專利名稱：生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法
生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法本發(fā)明涉及生產(chǎn)反射減少的玻璃品(kheibe)的方法，使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的玻璃品，和它的用途。除了在很多情況下所希望的高光學(xué)透明度之外，許多玻璃品還顯示強的光反射。 當(dāng)光照射到在具有不同的折射指數(shù)的介質(zhì)的界面上時，入射光的一部分被反射。取決于光源、波長和入射角，這些反射可是顯著的。例如，太陽光在建筑物或前進的車輛上的反射能夠使其它道路使用者目眩。光反射在光伏電壓中通常也是不希望有的，因為它們減少在光電池的表面上光的量。由于減少量的光，太陽能電池的效率在許多情況下也會降低。原則上，許多方法在實踐中用于減少玻璃品的反射率。玻璃品的反射減少在很多情況下基于在玻璃表面上多孔、結(jié)構(gòu)化層的產(chǎn)生。這一多孔結(jié)構(gòu)化層能夠通過用合適的酸或堿蝕刻而產(chǎn)生。另一個可能性是通過SiO2在玻璃表面上的沉積，例如在溶膠-凝膠過程中，以產(chǎn)生多孔SiA層。原則上，蝕刻和沉積的兩種過程的結(jié)合也是可能的。因為玻璃的機械穩(wěn)定性，僅在回火和彎曲過程之后反射減少的方法通常才是可能的。因此，通常僅僅定制的玻璃品片段和因此有限數(shù)量的玻璃品能夠同時被蝕刻。US 2，486，431 A公開了產(chǎn)生低反射的玻璃表面的方法。玻璃表面用H2SiF6溶液蝕刻。取決于蝕刻過程的持續(xù)時間，玻璃表面在不同程度上被除去，并且因此，表面的光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生調(diào)整和變化。DE 822 714 B公開了在玻璃物體的表面上生產(chǎn)反射減少膜的方法。為此，玻璃物體被浸入H2SiF6和膠體狀溶解的S^2的溶液中。取決于F—和S^2濃度，玻璃品表面被除去(蝕刻)和/或形成。US 4，019，884 A公開了在玻璃基材上生產(chǎn)反射減少層的方法。該方法包括在 6300C _660°C的溫度下加熱。玻璃然后在氫氟酸水溶液中蝕刻。DE 196 42 419 Al公開了生產(chǎn)抗反射涂層的方法。在該方法中，有機硅化合物是在溶膠-凝膠過程中被施涂于玻璃表面上。親水性，膠體狀溶解的聚合物或溶劑優(yōu)選作為催化劑而添加。DE 199 18 811 Al公開了具有耐擦拭的、多孔SiO2抗反射層的鋼化安全玻璃。安全玻璃的生產(chǎn)在第一步驟中通過用膠體狀分散的溶液涂覆玻璃來進行。涂覆的玻璃品的玻璃被加熱至至少600°C和然后熱驟冷。本發(fā)明的目的是提供蝕刻和回火(Vorspannen)玻璃品的方法，它允許在回火過程(Vorsparmprozess)之前大面積玻璃品的在時間和成本上都有效的蝕刻。本發(fā)明的目的根據(jù)本發(fā)明是通過根據(jù)獨立權(quán)利要求1、7和14的生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法，由該方法獲得的玻璃品，和其用途來達到的。優(yōu)選的實施方案來自從屬權(quán)利要求。生產(chǎn)反射減少的玻璃品的方法包括在第一步驟中玻璃品的蝕刻。玻璃品優(yōu)選含有玻璃，特別優(yōu)選平板玻璃(浮法玻璃)，石英玻璃，硼硅酸鹽玻璃，和/或鈉鈣玻璃。這里，在本發(fā)明的上下文中，“蝕刻”同時包括玻璃品的表面用酸和堿性溶液的處理。這兩個步驟能夠按照任何順序一個接著一個進行。在蝕刻之后或?qū)τ诓煌奈g刻溶液而言，該玻璃品優(yōu)選用去離子水被洗滌和/或清潔。玻璃品的全部(多個)區(qū)域以及僅僅一個玻璃品區(qū)域能夠被蝕刻。蝕刻的玻璃品然后被加熱到500°C -800°C的溫度。加熱的、蝕刻的玻璃品的快速冷卻(驟冷)是在玻璃品加熱之后進行。在這一過程中，玻璃品的表面比芯區(qū)域更快冷卻，使得在玻璃中產(chǎn)生張力。這會提高玻璃的穩(wěn)定性和強度。加熱和快速冷卻一起構(gòu)成了本發(fā)明方法的回火方法。該玻璃品在30秒至150秒內(nèi)利用冷空氣噴射被冷卻至優(yōu)選25°C -70
特別優(yōu)選35°C - 50°C的溫度。該蝕刻優(yōu)選通過將酸和/或堿的溶液施涂和/或噴霧在玻璃品的表面上來進行。該蝕刻優(yōu)選通過將玻璃品浸漬在酸和/或堿的溶液中來進行。玻璃品優(yōu)選用HF，H2SiF6, (SiO2)m*nH20 (m，η = 0，1，2，3，…·)，HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca (OH) 2 和 / 或它們的混合物進行蝕刻。該玻璃品優(yōu)選在第一步驟中用HF或NaOH溶液處理。該玻璃品然后用去離子水洗滌一次或多次。玻璃品的實際蝕刻優(yōu)選用KSiFf^n (SiO2)m*nH20的溶液來進行。膠體狀溶解的(SiO2)m*nH20的濃度優(yōu)選比(Si02)m* ηΗ20飽和濃度高至多3 mmoL· 在這方面的更詳細說明在DE 822 714 B中可發(fā)現(xiàn)，它的內(nèi)容是本申請的一部分。蝕刻的玻璃品優(yōu)選被加熱到550°C -650°C。加熱的、蝕刻的玻璃品被冷卻，優(yōu)選在50秒-90秒內(nèi)。該冷卻優(yōu)選用冷空氣噴射來進行。本發(fā)明進一步包括根據(jù)本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的反射減少的玻璃品。該玻璃品包括至少一個玻璃品基體和至少一個反射減少的玻璃品表面。玻璃品的表面優(yōu)選具有>80 %，優(yōu)選>90 %的透射率(根據(jù)DIN-EN 410 1998作為能量透射率)。該玻璃品的表面優(yōu)選具有1. 20 - 1. 45，特別優(yōu)選1. 25 - 1. 40的折射指數(shù)。玻璃品的表面的層厚度優(yōu)選是10 nm-1000 nm，特別優(yōu)選50 nm-200 nm。玻璃品的表面優(yōu)選含有HF，H2SiF6, (SiO2)m^nH2O, HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2JP / 或它們的混合物。玻璃品體優(yōu)選具有>80%，優(yōu)選>90%的透射率。玻璃品體優(yōu)選具有>0. 5 m2，優(yōu)選>5 m2，和特別優(yōu)選>19 m2的面積。本發(fā)明進一步包括根據(jù)本發(fā)明的玻璃品作為反射減少的玻璃品的用途。根據(jù)本發(fā)明的玻璃品優(yōu)選用作建筑玻璃，汽車玻璃，和/或光伏電壓玻璃。在下文中，本發(fā)明參考附圖和實施例以及對比實施例來詳細解釋。附圖是純粹示意性的描繪并且不是真實比例。它無論如何不限制本發(fā)明。本發(fā)明的實施例被描繪在附圖中并且在下面詳細描述。該附圖描繪


圖1根據(jù)本發(fā)明的反射減少的玻璃品(3)的橫截面，
圖2 根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面⑴的飛行時間二次離子質(zhì)譜 (ToF-SIMS) (Cs2F+/ 氟)，
圖3對比玻璃品(3)的玻璃品表面(1)的飛行時間二次離子質(zhì)譜(ToF-SIMS) (Cs2F+/氟)°圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的反射減少的玻璃品( 的橫截面，該玻璃品包括透明玻璃品體(2)和反射減少玻璃品表面(1)。圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面⑴的飛行時間二次離子質(zhì)譜 (ToF-SIMS)(實施例1)。檢測在玻璃品表面(1)上作為Cs2F+結(jié)合的氟。對于根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)來說，在從O nm至150 nm的玻璃品表面的范圍內(nèi)的相對強度的最高值優(yōu)選是對于(另外相同的)回火的和隨后蝕刻的玻璃品的情況的至少5倍(圖3)。玻璃品表面(1)隨時間(濺射時間，秒)被除去和檢測釋放的離子。圖3描繪對照玻璃品的玻璃品表面(1)的飛行時間二次離子質(zhì)譜(ToF-SIMS)(對比實施例2)。檢測在玻璃品表面(1)上作為Cs2F+結(jié)合的氟。實驗條件與在圖2中相同。附圖標(biāo)記表示
(1)玻璃品表面，
(2)玻璃品體，
(3)玻璃品。在下文中，本發(fā)明參考本發(fā)明方法的實施例和對比實施例來詳細解釋。在兩個系列的實驗中，根據(jù)本發(fā)明的玻璃品的玻璃品表面(1)的相對氟濃度(實施例1)和由鈉鈣玻璃制成的對照玻璃品(對比實施例幻的相應(yīng)濃度進行比較。在本發(fā)明的上下文中，表達短語“相對的氟濃度”是指在ToF-SIMS實驗中Cs2F+信號的強度。以信號強度為基礎(chǔ)，可以針對根據(jù)本發(fā)明的玻璃品(3)的玻璃品表面(1)中的氟的相對濃度比率 (實施例1)和對照玻璃品⑶的相應(yīng)值(對比實施例2)進行表述。a)實施例1 (根據(jù)本發(fā)明)
該玻璃品用HF溶液O wt%)預(yù)蝕刻，用去離子水洗滌，和在浸漬浴中用吐31&(1.2 mol/L)蝕刻30分鐘-120分鐘。該玻璃品然后用去離子水洗滌和干燥。在第二步驟中，該玻璃品被加熱至600°C并在冷空氣噴射(回火)中在70秒內(nèi)冷卻。對于Cs2F+信號的后續(xù)分析和檢測，使用ION-TOF (Tascon) GmbH公司08149 Miinster，德國)的IONTOF “TOF. SIMS 5”。對于該濺射，對于在300X300 Mm2的樣品面積上100 nA的電流，使用1-keV Cs+離子束。用25_keV Bi3+離子束和在100X100 Mm2的面積上0. 5 pA的電流進行分析。極性是正的。所得譜描繪在圖2中。b)對比實施例2
對照玻璃品(3)與本發(fā)明的實施例1的區(qū)別在于，對照玻璃品是在蝕刻之前在大約 600°C下回火和然后在冷空氣噴射中在約70秒內(nèi)被冷卻。然后在與實施例1中相同的條件下進行蝕刻。對于Cs2F+信號的后續(xù)分析和檢測，使用ION-TOF (Tascon) GmbH公司08149 Miinster，德國)的IONTOF “TOF. SIMS 5”。對于該濺射，對于在300X300 Mm2的樣品面積上100 nA的電流，使用1-keV Cs+離子束。用25_keV Bi3+離子束和在100X100 Mm2的面積上0.5 pA的電流進行分析。極性是正的。所得譜示于圖3中。根據(jù)本發(fā)明的實施例1和對比實施例2的相對強度的最高值的對比參見表1。表1 根據(jù)本發(fā)明的實施例1和對比實施例2的作為Cs2F+表示的氟的相對強度最大值的對比。實施例相對強度(最大俏)實施例1IO5對比實施例2IO4 表1顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實施例1中氟的信號強度是在對比實施例2中的10 倍。因此，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)從相同的基礎(chǔ)材料生產(chǎn)的對照玻璃品(3)(對比實施例幻相比， 更高比例的氟通過蝕刻過程結(jié)合于根據(jù)本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的玻璃品(3)(實施例1)的玻璃品表面⑴上。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)反射減少的玻璃品(3)的方法，其中a.玻璃品被蝕刻，b.蝕刻的玻璃品被加熱到5000C-8000C的溫度，和c.加熱的、蝕刻的玻璃品用冷空氣噴射在30秒一150秒之內(nèi)被冷卻到25°C -70°C的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中玻璃品表面(1)是通過在表面上施涂和/或噴射酸和 /或堿的溶液而蝕刻的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中玻璃品C3)是通過浸入酸和/或堿的溶液中而蝕刻的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中一項的方法，其中玻璃品是用HF,H2SiF6, (SiO2)m^nH2O, HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2JP / 或它們的混合物蝕刻的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中一項的方法，其中蝕刻的玻璃品被加熱至550°C-650°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項的方法，其中該加熱的、蝕刻的玻璃品在50秒-90秒內(nèi)被冷卻。
7.玻璃品(3)，它包括具有至少一個玻璃品表面(1)的玻璃品體O)，可通過根據(jù)權(quán)利要求1-6中一項的方法獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)具有>80%，優(yōu)選>90 %的透射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)具有1.20- 1.45，優(yōu)選 1.25 - 1.40的折射指數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7- 9中一項的玻璃品(3)，其中玻璃品表面(1)的層厚度是10 nm -1000 nm，優(yōu)選 50 nm - 200 nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中一項的玻璃品(3)，其中該玻璃品表面(1)含有HF，H2SiF6, (SiO2) m*nH20，HCl，H2SO4, H3PO4, HNO3, CF3COOH, CCl3COOH, HC00H, CH3COOH, NaOH, KOH, Ca (OH)2, 和/或它們的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中一項的玻璃品(3)，其中玻璃品體(2)具有>80%，優(yōu)選>90% 的透射率。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中一項的玻璃品(3)，其中該玻璃品體( 具有>0.5m2，優(yōu)選 >5 m2，和特別優(yōu)選〉19 m2的面積。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中一項的玻璃品(3)作為反射減少的玻璃品的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的玻璃品( 的用途，該用途是作為建筑玻璃，汽車玻璃，和/或光伏電壓玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)反射減少的玻璃品(3)的方法，其中a)玻璃品被蝕刻，b)蝕刻的玻璃品被加熱到500℃-800℃的溫度，和c)加熱的、蝕刻的玻璃品用冷空氣噴射在30秒－150秒之內(nèi)被冷卻到25℃-70℃的溫度。
文檔編號G02B1/11GK102422184SQ201080020772
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者延森 D., 內(nèi)安德 M. 申請人:法國圣戈班玻璃廠