CN106470954A

CN106470954A - 低闪光的玻璃板

Info

Publication number: CN106470954A
Application number: CN201580036877.9A
Authority: CN
Inventors: F·西纳皮; E·佩鲁
Original assignee: AGC Glass Europe SA; Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Glass Europe SA; AGC Inc
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-03-01
Also published as: US20160236974A1; EP3166900A1; KR20170031715A; ES2770697T3; JP2017523111A; EP3166900B1; KR102430718B1; JP6681381B2; WO2016005216A1

Abstract

本发明涉及一种玻璃板，所述玻璃板包括至少一个蚀刻表面，当在12毫米的评价长度上并且用截止波长为0.8毫米的高斯滤波器测量时，所述至少一个蚀刻表面具有的表面粗糙度由以下项限定：0.02微米≤Ra≤0.4微米，5微米≤RSm≤30微米，当从所述蚀刻表面测量时，所述玻璃板具有以下光学特性：‑从1％到30％的雾度值；‑从50％到100％的透明度值；‑从30SGU到110SGU的60°光泽值。此种玻璃板特别适合于显示器应用，例如盖板玻璃。特别地，本发明的玻璃板具有优异的防闪光特性连同防眩光作用。此外，本发明的玻璃板还将防眩光和防闪光特性与“软触感”结合。

Description

低闪光的玻璃板

1.发明领域

本发明涉及一种玻璃板，该玻璃板特别适合于显示器应用例如盖板玻璃。具体地，本发明涉及一种具有与防眩光作用一起的优异防闪光特性的玻璃板。此外，本发明的玻璃板还将防眩光和防闪光特性与“软触感”组合。

2.现有技术的解决方案

光滑表面(像玻璃板)的眩光减少在其中存在明亮光源的显示器应用中，像其中眩光由于太阳光而是经常显著的户外用途中，是特别有用的，或甚至强制性的。纹理化玻璃表面广泛用于显示器行业中用于减少眩光。此纹理化可以通过几种已知的方法产生，像(i)通过化学蚀刻或喷砂从光滑玻璃表面去除材料或(ii)通过例如喷涂、聚合物网涂敷或浸涂在光滑表面上施加粗糙涂层。

一般地，存在玻璃的表面眩光减少与透射率/分辨率特性退化之间的折衷。特别地，增加玻璃表面的纹理/粗糙度通常导致不希望的雾度增加和不希望的粗糙触感。

此外，随着市场上显示器的亮度和分辨率的最近增加，对于显示器开发着的另一个严重问题已经出现。实际上，纹理化光滑表面以减少在显示器中的眩光一个附加缺点是称为“闪光”的对观看者的不利影响。

最后，最近这些年存在显示器的触觉/触摸技术的巨大发展。与这样的发展一起，还存在显示器市场的日益增加的需求：具有用于盖板玻璃板的防眩光/防闪光解决方案，但同时保持/达到令人愉快的平滑触感(通常称为缎子、丝绸或软触感)。

3.发明目的

本发明的目的特别是补救所列举的缺点并且解决技术问题，即，提供一种非常低或无闪光的玻璃板。

在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种玻璃板，该玻璃板显示出与防眩光作用组合的非常低的闪光或无闪光。

在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种玻璃板，该玻璃板显示出与“软触感”组合的非常低的闪光或无闪光。

在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种玻璃板，该玻璃板显示出非常低的闪光或无闪光，是化学或热回火的。

最后，本发明的另一个目的是提供一种简单的、快速的且尤其是经济的针对现有技术的缺点的解决方案。

4.发明概述

本发明涉及一种玻璃板，所述玻璃板包括至少一个蚀刻表面，当在12毫米的评价长度上并且用截止波长为0.8毫米的高斯滤波器测量时，所述至少一个蚀刻表面具有的表面粗糙度由以下限定：

0.02微米≤Ra≤0.4微米，

5微米≤RSm≤30微米，

当从所述蚀刻表面测量时，所述玻璃板具有以下光学特性：

-从1％到30％的雾度值；

-从50％到100％的透明度值；

-从30SGU到110SGU的60°光泽值。

因此，本发明基于一种新颖的且创造性的方法，因为该方法使得能够发现针对现有技术的缺点的解决方案。诸位发明人确实发现，有可能通过考虑具有与特定光学特性一起的特定微调粗糙度的玻璃表面，获得优异的防眩光和防闪光玻璃板，具有令人愉快的光滑触感。

贯穿本文，当表示范围时，包括端值。此外，在数值范围内的所有整数和子域值清楚地包括在内，如同明确地写出一样。

从阅读以下通过简单的说明性和非限制性实例给出的优选实施例的描述，本发明的其他特征和优势将更清晰。连同附图，其中：

图1和2示出根据本发明的玻璃板的光学显微镜照片。

根据本发明，该玻璃板包括至少一个蚀刻表面。“蚀刻表面”是指已通过机械或化学方式侵蚀、去除一定量的玻璃材料并给予特定的表面纹理/粗糙度的表面。我们谈论当材料去除通过化学反应/侵蚀(即，酸蚀刻)发生时的化学蚀刻玻璃。我们谈论当材料去除通过机械反应/侵蚀(即，喷砂)发生时的机械蚀刻玻璃。根据本发明，所述至少一个蚀刻表面可以有利地在基本上整个玻璃表面上蚀刻，即，在玻璃表面的至少90％上。

玻璃板的蚀刻表面通常的特征在于其表面纹理或粗糙度，并且特别地，在于在标准ISO 4287-1997中定义的Ra、Rz和RsmM值(表示为微米)。纹理/粗糙度是表面不规则物/图案存在的结果。这些不规则物由称为“峰”的隆起和称为“谷”的凹陷组成。在垂直于蚀刻表面的部分上，这些峰和谷分布在也称为“等分线”的“中心线”(代数平均)的任一侧。在轮廓中并且对于沿固定长度(称为“评价长度”)的测量：

-Ra(幅值)对应于纹理的平均差值，即，指这些峰与谷之间的差值的绝对值的算术平均值。Ra测量了该平均值与该“线”之间的距离并且给出了蚀刻表面上的图案的高度的指示；

-Rz(幅值)对应于“十点平均粗糙度”，并且是5个最高峰之间的平均峰和5个最低谷之间的平均谷的总和。

-Rsm(间距值，有时也被称为Sm)是通过“等分线”的该轮廓的两个连续通道之间的平均距离；并且这给出了在这些“峰”之间的平均距离以及因此图案的宽度的平均值。

根据本发明的粗糙度值可以使用2D轮廓用轮廓仪进行测量(根据ISO4287标准)。可替代地，可以使用3D轮廓测定法技术(根据ISO 25178标准)，但分离出2D轮廓，该2D轮廓然后允许获取在ISO4287标准中定义的参数。

根据本发明，粗糙度值用高斯滤波器测量，高斯滤波器是长波长的过滤器，也被称为轮廓滤波器c。它用于从轮廓的起伏分量中分离粗糙度/纹理的分量。

根据本发明的评价长度L是用来评价粗糙度的轮廓长度。基础长度l是该评价长度的用于识别表征待评估的轮廓的不规则性的部分。评价长度L被划分/切成n个基础长度l，这取决于轮廓不规则性。基础长度l对应于高斯滤波器的“截止”波长(或限制波长)(l＝c)。典型地，评价长度是基础长度的至少五倍。

在粗糙度测量中，短波长过滤器(轮廓滤波器s)也通常用来消除为背景噪声的非常短的波长的影响。

根据本发明的一个实施例，本发明的蚀刻表面的表面粗糙度是例如：10微米≤RSm≤30微米。优选地，本发明的蚀刻表面的表面粗糙度是，例如：10微米≤RSm≤25微米，并且更优选，例如：10微米≤RSm≤20微米。RSm粗糙度值的这样有限的范围向本发明的玻璃板提供增加的防闪光作用。

根据本发明的另一个有利的实施例，本发明的蚀刻表面的表面粗糙度是例如：0.02微米≤Ra≤0.2微米。优选地，本发明的蚀刻表面的表面粗糙度是例如：0.02微米≤Ra≤0.15微米。Ra粗糙度值的这样有限的范围向本发明的玻璃板提供较低的雾度值。

根据本发明的另一个有利的实施例，本发明的蚀刻表面的表面粗糙度是例如：0.1微米≤Rz≤2.0微米。

根据本发明的玻璃板显示出与防眩光作用一起的优异的防闪光特性。

“防眩光”特性处理离开表面的反射的外部来源-像太阳光或环境照明条件-以及其对你正试图穿过表面读取的图像或信息的可读性的影响。它是指将从物品(例如玻璃板)的表面反射的光变成漫反射而不是镜面反射的特性。防眩光特性不减少从表面反射的光的总体量，而是它仅改变反射光的特性(当防眩光作用增加时，反射光的漫射分量增加)。

“闪光”是指通过防眩光玻璃表面在显示屏的图像的瞬时纹理中出现的并且给予所传送的图像粒状外观的小亮斑(大约在像素级尺寸规模上)。“闪光效果”因此是在两个表面区域：规则显示像素矩阵(光源)和具有较少规则微观结构的防眩光玻璃表面之间的光学相互作用。在观看者的头部从一侧至另一侧移动时，它显示为在显示器上的强度的随机波动(涉及折射、衍射、漫射现象)。

根据本发明的玻璃板的光学特性的特征在于：

-直接全光透射率(或镜面光透射率)；

-漫射光透射率，通过(i)该“雾度”和(ii)该“清晰度”测量的：“雾度”对应于在广角散射下的漫透射率，而“清晰度”对应于在窄角散射下的漫透射率；

以及

-光泽，表征，例如，表面的亮度或光亮，并且更具体地对应于相对于根据ASTM标准D523处于特定角度的标准物(如，例如，经认证的黑色玻璃标准物)的表面的镜面反射率，并且它用SGU(标准光泽单位)表示。

用于光透射的术语“漫射”是(当穿过玻璃时)从入射光束通过分散超过2.5°而被偏转的光的比例。用于光反射的术语“漫射”是(通过在玻璃/空气界面处反射)从镜面反射光束通过分散超过2.5°而被偏转的光的比例。

玻璃板的光学特性在本发明中是从蚀刻表面测量的。

当从所述蚀刻表面测量时，本发明的玻璃板具有以下光学特性：

-从1％到30％的雾度值；

-从50％到100％的透明度值；

-从30SGU到110SGU的60°光泽值。

根据本发明的一个有利的实施例，该玻璃板具有从1％至20％的雾度。更优选地，该玻璃板具有从1％到15％的雾度。

根据本发明的另一有利的实施例，该玻璃板具有从85％至100％的透明度。

根据本发明的一个有利的实施例，该玻璃板具有从50SGU至110SGU的60°光泽值。更优选地，该玻璃板具有从70SGU至100SGU的60°光泽值。

为了量化在可见范围内的玻璃透射率，我们定义了光透射率(TL)，该光透射率是根据ISO9050标准在380nm与780nm的波长之间计算的，并且通过考虑了由ISO/CIE 10527标准定义的标准色度观察者CIE 1931，用例如由ISO/CIE 10526标准定义的D65光源(TLD)测量。如本文中所使用的，光透射率是根据所述标准测量并且对于在2°的立体视角下4毫米的厚度(TLD4)给出。根据本发明的玻璃板优选具有至少85％、优选至少90％的光透射率TLD4。

根据本发明的玻璃板是由玻璃制成的，该玻璃的基体组成没有特别限制并且因此可以属于不同类别。该玻璃可以是钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃等。优选地，本发明的玻璃板是由钠钙玻璃或铝硅酸盐玻璃制成的。

根据本发明的一个实施例，该玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以该玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

在优选的方式中，该玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以该玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

在更优选的方式中，该玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以该玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

此种钠钙型基础玻璃组成具有便宜的优点，即使它本身是机械上较不耐受性的。

理想地，根据该最后一个实施例，该玻璃组成不包含B₂O₃(意味着它不是有意添加的，但可以作为非常低量的不希望的杂质存在)。

在可替代的更优选的方式中，该玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以该玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

此种铝硅酸盐型基础玻璃组成具有机械上更耐受性的优点，但是它比钠钙型更贵。

根据本发明的有利的实施例，与关于基础玻璃组成的之前实施例可组合，该玻璃板具有包含范围从0.002wt％至0.06wt％的总铁(以Fe₂O₃表示)含量的组成。小于或等于0.06wt％的总铁(以Fe₂O₃形式表示)含量使得有可能获得几乎没有可见着色并且允许美学设计中的高灵活度(例如，当进行智能手机的一些玻璃元件的白色丝网印刷时不变形)的玻璃板。该最小值使得可能不造成对该玻璃成本的过度损害，因为此种低的铁值经常要求昂贵的、非常纯的起始材料以及还有这些材料的纯化。优选地，该组成包含范围为从0.002wt％至0.04wt％的总铁(以Fe₂O₃的形式表示)含量。更优选地，该组成包含范围为从0.002wt％至0.02wt％的总铁(以Fe₂O₃的形式表示)含量。在最优选的实施例中，该组成包含范围为从0.002wt％至0.015wt％的总铁(以Fe₂O₃的形式表示)含量。

根据本发明的另一个实施例，与关于Fe₂O₃含量的之前实施例可组合，该玻璃具有包含以玻璃的总重量的百分比表示的，例如0.0001％≤Cr₂O₃≤0.06％的含量铬的组成。优选地，该玻璃具有包含例如：0.002％≤Cr₂O₃≤0.06％含量的铬的组成。此铬含量允许获得具有更高IR透射率的玻璃，并且它因此当在使用光学IR触摸技术，像例如平面散射检测(PSD)或受抑全内反射(FTIR)(或要求高IR辐射透射率的任何其他技术)的触摸面板中使用该玻璃板时是有利的，以便检测在该玻璃板的表面上的一个或多个物体(例如，手指或触控笔)的位置。

根据优选的实施例，本发明的玻璃板是浮法玻璃板。术语“浮法玻璃板”应当理解为意指通过浮法工艺形成的玻璃板，该浮法工艺在于在还原条件下将熔融的玻璃浇注在熔融锡的浴上。浮法玻璃板以已知的方式包括“锡面”，即，在接近于该板的表面的玻璃本体内富含锡的面。术语“富含锡”应当理解为意指相对于在核心处的该玻璃的组成锡浓度的增加，该核心可能或可能不是基本上为零(缺乏锡)。因此，浮法玻璃板可容易地区别于通过其他玻璃制造工艺获得的板，具体地通过氧化锡含量，该含量可以例如通过电子微探针至约10微米深度来测量。

根据本发明的玻璃板可以具有从0.1至25mm的厚度。有利地，在显示器应用的情况下，根据本发明的玻璃板优选地具有从0.1至6mm的厚度。更优选地，在显示器应用的情况下并且由于重量的原因，根据本发明的玻璃板的厚度是从0.1至2.2mm。

根据本发明的玻璃板可以有利地是化学或热回火的。

根据所希望的应用、预期用途和/或所希望的特性，可以在本发明的玻璃板上、在与根据本发明的蚀刻表面相同的面上和/或相反面上沉积/进行一个或一个不同层/处理。

根据本发明的一个实施例，该玻璃板涂覆有至少一个透明的且导电的薄层。根据本发明的透明的且导电的薄层例如可以是基于SnO₂:F、SnO₂:Sb或ITO(铟锡氧化物)、ZnO:Al或还有ZnO:Ga的层。有利地，根据这个实施例，该玻璃板在与蚀刻表面相反的玻璃面上涂覆有所述透明且导电的薄层。

根据本发明的另一个实施例，该玻璃板涂覆有至少一个减反射层。有利地，根据这个实施例，该玻璃板在与该蚀刻表面相同的玻璃面上涂覆有所述减反射层。在使用本发明的玻璃板作为屏幕的前盖的情况下，这个实施例是有利的。根据本发明的减反射层例如可以是基于具有低折射率的多孔硅的层或者它可以由若干层(堆叠体)组成，特别是具有低和高折射率的介电材料交替层并且终止于具有低折射率的层的层堆叠体。

根据再另一个实施例，该玻璃板具有至少一个抗指纹层/处理以便减少或防止指纹的记录。有利地，根据这个实施例，该玻璃板在与该蚀刻表面相同的玻璃面上具有所述抗指纹层/处理。在使用本发明的玻璃板作为触摸屏的前盖的情况下，这个实施例也是有利的。此类层/处理可以与沉积在相反面上的透明且导电的薄层组合。此类层/处理可以与沉积在同一面上的减反射层组合。

根据本发明的再另一个实施例，该玻璃板具有抗菌层/处理。有利地，根据这个实施例，该玻璃板在与该蚀刻表面相同的玻璃面上具有所述抗菌层/处理。例如，此种抗菌处理可以是银离子在玻璃板的主体中靠近外表面的扩散。

根据本发明的再另一个实施例，该玻璃板在与根据本发明的蚀刻表面相反的面上、以相同的方式或不同方式进行蚀刻。

此外，根据本发明的玻璃板显示出优异的机械特性。特别地，它显示出优异的耐磨性。

本发明还涉及一种化学回火的根据本发明的玻璃板。所有先前描述的实施例同样适用于化学回火的玻璃板的发明。

最后，本发明还涉及一种包含根据本发明的玻璃板的显示装置。对于玻璃板的所有先前描述的实施例同样适用于显示装置的发明。

现在仅以示例的方式并且结合一些不是根据本发明的对比实例来进一步描述本发明的实施方案。提供以下实例用于说明性目的并且不旨在限制本发明的范围。

实例

对比实例1：来自欧洲旭硝子玻璃(AGC Glass Europe)的钠钙(SL)蚀刻“LST”(或“LSTouch”或“低闪光触摸”)玻璃，主要销售用于显示器应用，并且具有可用的不同光泽值。

对比实例2-5：来自欧洲旭硝子玻璃的钠钙(SL)蚀刻玻璃，主要销售用于图片框架应用。

实例6-9(根据本发明)-关于钠钙型组成(SL)

对于每个实例6-9，将0.7毫米厚度的超透明玻璃的片材(10厘米×10厘米)用水性洗涤剂清洗并干燥。将胶带施加到该玻璃的一侧上以便在蚀刻过程中对其保护。然后，将该玻璃在时间t期间浸没在200mL的20-25℃的酸蚀刻溶液中。最后，将该玻璃移除并且立即用水性洗涤剂清洗。

该玻璃的钠钙型(SL)组成如下，以重量百分比：

实例6(关于SL)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 1.5mol％

·SnCl₂ 0.25mol％

·HF 2.0mol％

·HNO₃ 0.5mol％

在85秒之后移除该玻璃样品。

实例7(关于SL)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 1.5mol％

·SnCl₂ 0.25mol％

·HF 2.0mol％

·HNO₃ 0.5mol％

在60秒之后移除该玻璃样品。

实例8(关于SL)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 2.5mol％

·SnCl₂ 0.25mol％

·HF 2.5mol％

·HNO₃ 0.5mol％

在95秒之后移除该玻璃样品。

实例9(关于SL)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 2.5mol％

·SnCl₂ 0.25mol％

·HF 2.5mol％

·HNO₃ 0.5mol％

在90秒之后移除该玻璃样品。

实例10-11(根据本发明)-关于铝硅酸盐型组成(AS)

对于每个实例10-11，将0.7毫米厚度的超透明玻璃的片材(10厘米×10厘米)用水性洗涤剂清洗并干燥。将胶带施加到该玻璃的一侧上以便在蚀刻过程中对其保护。然后，将该玻璃在20秒的时间期间浸没在200mL的20-25℃的酸蚀刻溶液中。最后，将该玻璃移除并且立即用软化水清洗。

该玻璃的铝硅酸盐型(AS)组成如下，以重量百分比：

实例10(关于AS)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 5mol％

·H₂SO₄cc 2.7mol％

·ABF 5mol％

·HF 2.80mol％

实例11(关于AS)：酸蚀刻水溶液由以下各项组成：

·KHF₂ 2.5mol％

·甲基丙烯酸0.25mol％

·ABF 5mol％

·HF 2.80mol％

纹理和光学特性

来自实例1-11的每个玻璃板就纹理/表面粗糙度和光学特性方面进行了分析。

表面粗糙度测量是使用3D光学轮廓仪Leica类型DCM3D、使用“Leica map”软件，在12毫米的评价长度并且用截止波长为0.8毫米的高斯滤波器进行。将该样品首先用洗涤剂清洗并干燥。然后将它放置在显微镜下并且在常规设置之后，然后启动2D采集的轮廓(该软件应用2.5微米的默认截止波长s)。

已经对若干样品拍摄光学显微镜照片。

雾度和透明度测量根据用光源A2的ASTM标准D1003进行。

光泽测量是根据ASTM标准D523以60°的特定角度进行的。

样品的防闪光特性的评价通过目视方法进行，包括所有样品并且建立从防闪光的较低水平值(0，考虑了防闪光的最佳样品)到较高值的等级。对于样品之间的视觉评价和比较，将每个样品放在示出绿色背景图像的Apple iPad3视网膜显示器上，其中其蚀刻表面朝向观看者。在评价期间，样品/屏幕与观看者的眼睛之间的距离为约40厘米。

对于实例的光学特性所获得的粗糙度参数和结果在表中给出。

观察

分别在图1和2给出的实例6和实例10的光学显微镜图像示出可以在达到根据本发明的粗糙度参数和光学特性的同时获得形貌/几何结构。

在表中的结果说明与商业化玻璃板相比，根据本发明的玻璃板显示出优异的防闪光效果。

最后，根据本发明的每个样品展示出比来自对比实例的玻璃板更软的触感。

Claims

1.玻璃板，所述玻璃板包括至少一个蚀刻表面，当在12毫米的评价长度上并且用截止波长为0.8毫米的高斯滤波器测量时，所述至少一个蚀刻表面具有的表面粗糙度由以下项限定：

0.02微米≤Ra≤0.4微米，

5微米≤RSm≤30微米，

当从所述蚀刻表面测量时，所述玻璃板具有以下光学特性：

-从1％到30％的雾度值；

-从50％到100％的透明度值；

-从30SGU到110SGU的60°光泽值。

2.根据权利要求1所述的玻璃板，其特征在于，所述至少一个蚀刻表面的表面粗糙度具有大于0.05微米且小于2.5微米的Rz值。

3.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于：10微米≤RSm≤30微米。

4.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于：10微米≤RSm≤25微米。

5.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于：10微米≤RSm≤20微米。

6.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于：0.02微米≤Ra≤0.2微米。

7.根据前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于：0.02微米≤Ra≤0.15微米。

8.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于：0.1微米≤Rz≤2.0微米。

9.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述透明度是从85％至100％。

10.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述雾度是从1％至20％。

11.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以所述玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

12.根据权利要求11所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以所述玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

13.根据权利要求11所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板具有以下组成，所述组成包含处于以所述玻璃总重量的百分比表示的含量的以下项：

14.根据前述权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板是化学回火的。

15.显示装置，包含根据权利要求1-14所述的玻璃板。