CN119409423A - 一种微晶玻璃及显示玻璃盖板 - Google Patents
一种微晶玻璃及显示玻璃盖板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN119409423A CN119409423A CN202411567094.0A CN202411567094A CN119409423A CN 119409423 A CN119409423 A CN 119409423A CN 202411567094 A CN202411567094 A CN 202411567094A CN 119409423 A CN119409423 A CN 119409423A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- moth
- eye
- nano
- ceramic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃,其特征在于,包括微晶玻璃基板和设置于所述微晶玻璃基板的主表面上的类蛾眼结构层,且该类蛾眼结构层与微晶玻璃基板为一整体;所述类蛾眼结构层包含多个纳米级凸起结构;纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域,具体涉及一种微晶玻璃及显示玻璃盖板。本发明专利申请是申请日为2023年2月24日、申请号为202310164167.0、发明名称为“一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
玻璃作为很多光学器件及设备的外部保护屏障,可以有效避免水及其他有害物质直接接触,损坏仪器设备,并作为光传播的透明窗口,提供可视效果,但是由于玻璃及空气对于光的折射系数不同,在玻璃、空气界面形成处会发生菲涅尔反射现象,影响光在玻璃中的透过率。
研究发现规则有序的纳米亚波结构可以在两种不同的介质界面形成平滑的梯度折射率,从而有效抑制菲涅尔反射现象,达到减反增透的效果。基于生物学灵感启发,蛾眼结构(moth eyes structure)由于其具备宽频减反增透效果而被应用于玻璃表面改性从而解决由于菲涅尔反射现象导致的光在玻璃中透过率受影响的问题。研究表明,蛾眼是复眼结构,其表面覆盖了一层凸起结构,该凸起结构可使照射的光线向不同方向发生漫反射。根据光学理论分析,蛾眼表面具备的凸起结构可等效为表面折射率沿着材料表面向下逐渐变化,有效解决了由于光在空气与材料中的折射率不同引起的突变导致反射现象的产生。
关于玻璃表面仿生蛾眼/类蛾眼微纳结构的制备,现有方法主要有湿法刻蚀技术和纳米压印技术等,这些方法加工获得的类蛾眼结构玻璃的增透效果普遍不理想,难以确保获得具有高透过率的仿生蛾眼结构玻璃/类蛾眼结构玻璃,而且这些方法大都存在难控制或成本高等不足。比如,纳米压印技术需要通过光刻胶辅助,还需要将模板上的微纳结构转移到玻璃表面,制备工艺复杂,生产成本高,而且由于微纳结构与玻璃材料的材质不同,使用过程中微纳结构容易脱落,从而导致类蛾眼结构失效。而在湿法刻蚀技术中,为了实现蛾眼微纳结构的可控化制造,技术人员通常会选择在玻璃表面进行掩膜,以在玻璃表面形成规则的金属离子分布,进而利用金属离子的耐酸性,在蚀刻过程中实现选择性蚀刻,以最终在玻璃表面形成规则的蛾眼微纳结构,但这样的制备工艺也较为复杂,生产成本较高,不利于规模化生产。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种微晶玻璃及显示玻璃盖板,以解决现有技术中类蛾眼结构玻璃制备工艺复杂、类蛾眼结构易失效、生产成本高、不利于规模化生产以及增透效果不足的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃,包括微晶玻璃基板和设置于所述微晶玻璃基板的主表面上的类蛾眼结构层,且该类蛾眼结构层与微晶玻璃基板为一整体;所述类蛾眼结构层包含多个纳米级凸起结构。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述类蛾眼结构层是通过使用蚀刻液对微晶玻璃基板的主表面进行表面蚀刻处理后得到的。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在两个主表面上具有类蛾眼结构层。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石和硅酸锂;优选所述主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述微晶玻璃基板的结晶度为大于或等于30.00wt%,优选大于或等于35.00wt%,进一步优选大于等于40.00wt%,优选35.00wt%~95.00wt%,优选40.00wt%~95.00wt%,优选50.00wt%~95.00wt%,更优选60.00~95.00wt%。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选为12.00nm~30.00nm,优选为13.60nm~25.40nm,更优选为15.20nm~25.40nm。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,所述蚀刻液以质量百分比计算包括如下组分:0.01%~16.00%的酸溶液,0%~18.00%的添加剂,余量为水;优选所述酸溶液包括氢氟酸,更优选所述氢氟酸的浓度大于等于40.00wt%;优选所述添加剂包括硫酸钡、硅砂、纤维素中的一种或多种;更优选所述硫酸钡的粒径小于2mm,纯度大于98%;更优选所述硅砂的粒径为0.01~2.5mm,纯度>99.9%;更优选所述纤维素的分子量为50000~150000,结晶相占比>60wt%;进一步优选所述添加剂包括0~6.00%的硫酸钡、0~6.00%的硅砂和0~6.00%的纤维素。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,所述纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,优选15.00nm~63.00nm,优选16.00nm~60.00nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,优选11.00nm~61.0nm,优选13.00nm~60.00nm,更优选14.70nm~60.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,优选4.85nm~75.40nm,优选5.00nm~70.00nm,更有选6.00nm~70.00nm。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~155.00nm;优选0nm~131.00nm,更优选0nm~114.00nm。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率为大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,优选大于等于95.50%,优选大于等于96.00%;更优选91.00%~99.00%,更优选为95.00%~99.00%。
本发明提供的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,根据氧化物的质量百分比计算,所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
第二方面,本发明提供了一种如上述具有类蛾眼结构的微晶玻璃的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:使用蚀刻液对微晶玻璃基板的主表面进行表面蚀刻处理得到具有类蛾眼结构的微晶玻璃。
本发明提供的制备方法中,所述蚀刻液以质量百分比计算包括如下组分:0.01%~16.00%的酸溶液,0%~18.00%的添加剂,余量为水;优选所述酸溶液包括氢氟酸,更优选所述氢氟酸的浓度大于等于40.00wt%;优选所述添加剂包括硫酸钡、硅砂、纤维素中的一种或多种;更优选所述硫酸钡的粒径小于2mm,纯度大于98%;更优选所述硅砂的粒径为0.01~2.5mm,纯度>99.9%;更优选所述纤维素的分子量为50000~150000,结晶相占比>60wt%;进一步优选所述添加剂包括0~6.00%的硫酸钡、0~6.00%的硅砂和0~6.00%的纤维素。
本发明提供的制备方法中,所述表面蚀刻处理为:将微晶玻璃基板置于蚀刻液中,进行超声蚀刻反应,反应结束后,取出微晶玻璃基板依次进行清洗处理和干燥处理,得到具有类蛾眼结构的微晶玻璃;优选所述蚀刻液的温度为10~80℃;优选所述超声蚀刻反应的时间为10~180min。
本发明提供的制备方法中,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石和硅酸锂;优选所述主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂;或者包括透锂长石和二硅酸锂。
本发明提供的制备方法中,所述微晶玻璃基板的结晶度为大于或等于30.00wt%,优选大于或等于35.00wt%,进一步优选大于等于40.00wt%,优选35.00wt%~95.00wt%,优选40.00wt%~95.00wt%,优选50.00wt%~95.00wt%,更优选60.00~95.00wt%。
本发明提供的制备方法中,所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选为12.00nm~30.00nm,优选为13.60nm~25.40nm,更优选为15.20nm~25.40nm。
本发明提供的制备方法中,纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
本发明提供的制备方法中,纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,优选15.00nm~63.00nm,优选16.00nm~60.00nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,优选11.00nm~61.0nm,优选13.00nm~60.00nm,更优选14.70nm~60.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,优选4.85nm~75.40nm,优选5.00nm~70.00nm,更有选6.00nm~70.00nm。
本发明提供的制备方法中,在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~155.00nm;优选0nm~131.00nm,更优选0nm~114.00nm。
本发明提供的制备方法中,根据氧化物的质量百分比计算,所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
本发明提供的制备方法中,在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率为大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,优选大于等于95.50%,优选大于等于96.00%;更优选91.00%~99.00%,更优选为95.00%~99.00%。
第三方面,本发明提供上述具有类蛾眼结构的微晶玻璃或由上述的制备方法制备的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在电子产品中的应用,优选所述电子产品是显示玻璃盖板、太阳能光伏玻璃基板、LED发光器件玻璃基板中一种或多种。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明意外发现了通过对特定晶相体系的微晶玻璃基板使用蚀刻液进行表面蚀刻处理后能够在微晶玻璃表面获得特定结构的类蛾眼层,进而能够获得具有类蛾眼结构的微晶玻璃,且该具有类蛾眼结构的微晶玻璃在可见光范围下具有高透过率。
2.本发明发现获得的类蛾眼结构即纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足特定的关系式。
3.通过调整微晶玻璃基板的结晶度、平均晶粒尺寸等结构或通过调整类蛾眼结构中的纳米级凸起结构的长轴A和短轴B、高h以及相邻纳米级凸起结构的底面之间的间距L能够实现蚀刻处理后得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在可见光范围下的透过率的提高。
4.本发明提供了一种工艺简单、低成本的规模化生产具有类蛾眼结构微晶玻璃的方法,这种制备方法使得类蛾眼结构本身是与微晶玻璃基板形成一个整体的,能够有效避免类蛾眼结构的脱落。
附图说明
图1为本发明所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃及其增透原理的示意图。
图2为本发明所述类蛾眼结构的间距L和高度h的示意图。
图3为实施例18的微晶玻璃基板经过蚀刻后的类蛾眼结构的AFM图。
图4为实施例9中主晶相为透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂的微晶玻璃基板的XRD图谱。
图5为实施例19中主晶相为透锂长石、二硅酸锂的微晶玻璃基板的XRD图谱。
图6为实施例18的微晶玻璃基板经过蚀刻后的表面SEM图。
图7为对比例1的普通玻璃基板经过蚀刻后的表面SEM图。
图8为对比例2的主晶相为锌镁尖晶石、氧化锆的微晶玻璃基板经过蚀刻后的表面SEM图。
图9为实施例18的A值和B值的分布图。
具体实施方式
本发明将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员基于本发明所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明中除非在具体情况下另外指出,本文所列出的数值范围包括上限和下限值,以及在该范围内的所有整数和分数,而不限于所限定范围时所列的具体值。本文所称“和/或”是包含性的,例如“A;和/或B”,是指只有A,或者只有B,或者同时有A和B。
本发明涉及的相关专用名称及相关测量方法进行如下解释说明。
微晶玻璃:又称玻璃陶瓷,是通过对基板玻璃有目标地受控晶化而制备出的一类同时包含玻璃相和晶相的固体复合材料。注:这里的晶相在其他专利文件中或也称晶体相、微晶相、结晶相。
本发明中,微晶玻璃基板是指未进行表面蚀刻处理的微晶玻璃。
晶相:晶相是结晶的微观结构,由晶体中高分子链的构象及其排布所决定。
结晶度:晶体/晶相/晶粒总质量占微晶玻璃总质量的百分比。应理解的是,晶相以及晶粒均是指微晶玻璃中析出的晶体。
透过率:在入射光通量自被照面或介质入射面至另外一面离开的过程中,投射并透过物体的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比。
本发明所用术语“设置”即是包括采用任意本领域已知的蚀刻方法对微晶玻璃基板进行蚀刻处理后形成的特定结构。
类蛾眼结构:也称仿生蛾眼结构,是指具有类似飞蛾复眼的结构。
本发明中的类蛾眼结构即是利用蚀刻液对微晶玻璃基板的表面进行蚀刻处理后在微晶玻璃基板表面形成的不规则排布且具有特定特征的纳米级凸起结构,其是类橄榄球形。
本发明的蚀刻反应机理是微晶玻璃基板中的玻璃相与HF发生反应,这种反应包括HF和SiO2的反应、HF和玻璃相中金属氧化物的反应。如发生以下反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
Al2O3+6HF=2AlF3+3H2O;
Na2O+2HF=2NaF+H2O;
反应产物SiF4一般条件下为气态,一部分会挥发,另一部分则会溶解于溶液中继续进行反应,如发生以下反应:
4SiF4+2HF+3H2O=3H2SiF6+H2SiO3;
3SiF4+2AlF3=Al2(SiF6)3;
SiF4+2NaF=Na2SiF6。
最终本发明微晶玻璃基板表面的玻璃相被腐蚀消耗,留下耐酸性的晶体物质,如透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂,在微晶玻璃基板表面形成具有特定分布情况的且具有特定形态的纳米级凸起结构,即形成具有特定结构的类蛾眼结构层。
在一些实施例中,本发明的具有类蛾眼结构的微晶玻璃,包括微晶玻璃基板和设置于所述微晶玻璃基板的主表面上的类蛾眼结构层;且该类蛾眼结构层与微晶玻璃基板为一整体;所述类蛾眼结构层是通过使用蚀刻液对微晶玻璃基板的主表面进行表面蚀刻处理后得到的。如图1所示,微晶玻璃基板10包括相对的主表面11和12;类蛾眼结构层13设置于微晶玻璃基板的主表面11上。
在一些实施例中,本发明所述蚀刻液以质量百分比计算包括如下组分:0.01%~16.00%的酸溶液,0%~18.00%的添加剂,余量为水。
进一步地,所述酸溶液包括氢氟酸,优选所述氢氟酸的浓度大于等于40.00wt%。
进一步地,所述添加剂包括硫酸钡、硅砂、纤维素中的一种或多种;优选所述硫酸钡的粒径小于2mm,纯度大于98%;优选所述硅砂的粒径为0.01~2.5mm,纯度>99.9%;优选所述纤维素的分子量为50000~150000,结晶相占比>60wt%;更优选所述添加剂包括0~6.00%的硫酸钡、0~6.00%的硅砂和0~6.00%的纤维素。
进一步地,优选所述添加剂包括0~6.00%的硫酸钡、0~6.00%的硅砂和0~6.00%的纤维素。
本发明发现,微晶玻璃基板的结构和晶相体系与蚀刻后得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃的光学性能存在一定的关系,这种关系是通过类蛾眼结构联系起来的。本发明发现,含有特定晶相体系的微晶玻璃基板在经过蚀刻液进行表面蚀刻处理后,微晶玻璃基板的表面会形成不规则排布的、类橄榄球形的纳米级凸起结构,这种结构正是类蛾眼结构,如图3所示。这些随机不规则排列分布的纳米级凸起结构,能够在玻璃与空气之间形成梯度折射率,有效增加了微晶玻璃对可见光的透过率,如图1所示,折射率梯度发生变化,即由1逐渐变为1.5,实现可见光在具有类蛾眼结构的微晶玻璃上的高透过效果。
在一些实施例中,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂;或者包括透锂长石和二硅酸锂。
进一步深入研究后,本发明发现,具有特定主晶相的微晶玻璃基板含有不同的结晶度能够对蚀刻后得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在可见光范围的透过率带来不同的提升效果;其中较低的结晶度往往使得具有类蛾眼结构的微晶玻璃的透过率提升较少,因为结晶度较低表示微晶玻璃基板中主晶相的含量低,微晶玻璃基板经过蚀刻后形成的纳米级凸起结构分布不够均匀、数量较少,进而使得具有类蛾眼结构的微晶玻璃在可见光范围的透过率的提升较少。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的结晶度优选大于等于30.00wt%,优选大于等于35.00wt%,优选大于等于40.00wt%,进一步优选大于或等于50.00wt%,优选35.00wt%~95.00wt%,优选40.00wt%~95.00wt%,优选50.00wt%~95.00wt%,更优选60.00~95.00wt%,优选50.00wt%~86.00wt%,更优选60.00wt%~86.00wt;还可以为60.00wt%~70.00wt%、60.00wt%~80.00wt%、68.00wt%~84.00wt%、63.00wt%~77.00wt%、70.00wt%~90.00wt%、75.00wt%~85.00wt%、80.00wt%~90.00wt%、10wt%、12wt%、20wt%、30wt%、35.00wt%、40.00wt%、50.00wt%、60.00wt%、65.00wt%、70.00wt%、75.00wt%、80.00wt%、86.00wt%、90.00wt%、95.00wt%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
另外,本发明发现,具有特定主晶相的微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸分布也存在类似规律,如果平均晶粒尺寸过小会使得形成的纳米级凸起结构尺寸较小,这些尺寸较小的纳米级凸起结构会分布得非常稀疏,弱化了折射率的梯度变化,会使得具有类蛾眼结构的微晶玻璃在可见光范围的透过率的提升较少。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选为12.00nm~30.00nm,更优选为15.00nm~30.00nm;还可以为10.00nm~20.00nm、13.00nm~30.00nm、20.00nm~30.00nm、18.00nm~27.00nm、16.00nm~28.00nm、19.00nm~26.00nm、12.20nm、13.60nm、14.80nm、15.00nm、15.20nm、15.60nm、15.80nm、16.70nm、16.90nm、17.20nm、17.40nm、18.00nm、18.50nm、18.60nm、19.50nm、20.00nm、21.20nm、22.60nm、22.80nm、23.00nm、23.30nm、24.20nm、25.00nm、25.40nm、27.00nm、30.00nm等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
本发明还对得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃的纳米级凸起结构进行了研究,本发明所述纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
在本发明中,式(1)的获得过程如下:
1、采用原子力显微镜(AFM)在具有类蛾眼结构的微晶玻璃样品的蚀刻面随机选取测试面;获得本发明具有类蛾眼结构的微晶玻璃的表面形貌原始数据。
2、将获得的原始数据导入Gwyddion软件中,选择截面分析,通过分析可得到纳米级凸起结构的底面的长轴A、纳米级凸起结构的底面的短轴B以及纳米级凸起结构在竖直方向的高h。应理解的是:通过分析纳米级凸起结构的底面,可以得到长轴A和短轴B;通过分析沿长轴A和短轴B方向垂直于纳米级凸起结构底面的两个截面,可以得到纳米级凸起结构在竖直方向的高h。
3、将获得的原始数据从新导入origin软件中,构建出有大量纳米级凸起结构的3D形貌图,该形貌图与Gwyddion软件中的形貌图完全一样。
4、对origin软件中得到的3D形貌图进行处理,获得在z=0平面上的投影,得到多个纳米级凸起结构的底面图形,这些纳米级凸起结构的底面图形为类椭圆形,通过拟合发现,纳米级凸起结构的底面在水平面坐标系(x,y)中满足关系式:
上述关系式中长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x为沿长轴A方向的变量,y为沿短轴B方向的变量,且0<|x|<A/2,0<|y|<B/2。
5、再以上述水平面坐标系为基底,对得到的3D形貌图中的纳米级凸起结构在空间坐标系进行曲线拟合,发现,纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
在本发明中,将上述原子力显微镜获得的原始数据导入Gwyddion软件中,选择截面分析,通过分析相邻纳米级凸起结构的底面还能得到相邻纳米级凸起结构的底面之间的间距L;应当理解的是该相邻纳米级凸起结构的底面之间的间距L具体是指两个相邻纳米级凸起结构的底面的中心连线与两个纳米级凸起结构的底面相互靠近的边缘线的交点之间的距离;具体如图2所示。
当可见光的光线通过上述纳米级凸起结构时,大多数光线会透过这些纳米级凸起结构,但是也会有少量光线在这些纳米级凸起结构的侧面发生反射,它的反射光会作为新的入射光照射在相邻纳米级凸起结构的侧面上,重复进行之前的反射和透射过程,增加了整体光线的透过量,因此,具有满足式(1)关系式的纳米级凸起结构的微晶玻璃,其透过率会增加。
在一些实施例中,纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,还可以为12.00nm~60.00nm、12.00nm~55.00nm、12.00nm~50.00nm、14.00nm~55.00nm、17.00nm~55.00nm、20.00nm~55.00nm、20.00nm~60.00nm、25.00nm~55.00nm、25.00nm~60.00nm、12.80nm、14.00nm、14.80nm、15.00nm、15.60nm、15.90nm、16.00nm、16.70nm、17.20nm、18.50nm、19.00nm、20.90nm、21.40nm、22.90nm、23.00nm、24.20nm、25.00nm、26.40nm、27.40nm、28.70nm、30.70nm、32.50nm、33.40nm、33.70nm、34.70nm、35.00nm、35.80nm、36.40nm、40.00nm、41.40nm、42.60nm、43.60nm、47.00nm、50.00nm、55.00nm、59.00nm、60.00nm、61.70nm、62.50nm、63.00nm、64.00nm、65.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,还可以为10.00nm~60.00nm、13.00nm~50.00nm、13.00nm~55.00nm、15.00nm~55.00nm、17.00nm~55.00nm、20.00nm~60.00nm、20.00nm~55.00nm、25.00nm~60.00nm、25.00nm~55.00nm、16.00nm~55.00nm、11.00nm、11.80nm、12.00nm、13.00nm、13.90nm、14.70nm、15.30nm、15.70nm、16.00nm、16.80nm、17.50nm、18.00nm、19.00nm、20.40nm、21.80nm、22.20nm、23.40nm、23.90nm、24.00nm、24.80nm、25.50nm、27.40nm、27.0nm、28.00nm、29.00nm、30.00nm、31.20nm、32.00nm、33.00nm、34.10nm、35.00nm、37.40nm、38.00nm、40.50nm、43.40nm、44.20nm、47.00nm、50.00nm、55.00nm、59.00nm、60.00nm、60.70nm、61.00nm、62.00nm、63.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,还可以为5.00nm~76.00nm、5.00nm~70.00nm、5.00nm~60.00nm、6.00nm~70.00nm、7.00nm~68.00nm、7.00nm~65.00nm、7.50nm~55.00nm、4.85nm、5.01nm、5.24nm、5.45nm、6.23nm、6.74nm、7.02nm、8.41nm、9.00nm、10.00nm、15.00nm、17.00nm、20.00nm、25.00nm、30.00nm、35.00nm、37.41nm、38.65nm、40.00nm、43.66nm、45.00nm、47.60nm、48.00nm、49.00nm、50.00nm、51.20nm、54.10nm、56.70nm、58.70nm、61.40nm、62.10nm、65.00nm、67.70nm、69.80nm、70.00nm、73.20nm、75.40nm、76.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~155.00nm;优选0nm~150.00nm,还可以为0nm~130.00nm、0nm~124.00nm、0nm~114.00nm、0nm~104.00nm、0nm~95.00nm、0nm~80.00nm、0nm~76.50nm、0nm~74.40nm、0nm~73.20nm、0nm~71.10nm、0nm~67.40nm、0nm~62.50nm、0nm~54.40nm、0nm~40.00nm、0nm~35.40nm、0nm~33.50nm、0nm~31.90nm、0nm~30.10nm、0nm~30.00nm等。
在一些实施例中,本发明在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,更优选大于等于96.00%,还可以为95.00%~96.00%、96.00%~97.00%、97.00%~98.00%、95.50%~96.50%、95.50%~99.50%、91.00%、92.00%、93.00%、94.00%、95.0%、95.50%、96.00%、96.50%、97.00%、97.50%、98.00%、98.50%、99.00%等,以及上述值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,根据氧化物的质量百分比计算,本发明所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
SiO2为玻璃网络的形成体氧化物,是构成玻璃网络结构不可或缺的组分。在本发明中,SiO2的含量为70.00%-80.00%、71.00%~73.00%、71.00%~75.00%、73.00%~75.50%、72.50%~78.60%、71.50%~76.90%、74.50%~78.60%、71.00%、72.00%、73.00%、74.00%、75.00%、76.00%、77.00%、78.00%、79.00%、80.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
Al2O3是玻璃形成的中间体氧化物,可以改善玻璃的化学稳定性。在本发明中,Al2O3的含量为5.00%~10.00%、5.00%~6.00%、5.00%~7.00%、5.00%~8.00%、5.00%~9.00%、6.00%~7.00%、6.00%~8.00%、7.00%~9.00%、7.00%~10.00%、8.00%~9.00%、8.00%~10.00%、9.00%~10.00%、5.00%、6.00%、7.00%、8.00%、9.00%、10.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
Li2O的含量为5.00%~15.00%、5.00%~8.00%、5.00%~10.00%、5.00%~11.00%、5.00%~14.00%、6.00%~9.00%、6.00%~12.00%、7.00%~14.00%、8.00%~11.00%、9.00%~15.00%、8.00%~13.00%、6.00%~11.00%、5.00%、6.00%、8.00%、9.00%、10.00%、11.00%、12.00%、13.00%、14.00%、15.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
ZrO2由于其阳离子电荷高、场强大,对玻璃结构有较大的积聚作用,在玻璃基材中作成核剂;同时,ZrO2还能增加微晶玻璃的强度和韧性、改善其耐酸碱腐蚀性能。在本发明中,ZrO2的含量为0%-5.00%、0%~1.00%、0%~2.00%、1.00%~4.00%、1.00%~3.00%、1.50%~4.50%、2.80%~3.70%、1.90%~3.50%、1.40%~4.90%、0%、1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
P2O5是玻璃的形成体氧化物,它以磷氧四面体[PO4]存在于网络结构中;P2O5有助熔作用,还能有效抑制粗大的ZrO2结晶析出。在本发明中,P2O5的含量为0%~5.00%、0%~1.00%、0%~2.00%、1.00%~4.00%、1.00%~3.00%、1.50%~4.50%、2.80%~3.70%、1.90%~3.50%、1.40%~4.90%、0%、1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
B2O3有助于降低基材玻璃的熔融温度。在本发明中,B2O3的含量为0%~5.00%、0%~1.00%、0%~2.00%、1.00%~4.00%、1.00%~3.00%、1.50%~4.50%、2.80%~3.70%、1.90%~3.50%、1.40%~4.90%、0%、1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
Na2O为玻璃网络外体氧化物,能够提供游离氧使玻璃结构中的氧硅比增加,发生断键、增大玻璃的热膨胀系数,起到调节晶粒尺寸、晶相组成、晶相比例等重要作用。在本发明中,Na2O的含量为0%~5.00%、0%~1.00%、0%~2.00%、1.00%~4.00%、1.00%~3.00%、1.50%~4.50%、2.80%~3.70%、1.90%~3.50%、1.40%~4.90%、0%、1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的制备方法可以包括但不限于以下步骤:按配方将原料混合、熔化成型、退火冷却,成型方式包括浮法、溢流、压延和浇注等,得到基材玻璃。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板由基材玻璃经过热处理制得,热处理包括核化处理和/或晶化处理。应理解的是,对基材玻璃进行热处理时,可以进行一步热处理也可以进行两步或多步热处理。如进行一步热处理,则指不单独进行成核处理,直接将成核、目标晶体生长在一步升温过程中进行,可理解为直接进行晶化处理。如进行两步热处理,则指进行了两步升温过程,先进行成核处理,即核化处理,再进行目标晶体生长处理,即晶化处理。在一些实施例中,热处理可包括(i)在1-10℃/min的速率下,将预成核的可结晶的玻璃加热到成核温度(T0);(ii)将可结晶的玻璃在成核温度下保持约60min至300min的时间,从而形成成核的可结晶的玻璃;(iii)在1-10℃/min的速率下,将成核的可结晶的玻璃加热到结晶温度(T1);(iv)将成核的可结晶的玻璃在结晶温度下保持约5min至240min的时间。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的结晶度为35.00wt%~95.00wt%,优选35.00wt%~90.00wt%,优选40.00wt%~90.00wt%,优选50.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~90wt%,优选60.00wt%~80wt%,更优选60.00wt%~70.00wt%,更优选80.00wt%~85.00wt%;还可以为60.00wt%~70.00wt%、63.00wt%~77.00wt%、65.00wt%~75.00wt%、68.00wt%~84.00wt%、69.00wt%~83.00wt%、35.00wt%、40.00wt%、50.00wt%、60.00wt%、65.00wt%、70.00wt%、75.00wt%、80.00wt%、85.00wt%、90.00wt%、95.00wt%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选12.00nm~30.00nm,优选为13.60nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,还可以为10.00nm~20.00nm、13.00nm~30.00nm、15.00nm~30.00nm、25.00nm~30.00nm、18.00nm~27.00nm、16.00nm~28.00nm、19.00nm~26.00nm、12.00nm、13.60nm、14.80nm、15.00nm、15.20nm、15.60nm、15.80nm、16.70nm、16.90nm、17.20nm、17.40nm、18.00nm、18.50nm、18.60nm、19.50nm、20.00nm、21.20nm、22.60nm、22.80nm、23.00nm、23.30nm、24.20nm、25.00nm、25.40nm、27.00nm、30.00nm等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,更优选大于等于96.00%,还可以为95.00%~96.00%、96.00%~97.00%、97.00%~98.00%、95.50%~96.50%、95.50%~99.50%、91.00%、92.00%、93.00%、94.00%、95.00%、95.50%、96.00%、96.50%、97.00%、97.50%、98.00%、98.50%、99.00%等,以及上述值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,优选15.00nm~63.00nm,优选16.00nm~60.00nm,更优选18.50nm~60.00nm,优选21.40nm~60.00nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,优选11.00nm~61.0nm,优选13.00nm~60.00nm,更优选14.70nm~60.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,优选4.85nm~75.40nm,优选5.00nm~70.00nm,更优选6.00nm~70.00nm。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~155.00nm;优选0nm~131.00nm,更优选0nm~114.00nm。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的结晶度为60.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~80.00wt%,优选为60.00wt%~70.00wt%;所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为15.0nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,优选为15.60nm~25.40nm,优选16.70nm~25.40nm;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在厚度为0.64mm时,在550.00nm波长光下的透过率为95.00%~99.00%。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石和二硅酸锂,结晶度为60.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~80.00wt%,优选为60.00wt%~70.00wt%,所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为15.00nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,更优选为15.60nm~25.40nm;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在厚度为0.64mm时,在550.00nm波长光下的透过率为95.00%~99.00%。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的结晶度为60.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~80.00wt%,优选为60.00wt%~70.00wt%;所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为15.0nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,优选为15.60nm~25.40nm,优选16.70nm~25.40nm;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为14.80nm~63.00nm,优选17.50nm~62.50nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为13.90nm~61.00nm,优选15.00nm~59.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为6.00nm~75.00nm;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L为0nm~76.50nm,优选0nm~75.00nm。
在一些实施例中,本发明所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为14.80nm~63.00nm,优选17.50nm~62.50nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为13.90nm~61.00nm,优选15.00~59.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为6.00nm~75.00nm;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~76.50nm,优选0nm~75.00nm;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在厚度为0.64mm时,在550nm处光下透过率为95.00%~99.00%。
本发明还提供一种如上所述的具有类蛾眼结构的微晶玻璃的制备方法,其包括:包括如下步骤:使用蚀刻液对微晶玻璃基板的主表面进行表面蚀刻处理得到具有类蛾眼结构的微晶玻璃。
进一步地,所述蚀刻液以质量百分比计算包括如下组分:0.01%~16.00%的酸溶液,0%~18.00%的添加剂,余量为水;优选所述酸溶液包括氢氟酸,更优选所述氢氟酸的浓度大于等于40.00wt%;优选所述添加剂包括硫酸钡、硅砂、纤维素中的一种或多种;更优选所述硫酸钡的粒径小于2mm,纯度大于98%;更优选所述硅砂的粒径为0.01~2.5mm,纯度>99.9%;更优选所述纤维素的分子量为50000~150000,结晶相占比>60wt%;进一步优选所述添加剂包括0~6.00%的硫酸钡、0~6.00%的硅砂和0~6.00%的纤维素。
进一步地,所述表面蚀刻处理为:将微晶玻璃基板置于蚀刻液中,进行超声蚀刻反应,反应结束后,取出微晶玻璃基板依次进行清洗处理和干燥处理,得到具有类蛾眼结构的微晶玻璃;优选所述蚀刻液的温度为10~80℃;优选所述超声蚀刻反应的时间为10~180min。
进一步地,所述微晶玻璃基板的结晶度优选大于等于30.00wt%,优选大于等于35.00wt%,优选大于等于40.00wt%,进一步优选大于或等于50.00wt%,优选35.00wt%~95.00wt%,优选40.00wt%~95.00wt%,优选50.00wt%~95.00wt%,优选60.00~95.00wt%,优选50.00wt%~86.00wt%,更优选60.00wt%~86.00wt;还可以为60.00wt%~70.00wt%、60.00wt%~80.00wt%、68.00wt%~84.00wt%、63.00wt%~77.00wt%、70.00wt%~90.00wt%、75.00wt%~85.00wt%、80.00wt%~90.00wt%、10wt%、12wt%、20wt%、30wt%、35.00wt%、40.00wt%、50.00wt%、60.00wt%、65.00wt%、70.00wt%、75.00wt%、80.00wt%、86.00wt%、90.00wt%、95.00wt%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选为12.00nm~30.00nm,更优选为15.00nm~30.00nm;还可以为10.00nm~20.00nm、13.00nm~30.00nm、20.00nm~30.00nm、18.00nm~27.00nm、16.00nm~28.00nm、19.00nm~26.00nm、12.20nm、13.60nm、14.80nm、15.00nm、15.20nm、15.60nm、15.80nm、16.70nm、16.90nm、17.20nm、17.40nm、18.00nm、18.50nm、18.60nm、19.50nm、20.00nm、21.20nm、22.60nm、22.80nm、23.00nm、23.30nm、24.20nm、25.00nm、25.40nm、27.00nm、30.00nm等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
进一步地,纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,还可以为12.00nm~60.00nm、12.00nm~55.00nm、12.00nm~50.00nm、14.00nm~55.00nm、17.00nm~55.00nm、20.00nm~55.00nm、20.00nm~60.00nm、25.00nm~55.00nm、25.00nm~60.00nm、12.80nm、14.00nm、14.80nm、15.00nm、15.60nm、15.90nm、16.00nm、16.70nm、17.20nm、18.50nm、19.00nm、20.90nm、21.40nm、22.90nm、23.00nm、24.20nm、25.00nm、26.40nm、27.40nm、28.70nm、30.70nm、32.50nm、33.40nm、33.70nm、34.70nm、35.00nm、35.80nm、36.40nm、40.00nm、41.40nm、42.60nm、43.60nm、47.00nm、50.00nm、55.00nm、59.00nm、60.00nm、61.70nm、62.50nm、63.00nm、64.00nm、65.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,还可以为10.00nm~60.00nm、13.00nm~50.00nm、13.00nm~55.00nm、15.00nm~55.00nm、17.00nm~55.00nm、20.00nm~60.00nm、20.00nm~55.00nm、25.00nm~60.00nm、25.00nm~55.00nm、16.00nm~55.00nm、11.00nm、11.80nm、12.00nm、13.00nm、13.90nm、14.70nm、15.30nm、15.70nm、16.00nm、16.80nm、17.50nm、18.00nm、19.00nm、20.40nm、21.80nm、22.20nm、23.40nm、23.90nm、24.00nm、24.80nm、25.50nm、27.40nm、27.0nm、28.00nm、29.00nm、30.00nm、31.20nm、32.00nm、33.00nm、34.10nm、35.00nm、37.40nm、38.00nm、40.50nm、43.40nm、44.20nm、47.00nm、50.00nm、55.00nm、59.00nm、60.00nm、60.70nm、61.00nm、62.00nm、63.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,还可以为5.00nm~76.00nm、5.00nm~70.00nm、5.00nm~60.00nm、6.00nm~70.00nm、7.00nm~68.00nm、7.00nm~65.00nm、7.50nm~55.00nm、4.85nm、5.01nm、5.24nm、5.45nm、6.23nm、6.74nm、7.02nm、8.41nm、9.00nm、10.00nm、15.00nm、17.00nm、20.00nm、25.00nm、30.00nm、35.00nm、37.41nm、38.65nm、40.00nm、43.66nm、45.00nm、47.60nm、48.00nm、49.00nm、50.00nm、51.20nm、54.10nm、56.70nm、58.70nm、61.40nm、62.10nm、65.00nm、67.70nm、69.80nm、70.00nm、73.20nm、75.40nm、76.00nm等,以及上述数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L的范围为0nm~155.00nm;优选0nm~150.00nm,还可以为0nm~130.00nm、0nm~124.00nm、0nm~114.00nm、0nm~104.00nm、0nm~95.00nm、0nm~80.00nm、0nm~76.50nm、0nm~74.40nm、0nm~73.20nm、0nm~71.10nm、0nm~67.40nm、0nm~62.50nm、0nm~54.40nm、0nm~40.00nm、0nm~35.40nm、0nm~33.50nm、0nm~31.90nm、0nm~30.10nm、0nm~30.00nm等。
进一步地,在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,更优选大于等于96.00%,还可以为95.00%~96.00%、96.00%~97.00%、97.00%~98.00%、95.50%~96.50%、95.50%~99.50%、91.00%、92.00%、93.00%、94.00%、95.0%、95.50%、96.00%、96.50%、97.00%、97.50%、98.00%、98.50%、99.00%等,以及上述值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,根据氧化物的质量百分比计算,所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的结晶度为优选35.00wt%~95.00wt%,优选40.00wt%~95.00wt%,优选50.00wt%~95.00wt%,优选60.00~95.00wt%,优选50.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~90wt%,优选60.00wt%~80wt%,更优选60.00wt%~70.00wt%,更优选80.00wt%~85.00wt%;还可以为60.00wt%~70.00wt%、63.00wt%~77.00wt%、65.00wt%~75.00wt%、68.00wt%~84.00wt%、69.00wt%~83.00wt%、35.00wt%、40.00wt%、50.00wt%、60.00wt%、65.00wt%、70.00wt%、75.00wt%、80.00wt%、85.00wt%、90.00wt%、95.00wt%等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm,优选12.00nm~30.00nm,优选为13.60nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,还可以为10.00nm~20.00nm、13.00nm~30.00nm、15.00nm~30.00nm、25.00nm~30.00nm、18.00nm~27.00nm、16.00nm~28.00nm、19.00nm~26.00nm、12.00nm、13.60nm、14.80nm、15.00nm、15.20nm、15.60nm、15.80nm、16.70nm、16.90nm、17.20nm、17.40nm、18.00nm、18.50nm、18.60nm、19.50nm、20.00nm、21.20nm、22.60nm、22.80nm、23.00nm、23.30nm、24.20nm、25.00nm、25.40nm、27.00nm、30.00nm等,以及上数值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在厚度为0.64mm时,在波长为550.00nm光下的透过率大于等于91.00%,优选大于等于93.00%,优选大于等于95.00%,还可以为95.00%~96.00%、96.00%~97.00%、97.00%~98.00%、95.50%~96.50%、95.50%~99.50%、91.00%、92.00%、93.00%、94.00%、95.00%、95.50%、96.00%、96.50%、97.00%、97.50%、98.00%、98.50%、99.00%等,以及上述值之间的所有范围和子范围。应理解的是,在实施方案中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,优选15.00nm~63.00nm,优选16.00nm~60.00nm,更优选18.50nm~60.00nm,优选21.40nm~60.00nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,优选11.00nm~61.0nm,优选13.00nm~60.00nm,更优选14.70nm~60.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,优选4.85nm~75.40nm,优选5.00nm~70.00nm,更有选6.00nm~70.00nm。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L为0~155.00nm;优选0~131.00nm,更优选0~114.00nm。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;所述微晶玻璃基板的结晶度为60.00wt%~85.00wt%,优选为60.00wt%~80.00wt%,优选为60.00wt%~70.00wt%;所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为15.00nm~25.40nm,优选为15.20nm~25.40nm,优选为15.60nm~25.40nm,优选16.70nm~25.40nm;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为14.80nm~63.00nm,优选17.50nm~62.50nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为13.90nm~61.00nm,优选15.00nm~59.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为6.00nm~75.00nm;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L为0nm~76.50nm,优选0nm~75.00nm。
进一步地,所述微晶玻璃基板的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂;纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为14.80nm~63.00nm,优选17.50nm~62.50nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为13.90nm~61.00nm,优选15.00nm~59.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为6.00nm~75.00nm;在类蛾眼结构层中,相邻两个纳米级凸起结构的底面之间的间距L为0nm~76.50nm,优选0nm~75.00nm;在主表面上的类蛾眼结构层的表面上测得,所述具有类蛾眼结构的微晶玻璃在厚度为0.64mm时,在550nm处光下透过率为95.00%~99.00%。
本发明上述具有类蛾眼结构的微晶玻璃或由上述的制备方法制备的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在电子产品中的应用,优选所述电子产品是显示玻璃盖板、太阳能光伏玻璃基板、LED发光器件玻璃基板中一种或多种。
本发明的各种玻璃制品采用以下方法进行测试:
XRD测试:将微晶玻璃样片用磨粉机磨成玻璃细粉,其粒径小于75μm,然后利用X射线衍射仪(岛津的XRD-6100)对其进行测试,得到XRD衍射峰曲线。本发明使用的X射线衍射仪为岛津的XRD-6100,靶材为铜,测试入射角度范围为2θ=10-80°,扫描速度为0.02~6°/min,工作电压为40kV,工作电流为30mA。再利用JADE软件分析XRD衍射数据得到样品的晶相。
平均晶粒尺寸:采用XRD测试得到的结果数据,根据Scherrer公式D=Kλ/(βcosθ),我们可以计算出样品的平均晶粒尺寸,其中,λ为X射线波长为0.154056nm,β为衍射峰半高宽,K=0.89,θ为布拉格衍射角。具体地,将XRD仪器输出的RAW的文件(衍射图谱)在Jade软件中进行曲线拟合,Jade输出拟合报告,根据拟合报告中每个衍射峰对应的角度2θ值和Peak FWHM值(衍射峰半高宽),并将Peak FWHM值转化为弧度制β=(FWHM/180*3.14),通过D=Kλ/(βcosθ)计算出每个衍射峰的晶粒尺寸后进行平均,得到平均晶粒尺寸。
晶体含量/结晶度的测试方法:将X射线衍射仪测试结果文件(RAW格式)导入X射线衍射数据Rietveld精修软件(如Gsas、Fullprof、Maud)中,进行拟合、计算,即可获得微晶玻璃样品中的晶体含量/结晶度,拟合的晶相峰面积和拟合的全部峰面积的比值即为晶体含量,也即本发明所称结晶度。
原子力显微镜(AFM)测试:将50*50*0.64mm的微晶玻璃样品用酒精和清水清洗干净,然后利用原子力显微镜(Dimension EDGE)对具有类蛾眼结构层的玻璃面进行测试,得到7微米*7微米的测试面的样品表面形貌图,每个面有256*256个采样点。将原子力显微镜仪器输出的FLT文件在Gwyddion软件中打开,通过截面分析功能,可以测得样品微观形貌的尺寸大小。
SEM测试:将选取的微晶玻璃片超声清洗并烘干,烘干后在样品表面喷金,并使用型号为Zeiss Sigma 300的热场发射扫描电子显微镜(SEM)进行扫描拍摄,获得晶粒边界清晰的微晶玻璃表面形貌图,拍摄后放大倍数为1.00KX、10.00KX、100.00KX。
透过率的测试:按《GB/T 7962.12-2010无色光学玻璃测试方法第12部分:光谱内透射比》标准进行测试。先将待测微晶玻璃样品于超声清洗机中进行清洗,清洗条件为:清洗时间5-10min;所使用的清洗剂:常用的洗涤精稀释10倍;清洗温度:45℃-65℃;清洗频率:20KHZ-40KHZ。然后利用雾度仪(日本柯尼卡美能达分光测色计CM-3600A),测试其在不同波长光下的透过率。
在550nm波长光下的透过率结果的获取方式:采用日本柯尼卡美能达分光测色计CM-3600A分别在5个平行样品蚀刻前的主表面上或者在蚀刻处理后的具有类蛾眼结构的平行样品的主表面上的类蛾眼结构层的表面上进行测试,分别得到每个平行样品在蚀刻前和蚀刻处理后在550nm波长光下的透过率,再求取5个平行样品在550nm波长光下的透过率的平均值,作为待测样品在550nm波长光下的透过率结果。
玻璃的厚度:由千分尺测试确定。
通过具体实施例对本发明加以说明:
本发明下表中实施例1-20采用的微晶玻璃基板中,按照氧化物的质量百分比计算,包括以下组分:SiO2:72.50%;Al2O3:8.93%;Li2O:10.33%;ZrO2:3.08%;P2O5:2.13%;B2O3:0.86%;Na2O:2.17%。应理解的是,按照氧化物的质量百分比计,制备微晶玻璃基板用的基材玻璃的组成应与微晶玻璃基板的组成相同。仅是下述实施例采用了该组成的微晶玻璃基板,但本发明可采用的微晶玻璃基板组成并不局限于该组分。
对比例1是普通玻璃基板(即秦岭玻璃),来自于重庆鑫景特种玻璃有限公司,其按照质量百分数计算,原料组分如下:SiO2:63.92%;Al2O3:18.75%;Li2O:4.44%;MgO:4.31%;K2O:2.72%;Na2O:5.86%。
对比例2是主晶相为锌镁尖晶石、氧化锆的微晶玻璃基板,来自于重庆鑫景特种玻璃有限公司,其按照质量百分数计算,原料组分如下:SiO2:32.507%;Al2O3:35.505%;ZrO2:5.454%,MgO:2.976%,ZnO:10.318%,Na2O:5.849%,B2O3:5.131%,Ba2O:2.260%。
本发明制备实施例1-20和对比例1-2的基材玻璃的工艺为:分别按照各实施例1-20和对比例1-2的配方配置各原料于铂金坩埚中,配置的原料总量为1000g,然后用V型混合机混合30分钟,混匀后加入澄清剂NaCl 5g,之后将原料转移至铂金坩埚中,接着在1650℃的铂金坩埚中熔化5小时,之后倒入300℃(通常预热到200-400℃均可以)预热好的成型模具中成型,冷却至900℃后,放入500℃退火炉中退火12小时,之后随炉冷却至室温,可得到基材玻璃。
本发明实施例1-20和对比例2制备微晶玻璃基板的工艺为:将上述各自得到的基材玻璃在电阻炉(设备型号:SLX1400-40,厂家:上海升利测试仪器有限公司)中进行热处理,热处理工艺按照表1中进行,最终得到微晶玻璃样砖。对微晶玻璃样砖依次进行切割、CNC加工(computer numerical control,即数控机床,本发明采用的CNC仪器设备型号为:RCG500S)、抛光后,可得到厚度为0.64mm的微晶玻璃基板。
本发明实施例1-20的表面蚀刻处理工艺为:将微晶玻璃基板依次用洗涤剂、无水乙醇和清水清洗干净,并用吹尘枪将微晶玻璃玻基板两个表面的水分吹干;然后将处理好的微晶玻璃玻璃基板放入蚀刻液中反应180min,该反应过程在超声清洗机中进行且保持蚀刻液温度在25±2℃;反应完成后经过清水清洗、再用吹尘枪干燥后得到刻蚀后的具有类蛾眼结构的微晶玻璃。其中,表面蚀刻处理时采用的蚀刻液由以下重量百分比的原料组成:0.1%氢氟酸(氢氟酸的浓度为40wt%)、4%硫酸钡、1%纤维素,1%硅砂,93.90%去离子水。蚀刻液的制备方法:在搅拌速度为150r/min下,向去离子水中添加硫酸钡、纤维素、浓度为40wt%的氢氟酸,搅拌混合均匀,即可得到蚀刻液。
另外,对比例1的普通玻璃基板和对比例2的主晶相为锌镁尖晶石、氧化锆的微晶玻璃基板采用与本发明实施例1相同的表面蚀刻处理工艺进行蚀刻处理。
本发明的实施例1-20和对比例1-2均是按照上文所述的性能测试方法进行测试;各性能测试结构如表2所示。本发明实施例和对比例的玻璃基板的厚度均为0.64mm。
本发明实施例1-20的微晶玻璃基板经过刻蚀后得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃分别进行AFM测试,每个实施例随机选取3个7微米*7微米的测试面,获得所有测试面的纳米级凸起结构的A、B、h和L值,其结果如表3所示;均满足本发明所述关系式(1)。
表1
表2
表3
| 编号 | A(nm) | B(nm) | h(nm) | L(nm) |
| 实施例1 | 15.5~41.4 | 14.8~37.4 | 5.48~35.14 | 0~155 |
| 实施例2 | 16.7~49.5 | 15.9~47.6 | 6.42~37.41 | 0~124 |
| 实施例3 | 15.9~47.2 | 14.7~46.2 | 7.02~38.65 | 0~104 |
| 实施例4 | 16.4~48.7 | 15.7~46.2 | 6.25~47.6 | 0~74.4 |
| 实施例5 | 17.5~46.4 | 16.2~43.4 | 6.41~56.7 | 0~73.2 |
| 实施例6 | 17.5~51.7 | 15.3~44.2 | 6.74~61.4 | 0~71.1 |
| 实施例7 | 18.5~62.8 | 18.0~57.4 | 6.75~73.2 | 0~67.4 |
| 实施例8 | 14.8~46.5 | 13.9~40.5 | 6.85~54.1 | 0~33.5 |
| 实施例9 | 17.2~49.5 | 16.8~49.1 | 6.31~58.7 | 0~35.4 |
| 实施例10 | 20.9~51.7 | 20.5~50.1 | 5.85~62.1 | 0~34.2 |
| 实施例11 | 24.5~61.7 | 23.9~60.7 | 5.01~51.2 | 0~31.4 |
| 实施例12 | 12.8~62.5 | 11.8~57.7 | 4.85~35.2 | 0~131 |
| 实施例13 | 17.8~51.2 | 17.5~50.6 | 5.24~37.5 | 0~114 |
| 实施例14 | 15.6~59.4 | 14.3~55.7 | 4.85~45.6 | 0~95 |
| 实施例15 | 22.9~55.4 | 21.8~52.0 | 6.74~43.66 | 0~76.5 |
| 实施例16 | 24.2~57.3 | 21.4~55.6 | 6.23~51.2 | 0~62.5 |
| 实施例17 | 21.4~57.6 | 20.4~54.2 | 5.45~56.3 | 0~54.4 |
| 实施例18 | 26.4~61.6 | 21.9~57.6 | 6.75~75.4 | 0~35.5 |
| 实施例19 | 28.5~61.6 | 24.8~58.6 | 7.52~67.7 | 0~31.9 |
| 实施例20 | 24.7~61.6 | 22.2~57.6 | 8.41~69.8 | 0~30.1 |
通过实施例2和对比例1-2可知,本发明使用主晶相为透锂长石和硅酸锂的微晶玻璃基板经过蚀刻液进行表面蚀刻处理后制备得到了在可见光范围内的具有高透过率的具有类蛾眼结构的微晶玻璃。
通过对比图6和图8可以看出,对比例2虽然是具有主晶相为锌镁尖晶石和氧化锆晶的微晶玻璃基板,但是,这类微晶玻璃基板在经过蚀刻处理后没有形成类蛾眼结构,这表明并非所有的微晶玻璃基板都能够通过蚀刻处理形成类蛾眼结构;而且,从图8可以看出,对比例2这种微晶玻璃基板在蚀刻处理后,能够保留的晶相的结晶度不高,且平均晶粒尺寸偏小,使得保留的晶相分布非常稀疏,没有为对比例2带来增透效果,反而大大削弱了对比例2的微晶玻璃基板原有的透过率。
实施例4~11的主晶相为透锂长石、一硅酸锂、二硅酸锂,结晶度为60.51wt%~94.72wt%,平均晶粒尺寸为15.20nm~24.40nm,在0.64mm厚度时,在波长为550nm光下初始透过率TR550为90%左右,而在经过蚀刻处理后,实施例4~11制得的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550nm光下透过率TR550出现了显著增加,达到了95%以上,为95.79%~98.03%,明显优于未经过蚀刻处理前的微晶玻璃的透过率。
实施例15~20的主晶相为透锂长石、二硅酸锂,结晶度为60.81wt%~95.47wt%,平均晶粒尺寸为17.4nm~25.10nm,在0.64mm厚度时,在波长为550nm光下初始透过率TR550为90%左右,透过率最高也仅有91.12%,而在经过蚀刻处理后,实施例15~20制得的具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在550nm处光下透过率TR550出现了显著增加,达到了96%以上,为96.25%~98.87%,明显优于未经过蚀刻处理前的微晶玻璃透过率。
通过表3可知,本发明实施例1-20得到的具有类蛾眼结构的微晶玻璃的表面纳米级凸起结构在空间坐标系中满足本发明所述关系式(1);且该具有类蛾眼结构的微晶玻璃在0.64mm厚度时,在550nm处光下具有高透过率。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (13)
1.一种显示玻璃盖板,其特征在于,包括微晶玻璃,所述微晶玻璃包括微晶玻璃基板和设置于所述微晶玻璃基板的主表面上的多个纳米级凸起结构,且该多个纳米级凸起结构与微晶玻璃基板为一整体,所述纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
2.根据权利要求1所述的显示玻璃盖板,其特征在于,所述微晶玻璃的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂。
3.根据权利要求1或2所述的显示玻璃盖板,其特征在于,所述微晶玻璃基板的结晶度为大于或等于30.00wt%,和/或者所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm。
4.根据权利要求1或2所述的显示玻璃盖板,其特征在于,所述纳米级凸起结构是通过使用蚀刻液对微晶玻璃基板的主表面进行表面蚀刻处理后得到的。
5.根据权利要求4所述的显示玻璃盖板,其特征在于,所述蚀刻液以质量百分比计算包括如下组分:0.01%~16.00%的酸溶液,0%~18.00%的添加剂,余量为水。
6.根据权利要求5所述的显示玻璃盖板,其特征在于,所述添加剂包括硫酸钡、硅砂、纤维素中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的显示玻璃盖板,其特征在于,在主表面上的纳米级凸起结构的表面上测得,所述微晶玻璃在0.64mm厚度时,在波长为550.00nm光下的透过率为大于等于91.00%。
8.根据权利要求1或2所述的显示玻璃盖板,其特征在于,根据氧化物的质量百分比计算,所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
9.根据权利要求1或2所述的显示玻璃盖板,其特征在于,纳米级凸起结构的底面的长轴A的范围为12.0nm~65.0nm,优选15.00nm~63.00nm,优选16.00nm~60.00nm;纳米级凸起结构的底面的短轴B的范围为10.0nm~63.0nm,优选11.00nm~61.0nm,优选13.00nm~60.00nm,更优选14.70nm~60.00nm;纳米级凸起结构在竖直方向的高h的范围为4.50nm~76.00nm,优选4.85nm~75.40nm,优选5.00nm~70.00nm,更有选6.00nm~70.00nm。
10.一种微晶玻璃,其特征在于,包括微晶玻璃基板和设置于所述微晶玻璃基板的主表面上的多个纳米级凸起结构,且该多个纳米级凸起结构与微晶玻璃基板为一整体;纳米级凸起结构的底面为类椭圆形,具有长轴A和短轴B,纳米级凸起结构在竖直方向的高为h,且该纳米级凸起结构在空间坐标系(x1,y1,z1)中满足如下关系式:
式(1)以长轴A和短轴B的中心点为原点,A=B或A≠B;x1为沿长轴A方向的变量,y1为沿短轴B方向的变量,z1为沿高度h方向的变量,且0<|x1|<A/2,0<|y1|<B/2,0<z1。
11.根据权利要求10所述的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的主晶相包括透锂长石、一硅酸锂和二硅酸锂或者主晶相包括透锂长石和二硅酸锂。
12.根据权利要求10或11所述的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃基板的结晶度为大于或等于30.00wt%,和/或者所述微晶玻璃基板的平均晶粒尺寸为10.00nm~30.00nm。
13.根据权利要求10或11所述的微晶玻璃,其特征在于,根据氧化物的质量百分比计算,所述微晶玻璃基板包括如下组分:
SiO2:70.00%-80.00%;
Al2O3:5.00%-10.00%;
Li2O:5.00%-15.00%;
ZrO2:0%-5.00%;
P2O5:0%-5.00%;
B2O3:0%-5.00%;
Na2O:0%-5.00%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411567094.0A CN119409423A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种微晶玻璃及显示玻璃盖板 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411567094.0A CN119409423A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种微晶玻璃及显示玻璃盖板 |
| CN202310164167.0A CN117865499B (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310164167.0A Division CN117865499B (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN119409423A true CN119409423A (zh) | 2025-02-11 |
Family
ID=90579903
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310164167.0A Active CN117865499B (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 |
| CN202411567094.0A Pending CN119409423A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种微晶玻璃及显示玻璃盖板 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310164167.0A Active CN117865499B (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4610237A1 (zh) |
| CN (2) | CN117865499B (zh) |
| WO (1) | WO2024175115A1 (zh) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19708776C1 (de) * | 1997-03-04 | 1998-06-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Entspiegelungsschicht sowie Verfahren zur Herstellung derselben |
| WO2010122924A1 (ja) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | シャープ株式会社 | 反射防止膜、反射防止膜の製造方法、及び、表示装置 |
| TWI545078B (zh) * | 2014-11-25 | 2016-08-11 | 華碩電腦股份有限公司 | 具有蛾眼結構之基板及其製作方法 |
| CN110901182B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-09-03 | 哈尔滨工业大学(威海) | 基于仿生蛾眼微纳结构的近红外过滤性节能玻璃 |
| CN113248152B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-06-10 | 常熟佳合显示科技有限公司 | 一种三维微晶玻璃及其制备方法 |
| CN115490427A (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-20 | 常熟佳合显示科技有限公司 | 一种高结晶度锂铝硅透明微晶玻璃及其制备方法 |
| CN113698107A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-26 | Oppo广东移动通信有限公司 | 防眩光玻璃及制备方法、应用、显示装置、电子设备 |
| CN113402173B (zh) * | 2021-08-06 | 2023-08-08 | 成都光明光电有限责任公司 | 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法 |
| CN113740940B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-06-09 | 长春理工大学 | 一种宽带宽角度抗反射复合微纳结构表面及其制备方法 |
| CN114349360A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-04-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 制备玻璃基材的方法、玻璃基材、壳体组件以及电子设备 |
| CN114890681B (zh) * | 2022-04-02 | 2023-12-01 | 深圳市秉兴光电技术有限公司 | 一种类蛾眼结构减反增透玻璃及其制备方法和应用 |
| CN117430333B (zh) * | 2022-07-22 | 2025-09-12 | 重庆鑫景特种玻璃有限公司 | 一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备 |
-
2023
- 2023-02-24 CN CN202310164167.0A patent/CN117865499B/zh active Active
- 2023-02-24 CN CN202411567094.0A patent/CN119409423A/zh active Pending
-
2024
- 2024-02-23 WO PCT/CN2024/078413 patent/WO2024175115A1/zh not_active Ceased
- 2024-02-23 EP EP24759787.5A patent/EP4610237A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117865499A (zh) | 2024-04-12 |
| EP4610237A1 (en) | 2025-09-03 |
| WO2024175115A1 (zh) | 2024-08-29 |
| CN117865499B (zh) | 2024-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111936439B (zh) | 电子设备盖板用微晶玻璃制品和微晶玻璃 | |
| EP3717423B1 (en) | Black lithium silicate glass ceramics | |
| CN112794646B (zh) | 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法 | |
| JP2023548242A (ja) | 微結晶ガラス、微結晶ガラス製品及びその製造方法 | |
| CN111807706B (zh) | 微晶玻璃和微晶玻璃制品 | |
| Liu et al. | Investigation on crystallization behavior, structure, and properties of Li2O–Al2O3–SiO2 glasses and glass-ceramics with co-doping ZrO2/P2O5 | |
| WO2024088186A1 (zh) | 一种微晶玻璃、微晶玻璃前驱体及其制备方法 | |
| CN116282926B (zh) | 一种可强化高强度透明硅酸锌锂微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN114262155A (zh) | 一种结晶玻璃、强化结晶玻璃及其制备方法 | |
| CN117865488A (zh) | 一种透明微晶玻璃和陶瓷玻璃及制备方法 | |
| WO2023246365A1 (zh) | 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法 | |
| CN119661084A (zh) | 一种耐酸碱性优异的微晶玻璃及其制备方法和用途 | |
| CN118930054A (zh) | 一种高锂含量微晶玻璃、化学强化微晶玻璃及其应用 | |
| CN115772003B (zh) | 一种无色透明玻璃组合物、微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN117865498B (zh) | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 | |
| CN117865499B (zh) | 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法 | |
| CN111646704B (zh) | 掺杂β-锂霞石晶须的玻璃陶瓷及其制备方法、化学强化玻璃陶瓷 | |
| JP7745076B2 (ja) | 高耐スクラッチ傷性を有する強化結晶化ガラスおよびその製造方法、化学強化用結晶化ガラス、ガラス器具および電子デバイス | |
| Yang et al. | EFFECTS OF DIFFERENT Li2O/Al2O3 RATIOS ON THE STRUCTURE, PHASE COMPOSITION, AND PROPERTIES OF Li2O–Al2O3–SiO2 GLASS-CERAMICS | |
| CN109734321A (zh) | 一种具有晶体定向排列结构的高硬度透明微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN116874190A (zh) | 一种高强度透明微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN116813204A (zh) | 结晶玻璃、强化结晶玻璃及其制备方法 | |
| CN116409936A (zh) | 玻璃陶瓷模具及其制备方法 | |
| Zheng et al. | Crystallization of CaO–MgO–Al2O3–SiO2 glass prepared by float process | |
| Zheng et al. | Crystallization of CaO-MgO-AlO-SiO glass prepared by float process. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |