DE102007009785A1 - Glass production process for reinforced coated glass involves chemically pre-stressing glass after tempering in medium containing potassium - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Natrium-haltigen Glases, sowie ein mit dem Verfahren herstellbares Glas, bei welchem das Glas mit einer Sol-Gel-Beschichtung versehen und das Glas mit der Sol-Gel-Beschichtung zur Aushärtung der Beschichtung bei einer Temperatur von mehr als 200°C getempert wird. Das so beschichtete Glas wird nach dem Tempern der Sol-Gel-Beschichtung chemisch vorgespannt, indem das beschichtete Glas in einem Kalium-haltigen Medium gelagert wird, so daß Natrium-Ionen des Glases an der Oberfläche und in oberflächennahen Bereichen zumindest teilweise durch Kalium-Ionen ausgetauscht werden, wobei der Ionenaustausch durch die getemperte Sol-Gel-Beschichtung hindurch erfolgt.The invention relates to a method for producing a coated sodium-containing glass, as well as a producible with the process glass in which the glass is provided with a sol-gel coating and the glass with the sol-gel coating for curing the coating in a Temperature of more than 200 ° C is annealed. The thus-coated glass is chemically tempered after annealing the sol-gel coating by storing the coated glass in a potassium-containing medium such that sodium ions of the glass at the surface and in near-surface regions are at least partially supported by potassium ions be replaced, wherein the ion exchange through the annealed sol-gel coating is carried out.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein beschichtete Gläser, insbesondere Sol-Gel-beschichtete Gläser.The This invention relates generally to coated glasses, especially sol-gel coated Glasses.
Das Beschichten von Glasscheiben durch Sol-Gel-Verfahren ist dem Fachmann bekannt. Bei dieser Beschichtung wird ein Sol auf ein zu beschichtendes Glassubstrat aufgetragen. Aus diesem Sol, beziehungsweise dem sich bildenden Gel wird dann durch Temperung eine Oxidschicht erzeugt. Beispielsweise können SiO2-Schichten mittels eines Sols hergestellt werden, welches TEOS (Tetraethoxysilan) als Precursor enthält. Für hochbrechende Schichten können Titanoxidschichten mittels der Sol-Gel-Methode hergestellt werden. Ein gebräuchlicher Precursor für solche Schichten ist Titan-Tetraisopropoxid. Anwendung finden solche Beschichtungen unter anderem als Interferenzschichten, beispielsweise zur Entspiegelung von Gläsern.The coating of glass sheets by sol-gel methods is known to the person skilled in the art. In this coating, a sol is applied to a glass substrate to be coated. From this sol, or the forming gel is then produced by annealing an oxide layer. For example, SiO 2 layers can be produced by means of a sol which contains TEOS (tetraethoxysilane) as precursor. For high-index layers, titanium oxide layers can be produced by the sol-gel method. A common precursor for such layers is titanium tetraisopropoxide. Such coatings are used inter alia as interference layers, for example for the antireflection of glasses.
Es wäre hierbei wünschenswert, derartig beschichteten Gläsern weitere vorteilhafte Eigenschaften zu verleihen. Eine wichtige Eigenschaft ist dabei die Festigkeit des Glases. Um die Festigkeit zu erhöhen, ist allgemein das chemische und thermische Vorspannen von Gläsern bekannt. Die thermische Vorspannung, beziehungsweise die thermische Härtung basiert darauf, daß das zu härtende Glas abgeschreckt wird. Dabei kühlt zunächst die Oberfläche des Glases ab, während sich im Inneren noch flüssiges oder weiches Glas befindet. Die Temperaturdifferenz zur Umgebung ist dann innen größer als außen. Das Innere des Glases würde sich im folgenden mehr zusammenziehen, was allerdings durch die bereits feste Oberfläche verhindert wird. Dadurch kommt es im Inneren zu einer Zugspannung, während sich an der Oberfläche eine Druckspannung ausbildet. Das chemische Härten basiert darauf, daß ein im Glas vorhandenes kleineres Ion an der Oberfläche durch ein größeres ausgetauscht wird. Durch den höheren Platzbedarf dieser Ionen entsteht an der Oberfläche eine Druckspannung.It would be here desirable, such coated glasses to confer further advantageous properties. An important property is the strength of the glass. To increase the strength is Commonly known is the chemical and thermal tempering of glasses. The thermal preload, or thermal curing based that the to be hardened Glass is quenched. It cools first the surface of the Glass off while still liquid inside or soft glass. The temperature difference to the environment is bigger then in Outside. The Inside of the glass would to contract more in the following, which, however, by the already solid surface is prevented. This causes internal tension, while on the surface forms a compressive stress. Chemical hardening is based on the fact that an im Glass available smaller ion at the surface replaced by a larger one becomes. Due to the higher space requirement These ions create a compressive stress on the surface.
Thermisches Vorspannen ist zwar eine vergleichsweise preisgünstige Methode zur Erhöhung der Festigkeit, allerdings auch gegenüber dem chemischen Vorspannen mit einigen Nachteilen behaftet. So können dünne Gläser nicht oder allenfalls nur unzureichend thermisch vorgespannt werden, da beim Abkühlen des Glases kein hinreichender Temperaturgradient im Glas erreichbar ist. Weiterhin können thermisch vorgespannte Gläser nicht mehr geschnitten werden. Bei chemisch vorgespannten Gläsern kommt es andererseits bei einer nachfolgenden Erwärmung des Glases zu einer Relaxation der aufgebauten Spannungen. So werden für die Temperung von Sol-Gel-Schichten Temperaturen über 200°C eingesetzt.thermal Although biasing is a relatively inexpensive method for increasing the Strength, but also to the chemical toughening with some disadvantages. Thus, thin glasses can not or at best only inadequate thermally to be biased, since when cooling the glass no adequate Temperature gradient can be reached in the glass. Furthermore, thermally tempered glasses no longer be cut. For chemically toughened glasses comes on the other hand, in a subsequent heating of the glass to a relaxation the built-up voltages. So be for the tempering of sol-gel layers Temperatures over 200 ° C used.
Der Erfindung liegt angesichts der oben genannten Probleme daher die Aufgabe zugrunde, beschichtete Gläser mit erhöhter Festigkeit bereitzustellen. Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Of the The invention is therefore in view of the above-mentioned problems Object to provide coated glasses with increased strength. This task is already in the most surprising simple manner solved by the subject of the independent claims. advantageous Refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.
Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Natrium-haltigen Glases vor, bei welchem das Glas mit einer Sol-Gel-Beschichtung versehen und das Glas mit der Sol-Gel-Beschichtung zur Aushärtung der Beschichtung bei einer Temperatur von mehr als 200°C getempert wird. Ddabei wird das so beschichtete Glas nach dem Tempern der Sol-Gel-Beschichtung chemisch vorgespannt, indem das beschichtete Glas in einem Kalium-haltigen Medium gelagert wird, so daß Natrium-Ionen des Glases an der Oberfläche und in oberflächennahen Bereichen zumindest teilweise durch Kalium-Ionen ausgetauscht werden. Als Medium ist insbesondere eine Kalium-haltige Schmelze, wie etwa eine entsprechende Salzschmelze geeignet. Auch andere Medien, wie etwa Kalium-haltige Lösungen kommen in Betracht. Bei der bevorzugten Vorspannung in einer Salzschmelze werden im allgemeinen hohe Temperaturen über 350°C eingesetzt. Bei diesen Temperaturen steigt die Ionenbeweglichkeit entsprechend, so daß sich der Ionenaustausch beschleunigt.Accordingly, see the invention a method for producing a coated Sodium-containing glass in which the glass with a sol-gel coating and the glass with the sol-gel coating to cure the Coating annealed at a temperature of more than 200 ° C becomes. Ddabei is the coated glass after annealing the Sol-gel coating chemically toughened by the coated Glass is stored in a potassium-containing medium, so that sodium ions of the glass at the surface and near the surface Areas are at least partially replaced by potassium ions. As a medium is in particular a potassium-containing melt, such as a suitable molten salt suitable. Also other media, like about potassium-containing solutions is being brought up for consideration. At the preferred bias in a molten salt In general, high temperatures above 350 ° C are used. At these temperatures increases the ion mobility accordingly, so that the Ion exchange accelerates.
Der Ionenaustausch erfolgt dementsprechend erfindungsgemäß durch die getemperte Sol-Gel-Beschichtung hindurch. Das mit diesem Verfahren herstellbare beschichtetes Natrium-haltige Glas ist dementsprechend mit einer Sol-Gel-Beschichtung versehen und chemisch vorgespannt, wobei die chemische Vorspannung nach dem Beschichten mit der Sol-Gel-Beschichtung in einem Kalium-haltigen Medium durchgeführt ist, so daß Natrium-Ionen des Glases in oberflächennahen Bereichen zumindest teilweise durch Kalium-Ionen ausgetauscht sind, wobei der Ionenaustausch durch die getemperte Sol-Gel-Beschichtung hindurch erfolgt ist, wobei die Sol-Gel-Schicht aufgrund des chemischen Vorspannens Kalium aus dem für die Vorspannung verwendeten Medium enthält. Die Kalium-Ionen in der Sol-Gel-Beschichtung sind ein Charakteristikum für dieses Herstellungsverfahren.Of the Ion exchange accordingly takes place according to the invention the tempered sol-gel coating through. The thing with this procedure manufacturable coated sodium-containing glass is accordingly provided with a sol-gel coating and chemically tempered, wherein the chemical bias after coating with the sol-gel coating in one Potassium-containing medium is, so that sodium ions of the glass in near-surface Areas are at least partially replaced by potassium ions, wherein the ion exchange through the tempered sol-gel coating through, wherein the sol-gel layer due to the chemical biasing Potassium from the for contains the bias used medium. The potassium ions in the Sol-gel coating is a characteristic of this manufacturing process.
Es ist dabei ein unerwarteter Effekt, daß ein chemisches Vorspannen des Glases überhaupt noch durch die ausgehärtete Sol-Gel-Beschichtung hindurch möglich ist. Es hat sich dabei weiterhin gezeigt, daß die chemische Vorspannung sowohl durch eine auf dem Glas hergestellte Siliziumoxid-haltige Sol-Gel-Beschichtung, als auch durch eine Titanoxid-haltige Sol-Gel-Beschichtung hindurch erfolgen kann. Dies gilt allgemein für viele metalloxidhaltige Beschichtungen, wie sie mit dem Sol-Gel-Verfahren herstestellt werden können, dabei insbesondere auch für solche Metalloxide, wie sie für optische, im Speziellen auch interferenzoptischen Beschichtungen eingesetzt werden.It is an unexpected effect that a chemical biasing of the glass is still possible through the cured sol-gel coating. It has further been found that the chemical bias can be done both by a silicon oxide-containing sol-gel coating produced on the glass, as well as by a titanium oxide-containing sol-gel coating. This is generally true for many metal oxide containing Coatings, as they can be produced by the sol-gel process, in particular also for such metal oxides, as they are used for optical, in particular also interference-optical coatings.
Allgemein kann die Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung der Sol-Gel-Beschichtung hydrolysierbare Verbindungen oder Salze zumindest eines der Elemente der Hauptgruppen III bis V, zum Beispiel Al, In und/oder der Nebengruppen II bis V, zum Beispiel Sn, Zn, Zr, Nb, Ta, V und/oder hydrolysierbare Verbindungen der Lanthaniden, wie etwa Ce enthalten. Auch andere hydrolisierbare Verbindungen können eingesetzt werden, wie solche von Elementen der Hauptgruppen I und II des Periodensystems, z. B. Na, Ca, Mg und der Nebengruppen VI bis VIII des Periodensystems, wie beispielsweise Mn, Cr, Ni. Die fertig getemperte und ausgehärtete Sol-Gel-Beschichtung enthält dann entsprechend Oxide der vorgenannten Elemente. Als besonders wichtig für optische, insbesondere interferenzoptische Beschichtungen sind dabei Oxide der Metalle Ti, Si, Nb, Ta, Al, Zr zu nennen.Generally may be the coating composition for preparing the sol-gel coating hydrolyzable compounds or salts of at least one of the elements main groups III to V, for example Al, In and / or subgroups II to V, for example Sn, Zn, Zr, Nb, Ta, V and / or hydrolyzable Compounds of lanthanides, such as Ce included. Others too hydrolyzable compounds be used, such as those of elements of main groups I and II of the Periodic Table, z. B. Na, Ca, Mg and subgroups VI to VIII of the Periodic Table, such as Mn, Cr, Ni. The finished tempered and hardened sol-gel coating contains then according to oxides of the aforementioned elements. As especially important for optical, In particular, optical interference coatings are oxides of the metals Ti, Si, Nb, Ta, Al, Zr.
Auch kann sogar eine mehrlagige Sol-Gel-Beschichtung, insbesondere mit den oben genannten Metalloxiden hergestellt und nach der Temperung die chemische Vorspannung durchgeführt werden. Insbesondere können dabei die einzelnen Lagen der mehrlagigen Beschichtung unterschiedliche Zusammensetzungen mit Oxiden der oben genannten Elemente aufweisen. Die vorgenannten Elemente können insbesondere auch zur Erzeugung gewünschter Schichteigenschaften, wie etwa einem bestimmten Brechungsindex gemischt werden, so daß entsprechende Mischoxid-Schichten erhalten werden.Also can even use a multi-layered sol-gel coating, especially with the above-mentioned metal oxides and after annealing the chemical bias can be performed. In particular, you can do this the individual layers of the multilayer coating different Having compositions with oxides of the above elements. The aforementioned elements can in particular also for producing desired layer properties, such as a certain refractive index, so that corresponding ones Mixed oxide layers are obtained.
Solche ein- oder mehrlagigen Beschichtungen können insbesondere als Interferenzschichten ausgebildet werden. Beispielsweise können mittels der Erfindung auf diese Weise Glasscheiben mit Entspiegelungsschichten versehen und dann chemisch gehärtet werden.Such single- or multi-layer coatings can be designed in particular as interference layers become. For example, you can by means of the invention in this way glass panes with anti-reflection layers and then chemically hardened become.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Ionenaustausch für die chemische Härtung in einem Kaliumnitrat-haltigen Medium, insbesondere einer Kaliumnitrat-haltigen Schmelze. Vorzugsweise wird das Glas dazu mehrere Stunden im Kalium-haltigen Medium gelagert. Unabhängig von der Art des Kalium-haltigen Mediums sollte das Glas länger als 30 Minuten, vorzugsweise zumindest 2 Stunden, besonders bevorzugt zumindest 3 Stunden im Medium gelagert werden, um einen guten Vorspann-Effekt zu erreichen. Je nach Fall können auch noch deutlich längere Vorspannzeiten, etwa bis zu 16 Stunden gewählt werden. Typische Vorspannzeiten liegen oft im Bereich von 4 bis 16 Stunden. Diese Vorspann-Prozeduren können in gleichem Maße auch für die erfindungsgemäß beschichteten Gläser eingesetzt werden.In preferred embodiment of the invention, the ion exchange takes place for the chemical hardening in a potassium nitrate-containing medium, in particular a potassium nitrate-containing Melt. Preferably, the glass is for several hours in the potassium-containing Medium stored. Independently of the type of potassium-containing medium, the glass should last longer than 30 minutes, preferably at least 2 hours, more preferably stored in the medium for at least 3 hours to get a good tempering effect to reach. Depending on the case you can even much longer Biasing times, approximately up to 16 hours can be selected. Typical preload times are often in the range of 4 to 16 hours. These preload procedures can be found in same degree too for the coated according to the invention Used glasses become.
Um die Sol-Gel-Beschichtung aufzutragen, wird weiterhin bevorzugt Tauchbeschichtung eingesetzt. Bei der Tauchbeschichtung wird die zu beschichtende Glasscheibe in das Sol getaucht und dann langsam herausgezogen. Bei diesem Verfahren kann die gewünschte Schichtdicke, beispielsweise eine interferenzoptisch wirkende λ/4-Schicht sehr genau durch Einstellung der Ziehgeschwindigkeit eingestellt werden. Es kommen aber auch andere Auftrageerfahren in Betracht. Hier ist insbesondere noch die Sprühbeschichtung zu nennen. Auch mit diesem Beschichtungsverfahren ist eine noch ziemlich genaue Einstellung der aufgetragenen Menge von Beschichtungsmaterial möglich, wobei dieses Verfahren gleichzeitig einen deutlich schnelleren Auftrag ermöglicht.Around to apply the sol-gel coating is further preferred dip coating used. In the dip coating, the to be coated Dipped glass in the sol and then slowly pulled out. In this method, the desired layer thickness, for example a Interference optical acting λ / 4-layer set very precisely by adjusting the pulling speed become. But there are also other contracting considered. In particular, the spray coating should be mentioned here. Also This coating process is still pretty accurate Adjustment of the applied amount of coating material possible, wherein At the same time, this process is much faster allows.
Die Erfindung ist besonders geeignet, um Kalk-Natron-Gläser zu beschichten. Der hohe Natrium-Anteil solcher Gläser prädestiniert diese für das chemische Vorspannen. Zudem haften die Sol-Gel-Schichten sehr gut auf einem solchen Glas.The Invention is particularly suitable for coating soda-lime glasses. The high sodium content of such glasses predestines them for the chemical Toughening. In addition, the sol-gel layers adhere very well to one such glass.
Mit der Erfindung läßt sich eine Steigerung der Bruchfestigkeit um zumindest einen Faktor 2,5 gegenüber einem gleichartigen, nicht erfindungsgemäß vorgespannten Glas erreichen.With the invention can be an increase in breaking strength by at least a factor of 2.5 over one achieve similar, not inventively tempered glass.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below by means of embodiments and below Reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:
Ein Sol-Gel-Verfahren, wie es dabei erfindungsgemäß zum Einsatz kommt, ist ein nasschemisches Beschichtungsverfahren, mit dem anorganische Oxidschichten herstellbar sind. Die Herstellung der Beschichtung geht jeweils von einem flüssigen Sol aus, welches durch eine Sol-Gel-Transformation in einen festen Gel-Zustand überführt wird. Das Sol stellt dabei eine Dispersion von Partikeln dar, die typischerweise Größen im Bereich deutlich unter 1 Mikrometer aufweisen. Vielfach werden metallorganische Verbindungen als Precursor-Substanzen für die Beschichtung eingesetzt, wobei hier der Begriff "Metall" auch Halbleiter, wie insbesondere Silizium mit einschließt. Bei der Transformation des Sols in ein Gel kommt es zu einer Vernetzung der dispergierten Partikel im Lösungsmittel. Ist das Sol aufgetragen und in ein Gel überführt, wird die so erhaltene Beschichtung noch – vorzugsweise unter Luft oder in einer anderen oxidierenden Umgebung getempert, so daß organische Rest-Bestandteile der Beschichtung pyrolisieren und eine verdichtete anorganische Oxidschicht erhalten wird. Die Umsetzung des metallorganischen Precursors erfolgt typischerweise durch Hydrolyse- und Kondensationsreaktionen.One Sol-gel method, as it is used according to the invention, is a wet-chemical coating process, using the inorganic oxide layers can be produced. The production of the coating is always from a liquid sol from which is converted by a sol-gel transformation in a solid gel state. The sol represents a dispersion of particles, which typically Sizes in the range well below 1 micron. In many cases organometallic Compounds used as precursor substances for the coating, where the term "metal" also includes semiconductors, especially including silicon. In the transformation of the sol in a gel results in a crosslinking of the dispersed particles in the solvent. When the sol has been applied and converted into a gel, the so obtained Coating still - preferably tempered under air or in another oxidizing environment, so that organic Pyrolyze residual components of the coating and a compacted inorganic oxide layer is obtained. The implementation of organometallic Precursors typically occur through hydrolysis and condensation reactions.
Die
Ausgangsverbindung (der Precursor) zur Herstellung einer Beschichtungslösung enthält ein Metall
oder Übergangsmetall,
beispielsweise auch Silizium Die am häufigsten benutzten Precursor-Verbindungen
sind Metallalkoxide und Salze. Zur Solherstellung werden eine oder
mehrere Ausgangsverbindungen, gegebenenfalls unter saurer oder basischer
Katalyse in wässrigen
oder organischen Lösungsmitteln
hydrolysiert und gegebenenfalls zumindest teilweise kondensiert.
Die Beschichtungszusammensetzungen können allgemein, ohne Beschränkung auf
das Ausführungsbeispiel
der
Anschließend an
die Sol-Gel-Beschichtung mit Aushärtung wird die beschichtete
Glasscheibe
Dazu
wird die Glasscheibe
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011107277A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | Schott Ag | Method for multi-coating and glass substrate coated with multiple layers |
| CN103508680A (en) * | 2012-06-18 | 2014-01-15 | 胜华科技股份有限公司 | Glass reinforced coating and reinforced glass cutting piece with glass reinforced coating |
| CN103553354A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 深圳南玻伟光导电膜有限公司 | Preparation method of single-face toughened glass |
| DE102014108059A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-31 | Schott Ag | Process for producing a cover glass element, in particular for displays of mobile electronic devices and cover glass produced according to the method |
| DE102014013527A1 (en) | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Schott Ag | Process for producing a coated, chemically tempered glass substrate with anti-fingerprint properties and the glass substrate produced |
| DE102015213075A1 (en) | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Schott Ag | Asymmetrically constructed thin-glass pane chemically tempered on both sides of the surface, process for their production and their use |
| WO2017009235A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Agc Glass Europe | Glass substrate for chemical strengthening and method for chemically strengthening with controlled curvature |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014013528B4 (en) | 2014-09-12 | 2022-06-23 | Schott Ag | Coated glass or glass-ceramic substrate with stable multifunctional surface properties, method for its production and its use |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1771233B2 (en) * | 1967-04-27 | 1979-03-01 | Glaverbel-Mecaniver, Watermael- Boitsfort (Belgien) | Method for consolidating a layer of a vitreous or vitro-crystalline material |
| DE69818541T2 (en) * | 1997-04-30 | 2004-08-05 | Agfa-Gevaert | Process for the production of thin glass on a roll |
| DE102005020168A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Schott Ag | Coating glass or ceramic substrate with anti-reflective layer using sol-gel process, employs e.g. silicon-aluminum mixed oxide with adsorbed hydrophobe present in sol-gel binder |
-
2007
- 2007-02-27 DE DE200710009785 patent/DE102007009785B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1771233B2 (en) * | 1967-04-27 | 1979-03-01 | Glaverbel-Mecaniver, Watermael- Boitsfort (Belgien) | Method for consolidating a layer of a vitreous or vitro-crystalline material |
| DE69818541T2 (en) * | 1997-04-30 | 2004-08-05 | Agfa-Gevaert | Process for the production of thin glass on a roll |
| DE102005020168A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Schott Ag | Coating glass or ceramic substrate with anti-reflective layer using sol-gel process, employs e.g. silicon-aluminum mixed oxide with adsorbed hydrophobe present in sol-gel binder |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011107277A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | Schott Ag | Method for multi-coating and glass substrate coated with multiple layers |
| CN103508680A (en) * | 2012-06-18 | 2014-01-15 | 胜华科技股份有限公司 | Glass reinforced coating and reinforced glass cutting piece with glass reinforced coating |
| CN103553354A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 深圳南玻伟光导电膜有限公司 | Preparation method of single-face toughened glass |
| CN103553354B (en) * | 2013-10-30 | 2015-12-09 | 深圳南玻伟光导电膜有限公司 | The preparation method of one side toughened glass |
| DE102014108059A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-31 | Schott Ag | Process for producing a cover glass element, in particular for displays of mobile electronic devices and cover glass produced according to the method |
| DE102014108059B4 (en) * | 2014-06-06 | 2016-07-07 | Schott Ag | Process for producing a cover glass element, in particular for displays of mobile electronic devices and cover glass produced according to the method |
| DE102014013527A1 (en) | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Schott Ag | Process for producing a coated, chemically tempered glass substrate with anti-fingerprint properties and the glass substrate produced |
| DE102015213075A1 (en) | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Schott Ag | Asymmetrically constructed thin-glass pane chemically tempered on both sides of the surface, process for their production and their use |
| WO2017009235A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Agc Glass Europe | Glass substrate for chemical strengthening and method for chemically strengthening with controlled curvature |
| EA036427B1 (en) * | 2015-07-16 | 2020-11-10 | Агк Гласс Юроп | Method for making a chemically strengthened glass substrate with controlled curvature |
| US11242281B2 (en) | 2015-07-16 | 2022-02-08 | Agc Glass Europe | Glass substrate for chemical strengthening and method for chemically strengthening with controlled curvature |
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