CN103373820A - 有色玻璃及其制程 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有色玻璃及其制程，其中有色玻璃至少包含具有粗糙面的基板与具有颜色的显色层。显色层位于基板的粗糙面上，有色玻璃通过基板的粗糙面以降低光反射率，进而显示显色层的颜色。此外，有色玻璃还可包含保护层，此保护层位于显色层上，藉以保护显色层。而有色玻璃的制程先提供基板，再进行粗糙化步骤以粗糙化基板的表面，藉以降低显色层的光反射率。之后再形成具有颜色的显色层于基板的粗糙面上，藉以显示颜色。后续，还可形成保护层以保护显色层。本发明不仅可以降低成本，并能够降低能源损耗，进而达到节能环保的效果。
Description
技术领域
本发明是有关于一种玻璃，特别是有关于一种有色玻璃及其制程。
背景技术
现今社会中，人们广泛的应用玻璃的制品，除了建筑的玻璃幕墙及窗户外，玻璃还应用于手机机壳、电子产品外壳、灯具、桌面或其他装饰的物品上。而且，人们常为了各式各样的原因，而需要使用有颜色的玻璃。为了使玻璃产生颜色，一般的制程有下述几种。
一种为于玻璃的氧化状态或还原状态时，以约750摄氏度的高温热熔玻璃，再加入适当的金属氧化物，藉以进行氧化发色或还原发色。另一种方法为将含有氧化锂的玻璃浸入含有硝酸银或氧化铜的约400摄氏度的高温液体中，藉以使玻璃释出锂离子，并吸收银离子或铜离子，藉以使玻璃具有颜色。然而，一般的有色玻璃及其制程均需高温的环境，因此，一般的有色玻璃及其制程不仅耗费能源且造成环境温度升高。
发明内容
鉴于背景技术存在的问题，本发明提供了一种有色玻璃，至少包含：
基板，所述基板具有粗糙面，所述有色玻璃通过所述粗糙面以降低光反射率，其中，所述基板的材质为玻璃；以及，
具有颜色的显色层，所述显色层位于所述基板的粗糙面上，所述有色玻璃通过所述显色层以显示颜色。
其中，所述显色层的厚度可为30纳米至5500纳米之间。
其中，还可包含保护层，所述保护层位于所述显色层上，藉以保护所述显色层。
其中，所述保护层的厚度为10纳米至1000纳米之间。
其中，所述保护层的材料可为硬化材料。
其中，所述保护层的材质可为硅氧化物或铝氧化物。
其中，所述显色层的材质可包括铜、铝、银、镍、铬、锆、钛、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化铬、氮化锆以及氮化钛中的至少一种。
本发明还提供了一种制备上述有色玻璃的方法，可至少包含如下步骤：
提供基板，其中，所述基板的材质为玻璃；
对所述基板的任一表面进行粗糙化步骤，使得所述基板的表面成为粗糙面；以及进行形成步骤以在所述基板的粗糙面上制备具有颜色的显色层，所述有色玻璃可通过所述显色层以显示所述颜色，藉由所述粗糙面以降低所述显色层的光反射率。
其中，所述粗糙化步骤可为选取任一砂材对所述基板的任一表面进行喷砂处理，使得所述表面形成粗糙面。
其中，所述形成步骤以制备具有颜色的显色层的方法包括溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法，藉以在所述基板的所述粗糙面上形成所述显色层。
其中，还包含在所述显色层上制备保护层，藉以保护所述显色层。
其中，所述保护层的制备可通过溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法，使所述保护层形成于所述显色层上。
承上所述，依本发明提供的有色玻璃及其制程，具有下述优点：
(1)通过例如喷砂处理以粗糙化基板的表面，藉以降低本发明的有色玻璃的光反射率，进而避免有色玻璃形成镜面玻璃，藉以使得本发明的有色玻璃的颜色更加精确。
(2)通过例如沉积或涂布的方式取代高温烧制的方式以形成本发明的有色玻璃，藉以降低成本，并且降低能源损耗，进而达到节能环保的效果。
附图说明
图1为本发明实施例的有色玻璃的结构剖面示意图。
图2为本发明实施例的有色玻璃经过粗糙化处理的基板的剖面示意图。
图3为本发明实施例的有色玻璃的制程流程图。
图4为本发明实施例的有色玻璃的显色层的光反射率的示意图。
其中：100：有色玻璃、110：基板、111：粗糙面、120：显色层、130：保护层。
具体实施方式
实施例1
如图1至图2所示，本实施例的有色玻璃100至少包含基板110以及具有颜色的显色层120。其中，基板110具有一粗糙面111，使得本实施例的有色玻璃100可通过此粗糙面111以降低显色层120的光反射率。而且，基板110的材质可为玻璃。
具体，可在基板110的任一表面上进行喷砂处理，藉以得到基板110的粗糙面111。其中，喷砂处理可通过砂材撞击基板110的表面，藉以使基板110的表面具有粗糙度。并且，砂材可为氧化铝。此外，经喷砂处理使基板110的粗糙面111的平均表面粗糙度(Ra)在约0.7微米至约4.5微米之间。
此外，本实施例的有色玻璃100的基板110上具有显色层120。其中，此显色层120位于基板110的粗糙面111上，且显色层120具有颜色，使得有色玻璃100通过显色层120以显示颜色。其中，显色层120的颜色可为显色层120的材质本身的颜色。显色层120可通过沉积法以形成于基板110的粗糙面111上。其中，沉积法可为溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法(Chemical VaporDeposition,CVD)、电浆化学气相沉积法(Plasma enhanced Chemical VaporDeposition,PECVD)或涂布法。本实施例的显色层120的厚度可为约30纳米，材质可为铜，且铜的纯度可例如为99.9％。由于纯度为99.9％的铜为橘色，所以有色玻璃100的颜色可为橘色。
因此，本实施例的有色玻璃100的特点在于，通过基板110的粗糙面111，藉以降低显色层120的光反射率，进而使得本实施例的有色玻璃100的颜色更加精确。
另外，如图1所示，本实施例的有色玻璃100还可包含保护层130。其中，保护层130位于显色层120上，藉以保护显色层120。具体地，保护层130可全面覆盖于显色层120上，藉以保护全部的显色层120于大气下或其他环境中，不致发生氧化现象或化学变化现象。或者，保护层130亦可根据实际情况的需求，而仅部分覆盖保护层130于显色层120上。此外，保护层130可通过沉积法以形成于显色层120上。除此之外，因保护层130是用以保护显色层120，因此为了加强保护效果，保护层130的材料可为硬化材料。而且，为了能够从保护层130的方向亦可看出本实施例的有色玻璃100的颜色，保护层130可为透明保护层。
因此，保护层130的材质可为硅氧化物(SiOx)。其中，硅氧化物(SiOx)之x可例如为正有理数，进一步而言，x可例如为正整数，更进一步而言，x可例如为2。亦或者，保护层130的材质可为铝氧化物(AlOx)。其中，铝氧化物(AlOx)之x可例如为正有理数，进一步而言，x可例如为正整数，或者，x亦可例如为3/2。另外，保护层130的厚度可约为10纳米。
本实施例的有色玻璃100的另一特点在于，本实施例的有色玻璃100的显色层120与保护层130通过沉积法，藉以分别形成于基板110的粗糙面111上与显色层120上。由于沉积法的温度为约40摄氏度至约110摄氏度之间，而习知的高温烧制的温度为约400摄氏度以上，所以本实施例的有色玻璃100无需高温烧制的处理，进而降低能源损耗以节能环保。
实施例2
如图1至图2所示，本实施例的有色玻璃100至少包含基板110以及具有颜色的显色层120。其中，基板110具有一粗糙面111，使得本实施例的有色玻璃100可通过此粗糙面111以降低显色层120的光反射率。而且，基板110的材质可为玻璃。
具体，可在基板110的任一表面上进行喷砂处理得到基板110的粗糙面111。其中，喷砂处理可通过砂材撞击基板110的表面，藉以使基板110的表面具有粗糙度。此外，经喷砂处理使基板110的粗糙面111的平均表面粗糙度(Ra)在0.7微米至4.5微米之间。
此外，本实施例的有色玻璃100的基板110上具有显色层120。其中，此显色层120位于基板110的粗糙面111上，且显色层120具有颜色，使得有色玻璃100通过显色层120以显示颜色。其中，显色层120的颜色可为显色层120的材质本身的颜色。显色层120通过沉积法，藉以形成于基板110的粗糙面111上。其中，本实施例的显色层120的厚度可为2500纳米，材质可为铝，有色玻璃100的颜色可为白色。
因此，本实施例的有色玻璃100的特点在于，通过基板110的粗糙面111，藉以降低显色层120的光反射率，进而使得本实施例的有色玻璃100的颜色更加精确。
另外，如图1所示，本实施例的有色玻璃100还包含保护层130。其中，保护层130位于显色层120上，藉以保护显色层120。具体地，保护层130可全面覆盖于显色层120上，藉以保护全部的显色层120于大气下或其他环境中，不致发生氧化现象或化学变化现象。或者，保护层130亦可根据实际情况的需求，而仅部分覆盖显色层120。此外，保护层130可通过沉积法以形成于显色层120上。除此之外，因保护层130用以保护显色层120，因此为了加强保护的效果，保护层130的材料可为硬化材料。而且，为了能够从保护层130的方向亦可看出本实施例的有色玻璃100的颜色，保护层130可为透明保护层。
因此，保护层130的材质可为硅氧化物。另外，保护层130的厚度可约为500纳米。
实施例3
如图1至图2所示，本实施例的有色玻璃100至少包含基板110以及具有颜色的显色层120。其中，基板110具有一粗糙面111，使得本实施例的有色玻璃100可通过此粗糙面111以降低显色层120的光反射率。而且，基板110的材质可为玻璃。
具体，可在基板110的任一表面上进行喷砂处理得到基板110的粗糙面111。其中，喷砂处理可通过砂材撞击基板110的表面，藉以使基板110的表面具有粗糙度。此外，经喷砂处理使基板110的粗糙面111的平均表面粗糙度(Ra)在0.7微米至4.5微米之间。
此外，本实施例的有色玻璃100的基板110上具有显色层120。其中，此显色层120位于基板110的粗糙面111上，且显色层120具有颜色，使得有色玻璃100通过显色层120以显示颜色。其中，显色层120的颜色可为显色层120的材质本身的颜色。显色层120可通过沉积法，藉以形成于基板110的粗糙面111上。本实施例的显色层120的厚度可为5500纳米，材质可为银，有色玻璃100的颜色可为白色。
因此，本实施例的有色玻璃100的特点在于，通过基板110的粗糙面111，藉以降低显色层120的光反射率，进而使得本实施例的有色玻璃100的颜色更加精确。
为了证实本发明之有色玻璃100确实可藉由基板110之粗糙面111，藉以降低显色层120之光反射率，发明人更提出实验数据以佐证其效果。请接续参阅图4，图4系为本发明之有色玻璃之显色层之光反射率之示意图。如图1与图4所示，以显色层120之材质系银(Ag)为例，当有色玻璃之基板110未经喷砂处理，即形成显色层120于基板110上，换言之，亦即有色玻璃之基板110之表面较为光滑之情形下，显色层120之平均反射率约为94.84%。而当有色玻璃之基板110经喷砂处理后，再形成显色层120于基板110上，换言之，此基板110亦即具有粗糙面111之本发明之有色玻璃100之基板110。于此情形下，显色层120之平均反射率约为72.59%。因此，本发明之有色玻璃100确实可藉由基板110之粗糙面111，藉以降低显色层120之光反射率。
另外，如图1所示，本实施例有色玻璃100还包含保护层130。其中，保护层130位于显色层120上，藉以保护显色层120。具体地，保护层130可全面覆盖于显色层120上，藉以保护全部的显色层120于大气下或其他环境中，不致发生氧化现象或化学变化现象。或者，保护层130亦可根据实际情况的需求，而仅部分覆盖显色层120。此外，保护层130可通过沉积法以形成于显色层120上。除此之外，因保护层130为用以保护显色层120，因此为了加强保护的效果，保护层130的材料可为硬化材料。而且，为了能够从保护层130的方向亦可看出本实施例的有色玻璃100的颜色，保护层130可为透明保护层。
因此，保护层130的材质可为铝氧化物。另外，保护层130的厚度可约为1000纳米。
除此之外，有色玻璃100的基板110用到的玻璃可为任一类型的玻璃，例如为青玻璃、白玻璃、强力玻璃或其它适合的玻璃。粗糙处理时用到的砂材也可为塑料喷砂粒、碳化硅、锆砂、锆铝砂、陶瓷珠、钢砾、钢珠、不锈钢或其他适合喷砂的砂材，显色层120之沉积法可为溅渡沉积法、化学沉积法、蒸镀沉积法、电浆化学气相沉积法(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)或涂布法进行制备，保护层130也可通过溅渡沉积法、化学沉积法、蒸镀沉积法、电浆化学气相沉积法(PECVD)或涂布法形成于显色层120上。其中，显色层120的材质还可为镍、铬、锆、钛、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化铬、氮化锆、氮化钛或者其他适合的材质，使得有色玻璃100通过不同的显色层120的材质，藉以显示不同的颜色。由于其他结构与实施例1、实施例2相同，所达到的效果基本一致，故后续不再以实施例赘述。
实施例4
由于对实施例1之3中所述的有色玻璃结构进行了详细的制备方法，故在后续的实施例中不再对实施例1至3中的有色玻璃的制备方法进行描述。
如图1与图3所示，本实施例的有色玻璃100的制程首先进行步骤210。提供基板110，其中基板110的材质可为玻璃。接着，进行粗糙化步骤220以至少粗糙化基板110的一个表面，使得此表面成为粗糙面111，藉以降低显色层120的光反射率。其中，粗糙化步骤220可例如通过对基板110进行喷砂处理，藉以粗糙化基板110的表面。举例而言，此喷砂处理可例如通过砂材撞击基板110的表面，藉以达到粗糙化基板110的表面的目的。其中，砂材可为氧化铝、金钢砂、玻璃珠、塑料喷砂粒、碳化硅、锆砂、锆铝砂、陶瓷珠、钢砾、钢珠、不锈钢或其他适合之砂材。
接着，进行第一形成步骤230。于此第一形成步骤230中，本实施例的有色玻璃100的制程形成具有颜色的显色层120于基板110的粗糙面111上，使得本实施例的有色玻璃100通过显色层120以显示颜色。其中，第一形成步骤230可通过任一沉积法，藉以形成显色层120于基板110的粗糙面111上。
其中，此沉积法可为溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法。此外，显色层120的材质可为铜、铝、银、镍、铬、锆、钛、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化铬、氮化锆、氮化钛或其他适合之材质。而且，显色层120的厚度可约为1000纳米。
接着，可选择性进行第二形成步骤240。此第二形成步骤240形成保护层130于显色层120上，藉以保护显色层120。其中，此第二形成步骤240可通过任一沉积法，藉以形成保护层130于显色层120上。
其中，此沉积法可为溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法。此外，保护层130可为硬化保护层，藉以强化保护的功能。而且，保护层130也可为透明保护层，藉以使本实施例的有色玻璃100可从保护层130的方向看出有色玻璃100的颜色。
因此，保护层130的材质可为硅氧化物、铝氧化物或其他适合之材质。保护层130的厚度可约为300纳米。
实施例5
如图1与图3所示，本实施例的有色玻璃100的制程首先进行步骤210。提供基板110，其中基板110的材质可为玻璃。接着，进行粗糙化步骤220以至少粗糙化基板110的一个表面，使得此表面成为粗糙面111，藉以降低显色层120的光反射率。其中，粗糙化步骤220可例如通过对基板110进行喷砂处理，藉以粗糙化基板110的表面。举例而言，此喷砂处理可例如通过砂材撞击基板110的表面，藉以达到粗糙化基板110的表面的目的。使用氧化铝(AlOx)的砂材针对基板110的表面进行喷砂处理，藉以粗糙化基板110的表面，进而形成基板110的粗糙面111，且x可例如为3/2，亦即此砂材可例如为三氧化二铝(Al2O3)。其中，粗糙面111的平均表面粗糙度(Ra)例如约为0.9微米(μm)。此外，粗糙面111可降低显色层120的光反射率。
接着，进行第一形成步骤230。于此第一形成步骤230中，本实施例的有色玻璃100的制程形成具有颜色的显色层120于基板110的粗糙面111上，使得本实施例的有色玻璃100通过显色层120以显示颜色。其中，第一形成步骤230可通过任一沉积法，本实施例中以溅镀的沉积方式藉以形成显色层120于基板110的粗糙面111上，其中用铜作为显色层120的材质。沉积的温度约40摄氏度至约110摄氏度之间，本实施例为60摄氏度，沉积的时间约3分钟至20分钟之间，本实施例以约10分钟进行该处理，沉积的压力约为1微托(mtorr)至10微托之间，本实施例以约5微托(mtorr)处理。沉积的显色层120的厚度可为约2000纳米。
接着，可选择性进行第二形成步骤240。此第二形成步骤240形成保护层130于显色层120上，藉以保护显色层120。其中，此第二形成步骤240可通过任一沉积法，本实施例中选择溅镀的沉积方式藉以形成保护层130于显色层120上。其中，保护层130可为硅氧化物，厚度可约为400纳米。
此外，保护层130可为硬化保护层，藉以强化保护的功能。而且，保护层130也可为透明保护层，藉以使本实施例的有色玻璃100可从保护层130的方向看出有色玻璃100的颜色。不论从基板110的方向或从保护层130的方向观看此有色玻璃100，此有色玻璃100皆例如显示橘色。所以，此有色玻璃100为一橘色玻璃。
因此，本实施例的有色玻璃100的制程的特点在于，通过例如喷砂处理粗糙化基板110的表面，藉以降低本实施例的有色玻璃100的显色层120的光反射率，进而使得本实施例的有色玻璃100的颜色更加精确。而本实施例的有色玻璃100的制程的另一特点在于，通过例如沉积的方式取代高温烧制的方式，藉以降低成本，并且降低能源损耗，进而达到节能环保的效果。
除实施例1至5中所述的各材料和用法外，基板用到的玻璃也可为其他类型的玻璃，粗糙处理时用到的砂材也可为锆砂、锆铝砂、陶瓷珠、钢砾、钢珠、不锈钢或其他适合喷砂的砂材，显色层120的厚度范围可约在30纳米至5500纳米之间，较佳为约在100纳米至2000纳米之间，更佳为约在350纳米至1500纳米之间。保护层130的厚度范围可约在10纳米至1000纳米之间，较佳为约在20纳米至500纳米之间，更佳为约在30纳米至110纳米之间。其中，显色层120的材质还可为镍、铬、锆、钛、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化铬、氮化锆、氮化钛或者其他适合的材质，使得有色玻璃100通过不同的显色层120的材质，藉以显示不同的颜色。由于其他结构和制备方法与实施例1至5相同，所达到的效果基本一致，故后续不再以实施例赘述。
而且，以上所述仅为举例性，非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。
Claims (12)
1.一种有色玻璃，其特征在于，至少包含：
基板，所述基板具有粗糙面，所述有色玻璃通过所述粗糙面以降低光反射率，其中，所述基板的材质为玻璃；以及，
具有颜色的显色层，所述显色层位于所述基板的粗糙面上，所述有色玻璃通过所述显色层以显示颜色。
2.如权利要求1所述的有色玻璃，其特征在于，所述显色层的厚度为30纳米至5500纳米之间。
3.如权利要求1所述的有色玻璃，其特征在于，还包含保护层，所述保护层位于所述显色层上，藉以保护所述显色层。
4.如权利要求3所述的有色玻璃，其特征在于，所述保护层的厚度为10纳米至1000纳米之间。
5.如权利要求3所述的有色玻璃，其特征在于，所述保护层的材料为硬化材料。
6.如权利要求3所述的有色玻璃，其特征在于，所述保护层的材质为硅氧化物或铝氧化物。
7.如权利要求1所述的有色玻璃，其特征在于，所述显色层的材质包括铜、铝、银、镍、铬、锆、钛、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化铬、氮化锆以及氮化钛中的至少一种。
8.一种有色玻璃的制程，其特征在于，至少包含：
提供基板，其中，所述基板的材质为玻璃；
对所述基板的任一表面进行粗糙化步骤，使得所述基板的表面成为粗糙面；以及进行形成步骤以在所述基板的粗糙面上制备具有颜色的显色层，所述有色玻璃通过所述显色层以显示所述颜色，藉由所述粗糙面以降低所述显色层的光反射率。
9.如权利要求8所述的有色玻璃的制程，其特征在于，所述粗糙化步骤为选取砂材对所述基板的所述表面进行喷砂处理，使得所述表面形成粗糙面。
10.如权利要求8所述的有色玻璃的制程，其特征在于，所述形成步骤是通过溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法以在所述基板的所述粗糙面上形成所述显色层。
11.如权利要求8所述的有色玻璃的制程，其特征在于，还包含在所述显色层上制备保护层，藉以保护所述显色层。
12.如权利要求11所述的有色玻璃的制程，其特征在于，所述保护层的制备是通过溅镀沉积法、蒸镀沉积法、化学沉积法、电浆化学气相沉积法或涂布法，使所述保护层形成于所述显色层上。
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