CN104230172A - 透光玻璃的表面处理方法和用该方法处理后的透光玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了透光玻璃的表面处理方法和用该方法处理后的透光玻璃。为了在不会降低透光量的前提下赋予防眩光性能,本发明的透光玻璃的表面处理方法包括:喷吹步骤,用于向作为处理对象的具有透光性能的所述玻璃的受光表面上喷射诸如WA(白刚玉:高纯度氧化铝)等磨料颗粒以在所述玻璃的所述受光表面中形成凹凸部,所述磨料颗粒的粒度为#800至#3000(平均粒子直径14μm至4μm),且所述磨料颗粒的硬度高于所述玻璃的硬度;以及氢氟酸处理步骤,它跟在所述喷吹步骤之后,用于将所述玻璃的所述受光表面浸入10%至20%浓度的氢氟酸溶液中30秒至600秒,由此增加所述透光玻璃的所述受光表面中的凹凸部的高度(幅度)。

Description

透光玻璃的表面处理方法和用该方法处理后的透光玻璃
技术领域
本发明涉及透光玻璃的表面处理方法和经过利用该方法的表面处理之后的透光玻璃,而且更具体地,涉及能够抑制在透光玻璃的表面处发生的镜面反射的表面处理方法和用该方法处理后的透光玻璃(换句话说,经过了利用该方法的表面处理之后的玻璃)。
背景技术
目前,社会上对于环境问题的忧虑正在日益增多,并且被称作“自然能源”或“可再生能源”(诸如具有低环境负荷的水力发电、风力发电、地热发电、波浪发电和阳光等)的能源的利用引起了人们的兴趣。
作为这样的自然能源的利用的一部分,现今广泛使用的是通过利用太阳能来执行发电的光伏发电(所谓的太阳能发电),并且该光伏发电中所使用的光伏模块变得越来越普及。
这些光伏模块具有如下的构造:其中,所需数量的光伏电池被串联或并联地连接起来并且并排地布置着,然后被诸如钢化玻璃(temperedglass)等防护玻璃覆盖,由此形成封装组件。
于是,在防护玻璃具有平整表面的情况下,因为在该表面上反射的反射光进入人们的视野,所以人们会遭受讨厌的眩光。因此,从顾及到周边居民的观点来看,并且从诸如港口、机场、道路等设施附近的安全性的观点来看,借助于经过防眩光处理的防护玻璃而被赋予了防眩光规格的光伏模块就变得普及。
作为针对光伏模块的防护玻璃的这种防眩光处理的示例,已经提出了被设计成能够减弱眩光的很多种技术,例如下列这样的技术:一种技术是,通过将在其上形成有凹凸部的光扩散板(light-diffusing sheet)贴装至防护玻璃的表面来使反射光扩散,由此将防眩光性能赋予给防护玻璃(日本未经审查的专利申请公开No.2001-189479,下文中被称作专利文献'479);另一种技术是,通过在防护玻璃的表面中直接地形成凹凸部来产生漫反射(日本未经审查的专利申请公开No.HEI11-298030,下文中被称作专利文献'030);或又一种技术是,通过在防护玻璃的表面中形成多个平行沟槽来防止反射光集中于某一方向上(日本未经审查的专利申请公开No.2003-188399,下文中被称作专利文献'399)。
从具有未经过防眩光处理的平整表面的防护玻璃会遭受眩光的原因是:在该防护玻璃的平整表面上发生的反射是如图6A所示的镜面反射(specular reflection)。
换句话说,因为镜面反射光被反射出来使得其像阳光一样以准直光束的形式集中于某一方向上,所以由于该反射光以集中的方式进入某人的视野而导致该人遭受讨厌的眩光。
于是,在如上面引用的专利文献'479中所公开的将表面中形成有凹凸部的光扩散板接合至防护罩的表面从而使反射光扩散的情况下,或者在如上面引用的专利文献'030和专利文献'399中所公开的在防护罩的表面中直接地形成凹凸部或沟槽从而致使反射光扩散的情况下,因为如图6B所示,能够避免反射光集中于某一方向上,所以即使在反射光的一部分进入视野中的情况下所遭受的眩光也被大大减弱了,且结果是,通过这些方法中的任一种就能够赋予防护玻璃有效的防眩光效果。
然而,在任何一种情况下,即,在如上面引用的专利文献'479中所说明的将光扩散板接合至防护玻璃的表面的情况下或者如专利文献'030和专利文献'399中所公开的在防护玻璃的表面中直接地形成凹凸部的情况下,将设置有经过这样的防眩光处理后的防护玻璃的光伏模块与设置有未经过处理的防护玻璃(对该防护玻璃没有执行防眩光处理)的光伏模块相比,发现前者的发电效率被降低了。
人们认为发生了这样的发电量的降低是因为入射到被设置于防护玻璃下面的层中的光伏电池上的光量减少了,而该减少是由于使防护玻璃经过上述防眩光处理从而使得减少了穿过防护玻璃的光量所造成的,并且增加了为周边居民等着想的功能(即防眩光性能)的代价是,牺牲了作为光伏模块的基本需求的发电性能。
上述说明中已经给出的是以光伏模块的防护玻璃作为经过防眩光处理后的物品的示例;然而,不仅在光伏模块的防护玻璃中,而且在被设置于各种其他类型的设备和装置中的经过防眩光处理后的透光玻璃(例如,利用太阳热的热水器的防护玻璃、用于农业用途和园艺用途的温室等中的透明面板,等等)中,都会以类似方式出现如下的问题:由于如上所述地执行了防眩光处理,其结果是透光量减少了,且因此造成性能降低。
因而,本发明被构思出来以消除上述传统技术中的不足,并且本发明的一个目的是提供如下的一种透光玻璃表面处理方法:该方法在赋予了透光玻璃防眩光性能的同时,不仅避免了穿过透光玻璃的光量的减少,还相反地能够使该光量增加;此外,本发明的一个目的是提供一种拥有防眩光性能和高透光性能的透光玻璃,该防眩光性能和该高透光性能是通过利用所述方法的表面处理来实现的。
发明内容
为了实现上述目的,本发明的透光玻璃的表面处理方法包括如下的工艺,该工艺包括:
喷吹步骤(blasting step),用于向作为处理对象的具有透光性能的所述玻璃的受光表面上喷射诸如WA(白刚玉:高纯度氧化铝)等磨料颗粒以在所述玻璃的所述受光表面中形成凹凸部,所述磨料颗粒具有#800至#3000的粒度(平均粒子直径14μm至4μm),且所述磨料颗粒的硬度高于所述玻璃的硬度;以及
氢氟酸处理步骤,它跟在所述喷吹步骤之后,用于将所述玻璃的所述受光表面浸入10%至20%浓度的氢氟酸溶液中30秒至600秒。
在上面的方法中,执行所述喷吹步骤和所述氢氟酸处理步骤以使得:针对经过所述氢氟酸处理之后形成于所述玻璃的所述受光表面中的所述凹凸部,在通过将所述玻璃的所述受光表面划分为分别具有规定尺寸的微小部分(例如,0.2913μm正方形部分)并且测量各个所述微小部分中的所述凹凸部的谷中从最低部到最高部的高度而获得的数值群之中,4μm至9μm的数值部分占据了90%以上。
在通过对经过所述氢氟酸处理之后形成于所述玻璃的所述受光表面中的所述凹凸部的粗糙度曲线进行傅里叶变换而获得的功率谱的分析中,在所述氢氟酸处理之后的所述粗糙度曲线中波长为500nm至1333nm的波形分量的所述功率谱相对于在所述喷吹之后且所述氢氟酸处理之前的所述粗糙度曲线中而言增大了。
本发明的透光玻璃是通过喷吹步骤和所述喷吹步骤之后的表面处理步骤而获得的,在所述喷吹步骤中,磨料颗粒被喷射到具有透光性能的所述玻璃的受光表面上,并且在所述表面处理中,所述玻璃被浸入氢氟酸溶液中。
在本发明的上述透光玻璃中,针对浸入所述氢氟酸溶液中之后在所述玻璃的所述受光表面中形成的凹凸部,在通过将所述玻璃的所述受光表面划分为分别具有规定尺寸的微小部分并且测量各个所述微小部分中的所述凹凸部的谷中从最低部到最高部的高度而获得的数值群之中,4μm至9μm的数值部分占据了90%以上。
对于上述透光玻璃,其中,在通过对浸入所述氢氟酸溶液中之后所述受光表面的粗糙度曲线进行傅里叶变换而获得的功率谱的分析中,波长为500nm至1333nm的所述功率谱是0.1μm2以上。
在本发明的利用上述方法经过表面处理之后的透光玻璃中,在凭借形成于该透光玻璃的表面中的所述凹凸部而赋予了防眩光性能的同时,能够获得比未经过处理的透光玻璃的透光性能高的透光性能。
结果,当本发明的透光玻璃被用作光伏模块的防护玻璃时,例如,与其上安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块相比而言,能够实现发电性能的最多超过3%的改善。因此,可以提供既能够实现防眩光性能又能够实现透光量的增加的表面处理方法和透光玻璃。
附图说明
根据下文中的与附图相结合而提供的本发明优选实施例的详细说明,本发明的目的和优点将会变得明显。附图中:
图1是示出了通过将透光玻璃的受光表面划分为微小部分而获得的各个部分的所测出高度的分布的直方图;
图2示出了在未经过处理的状态下、在喷吹之后、以及在跟着喷吹步骤的氢氟酸处理之后的透光玻璃的受光表面的粗糙度曲线;
图3是示出了通过对在喷吹之后的粗糙度曲线和在跟着喷吹步骤的氢氟酸处理之后的粗糙度曲线进行傅里叶变换而获得的波长与功率谱之间的关系的图;
图4A和图4B是用于解释透光量的变化的原理(预测的)的图,其中图4A是针对本发明的,且图4B是针对比较例的;
图5是用于解释透过防护玻璃而传播的光的束缚的原理(预测的)的图;以及
图6A和图6B是用于解释在受光表面处的反射的图,其中图6A是用于解释镜面反射的图,并且图6B是用于解释漫反射的图。
具体实施方式
本发明的表面处理方法包括喷吹步骤和氢氟酸处理步骤,该喷吹步骤是在作为处理对象的透光玻璃的受光表面上执行喷吹,该氢氟酸处理步骤是在上述喷吹步骤之后将待处理的该表面浸入氢氟酸中。
能够用本发明的表面处理方法进行处理的透光玻璃没有特别地限制,并且除了可以使用诸如浮法玻璃(float glass)等普通玻璃之外,也可以使用例如像钢化玻璃一样经过特殊处理的玻璃。此外,关于材料,可以使用各种不同类型的已知玻璃作为处理对象,例如钠钙玻璃(sodalime glass)、无碱玻璃(non-alkaline glass)、铝硅酸盐玻璃(aluminosilicateglass)、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)、铋基玻璃(bismuth-based glass)等,且也可以使用有色玻璃。
如上所述,在作为处理对象的透光玻璃的受光表面上执行喷吹。该喷吹是通过如下方式来执行的:向透光玻璃的受光表面上喷射磨料颗粒,使得磨料颗粒与该受光表面碰撞,因此形成凹凸部。通过以这种方式在透光玻璃的待处理表面上预先形成凹凸部,就控制了通过稍后说明的由氢氟酸处理进行的蚀刻而最终形成的表面凹凸部的轮廓(profile)。
上述喷吹中所使用的磨料颗粒必须在作为处理对象的透光玻璃上展现出切削能力,并且使用了硬度比作为处理对象的玻璃的硬度高的磨料颗粒(约4.5至6.5的新莫氏硬度)。
作为这样的磨料颗粒,可以使用具有网格形状的陶瓷系(ceramic-based)磨料颗粒,例如氧化铝(新莫氏硬度:12)、碳化硅(新莫氏硬度:13)、锆石(新莫氏硬度:9)等,并且使用了粒度在#800至#3000范围内(平均粒子直径为14μm至4μm)的那些颗粒。
可以通过使用已知的喷吹装置,来将磨料颗粒与诸如压缩空气等压缩气体一起喷射出去。
能够使用的喷吹装置除了可以是别的类型之外尤其包括直压型(direct-pressure type)和吸扬型(suction type),在上述直压型中,注入至加压罐中的磨料颗粒被加压然后与压缩气体一起被喷射出来,而在上述吸扬型中,磨料颗粒与压缩气体的气流混合然后被喷射出来,并且可以使用任一种方法。
关于喷射条件,可以在一般喷吹处理中所采用的条件的范围内执行该喷射;例如,能够按照喷射压力为0.3MPa至0.5MPa和喷射时间为约500s/m2至600s/m2来执行喷射。
在透光玻璃的受光表面经过了上面的喷吹步骤之后,它被浸入氢氟酸溶液中,以便增大通过上述喷吹步骤而在受光表面中形成的凹凸部中的起伏(幅度)。
10%至20%溶液被用作在氢氟酸处理中所使用的氢氟酸溶液,并且该处理被执行介于30秒至600秒范围内的浸入时间。
1.用于确认处理条件的实验
实验目的
为了确认能够在不减少透光量的前提下赋予防眩光性能的喷吹条件和氢氟酸处理条件。
实验方法
通过使用喷射压力为0.5MPa且喷嘴距离被设定为60mm的直压型喷吹装置来在光伏模块的90mm×90mm防护玻璃的受光表面上执行喷吹,接着利用氢氟酸处理来蚀刻该防护玻璃的受光表面,由此执行了表面处理,然后测量出其上安装有经过该表面处理之后的防护玻璃的光伏模块的短路电流。
用两个处理时间,即6.72秒和13.44秒,在一个防护玻璃(90mm×90mm)上执行喷吹,其包括重叠部分(50mm×90mm)。
在上述的表面处理的期间内,下列的处理条件(1)至(5)是变化的:
(1)该喷吹中所使用的磨料颗粒的粒度,
(2)该喷吹所用的处理时间,
(3)该喷吹中所使用的磨料颗粒的材料,
(4)氢氟酸处理中的氟化氢浓度,以及
(5)氢氟酸处理中的浸入时间;
并且与安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块的短路电流(比较例1)相比较,测量出短路电流是如何变化的。
此外,作为比较例2至比较例5,还测量出了如下光伏模块的短路电流:该光伏模块上安装有仅经过喷吹但是未经过随后的氢氟酸处理的防护玻璃。
实验结果
下文中,表1和表2示出了上述各实验的结果。
表1
用于确认处理条件(喷吹条件的变化)的实验的结果
表2
用于确认处理条件(氢氟酸处理条件的变化)的测验的结果
在上面的结果中,当将其中对于防护玻璃仅执行了喷吹而未执行随后的氢氟酸处理的光伏模块(比较例2至比较例5)与其中安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块(比较例1)进行比较时,已经确认的是:短路电流相对于其中安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块(比较例1)的短路电流而言被减少了,换句话说,光伏电池上的所接收的光量被减少了。
此外,对于这样的短路电流的减少,已经确认的是:减少因子随着所使用的磨料颗粒的尺寸减小而增大。
相反,对于其中安装有通过本发明的方法而被处理后的防护玻璃的光伏模块(实施例1至实施例16),它们的短路电流全部都高于其中安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块(比较例1)的短路电流,已确认的是短路电流的最多超过3%的增大。因此,可以确认的是,本发明的表面处理提供了如下的有益效果:增多了光伏电池上的所接收的光量,也就是说,透过防护玻璃而传播的光量。
根据表1中的结果,与喷吹条件的变化有关地,通过在作为处理对象的防护玻璃上使用都具有较高硬度的WA磨料颗粒(白刚玉:氧化铝系磨料颗粒)和GC磨料颗粒(绿色金刚砂:绿色碳化硅系磨料颗粒),在所测量出的短路电流中没有发现因为磨料颗粒的材料的差异而造成的很大差异(参见实施例5和实施例6以及实施例8和实施例9)。
此外,在仅执行了6.72秒的喷吹的情况与执行了13.44秒的喷吹的情况二者之间,也就是说,当处理时间被加长一倍时,在所测量出的短路电流中也发现几乎没有变化(参见实施例4和实施例5以及实施例7和实施例8)。因此,能够判定的是:喷吹时间的变化对经过处理之后的性能几乎没有影响。
另一方面,关于磨料颗粒的粒度,在使用粒度为#1200的磨料颗粒的示例(参见实施例3)中,短路电流的增长百分比在103.16%达到顶点,并且对于大于或小于#1200的磨料粒度都发现短路电流的增长百分比的轻微减小;然而,在本发明中规定的全部#800至#3000粒度范围内,都能确认的是:与安装有未经过处理的防护玻璃的光伏模块(比较例1)的短路电流相比较而言,短路电流增大了。
需要注意的是,通过使用分光光度计而测量出的在未经过处理的防护玻璃(比较例1)的5°入射角(相对于垂线)处的反射率是11%,而针对本发明的实施例1至实施例16的防护玻璃,5°入射角(相对于垂线)处的反射率全部是8%以下。因而,也能够确认的是,实施例1至实施例16的防护玻璃展现了适当的防眩光性能。
2.表面条件的测量和评估
实验目的
为了通过测量和评估经过利用本发明上述方法的表面处理之后的透光玻璃(光伏模块的防护玻璃)的表面条件,来考虑获得了有益效果(亦即增加的透光量)的原因(机制)。
测量和评估方法
使用均由Keyence Corporation(基恩士公司)制作的激光显微镜(ultra-deep profile measuring microscope(超深轮廓测量显微镜),“VK-8500”)和分析软件(VK profile analysis software(VK轮廓分析软件),“VK-H1A7”)来实施下文中的测量和评估。
(1)凹凸部的高度分布的测量
通过利用在1000×放大率下的激光显微镜来捕获经过本发明的表面处理后的防护玻璃的表面而获得的图像被划分为分别具有规定尺寸的微小部分(在这个示例中,与该图像的一个像素对应的0.2913μm正方形部分),基于通过测量各个部分中的高度(以被定义为0的最小高度Hmin为参考而获得的高度,该最小高度Hmin是具有凹凸部的表面中的谷中的最低部)而获得的测量值来形成直方图,并且利用所测量的高度分布来评估表面条件。
(2)基于经由傅里叶变换而得到的功率谱的评估
通过基于由激光显微镜捕获的图像获得防护玻璃表面的粗糙度曲线且对该粗糙度曲线执行二维傅里叶分解,测定出空间频率分量(波长分量)的功率谱。
测量结果
(1)凹凸部的高度分布
图1示出了基于通过利用上述方法测量各个部分的高度而获得的测量值来创建的直方图。根据这些直方图,能确认的是,4μm至9μm的凹凸部占据了经过使用本发明方法的表面处理后的透光玻璃的表面的90%以上。
(2)基于通过傅里叶变换而获得的功率谱的评估
图2示出了未经过处理的防护玻璃(比较例1)、经过使用粒度为#2000的WA磨料颗粒的喷吹后的防护玻璃(比较例4)、以及在该喷吹之后经过利用10%氢氟酸的45秒处理后的防护玻璃(实施例17)的粗糙度曲线。
图3示出了通过在图2中的粗糙度曲线上执行二维傅里叶分解来测定空间频率分量(波长分量)的功率谱的结果(需要注意的是,图3是通过限制所显示出来的波长而已经被简化了的)。
根据上面的图2和图3中的结果,与仅经过喷吹后的防护玻璃(比较例4)比较而言,对于经过随后的氢氟酸处理后的防护玻璃(实施例17),发现通过喷吹而形成的凹凸部中的凹陷部分的深度因蚀刻而增加了,且凹凸部的高度(幅度)因此而增加了。
具体地,如图3所示,根据经由傅里叶变换而获得的功率谱,发现:这种幅度的增加在构成粗糙度曲线的波形分量之中的500nm至1333nm波长范围内是显著的。
讨论
根据表面条件的上面评估结果,可以认为:经过利用本发明方法的表面处理后的防护玻璃展现出了因下列机制而引起的透光量的增加。
(1)基于凹凸部的高度分布的讨论
对于用本发明的方法处理过的防护玻璃,在如上所述地测量出来的各个部分的高度之中,4μm至9μm的高度占据了90%以上。
另一方面,根据粗糙度曲线,因为波形分量的波长变为十分小,即,氢氟酸处理之后的防护玻璃的表面的波高的一半以下,所以如图4A中示意性地所示,波高(幅度)h相对于波长λ的纵横比是十分大的。
如图4A和图4B所示,即使在两种情况下防护玻璃都在其受光表面上形成了凹凸部,但是利用如图4B所示的其中凹凸部的波高h小于波长λ的防护玻璃,几乎所有的反射光都不会透过防护玻璃而传播,且因此几乎所有的反射光未被用于发电。然而,利用图4A中的其中凹凸部的波高h与波长λ的纵横比很大的结构,容易生成如该图中的箭头所示指向下方的反射光或者朝着相邻峰部的反射光,且因此能够产生将会穿过防护玻璃的反射光。于是,在传统技术中未被用于发电的反射光也能够被用于发电,由此据推测就出现了短路电流的增大。
此外,如图5所示,假如透过防护玻璃而传播且到达被布置于该防护玻璃下面的层中的太阳能电池的光的一部分在该太阳能电池的表面处发生反射,然后再次穿过防护玻璃而传播,因此逃逸到外部。然而,以这种方式重新进入防护玻璃的光以角度θ(其是锐角)入射到凸出部分的斜面上。在具有高的折射率的玻璃(对于钠钙玻璃,折射率为1.51)与具有低的折射率的空气(折射率为1)之间的界面处的临界角Io由下式给出。
Io=arcsin(1/1.51)≈41.47°
因此,这样的反射光中的大多数在玻璃与空气之间的界面处发生全反射以使得这些反射光被束缚而不能从防护玻璃中出来,且因此有助于发电效率的提高。
(2)基于傅里叶变换的讨论
此外,如图3所示,根据通过傅里叶变换而获得的功率谱,针对经过了跟在喷吹步骤之后的氢氟酸处理的防护玻璃,可确认在波长区域500nm至1333nm内的功率谱增大了,并且发现在粗糙度曲线中在这些波长处的波形分量增大了。
此处,当反射表面的粗糙度与光的波长是相同程度的大小或者反射表面的粗糙度大于光的波长时,发生光的漫反射,并且在阳光中,强度最高的区域(也就是说,在可见光区域(其是最有助于发电的区域)中)是约400nm至700nm。因此,根据经过利用本发明方法的表面处理后的防护玻璃,在粗糙度曲线中,与可见光波长为相同程度的大小的波长分量或者在某种程度上大于可见光波长的波长分量较高。因此,可以认为:防护玻璃拥有了最恰当的用于凭借上述原理而捕获阳光的表面条件。
3.通过处理受光表面/后表面而带来的有益效果的差异
实验目的
为了确认防护玻璃的受光表面和后表面经受了本发明的表面处理这两种情况之间在有益效果方面会出现什么样的差异。
预计的有益效果和实验方法
在安装有经过利用本发明方法的表面处理后的防护玻璃的光伏模块中,当假定通过上述原理得到了发电效率的提高时,本发明的表面处理必须是在透光玻璃的受光表面上予以执行的,但是当本发明的表面处理是在防护玻璃的后表面(与受光表面相反侧的表面)上予以执行时,预计要么发电效率不会发生变化,要么发电效率会降低。
因此,与受光表面相反侧的表面经受了利用本发明方法的表面处理后的防护玻璃分别被安装至光伏模块,并且测量短路电流。
实验结果
表3示出了表面处理条件以及短路电流相对于设置有未经过处理的防护玻璃的光伏模块的短路电流的比率。
表3
在防护玻璃的后表面上执行的表面处理的结果
从表3中的结果可以清楚地看出,当本发明的表面处理方法是在防护玻璃的后表面上予以执行时,可以确认的是:与未经过处理的防护玻璃的情况比较,出现了短路电流的减小。
根据上面的结果,能确认的是,当在透光玻璃的受光表面上执行本发明的表面处理时,该表面处理是有效的。
因此,随附的最宽的权利要求不是针对以具体方式构造出来的机械设备。反而,该最宽的权利要求旨在保护这一突破性发明的核心或本质。本发明显然是新的且有用的。此外,考虑到被视为整体的现有技术而言,本发明在被做出时对于本领域的普通技术人员来说不是显而易见的。
此外,考虑到本发明的创新性,其显然是开创性发明。正因如此,在法律上,随附的权利要求有资格享有非常宽泛的解释从而保护本发明的核心。
因此,能够看出:有效地实现了上面提出的目的和从前述说明中显然可获知的目的,并且因为可以在不脱离本发明的范围的前提下在上面的结构中做出某些改变,所以前述说明中所包含的或附图中所示出的全部事项都应当被解释为说明性的而不是限制意义上的。
还应理解的是,随附的权利要求旨在覆盖:这里所说明的本发明的所有通用特征和特定特征,以及在文字上可以说落入它们范围内的对本发明的范围的所有陈述。
综上,已经说明了本发明。

Claims (7)

1.透光玻璃的表面处理方法,所述方法包含如下工艺,该工艺包括:
喷吹步骤,用于向作为处理对象的具有透光性能的所述玻璃的受光表面上喷射磨料颗粒以在所述玻璃的所述受光表面中形成凹凸部,所述磨料颗粒的粒度为#800至#3000,且所述磨料颗粒的硬度高于所述玻璃的硬度;以及
氢氟酸处理步骤,它跟在所述喷吹步骤之后,用于将所述玻璃的所述受光表面浸入10%至20%浓度的氢氟酸溶液中30秒至600秒。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,执行所述喷吹步骤和所述氢氟酸处理步骤以使得:针对经过所述氢氟酸处理之后形成于所述玻璃的所述受光表面中的所述凹凸部,在通过将所述玻璃的所述受光表面划分为分别具有规定尺寸的微小部分并且测量各个所述微小部分中的所述凹凸部的谷中从最低部到最高部的高度而获得的数值群之中,4μm至9μm的数值部分占据了90%以上。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在通过对经过所述氢氟酸处理之后形成于所述玻璃的所述受光表面中的所述凹凸部的粗糙度曲线进行傅里叶变换而获得的功率谱的分析中,在所述氢氟酸处理之后的所述粗糙度曲线中波长为500nm至1333nm的波形分量的所述功率谱相对于在所述喷吹之后且所述氢氟酸处理之前的所述粗糙度曲线中而言增大了。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述磨料颗粒是白刚玉磨料颗粒或绿色金刚砂磨料颗粒。
5.透光玻璃,所述透光玻璃是通过喷吹步骤和所述喷吹步骤之后的表面处理步骤而获得的,在所述喷吹步骤中,向具有透光性能的所述玻璃的受光表面上喷射磨料颗粒,并且在所述表面处理中,所述玻璃被浸入氢氟酸溶液中,
其中,针对浸入所述氢氟酸溶液中之后在所述玻璃的所述受光表面中形成的凹凸部,在通过将所述玻璃的所述受光表面划分为分别具有规定尺寸的微小部分并且测量各个所述微小部分中的所述凹凸部的谷中从最低部到最高部的高度而获得的数值群之中,4μm至9μm的数值部分占据了90%以上。
6.根据权利要求5所述的透光玻璃,其中在通过对浸入所述氢氟酸溶液中之后所述玻璃的所述受光表面的粗糙度曲线进行傅里叶变换而获得的功率谱的分析中,波长为500nm至1333nm的所述功率谱是0.1μm2以上。
7.根据权利要求5或6所述的透光玻璃,其中所述磨料颗粒是白刚玉磨料颗粒或绿色金刚砂磨料颗粒。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108947273A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 朱盛菁 一种新型减反射玻璃及其制造方法
CN109251061A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 株式会社不二制作所 陶瓷的表面处理方法以及陶瓷制品
CN109587395A (zh) * 2018-11-23 2019-04-05 福建工程学院 一种基于图像处理和虚拟增强的防止眩光的系统及其实现方法
CN109719630A (zh) * 2019-03-18 2019-05-07 郑州恒昊光学科技有限公司 一步法制备防眩光玻璃新工艺
CN110275227A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 北京三重镜业(大厂)有限公司 一种增透防眩玻璃及其生产方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6840637B2 (ja) * 2017-07-28 2021-03-10 株式会社不二製作所 硬脆性材料表面に対する微小ディンプルの形成方法
CN111333340B (zh) * 2018-12-18 2024-04-05 欧浦登(顺昌)光学有限公司 一种高清晰度无闪烁蚀刻玻璃及其制造工艺和应用
KR102426179B1 (ko) * 2019-05-02 2022-07-28 기후변화대응 에너지전환 협동조합 태양광 모듈이 광산란부를 포함하는 투명지붕부에 배열된 채광 온실
CN112192447B (zh) * 2020-09-10 2022-03-25 杭州电子科技大学 一种外场超声辅助射流抛光加工工具头装置
CN114615838B (zh) * 2020-12-09 2023-03-21 Oppo广东移动通信有限公司 壳体组件及其制备方法和电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004087144A (ja) * 2002-08-22 2004-03-18 Sony Corp プラズマ表示装置およびその製造方法
CN101855181A (zh) * 2007-08-31 2010-10-06 Csg索拉尔有限公司 玻璃的研磨-蚀刻纹理化
CN102473751A (zh) * 2009-07-14 2012-05-23 三菱电机株式会社 基板的面粗化方法、光电动势装置的制造方法、光电动势装置
WO2012162446A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Corning Incorporated Light scattering articles by abrasion and etch

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3087375A (en) * 1957-06-06 1963-04-30 Voigtlaender Ag Albada type viewfinder having undulating reflecting mask frame
JP4010053B2 (ja) 1998-04-15 2007-11-21 旭硝子株式会社 太陽電池用カバーガラス及びその製造方法並びに太陽電池
JP2001189479A (ja) 2000-01-05 2001-07-10 Misawa Homes Co Ltd 太陽電池パネルおよびこれを備えた太陽電池付屋根
JP4034056B2 (ja) * 2000-09-13 2008-01-16 日本板硝子株式会社 非晶質材料の加工方法
KR100547743B1 (ko) * 2000-09-28 2006-01-31 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤 반도체공업용 실리카유리지그 및 그 제조방법
EP1266767B1 (en) * 2001-06-11 2006-09-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Planographic printing plate precursor, substrate for the same and surface hydrophilic material
JP2003188399A (ja) 2001-12-19 2003-07-04 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2004082285A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Kyocera Corp 太陽電池素子用ガラス基板の粗面化方法
EP1852754B1 (en) * 2005-02-09 2012-05-30 Citizen Holdings Co., Ltd. Display plate for solar cell apparatus
JP2007133350A (ja) 2005-10-11 2007-05-31 Fujifilm Corp 画像表示装置
US8263427B2 (en) * 2009-06-02 2012-09-11 Intermolecular, Inc. Combinatorial screening of transparent conductive oxide materials for solar applications
US8124437B2 (en) * 2009-12-21 2012-02-28 Du Pont Apollo Limited Forming protrusions in solar cells
JP2012014051A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Fuji Seisakusho:Kk 光透過性部材
JP5606824B2 (ja) * 2010-08-18 2014-10-15 株式会社不二製作所 金型の表面処理方法及び前記方法で表面処理された金型
JP2013201223A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 太陽電池用カバーガラス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004087144A (ja) * 2002-08-22 2004-03-18 Sony Corp プラズマ表示装置およびその製造方法
CN101855181A (zh) * 2007-08-31 2010-10-06 Csg索拉尔有限公司 玻璃的研磨-蚀刻纹理化
CN102473751A (zh) * 2009-07-14 2012-05-23 三菱电机株式会社 基板的面粗化方法、光电动势装置的制造方法、光电动势装置
WO2012162446A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Corning Incorporated Light scattering articles by abrasion and etch

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109251061A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 株式会社不二制作所 陶瓷的表面处理方法以及陶瓷制品
CN109251061B (zh) * 2017-07-13 2021-07-06 株式会社不二制作所 陶瓷的表面处理方法以及陶瓷制品
CN108947273A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 朱盛菁 一种新型减反射玻璃及其制造方法
CN108947273B (zh) * 2018-08-02 2021-11-23 朱盛菁 一种新型减反射玻璃及其制造方法
CN109587395A (zh) * 2018-11-23 2019-04-05 福建工程学院 一种基于图像处理和虚拟增强的防止眩光的系统及其实现方法
CN109587395B (zh) * 2018-11-23 2020-11-06 福建工程学院 一种基于图像处理和虚拟增强的防止眩光的系统及其实现方法
CN109719630A (zh) * 2019-03-18 2019-05-07 郑州恒昊光学科技有限公司 一步法制备防眩光玻璃新工艺
CN110275227A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 北京三重镜业(大厂)有限公司 一种增透防眩玻璃及其生产方法
CN110275227B (zh) * 2019-07-23 2021-09-28 北京三重镜业(大厂)有限公司 一种增透防眩玻璃及其生产方法

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