CN107787308A - 具有高红外线辐射透射率的玻璃片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有高红外线(IR)辐射透射率的着色的玻璃片。更确切地，本发明涉及一种具有以下组成的蓝色或绿色色调的着色的玻璃片，所述组成包含以下各项，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：SiO2 55％‑85％，Al2O3 0‑30％，B2O3 0‑20％，Na2O 0‑25％，CaO 0‑20％，MgO 0‑15％，K2O 0‑20％，总铁(以Fe2O3形式表示)0.02％‑1％，Co 0.0001％‑0.5％，Cr2O3 0.002％‑0.5％；所述片具有：TIR4>TLD4。凭借其高IR辐射透射率，根据本发明的着色的玻璃片可以有利地用于使用要求无论穿过主面或从它们的边缘开始的非常好的IR辐射透射率的技术的装置中。

Description

具有高红外线辐射透射率的玻璃片
1.技术领域
本发明涉及一种具有高的红外线辐射透射率的着色的玻璃片。具体地，本发明涉及一种具有高的红外线辐射透射率的绿色至蓝色色调的着色的玻璃片。
根据本发明的玻璃片因此可以有利地用在要求尺寸上大体上大的着色的玻璃面板并且使用要求穿过所述面板(无论穿过主面或从它们的边缘开始)的非常好的红外线辐射透射率的技术的任何装置中。例如，根据本发明的着色的玻璃片可以有利地用在触摸屏或触摸面板或触摸板中，该触摸屏或触摸面板或触摸板使用被称为平面散射检测(PSD)或还有受抑全内反射(FTIR)的光学技术(或者在玻璃的边缘中使用IR辐射的任何其他技术)以便检测在所述片的表面上的一个或多个物体(例如，手指或触控笔)的位置。本发明因此还涉及此种玻璃片在使用基本上在所述片内传播的红外线辐射的装置中的用途。
虽然其不限于此类应用，但是将更特别地关于在触摸屏或触摸面板或触摸板中的用途描述本发明，该触摸屏或触摸面板或触摸板使用被称为平面散射检测(PSD)或还有受抑全内反射(FTIR)的光学技术。
2.现有技术的解决方案
PSD和FTIR技术使得有可能获得多重检测触摸屏/触摸面板，这些触摸屏/触摸面板是廉价的并且可具有较大的触摸表面(例如，从3至100英寸)，同时是薄的。
这两种技术涉及：
(i)将红外线(IR)辐射例如借助于LED从一个或多个边缘开始注入至对于红外线辐射透明的基片中；
(ii)通过全内反射的光学现象使该红外线辐射在所述基片(然后充当波导)内传播(没有辐射“离开”该基片)；
(iii)使该基片的表面与任何物体(例如手指或触控笔)接触，通过在所有方向上的该辐射的散射产生局部扰动；部分所偏转的射线将因此能够“离开”该基片。
在FTIR技术中，这些所偏转的射线在该基片的与该触摸表面相反的下表面上形成红外光点。这些被位于该装置下方的特殊照相机看见。
PSD技术就其本身而言涉及继阶段(i)-(iii)之后的两个附加的阶段：
(iv)由检测器分析在该基片的边缘处所产生的IR辐射；以及
(v)从所检测到的辐射开始通过算法计算与该表面接触的该一个或多个物体的一个或多个位置。这项技术具体地陈述于文件US2013021300A1中。
基本上，玻璃是用于触摸面板所选择的材料，由于其机械特性、其耐久性、其耐擦伤性以及其光学透明度并且因为其可以化学或热强化。
在用于PSD或FTIR技术并且具有非常大的表面并且因此具有相对大的长度/宽度的玻璃面板的情况下，所注入的IR辐射具有长的光程长度。在这种情况下，由该玻璃的材料吸收IR辐射因此显著地影响该触摸面板的灵敏度，该灵敏度进而可能不令人希望地在该面板的长度/宽度上减小。在用于PSD或FTIR技术并且具有较小的表面并且因此具有较短的所注入IR辐射的光程长度的玻璃面板的情况下，由该玻璃的材料吸收IR辐射还特别地对于结合该玻璃面板的装置的能量消耗具有影响。
因此，在此背景下对于红外线辐射高度透明的玻璃片是非常有用的，以便保证当这个表面大时，在整个触摸表面上完整或足够的灵敏度。具体地，通常在这些技术中使用的在从780至1200nm(并且更特别地从850至1050nm)波长范围内具有等于或甚至小于1m-1的吸收系数的玻璃片是理想的并且小于5m-1的值本身是非常有利的。
此情况之外并且以通用的方式，任选地与层组合，绿色至蓝色色调的着色的玻璃片在许多应用中、在建筑中、在装饰中以及在机动车辆领域中经常是高度审美地所希望的。此类玻璃片的已知实例是由着色的范围给出的，其由欧洲旭硝子玻璃公司(AGCGlass Europe)销售，并且特别地包含若干型式的蓝色玻璃(Planibel Azur、Dark Blue和Privablue)以及若干型式的绿色玻璃(特别是Planibel Green)。此外，尤其在机动车辆领域中，除了它们的颜色之外，经常由于其过滤高能量(IR和/或UV)辐射的特性而选择此类玻璃。这些已知的着色玻璃确切地使得有可能对审美(经由它们的颜色)和能量两者的考虑做出回应，特别是在其中低能量透射率使得有可能限制车辆内部的过热的机动车辆领域中。通常并且特别地在机动车辆领域中，因此发现满足当前标准而且还具有高选择性(TL/TE)的着色的玻璃具有吸引力。特别地并且通过举例，销售的蓝色玻璃(如Planibel Dark Blue和Privablue玻璃)显示了非常低的红外线辐射透射率。
因此，在蓝色或绿色颜色范围内轻微至强烈着色但是对于红外线辐射高度透明的玻璃片目前在市场上没有提供并且然而对于以下装置具有重要意义，这些装置要求着色的面板并且使用需要穿过所述面板(无论穿过主面(然后光程长度对应于该片的厚度)或从它们的边缘开始)的非常良好的IR辐射透射率的技术，并且尤其对于使用PSD或FTIR技术的装置具有重要意义。
为了获得在红外区(并且在可见区)中的高透射率，已知的是减少在玻璃中铁(以Fe2O3表示，根据在该领域中的标准惯例)的总含量，从而获得低铁玻璃。硅酸盐类型的玻璃总是包含铁，因为铁作为在所使用的大多数起始材料(砂、石灰石、白云石、以及类似物)中的杂质存在。铁以三价铁Fe3+离子和亚铁Fe2+离子的形式存在于玻璃的结构中。三价铁Fe3+离子的存在给予玻璃低波长可见光的轻微的吸收以及近紫外区(以380nm为中心的吸收带)中较强的吸收，而亚铁Fe2+离子(有时表示为氧化物FeO)的存在导致在近红外区(以1050nm为中心的宽吸收带)中的强吸收。因此，总铁含量(以其两种形式)的增加增强了在可见区和红外区中的吸收。此外，高浓度的亚铁Fe2+离子导致在红外区(特别地，近红外区)中透射率的降低。然而，为了通过仅仅影响总铁含量获得在从780至1200nm波长范围内对于触摸应用足够低的吸收系数，将要求在该总铁含量上的如此大的降低以致于(i)这将导致太高的生产成本，因为需要非常纯的起始材料(有时甚至不存在足够纯的)，或者(ii)这将呈现生产问题(特别地炉的过早磨损和/或在炉中加热玻璃的困难)。
为了进一步增加玻璃的透射率，还已知的是使存在于该玻璃中的铁氧化，即，降低亚铁离子的含量以有利于三价铁离子的含量。玻璃的氧化程度由其氧化还原给出，定义为Fe2+原子相对于存在于该玻璃中的铁原子的总重量的重量比(Fe2+/总Fe)。
为了降低该玻璃的氧化还原，已知的是将氧化组分添加至起始材料的批次中。然而，大多数已知的氧化剂(硫酸盐、硝酸盐、以及类似物)具有的氧化能力没有足够强到实现特别对于使用FTIR或PSD技术的触摸面板应用希望的IR透射率值或必须以过大的量添加，具有伴随的缺点，如成本、与生产方法不相容等。
此外，为了获得大体上强烈着色的玻璃片，实际上通用的解决方案是使用基于呈相对大的量的着色剂(尤其是铁)的玻璃组成，但是这种常规的解决方案显然导致高能辐射并且特别是红外线辐射的透射率的显著降低。
3.发明目的
在本发明的实施例的至少一个中，本发明的一个目的是提供一种具有高的红外线辐射透射率的绿色至蓝色色调的着色的玻璃片。具体地，本发明的目的是提供一种具有高的近红外线辐射(特别是在从780至1200nm并且更特别地从850至1050nm波长的范围(对于许多技术使人感兴趣的范围)内)透射率的绿色至蓝色色调的着色的玻璃片。
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在具有非常好的红外线辐射透射率的同时，具有适合于所选择的应用和/或市场需求的吸引力的绿色至蓝色色调的着色的玻璃片。
在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是在使用基本上在所述片内传播的红外线辐射的装置中提供一种在价值上尤其特别可增强的绿色至蓝色色调的着色的玻璃片。
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着色的玻璃片，当该着色的玻璃片被用作在大尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触摸表面时其不产生或产生很小的触摸作用灵敏度的损失。
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着色的玻璃片，当该着色的玻璃片被用作在更适度尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触摸表面时其对于该装置的能量消耗是有利的。
最终，本发明的另一个目的是提供一种具有高红外线辐射透射率的着色的玻璃片，该着色的玻璃片是生产廉价的。
4.发明内容
本发明涉及一种具有以下组成的着色的玻璃片，所述组成包含以下各项，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：
-基础元素：
-总铁(以Fe2O3形式表示)0.02％-1％
-Co 0.0001％-0.5％
-Cr2O3 0.002％-0.5％；
并且所述片具有：TIR4>TLD4。
因此，本发明是基于一种完全新颖的并且创造性的方法，因为它使得有可能解决所提出的技术问题。诸位发明人实际上已经证明了，通过在玻璃组成中在特定含量范围内结合铬和钴，有可能获得一种绿色至蓝色色调的着色的玻璃，该着色的玻璃与在市场上可获得的蓝色或绿色玻璃是高度审美地可比较的，但是同时出人意料地获得了高的IR辐射透射率，显著地相对于来自现有技术的着色的玻璃更高，特别地在从780至1200nm的波长的范围内。这种方法在仅仅希望高选择性(TL/TE)或者换言之，低能量透射率(和间接地低的IR辐射透射率)的着色玻璃的领域中是创新的。
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值和子范围清楚地包括在内，如同明确地写出一样。同样贯穿本文，含量值是以重量百分比计，也就是说相对于玻璃的总重量表示，除非另外明确指定(例如，以ppm计)。
同样贯穿本文：
-(根据ISO 9050标准)用光源D65对于4mm的玻璃片厚度在2°的立体观测角下对于在380与780nm之间的波长范围考虑透光率(以％表示)(TLD4)；
-(根据ISO 9050标准)对于4mm的厚度并且对于在780与2500nm之间的波长范围考虑IR透射率(以％表示)(TIR4)；
-对于5mm的厚度并且用光源D65(10°)的情况下考虑在透射中的CIELab参数L*a*b*(表征该玻璃片的颜色)。
在阅读以下说明、实例和附图后，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚可见。
根据本发明的玻璃片是由可以属于不同类别的玻璃制成的。该玻璃因此可以是钠钙硅、铝硅酸盐或硼硅酸盐类型、以及类似类型的玻璃。优选地，该玻璃片的组成包含以下基础元素，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：
更优选地并且出于较低的生产成本的原因，根据本发明的玻璃片是钠钙硅玻璃片。有利地，根据这个实施例，该玻璃片的组成包含以下基础元素，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：
在本发明的含义内，术语“玻璃”应当理解为意指一种完全无定形的材料，因此排除任何结晶材料、甚至部分结晶材料(例如像玻璃结晶材料或玻璃陶瓷材料)。
根据本发明的玻璃片可以是通过浮法工艺、拉延工艺、辊压工艺或已知的从熔融玻璃组成开始制造玻璃片的任何其他工艺获得的玻璃片。依据根据本发明的优选的实施例，该玻璃片是浮法玻璃片。术语“浮法玻璃片”应当理解为意指通过浮法工艺形成的玻璃片，该浮法工艺包括在还原条件下将熔融的玻璃浇注到熔融锡的浴上。浮法玻璃片以已知的方式包括“锡面”，即，在接近于该片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，该核心可能是或可能不是基本上为零(没有锡)。
根据本发明的玻璃片可以具有不同并且较大的尺寸。例如，它可以具有范围为最高达3.21m×6m或3.21m×5.50m或3.21m×5.10m或3.21m×4.50m(“巨大尺寸”玻璃片)或者例如还有3.21m×2.55m或3.21m×2.25m(“徐冷窑端尺寸”玻璃片)的尺寸。
根据本发明的玻璃片可以具有在0.1与25mm之间变化的厚度。有利地，对于应用如触摸面板，根据本发明的玻璃片可以具有在0.1与6mm之间变化的厚度。优选地，在触摸屏中，由于重量的原因，根据本发明的玻璃片的厚度是从0.1至2.2mm。可替代地，优选地，对于除屏之外的任何应用，基本上由于机械强度的原因，根据本发明的玻璃片的厚度是从2.8至12mm。
根据本发明，所述组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从0.02％至1％的总铁(以Fe2O3表示)含量。按重量计小于或等于1％的总铁(以Fe2O3的形式表示)含量使得有可能保持红外区中的高透射率。最小值使得可能没有由于贫铁起始材料的价格而不利地影响该玻璃的成本。
优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.06％<总铁≤1％。更优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.06％<总铁≤0.7％、或还更好地0.06％<总铁≤0.3％。甚至更优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.06％<总铁≤0.15％、或还更好地0.06％<总铁≤0.1％。
可替代地并且还优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.04％≤总铁≤1％。更优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.04％≤总铁≤0.7％、或还更好地0.04％≤总铁≤0.3％。甚至更优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.04％≤总铁≤0.15％、或还更好地0.04％≤总铁≤0.1％。最优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.04％≤总铁≤0.06％。
可替代地并且还优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.02％≤总铁≤0.7％、或还更好地0.02％≤总铁≤0.3％。甚至更优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.02％≤总铁≤0.15％、或还更好地0.02％≤总铁≤0.1％。最优选地，所述组成包含总铁(以Fe2O3形式表示)含量，使得：0.02％≤总铁≤0.06％。
根据本发明的一个实施例，该玻璃片的组成包含：总铁≤5*Cr2O3(该总铁是以Fe2O3形式表示并且这些含量是作为重量百分比表示)。优选地，该玻璃片的组成包含：总铁≤4*Cr2O3。更优选地，该玻璃片的组成包含：总铁≤3*Cr2O3。非常优选地，该玻璃片的组成包含：总铁≤2*Cr2O3。此类铁-铬范围使能够在宽范围工业条件内几乎完全将亚铁氧化成三价铁，并且因此使红外线透射率最大化。
根据本发明，所述组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从0.0001％-0.5％的钴(以Co表示)含量。优选地，所述组成包含范围为按重量计从0.0001％-0.2％、或甚至按重量计从0.0001％-0.1％的钴(以Co表示)含量。更优选地，所述组成包含范围为按重量计从0.0001％-0.05％的钴(以Co表示)含量。还更优选地，所述组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从0.0001％-0.025％的钴(以Co表示)含量。最优选地，所述组成包含范围为相对于该玻璃的总重量按重量计从0.0001％-0.02％、或者相对于该玻璃的总重量按重量计从0.0001％-0.015％、或者甚至更好地相对于该玻璃的总重量按重量计从0.0001％-0.01％的钴(以Co表示)含量。此类钴范围使得有可能实现所希望的颜色，而没有过度降低透光率。
根据本发明，所述组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从0.002％-0.5％的铬(以Cr2O3表示)含量。优选地，所述组成包含范围为相对于该玻璃的总重量按重量计从0.002％-0.25％、或甚至相对于该玻璃的总重量按重量计从0.002％-0.15％的铬(以Cr2O3表示)含量。甚至更优选地，所述组成包含范围为相对于该玻璃的总重量按重量计从0.002％-0.1％、或者甚至相对于该玻璃的总重量按重量计从0.002％-0.075％、或者甚至更好地相对于该玻璃的总重量按重量计从0.002％-0.05％的铬(以Cr2O3表示)含量。此类铬范围使得有可能在宽范围工业条件内实现所希望的颜色并且还保证几乎完全将亚铁氧化成三价铁，并且因此使红外线透射率最大化。
根据本发明的一个特别有利的实施例，所述组成包含：3*Co<Cr2O3<8*Co。此类铬和钴含量范围使得有可能获得大体上强烈至不透明着色的令人愉快的基本上蓝色的玻璃片，该玻璃片在保持高红外线辐射透射率的同时，具有很少或不具有在可见区中的透射率。根据本发明的这个实施例，所述组成优选地包含：4*Co<Cr2O3<7*Co。这些铬和钴的含量范围使得有可能控制该玻璃片的生产成本(通过关于希望的效果优化铬和钴的贡献)，同时还允许获得大体上强烈直到不透明的蓝色的整体面板。
根据本发明的另一个特别有利的实施例，所述组成包含：8*Co<Cr2O3<14*Co。此类铬和钴含量范围使得有可能获得大体上强烈至不透明着色的令人愉快的基本上绿色的玻璃片，该玻璃片在保持高红外线辐射透射率的同时，具有很少或不具有在可见区中的透射率。根据本发明的这个实施例，所述组成优选地包含9*Co<Cr2O3<13*Co、或甚至10*Co<Cr2O3<13*Co。这些铬和钴的含量范围使得有可能控制该玻璃片的生产成本(通过关于希望的效果优化铬和钴的贡献)，同时还允许获得大体上强烈直到不透明的绿色的整体面板。
根据本发明的一个有利的实施例，该玻璃片的组成具有小于15％的氧化还原。优选地，该氧化还原小于10％、或者另外小于5％或甚至小于3％。
根据本发明的另一个实施例，所述组成包含小于20ppm的Fe2+含量(以FeO的形式表示)。此含量范围使得有可能获得特别就IR辐射透射率而言非常令人满意的并且对于使用PSD或FTIR技术的装置是非常特别有利的特性。优选地，所述组成包含小于10ppm的Fe2+含量(以FeO的形式表示)。非常优选地，所述组成包含小于5ppm的Fe2+含量(以FeO的形式表示)。
根据本发明的一个实施例，该玻璃片优选地具有小于85％的透光率TLD4。优选地，该玻璃片具有小于80％、甚至还更好地小于70％或甚至小于50％的透光率TLD4。更优选地，对于要求非常深色颜色的某些应用，该玻璃片具有小于10％的透光率TLD4。
本发明的玻璃片是着色的。根据第一实施例，该玻璃片具有：-20<a*<0；-2<b*<6并且|b*|<|a*|。这是有利的，因为其使得有可能重现在市场上的绿色玻璃的颜色，同时保证高的红外线透射率。优选地，该玻璃片具有：-6.5<a*<-4；-0.5<b*<1.5；这使得有可能重现在市场上可获得的淡绿色玻璃。可替代地、还优选地，该玻璃片具有：-11<a*<-5.7；0.5<b*<3.5。更优选地，该玻璃片具有：-10.2<a*<-6.2；1.1<b*<3.1；这使得有可能重现在市场上可获得的深绿色玻璃。可替代地、还优选地，该玻璃片具有：-17.5<a*<-13；-1.5<b*<2；这使得有可能重现在市场上可获得的高隐私绿色玻璃。根据第二实施例，该玻璃片具有：-20<a*<0；-15<b*<-2。这是有利的，因为其使得有可能重现在市场上的蓝色玻璃的颜色，同时保证高的红外线透射率。优选地，该玻璃片具有：-6<a*<-3；-3.5<b*<-2；这使得有可能重现在市场上可获得的淡蓝色玻璃。可替代地、还优选地，该玻璃片具有：-7.5<a*<-4.5；-9.5<b*<-6；这使得有可能重现在市场上可获得的深蓝色玻璃。可替代地、还优选地，该玻璃片具有：-14<a*<-10；-13<b*<-10；这使得有可能重现在市场上可获得的高隐私蓝色玻璃(例如，)。
本发明的玻璃片具有高的红外线(IR)辐射透射率。更确切地说，本发明的玻璃片具有在从750至1200nm的范围内在近红外区内的高辐射透射率(TIR)。优选地，该玻璃片具有>70％、或>80％或甚至>85％或甚至更好地>87％或>90％的透射率TIR4。
有利地，根据一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>TLD4+2。优选地，本发明的玻璃片具有TIR4>TLD4+5、或甚至更好地TIR4>TLD4+10。非常优选地，本发明的玻璃片具有TIR4>TLD4+15、或甚至更好地TIR4>TLD4+20。
根据另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>1.05*TLD4并且优先地TIR4>1.05*TLD4+5或甚至更好地TIR4>1.05*TLD4+10。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>1.1*TLD4并且优先地TIR4>1.1*TLD4+5。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>1.15*TLD4并且甚至更好地TIR4>1.2*TLD4。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>0.95*TLD4+5。优选地，本发明的玻璃片具有TIR4>0.95*TLD4+10。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>0.9*TLD4+10。优选地，本发明的玻璃片具有TIR4>0.9*TLD4+15、或甚至更好地TIR4>0.9*TLD4+20。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>0.85*TLD4+15。优选地，本发明的玻璃片具有TIR4>0.85*TLD4+20。
根据又另一个实施例，本发明的玻璃片具有TIR4>0.8*TLD4+20。
关于在TIR4与TLD4之间的关系的所有后面的实施例具有使本发明的玻璃片甚至更加反选择性的优点。
除了透射率TIR之外，在使用例如要求PSD或FTIR技术的装置的应用的背景下，为了量化在对于所述应用的感兴趣的特定波长下在红外范围内的玻璃的良好透射率，使用的是在1050、950和850nm波长下的吸收系数(为了获得良好的透射率其因此必须是尽可能低的)。吸收系数是由在给定的介质中的吸收度与电磁辐射行进的光程长度的比率定义的。它以m-1表示。因此它独立于该材料的厚度但是它是所吸收的辐射的波长以及该材料的化学性质的函数。
在玻璃的情况下，在选定波长λ处的吸收系数(μ)可以从透射率(T)的测量值以及该材料的折射率n计算(thick＝厚度)，n、ρ和T的值是选定波长λ的函数：
其中ρ＝(n-1)2/(n+1)2
有利地，该玻璃片具有的在1050、950和850nm的波长下的吸收系数显著低于来自现有技术的具有等效的颜色和/或透光率的玻璃的吸收系数。
有利地，根据本发明的玻璃片具有在1050nm的波长下小于5m-1的吸收系数。优选地，它具有在1050nm的波长下小于或等于2m-1的吸收系数。非常优选地，它具有在1050nm的波长下小于或等于1m-1的吸收系数。
还有利地，根据本发明的玻璃片具有在950nm的波长下小于5m-1的吸收系数。优选地，它具有在950nm的波长下小于或等于2m-1的吸收系数。非常优选地，它具有在950nm的波长下小于或等于1m-1的吸收系数。
还有利地，根据本发明的玻璃片具有在850nm的波长下小于5m-1的吸收系数。优选地，它具有在850nm的波长下小于或等于2m-1的吸收系数。非常优选地，它具有在850nm的波长下小于或等于1m-1的吸收系数。
根据本发明的玻璃片可以有利地用在任何以下装置中，该装置要求尺寸上大体上大的玻璃面板并且要求(i)穿过所述面板(穿过主面或者从它们的边缘开始)的非常好的红外线辐射透射率和(ii)大体上强烈的绿色至蓝色色调的颜色(并且因此在可见区中中等至低的透射率)。
例如，根据本发明的玻璃片可以有利地用于使用在玻璃的边缘中传播的IR辐射的任何技术中。具体地，它可以是在用于检测在所述片的表面上的一个或多个物体(例如，手指或触控笔)的位置的“平面散射检测”(PSD)或“受抑全内反射”(FTIR)光学技术中在价值上可增强的，所述片鉴于其大体上强烈的颜色，能够部分或完全隐藏/掩蔽在其后面/下方发现的物体/部件。
还作为实例，根据本发明的玻璃片还可以在以下方面在价值上得以增强：
(1)作为位于辐射加热元件前面/周围的装饰面板，隐藏(部分地或完全地)该加热元件的无吸引力侧但允许IR辐射通过并因此使得来自加热装置(作为装置，壁加热装置或者另外IR炉灶面特别地可以被考虑)的良好输出成为可能；
(2)作为建筑或装饰的拱肩玻璃；
(3)作为便携式计算机上的定点装置(通常被称为“触摸板”)，有时使用需要红外线辐射的技术。在这种情况下，该玻璃片优选在颜色上是非常深的，的确甚至不透明的，并且因此隐藏位于其下的电子部件；
(4)作为设备并且特别是旨在包括远程可控的电气/电子器具的设备的正面元件，从视野中隐藏此类器具的无吸引力侧，但允许通过遥控装置发射的信号通过。这是因为大多数的国内电气/电子器具(电视机、高保真音响、DVD播放器、游戏机等)是使用发射在近红外区中的信号的壳体远程可控制的。然而，这种远程控制系统具体地呈现出两个缺点：(i)该信号经常被在可见区中的二次辐射(太阳，灯光)的存在干扰，这使其较不敏感，和(ii)它要求这些器具是遥控装置的IR信号可及的并且因此这些器具不能被隐藏在一件设备内，即使出于美学理由在这个方向需求仍然发生。
有利地并且根据一个实施例，尤其对于防止日晒的现象，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.02％的铈(以CeO2形式表示)含量。更优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.01％的铈(以CeO2形式表示)含量。还更优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.005％的铈(以CeO2形式表示)含量。理想地，该玻璃片的组成不含铈(其意指不将铈有意添加于该玻璃的起始材料中并且如果其存在，则所述组成中的铈含量仅达到杂质的含量)。
有利地并且根据另一个实施例，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.02％的钒(以V2O5形式表示)含量。更优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.01％的钒(以V2O5形式表示)含量。还更优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.005％的钒(以V2O5形式表示)含量。理想地，该玻璃片的组成不含钒(其意指不将钒有意添加于该玻璃的起始材料中并且如果其存在，则所述组成中的钒含量仅达到杂质的含量)。
有利地并且根据另一个实施例，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.01％的硼(以B2O3形式表示)含量。更优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.005％的硼(以B2O3形式表示)含量。更优选地，该玻璃片的组成不含硼。这意指不将硼有意添加于批次起始材料中并且如果其存在，则该玻璃片的组成中的B2O3含量仅达到生产中不可避免地包括的杂质的水平。
有利地并且根据另一个实施例，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.01％的锂(以Li2O形式表示)含量。优选地，该玻璃片的组成包含相对于该玻璃的总重量按重量计≤0.005％的锂(以Li2O形式表示)含量。更优选地，该玻璃片的组成不含锂。这意指不将锂有意添加于批次起始材料中并且如果其存在，则该玻璃片的组成中的Li2O含量仅达到生产中不可避免地包括的杂质的水平。
该玻璃片的组成还可以包含低比例的添加剂(如帮助该玻璃熔融或精炼的试剂)或起源自构成熔融炉的耐火材料溶解的组分。
根据本发明的玻璃片可以有利地是化学或热回火的。它还可以有利地被变形(例如通过热成形)。常见实例是对于旨在用于机动车辆玻璃窗的玻璃片已知的弯曲，而且在不偏离本发明的范围的情况下可以设想该玻璃片的任何其他变形。
可以有利地将根据本发明的玻璃片与聚合物夹层膜(通常PVB)和任选地第二相同或不同的玻璃片一起层压以便形成层压结构。
根据本发明的玻璃片还可以有利地涂覆有至少一个透明且导电的薄层。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。
该玻璃片还可以涂覆有至少一个减反射层。在使用本发明的玻璃片作为屏的正面的情况下，这是特别有利的。根据本发明的减反射层例如可以是具有低折射率的层，如基于多孔二氧化硅的层，或者它可以由若干层构成(叠层)，特别是介电材料层的叠层，其使具有低和高折射率的层交替并且终止于具有低折射率的层。
根据本发明的玻璃片还可以有利地涂覆有至少一个抗指纹层。在使用本发明的玻璃片作为触摸表面的情况下，这是有利的。此类层可以与沉积在相反面上的透明且导电的薄层组合。此类层可以与沉积在同一面上的减反射层组合，该抗指纹层是在该叠层的外部并且因此覆盖该减反射层。
根据本发明的玻璃片还可以在其主面的至少一个上进行处理，例如通过用酸或碱进行消光，以便产生抗指纹特性或还有减反射或抗闪烁特性，或者还通过产生抗菌特性的处理(例如，基于银的处理)。在使用本发明的玻璃片作为触摸或非触摸屏的正面的情况下，这也是特别有利的。
此外，本发明还涉及包含至少一个限定触摸表面的根据本发明的玻璃片的一种触摸屏或触摸面板或触摸板。根据这个实施例，该触摸屏或触摸面板或触摸板有利地使用FTIR或PSD光学技术。具体地，对于屏，该玻璃片有利地装配在显示表面之上。
根据所希望的应用和/或特性，可以在根据本发明的玻璃片的一个和/或另一个面上沉积/进行其他层/其他处理。
最后，本发明还涉及根据本发明的玻璃片在使用基本上在所述片内传播的红外线辐射的装置中的用途。该玻璃片的所有特定实施例还适用于根据本发明的用途作为该用途的实施例。
术语“基本上在该片内传播的辐射”应理解为意指在该片的两个主面之间在该玻璃片的主体内行进的辐射。
有利地，依据根据本发明的用途的特定实施例，该红外线辐射的传播通过全内反射发生。根据这个实施例，该红外线辐射可以从所述片的一个或多个边缘开始注入该玻璃片内。术语“该片的边缘”应理解为意指由该片的厚度限定的并且基本上垂直于该片的两个主面的四个表面中的每一个。还根据这个实施例，可替代地，该红外线辐射能够以一定角度从一个或两个主面开始注入该玻璃片内。
以下实例说明本发明，而无意以任何方式限制其覆盖范围。
实例
以3组的形式、以可变的总铁、铬和钴的量制备或计算/模拟了根据本发明的各种玻璃片。
对于根据本发明的玻璃片的制备：根据下表中指定的相同基础组成，将起始材料以粉末形式混合并放置在坩埚中用于熔融，并且根据在最终组成中的目标含量向其中添加含有可变量的钴、铬和铁的起始材料(应当注意的是铁至少部分地已经作为杂质存在于该基础组成的起始材料中)。
根据本发明的每种组合物(呈片的形式)的光学特性在配备有具有150mm直径的积分球的Perkin Elmer Lambda 950分光光度计上确定，并且具体地：
-根据ISO 9050标准对于4mm的厚度并且对于在780与2500nm之间的波长范围确定了透射率TIR4；
-还根据ISO 9050标准对于4mm的厚度在2°的立体观测角下(光源D65)并且对于在380与780nm之间的波长范围确定了透光率TLD4；
-CIE L*a*b*参数是使用以下测量参数在透射中确定的：光源D65，10°、厚度5mm。
通过熔融制备来自实例15-17和19-21的玻璃片并测量它们的光学特性。
作为对比实例(5-8、12-14、18)，还测量了商业玻璃片的相同的光学特性。
对于根据本发明的玻璃组成的模拟：在具有低铁含量的组成的基础上并且在各种着色剂的光学特性的基础上计算各种玻璃片的光学特性(通过Bamford理论给出的吸收系数)。从模拟/计算导出实例1-4和9-11的光学特性。
第1组
实例1至4对应于根据本发明的玻璃片。实例5至8(对比实例)对应于来自现有技术的具有高铁含量的绿色玻璃(淡绿色至高隐私绿色玻璃)优化根据本发明的组成的每个实例1-4以便实现类似于在市场上提供的绿色玻璃的色度参数(a*b*)和透光率(TLD4)的值，但是同时使红外线辐射透射率(TIR4)最大化：实例1寻求实现对比实例5(在名称“PlanibelGreen”下销售的淡绿色玻璃)的颜色和透光率；实例2寻求实现对比实例6(销售的深绿色玻璃)的颜色和透光率；实例3寻求实现对比实例7(其他销售的深绿色玻璃)的颜色和透光率并且实例4寻求实现对比实例8(销售的隐私类型的非常深绿色玻璃)的颜色和透光率。
表1呈现了对于实例1至4计算的以及对于实例5至8测量的光学特性以及还有它们的铁、铬和钴的相应量。
图1(a)表示根据本发明的实例1至4以及根据现有技术的实例5至8(淡绿色至高隐私绿色玻璃)的在波长290与2500nm之间(因此包括可见区和近红外区)的同一个玻璃厚度的透射率曲线。图1(b)表示在波长400与1250nm之间的图1(a)的放大图。
表1
所获得的结果(参见图1和表1)示出了，结合低铁含量添加在根据本发明的含量范围内的铬和钴使得有可能获得以下的玻璃片，该玻璃片具有与商业绿色玻璃高度可比较的绿色颜色、具有与这些商业玻璃相比非常轻微降低的透光率，同时非常显著增加在红外区中的透射率。
应当注意，在本发明的实例1至4与对比实例5至8的玻璃之间的吸收系数μ值的差值对于使用红外线辐射在玻璃的边缘中传播的应用、而且如果这种辐射穿过厚度穿过主面是真实地显著的。在两种情况下，IR辐射被玻璃吸收的减少(即使小的)显著改变所使用的技术的有效性，例如改变使用如FTIR或PSD技术的触摸面板的灵敏度，该灵敏度然后可能在面板的长度/宽度上显著降低。
第2组
实例9至11对应于根据本发明的玻璃片。实例12至14(对比实例)对应于来自现有技术的具有高铁浓度的蓝色玻璃(淡蓝色至高隐私蓝色玻璃)优化根据本发明的组成的每个实例9-11以便实现类似于在市场上提供的蓝色玻璃的色度参数(a*b*)和透光率(TLD4)的值，但是同时使红外线辐射透射率(TIR4)最大化：实例9寻求实现对比实例12(在名称“Planibel Azur”下销售的淡蓝色玻璃)的颜色和透光率；实例10寻求实现对比实例13(在名称“Planibel Darkblue”下销售的深蓝色玻璃)的颜色和透光率；并且实例11寻求实现对比实例14(在名称“Planibel Privablue”下销售的隐私类型的非常深蓝色玻璃)的颜色和透光率。
表2呈现了对于实例9至11计算的以及对于实例12至14测量的光学特性以及还有它们的总铁、铬和钴的相应量。
图2(a)表示根据本发明的实例9至11以及根据现有技术的实例12至14(淡蓝色至高隐私蓝色玻璃)的在波长290与1750nm之间(因此包括可见区和近红外区)的同一个玻璃厚度的透射率曲线。图2(b)表示在波长400与1250nm之间的图2(a)的放大图。
表2
所获得的结果(参见图1和表1)示出了，结合低铁含量添加在根据本发明的含量范围内的铬和钴使得有可能获得以下的玻璃片，该玻璃片具有与来自现有技术的蓝色玻璃高度可比较的蓝色颜色、具有与这些商业蓝色玻璃相比非常轻微降低的透光率，同时非常显著增加在红外区中的透射率。
第3组
实例15至17对应于蓝色或绿色颜色的根据本发明的着色的玻璃片。实例18(对比实例)对应于来自现有技术的常规的“透明”玻璃(“ Clear”)，其具有相对高的透光率以及还有良好的红外线辐射透射率。
以下表3呈现了对于实例15至18测量的光学特性以及还有它们的总铁、铬和钴的相应量。
图3表示根据本发明的实例15至17以及根据现有技术的实例18(“Clear”常规的透明玻璃)的在波长250与2500nm之间(因此包括可见区和近红外区)的同一个玻璃厚度的透射率曲线。
表3
所获得的结果(参见图3和表3)示出了，结合低铁含量添加在根据本发明的含量范围内的铬和钴使得有可能获得着色的玻璃片(具有较低的TL)，同时更加显著增加其在红外区中的透射率(相对于来自对应的现有技术的着色的玻璃-参见第1组和第2组-而且与来自现有技术的透明玻璃相比)。
此外，根据本发明的实例15至17，着色的玻璃片，展现出的在IR区域中的吸收系数低于来自现有技术的透明玻璃(实例18)的在IR区域中的吸收系数。
第4组
实例19至21对应于蓝色颜色的根据本发明的玻璃片。
表4呈现了对于实例19至21测量的光学特性以及还有它们的铁、铬和钴的相应量。
表4

Claims (14)

1.具有以下组成的着色的玻璃片，所述组成包含以下各项，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：
所述片具有：TIR4>TLD4。
2.根据权利要求1所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：总铁≤5*Cr2O3。
3.根据前一项权利要求所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：总铁≤4*Cr2O3。
4.根据前一项权利要求所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：总铁≤2*Cr2O3。
5.根据前述权利要求之一所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：Co0.0001％-0.025％。
6.根据前述权利要求之一所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：Cr2O30.002％-0.15％。
7.根据前述权利要求之一所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：0.06％<总铁≤1％。
8.根据前一项权利要求所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：0.06％<总铁≤0.3％。
9.根据权利要求1至6之一所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：0.02％≤总铁≤0.3％。
10.根据前一项权利要求所述的玻璃片，其特征在于，所述组成包含：0.02％≤总铁≤0.1％。
11.触摸屏或触摸面板或触摸板，其包含至少一个限定触摸表面的根据权利要求1至10之一所述的玻璃片。
12.根据前一项权利要求所述的屏或面板或板，其使用FTIR或PSD光学技术。
13.根据权利要求1至10之一所述的玻璃片在使用基本上在所述片内传播的红外线辐射的装置中的用途。
14.根据前一项权利要求所述的用途，其特征在于，所述红外线辐射的传播通过全内反射发生。
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