DE3711747A1 - Mattglas und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Mattglas und verfahren zu seiner herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Stück Licht durchlassendes Glas, von dem wenigstens ein Oberflächenbereich durch Oberflächen­ grübchen, sog. "surface pits" mattiert ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung mattierten Glases, wobei ein Oberflächenbereich eines Glas­ stücks mit einer Population von Oberflächengrübchen ausge­ bildet wird.
Es ist bekannt, daß Licht an der Grenze zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindices reflektiert wird. Unter der Annahme, daß die Medien dick genug sind, daß man Interferenzeffekte vernachlässigen kann, ist der Anteil normal einfallenden Lichtes, welches reflektiert wird, etwa gleich
[(n₁ - n)/(n₁ + n)]²,
wo n₁ und n₂ jeweils die Brechungsindices der beiden Medien sind. Im Falle einer Glas/Luftgrenzfläche kann man angeben n 1≈1,5 und n 2≈1 und der Ausdruck gibt so an, daß etwa 4% des auf irgend eine Glas/Luftgrenzfläche auffallenden Lichtes an dieser Grenz­ fläche reflektiert wird und etwa 8% von den beiden Ober­ flächen einer Glasscheibe in Luft reflektiert wird.
Die Reflexion ist für viele Zwecke aber ein Nachteil. Als Beispiele seien genannt: Instrumentenskalengläser, beispielsweise Uhrgläser; Glaspaneele, welche lichtemittierende Diodendisplays abdecken und insbesondere die, welche Flüssigkristalldisplays überdecken; Kathodenstrahlröhren­ schirme, beispielsweise Fernsehschirme und Computerüber­ wachungsschirme; und Glasscheiben, die in Bildrahmen gehalten werden, um eine Fotographie, eine Malerei oder Zeichnung zu schützen.
Es ist bekannt, daß der Anteil von durch eine Glascheibe reflektierten Lichtes reduziert werden kann, indem ein Oberflächenüberzug eines Materials aufgebracht wird, der einen Brechungsindex zwischen denen von Luft und Glasauf­ weist. Wählt man das Überzugsmaterial so, daß sich eine Brechungs­ zahl einstellt, die das geometrische Mittel der Brechungs­ zahlen der beiden anderen Medien ist, im vorliegenden Fall Glas und Luft, so ist der gesamte Anteil von an den Luft/ Überzug und Überzug/Glasgrenzflächen reflektierten Lichtes auf etwa 2% zu reduzieren; und, indem man die Dicke des Überzugs zur Auslöschung einer Interferenz zwischen dem an den beiden Grenzflechen reflektierten Lichtes wählt, kann der reflektierte Anteil sogar noch weiter reduziert werden. Solche Überzüge sind aber schwierig und teuer in der Aufbringung und Materialien mit den gewünschten Brechungs­ zahlen sind oft weicher als Glas, so daß sie leicht verkratzt oder abgeschliffen werden können. Auch sind einige dieser Überzugsmaterialien von Hause aus farbig; dies kann nach­ teilig für das Leistungsvermögen anderer Überzüge sein, die für andere Zwecke erforderlich sein können.
Da es das Bild der Lichtquelle auf dem Glas ist, welches zu Problemen beim Sehen durch das Glas Anlaß gibt, wurde vorgeschlagen, nicht so sehr den Gesamtanteil reflektierten Lichtes zu vermindern, sondern den Anteil des reflektierten Lichtes, welches spiegelartig reflektiert wird, zu vermindern. Beispielsweise ist es bekannt, die Glasoberfläche so zu ätzen, daß ihre Oberfläche mattiert wird; hierdurch ist sie dicht mit Grübchen populiert, die dahingehend wirken, das an der Oberfläche reflektierte Licht zu streuen.
Als Ergebnis wird ein hoher Anteil dieses Lichtes eher diffus als spiegelartig reflektiert. Als Beispiel ist es bekannt, die Glasoberfläche so zu ätzen, daß seine Ober­ fläche mattiert wird, indem es dicht mit Grübchen populiert wird, die dahingehend wirken, an der Oberfläche reflektiertes Licht zu streuen. Als Ergebnis wird ein hoher Anteil dieses Lichtes diffus und nicht spiegelartig reflektiert. Als Bei­ spiel ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Glases in der GB-PS 11 51 931 (Glaverbel) beschrieben.
Solch eine Oberflächenmattierung beeinflußt auch vom Glas durchgelassenes Licht und ein Teil des durch einen solchen mattierten Bereich durchgelassenes Licht wird auch diffus sein. Dies kann einen wichtigen Nachteil bedeuten, wenn man wünscht, einen Gegenstand oder ein Bild zu betrachten, das um ein gewisses Stück hinter der Glasoberfläche positioniert ist, da das diffus durchgelassene Licht eine optische Auf­ lösung des Gegenstandes oder des Bildes schwierig oder unmöglich machen wird. Beispielsweise ist zu berücksichtigen, daß Fernsehbildschirme, insbesondere in den größeren im Handel verfügbaren Abmessungen oft etliche Zentimeter dick sein können und daß jede an der Außenfläche des Schirms vorgenommene Mattierungsbehandlung somit die Auflösung des auf der inneren mit Überzug versehenen Fläche des Schirms geformten Bildes beeinträchtigt wird.
Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß durch Bilden von Grübchen bis zu einer zweckmäßigen Größe und Gestalt in der Oberfläche eines Glasstücks das Glas diffus reflek­ tiered gemacht werden kann, ohne daß hierdurch eine klare optische Auflösung eines Gegenstandes oder eines Bildes durch das Glas für den Fall verhindert wird, daß Gegenstand oder Bild unter einem gewissen Abstand hinter der Glasfläche sich befinden. Es hat sich herausgestellt, daß diese Kombi­ nation von Eigenschaften erreichbar ist, indem die Grübchen (pits) mit einer besonderen Profilanordnung gebildet werden, wodurch Winkelgrübchen vermieden werden und daß die Grübchen von sehr geringer Fläche sind. Die maximal zulässige Fläche wird gesteuert durch den Grad der geforderten Auflösung, sie ist auf alle Fälle aber sehr viel kleiner als die Flächen der in früheren bekannten Mattgläsern geformten Grübchen.
Erfindungsgemäß ist ein Stück Licht durchlassendes Glas vorgesehen, bei dem es sich um eine flache Scheibe handelt, von der wenigstens ein Oberflächenbereich durch Oberflächen­ grübchen mattiert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß dieser Oberflächenbereich eine Population von sich vereinigenden oder aneinander angrenzenden Oberflächen­ grübchen aufweist, wobei die Grübchen von so geringer Fläche und Profil sind, daß klar lesbare maschinengeschriebene oder maschinengedruckte Buchstaben von "10er Teilung" noch klar lesbar bleiben, wenn sie durch einen genarbten Oberflächen­ bereich einer Scheibe Licht durchlassenden Flachglases gesehen werden, wenn eine solche Oberfläche aus einer solchen Flachglasscheibe unter einer Entfernung von 10 cm von diesen Buchstaben gehalten wird.
Die Vorteile nach der Erfindung hängen nicht vom Glas in Form eines Flachglases ab und somit wird erfindungsgemäß nach einem zweiten Aspekt ein Stück oder eine Scheibe lichtdurchlässigen Glases zur Verfügung gestellt, bei dem es sich nicht um ein Flachglas handelt und welches wenigstens einen durch Oberflächengrübchen mattierten Oberflächenbereich aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß dieser Oberflächenbereich eine Population von sich vereinigen­ den oder angrenzenden Oberflächengrübchen aufweist, wobei die Grübchen von so geringer Fläche und Profil sind, daß klar lesbare maschinengeschriebene Lettern mit "10er Tei­ lung" noch klar lesbar sind, wenn sie durch einen identisch mit Grübchen versehenen Oberflächenbereich einer Scheibe lichtdurchlässigen Flachglases betrachtet werden, wenn diese Oberfläche dieser Flachglasscheibe unter einer Entfernung von 10 cm von diesen Lettern gehalten wird.
Es ist extrem überraschend, daß eine klare Auflösung solcher maschinegeschriebener Buchstaben durch eine Mattglasober­ fläche möglich wird, die 10 cm vor diesen positioniert ist. Man sollte erwarten, daß die Lichtstreuung, die stattfindet aufgrund des Vorhandenseins der Oberflächengrübchen im Glas eine solche Auflösung unter wesentlich engerem Abstand zwischen Glas und Schrift unmöglich macht.
Beispielsweise wurde im Handel verfügbares Mattglas nach der Lehre der GB-PS 11 51 931 untersucht. Es stellte sich heraus, daß die Lesbarkeit von Maschinendruck oder Maschinenschrift schnell abnimmt, während die Entfernung zwischen dem Glas und der Maschinenschrift zunimmt und unter jeder Entfernung von mehr als etwa 3 cm ist eine Maschinenschrift oder ein Maschinendruck von einer 10 Zeichen pro Zoll (10er)Teilung im wesentlichen unlesbar. Die überraschende und vorteilhafte Steigerung in dem Auflösungsvermögen durch einen mattierten Oberflächenbereich eines Stückglases nach der Erfindung wird auf die geringe Größe der Oberflächengrübchen oder -narben und ihr Profil zurückgeführt, wobei Grübchen, die winkelig sind, vermieden werden. Als Ergebnis kann Glas nach der Erfindung für irgend einen Zweck verwendet werden, für den vorher bekanntes Mattglas geeignet ist, ausgenommen natürlich die Zwecke, wo ein fehlendes Auf­ lösungsvermögen tatsächlich gewünscht ist, wie bei ge­ wissen Fenstern und Innentrennwänden von Gebäuden.
Glas nach der Erfindung kann für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise um Displaygehäuse oder Fernsehschirme sichtseitig abzudecken. Hierfür sind bekannte Mattgläser ungeeignet, weil es an der Auflösung von unter Abstand hierzu angeordneten Gegenständen fehlt.
Die Gestalt der Grübchen hat einen wichtigen Einfluß beim Erreichen der gewünschten Auflösung, wenn ein Gegenstand durch das Glas betrachtet wird. Es wurde bereits gesagt, daß winkelige Grübchen oder Narben vermieden werden sollen und vorteilhaft sind wenigstens die Bodenbereiche der Grübchen von abgerundetem Profil. Dies ist eine Unterscheidung gegen­ über dem, was man natürlicherweise erreichen würde, indem man einfach mit Fluorwasserstoffsäure ätzen würde und die entstehenden Fluorsilikatkristalle abwaschen würde. Dies würde eine Population von im wesentlichen vielflächigen Grübchen zurücklassen, welche die Gestalt der gebildeten Kristalle reflektieren. Es hat sich als wichtig herausge­ stellt, daß die Grübchen ein gerundetes Profil wenigstens in ihren Bodenbereichen haben sollten, so daß sich ein breiter Streuwinkel des Lichtes ergibt, der an der mattierten Oberfläche des Glases gestreut wird.
Nach bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich von einer solchen Population von Oberflächengrübchen eingenommen, die von so geringer Größe sind, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser von 10 µm hierauf nicht gelegt werden kann, ohne daß wenigstens zwei Grübchen überlappt werden. Nach den bevorzugtesten Ausführungsformen der Erfindung wird wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich durch eine solche Population von Oberflächengrübchen eingenommen, die von so geringer Größe sind, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser von 5 µm hierauf nicht gelegt werden kann, ohne daß wenig­ stens zwei Grübchen überlappt werden. In der Praxis lassen sich diese Tests an Fotomikrographien, beispielsweise bis zu einer Vergrößerung von 1000fach durchführen. Das Vorsehen einer dichten Population von Oberflächengrübchen so kleiner Größenbereiche ist einer der Faktoren, die einen wichtigen Einfluß beim Erreichen einer guten Auflösung haben, wenn ein Gegenstand durch das Glas betrachtet wird. Es hat sich herausgestellt, daß, je kleiner die Grübchen, desto geringer ist der Einfluß einer Vergrößerung der Entfernung zwischen Glas und hierdurch betrachtetem Gegenstand auf die Einfach­ heit, mit der Details des Gegenstandes von einem Betrachter aufgelöst werden können.
Bei Grübchen (pits) von so geringer Größe zeigt sich, daß das Mattglas nicht lediglich als brechender Gegenstand be­ handelt werden kann, um den Grad der Lichtdiffusion nach den klassischen Gesetzen der geometrischen Optik vorherzusagen. Für sehr kleine Grübchen ist es nicht möglich, daß die Diffusion von der Rayleighschen Gleichung für das Streuen durch Gegenstände beherrscht werden kann, welche klein in Bezug auf die Wellenlängen sichtbaren Lichts sind, wonach die Intensität des gestreuten Lichtes proportional zum Reziproken der vierten Potenz der Wellenlänge (λ) des Lichtes ist. Es ist jedoch wahrscheinlicher, daß die Inten­ sität des gestreuten Lichtes proportional zu λ -n (Miesche Gleichung) ist, wo n im Bereich von 0 bis 4 liegt und für einen Grübchendurchmesser von etwa 5 µm scheint es, daß n≃1,5 ist.
Die Tiefe der Grübchen ist auch von Wichtigkeit. Vorzugs­ weise wird wenigstens einer dieser mattierten Oberflächen­ bereiche durch eine solche Population von Oberflächengrübchen eingenommen, wobei im wesentlichen sämtliche dieser Grübchen eine Tiefe in der Größenordnung von 0,1 µm bis 1,0 µm ein­ schließlich haben. So zeigt sich, daß das Auflösungsvermögen durch das Glas gesteigert wird, ohne daß seine Fähigkeit diffuses Licht zu reflektieren beeinträchtigt wird. Dies ist von besonderem Wert bei Glasabdeckungen für Flüssig­ kristalldisplays. Es hat sich herausgestellt, daß Grübchen solcher Tiefe einen geringen oder keinen merklichen Einfluß bei der Beeinträchtigung der Mobilität von Flüssigkristallen, die von solchem Glas abgedeckt sind (faced by) haben.
Die den bekannten Mattierungstechniken zugeordneten tieferen Grübchen haben einen beeinträchtigenden Effekt auf die Mobilität der Flüssigkristalle.
In den am meisten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich von einer solchen Population von Oberflächengrübchen einge­ nommen, die sämtlich eine Tiefe und einen Durchmesser haben, die so in Beziehung zu der Tiefe eines solchen Grübchens oder einer solchen Narbe, geteilt durch ihren Durchmesser sind, daß der Wert bei wenigstens 0,01 und wünschenswert zwischen 0,02 und 0,5 einschließlich liegt. Dies ist günstig bei der Handhabung einer großen Lichtmenge, die an diesem mattierten Oberflächenbereich gestreut wird.
Nach besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Streuwinkel des diffusen durch diesen mattierten Oberflächenbereich übertragenenen Lichts wenigstens 10°. Ein breiter Streuwinkel ist von Wert, wenn man den sichtbaren Effekt von Licht, das durch den mattierten Oberflächenbereich reflektiert wird, reduzieren will und ist von besonderem Wert bei der Konstruktion gewisser Arten von fotovoltaischen Zellen.
Einige fotovoltaische Zellen umfassen eine Glasscheibe, auf der nacheinander abgeschieden werden: eine transparente leitende Schicht, beispielsweise aus dotiertem Zinnoxid, eine fotoaktive Schicht, beispielsweise basierend auf einem amorphen Silizium sowie eine zweite leitfähige Schicht, die eine reflektierende Schicht, beispielsweise aus Aluminium, sein kann. Selbstverständlich wird die Chance, daß irgend ein gegebenes Photon in seiner Wirkung ein Elektronenloch­ paar innerhalb der fotoaktiven Oberflächenschicht erzeugt, mit der Länge des Lichtweges durch diese Schicht zunehmen (dies erklärt die bevorzugte Verwendung einer reflektierenden hinteren leitfähigen Schicht). Eine Steigerung der physikali­ schen Dicke der fotoaktiven Schicht erhöht aber auch die Chance, daß ein gerade freigesetztes Elektron eingefangen wird, bevor es die eine oder andere der leitfähigen Schichten erreichen kann. Auch um die größte Lichtintensität zu empfangen, muß eine solche Zelle normalerweise bezüglich der Sonnenstrahlung ausgerichtet sein. Indem man aus dem Glas eine Mattscheibe macht, kann die Wirklänge der Bahn des diffusen Lichts innerhalb der fotoaktiven Schicht vergrößert werden, ohne daß die Schicht aus einer Orien­ tierung normal zur Sonneneinstrahlung versetzt wird oder ihre aktuelle Dicke erhöht wird.
Die Verwendung von Glas mit einem mattierten Oberflächen­ bereich, derart, daß Licht diffus mit einem großen Streu­ winkel durchgelassen wird, wird als von großer praktischer Wichtigkeit angesehen. Sie ist Gegenstand der hiermit zusammenhängenden Patentanmeldung (internes Aktenzeichen G 3534) vom gleichen Tage, basierend auf der GB Patent­ anmeldung 86 08 495 vom 8. April 1986).
Für gewisse Zwecke einschließlich der Verwendung in einer foto­ voltaischen Zelle, ist es wünschenswert, daß ein großer Anteil des durchgelassenen Lichtes diffus durchgelassen wird. So werden nach gewissen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wenigstens 30%, vorzugsweise wenigstens 40% und wünschenswert zumindest 50% des Lichtes, welches durch das Glas über einen solchen mattierten Oberflächenbereich durchgelassen wird, diffus durchgelassen. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt man, daß wenigstens 20%, bevorzugt wenigstens 30% und wünschenswert wenigstens 40% des Lichtes, welches auf das Glas über einen solchen mattierten Oberflächen­ bereich einfällt, diffus durchgelassen wird. Dies ist besonders günstig, wenn das Glas in eine Fotovoltaikzelle, wie oben erwähnt, eingebaut ist und macht eine Zunahme im Umwandlungs­ wirkungsgrad bis zu 30% oder selbst mehr möglich.
Vorzugsweise werden wenigstens 70% des Lichtes, welches an einem solchen mattierten Oberflächenbereich reflektiert wird, diffus reflektiert. Dies ist günstig, wenn das Wahrnehmungs­ vermögen für solches reflektiertes Licht vermindert werden soll und so die Sichtbarkeit eines hinter dem Glas angeord­ neten Gegenstandes verbessert werden soll, insbesondere wenn der Gegenstand durch das Glas durch eine Punktlicht­ quelle beleuchtet wird.
Nach besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind diese "geschriebenen" Buchstaben klar lesbar, wenn sie durch den mattierten Oberflächenbereich betrachtet werden, wenn die Flachglasoberfläche unter einer Entfernung von 20 cm von diesen Zeichen gehalten wird. Mattglas, das diesem Test genügen kann, ist äußerst brauchbar, wenn Display­ gehäuse mit einer Front versehen werden, in welchen Gegen­ stände, beispielsweise Kunstgegenstände oder solche von historischem Interesse, unter einem gewissen Abstand hinter dem Glas angeordnet werden können. In den bevorzugtesten Ausführungsformen der Erfindung, vorausgesetzt, daß diese Zeichen oder Lettern bzw. Typen, im Folgenden "Zeichen" genannt, unter einem Abstand vom Auge eines Lesers angeordnet sind, unter dem diese Zeichen klar gelesen werden können, werden die Zeichen durch diesen mattierten Oberflächenbereich dieses Stücks des Flachglases klar lesbar, unabhängig davon, wo das Glas zwischen den Lettern und dem Auge des Lesenden angeordnet ist.
Vorzugsweise sind diese Zeichen klar lesbar, wenn man sie durch den mattierten Oberflächenbereich dieses Stücks Flachglas betrachtet, wenn das Glas unter irgend einem Winkel von mehr als 45° zur Visierlinie angeordnet ist. Dies ist äußerst nützlich, weil dies bedeutet, daß ein Betrachter nicht direkt vor dem Gehäuse zu stehen braucht, um durch dieses zu sehen. Nach den am meisten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zeitigt das Glas über einen solchen mattierten Oberflächenbereich wesentliche Isotropie, so daß die Auflösung durch den mattierten Oberflächenbereich im wesentlichen unabhängig von der Orientierung des Glases ist. Dies steht in merklichem Konstrast zu dem vorher be­ kannten mattierten Glas, welches kommerziell entsprechend der Lehre der GB-PS 11 51 931 erzeugt wird.
Vorzugsweise verfügt dieses Stück Glas über einen mattierten Oberflächenbereich auf seinen sich gegenüberliegenden Flächen. Dies macht Reflexionen von beiden Flächen des Glasstücks weniger wahrnehmbar.
Ein Stück Glas kann erfindungsgemäß durch geeignete chemische Behandlung mattiert werden. Das Glas kann einem chemischen Behandlungsmedium in irgend einer zweckmäßigen Weise ausgesetzt werden. Wünscht man, die gesamte Oberfläche des Glasstückes zu behandeln, dann kann es äußert zweckmäßig sein, es durch Tauchen in ein Bad des Behandlungsmediums zu behandeln. Wünscht man dagegen nur einen Teil der Glas­ oberfläche zu behandeln, beispielsweise eine Seite einer Glasscheibe, dann läßt sich die Behandlung mittels eines Sprühverfahrens durchführen oder durch ein Tauchverfahren, nachdem eine Maske auf dem Teil der Oberfläche aufgelegt wurde, der nicht behandelt werden soll.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Er­ zeugung mattierten Glases; somit wird ein Verfahren zum Herstellen mattierten Glases angegeben, bei dem ein Ober­ flächenbereich eines Glasstücks mit einer Population von Oberflächengrübchen ausgebildet wird. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß dieser Oberflächenbereich mit einer Lösung aus einem Fluorwasserstoffsäuresalz geätzt wird, wobei eine im wesentlichen aneinander angrenzende Population aus Fluor enthaltenden Kristallen zurückbelassen wird, diese Kristalle entfernt werden, so daß dieser Oberflächenbereich mit einer Population von sich vereinigenden oder angrenzenden Ober­ flächengrübchen zurückgelassen wird und daß der zellenartige oder mit Grübchen versehene Oberflächenbereich behandelt wird, um eine Oberflächenschicht hiervon zu entfernen. Hierdurch wird dieser Oberflächenbereich von einer Population sich vereinigender oder benachbarter Oberflächengrübchen zurück­ belassen, die von so kleiner Abmessung sind, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser von 10 µm nicht darauf gelegt werden kann, ohne daß wenigstens zwei Grübchen überlappt werden.
Solch ein Verfahren ist besonders wertvoll und zweckmäßig bei der Formung eines Stücks Mattglases nach der Erfindung. Diese Behandlung mit einem Salz der Fluorwasserstoffsäure kann leicht so eingerichtet werden, daß sich eine geforderte Populationsdichte von Oberflächengrübchen einstellt, welche von Fluor enthaltenden Kristallen aufgrund der Reaktion zwischen der Salzlösung und dem Glas eingenommen werden. Wenn diese Kristalle entfernt werden, und zwar höchst einfach durch Waschen, sind die Grübchen von vielflächiger oder winkeliger Gestalt und reflektieren so die Gestalt der gebildeten Fluor enthaltenden Kristalle; bei der nachfolgenden Entfernung der Oberflächenschicht von dem genarbten Ober­ flächenbereich ist es sehr einfach, sicherzustellen, daß diese Profile geglättet werden.
Nach den bevorzugtesten Ausführungsformen der Erfindung ist diese Lösung eines Salzes der Fluorwasserstoffsäure eine wässrige Lösung aus einer oder mehreren der folgenden Verbindungen Kaliumbifluorid, Natriumbifluorid und Ammonium­ bifluorid. Die Verwendung solch eines Bifluorids begünstigt einen chemischen Angriff auf das Glas, der derart ist, daß nach Entfernung der gebildeten Fluorsilikatkristalle eine genarbte Oberfläche von einer Form zurückgelassen wird, die besonders zweckmäßig für die anschließende Oberflächenschichtent­ fernung ist, wodurch ein mattierter Oberflächenbereich zurückgelassen wird. Die Verwendung eines Alkalimetallbifluorids stellt sicher, daß der Angriff auf das Glas im wesentlichen unabhängig vom Alkalimetallgehalt des Glases wird. Die Verwendung einer Lösung eines Salzes der Fluorwasserstoffsäure, die im wesentlichen aus Kaliumbifluorid in Wasser besteht, ist besonders zu empfehlen.
Vorzugsweise ist diese Lösung eines Salzes der Fluorwasser­ stoffsäure eine wässrige Lösung, die dieses Salz in einem Anteil von 70 bis 200 g/l enthält; dieser Oberflächenbereich ist einer solchen Lösung über einen Zeitraum von 20 sec. bis 2 Minuten ausgesetzt. Dies begünstigt die Bildung einer Vielzahl von kleinen Fluor enthaltenden Kristallen, die ent­ fernt werden können, um eine sehr dichte Population kleiner Oberflächengrübchen im Glas zurückzulassen.
Die Entfernung dieser Oberflächenschicht vom Glas nach der Bildung von Grübchen hierin, kann durch eine mechanische Polierbehandlung beeinflußt werden; es ist jedoch zweck­ mäßig und im allgemeinen einfacher, eine gleichförmigere Behandlung zu erhalten, wenn, wie bevorzugt, diese Ober­ flächenschichtentfernung in einem chemischen Polierschritt durchgeführt wird.
Vorteilhaft wird das chemische Polieren durchgeführt, indem dieser Oberflächenbereich einer Fluorwasserstoffsäure enthaltenden Lösung ausgesetzt wird. Solch eine Behandlung läßt sich ziemlich einfach durchführen, um den Oberflächen­ grübchen das geforderte Profil zu verleihen und einen mattierten Oberflächenbereich auf dem Glas zurückzulassen, durch welchen ein klares Bild eines unter einem gewissen Abstand angeordneten Gegenstandes betrachtet werden kann.
Ebenfalls zweckmäßig ist es, diese chemische Polierbehandlung durchzuführen, indem man diesen Oberflächenbereich für einen Zeitraum von 60 Minuten bis 20 Sekunden einer Lösung aussetzt, die zwischen 1,0 und 20 Volumen-% Fluorwasserstoffsäure und 0 bis 15% Schwefelsäure enthält.
Vorteilhaft ist diese Oberflächenschichtentfernung derart, daß das Profil wenigstens der Bodenteile dieser Grübchen abgerundet wird. Hierdurch wird das Auflösungsvermögen bzw. die Zerlegbarkeit durch das mattierte Glas begünstigt.
Nach einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird vor dem Ätzschritt ein anfänglicher Säurewaschschritt eingeleitet, bei dem der zu mattierende Oberflächenbereich mit einer Säurelösung gewaschen wird. Man findet, daß dies eine jungfräuliche Fläche ergibt, die somit ein gleichförmigeres Ätzen ermöglicht und in ein gleichförmiger behandeltes Produkt hinüberleitet.
Besonders zweckmäßig ist es, den anfänglichen Säurewasch­ schritt in der gleichen Weise wie das chemische Polieren durchzuführen, indem nämlich dieser Oberflächenbereich über einen Zeitraum von 60 Minuten bis 20 Sekunden einer Lösung ausgesetzt wird, die 1,0 bis 20% Fluorwasserstoff­ säure und 0 bis 15% Schwefelsäure enthält.
Nach einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird vor diesem Ätzschritt ein Schritt vorgesehen, bei dem der zu mattierende Oberflächenbereich mit einem viskosen Film organischen Materials überzogen wird. Man sieht, daß dies die Wirkung hat, die Größe der Grübchen zu reduzieren, die in der Oberfläche des Glases während des Ätzschrittes gebildet werden, was zu einem gesteigerten Auflösungsvermögen durch den mattierten Oberflächenbereich führt. Unter geeig­ neten organischen Materialien können eines oder mehrere aus: Sucrose, Glukose, Glycerin, Glycol und Polyvinylpyrrolidon genannt werden.
Es hat sich nämlich herausgestellt, daß der oben erwähnte anfängliche Säurewaschschritt zur Bildung größerer Kristalle und so größerer Grübchen während des Ätzschrittes führt. Es hat sich als möglich erwiesen, verschiedene aufeinander­ folgende Behandlungsschritte derart zu kombinieren, daß ein gewisses Maß von Kontrolle hinsichtlich der Größe der Kristalle gegeben wird, die während des Ätzschrittes gebildet werden. Es ist zudem durchaus zu bevorzugen, daß dieser anfängliche Säurewaschschritt dem Schritt des orga­ nischen Überziehens vorhergeht.
Soll der Widerstand des Mattglases gegen Bruch gesteigert werden, so kann das Glas chemisch spannungsfrei nach der abschließenden Mattierbehandlung gemacht werden, ohne daß seine optischen Qualitäten beeinträchtigt würden.
Eine Desalkalierbehandlung kann am Glas nach dem Ätzen gewünschtenfalls durchgeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigen die
Fig. 1 und 2 Elektronenmikroskopbilder einer Glas­ scheibe, die Teil einer Behandlung nach der Erfindung ausgesetzt wurde;
Fig. 3 und 4 sind jeweils Elektronenmikroskopbilder einer Glasscheibe, die erfindungsgemäß behandelt wurde; und
Fig. 5 ist ein Diagramm und zeigt die Strahlen­ durchlässigkeit und Remissionskurven (reflectance curves) für in Fig. 4 gezeigtes Glas.
Beispiel 1
Eine Scheibe aus gezogenem Kalknatronglas mit 1,9 mm Dicke wurde in eine wässrige Lösung getaucht, die zwischen 70 und 150 g/l Natriumbifluorid in einem Ätzbad bei Umgebungs­ temperatur (etwa 20°C) enthielt und zwar über einen Zeitraum von etwa 1 min. Eine Schicht von Kristallen von Kaliumfluorsilikat wurde auf den getauchten Oberflächen des Glases ausgebildet, diese wurden durch Waschen in Wasser entfernt. Es zeigte sich, daß die resultierende Oberfläche mit einer Vielzahl von benachbarten vielflächigen Oberflächengrübchen (polyhedral surface pits) populiert war, von denen jedes eine Maximal­ abmessung zwischen 5 µm und 1 µm und eine Tiefe in der Größenordnung von 0,4 µm hatte. Ein Elektronenmikroskop­ bild dieser Oberfläche in einem Maßstab, wie etwa durch 1000fache Vergrößerung angegeben werden kann, ist in Fig. 1 gezeigt. Das Glas, dessen Oberfläche so behandelt wurde, zeitigte ausgezeichnete lichtstreuende Eigenschaften, die Auflösung durch das Glas eines Gegenstandes, der etliche Zentimeter dahinter angeordnet war, war jedoch unmöglich. Die gesamte Strahlendurchlässigkeit der so behandelten Scheibe lag bei etwa 88%, der Anteil des Durchlaßgrades lag etwa bei 60% von normal einfallendem Licht.
In dieser Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Strahlen­ durchlässigkeit" das Verhältnis durchgelassenen zu einfallendem Licht entsprechend ASTM D 307 (1964, Book of ASTM Standards, Teil 21). "Diffus" wie es hier mit Bezug auf Lichttransmission benutzt wird (hier genannt Anteil des Durchlaßgrades), bezeichnet den Anteil des Lichtes, der bei Durchgang durch das Glas veranlaßt wird, vom einfallenden Licht abzuweichen, indem es einer Streuung von mehr als 2,5° folgt. "Diffus" mit Bezug auf Lichtreflexion bezeichnet den Anteil des Lichtes, der bei Reflexion an einer Glas/Luftgrenzfläche veranlaßt wird, vom spiegelnd reflektierten Strahl abzu­ weichen, indem es eine Streuung von mehr als 2,5° erfährt.
Um die Größe der gebildeten Grübchen zu variieren und eine gleichförmigere Grübchengröße zu erhalten, geht dem Ätz­ schritt ein Polierschritt vor, bei dem das Glas mit einer Säureausgangswaschlösung gewaschen wird, die 1 Vol.-% Fluorwasserstoffsäure und 6 Vol.-% Schwefelsäure in Wasser enthält, und zwar erfolgt dies einige Minuten lang bei Umgebungstemperatur. Nach dem Spülen in Wasser wird das Glas der gleichen Ätzbehandlung ausgesetzt und dann in Wasser gewaschen. Ein Elektronenmikroskopbild der resul­ tierenden Oberfläche in einem Maßstab wie angegeben von etwa 1000facher Vergrößerung, ist in Fig. 2 gezeigt. Die resultierenden Oberflächengrübchen waren wieder viel­ flächig und hatten eine Maximalabmessung zwischen 7 und 10 µm mit einer Tiefe bis zu 0,8 µm mit einer Einstreuung viel kleinerer Grübchen. Die gesamte Strahlendurchlässigkeit der so behandelten Scheibe stieg um etwa 93%; der Anteil normal einfallenden Lichtes, der diffus durchgelassen wurde, wurde auf etwas mehr als 75% erhöht. Wieder war die Auf­ lösung eines Gegenstandes durch das Glas, der etliche Zenti­ meter dahinter angeordnet war, unmöglich.
Die in Säure gewaschene und geätzte Glasscheibe wurde dann einer Behandlung ausgesetzt, in welcher eine Oberflächen­ schicht entfernt wurde. Diese letztgenannte Behandlung bestand darin, die Scheibe in ein Polierbad zu tauchen, das 1 Vol.-% Fluorwasserstoffsäure und 6 Vol.-% Schwefel­ säure in Wasser enthielt, und zwar eine Stunde lang bei Umgebungstemperatur. Ein Elektronenmikroskopbild der resultierenden Oberfläche in einem angegebenen Maßstab von etwa 1000facher Vergrößerung ist in Fig. 3 gezeigt. Die resultierenden Oberflächengrübchen sind von abgerundetem Profil mit einer Tiefe bis zu 0,8 µm und mit einer Maximal­ abmessung, die im wesentlichen bei weniger als 10 µm liegt. Es ist nicht möglich, eine 10 mm Scheibe (10 µm×1000) auf Fig. 3 zu legen, ohne wenigstens zwei der Grübchen zu überlappen. Die gesamte Strahlendurchlässigkeit der so behandelten Scheibe lag bei etwa 92%; der Anteil normal einfallenden Lichts, der diffus durchgelassen wurde, lag bei etwa 38,5%. Der Anteil normal einfallenden Lichts, der diffus reflektiert wurde, lag bei mehr als 90% der insgesamt reflektierten Strahlenmenge. Der Streuwinkel des Lichts, der diffus an der mattierten Oberfläche des Glases durchgelassen wurde, lag bei mehr als 10°.
Es hat sich herausgestellt, daß gewöhnliche Maschinenschrift oder Maschinendruck in Lettern oder Typen von einer "10er Teilung" (10-pitch size) leicht durch das resultierende Mattglas gelesen werden konnte, wenn der Maschinendruck vom Auge 60 cm fortgehalten wurde, unabhängig davon, wo das Glas zwischen Auge und Maschinendruck (typescript) gehalten wurde, nur vorausgesetzt, daß das Glas unter einem Winkel von mehr als 10° zur Visierlinie orientiert war.
Beispiel 2
Eine Scheibe aus gezogenem Kalknatronglas von 1,5 mm Dicke wurde der gleichen anfänglichen Säurewaschbehandlung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Nach dieser anfänglichen Säurewaschbehandlung wurde das Glas gespült und in ein Bad getaucht, das Glycerin und Wasser enthielt, wobei ein Glycerinfilm auf der Oberfläche des Glases zurückblieb. Das Glas mit Glycerinüberzug wurde dann in ein Ätzbad getaucht, das eine wässrige Lösung von Kaliumbifluorid (zwischen 70 und 120 g/l) bei Umgebungstemperatur (etwa 20°C) über einen Zeitraum von 30 bis 60 Sekunden enthielt. Das Glas wurde entfernt und in Wasser gespült und dann in ein chemisches Polierbad getaucht, welches 10% Fluorwasser­ stoffsäure und 4% Schwefelsäure (wässrig) enthielt, und zwar 2 Minuten lang bei Umgebungstemperatur und wurde dann erneut gespült. Ein Elektronenmikroskopbild der resul­ tierenden Oberfläche bei einem Maßstab der angegebenen Art etwa in 1000facher Vergrößerung ist in Fig. 4 gezeigt. Diese zeigt eine dichte Population von Oberflächengrübchen, die über ein abgerundetes Profil bei einer Maximalabmessung von weniger als 5 µm und einer Tiefe in der Größenordnung von 0,4 µm verfügen. Es ist nicht möglich, eine 5 mm Scheibe (5 µm×1000) auf Fig. 4 zu legen, ohne daß wenigstens zwei Grübchen überlappt werden.
Das Diagramm der Fig. 5 zeigt einen Anteil des normal einfallenden Lichts:
bei TTden Strahlengesamtdurchlaßgrad für verschiedene Wellenlängen bei TDden Anteil des Durchlaßgrades (diffuse transmittance) für diese Wellenlängen bei RTdie gesamte Lichtreflektivität für diese Wellenlängen und bei RDden Anteil des Durchlaßgrades (diffuse transmittance) für diese Wellenlängen.
Man sieht, daß der Anteil des durchgelassenen Lichts, der diffus ist, mit zunehmender Wellenlänge über den sichtbaren Bereich abnimmt.
Die mattierte Scheibe hatte die folgenden optischen Eigen­ schaften, integriert über das sichtbare Spektrum:
Gesamter Strahlendurchgang89,48% des normal einfallenden Lichtes Diffuser Strahlendurchgang45,61% des normal einfallenden Lichtes
50,97% des durchgelassenen Lichtes Totalreflektanz7,96% des normal einfallenden Lichtes Diffuse Reflektanz7,58% des normal einfallenden Lichtes
95,23% reflektierten Lichtes.
Man sieht, daß die Totalreflektanz sich sehr wenig unterschei­ det von dem, was man bei einer nicht behandelten Scheibe erwarten kann; während jedoch bei der nicht behandelten Scheibe im wesentlichen das gesamte reflektierte Licht spiegelartig reflektiert wird, wird weniger als 5% des gesamten reflektierten Lichtes spiegelartig durch die Scheibe reflektiert, die entsprechend diesem Beispiel be­ handelt wurde. Der Streuwinkel des Lichtes, das diffus an der mattierten Oberfläche des Glases durchgelassen wurde, betrug mehr als 10°.
Es zeigte sich, daß ein Gegenstand, der mehrere Meter hinter dem Glas angeordnet war, durch das Glas mit im wesentlichen keinem Verlust an Bildauflösunggesehen werden konnte.
Beispiel 3
Eine Scheibe aus gezogenem Kalknatronglas von 1,04 mm Dicke wurde einem anfänglichen Säurewaschen, Überziehen mit Glycerin und einem Spülvorgang wie in Beispiel 2 beschrieben, ausge­ setzt und wurde dann für weniger als 1 Minute bei Umgebungs­ temperatur in einem Bad geätzt, welches eine wässrige Lösung aus Kaliumbifluorid enthielt (zwischen 150 und 200 g/l). Das Glas wurde entfernt und in Wasser gespült und dann in ein chemisches Polierbad getaucht, welches 10 Vol.-% Fluor­ wasserstoffsäure und 5% Schwefelsäure (wässrig) enthielt, und zwar 3 Minuten lang bei Umgebungstemperatur, woran sich ein erneuter Spülvorgang anschloß. Die Oberflächenstruktur der Scheibe war sehr ähnlich der in Fig. 4 gezeigten. Die so behandelte Scheibe hatte einen sehr hohen Strahlen gesamtdurchgang, berechnet als 93,40% und einen diffusen Durchgang von 40,97% normal einfallenden sichtbaren Lichts. Der Streuwinkel des Lichts, welches diffus an der mattierten Oberfläche durchgelassen wurde, betrugt mehr als 10°. Wieder sah man, daß ein Gegenstand, der mehrere Meter hinter dem Glas angeordnet wurde, durch das Glas im wesentlichen ohne einen Verlust an Bildauflösung zu sehen war. In einer Variante der vorstehenden Beispiele wird der Ätz­ schritt unter Verwendung von Natriumbifluorid oder Ammonium­ bifluorid anstelle von Kaliumbifluorid durchgeführt. Dies führt zu sehr ähnlichen Ergebnissen.
Nach einer anderen Variante wird das behandelte Glas an­ schließend chemisch spannungsfrei gemacht, um seine Beständig­ keit gegen mechanischen Schock zu steigern. Dies macht keinen merklichen Unterschied in den optischen Eigenschaften des Glases.
Ein Stück Mattglas nach der Erfindung ist in jedem Fall dort brauchbar, wo bekanntes Mattglas eingesetzt werden kann, ausgenommen wo solches bekannte Mattglas verwendet wird, um spezifisch eine Durchsicht zu vermeiden. Beispiele der Verwendung geeignet gestalteter Stücke Mattglases nach der Erfindung sind, wie beispielsweise Antireflexions­ schirme in Bilderrahmen oder Diapositivhaltern zur Reduzierung nachteiliger Effekte vorgesehen, beispielsweise von Inter­ ferenzeffekten, und zwar aufgrund von Spiegelreflexion an der Glasoberfläche. Dieses Glas kann auch verwendet werden, wo bisher bekannte Mattgläser ungeeignet wären, und zwar wegen der Entfernung zwischen der Scheibe und einem hierdurch zu schützenden Gegenstand. Beispielsweise kann eine Matt­ scheibe nach der Erfindung verwendet werden, um die Front eines Displaygehäuses zu bilden. Andere Beispiele der Verwendung von Stücken Mattglases nach der Erfindung als Kathodenstrahlröhrenschirme, als Gläser für Instrumentenanzeige oder Instrumentenwahl und als Flüssigkristallanzeige oder Licht aussendende Dioden­ displayschirme seien genannt.
Mattglas nach der Erfindung ist auch besonders günstig beim Einsatz in fotovoltaischen Zellen, insbesondere vom amorphen Siliziumtyp. In einer solchen Zelle kann eine Glasscheibe, die auf einer oder beiden Seiten mattiert wurde, mit aufeinanderfolgenden Schichten dotierten Zinnoxids, amorphen Siliziums und eines reflektierenden Leiters wie Aluminium überzogen sein. Gestreutes und in die Siliziumschicht eindringendes Licht folgt einem Weg vergrößerter Länge und erhöht so die Ausbeute der Elektronenlochpaare, ohne daß die Dicke der Siliziumschicht erhöht wird und ohne daß die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß ein gerade freigesetztes Elektron eingefangen wird, bevor es zu einer leitenden Schicht wandern kann. Für eine gegebene Intensität des einfallenden Lichts wird daher die Umwandlungsausbeute der Zelle vergrößert, verglichen mit einer, in die nicht behandeltes Glas eingebaut ist.

Claims (25)

1. Stück lichtdurchlassenden Glases, bei dem es sich um eine flache Scheibe handelt, von der wenigstens ein Oberflächenbereich durch Oberflächengrübchen oder Narben mattiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Oberflächenbereich eine Population von sich vereinigenden oder angrenzenden Oberflächengrübchen aufweist, wobei die Grübchen von so geringer Fläche und Profil sind, daß klar lesbare maschinengeschriebene oder maschinengedruckte Lettern einer "10er Teilung" (10 Zeichen pro Zoll) noch klar lesbar, beim Betrachten durch einen solchen mattierten Oberflächenbereich sind, wenn diese Fläche unter einer Entfernung von 10 cm von diesen Lettern gehalten wird.
2. Stück lichtdurchlassenden Glases, bei dem es sich nicht um eine flache Scheibe handelt und bei dem wenigstens ein Oberflächenbereich durch Oberflächen­ grübchen mattiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Oberflächenbereich eine Population von sich vereinigenden oder benachbarten Oberflächengrübchen aufweist, wobei die Grübchen von so geringer Fläche und Profil sind, daß klar lesbar geschriebene Zeichen von "10er Teilung" noch klar lesbar sind, wenn durch einen identisch genarbten Oberflächenbereich einer Scheibe aus lichtdurchlässigem Flachglas gesehen, wenn solch eine Oberfläche einer solchen Flachglasscheibe unter einer Entfernung von 10 cm von diesen Lettern gehalten wird.
3. Stück Glas nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens die Bodenbereiche der Grübchen von abgerundetem Profil sind.
4. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich von einer solchen Population von Oberflächengrübchen eingenommen wird, die von so geringer Größe sind, daß eine Scheibe mit einem Durch­ messer von 10 µm hierauf nicht gelegt werden kann, ohne wenigstens zwei Grübchen zu überlappen.
5. Stück Glas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich durch solch eine Population von Oberflächengrübchen eingenommen wird, die von so geringer Größe sind, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser von 5 µm hierauf nicht gelegt werden kann, ohne daß wenigstens zwei Grübchen überlappt werden.
6. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich von wenigstens einer solchen Population von Oberflächengrübchen eingenommen wird, wobei im wesentlichen alle diese Grübchen eine Tiefe im Bereich von 0,1 µm bis 1,0 µm einschließlich haben.
7. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein solcher mattierter Oberflächenbereich von wenigstens einer solchen Population von Oberflächengrübchen eingenommen wird, wobei im wesentlichen sämtliche dieser Grübchen eine Tiefe und eine mittlere Querabmessung (im Folgenden "Durchmesser" genannt) haben, die so miteinander in Beziehung stehen, daß die Tiefe eines solchen Grübchens, dividiert durch ihren Durchmesser, wenigstens 0,01 beträgt.
8. Stück Glas nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein solcher mattierter Oberflächen­ bereich von einer dichten Population von Oberflächen­ grübchen eingenommen wird, wobei im wesentlichen sämtliche dieser Grübchen eine Tiefe und einen Durchmesser haben, die so in Beziehung stehen, daß die Tiefe eines solchen Grübchens, dividiert durch seinen Durchmesser, zwischen 0,02 und 0,5 einschließlich liegt.
9. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streuwinkel diffusen Lichtes, welches durch diesen mattierten Oberflächen­ bereich geht, wenigstens 10° beträgt.
10. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 30% des Lichtes, welches durch das Glas über solch einen mattierten Ober­ flächenbereich geht, diffus durchgelassen wird.
11. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 70% des Lichts, welches an einem solchen mattierten Oberflächen­ bereich reflektiert wird, diffus reflektiert wird.
12. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maschinengeschriebenen oder maschinengedruckten Lettern klar lesbar sind, wenn sie durch diesen mattierten Oberflächenbereich betrachtet werden, sobald die Flachglasoberfläche unter einer Entfernung von 20 cm von diesen Lettern oder Zeichen gehalten wird.
13. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, vorausgesetzt diese Zeichen oder Lettern sind unter einem Abstand vom Auge eines Lesenden angeordnet, unter dem diese Lettern oder Zeichen klar lesbar sind, diese Zeichen klar durch diesen mattierten Oberflächenbereich dieses Stücks Flachglases lesbar sind, unabhängig davon, wo das Glas zwischen den Zeichen oder Lettern und dem Auge des Lesenden angeordnet ist.
14. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeichen oder Lettern klar lesbar sind, wenn sie durch diesen mattierten Oberflächenbereich dieses Stück Flachglases betrachtet werden, wenn das Glas sich unter irgend einem Winkel größer als 45° zur Visierlinie befindet.
15. Stück Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Stück Glas einen solchen mattierten Oberflächenbereich auf sich gegenüber­ liegenden Flächen aufweist.
16. Verfahren zum Herstellen von Mattglas, wobei ein Oberflächenbereich eines Glasstücks mit einer Population von Oberflächengrübchen ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Oberflächenbereich mit einer Lösung eines Salzes der Fluorwasserstoff­ säure geätzt wird, wobei eine im wesentlichen angrenzende Population aus Fluor enthaltenden Kristallen zurück­ gelassen wird, daß solche Kristalle entfernt werden und einen solchen Oberflächenbereich mit einer Population von sich vereinigenden oder angrenzenden Oberflächen­ grübchen beläßt und daß der resultierende genarbte Oberflächenbereich behandelt wird, um eine Oberflächen­ schicht hiervon zu entfernen, wobei dieser Oberflächen­ bereich von einer Population von sich vereinigenden oder angrenzenden Oberflächengrübchen belassen wird, die von so kleiner Größe sind, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser von 10 µm hierauf nicht gelegt werden kann, ohne wenigstens zwei Grübchen zu überlappen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lösung eines Salzes der Fluorwasserstoff­ säure im wesentlichen aus Kaliumbifluorid in Wasser besteht.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lösung eines Salzes der Fluorwasserstoffsäure eine wässrige Lösung ist, die dieses Salz in einem Anteil von 70 bis 200 g/l enthält und daß dieser Oberflächenbereich dieser Lösung 20 Sekunden bis 2 Minuten lang ausgesetzt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Ober­ flächenschicht in einem chemischen Polierschritt vor­ genommen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Polieren durchgeführt wird, indem dieser Oberflächenbereich einer Fluorwasserstoffsäure enthaltenden Lösung ausgesetzt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Polieren durchgeführt wird, indem dieser Oberflächenbereich zwischen 60 Minuten und 20 Sekunden lang einer Lösung ausgesetzt wird, die 1,0 bis 20 Vol.-% Fluorwasserstoffsäure und 0 bis 15 Vol.-% Schwefelsäure umfaßt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß diese Entfernung der Oberflächenschicht derart ist, daß das Profil wenig­ stens der Bodenbereiche der Grübchen abgerundet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Ätzschritt ein anfänglicher Säurewaschschritt vorhergeht, wobei der zu mattierende Oberflächenbereich mit einer Säure­ lösung gewaschen wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ätzschritt ein Schritt vorhergeht, bei dem der zu mattierende Oberflächen­ bereich mit einem viskosen Film organischen Materials überzogen wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß dieser anfängliche Säure­ waschschritt dem organischen Überzugsschritt vorhergeht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041073A1 (de) * 2004-08-23 2006-03-02 Ulf Deisenroth Farbveränderliche Anordung

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU86925A1 (fr) * 1987-06-19 1989-03-08 Glaverbel Article en verre transmettant la lumiere et presentant une faible reflexion speculaire
GB9113417D0 (en) * 1991-06-21 1991-08-07 Glaverbel Fire-resistant panel
ES2055647B1 (es) * 1991-11-06 1995-03-01 Mateados Del Vidrio S L Composicion para matear y deslustrar objetos de vidrio, metal y similares.
US5246540A (en) * 1992-04-01 1993-09-21 Tru Vue, Inc. Apparatus and method for etching glass
JP2634152B2 (ja) * 1994-03-30 1997-07-23 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション レーザ磨耗マスクおよびその製造方法
EP0833361B1 (de) * 1996-09-27 2001-08-08 Matsushita Electronics (Europe) GmbH Verfahren zur Herstellung von Farbbildröhren
FR2840413B1 (fr) * 2002-06-04 2004-09-10 Francois Giry Procede et appareil pour une lecture facile des ecrans cathodiques
DE102005041242A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-01 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Strukturierung von Oberflächen von Substraten
FR2898991B1 (fr) * 2006-03-27 2008-10-10 Saint Gobain Structure diffusante
WO2007110543A1 (fr) * 2006-03-27 2007-10-04 Saint-Gobain Glass France Structure diffusante
JP2013201223A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 太陽電池用カバーガラス
US10239782B2 (en) * 2015-02-26 2019-03-26 Corning Incorporated Method for controlling surface features on glass-ceramic articles and articles formed therefrom
US10473829B2 (en) * 2016-01-18 2019-11-12 Corning Incorporated Enclosures having an improved tactile surface
CN111348838A (zh) * 2020-04-23 2020-06-30 东莞华清光学科技有限公司 一种玻璃基材炫光闪光砂蚀刻效果成型工艺
US20230271876A1 (en) 2020-08-28 2023-08-31 Agc Glass Europe Improved greenhouse glazing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH224173A (de) * 1941-11-04 1942-11-15 Ganz Karl Verfahren zum Einrahmen von Bildern, Karten usw.
GB1151931A (en) * 1965-08-24 1969-05-14 Glaverbel A Method of Modifying the Light-Reflecting Properties of Glass, and Glass Materials Produced Thereby.
DD70971A1 (de) * 1968-12-12 1970-01-20
CH512402A (de) * 1969-11-06 1971-09-15 Lechmann Conrad Geätztes reflexarmes Glas und Verfahren zu seiner Herstellung
US4460621A (en) * 1983-11-21 1984-07-17 Rca Corporation Reducing glare from the surface of a glass viewing window

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US937550A (en) * 1909-06-29 1909-10-19 Frank J Rembusch Screen.
US1694706A (en) * 1917-01-22 1928-12-11 Herz Alfred Screen
GB183447A (en) * 1921-07-19 1923-03-29 Pont A Mousson Fond Improvements in and relating to rain pipes for buildings
BE228907A (de) * 1924-02-04
GB551460A (en) * 1941-05-11 1943-02-24 Earl William Beck Improvements in and relating to light reflecting or transmitting devices, particularly for optical projection apparatus
US2401537A (en) * 1943-02-27 1946-06-04 Pittsburgh Plate Glass Co Treatment of glass surfaces
US2697893A (en) * 1951-07-21 1954-12-28 Fred W Hoch Combination planishing plate and method of making the same
GB747738A (en) * 1952-07-15 1956-04-11 Pittsburgh Plate Glass Co Improvements in or relating to method and apparatus for surfacing glass
GB883663A (en) * 1957-02-11 1961-12-06 Karl Ganz Highly transparent glass materials and process of producing same
US2955927A (en) * 1957-02-21 1960-10-11 Ogata Hisae Light-diffusing glass and process for making the same
GB876861A (en) * 1957-06-06 1961-09-06 Voigtlaender Ag Improvements in and relating to view finders
FR1245796A (fr) * 1958-11-12 1960-11-10 Pittsburgh Plate Glass Co Solution et procédé de polissage du verre
DE1696481B1 (de) * 1962-02-06 1970-03-19 Conrad Lechmann Herstellung von reflexarmen Glasoberflaechen,insbesondere fuer Diapositivdeckglaeser
NL302018A (de) * 1962-12-26
FR1389509A (fr) * 1962-12-26 1965-02-19 Pittsburgh Plate Glass Co Procédé de traitement du verre pour réduire ses propriétés de réflexion de la lumière
FR89812E (fr) * 1962-12-26 1967-08-25 Pitsburgh Plate Glass Company Procédé de traitement du verre pour réduire ses propriétés de réflexion de la lumière
GB1019415A (en) * 1963-01-23 1966-02-09 Pittsburgh Plate Glass Co Process for finishing float glass
US3510538A (en) * 1967-12-15 1970-05-05 Atlantic Richfield Co Continuous process for dehydration of tertiary butyl alcohol
NL6817661A (de) * 1968-12-10 1970-06-12
GB1290863A (de) * 1969-08-05 1972-09-27
JPS491609A (de) * 1972-04-18 1974-01-09
JPS52144020A (en) * 1976-05-26 1977-12-01 Seiko Instr & Electronics Method of etching glass surface
JPS54127425A (en) * 1978-03-28 1979-10-03 Toshio Izumi Glass surface treatment
GB2102876B (en) * 1981-06-03 1985-08-07 Tokico Ltd Extensible strut
GB2102786B (en) * 1981-07-10 1985-01-09 Glaverbel Method of modifying the light-reflecting properties of glass
JPS5860642A (ja) * 1981-10-01 1983-04-11 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 焦点板の製造方法
ES8500612A1 (es) * 1982-10-13 1984-11-16 Saelzle Erich Metodo de pulir articulos de vidrio
JPS6136140A (ja) * 1984-07-30 1986-02-20 Izumi Glass Kogyosho:Kk ガラス製品の表面加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH224173A (de) * 1941-11-04 1942-11-15 Ganz Karl Verfahren zum Einrahmen von Bildern, Karten usw.
GB1151931A (en) * 1965-08-24 1969-05-14 Glaverbel A Method of Modifying the Light-Reflecting Properties of Glass, and Glass Materials Produced Thereby.
DD70971A1 (de) * 1968-12-12 1970-01-20
CH512402A (de) * 1969-11-06 1971-09-15 Lechmann Conrad Geätztes reflexarmes Glas und Verfahren zu seiner Herstellung
US4460621A (en) * 1983-11-21 1984-07-17 Rca Corporation Reducing glare from the surface of a glass viewing window

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Altmann J.P.: Das neue Lehrbuch der Glasätzerei, Verl. W.Geutner KG, Stuttgart 1963, S.41,45,46 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041073A1 (de) * 2004-08-23 2006-03-02 Ulf Deisenroth Farbveränderliche Anordung

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