TWI492910B - Colored glass and its manufacturing process - Google Patents

Description

有色玻璃及其製程

本發明是有關於一種玻璃，特別是有關於一種有色玻璃及其製程。

於現今之社會中，人們廣泛的應用玻璃之製品，除了建築之玻璃幕牆及窗戶外，玻璃更可應用於手機機殼、電子產品外殼、燈具、桌面或其他裝飾之物品上。而且，人們常為了各式各樣之原因，而需要使用有顏色之玻璃。為了使玻璃產生顏色，習知之有色玻璃及其製程有下述幾種。

其中一種為於玻璃之氧化狀態或還原狀態時，以約攝氏750度之高溫熱熔玻璃，再加入適當之金屬氧化物，藉以進行氧化發色或還原發色。另一種方法為將含有氧化鋰之玻璃浸入含有硝酸銀或氧化銅之約攝氏400度之高溫液體中，藉以使玻璃釋出鋰離子，並吸收銀離子或銅離子，藉以使玻璃具有顏色。然而，習知之有色玻璃及其製程均需高溫之環境，因此，習知之有色玻璃及其製程不僅耗費能源且造成環境溫度升高。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種有色玻璃及其製程，藉以降低能源損耗及節能環保。

緣是，為達上述目的，依本發明之有色玻璃至少包含基板與具有 顏色之顯色層。其中，基板至少具有一粗糙面，使得本發明之有色玻璃可例如藉由此粗糙面，藉以降低顯色層之光反射率。而且，本發明之有色玻璃之基板之材質可例如為玻璃。其中，玻璃可例如為青玻璃、白玻璃、強力玻璃或其他適合之玻璃。此外，具有顏色之顯色層位於基板之粗糙面上，使得本發明之有色玻璃藉由顯色層以顯示顏色。其中，本發明之有色玻璃之顯色層之材質可例如為銅、鋁、銀、鎳、鉻、鋯、鈦、氧化銅、氧化鋁、氧化銀、氧化鎳、氧化鉻、氧化鋯、氧化鈦、氮化鋁、氮化鉻、氮化鋯、氮化鈦或其他適合之材質。而且，本發明之有色玻璃之顯色層之厚度可例如為約30奈米至約5500奈米之間。

另外，本發明之有色玻璃更可例如包含保護層。其中，保護層位於顯色層上，藉以保護本發明之有色玻璃之顯色層。進一步而言，保護層可使得顯色層例如於大氣或其他環境下不會產生氧化現象或化學變化現象。而且，本發明之有色玻璃之保護層可例如全面或部分覆蓋於顯色層之表面。此外，為了加強保護之效果，保護層可例如為硬化保護層，藉以強化有色玻璃之耐刮程度。而且，為了能於保護層之方向看到本發明之有色玻璃之顏色，保護層亦可例如為透明保護層。因此，保護層之材質可例如為氧化矽(SiOx)、氧化鋁(AlOx)或其他適合之材質。另外，本發明之有色玻璃之保護層之厚度可例如為約10奈米至約1000奈米之間。

除此之外，本發明更提出一種有色玻璃之製程。此製程首先提供例如為玻璃之基板，且此基板之材質可例如為青玻璃、白玻璃、強力玻璃或其他適合之材質。接著，進行粗糙化步驟以粗糙化基板之表面，使得基板之表面成為粗糙面，藉以降低顯色層之光反 射率。詳言之，此粗糙化步驟可例如藉由砂材對基板之表面進行噴砂處理，使得基板之表面成為粗糙面。換言之，此粗糙化步驟可例如藉由砂材撞擊基板之表面，使得基板之表面形成凹凸不平之粗糙面。其中，砂材可例如為氧化鋁、金鋼砂、玻璃珠、塑膠噴砂粒、碳化矽、鋯砂、鋯鋁砂、陶瓷珠、鋼礫、鋼珠、不銹鋼或其他適合之砂材。

接著，進行形成步驟以形成具有顏色之顯色層於基板之粗糙面上，使得本發明之有色玻璃藉由顯色層以顯示顏色。其中，此形成步驟可例如係藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)、電漿化學氣相沉積法(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)或塗佈法，藉以形成顯色層於基板之粗糙面上。換言之，本發明之有色玻璃之製程可例如濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法(CVD)、電漿化學氣相沉積法(PECVD)或塗佈法以沉積顯色層於基板之粗糙面上，藉以產生本發明之有色玻璃之顏色。其中，顯色層之材質可例如為銅、鋁、銀、鎳、鉻、鋯、鈦、氧化銅、氧化鋁、氧化銀、氧化鎳、氧化鉻、氧化鋯、氧化鈦、氮化鋁、氮化鉻、氮化鋯、氮化鈦或其他適合之材質。而且，顯色層120之厚度可例如為約30奈米至約5500奈米之間。

接著，本發明之有色玻璃之製程可選擇性形成保護層於顯色層上，藉以保護本發明之有色玻璃之顯色層，使得顯色層於大氣下或其他環境中不致發生氧化或化學變化現象。其中，保護層可全面或部分覆蓋於顯色層上。此外，可例如藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法(CVD)、電漿化學氣相沉積法(PECVD)或塗佈， 藉以形成保護層於顯色層上。換言之，可例如於顯色層上濺鍍

承上所述，依本發明之有色玻璃及其製程，其可具有一或多個下述優點：

(1)藉由例如噴砂處理以粗糙化基板之表面，藉以降低本發明之有色玻璃之光反射率，進而避免有色玻璃形成鏡面玻璃，藉以使得本發明之有色玻璃之顏色更加精確。

(2)藉由例如沉積或塗佈之方式取代高溫燒製之方式以形成本發明之有色玻璃，藉以降低成本，並且降低能源損耗，進而達到節能環保之效果。

100‧‧‧有色玻璃

110‧‧‧基板

111‧‧‧粗糙面

120‧‧‧顯色層

130‧‧‧保護層

210‧‧‧提供基板

220‧‧‧進行粗糙化步驟

230‧‧‧進行第一形成步驟

240‧‧‧進行第二形成步驟

第1圖係為本發明之有色玻璃之結構剖面示意圖。

第2圖係為本發明之有色玻璃中經過粗糙化處理之基板之剖面示意圖。

第3圖係為本發明之有色玻璃之製程流程圖。

第4圖係為本發明之有色玻璃之顯色層之光反射率之示意圖。

請參閱第1圖至第2圖，第1圖係為本發明之有色玻璃之結構剖面示意圖，第2圖係為本發明之有色玻璃中經過粗糙化處理之基板之剖面示意圖。如第1圖至第2圖所示，本發明之有色玻璃100至少包含基板110以及具有顏色之顯色層120。其中，基板110例如至少具有一粗糙面111，使得本發明之有色玻璃100可例如藉由此粗糙面111以降低顯色層120之光反射率。而且基板110之材質可 例如為玻璃。更甚者，基板110之材質可例如為青玻璃、白玻璃、強力玻璃或其他適合之玻璃。

詳言之，基板110之粗糙面111可例如於基板110之至少一表面上進行噴砂處理，藉以使經噴砂處理後之表面成為粗糙面111。舉例而言，噴砂處理可例如藉由一砂材撞擊基板110之表面，藉以使基板110之表面具有粗糙度。其中，此砂材可例如為氧化鋁、金鋼砂、玻璃珠、塑膠噴砂粒、碳化矽、鋯砂、鋯鋁砂、陶瓷珠、鋼礫、鋼珠、不銹鋼或其他適合之砂材。此外，經噴砂處理後之基板110之粗糙面111之平均表面粗糙度(Ra)可例如為約0.7微米(μm)至約4.5微米之間，較佳為約0.8微米至約3微米之間，更佳為約0.9微米至約2微米之間。

此外，本發明之有色玻璃100之基板110上具有顯色層120。其中，此顯色層120位於基板110之粗糙面111上，且顯色層120具有顏色，使得本發明之有色玻璃100藉由顯色層120以顯示顏色。其中，顯色層120之顏色可例如為顯色層120之材質本身之顏色。而且，本發明之有色玻璃100之顯色層120可例如藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)、電漿化學氣相沉積法(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)或塗佈法，藉以形成於基板110之粗糙面111上。另外，顯色層120之厚度可例如介於約30奈米(nm)至約5500奈米之間，較佳之厚度可例如介於約100奈米至約2000奈米之間，更佳之厚度可例如介於約350奈米至約1500奈米之間。除此之外，顯色層120之材質可例如為銅、鋁、銀、鎳、鉻、鋯、鈦、氧化銅、氧化鋁、氧化銀、氧化鎳、氧化鉻、氧化鋯、氧化鈦、 氮化鋁、氮化鉻、氮化鋯、氮化鈦或其他適合之材質，使得本發明之有色玻璃100藉由不同之顯色層120之材質，藉以顯示不同之顏色。舉例而言，當顯色層120之材質為銅時，本發明之有色玻璃100之顏色為橘色。此外，當顯色層120之材質為鋁或銀時，本發明之有色玻璃100之顏色為白色。

因此，本發明之有色玻璃100之一特點在於，藉由基板110之粗糙面111，藉以降低顯色層120之光反射率，進而使得本發明之有色玻璃100之顏色更加精確。

為了證實本發明之有色玻璃100確實可藉由基板110之粗糙面111，藉以降低顯色層120之光反射率，發明人更提出實驗數據以佐證其效果。請接續參閱第4圖，第4圖係為本發明之有色玻璃之顯色層之光反射率之示意圖。如第1圖與第4圖所示，以顯色層120之材質係銀(Ag)為例，當有色玻璃之基板110未經噴砂處理，即形成顯色層120於基板110上，換言之，亦即有色玻璃之基板110之表面較為光滑之情形下，顯色層120之平均反射率約為94.84%。而當有色玻璃之基板110經噴砂處理後，再形成顯色層120於基板110上，換言之，此基板110亦即具有粗糙面111之本發明之有色玻璃100之基板110。於此情形下，顯色層120之平均反射率約為72.59%。因此，本發明之有色玻璃100確實可藉由基板110之粗糙面111，藉以降低顯色層120之光反射率。

另外，如第1圖所示，本發明之有色玻璃100更可包含保護層130。其中，保護層130位於顯色層120上，藉以保護顯色層120。詳言之，保護層130可例如全面覆蓋於顯色層120上，藉以保護全部之顯色層120於大氣下或其他環境中，不致發生氧化現象或化學 變化現象。或者，保護層130亦可例如依實際情況之需求，而僅覆蓋於部分之顯色層120上。此外，保護層130可例如係藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法(CVD)、電漿化學氣相沉積法(PECVD)或塗佈法以形成於顯色層120上。除此之外，因保護層130係用以保護顯色層120，因此為了加強保護之效果，保護層130可例如為硬化保護層。而且，為了能夠從保護層130之方向亦可看出本發明之有色玻璃100之顏色，保護層130可例如為透明保護層。因此，保護層130之材質可例如為氧化矽(SiOx)、氧化鋁(AlOx)或其他適合之材質。其中，氧化矽(SiOx)之x可例如為有理數，進一步而言，x可例如為整數，更進一步而言，x可例如為2。此外，氧化鋁(AlOx)之x可例如為有理數，進一步而言，x可例如為整數，而且x亦可例如為3/2。另外，保護層130之厚度可例如為約10奈米至約1000奈米之間，且較佳之保護層130之厚度可例如為約20奈米至約500奈米之間，而更佳之保護層130之厚度可例如為約30奈米至約110奈米之間。

因此，本發明之有色玻璃100之另一特點在於，因為本發明之有色玻璃100之顯色層120與保護層130係藉由例如濺鍍之沉積法，藉以分別形成於基板110之粗糙面111上與顯色層120上。由於濺鍍沉積法之溫度例如為約攝氏40度至約攝氏110度之間，而習知之高溫燒製之溫度為約攝氏400度以上，所以本發明之有色玻璃100無需高溫燒製之處理，進而降低能源損耗以節能環保。

請接續參閱第3圖，第3圖係為本發明之有色玻璃之製程流程圖。如第1圖與第3圖所示，本發明之有色玻璃100之製程首先進行步驟210。提供基板110，其中基板110之材質可例如為玻璃，且此 玻璃可例如為青玻璃、白玻璃、強力玻璃或其他適合之玻璃。接著，進行粗糙化步驟220以粗糙化基板110之至少一表面，使得此表面成為粗糙面111，藉以降低顯色層120之光反射率。其中，粗糙化步驟220可例如係藉由對基板110進行噴砂處理，藉以粗糙化基板110之表面。舉例而言，此噴砂處理可例如藉由砂材撞擊基板110之表面，藉以達到粗糙化基板110之表面之目的。其中，砂材可例如為氧化鋁、金鋼砂、玻璃珠、塑膠噴砂粒、碳化矽、鋯砂、鋯鋁砂、陶瓷珠、鋼礫、鋼珠、不銹鋼或其他適合之砂材。

接著，進行第一形成步驟230。於此第一形成步驟230中，本發明之有色玻璃100之製程形成具有顏色之顯色層120於基板110之粗糙面111上，使得本發明之有色玻璃100藉由顯色層120以顯示顏色。其中，第一形成步驟230可例如係藉由任一沉積法，藉以形成顯色層120於基板110之粗糙面111上。其中，此沉積法可例如為濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法、電漿化學氣相沉積法或塗佈法。此外，顯色層120之材質可例如係銅、鋁、銀、鎳、鉻、鋯、鈦、氧化銅、氧化鋁、氧化銀、氧化鎳、氧化鉻、氧化鋯、氧化鈦、氮化鋁、氮化鉻、氮化鋯、氮化鈦或其他適合之材質。而且，顯色層120之厚度可例如為約30奈米至約5500奈米之間，而較佳之厚度可例如為約100奈米至約2000奈米之間，且更佳之厚度可例如為約350奈米至約1500奈米之間。

接著，可選擇性進行第二形成步驟240。此第二形成步驟240係形成保護層130於顯色層120上，藉以保護顯色層120。其中，此第二形成步驟240可例如藉由任一沉積法，藉以形成保護層130於顯色層120上。而且，此沉積法亦可例如為濺鍍沉積法、蒸鍍沉積 法、化學沉積法、電漿化學氣相沉積法或塗佈法。此外，保護層130可例如為硬化保護層，藉以強化保護之功能。亦或者，保護層130可例如為透明保護層，藉以使本發明之有色玻璃100可從保護層130之方向看出有色玻璃100之顏色。因此，保護層130之材質可例如為氧化矽(SiOx)、氧化鋁(AlOx)或其他適合之材質。其中，x可例如為有理數。另外，保護層130之厚度可例如為約10奈米至約1000奈米之間，且較佳之厚度可例如為約20奈米至約500奈米之間，而更佳之厚度可例如為約30奈米至約110奈米之間。

以製造橘色玻璃為例，首先提供例如為玻璃之基板110，接著使用例如為氧化鋁(AlOx)之砂材針對基板110之表面進行噴砂處理，藉以粗糙化基板110之表面，進而形成基板110之粗糙面111，且x可例如為3/2，亦即此砂材可例如為三氧化二鋁(Al2O3)。其中，粗糙面111之平均表面粗糙度(Ra)例如為0.9微米(μm)。此外，粗糙面111可例如降低顯色層120之光反射率。

接著，於此粗糙面111上藉由例如濺鍍之沉積方式，藉以形成材質例如為銅之顯色層120。其中，沉積之溫度例如為約攝氏40度至約攝氏110度之間，沉積之時間例如為約3分鐘至20分鐘之間，沉積之壓力例如為約1微托(mtorr)至10微托之間。此外，顯色層120之厚度可例如為約30奈米至約5500奈米之間。最後，藉由例如濺鍍之沉積方式，藉以形成保護層130於顯色層120上。其中，保護層130可例如為透明硬化保護層。此外，保護層130之材質可例如為氧化矽(SiOx)或氧化鋁(AlOx)。而且，保護層130之厚度可例如為約10奈米至約1000奈米之間。因此，不論從基板110之方向或從保護層130之方向觀看此有色玻璃100，此有色玻璃100 皆係例如顯示橘色。所以，此有色玻璃100為一橘色玻璃。

因此，本發明之有色玻璃100之製程之一特點在於，藉由例如噴砂處理粗糙化基板110之表面，藉以降低本發明之有色玻璃100之顯色層120之光反射率，進而使得本發明之有色玻璃100之顏色更加精確。而本發明之有色玻璃100之製程之另一特點在於，藉由例如沉積之方式取代高溫燒製之方式，藉以降低成本，並且降低能源損耗，進而達到節能環保之效果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100‧‧‧有色玻璃

110‧‧‧基板

111‧‧‧粗糙面

120‧‧‧顯色層

130‧‧‧保護層

Claims (8)

1. 一種有色玻璃，至少包含：一基板，該基板藉有一砂材對該基板之一表面進行噴砂處理，以使得該基板至少具有一粗糙面，該有色玻璃藉由該粗糙面以降低光反射率，其中該基板之材質為玻璃，該粗糙面之平均表面粗糙度為0.7微米至4.5微米；具有一顏色之一顯色層，該顯色層位於該基板之該粗糙面上，該有色玻璃藉由該顯色層以顯示該顏色；以及一透明硬化保護層，位於該顯色層上以保護該顯色層，且該有色玻璃從該基板之方向及從該透明硬化保護層之方向觀看時，均顯示該顯色層之該顏色，其中該透明硬化保護層覆蓋於部分之該顯色層上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有色玻璃，其中該顯色層之厚度為30奈米至5500奈米之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有色玻璃，其中該透明硬化保護層之厚度為10奈米至1000奈米之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有色玻璃，其中該透明硬化保護層之材質係氧化矽(SiOx)或氧化鋁(AlOx)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有色玻璃，其中該顯色層之材質為銅、鋁、銀、鎳、鉻、鋯、鈦、氧化銅、氧化鋁、氧化銀、氧化鎳、氧化鉻、氧化鋯、氧化鈦、氮化鋁、氮化鉻、氮化鋯或氮化鈦。
6. 一種有色玻璃之製程，至少包含：提供一基板，其中該基板之材質係玻璃；進行一粗糙化步驟以粗糙化該基板之一表面，使得該表面成為一粗糙面，藉以降低一顯色層之光反射率，其中該粗糙化步驟係藉由一砂材對該基板之該表面進行一噴砂處理，使得該表面成為該粗糙面，且該粗糙面之平均表面粗糙度為0.7微米至4.5微米；進行一形成步驟以形成具有一顏色之該顯色層於該基板之該粗糙面上，該有色玻璃藉由該顯色層以顯示該顏色；以及形成一透明硬化保護層於該顯色層上以保護該顯色層，且該有色玻璃從該基板之方向及從該透明硬化保護層之方向觀看時，均顯示該顯色層之該顏色，其中該透明硬化保護層形成於部分之該顯色層上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之有色玻璃之製程，其中該形成步驟係藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法、電漿化學氣相沉積法或塗佈法以形成該顯色層於該基板之該粗糙面上。
8. 如申請專利範圍第6項所述之有色玻璃之製程，其中該透明硬化保護層係藉由濺鍍沉積法、蒸鍍沉積法、化學沉積法、電漿化學氣相沉積法或塗佈法而形成於該顯色層上。