TWI652242B - 具高紅外線及可見光穿透率與美觀輕微顏色至中性色之玻璃片材 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種具組合物且具高於70%之LTD4的玻璃片材,該組合物包括: 總鐵(以Fe2
O3
表達):0.002 wt%至0.06 wt%; 鉻(以Cr2
O3
表達):3 ppm至75 ppm; 錳(以MnO表達):50 ppm至1000 ppm。 此玻璃片材同時展現高透光率、增大的紅外線(IR)輻射穿透率及美觀輕微顏色或幾乎中性色至中性色。
Description
本發明係關於一種展現高透光率、增大的紅外線(IR)輻射穿透率及美觀輕微顏色或幾乎中性色至中性色之玻璃片材。 歸因於本發明之玻璃片材之高IR穿透率,根據本發明之玻璃片材可因此有利地用於任何裝置中,該等裝置需要面板尺寸差不多大且使用一種需紅外線輻射對該等面板之穿透率極好(無論是穿過正面(光學路徑長度接著對應於片材厚度)還是自其等邊緣開始穿過)的技術。 例如,根據本發明之玻璃片材可有利地用於觸控螢幕或觸控面板或觸控板中,該觸控螢幕或觸控面板或觸控板使用稱為平面散射偵測(PSD)或亦稱為受抑全內反射(FTIR)之光學技術(或在玻璃之剪邊中使用IR輻射的任何其他技術)來偵測該片材之表面上的一或多個物件(例如,手指或觸控筆(stylus))之位置。本發明因此亦係關於此玻璃片材在使用本質上於該片材內傳播之紅外線輻射的裝置中之用途。 歸因於其美觀,本發明亦適合作為如同例如家俱應用中之建築玻璃或室內玻璃,或作為汽車玻璃,亦或作為電子裝置/顯示器中之覆蓋玻璃。
為了獲得紅外線區中(及可見光區中)之高穿透率,已知減小玻璃中之鐵之總含量(根據此項技術領域中之標準實踐,以Fe2
O3
表達),從而獲得低鐵玻璃。矽酸鹽型玻璃始終包括鐵,此係因為鐵作為雜質存在於所使用之大部分起始材料(砂、石灰石、白雲石及類似者)中。鐵以鐵離子Fe3+
及亞鐵離子Fe2+
之形式存在於玻璃結構中。鐵離子Fe3+
之存在向玻璃授予短波長可見光之輕微吸收及近紫外線區中之較強吸收(以380 nm為中心之吸收帶),而亞鐵離子Fe2+
(有時以氧化物FeO表達)之存在導致近紅外線區中之強吸收(以1050 nm為中心之寬吸收帶)。因此,總鐵含量(以其兩種形式)之增大加強可見光區及紅外線區中之吸收。此外,亞鐵離子Fe2+
之高濃度導致紅外線區(特定言之,近紅外線區)中的穿透率之減小。然而,為了藉由僅影響總鐵含量而達成在自780 nm至1200 nm之波長範圍中對觸控應用而言足夠低的吸收係數,此總鐵含量將需要極大減小,使得(i)歸因於需要極純起始材料(其等有時甚至不存在足夠純起始材料),此將導致生產成本過高;或(ii)此將存在生產問題(特定言之,爐過早磨損及/或在爐中加熱玻璃有困難)。 亦已知,為了進一步增大玻璃之穿透率,需氧化存在於玻璃中之鐵,即,需減小促成鐵離子含量之亞鐵離子含量。玻璃之氧化程度係由其氧化還原比給定,該氧化還原比定義為Fe2+
離子之重量相對於存在於玻璃中之鐵原子的總重量之比率(Fe2+
/總Fe)。以等效方式,氧化還原比亦可藉由表達亞鐵離子(Fe2+
)之重量及總鐵(如Fe2
O3
)之重量而判定。替代地,氧化還原比有時亦表達為以FeO表達之亞鐵離子(Fe2+
)與以Fe2
O3
表達之總鐵之間的重量比。 為了減小玻璃之氧化還原比,已知將氧化組分添加至起始材料批。然而,大部分已知氧化劑(硫酸鹽、硝酸鹽及類似者)具有之氧化能力並未足夠強以達成尤其使用FTIR或PSD技術之觸控板應用所期望的IR穿透率值,或必須添加過大量氧化劑,此具附帶缺點,諸如成本、與生產製程不相容及類似者。 近來,已提出一種用來使紅外線輻射高度地穿透低鐵玻璃片材、同時儘可能保持其高透光率之極吸引且有效的解決方案。因此,尤其在國際專利申請案WO2014128016A1、WO2014180679A1、WO2015011040A1、WO2015011041A1、WO2015011042A1、WO2015011043A1及WO2015011044A1中揭示具包括低總鐵含量(Fe2
O3
係自0.002 wt%至0.06 wt%)及在Cr2
O3
中含量範圍係自0.0001 wt%至0.06 wt%之鉻的組合物之玻璃片材。此等玻璃片材顯示高透光率及(尤其)高IR穿透率(與來自目前最佳技術之經典不具鉻低鐵玻璃片材相比)。 然而,即使此最新解決方案在IR穿透率方面極有效,其在顏色呈現方面事實上仍並未令人滿意。確實,所得含鉻玻璃片材展示黃綠色彩,若片材之厚度增大及/或若吾人瀏覽片材之邊緣(由於長形檢視路徑),則該色彩更顯著。此等玻璃片材通常具在CIELab值方面由負a*及正b*定義之顏色。 即使一些應用可接受淡黃綠色玻璃(或具顯著有色邊緣),其他應用仍可存在美觀問題。 此問題部分已藉由在彼等含鉻玻璃中產生更藍顏色至中性色而解決。因此,WO2015091106揭示將鈷添加於含鉻玻璃組合物中導致以稍負a*及稍正b*為特性之顏色。 然而,為了改良已知IR可穿透含鉻玻璃片材之非期望黃綠色彩,仍關注於處理允許接近或達到中性色、或達到除藍色調外之其他色調(即,暖色調或紅色調)但仍接近中性色的其他解決方案。特定言之,本文中之「暖色調」(包含尤其木色調、蜂蜜色調)意謂由a*b*系統中之正座標定義的顏色或換言之位於a*b*圖之第一刻度盤中的顏色。 玻璃片材(及(因此)其邊緣)之中性色通常透過其與光源(a*b*系統中之0;0座標)之鄰近度而評估且特定言之其係藉由定義為下列項之「N因子」而量化:,其必須儘可能降低以接近並達到中性色。
在本發明之實施例之至少一者中,本發明之目的係提供一種具高透光率、高紅外線輻射穿透率及美觀輕微顏色或幾乎中性色至中性色之玻璃片材。特定言之,本發明之目的係提供此玻璃片材,該玻璃片材具尤其在自780 nm至1200 nm之波長範圍中的近紅外線輻射之高穿透率。 本發明之另一目的係提供一種具高透光率、高紅外線輻射穿透率及美觀輕微顏色或幾乎中性色至中性色之玻璃片材,其容易且廉價生產。
一種具組合物且具高於70%之LTD4的玻璃片材,該組合物包括: - 總鐵(以Fe2
O3
表達):0.002 wt%至0.06 wt%; - 鉻(以Cr2
O3
表達):3 ppm至75 ppm; - 錳(以MnO表達):50 ppm至1000 ppm。 因此,本發明係基於一種新穎發明方法,此係因為其允許解決所提出之技術問題。確實,發明者令人驚奇地證實,可能藉由將特定含量範圍內之鉻及錳組合於低鐵玻璃組合物中而獲得展示可見光區中之高透明度、近IR區中之高透明度與美觀輕微顏色/中性色之間的極好權衡之玻璃片材。特定言之,發明者已證實,藉由將特定量之錳添加於含鉻玻璃組合物中,可能在不明顯減小透光率之情況下「中性化」玻璃之初始顏色之a*分量(使其朝向略負值、零或甚至稍正值偏移),同時與其中鉻不存在錳中的情況相比,本發明允許減小達到給定位準之IR穿透率所需的鉻含量。用來達到給定高IR穿透率之此所需鉻含量減小係極有利的,此係因為此已導致減小所引發之黃綠色彩以使IR穿透率實現相同效能。此外,錳亦以正面方式作用於IR穿透率,即使作用比鉻輕微。 本發明之其他特徵及優點將自閱讀藉由簡單說明性且非限制性實例給定的較佳實施例之下文描述而變得更清晰。 貫穿本文,除非以另一方式明確描述,否則在指示範圍時,包含極值。另外,猶如經明確寫出般地明確包含數值範圍中之所有整數及子域值。此外,亦貫穿本文,以百分比計之含量值係以相對於總玻璃重量表達之重量計(亦以wt%提及)。最後,在給定玻璃組合物時,此組合物與玻璃之總組合物相關。 在本發明描述及申請專利範圍中,為了評估玻璃片材(及因此其邊緣)之顏色,吾人考量CIELab值:a*及b*,其等係針對片材厚度5 mm利用光源D65、10°、SCI穿透來量測。 在本發明描述及申請專利範圍中,為了量化玻璃片材之透光率,吾人考量在光源D65 (LTD)、片材厚度4 mm (LTD4)、立體觀察角2° (根據ISO9050標準)下之總透光率。透光率表達在波長380 nm與780 nm之間發射、穿透玻璃片材的光通量之百分比。 根據本發明之玻璃片材可具可變且相對大尺寸。玻璃片材可例如具範圍高達3.21 m ´ 6 m或3.21 m ´ 5.50 m或3.21 m ´ 5.10 m或3.21 m ´ 4.50 m (「PLF」玻璃片材),亦或例如3.21 m ´ 2.55 m或3.21 m ´ 2.25 m (「DLF」玻璃片材)之尺寸。 根據本發明之玻璃片材可具自0.1 mm至30 mm之厚度。有利地,在觸控面板應用之情況下,根據本發明之玻璃片材可具自0.1 mm至6 mm之厚度。較佳地,在觸控螢幕應用之情況下,出於重量原因,根據本發明之玻璃片材之厚度係自0.1 mm至2.2 mm。替代地,較佳地,對於除螢幕應用外之任何應用,本質上出於機械強度之原因,根據本發明之玻璃片材之厚度係自4 mm至12 mm。 較佳地,本發明之玻璃係完全非晶態材料,由此排除任何結晶材料、甚至部分結晶材料(舉例而言諸如玻璃結晶或玻璃陶瓷材料)。 根據本發明之玻璃片材可為藉由浮製製程、引伸製程、輥軋製程或已知用來自熔融玻璃組合物開始製造玻璃片材之任何其他製程而獲得的玻璃片材。根據本發明之較佳實施例,玻璃片材係浮製玻璃片材。應理解,術語「浮製玻璃片材」意謂藉由浮製玻璃製程形成之玻璃片材,該浮製玻璃製程係由在還原條件下將熔融玻璃灌入至熔融錫浴上組成。以已知方式,浮製玻璃片材包括「錫面」,即,在接近片材表面之玻璃主體中富集錫之面。應理解,術語「錫富集」意謂著錫相對於玻璃核心處之組合物的濃度增大,此濃度增大實質上可為或可不為零(缺乏錫)。 根據本發明之玻璃片材係由可屬於各種種類之玻璃製成。玻璃因此可為鈉鈣矽玻璃、矽酸鋁或硼矽酸型玻璃及類似者。較佳地,玻璃片材之組合物包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: SiO2
40%至78% Al2
O3
0%至18% B2
O3
0%至18% Na2
O 0%至20% CaO 0%至15% MgO 0%至10% K2
O 0%至10% BaO 0%至5%。 更佳地,尤其出於低生產成本原因,玻璃組合物係鈉鈣矽酸鹽型玻璃。根據此實施例,「鈉鈣矽酸鹽型玻璃」意謂著組合物之基礎玻璃基質包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: SiO2
60 wt%至78 wt% Al2
O3
0 wt%至8 wt% B2
O3
0 wt%至4 wt% CaO 0 wt%至15 wt% MgO 0 wt%至10 wt% Na2
O 5 wt%至20 wt% K2
O 0 wt%至10 wt% BaO 0 wt%至5 wt%。 根據此實施例,較佳地,組合物之基礎玻璃基質包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: SiO2
60 wt%至78 wt% Al2
O3
0 wt%至6 wt% B2
O3
0 wt%至1 wt% CaO 5 wt%至15 wt% MgO 0 wt%至8 wt% Na2
O 10 wt%至20 wt% K2
O 0 wt%至10 wt% BaO 0 wt%至1 wt%。 在本發明之較佳實施例中,組合物包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: 65 ≤ SiO2
≤ 78 wt% 5 ≤ Na2
O ≤ 20 wt% 0 ≤ K2
O < 5 wt% 1 ≤ Al2
O3
< 6 wt% 0 ≤ CaO < 4.5 wt% 4 ≤ MgO ≤ 12 wt% (MgO/(MgO+CaO)) ≥ 0.5。 在本發明之另一較佳實施例中,組合物包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: 65 ≤ SiO2
≤ 78 % 5 ≤ Na2
O ≤ 20 % 0 ≤ K2
O < 5 % 3 < Al2
O3
≤ 5 % 0 < CaO < 4.5 % 4 ≤ MgO ≤ 12 %; 0.88 ≤ [MgO/(MgO+CaO)] < 1。 在本發明之另一較佳實施例中,組合物包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: 60 ≤ SiO2
≤ 78 % 5 ≤ Na2
O ≤ 20 % 0.9 < K2
O ≤ 12 % 4.9 ≤ Al2
O3
≤ 8 % 0.4 < CaO < 2 % 4 < MgO ≤ 12 %。 在本發明之另一較佳實施例中,組合物包括以相對於總玻璃重量表達之重量百分比計的下列項: 65 ≤ SiO2
≤ 78 wt% 5 ≤ Na2
O ≤ 20 wt% 1 ≤ K2
O < 8 wt% 1 ≤ Al2
O3
< 6 wt% 2 ≤ CaO < 10 wt% 0 ≤ MgO ≤ 8 wt% K2
O/(K2
O+Na2
O):0.1至0.7。 特定言之,在已公佈PCT專利申請案WO2015/150207A1及WO2015/150403A1中、在已申請PCT專利申請案WO2016/091672A1及WO2016/169823A1中與在EP專利申請案n°16176447.7中描述根據本發明之組合物的基礎玻璃基質之實例。 根據本發明,本發明之組合物包括如下總鐵(以Fe2
O3
表達):0.002 wt%至0.06 wt%。在本發明描述中,在談及玻璃組合物中之總鐵含量時,亦使用「總鐵」及「Fe2
O3
」。根據實施例,組合物包括總鐵≥ 0.004 wt%。較佳地,組合物包括總鐵≥ 0.005 wt%。更佳地,組合物包括總鐵≥ 0.006 wt%,或甚至≥ 0.007 wt%。最小值使可能不過度地損害玻璃之成本,此係因為此等低鐵值通常需要昂貴、極純起始材料且亦需要其等純化。根據實施例,組合物包括總鐵≤ 0.04 wt%。較佳地,組合物包括總鐵≤ 0.03 wt%。更佳地,組合物包括總鐵≤ 0.02 wt%,或甚至≤ 0.015 wt%,或甚至較佳地≤ 0.01 wt%。此等總鐵最大值之減小允許達到越來越高的透光率值。為了避免本文中之任何疑問,關於總鐵下限之各實施例當然可與關於上限之任何可能實施例獨立組合。 較佳地,根據本發明,組合物包括小於20 ppm之Fe2+
含量(以FeO之形式表達)。此含量範圍使可能尤其在IR輻射穿透率方面獲得高度令人滿意的性質。較佳地,組合物包括小於10 ppm之Fe2+
含量(以FeO之形式表達)。極佳地,組合物包括小於5 ppm之Fe2+
含量(以FeO之形式表達)。 根據本發明,組合物包括如下鉻(以Cr2
O3
表達):3 ppm至75 ppm及如下錳(以MnO表達):50 ppm至1000 ppm。 較佳地,組合物包括MnO ≥ 70 ppm。更佳地,組合物包括MnO ≥ 100 ppm,或甚至≥ 150 ppm,或甚至較佳地,MnO ≥ 200 ppm。此等最小值允許達到所期望目標顏色。此亦對IR穿透率具正面效應。最後,此亦允許考量錳在工業條件(爐)中降低的一般影響。 較佳地,組合物包括MnO ≤ 900 ppm。更佳地,組合物包括MnO ≤ 800 ppm,或甚至≤ 700 ppm,或甚至較佳地≤ 600 ppm。甚至更佳地,組合物包括MnO ≤ 500 ppm,或甚至≤ 400 ppm。此等遞減最大值允許保持高透光率且儘可能避免暴曬作用現象。 為了避免本文中之任何疑問,關於MnO下限之各實施例當然可與關於上限之任何可能實施例獨立組合。 較佳地,組合物包括Cr2
O3
≥ 5 ppm。更佳地,組合物包括Cr2
O3
≥ 10 ppm,或甚至≥ 15 ppm。此等最小值允許達到與錳組合之目標顏色,且亦達到高IR穿透率。 較佳地,組合物包括Cr2
O3
≤ 50 ppm。更佳地,組合物包括Cr2
O3
≤ 40 ppm,或甚至≤ 25 ppm。此等遞減最大值允許保持高透光率同時更容易達到所期望顏色。 為了避免本文中之任何疑問,關於Cr2
O3
下限之各實施例當然可與關於上限之任何可能實施例獨立組合。 根據本發明之實施例,組合物包括:Cr2
O3
= - 0.04*MnO+(Fe2
O3
/100)*x;x係在15與30之間且Cr2
O3
、MnO及Fe2
O3
係以ppm表達。此允許達到高透光率及高IR穿透率。替代地,組合物包括:Cr2
O3
= - 0.02*MnO+(Fe2
O3
/100)*x;x係在15與30之間且Cr2
O3
、MnO及Fe2
O3
係以ppm表達。此允許達到高透光率及高IR穿透率,同時亦考量考量錳在工業條件(爐)中降低的一般影響。 根據特別有利實施例,組合物亦可包括鈷以仍較佳地調適玻璃片材之最終顏色,特定言之以「中性化」玻璃片材之顏色之b*分量,由此仍更接近中性色。 根據本發明,玻璃片材具高透光率且特定言之,其具高於70%之LTD4 (在片材厚度4 mm下之LTD)。較佳地,根據本發明之玻璃片材具高於75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、或甚至高於90%、或更佳地高於90.5%、90.75%、或甚至更佳地高於91%之LTD4。 較佳地,玻璃片材係以下列項為特性:N ≤ 2;≤ 1.5;≤ 1;≤ 0.75;≤ 0.5;或甚至≤ 0.2。此等實施例允許越來越接近中性色。 根據本發明之玻璃片材可有利地用於任何裝置中,該等裝置需要面板尺寸差不多大且使用需下列項之技術:(i)紅外線輻射對該等面板之高穿透率,無論是穿過正面還是自其等剪邊開始穿過;及(ii)可見光區中之高穿透率與(亦)美觀中性著色至輕微著色。例如,根據本發明之玻璃片材可有利地用於使用在玻璃之剪邊中傳播的IR輻射之任何技術中。特定言之,在用於偵測片材之表面上的一或多個物件(例如,手指或觸控筆)之位置的平面散射偵測(PSD)亦或受抑全內反射(FTIR)之光學技術中,該片材在值方面可提高。此外,歸因於可見光區中之其高穿透率及其美觀中性著色至輕微著色,根據本發明之玻璃片材可有利地用作觸控表面,特定言之配備於顯示表面上方。 根據本發明,玻璃片材具高IR輻射穿透率。更具體言之,本發明之玻璃片材在近紅外線區中具高輻射穿透率。 為了量化玻璃在近紅外線區中之高穿透率,在本發明描述中,將使用在1050 nm、950 nm及850 nm之吸收係數,其等因此必須儘可能低以獲得高穿透率。吸收係數係由吸收率對由電磁輻射在給定媒體中行進之光學路徑長度的比率予以定義。吸收係數係以m-1
表達。吸收係數因此獨立於材料之厚度但其根據所吸收輻射之波長及材料之化學性質而變化。 在玻璃之情況下,可自穿透率量度(T
)及材料之折射係數n計算在選定波長λ下之吸收係數(μ )
,n、ρ及T
之值根據該選定波長λ而變化:其中。 根據本發明,玻璃片材具有在1050 nm、950 nm及850 nm波長低於目前最佳技術之「超透明」低鐵玻璃之彼吸收係數的吸收係數(例如在1050 nm下達到~6.5 m-1
)。 有利地,根據本發明之玻璃片材具在1050 nm波長小於5 m-1
之吸收係數。較佳地,該玻璃片材具在1050 nm波長小於或等於2 m-1
之吸收係數。極佳地,該玻璃片材具在1050 nm波長小於或等於1 m-1
之吸收係數。 再者,有利地,根據本發明之玻璃片材具在950 nm波長小於5 m-1
之吸收係數。較佳地,該玻璃片材具在950 nm波長小於或等於2 m-1
之吸收係數。極佳地,該玻璃片材具在950 nm波長小於或等於1 m-1
之吸收係數。 再者,有利地,根據本發明之玻璃片材具在850 nm波長小於5 m-1
之吸收係數。較佳地,該玻璃片材具在850 nm波長小於或等於2 m-1
之吸收係數。極佳地,該玻璃片材具在850 nm波長小於或等於1 m-1
之吸收係數。 為了量化根據本發明之在達到高透光率、高紅外線輻射穿透率與美觀輕微顏色或中性色之間的權衡,吾人可使用如下般定義之Q因子:。 為了獲得高透光率、高紅外線輻射穿透率與中性色之間的最佳權衡,Q因子之值應儘可能低。特定言之,根據本發明,Q ≤ 5且較佳地,Q ≤ 4;≤ 3或甚至≤ 2。在最佳實施例中,Q ≤ 1。 除尤其存在於起始材料中之雜質外,玻璃片材之組合物亦包括低比例之添加劑(諸如幫助熔融或純化玻璃之試劑)或源自構成熔爐之耐火材料的溶解之組分。 有利地,本發明之玻璃片材可機械地或化學地回火。該玻璃片材亦可經彎曲/折曲,或以一般方式變形以達成任何所期望結構設計(藉由冷彎、熱變形等)。亦可層壓該玻璃片材。 根據本發明之實施例,玻璃片材塗佈有至少一個透明且導電的薄層。根據本發明之透明且導電薄層例如可為基於SnO2
:F、SnO2
:Sb或ITO (氧化銦錫)、ZnO:Al亦或ZnO:Ga之層。 根據本發明之另一有利實施例,玻璃片材塗佈有至少一個抗反射層。在將本發明之玻璃片材用作螢幕之正面之情況下,此實施例明顯有利。根據本發明之抗反射層例如可為具低折射率之基於多孔矽石之層,或其可由若干層(堆疊)組成(尤其具低及高折射率且終止於具低折射率之層中的介電質材料交替層之層堆疊)。 根據另一實施例,玻璃片材塗佈有至少一個抗指紋層或已經處理以減少或防止指紋被記錄。在將本發明之玻璃片材用作觸控螢幕之正面之情況下,此實施例亦有利。此層或此處理可與沈積於對置面上之透明且導電的薄層組合。此層可與沈積於相同面上之抗反射層組合,該抗指紋層係在該堆疊之外側上且因此覆蓋該抗反射層。 根據又一實施例,玻璃片材塗佈有至少一個層或已經處理以減少或防止眩光及/或閃爍。在將本發明之玻璃片材用作顯示裝置之正面之情況下,此實施例當然有利。此抗眩光或抗閃爍處理例如係產生玻璃片材之經處理面之特定粗糙度的酸蝕。 根據又一實施例,玻璃片材已經處理以獲得抗菌性質(即,透過已知銀處理)。在將本發明之玻璃片材用作顯示裝置之正面之情況下,此處理亦有利。 根據又一實施例,玻璃片材塗佈有至少一個漆層,包含瓷漆、有機漆、假漆(lacquer)等。有利地,此漆層可為有色或白色。根據此實施例,玻璃片材可塗佈於至少一個面之整個表面或僅部分表面上。 根據所期望應用及/或性質,可在根據本發明之玻璃片材之一個面及/或另一面上沈積/完成其他層/處理。 下列實例闡釋本發明而非意欲於以任何方式限制其覆蓋範圍。實例
根據本發明之各種鈉鈣矽玻璃片材在經典鈉鈣基礎玻璃基質中製備有各種量之鐵、鉻及錳(Sets #1至2)且在自適應鈉鈣玻璃基質中製備有較高鋁含量(Set #3)。 為了製備根據本發明之樣本,根據預定義基礎玻璃基質而以粉末形式混合起始材料並將其等放置於坩堝中進行熔融,其中根據最終組合物中之目標含量而將包括各種量之鉻、錳及鐵的起始材料添加至該預定義基礎玻璃基質(應注意,鐵已作為雜質至少部分存在於基礎組合物之起始材料中)。 下列基礎玻璃基質用於Sets #1至2:
下列基礎玻璃基質用於Set #3:
取決於總鐵、Cr2
O3
及MnO之量而調適玻璃樣本中之SiO2
量,以使總重量達到100%。 在裝配有150 mm直徑積分球之Perkin Elmer Lambda 950分光光度計上判定來自Sets #1-3之根據本發明及比較實例的各玻璃片材之光學性質,且特定言之: - 實行穿透率量測(波長係自290 nm至1750 nm)。自此等穿透率量測開始計算在1050 nm波長之吸收係數(μ
)。 - 亦在立體觀察角2° (光源D65)下判定透光率LTD4。 - 以在下列量測參數下之穿透率判定CIE L*a*b*參數:光源D65、10°、厚度5 mm。 在Set #1之表1、Set #2之表2及Set #3之表3中展示對根據本發明(「INV」)及比較實例(「COMP」)之玻璃片材量測的組合物及光學性質。表 1 表 2 表 3
彼等結果展示,根據本發明將特定鉻及錳含量組合於低鐵玻璃基質中允許實現本發明之目的,即,獲得一種同時達成在IR區中高度透明(吸收係數μ極低)、在可見光區中高度透明(TLD4 > 86%且高達~91.3%)且具美觀輕微顏色至中性色(極低N)之玻璃片材。藉由根據本發明之實例的Q因子之低值而展達到高透光率、高紅外線輻射穿透率與美觀輕微顏色至中性色之間的此極好平衡/權衡。 該等結果亦展示,本發明允許藉由「中性化」玻璃之初始顏色之a*分量(使其朝向略負值、零或甚至稍正值偏移)而明顯改良已知IR可穿透含鉻玻璃之顏色。 最後,此等結果亦展示,與其中鉻不存在於錳中的情況(參見EX10及11)相比,本發明允許減小達到給定位準之IR穿透率所需的鉻含量。用來達到給定高IR穿透率之此所需鉻含量減小係極有利的,此係因為此已導致減小所引發之黃綠色彩以使IR穿透率實現相同效能。
Claims (11)
- 一種具組合物的玻璃片材,該組合物包括:總鐵(以Fe2O3表達):0.002wt%至0.06wt%;鉻(以Cr2O3表達):3ppm至75ppm;錳(以MnO表達):50ppm至1000ppm,且該玻璃片材具有高於70%之透光率,其係根據ISO9050標準在光源D65、片材厚度4mm及立體觀察角2°下測量。
- 如請求項1之玻璃片材,其中該組合物包括:總鐵0.002wt%至0.04wt%。
- 如請求項2之玻璃片材,其中該組合物包括:總鐵0.002wt%至0.02wt%。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該組合物包括小於20ppm之Fe2+含量(以FeO之形式表達)。
- 如請求項4之玻璃片材,其中該組合物包括小於5ppm之Fe2+含量(以FeO之形式表達)。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該玻璃片材具在1050nm波長小於5m-1之吸收係數。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該組合物包括:MnO800ppm。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該組合物包括:Cr2O3=-0.04*MnO+(Fe2O3/100)*x;x係在15與30之間且Cr2O3、MnO及Fe2O3係以ppm表達。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該組合物包括:Cr2O3=-0.02*MnO+(Fe2O3/100)*x;x係在15與30之間且Cr2O3、MnO及Fe2O3係以ppm表達。
- 如請求項1至3中任一項之玻璃片材,其中該玻璃片材具高於80%之透光率,其係根據ISO9050標準在光源D65、片材厚度4mm及立體觀察角2°下測量。
- 如請求項10之玻璃片材,其中該玻璃片材具高於85%之透光率,其係根據ISO9050標準在光源D65、片材厚度4mm及立體觀察角2°下測量。
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