[發明專利]具有紋理化表面的玻璃基材的制造方法

在審

• 申請號: 201911229117.6
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN112897888A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳海星;陳玲;戴程隆;秦夢
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03C15/00
• 分類號: C03C15/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;項丹

本申請涉及具有紋理化表面的玻璃基材的制造方法。制造具有紋理化表面的玻璃基材的方法包括：使得玻璃基材的初始表面與第一溶液接觸，所述第一溶液包含溶解的SiO₂、H₂SiF₆和H₃BO₃，從而形成與初始表面毗鄰的多孔層；以及使得多孔層與第二溶液接觸，所述第二溶液包含一種或多種堿性鹽，從而去除多孔層并產生新表面，所述新表面相比于初始表面紋理增加。第一溶液可以是水性溶液，其包含：0.5至0.8M溶解的SiO₂，0.5至2M H₂SiF₆和20至60mM H₃BO₃。第一溶液的溫度是25℃至40℃。玻璃基材的初始表面可以與第一溶液接觸持續5分鐘至2.5小時的時間段。

技術領域

本發明一般地涉及具有紋理化表面的玻璃基材的制造方法。

背景技術

存在需要透過居間透明介質(例如玻璃)來觀看物體的許多裝置、應用和情形。例如，一些手機、計算機顯示器、電視機和電器采用包括透明覆蓋的顯示器，透過所述透明覆蓋來觀看顯示器。類似地，窗、擋風板、用于覆蓋照片和其他藝術品的玻璃以及水族館等涉及透過居間透明介質觀看物體。

但是，當嘗試在戶外或者明亮發光環境中觀看顯示器時，眩光有時候會成為問題。此處，“眩光”可以定義為在透明覆蓋的觀看者側上，來自透明覆蓋的一個或多個表面的環境光的基本鏡面反射。因此，眩光通過從環境光源到透明覆蓋的表面然后再到觀看者的光路，入射角基本等于反射角。另一方面，物體光(object light)從物體(例如顯示器)移動通過透明覆蓋到達觀看者。當眩光與物體光的光路在透明覆蓋與觀看者之間的區域基本重疊時，眩光使得更難以透過居間透明覆蓋觀看物體。

為了降低此類眩光，有時候通過從透明覆蓋的表面去除材料對透明覆蓋的觀看者側進行改性，以提供具有增加的紋理的新表面(有時候稱作“粗糙化”或者“紋理化”)。經過改性的表面將從表面反射的光轉變為漫反射而不是鏡面反射。從表面反射的光的量沒有變化。相反地，僅僅是反射光的特性發生變化，從而反射圖像沒有銳利邊界。經過改性的表面有時候被稱作“防眩光”表面。

迄今為止，在某些工藝中使用氫氟酸(有時候稱作“濕式化學蝕刻”)對透明覆蓋的所需表面進行紋理化。在玻璃的情況下，氫氟酸(HF)使得二氧化硅網絡溶解。除了出于防眩光目的提供表面紋理之外，用氫氟酸對玻璃進行濕蝕刻從而平滑掉或者拋光掉小的缺陷(例如，玻璃表面中的劃痕)以改善強度。基于霜的氫氟酸蝕刻劑被業余愛好者用于在玻璃中蝕刻裝飾性設計。

但是，問題在于，出于各種原因，氫氟酸已經受到冷遇。已經嘗試了非氫氟酸工藝。但是，這些工藝耗時太長(長達48小時)并且需要提升的溫度(例如，95℃)，這進而導致能源成本的升高。因此，需要不直接使用氫氟酸但是足夠快且具有足夠能源效率的濕蝕刻工藝用于商業生產。

發明內容

本公開通過雙溶液方法解決了該問題，其采用第一溶液在需要紋理的表面形成多孔層，所述第一溶液包含溶解的SiO₂(例如，來自SiO₂凝膠的溶解)、H₂SiF₆和H₃BO₃。方法然后采用包含堿性鹽(例如，堿性氫氧化物)的第二溶液溶解多孔層并留下更為紋理化的表面。更為紋理化的表面產生較少的眩光。第一溶液或第二溶液中的任一個都沒有直接使用氫氟酸。可以在室溫下且在數小時的時間段內產生多孔層。