一种抗反射防水玻璃的制作方法

本发明涉及玻璃技术领域，尤指一种抗反射防水玻璃。

背景技术：

抗反射膜玻璃是在光学元器件表面镀上一层抗反射膜，形成一些界面，使得经由各个界面反射回来的光波与光波之间产生破坏性的干涉，增加玻璃透过率，减少反射率，从而减少图像失真，使用户享受更清晰的影像品质，以达到减少眩光的现象。

在通常情况下，玻璃表面对光线的反射率为4%。为了防反射，一般会在玻璃表面形成4-6层的低折薄膜和高折射薄膜，但是该工艺复杂，形成的薄膜与玻璃之间的结合力也不好。而且在机动车两侧的后视镜、建筑用玻璃的表面需要有防水附着或者清洗便捷的功能，手机表面的玻璃需要有防指纹和防水功能。因此，利用纳米结构开发了满足上述需求的防反射和防水功能的玻璃。

现有技术中纳米结构的制造方法如下：在玻璃体表面上镀镍等元素后，再把镍基材加热到700度以上，并形成纳米岛，然后把上述基材当做护板用干式的反应离子刻蚀方法来形成纳米结构的柱状，再把当作护板的镍去掉，用氟元素防水镀膜来实现防反射和防水功能。由于纳米岛在纳米或微米范围内形成的大小尺寸不同，不能使用同向性特征的湿式刻蚀法，要使用异向性特征的干式反应离子刻蚀方法。但是使用该方法的设备成本高，大量生产困难，也无法制造大尺寸产品。虽然市场上已经出现了纳米印刷技术来形成纳米级大小的护板方法，但是该设备价格高，产能低，无法推广使用。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种使用湿式方法刻蚀并且适于推广使用的抗反射防水玻璃。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗反射防水玻璃，包括玻璃体，所述玻璃体至少一个面形成亚微米级或纳米级长度的抗反射结构，所述抗反射结构采用湿式刻蚀法形成，所述玻璃体抗反射结构顶端的水平切面面积小于抗反射结构底端的水平切面面积，所述抗反射结构表面还设有防水镀膜层。

进一步地，所述抗反射结构为凹凸抗反射结构，所述抗反射结构的凸起高度比抗反射结构之间的间距小。

其中，所述抗反射结构的高度为50-300nm，所述抗反射结构与抗反射结构之间的间距为100-500nm。

进一步地，所述防水镀膜层采用氟元素或硅烷的耐指纹防水镀膜。

进一步地，所述玻璃体是硼硅玻璃、钠钙玻璃、硅酸铝玻璃、石英玻璃或耐热玻璃，或者是上述玻璃表面经过热处理或化学钢化处理的玻璃。

进一步地，所述玻璃体形成抗反射结构的一面反射率在2%以下，水滴角在150度以上。

具体地，上述抗反射结构的湿式刻蚀法制造过程如下：

s1，在玻璃体表面镀铝并形成铝层；

s2，在电解溶液中进行阳极氧化铝层处理，并且形成阳极氧化层；

s3，使用混合液腐蚀表面的阳极氧化层；

s4，把残存的铝层当作护板，刻蚀玻璃体表面；

s5，最后刻蚀残存的铝层。

具体地，在s1中，通过蒸发、溅射或cvd的方式形成铝层。

具体地，在s2中，所述电解溶液包括草酸、磷酸、亚磷酸和0.01-1m%水溶液，并且采用10-220v的阳极氧化电压。

具体地，在s3中，所述混合液为磷酸和铬酸混合液，所述s2和s3步骤需要重复两次以上。

具体地，在s4中，采用氢氟酸或氢氟酸和氟化铵混合液刻蚀玻璃体表面。

具体地，在s5中，采用氢氧化钾或氢氧化钠或氢氟酸和硝酸混合液来刻蚀残存的铝层。

本发明的有益效果在于：本发明抗反射防水玻璃采用湿式刻蚀法来形成玻璃体表面的抗反射结构。光线从折射率为1的空气到折射率为1.52的玻璃体中，逐渐增强效果，因而拥有较好的抗反射作用；其中，本玻璃体抗反射结构还具有良好的机械性和耐久性；此外，在玻璃体抗反射结构的一面还设有耐指纹防水镀膜层，具有150度以上的超防水性能，实用性强，易于生产，利于推广应用。

附图说明

图1是本发明在玻璃体表面形成铝层的截面图。

图2是本发明对进行阳极氧化铝层的截面图。

图3是本发明腐蚀阳极氧化层后的截面图。

图4是本发明图3的平面图。

图5是本发明把残存的铝层当作护板刻蚀玻璃表面的截面图。

图6是本发明腐蚀残存铝层后的截面图。

图7是本发明腐蚀残存铝层后的另一结构截面图。

图8是本发明抗反射结构的湿式刻蚀法流程框图。

附图标号说明：10.玻璃体；11.抗反射结构；12.抗反射结构顶端的水平切面；13.抗反射结构底端的水平切面；20.铝层；21.阳极氧化层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明关于一种抗反射防水玻璃，包括玻璃体10，所述玻璃体10至少一个面形成亚微米级或纳米级长度的抗反射结构11，所述抗反射结构11采用湿式刻蚀法形成，所述玻璃体10抗反射结构顶端的水平切面12面积小于抗反射结构底端的水平切面13面积，所述抗反射结构11表面还设有防水镀膜层（附图未标注）。

进一步地，所述抗反射结构11为凹凸抗反射结构11，所述抗反射结构11的凸起高度比抗反射结构之间的间距小。本实施例的抗反射结构11的凸起高度为50-300nm，所述抗反射结构11与抗反射结构11之间的间距为100-500nm。在本实施例中，抗反射结构11与防水镀膜层之间形成1-30nm的二氧化硅玻璃。

进一步地，所述防水镀膜层采用氟元素或硅烷的耐指纹防水镀膜。使其具有耐指纹和防水性能，同时具有良好的耐久性。

进一步地，所述玻璃体10是硼硅玻璃、钠钙玻璃、硅酸铝玻璃、石英玻璃或耐热玻璃，或者是上述玻璃表面经过热处理或化学钢化处理的玻璃。

进一步地，所述玻璃体10形成抗反射结构11的一面反射率在2%以下，水滴角在150度以上。使其具有良好的抗反射性能和防水性能。

与现有技术相比，本实施例抗反射防水玻璃采用湿式刻蚀法来形成玻璃体10表面的抗反射结构11。光线从折射率为1的空气到折射率为1.52的玻璃体10中，逐渐增强效果，因而拥有较好的抗反射作用；其中，本玻璃体10抗反射结构11还具有良好的机械性和耐久性；此外，在玻璃体10抗反射结构11的一面还设有耐指纹防水镀膜层，具有150度以上的超防水性能，实用性强，易于生产，利于推广应用。

具体地，请参阅图8所示，上述抗反射结构11的湿式刻蚀法制造过程如下：

s1，请参阅图1所示，在玻璃体10表面镀铝并形成铝层20；

s2，请参阅图2所示，在电解溶液中进行阳极氧化铝层20处理，并且形成阳极氧化层21；

s3，请参阅图3和图4所示，使用磷酸和铬酸混合液腐蚀表面的阳极氧化层21；

s4，请参阅图5所示，把残存的铝层20当作护板，使用氢氟酸或氢氟酸和氟化铵混合液来刻蚀玻璃体10表面；

s5，请参阅图6和图7所示，最后使用氢氧化钾或氢氧化钠或氢氟酸和硝酸混合液来刻蚀残存的铝层20。

具体地，在s1中，通过蒸发、溅射或cvd的方式形成铝层20；在s2中，所述电解溶液包括草酸、磷酸、亚磷酸和0.01-1m%水溶液，并且采用10-220v的阳极氧化电压；其中，所述s2和s3步骤需要重复两次以上，即阳极氧化铝层20和腐蚀阳极氧化层21的工序需要重复两次以上。

需要进一步说明的是，在本实施例中，由于在s3中需要把阳极氧化层21腐蚀掉，铝层20在s2中进行阳极氧化时，需要调节铝层20阳极氧化的时间。例如，在s2中，当铝层20厚度为200nm时，需要镀3分钟，当铝层20厚度为400nm时，需要镀6分钟，那么根据铝层20的厚度不同，阳极氧化铝层21所需要的时间也不同。因此，需要30-180s的阳极氧化时间来调节铝层20的残存度，当腐蚀阳极氧化层21时，漏出玻璃体10基材即可停止阳极氧化。

此外，阳极氧化时，当电压为1volt时，铝层20气孔的间距为2.5nm；当电压为60volt，铝层20气孔的间距为150nm；当电压为100volt时，铝层20气孔的间距为250nm；因此，还能够通过调节阳极氧化电压的大小来调节用来当做护板的铝层20气孔之间的距离。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。