具有高红外线辐射透射率的玻璃板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有高红外线(IR)辐射透射率的玻璃板。更确切地，本发明涉及一种具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以下各项，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示：SiO2 55％?85％；Al2O3 0?30％；B2O3 0?20％；Na2O 0?25％；CaO 0?20％；MgO 0?15％；K2O 0?20％；BaO 0?20％；总铁(以Fe2O3的形式表示)0.002％?0.06％，范围从0.0015％至1％的铬含量(以Cr2O3的形式表示)和范围从0.0001％至1％的钴含量(以Co的形式表示)。凭借其高IR辐射透射率，根据本发明的玻璃板可以有利地用于使用要求非常好的IR辐射透射率的技术的装置中，无论所述IR辐射穿过主面或从它们的剪切边缘开始(例如，屏或面板或板，所述玻璃板限定触摸表面)。本发明因此还涉及此种玻璃板在使用基本上在所述板内传播的红外线辐射的装置中的用途。
【专利说明】具有高红外线辐射透射率的玻璃板 1.技术领域
[0001 ]本发明涉及一种展现高的红外线辐射透射率的玻璃板。
[0002] 根据本发明的玻璃板因此可以有利地用在要求尺寸上或多或少的大面板并且使 用要求非常好的穿过所述面板(无论穿过主面或从它们的剪切边缘开始）的红外线辐射透 射率的技术的任何装置中。
[0003] 例如，根据本发明的玻璃板可以有利地用在触摸屏或触摸面板或触摸板中，该触 摸屏或触摸面板或触摸板使用被称为平面散射检测(PSD)或还有受抑全内反射(FTIR)的光 学技术(或者使用在玻璃的剪切边缘中的IR辐射的任何其他技术）以便检测在所述板的表 面上的一个或多个物体(例如，手指或触控笔）的位置。本发明因此还涉及此种玻璃板在使 用基本上在所述板内传播的红外线辐射的装置中的用途。
[0004] 最后，本发明还涉及包含此种玻璃板的触摸屏、触摸面板或触摸板。
[0005] 2.现有技术的解决方案
[0006] PSD和FTIR技术使得有可能获得多重检测触摸屏/触摸面板，这些触摸屏/触摸面 板是相对廉价的并且可具有较高的触摸表面(例如，从3至100英寸），同时是薄的。
[0007] 这两种技术涉及：
[0008] (i)将红外线（IR)辐射例如借助于LED从一个或多个边缘/剪切边缘开始注入对于 红外线辐射透明的基板中；
[0009] (ii)通过全内反射的光学现象使该红外线辐射在所述基板(然后充当波导）内传 播(没有辐射"离开"该基板）；
[0010] (i i i)使该基板的表面与任何物体(例如手指或触控笔)接触，通过在所有方向上 的辐射的散射产生局部扰动;部分所偏转射线将因此能够"离开"该基板。
[0011] 在FTIR技术中，这些所偏转射线在与该触摸表面相反的基板的下表面上形成红外 光点。这些被位于该装置下方的特殊照相机看见。
[0012] PSD技术就其本身而言涉及继阶段（i)-(iii)之后的两个附加的阶段：
[0013] (iv)由检测器分析在该基板的边缘处所产生的IR辐射；以及
[0014] (v)从所检测到的辐射开始通过算法计算与该表面接触的该一个或多个物体的一 个或多个位置。这项技术具体地陈述于文件US2013021300A1中。
[0015] 基本上，玻璃是用于触摸面板所选择的材料，由于其机械特性、其耐久性、其耐擦 伤性以及其光学透明度并且因为其可以化学或热强化。
[0016] 在用于PSD或FTIR技术并且具有非常大的表面并且因此具有相对大的长度/宽度 的玻璃面板的情况下，所注入的IR辐射具有长的光程长度。在这种情况下，由该玻璃的材料 吸收IR辐射因此显著地影响该触摸面板的灵敏度，该灵敏度进而可能不令人希望地在该面 板的长度/宽度上减小。在用于PSD或FTIR技术并且具有较小的表面并且因此具有较短的所 注入IR辐射的光程长度的玻璃面板的情况下，由该玻璃的材料吸收的IR辐射还特别地对于 结合该玻璃面板的装置的能量消耗具有影响。
[0017] 因此，在此背景下对于红外线辐射高度透明的玻璃板是非常有用的，以确保当这 个表面较大时，在整个触摸表面上完整或足够的灵敏度。具体地，通常在这些技术中使用的 在从780至1200nm波长范围内的具有等于或甚至小于Inf1的吸收系数的玻璃板是理想的。
[0018] 此外，对于红外线辐射高度透明的、在可见区内透明的或稍微至强烈有色的、的确 甚至不透明的玻璃板也被证明在要求尺寸上或多或少的大面板并使用要求非常好的穿过 所述面板(无论穿过主面(光程长度则对应于该板的厚度)或从它们的剪切边缘开始）的红 外线辐射透射率的技术的其他装置中是非常有用的。
[0019] 为了获得在红外区（并且在可见区）中的高透射率，已知的是减少在玻璃中铁（以 Fe203表示，根据在该领域中的标准惯例）的总含量，从而获得低铁玻璃。硅酸盐类型的玻璃 总是包含铁，因为铁作为在所使用的大多数起始材料(砂、石灰石、白云石、以及类似物）中 的杂质存在。铁以三价铁Fe 3+离子和亚铁Fe2+离子的形式存在于玻璃的结构中。三价铁Fe3+ 离子的存在给予玻璃低波长可见光的轻微的吸收以及近紫外区（以380nm为中心的吸收带） 中较强的吸收，而亚铁Fe2+离子(有时表示为氧化物FeO)的存在导致在近红外区（以1050nm 为中心的宽吸收带）中的强吸收。因此，总铁含量（以其两种形式)的增加增强了在可见区和 红外区中的吸收。此外，高浓度的亚铁Fe 2+离子导致在红外区（特别地，近红外区）中透射率 的降低。然而，为了通过仅仅影响总铁含量获得在从780至1200nm波长范围内对于触摸应用 足够低的吸收系数，将要求在该总铁含量上的此种大的降低，使得(i)这将导致太高的生产 成本，由于需要非常纯的起始材料(有时甚至不足够纯地存在），或者（ii)这将提出生产问 题(特别地炉的过早磨损和/或在炉中加热玻璃的困难）。
[0020] 为了进一步增加玻璃的透射率，还已知的是使存在于该玻璃中的铁氧化，即，降低 亚铁离子的含量以有利于三价铁离子的含量。玻璃的氧化程度由其氧化还原给出，定义为 相对于存在于玻璃中的铁原子的总重量Fe 2+原子的重量比(Fe2+/总Fe)。
[0021] 为了降低该玻璃的氧化还原，已知的是将氧化组分添加至起始材料的批次中。然 而，大多数已知的氧化剂(硫酸盐、硝酸盐、以及类似物)具有的氧化能力没有足够强到实现 特别对于使用FTIR或PSD技术的触摸面板应用希望的IR透射值或必须以过大的量加入，具 有伴随的缺点，如成本、与生产方法不相容等。
[0022] 此外，为了获得或多或少强烈有色的、的确甚至不透明的玻璃板，几乎普遍的解决 方案是使用基于相对大量的铁的玻璃组成，铁是非常有效且廉价的着色剂。
[0023] 3 ?发明目的
[0024] 在本发明的实施例的至少一个中，本发明的目的是提供一种具有高的红外线辐射 透射率的玻璃板。具体地，本发明的目的是提供一种具有高的近红外线辐射(特别是在从 780至1200nm波长范围内）透射率的玻璃板。
[0025] 在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种在具有非常好 的红外线辐射透射率的同时，具有适合于所选择的应用和/或市场需求的吸引力/颜色/不 透明度的玻璃板。
[0026] 在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是在使用基本上在所述板 内传播的红外线辐射的装置中提供一种在价值上尤其特别可增强的玻璃板。
[0027] 在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种玻璃板，当该 玻璃板被用作在大尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触摸表面时其不产生或产生很小 的触摸作用灵敏度的损失。
[0028] 在本发明的实施例的至少一个中，本发明的另一个目的是提供一种玻璃板，当该 玻璃板被用作在大尺寸的触摸屏、触摸面板或触摸板中的触摸表面时其对于该装置的能量 消耗是有利的。
[0029] 最终，本发明的另一个目的是提供一种具有高红外线辐射透射率的玻璃板，该玻 璃板是生产廉价的。
[0030] 4.发明解释
[0031] 本发明涉及一种具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以下各项，其含量以按玻 璃的总重量计的百分比表示： Si02 55% - 85% AI2O3 0 - 30% B2O3 0 - 20% Na20 0 - 25%
[0032] CaO 0 - 20% MgO 0 - 15% K20 0 - 20% BaO 0 - 20%
[0033]总铁（以 Fe203 的形式表示）0.002% 0.06%。
[0034] 该组成额外包含，相对于玻璃的总重量按重量计，范围从0.0015 %至1 %的络含量 (以Cr203的形式表示)和范围从0.0001 %至1 %的钴含量（以Co的形式表示）。
[0035] 因此，本发明是基于一种完全新颖的并且创造性的方法，因为它使得可能解决所 提出的技术问题。这是因为诸位发明人已证明有可能通过在玻璃组成中结合在特定含量范 围内的低含量的铁、铬和钴以在出人意料地并且显著地改善玻璃板在IR区域(特别是在从 780至1200nm波长范围内）的透明度的同时，根据目标应用和/或市场需求容易地调节该玻 璃板的吸引力、颜色、在可见区中的透明度/不透明度。诸位发明人因此已经发现，有可能特 别通过在玻璃组成中结合在一定含量范围内的低含量的铁、铬和钴，以获得高度IR辐射透 射的、在可见区中高度透明的并且具有在许多应用中非常大的需求的美学上"中性"颜色的 玻璃。在铬和钴的其他含量范围内，诸位发明人还发现也有可能获得有色的、的确甚至不透 明的玻璃，该玻璃因而在获得高IR辐射透射率的同时，仅稍微或根本不在可见区透射(对于 其他应用极大需求的）。这最后一种方法出人意料地是在有色玻璃领域中，其中高选择性 (LT/ET)通常是希望的。
[0036] 贯穿本文，当表示范围时，包括端值。此外，在数值范围内的所有整数和子域值清 楚地包括在内，如同明确地写出一样。同样贯穿本文，含量的值是作为重量百分比，也就是 说相对于玻璃的总重量表示，除非另外明确指定(例如，以ppm)。
[0037]在阅读作为说明性和非限制性实例给出的以下描述和附图后，本发明的其他特征 和优点将变得更加清楚可见，在附图中：
[0038]图1至3表示与从外观/颜色观点类似的现有技术的玻璃相比，在根据本发明的范 围内的铬和钴的组合对在具有低铁含量的玻璃组成中的透射率的影响。
[0039]根据本发明的玻璃板是由可以属于不同类别的玻璃制成的。该玻璃因此可以是钠 钙硅、铝硅酸盐或硼硅酸盐类型、以及类似类型的玻璃。优选地，该玻璃板的组成包含以下 各项，其含量以按玻璃的总重量计的百分比表示： Si02 55% - 78% A120, 0 - 18% B2O3 0: - 18% Na20 0 - 20%
[0040] CaO 0 - 15% MgO 0-10% k2o 0- 10% BaO 0 - 5% 总铁（以Fe203的形式表示）0v002% - 0.06%。
[0041] 更优选地并且出于较低的生产成本的原因，根据本发明的玻璃板是钠钙硅玻璃 板。有利地，根据这个实施例，该玻璃板的组成可以包含以下各项，其含量以按玻璃的总重 量计的百分比表示： Si02 60% 75% AI2:〇3 0 - 6% B2〇3 0 - 4% CaO 0 - 15%
[0042] MgO 0 - 10% Na20 5 - 20% k2o 0 - 10% BaO 0 - 5% 总铁（以Fe203的形式表示）0.002%-0.06%。
[0043]在本发明的含义内，术语"玻璃"应当理解为意指一种完全无定形的材料，因此排 除任何结晶材料、甚至部分结晶材料(例如像玻璃结晶材料或玻璃陶瓷材料）。
[0044]根据本发明的玻璃板可以是通过浮法工艺、拉延工艺、辊压工艺或已知的任何其 他从熔融玻璃组成开始制造玻璃板的工艺获得的玻璃板。根据按照本发明的优选的实施 例，该玻璃板是浮法玻璃板。术语"浮法玻璃板"应当理解为意指通过浮法玻璃工艺形成的 玻璃板，该浮法玻璃工艺在于在还原条件下将熔融的玻璃浇注在熔融锡的浴上。浮法玻璃 板以已知的方式包括"锡面"，即，在接近于该板的表面的玻璃本体内富含锡的面。术语"富 含锡"应当理解为意指相对于在核心处的该玻璃的组成锡浓度的增加，该核心可能或可能 不是基本为零(没有锡）。
[0045] 根据本发明的玻璃板可以具有不同并且较大的尺寸。例如，它可以具有范围为最 高达3? 21mX6m或3? 21mX5? 50m或3? 21mX5? 10m或3? 21mX4? 50m( "PLF"玻璃板)或者例如 还有3 ? 21m X 2 ? 55m或3 ? 21m X 2 ? 25m( "DLF"玻璃板)的尺寸。
[0046] 根据本发明的玻璃板可以具有在0.1与25mm之间变化的厚度。有利地，在触摸面板 应用的情况下，根据本发明的玻璃板可以具有在0.1与6_之间变化的厚度。优选地，在触摸 屏应用的情况下，由于重量的原因，根据本发明的玻璃板的厚度是从0.1至2.2mm。可替代 地，优选地，对于除屏应用之外的任何应用，本质上由于机械强度的原因，根据本发明的玻 璃板的厚度是从4至12_。
[0047]根据本发明，本发明的组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从 0.002%至0.06%的总铁（以Fe2〇3表示)含量。按重量计小于或等于0.06%的总铁（以Fe 2〇3 的形式表示)含量使得有可能进一步增加该玻璃板的IR透射率。最小值使得可能不造成对 该玻璃成本的过度损害，因为此种低的铁值经常要求昂贵的、非常纯的起始材料或另外这 些材料的纯化。优选地，该组成包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从0.002%至 0.04%的总铁（以Fe2〇3的形式表不)含量。非常优选地，该组成包含相对于该玻璃的总重量 范围为按重量计从0.002 %至0.02 %的总铁（以Fe2〇3的形式表示)含量，或还更好地，该组成 包含相对于该玻璃的总重量范围为按重量计从〇. 002%至0.014%的总铁（以Fe2〇3的形式表 示)含量。
[0048]优选地，根据本发明，该组成包含小于20ppm的Fe2+含量（以FeO的形式表示）。含量 的这个范围使得可能获得具体地就IR辐射的透射率而言的高度令人满意的特性。优选地， 该组成包含小于lOppm的Fe2+含量（以FeO的形式表示）。非常优选地，该组成包含小于5ppm的 Fe 2+含量（以FeO的形式表示）。
[0049] 根据本发明的特别有利的第一主实施例，该组成包含的铬含量使得，相对于所述 玻璃的总重量以重量百分比表示:Cr2〇 3< (_17*C〇)+0.0535;C〇是以相对于所述玻璃的总重 量的重量百分比表示的钴含量。此铬和钴的含量范围使得有可能保证在IR区域中的高透射 率，获得了大于80%的透光率，而不显著影响玻璃板的着色(颜色中性至非常轻微地着色）。
[0050] 根据本发明的此第一主实施例，该组成优选地包含以下钴含量，使得：（Cr2〇3/25) (Cr 2〇3/5)，这在显然地保持在IR区域中的高透射率和大于80%的透光率的同时，具 有使该玻璃板的外观更接近"中性"颜色观点的作用。还更优选地，该组成包含以下钴含量， 使得：（Cr2〇3/20) < Co < (Cr2〇3/10)，这具有更加使该玻璃板的外观更接近"中性"颜色观点 的作用。
[0051 ]可替代地但还根据本发明的特别有利的第一主实施例，该组成优选地包含以下铬 含量，使得:Cr2〇3 < (_17*C〇)+0.0290。此铬和钴的含量范围使得有可能保证在IR区域中的 高透射率，获得了大于85%的透光率，而不显著影响玻璃板的着色(颜色中性至非常轻微地 着色）。优选地，该组成额外包含以下钴含量，使得：（Cr 2〇3/25H Co < (Cr2〇3/5)，这在显然 地保持在IR区域中的高透射率和大于85 %的透光率的同时，具有使该玻璃板的外观更接近 "中性"颜色观点的作用。还更优选地，该组成包含以下钴含量，使得：（Cr 2〇3/20) < Co < (Cr2〇3/10)，这具有更加使该玻璃板的外观更接近"中性"颜色观点的作用。
[0052]在本说明书中的透光率是以2°的观察立体角对于4mm的厚度(LTD4)使用光源D考 虑的。
[0053] 还根据本发明的第一主实施例，该组成可以显示出以下铬/总铁比率，使得:0.05 <Cr20 3/Fe203 <l。根据此第一实施例并且优选地，该组成可以显示出以下铬/总铁比率，使 得0.1〈&2〇 3/^2〇3<1。此范围的铬/总铁比率使得有可能进一步改进在11?区域中的透射 率。非常优选地，该组成可以显示出以下铬/总铁比率，使得〇 . 15 < Cr2〇3/Fe2〇3 < 1。可替代 地，该组成可以显示出以下铬/总铁比率，使得0.1 < Cr2〇3/Fe2〇3 < 0.5。
[0054] 根据本发明的第一主实施例的玻璃板可以有利地用在任何以下装置中，该装置要 求尺寸上或多或少的大的面板并且使用要求（i)非常好的穿过所述面板(无论穿过主面或 从它们的剪切边缘开始)的红外线辐射透射率和(i i)非常好的在可见区中的透射率以及还 有"中性"着色的技术。
[0055] 例如，根据此第一主实施例的玻璃板可以有利地用于使用在玻璃的剪切边缘中传 播的IR辐射的任何技术中。具体地，根据此第一主实施例的板可以是在用于检测在所述板 的表面上的一个或多个物体(例如，手指或触控笔）的位置的"平面散射检测"（PSD)或还有 "受抑全内反射"（FTIR)光学技术中在价值上可增强的。
[0056] 鉴于其在可见区中的良好的透射率以及其高度中性至稍微有色的着色，根据此第 一主实施例的玻璃板可以有利地用作触摸屏或触摸面板或触摸板，尤其装配在显示表面之 上。因此，本发明还涉及包含至少一个限定触摸表面的根据本发明的此第一主实施例的玻 璃板的一种触摸屏或触摸面板或触摸板。在这种情况下并且优选地，该触摸屏或触摸面板 或触摸板有利地使用FTIR或PSD光学技术。具体地，在这种情况下，该玻璃板有利地装配在 显示表面之上。
[0057] 根据本发明的特别有利的第二主实施例，该组成包含的铬含量使得，相对于所述 玻璃的总重量以重量百分比表示:Cr2〇 3>(-17*Co)+0.0535 ;Co是以相对于所述玻璃的总重 量的重量百分比表示的钴含量。此铬和钴含量范围使得有可能获得或多或少强烈至不透明 着色的玻璃板，该玻璃板在保持高红外线辐射透射率的同时，具有在可见区中的很少或没 有透射率。
[0058]根据本发明的此第二主实施例，该组成优选地包含以下铬含量，使得:Cr203 < 1.5-Co。还更优选地，该组成包含以下铬含量，使得:Cr2〇3 < 1 -Co。还更优选地，该组成包含以下 钴含量，使得:Co< 0.3%。这些铬和钴的含量范围使得有可能控制该玻璃板的生产成本(通 过优化预期效果所面临的铬和钴的贡献），同时还有可能获得或多或少强烈颜色直到不透 明的整体面板。
[0059]还根据本发明的第二主实施例，该玻璃板优选地具有小于85%的透光率LTD4。更 优选地，该玻璃板具有小于80 %、甚至还更好地小于70%或甚至小于50%的透光率LTD4。还 更优选地，对于要求不透明或实质上不透明的某些应用，该玻璃板具有小于10%的透光率 LTD4。
[0060] 根据本发明的第二主实施例的玻璃板可以有利地用在任何以下装置中，该装置要 求尺寸上或多或少的大的面板并且要求（i)非常好的穿过所述面板（穿过主面或者从它们 的剪切边缘开始)的红外线辐射透射率和(ii)在可见区中的特定颜色或(实质上)不透明。
[0061] 例如，根据第二主实施例的玻璃板可以有利地用于使用在玻璃的剪切边缘传播的 IR辐射的任何技术中。具体地，它可以是在用于检测在所述板的表面上的一个或多个物体 (例如，手指或触控笔）的位置的"平面散射检测"（PSD)或"受抑全内反射"（FTIR)光学技术 中在价值上可增强的，所述板鉴于其或多或少强烈至不透明的颜色，能够部分或完全隐藏 在其后面/下方发现的物体/部件。
[0062] 还作为实例，根据本发明的第二主实施例的玻璃板还可以在价值上得以增强：
[0063] (1)作为放置在辐射加热前面/周围的装饰面板，隐藏(部分地或完全地)该加热的 无吸引力侧但允许IR辐射穿过并因此使得有可能实现从所述加热的良好输出；
[0064] (2)作为建筑或装饰用的拱肩玻璃；
[0065] (3)作为便携式计算机上的定点装置(通常被称为"触摸板"），有时使用需要红外 线辐射的技术。在这种情况下，该玻璃板优选在颜色上是非常深的，的确甚至不透明的，并 且因此隐藏位于其下的电子元件；
[0066] (4)作为设备并且特别是旨在包括远程可控的电气/电子器具的设备的前面元件， 从视野中隐藏此类器具的无吸引力侧，但允许通过遥控装置发射的信号传递。这是因为大 多数的国内电气/电子器具（电视机、高保真音响、DVD播放器、游戏机等)是使用发射在近红 外区中的信号的壳体远程可控制的。然而，这种远程控制系统具体地呈现出两个缺点：（i) 该信号通常被在可见区中的二次辐射(太阳，灯光)的存在干扰，这使其较不敏感，和（ii)它 要求这些器具通过遥控装置的IR信号是可及的并且因此这些器具不能被隐藏在一件设备 内，即使出于美学理由在这个方向需求仍然发生。
[0067]根据本发明，无论对于上述第一或第二主实施例，该玻璃板具有高IR辐射透射率。 更确切地说，本发明的玻璃板具有在近红外区内的高辐射透射率。
[0068]为了量化该玻璃在红外区中的优良的透射率，在本说明书中，将使用在1050、950 和850nm波长处的吸收系数，其因此必须尽可能低以便获得优良的透射率。吸收系数是由在 给定的介质中的吸收度与电磁辐射行进的光程长度的比率定义的。它以nf 1表示。因此它独 立于该材料的厚度但是它是所吸收的辐射的波长以及该材料的化学性质的函数。
[0069]在玻璃的情况下，在选定波长A处的吸收系数(y)可以从透射率(T)的测量值以及 该材料的折射率n计算，n、P和T的值是选定波长A的函数：
[0071] 其中
[0072] 根据本发明的第一主实施例，该玻璃板具有低于现有技术的"透明"玻璃或甚至现 有技术的"超透明"玻璃的吸收系数的在1050、950和850nm的波长下的吸收系数。
[0073]有利地，根据本发明的第一主实施例的玻璃板具有在1050nm的波长下小于5HT1的 吸收系数。优选地，它具有在1050nm的波长下小于或等于2HT1的吸收系数。非常优选地，它具 有在1050nm的波长下小于或等于Inf 1的吸收系数。
[0074]再次有利地，根据本发明的第一主实施例的玻璃板具有在950nm的波长下小于5HT1 的吸收系数。优选地，它具有在950nm的波长下小于或等于2HT1的吸收系数。非常优选地，它 具有在950nm的波长下小于或等于Inf 1的吸收系数。
[0075]再次有利地，根据本发明的第一主实施例的玻璃板具有在850nm的波长下小于5HT1 的吸收系数。优选地，它具有在850nm的波长下小于或等于2HT1的吸收系数。非常优选地，它 具有在850nm的波长下小于或等于Inf1的吸收系数。
[0076] 根据本发明的第二主实施例，该玻璃板具有显著低于具有相等的颜色和/或光透 射率的现有技术的玻璃的吸收系数的在1050、950和850nm的波长下的吸收系数。
[0077] 该玻璃板的组成可以包含除了特别地存在于这些起始材料中的杂质之外，低比例 的添加剂(如帮助该玻璃熔融或精炼的试剂)或起源自组成融熔炉的耐火材料分解的组分。
[0078] 根据本发明的玻璃板可以有利地是化学或热回火的。
[0079] 根据本发明的玻璃板还可以有利地涂覆有至少一个透明且导电的薄层。根据本发 明的透明且导电的薄层例如可以是基于311〇2:?、511〇2:313或11'0(铟锡氧化物）、211〇:41或还有 ZnO:Ga 的层。
[0080] 该玻璃板还可以涂覆有至少一个减反射层。在使用本发明的玻璃板作为屏的前面 的情况下，这是特别有利的。根据本发明的减反射层例如可以是基于具有低折射率的多孔 硅的层或者它可以由若干层(堆叠体)组成，特别是具有低和高折射率的介电材料交替层并 且终止于具有低折射率的层的层堆叠体。
[0081] 根据本发明的玻璃板还可以有利地涂覆有至少一个抗指纹层。在使用本发明的玻 璃板作为触摸表面的情况下，这是有利的。此类层可以与沉积在相反面上的透明且导电的 薄层组合。此类层可以与沉积在相同面上的减反射层组合，该抗指纹层是在该堆叠体的外 面并且因此覆盖该减反射层。
[0082]根据本发明的玻璃板还可以在其主面的至少一个上进行处理，例如通过用酸或碱 进行磨砂，从而产生抗指纹特性或还有减反射或抗闪烁特性。在使用本发明的玻璃板作为 触摸或非触摸屏的前面的情况下，这也是特别有利的。
[0083]此外，本发明还涉及包含至少一个限定触摸表面的根据本发明的玻璃板的一种触 摸屏或触摸面板或触摸板。根据这个实施例，该触摸屏或触摸面板或触摸板有利地使用 FTIR或PSD光学技术。具体地，对于屏，该玻璃板有利地装配在显示表面之上。
[0084] 根据所希望的应用和/或特性，可以在根据本发明的玻璃板的一个和/或另一个面 上沉积/进行其他层/其他处理。
[0085] 最后，本发明还涉及根据本发明的玻璃板在使用基本上在所述板内传播的红外线 辐射的装置中的用途。根据本发明的玻璃板的两个主实施例以及还有所有它们的具体实施 例也适用于作为使用的实施例的根据本发明的用途。
[0086] 术语"基本上在该板内传播的辐射"应理解为意指在该板的两个主面之间在该玻 璃板的主体内行进的辐射。
[0087] 有利地，根据本发明的用途的特定实施例，该红外线辐射的传播通过全内反射发 生。根据这个实施例，该红外线辐射可以从所述板的一个或多个边缘开始注入该玻璃板内。 术语"该板的边缘"应理解为是由该板的厚度限定的并且基本上垂直于该板的两个主面的 四个表面中的每一个。还根据这个实施例，可替代地，该红外线辐射能够以一定角度从一个 或两个主面开始注入该玻璃板内。
[0088] 特别有利地根据本发明的用途，该组成是根据本发明的玻璃板的第一主实施例。
[0089] 以下实例说明本发明，而无意以任何方式限制其覆盖范围。
[0090] 实翅
[0091] 以3组的形式制备了根据本发明的各种样品，具有可变的铁、铬和钴量。
[0092]对于根据本发明的样品的制备，将起始材料以粉末形式混合并放置在坩埚中用于 熔化，根据下表中指定的相同基础组成，并且根据在最终组成中的目标含量向其中加入含 有可变量的钴、铬和铁的起始材料(应当指出的是铁至少部分地已经作为杂质存在于该基 础组成的起始材料中）。
[0094]根据本发明的每个玻璃样品（呈板的形式)的光学特性在配备有150_直径的积分 球的Perkin Elmer Lambda 950分光光度计上测定，并且具体地：
[0095]-进行透射率测量(从290至1750nm波长）。从这些透射率测量开始计算在850、950 和1050nm波长处的吸收系数(y);
[0096]-还以2°的观察立体角(光源D65)测定透光率LTD4;
[0097] -CIE L*a*b*参数是在透射中使用以下测量参数测定的：光源D65，10°、厚度4mm。
[0098] 对于对比样品也测定了相同的光学特性。
[0099] 第1组
[0100] 样品1对应于根据本发明的玻璃板组成。样品2和3 (对比)对应于现有技术的玻璃， 无铬或钴加入(样品2:具有低铁含量的"超透明"玻璃，和样品3:"透明"玻璃）。
[0101 ]对于样品1-3测量的光学特性以及还有它们各自的铁、铬和钴量呈现在表1中。
[0102] 根据本发明的样品1和根据现有技术的样品2和3("超透明"玻璃和"透明"玻璃）的 在波长290与1750nm之间（因此包括可见区和近红外区）的同一个玻璃厚度的透射率曲线在 图1(a)中表示。图1(a)的放大图，具有相同的透射率曲线但是在波长400和1250nm之间，在 图1(b)中表不。
[0103] 表1
[0105] 得到的结果(参见图1和表1)表明与低铁含量组合加入在根据本发明（第一主实施 例）的含量范围内的铬和钴使得有可能得到在可见区高度透明的玻璃板，该玻璃板具有与 现有技术的透明玻璃高度可比较的"中性"颜色，同时显著增加了与"透明"并且甚至"超透 明"玻璃相比其在850、950和1050nm波长处的辐射透射率(从而同时降低了相应的吸收系 数)。
[0106] 应当指出，在本发明的样品1的玻璃与对比样品2(超透明玻璃)之间的吸收系数y 值差对于使用红外线辐射在玻璃的剪切边缘中传播的应用是真正显著的，其中IR辐射的光 程长度然后长得多（相比于如果它通过穿过主面的厚度）。在这种情况下，IR辐射被玻璃吸 收的减少（即使小的）显著改变所使用的技术的有效性，例如改变使用如FTIR或PSD技术的 触摸面板的灵敏度，该灵敏度然后可能在面板的长度/宽度上显著降低。
[0107] 第2组
[0108] 样品4对应于根据本发明的玻璃板组成，蓝色。样品5(对比）对应于现有技术的玻 璃，也是蓝色，与样品4在外观上非常相似。
[0109] 对于样品4和5测量的光学特性以及还有它们各自的铁、铬和钴量呈现在下表1I 中。
[0110]根据本发明的样品4和根据现有技术的样品5(蓝色玻璃)的在波长250与1750nm之 间（因此包括可见区和近红外区）的同一个玻璃厚度的透射率曲线在图2中表示。
[0111]表1I
[0113] 得到的结果(参见图2和表1I)表明与低铁含量组合加入在根据本发明（第二主实 施例）的含量范围内的铬和钴使得有可能得到与现有技术的蓝色玻璃高度可比较的有色 (蓝色)玻璃板，同时更加显著增加其在红外区域中的透射率，特别是在850、950和1050nm波 长处(从而同时降低了相应的吸收系数）。此外，根据本发明的实例4,有色玻璃板，展现出甚 至低于或等于现有技术的超透明玻璃(参见实例2)的在IR区域中的吸收系数。
[0114] 第3组
[0115] 样品6和7对应于根据本发明的玻璃板的组成，其颜色非常深，实质上样品6不透明 并且样品7不透明。样品8(对比）对应于现有技术的玻璃，颜色非常深，与样品6在外观上非 常相似。
[0116] 对于样品6-8测量的光学特性以及还有它们各自的铁、铬和钴量呈现在下表1II 中。
[0117] 根据本发明的样品6和7和根据现有技术的样品8的在波长250与1750nm之间（因此 包括可见区和近红外区）的同一个玻璃厚度的透射率曲线在图3中表示。
[0118] 表1II
[0120]得到的结果(参见图3和表1II)表明与低铁含量组合加入在根据本发明（第二主实 施例）的含量范围内的铬和钴使得有可能得到颜色极深(实质上不透明）（LTD4 = 3%)且与 现有技术的相似外观的玻璃、或完全不透明的玻璃板(LTD4 = 0%)高度可比较的玻璃板，同 时相对于现有技术的玻璃，更加显著增加在红外区域中的透射率，特别是在850、950和 1050nm波长处(从而同时降低了相应的吸收系数）。
【主权项】
1. 一种具有以下组成的玻璃板，所述组成包含以下各项，其含量以按玻璃的总重量计 的百分比表示：其特征在于，所述组成包含，相对于所述玻璃的总重量按重量计，范围从0.0015%至 1 %的铬含量(以Cr2〇3的形式表示)和范围从0.0001 %至1 %的钴含量(以Co的形式表示）。2. 如权利要求1所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含的铬含量使得，相对于所述 玻璃的总重量以重量百分比表示:Cr2〇 3< (_17*C〇)+0.0535;C〇是以相对于所述玻璃的总重 量的重量百分比表示的钴含量。3. 如权利要求2所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含以下铬含量，使得:Cr2〇3 <(-17*Co)+0.0290〇4. 如权利要求2或3所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含以下钴含量，使得： (Cr2〇3/25H Co < (Cr2〇3/5)。5. 如权利要求2或3所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含以下钴含量，使得： (Cr2〇3/20) < Co < (Cr2〇3/10) 〇6. 如权利要求1所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含的铬含量使得，相对于所述 玻璃的总重量以重量百分比表示:Cr2〇 3>(-17*Co)+0.0535 ;Co是以相对于所述玻璃的总重 量的重量百分比表示的钴含量。7. 如前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含以下铬含量，使得： Cr2〇3 < 1.5-Coo8. 如前一项权利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含以下铬含量，使得： Cr2〇3< l-Co〇9. 如以上权利要求之一所述的玻璃板，其特征在于，所述组成包含范围从0.002%至 0.02%的总铁含量（以？62〇3的形式表不）。10. 如以上权利要求之一所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板具有在1050nm的波长 下小于5ΠΓ1的吸收系数。11. 一种触摸屏或触摸面板或触摸板，包含至少一个限定触摸表面的如权利要求1至10 之一所述的玻璃板。12. 如前一项权利要求所述的屏或面板或板，使用FTIR或PSD光学技术。13. 如权利要求1至10之一所述的玻璃板在使用基本上在所述板内传播的红外线辐射 的装置中的用途。14. 如前一项权利要求所述的用途，其特征在于，所述红外线辐射的传播通过全内反射 发生。15. 如权利要求13和14之一所述的用途，其特征在于，所述玻璃板是如权利要求2至5之 一所述的。
【文档编号】C03C3/087GK105829255SQ201480068763
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】A·多吉蒙特, T·兰布里特
【申请人】旭硝子欧洲玻璃公司, 旭硝子株式会社