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抗反射和抗眩光的玻璃层压体

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


抗反射和抗眩光的玻璃层压体

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2020年05月14日提交的美国临时专利申请系列号63/024,784的优先权,其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

1.领域

本公开内容涉及具有改善的光学性能的抗反射(AR)和抗眩光玻璃层压体。

2.技术

光在非AR涂层玻璃表面上的反射发生在空气-玻璃界面处,并且如菲涅尔(Fresnel)方程所预测的那样,在垂直入射处可反射达8%的光。最小化反射的常规技术包括使用设置在玻璃表面上的AR涂层来降低反射光的强度。抗反射涂层通常包含多个低折射率和高折射率材料的层(一层或多层),这些材料会破坏性地干涉堆叠内的不同反射。AR涂层的替代方案是通过以下方式进行AG处理:蚀刻图案化玻璃的表面、纹理化涂层或大量散射体(bulk scatterer),以使得入射光从镜面方向散射离开。

然而,传统AR和AG技术两者都(A)受到成本和时间限制(例如,AR涂层通常需要不同组合物的多个涂层);(B)可能难以控制;和(C)对联合式优化具有挑战性(即,AR涂层和AG特性可能会抵消各自的作用)。

本申请公开了具有在显示器和传感器应用中具有增强的光学性能的改善的抗反射(AR)和抗眩光(AG)玻璃层压体。

发明内容

在一些实施方案中,一种形成玻璃层压体的方法,包括:提供具有核心层和至少一个包覆层的基板;在某一温度下热处理所述基板,以使得所述至少一个包覆层在所述热处理后是相分离的;和蚀刻处理所述基板至少10sec。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,通过融合层压工艺形成所述基板。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,在所述热处理之前,所述核心层是无定形核心层和所述至少一个包覆层是无定形包覆层。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,在400℃至1300℃范围内的温度下进行所述热处理。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述热处理进行1min至200hr范围内的时间。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述热处理进行4hr至64hr范围内的时间。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述蚀刻处理进行1sec至24hr范围内的时间。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,使用选自以下至少一种的湿式化学蚀刻剂进行所述蚀刻:HCl、HNO

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述蚀刻剂以总溶液体积的至少0.1vol.%的浓度存在。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述蚀刻剂以总溶液体积的0.25vol.%至5vol.%范围内的浓度存在。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,使用选自以下至少一种的干式蚀刻工艺进行所述蚀刻:离子束蚀刻、等离子蚀刻、反应离子蚀刻或其组合。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述相分离的至少一个包覆层具有10nm至1μm范围内的晶粒尺寸。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,在所述热处理后所述至少一个包覆层和所述核心层相分离。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述相分离的至少一个包覆层的晶粒尺寸小于所述相分离的核心层的晶粒尺寸。

在一些实施方案中,一种相分离的玻璃层压体,包含:基板,其具有核心层和至少一个相分离的包覆层,其中所述玻璃层压体具有至少96%的透射率%,和其中所述至少一个包覆层包含10nm至1μm范围内的晶粒尺寸,或大于5nm的分级玻璃指数。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述核心层是相分离的核心层。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述至少一个相分离的包覆层的晶粒尺寸小于所述相分离的核心层的晶粒尺寸。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述玻璃层压体具有至少98%的透射率%和小于30%的图像清晰度。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述至少一个包覆层具有1μm至5μm范围内的分级玻璃指数。

在可与任何其他方面或实施方案结合的一个方面中,所述至少一个包覆层的平均热膨胀系数(CTE

附图说明

本公开内容将从以下结合附图的详细描述中被更充分地理解,在附图中:

图1说明了根据一些实施方案的三层基板,其包含插入在第一包覆层和第二包覆层之间的核心层。

图2说明了根据一些实施方案的融合抽拉式层压玻璃处理工艺。

图3A和图3B说明了根据一些实施方案的入射光透过在图2中的处理前(图3A)和处理后(图3B)的盖玻璃的透射和菲涅尔反射。

图4A-4F说明了根据一些实施方案的在不同时间和温度下进行热处理后层压体的包覆部分的图像。

图5A-5E说明了根据一些实施方案的在不同时间和温度下进行热处理后层压体的包覆部分中的相分离的扫描电镜(SEM)图像。

图6A-6D说明了根据一些实施方案的作为热处理步骤和蚀刻步骤中的温度条件的函数的层压体的光学性质测量。

图7说明了根据一些实施方案的对照样品和测试样品的总透射率(%),所述测试样品在700℃下热处理进行64h,随后用2vol.%HF蚀刻30sec。

图8A-8D说明了根据一些实施方案的作为蚀刻时间和酸浓度的函数的总透射率(%)和图像清晰度(DOI)。

具体实施方式

现在将详细参考附图中所示的示例性实施方案。只要有可能,相同的附图标记将在所有附图中用于指代相同或相似的部分。附图中的组件不一定按比例绘制,而是将重点放在说明示例性实施方案的原理上。应当理解,本申请不限于说明书中阐述的或附图中所示的细节或方法。还应理解的是,术语仅用于描述的目的,而不应被视为限制。

因此,本说明书中阐述的任何实例都是说明性的,而不是限制性的,并且仅阐述了要求保护的发明的很多可能实施方案中的一些。本领域通常遇到且对本领域技术人员将是显而易见的是各种条件和参数的其他适宜修改和调整均落入本公开内容的精神和范围内。

定义

将透射率百分比(%)定义为穿过材料的厚度的入射光的百分比。将反射率百分比(%)定义为当光从一种介质传播到另一种介质(例如,从空气传播到玻璃)时,从界面反射的入射光的百分比。透射率%和反射率%两者也可以是针对多个界面的系统的定义,包括不连续和梯度界面。

图像清晰度(DOI)是由透射或反射过程中的散射造成光传播方向从正常(regular)方向偏离的量化。

将光泽度定义为一种测量值,其与从表面反射的光的量成正比,决定了表面呈现的光亮程度。雾度导致反射对比度下降,并导致光源周围出现光晕;这些不需要的效果会显著降低视觉质量。将相分离定义为将均质介质分离成两种或更多种不同的均质材料,其通常具有不同的化学性质。将玻璃折射率定义为材料的折射率。

将热膨胀系数(CTE)定义为玻璃组合物在约20℃至约300℃的温度范围内平均的热膨胀系数。

“包括(Include)”、“包含(includes)”等术语指涵盖但不限于,即包容性而非排他的。

如本文所用,术语“大约”、“约”、“基本上”和类似术语旨在指具有与本公开主题所属的领域中的普通技术人员通常和可接受的用法一致的广泛含义。参阅本公开内容的本领域技术人员应当理解,这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征进行描述,而不将这些特征的范围限制在所提供的精确数值范围内。因此,应将这些术语解释为表示对所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更将视为落入所附权利要求书中所陈述的本发明的范围内。

例如,在修改用于描述本公开内容的实施方案的组合物中的成分的定量、浓度、体积、工艺温度、工艺时间、产率、流速、压力、粘度等值及其范围,或组件的尺寸等值及其范围时,“约”或类似术语指的是可能发生的数值变化,例如:通过通常测量和用于制备材料、组合物、复合物、浓缩物、组分、制造的制品或用途制剂的处理程序;通过这些程序中的无意误差;通过用来进行所述方法的初始材料或成分的制备、来源或纯度的差异;以及类似考虑。术语“约”(或类似术语)还包括由于具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂的老化而不同的量,和由于具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂的混合或处理而不同的量。

如本文所用,“可选的”、“任选地”等旨在表示随后描述的事件或情况可发生或可不发生,并且该描述包括事件或情况发生的情况和不发生的情况。除非另有说明,否则本文所用的不定冠词“一个(a)”或“一种(an)”及其相应的定冠词“所述(the)”表示至少一个,或者一个或多个。

本文中对元件位置的参考(例如,“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述图中各种元件的取向。应当注意,各种元件的取向可以根据其他示例性实施方案而有所不同,并且这种变化旨在涵盖在本公开内容中。

可以使用本领域普通技术人员众所周知的缩写(如,针对小时或数小时使用“h”或“hr”,针对克使用“g”或“gm”,针对毫升使用“mL”和针对室温使用“rt”,针对纳米使用“nm”等缩写)。

针对组分、成分、添加剂、尺寸、条件、时间等方面及其范围公开的具体和优选的值仅用于说明;其不排除其他定义的值或定义的范围内的其他值。本公开的组合物、制品和方法可以包括本文所述的任何值或所述值、特定值、更特定值和优选值的任何组合,包括明确或隐含的中间值和范围。

针对本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员可以根据上下文和/或应用从复数转换成单数和/或从单数转换成复数。为清楚起见,可以在本文中明确地阐述各种单数/复数排列组合。

如上文所解释的,减少玻璃表面上反射的常规技术包括使用AR涂层和AR纹理。然而,传统AR和AG技术两者都(A)受到成本和时间限制(例如,AR涂层通常需要不同组合物的多个涂层);(B)可能难以控制;和(C)对联合式优化具有挑战性(即,AR涂层和AG特性可能会抵消各自的作用)。

在本公开内容中,描述了使用层压玻璃的包覆层作为AR/AG表面的新方法。为了实现这一目标,使用两步工艺(包括蚀刻)对AR应用中所述包覆层的相分离化学进行开发。对于AG应用,仅需要一步工艺(无需蚀刻)。因此,与AR应用中的玻璃层压体相比,AG应用中的层压玻璃可以在核心层中配制有较大的晶粒尺寸,并且在包覆层中配制有较小的晶粒尺寸。开发了热处理和表面蚀刻循环,以形成具有改善的光学性能(例如,表面上约1%的总反射率、较低光泽度和较低DOI)的梯度指数型材料,用于显示器应用(例如,汽车内饰、笔记本电脑盖、智能手表等)。玻璃的层压结构比单一玻璃系统更坚固。在一些实施方案中,包覆层、核心层或其组合中的至少之一可以在不同晶粒尺寸相分离,以最佳化针对特定应用的盖玻璃设计。

现请参见图,图1说明了根据一些实施方案的三层基板(即,层压体),其包含插入在第一包覆层104a和第二包覆层104b之间的核心层102。核心层102、第一包覆层104a和第二包覆层104b独立地包含玻璃基材料(例如,玻璃材料、玻璃陶瓷材料、陶瓷材料或其组合)。在一些实施方案中,核心层102包含不同于第一包覆层104a和第二包覆层104b的玻璃组合物的玻璃组合物。第一包覆层104a和第二包覆层104b可以分别由第一包覆玻璃组合物和第二包覆玻璃组合物形成。在一些实施方案中,第一包覆玻璃组合物和第二包覆玻璃组合物可以是相同材料。在其他实施方案中,第一包覆玻璃组合物和第二包覆玻璃组合物可以是不同材料。

图1说明了具有第一表面102a和相对于第一表面102a的第二表面102b的核心层102。第一包覆层104a直接融合到核心层102的第一表面102a,并且第二包覆层104b直接融合到核心层102的第二表面102b。玻璃包覆层104a和104b可以融合到核心层102,而无需在核心层102和包覆层104a和104b之间设置任何附加材料,如粘合剂、聚合物层、包覆层等。因此,在这种情况下,核心层102的第一表面102a与第一包覆层104a直接相邻,并且核心层102的第二表面102b与第二包覆层104b直接相邻。在一些实施方案中,核心层102以及玻璃包覆层104a和104b通过融合层压工艺(例如,融合抽拉工艺)形成。漫射层(未显示)可以形成在核心层102和包覆层104a之间,或者在核心层102和包覆层104b之间,或者两者。

第一和第二包覆层可以是以产生多孔基质的旋节方式(spinodal manner)相分离的任何组合物。例如,可以由包含以下的组合物形成第一和第二包覆层:浓度在45wt.%至75wt.%(例如,~60wt.%)的范围内的二氧化硅(SiO

可以由以下至少之一形成核心层:碱土族硼铝硅酸盐玻璃(例如,Corning Eagle

在一些实例中,核心层可以由玻璃组合物形成,所述玻璃组合物在20℃至300℃范围内具有大于或等于约40×10

图2说明了根据一些实施方案的融合抽拉式层压玻璃处理工艺。玻璃指数(插入)的斜率变化表示表面上的梯度指数效应,这导致表面上的菲涅尔反射最小化。最初的融合-抽拉式玻璃层压体相当于上文在图1中所述的结构,其具有至少一个无定形包覆层(一个或两个)和无定形核心层。经过第一热处理步骤,包覆层104a和104b相分离成包覆层104c和104d,而核心层102仍保持无定形。

步骤1—热处理

可以在Thermo Scientific Furnace(PDL)中进行热处理,从室温开始并升温至预定温度。将样品加热1min至60min(例如,20min),并且接着在冷却台上淬火冷却。在一些实例中,也可以由热、电子束、激光或其组合引起相分离。

在一些实例中,可以在以下范围内的温度下进行热处理:400℃至1300℃、或450℃至1250℃、或500℃至1200℃、或550℃至1150℃、或600℃至1100℃、或650℃至1050℃、或700℃至1000℃、或400℃至700℃、或450℃至650℃、或1000℃至1200℃、或1050℃至1150℃、或725℃至975℃、或750℃至950℃、或775℃至925℃、或800℃至900℃、或700℃至850℃、或850℃至1000℃,或者其公开的任何中间值或范围。在一些实例中,可以在以下温度下进行热处理:400℃、或425℃、或450℃、或475℃、或500℃、或525℃、或550℃、或575℃、或600℃、或625℃、或650℃、或675℃、或700℃、或725℃、或750℃、或775℃、或800℃、或825℃、或850℃、或875℃、或900℃、或925℃、或950℃、或975℃、或1000℃、或1025℃、或1050℃、或1075℃、或1100℃、或1125℃、或1150℃、或1175℃、或1200℃、或1225℃、或1250℃、或1275℃、或1300℃,或者其公开的任何中间值。

在一些实例中,所述热处理可进行以下范围内的时间:1min至200hr、0.1hr至100hr、或0.5hr至75hr、或1hr至50hr、或2hr至40hr、或4hr至35hr、或6hr至30hr、或8hr至25hr、或10hr至25hr、或4hr至64hr、或8hr至32hr、或4hr至32hr、或4hr至16hr、或8hr至64hr、或16hr至64hr、或32hr至64hr,或者其公开的任何中间值或范围。在一些实例中,所述热处理可进行以下时间:1min、0.1hr、或0.5hr、或1hr、或2hr、或4hr、或6hr、或8hr、或10hr、或12hr、或14hr、或16hr、或20hr、或24hr、或28hr、或32hr、或36hr、或40hr、或44hr、或48hr、或52hr、或56hr、或60hr、或64hr、或72hr、或80hr、或88hr、或96hr、或100hr、或120hr、或140hr、或160hr、或180hr、或200hr,或者其公开的任何中间值。

在一些实例中,任何温度或温度范围是独立于任何时间或时间范围选择的。例如,可以在以下温度下进行热处理:700℃进行64hr、或750℃进行32hr、或800℃进行16hr、或850℃进行8hr、或900℃进行4hr等。

在第二蚀刻处理步骤中,使相分离的包覆层104c和104d以及核心层102经历液体或蒸气蚀刻。

步骤2—蚀刻处理

可以按照如下所示进行蚀刻处理。制备两体积百分比(2vol.%)的氟化氢(HF)溶液。在一侧上用胶带粘住样品以进行单侧蚀刻。一些样品在一定体积的HF溶液中蚀刻不同时间(例如,30sec),然后用去离子(DI)水冲洗,并用压缩氮气干燥。

在一些实例中,使用能够降解或溶解玻璃制品的适宜组分进行湿化学蚀刻。例如,适宜的湿蚀刻化学品包括酸(例如,HCl、HNO

在一些实例中,湿化学蚀刻剂具有以下浓度:0.1vol.%、或0.15vol.%、或0.2vol.%、或0.25vol.%、或0.3vol.%、或0.35vol.%、或0.4vol.%、或0.45vol.%、或0.5vol.%、或0.55vol.%、或0.6vol.%、或0.65vol.%、或0.7vol.%、或0.75vol.%、或0.8vol.%、或0.85vol.%、或0.9vol.%、或0.95vol.%、或1vol.%、或1.1vol.%、或1.2vol.%、或1.3vol.%、或1.4vol.%、或1.5vol.%、或1.6vol.%、或1.7vol.%、或1.8vol.%、或1.9vol.%、或2vol.%、或2.25vol.%、或2.5vol.%、或3vol.%、或3.5vol.%、或4vol.%、或4.5vol.%、或5vol.%、或6vol.%、或7vol.%、或8vol.%、或9vol.%、或10vol.%,或者其公开的任何中间值。

在一些实例中,进行以下至少之一干式蚀刻工艺:离子束蚀刻、等离子蚀刻、反应离子蚀刻或其组合,其中使用适宜的气体,如含氧气体、含氮气体、含卤素气体或含氟气体或者其组合。

在一些实例中,所述蚀刻处理可进行以下范围内的时间:1sec至24hr、5sec至20hr、10sec至16hr、20sec至12hr、30sec至8hr、45sec至4hr,或者其公开的任何中间值或范围。在一些实例中,所述蚀刻处理可进行以下范围内的时间:1sec至300sec、或5sec至250sec、或10sec至200sec、或20sec至150sec、或10sec至120sec、或20sec至120sec、或30sec至120sec、或45sec至120sec、或60sec至120sec、或90sec至120sec,或者其公开的任何中间值或范围。在一些实例中,蚀刻处理可进行以下时间:1sec、或5sec、或10sec、或20sec、或30sec、或45sec、或60sec、或75sec、或90sec、或105sec、或120sec、或150sec、或180sec、或210sec、或240sec、或270sec、或300sec、4hr、或8hr、或12hr、或16hr、或20hr、或24hr,或者其公开的任何中间值。

在一些实例中,任何蚀刻剂的选择独立于任何时间或时间范围以及浓度或浓度范围。例如,蚀刻处理可以使用0.5vol.%HF等作为湿化学蚀刻进行。

因此,在相分离后的步骤2中,对玻璃样品进行蚀刻以形成具有通道宽度的多孔表面结构,其通道宽度由贫二氧化硅相区域(silica-poor phase region)的尺寸和热处理条件决定。换言之,通过去除包覆玻璃/空气界面附近的硼或其他元素,蚀刻处理产生大于5nm(例如,50nm)或1nm至100nm、或100nm至1μm、或1μm至5μm数量级的分级玻璃指数。

通过本文所述的蚀刻处理,将富硼相去除。因此,只要相分离产生两相,其中一相以优先较高或较低的速率进行蚀刻,蚀刻处理就能够优先针对包覆组合物的特定元素。然而,优先蚀刻取决于玻璃。例如,在硼硅酸盐玻璃中,通常硼基质的刻蚀比硅酸盐基质的蚀刻更快。在不含硼的其他系统(例如,铝硅酸盐玻璃)中,会就其独特的化学性质发生特定的相分离。

图3A和图3B说明了根据一些实施方案的入射光透过在图2中处理前(图3A)和处理后(图3B)的盖玻璃的透射和菲涅尔反射。约8%的入射光是由于两种介质的折射率变化而在包覆玻璃/空气界面处发生的菲涅尔反射引起的。对于经历菲涅尔效应的显示器的观察者而言,来自显示器的降低的光透射率会对观察体验产生不利影响。如果显示器外部存在干扰透射光的环境光(即“眩光”),则情况会更加复杂。图3A的示意图举例说明了由于较低的入射光的透射率和增加的眩光而导致显示器的可视度降低。

图3B显示了相分离的玻璃在步骤1的热处理和步骤2的蚀刻处理后的光学行为。来自显示器的入射光能在可忽略的反射(即,最小化的菲涅尔反射)下通过(即,传输)。基于相分离的包覆玻璃层(图2的104c和104d)的晶粒尺寸,光学性质如降低的眩光或增加的雾度和清晰度可以针对观看显示器的观察者并取决于应用而优化。在一些实例中,特定的包覆玻璃组合物和热处理条件产生的相分离的玻璃可以具有以下范围内的晶粒尺寸:1nm至10μm、或10nm至1μm、或100nm至500nm,或者其公开的任何中间值或范围。

如上述所解释的和图3B中所示的,就显示器应用而言,在包覆玻璃/空气界面处反射的环境光反射回观察者,产生眩光。通过步骤2处理后,并且至少部分由于相分离包覆玻璃层的晶粒尺寸,环境光能够主要穿过玻璃,并且由于从内部显示器组件的反射而导致的背反射(backreflection)在相分离体系中在一定程度上被散射而减少眩光。

实施例

实施例1—相分离的确认

图4A-4F说明了根据一些实施方案的在不同时间和温度下进行热处理后(上述步骤1之后)层压体的包覆部分的图像。测试的热处理为在700℃进行64hr(图4B)、750℃进行32hr(图4C)、800℃进行16hr(图4D)、850℃进行8hr(图4E)和900℃进行4hr(图4F)。未对对照样品(图4A)进行热处理。

随着温度从700℃升高到900℃,分离的玻璃相的差异也增加,如光散射引起的乳白色光晕所示。随着温度升高,相分离的程度也增加,这从较大的“晶粒”尺寸可以明显看出。随着两相的长度尺度的增加,这导致光学散射的发生,并产生不透明的玻璃,称为乳白/光晕效应。因此,希望将相分离的程度保持在最小,以使得玻璃样品保持透明。

图5A-5E说明了根据一些实施方案的在不同时间和温度下进行热处理后(上述步骤1之后)层压体的包覆部分中的相分离SEM图像。扫描电子显微镜(SEM)图像是通过扫描电子显微镜(Zeiss Gemini500)获得的。将样品热处理1hr,以探索温度对玻璃组合物的相分离的作用。发现远小于光的波长的相分离(例如,<100nm)可以提供我们观察到的光学益处。

基于图4A至图5E的数据,可以确定在一些实例中,热处理(步骤1)的最佳温度和时间为在800℃进行20min。

实施例2—表征

使用以下至少之一所定义的标准:CIE No 15、ASTM D1003、ISO7724/1,使用Ci7860 X-Rite分光光度计(入射光角度为8°),来进行透射率(%)和透射雾度测量。使用以下至少之一所定义的标准:ASTM E430(用于DOI)和用于光泽度(在20°、60°和85°角度测量)的ISO 2813、ISO 7668、ASTM D523、ASTM D2457、DIN 67530、JIS 8741、JIS K 5600-4-7,使用Rhopoint IQ光泽度计,来进行DOI和光泽度测量。

图6A-6D说明了根据一些实施方案的作为融合抽拉层压体(抽拉玻璃)、热处理步骤和蚀刻步骤中的温度条件的函数的层压体的光学性质测量。从广义上说,要确定玻璃表面是否具有抗反射或抗眩光能力,透射率%应从拉制玻璃到蚀刻步骤增加,而光泽度和DOI应该降低。如图6A和图6C所示,在700℃下热处理进行64hr导致最显著的透射率%(~92%(或8%反射率)至~96%透射率(或4%反射率))增加和光泽度(任意光泽度单位)降低。在700℃下热处理进行64hr也观察到DOI降低。在高于700℃的温度下,即使光泽度和DOI两者均实质上降低,但就透射率%而言没有观察到可见的增加(如,在750℃和800℃处),或者透射率%实质上降低(如,在850℃和900℃处)。如在图6D中所示,在700℃至900℃下测试的雾度值小于2%。

为进一步验证所观察到的测量结果,图7显示了对照样品和多个(21个)测试样品的总透射率(%),所述测试样品在700℃下热处理进行64h(针对样品A-1至A-12和B-1至B5)或者800℃下热处理进行20min(针对样品C-1至C-4),接着用0.5vol.%HF进行蚀刻处理30sec(针对样品A-1至A-12)或者用2.0vol.%HF进行蚀刻处理30sec(针对样品B-1至B-5和C-1至C-4)。一般而言,样品A-1至A-12的总透射率接近94%,而样品B-1至B-5和C-1至C-4的总透射率接近99%。所有样品的总透射率都远高于对照样品(~91.5%)。

图8A-8D说明了根据一些实施方案的作为蚀刻时间和酸浓度的函数的总透射率(%)和图像清晰度(DOI)。换言之,为了确定蚀刻条件是否影响原生玻璃的光学性能(例如,透射率%),因此(i)针对0.5vol.%HF酸浓度蚀刻剂改变蚀刻时间,和(ii)针对30sec的蚀刻时间改变酸浓度。

从图8A和图8B可见,无论特定的蚀刻时间(如图8A中)或特定的酸浓度(如图8B)如何,步骤2的蚀刻处理的性能都可能产生比对照样品更高的透射率%。例如,透射率的改善在0.5%(蚀刻时间为10-20sec)至约6%(蚀刻时间为90sec)的范围内。从图8B可知,透射率的改善在0.5%(0.25vol.%HF)至约7%(约1.50vol.%以上的HF)的范围内。对于DOI,大多数蚀刻时间和酸浓度可能导致DOI低于对照样品。例如,DOI在10sec至120sec范围内的所有蚀刻时间(图8C)和大多数HF浓度(图8D)均降低。基于图8A至图8D的数据,可以确定在一些实例中,蚀刻处理(步骤2)的最佳浓度和时间为2vol.%进行30sec,以最小化时间和成本。

这些结果表明,通过控制(A)热处理温度和时间,以及(ii)蚀刻时间和酸浓度,可以实现大于98%的透射率和小于30%的DOI。调控工艺参数的能力使解决方案能够成比例用于量产水平。

实施例3-相分离的包覆和核心层

在一些实例中,由于步骤1的热处理,包覆和核心层两者都能够进行相分离。在这种情况下,包覆玻璃层和核心玻璃层的晶粒尺寸可以是相同的或不同的,其取决于最终应用所需的光学性能。例如,在步骤2之后,包覆层可以包含小于核心层的晶粒尺寸,以导致分级的抗反射指数,同时保持或增强抗刮表面。具有较长路径长度的核心层可用于控制眩光或雾度。

因此,如本文所述,本公开涉及改进的抗反射(AR)和抗眩光(AG)玻璃层压体,其在显示器应用中具有增强的光学性能。所形成的AR/AG玻璃层压体的优点包括:(1)同时实现抗反射和抗眩光行为的能力;(2)使用单层材料作为宽带过滤器,有效地减少整个可见光谱范围内的反射;(3)提供环境友好的高度耐用、抗刮的玻璃基解决方案;(4)由于层压体的核心和包覆层之间的热膨胀系数(CTE)不匹配,无需任何额外的IOX工艺即可具有强度;(5)热成形,以允许制成具有均匀光学涂层的各种3D性状;(6)根据应用的最终用途优化雾度、眩光、清晰度和透射度。

对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离要求保护的主题的精神或范围的情况下可以进行各种修改和变化。因此,除非根据所附权利要求书及其等效物,否则要求保护的主题不受限制。

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