[发明专利]透明玻璃体、其制造方法及其应用

说明书

本发明涉及一种具有抗反射表面的新型透明玻璃体。

本发明此外涉及一种用于制造具有抗反射表面的新型透明玻璃体的新型方法。

本发明此外涉及具有抗反射表面的透明玻璃体在建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃以及在光电和太阳能热能量转换中的应用。

玻璃表面可以通过不同的措施实现抗反射。干涉光层系统通过玻璃表面采用不同折射率的两个至多个薄层涂层使部分反射的辐射通过破坏性的干涉得到消除。例如US 6,495,203 B2公开了一种方法。

作为选择，抗反射可以通过单层系统进行，如果其折射率基本相当于处于其下面的材料折射率的数学根的话。折射率的配合对于单层系统来说可以通过玻璃表面的骨架化或通过玻璃表面采用多孔膜涂层进行。生产具有多孔硅酸盐膜涂层的玻璃表面的常用方法在专利DE 101 46 687 C1中公开。DE 10 2005 020 168 A1公开了一种附加的疏水涂层，用于提高多孔硅酸盐膜的长期稳定性。

用于制造具有骨架化表面的透明玻璃体的方法在DE 822 714 B中公开。US 6,929,861 A公开了一种骨架化的玻璃表面，由于其结构而具有得到改进的清洁特性。

多孔的或骨架化的玻璃表面和涂层在气候老化条件下，特别是由于存在湿度而退化。原因在于多孔的或骨架化的玻璃表面和涂层的较大暴露表面。

本发明的目的在于，提供一种具有抗反射、耐气候老化表面的新型透明玻璃体。

本发明此外的目的在于，提供一种用于制造新型透明玻璃体的新型方法，该方法以简单和非常良好的可再现方式提供高件数的具有耐气候老化表面的抗反射的透明玻璃体。

本发明此外的目的在于，新型透明玻璃体在建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃以及在光电和太阳能热能量转换中的新型应用。

本发明提供一种透明玻璃体，其包括：

a.在透明玻璃体的至少一个表面上构成的至少一个抗反射玻璃表面，和

b.至少一个涂覆在抗反射玻璃表面上的玻璃状保护层。

下文中将抗反射的透明和耐气候老化的玻璃体称为“依据本发明的玻璃体”。

此外发明了一种用于制造抗反射、透明和耐气候老化的玻璃体的新方法，其中通过，

Ⅰ)在至少一个玻璃表面上涂覆抗反射溶液而实现骨架化的表面，

Ⅱ)将组合物从骨架化表面上冲洗掉，

Ⅲ)在具有骨架化表面的透明玻璃体上涂覆溶胶-凝胶溶液，

Ⅳ)通过在20℃-200℃下干燥组合物在骨架化表面上产生涂层，

Ⅴ)通过在200℃-750℃下的热处理从涂层获得玻璃状的保护层。

下文中将用于制造抗反射、透明和耐气候老化玻璃体的方法称为“依据本发明的方法”。

特别是依据本发明的玻璃体可用于建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃，优选用作为光电和太阳能热能量转换产品的新型应用中，其在下文中称为“依据本发明的应用”。

依据本发明的方法使得可以以可再现的方式制造高件数依据本发明的玻璃体，其在保持骨架化表面的抗反射作用情况下具有高度的耐气候老化性。

所透射的、反射的和被吸收的电磁辐射的总和相应于所入射的能量。假设通过透明玻璃体的吸收保持恒定，那么物体界面上反射的降低，即所称的抗反射，导致透射提高。通过消除反射，例如空气与玻璃或玻璃与空气界面上反射辐射的比例得到降低。

折射率表征电磁辐射击中两个介质的界面时的折射或方向变化和反射特性。此外，折射率是光在真空中相速度与其在各自材料内的相速度之间的比例。

单层系统内折射率与抗反射的配合通过骨架化的表面达到。光通过骨架化层的平均相速度由于空隙而提高，因此折射率下降。骨架化的玻璃表面的层厚为30nm-1000nm，优选层厚为50nm-200nm。骨架化玻璃表面含有硅酸盐，其通过确定的空隙彼此分开。空隙的平均宽度处于0.1nm-200nm，优选0.5nm-50nm的范围内。空隙向玻璃体深处的延伸平均确定骨架化玻璃表面的厚度。

在空气与玻璃的界面上约1.22的折射率时，特别是对可见光的反射最小化。骨架化玻璃表面的折射率处于1.22-1.45的范围内并优选处于1.25-1.40的范围内。结构总体上是从骨架化的玻璃表面所要取得的折射率、层厚和层稳定性进行的优化。

通过骨架化玻璃表面的制造过程，骨架化表面内保留少量的含氟化合物，优选氟化物和氟络合物，特别是HF、SiF、NaF和/或它们的混合物。在湿度的共同作用下，例如通过气候老化作用，使骨架的退化增强。