CN104058589B - 高度折射的薄玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高度折射的薄玻璃。具体地,本发明涉及具有高折射率(nd)的薄玻璃、包含这些薄玻璃的层复合组件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。根据本发明的薄玻璃可以在在线制造工艺中进行加工并还具有常规光学玻璃的光学性质。根据本发明的薄玻璃是高度透明的、抗结晶的、耐化学性的并高度折射的玻璃。将其粘度/温度特性调节到通过在线平板玻璃法的制造工艺。
Description
技术领域
本发明涉及具有高折射率(nd)的薄玻璃、包含这些薄玻璃的层复合组件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。
背景技术
折射率高于nd=1.5直至nd=1.7的玻璃是公知的。然而,在技术玻璃领域中,通过添加大量氧化铅来实现这些值,氧化铅从生态学观点考虑存在严重问题且在经济地大规模加工的情况中也是有害的。在更高折射率范围内具有光学位置的已知的常规光学玻璃,由于由其制造的产品(透镜、棱镜、光纤等)的几何形状而通常制造为块状材料,所述常规光学玻璃用于光和图像的波导并由此满足常规应用领域(即成像、显微镜、医学技术、数字投影、光刻、光通信工程、汽车领域中的光学镜/照明)的要求。从而,光学玻璃制造工艺的标准格式是源自连续条生产的条型材、光纤芯玻璃棒以及光学块。关于最小的几何尺寸,20mm的厚度(条型材)或直径(光纤芯玻璃棒)通常是从经济和应用性观点认为有意义的最小尺寸,且期望的厚度是等于或高于40mm,在光学块的情况中,这些值是约150mm或更高。
技术玻璃(根据热成形的工艺过程制造的)通常具有约1.50的折射率。具有高于1.6的折射率的玻璃通常不适合用于热成形的工艺过程,因为其大部分具有“陡峭”的粘度曲线(粘度随温度的变化强烈)且大部分具有高的结晶倾向。在制造条材的情况中,结晶的倾向不是问题,因为玻璃熔体在不会发生结晶的短时间内冷却下来。在这种情况下,粘度随温度降低而快速升高事实上是一种优势。
确切地,常规光学玻璃的这些性质与技术标准玻璃的性质不同,对其化学物理性质分布进行具体调节以用于技术玻璃例如平板玻璃、薄玻璃和管状玻璃的制造集料(aggregate)的技术参数,所述制造集料明显大于光学玻璃的制造集料。
技术玻璃通常具有“长”的粘度分布,这是指其粘度不随温度变化发生非常大的变化。这是关于各种单独工艺的时间更长和通常提高工艺温度的原因,在技术集料大的情况中,所述工艺温度对收益性的负面影响较不明显。此外,由于集料的流动条件和尺寸而使得集料中的材料还具有明显更长的寿命。这点对于结晶倾向高的玻璃是非常关键的。长玻璃在连续的大集料中是有利的,因为能够在更大的温度范围内对这些玻璃进行加工。因此,不需要对所述方法进行调节以对仍热的玻璃进行可能的最快加工。
在旨在使用平板玻璃生产用技术标准工艺(例如拉法、溢流熔融、下拉法、压延)制造常规光学材料的情况中,光学玻璃的化学组成必须改变,通常降低其向光学玻璃赋予所期望光学性质的组分的含量。这样的措施例如为降低TiO2、ZrO2、Nb2O5、BaO、CaO、ZnO、SrO或La2O3的比例。这确实导致较不易结晶的较长的玻璃,但还导致折射率和色散性质明显损失。
另外的问题是,此时由于经济原因而有利的平板/薄玻璃工艺涉及待加工玻璃的特定化学要求,通过常规光学玻璃不能满足所述要求。例如,在浮法中,不允许在玻璃中存在易于发生氧化还原反应的组分。因此,例如,不允许使用光学标准组分例如铅、铋、钨的氧化物和常规的多价精炼剂(砷),所述常规多价精炼剂的实际作用确切地是使氧化还原平衡发生移动。
从而总体上以矛盾的方式,这两类常规的材料即光学玻璃和技术玻璃在其加工性方面是不同的。
关于具有高折射率的薄玻璃,除了常规的应用领域之外,还存在大量用途。当然,可以通过对光学玻璃条材进行再加工来制造这种薄玻璃。但明显的是,这种条型材的切割和抛光步骤极其昂贵且另外非常强烈地压迫玻璃。因此,不能实现在尺寸大的同时使得玻璃的厚度非常小。当对薄玻璃进行机械抛光时,则表面性质不是最佳的。
WO 2012/055860 A2涉及透明的层复合组件,其包含具有高于1.6的折射率的光学-技术混合玻璃。但此处所述的混合玻璃不含氧化锌。原因在于,认为在热成形步骤期间氧化锌会导致结晶。但事实上,与适当量氧化钡组合的氧化锌能够有效防止结晶并由此能够允许经济的生产。
GB 2,447,637B涉及一种OLED层复合组件,其可用于照明或显示目的。但在此情况中,使用具有仅约1.5的折射率的基底玻璃。必须利用抗反射层来减弱与此相关的劣势。
US 2012/0114904A1涉及包含氧化铁的平板玻璃,其可以用于OLED中。在这种玻璃中,未实现BaO对ZnO的特定比率,因为所述玻璃包含比ZnO多得多的BaO。由于组成不同,所以与根据本发明的薄玻璃相比,这些玻璃具有高得多的熔化温度以及另外的热加工温度。因此,各种熔体明显更强地侵蚀所使用的耐火材料。另外,在最终的产物中不存在外壳,最终产物的几何形状均一性受到损害。
US 2012/194064 A1描述了一种用于OLED的扩散层。此处使用的玻璃包含大量的Bi2O3和较少的SiO2和BaO。这同样适用于US2011/287264A1。
尤其是对于在OLED或光伏模块中作为基底或覆盖物的用途,重要的是,在平板玻璃与相邻层之间不发生或仅发生较少的全反射。所使用玻璃的折射率应尽可能高,因为在许多应用中在层复合组件中,玻璃与具有高折射率的层例如OLED中的ITO相邻。当存在在OLED中产生的光时,则源自ITO层的光必须进入由玻璃制成的覆盖物中。ITO层与玻璃之间的折射率之差越大,在界面处的全反射越明显。由此,此处可有利地使用经济制造的具有高折射率的薄玻璃。
发明内容
本发明的目的是提供一种如下的薄玻璃,所述薄玻璃能够在在线制造工艺中进行加工并同时具有常规光学玻璃的光学性质。换言之,所述玻璃应结合技术玻璃的加工性和光学玻璃的光学性质。
本专利权利要求书的技术专题实现了该目的。
本发明的薄玻璃是高度透明的、抗结晶的、耐化学性的并高度折射的玻璃。将其粘度/温度特性调节到在线平板玻璃法的制造工艺。
本发明的玻璃是平板玻璃,特别地是具有优选小于2mm的低厚度的平板玻璃(下文中为“薄玻璃”)。根据本发明的薄玻璃与常规光学玻璃不仅在其厚度方面不同,而且在其表面性质方面也不同。这是其制造方法的结果,通过所述制造方法能够得到所述玻璃。在制造具有2mm或更小的厚度的常规光学玻璃的实验中,会根据选择的生产工艺而发生特定的问题。如上所述,由于玻璃的脆性及其在大规模在线制造法中结晶的倾向,将会获得不能令人满意的结果。但另一方面,当通过切割和抛光由条型材生产玻璃时,这将导致成本高且还导致表面性质几乎不能满足这种玻璃的要求。本发明的薄玻璃的折射率为>1.60,还优选>1.65。
本发明的薄玻璃由于其组成而能够利用在线制造法进行生产。本发明的在线制造法特别地为下拉法、溢流熔融法、浮法和压延法。特别优选下拉法和溢流熔融法。利用这些制造方法,能够生产具有特殊表面性质的薄玻璃。所述薄玻璃因如下制造方法而包含至少一个、特别是两个火焰磨光的表面,通过所述制造方法能够得到所述薄玻璃。火焰磨光的表面非常平滑,即其粗糙度非常低。在火焰磨光的情况中,与机械抛光相反,不对表面进行磨蚀,而是将待抛光的材料加热至其发生流动并由此变得平滑的高温。因此,通过火焰磨光来生产平滑表面的成本远低于生产高度平滑的机械抛光的表面的成本。
利用根据本发明的在线制造法,得到具有至少一个火焰磨光的表面的薄玻璃。当将下拉法或溢流熔融法用于该生产时,则得到的玻璃甚至具有两个火焰磨光的表面。
参照根据本发明的薄玻璃,术语“表面”是指上侧面和/或下侧面,由此两个面与剩余面相比最大。
火焰磨光的表面的特征是粗糙度特别低。火焰磨光的表面的粗糙度低于机械抛光的表面的粗糙度。
本发明薄玻璃的一个或多个火焰磨光的表面优选具有至多5nm、优选至多3nm、特别优选至多1nm的均方根粗糙度(Rq以及RMS)。薄玻璃的粗糙度Rt的深度优选为至多6nm,还优选至多4nm、特别优选至多2nm。将根据DIN EN ISO4287来确定粗糙度的深度。
在机械抛光的表面的情况中,粗糙度值较差。此外,在机械抛光的表面的情况中,在原子力显微镜(AFM)的帮助下,可观察到抛光痕迹。另外,还是在AFM的帮助下,可观察到机械抛光剂例如金刚石粉末、氧化铁和/或CeO2的残渣。由于机械抛光的表面在抛光步骤之后必须进行清洁,所以特定的离子在玻璃表面处沥出。利用次级离子质谱法(ToF-SIMS)能够检测特定离子的这种损耗。这种离子例如为Ca、Zn、Ba和碱金属。
本发明的薄玻璃具有小于2mm、优选至多0.8mm、更优选至多0.6mm的厚度。特别优选地,所述厚度为至多0.35mm且、特别是至多0.2mm。这种薄玻璃具有足够的弹性以例如允许制造柔性OLED层复合组件。为了确保足够的稳定性,所述厚度应优选为至少0.02mm。
为了能够利用在线制造法制造本发明的薄玻璃,关于其结晶性质,其应满足特定的参数。在常规光学玻璃的情况中,这些参数不是这么重要,因为通常将光学玻璃非常快速地冷却下来。因此,将光学玻璃从高于脱玻化上限(OEG)的温度快速冷却到低于脱玻化下限(UEG)的温度。
但在利用在线制造法进行加工期间,玻璃在相对高温下持续长的时间段。因此,根据本发明的薄玻璃应具有对结晶的抗性,以使得当将其在800℃至1050℃(OEG/60)的温度下暴露60分钟的时间段时,其仍都不显示任何晶体或不显示可见的晶体。根据Pt载体金属片法在校准的梯度炉中进行该试验。根据本发明,可见的晶体是直径高于10μm的晶体。
本发明的薄玻璃包含相对少量的SiO2。一方面,SiO2是玻璃中的重要组分,因为其降低粘度曲线的陡度。但另一方面,当SiO2的量高时,仅可添加相对更少量的可有效提高折射率的这种组分。因此,本发明的薄玻璃仅以如下量包含SiO2:最高达60摩尔%、优选仅最高达56摩尔%、还优选最高达52摩尔%、特别优选最高达50摩尔%。但本发明薄玻璃在化学稳定性和粘度曲线陡度方面还必须满足特定的要求,从而将至少30摩尔%、优选至少32摩尔%、进一步优选至少38摩尔%、特别优选至少43摩尔%的SiO2包含在所述薄玻璃中。
本发明的薄玻璃可以包含B2O3,优选以至少6摩尔%且至多20摩尔%的比例包含B2O3。在优选实施方案中,该组分的量为至多17摩尔%,还优选至多15摩尔%,特别优选至多8摩尔%。当B2O3在优选玻璃中的比例太低时,则玻璃的粘度太高。但当B2O3的量太高时,则不能实现所需要的耐化学性。这对于在例如半导体工艺(例如提纯)中玻璃的加工性是关键点。另外,B2O3在玻璃中的比例高,加大耐火材料在生产玻璃期间对所述玻璃的污染。这导致不均一性、散射、非均相核并又造成结晶。
B2O3(如同SiO2)是玻璃形成物;在以SiO2和B2O3之和为40至65摩尔%范围的方式选择SiO2和B2O3的含量时,其是有利的。此外优选总和为45至60摩尔%的范围、特别优选48至55摩尔%的范围。当该量超过这些优选值时,则得到折射率过低的玻璃。当该量在这些值以下时,则这将导致玻璃易于结晶且耐化学性差。
在所期望折射率和所需要结晶稳定性方面的重要标准,是组分SiO2与BaO在本发明玻璃中的平衡比。SiO2与BaO的这种比例是物质的量的摩尔比并优选为至少1.5且至多3.8,进一步优选至少1.8且至多3.0,特别优选至少2.5。
组分BaO是本发明薄玻璃的主要成分。BaO支持高折射率。为此,以至少10摩尔%且至多25摩尔%的比例将BaO包含在根据本发明的薄玻璃中。优选地,BaO的含量为至少12摩尔%,更优选至少15摩尔%。但比例太高,在使用根据本发明优选的生产方法时,可能导致玻璃的耐化学性下降且结晶的倾向提高,这是绝对要必须避免的。因此,优选将BaO的含量限制为至多22摩尔%,进一步优选至多19摩尔%。
本发明的玻璃以至少10摩尔%且至多25摩尔%的含量包含ZnO。还优选ZnO的最小含量为至少12摩尔%,更优选至少14摩尔%,特别优选至少16摩尔%。ZnO的最小含量是获得高折射率所需要的。所述含量不应太高,因为由此玻璃变得太“脆”且通过技术HFG工艺不再能够制得。因此,ZnO的含量应不超过21摩尔%、特别优选19摩尔%的值。
为了在除了良好的粘度特性和良好的结晶稳定性之外还对非常好的折射率进行调节,已经证明,使用如下量的ZnO是有意义的,相对于SiO2,物质ZnO与SiO2的量的摩尔比为至少0.1且至多0.8、进一步优选至少0.25且至多0.65。在特别优选的实施方案中该比例为至多0.5。
当将提高折射率的组分ZnO和BaO以优选为至少25摩尔%、更优选至少30摩尔%的总量用于薄玻璃中时,实现最佳的折射率。如上所述,存在如下的风险,这些组分的含量太高并不可避免地降低SiO2的含量,导致结晶稳定性下降。因此,组分ZnO和BaO的总量优选限制为至多40摩尔%、特别是至多35摩尔%。
利用提高折射率的组分的混合物已经实现了关于性质结晶、粘度和折射率的最佳结果,其中物质BaO与ZnO的量的摩尔比低于1.5,优选低于1.2,特别优选低于1.05。物质的量的该摩尔比应优选为至少0.5,特别优选至少0.8或甚至至少0.9。明显地,符合该比例特别有助于通过在线制造工艺生产根据本发明的玻璃。
Al2O3提高玻璃的耐化学性。以优选最高为6摩尔%、进一步优选最高为4摩尔%、特别优选最高为<1摩尔%的量将其包含在根据本发明的薄玻璃中。当Al2O3的比例太高时,则玻璃的熔化温度升高,导致能耗增加且集料的寿命缩短。因此,在本发明的实施方案中,根据本发明的薄玻璃不含Al2O3。
优选的是,根据本发明的薄玻璃以仅0至2摩尔%的含量包含Li2O。该组分可用于精确调节粘度性质。在与B2O3的组合中,该组分可强烈侵蚀生产设施,导致混浊、形成非均相核并缩短集料的寿命。另外,Li2O导致离子迁移率提高,此外,其提高玻璃结晶的倾向。另外,玻璃的耐化学性下降。因此,优选薄玻璃不含Li2O。
根据本发明的薄玻璃可以包含K2O。K2O用于精确调节粘度。优选地,以0至8摩尔%、特别是最高为4摩尔%或仅最高为1摩尔%的量将其包含在玻璃中。如同Li2O中的情况,在玻璃中的比例太高,导致离子迁移率升高且耐化学性下降,从而优选薄玻璃不含任何K2O。
根据本发明的薄玻璃可以包含Na2O。Na2O用于精确调节粘度。优选地,以0至10摩尔%、特别是最高为4摩尔%或仅最高为1摩尔%的量将其包含在玻璃中。如同Li2O中的情况,在玻璃中的比例太高,导致离子迁移率升高且耐化学性下降。因此,优选的实施方案不含Na2O。
根据上述段落可以得出,应对碱金属氧化物在本发明薄玻璃中的含量进行限制以避免在其加工期间发生浸出效应。这是将碱金属氧化物Li2O、Na2O和K2O的比例优选限制为至多4摩尔%、进一步优选至多2摩尔%的含量的原因。因此,根据本发明的薄玻璃优选都不含或仅包含可能因原料中不可避免的杂质而引入的低比例的碱金属氧化物。碱金属氧化物降低玻璃的耐化学性。
所述薄玻璃的一些实施方案包含MgO。优选地,其含量为最高3摩尔%,进一步优选为最高2摩尔%。MgO用于调节玻璃的粘度。当MgO的量太高时,则玻璃结晶的倾向提高。因此,优选实施方案不含MgO。
所述薄玻璃可以包含SrO。于是,以最高为12摩尔%或最高为11摩尔%的量包含SrO以调节玻璃的粘度,但在优选实施方案中,该含量为至多10摩尔%或至多8摩尔%。当SrO的量太高时,则导致玻璃太脆。
本发明的薄玻璃可以包含CaO以调节粘度对温度的依赖性。为此,以最高为10摩尔%的量使用CaO,其中优选实施方案的含量最高为8摩尔%。当CaO的量太高时,则导致玻璃太脆。
为了优化调节玻璃的长度,氧化物BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO一起总的比例应优选为30至50摩尔%、进一步优选35至46摩尔%、最优选39至44摩尔%的值。
为了提高所述薄玻璃的折射率,可以使用TiO2和/或ZrO2。在这种情况中,TiO2的含量优选为0至9摩尔%,特别优选1至6摩尔%。在特别优选的实施方案中,使用至少3摩尔%的TiO2。在添加TiO2和/或ZrO2的条件下,还可提高化学稳定性。
ZrO2的含量优选为0至5摩尔%、特别优选0.25至4摩尔%或最高为3摩尔%。当以过高的量使用这些组分时,则玻璃结晶的倾向提高。在本发明特别优选的实施方案中,所述薄玻璃包含两种组分TiO2和ZrO2,其中优选TiO2的含量总是高于ZrO2的含量。在特别优选的实施方案中,TiO2的含量甚至比ZrO2的含量的两倍还要高。
根据本发明的玻璃可以以0至7摩尔%的量包含Y2O3。但优选的实施方案不含Y2O3。此外,所述薄玻璃可以包含Nb2O5,优选以0至9摩尔%、进一步优选0.25至5摩尔%或最高为3.5摩尔%或最高为3摩尔%的比例包含Nb2O5。另外任选的组分为La2O3,其可以以0至10摩尔%、特别优选0.1至5摩尔%的含量使用。该段落中所提及的组分用于调节根据本发明所要求的高折射率。但必须考虑,必须对这些组分的用量进行限制,否则结晶倾向提高得太多。已经显示,以0至8摩尔%、优选0至5摩尔%的总量将此处讨论的氧化物(Y2O3、Nb2O5、La2O3)用于根据本发明的薄玻璃中是有利的。还必须考虑,此处提及的这些组分极其昂贵,且同样由于该原因而应对用量进行限制。
为了能够实现根据本发明的薄玻璃的高折射率,优选以强烈提高折射率的组分TiO2、ZrO2、Nb2O5、La2O3、Y2O3之和为至少2.5摩尔%、进一步优选至少3摩尔%、更优选至少4摩尔%的方式选择所述玻璃的组成。但为了限制结晶倾向,该和应优选不超过15摩尔%、进一步优选12摩尔%、更优选9.5摩尔%、特别优选8摩尔%的值。
当在该说明书中提及所述玻璃不含某种组分或其不含特定组分时,则这意味着,该组分仅可作为玻璃中的杂质存在。这是指其未以明显的量添加或包含。根据本发明,不明显的量为小于1000ppm、优选小于500ppm、最优选小于100ppm的量。优选地,根据本发明的薄玻璃不含本说明书中未提及的组分以作为玻璃成分。特别地,本发明的薄玻璃优选不含PbO,因为PbO是对环境和健康有害的组分。此外,所述玻璃优选不含Bi2O3,因为该组分强烈提高结晶倾向和玻璃的原料成本并降低透射率。所述玻璃优选不含Fe2O3,因为Fe2O3降低透射率。
另外,可以将常规精炼剂例如特别是SnO2、Sb2O3、硫酸盐和/或氯化物添加至所述薄玻璃以用于精炼。
还可添加As2O3,但由于毒物学的原因和对环境有害的原因而优选将其省略。
如上文已经提及地,根据本发明的玻璃具有相对低的熔化温度和热加工温度。根据本发明的玻璃的热加工温度(VA)优选低于1000℃,进一步优选800℃至1000℃的范围,特别优选820℃至970℃的范围。加工温度低可防止集料受到损伤并由此提高生产的成本效益。
根据本发明的玻璃的熔化温度,其由所述玻璃具有102dPas的粘度时的温度表示,优选在至少800℃且至多1150℃的范围内,进一步优选在至少900℃且至多1100℃的范围内。
根据本发明的玻璃的玻璃化转变温度(Tg)优选高于550℃,进一步优选高于600℃,且优选低于750℃,进一步优选低于700℃。
优选地,通过平板玻璃法制备本发明的薄玻璃。根据本发明的方法包括如下步骤:
a.熔化玻璃混合物,所述玻璃混合物包含以摩尔%计的如下组分:
b.将所述玻璃熔体加工成薄玻璃。
优选分别通过在线制造法或平板玻璃法将玻璃熔体加工成薄玻璃。特别地,其特征在于在熔化状态加工玻璃熔体的步骤,而之前不需要任何冷却。
优选地,所述平板玻璃法为下拉法或溢流熔融法。其它方法如浮法和压延法也是可行的,但由于玻璃表面变得更差的趋势,所以所述方法是不优选的。如果对玻璃进行浮法,则还必须考虑特定的单种组分的氧化还原特定性质。因此,这种热成形工艺是不优选的。
根据本发明的平板玻璃法优选为所谓的在线(in line)法,其中将薄玻璃熔化,其后立即成形。从而,不是将薄玻璃首先浇铸成条材,然后加工,而是在熔化步骤之后直接将其成形为薄玻璃。
优选方法是下拉法和溢流熔融法。在WO 02/051757 A1中对下拉法进行了描述,而在WO 03/051783 A1中对溢流熔融法进行了描述。
在下拉法中,任选使用拉杆,通过喷嘴流出拉伸罐的玻璃熔体,通过布置在侧面的辊子形成为下拉至期望厚度和宽度的玻璃片。
在溢流熔融法中,将玻璃熔体导引入溢流托盘中,所述玻璃熔体在至少两侧处从所述溢流托盘流过其边缘(溢流)。向下流动的玻璃熔体的两个片沿溢流托盘的壁向下运行并在尖角壁的下部处合并(融合)成玻璃片。
在两种方法中,玻璃熔体都得以保持液体状态并以液体状态移动相对长的时间段。因为结晶的危险相对高。由此,必须特别考虑结晶方面。另一个重要方面是玻璃的温度/粘度分布。当在降温的情况中玻璃不会在短时间段内变得太粘稠时且当加工温度不太高时,所述加工显示好得多的结果。本发明玻璃的特征在于这些性质,因此,能够更稳定地设计所述工艺的实施并能够显著提高所使用生产设施(拉伸罐、溢流熔融通道等)的预期使用寿命。
本发明还涉及如下的层复合组件,其包含本发明的至少一种薄玻璃。所述层复合组件优选为透明的,或者至少从至少一侧是透明的。
根据本发明的层复合组件优选包含半导体层和两个电极。在这种情况中,电极可以为导电透明氧化物层(例如ITO)或另外的银纳米线电极,通过其布置而允许导电。所述层复合组件优选还包含基底层或覆盖层,其中所述基底层或覆盖层包含根据本发明的薄玻璃或由其组成。
由于根据本发明的薄玻璃通常仅包含非常少量的碱金属氧化物,所以在所述层复合组件的优选实施方案中,在所述薄玻璃与半导体层之间不需要阻挡层或隔离层。通常,在特定半导体层的情况中,需要这种隔离层以避免碱性离子扩散入半导体层中。碱性离子扩散入半导体层中可能导致缺陷直至造成***彻底故障(例如在用于TFT显示器中的情况下)。
在所述层复合组件的两侧上都具有玻璃基底的***也是可行的,其中这种***在透明OLED照明***中是特别优选的,或还利用玻璃来实现OLED或PV***的密封的封装。
在优选实施方案中,所述层复合组件用于组装发光OLED***。
包含本发明薄玻璃作为基底层或覆盖层的本发明层复合组件,通常特别适用于其中辐射例如可见光、UV、IR或其它辐射应通过所述***进行导引且一个或多个层具有更高的折射率的所有用途,其中在一个或多个层之间的界面处可发生反射。
通常,这些用途例如为光学用途,且特别是半导体用途,例如OLED***(作为显示器,且特别是还作为用于区域照明的发光体)。另一种半导体用途例如为薄层光伏器件,特别优选有机薄层PV。
在可选性实施方案中,根据本发明的层复合组件还可用于太阳能模块中或用作太阳能模块。明显的是,在根据本发明还可用于太阳能模块的玻璃的帮助下,能够在层复合组件中实现有利的性质,因为还是在这种情况中,光不受阻碍地通过基底玻璃是重要的。因此,在使用这些层复合组件的条件下,能够得到具有更高效率的太阳能模块。此外,在这种太阳能模块中,以与电极组合的方式使用所述层复合组件。
通过平板玻璃工艺能够制造根据本发明的薄玻璃。根据本发明,“平板玻璃工艺”优选是指导致玻璃具有下述嵌块纵横比(厚度与表面积)的工艺。这些嵌块的特征在于,相对于0.1至1mm、最高达3mm厚度的标准厚度,0.02mm的最小厚度(最薄的玻璃)。优选地,宽度为0.1至3m。平板玻璃工艺的类型随优选方法下拉法和溢流熔融法与相关工艺之间预期的纵横比而变化。因此,根据本发明,在基底层中实现薄玻璃的所需厚度。在折射率>1.6的常规光学玻璃的条件下,不能实施这些平板玻璃工艺,因为其包含造成玻璃结晶稳定性低的组分和/或组合物。
所述层复合组件中的基底层优选具有小于3mm的层厚度。进一步优选地,这种层的厚度小于2mm,特别优选小于1mm或小于0.5mm。在所述层组件的优选的柔性形式方面,层厚度优选<500μm,特别优选<200μm。这是有利的,因为玻璃的弹性随厚度的下降而升高。从而在厚度增大的条件下,所述层复合组件总体上弹性变小。但当层厚度选择得小时,则一方面加工性受到限制,且另一方面层复合组件抗损伤性总体更小。因此,所述基底层的层厚度优选为至少0.03mm,进一步优选至少0.05mm。通过适当选择配料来实现薄玻璃的有利弹性。
优选地,所述层复合组件是OLED照明***(发光体)的构成部分。本发明还涉及本发明玻璃的用途,其用作OLED用基底玻璃和/或用于OLED照明***中。
本发明还涉及本发明玻璃的如下用途,其以薄玻璃的形式用作基底或覆盖物,特别是用于包含半导体层的层复合组件中。优选在上述层复合组件中的用途。
具体实施方式
实施例
如下实施例显示了本发明薄玻璃的合成组成以及这些玻璃的一些参数。除了比例数据之外,给出的数据以摩尔%计。给出的比例是指物质的量的摩尔比。
k.E.=未确定脱玻化,VA=加工温度
EW=软化温度,Tg=玻璃化转变温度,η=粘度
所有实施例的玻璃都可通过根据本发明的在线制造法将其加工成本发明的薄玻璃而不发生结晶。
Claims (13)
1.一种具有至少一个火焰磨光的表面的薄玻璃,所述薄玻璃具有高于1.60的折射率,且包含以摩尔%计的如下组分:
其中物质BaO与ZnO的量的摩尔比小于1.5,
其中所述薄玻璃具有小于3mm的厚度且其中所述火焰磨光的表面具有至多5nm的均方根粗糙度。
2.根据权利要求1所述的薄玻璃,其包含以摩尔%计的如下组分:
3.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其B2O3的含量为至少6摩尔%。
4.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其中BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO的含量之和为至少30摩尔%且至多50摩尔%。
5.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其中TiO2、ZrO2、Y2O3、La2O3和Nb2O5的含量之和为至少2.5摩尔%且至多12摩尔%。
6.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其包含以摩尔%计的如下组分:
7.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其中所述薄玻璃具有小于2mm的厚度。
8.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其中所述薄玻璃具有小于1mm的厚度。
9.根据权利要求1或2所述的薄玻璃,其中所述薄玻璃具有小于0.5mm的厚度。
10.一种层复合组件,其包含根据前述权利要求中的任一项所述的薄玻璃和至少一个半导体层。
11.根据权利要求10所述的层复合组件,其中所述层复合组件是OLED。
12.一种制造根据权利要求1至9中的任一项所述的薄玻璃的方法,所述方法包括如下步骤:
a.熔化玻璃混合物,所述玻璃混合物包含以摩尔%计的如下组分:
b.将玻璃熔体加工成薄玻璃。
13.根据权利要求1至9中的任一项所述的玻璃的用途,其以薄玻璃的形式用作基底或覆盖物。
Applications Claiming Priority (2)
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DE201310102848 DE102013102848B3 (de) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | Hochbrechende Dünngläser, Verfahren zu deren Herstellung, Schichtverbund und Verwendung |
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