[发明专利]抗菌化学强化玻璃及其优化制造方法

说明书

一种抗菌化学强化玻璃以及一种用于制造所述化学强化抗菌玻璃的方法。所述抗菌化学强化玻璃包括抗菌表面层，其具有至少0.1at％的银离子与至少0.1at％的铜离子，其中所述化学强化抗菌玻璃具有小于1的CIE颜色通道b*。

技术领域

本发明是关于一种抗菌化学强化玻璃与一种用于制造化学强化抗菌玻璃的方法。

背景技术

由于工业快速成长的结果，环境破坏与疾病已经变得越来越受到关注。特别是近年来，SARS、伊波拉与禽流感病毒的威胁已经提高了对于清洁与个人卫生需求的意识。随着触控技术的进步，消费者逐渐意识到在移动装置上可能有细菌存在，特别是在家用时、工作时、以及任何地方都越来越常共享触控启用表面。因此，对于开发有效率且低成本的具抗菌性质的覆盖玻璃就存在有迫切需求。

长久以来，已经知道银有其优越的抗菌性质；然而，银相对昂贵，因此无法完全被使用于工业玻璃生产。大部分的传统抗菌玻璃都是在玻璃表面上具有银抗菌层。有数种方法可被用于形成此层，例如通过在形成玻璃的原材料中添加银、利用银盐喷雾热分解、于离子交换浴中添加银、以银涂布玻璃、以银进行真空溅镀、以及用于从包含硝酸银与正硅酸乙酯的溶液形成银掺杂复合二氧化硅透明薄膜的溶胶-凝胶工艺。在这些方法中，对离子交换浴添加银是最常见的、也是最可能被用来量产具有抗菌性质的玻璃的技术。传统的离子交换工艺用以化学强化玻璃基板，且一般涉及将玻璃置放于含有离子半径比玻璃中的离子更大的离子的熔融盐中，使得存在于玻璃中的较小离子可被熔融盐溶液中的较大离子置换。一般而言，熔融盐中存在的钾离子会取代存在于玻璃中的较小钠离子。在玻璃中的较小钠离子被加热溶液中的较大钾离子取代可导致在玻璃的两个表面上都形成压缩应力层、以及于压缩应力层之间所夹的中央张力区。中央张力区的拉伸应力(「CT」)(一般是以「兆帕(MPa)」来表示)与压缩应力层的压缩应力(「CS」)(一般也是以「兆帕」表示)和压缩应力层的深度(「DOL」)有关，如下式所示：

CT＝CS×DOL/(t-2DOL)

其中t为玻璃的厚度。

用于制造具抗菌性质的玻璃的传统离子交换方法包括将银添加至传统离子交换浴的单一步骤方法。然而，由单一步骤离子交换方法所生成的玻璃具有某些缺点，例如降低可见光的穿透率的银胶化、因为玻璃表面上低银浓度而导致低抗菌效果，以及在玻璃的深离子交换交换层中存在的对于玻璃抗菌性质没有效用的显著含量的银。

仅简单含有银作为用以形成可离子交换玻璃的批次材料中的成分的玻璃也具有缺点。具体而言，从这种批次材料所生成的玻璃在玻璃表面上将具有低银浓度，且因此会具有不良的抗菌性质。如果尝试通过在批次材料中含有高浓度的银来克服这个问题，则所生成的玻璃将具有可见的黄色，并且将因高温离子交换工艺所导致的银胶化而具有降低的抗菌性质，其将导致玻璃穿透性降低。

发明内容

附图说明

图1说明了根据一些实施方案的用于制造抗菌玻璃物品的方法的流程图。

图2说明了根据一些实施方案的抗菌玻璃物品的横截面图。

图3图示说明了根据一些实施方案的抗菌玻璃物品的穿透率。

实施方式

在数个例示实施方案中，本发明提供了具有抗菌性质的化学强化玻璃、以及用于制造所述化学强化玻璃的方法。所述化学强化玻璃具有特别应用，可作为电子显示器的抗菌覆盖玻璃、触控显示器(例如智能电话、平板、记事本及自动柜员机)、车辆挡风玻璃及建筑结构。所述化学强化玻璃也可使用于会因具有抗菌性质而得益的手持物品，例如婴儿奶瓶与玻璃器皿。如在本文中使用，用语「抗菌」意指具有抗生素、抗细菌、抗真菌、抗寄生虫与抗病毒特性中的一种或多种特性的材料。

根据数个例示实施方案，具有抗菌性质的化学强化玻璃是由可离子交换玻璃组成物制得，所述组成物包括：