蓋板玻璃制品的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種蓋板玻璃制品包括具有三維形狀、內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面的玻璃主體。所述內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面各自具有小于1納米的表面粗糙度(Ra)，且不含直徑大于150微米的壓痕。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蓋板玻璃制品 相關(guān)申請(qǐng)交叉參考
[0001] 本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C. §120要求2013年2月22日提交的美國(guó)申請(qǐng)系列號(hào) 13/774, 238的優(yōu)先權(quán)，后者根據(jù)35U.S.C. § 119,要求2012年5月31日提交的美國(guó)臨時(shí)申 請(qǐng)系列第號(hào)61/653, 476的優(yōu)先權(quán)，上述申請(qǐng)的內(nèi)容是本申請(qǐng)的基礎(chǔ)并通過(guò)參考完整地結(jié) 合于此。 領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于移動(dòng)或手持電子設(shè)備的蓋板。 背景
[0003] 手持設(shè)備的蓋板不僅要發(fā)揮其功能，而且要美觀。玻璃是用于制造這種蓋板的材 料之一。本發(fā)明涉及成形的玻璃制品，其具有使得它可用作蓋板玻璃的性能特征。 概沭
[0004] -方面，一種蓋板玻璃制品包括具有三維形狀、內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面的玻璃主體。 所述內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面各自具有小于1納米的表面粗糙度（Ra)，且不含直徑大于150微 米的壓痕。在一些實(shí)施方式中，所述內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面各自具有小于0. 7納米的表面粗 糙度（Ra)。在一些實(shí)施方式中，所述內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面中的至少一個(gè)具有小于0.3納米 的表面粗糙度（Ra)。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體的壁厚是0.3-3毫米。在一些實(shí)施 方式中，所述壁厚的變化小于± 100微米。在一些實(shí)施方式中，所述壁厚的變化在小于或等 于± 10%之內(nèi)。
[0005] 在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體還包括在表面的任意處的25毫米χ25毫米區(qū)域 內(nèi)，人用裸眼在1000勒克斯下可觀察到的少于10個(gè)非壓痕缺陷。
[0006] 在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體包括平坦的部分。在一些實(shí)施方式中，所述平坦 的部分在10毫米XlO毫米的區(qū)域內(nèi)的平坦度好于±150微米，以及在其他實(shí)施方式中，所 述平坦的部分在25毫米X25毫米的區(qū)域內(nèi)的平坦度好于±50微米。在一些實(shí)施方式中， 所述玻璃主體包括至少一個(gè)彎曲的部分。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)彎曲的部分的 彎曲半徑約為1-20毫米。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)彎曲的部分是花鍵（spline)。 彎曲角度是玻璃繞著彎曲半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度，單位是度。例如，平坦玻璃板上的單一 90°徑 向彎曲角將形成相互成直角的兩平面。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)彎曲的部分的彎 曲角度為大于〇°到90°。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)彎曲的部分的彎曲角度大于 90。。
[0007] 實(shí)施方式還可具有高光學(xué)透射率。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體在400-800 納米的波長(zhǎng)范圍的光學(xué)透射率大于85%。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體在400-800納 米的波長(zhǎng)范圍的光學(xué)透射率大于90%。
[0008] 實(shí)施方式可具有改善的強(qiáng)度或耐損壞性。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體的壓 縮應(yīng)力大于300MPa。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體的莫氏硬度大于7。在一些實(shí)施方 式中，所述玻璃主體是鋼化的，且可化學(xué)鋼化或熱鋼化。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體 包括經(jīng)過(guò)離子交換的玻璃。在一些實(shí)施方式中，所述經(jīng)過(guò)離子交換的玻璃的層深度大于15 微米或大于25微米。
[0009] 另一方面包括一種蓋板玻璃制品，其包括具有三維形狀、內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面的 玻璃主體，且所述蓋板玻璃制品還包括下述的至少一種特征：小于1納米的表面粗糙度 (Ra)，且不含直徑大于150微米的壓痕；小于0. 7納米的表面粗糙度（Ra);小于0. 3納米的 表面粗糙度（Ra) ;〇. 3-3毫米的壁厚，其中所述壁厚的變化小于±100微米或者所述壁厚 的變化在小于或等于±10%之內(nèi)；在表面的任意處的25毫米x25毫米區(qū)域內(nèi)，人用裸眼在 1000勒克斯下可觀察到的小于10個(gè)非壓痕缺陷；平坦的部分，其中所述平坦的部分在10 毫米XlO毫米的區(qū)域內(nèi)的平坦度好于±150微米或者所述平坦的部分在25毫米x25毫米 的區(qū)域內(nèi)的平坦度好于±50微米；至少一個(gè)彎曲的部分，其中所述至少一個(gè)彎曲的部分的 彎曲半徑約為1-20毫米和/或所述至少一個(gè)彎曲的部分是花鍵；在400-800納米的波長(zhǎng)范 圍大于85%的光學(xué)透射率或者在400-800納米的波長(zhǎng)范圍大于90%的光學(xué)透射率；大于 300MPa的壓縮應(yīng)力；大于7的莫氏硬度；經(jīng)過(guò)離子交換的玻璃；或者層深度大于15微米或 大于25微米的經(jīng)過(guò)離子交換的玻璃。
[0010] 實(shí)施方式可用于電子設(shè)備中。在一些實(shí)施方式中，所述玻璃主體適用于覆蓋具有 平板顯示裝置的電子設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，所述電子設(shè)備是電話、顯示器、電視、手持設(shè) 備或輸入板。
[0011] 應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都只是本發(fā)明的示例，用來(lái)提供理 解要求保護(hù)的本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評(píng)述或框架。包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一 步理解，附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖舉例說(shuō)明了本發(fā)明的各種 實(shí)施方式，并與描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理和操作。 附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0012] 以下是對(duì)附圖中各圖的描述。為了清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，附圖不一定按比例繪制，附圖 的某些特征和某些視圖可能按比例放大顯示或以示意圖方式顯示。
[0013] 圖1顯示了一種示例蓋板玻璃形狀。
[0014] 圖2顯示了另一種示例蓋板玻璃形狀。
[0015] 圖3A顯示了與模具接觸的3D玻璃制品側(cè)面的表面粗糙度輪廓，且Ra= 0. 691納 米（平均）。
[0016] 圖3B顯示了未與模具接觸的3D玻璃制品側(cè)面的表面粗糙度輪廓，且Ra= 0. 2731 納米（平均）。
[0017] 圖4顯示了平坦的熔合形成的玻璃的表面粗糙度輪廓，且Ra= 0. 2651納米（平 均）。
[0018] 圖5是3D蓋板玻璃的透射率曲線。 發(fā)明詳沭
[0019] 參考以下詳細(xì)描述、附圖、實(shí)施例、權(quán)利要求以及之前和以下的描述，可以更容易 地理解本發(fā)明。但是，在揭示和描述本發(fā)明的組合物、制品、裝置和方法之前，應(yīng)理解，本發(fā) 明不限于所揭示的具體組合物、制品、裝置和方法，除非另有說(shuō)明，因?yàn)樗鼈儺?dāng)然是可以改 變的。還應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述特定的方面而不是起限制作用。
[0020] 以下描述是作為啟用教導(dǎo)來(lái)提供的。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)和體會(huì)到，可 以對(duì)本文所述的各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行各種改變，同時(shí)仍然能夠達(dá)到所述有益的結(jié)果。還顯而 易見(jiàn)的是，本發(fā)明所需的有益結(jié)果中的一部分可以通過(guò)選擇一些特征而不利用其他的特征 來(lái)獲得。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，對(duì)本發(fā)明的許多更改和修改都是可能的，在某些 情況下甚至是希望的，并且是本發(fā)明的一部分。因此，下面的描述只是作為說(shuō)明性的，且不 應(yīng)解釋為構(gòu)成限制。
[0021] 揭示了材料、化合物、組合物以及組分，它們可用于所揭示的方法和組合物，可結(jié) 合所揭示的方法和組合物使用，可用于制備所揭示的組合物，或者是所揭示的方法和組合 物的實(shí)施方式。在本文中公開(kāi)了這些和其他的材料，應(yīng)理解當(dāng)公開(kāi)了這些材料的組合、子 集、相互作用、組等等而未明確地具體揭示這些化合物的每個(gè)不同的單獨(dú)和共同組合以及 排列時(shí)，在本文中具體設(shè)想和描述了它們中的每一種情況。因此，如果公開(kāi)了一類(lèi)取代物A、 B、和C并且還公開(kāi)了一類(lèi)取代物D、E、和F和組合的實(shí)施方式A-D的實(shí)例，則可單獨(dú)地和共 同地設(shè)想每一個(gè)。因此，在本例中，具體設(shè)想了以下組合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E 和C-F中的每一個(gè)，應(yīng)認(rèn)為以上這些都是從A、B和C;D、E和F;以及實(shí)例組合A-D的內(nèi)容揭 示的。同樣，也具體設(shè)想并揭示了上述的任何子集或這些子集的組合。因此，例如，具體設(shè) 想了A-E、B-F和C-E的亞組，并應(yīng)認(rèn)為它們是從A、B和C;D、E和F;以及實(shí)例組合A-D的 內(nèi)容揭示的。這種概念應(yīng)用于本內(nèi)容的所有方面，包括但不限于組合物的任何組分以及所 揭示組合物的制備方法和使用方法中的各步驟。因此，如果存在可進(jìn)行的多個(gè)附加步驟，應(yīng) 當(dāng)理解可通過(guò)所公開(kāi)方法的任一特定實(shí)施方式或?qū)嵤┓绞降慕M合來(lái)進(jìn)行這些附加步驟中 的每一個(gè)，而且可具體設(shè)想每一個(gè)這樣的組合且應(yīng)當(dāng)認(rèn)為它是公開(kāi)的。
[0022] 在本說(shuō)明書(shū)和下面的權(quán)利要求書(shū)中提到許多術(shù)語(yǔ)，這些術(shù)語(yǔ)具有本文所述的含 義。
[0023] "包括"、"包含"或類(lèi)似術(shù)語(yǔ)意為包括但不限于，即內(nèi)含而非排它。
[0024] 術(shù)語(yǔ)"約"修飾了所有范圍內(nèi)的術(shù)語(yǔ)，除非另有說(shuō)明。例如，約1、2或3相當(dāng)于約 1、約2或約3,并且還包括約1-3,約1-2以及約2-3。組合物、組分、成分、添加劑和類(lèi)似方 面的公開(kāi)的具體和優(yōu)選數(shù)值及其范圍僅用于說(shuō)明，它們不排除其它定義的數(shù)值或所定義的 范圍內(nèi)的其它數(shù)值。本發(fā)明的組合物和方法包括具有本文所述的任何數(shù)值或數(shù)值的任何組 合、具體數(shù)值、更具體的數(shù)值和優(yōu)選數(shù)值的組合物和方法。
[0025] 除非另外說(shuō)明，否則，本文所用的不定冠詞"一個(gè)"或"一種"及其相應(yīng)的定冠詞 "該"表示至少一（個(gè)/種），或者一（個(gè)/種）或多（個(gè)/種）。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一方面的三維（3D)蓋板玻璃可用來(lái)覆蓋具有顯示裝置的電子設(shè) 備。在一些實(shí)施方式中，顯示區(qū)域是平坦的或平面的。3D蓋板玻璃將保護(hù)顯示裝置，同時(shí)允 許觀看該顯示裝置和與該顯示裝置互動(dòng)。3D蓋板玻璃具有前蓋板玻璃部分和一個(gè)或多個(gè)側(cè) 面蓋板玻璃部分，所述前蓋板玻璃部分用于覆蓋顯示裝置所處的電子設(shè)備的前側(cè)面；所述 一個(gè)或多個(gè)側(cè)面蓋板玻璃部分用于包繞該電子設(shè)備的周界側(cè)面。前蓋板玻璃部分和所述一 個(gè)或多個(gè)側(cè)面蓋板玻璃部分是鄰接的。
[0027] 另一方面包括三維（3D)蓋板玻璃，用作電子設(shè)備背面和側(cè)面部分的至少一部分 的蓋板，稱(chēng)為背板（backplate)。在一些實(shí)施方式中，背板是平坦的或平面的。背板可保護(hù) 設(shè)備中的電子組件和/或提供耐刮擦或耐損壞的表面。電子設(shè)備還可在該設(shè)備的部分背面 或整個(gè)背面上具有顯示裝置，在這種情況下，背板可在該區(qū)域上具有平坦的表面且可用作 第二顯示區(qū)域的第二蓋板。背蓋板玻璃部分與一個(gè)或多個(gè)側(cè)面蓋板玻璃部分是鄰接的。
[0028] 在一些實(shí)施方式中，所述3D蓋板玻璃具有至少一個(gè)平坦或平面部分。在一些實(shí)施 方式中，這個(gè)平坦或平面部分覆蓋電子設(shè)備的至少一部分顯示區(qū)域。在一些實(shí)施方式中，在 25毫米x25毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMaster"工具所測(cè)，平坦的3D蓋板玻璃的平坦度好于 ±10微米，±25微米，±50微米，±75微米，±100微米，±125微米，±150微米，±100 微米，±200微米，±250微米，±300微米，或±400微米。在一些實(shí)施方式中，在200 毫米x200毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMasters'工具所測(cè)，平坦的3D蓋板玻璃的平坦度好于 ±10微米，±25微米，±50微米，±75微米，±100微米，±125微米，±150微米，±100 微米，±200微米，±250微米，±300微米，或±400微米。在一種實(shí)施方式中，在25毫 米x25毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMaster11工具所測(cè)，平坦的前蓋板玻璃部分的平坦度好于 ± 150微米。在一種實(shí)施方式中，在200毫米x200毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMaste/工具所 測(cè)，平坦的前蓋板玻璃部分的平坦度好于±150微米。在一種實(shí)施方式中，在200毫米x200 毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMasteF工具所測(cè)，平坦的前蓋板玻璃部分的平坦度好于±100 微米。在一種實(shí)施方式中，在200毫米x200毫米的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMaster9工具所測(cè)， 平坦的前蓋板玻璃部分的平坦度好于±50微米。在一種實(shí)施方式中，在25毫米x25毫米 的區(qū)域內(nèi)，如用FlatMaster8工具所測(cè)，平坦的前蓋板玻璃部分的平坦度好于±50微米。 在另一種實(shí)施方式中，前蓋板玻璃部分可以是彎曲的。
[0029] 3D蓋板玻璃的另一方面是彎曲半徑或曲率。3D蓋板玻璃具有至少一個(gè)彎曲表面， 且在一些實(shí)施方式中，可包括兩處或更多處彎曲。彎曲可以是恒定的，包括具有恒定中心點(diǎn) 的固定半徑，或者可以是變化的，例如在花鍵（spline)結(jié)構(gòu)的情況下。在一些實(shí)施方式中， 彎曲是具有變化的半徑的復(fù)合彎曲，如布爾梅斯特（Burmester)曲線所描繪的彎曲。可基 于電子設(shè)備的周界側(cè)面幾何形狀來(lái)選擇彎曲角度和半徑。在一些實(shí)施方式中，彎曲角度為 大于0°到90°。在一些實(shí)施方式中，彎曲角度可大于90°。在一些實(shí)施方式中，彎曲半徑 約大于或等于約1毫米。在一些實(shí)施方式中，彎曲半徑約為1毫米-約20毫米，約1-約 15毫米，約1毫米-約10毫米，約1毫米-約5毫米，約2毫米-約20毫米，約2-約 15毫米，約2毫米-約10毫米，約2毫米-約5毫米，約5-約15毫米，約5毫米-約 10毫米，或約1毫米-約20毫米。在一些實(shí)施方式中，彎曲半徑大于或等于約0. 25, 0. 5， 0· 75，1. 0，1. 25，1. 5，1. 75, 2. 0, 2. 25, 2. 5, 2. 75, 3. 0, 3. 5, 4. 0, 4. 5, 5. 0, 6. 0, 7. 0, 8. 0, 9. 0， 10. 0, 15. 0, 20. 0 毫米。
[0030] 3D蓋板玻璃的非限制性例子如圖1和2所示。在圖1中，3D蓋板玻璃100包括前 蓋板玻璃部分102和側(cè)面蓋板玻璃部分104。側(cè)面蓋板玻璃部分104環(huán)繞前蓋板玻璃部分 102且具有彎曲，賦予3D蓋板玻璃100盤(pán)子形狀。在圖2中，3D蓋板玻璃200包括前蓋板 玻璃部分202和側(cè)面蓋板玻璃部分204, 206。側(cè)面蓋板玻璃部分204, 206在前蓋板玻璃部 分202的相對(duì)側(cè)面。
[0031] 在一些實(shí)施方式中，3D蓋板玻璃由2D玻璃板制成，且使用例如根據(jù)以下文獻(xiàn)所述 的熱再形成方法：美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)
【發(fā)明者】K·D·艾赫曼, K·R·蓋洛, W·B·馬汀格利三世, C·T·奧馬利, L·尤克雷辛克, K·L·沃森 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司