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双重纹理化玻璃制品及其制造方法

文献发布时间:2024-05-24 17:48:49


双重纹理化玻璃制品及其制造方法

技术领域

本说明书大体上涉及纹理化玻璃制品,更具体来说,涉及可用于显示器应用的纹理化玻璃制品。

背景技术

电子装置(例如,智能手机、平板)采用基于玻璃的材料。例如,此类便携式电子装置上的屏幕可以由基于玻璃的材料制造。可以在基于玻璃的材料上包含纹理化表面,从而为使用触笔时提供纸状触感体验。然而,在基于玻璃的材料上形成纸状纹理的现有方法通常在玻璃表面上使用涂层或层叠体,这有损当用手指触摸时候的玻璃感。

因此,存在对于具有纹理化表面的基于玻璃的材料的需求,其在没有使得手指触摸体验受损的情况下提供使用触笔时的纸状触感体验。此外,存在对于此类材料的生产方法的需求。本公开内容满足了这个需求和其它需求。

发明内容

根据一个或多个实施方式,双重纹理化玻璃制品可以包括:包含第一主表面和第二主表面的玻璃基材,所述第一主表面与所述第二主表面相反,其中,至少一部分的第一主表面包括双重纹理(dual-texture),所述双重纹理包括多个第一特征和多个第二特征,其中,所述多个第一特征包含相对于第一主表面的突出物,以及所述多个第二特征包含第一主表面中的凹痕和所述多个第一特征中的凹痕。

在以下的详细描述中给出了附加特征和优点,通过所作的描述,其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的,或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所描述的实施方式而被认识。

要理解的是,前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解,附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式,并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1A示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的双重纹理化玻璃制品的横截面图;

图1B示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的双重纹理化玻璃制品的俯视图;

图2A示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的消费者电子装置的俯视图;

图2B示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的消费者电子装置的正交视图;

图3A示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的玻璃制品的横截面图;

图3B示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的纹理化玻璃制品的横截面图;

图3C示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的纹理化玻璃制品的横截面图;

图4显示根据实施例2的实施方式的双重纹理化玻璃制品的表面轮廓;

图5显示根据实施例2的实施方式的双重纹理化玻璃制品的表面轮廓;以及

图6显示根据实施例2的实施方式的双重纹理化玻璃制品的表面轮廓。

具体实施方式

现将具体参考双重纹理化玻璃制品以及双重纹理化玻璃制品的制造方法。具体来说,双重纹理化玻璃制品适合用作电子装置中的显示器覆盖物。当使用者使用触笔与双重纹理化玻璃制品交互时,双重纹理化玻璃制品可以提供纸状触感体验。此外,当适用于用手指与双重纹理化玻璃制品交互时,双重纹理化玻璃制品可以具有所需的触感体验。此外,当用于电子显示器时,双重纹理化玻璃制品可以具有有利的光学性质。这种特征组合可以使得本文所述的双重纹理化玻璃制品对于用于电子装置(例如,平板)是合乎希望的,其中,用户可能采用触笔和/或手指与电子装置的显示屏交互。

在以下描述中,相同的附图标记表示附图所示的若干视图中类似或相应的部分。还要理解的是,除非另外指出,否则术语如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等是方便词语,不构成对术语的限制。每当将一个组描述为由一组要素中的至少一个要素或它们的组合组成时,应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式由任何数量的这些所列要素组成。除非另有说明,否则,列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限,以及所述范围之间的任意范围。除非另外说明,否则,本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示“至少一(个/种)”或者“一(个/种)或多(个/种)”。还要理解的是,在说明书和附图中揭示的各种特征可以任意和所有的组合方式使用。

除非另有说明,否则本文所述的玻璃的所有组分以摩尔百分比(摩尔%)表示,并且组成是以氧化物计。除非另有说明,否则所有温度都表述为摄氏度(℃)。无论是否在公开了范围之前或之后进行明确陈述,本说明书中公开的所有范围都包括被广泛公开的范围所包含的任意和全部范围与子范围。

要注意的是,本文可以用术语“基本上”和“约”来表示可能由任何定量比较、数值、测量或其它表示方法造成的内在不确定性的程度。在本文中还使用这些术语表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度,但是不会导致审议的主题的基本功能改变。如本文所用,当术语“约”用于修饰数值时,也公开了具体数值。

现参见图1A和1B,根据本文所述一个或多个实施方式,双重纹理化玻璃制品100可以包括玻璃基材101、第一主表面102和第二主表面104。双重纹理化玻璃制品100还可以包括边缘106。在双重纹理化玻璃制品100是片材的实施方式中(如图1A和1B示意性所示),第一主表面102可以与第二主表面104相反。在实施方式中,第一主表面102和第二主表面104可以是基本平坦的。可以在第一主表面102与第二主表面104之间测量双重纹理化玻璃制品100的厚度。在实施方式中,至少一部分的第一主表面102或第二主表面104包括双重纹理。在实施方式中,至少一部分的第一主表面102包括双重纹理,而第二主表面104可以基本不含双重纹理。在实施方式中,基本上全部的第一主表面102可以包括双重纹理。

本文所述的双重纹理可以被赋予到具有任何合适组成的玻璃制品上。例如,本文所述的双重纹理可以被赋予到具有适用于电子显示器中的任何组成的玻璃制品上,但不限于此。在实施方式中,双重纹理化玻璃制品100可以包含:55摩尔%至70摩尔%SiO

仍然参见图1A和1B,显示双重纹理200的结构。双重纹理化玻璃制品100的第一主表面102上的双重纹理200可以包括多个第一特征210和多个第二特征220。在实施方式中,所述多个第一特征210包括从第一主表面102延伸的突出物。在实施方式中,所述多个第二特征220包括第一主表面102中的凹痕以及所述多个第一特征210中的凹痕。

在实施方式中,所述多个第一特征210可以无规排布在双重纹理化玻璃制品100的第一主表面102上。如本文所述,“无规排布”指的是在双重纹理化玻璃制品100的第一主表面102上没有可辨识的重复图案的排布。不旨在受限于理论,使用第一特征210的无规排布可以改善双重纹理化玻璃制品的光学性质。例如,当双重纹理化玻璃制品100用作显示器的一部分时,双重纹理200中的第一特征210的无规排布可以降低显示器的闪光。此外,使用双重纹理200中的第一特征210的无规排布可以降低或消除可能来源于周期性纹理或具有重复图案的纹理的可感知的波度。

在实施方式中,所述多个第一特征210可以具有在平行于第一主表面102的平面中的横截面形状。在实施方式中,每个第一特征210可以具有基本圆形、椭圆形、卵形或多边形形状。应理解的是,在实施方式中,由于第一主表面102上的第一特征210的生产方法中的限制,第一特征210可能不是完美的圆形、椭圆形、卵形或多边形。然而,第一特征210的横截面形状可以是此类形状的近似。此外,第一特征210可以具有基本圆形、椭圆形、卵形或多边形的横截面形状。在图1B所示的实施方式中,第一特征210具有基本圆形横截面形状。然而,应理解的是,考虑其他横截面形状并且是可行的。

在实施方式中,第一特征210的尺寸可以是50μm至1000μm。例如,第一特征210可以具有如下尺寸:50μm至1000μm,150μm至1000μm,250μm至1000μm,350μm至1000μm,450μm至1000μm,550μm至1000μm,650μm至1000μm,750μm至1000μm,850μm至1000μm,950μm至1000μm,50μm至950μm,50μm至850μm,50μm至750μm,50μm至650μm,50μm至550μm,50μm至450μm,50μm至350μm,50μm至250μm,50μm至150μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,第一特征210的尺寸可以指的是在第一主表面102处将第一特征210围绕起来的最小圆的直径。例如,在图1B中,第一特征210d的尺寸可以是第一主表面102处的第一特征210d的直径D

在实施方式中,第一特征210的高度可以是0.1μm至10μm。例如,第一特征210可以具有如下高度:0.1μm至10μm,0.5μm至10μm,1μm至10μm,2μm至10μm,3μm至10μm,4μm至10μm,5μm至10μm,6μm至10μm,7μm至10μm,8μm至10μm,9μm至10μm,0.1μm至9μm,0.1μm至8μm,0.1μm至7μm,0.1μm至6μm,0.1μm至5μm,0.1μm至4μm,0.1μm至3μm,0.1μm至2μm,0.1μm至1μm,0.1μm至0.5μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,第一特征210的高度可以指的是在与主表面正交的方向上,从双重纹理化玻璃制品的主表面突出的第一主表面210的最大距离。例如,在图1A中,第一特征210a的高度H

在实施方式中,第一特征210之间的距离可以是50μm至1500μm。如本文所述,从相邻第一特征的中心到中心来测量第一特征210之间的距离。例如,第一特征210之间的距离可以是:50μm至1500μm,200μm至1500μm,350μm至1500μm,500μm至1500μm,650μm至1500μm,800μm至1500μm,950μm至1500μm,1100μm至1500μm,1250μm至1500μm,1400μm至1500μm,50μm至1400μm,50μm至1250μm,50μm至1100μm,50μm至950μm,50μm至800μm,50μm至650μm,50μm至500μm,50μm至350μm,50μm至200μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。不旨在受限于理论,第一特征210之间的距离可以足够大到使得当触笔在双重纹理化玻璃制品100的第一主表面102上移动时,尖端可以进入第一特征210之间的凹陷。当触笔的尖端能够进入第一特征210之间的空间时,预期第一特征210可以提供触笔在双重纹理化表面上发生移动的抗性。这种抗性可以使得当在玻璃制品的双重纹理化表面上使用触笔时,使用触感体验类似于在纸上使用钢笔或铅笔。例如,在图1B中,第一特征210b与第一特征210c之间的距离可以是距离D

在实施方式中,第二特征220的尺寸可以是0.5μm至20μm。例如,第二特征220可以具有如下尺寸:0.5μm至20μm,1μm至20μm,3μm至20μm,5μm至20μm,7μm至20μm,9μm至20μm,11μm至20μm,13μm至20μm,15μm至20μm,17μm至20μm,19μm至20μm,0.5μm至19μm,0.5μm至17μm,0.5μm至15μm,0.5μm至13μm,0.5μm至11μm,0.5μm至9μm,0.5μm至7μm,0.5μm至5μm,0.5μm至3μm,0.5μm至1μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,第二特征220的尺寸指的是在第一主表面102处将第二特征220围绕起来的最小圆的直径。例如,在图1B中,第二特征220a的尺寸可以是第一主表面102处的第二特征220a的直径D

在实施方式中,第二特征220的深度可以是0.1μm至1.5μm。例如,第二特征220可以具有如下深度:0.1μm至1.5μm,0.3μm至1.5μm,0.5μm至1.5μm,0.7μm至1.5μm,0.9μm至1.5μm,1.1μm至1.5μm,1.3μm至1.5μm,0.1μm至1.3μm,0.1μm至1.1μm,0.1μm至0.9μm,0.1μm至0.7μm,0.1μm至0.5μm,0.1μm至0.3μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,第二特征220的深度指的是在与主表面正交的方向上,第二特征220凹印进入到双重纹理化玻璃制品的主表面中或者进入到双重纹理化玻璃制品的主表面上的第一特征中的最大距离。例如,在图1A中,第二特征220的深度H

不旨在受限于理论,第二特征220可以改善双重纹理化玻璃制品的光学质量。例如,第二特征220可以对双重纹理化玻璃制品的表面粗糙度、雾度、闪光和漫射特性具有贡献作用。此外,当使用者与玻璃制品的双重纹理化表面交互时,第二特征220可以对于令人满意的手指触摸体验具有贡献作用。

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有1%至40%的雾度。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下雾度:1%至40%,5%至40%,10%至40%,15%至40%,20%至40%,25%至40%,30%至40%,35%至40%,1%至35%,1%至30%,1%至25%,1%至20%,1%至15%,1%至10%,1%至5%,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,雾度指的是“透射雾度”,并且根据ASTMD1003的“Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance ofTransparent Plastics(透明塑料的雾度和发光透射率的标准测试方法)”采用光源C,利用雾度-加德透明透射雾度计进行测量。不旨在受限于理论,当雾度较低时,当用作电子显示器的覆盖物时,基于双重纹理化玻璃的制品可以在高环境光条件(例如,明亮日光)下具有改善的性能。

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有0.1μm至1.5μm的表面粗糙度。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下表面粗糙度:0.1μm至1.5μm,0.3μm至1.5μm,0.5μm至1.5μm,0.7μm至1.5μm,0.9μm至1.5μm,1.1μm至1.5μm,1.3μm至1.5μm,0.1μm至1.3μm,0.1μm至1.1μm,0.1μm至0.9μm,0.1μm至0.7μm,0.1μm至0.5μm,0.1μm至0.3μm,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。除非另有说明,否则如本文所述的“表面粗糙度”指的是Ra(测得轮廓的算术平均偏差)。除非另有说明,否则以如下设定通过Zygo 9000测量Ra:扫描尺寸为200微米乘以220微米;目镜:20倍;图像放大2倍;相机分辨率0.224微米;滤波器:形式去除:圆柱形。不旨在受限于理论,当使用者用手指触摸双重纹理化玻璃制品100时,双重纹理化玻璃制品的表面粗糙度可以对令人愉悦触感体验具有贡献作用。

可以通过闪光来对第一主表面102包含双重纹理200的部分进行表征。“闪光”、“闪光对比度”、“显示器闪光”、“像素功率偏差”、“PPD”或者类似术语指的是当纹理化的透明表面与像素显示器结合时存在的视觉现象。通常来说,闪光的量化评估涉及使用视域中的具有纹理化表面的点亮的显示器或模拟显示器的成像。面积P的闪光计算等于σ(P)/μ(P),式中,σ(P)是面积P内所含的每个显示器像素的积分强度分布的标准偏差,其除以平均强度μ(P)。其符合如下规定:(1)J.Gollier等人,“Apparatus and method for determiningsparkle(确定闪光的设备和方法)”,US 9411180B2,美国专利商标局,2016年7月20日;(2)A.Stillwell等人,“Perception of Sparkle in Anti-Glare Display Screens(防眩光显示屏中闪光的感知)”,JSID 22(2),129-136(2014);以及(3)C.Cecala等人,“FourierOptics Modeling of Display Sparkle from Anti-Glare Cover Glass:Comparison toExperimental Data(来自防炫光覆盖玻璃的显示器闪光的傅立叶光学建模:与实验数据的比较)”,美国光学学会成像和应用光学大会,JW5B.8(2020年);本领域技术人员可以构建成像系统来量化闪光。或者,也可以使用市售可得系统(例如,SMS-1000,德国显示器测量技术和系统有限公司(Display Messtechnik&Systeme GmbH&Co.KG))。如本文所用,采用140PPI显示器测量闪光。140PPI显示器(例如,Z50,香港联想集团有限公司)仅具有绿色子像素发光(R=0,B=0,G=255)以显示器全亮度成像,采用f=50mm透镜/机械成像视觉照相机组合(例如,C220503 1:2.8 50mmΦ30.5,日本Tamron公司,以及Stingray F-125B,德国联合视觉技术有限公司(Allied Vision Technologies GmbH))。透镜设定为光圈=5.6,景深=0.3,工作距离=约290mm;在这些设定的情况下,显示器像素与照相机像素之比约为1至9。进行分析的视域含有约7500个显示器像素。照相机设定已经关闭了增益和伽马校正。在计算闪光之前,已经在分析过程中去除了(来自例如显示器的)周期性强度变化和非非周期性强度变化(例如,死像素)。

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有小于或等于7%的闪光。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下闪光:小于或等于7%,小于或等于6%,小于或等于5%,小于或等于4%,小于或等于3%,或者甚至小于或等于2%,但不限于此。

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有大于或等于20%的漫射。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下漫射:大于或等于20%,大于或等于30%,大于或等于40%,大于或等于50%,或者甚至大于或等于70%,但不限于此。不旨在受限于理论,当漫射大于20%时,玻璃制品可以具有有利的防眩光性质。如本文所述,可以采用市售可得系统SMS-1000(德国显示器测量技术和系统有限公司(Display Messtechnik&Systeme GmbH&Co.KG))来测量漫射。

可以通过图像清晰度来对第一主表面102包含双重纹理200的部分进行表征。通过题为“Standard Test Methods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of Coating Surfaces(涂层表面的图像清晰度光泽度的仪器测量的标准测试方法)”的ASTM方案D5767(ASTM 5767)的方法A来定义“反射图像清晰度”、“图像清晰度”或者“DOI”等术语。根据ASTM 5767的方法A,在玻璃制品的至少一个粗糙化表面上,在镜面观察角和略微偏离镜面观察角的角度进行玻璃反射因子的测量。结合通过这些测量获得的值来提供DOI值。具体来说,根据下式(1)计算DOI:

DOI=[1-R

式中,R

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有20%至92%的DOI。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下DOI:20%至92%,30%至92%,40%至92%,50%至92%,60%至92%,70%至92%,80%至92%,90%至92%,20%至90%,20%至80%,20%至70%,20%至60%,20%至50%,20%至40%,20%至30%,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在实施方式中,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有20%至100%的光泽度60°数值。例如,第一主表面102包含双重纹理200的部分可以具有如下光泽度60°数值:20%至100%,30%至100%,40%至100%,50%至100%,60%至100%,70%至100%,80%至100%,90%至100%,20%至90%,20%至80%,20%至70%,20%至60%,20%至50%,20%至40%,20%至30%,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。如本文所述,光泽度60°数值指的是采用市售可得Rhopoint光泽度计以相对于垂直成60°进行的测量。

本文所述的双重纹理化玻璃制品100可以被整合到另一制品中,例如但不限于具有显示器的制品。包含显示器的制品可以包括消费者电子件,例如:手机、平板和电脑。如图2A和2B所示是整合了双重纹理化玻璃制品100的示例性制品。具体来说,图2A和2B显示消费者电子装置300,其包括:具有前表面304、背表面306和侧表面308的外壳302;(未示出的)电子组件,其至少部分位于或者完全位于外壳内并且至少包括控制器、存储器和位于外壳302的前表面304或者与外壳302的前表面304相邻的显示器310;以及位于外壳303的前表面304或者在外壳303的前表面304上方的覆盖基材312,从而使其位于显示器310上方。在实施方式中,至少一部分的覆盖基材312可以包括任何本文所述的双重纹理化玻璃制品。在实施方式中,整个覆盖基材312包括任何本文所述的双重纹理化玻璃制品。

在实施方式中,对玻璃制品进行纹理化从而形成如本文所述的双重纹理化玻璃制品100的方法可以包括:向玻璃制品的第一主表面的一部分施加掩模,使得玻璃制品的第一主表面的至少一部分与第一蚀刻剂接触从而向玻璃制品的第一主表面赋予第一纹理以形成纹理化玻璃制品;从纹理化玻璃制品的第一主表面去除至少一部分的掩模;以及对玻璃制品的第一主表面进行进一步纹理化从而为第一主表面赋予第二纹理并由此形成双重纹理化玻璃制品100,其中,所述第二纹理不同于所述第一纹理。图3A、3B和3C示意性显示在本文所述的双重纹理化玻璃制品100的整个生产方法中的各个阶段的玻璃制品。

现参见图3A,向玻璃制品500的第一主表面502的一部分施加掩模400可以包括任何合适的沉积方法。在实施方式中,可以将掩模材料喷洒到或者任意其他方式沉积到玻璃制品500的第一主表面502上。例如,向玻璃制品500的第一主表面502的一部分施加掩模400可以包括喷墨打印、丝网印刷或者光刻。

在实施方式中,掩模400可以包含可以抵抗第一蚀刻剂的任何材料。例如,可以用紫外光进行固化的喷墨可以是适用于掩模的材料。此外,具有不饱和双键的烃类(例如,聚乙烯)可以是合适的掩模材料。在实施方式中,掩模400可以是可紫外固化喷墨,以及可以用过喷墨打印将掩模400施涂到玻璃制品500的第一主表面502。例如,在实施方式中,可紫外固化喷墨可以是

在实施方式中,可以以无规图案将掩模400施涂到玻璃制品500的第一主表面502。在实施方式中,施涂到玻璃制品500的第一主表面502的掩模400可以是不连续的,而玻璃制品500的第一主表面502的未被掩蔽区域可以是连续的。换言之,玻璃制品500的第一主表面502的每个掩蔽部分可以基本上被玻璃制品500的未掩蔽部分或者玻璃制品500的第一主表面502的边缘所围绕。在实施方式中,掩蔽400的尺度经过调节以形成上文关于图1A和1B所述的第一特征210。例如,掩蔽400可以具有任何合适的形状(例如,基本上圆形、椭圆形、卵形或多边形形状),但不限于此。此外,掩蔽400可以具有任何合适的尺寸。例如,掩蔽400可以具有50μm至1000μm的尺寸,如上文关于第一特征210所述。应注意的是,施涂到玻璃制品的第一表面的掩蔽400的尺寸和形状可以基本上对应于双重纹理化玻璃制品100的第一特征210的尺寸和形状。然而,由于本文所述的后续蚀刻和抛光步骤,不应该预期掩蔽400与第一特征210的尺寸和形状之间的完全对应性。

在实施方式中,使得玻璃制品500的第一主表面502的至少一部分与第一蚀刻剂接触可以向玻璃制品500的第一主表面502赋予第一纹理从而形成纹理化玻璃制品600,如图3B所示。第一蚀刻剂可以是包含HF、硝酸和柠檬酸中的一种或多种的水性溶液。在实施方式中,第一蚀刻剂可以包括:HF,HF与硝酸的组合,或者柠檬酸。在实施方式中,第一蚀刻剂可以包含柠檬酸并且可以基本不含HF。在实施方式中,第一蚀刻剂可以是包含1重量%至10重量%的HF、硝酸和柠檬酸中的一种或多种的水性溶液。例如,第一蚀刻剂可以包含:1重量%至10重量%、3重量%至10重量%、5重量%至10重量%、7重量%至10重量%、9重量%至10重量%、1重量%至9重量%、1重量%至7重量%、1重量%至5重量%、1重量%至3重量%的HF、硝酸和柠檬酸中的一种或多种,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

使得玻璃制品500的第一主表面502的至少一部分与第一蚀刻剂接触可以存在足以向玻璃制品500的第一主表面502赋予第一纹理从而形成纹理化玻璃制品600的时长。在第一蚀刻剂包含HF、硝酸和柠檬酸中的一种或多种的实施方式中,玻璃制品的第一主表面可以与蚀刻剂接触1分钟至20分钟的时长。例如,玻璃制品的第一主表面可以与蚀刻剂接触如下时长:1分钟至20分钟,5分钟至20分钟,10分钟至20分钟,15分钟至20分钟,1分钟至15分钟,1分钟至10分钟,1分钟至5分钟,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在实施方式中,第一蚀刻剂可以是包含20重量%至70重量%NaOH的水性溶液。例如,第一蚀刻剂可以是包含:20重量%至70重量%,30重量%至70重量%,40重量%至70重量%,50重量%至70重量%,60重量%至70重量%,20重量%至60重量%,20重量%至50重量%,20重量%至40重量%,20重量%至30重量%的NaOH的水性溶液,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。在此类实施方式中,第一蚀刻剂可以基本不含HF。

在第一蚀刻剂包含NaOH的实施方式中,玻璃制品500的第一主表面502可以与蚀刻剂接触10分钟至60分钟的时长。例如,玻璃制品500的第一主表面502可以与蚀刻剂接触如下时长:10分钟至60分钟,20分钟至60分钟,30分钟至60分钟,40分钟至60分钟,50分钟至60分钟,10分钟至50分钟,10分钟至40分钟,10分钟至30分钟,10分钟至20分钟,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。在第一蚀刻剂包含NaOH的实施方式中,玻璃制品500的第一主表面502可以与蚀刻剂在95℃至170℃的温度发生接触。例如,玻璃制品500的第一主表面502可以与蚀刻剂在如下温度发生接触:95℃至170℃,100℃至170℃,110℃至170℃,120℃至170℃,130℃至170℃,140℃至170℃,150℃至170℃,160℃至170℃,95℃至160℃,95℃至150℃,95℃至140℃,95℃至130℃,95℃至120℃,95℃至110℃,95℃至100℃,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

参见图3B,本文所述的玻璃制品的纹理化方法可以包括从纹理化玻璃制品600的第一特征610去除至少一部分的掩模400。可以从纹理化玻璃制品600完全去除掩模400。可以通过任何合适的方式从纹理化玻璃制品600去除掩模400。例如,可以通过用热水冲洗纹理化玻璃制品600来去除掩模400,但不限于此。在实施方式中,可以通过在玻璃制品500与第一蚀刻剂接触的时候通过第一蚀刻剂去除掩模400。在此类实施方式中,预期掩模400的去除可以发生在或者接近第一蚀刻剂与玻璃制品500接触的终点。

现参见图3C,本文所述的玻璃制品的纹理化方法还可以包括对纹理化玻璃制品600的第一主表面602进行进一步纹理化以形成双重纹理化玻璃制品100,如图1A和1B所示。在实施方式中,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610的纹理化可以包括通过如下方式磨蚀掉纹理化玻璃制品600的至少一部分的第一主表面602和第一特征610:用磨料颗粒撞击第一主表面602和第一特征610,以及后续使得至少一部分的第一主表面602和第一特征610与第二蚀刻剂接触以形成双重纹理化玻璃制品100。

在实施方式中,磨蚀过程可以是喷粒工艺(常称作喷介质或喷砂),其中,通过加压流体介质将磨料颗粒推向纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610。磨蚀过程可以包括表面的一种或多种处理。在实施方式中,磨蚀过程可以重复一次或多次以实现所需效果。

在实施方式中,磨料颗粒可以包括:砂、Al

磨蚀过程可以采用任何合适的加压流体介质。例如,加压流体介质可以包括空气,但不限于此。加压流体介质可以具有任何合适的压力。在实施方式中,可以通过压力为15psi至60psi的流体介质来推动磨料颗粒。例如,可以通过具有如下压力的流体介质来推动磨料颗粒:15psi至60psi,20psi至60psi,25psi至60psi,30psi至60psi,35psi至60psi,40psi至60psi,45psi至60psi,50psi至60psi,55psi至60psi,15psi至55psi,15psi至50psi,15psi至45psi,15psi至40psi,15psi至35psi,15psi至30psi,15psi至25psi,15psi至20psi,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在磨蚀过程之后,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与第二蚀刻剂接触。在实施方式中,第二蚀刻剂可以包括氢氧化物,例如NaOH。在实施方式中,第二蚀刻剂可以基本不含HF。第二蚀刻剂可以包括包含浓度为30重量%至70重量%的NaOH的水性溶液。例如,第二蚀刻剂包含的NaOH的浓度可以是:30重量%至70重量%,35重量%至70重量%,40重量%至70重量%,45重量%至70重量%,50重量%至70重量%,55重量%至70重量%,60重量%至70重量%,65重量%至70重量%,30重量%至65重量%,30重量%至60重量%,30重量%至55重量%,30重量%至50重量%,30重量%至45重量%,30重量%至40重量%,30重量%至35重量%,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在实施方式中,可以在100℃至170℃的温度,使得纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610与第二蚀刻剂接触。例如,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与第二蚀刻剂在如下温度发生接触:100℃至170℃,110℃至170℃,10℃至170℃,130℃至170℃,140℃至170℃,150℃至170℃,160℃至170℃,100℃至160℃,100℃至150℃,100℃至140℃,100℃至130℃,100℃至120℃,100℃至110℃,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在实施方式中,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610与第二蚀刻剂接触可以持续30分钟至120分钟的时长。例如,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610与第二蚀刻剂接触可以持续如下时长:30分钟至120分钟,40分钟至120分钟,50分钟至120分钟,60分钟至120分钟,70分钟至120分钟,80分钟至120分钟,90分钟至120分钟,100分钟至120分钟,110分钟至120分钟,30分钟至110分钟,30分钟至100分钟,30分钟至90分钟,30分钟至80分钟,30分钟至70分钟,30分钟至60分钟,30分钟至50分钟,30分钟至40分钟,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在一些实施方式中,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610的纹理化不包括磨蚀过程或喷砂过程。在此类实施方式中,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610的纹理化可以包括:使得纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610与后续蚀刻剂接触,以及后续使得纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610的至少一部分与抛光接触从而形成双重纹理化玻璃制品100,如图1A和1B所示。

后续蚀刻剂可以是包含HF、NH

在后续蚀刻剂包含HF、NH

在后续蚀刻剂包含HF、NH

在实施方式中,后续蚀刻剂可以基本不含HF。在此类实施方式中,后续蚀刻剂可以是包含2重量%至8重量%HCl的水性溶液。例如,后续蚀刻剂包含的HCl可以是:2重量%至8重量%,3重量%至8重量%,4重量%至8重量%,5重量%至8重量%,6重量%至8重量%,7重量%至8重量%,2重量%至7重量%,2重量%至6重量%,2重量%至5重量%,2重量%至4重量%,2重量%至3重量%,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在后续蚀刻剂包含HCl的实施方式中,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与后续蚀刻剂接触持续12小时至48小时的时长。例如,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与后续蚀刻剂接触如下时长:12小时至48小时,18小时至48小时,24小时至48小时,30小时至48小时,36小时至48小时,42小时至48小时,12小时至42小时,12小时至36小时,12小时至30小时,12小时至24小时,12小时至18小时,或者由这些端点形成的任意子范围。纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与后续蚀刻剂在75℃至115℃的温度发生接触。例如,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与后续蚀刻剂在如下温度发生接触:75℃至115℃,80℃至115℃,85℃至115℃,95℃至115℃,95℃至115℃,100℃至115℃,110℃至115℃,75℃至110℃,75℃至105℃,75℃至100℃,75℃至95℃,75℃至90℃,75℃至85℃,75℃至80℃,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在后续蚀刻剂包含HCl的实施方式中,抛光可以是包含5重量%至15重量%NaOH的水性溶液。例如,抛光可以是包含:5重量%至15重量%,7重量%至15重量%,9重量%至15重量%,11重量%至15重量%,13重量%至15重量%,5重量%至13重量%,5重量%至11重量%,5重量%至9重量%,5重量%至7重量%的NaOH的水性溶液,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。抛光可以与纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610接触持续15分钟至30分钟的时长。例如,抛光可以与纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610接触如下时长:15分钟至30分钟,17分钟至30分钟,19分钟至30分钟,21分钟至30分钟,23分钟至30分钟,25分钟至30分钟,27分钟至30分钟,29分钟至30分钟,15分钟至28分钟,15分钟至26分钟,15分钟至24分钟,15分钟至22分钟,15分钟至20分钟,15分钟至18分钟,15分钟至16分钟,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。抛光可以与纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610在75℃至115℃的温度发生接触。例如,纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610可以与抛光在如下温度发生接触:75℃至115℃,80℃至115℃,85℃至115℃,95℃至115℃,95℃至115℃,100℃至115℃,110℃至115℃,75℃至110℃,75℃至105℃,75℃至100℃,75℃至95℃,75℃至90℃,75℃至85℃,75℃至80℃,或者由这些端点形成的任意子范围,但不限于此。

在实施方式中,对纹理化玻璃制品600的第一主表面602和第一特征610进行纹理化以形成双重纹理化玻璃制品100不包括对纹理化玻璃制品600的第二主表面604进行纹理化。例如,纹理化玻璃制品600的第二主表面604可以没有与本文所述的磨料颗粒、第二蚀刻剂、后续蚀刻剂或抛光发生接触。在实施方式中,纹理化玻璃制品600的第二主表面604可以被掩蔽或者任意其他方式覆盖从而在用于对纹理化玻璃制品的第一主表面602进行纹理化的加工步骤期间第二主表面604没有被纹理化。不旨在受限于理论,双重纹理化玻璃制品100的第二主表面104保持未纹理化可能是有利的,因为当双重纹理化玻璃制品100用作显示器覆盖物时,第二主表面104的纹理化可能基本没有益处。

实施例

通过以下实施例进一步阐述本文所述的实施方式。

实施例1:玻璃制品的掩蔽和蚀刻以形成纹理化玻璃制品

在一系列的玻璃制品的第一主表面上印刷一系列的原点从而掩蔽了玻璃制品的至少一部分的第一主表面。玻璃制品是具有如下组成的康宁Gorilla玻璃2320:67.56摩尔%SiO

在每个玻璃制品上印刷了掩模之后,玻璃制品分别进行蚀刻。在蚀刻过程中,玻璃制品与包含1重量%至10重量%HF的水性溶液接触。蚀刻时间为1分钟至20分钟。对水性溶液的组成以及蚀刻时间进行调整以实现所需的蚀刻深度。表1中还包含了每个玻璃样品的蚀刻深度。一些样品采用多蚀刻步骤蚀刻至多种深度,这如表1所列出的多蚀刻深度所示。在蚀刻步骤之后,从每个玻璃制品去除掩模。实施例1的玻璃制品的蚀刻在玻璃制品的第一主表面上形成了第一纹理。

表1:掩模和蚀刻设计

实施例2:玻璃制品的喷砂和蚀刻以形成双重纹理化玻璃制品

在单侧上对实施例1的组9-14的纹理化玻璃制品进行喷砂。喷砂介质是粒度为3μm至15μm的Al

表2:双重纹理化玻璃制品性质

表2续

表2中的性质包括点尺寸、点间距以及点高度,如上文所述。此外,表2包括表面粗糙度(R

通过激光共焦显微镜对实施例2的组9、12和14的双重纹理化玻璃制品进行表征。组9、12和14的双重纹理化玻璃制品的表面轮廓分别如图4、5和6所示。表2中给出了实施例1中赋予玻璃制品的第一纹理的高度。通过如实施例2所述的喷砂和蚀刻赋予玻璃制品的第二纹理的深度是5μm至10μm。可以通过调节喷砂和蚀刻条件来调整第二纹理的深度。

本公开内容涉及双重纹理化玻璃制品以及双重纹理化玻璃制品的制造方法的各种实施方式。在实施方式中,双重纹理化玻璃制品包括:包含第一主表面和第二主表面的玻璃基材,所述第一主表面与所述第二主表面相反,其中,至少一部分的第一主表面包括双重纹理(dual-texture),所述双重纹理包括多个第一特征和多个第二特征,其中,所述多个第一特征包含相对于第一主表面的突出物,以及所述多个第二特征包含第一主表面中的凹痕和所述多个第一特征中的凹痕。双重纹理化玻璃制品可以适合用作电子装置显示器的一部分,并且当玻璃制品的双重纹理化表面与触笔交互时可以提供纸状触感体验。

对本领域的技术人员显而易见的是,可以对本文所述的实施方式进行各种修改和变动而不偏离要求保护的主题的精神和范围。因此,本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式,只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同内容的范围之内。

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