CN105209854A - 用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法。所述方法包括使得玻璃片或者取自玻璃片的测试样品经受离子交换过程并测量翘曲值。然后从翘曲值获得玻璃片制造工艺的不对称性的度量。在一个实施方式中，度量不依赖于玻璃片或测试样品的几何形貌(BM₁度量)，在另一个实施方式中，度量不依赖于玻璃片或测试样品的几何形貌并且基本不依赖于测试中所用的离子交换过程(ASYM度量)。

Description

用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法

本申请根据35U.S.C.§119，要求2013年2月25日提交的美国临时申请系列第61/768822号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及用于制造玻璃片的方法，更具体地，涉及后续会经受离子交换强化的玻璃片的制造方法。甚至更具体地，本发明涉及用于对该制造工艺的不对称性(具体是前/后(Z轴)不对称性)进行测量(量化)的方法。此外，所揭示的测量技术可用于控制(降低)通过所述制造方法生产的玻璃片在经受离子交换强化之后展现出来的翘曲大小。

定义

本文所用术语“用于制造玻璃片的方法”以及类似术语例如“玻璃片制造工艺”、“片制造工艺”、“制造工艺”等，指的是用于将批料材料转化成玻璃片的步骤，以及在玻璃片经受离子交换过程之前对它们所进行的任意后续步骤。

本文所用术语“玻璃片的两个主表面”、“前表面和后表面”、“前侧面和后侧面”以及“第一侧和第二侧”可互换使用，指的是玻璃片具有最大面积的两个表面。所使用的术语不考虑玻璃片相对于垂直的取向。

本文所用的用于制造玻璃片的工艺的术语“Z轴不对称性”(本文也称作“前/后不对称性”或者简称为“不对称性”)，指的是在制造过程期间，玻璃片的两个主表面暴露的条件下的不对称性，其中所述条件能够影响离子交换过程中通过表面的离子交换(下文称为“离子交换影响条件”)。在本文中，将与Z轴不对称性相对的称作“Z轴对称性”，或者简称为“对称性”。具有完美Z轴对称性(零Z轴不对称性)的制造工艺会使得玻璃片的两个主表面在制造过程中都暴露于相同条件。如下文所述，虽然在实践中可实现低水平的Z轴不对称性，但是零Z轴不对称性是无法实现的，因为其中，工艺条件中的随机变化是不可避免的。显而易见的是，玻璃片暴露的条件包括但不限于片材的母玻璃带暴露的条件。

本文所用术语“翘曲数量”指的是在离子交换之前标称平坦的玻璃片或玻璃样品上从最高到最低的最大平面外位移。如果片材或样品在离子交换之前具有一些翘曲，则减去预先存在的翘曲，以得到由于离子交换导致的净翘曲，则片材或样品的翘曲的数值(即“翘曲数量”)是由此得到的净翘曲。本文使用字母“W”表示“翘曲数量”。

背景技术

离子交换的玻璃片，也称作化学强化或离子强化的玻璃片，被用于各种应用。例如，离子交换的玻璃片被广泛地用于手持式消费者电子品(例如智能手机和平板)的触摸屏。离子交换玻璃片最有名的例子可能是康宁有限公司(CorningIncorporated)的玻璃制造的的抗划痕面板。

概括来说，离子交换玻璃片是通过如下步骤制造的：用具有适合化学强化的组成的玻璃形成玻璃带，从所述玻璃带切割单独的玻璃片，然后通过离子交换(IOX)过程对玻璃片进行化学强化，例如将玻璃片浸入处于提升的温度下的盐浴中，持续一段预定的时间段。

IOX过程导致来自盐浴的离子(例如钾离子)扩散进入到玻璃中，同时来自玻璃的离子(例如钠离子)从玻璃扩散出来。因为它们的离子半径不同，玻璃和盐浴之间的这种离子交换导致在玻璃的表面形成压缩层，其增强玻璃的机械性能(例如其表面硬度)。离子交换过程的作用通常可通过以下两个参数进行表征：(1)通过该过程产生的层深度(DOL)；以及(2)最终的最大表面压缩应力(CS)。这些参数的值通常使用光学测量来确定，商用设备可用于该目的，例如由购自前沿半导体和折原实业有限公司(FrontierSemiconductorandOriharaIndustrialCompany,Ltd)的仪器。

虽然可通过各种玻璃片制造工艺来生产玻璃片，但是目前来说，用于生产待经受IOX过程的玻璃片的两种商用主流工艺是浮法和溢流下拉熔合法(下文称作“熔合法”)。因此本发明会聚焦于这些工艺，但是应理解的是，本文所揭示的对Z轴不对称性进行量化的方法还可适用于其他目前已知或以后建立的玻璃片制造工艺。

在熔合法的情况下，通过如下方式形成玻璃带：使得熔融玻璃绕着成形结构(本领域已知是“等压槽”)外侧通过，以产生两层玻璃，它们在成形结构的底部(等压槽的根部)熔合在一起，以形成玻璃带。通过牵拉辊将玻璃带从等压槽拉出，并且当其垂直向下移动通过温度受控的外壳时，进行冷却。在例如外壳的底部(拉制的底部)，从带切割单独的玻璃片。在浮法的情况下，在熔融金属浴(例如，熔融锡浴)的表面上形成玻璃带，从浴移除之后，通过退火玻璃韧化炉，之后切割成单独的片材。

在两种方法中，玻璃带和/或从带材切割的玻璃片暴露于如下条件，所述条件相对于玻璃的前侧面和后侧面可能是不对称的，从而可能影响后续应用于玻璃片的离子交换过程的结果。例如，从玻璃带移除玻璃片的过程通常是不对称的，划线仅在带材的一侧发生，之后通过以打开划线的方向进行转动来分离玻璃片(即，如果在玻璃带的前表面形成划线，则朝向背表面进行转动，从带材的侧面观察)。参见例如，Andrewlavage,Jr.的美国专利第6,616,025号。

由于在浮法中，通常在带材通过退火玻璃韧化炉之后进行片去除，并且是当带材被水平支撑时从带材切割片材，对于浮法而来，与片材去除相关的条件通常不构成离子交换影响条件。但是，对于熔合法，玻璃带被垂直悬挂，并且在片材去除过程中施加到带材的作用力会向上传播通过带材，从而影响带材的位置以及例如玻璃通过其玻璃转化温度范围的位置处的形状。因此，对于熔合法而言，与片材去除相关的条件会构成不对称性离子交换影响条件。

对于降低熔合法的片材去除过程中玻璃带的移动和/或带形状的变化，已经公开了各种方法。参见例如，Chalk等人的美国专利第7,895,861号；Abbott,III等人的美国专利申请公开第2006/0042314号；Kirby等人的美国专利申请公开第2007/0095108号；以及Kirby等人的美国专利申请公开第2010/0043495号。此外，在一些情况下，特别是当处理薄和/或宽的玻璃带时，可能希望有意地向玻璃带引入弓形。参见例如，Burdette等人的美国专利申请公开第2008/0131651号；以及Burdette等人的美国专利第8,113,015号。此类弓形可导致带材的凹侧和凸侧在带材移动通过熔合拉制机器时经受略微不同的热条件。对于熔合法，玻璃片的两个主表面的这种不同的热历史会构成不对称性离子交换影响条件。

如上所述，浮法通常不经受与片材去除相关的不对称性。但是，浮法存在基础不对称性，这是由于玻璃带的仅仅一个表面与熔融金属浴接触的事实导致的。已知该不对称性导致片材两侧的不同离子交换性质。具体来说，在经受IOX过程之后，通过浮法生产的玻璃片展现出翘曲，没有与熔融金属浴接触的表面变成凸表面。参见例如，美国专利第4,859,636号。

向基础浮法加入了各种工艺步骤，从而使得对于整体玻璃片制造过程的离子交换影响条件的不对称性较小。例如，上文所述的美国专利第4,859,636号加入了如下步骤：使得与熔融金属接触的玻璃片的表面与钠离子源接触，之后进行离子交换强化；而PCT专利公开第WO2012/005307号和美国专利申请公开第US2012/0196110号分别描述了在玻璃片的一个表面上进行等离子体处理和形成SiO₂、TiO₂、NESA、ITO或AR等的膜，之后进行离子交换强化。除了增加工艺步骤，还公开了对于加入或没有加入额外工艺步骤的基础浮法进行改变。参见国际公开号WO2013/005588和WO2013/005608。

用于处理玻璃片制造过程(无论它是浮法或熔合法)的不对称性离子交换影响条件的方法的一个共同特性在于它们的特定性(adhocnature)。简单来说，除了通过对玻璃样品进行反复试验或者复杂且困难的测量(参见例如国际公开号WO2013/005588)，没有办法来量化具体的制造工艺是否具有或不具有足够的Z轴对称性，以适合生产待经受IOX过程的玻璃片。

当考虑IOX过程其自身具有各种变量(例如，时间-温度曲线、浴组成、使用多阶段离子交换，每个阶段具有其特有的时间-温度曲线和浴组成等)时，这更是如此。因此，当试图确定具体的制造过程或者对于基础制造过程的具体添加(例如，添加等离子体处理)对于超过一种可能的通过所述工艺生产的玻璃片的IOX处理是否会提供足够低水平的Z轴不对称性时，特定性甚至更成问题。沿着这些同样的思路，无法预测具体的制造过程或者对于基础制造过程的具体添加是否提供足够的Z轴对称性以用于生产具体产品，例如具有具体尺寸/薄度组合的玻璃片。

如下文详述根据本发明的某些方面，本发明通过提供玻璃片制造过程的固有(天然)Z轴不对称性的测量(量化)方法，解决了本领域的上述缺陷。量化是就不对称值而言，即“ASYM”值(无量纲数)，或者BM₁值(其具有距离尺寸)。使用这些不对称值的任意一个或两个，可以在各种条件下运行的给定玻璃片制造过程之间进行对比，或者可以在各种类型的玻璃片制造过程之间进行对比。

发明内容

根据第一个方面，揭示了一种用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法，该方法包括：

(I)采用玻璃片制造工艺生产玻璃片；

(II)测量玻璃片或来自玻璃片的测试样品的质量M₀；

(III)使得玻璃片或者测试样品经受离子交换过程；

(IV)测量作为步骤(III)的结果的玻璃片或测试样品的质量变化△M；

(V)测量步骤(III)之后的玻璃片或测量样品的翘曲值W；以及

(VI)采用如下形式的等式计算玻璃片或测试样品的ASYM值：

其中，W_玻璃是在步骤(III)之前构成玻璃片或测试样品的玻璃的分子量(单位，克/摩尔)；W_进和W_出分别是在步骤(III)中被交换进和交换出玻璃的离子的分子量(单位，克/摩尔)，单独地记，如K和Na，而不以氧化物(例如K₂O和Na₂O)记；R是玻璃片或测试样品的厚度-对角线之比；以及L_x、L_y和L_z分别是玻璃片或测试样品的长度、宽度和厚度，单位与翘曲值W的单位相同；

其中，步骤(VI)中计算的ASYM值是玻璃片制造工艺的不对称性的测量。

根据第二个方面，揭示了一种用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法，该方法包括：

(I)采用玻璃片制造工艺生产玻璃片；

(III)使得玻璃片或者来自玻璃片的测试样品经受离子交换过程；

(III)测量步骤(II)之后的玻璃片或测量样品的翘曲值W；以及

(IV)采用如下形式的等式计算玻璃片或测试样品的BM₁值：

BM₁＝K·W·R²

其中，K是常数(例如，K＝2/3)，以及R是玻璃片或测试样品的厚度-对角线之比；

其中，步骤(IV)中计算的BM₁值是玻璃片制造工艺的不对称性的测量。

通过上述方法确定的不对称性度量(即，ASYM和/或BM₁值)可用于鉴定具有足够用于生产具体产品的Z轴对称性的玻璃片制造工艺。例如，根据一个实施方式，ASYM值小于或等于1500ppm和/或BM₁值(K＝2/3)小于或等于0.002微米的玻璃片制造工艺可用于生产R值小于或等于2.5x10^-4的离子交换强化的玻璃片。在该方面，ASYM度量是特别有用的，因为它不仅预测了用于测量ASYM值的IOX过程的离子交换强化的玻璃片所展现出的翘曲，还预测了用于通过玻璃片制造工艺生产的类似组成的玻璃片的其他IOX过程的离子交换强化的玻璃片所展现出的翘曲。

上文所述的本发明的各方面的概述并未意在限制本发明的范围，也不应被理解为是对本发明范围的限制。一般而言，应理解前面的一般性描述和以下的详细描述都只是对本发明的示例，用来提供理解本发明的性质和特性的总体评述或框架。

在以下的详细描述中提出了本发明另外的特征和优点，对于本领域的技术人员而言，由所述内容或通过按照本文所示例实施本发明而了解，其中的部分特性和优点将是显而易见的。包括的附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。应理解，在本说明书、附图和权利要求书中揭示的本发明的各种特征可以以任意和所有的组合使用。

附图说明

图1显示通过具有高水平的Z轴不对称性的制造工艺(例如浮法)生产的玻璃片(玻璃板)的离子交换之后所观察到的翘曲类型。

图2显示对于通过浮法生产的玻璃片，在离子交换之后的浓度与距离表面的距离的关系。上曲线是片材的空气侧，下曲线是锡侧。

图3是对于代表性BM₁值0.003微米和片厚度0.5mm，通过等式(5)预测的翘曲图，单位毫米。

图4是对于代表性BM₁值0.003微米和片尺寸2000mmx1500mm，通过等式(5)预测的翘曲图，单位毫米。

具体实施方式

如上文所述，本发明涉及对制造可离子交换玻璃中的固有不对称性(Z轴不对称性)进行量化，由于离子交换之后片厚度上的不对称的离子分布，该固有不对称性导致玻璃片的翘曲或曲率。本文提供的定量化通过产生和/或维持制造工艺中的低不对称性，起了制造低翘曲的可离子交换玻璃的指导。

当玻璃片在长度和宽度上较大和/或当较薄时，通过具有高水平的Z轴不对称性的制造工艺生产的玻璃片由于进行离子交换所产生的翘曲更为严重。随着市场向使用覆盖玻璃的更大显示器(例如，平板尺寸、笔记本尺寸、手提电脑和TV覆盖玻璃)发展，以及随着市场向更薄的覆盖玻璃厚度发展，加剧了翘曲问题。

通过离子交换建立翘曲的玻璃片在从盐浴去除处理上是困难的并且难以在制造工厂内传输，因为翘曲会导致玻璃片相互接触或者与盒子的部分或者传输装置接触，因而对玻璃造成损坏。因此，即使由于小的产品尺寸导致最终产品中的翘曲可能是小的，当大的玻璃片被加工切割成小的单独产品之前，翘曲仍然会是问题，因为这会干扰用于制造产品的整体工艺。对大的片材进行加工是商业趋势，因此对于控制(降低)翘曲的需求是本领域越来越迫切的问题。

图1和2提供下文的分析的背景。图1显示通过具有高水平的Z轴不对称性的制造工艺(例如浮法)生产且后续进行离子交换的典型玻璃板所观察到的翘曲的例子。对于浮法，翘曲感是凹向片材暴露于熔融金属浴(熔融锡浴)的那侧，并且甚至当通过研磨和抛光或者通过蚀刻去除金属(锡)之后仍然如此。图1所见的碗形是通过下文的等式中所用的无重力分析预测的形状。

图2显示钾浓度不对称性的例子，其可以在对通过具有高水平的Z轴不对称性的制造工艺(具体地，在该图中，是浮法)生产的玻璃片进行Na/K离子交换之后观察到。可以看出，离子渗透的差异相当小，即约1微米，玻璃片的空气侧展现出略微较大的扩散性。图2中所见到的非零不对称性对于下文等式(1)的固有不对称积分产生非零值。

应注意的是，即使当完整尺寸的片材中清楚存在翘曲时，图2所示的不对称性也并不总是可检测到的。这是因为浓度不对称性的大小可能小到近乎处于测量的噪声内。本发明的定量化(测量)技术的一个益处在于，它们不依赖于此类小浓度差异的直接测量，而是采用翘曲和总体重量变化测量，这可以采用常用实验室设备容易且精确地进行。这些易于进行的测量是用于例如上文所述的国际公开号WO2013/005588中所用的复杂测量技术的直接对比。

上述内容作为背景，现在转到在离子交换之后产生翘曲的物理性质的不对称性的鉴定和量化的问题。为了简化分析，我们聚焦于具有矩形形状和均匀厚度的标称平坦玻璃片，应理解的是，对于其他形状的加工也会具有与来自离子交换的系统性翘曲相关的问题。

感兴趣的不对称性是作为玻璃制造工艺中的Z轴不对称性结果的玻璃片的厚度尺寸上的物理性质的固有(天然)不对称性。鉴定来自不对称物理性质的两种主要翘曲来源：(1)扩散率的不对称性(例如，会来源于玻璃的热历史的不对称性)；以及(2)玻璃的表面化学物的不对称性。前者影响在离子交换过程中，进入各个表面的离子的距离和数量，而后者同时影响进入各个表面的离子数量以及交换的离子浓度的大小。当这些量中的任意一个或两个是不对称时，则产生翘曲。还包括了其他物理性质的不对称性的来源，例如晶格膨胀系数的不对称性(下文所述)、杨氏模量的不对称性、泊松比的不对称性，因为它们也在离子交换过程中诱发翘曲。

用C(z)表示交换的离子的浓度(例如，在K/Na离子交换中，替换了Na₂O的K₂O的浓度)，其中z是厚度上的尺寸。这可表示为浓度单位，例如摩尔％。根据一个实施方式，用如下形式的浓度积分表示固有不对称性，其可被认为是“每单位长度的弯曲矩”浓度积分，考虑到浓度差乘以z：

在该表述中，L_z是玻璃片的厚度，C(z)是在离子交换之后较大离子的浓度，以及C_基础是在离子交换之前，基础玻璃中较大离子的浓度。下表面是z＝-L_z/2处，上表面是z＝L_z/2处。M₁积分具有摩尔％乘以距离的量纲。因此，M₁固有不对称值可被认为是厚度上的浓度不对称性乘以厚度上的离子渗透不对称性的测量，得到浓度乘以厚度。如果浓度曲线是完美对称的话，该积分会是零，因为中心和各个相应表面之间的z值会相等但符号相反，同时基线上的浓度会是相同的。

基线上的顶表面和底表面浓度表示如下：

△C_t＝C_表面,t-C_基础(2)

以及

△C_b＝C_表面,b-C_基础(3)

这两个值可以是相同或不同的；当它们不同时，它们构成玻璃片的固有不对称性的另一个来源。仅仅当进行离子交换时才展现该固有不对称性，但是它对于玻璃而言是固有的，因为表面浓度是盐浴和玻璃之间的动态平衡的结果，所以当两个表面到达不同平衡时，其反应了靠近顶表面和底表面的玻璃的基础差异。

用例如通过FSM仪器(如折原工业公司制造)测得的CS表示表面压缩应力。由于在存在固有不对称性的情况下，这对于顶表面和底表面会是不同的，所以分别用CS_t和CS_b表示顶表面值和底表面值。如下所示，出人意料小的CS值的差异会导致显著的翘曲。由于难以准确地确定小的差异，根据本发明，采用翘曲测量而非试图测量CS差异来量化固有不对称性。

根据本发明，顶表面与底表面的CS差异(其分别取表示压缩应力大小的正数)，与M₁固有不对称值相关，如下等式：

${\mathrm{CS}}_t-{\mathrm{CS}}_b=\frac{BE}{1-\mathrm{\ν}}\[{\mathrm{\ΔC}}_t-{\mathrm{\ΔC}}_b-\frac{12M_1}{L_z}\]---\left(4\right)$

在等式(4)中，B表示“晶格膨胀系数”，E是杨氏模量，ν是玻璃的泊松比，以及L_z仍然是玻璃厚度。本文所用的晶格膨胀系数定义为如下系数：将基线上的浓度转变为应变，即B△C_t得到顶表面上离子交换诱发的自由应变，B△C_b得到底表面上离子交换诱发的自由应变。如等式(4)所示，当它们不同时，它们的差异直接导致顶表面和底表面之间的CS差异。

等式(4)中的其他方面涉及等式(1)的弯曲矩积分，即M₁不对称值。进入顶表面的离子多于底表面，则M₁>0。这导致等式(4)的CS_b大于CS_t。物理上来说，在玻璃板的上半部分增加应变使得板材以凹向下半部分弯曲；这在底表面上引入了增加的压缩应力(较高的CS_b)以及在顶表面上引入降低的压缩应力(较低的CS_t)。从而使得翘曲和CS差异相关联。

采用如上文定义的翘曲数量，关于弯曲矩积分M₁的总体翘曲W可写作如下：

$W=-\frac{6}{L_z^2}({\left(\frac{L_x}{2}\right)}^2+{\left(\frac{L_y}{2}\right)}^2){\mathrm{BM}}_1---\left(5\right)$

其中，片材长度和宽度是L_x和L_y，厚度仍然是L_z，以及B仍然是晶格膨胀系数。

由于M₁的单位是浓度乘以距离，BM₁是无量纲的应变乘以距离，所以总体W的量纲是距离，如同它应该的那样。类似M₁，根据本发明，BM₁构成固有不对称值。

从等式(5)可以看出，对于表述为M₁值或BM₁值的给定的固有不对称性，对于较大的片材尺寸(较大的L_x和/或L_y值)和对于较薄的片材(较小的L_z值)，翘曲更差。图3和4显示对于0.003微米的BM₁值(对于浮法的典型值)，如等式(5)预测的随着片尺寸和片厚度的无重力翘曲值的快速上升。在图3中，片厚度保持恒定为0.5mm，而在图4中，片尺寸保持固定在2000mmx1500mm。表1将一些代表性片尺寸和厚度的典型翘曲值制成表格。这些附图和表格中所示的(1)片尺寸和厚度与(2)所得翘曲之间的关联对于控制较大和较薄部件的翘曲是关键的。

为了简化分析，等式(5)的翘曲是无重力翘曲。重力会倾向于使得水平放置的翘曲的玻璃片平坦化，但是片材的下方翘曲仍然是有问题的，这是由于边缘卷曲或其他翘曲诱发的影响(例如片材中的波纹)的可能性。如上所述，可以从重力条件下测得的翘曲值获得无重力翘曲值，通过将测量值乘以校正因子，例如乘以1.13(如果在具有圆顶取向(即，下凹)的片中测量翘曲)，或者乘以1.07(如果在具有碗取向(即，上凹)的片中测量翘曲)，后一种构造对于翘曲测量是优选取向。

应注意的是，当晶格膨胀系数未知时，等式(4)可用于通过如下等式的形式估算B：

$B=\frac{1-\mathrm{\ν}}{E}\frac{({\mathrm{CS}}_t-{\mathrm{CS}}_b)}{\[{\mathrm{\ΔC}}_t-{\mathrm{\ΔC}}_b-\frac{12M_1}{L_z}\]}---\left(6\right)$

该等式允许将翘曲与CS值的差异直接关联，通过将等式(6)代入等式(5)，得到：

$W=-\frac{6}{L_z^2}({\left(\frac{L_x}{2}\right)}^2+{\left(\frac{L_y}{2}\right)}^2)M_1\frac{1-\mathrm{\ν}}{E}\frac{({\mathrm{CS}}_t-{\mathrm{CS}}_b)}{\[{\mathrm{\ΔC}}_t-{\mathrm{\ΔC}}_b-\frac{12M_1}{L_z}\]}---\left(7\right)$

当表面浓度对称时，该表述简化为：

$W=\frac{1}{2L_z}({\left(\frac{L_x}{2}\right)}^2+{\left(\frac{L_y}{2}\right)}^2)\frac{1-\mathrm{\ν}}{E}({\mathrm{CS}}_t-{\mathrm{CS}}_b)---\left(8\right)$

这最后的等式是方便的，因为约去了M₁，具有将CS差异与翘曲相关联的简化方式。为了提供具体例子，假定通过浮法生产玻璃片，对其而言，对于L_x＝182mm、L_y＝237mm以及L_z＝0.8mm的部件，通常在离子交换之后观察到的翘曲约为-0.63mm。负号表示翘曲是“下”凹的，或者凹向玻璃的锡侧。此类玻璃的杨氏模量约为70GPa，泊松比约为0.2。

采用这些值，等式(8)给出CS_t-CS_b的估算为3.95MPa。这显示通常小到难以准确测量的表面压缩应力的令人惊讶的小差异，导致容易观察的显著程度的翘曲。从等式(5)，可以估算此类玻璃片的BM₁约为3.0x10^-6mm。将晶格膨胀系数取约为0.001/摩尔％，则可以估算M₁约为0.0030mm摩尔％。

关于板材的上半部和下半部的平均扩散率D_t和D_b，M₁可表示为对补余误着函数形浓度曲线积分，得到：

$M_1\≈{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{\frac{D_{t}t}{\mathrm{\π}}}\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{\frac{D_{b}t}{\mathrm{\π}}}\right)---\left(9\right)$

其中t是扩散时间。当采用例如折原公司制作的FSM仪器对离子的渗透深度进行表征时，该表述当写作关于片的顶表面和底表面的FSMDOL值时，具有如下形式：

$M_1\≈\frac{1}{2.8\sqrt{\mathrm{\π}}}\[{\mathrm{\ΔC}}_t\left({\mathrm{DOL}}_t\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left({\mathrm{DOL}}_b\right)\]---\left(10\right)$

其中，DOL_t是上半部分测得的DOL，DOL_b是下半部分测得的DOL。

如果基线上的表面浓度对于顶部和底部是相同的，并且等于约12摩尔％，则对于约为0.0030mm摩尔％的上述M₁值，可以估算渗透深度DOL的差异约为1.2μm。这对于扩散率或离子渗透深度同样是几乎不可测量的差异，但是这带来了可容易观察的翘曲。

上述分析表明：1)对于较大和较薄部件，可以观察到显著量的翘曲；以及2)对于在离子交换后引起翘曲的物理性质的不对称性的直接测量存在困难。基于这些考虑，根据本发明，将翘曲的直接测量用作表征生产翘曲的玻璃片的玻璃片制造工艺的固有不对称性的实验起始点。在一些情况下，当固有不对称性足够大时，可以采用通过例如电子探针微分析仪(EPMA)测量的直接测得的浓度曲线，来估算等式(1)的积分。但是，即使是在这些情况下，翘曲的直接实验观察通常更为灵敏。

通过选择足够大的片尺寸(L_x、L_y)和足够薄的厚度L_z，当玻璃制造工艺生产具有固有不对称性的玻璃时，可以在离子交换之后观察到一贯大的翘曲。等式(5)进而是将此类测得的翘曲值转换成玻璃片制造工艺的不对称性(不对称度量)的基本方程。具体来说，通过给定的离子交换过程展现出来的玻璃的固有不对称性(天然不对称性)可被等式(5)的BM₁值表征，其不依赖于给定玻璃板的长度和宽度。

一旦对于通过给定的玻璃片制造工艺和给定的离子交换过程(例如，时间、温度和盐质量)产生的给定玻璃的BM₁值是已知的，则对于相同或基本相同的离子交换过程，可以通过等式(5)估算通过该制造工艺产生的任意玻璃几何形貌的预期无重力翘曲。因此，BM₁是玻璃片制造工艺的固有(天然)不对称性的有用测量，并且当与定义的离子交换过程结合时，提供了可用于对于片材制造工艺以及追踪此类工艺对于翘曲变化的作用的方法。

如上所述，可以看出BM₁度量的形式如下：

BM₁＝K·W·R²

其中，R是玻璃片的厚度与其对角线之比，如下所示：

$R=\frac{L_z}{\sqrt{L_x^2+L_y^2}}---\left(11\right)$

在上式(5)中，K等于2/3。

虽然可以使用单个测试样品，但是通常通过多个测试样品(例如，4个或更多个样品)的BM₁值取平均值获得最终结果。作为总体指导，采用商业可行离子交换过程和K等于2/3计算得到小于或等于0.002微米的BM₁值(例如，BM₁≤0.001微米或者BM₁≤0.0005微米)，表明玻璃片制造工艺具有固有(天然)对称性，因而可以预期通过该工艺生产的玻璃片不发生翘曲问题。具体来说，这些值可用于R值小于或等于2.5x10^-4(R≤2.0x10^-4或者R≤1.5x10^-4)的玻璃片。

如上所述，BM₁值取决于用于测量过程的离子交换条件。具体来说，取决于基线上所得到的表面边界浓度(即，△C_t和△C_b)以及等式(1)中存在的浓度曲线的渗透深度，离子交换条件可使得翘曲较为严重或者较不严重。

根据另一个实施方式，通过评估工艺的ASYM值，可以使得离子交换条件对于玻璃片制造工艺的Z轴不对称性测量的影响最小化。也就是说，虽然BM₁和ASYM值都测量玻璃片制造工艺的固有(天然)不对称性，但是ASYM值的优势在于，其基本不依赖于离子交换条件，前提是离子交换条件足以产生玻璃片的离子交换强化，即虽然不拘泥于任意特定离子交换条件，但是ASYM测量确实假设使用的离子交换条件是合理的，例如适合商业用于感兴趣的玻璃片的离子交换条件。

通常来说，ASYM值是BM₁值相对于被交换的原子数量的标准化。通过测量离子交换之前和之后的分数质量差实现标准化，分数质量差自身采用分子量和样品尺寸进行标准化。虽然BM₁值具有长度单位，例如微米或纳米，但是ASYM值是无量纲的，例如约为数百至数千ppm。

具体来说，根据一个实施方式，采用如下形式的等式确定ASYM值：

或者，对于BM₁采用等式(5)以及对于R采用等式(11)之后：

其中，W、BM₁、L_x、L_y和L_z如上文所定义并且全都表示为相同单位，例如微米；M₀是样品(即，测量翘曲的样品)在紧接离子交换之前的质量，△M是由于离子交换导致的样品质量的变化，并且是采用紧接离子交换以及清洁之后的质量减去M₀获得的；W_玻璃是在离子交换之前的基础玻璃的分子量(单位，克/摩尔)；W_进表示被交换进入到玻璃中的离子(例如，K⁺而非K₂O)的分子量(单位，克/摩尔)；以及W_出是被从玻璃中交换出来的离子(例如，Na⁺而非Na₂O)的分子量(单位，克/摩尔)。通过如下方式获得基础玻璃的分子量：获得玻璃组分(例如，SiO₂、Al₂O₃等)的分子量，将各分子量乘以玻璃中组分的摩尔分数，然后对结果进行加和。

虽然可以使用单个测试样品，但是通常通过多个测试样品(例如，4个或更多个样品)的ASYM值取平均值获得最终结果。作为总体指导，采用商业可行离子交换过程以及如果使用等式(12)的情况下K等于2/3计算得到小于或等于1500ppm的ASYM值(例如，ASYM平均值)(例如，ASYM≤1000ppm或者ASYM≤500ppm)，表明玻璃片制造工艺具有固有(天然)对称性，因而可以预期通过该工艺生产的玻璃片不发生翘曲问题。对于R值小于或等于2.5x10^-4(R≤2.0x10^-4或者R≤1.5x10^-4)的玻璃片，更是如此。

等式(12)和(13)基于如下观察：测量的天然不对称性与离子交换的数量成比例增长。因此，可以采用离子交换的数量进行标准化，即通过由于离子交换过程产生的分数质量的增加，更易于测量的值。分数质量增加与顶部层深度和底部层深度(DOL)成比例，而天然不对称性与层深度差成比例。由于都相对于(时间)的平方根增长，无需明确地除以(时间)的平方根。

因此，总的来说，基于上述观察，ASYM值可表述为：

$ASYM\≡B\frac{{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{D_{t}t}\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{D_{b}t}\right)}{{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{D_{t}t}\right)+{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{D_{b}t}\right)}---\left(14\right)$

其中，D_t和D_b是玻璃片的顶部和底部的扩散率。该等式显示ASYM如何作为被穿过两个表面的离子总数标准化的穿过两个表面的离子数量的差异的测量。该等式包括玻璃的晶格膨胀系数B，因为较大的B成比例地得到较大的翘曲，从而对于应变进而翘曲的不对称性产生作用，但是，如现在所示，其作用自动包括在翘曲测量中，因而无需B值来评估ASYM。

从假定玻璃的各侧面上的单补余误着函数浓度曲线开始，则翘曲可表述为：

$W=-\frac{3B\sqrt{t}}{2\sqrt{\mathrm{\π}}}\[{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{D_t}\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{D_b}\right)\]\frac{(L_x^2+L_y^2)}{L_z^2}---\left(15\right)$

还具有上式(5)

$W=-\frac{3}{2}\frac{(L_x^2+L_y^2)}{L_z^2}{\mathrm{BM}}_1---\left(16\right)$

这意味着

${\mathrm{BM}}_1=-\frac{B}{\sqrt{\mathrm{\π}}}\[{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{D_{t}t}\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{D_{b}t}\right)\]---\left(17\right)$

其对应于上式(9)。

再次假定单补余误着函数浓度曲线，在离子交换过程中的质量差异分析得出如下关系：

将等式(17)和(18)代入等式(14)，则得到等式(13)，消除了对于B的依赖性，所得到的不对称值(不对称性度量)被玻璃的分子量、交换的原子的质量以及样品几何形貌标准化。

总结，概括来说，通过如下得到ASYM：

(A)测量多个样品在离子交换之前和之后的分数质量差异，并且对于每个样品计算

(应注意的是，在进行测试前，样品的边缘可能需要抛光以避免由于边缘碎屑导致的误差。)

(B)对于相同样品，测量翘曲大小W(包括重力的校正)，并且对于每个样品计算

${\mathrm{BM}}_1=\frac{2}{3}\frac{L_z^2}{(L_x^2+L_y^2)}W=\frac{B}{\sqrt{\mathrm{\π}}}\[{\mathrm{\ΔC}}_t\left(\sqrt{D_{t}t}\right)-{\mathrm{\ΔC}}_b\left(\sqrt{D_{b}t}\right)\]---\left(20\right)$

(C)形成比例

等式(21)中最后的表述为等式(13)的ASYM值。

作为更具体的非限制性例子，通过如下过程确定BM₁和ASYM值：

(1)从待进行不对称性测量的玻璃片制造工艺制造的一个或多个玻璃片切割或分离至少4块正方形测试样品(测试片)，其在各个边缘上的尺寸为100mm。将厚度设定为待测试玻璃片的目标厚度。

(2)准确地测量每个测试样品在紧接离子交换之前的初始质量M₀，用以准备追踪由于离子交换导致的质量变化。还测量样品尺寸L_x、L_y和厚度L_z，用于稍后计算。

(3)使得测试样品经受离子交换过程，所述离子交换过程与待测量不对称性的玻璃片制造工艺制造的部件所用的离子交换过程时相同或者至少部分相似的。

在该步骤中所用的“相似”的离子交换过程表示使得测试样品经受如下相似条件：盐浴中的时间、盐浴的温度以及盐浴的纯度或组成，在浸入盐浴之前和之后具有相同的加热和冷却。如果在制造的部件的离子交换之前或之后进行任意抛光或蚀刻，则对于测试样品也应进行相同的过程。所得到的表面压缩应力CS(其可通过折原公司的光学测量仪器FSM-6000测得，或者可通过任意其他方式测得)优选在制造的部件上所观察到的最高CS的10％之内。这意味着盐浴应该是“新鲜的”，即较为纯洁，并且没有被交换的离子污染。高CS是盐浴纯度的灵敏测量。为了部分地去除盐浴自身的不对称性的影响，优选相对于玻璃制造朝向将一半的测试样品以一个朝向放入盐浴中，将一半以相反朝向放入(参见下文的外来不对称性的讨论)。

注意的是，如果仅对ASYM值感兴趣，离子交换条件无需基于采用感兴趣的玻璃片制造工艺制造的部件所使用或者待使用的那些，而是可以基于其他考虑，例如便于测试设定使用。

(4)准确地测量紧接离子交换之后以及对样品进行清洁之后的质量，从而在质量测量中仅留下玻璃。

(5)在离子交换过程的所有步骤都完成之后(包括出于感兴趣的商业目的的任意清洁和抛光)，采用能够测量表面轮廓的任意数种仪器对测试样品的最大翘曲进行测量。此类仪器的一个例子是KLATencorP16轮廓仪，其使用触针。另一个例子是TropelFlatmasterMSP-150，其是非接触式干涉仪。测量从中心到边缘或角落的最大垂直差异。将部件保持水平进行测量。

如果部件存在可检测到的曲率，以“碗”取向对其进行测量(参见图1)，即使得中心低于边缘，从而最小化重力的影响。如果无法容易地检测到曲率，则同时测量碗和“圆顶”(中心高于边缘)取向。如果这些测量显示某个朝向对应于碗形，则使用来自该测量的最大垂直差异，否则的话，使用这两个朝向的两个最大垂直差异中较小的那个。结果的单位是例如微米。

(6)对重力的影响进行校正，将之前步骤的各个翘曲值乘以1.07的校正因子。该校正因子近似考虑了重力对于选择的尺寸的碗形片状玻璃的平坦化影响。

发现1.07的校正因子(翘曲增加7％)对于边缘是100mm的正方形板的1mm至0.2mm的厚度的整个范围都是合适的。密度和杨氏模量也会影响重力校正，但是这些影响近似为1％的水平，所以可以忽略它们。在圆顶取向中，校正因子约为1.13(翘曲增加13％)。重力对于碗取向的影响较小因而是优选的，但是如果需要的话，也可以使用圆顶取向及其校正因子。

(7)对于每个测试样品，通过使用给出的厚度与对角线之比，来计算BM₁值，其中，L_z是厚度，表述如下：

BM₁＝2/3W·R²

其中W(翘曲，单位，微米)是步骤6中校正了重力的翘曲。(注意的是，如果仅仅需要ASYM值，则可以使用等式(13)，并且无需进行BM₁值的分开计算。)

(8)对于每个测试样品，采用上式(12)或(13)计算天然(固有)不对称性ASYM值。通过对各个测试样品的ASYM值(以及BM₁值，如果确定的话)取平均值，获得最终结果。

对于上述过程的步骤(6)，即重力校正，应注意的是，在片尺寸(其中，较大的片材具有更大的翘曲)以及重力对于片形状的影响(其中，较大的片材的形状受到重力的影响更大)之间存在折衷。通过保持较小的片材尺寸，还可依靠各种能够对片形状进行高度准确测量的商用仪器。它们包括使用干涉测量法，例如上文所述的TropelFlatmaster。如果在用于生产部件的制造工艺中存在固有不对称性的话，则一侧高至约200mm的部件尺寸应该具有可容易检测到的翘曲，并且重力对其形状应该几乎没有影响。如果测量仪器足够灵敏的话，也可使用较小的尺寸。

作为测量翘曲的替代，更方便的可能是测量靠近片材的中心的平均曲率半径。该曲率半径C与上文所述的翘曲W相关，关系如下：

$W=\frac{1}{2C}({\left(\frac{L_x}{2}\right)}^2+{\left(\frac{L_y}{2}\right)}^2)---\left(22\right)$

如果希望测量较大片材的翘曲或曲率半径并且获得无重力结果，则可以使用例如题为“Processandapparatusformeasuringtheshapeofanarticle(用于测量制品形状的方法和设备)”的美国专利第7,225,665号所述的设备，该专利描述了结合将片材浸入流体以近似中和浮力的测量方法。

应注意的是，即使制造的玻璃片的物理性质没有固有不对称性，但是在离子交换之后，片材的厚度上通常会具有一些非零翘曲。这可能是由于制造工艺的略微变化或者离子交换过程自身的略微不对称性导致的。幸运的是，通过进行重复测量和取平均值，可以将固有(天然)不对称性与外来(随机)不对称性分开。

具体来说，可以通过相对于它们在制造过程的取向，改变玻璃片在盐浴中的取向，来消除通过离子交换过程自身产生的外来不对称性。采用“顶”和“底”来表示制造的片材的两侧，使用“左”和“右”来表示盐浴中两个可能的取向，可以以顶侧朝向左进行离子交换，也可以以顶侧朝向右进行离子交换。当对它们进行对比时，来自盐浴的外来不对称性会倾向于使得翘曲相对于盐浴具有相同取向(左和右)，但是其相对于制造工艺(顶和底)会具有不同取向。来自制造工艺的固有不对称性总是会具有相对于制造工艺相同的翘曲取向(顶和底)，但是作为取向改变的结果，其相对于盐浴会具有不同取向(左和右)。随机翘曲会具有(通常小的)数值，其相对于制造工艺取向是随机的。因此，当以相对于盐浴的左和右，对多个片材的顶和底都进行离子交换时，当顶侧和底侧交换时，观察到的翘曲的迹象会翻转，但是当左和右交换时，不会翻转。然后，取平均值会将任意剩余的非零值与玻璃在离子交换之前的固有的系统翘曲相联系起来。也就是说，取平均值会有助于去除来自离子交换过程自身的外来翘曲，并且会对来自翘曲测量仪或来自制造工艺中的随机(小)变化产生的随机翘曲取平均值。选择对多少片材取平均值取决于能够测量的翘曲的灵敏度。

采用上文所述类型的八步测量过程结合翻转和典型的商业可行离子交换过程，确定通过熔合法生产的玻璃片以及通过浮法生产的玻璃片的BM₁和ASYM值。结果如表2所示，其中，样品1-9是熔合法玻璃样品，样品10-22是浮法玻璃样品。熔合法和浮法样品的W_玻璃分别是63.88克/摩尔和63.18克/摩尔，W_进(K⁺)是39.09831克/摩尔，W_出(Na⁺)是22.98977克/摩尔。表2中标记为“校正的翘曲”那栏指的是校正了重力作用所测得的翘曲值，如上文所述。

从图2可以看出，熔合法玻璃比浮法玻璃具有明显较小的BM₁和ASYM值，对于熔合法，所有样品总体的平均值的BM₁值约为0.0005微米，对于浮法约为0.003微米；以及对于熔合法，所有样品总体的平均值的ASYM值约为240ppm，对于浮法约为2080ppm。因此，当用于化学强化的玻璃片的各种应用时，预期浮法玻璃会展现出翘曲问题。

采用BM₁和/或ASYM值作为指导，可以降低浮法的固有(天然)不对称性，从而使其翘曲问题最小化。类似地，这些值的一个或两个可用作指导，以维持熔合法的高水平的对称性。结合两种工艺，本文所揭示的技术可用于监测正在进行制造过程中的Z轴不对称性，和/或追踪与现有工艺的变化相关的Z轴不对称性的变化。以这些方式，通过实现和/或维持玻璃在厚度方向上的物理性质(包括其热历史)的固有对称性，可以生产在离子交换之后具有低翘曲的薄且大的玻璃片。

具体来说，基于本文所揭示的ASYM和BM₁量度，以及上文所述的翘曲下的物理过程的分析，可以生产新型的、低翘曲玻璃片，在一个实施方式中，其R值小于或等于2.5x10^-4，ASYM值小于或等于1500ppm(BM₁值(K＝2/3)小于或等于0.002微米)。在其他实施方式中，玻璃片的R值小于或等于2.0x10^-4，ASYM值小于或等于1000ppm(BM₁值(K＝2/3)小于或等于0.001微米)；在其他实施方式中，玻璃片的R值小于或等于1.5x10^-4，ASYM值小于或等于500ppm(BM₁值(K＝2/3)小于或等于0.0005微米)。

对于这些新型玻璃片，对于所讨论的片材或者取自所讨论的片材的测试样品确定ASYM和BM₁值，对于完整的片材，确定R值。例如，对于厚度为0.5mm的玻璃片，2.5x10^-4的R值对应片对角线2000mm，2.0x10^-4的R值对应片对角线2500mm，以及1.5x10^-4的R值对应片对角线3333mm。对于0.7mm的片厚度，对于2.5x10^-4、2.0x10^-4和1.5x10^-4的R值，对角线较大，分别是2800mm、3500mm和4677mm。

关于它们低的ASYM(BM₁)值，完整的片材展现出：对于R＝2.5x10^-4、ASYM＝1500ppm(或者BM₁＝0.002微米)的组合，无重力翘曲值(W值)小于或等于48mm；对于R＝2.0x10^-4、ASYM＝1000ppm(或者BM₁＝0.001微米)的组合，完整片材的W值小于或等于37.5mm；以及对于R＝1.5x10^-4、ASYM＝500ppm(或者BM₁＝0.0005微米)的组合，完整片材的W值小于或等于33mm。具有如此低翘曲值的完整片材有助于在制造和使用过程中对片材进行处理。最终产品也受益于此类降低的翘曲，特别是在最终产品中结合的化学强化玻璃具有大表面积的情况下。

由本文揭示的内容，不偏离本发明的精神和范围下而做的各种其他修改对于本领域的技术人员而言将是明显的。下面的权利要求书的目的是覆盖本文中提出的具体实施方式以及这类实施方式的修改、变化和等同项。

表1

浮法玻璃的代表性无重力翘曲计算值

Lx(mm)	Ly(mm)	Lz(mm)	(Lx^2+Ly^2)/Lz^2	Rx103	翘曲(mm)
						60	44	0.5	22144	6.71	0.10
1910	1575	1.1	5065062	0.44	22.79
						136	170	0.8	74056	3.68	0.33
182	237	0.8	139520	2.67	0.63
						500	500	0.5	2000000	0.71	9.00
2000	1500	3	694444	1.20	3.13
						2000	1500	1	6250000	0.40	28.13

表2

代表性ASYM和BM₁值

对于具有或不具有固有(天然)不对称性的玻璃

Claims (19)

1.一种用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法，该方法包括：

(I)采用所述玻璃片制造工艺生产玻璃片；

(II)测量所述玻璃片或来自所述玻璃片的测试样品的质量M₀；

(III)使得所述玻璃片或者所述测试样品经受离子交换过程；

(IV)测量作为步骤(III)的结果的所述玻璃片或所述测试样品的质量变化△M；

(V)测量步骤(III)之后的所述玻璃片或所述测量样品的翘曲值W；以及

(VI)采用如下形式的等式计算所述玻璃片或所述测试样品的ASYM值：

W_玻璃是在步骤(III)之前构成所述玻璃片或所述测试样品的玻璃的分子量，单位为g/mol；W_进和W_出分别是在步骤(III)中被交换进玻璃和交换出玻璃的离子的分子量，单位为g/mol，其单独记而不以氧化物记；R是所述玻璃片或所述测试样品的厚度-对角线之比；以及L_x、L_y和L_z分别是所述玻璃片或所述测试样品的长度、宽度和厚度，单位与翘曲值W的单位相同；

步骤(VI)中计算的ASYM值是所述玻璃片制造工艺的不对称性尺度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于碗构造的所述玻璃片或所述测试样品，确定步骤(V)的翘曲值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对步骤(V)的翘曲值校正重力的影响。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(VI)中计算的ASYM值是基于玻璃片或者测试样品多次测量的平均值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

(a)步骤(III)包括将多个玻璃片或多个测试样品浸入盐浴中；

(b)每个玻璃片或每个测试样品具有第一侧和第二侧；

(c)将所述多个玻璃片或所述多个测试样品浸入所述盐浴中，使得部分的所述第一侧沿第一方向取向，部分的所述第一侧沿第二方向取向，所述第二方向与所述第一方向相反；以及

(d)步骤(VI)中计算的平均值包括：沿所述第一方向取向的玻璃片或测试样品以及沿所述第二方向取向的玻璃片或测试样品的ASYM值。

6.一种用于生产低翘曲、经离子交换的玻璃片的方法，该方法包括：

(a)采用玻璃片制造工艺生产一组玻璃片，该组玻璃片中每块玻璃片的R值小于或等于2.5×10^-4，R值是所述玻璃片的厚度与所述玻璃片的对角线长度之比；以及

(b)对步骤(a)中生产的所述玻璃片组进行离子交换强化；

所述玻璃片制造工艺的ASYM值小于或等于1500ppm，ASYM值采用权利要求4所述的方法确定。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

(a)所述玻璃片的R值小于或等于2.0×10^-4，所述玻璃片制造工艺的ASYM值小于或等于1000ppm；或者

(b)所述玻璃片的R值小于或等于1.5×10^-4，所述玻璃片制造工艺的ASYM值小于或等于500ppm。

8.一种低翘曲、经离子交换的玻璃片，它是通过权利要求6所述的方法生产的。

9.一种低翘曲、经离子交换的玻璃片，它是通过权利要求7所述的方法生产的。

10.一种用于测量玻璃片制造工艺的不对称性的方法，该方法包括：

(I)采用所述玻璃片制造工艺生产玻璃片；

(III)使得所述玻璃片或者来自所述玻璃片的测试样品经受离子交换过程；

(III)测量步骤(II)之后的所述玻璃片或所述测量样品的翘曲值W；以及

(IV)采用如下形式的等式计算所述玻璃片或所述测试样品的BM₁值：BM₁＝K·W·R²

K是常数，以及R是所述玻璃片或所述测试样品的厚度-对角线之比；

步骤(IV)中计算的BM₁值是所述玻璃片制造工艺的不对称性尺度。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于碗构造的所述玻璃片或所述测试样品，确定步骤(III)的翘曲值。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对步骤(III)的翘曲值校正重力的影响。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(IV)中计算的BM₁值是基于玻璃片或者测试样品多次测量的平均值。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

(a)步骤(II)包括将多个玻璃片或多个测试样品浸入盐浴中；

(b)每个玻璃片或每个测试样品具有第一侧和第二侧；

(c)将所述多个玻璃片或所述多个测试样品浸入所述盐浴中，使得部分的所述第一侧沿第一方向取向，部分的所述第一侧沿第二方向取向，所述第二方向与所述第一方向相反；以及

(d)步骤(IV)中计算的平均值包括：沿所述第一方向取向的玻璃片或测试样品以及沿所述第二方向取向的玻璃片或测试样品的BM₁值。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，K＝2/3。

16.一种用于生产低翘曲、经离子交换的玻璃片的方法，该方法包括：

(a)采用玻璃片制造工艺生产玻璃片组，该组玻璃片中每块玻璃片的R值小于或等于2.5×10^-4，R值是所述玻璃片的厚度与所述玻璃片的对角线长度之比；以及

(b)对步骤(a)中生产的所述玻璃片组进行离子交换强化；

所述玻璃片制造工艺的BM₁值小于或等于0.002微米，BM₁值采用权利要求15所述的方法确定。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：

(a)所述玻璃片的R值小于或等于2.0×10^-4，所述玻璃片制造工艺的BM₁值小于或等于0.001微米；或者

(b)所述玻璃片的R值小于或等于1.5×10^-4，所述玻璃片制造工艺的BM₁值小于或等于0.0005微米。

18.一种低翘曲、经离子交换的玻璃片，它是通过权利要求16所述的方法生产的。

19.一种低翘曲、经离子交换的玻璃片，它是通过权利要求17所述的方法生产的。