CN107428586A - 具有非均化离子交换表面层的薄玻璃制品和用于生产这种薄玻璃制品的方法 - Google Patents

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Abstract

提供具有第一表面和第二表面的薄玻璃制品、用于生产其的方法及其应用。该制品具有接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘，还具有第一表面和第二表面之间的厚度，其中两个表面和所述一个或多个边缘一起形成薄玻璃制品的外表面。该制品在其外表面上具有非均化离子交换表面层，其中非均化离子交换表面层具有在外表面上在最小值和最大值之间变化的相关的表面压应力和/或在外表面上在最小值和最大值之间变化的层深。

Description

具有非均化离子交换表面层的薄玻璃制品和用于生产这种薄 玻璃制品的方法
技术领域
本发明涉及具有第一表面和第二表面的薄的、特别是超薄的玻璃制品，其具有接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘，还具有第一表面和第二表面之间的厚度，这两个表面和所述一个或多个边缘一起形成薄玻璃制品的外表面，该薄玻璃制品还具有在其外表面上的离子交换表面层。本发明还涉及用于生产薄的、特别是超薄的玻璃制品的方法，该方法包括以下步骤：提供具有第一表面和第二表面的薄玻璃片，所述薄玻璃片具有接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘，还具有第一表面和第二表面之间的厚度，其中第一表面和第二表面与所述一个或多个边缘一起形成薄玻璃片的外表面；以及将离子交换处理应用于薄玻璃片以便产生薄玻璃制品。本发明还涉及所述薄玻璃制品的应用。
背景技术
消费类电子产品的市场需要越来越薄的玻璃制品以便保持使最终产品的体积和重量最小化。此外，特别地就可穿戴设备、如智能手机或平板电脑而言，经常性地要求使玻璃制品具有非常大的能抵抗日常使用期间的机械应力和冲击的抗弯强度和耐久性。考虑到期望体积和重量减小，需要使薄的、甚至超薄的玻璃制品具有必须的强度和柔性，例如以用于充分保护下面的部件。而且，越来越多的应用要求成形玻璃制品允许例如弧形设计而不是平坦表面作为全景TV屏幕或指纹传感器以及在例如US 2012/286302(OLED照明)、US2013/148073(OLED显示器)或US 2010/102830(电容器)中描述的应用。此外，特别是在通信技术领域，要求最小化的且通用的光学部件作为例如光栅格、光学透镜或扩散器(diffusor)允许对光进行控制。这些部件应以低成本被提供以便使得广大消费者能获得最终产品。
当玻璃制品的厚度小于约0.4mm时，其变得有柔性并且能弯曲为期望的形状。但是，随着厚度减小，薄或超薄玻璃也变得更易碎，从而导致相比于较厚的玻璃在进行处理和加工时容易破裂。因此通常使薄玻璃进行化学强化，如在例如US 2014/050911和US 2010/119846中所描述的。
薄玻璃制品的固有柔性允许它们在弯曲状态下应用，即，柔性薄玻璃呈弯曲形状并以固定在此状态。由于薄玻璃提供例如更好的透光率、更好的硬度、更好的耐水蒸汽性能和更好的抗老化性能，因此薄玻璃优于已知的塑料材料。但是，薄玻璃制品的易碎性限制了其应用。切割处理期间在薄玻璃的边缘上形成的或生产期间在其表面上形成的固有的不可避免的缺陷在一段时间后导致玻璃碎裂。当薄玻璃片呈弯曲状态时，额外的应力施加在其边缘和表面上，这将引起已经存在的缺陷更快地传递和发展，最后导致薄玻璃更快地破裂。因此，这些薄玻璃应用的寿命非常有限。
虽然弯曲的薄玻璃的静疲劳是不可避免的，但已经知道薄玻璃的寿命能通过例如在玻璃处理期间和玻璃的生产期间改进切割技术和化学钢化技术而被延长。例如，薄玻璃能通过将保护膜层压或沉积在其边缘上(WO 2011/014606、WO 2010/110002、US2010/260964)而被加强。而且，边缘和/或表面能被抛光或蚀刻以便减小或消除缺陷。虽然这些方法对于薄玻璃的处理和加工能是有利的，但它们对于增加处于静弯曲状态的薄玻璃的寿命来说作用是有限的。
因此，要求改进在弯曲状态下薄玻璃片的耐静疲劳性并有助于在生产、预处理和后处理期间薄玻璃的加工和处理。
发明内容
本发明的目的是提供克服了上述缺陷的薄的、特别是超薄钢化玻璃制品和用于生产这种玻璃制品的方法。尤其是，本发明的目的是提供能容易且成本有效地生产的薄玻璃制品和用于生产这种薄玻璃制品的方法。本发明的另一目的是提供薄玻璃制品以及用于生产这种薄玻璃制品的方法，其中该薄玻璃制品具有广泛的应用、特别是在电子器件中的应用以及用作光学器件。本发明的另一目的是提供对光学和结构特性具有改进的控制的薄玻璃制品和用于生产这种薄玻璃制品的方法。本发明的另一目的是提供薄玻璃制品和用于生产这种薄玻璃制品的方法，该方法特别是在薄玻璃制品的处理期间允许高生产率。本发明的又一目的是提供薄玻璃制品和用于生产该薄玻璃制品的方法，该薄玻璃制品的耐久性高、特别是在机械应力下、以及高的耐静疲劳性。
本文采用了以下的术语和缩写︰
-术语“玻璃制品”广义的范围理解，其包括任何由玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷制成的任何对象。除非另有规定，这里使用的“薄玻璃”指的是具有通常小于等于1mm厚度的玻璃以及玻璃片或玻璃制品，而“超薄”指的是厚度小于等于0.4mm。优选需要薄玻璃的薄和超薄成形的玻璃和应用的玻璃成分例如在的PCT/CN2013/072695中所述。
-压应力(CS)：通过离子交换在表面层中的玻璃网络中产生的压应力，该离子交换在表面层的玻璃网络中作为额外的应力保持。CS可以通过市售的应力测量仪FSM 6000基于光学原理测得。
-层深(DoL)：离子交换表面层的厚度。DoL可以通过市售的应力测量仪FSM 6000基于光学原理来测量。
本发明的目的通过根据独立权利要求的薄的、特别是超薄的玻璃制品和用于生产薄的、特别是超薄的玻璃制品的方法解决。另外，本发明的目的通过薄或超薄玻璃制品的应用而解决。
根据本发明的薄的、特别是超薄的玻璃制品具有第一表面和第二表面，具有接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘，还具有第一表面和第二表面之间的厚度，其中两个表面和所述一个或多个边缘一起形成薄玻璃制品的外表面。薄玻璃制品在其外表面上具有离子交换表面层。薄玻璃制品的特征在于：离子交换表面层是非均化的，其中所述非均化离子交换表面层具有在外表面上在最小值和最大值之间变化的相关的表面压应力和/或在外表面上在最小值和最大值之间变化的层深。
已知：具有碱金属氧化物或氧化铝的特定成分的玻璃能被化学钢化，即通过离子交换进行应力化。由此，玻璃表面上的离子、例如Na+与来自离子交换浴或介质的较大离子、例如K+交换。结果，表面压应力层形成在玻璃表面上、即直接在玻璃表面下。表面压应力CS和层深DoL能通过离子交换参数控制。具有均化离子交换表面层的薄玻璃制品在本领域中用于增加机械强度是已知的。
本发明基于以下的惊人的洞察：薄玻璃制品的机械强度、光学性能和形状能通过将非均化离子交换表面层引入薄玻璃片来控制，以生产根据本发明的薄玻璃制品。
根据本发明的非均化离子交换表面层允许例如引入不平衡的表面压应力，使得薄玻璃片受到由不对称的应力施加的内在弯曲力，从而产生弧形的薄玻璃制品。曲率因而与两个相对的表面上的压应力的差和薄玻璃制品的厚度相关。曲率半径R、应力的差
厚度(t)以及杨氏模量(E)之间的关系能被如下地表示为：
如果表面压应力仅在一个表面上产生而在另一表面上没有表面压应力，那么Δσ成为σ，其中σ是具有不为零的表面压应力的玻璃制品的表面上的值。在薄玻璃制品的仅一个表面上的不变的表面压应力导致具有基本不变的曲率的弧形玻璃制品。具有不同的表面压应力的交替表面区域能例如产生具有波纹状或波状的形状的薄玻璃制品。立即变得明显的是：通过非均化离子交换、即相关的非均化表面压应力和/或层深使薄玻璃制品成形允许薄玻璃制品的多种新颖的应用。
因此，本发明的优点基于以下洞察：薄玻璃片能通过引入非均化离子交换表面层和因此产生的不同的相关表面应力和/或层深而选择性地成为期望的形状，即，弧形。薄玻璃的弯曲外形和曲率半径通过其两个表面之间的层深和/或压应力差而被控制和保持。相比于外部应力引起的弯曲，这种内在的弯曲不迅速地使表面和边缘上的缺陷的尺寸增大，因而增大耐静疲劳性并导致对弧形玻璃的应用来说薄玻璃的寿命延长。
本发明的另一优点基于以下洞察：源自非均化离子交换表面层的折射率的改变能用于使玻璃制品用作光学器件，例如光栅格、光学透镜或光学扩散器。薄玻璃制品能例如设有非均化离子交换表面层，该非均化离子交换表面层具有交替的区域，该交替的区域具有或不具有已交换的离子。非均化离子交换表面层能具有例如条形图案或同心圆的图案，以为玻璃制品提供有线性或圆形的光栅格或透镜的性质。
本发明的另一优点基于以下洞察：通过离子交换使薄玻璃片的边缘选择性地应力化能通过使处理期间边缘的缺陷、例如微小裂缝最小化而有效地减小薄玻璃破碎的可能性。相比于通常应用的整个表面应力化的薄玻璃片，这种“边缘应力化”具有以下优点：能避免例如由应力化处理产生的翘曲问题、不期望的折射率失真和应力化玻璃片的切割期间产生的问题。边缘应力化能通过例如边缘的蚀刻或抛光与之前的“边缘平滑”结合，以便进一步减小处理期间破碎的可能性。因此根据本发明的薄玻璃制品能在生产、处理、预加工和后加工、特别是清洁期间通过选择性地将离子交换处理应用于玻璃制品的一个边缘或多个边缘而提供高生产率。
总之，将非均化离子交换表面层引入根据本发明的薄玻璃片提供了简单且成本有效的方式来系统性地控制加工期间的机械强度以及薄玻璃制品的光学性能和形状。
薄玻璃制品的玻璃优选包括含碱的玻璃成分。优选的玻璃是锂-铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃和具有低碱含量的铝硅酸盐玻璃。这些玻璃能通过例如拉制、诸如下拉法、溢流熔融法或浮法而生产。这些玻璃特别地适于离子交换处理。在优选实施例中，超薄玻璃制品包括锂-铝硅酸盐玻璃，其具有以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 55-69
Al2O3 18-25
Li2O 3-5
Na2O+K2O 0-30
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-4
TiO2 0-5
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-8
F 0-1
B2O3 0-2
优选地，锂-铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 57-66
Al2O3 18-23
Li2O 3-5
Na2O+K2O 3-25
MgO+CaO+SrO+BaO 1-4
ZnO 0-4
TiO2 0-4
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-7
F 0-1
B2O3 0-2
还优选地，锂-铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 57-63
Al2O3 18-22
Li2O 3.5-5
Na2O+K2O 5-20
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-3
TiO2 0-3
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-5
P2O5 0-5
F 0-1
B2O3 0-2
在另一优选实施例中，超薄玻璃包括钠钙玻璃，其具有以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 40-81
Al2O3 0-6
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-30
TiO2+ZrO2 0-7
P2O5 0-2
优选地，钠钙玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 50-81
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO2+ZrO2 0-6
P2O5 0-2
优选地，钠钙玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 55-76
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-25
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-20
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2
在另一优选实施例中，超薄玻璃制品包括硼硅酸盐玻璃，其具有以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 60-85
Al2O3 0-10
B2O3 5-20
Li2O+Na2O+K2O 2-16
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2
优选地，硼硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 63-84
Al2O3 0-8
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 3-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-4
P2O5 0-2
还优选地，硼硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 63-83
Al2O3 0-7
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 4-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-10
TiO2+ZrO2 0-3
P2O5 0-2
在另一优选实施例中，超薄玻璃制品包括碱金属铝硅酸盐玻璃，其具有以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 40-75
Al2O3 10-30
B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 4-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-15
P2O5 0-10
优选地，碱金属铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 50-70
Al2O3 10-27
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-13
TiO2+ZrO2 0-13
P2O5 0-9
还优选地，碱金属铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下玻璃成分：
成分 重量％
SiO2 55-68
Al2O3 10-27
B2O3 0-15
Li2O+Na2O+K2O 4-27
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-8
在另一优选实施例中，超薄玻璃制品包括具有低碱含量的铝硅酸盐玻璃，其具有以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 50-75
Al2O3 7-25
B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5
优选地，低碱含量的铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 52-73
Al2O3 7-23
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-23
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5
还优选地，低碱含量的铝硅酸盐玻璃包括以重量％计的以下成分：
成分 重量％
SiO2 53-71
Al2O3 7-22
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-22
TiO2+ZrO2 0-8
P2O5 0-5
在本发明中使用的玻璃、特别是上面提到的玻璃、也能被改性。例如，通过添加过渡金属离子、稀土离子、诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，颜色能被改变。这种改性着色剂的内含物能例如丰富消费类电子产品的设计，如对后盖的颜色需求，或者能为超薄玻璃制品提供额外的功能，例如彩色滤光片。此外，发光离子、如过渡金属离子和稀土离子、能被添加以便赋予光学功能，如光学放大器、LED、芯片激光器等。特别地，0-5重量％的稀土氧化物能被添加以便引入磁性、光子或光功能。而且，澄清剂、例如As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F、和/或CeO2能以0-2重量％的量被添加入玻璃成分。
通过将玻璃制品的离子交换应用于含Ag+的盐浴或含Cu2+的盐浴，玻璃制品也能设有抗菌功能。在离子交换之后，Ag+或Cu2+的浓度高于1ppm，优选高于100ppm，和更优选高于1000ppm。具有抗菌功能的超薄玻璃能应用于医疗设备，诸如医院中使用的计算机或屏幕以及具有抗菌功能的消费类电子产品。
应该理解：玻璃成分的组分的量的和等于100重量％。这种玻璃的其他优选的变型能在例如PCT/CN2013/072695找到，因而通过引用被并入。
在优选的实施例中，表面压应力和/或层深与根据本发明的非均化离子交换表面层的对应的平均值的偏差大于在现有技术的均化离子交换处理期间发生的内在改变。对应地，与根据本发明的非均化离子交换表面层的平均值的偏差大于5％。
优选地，非均化离子交换表面层的表面压应力在外表面上改变为使得最小值为最大值的最多90％，优选最多50％，还优选最多30％，其中表面压应力的最小值也能为零。在优选实施例中，层深在外表面上改变为使得最小值为最大值的最多90％，优选最多50％，还优选最多30％，其中层深的最小值也能为零。如果最小值为零，非均化能最大化，这例如在小的曲率半径被引入薄玻璃制品或应获得折射率的差很大的情况下是有利的。在另一优选实施例中，非均化离子交换表面层设置为：具有30％或更多的与平均表面压应力的偏差的区域覆盖大于等于15％的外表面，和/或具有15％或更多的与平均层深的偏差的区域覆盖大于等于15％。
尽管可以交换不同种类的离子，但非均化离子交换表面层优选由K+和/或Na+离子形成。根据具体情况而定，例如如果应获得强烈变化的折射率，其他离子、例如银(Ag)、铊(Tl)、锂(Li)、铷(Rb)和/或铯(Cs)的交换能是有利的。Li能例如用于减小折射率，而例如Ag和Tl能很大将折射率增加高达0.1。
优选实施例的层深的最大值为小于等于50微米，优选小于等于30μm，还优选小于等于20μm，还优选小于等于10μm，以及还优选小于等于3μm。表面压应力的最大值优选范围为10MPa至1200MPa、优选范围为100MPa至1200MPa。这些值已经被证明对于根据本发明的薄玻璃制品来说是非常有利的。薄玻璃制品的厚度因而能小于等于1mm，还优先小于等于0.4mm，还优选小于等于0.2mm并且还优选小于等于0.1mm。被选择的优选的厚度为5μm、10μm、15μm、25μm、30μm、35μm、50μm、55μm、70μm、80μm、100μm、130μm、145μm、160μm、190μm、210μm或280μm。
优选地，层深和表面压应力的最大值与根据下面的表1的薄玻璃制品的厚度有关：
厚度(mm) DoL(μm) CS(MPa)
0.3 ≤50 ≤700
0.2 ≤50 ≤700
0.1 ≤30 ≤600
0.07 ≤25 ≤400
0.05 ≤20 ≤350
0.025 ≤10 ≤300
0.01 ≤3 ≤300
表1：厚度、DoL和CS之间的优选关系
在优选的实施例中，薄玻璃制品在其外表面上具有一个或多个第一类表面区域以及一个或多个第二类表面区域，在所述一个或多个第一类表面区域以及一个或多个第二类表面区域的每一类表面区域具有不同的表面压应力和/或层深。例如，在这里“不同”指的是在一类表面区域中的表面压应力与另一类表面区域中的表面压应力相差两个值中的较大值的至少10％，优选大于等于50％，还优选大于等于70％，其中还优选一类表面区域中的表面压应力能是零。“不同”也能指在一类表面区域中的层深与另一类表面区域中的层深相差两个值中的较大值的至少10％，优选大于等于50％，还优选大于等于70％，其中还优选一类表面区域中的层深能是零。“不同”在某种意义上也能通常表示离子交换层的另一参数、例如被交换的离子的类型的不同。
每类表面区域在对应区域内优选具有基本不变的表面压应力和/或层深。基本不变在这里包括高达5％的变化，这是因为由于生产期间的变化对于均化离子交换表面层它们能固有地发生。在优选实施例中，表面压应力和/或层深对应于第一类表面区域的相应的最大值和第二类表面区域中的相应的最小值。替代性地，第二类表面区域能例如具有相应的最小值和最大值之间的值，并且例如，可以存在具有表面压应力和/或层深的其它值的其它类表面区域。
作为外表面坐标x函数的CS(x)和DoL(x)应理解为在第一类和第二类表面区域的情况下在相应的表面区域的边界处、即在相比于表面区域的尺寸在小的长度范围上的非常陡峭的变化。因此这些实施例的表面区域被非常明确地限定。在替代性实施例中，例如没有第一类和第二类表面区域的情况下，表面压应力和/或层深能在外表面上平稳地且连续地改变，即CS(x)和/或DoL(x)例如相比于薄玻璃制品的尺寸在较大的长度范围上变化。
在本发明的优选实施例中，一个或多个第一类表面区域覆盖大于等于15％的薄玻璃制品的外表面，优选大于等于30％并且还优选大于等于50％的外表面。
在薄玻璃制品的其它优选实施例中，一个或多个第一类表面区域至少部分地覆盖薄玻璃制品的至少一个表面。因而部分覆盖能通过任意形状、例如条形或矩形的表面区域的规则或不规则的图案提供。在其他优选实施例中，第一类表面区域完全覆盖薄玻璃制品的一个表面，而第二类表面区域完全覆盖另一表面。
在本发明的另一优选实施例中，一个或多个第一类表面区域至少部分地覆盖薄玻璃制品的一个或多个边缘。由此，能实现玻璃制品的一个边缘或多个边缘的选择性的强化。在优选实施例中，第一类表面区域完全覆盖一个边缘或多个边缘。因而能有利的是：第一类表面区域覆盖一个或多个边缘，而第二类表面区域主要覆盖薄玻璃制品的表面。第一类表面区域因而能在边界区域延伸到薄玻璃制品的表面上以便确保对边缘的完全覆盖。换句话说，一个或多个边缘通过离子交换层被选择性地钢化。已经发现：边缘的选择性的钢化能充分提高薄玻璃制品的机械强度，并大大减小破裂的危险，并因此能提高加工期间的产量。
一个或多个第一类表面区域能具有规则形状，优选多边形或椭圆形，其中多边形优选是矩形的，还优选是方形的，并且其中椭圆形优选是圆形的。这些和类似形状是较简单的并能容易地生产。根据具体要求，其它形状、例如不规则形状也能是优选的，例如在第一类表面区域需要适应玻璃制品的特定形状的情况下。
对于很多应用来说，优选薄玻璃制品具有在其外表面上的若干第一类表面区域。“若干表面区域”在这里指的是薄玻璃制品的一种基本不连接的表面区域，这些表面区域由一个或多个另一类、特别是第二类表面区域分开。“基本不连接”包括两个表面区域仅在一点接触的布置，例如棋盘图案的方格。优选地，若干第一类表面区域覆盖薄玻璃制品的一个或两个表面的一部分。换句话说，若干第一类表面区域能位于仅一个表面上或两个表面上。
在优选实施例中，若干第一类表面区域中每者能由第二类表面区域完全围绕，即完全不连接。优选地，若干第一类表面区域具有全等形状，即相同尺寸和相同形状。若干表面区域能以规则图案布置在薄玻璃制品的一个或两个表面上，其中该图案优选是棋盘图案、条形图案、圆形图案或波形图案。规则图案能用于实现例如用于光栅的周期性图案或用于产生薄玻璃的周期性形状、例如波纹形状或波形形状。但是，显然的是：其它形状、例如规则形状和/或不规则图案也能是有利的，这取决于具体要求。
在优选实施例中，布置在薄玻璃的一个表面上的每个第一类表面区域与薄玻璃制品的相对的表面上的对应的第二类表面区域相对。如果非均化离子交换表面层用于使薄玻璃制品成形，这是特别有利的，因为在第一类表面区域中产生的表面压应力与例如第二类表面区域中较小压应力或为零的压应力相对。在例如光栅的情况下，能有利的是在一个表面上的每个第一类表面区域与另一表面上的另一第一类表面区域相对，以便增大光学效应。
在本发明的优选实施例中，薄玻璃制品具有表面曲率的至少一个弧形区域，该表面曲率源自非均化离子交换表面层、特别源自与非均化离子交换表面层相关的不平衡的表面压应力。所述至少一个弧形区域能具有范围从1mm至1000mm、优选从3mm至500mm的最小曲率半径。在第一类和第二类表面区域的情况下，所述至少一个弧形区域能与至少一个第一类表面区域相关联。
在本发明的优选实施例中，薄玻璃制品具有仅一个弧形区域，所述弧形区域在整个薄玻璃制品上延伸，优选具有基本不变的、特别是圆筒曲率。在这种情况下，薄玻璃制品具有一个第一类表面区域和一个第二类表面区域，它们中的每一个均完全覆盖薄玻璃制品的两个表面中的一个表面。优选地，第二类表面区域具有为零的表面压应力。源自第一类表面区域中的交换离子的不变的表面压应力因此引起整个玻璃制品上延伸的曲率。在变型中，第一类表面区域中的表面压应力也能平稳地变化以便产生表面压应力的期望的曲线，从而获得期望的例如抛物线、双曲线或其他曲线。
在本发明的另一优选实施例中，薄玻璃制品具有若干弧形区域，其中弧形区域优选具有例如波纹或波状形状的交替的曲率。弧形区域因而能与第一类表面区域相关，第一类表面区域例如在薄玻璃制品的两个表面上以条形图案布置。
在另一优选实施例中，特别用于作为光学器件的应用，非均化离子交换表面层是这样的，使得所产生的折射率横跨薄玻璃制品、特别是在第一类表面区域和第二类表面区域中的一个或多个表面区域之间变化至少0.001直到0.1，优选至少0.004至0.009。薄玻璃制品能具有例如源自于第一类和第二类表面区域的图案的光栅(或光栅格(grid))的功能。表面区域的图案因而通常具有规则周期性结构，例如等距的条或同心圆环。
线性光栅格例如将光分为沿不同方向传播的若干模式或将光散射为沿不同方向传播的若干模式。传播模式的方向取决于光栅的间隔和光的波长。根据本发明，薄玻璃制品具有非均化离子交换层，非均化离子交换层能实现为在薄玻璃制品的一个表面(多个表面)上的条形区域的图案。由于折射率的改变，非均化离子交换表面层的条形区域能用作光栅格。在这种情况下，条的特征尺度应能与对应的光的波长具有可比性。产生的散射随后通过已知的对应的光栅方程被描述
(a+b)sinθm＝mλ，
其中，a是条的宽度，b是条之间的距离的宽度，λ是光的波长，θ是散射的光和栅格法线之间的角度，m是相关的传播模式。这些光栅能在光学器件、例如单色仪或分光仪中、特别是通信领域中使用。
根据本发明的薄玻璃制品的另一光学应用是光学扩散器，该光学扩散器在光学器件中使用以散射光或漫射光。为此，例如第一类表面区域能以规则或不规则的阵列布置并且具有规则或不规则的形状。第一类表面区域因此应具有能与对应的光的波长具有可比性的规模的尺寸。
由于非均化离子交换表面层产生的折射率的变化也能用于在薄玻璃上压印信息、例如图片或文本。特别地，其能用于提供例如在薄玻璃制品上的视觉上可感知的“水印”或通过改变光学特性获得的、通过干涉产生的全息再现。因而薄玻璃制品能容易地用作例如具有期望的光学特性的保护盖。
已经发现：例如银(Ag)、铊(Tl)、锂(Li)、铷(Rb)和/或铯(Cs)的离子交换能包括高达0.1的较大的折射率改变。如果被交换的离子是K+和/或Na+，则已经发现折射率的改变随着层深和表面压应力基本线性变化。折射率通过棱镜耦合器、例如Metricon2010/M测量。
在本发明的另一方面中，提供一种用于生产薄的、特别是超薄的玻璃制品、特别是用于生产这里所述的薄玻璃制品的方法。该方法包括以下步骤：提供具有第一表面和第二表面的薄玻璃片，所述薄玻璃片具有接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘，还具有第一表面和第二表面之间的厚度，其中第一表面和第二表面与所述一个或多个边缘一起形成薄玻璃片的外表面。该方法还包括将离子交换处理应用于薄玻璃片以便产生薄玻璃制品。该方法的特征在于，离子交换处理被非均化地应用到外表面，以产生薄玻璃片中的非均化离子交换表面层，使得非均化离子交换表面层具有在外表面上在最小值和最大值之间变化的相关的表面压应力和/或在外表面上在最小值和最大值之间变化的层深。
非均化离子交换处理被优选地应用使得表面压应力的最小值为最大值的最多90％，优选最多50％，还优选最多30％，其中表面压应力的最小值优选为零。在另一优选的方法中，非均化的离子交换处理被应用使得层深的最小值为最大值的最多90％，优选最多50％，还优选最多30％，其中层深的最小值优选为零。
根据另一实施例，将非均化离子交换处理应用于外表面包括在应用离子交换处理之前优选通过将完全或部分地防止离子交换的掩膜或涂层涂覆于外表面的区域而完全地或部分地掩膜外表面的所述区域。优选地，在处理之后去除掩膜。掩膜能设计为完全防止掩膜区域中的离子交换，但也能对离子交换来说是部分地可渗透的。用于防止离子交换的合适的方法是通过涂覆铟锡氧化物膜(ITO膜)进行掩膜。
掩膜也能设计为：在一些被掩膜的区域中，例如通过提供待交换的离子的可变渗透性，该离子交换比其他掩膜区域更有效。也能在离子交换处理期间去除掩膜，以便获得不同的表面压应力和/或层深。薄玻璃片也能非均化地浸没在用于以非均化的方式交换离子的盐浴中。另外，例如使用不同类型的离子的不同的离子交换处理能应用于薄玻璃片的不同区域。
在优选的实施例中，非均化的离子交换处理被选择性地应用于外表面上的一个或多个指定的表面区域，以产生一个或多个第一类表面区域和一个或多个第二类表面区域，其中，表面压应力和/或层深在每类表面区域中是不同的。非均化的离子交换处理优选应用为使得表面压应力和/或层深对应于第一类表面区域的相应的最大值和第二类表面区域中的相应的最小值。第一类和第二类表面区域能以如上所述的图案化的方式被布置。
优选地，一个或多个指定区域至少部分地覆盖外表面的一个或两个表面。在另一优选的实施例中，一个或多个指定区域至少部分地、优选全部地覆盖外表面的一个或多个边缘。
在优选的实施例中，非均化的离子交换处理包括将碱金属盐应用于薄玻璃片，优选下面的碱金属盐中的一种或多种：NaNO3、Na2CO3、NaOH、Na2SO4、NaF、Na3PO4、Na2SiO3、Na2Cr2O7、NaCl、NaBF4、Na2HPO4、K2CO3、KOH、KNO3、K2SO4、KF、K3PO4、K2SiO3、K2Cr2O7、KCl、KBF4、K2HPO4、CsNO3、CsSO4、CsCl。
离子交换处理能包括将薄玻璃片完全地或部分地、特别是非均化地浸没在碱金属盐浴中经过15分钟至48小时，优选在350℃至700℃的温度下。另外地或替代性地，非均化离子交换处理能包括非均化地将含有碱金属盐的糊料(paste)应用于特别是一个或多个指定区域中的外表面，并且使薄玻璃片退火，以驱动离子交换。优选地，糊料在退火之前在100℃和300℃之间的温度下干燥2至10小时。然后离子交换能通过将超薄玻璃加热到范围为200℃至765℃的温度经过15分钟到48小时而驱动。在退火之后，干燥的糊料的剩余粉末能被去除。
在优选的实施例中，非均化离子交换处理包括控制缓慢的离子交换速率，以获得非均化离子交换表面层，其中层深的最大值小于等于50μm，优选小于等于30μm，还优选小于等于20μm，还优选小于等于10μm，还优选小于等于3μm，并且表面压应力的最大值优选在10MPa至1200MPa的范围中，优选在100MPa至1200MPa的范围中。
优选地通过在离子交换期间控制缓慢的离子交换速率实现不平衡的离子交换，以获得所述的离子交换层深DoL、所述表面压应力CS以及小于等于120Mpa的中心拉应力CT(σCT)，其中钢化超薄玻璃制品的厚度t、DoL、CS和CT满足关系：
在另一优选实施例中，由于源自非均化离子交换处理的表面压应力，在薄玻璃片中产生曲率。
通过对根据本发明的薄化玻璃制品的说明，能获得根据本发明的方法的其它实施例和优点。
本发明还提供根据本发明的薄的、特别是超薄的玻璃制品的应用以及根据本发明的方法生产的应用于以下领域中的薄玻璃制品，即显示器、显示器盖、特别是OLED显示器、OLED照明、薄膜电池、PCB/CCL电容器、电子纸或MEMS/MOEMS、优选作为光学扩散器、光栅格或光学镜头的光学器件、以及优选使用薄基片、特别是薄玻璃基片的任何其他应用。更优选的应用包括半导体封装件、用于成形或弧形窗以及成形装饰元件的保护件。本发明还提供根据本发明的薄的、特别是超薄的玻璃制品的应用以及根据本发明的方法产生的薄玻璃制品，该薄玻璃制品用于根据玻璃制品的特殊要求、通过增大强度来增大产品，避免不期望的玻璃的翘曲。
附图说明
用于说明本发明的示例性附图被示意性地示出︰
图1：具有矩形形状的薄玻璃片；
图2a-2e：具有根据本发明的非均化离子交换表面层的若干薄玻璃制品的剖视图；
图3a-3f：具有根据本发明的图案化的非均化离子交换表面层的若干薄玻璃制品的主视图；
图4a：在玻璃制品的两个表面上具有图案化的非均化离子交换表面层的薄玻璃制品的剖视图；
图4b：由根据图4a的图案化的非均化离子交换表面层产生的交替弧形的薄玻璃制品；
图5a：具有非均化离子交换表面层的薄玻璃制品的剖视图，其中一个表面具有均化离子交换表面层，另一个表面没有离子交换表面层。
图5b：由根据图5a的非均化离子交换表面层产生的具有不变的曲率的薄玻璃制品；
图6：具有覆盖玻璃制品的边缘的非均化离子交换表面层的薄玻璃制品的透视图。
附图中尺寸和长宽比不是按比例的并且部分尺寸过大，以便进行更好地观察。附图中对应的元件通常用相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出具有长度L、宽度W和厚度t的矩形的薄玻璃制品1(下文称为“玻璃制品1”)。玻璃制品1具有通过四个线性边缘4接合的第一表面2和相对的第二表面3。表面2和3与边缘4一起形成玻璃制品1的外表面5。应该理解该玻璃制品也能具有其它形状，例如圆形或期望的应用所要求的任何其它形状。根据本发明，玻璃制品1具有在外表面5上变化的非均化离子交换表面层8(下文称为“表面层8”，例如参见图2a-2e)。
图2a-2e示出具有根据本发明的若干不同的表面层8的薄玻璃制品1的部分剖视图。图2a-2e没有指出与表面层8相关的表面压应力(CS)并且根据层深(DOL)来说明本发明。不同表面区域的分开部分在适当情况下用细虚线表示。
图2a示出玻璃制品1的第一表面2的连续变化的离子交换层8。离子交换层8从最小层深DoL最小＝0至最大值DoL最大进行变化。从DoL最小到DoL最大的过渡沿尺寸X在较大距离上延伸，该距离能具有与玻璃制品1的规格尺寸相同的量级。
图2b示出规律图案化的表面层8，其第一类表面区域9具有DoL最大的DoL，而第二表面区域10具有DoL最小＝0的DoL。表面区域9和10以规律的交替次序布置。在该实施例中，表面区域9和10直接彼此接界，从表面区域9到相邻的表面区域10的DoL的过渡非常陡峭，即以长度范围来讲该过渡相比于表面区域9和10的范围是小的。在图2b中该过渡被表示为阶跃函数。
图2c示出具有第一类表面区域9、第二表面区域10和第三表面区域11的不规律图案化的表面层8，第一类表面区域9具有DoL最大的DoL，第二类表面区域10具有DoL最小＝0的DoL，第三表面区域11具有DoL2的DoL，其中DoL最小＜DoL2＜DoL最大。
图2d示出具有第一类表面区域9和第二类表面区域10的不规律图案化的表面层8，第一类表面区域9具有DoL最大的DoL，而第二类表面区域10具有DoL最小≠0的DoL。
图2e示出具有第一类表面区域9和第二类表面区域10的规律图案化的表面层8，第一类表面区域9具有从DoL最小＝0到DoL最大变化的DoL，而第二类表面区域10具有DoL最小＝0的DoL。
图3a-3e以主视图的方式示出在玻璃制品1的表面2上具有第一类(阴影部分)表面区域12、14、16、18、20、22和第二(白色部分)表面区域13、15、17、19、21、23的不同图案化的表面层8。应该理解，相比于表面区域13、15、17、19、21、23，表面区域12、14、16、18、20、22能具有例如更大的DoL和/或CS，反之亦然。在图3a-3e中示出的图案还表示在生产薄玻璃制品期间使用掩膜，例如涂层，以便获得非均化离子交换表面层8。
图3a示出环形的规则形状的表面区域12的规则图案。表面区域12以阵列方式布置并且是不相连的。表面区域12被覆盖表面2的剩余区域的表面区域13完全围绕。表面区域12和13一起完全覆盖表面2。这种规律图案能被用作例如光学扩散器(diffusor)。
图3b示出规则形状的表面区域14和15的规则图案，其具有全等的方形形状，即相同的形状和相同的尺寸。表面区域14和15以棋盘图案被交替地布置。表面区域14和15一起完全覆盖表面2。这种棋盘图案能被用作例如光学扩散器。
图3c示出不规则形状的表面区域16的规则图案。表面区域16以阵列方式布置并且是不相连的。表面区域16被覆盖表面2的剩余区域的表面区域17完全围绕。表面区域16和17一起完全覆盖表面2。这种规律图案能被用作例如光学扩散器。
图3d示出在一半的表面2(左侧)中有规律的条形图案，并且出于说明的目的，在另一半中有不规律的条形图案。条形图案由条形表面区域18形成，条形表面区域18由也是条形的表面区域19分开。在表面2的有规律的一半中表面区域19具有相同的宽度，而在没有规律的一半中宽度增大。表面区域18和19一起完全覆盖表面2。这些条形图案作为规律的或不规律的图案可涂覆作为例如光栅格或线性光学透镜或者在需要波形玻璃制品的情况下涂覆(也参见图4a和4b)。
图3e示出不规则形状的表面区域20的不规则图案。表面区域20以阵列方式布置并且是不相连的。表面区域20被覆盖表面2的剩余区域的表面区域21完全围绕。表面区域20和21一起完全覆盖表面2。这种不规律图案能被用作例如光学扩散器。
图3f示出同心环形状的表面区域22，表面区域22由对应形状的表面区域23分开。表面区域22和23一起完全覆盖表面2。这种表面层8能例如被用作例如光学透镜或光栅。
图4a示出具有根据本发明的表面层8的另一实施例的薄玻璃制品1的部分剖视图。在该实施例中表面层8对应于具有在表面2上的第一类表面区域24和在表面3上的第一类表面区域24’的条形图案。表面区域24和24’具有的DoL＝DoL最大，并且具有的表面压应力CS＝CS最大(也参见图4b)。表面层8还包括在表面2上的第二类表面区域25和在表面3上的第二类表面区域25’。第二类表面区域25和25’具有的DoL＝DoL最小＝0，并且具有的表面压应力CS＝CS最小＝0。表面区域24和25相对于表面区域24’和25’布置为使得在对应的表面2或3上的每个表面区域24和24’分别与在另一表面上的表面区域25’和25相对。
图4b示出处于松弛状态的图4a的玻璃制品1的透视图。由于在表面2上的表面区域24以及在表面3上的表面区域24’中表面压应力CS＝CS最大(该表面压应力不与相对的表面上的相应区域中的任何表面应力相对)，玻璃制品1经受不平衡的表面力。如果表面区域24和相对的表面区域25’之间的表面压应力的差ΔCS(在本示例中ΔCS＝CS最大)足够大，玻璃制品1受到弯曲力并且松弛为弧形，直到表面压应力平衡。由于图4a和4b的玻璃制品1具有交替的条形图案，不平衡的表面压应力导致玻璃制品1为波形形状，如在图4b中示出的。弧形区域因此与例如第一类表面区域24和24’相关(associated)并且具有(最小)曲率半径R。
图5a示出具有根据本发明的表面层8的另一实施例的玻璃制品1的部分剖视图。玻璃制品1在整个表面2(换句话说，覆盖整个表面2的第一类表面区域26)上具有不变的DoL＝DoL最大和相关的表面压应力CS＝CS最大。表面层8在整个相对表面3(换句话说，覆盖整个表面3的第二类表面区域27)上具有DoL＝DoL最小＝0。由于两个表面2和3之间的这种不平衡的表面压应力，即ΔCS≠0，玻璃制品1承受不平衡的表面力，这导致玻璃制品1弯曲成弧形形状，直到两个表面2和3上的表面压应力平衡。由于表面层8在每个表面上都是基本不变的，玻璃制品1获得这样的形状，即该形状具有基本不变的圆柱曲率R，如在图5b中所示的。
图6示出具有根据本发明的表面层8的玻璃制品1的另一实施例。在该实施例中，表面层8具有覆盖玻璃制品1的边缘4并且沿边缘4在边界区域中延伸到表面2和3上的第一类表面区域(阴影部分)28。表面区域28具有的DoL＝DoL最大，并且具有的表面压应力CS＝CS最大。表面2的其它区域被第二类表面区域29覆盖，表面3的其它区域被对应的表面区域(在图6中不能看到)覆盖。表面区域29具有的DoL＝DoL最小，并且具有的表面压应力CS＝CS最小。在表面2和3上的边界区域具有宽度l。已经发现l/L、CS和DoL的以下的值是特别有利的组合。
I/L CS(MPa) DoL(μm)
≤0.3 ≥20 ≥5
≤0.1 ≥50 ≥10
≤0.01 ≥100 ≥20
≤0.001 ≥300 ≥50
但是，应该理解其它组合也能是有利的，并且特定选择可依赖于特殊要求。
示例性实施例
在下面的表2中列出在示例性实施例1-8中使用的玻璃成分A和B，如下所述：
表2：示例性玻璃成分
玻璃A和B具有以下的被选择的特性：
参数 玻璃A 玻璃B
CTE(20-300℃)[10-6/K] 7.2 8.3
Tg[℃] 557 623
密度[g/cm3] 2.5 2.4
表3：根据表2的玻璃A和B的参数
在表3中CTE指的是热膨胀系数，而Tg指的是玻璃转变温度。
示例1
100mm×60mm的片从厚度为0.5mm的玻璃A切下(见表2)。玻璃片通过丝网印刷法粘贴(paste)有完全覆盖玻璃片的一个表面的与KNO3粉末混合的油墨(ink)。随后，该片在180℃干燥经过1小时以去除油墨。在干燥之后，该片在330℃退火经过2小时以便推动离子交换处理。结果，在该示例中，超薄玻璃片受到弯曲成为具有52mm的曲率半径的宽圆筒形弧形(对应于图5b中所示的形状)。
示例2
100mm×60mm的片从厚度为0.5mm的玻璃A切下(见表2)。该片在其一个表面上涂覆有氧化铟锡(ITO)膜以便防止离子交换并且随后浸没到KNO3盐浴中。超薄玻璃片在400℃的温度钢化经过1小时。CS为大约270MPa而DoL为约7μm。结果，在该示例中，超薄玻璃片受到弯曲成为具有48mm的曲率半径的宽圆筒形弧形(对应于图5b中所示的形状)。
示例3
100mm×60mm的片从厚度为0.1mm的玻璃A切下(见表2)。根据采取图4a(也参见图3d)中所示的规则条形图案的表面区域24和24’掩膜该片。该片然后涂覆有ITO膜，产生对应于表面区域25和25’的涂覆区域，以便防止在涂覆区域中发生离子交换。在去除表面区域24和24’的掩膜之后，超薄玻璃片浸没在KNO3盐浴中并在400℃的温度下钢化经过1小时。这导致在表面区域24和24’中的离子交换在ITO膜涂覆的表面区域25和25’中没有离子交换。CS为大约270MPa而DoL为约7μm。结果，在该示例中，超薄玻璃片受到交替弯曲成为弧形，如在图4b中所示的。
示例4
100mm×60mm的片从厚度为0.3mm的玻璃B切下(见表2)。根据采取图3d中所示的规则条形图案的表面区域18掩膜该片。该片然后涂覆有ITO膜，产生对应于表面区域19的涂覆区域，以便防止在涂覆区域中发生离子交换。所有的条形表面区域18和19的宽度是5μm。在去除表面区域18的掩膜之后，在该示例中超薄玻璃片浸没在KNO3盐浴中并在420℃的温度下钢化经过3小时。CS为大约270MPa，而DoL为约7μm。折射率变化为大于0.008。产生的超薄玻璃制品能用作光栅。
示例5
100mm×60mm的片从厚度为0.3mm的玻璃B切下(见表2)。根据采取图3b中所示的棋盘图案的表面区域14掩膜该片。该片然后涂覆有ITO膜，产生对应于表面区域15的涂覆区域，以便防止在涂覆区域中发生离子交换。所有的方形表面区域14和15的边长是5μm。在去除表面区域14的掩膜之后，在该示例中超薄玻璃片浸没在KNO3盐浴中并在420℃的温度下钢化经过3小时。CS为大约900MPa，而产生的DoL为约35μm。折射率变化为约0.008。产生的超薄玻璃制品能用作光学扩散器。
示例6
100mm×60mm的片从厚度为0.3mm的玻璃B切下(见表2)。根据采取图3a中所示的圆形图案的表面区域12掩膜该片。该片然后涂覆有ITO膜，产生对应于表面区域13的涂覆区域，以便防止在涂覆区域中发生离子交换。每个圆形表面区域12的直径为5μm。在去除表面区域12的掩膜之后，在该示例中超薄玻璃片浸没在KNO3盐浴中并在420℃的温度下钢化经过3小时。CS为大约900MPa，而DoL为约35μm。折射率变化为约0.008。产生的超薄玻璃制品能用作光学扩散器。
示例7
100mm×60mm的片从厚度为0.3mm的玻璃B切下(见表2)。根据采取图3c中所示的不规则形状的规则图案的表面区域16掩膜该片。该片然后涂覆有ITO膜，产生对应于表面区域17的涂覆区域，以便防止在涂覆区域中发生离子交换。每个不规则表面区域16的规格尺寸(characteristic dimension)为5μm。在去除表面区域16的掩膜之后，在该示例中超薄玻璃片浸没在KNO3盐浴中并在420℃的温度下钢化经过3小时。CS为大约900MPa，而DoL为约35μm。折射率变化为约0.008。产生的超薄玻璃制品能用作光学扩散器。
示例8
由于在玻璃B(表2)的玻璃片中的Na+/K+交换表面层，对折射率Ri的变化已经进行了试验。已经发现折射率Ri的变化线性地取决于源自离子交换层的CS(见表4，其中折射率Ri＝0是玻璃表面处所具有的)：
CS(MPa) Ri
900 0.008
700 0.007
500 0.006
表4：取决于表面压应力CS的折射率Ri
折射率通过棱镜耦合器(Metricon 2010/M)被测量。也已经发现随着DoL增大折射率Ri减小。

Claims (28)

1.一种具有第一表面和第二表面的薄的、特别是超薄的玻璃制品，其具有：
-接合第一表面和第二表面的一个或多个边缘和所述第一表面和所述第二表面之间的厚度，所述第一表面和所述第二表面以及所述一个或多个边缘一起形成所述薄玻璃制品的外表面，
-在其外表面上的离子交换表面层，
其特征在于，
所述离子交换表面层是非均化的，其中所述非均化离子交换表面层具有在所述外表面上在最小值和最大值之间变化的相关的表面压应力和/或在所述外表面上在最小值和最大值之间变化的层深。
2.根据权利要求1所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述表面压应力在所述外表面上改变，使得所述最小值为所述最大值的最多90％，优选最多50％，进一步优选最多30％，其中所述表面压应力的所述最小值优选为零。
3.根据权利要求1或2所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述层深在所述外表面上改变，使得所述最小值为所述最大值的最多90％，优选最多50％，进一步优选最多30％，其中所述层深的所述最小值优选为零。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的薄玻璃制品，其中所述离子交换表面层由交换的K+和/或Na+离子形成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的薄玻璃制品，其中所述层深的所述最大值小于等于50μm，优选小于等于30μm，进一步优选小于等于20μm，进一步优选小于等于10μm，进一步优选小于等于3μm，并且所述表面压应力的所述最大值优选在从10MPa至1200MPa的范围中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的薄玻璃制品，其中所述薄玻璃制品的所述厚度小于等于1mm，进一步优先小于等于0.4mm，进一步优选小于等于0.2mm并且进一步优选小于等于0.1mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,所述薄玻璃制品在其外表面上具有一个或多个第一类表面区域以及一个或多个第二类表面区域,在所述一个或多个第一类表面区域以及一个或多个第二类表面区域的每一种表面区域具有不同的表面压应力和/或层深，其中特别地，所述表面压应力和/或所述层深对应于所述第一类表面区域的相应的最大值和所述第二类表面区域中的相应的最小值。
8.根据权利要求7所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述一个或多个第一类表面区域覆盖了大于等于15％、优选大于等于30％、并且进一步优选大于等于50％的所述薄玻璃制品的所述外表面。
9.根据权利要求7或8所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述一个或多个第一类表面区域至少部分地、优选全部地覆盖所述薄玻璃制品的至少一个表面。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,所述一个或多个第一类表面区域至少部分地、优选全部地覆盖所述薄玻璃制品的所述一个或多个边缘。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,所述薄玻璃制品在所述外表面上具有多个第一类表面区域，所述多个第一类表面区域优选覆盖所述薄玻璃制品的两个表面的一部分或一个表面的一部分。
12.根据权利要求11所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述多个第一类表面区域具有全等的形状并优选以规则图案布置在薄玻璃制品的一个或两个表面上，所述规则图案优选是棋盘图案、条形图案、圆形图案或波形图案。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,布置在所述薄玻璃的一个表面上的每个第一类表面区域与所述薄玻璃制品的相对的表面上的对应第二类表面区域相对。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,所述薄玻璃制品具有至少一个弧形区域，所述至少一个弧形区域具有源自于非均化离子交换表面层的表面曲率。
15.根据与权利要求14结合的权利要求6所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述至少一个弧形区域与所述一个或多个第一类表面区域中的至少一个表面区域相关。
16.根据权利要求14或15所述的薄玻璃制品，其特征在于，所述薄玻璃制品具有仅一个弧形区域，所述弧形区域在整个所述薄玻璃制品上延伸，并优选具有圆筒形、特别是基本不变的曲率。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的薄玻璃制品，其特征在于,选择非均化离子交换表面层，使得所产生的折射率横跨所述薄玻璃制品、特别是在所述第一类表面区域和所述第二类表面区域中的一个或多个表面区域之间变化至少0.001直到0.1，优选至少0.004至0.009。
18.一种生产薄的、特别是超薄的玻璃制品、特别是根据权利要求1至17中任一项所述的薄玻璃制品的方法，其包括以下步骤：
-提供具有第一表面和第二表面的薄玻璃片，所述薄玻璃片具有接合所述第一表面和所述第二表面的一个或多个边缘以及所述第一表面和所述第二表面之间的厚度，其中所述第一表面和所述第二表面与所述一个或多个边缘一起形成所述薄玻璃片的外表面，
-将离子交换处理应用于所述薄玻璃片以便产生所述薄玻璃制品，
其特征在于，
所述离子交换处理被非均化地应用在所述外表面上，以产生所述薄玻璃制品的非均化离子交换表面层，使得所述非均化离子交换表面层具有在所述外表面上在最小值和最大值之间变化的相关的表面压应力和/或在所述外表面上在最小值和最大值之间变化的层深。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于,应用所述非均化的离子交换处理，使得所述表面压应力的所述最小值为所述最大值的最多90％，优选最多50％，进一步优选最多30％，其中所述表面压应力的所述最小值优选为零。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于,应用所述非均化的离子交换处理，使得所述层深的所述最小值为所述最大值的最多90％，优选最多50％，进一步优选最多30％，其中所述层深的所述最小值优选为零。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其特征在于,将所述离子交换处理非均化地应用于所述外表面包括优选通过将完全或部分地防止离子交换的掩膜或涂层涂覆于所述外表面的区域、在应用所述离子交换处理之前完全地或部分地掩膜所述外表面的所述区域。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法,其中将所述非均化的离子交换处理选择性地应用于所述外表面上的一个或多个指定的表面区域，以产生一个或多个第一类表面区域和一个或多个第二类表面区域，其中所述表面压应力和/或所述层深在每一类表面区域中是不同的，其中特别地，所述非均化的离子交换处理被应用为使得所述表面压应力和/或所述层深对应于所述第一类表面区域的相应的最大值和所述第二类表面区域中的相应的最小值。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法,其中所述离子交换处理包括将碱金属盐应用于所述薄玻璃片，优选下面的碱金属盐中的一种或多种：NaNO3、Na2CO3、NaOH、Na2SO4、NaF、Na3PO4、Na2SiO3、Na2Cr2O7、NaCl、NaBF4、Na2HPO4、K2CO3、KOH、KNO3、K2SO4、KF、K3PO4、K2SiO3、K2Cr2O7、KCl、KBF4、K2HPO4、CsNO3、CsSO4、CsCl。
24.根据权利要求18至23所述的方法，其中所述非均化的离子交换处理包括完全地或部分地、特别是非均化地将所述薄玻璃片浸没在碱金属盐浴中经过15分钟至48小时，优选在350℃和700℃之间的温度下。
25.根据权利要求18至24所述的方法，其中所述非均化的离子交换处理包括非均化地将含有碱金属盐的糊料涂覆于外表面，特别是一个或多个指定区域中的外表面，并且使所述薄玻璃片退火，其中优选所述糊料在退火之前在100℃和300℃之间的温度下干燥经过2至10小时。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法,其中所述非均化的离子交换处理包括控制缓慢的离子交换速率，以便获得这样的离子交换表面层，所述离子交换表面层的所述层深的所述最大值小于等于50μm，优选小于等于30μm，进一步优选小于等于20μm，进一步优选小于等于10μm，进一步优选小于等于3μm，并且所述表面压应力的所述最大值优选在10MPa至1200MPa的范围中。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的方法,其中由于源自所述非均化的离子交换处理的所述表面压应力，在所述薄玻璃片中产生曲率。
28.根据权利要求1至17中任一项所述的薄玻璃制品或根据权利要求18至27中任一项所述的方法生产的薄玻璃制品的应用，用作显示器、显示器盖、特别用于OLED显示器、OLED光源、薄膜电池、PCB/CCL、电容器、电子纸或MEMS/MOEMS、光学器件、优选作为光学扩散器、光栅格或光学镜头、以及优选使用薄基片、特别是薄玻璃基片的任何其他应用。
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