CN109264974A - 曲面玻璃盖板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲面玻璃盖板及其制造方法。一种曲面玻璃盖板的制造方法，包括以下步骤：热弯成型：将玻璃片预弯，得到曲面玻璃；第一次离子交换：将曲面玻璃浸入第一熔盐中，维持反应温度为420℃～460℃，维持反应时间为5h～6h，反应完全之后得到半钢化曲面玻璃；第二次离子交换：将半钢化曲面玻璃浸入第二熔盐中，维持反应温度为380℃～420℃，维持反应时间为0.1h～1h，反应完全之后得到钢化曲面玻璃；形成防污增透膜层。上述曲面玻璃盖板的制造方法，采用两次离子交换的方式形成弯曲强度更高的钢化曲面玻璃，可以与形成防污增透膜层过程中对钢化曲面玻璃的弯曲强度的至少部分影响抵消，最终有效增加曲面玻璃盖板中的钢化曲面玻璃的弯曲强度。

Description

曲面玻璃盖板及其制造方法

技术领域

本发明涉及玻璃盖板领域，特别是涉及一种曲面玻璃盖板及其制造方法。

背景技术

随着科技的发展，曲面玻璃盖板越来越多的应用于手机、手表、电脑、仪 表等显示装置中。传统的，曲面玻璃盖板包括钢化曲面玻璃以及设于钢化曲面 玻璃表面的防污增透膜层。防污增透膜层不仅能起到抗氧化、耐酸碱、抗紫外、 降低钢化曲面玻璃表面张力的作用，还能使灰尘与钢化曲面玻璃的表面接触面 积减少90％，使其具有较强的疏水、抗油污、抗指纹能力，使视屏玻璃面板长期 保持着光洁亮丽的效果。

然而，在钢化曲面玻璃的表面镀膜以形成防污增透膜层的过程中，由于温 度较高，容易降低钢化曲面玻璃的弯曲强度。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以有效增加钢化曲面玻璃的弯曲强度的曲面玻 璃盖板的制造方法。

一种曲面玻璃盖板的制造方法，包括以下步骤：

热弯成型：将玻璃片预弯，得到曲面玻璃；

第一次离子交换：将所述曲面玻璃浸入第一熔盐中，维持反应温度为420℃ ～460℃，维持反应时间为5h～6h，反应完全之后得到半钢化曲面玻璃；其中，所 述第一熔盐包括钾离子；

第二次离子交换：将所述半钢化曲面玻璃浸入第二熔盐中，维持反应温度 为380℃～420℃，维持反应时间为0.1h～1h，反应完全之后得到钢化曲面玻璃； 其中，所述第二熔盐包括硝酸钾；

形成防污增透膜层：在钢化曲面玻璃的至少一个表面形成防污增透膜层， 得到曲面玻璃盖板。

上述曲面玻璃盖板的制造方法，采用两次离子交换的方式形成弯曲强度更 高的钢化曲面玻璃，可以与形成防污增透膜层过程中对钢化曲面玻璃的弯曲强 度的至少部分影响抵消，最终有效增加曲面玻璃盖板中的钢化曲面玻璃的弯曲 强度。

在其中一个实施例中，所述第一熔盐为硝酸钾熔盐。

在其中一个实施例中，所述第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

硝酸钾 45份～49份；以及

氟化钾 45份～49份。

在其中一个实施例中，所述第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

在其中一个实施例中，还包括在第一次离子交换的步骤前执行的如下步骤：

曲面玻璃预处理，将曲面玻璃浸入预处理液中，维持反应温度为520℃ ～560℃，维持反应时间为20分钟～30分钟；其中，所述预处理液包括硫酸根离 子。

在其中一个实施例中，所述预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸钠 50份～56份；以及

氧化钾 44份～50份；

或所述预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸 98份～99份；以及

氢氟酸 1份～2份。

在其中一个实施例中，形成防污增透膜层步骤的操作为:

利用旋转镀膜法在钢化曲面玻璃的至少一个表面溅镀防污增透膜层。

在其中一个实施例中，在形成防污增透膜层的步骤后，还包括如下步骤：

在防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构。

在其中一个实施例中，对防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构 的步骤的操作为：在所述防污增透膜的表面刻蚀形成若干个相互平行的V型槽， 以形成所述不平坦结构。

本发明还提供一种采用本发明提供的曲面玻璃盖板的制造方法制造而成的 曲面玻璃盖板。

上述曲面玻璃盖板，钢化曲面玻璃采用两次离子交换的方式形成，使得钢 化曲面玻璃具有较高的弯曲强度，进而与形成防污增透膜层过程中对钢化曲面 玻璃的弯曲强度的至少部分影响抵消，最终有效增加曲面玻璃盖板中的钢化曲 面玻璃的弯曲强度。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的 具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分 理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领 域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下 面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种曲面玻璃盖板的制造方法，包括以下步骤：

S01、热弯成型：将玻璃片预弯，得到曲面玻璃；

S02、第一次离子交换：将曲面玻璃浸入第一熔盐中，维持反应温度为420℃ ～460℃，维持反应时间为5h～6h，反应完全之后得到半钢化曲面玻璃；其中，第 一熔盐包括钾离子；

S03、第二次离子交换：将所述半钢化曲面玻璃浸入第二熔盐中，维持反应 温度为380℃～420℃，维持反应时间为0.1h～1h，反应完全之后得到钢化曲面玻 璃；其中，所述第二熔盐包括硝酸钾；

S04、形成防污增透膜层：在钢化曲面玻璃的至少一个表面形成防污增透膜 层，得到曲面玻璃盖板。

需要说明的是，在断裂之前，曲面玻璃的表面存在若干个明显的裂纹。在 步骤S02中，曲面玻璃中的钠离子与第一熔盐中的钾离子因护散而发生相互交 换，曲面玻璃表面形成一定深度的压应力层，压应力层可以有效阻止裂纹的扩 展，从而有效防止半钢化曲面玻璃断裂，即得到弯曲强度较高的半钢化曲面玻 璃。

进一步地，在步骤S03中，第二熔盐中的硝酸根离子可以有效驱使步骤S02 中交换至半钢化曲面玻璃的中的钾离子向半钢化曲面玻璃的中心位置方向移 动，从而有效增加压应力层的深度，进而有效阻止钢化玻璃的靠近表面的更多 的裂纹的扩展，即得到弯曲强度更高的钢化曲面玻璃。需要说明的是，本申请 中的所指的中心位置，指的是沿曲面玻璃、半钢化曲面玻璃或钢化曲面玻璃的 厚度方向的中心位置。

当然，需要说明的是，第二熔盐中也包含钾离子，因此，在步骤S03中， 也存在钠离子和钾离子相互交换的现象。另外，第二熔盐中包含钾离子，还能 有效避免交换至半钢化曲面玻璃中的钾离子流出。

上述曲面玻璃盖板的制造方法，采用两次离子交换的方式形成弯曲强度更 高的钢化曲面玻璃，可以与形成防污增透膜层过程中对钢化曲面玻璃的弯曲强 度的至少部分影响抵消，最终有效增加曲面玻璃盖板中的钢化曲面玻璃的弯曲 强度，增加曲面玻璃盖板的使用寿命。

另外，两次粒子交换的方式在增加钢化曲面玻璃的弯曲强度的同时，还有 效减少钢化曲面玻璃的强度的分散性，从而保证钢化曲面玻璃的强度的均匀性， 避免出现局部应力集中的现象。

另外，钢化曲面玻璃的弯曲强度增加，可以设计具有更小曲率半径的曲面 玻璃盖板，便于曲面玻璃盖板美观设计。

再者，本申请中，第一次离子交换的时间和第二次交换的时间之和较短， 可以有效提高生产效率。

步骤S01的操作具体为：精雕好外形和孔的玻璃片放置在模具中，再将模 具放进热弯机中，经过预热、压型、冷却，玻璃在模具中成型成曲面玻璃。其 中，热弯机的性能对成型有至关重要的影响，最主要的是玻璃在成型过程中炉 体内的温度要均匀，并使玻璃能均匀受热，避免应力脆裂。加热炉内部设16－ 22个炉温点，以监测炉内温度均匀性。在模具中通氮保护气，并防止空气进入， 炉温控制在700－750℃，时间20～40min，然后自然冷却。

当然，实施步骤S01的操作不限于此，还可以是采用本领域中其它可实现 玻璃片弯曲的工艺。

本实施例中，第一熔盐为硝酸钾熔盐。即第一熔盐中的阳离子仅包含钾离 子，从而使得钾离子的含量较高，进而更多的与曲面玻璃中的钠离子交换。另 外，硝酸根离子可以有效促进钾离子向靠近曲面玻璃的中心位置移动。

当然，在另外的实施例中，第一熔盐不限于纯的硝酸钾熔盐，还可以包括 硝酸钠熔盐等。具体地，根据需要，合理设置第一熔盐中硝酸钾熔盐的质量份 数，以在满足钾离子和钠离子交换程度的情况下，节约成本。

本实施例中，第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

硝酸钾 45份～49份；以及

氟化钾 45份～49份。

其中，氟化钾的设置可以促进钾离子更快速的驱使步骤S02中交换至半钢 化曲面玻璃的中的钾离子向半钢化曲面玻璃的中心位置方向移动。即此处，氟 化钾起到催化剂的作用。

具体地，本实施例中，第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

需要说明的是，硅藻土、粘土和氟化铈可以有效去除半钢化曲面玻璃中的 杂质，从而是的步骤S03得到的钢化曲面玻璃中含有较少的杂质。

本实施例中，曲面玻璃盖板的制造方法还包括在步骤S02前执行的如下步 骤：

曲面玻璃预处理，将曲面玻璃浸入预处理液中，维持反应温度为520℃ ～560℃，维持反应时间为20分钟～30分钟；其中，所述预处理液包括硫酸根离 子。

一方面，曲面玻璃预处理的步骤可以起到对曲面玻璃进行预热的作用，从 而有效缓解曲面玻璃直接进行步骤S02中的第一次离子交换而导致的翘曲现象； 另一方面，曲面玻璃预处理的步骤，预处理液中的硫酸根离子可以祛除曲面玻 璃表面的杂质。

具体地，本实施例中，预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸钠 50份～56份；以及

氧化钾 44份～50份。

氧化钾的成本较低，上述硫酸钠和氧化钾的组分设置，使得预处理液在能 够祛除曲面玻璃表面的杂质的情况下，更好的节约成本。当然，也可以根据曲 面玻璃表面的杂质情况具体设定硫酸钠的质量份数。

当然，在另外的实施例中，也可以将氧化钾替换成其它一种或多种成本较 低的熔盐。

上述预处理液为熔盐。可以理解的是，在另外的实施例中，预处理液还可 以是酸、酸溶液、盐溶液等。

例如，在另外的实施例中，预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸 98份～99份；以及

氢氟酸 1份～2份。

本实施例中，步骤S04的操作为:

利用旋转镀膜法在钢化曲面玻璃的至少一个表面溅镀防污增透膜层。利用 旋转镀膜法，可以通过调整靶材和钢化曲面玻璃的旋转速度，使得防污增透膜 层各处的厚度均匀。

具体地，采用旋转镀膜方式在钢化曲面玻璃表面溅射防污增透膜层，磁控 溅射的功率为750W～1500W，磁控溅射的速率为20nm/min～30nm/min，氧气的流 量为10sccm～20sccm，氩气的流量为200sccm～300sccm，磁控溅射的靶基距为 6cm～10cm，工件旋转速度为35-50r/min。采用3M双面胶将钢化曲面玻璃与旋转 轴平面相贴合，旋转镀膜过程中能保证曲面、侧面的膜层均匀。采用此方式形 成的防污增透膜层可是其表面硬度大于8H，水滴角度大于110°。

需要说明的是，根据曲面玻璃盖板使用环境等因素，可以在钢化曲面玻璃 的两个相对的表面均溅镀一层防污增透膜层。

本实施例中，在步骤S04后，还包括如下步骤：

在防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构。

光线照射在曲面玻璃盖板上时，不平坦结构可以产生很好的折射效果，从 而使得产生“光在曲面玻璃盖板表面流动”的现象，达到酷炫的显示效果。

具体地，在防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构的步骤的操作 为：在所述防污增透膜的表面刻蚀形成若干个相互平行的V型槽，以形成不平 坦结构。即不平坦结构使得防污增透膜的表面呈类棱镜结构。

一般地，防污增透膜的厚度为100nm～200nm。可选地，在防污增透膜层的表 面进行刻蚀以形成不平坦结构的步骤中，形成的所述V型槽的深度为10μm～20 μm。即V型槽的深度远小于防污增透膜的厚度，因此V型槽的设置不会导致钢 化曲面玻璃的暴露。

具体地，在防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构的步骤包括如 下操作：

在钢化曲面玻璃的表面涂布光敏胶；其中，光敏胶可以选用光敏剂，涂布 厚度为1.5um±0.1um；

采用曝光显影的方式将光敏胶图形化；即根据需要祛除防污增透膜层的需 要刻蚀位置的光敏胶；

对防污增透膜层的外表面进行蚀刻处理；可选地，刻蚀过程中，传动速度 为5米/分钟，传动时间为30秒，蚀刻温度为50±1℃，蚀刻速率为9A/秒；

祛除防污增透膜层上的剩余光敏胶。

进一步地，本实施例中，在对防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦 结构的步骤后，还包括如下步骤：

对防污增透膜层的被刻蚀的表面进行抛光处理。

具体地，可以采用抛光机对防污增透膜层进行抛光，采用30mm厚的海绵， 抛光转速20r/min，抛光时间5min。

具体地，表1以弯曲前其长为112mm、宽为77mm、厚为0.6mm的曲面玻璃 盖板为例，给出了其采用本实施例提供的曲面玻璃盖板的制造方法指的的曲面 玻璃盖板的测试结果、采用传统的包含一次离子交换的方法制成的曲面玻璃盖 板的测试结果、采用传统的包含一次离子交换和镀膜工序的方法制成的曲面玻 璃盖板的测试结果。

表1

根据表1的内容可知：镀膜工艺降低了曲面玻璃盖板的表面压应力值和抗 冲击强度，这些性能皆因为曲面玻璃盖板的弯曲强度所致，即镀膜降低了曲面 玻璃盖板的弯曲强度。而采用本实施例提供的方法的到的曲面玻璃盖板，相较 于传统的包含一次离子交换和镀膜工序的方法制成的曲面玻璃盖板，表面压应 力层深度、表面压应力值、抗冲击强度均具有明显的增加，最小曲率半径有明 显的减小，即本实施例提供的方法制得的曲面玻璃盖板具有明显的增加。

另外，根据表1的内容也可以明显的看出：采用本实施例提供的制造方法， 还能明显减小曲面玻璃盖板的翘曲度。

本发明一实施例还提供一种采用本发明提供的曲面玻璃盖板的制造方法制 造而成的曲面玻璃盖板。

上述曲面玻璃盖板，钢化曲面玻璃采用两次离子交换的方式形成，使得钢 化曲面玻璃具有较高的弯曲强度，进而与形成防污增透膜层过程中对钢化曲面 玻璃的弯曲强度的至少部分影响抵消，最终有效增加曲面玻璃盖板中的钢化曲 面玻璃的弯曲强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (10)

1.一种曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

热弯成型：将玻璃片预弯，得到曲面玻璃；

第一次离子交换：将所述曲面玻璃浸入第一熔盐中，维持反应温度为420℃～460℃，维持反应时间为5h～6h，反应完全之后得到半钢化曲面玻璃；其中，所述第一熔盐包括钾离子；

第二次离子交换：将所述半钢化曲面玻璃浸入第二熔盐中，维持反应温度为380℃～420℃，维持反应时间为0.1h～1h，反应完全之后得到钢化曲面玻璃；其中，所述第二熔盐包括硝酸钾；

形成防污增透膜层：在钢化曲面玻璃的至少一个表面形成防污增透膜层，得到曲面玻璃盖板。

2.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，所述第一熔盐为硝酸钾熔盐。

3.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，所述第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

硝酸钾 45份～49份；以及

氟化钾 45份～49份。

4.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，所述第二熔盐包括按照质量份数的如下组份：

5.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，还包括在第一次离子交换的步骤前执行的如下步骤：

曲面玻璃预处理，将曲面玻璃浸入预处理液中，维持反应温度为520℃～560℃，维持反应时间为20分钟～30分钟；其中，所述预处理液包括硫酸根离子。

6.根据权利要求5所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，所述预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸钠 50份～56份；以及

氧化钾 44份～50份；

或所述预处理液包括按照质量份数的如下组分：

硫酸 98份～99份；以及

氢氟酸 1份～2份。

7.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，形成防污增透膜层步骤的操作为:

利用旋转镀膜法在钢化曲面玻璃的至少一个表面溅镀防污增透膜层。

8.根据权利要求1所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，在形成防污增透膜层的步骤后，还包括如下步骤：

在防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构。

9.根据权利要求8所述的曲面玻璃盖板的制造方法，其特征在于，对防污增透膜层的表面进行刻蚀以形成不平坦结构的步骤的操作为：在所述防污增透膜的表面刻蚀形成若干个相互平行的V型槽，以形成所述不平坦结构。

10.一种权利要求1至9任一项所述的方法制造而成的曲面玻璃盖板。