CN110226364B - 一种高强度防指纹玻璃及其制备方法，以及高强度防指纹玻璃外观件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强度防指纹玻璃，包括玻璃基材，所述玻璃基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面中的至少一个设置有微纹理结构，所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个微纹理单元在第一表面或第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2‑0.0144mm2，所述微纹理单元相对微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm‑7μm。该高强度防指纹玻璃，由于表面微纹理结构的设置，改变了玻璃表面的物理结构，从而有助于从根本上解决玻璃表面易产生指纹、油污的问题，且玻璃抗冲击强度大大提升。

Description

一种高强度防指纹玻璃及其制备方法，以及高强度防指纹玻 璃外观件及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及玻璃表面处理技术领域，特别是涉及一种高强度防指纹玻璃及其制备方法，以及防指纹玻璃外观件及其制备方法。
背景技术
目前，玻璃普遍应用于手机等通讯电子产品上，例如用作手机触摸屏盖板、后盖板等，但玻璃常因直接接触使用者手指纹印，或因环境污染导致表面油污，且经擦拭后表面仍会残留明显的雾状擦拭痕迹，从而影响了用户体验。
为了改善这一问题，目前，常采用一种含有活性硅烷基团和氟改性有机基团的涂料进行防指纹镀膜(Anti-finger coating)，然而防指纹镀膜只能使玻璃表面产生的指纹、油污等比较容易擦拭掉，并没有从根本上解决手指直接接触玻璃表面容易频繁产生指纹、脏污的问题。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供了一种高强度防指纹玻璃，其表面设置有微纹理结构，该微纹理结构的设置可改变玻璃表面的物理结构，从而有助于从根本上解决玻璃表面易产生指纹、油污的问题。
具体地，第一方面，本发明实施例提供了一种高强度防指纹玻璃，包括玻璃基材，所述玻璃基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面设置有微纹理结构，所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
所述高强度防指纹玻璃的可见光透过率为95％-100％。
其中，任意相邻两个所述微纹理单元之间的间距为0.02mm-0.2mm。
具体地，多个所述微纹理单元呈规律性或非规律性排布在所述玻璃基材上。多个所述微纹理单元布满所述第一表面或所述第二表面。
其中，所述微纹理单元为三维图案，具体为几何形状或非几何形状的凹槽或凸起。
本发明实施方式中，所述多个微纹理单元的形状相同，在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积相同，且呈阵列排布在所述玻璃基材上。
本发明实施方式中，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面的局部或全部区域设置为纹理渐变区域。所述纹理渐变区域内，沿某一方向，所述微纹理单元在第一表面或第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。
所述高强度防指纹玻璃的厚度为0.5mm-0.7mm，硬度为650-700HV，抗冲击强度为0.5-1.25焦耳/m2。
本发明实施例中，所述高强度防指纹玻璃为2D玻璃，2.5D玻璃或3D玻璃。
本发明实施例第一方面提供的高强度防指纹玻璃，其表面设置有肉眼不可见的微纹理结构，该微纹理结构改变了玻璃表面的物理结构，从而有助于从根本上防止玻璃表面指纹、油污的产生，且本发明实施例通过对微纹理单元尺寸大小的合理设计，使得该玻璃不仅具有良好的防指纹效果，同时具有很高的光透过性和抗冲击强度。
相应地，第二方面，本发明实施例提供了一种高强度防指纹玻璃的制备方法，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，采用光化学刻蚀法(photochemical etching)在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成2.5D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2.5D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成3D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，或先采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再加工成3D外形，得到3D高强度防指纹玻璃；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
其中，所述光化学刻蚀法的具体操作为：将待刻蚀的白玻璃原材清洗干净，烘干后，涂布一层光刻胶，再经曝光、显影后，将待蚀刻区域暴露在外，然后置于刻蚀液中刻蚀2-10秒后取出脱膜，所述刻蚀液中包含氢氟酸和/或其他弱酸类物质。待蚀刻区域在刻蚀时接触刻蚀液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果，如刻蚀形成各种花纹、图案、刻度、格子等。
本发明实施例第二方面提供的高强度防指纹玻璃的制备方法，工艺简单，便于规模化生产。
第三方面，本发明实施例还提供了一种高强度防指纹玻璃外观件，包括玻璃外观件基体以及设置于所述玻璃外观件基体表面的防指纹保护膜，所述玻璃外观件基体由本发明实施例第一方面所述的高强度防指纹玻璃制作而成。
所述玻璃外观件基体可以是任何的玻璃制品，具体可以是终端外壳、终端盖板、按键、触摸屏、仪表玻璃或摄像头保护盖。
所述玻璃外观件基体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面的边缘区域设置为纹理渐变区域，所述纹理渐变区域的宽度为2mm-10mm，所述纹理渐变区域内，由内周向外周，所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。
本发明实施例提供的高强度防指纹玻璃外观件，其表面设置有微纹理结构，该微纹理结构的设置改变了玻璃表面的物理结构，从而可改变玻璃表面与使用者手指的接触面积，并通过与防指纹镀膜结合从根本上解决了玻璃表面指纹、油污的产生，且本发明实施例提供的高强度防指纹玻璃外观件具有很高的光透过性和抗冲击强度。
第四方面，本发明实施例还提供了一种高强度防指纹玻璃外观件的制备方法，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，经开料、CNC(计算机数字控制机床，Computer numerical control)加工至外观件设计要求,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述CNC过程使玻璃保持2D外形或形成2.5D外形；
或取白玻璃原材，依次经开料、CNC、热弯、抛光工艺加工至外观件设计要求，然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
或取白玻璃原材，开料后，采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，然后依次进行CNC、热弯加工至设计要求，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
本发明实施例提供的高强度防指纹玻璃外观件的制备方法，工艺简单，便于规模化生产。
本发明实施例的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1为现有采用玻璃触摸屏的手机结构示意图；
图2为使用者手指接触玻璃触摸屏导致指纹残留的示意图；
图3为本发明实施例1的手机玻璃后盖板的结构示意图；
图4为本发明实施例1的手机玻璃后盖板的局部剖面示意图；
图5为本发明实施例1的刻蚀前的手机玻璃后盖板的弧形边缘扫描电镜图；
图6为本发明实施例1的刻蚀后的手机玻璃后盖板的弧形边缘扫描电镜图；
图7为本发明实施例2的手机玻璃后盖板的结构示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
目前，玻璃普遍应用于手机等通讯电子产品上，例如用作手机触摸屏盖板(如图1中10所示)、后盖板等。然而，如图2所示，当使用者手指直接接触玻璃时，玻璃表面通常会留下使用者的手指纹印，或者因环境污染会导致玻璃表面出现油污，且经擦拭后玻璃表面仍会残留明显的雾状擦拭痕迹，从而影响了用户体验。为解决现有玻璃表面指纹残留的问题，业界通常在玻璃表面设置防指纹镀膜，该方法虽然一定程度上缓解了指纹残留问题，但只能使玻璃表面产生的指纹、油污等比较容易擦拭掉，并没有从根本上解决手指直接接触玻璃表面容易频繁产生指纹、脏污的问题。
因此，为了从根本上解决现有玻璃表面指纹残留的问题，提升用户体验，本发明实施例提供了一种高强度防指纹玻璃，包括玻璃基材，所述玻璃基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面设置有微纹理结构，所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
本发明实施例中，所述微纹理结构是肉眼不可见的微细机理结构。本发明实施例通过对微纹理单元的尺寸大小进行合理设计，使得玻璃在获得良好防指纹效果的同时，仍然保持良好的光透过性，且相比未刻蚀微纹理结构之间获得了更高的抗冲击强度。
本发明实施例中，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积进一步可以是0.0007mm2-0.0064mm2，0.001mm2-0.005mm2，0.002mm2-0.004mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm，具体可以是2μm，3μm，4μm，5μm,6μm，7μm。即微纹理单元若设置在第一表面，所述最大距离则是指微纹理单元相对第一表面的最大距离。
具体地，本发明实施方式中，所述高强度防指纹玻璃的可见光透过率为95％-100％。本发明实施例的高强度防指纹玻璃，其可见光透过率与白玻璃基本相当，微纹理结构的设置未降低玻璃本身的可见光透过率。
具体地，本发明实施方式中，所述高强度防指纹玻璃的厚度为0.5mm-0.7mm，硬度为650-700HV，抗冲击强度为0.5-1.25焦耳/m2。抗冲击强度相比同等厚度尺寸的未刻蚀微纹理结构的白玻璃提升150％-210％。
本发明实施方式中，任意相邻两个所述微纹理单元之间的间距为0.02mm-0.2mm，例如可以是0.02mm，0.05mm，0.08mm，0.1mm，0.12mm，0.15mm，0.18mm，0.2mm。微纹理单元的间距大小直接影响着指纹脏污的附着力，将间距设置在较小的尺寸能提高玻璃的防指纹、防油污性能，间距越大则越接近于普通白玻璃。
本发明实施方式中，多个所述微纹理单元呈规律性或非规律性排布在所述玻璃基材上。其中呈规律性排布可以是阵列排布。多个所述微纹理单元布满所述第一表面或所述第二表面。
本发明实施方式中，所述微纹理单元的具体设计形状无特殊限定，所述微纹理单元为三维图案，具体可以是几何形状或非几何形状的凹槽或凸起。其中，所述几何形状可以是非线型结构，例如可以是球形、半球形、方形(如正方形)、菱形、多边形、五角星等形状，也可以是线型结构，即线条型凹槽或凸起，包括直线型或曲线型。所述非几何形状可以是雪花状、花朵状等图案，或文字。
在本发明一具体实施方式中，所述微纹理结构为阵列凸起。在本发明另一具体实施方式中，所述微纹理结构为阵列凹槽。所述阵列凸起或凹槽的具体形状可以是球形、半球形、方形、菱形、多边形、五角星等形状。
在本发明一实施方式中，所述多个微纹理单元的形状相同，在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积相同，且呈阵列排布在所述玻璃基材上。
在本发明另一实施方式中，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面的局部或全部区域设置为纹理渐变区域。其中纹理渐变区域的设置位置和纹理渐变趋势可根据具体需要设计。例如可以是，所述纹理渐变区域内，沿某一方向，所述微纹理单元在第一表面或第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。纹理渐变设计可改善外观，手感，提升产品局部性能。
本发明实施方式中，所述高强度防指纹玻璃可以是2D玻璃，2.5D玻璃或3D玻璃。
相应地，本发明实施例提供了一种上述高强度防指纹玻璃的制备方法，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成2.5D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2.5D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成3D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，或先采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再加工成3D外形，得到3D高强度防指纹玻璃；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
本发明实施例上述制备方法中，所述光化学刻蚀法的具体操作为：将待刻蚀的白玻璃原材清洗干净，烘干后，涂布一层光刻胶，再经曝光、显影后，将待蚀刻区域暴露在外，然后置于刻蚀液中刻蚀2-10秒后取出脱膜，所述刻蚀液中包含氢氟酸和/或其他弱酸类物质。待蚀刻区域在刻蚀时接触刻蚀液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果，如刻蚀形成各种花纹、图案、刻度、格子等。可选地，刻蚀时间为2-4秒或5-8秒。所述刻蚀液中氢氟酸的质量浓度为20％-40％，进一步地为30％-40％，25％-35％。所述光刻胶可为现有常用的光刻胶种类。
本发明实施方式中，将白玻璃原材加工成2.5D外形或3D外形可采用现有常用操作，如通过CNC工艺加工成2.5D外形，采用3D玻璃热弯机，通过热弯操作加工成3D外形。
本发明实施方式中，所述制备方法还包括钢化处理。钢化处理可增强玻璃的硬度和耐磨性能。
本发明实施例还提供了一种高强度防指纹玻璃外观件，包括玻璃外观件基体以及设置于所述玻璃外观件基体表面的防指纹保护膜，所述玻璃外观件基体由本发明实施例上述的高强度防指纹玻璃制作而成。
本发明实施方式中，所述玻璃外观件基体可以是任何的玻璃制品，具体可以是终端外壳、终端盖板、按键、触摸屏、仪表玻璃或摄像头保护盖等通讯电子产品中所使用的玻璃部件。
本发明实施例的高强度防指纹玻璃外观件基于上述高强度防指纹玻璃所具有的特征，此处不再赘述。
本发明实施方式中，所述玻璃外观件基体包括相对设置的第一表面和第二表面。所述玻璃外观件基体的第一表面和第二表面中的至少一个表面的局部或全部区域设置为纹理渐变区域。本发明一具体实施方式中，所述玻璃外观件基体的第一表面和第二表面中的至少一个表面的四周边缘区域设置为纹理渐变区域，所述纹理渐变区域的宽度为2mm-10mm，所述纹理渐变区域内，由内周向外周，所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。例如，所述玻璃外观件基体为3D玻璃或2.5D玻璃手机后盖板，所述3D玻璃或2.5D玻璃四周弧形边缘宽度为2mm-10mm，所述弧形边缘设置为纹理渐变区域，由所述弧形边缘的内周向外周，所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。这样的纹理渐变设计能使得光影可以适合3D或者2.5D玻璃的内外表面的弧度，搭配纹理渐变区域的光影，提高产品外观的整体性，提高握持的手感，增强用户体验。
本发明实施方式中，防指纹保护膜的材质可以是氟化物，膜厚在0.1μm以下。具体地，所述防指纹保护膜可以是含氟涂料形成的涂层。所述含氟涂料具体包括含有活性硅烷基团和氟改性有机基团的氟硅树脂。通过防指纹保护膜与微纹理结构的结合，可以更好地达到去指纹的效果，两种工艺不存在冲突，而且由于玻璃表面微纹理结构的存在，使得防指纹保护膜在玻璃表面的结合更加紧密。
相应地，本发明实施例提供了一种高强度防指纹玻璃外观件的制备方法，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，经开料、CNC加工至外观件设计要求,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述CNC过程使玻璃保持2D外形或形成2.5D外形；
或取白玻璃原材，依次经开料、CNC、热弯、抛光工艺加工至外观件设计要求，然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
或取白玻璃原材，开料后，采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，然后依次进行CNC、热弯加工至设计要求，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm。
其中，所述光化学刻蚀法的具体操作为：将待刻蚀的白玻璃原材清洗干净，烘干后，涂布一层光刻胶，再经曝光、显影后，将待蚀刻区域暴露在外，然后置于刻蚀液中刻蚀2-10秒后取出脱膜，所述刻蚀液中包含氢氟酸和/或其他弱酸类物质。待蚀刻区域在刻蚀时接触刻蚀液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果，如刻蚀形成各种花纹、图案、刻度、格子等。可选地，刻蚀时间为2-4秒或5-8秒。所述刻蚀液中氢氟酸的质量浓度为20％-40％，进一步地为30％-40％，25％-35％。
本发明实施方式中，所述制备方法还包括钢化处理。钢化处理可增强玻璃的硬度和耐磨性能。
本发明实施方式中，所述开料、CNC、热弯和抛光工艺均可以采用现有常用操作方式，本发明无特殊限定。其中，CNC工艺过程可以根据预制备的具体外观件的用途、型号要求而加工出各种精细结构。所述热弯工艺采用热弯机完成。本发明实施方式中，也可根据实际需要增加常规的工艺步骤，如增加一次CNC、抛光等操作。
本发明实施方式中，所述防指纹镀膜(Anti-finger coating)采用现有操作即可，具体可以是将市售AF防指纹药水涂敷或浸润在玻璃外观件表面或采用市售AF防指纹靶丸进行真空蒸镀形成防指纹保护膜。市售AF防指纹药水通常包括AF主剂和稀释剂两部分，主剂以全氟聚醚聚合物为主，市售AF防指纹靶丸的成分为AF主剂。
本发明实施方式中，在所述防指纹镀膜之前或之后，还可以进行其他的镀膜操作，以提升外观件的其他方面性能。
下面以手机后盖板为例，分多个实施例对本发明实施例进行进一步的说明。
实施例1
一种高强度防指纹玻璃手机后盖板，包括手机后盖板基体(2.5D玻璃)，所述手机后盖板基体包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面设置有微纹理结构，且进一步设置有防指纹保护膜。本实施例中，所述第一表面是指使用者可以直接接触的一侧表面，朝向手机外部的一面；所述微纹理结构包括多个半球状凸起；
所述手机后盖板基体的中间平面区域内，所述半球状凸起阵列排布，直径均为0.09mm，在第一表面的正投影面积为0.0064mm2，且任意相邻两个半球状凸起之间的间距均为0.15mm，半球状凸起距离第一表面的最大距离均为5μm；
所述手机后盖板基体的四周宽度为5mm的弧形边缘区域为纹理渐变区域，所述纹理渐变区域内，半球状凸起呈渐变趋势分布，由所述弧形边缘区域的内周向外周，所述半球状凸起的直径由0.09mm至0.03mm逐渐减小，即所述半球状凸起在所述第一表面的正投影面积由0.0064mm2至0.0007mm2逐渐减小，相邻的两个半球状凸起之间的间距由0.15mm至0.2mm逐渐增大，所述半球状凸起距离所述第一表面的最大距离范围为3μm-5μm。当然，在其他实施例中，纹理渐变区域的宽度，纹理渐变区域内微纹理单元的最大正投影面积与最大正投影面积，以及最大间距与最小间距也可以设计成其它具体数值。
图3为本发明实施例1的手机玻璃后盖板的结构示意图；图中1为手机后盖板基体，2为半球状凸起，11为中间平面区域，12为弧形边缘区域。
如图4所示，为本实施例手机玻璃后盖板的中间平面区域的局部剖面示意图；其中1为手机后盖板基体，2为半球状凸起。h为半球状凸起的高度。
本实施例上述的高强度防指纹玻璃手机后盖板，其制备方法包括以下步骤：
(1)取厚度为0.51mm的白玻璃平板，按设计尺寸裁切，经CNC、抛光至手机后盖板设计要求，形成2.5D外形；
(2)在白玻璃预设为手机后盖板外表面(朝向手机外部的表面)的一侧表面涂布光刻胶，曝光显影；
(3)去除待刻蚀区域的保护膜，将待蚀刻区域暴露在外，然后将白玻璃置于刻蚀液中刻蚀2-10秒形成微纹理结构，刻蚀完成后取出脱膜，清洗；所述刻蚀液中包含质量含量为30％的氢氟酸；
(4)最后在具有微纹理结构的表面进行防指纹镀膜，形成防指纹保护膜，得到2.5D玻璃手机后盖板。
本发明实施例中的微纹理结构改变了玻璃表面的物理结构，增大了玻璃表面的粗糙度，进而改变了玻璃表面与手指的接触面积，从而可以从根本上解决玻璃表面指纹、油污的产生，提高用户体验。本发明实施例的微纹理结构设计还可以提高玻璃的强度，这是由于玻璃在经CNC工艺后会产生一些微裂痕，而本发明实施例的光化学刻蚀操作可以消除这些微裂痕。如图5和图6所示，图5和图6分别为本发明实施例刻蚀前和刻蚀后的手机玻璃后盖板的弧形边缘的扫描电镜图；从图5中可以看出，刻蚀前，手机玻璃后盖板的弧形边缘有很多凸起的微泡结构，表面不平整，而刻蚀后，这些微泡结构消失了，弧形边缘表面变得更平整，因此使得手机玻璃后盖板的强度提高。为了进一步提升本发明实施例手机玻璃后盖板的强度，可以在手机后盖板内表面(朝向手机内部的表面)也设置微纹理结构。
实施例2
一种高强度防指纹玻璃手机后盖板，包括手机后盖板基体(2.5D玻璃)，所述手机后盖板基体包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面设置有微纹理结构，且进一步设置有防指纹保护膜。本实施例中，所述第一表面是指使用者可以直接接触的一侧表面，朝向手机外部的一面；所述微纹理结构包括多个正方形凸起；
所述手机后盖板基体的中间平面区域内，所述正方形凸起阵列排布，边长均为0.12mm，在第一表面的正投影面积为0.0144mm2，且任意相邻两个正方形凸起之间的间距均为0.08mm，正方形凸起距离第一表面的最大距离均为3μm；
所述手机后盖板基体的四周宽度为5mm的弧形边缘区域为纹理渐变区域，所述纹理渐变区域内，正方形凸起呈渐变趋势分布，由所述弧形边缘区域的内周向外周，所述正方形凸起的边长由0.12mm至0.02mm逐渐减小，即所述正方形凸起在所述第一表面的正投影面积由0.0144mm2至0.0004mm2逐渐减小，相邻的两个正方形凸起之间的间距由0.08mm至0.2mm逐渐增大，所述正方形凸起距离第一表面的最大距离范围为3μm-5μm；当然，在其他实施例中，纹理渐变区域的宽度，纹理渐变区域内微纹理单元的最大正投影面积与最大正投影面积，以及最大间距与最小间距也可以设计成其它具体数值。
图7为本发明实施例2的手机玻璃后盖板的结构示意图；图中微纹理结构为正方形凸起。
实施例3
一种高强度防指纹玻璃手机后盖板，与实施例1的区别仅在于，所述手机后盖板基体为3D玻璃。
本实施例的3D玻璃手机后盖板可以按照如下步骤制备：
(1)取厚度为0.51mm的白玻璃平板，按设计尺寸裁切，经CNC、抛光至手机后盖板设计要求；
(2)然后按玻璃热弯补偿尺寸进行CNC切割，以及采用3D玻璃热弯机进行热弯，形成3D外形；
(3)将热弯获得的玻璃进行双面抛光，然后在玻璃预设为手机后盖板外表面(朝向手机外部的表面)的一侧表面涂布光刻胶，曝光显影；
(4)去除待刻蚀区域的保护膜，将待蚀刻区域暴露在外，然后将玻璃置于刻蚀液中刻蚀4秒形成微纹理结构，刻蚀完成后取出脱膜，清洗；所述刻蚀液中包含质量含量为30％的氢氟酸；
(5)最后在具有微纹理结构的表面进行防指纹镀膜，得到3D玻璃手机后盖板。
效果实施例
为对本发明实施例技术方案带来的有益效果进行有力支持，特提供以下性能测试：
将本发明实施例3制备得到的10件3D玻璃手机后盖板进行落球测试以获知样品的抗冲击强度。同时以同等厚度，未设置微纹理结构的普通热弯强化的白玻璃(单面曲熊猫玻璃)制备得到的10件3D玻璃手机后盖板样品作为对照组。具体的测试操作为，将质量为32.65g，直径为20mm的钢珠从一定高度1次自由下落在样品的不同部位(冲击点9个，每个点冲击一次)，从62.5cm开始逐渐增加高度，记录破裂能量，测试结果如表1所示，其中跌落高度为62.5cm时，对应的冲击能量为0.2焦耳。本发明实施例与对照组的待测3D玻璃手机后盖板样品的厚度为0.51mm，长度为145mm，宽度为67.66mm，圆角为R6.5mm，总高度为4mm。
表1
Figure GDA0002584521390000081
Figure GDA0002584521390000091
(注：1.25J表示超出设备测试极限)
从表1的测试结果可以获知，本发明实施例的3D玻璃手机后盖板，由于表面微纹理结构的设置，从而抗冲击强度性能相比对照组样品有了很大提升。
需要说明的是，根据上述说明书的揭示和和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (15)

1.一种高强度防指纹玻璃，其特征在于，包括玻璃基材，所述玻璃基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面设置有微纹理结构，所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm，其中，所述微纹理单元为几何形状或非几何形状的凹槽或凸起。
2.如权利要求1所述的高强度防指纹玻璃，其特征在于，所述高强度防指纹玻璃的可见光透过率为95％-100％。
3.如权利要求1所述的高强度防指纹玻璃，其特征在于，任意相邻两个所述微纹理单元之间的间距为0.02mm-0.2mm。
4.如权利要求2所述的高强度防指纹玻璃，其特征在于，任意相邻两个所述微纹理单元之间的间距为0.02mm-0.2mm。
5.如权利要求1-4任一项所述的高强度防指纹玻璃，其特征在于，多个所述微纹理单元呈规律性或非规律性排布在所述玻璃基材上。
6.如权利要求1-4任一项所述的高强度防指纹玻璃，其特征在于，所述多个微纹理单元的形状相同，在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积相同，且呈阵列排布在所述玻璃基材上。
7.一种高强度防指纹玻璃，其特征在于，所述高强度防指纹玻璃包括权利要求1至6任意一项所述高强度防指纹玻璃的全部特征，并且，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面的局部或全部区域设置为纹理渐变区域。
8.一种高强度防指纹玻璃，其特征在于，所述高强度防指纹玻璃包括权利要求1至7任意一项所述高强度防指纹玻璃的全部特征，并且，所述高强度防指纹玻璃的厚度为0.5mm-0.7mm，抗冲击强度为0.5-1.25焦耳/m2。
9.一种高强度防指纹玻璃，其特征在于，所述高强度防指纹玻璃包括权利要求1至8任意一项所述高强度防指纹玻璃的全部特征，并且，所述高强度防指纹玻璃为2D玻璃，2.5D玻璃或3D玻璃。
10.一种高强度防指纹玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成2.5D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，得到2.5D高强度防指纹玻璃；
或取白玻璃原材，先加工成3D外形,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，或先采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的第一表面和第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再加工成3D外形，得到3D高强度防指纹玻璃；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm，其中，所述微纹理单元为几何形状或非几何形状的凹槽或凸起。
11.如权利要求10所述的高强度防指纹玻璃的制备方法，其特征在于，所述光化学刻蚀法的具体操作为：将待刻蚀的白玻璃原材清洗干净，烘干后，涂布一层光刻胶，再经曝光、显影后，将待蚀刻区域暴露在外，然后置于刻蚀液中刻蚀2-10秒后取出脱膜，得到微纹理结构，所述刻蚀液中包含氢氟酸和/或其他弱酸类物质。
12.一种高强度防指纹玻璃外观件，其特征在于，包括玻璃外观件基体以及设置于所述玻璃外观件基体表面的防指纹保护膜，所述玻璃外观件基体由权利要求1-9任一项所述的高强度防指纹玻璃制作而成。
13.如权利要求12所述的高强度防指纹玻璃外观件，其特征在于，所述玻璃外观件基体包括终端外壳、终端盖板、按键、触摸屏、仪表玻璃或摄像头保护盖。
14.如权利要求12或13所述的高强度防指纹玻璃外观件，其特征在于，所述玻璃外观件基体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面的边缘区域设置为纹理渐变区域，所述纹理渐变区域的宽度为2mm-10mm，所述纹理渐变区域内，由内周向外周，所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积逐渐减小，相邻的两个所述微纹理单元之间的间距逐渐增大。
15.一种高强度防指纹玻璃外观件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取白玻璃原材，所述白玻璃原材包括相对设置的第一表面和第二表面，经开料、CNC加工至外观件设计要求,然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述CNC过程使玻璃保持2D外形或形成2.5D外形；
或取白玻璃原材，依次经开料、CNC、热弯、抛光工艺加工至外观件设计要求，然后采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
或取白玻璃原材，开料后，采用光化学刻蚀法在所述白玻璃原材的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面刻蚀形成微纹理结构，然后依次进行CNC、热弯加工至设计要求，再进行防指纹镀膜，得到高强度防指纹玻璃外观件，所述热弯过程形成3D外形；
所述微纹理结构包括多个微纹理单元，每个所述微纹理单元在所述第一表面或所述第二表面上的正投影面积的范围为0.0004mm2-0.0144mm2，所述微纹理单元相对所述微纹理单元所在表面的最大距离的范围为2μm-7μm，其中，所述微纹理单元为几何形状或非几何形状的凹槽或凸起。
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