CN111741935B - 图案化的玻璃制品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种图案化的制品，其包括：碱金属硅酸盐玻璃基材，该基材具有厚度和主表面，该基材具有本体组合物；由主表面的至少一部分限定的图案化区域；以及从该主表面的至少一部分延伸到该基材内的第一深度的压缩应力区域。该图案化区域包括约1nm至约600nm的表面粗糙度(R_a)以及多个凸起和多个凹陷中的至少一个。此外，压缩应力区域和图案化区域中的每一个包括至少一种碱金属离子的浓度，该浓度不同于本体组合物中该至少一种碱金属离子的浓度。

Description

图案化的玻璃制品及其制造方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2017年11月30日提交的系列号为62/592,477的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。

领域

本发明总体上涉及图案化的制品及其制造方法，特别是涉及用差分离子(differential ion)交换工艺制造的图案化的玻璃制品。

背景技术

防眩光表面常用于显示装置，例如LCD屏幕、OLED和触摸屏以避免或减少环境光的镜面反射。在许多显示装置中，这些防眩光表面通过向玻璃的一个或多个表面提供一定的粗糙度水平以传播和散射入射光来形成。粗糙化玻璃表面形式的防眩光表面常用在这些显示装置的前表面上，以减少显示器外反射的明显可见性并提高显示器在不同照明条件下的可读性。在一些显示装置应用(尤其是触摸屏)中还采用这些粗糙化表面来改进触感。

显示器“闪光”或“眩目”是将防眩光或光散射表面合并到显示系统中时可能发生的现象。闪光与极细的颗粒状外观有关，并且可能看起来随着显示器的视角改变而使颗粒的图案发生偏移。通过防眩光表面观看像素化的显示器(例如LCD)时，会观察到这种类型的闪光。随着显示设备的分辨率不断提高，特别是对于手持电子设备，这些设备中采用的像素阵列的像素间距不断减小，从而加剧了不必要的闪光效果。

用于制造图案化的玻璃表面的常规方法受到采用侵蚀性酸(例如氢氟酸)的处理的困扰，这些酸被认为是环境不友好的并且在制造中的使用成本高。更进一步，对粗糙的防眩光表面进行玻璃图案化和纹理化的常规方法产生相对较大的特征，这会限制这些表面在最小化闪光方面的效果。另外，建立防眩光表面的其他常规方法使用额外的涂层，其可增加制造成本并产生不期望的光学效应。

基于这些考虑，需要具有较小特征的图案化的制品及其制造方法，特别是无氢氟酸的方法，以生产基本上透明的，低闪光的图案化的玻璃制品。

概述

在第一方面，一种制品包括碱金属硅酸盐玻璃基材，该基材具有厚度和主表面，该基材具有本体组合物；由主表面的至少一部分限定的图案化区域；以及从该主表面的至少一部分延伸到该基材内的第一深度的压缩应力区域，其中所述图案化区域包括约1纳米(nm)至约600nm的表面粗糙度(R_a)和多个凸起和多个凹陷中的至少一个，并且进一步地，其中压缩应力区域和图案化区域中的每一个包括至少一种碱金属离子的浓度，该浓度不同于本体组合物中该至少一种碱金属离子的浓度。

根据第一方面的第二方面，其中图案化区域包括约1nm至约100nm的表面粗糙度(R_a)。

根据第一方面或第二方面的第三方面，其中图案化区域还包括约10nm至约750nm的最大谷深度(R_pv)。

根据任何前述方面的第四方面，其中图案化区域还包括约10nm至约250nm的最大谷深度(R_pv)。

根据任何前述方面的第五方面，其中图案化区域包括多个凸起和多个凹陷，并且其中该多个凸起包括最大凸起压缩应力，并且该多个凹陷包括最大凹陷压缩应力，最大的凸起和凹陷的压缩应力互不相同。

根据任何前述方面的第六方面，进一步包括：由主表面的第二部分限定的非图案化区域，其中压缩应力区域包括在大小方面大于该非图案化区域的任何残余应力的压缩应力。

在第七方面，一种制品，包括碱金属硅酸盐玻璃基材，该基材具有厚度和主表面，该基材具有本体组合物；由主表面的至少一部分限定并且包括多个凸起和多个凹陷中的至少一个的图案化区域；以及从该主表面的至少一部分延伸到该基材内的第一深度的压缩应力区域，其中所述图案化区域包括约1nm至约600nm的表面粗糙度(R_a)，并且进一步地，其中该图案化区域包括至少一种碱金属离子的浓度，该浓度不同于本体组合物中该至少一种碱金属离子的浓度。

根据第七方面的第八方面，其中图案化区域包括约1nm至约100nm的表面粗糙度(R_a)。

根据第七方面或第八方面的第九方面，其中图案化区域还包括约10nm至约750nm的最大谷深度(R_pv)。

根据第七方面至第九方面中的任一方面的第十方面，其中图案化区域还包括约10nm至约250nm的最大谷深度(R_pv)。

根据第七方面至第十方面中的任一方面的第十一方面，其中图案化区域包括多个凸起和多个凹陷，并且其中该多个凸起包括最大凸起压缩应力，并且该多个凹陷包括最大凹陷压缩应力，最大的凸起和凹陷的压缩应力互不相同。

根据第七方面至第十一方面中的任一方面的第十二方面，其中压缩应力区域和图案化区域通过离子交换工艺形成。

在第十三方面，一种电子设备，包括：具有前表面、后表面和侧表面的壳体；至少部分位于所述壳体内的电子部件，该电子部件至少包括控制器、存储器和显示器，该显示器位于壳体的前表面处或者毗邻壳体的前表面；以及盖板基材，其中，壳体和盖板基材中至少一个的至少一部分包括任何前述方面的制品。

在第十四方面中，一种制造图案化的制品的方法，包括：在碱金属硅酸盐玻璃基材的主表面上设置多个包括多价金属盐的掩模以形成掩蔽的基材；以及使掩蔽的基材经过离子交换工艺，以在掩蔽的基材中形成压缩应力区域和图案化区域，其中图案化区域包括约1nm至约600nm的表面粗糙度(R_a)以及多个凸起和多个凹陷中的至少一个，并且进一步地，其中图案化区域包括至少一种碱金属离子的浓度，该浓度不同于基材的本体组合物中该至少一种碱金属离子的浓度。

根据第十四方面的第十五方面，还包括：在碱金属硅酸盐玻璃基材的主表面上去除包括多价金属盐的多个掩模，该去除是在对掩蔽的基材进行离子交换工艺之后进行的。

根据第十四或第十五方面的第十六方面，其中多价金属盐选自氯化钙，硝酸钙，氯化钡，硝酸钡，氯化镁，硝酸镁，氯化锌，硝酸锌，硫酸锌，氯化锶和硝酸锶。

根据第十四或第十五方面的第十七方面，其中多价金属盐能够提供钠，钾，铷，铯，银和铜(I)离子中的至少一种。

根据第十四至第十七方面中的任一方面的第十八方面，还包括：在设置多个掩模之前，对碱金属硅酸盐玻璃基材进行离子交换工艺，以在碱金属硅酸盐玻璃基材中形成初始压缩应力区域。

根据第十四至第十八方面中的任一方面的第十九方面，其中图案化区域由主表面的至少一部分限定，并且压缩应力区域从主表面的至少一部分延伸至基材内的第一选定深度。

在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，这些特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。

应当理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例性的，且旨在提供理解要求保护的本发明的性质和特性的总体评述或框架。

包括的附图提供了对本公开原理的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起通过示例的方式用以解释本公开的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中公开的本公开的各种特征可以任意组合使用。作为非限制性实例，本公开的各个特征可以按照上述方面相互组合。

附图简述

参照附图阅读本公开的以下详述，可以更好地理解本公开的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点，其中：

图1是根据本公开的一个方面的包括图案化区域和压缩应力区域的图案化的制品的截面示意图；

图1A是图1所示的图案化的制品的一部分的放大图，包括其图案化和压缩应力区域；

图1B是类似于图1中描绘的图案化的制品的图案化的制品的一部分的平面图，其图案化区域仅包括多个凸起；

图1C是类似于图1中描绘的图案化的制品的图案化的制品的一部分的平面图，其图案化区域仅包括多个凹陷；

图2A是包含本文公开的任何图案化的制品的示例性电子装置的平面图。

图2B是图2A的示例性电子设备的透视图；

图3是根据本公开的方面的示意图，其示出了利用各种差分离子交换工艺制造纹理化的制品的方法；

图4是示意性流程图，其描绘了根据本公开的一方面的制造图1和图1A中描绘的图案化的制品的差分离子交换方法；

图4A是示意性流程图，其描绘了根据本公开的另一方面的制造图1和图1A中描绘的图案化的制品的差分离子交换方法；和

图5是根据本公开的一个方面的用差分离子交换方法制成的图案化的制品的特征深度对预处理温度的图。

详述

在以下的具体实施方式中，出于解释而非限制的目的，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本公开的各种原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本公开获益后，可以按照不同于本文公开的具体细节的其他实施方式实施本公开。另外，本文可能省去对众所周知的装置、方法和材料的描述，以免干扰对本公开的各种原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图标记表示相同的元件。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解具体数值构成了另一个实施方式。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

本文所用的方向术语-例如上、下、右、左、前、后、顶、底——仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，在任何方面，当方法权利要求实际上没有陈述其步骤应遵循的顺序时，或者当权利要求或描述中没有另外具体说明所述步骤应限于特定顺序时，不应推断出任何特定顺序。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤或操作流程的安排的逻辑问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题；说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。

除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式“一个”、“一种”以及“该/所述”包括复数指代。因此，例如，提到的“部件”包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。

本公开的各方面通常涉及图案化的制品及其制造方法。本公开的方面包括制造这些制品的方法，特别是利用无氢氟酸工艺和差分离子交换(d-IOX)工艺的步骤。更一般地，制备本公开的图案化的制品的方法产生具有图案化区域的精细纹理化的玻璃表面，该图案化区域具有小特征，例如，平均特征尺寸为约1微米至约100微米，和/或表面粗糙度(R_a)为约1nm至约600nm。此外，本公开的工艺可在玻璃表面上产生包括多个凸起和/或多个凹陷的图案化区域。此外，与这些表面的其他部分相比，本公开的d-IOX工艺步骤可以在这些玻璃表面的图案化区域内产生不同的组合物和/或残余应力状态。

参照图1和图1A，图案化的制品100被描绘为包括具有主表面12和14，厚度13以及包括二氧化硅和一种或多种碱金属离子的本体组合物的碱金属硅酸盐玻璃基材10(例如，包含碱金属离子和二氧化硅的玻璃)。图案化的制品100还包括图案化区域90，该图案化区域90具有由主表面12的至少一部分，主表面14的至少一部分(未示出)和/或主表面12、14的至少一部分(未示出)限定的厚度92。即，图案化区域90可以由主表面12、14中的一个或两个的整体或部分限定。此外，图案化的制品100包括从主表面12的至少一部分延伸到第一选定深度52，从主表面14的至少一部分延伸到选定深度(未示出)和/或从两个主表面12、14的至少一部分延伸到选定深度(未示出)的压缩应力区域50。在制品100的一些实施方式中，可以通过未限定图案化区域90的主表面12、14的任何部分来限定非图案化区域(未示出)，其中，压缩应力区域50包括压缩应力(例如，残余压缩应力)，其大小与非图案化区域中存在的任何残余应力不同。

再次参考图1和图1A，可以将图案化的制品100构造成使得其压缩应力区域50和图案化区域90包括多个离子交换的碱金属离子。例如，玻璃基材10的本体组合物可以包括多个钠离子，并且压缩应力区域50和图案化区域90可以包括多个离子交换的钾离子，以及其他碱金属离子，包括钠离子。因此，在一些实施方式中，压缩应力区域50和图案化区域90包含至少一种碱金属离子的浓度，作为离子交换的结果，该浓度不同于本体组合物中该至少一种碱金属离子的浓度。在其他实施方式中，图案化的制品100可以被配置为使得其图案化区域90包括多个凸起94(参见图1B)，多个凹陷96(参见图1C)或凸起94和凹陷96的组合(参见图1A)。此外，多个凸起94和多个凹陷96中的每一个可具有包含二氧化硅和多个碱金属离子的组合物，该组合物不同于玻璃基材10的本体组合物。因此，多个凸起94和多个凹陷96的局部组合物可被配置为由于离子交换而与玻璃基材10的本体中的周围组合物不同。在包括多个凸起94和多个凹陷96的图案化的制品100的一些实施方式中，这些多个的组合物可以彼此不同，并且也可以不同于玻璃基材10的本体组合物。

如通常在图1-1C中描绘的，图案化制品100的图案化区域90包括多个特征，例如具有平均特征尺寸36的凸起94和/或凹陷96。这些特征还包括表面粗糙度(R_a)38a和具有凸起94和凹陷96的组合的图案化区域90的最大谷底深度(R_pv)38b；仅具有凸起94的图案化区域90的表面粗糙度(R_a)39a和最大谷深度(R_pv)39b；和具有凹陷96的图案化区域90的表面粗糙度(R_a)40a和最大谷深(R_pv)40b。根据图案化的制品100的一些实施方式，图案化区域90被配置为在用于显示设备时降低与制品相关的眩光水平。平均特征尺寸36通过与图案化区域90相关的采样特征的xy平面中最大尺寸的平均值给出，其根据本公开领域的普通技术人员理解的分析技术来测量，例如，通过在200倍放大倍数下拍摄主表面12的显微照片，并且测量采样的至少十(10)个特征的最大尺寸来进行。因此，术语“平均特征尺寸”和“平均最大尺寸”在本公开中可互换使用。在一些实施方式中，图案化区域90的至少一些特征具有峰(也称为凸起)和/或谷(也称为凹陷)，表现为多个凸起94和多个凹陷96。特征的“最大尺寸”是从特征峰的一部分到特征峰的另一部分的最大距离，或者从特征谷的一部分到特征谷的另一部分的最大距离。在实施方式中，与制品100的图案化区域90相关的平均特征尺寸36小于或等于约100微米。根据一些实施方式，与图案化区域90相关联的平均特征尺寸36小于或等于约100微米，例如小于或等于约75微米，小于或等于约50微米，小于或等于约25微米，小于或等于约10微米，小于或等于约9微米，小于或等于约8微米，小于或等于约7微米，小于或等于约6微米，小于或等于约5微米，小于或等于约4微米，小于或等于约3微米，小于或等于约2微米，小于或等于约1微米，和介于这些上限之间或低于这些上限的所有值。

再次参考与图1和图1A中描绘的图案化的制品100相关联的图案化区域90，可以使用干涉仪和200微米×200微米的样品面积测量平均表面粗糙度(R_a)38a和最大谷深度(R_pv)38b，根据与表面粗糙度(R_a)和最大谷深度(R_pv)确定相关的本公开领域的普通技术人员理解的常规方法。除非另有说明，否则用于本公开中报告的平均表面粗糙度38a和最大谷底深度38b值的干涉仪是

集团制造的

NEWVIEW^TM 7300光学表面轮廓仪。表面粗糙度以平均表面粗糙度来报告。在实施方式中，纹理化的制品100可采用具有约1纳米(nm)至约600nm的平均表面粗糙度(R_a)38a的图案化区域90。将根据一些实施方式，与图案化区域90相关的平均粗糙度38a(R_a)为约1nm至约600nm，例如约1nm至约500nm，约1nm至约400nm，约1nm至约300nm，约1nm至约200nm，约1nm至约100nm，和在这些表面粗糙度水平之间的值。在其他实施方式中，纹理化的制品100可采用图案化区域90，其最大谷深度(R_pv)为约10nm至约750nm，例如约10nm至约500nm，约10nm至约250nm，以及这些水平之间的所有最大谷深度值。

纹理化的制品100的图案化区域90(参见图1和1A)具有相对较低的空间频率时，与其暴露特征相关联的粗糙度可以开始像多个透镜一样起作用，从而产生被称为“闪光”的图像伪影。显示器“闪光”或“炫目”一般是在将防眩光或光散射表面引入到像素化显示系统，例如，LCD、OLED、触摸屏等时可发生的不利的副作用，其与在投影或激光系统中观察和表征的“闪光”或“斑点”的类型和来源不同。闪光与显示器的极细的颗粒状外观有关，并且可能看起来随着显示器的视角改变而使颗粒的图案发生偏移。显示器闪光可能表现为大约像素级大小比例的亮点和暗点或彩色斑点。

如本文所使用的，术语“像素功率偏差”和“PPD”是指用于显示器闪光的定量测量。此外，如本文所使用，术语“闪光”与“像素功率偏差”和“PPD”可互换使用。根据以下过程，通过对显示像素进行图像分析来计算PPD。每个LCD像素周围都会绘制一个网格框。然后，根据CCD摄像机数据计算每个网格框中的总功率，并将其分配为每个像素的总功率。因此，每个LCD像素的总功率变成数组，可以计算其的平均值和标准偏差。PPD值定义为每个像素的总功率除以每个像素的平均功率(乘以100)的标准偏差。测量由眼睛模拟器相机从每个LCD像素收集的总功率，并且在测量区域(其通常包括约30×30LCD像素)上计算总像素功率(PPD)的标准偏差。

用于获得PPD值的测量系统和图像处理计算的详细内容见述于题为“确定闪光的设备和方法”(Apparatus and Method for Determining Sparkle)的第9,411,180号美国专利，其与PPD测量相关的内容通过引用全文纳入本文。PPD测量系统包括：包含多个像素的像素化源，其中，所述多个像素中的每个像素具有参比索引i和j；以及沿着源自像素化源的光路光学设置的成像系统。成像系统包括：成像装置，其沿着光路设置并且具有包括第二多个像素的像素化敏感区域，其中第二多个像素中的每个像素用索引m和n表示；以及光圈，其设置在像素化源和成像装置之间的光路上，其中，所述光圈对于源自像素化源的图像具有可调节的收集角。图像处理计算包括：获取透明样品的像素化图像，该像素化图像包括多个像素；确定像素化图像中相邻像素之间的边界；在边界内积分以获得像素化图像中的每个源像素的积分能量；以及计算每个源像素的积分能量的标准偏差，其中标准偏差是每像素色散的功率的标准偏差。如本文中所使用的，所有“PPD”和“闪光”值，属性和极限通过使用具有每英寸210像素(PPI)的像素密度的显示装置的测试装置来计算和评估。

如在图1和1A中大体上所描绘的，图案化的制品100的图案化区域90可以被构造成使闪光最小化。在一些实施方式中，图案化区域90被配置为在保持适合于显示设备应用的减小的眩光功能的同时使闪光最小化。根据一些实施方式，图案化的制品100的图案化区域90被构造成使得该制品的特征在于2％或更少的闪光。在其他方面，本公开的图案化的制品100可被构造成具有2％或更少，例如1.5％或更少，1％或更少，0.5％或更少的闪光，以及在这些上限之间的所有闪光水平。

再次参考图1和1A，图案化的制品100的玻璃基材10可以由多组分玻璃组合物构成，例如具有约40摩尔％至80摩尔％二氧化硅，多种碱金属离子，和一种或多种其他成分，例如氧化铝，氧化钙，氧化硼等的余量的碱金属硅酸盐玻璃。在一些实施方式中，玻璃基材10的本体组合物选自下组：铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和磷硅酸盐玻璃。在另一些实施方式中，玻璃基材10的本体组合物选自下组：铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃和碱金属铝硼硅酸盐玻璃。在其他实施方式中，玻璃基材10是基于玻璃的基材，包括但不限于包括玻璃(非晶)成分和陶瓷(结晶)成分的玻璃陶瓷材料。在其他实施方式中，玻璃基材10是基于玻璃的基材，包括但不限于包括约90重量％或更多的玻璃(非晶)成分和陶瓷(结晶)成分的玻璃陶瓷材料。

在图案化的制品100的一个实施方式中，玻璃基材10具有包含碱金属铝硅酸盐玻璃的本体组合物，所述碱金属铝硅酸盐玻璃包含氧化铝、至少一种碱金属，并且在一些实施方式中包含大于50摩尔％的SiO₂，在其他实施方式中包含至少58摩尔％的SiO₂，而在另一些实施方式中包含至少60摩尔％的SiO₂，其中比值(Al₂O₃(摩尔％)+B₂O₃(摩尔％))/∑碱金属氧化物(摩尔％)>1。在具体的实施方式中，该玻璃组合物包含：约58摩尔％至约72摩尔％的SiO₂；约9摩尔％至约17摩尔％的Al₂O₃；约2摩尔％至约12摩尔％的B₂O₃；约8摩尔％至约16摩尔％的Na₂O；和0摩尔％至约4摩尔％的K₂O，其中比值(Al₂O₃(摩尔％)+B₂O₃(摩尔％))/∑碱金属氧化物(摩尔％)>1。

在图案化的制品100的另一实施方式中，如图1和1A所示，玻璃基材10具有本体组合物，该本体组合物包括碱金属铝硅酸盐玻璃，该碱金属铝硅酸盐玻璃包括：约61摩尔％至约75摩尔％的SiO₂；和约7摩尔％至约15摩尔％的Al₂O₃；0摩尔％至约12摩尔％的B₂O₃；约9摩尔％至约21摩尔％的Na₂O；0摩尔％至约4摩尔％的K₂O；0摩尔％至约7摩尔％的MgO；和0摩尔％至约3摩尔％的CaO。

在又一个实施方式中，玻璃基材10具有本体组合物，该本体组合物包括碱金属铝硅酸盐玻璃，该碱金属铝硅酸盐玻璃包括：约60摩尔％至约70摩尔％SiO₂；约6摩尔％至约14摩尔％Al₂O₃；0摩尔％至约15摩尔％B₂O₃；0摩尔％至约15摩尔％Li₂O；0摩尔％至约20摩尔％Na₂O；0摩尔％至约10摩尔％K₂O；0摩尔％至约8摩尔％MgO；0摩尔％至约10摩尔％CaO；0摩尔％至约5摩尔％ZrO₂；0摩尔％至约1摩尔％SnO₂；0摩尔％至约1摩尔％CeO₂；小于约50ppm As₂O₃；以及小于约50ppm Sb₂O₃；其中，12摩尔％≦Li₂O+Na₂O+K₂O≦20摩尔％并且0摩尔％≦MgO+Ca≦10摩尔％。

在又一个实施方式中，玻璃基材10具有本体组合物，该本体组合物包括碱金属铝硅酸盐玻璃，所述碱金属铝硅酸盐玻璃包括：约64摩尔％至约68摩尔％的SiO₂；约12摩尔％至约16摩尔％的Na₂O；约8摩尔％至约12摩尔％的Al₂O₃；0摩尔％至约3摩尔％的B₂O₃；约2摩尔％至约5摩尔％的K₂O；约4摩尔％至约6摩尔％的MgO；和0摩尔％至约5摩尔％的CaO，其中：66摩尔％≤SiO₂+B₂O₃+CaO≤69摩尔％；Na₂O+K₂O+B₂O₃+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na₂O+B₂O₃)—Al₂O₃≤2摩尔％；2摩尔％≤Na₂O—Al₂O₃≤6摩尔％；并且4摩尔％≤(Na₂O+K₂O)—Al₂O₃≤10摩尔％。

在另一些实施方式中，玻璃基材10具有本体组合物，其包含SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅和至少一种碱金属氧化物(R₂O)，其中0.75>[(P₂O₅(摩尔％)+R₂O(摩尔％))/M₂O₃(摩尔％)]≦1.2，其中M₂O₃═Al₂O₃+B₂O₃。在一些实施方式中，[(P₂O₅(摩尔％)+R₂O(摩尔％))/M₂O₃(摩尔％)]＝1，并且在一些实施方式中，玻璃不包含B₂O₃且M₂O₃═Al₂O₃。在一些实施方式中，玻璃基材10包含：约40至约70摩尔％的SiO₂；0至约28摩尔％的B₂O₃；约0至约28摩尔％的Al₂O₃；约1至约14摩尔％的P₂O₅；和约12至约16摩尔％的R₂O。在一些实施方式中，玻璃基材10包含：约40至约64摩尔％的SiO₂；0至约8摩尔％的B₂O₃；约16至约28摩尔％的Al₂O₃；约2至约12摩尔％的P₂O₅；和约12至约16摩尔％的R₂O。玻璃基材10还可以包含至少一种碱土金属氧化物，例如但不限于MgO或CaO。

在一些实施方式中，玻璃基材10具有不含或基本上不含锂的本体组合物。如本文所用，“基本上不含”某成分的玻璃基材是指不向该玻璃基材中主动添加或配入该成分，但其可作为污染物以极少的量存在的情况。在实施方式中，玻璃包含小于1摩尔％Li₂O，如小于0.1摩尔％Li₂O，或小于0.01摩尔％Li₂O。在一些实施方式中，所述玻璃不含或基本上不含砷、锑和钡中的至少一种。在一些实施方式中，玻璃包含小于1摩尔％，例如小于0.1摩尔％的As₂O₃，Sb₂O₃和/或BaO。

本文中所用的术语“透射雾度”和“雾度”是指根据标题为“Standard Test Methodfor Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics”(《透明塑料的雾度和光透射率的标准测试方法》)的ASTM程序D1003，在约±2.5°的角锥以外散射的透射光的百分数，所述文献的全部内容通过引用纳入本文。对于光学平滑表面，透射雾度通常接近于零。根据图案化的制品100的实施方式(参见图1和1A)，制品的特征在于雾度为25％或更小。在另一些实施方式中，对于具体的应用，与本公开的原理一致的图案化的制品100a可被制造成具有高至100％的雾度水平，具有0％至100％的雾度水平，具有0％至50％的雾度水平，以及这些数值之间的所有雾度水平。例如，如以下结合本公开的方法所概述的，可以通过控制显影图案化区域90的条件来获得图案化的制品100中的所需雾度水平。

根据一些实施方式，图案化的制品100的玻璃基材10(参见图1和1A)可具有可离子交换的玻璃组合物，其通过本领域已知的化学或热手段而得到强化。在一个实施方式中，玻璃基材10通过离子交换来进行化学强化。在该工艺中，在玻璃基材10的主表面12和/或14处或附近的金属离子被交换为具有与玻璃基材中的金属离子相同价态的更大的金属离子。所述交换一般通过使玻璃基材10与离子交换介质接触来进行，所述离子交换介质例如含有更大金属离子的熔融盐浴。所述金属离子通常是一价金属离子，例如碱金属离子。在一个非限制性实例中，含有钠离子的玻璃基材10利用离子交换进行的化学强化通过下述实现：将玻璃基材10浸没在包含熔融钾盐，例如硝酸钾(KNO₃)等的离子交换浴中。在一个具体的实施方式中，玻璃基材10的表面层中的离子以及更大的离子是一价碱金属阳离子，例如Li⁺(当玻璃中存在的时候)、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺。或者，玻璃基材10的表面层中的一价阳离子可以用除碱金属阳离子以外的一价阳离子，例如Ag⁺等替换。

在这些实施方式中，在离子交换工艺中，小金属离子被更大的金属离子替换在玻璃基材10中形成了处于压缩应力下的压缩应力区域50，其从主表面12和/或14延伸到深度52(参见图1和1A)和/或其他深度(未显示)(其被称为“层深度”)。玻璃基材10的主表面处的这一压缩应力被玻璃基材内部中的拉伸应力(也被称为“中心张力”)平衡。在一些实施方式中，当通过离子交换来强化时，本文所述的玻璃基材10的主表面12，14具有至少350MPa的压缩应力，并且处于压缩应力下的区域延伸到在主表面12和/或14下方至少15μm的深度52，即，层深度。

进一步关于图1和图1A中描绘的图案化的制品100，可在图案化区域90的显影之前或在图案化区域90的显影同时形成压缩应力区域50。在后一种情况下，如下所述，可以利用差分离子交换工艺(d-IOX)基本同时形成压缩应力区域50和图案化区域90。在前一种情况下，在图案化区域90之前形成的压缩应力区域50是初始压缩应力区域，并且随后的处理(例如，通过d-IOX工艺)完成了压缩应力区域50以及图案化区域90的形成。

离子交换工艺通常是通过对图案化的制品100的玻璃基材10进行离子交换工艺来进行的，例如浸入包含待与玻璃中的较小离子交换的较大离子的熔融盐浴中。本领域技术人员应理解，离子交换工艺的参数包括但不限于浴的组成和温度、浸没时间、玻璃在一种或多种盐浴中的浸没次数、多个盐浴的使用、其他步骤(例如退火、洗涤等)，这些参数一般通过玻璃的组成以及所需的层深度和由强化操作得到的玻璃的压缩应力来确定。例如，含碱金属的玻璃的离子交换可以通过浸没在至少一个包含盐的熔融浴中来实现，所述盐例如但不限于更大碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。熔融盐浴的温度通常在约380℃至最高达约450℃的范围内，同时，浸没时间在约15分钟至最高达约16小时的范围内。但是，也可以采用与上述不同的温度和浸没时间。当这样的离子交换处理用于具有碱金属铝硅酸盐玻璃组合物的玻璃基材10时，其得到深度52(层深度)为大于或等于约10μm，例如在约10μm至约200μm的范围内，且压缩应力为约200MPa至最高约1000MPa，且中心张力小于约100MPa的压缩应力区域50。

可以将本文公开的图案化的制品100并入另一种制品中，例如具有显示器(或显示制品)的制品(例如消费电子装置，包括手机、平板电脑、电脑、导航系统等)；建筑制品；运输制品(例如汽车、火车、飞行器、船舶等)、器具制品或需要一定程度的透明度、耐划痕性、耐磨损性或以上性质的组合的任意制品。在图2A和2B中示出了并入本文公开的任何图案化的制品的示例性制品，包括图案化的制品100(见图1和1A)。具体来说，图2A和2B示出了消费电子装置200，其包括壳体202，所述壳体202具有前表面204、后表面206和侧表面208；电学部件(未示出)，其至少部分或完全位于所述壳体内并且在壳体的前表面处或与之相邻处至少包括控制器、存储器和显示器210；以及盖板基材212，其在壳体的前表面处或壳体前表面上方以使得盖板基材212在显示器上方。在一些实施方式中，盖板基材212和壳体202的至少一部分可以包含本文公开的任何玻璃制品。

现在参考图3，提供了根据本公开的方面的示意图，该示意图描绘了通过各种差分离子交换(d-IOX)工艺制造的纹理化的制品300。图3描绘了与本公开的d-IOX工艺步骤相关的原理，其可以用于在玻璃基材310中产生一个或多个图案化区域和压缩应力区域(例如，图1和1A中所示的图案化的制品100中的图案化区域90和/或压缩应力区域50)。通常，d-IOX方法是在玻璃基材上在基材的主表面上不同位置处以不同的方式进行离子交换反应的一个或多个工艺步骤(如图3所示的步骤304)。在该方法的一些方面中，d-IOX工艺304对基材310a的主表面302产生基于位置的应力差和表面形态改变。如图3所示，描绘了与d-IOX工艺相关的六个场景(A1-A6)，其涉及在离子交换步骤中用单价金属离子处理玻璃基材310a的主表面302。此外，作为d-IOX工艺的一部分，应将情况(A1-A6)中的至少两种应用于玻璃基材310a的主表面302，以生产具有图案化区域的玻璃基材310。

再次参考图3，在A1情况下，玻璃基材中存在的中等尺寸离子(M⁺)被较大尺寸的离子(L⁺)交换，例如Na⁺离子被K⁺离子交换和/或Li⁺离子被Na⁺离子交换。如图3所示，由于在d-IOX步骤304之后的A1情况，玻璃的表面可以在厚度方向上生长，从而形成表面302a。在A2情况下，玻璃基材310a中的中等尺寸离子(M⁺)被交换为中等尺寸或相似尺寸(M⁺)的离子，例如，Na⁺离子被Na⁺离子交换。在A2方案的一些实施方式中，由于该离子交换，玻璃的表面可以在厚度方向上生长，收缩或保持相同，从而形成表面302a。在A3情况下，玻璃基材中存在的中等尺寸离子(M⁺)被较小尺寸的离子(S⁺)交换，例如K⁺离子被Na⁺离子交换和/或Na⁺离子被Li⁺离子交换。如图3所示，由于在d-IOX步骤304之后的A3情况，玻璃的表面可以在厚度方向上回撤或收缩，从而形成表面302a。现在参考A4方案，由于没有其他盐类与玻璃表面接触，因此玻璃基材中存在的中等尺寸离子(M⁺)无法交换；因此，在这种情况下，玻璃基材的表面不会发生局部变化。在A5情况下，主表面302被不可渗透的层或膜(C1，实心块)封闭。因此，存在于玻璃基材中的中等尺寸离子(M⁺)不会被暴露于表面302的较大尺寸的离子(L⁺)交换，例如，玻璃中的Na+离子不会被浴中的K⁺离子交换和/或玻璃中的Li⁺离子不会被浴中的Na⁺离子交换。最后，关于A6情况，主表面302被半渗透层或膜(C2，空心块)封闭。因此，存在于玻璃基材中的中等尺寸离子(M⁺)被暴露于表面302的较大尺寸的离子(L⁺)交换的速率比A1情况下发生的交换速率慢，例如，Na⁺离子被K⁺离子交换和/或Li⁺离子被Na⁺离子交换。因此，由于在d-IOX步骤304之后的A6情况，玻璃的表面可以在厚度方向上生长，从而形成表面302a。

根据另一个实施方式，如下并如图4所示，以示例性形式概述了制造图案化的制品100(参见图1和图1A)的方法400。方法400包括提供具有一定厚度和主要表面的玻璃基材10a的步骤。此外，玻璃基材10a具有包含二氧化硅和碱金属离子的本体组合物。在一些实施方式中，并且如前所述，方法400可以包括例如通过将玻璃基材10a浸入包含离子可交换的碱金属离子的第一浴中以形成初始压缩应力区域来对玻璃基材10a进行离子交换工艺，在提供玻璃基材(图4中未示出)的步骤之前或作为其部分进行该离子交换过程步骤。因此，在该步骤开始之前，“提供”步骤的玻璃基材10a可具有初始压缩应力区域。

制造图案化的制品100的方法400(参见图1和图1A)还可包括步骤402(在图4中标记为“表面预处理”)，该步骤将多个包含多价金属盐的离散掩模设置在玻璃基材10a的主表面上以形成掩蔽的基材10b，以使主表面的一部分被掩蔽而一部分未被掩蔽。设置多个掩模的步骤可以包括旋涂，浸涂和丝网印刷工艺步骤中的至少一个，以在玻璃基材的主表面上形成包括多价金属盐的多个掩模。此外，方法400包括步骤404(在图4中标记为“d-IOX”)，例如通过将掩蔽的基材10b浸入包含可离子交换的碱金属离子的浴中以在掩蔽的基材中形成压缩应力区域和图案化区域用于对掩蔽的基材10b进行离子交换工艺。在方法400的步骤404完成之后，已形成图案化的制品100，其包括图案化的区域和压缩应力区域(例如，如图1和1A所示的图案化的区域90和压缩应力区域50)。如前所述，图案化区域包括约1nm至约600nm的表面粗糙度(R_a)以及多个凸起94和多个凹陷96中的至少一个。此外，每个压缩应力区域和图案化区域包含多个离子可交换的碱金属离子。根据方法400的另一实施方式，图案化区域由玻璃基材10b的主表面的至少一部分限定，并且压缩应力区域从主表面的至少一部分延伸至基材内的第一选定深度。

在一些实施方式中，制造图案化的制品的方法400还包括在玻璃基材的主表面上去除包括多价金属盐的多个掩模的可选步骤，该可选去除步骤在步骤404之后进行。方法400也可以进行，使得多价金属盐选自氯化钙，硝酸钙，氯化钡，硝酸钡，氯化镁，硝酸镁，氯化锌，硝酸锌，氯化锶和硝酸锶。此外，多价金属盐可以选自能够提供钠，钾，铷，铯，银和铜(I)离子中的至少一种的盐。

现在参考图4A，以示意性形式示出了制造图案化的制品100的示例性方法400a。方法400a与上面概述并在图4中描绘的方法400相似并且作为示例。在方法400a中，对玻璃基材10a进行玻璃清洁步骤401。玻璃清洁步骤可以包括将基材10a浸入去污剂洗涤(例如，在60℃下在pH为13或更高的含氢氧化钾的水溶液中浸泡约10分钟)。在方法400a中完成清洁步骤401之后，对玻璃基材10a进行金属盐施加步骤402a。在实施方式中，在盐施加步骤402a期间，将玻璃基材10a浸入多价金属盐的水溶液中。多价金属盐可选自氯化钙，硝酸钙，氯化钡，硝酸钡，氯化镁，硝酸镁，氯化锌，硝酸锌，氯化锶和硝酸锶。此外，多价金属盐可以选自能够提供钠，钾，铷，铯，银和铜(I)离子中的至少一种的盐。例如，步骤402a可以在环境温度至约100℃下用约500ppm至约20000ppm的CaCl₂在水中或水与乙醇的1:1混合物的溶液中进行。此外，可以在玻璃基材10a在金属盐溶液中的浸入持续约30秒至约60分钟的情况下进行盐施加步骤402a的浸入。

在完成盐施加步骤402a的浸入之后，可以在空气中将玻璃基材10a从环境温度干燥至约100℃，并且在玻璃基材10a的一个或多个主表面上形成包括多价金属盐的多个掩模60。此外，在步骤402a期间或之后，多价盐的组成，盐的浓度，浸渍时间和干燥条件可影响玻璃基材10a的一个或多个主表面上的多个掩模60的尺寸和分布。还应该理解，盐施加步骤402a可以包括旋涂，浸涂和丝网印刷工艺步骤中的至少一个，以在玻璃基材10a的主表面上形成包括多价金属盐的多个掩模60。

再次参照图4A，继续进行制造图案化的制品100的方法400a，并且将具有多个掩模60的玻璃基材10a进行热处理步骤402b。在步骤402b中，将多个掩模60粘附或扩散到玻璃基材10a的一个或多个主表面中。在一个实施方式中，进行热处理步骤402b，使得包括多个掩模60的玻璃基材10a在空气中被加热至约200℃至约500℃，例如约225℃至约450℃，或约250℃至约400℃的热处理温度，持续约10至120分钟的时间。在完成热处理步骤402b之后，形成掩蔽的玻璃基材10b，该掩蔽的玻璃基材10b具有偶联到其一个或多个主表面的多个掩模60。此时，在方法400a中，通过将玻璃基材10b浸入一个或多个离子交换浴中来进行差分离子交换(d-IOX)步骤404。可以通过将玻璃基材10b浸入熔融盐浴中在约375℃至约480℃的温度下持续约1至10小时来进行示例性的d-IOX步骤404，该浴具有约80 1重量％KNO₃和20 1重量％NaNO₃的组成。步骤404的净效果是离子交换发生在多个掩模60之间，基本上与图3中的情况A1和A5一致。在步骤404中使玻璃基材经过期望的熔融盐浴浸没之后，多个掩模60可以任选地在随后的处理步骤中用去污剂洗涤除去(例如，在60℃下在pH为13或更高的含氢氧化钾的水溶液中浸泡约十分钟)。在方法400a中去除多个掩模60之后，已经形成具有图案化区域90的图案化的制品100，该图案化区域90包括多个凸起94。多个凸起94对应于掩模60之间的位置，其中存在于玻璃基材的碱金属离子已经被来自熔融盐浴的较大离子交换。此外，类似于A5情况(参见图3)，多个掩模60附近的位置具有基本不变的表面，在该情形中碱金属离子尚未从熔融盐浴中交换。此外，如图4A所示，已在玻璃基材10上形成压缩应力区域50(也标记为“IX区”)。从图4A也可以看出，压缩应力区域50下方的区域不包含经离子交换的离子，因此被标记为“Nix区”以表示在该区域中没有离子交换。

实施例

以下实施例描述了本公开提供的各种特征和优点，并且决不旨在限制本发明和所附权利要求。

实施例1

根据下表1中列出的条件处理玻璃1的样品。基于氧化物计，玻璃1大致具有以下组成：63.60摩尔％SiO₂；15.67摩尔％Al₂O₃；10.81摩尔％Na₂O；6.24摩尔％Li₂O；1.16摩尔％ZnO；2.48P₂O₅；和0.04摩尔％SnO₂。在下表1中列出的处理之前，样品未进行离子交换；但是，在浸入所列的多价盐溶液之前，将所有玻璃基材样品在60℃下在pH为13或更高的氢氧化钾溶液中进行去污剂洗涤10分钟。每个样品具有以下尺寸：50mm×50mm×1mm。将所有样品在60℃下浸入所列的氯化钙溶液中2分钟。在d-IOX工艺步骤期间，将所有玻璃样品在约380℃的温度下浸入具有80 1重量％的KNO₃和20 1重量％的NaNO₃的组成的熔融盐浴中6.25小时。在完成d-IOX工艺步骤之后，然后在60℃下在pH为13或更高的包含氢氧化钾的溶液中对所有玻璃基材样品进行去污剂洗涤10分钟。最后，根据本公开内容之前概述的方法对所有样品的表面粗糙度(R_a)，最大谷深度(R_pv)和雾度进行表征。

表1

从表1可以明显看出，实施例1-4和1-7的条件产生表面粗糙度(R_a)大于5nm，最大谷深度(R_pv)大于50nm的图案化的制品。此外，实施例1-2，1-4，1-6和1-7的条件产生表面粗糙度(R_a)大于1nm，最大谷深度(R_pv)大于50nm的图案化的制品。从该结果可以明显看出，将盐浓度增加到10000ppm并且将热处理温度增加到400℃趋于产生更高图案化的制品。不受任何特定理论的束缚，据信升高的热处理温度趋于改善岛与玻璃主表面的结合，以确保在后续的d-IOX工艺步骤中有效的掩模，从而产生图案化区域更广泛的图案化的制品。从表1还可以看出，所有样品的雾度均低于1％，表明雾度很小的纹理化外观。

实施例2

在该实施例中，将用去污剂洗涤预洗过的玻璃1样品(即，如本公开内容前面概述的)先用CaCl₂金属盐进行浸涂，然后改变热处理条件(在250℃，400℃，425℃和450℃下)，以在每个基材的主表面上形成多个离散的掩模。具体地，浸涂在1 1重量％CaCl₂在1:1H₂O和乙醇(按体积计)的溶液中进行。此外，使每个基材经过以下d-IOX条件：将所有玻璃样品在约380℃的温度下浸入具有80 1重量％的KNO₃和20 1重量％的NaNO₃的组成的熔融盐浴中6.25小时，然后用去污剂洗涤。最后，根据本公开内容之前概述的方法对所有样品的最大谷深度(R_pv)进行表征。如图5所示，针对这些实施例绘制了最大谷深度对热处理温度的曲线图。从图5显而易见的是，与在250℃下热处理的样品相比，将热处理温度提高到至少约400℃趋于产生具有至少50nm的R_pv的更多图案化区域的图案化的制品。

可以对本公开的上述实施方式进行许多改变和调整而基本上不偏离本公开的精神和各种原理。所有这些变动和修改旨在包括在该说明书和所附权利要求保护的范围内。

Claims (18)

1.一种制品，其包括：

碱金属硅酸盐玻璃基材，所述基材具有厚度和主表面，所述基材具有本体组合物；

由主表面的至少一部分限定的图案化区域；

从所述主表面的至少一部分延伸到所述基材内的第一深度的压缩应力区域；和

由主表面的第二部分限定的非图案化区域；

其中所述图案化区域包括1nm至600nm的表面粗糙度（R_a）以及多个凸起和多个凹陷中的至少一个，

压缩应力区域包括大于该非图案化区域的任何残余应力的压缩应力，并且

进一步地，其中所述压缩应力区域和图案化区域中的每一个包括至少一种碱金属离子的浓度，所述浓度不同于本体组合物中所述至少一种碱金属离子的浓度。

2.如权利要求1所述的制品，其中所述图案化区域包括1纳米（nm）至100 nm的表面粗糙度（R_a）。

3.如权利要求1或2所述的制品，其中所述图案化区域还包括10nm至750nm的最大谷深度（R_pv）。

4.如权利要求1或2所述的制品，其中所述图案化区域还包括10nm至250nm的最大谷深度（R_pv）。

5.如权利要求1或2所述的制品，其中所述图案化区域包括多个凸起和多个凹陷，并且其中所述多个凸起包括最大凸起压缩应力，并且所述多个凹陷包括最大凹陷压缩应力，最大凸起压缩应力和最大凹陷压缩应力互不相同。

6.一种制品，其包括：

碱金属硅酸盐玻璃基材，所述基材具有厚度和主表面，所述基材具有本体组合物；

由主表面的至少一部分限定并且包括多个凸起和多个凹陷中的至少一个的图案化区域；

从所述主表面的至少一部分延伸到所述基材内的第一深度的压缩应力区域；和

由主表面的第二部分限定的非图案化区域；

其中所述图案化区域包括1nm至600nm的表面粗糙度（R_a），

压缩应力区域包括大于该非图案化区域的任何残余应力的压缩应力，并且

进一步地，其中所述图案化区域包括至少一种碱金属离子的浓度，所述浓度不同于本体组合物中所述至少一种碱金属离子的浓度。

7.如权利要求6所述的制品，其中所述图案化区域包括1 nm至100 nm的表面粗糙度（R_a）。

8.如权利要求6或7所述的制品，其中所述图案化区域还包括10nm至750nm的最大谷深度（R_pv）。

9.如权利要求6或7所述的制品，其中所述图案化区域还包括10nm至250nm的最大谷深度（R_pv）。

10.如权利要求6或7所述的制品，其中所述图案化区域包括多个凸起和多个凹陷，并且其中所述多个凸起包括最大凸起压缩应力，并且所述多个凹陷包括最大凹陷压缩应力，最大凸起压缩应力和最大凹陷压缩应力互不相同。

11.如权利要求6或7所述的制品，其中所述压缩应力区域和图案化区域通过离子交换工艺形成。

12.一种电子设备，其包括：

壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面；

至少部分位于所述壳体内的电学部件，所述电学部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近；和

盖板基材，

其中所述壳体和盖板基材中至少一个的至少一部分包括权利要求1或6所述的制品。

13.一种制造图案化的制品的方法，包括：

在碱金属硅酸盐玻璃基材的主表面上设置多个包括多价金属盐的掩模以形成掩蔽的基材；和

使掩蔽的基材经过离子交换工艺，以在掩蔽的基材中形成压缩应力区域、图案化区域和非图案化区域，

其中所述图案化区域包括1nm至600nm的表面粗糙度（R_a）以及多个凸起和多个凹陷中的至少一个，

压缩应力区域包括大于该非图案化区域的任何残余应力的压缩应力，并且

进一步地，其中所述图案化区域包括至少一种碱金属离子的浓度，所述浓度不同于所述基材的本体组合物中所述至少一种碱金属离子的浓度。

14.如权利要求13所述的方法，其还包括：

在碱金属硅酸盐玻璃基材的主表面上去除包括多价金属盐的多个掩模，所述去除是在对掩蔽的基材进行离子交换工艺之后进行的。

15.如权利要求13或14所述的方法，其中所述多价金属盐选自氯化钙，硝酸钙，氯化钡，硝酸钡，氯化镁，硝酸镁，氯化锌，硝酸锌，硫酸锌，氯化锶和硝酸锶。

16.如权利要求13或14所述的方法，其中所述多价金属盐是能够提供钠，钾，铷，铯，银和铜（I）离子中的至少一种的盐。

17.如权利要求13或14所述的方法，所述方法还包括：

在设置多个掩模之前，对碱金属硅酸盐玻璃基材进行离子交换工艺，以在碱金属硅酸盐玻璃基材中形成初始压缩应力区域。

18.如权利要求13或14所述的方法，其中所述图案化区域由主表面的至少一部分限定，并且压缩应力区域从主表面的至少一部分延伸至基材内的第一选定深度。

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