CN112313183A - 低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法 - Google Patents

低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112313183A
CN112313183A CN201980040692.3A CN201980040692A CN112313183A CN 112313183 A CN112313183 A CN 112313183A CN 201980040692 A CN201980040692 A CN 201980040692A CN 112313183 A CN112313183 A CN 112313183A
Authority
CN
China
Prior art keywords
article
major surface
articles
ion
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980040692.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈明象
陈英红
S·L·法甘
侯军
李乔
桑托纳·帕尔
罗希特·拉伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN112313183A publication Critical patent/CN112313183A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/18—Compositions for glass with special properties for ion-sensitive glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供制品，所述制品包含离子可交换碱金属离子与第一及第二主要表面；提供包含离子交换碱金属离子的浴，所述离子交换碱金属离子在大小上大于所述离子可交换离子；以及以第一离子交换温度及持续时间将所述制品淹没在所述浴中以形成强化制品。每一强化制品包含压缩应力区域。此外，所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面中比在第二主要表面中高。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持预定间隙。

Description

低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法
相关申请的交叉引用
本申请案根据专利法主张2018年10月19日申请的美国临时申请案第62/747,762号及2018年6月1日申请的美国临时申请案第62/679,324号的优先权的权益，所述申请案的内容为本案的基础且以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及低翘曲、强化制品及制作所述制品的方法；且更特别地，涉及制作用于各种制品中的强化玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷基板的非对称离子交换方法。
背景技术
基于化学强化的离子交换玻璃基板的显示器防护罩用于多种产业中，所述产业包括消费型电子设备(例如，智能电话、平板设备、平板计算机、笔记本电脑、电子阅读器等)、汽车、室内建筑、国防、医疗以及包装。许多这些显示器防护罩使用
Figure BDA0002841391590000011
Gorilla
Figure BDA0002841391590000012
产品，所述产品提供优异的机械性质，包括抗破损、抗刮擦及跌落性能。作为制造方法，玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷基板中的通过碱金属离子的离子交换的化学强化已在产业中使用多年，以提供这些优异的机械性质。视应用而定，随深度变化的压缩应力的应力分布是这些离子交换方法的目标，以提供目标机械性质。
在常规离子交换强化工艺中，使玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷基板与熔融化学盐接触，使得基板中的具相对小离子直径的碱金属离子与化学盐中的具相对较大离子直径的碱金属离子进行离子交换。由于相对较大碱金属离子并入至基板中，因此压缩应力在接近基板内的并入离子处产生，提供强化效应。由于基板的典型故障模式与张应力相关联，因此通过并入较大碱金属离子所产生的新增压缩应力用以使施加的张应力偏移，从而引起强化效应。
与这些离子交换强化工艺相关联的技术挑战中的一者是强化基板的翘曲。尤其是，当离子交换工艺以非对称方式在基板的两个主要表面之间发生时，基板的翘曲在离子交换工艺期间或之后出现。目标基板相对于基板几何形状的非对称性、基板表面、基板上的涂层及膜、碱金属离子的扩散性、盐浴中的碱金属离子以及其他因素可影响目标基板的观测到翘曲的范围及程度。
用于管理翘曲的各种方法用于产业中。一般来说，这些方法倾向于使显示器应用中所使用的玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷基板的制造的成本显著提高。翘曲可在与制造显示器相关联的下游工艺中造成困难。举例来说，用于制作触摸传感器显示器层压物的工艺可由于基板中的翘曲程度而易于在所述层压物中形成气泡。在一些情况中，额外热处理及/或额外熔融盐暴露可用于基板，以抵消与离子交换强化工艺相关联的翘曲。然而，这些额外工艺步骤导致显著提高的制造成本。包括制造后研磨及抛光的其他方法也可抵消翘曲效应，但再次以显著提高的制造成本为代价。
相应地，需要低翘曲、强化玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷制品，及制造所述制品的离子交换方法，包括以与翘曲效应相关联的有限良率损失及成本提高提供必要强化程度的方法。
发明内容
根据本公开的一些方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，以下各条件中的至少一个条件成立：(a)所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面中比在第二主要表面中高，及(b)第二主要表面包含总表面积超过第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据本公开的一些方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面中比在第二主要表面中高。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据本公开的一些方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，第二主要表面包含总表面积超过第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据本公开的一些方面，提供一种玻璃制品，所述玻璃制品包括：经化学强化的玻璃基板，所述玻璃基板包含第一主要表面及第二主要表面以及自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，玻璃制品包含200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
额外特征及优点将在随后的实施方式中阐述，且将自描述对熟练技术人员显而易见或通过本文中所描述地实践实施例来认识，所述实施例包括随后的实施方式、申请专利范围以及附图。
将理解，先前一般描述及随后的详细描述两者描述各种实施例，且意欲提供用于理解所主张目标的性质及特性的概述或架构。
包括附图以提供对各种实施例的进一步理解，且所述附图并入至本说明书中且构成本说明书的一部分。所述图图示本文中所描述的各种实施例，且与描述一起用于解释所主张目标的原理及操作。
附图说明
下面是对附图中的图式的描述。所述图未必按比例，且为了清楚及简洁起见，特定特征及所述图的特定视图可以放大的比例或以示意图展示。
在所述图中：
图1是根据一实施例的一对包含多个离子可交换碱金属离子的基板的横截面示意图，所述基板淹没在包含多个离子交换碱金属离子的浴中，使得预定间隙保持在所述基板的主要表面之间。
图1A是根据一实施例的图1的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用以使得预定间隙通过多个间隔物设置。
图1B是根据一实施例的图1的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用以使得预定间隙通过一网状片设置。
图1C是根据一实施例的根据在图1至图1B中描绘的配置及方法形成的多个强化制品的横截面示意图。
图2是根据一实施例的一对包含多个离子可交换碱金属离子及第二膜的基板的横截面示意图，所述基板淹没在包含多个离子交换碱金属离子的浴中，使得预定间隙保持在基板的主要表面之间。
图2A是根据一实施例的图2的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用于使得预定间隙通过多个间隔物设置。
图2B是根据一实施例的图2的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用以使得预定间隙通过一网状片设置。
图2C是根据一实施例的根据图2至图2B中所描绘的配置及方法形成的多个强化制品的横截面示意图。
图3是根据一实施例的一对包含多个离子可交换碱金属离子及多个非对称特征的基板的横截面示意图，所述基板淹没在包含多个离子交换碱金属离子的浴中，使得预定间隙保持在所述基板的主要表面之间。
图3A是根据一实施例的图3的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用以使得预定间隙通过多个间隔物设置。
图3B是根据一实施例的图3的基板对及浴的横截面示意图，所述基板用以使得预定间隙通过一网状片设置。
第3C是根据一实施例的根据在图3至图3B中描绘的配置及方法形成的多个强化制品的横截面示意图。
图4A至图4D是根据一实施例的描绘多个夹子的一系列横截面示意图，所述多个夹子用于根据制作强化制品的方法建立基板之间的预定间隙。
图5A至图5C是根据一实施例的描绘配置的一系列横截面示意图，所述配置用于根据制作强化制品的方法建立基板之间的预定间隙。
图6A至图6C是根据一实施例的描绘多个间隔物片及夹子的一系列横截面示意图，所述多个间隔物片及夹子用于根据制作强化制品的方法建立基板之间的预定间隙。
图7是根据一实施例的描绘配置的横截面示意图，所述配置用于根据制作强化制品的方法建立基板之间的预定间隙及基板对之间的间隙。
图8是根据一实施例的在经历制作强化制品的方法的基板中观测到的随间隔物厚度变化的翘曲的曲线图。
图9是根据一实施例的制作具有各种预定间隙的强化制品的方法中所使用的实验设置的正视图的照片。
图10A是根据一实施例的在经历制作强化制品的方法时的在基板的具有非对称倾斜特征的倾斜侧上观测到的随间隔物厚度变化的翘曲的曲线图。
图10B是根据一实施例的在经历制作强化制品的方法时的在基板的具有非对称倾斜特征的非倾斜侧上观测到的随间隔物厚度变化的翘曲的曲线图。
图11是根据一实施例的在经历制作强化制品的方法时的在基板的防光眩侧上观测到的随间隔物厚度变化的翘曲变化的曲线图。
图12是根据一实施例的在经历制作强化制品的方法时的在基板的防光眩侧上观测到的随间隔物厚度变化的翘曲幅度的曲线图。
特定发明技术的先前概述以及随后详细描述将在结合图式阅读时更好地理解。应理解，权利要求书不限于图式中所示的布置及手段。此外，图式中所示的外观是可用于达成设备的说明功能的许多装饰性外观中的其中一个。
具体实施方式
额外特征及优点将在随后的实施方式中阐述，且将结合申请专利范围及附图自描述对熟练技术人员显而易见或通过如以下描述中所描述地实践实施例来认识。
如本文中所使用，术语“及/或”在用于两个或更多项目的列表中时意味着可独自使用所列项目中的任一者，或可使用所列项目中的两个或更多项目的任何组合。举例来说，若将一组合物描述为含有组份A、B及/或C，则所述组合物可仅含A；仅含B；仅含C；含有A与B的组合；含有A与C的组合；含有B与C的组合；或含有A、B及C的组合。
在本文件中，诸如第一及第二、顶部及底部及其类似者的关系术语仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而并不一定要求或暗示这些实体或动作之间任何实际此关系或次序。
熟练技术人员及作出或使用本公开的技术者将想到本公开的修改。因此，将理解在图中图示且在上文描述的实施例仅用于说明性目的，且不欲限制本公开的范畴，本公开的范畴由所附权利要求书限定，如根据专利法的原理所解释的，包括等价原则。
出于本公开的目的，术语“耦接”(以其全部形式：耦接(couple)、耦接(coupling)、耦接(coupled)等)通常意味着两个组件(电气或机械的)彼此直接地或间接地接合。这种接合可为实际上静止的，或实际上可移动的。这种接合可利用两个组件(电气或机械的)来达成，且任何额外的中间部件彼此或与所述两个组件整体地形成为单一的单位主体。这种接合实际上可为永久的，或实际上可为可移除或可松开的，除非另有说明。
如本文中所使用，术语“约”意味着量、大小、配方、参数以及其他数量及特性并非且不必为准确的，而可视需要为近似值及/或更大或更小，从而反映公差、转换因子、舍入、测量误差及其类似者，以及熟练技术人员已知的其他因素。当术语“约”用于描述范围的值或端点时，本公开应理解为包括所提及的特定值或端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否列举“约”，范围的数值或端点意欲包括两个实施例：一个实施例用“约”修饰，而一个实施例未用“约”修饰。将进一步理解，每个范围中的端点不仅相对于另一端点有效，而且独立于另一端点。
如本文中所使用的术语“基本的”、“基本上”及其变形意欲解释所描述特征等于或近似等于一值或描述。举例来说，“基本上平坦的”表面意欲表示平坦或近似平坦的表面。此外，“基本上”意欲表示两个值相等或近似相等。在一些实施例中，“基本上”可表示相互在约10％内，诸如相互在约5％内，或相互在约2％内的值。
例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部的如本文中所使用的方向术语是仅参考所画的图式，且不欲暗示绝对定向。
如本文中所使用，术语“所述”、“一”意味“至少一个”，且不应限于“仅一个”，除非明确地指示相反情况。因此，例如，对“一组件”的引用包括具有两个或更多此类组件的实施例，除非上下文清楚地指示其他情况。
如本文中所使用，“压缩应力”(compressive stress；CS)及“压缩应力层深度”(depth of compressive stress layer；DOL)是使用此项技术中已知的方法来测量。举例来说，CS及DOL是通过使用可购得仪器的表面应力计(诸如通过Orihara Industrial Co.,Ltd.(日本)制造的FSM-6000)来测量。表面应力测量依赖于对应力光学系数(stressoptical coefficient；SOC)的准确测量，SOC与玻璃的双折射率相关。接着根据题为“用于测量玻璃应力光学系数的标准测试方法(Standard Test Method for Measurement ofGlass Stress-Optical Coefficient)”的在ASTM标准C770-98(2013)中所描述的程序C的修改版本来测量SOC，所述程序的内容是以全文引用的方式并入本文中。修改包括使用具有厚度5mm至10mm及直径12.7mm的玻璃盘作为试样。此外，玻璃盘是各向同性、均质且中心钻孔的，且两面经抛光且平行。修改也包括计算待施加的最大力Fmax。最大力(Fmax)是足以产生20MPa压缩应力的力。待施加的最大力Fmax是根据方程式(1)计算如下：
Fmax＝7.854*D*h (1)
其中Fmax是以牛顿计的最大力，D是玻璃盘的直径，且h是光路径的厚度。对于施加的每一力，根据方程式(2)来计算应力：
Figure BDA0002841391590000071
其中Fmax是自方程式(1)获得的以牛顿计的最大力，D是以mm计的玻璃盘的直径，h是以mm计的光路径的厚度，且σ是以MPa计的应力。
如本文中所使用，“压缩应力层深度(DOL)”是指在强化制品内的深度位置，在所述深度位置，自强化工艺产生的压缩应力达到零。
整体地参考图式且特别参考图1至图1C，将理解，所述图解是用于描述特定实施例的目的，且不欲将所揭示的随附申请专利范围限于所述实施例。所述图不一定按比例，且为了清楚及简洁起见，特定特征及所述图的特定视图可以放大的比例或以示意图展示。
在本公开中描述了制作强化制品的方法，所述强化制品包括具有玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物及多个压缩应力区域的基板。此外，由于本公开的所述方法，这些强化制品经优化以展现几乎没有的翘曲，尽管仍具有来自非对称及/或非均匀离子交换效应的可原本使所述强化制品易于翘曲的特征。一般来说，本公开的所述方法控制离子交换工艺的动力学以弥补存在于所述基板中的任何非对称或非均匀离子交换条件。这些非对称或非均匀离子交换条件包括存在以下各条件：在所述基板的表面中的一些而非全部表面上的第二膜；在所述基板的表面中的一些而非全部表面内的防光眩表面；这些表面上的任何非对称特征在范围上的差异；这些表面在表面粗糙度上的差异；以及可导致可原本使所述基板易于翘曲的非均匀离子交换条件的所述基板的其他方面。此外，经由例如在所述基板浸没在含有碱金属离子交换离子的浴中时在多对所述基板的主要表面之间强加一预定间隙，所述方法提供离子交换速率控制。
本公开的制作强化制品的所述方法连同所述强化制品本身拥有优于用于制造包含玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷组合物的强化制品的常规方法的若干益处及优点。一个优点是本公开的所述方法能够减小可通过存在于所述基板中的非均匀离子交换条件原本诱发的翘曲的程度。另一优点是本公开的所述方法在不需要额外处理步骤(例如，抛光、切割、研磨、离子交换处理后的热处理等)的情况下减小或消除翘曲。这些方法的又一优点是所述方法相对于常规离子交换处理提供几乎没有的资金增加及/或处理量的减小。具体来说，与实施本公开的所述方法相关联的额外固定物在大小及成本方面受限制(例如，间隔物、网状物、夹子等)。这些方法的另一优点是所述方法产生具有相同或基本上类似的残余应力分布(与常规离子交换分布相比)的压缩应力区域，同时提供根据所述工艺生产的强化制品中的翘曲程度显著减小的优点。
现在参考图1至图1C，提供一种制作强化制品的方法100的示意性图解。制作强化制品的方法100包括以下步骤：提供多个基板10，所述多个基板各自由玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物制造，所述组合物具有多个离子可交换碱金属离子。每一个基板10也包括：第一主要表面12及第二主要表面14。方法100进一步包括：提供驻留在器皿202中的第一离子交换浴200。浴200包括多个离子交换碱金属离子，每一离子交换碱金属离子的大小大于基板10中的离子可交换碱金属离子的大小。最后，方法100包括以下步骤：以第一离子交换温度及持续时间将多个基板10淹没在第一离子交换浴200中以形成多个强化制品10’(参见图1C)。每一强化制品10’包含压缩应力区域50，所述压缩应力区域自第一及第二主要表面12、14延伸至相应的第一及第二选定深度52、54。
再次参考图1至图1C，根据一例示性实施例，可进行制作强化制品的方法100，使得以下各者中的至少一者成立：(a)所述离子交换碱金属离子的交换速率在基板10的第一主要表面12中比在第二主要表面14中高；及(b)第二主要表面14包含总表面积超过基板10的第一主要表面12的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。另外，进行所述淹没步骤，使得预定间隙(d)20保持在每一基板的第一主要表面12之间。如下文更详细地说明，与基板10之间的间隙明显较大或不受控制的情形相比，预定间隙20是第一主要表面12之间的相对较小间隙(例如，约0.01mm至约10mm)。即，方法100中所使用的基板10配置成使得离子交换碱金属离子可在关于基板的主要表面12、14的非均匀条件下与所述基板的离子可交换离子交换(且可能导致高翘曲)。但通过方法100提供的控制(包括在淹没步骤期间，基板10的第一主要表面12之间存在预定间隙20(例如，约0.01mm至约10mm))减轻或另外弥补与基板10相关联的这些非均匀离子交换条件。此外，在一些实施例中，没有与第二主要表面14相关联的间隙(或存在量值近似或大于自第二主要表面14至另一基板10或保存浴200的容器的壁的预定间隙20的间距(D)30)也用于产生允许方法100减轻或另外弥补与基板10相关联的这些非均匀离子交换条件的条件。
在制作强化制品100的方法的一些方面中，由于与表面12、14相关联的各种原因中的任一原因，在基板10的第一主要表面12处发生的离子交换速率可不同于在基板10的第二主要表面14处发生的离子交换速率。举例来说，根据一些实施例，基板10的主要表面12、14中的每一者的表面粗糙度的可变性可为这些非均匀性的源头。在第二主要表面14上方且不在第一主要表面12上方的一或多个额外功能膜或层的存在也可导致这些潜在的非均匀离子交换条件。此外，作为主要表面14的部分或结合所述主要表面或另外在所述主要表面上的防光眩表面的存在也可导致潜在的非均匀离子交换条件。类似地，如早前所说明的，在基板10的第二主要表面14上存在超出第一主要表面12上的任何非对称特征的表面区域的非对称特征也可为这些潜在非均匀离子交换条件的源头。
尽管如此，如早前所说明的，图1至图1C中所描绘的制作强化制品的方法100提供弥补基板10中的这些潜在离子交换非均匀性的机制-即，在淹没步骤期间，使用每一对基板10之间的预定间隙(d)20。不受理论限制，预定间隙20提供对并入至基板10的第一主要表面12中的碱金属离子的速率相对于并入至第二主要表面14中的碱金属离子的速率的额外控制。随着间隙20的大小减小(例如，如相对于基板10之间的间隙明显较大或不受控制的情形，如在常规离子交换工艺中)，并入至第一主要表面12中的碱金属离子的速率相对于并入至基板10的第二主要表面14中的碱金属离子的速率减小。因此，基板10的经历在第一主要表面12处相对于第二主要表面14提高的离子交换的任何倾向可通过预定间隙20的存在来弥补。不受理论限制，认为预定间隙20控制离子交换工艺的动力学，特别是，离子可交换碱金属离子被交换出基板10外且用来自浴200的离子交换碱金属离子替换时的速率。此外，不受理论限制，认为预定间隙20的下限可根据方法100存在，其中间隙20对减少翘曲的有益影响最终通过将抑制离子交换碱金属离子至基板10中的交换速率的毛细管效应来弥补。
参考图1至图1B，在制作强化制品的方法100的淹没步骤期间所使用的基板10之间的预定间隙(d)20可在0.01mm至约5mm的范围内。因此，预定间隙20是基板10之间的受控间隙。在一些实施中，预定间隙20可在以下范围内：约0.01mm至约10mm；约0.01mm至约7.5mm；约0.01mm至约5mm；约0.01mm至约2.5mm；约0.01mm至约1mm；约0.01mm至约0.9mm；约0.01mm至约0.8mm；约0.01mm至约0.7mm；约0.01mm至约0.6mm；约0.01mm至约0.5mm；约0.02mm至约10mm；约0.02mm至约7.5mm；约0.02mm至约5mm；约0.02mm至约2.5mm；约0.02mm至约1mm；约0.02mm至约0.9mm；约0.02mm至约0.8mm；约0.02mm至约0.7mm；约0.02mm至约0.6mm；约0.02mm至约0.5mm；以及在这些间隙端点之间的所有值。在一些实施中，在制作强化制品的方法100的淹没步骤期间所使用的基板10之间的预定间隙20可为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm，以及在这些值之间的所有预定间隙20。
根据图1至图1B中所描绘的制作强化制品的方法100的一额外实施，预定间隙(d)20小于自基板10中的每一者的第二主要表面14至另一基板(例如，至另一基板10的第二主要表面14)或保存浴200的器皿202的一壁的间距(D)30。根据又一实施，预定间隙(d)20等于或小于自基板10中的每一者的第二主要表面14至另一基板(例如，基板10)或保存浴200的器皿202的一壁的间距(D)30的1％或更少、5％或更少、10％或更少、20％或更少、25％或更少、50％或更少、75％或更少、100％或更少、150％或更少、200％或更少。根据又一实施，自基板10中的每一者的第二主要表面14至另一基板或器皿202的一壁的间距(D)30为至少5mm、至少7.5mm、至少10.0mm、至少12.5mm、至少15mm，且间距(D)30介于这些值之间或超过这些值。根据另一实施，预定间隙(d)20与间距(D)30的壁可经设置，使得d/D≤0.1，d/D≤0.05，或甚至d/D≤0.01。
现在参考图1A，描绘了一种制作强化制品的方法100，其中预定间隙(d)20是通过多个间隔物22设置。在实施中，所述间隔物22具有与预定间隙20相同或基本上类似的厚度尺寸。此外，根据多个方面，任何数目个间隔物22可在浴200内的基板10之间使用，如图1A所示。在一实施例中，间隔物22是在基板的角落处置放在每一对基板10之间，以将被所述间隔物本身遮蔽的基板的表面积减至最小。在另一实施中，所述间隔物22呈置放于每一对基板10之间的线的形式，此可将被间隔物22本身遮蔽的基板的表面积减至最小。所述间隔物22可由不与浴200及基板10的玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷组合物反应的各种材料制造，所述材料包括但不限于300系列不锈钢、铝合金、铝金属、铂、铂合金、镍合金、In800合金、Cr-Mo合金、氧化硅、氧化铝、氧化锆以及这些材料的聚合物涂布方面。此外，所述间隔物22可采用多种形状及结构中的任一者，包括但不限于线、圆柱形垫圈、立方体形垫圈、矩形垫圈、片材、垫片、夹子、支架、支撑件等。
现在参考图1B，描绘了一种制作强化制品的方法100，其中预定间隙20(d)是通过网状物24设置。在实施中，网状物24具有与预定间隙20相同或基本上类似的厚度尺寸。此外，根据多个方面，多种许多类型的网状物24中的任一者(即，各种过滤程度)可在浴200内的基板10之间使用，如图1B所示。网状物24可由不与浴200及基板10的玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷组合物反应的各种材料制造，所述材料包括但不限于300系列不锈钢、铝合金、铝金属、铂、铂合金、镍合金、In800合金、Cr-Mo合金、氧化硅、氧化铝、氧化锆以及这些材料的聚合物涂布方面。
参考图1C，强化制品10’是根据制作强化制品的方法100制造。如早前所提及，这些强化制品10’拥有压缩应力区域50，所述压缩应力区域自相应的第一及第二主要表面12、14延伸至第一及第二选定深度52、54。此外，制作强化制品的方法100的实施产生具有最小至无翘曲的强化制品10’。根据一些实施例，方法100产生包含约200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)的强化制品10’。在一些实施中，制品10’的翘曲(Δ翘曲)为约300微米或更小、约250微米或更小、约200微米或更小、约175微米或更小、约150微米或更小、约125微米或更小、约100微米或更小、约75微米或更小、约50微米或更小、约25微米或更小，以及介于这些水平之间的所有水平。类似地，方法100可产生展现一最大翘曲的强化制品10’，所述最大翘曲小于制品10’的最长尺寸的0.5％、小于制品10’的最长尺寸的0.1％或甚至小于制品10’的最长尺寸的0.01％。举例来说，呈150mm x 75mm手机盖的形式的强化制品10’可根据方法100生产，所述强化制品具有小于0.15mm的翘曲，这指示小于最长尺寸的0.01％的翘曲。
制作强化制品的方法100中所使用的基板10可包含各种玻璃组合物、玻璃-陶瓷组合物及陶瓷组合物。玻璃的选择不限于特定玻璃组合物。举例来说，所选取的组合物可为广泛多种硅酸盐、硼硅酸盐、铝硅酸盐或硼铝硅酸盐玻璃组合物中的任一者，所述组合物视情况可包含一或多种碱金属及/或碱土金属改质剂。
以图解说明，可用于基板10中的组合物的一个系列包括氧化铝或氧化硼中的至少一者及碱金属氧化物或碱土金属氧化物中的至少一者的组合物，其中-15mol％≤(R2O+R’O-Al2O3-ZrO2)-B2O3≤4mol％，其中R可为Li、Na、K、Rb及/或Cs，且R’可为Mg、Ca、Sr及/或Ba。此系列组合物的一个子集包括：约62mol％至约70mol％SiO2；0mol％至约18mol％Al2O3；0mol％至约10mol％B2O3；0mol％至约15mol％Li2O；0mol％至约20mol％Na2O；0mol％至约18mol％K2O；0mol％至约17mol％MgO；0mol％至约18mol％CaO；以及0mol％至约5mol％ZrO2。这些玻璃是在美国专利第8,969,226号及第8,652,978号中更全面地描述，所述美国专利是如同在下文完全阐述地特此以全文引用的方式并入。
可用于基板10中的组合物的另一说明性系列包括具有至少50mol％SiO2及选自由碱金属氧化物及碱土金属氧化物组成的群组的至少一种改质剂的组合物，其中[(Al2O3(mol％)+B2O3(mol％))/(Σ碱金属改质剂(mol％))]>1。此系列的一个子集包括：50mol％至约72mol％SiO2；约9mol％至约17mol％Al2O3；约2mol％至约12mol％B2O3；约8mol％至约16mol％Na2O；以及0mol％至约4mol％K2O。这些玻璃将在美国专利8,586,492中更全面地描述，所述美国专利是如同在下文完全阐述地特此以全文引用的方式并入。
可用于基板10中的组合物的又一说明性系列包括具有SiO2、Al2O3、P2O5及至少一种碱金属氧化物(R2O)的组合物，其中0.75≤[(P 2O5(mol％)+R2O(mol％))/M2O3(mol％)]≤1.2，其中M2O3＝Al2O3+B2O3。此系列组合物的一个子集包括：约40mol％至约70mol％SiO2；0mol％至约28mol％B2O3；0mol％至约28mol％Al2O3；约1mol％至约14mol％P2O5；以及约12mol％至约16mol％R2O。此系列组合物的另一子集包括：约40至约64mol％SiO2；0mol％至约8mol％B2O3；约16mol％至约28mol％Al2O3；约2mol％至约12mol％P2O5；以及约12mol％至约16mol％R2O。这些玻璃是在美国专利申请案第13/305,271号中更全面地描述，所述美国专利申请案是如同在下文完全阐述地特此以全文引用的方式并入。
可用于基板10中的组合物的再一说明性系列包括具有至少约4mol％P2O5的组合物，其中(M2O3(mol％)/RxO(mol％))<1，其中M2O3＝Al2O3+B2O3，且其中RxO是存在于玻璃中的单价及二价阳离子氧化物的总和。单价及二价阳离子氧化物可选自由Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO以及ZnO组成的群组。这个系列组合物的一个子集包括具有0mol％B2O3的玻璃。这些玻璃将在美国专利申请案第13/678,013号及美国专利8,765,262中更全面地描述，所述美国专利的内容是如同在下文完全阐述地特此以全文引用的方式并入。
可用于基板10中的组合物的更另一说明性系列包括具有Al2O3、B2O3、碱金属氧化物的组合物，且含有具有三配位的硼阳离子。在离子交换时，这些玻璃可具有至少约30公斤力(kgf)的维氏裂纹起始临限值。这个系列组合物的一个子集包括：至少约50mol％SiO2；至少约10mol％R2O，其中R2O包含Na2O；Al2O3，其中-0.5mol％≤Al2O3(mol％)-R2O(mol％)≤2mol％；以及B2O3，且其中B2O3(mol％)-(R2O(mol％)-Al2O3(mol％))≥4.5mol％。这个系列组合物的另一子集包括：至少约50mol％SiO2；约9mol％至约22mol％Al2O3；约4.5mol％至约10mol％B2O3；约10mol％至约20mol％Na2O；0mol％至约5mol％K2O；至少约0.1mol％MgO及/或ZnO，其中0≤MgO+ZnO≤6mol％；以及，可选地，CaO、BaO及SrO中的至少一者，其中0mol％≤CaO+SrO+BaO≤2mol％。这些玻璃是在美国专利申请案第13/903,398号中更全面地描述，所述美国专利申请案的内容是如同在下文完全阐述地特此以全文引用的方式并入。
除非另有说明，在本公开中概述的强化制品(例如，制品10’)及用于生产所述制品的相关联方法(例如，方法100)是通过用制造基板10来举例说明，所述基板具有如下的铝硅酸盐玻璃组合物：68.96mol％SiO2、0mol％B2O3、10.28mol％Al2O3、15.21mol％Na2O、0.012mol％K2O、5.37mol％MgO、0.0007mol％Fe2O3、0.006mol％ZrO2以及0.17mol％SnO2。典型的铝硅酸盐玻璃是在特此以引用方式并入的美国专利申请案第13/533,298号中描述。
类似地，关于陶瓷，为用于制作强化制品的方法100中的基板10所选择的材料可为广泛多种无机结晶氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物、碳氮化物及/或类似物中的任一者。说明性陶瓷包括具有以下各者的彼等材料：氧化铝、钛酸铝、莫来石、菫青石、锆石、尖晶石、钙钛矿、氧化锆、氧化铈、碳化硅、氮化硅、硅铝氧氮化物或沸石相。
类似地，关于玻璃-陶瓷，为基板10选择的材料可为广泛多种具有玻璃相及陶瓷相两者的材料中的任一者。说明性玻璃-陶瓷包括玻璃相是由硅酸盐、硼硅酸盐、铝硅酸盐或硼铝硅酸盐形成，而陶瓷相是由β-锂辉石、β-石英、霞石、六方钾霞石或三斜霞石形成的彼等材料。
由制作强化制品的方法100产生的强化制品10’可采用包括玻璃基板的多种实体形式。即，自横截面看，制品10’在配置为基板时可为平面或平坦的，或所述制品可为弯曲的及/或急剧弯曲的。类似地，制品10’可为单一单元对象、多层结构或层压物。当制品10’以基板或类似板的形式使用时，制品10’的厚度优选在约0.2mm至1.5mm的范围内，且更佳在约0.8mm至1mm的范围内。此外，制品10’可拥有在可见光谱中基本上透明且在制品的压缩应力区域50形成之后保持基本上透明的组合物。
不管制品的组合物或实体形式如何，由制作强化制品的方法100产生的强化制品10’将包括经受压缩应力的区域50，所述区域自一表面(例如，第一及第二主要表面12、14)向内延伸至制品中的一特定深度(例如，第一及第二选定深度52、54)。与压缩应力区域50相关联的压缩应力(compressive stress；CS)的量及压缩应力层的深度(depth ofcompressive stress layer；DOL)可基于根据方法100形成的制品10’的特定用途而改变。特别针对具有玻璃组合物的制品10’的一个一般限制是CS及DOL应为有限的，使得由于压缩应力区域50而在大块制品10’内所产生的张应力不会变得过量，而使制品变得易碎。
在本公开的特定方面中，使用根据制作强化制品的方法100的离子交换工艺强化的具有玻璃组合物的强化制品10’的压缩应力(compressive stress；CS)分布是使用用于基于在离子交换玻璃中形成的光波导的TM及TE导引模式光谱测量应力分布的一方法(在下文中称为“WKB方法”)确定。所述方法包括自TM及TE导引模式光谱以数字方式界定具强度极值的位置，及根据这些位置计算相应的TM及TE有效折射率。TM及TE折射率分布nTM(z)及nTE(z)是使用逆WKB计算来计算。所述方法也包括计算应力分布S(z)＝[nTM(z)-nTM(z)]/SOC，其中SOC是玻璃基板的应力光学系数。此方法是在Douglas C.Allan等的题为“用于测量离子交换玻璃的应力分布的系统及方法(Systems and Methods for Measuring the StressProfile of Ion-Exchanged Glass)”的美国专利申请案第13/463,322号中描述，所述美国专利申请案在2012年5月3日申请且主张在2011年5月25日申请的美国临时专利申请案第61/489,800号的优先权，所述申请案的内容是以全文引用的方式并入本文中。用于测量随深度变化的这些制品中的应力水平的其他技术是在特此以引用方式并入的美国临时申请案第61/835,823号及第61/860,560号中概述。
再次参考图1至图1C，制作强化制品(例如，用于在制品10’中形成压缩应力区域50)的方法100涉及将一对基板10淹没在强化浴200中。在一些方面中，浴200含有多个离子交换金属离子，且基板10具有具多个离子可交换金属离子的玻璃组合物。举例来说，所述浴可含有在大小上大于基板10中的离子可交换离子(诸如钠)的多个钾离子。浴200中的所述离子交换离子将优先与基板10中的所述离子可交换离子进行交换。
在特定方面中，用于建立压缩应力区域50的强化浴200包含本领域一般技术人员所理解的具有添加剂的浓度接近100重量％或浓度为100重量％的熔融KNO3浴。此浴将充分加热至一温度，以确保KNO3在处理基板10期间保持在熔融状态。强化浴200也可包括KNO3与LiNO3及NaNO3中的一者或两者的组合。
根据本公开的一些方面，提供用于制作强化制品的方法100，所述方法包括在强化制品10’中形成压缩应力区域50，所述区域具有约400MPa或较小的最大压缩应力，及是制品10’的厚度的至少8％的第一选定深度52。所述制品10’包含具有铝硅酸盐玻璃组合物的基板10，且方法100涉及将基板10淹没在保持在约400℃至500℃范围内的温度下的强化浴200中，淹没持续时间在约3小时与60小时之间。更佳地，可通过将基板10淹没在处于在约420℃至500℃范围内的温度下的强化浴200中持续约0.25小时至约50小时而在强化制品10’中形成压缩应力区域50。在特定方面中，将用于强化浴的上限温度范围设置为比基板10的退火点低约30℃(例如，当基板10拥有玻璃或玻璃-陶瓷组合物时)。特别地，淹没步骤的优选持续时间在0.5小时至25小时的范围内。在特定实施例中，强化浴200保持在约400℃至450℃，且第一离子交换持续时间在约3小时与15小时之间。
在一个例示性方面中，基板10是淹没在450℃下的包括按重量计约41％NaNO3及59％KNO3的强化浴200中持续约10小时，以获得具有DOL>80μm及300MPa或更小的最大压缩应力的压缩应力区域50(例如，对于具有约0.8mm至1mm的厚度的强化制品10’)。在另一实例中，强化浴200包括按重量计约65％NaNO3及35％KNO3，保持在460℃下，且淹没步骤进行约40小时至50小时，以形成具有约160MP或更小的最大压缩应力及约150μm或更大的DOL的压缩应力区域50(例如，对于具有约0.8mm的厚度的制品10’)。
对于具有约0.3mm至0.8mm的厚度的铝硅酸盐玻璃基板10，DOL>60μm可在根据本公开的方法100制作的强化制品10’中达成，所述方法利用在按重量计40％至60％范围内的NaNO3(余下的是KNO3)、保持在450℃的温度下的强化浴200组合物，淹没持续时间在约5.5小时至15小时之间。优选地，淹没持续时间在约6小时至10小时之间，且强化浴200的组合物保持在按重量计44％至54％范围内的NaNO3(余下的是KNO3)。
对于制作强化制品的方法100的实施例，其中强化制品10’是自含有具有可观量的P2O5的铝硅酸盐玻璃的基板10而得到，强化浴200可保持在稍微较低温度下以形成类似的压缩应力区域50。举例来说，所述强化浴可保持低至380℃而具有类似结果，同时先前所概述的上限范围仍然可行。在又一方面中，基板10可拥有含锂玻璃组合物，且根据方法100，可使用相当低的温度分布以在所得强化制品10’中生成类似的压缩应力区域50。在这些方面中，强化浴200保持在约350℃至约500℃且优选约380℃至约480℃的范围内的温度下。这些方面的淹没时间在约0.25小时至约50小时且更佳地约0.5小时至约25小时的范围内。
现在参考图2至图2C，提供了一种制作强化制品的方法100a的示意性图解。图2至图2C中所描绘的方法100a与图1至图1C中所描绘的方法100基本上相同；因此，类似编号的组件具有相同或基本上类似的功能及/或结构。制作强化制品的方法100a包括以下步骤：提供多个制品10a，所述多个制品包含基板10是由具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物制造。每个基板10也包括：第一主要表面12及第二主要表面14。所述制品10a也包括第二膜70，所述膜是安置在第二主要表面14上、内或上方的涂层、表面、膜或层。如本领域一般技术人员所了解的，第二膜70可为多种功能膜或表面中的任一者，诸如防指纹膜、防刮膜、抗反射膜、防光眩层、防光眩表面(例如，如根据本领域一般技术人员所了解的适合基板10的特定组合物的处理条件通过蚀刻工艺所形成)及其组合。方法100a进一步包括以下步骤：提供驻留在器皿202中的第一离子交换浴200。浴200包括多个离子交换碱金属离子，每一离子交换碱金属离子的大小大于基板10中的离子可交换碱金属离子的大小。最后，方法100a包括以下步骤：以第一离子交换温度及持续时间将多个制品10a淹没在第一离子交换浴200中以形成多个强化制品10a’(参见图2C)。每一强化制品10a’包含压缩应力区域50，所述压缩应力区域自第一及第二主要表面12、14延伸至相应的第一及第二选定深度52、54。
再次参考图2至图2C，进行制作强化制品的方法100a，使得所述离子交换碱金属离子的交换速率在基板10a的第一主要表面12中比在第二主要表面14中高。具体来说，在基板10的第二主要表面14上方存在第二膜70产生一条件，使得所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面12中比在第二主要表面14中高。另外，进行所述淹没步骤，使得预定间隙(d)20保持在每一基板10的第一主要表面12之间。即，方法100a中所使用的基板10(及制品10a)经配置，使得离子交换碱金属离子可在关于基板的主要表面12、14的非均匀条件下与基板的离子可交换离子交换(且可能导致高翘曲)。但，通过方法100a提供的控制(包括在淹没步骤期间，存在预定间隙20)减轻或另外弥补与基板10相关联的这些非均匀离子交换条件。
尽管如此，如早前所说明的，图2至图2C中所描绘的制作强化制品的方法100a提供弥补制品10a中的这些潜在离子交换非均匀性的机制-即，在淹没步骤期间，使用每一对基板10之间的预定间隙(d)20。不受理论限制，预定间隙20提供对并入至基板10的第一主要表面12中的碱金属离子的速率相对于并入至第二主要表面14中的碱金属离子的速率的额外控制。随着间隙20的大小减小，并入至第一主要表面12中的碱金属离子的速率相对于并入至基板10的第二主要表面14中的碱金属离子的速率减小。因此，基板10的经历在第一主要表面12处相对于第二主要表面14提高的离子交换的任何倾向(即，通过在主要表面14上或上方存在第二膜70)可由间隙20的存在来弥补。不受理论限制，认为间隙20控制离子交换工艺的动力学，尤其是，离子可交换碱金属离子交换出基板10且用来自浴200的离子交换碱金属离子替换时的速率。
再次参考图2至图2B，在制作强化制品的方法100a的淹没步骤期间所使用的基板10之间的预定间隙(d)20可在0.01mm至约5mm的范围内。在一些实施中，预定间隙20可在以下范围内：约0.01mm至约10mm；约0.01mm至约7.5mm；约0.01mm至约5mm；约0.01mm至约2.5mm；约0.01mm至约1mm；约0.01mm至约0.9mm；约0.01mm至约0.8mm；约0.01mm至约0.7mm；约0.01mm至约0.6mm；约0.01mm至约0.5mm；约0.02mm至约10mm；约0.02mm至约7.5mm；约0.02mm至约5mm；约0.02mm至约2.5mm；约0.02mm至约1mm；约0.02mm至约0.9mm；约0.02mm至约0.8mm；约0.02mm至约0.7mm；约0.02mm至约0.6mm；约0.02mm至约0.5mm；以及在这些间隙端点之间的所有值。在图2至图2B中所描绘的制作强化制品的方法100a的一些实施中，在制作强化制品的方法100的淹没步骤期间所使用的基板10之间的预定间隙20可为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、7.5mm、10mm，以及在这些值之间的所有预定间隙20。
根据图2至图2B中所描绘的制作强化制品的方法100a的一额外实施，预定间隙(d)20小于自每一基板10的第二主要表面14至另一基板(例如，至另一基板10的第二主要表面14)或保存浴200的器皿202的一壁的间距(D)30。根据又一实施，预定间隙(d)20等于或小于自每一基板10的第二主要表面14至另一基板(例如，基板10)或保存浴200的器皿202的一壁的间距(D)30的1％或更少、5％或更少、10％或更少、20％或更少、25％或更少、50％或更少、75％或更少、100％或更少、150％或更少或200％或更少。根据又一实施，自每一基板10的第二主要表面14至另一基板或器皿202的一壁的间距(D)30为至少5mm、至少7.5mm、至少10.0mm、至少12.5mm、至少15mm，且间距(D)30介于这些值之间或超过这些值。根据另一实施，预定间隙(d)20与间距(D)30的壁可设置为使得d/D≤0.1，d/D≤0.05，或甚至d/D≤0.01。
现在参考图2A，描绘了一种制作强化制品的方法100a，其中预定间隙(d)20是通过多个间隔物22设置。在实施中，所述间隔物22具有与预定间隙20相同或基本上类似的厚度尺寸。此外，根据多个方面，任何数目个间隔物22可在浴200内的基板10之间使用，如图2A所示。在一优选实施例中，间隔物22是在一对基板10的角落处置放于这对基板10之间，以将被所述间隔物本身遮蔽的基板的表面积减至最小。间隔物22可由不与浴200及基板10的玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷组合物反应的各种材料制造，所述材料包括但不限于300系列不锈钢、镍合金、铝合金、铝金属、铂、铂合金、In800合金、Cr-Mo合金、氧化硅、氧化铝、氧化锆以及这些材料的聚合物涂布方面。此外，(早前也关于图1A及图1B描述的)制作强化制品的方法100a中所使用的间隔物22可采用多种形状及结构中的任一者，包括但不限于线、圆柱形垫圈、立方体形垫圈、矩形垫圈、片材、垫片、夹子、支架、支撑件等。
现在参考图2B，描绘了一种制作强化制品的方法100a，其中预定间隙(d)20是通过网状物24设置。在实施中，网状物24具有与预定间隙20相同或基本上类似的厚度尺寸。此外，根据多个方面，多种许多类型的网状物24中的任一者(即，各种过滤程度)可在浴200内的基板10之间使用，如图2B所示。网状物24可由不与浴200及基板10的玻璃、玻璃-陶瓷及陶瓷组合物反应的各种材料制造，所述材料包括但不限于300系列不锈钢、镍合金、铝合金、铝金属、铂、铂合金、In800合金、Cr-Mo合金、氧化硅、氧化铝、氧化锆以及这些材料的聚合物涂布方面。
参考图2C，强化制品10a’是根据制作强化制品的方法100a制造。如早前所提及，这些强化制品10a’拥有压缩应力区域50，所述压缩应力区域自相应的第一及第二主要表面12、14延伸至第一及第二选定深度52、54。此外，制作强化制品的方法100a的实施产生具有最小至无翘曲的强化制品10a’。根据一些实施例，方法100a产生包含约200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)的强化制品10a’。在一些实施中，制品10a’的翘曲(Δ翘曲)为约300微米或更小、约250微米或更小、约200微米或更小、约175微米或更小、约150微米或更小、约125微米或更小、约100微米或更小、约75微米或更小、约50微米或更小、约25微米或更小，以及介于这些水平之间的所有水平。类似地，方法100a可产生强化制品10a’，所述强化制品展现小于制品10a’的最长尺寸的0.5％、小于制品10a’的最长尺寸的0.1％或甚至小于制品10a’的最长尺寸的0.01％的最大翘曲。
现在参考图3至图3C，提供一种制作强化制品的方法100b的示意性图解。图3至图3C中所描绘的方法100b与图1至图1C中所描绘的方法100基本上相同；因此，类似编号的组件(例如，间隔物22)具有相同或基本上类似的功能及/或结构。制作强化制品的方法100b包括：提供多个制品10b，所述多个制品包含由玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物制造的基板10，所述组合物具有多个离子可交换碱金属离子。每一基板10也包括：第一主要表面12及第二主要表面14。所述制品10b也包括在第二主要表面14上的多个非对称特征84，及在基板10的第一主要表面12上的多个可选的非对称特征82。此外，如果存在非对称特征82，那么在第二主要表面14上的多个非对称特征84具有超过在第一主要表面12上的多个非对称特征82的总表面积。另外，非对称特征82、84可为多种形式中的任一者，所述形式包括但不限于倒角边缘、倾斜边缘、倒圆边缘以及有角度边缘。基本上，存在于制品10b的基板10中的非对称特征82、84提供一条件，在所述条件下，在不具有通过方法100b提供的额外控制的情况下，至基板的第一及第二主要表面12、14中的离子交换可以非均匀方式发生。相应地，这些非对称特征82、84提供一条件，所述条件可原本引起基板10内的非对称离子交换，此可导致过度翘曲。尽管如此，通过图3至图3C中所描绘的制作强化制品的方法100b提供的额外控制(例如，根据方法100b，使用预定间隙(d)20)导致第一及第二主要表面12、14之间的其他非对称离子交换水平，这可抵消非对称特征82、84在翘曲方面的效应。
再次参考图3至图3C，方法100b进一步包括以下步骤：提供驻留在器皿202中的第一离子交换浴200。浴200包括多个离子交换碱金属离子，每一离子交换碱金属离子的大小大于基板10中的离子可交换碱金属离子的大小。最后，方法100b包括以下步骤：以第一离子交换温度及持续时间将多个制品10b淹没在第一离子交换浴200中以形成多个强化制品10b’(参见图3C)。每一强化制品10b’包含压缩应力区域50，所述压缩应力区域自第一及第二主要表面12、14延伸至相应的第一及第二选定深度52、54。此外，根据图3至图3C中所描绘的方法100b制造的强化制品10b’具有与根据图1至图1C、图2至图2C中所描绘的方法100、100a制造的强化制品10’及10a’相同或基本上相同的性质。
现在参考图4A至图4D，一系列横截面示意图描绘用于制备具有预定间隙(d)20(图4D)的多个基板10的方法300a，所述预定间隙是藉助于处于基板的第一主要表面12之间的夹子32的布置设置。如图4A所示，一对具有长及短末端32a及32b的夹子32分别布置在基板10的第一主要表面12之间。如图4B所示，夹子32的短末端32b围绕基板10的边缘且接触第二主要表面14。现在参考图4C，夹子32的长末端32a围绕基板10的对置边缘弯曲且接触第二主要表面14及夹子32的短末端32b。如图4D所示，夹子32的长末端32a现在围绕基板10的边缘往回弯曲且接触对置夹子的长末端32a，且安置在基板10的第二主要表面14上方。因而，方法300a可用于围绕基板10对夹子32造型以产生第一主要表面12之间的预定间隙20，此可以作为在图1至图1C、图2至图2C及图3至图3C中所描绘且早前所描述的制作强化制品的方法100、100a及100b的一部分。
再次参考图4A至图4D，夹子32可制造成具有比基板10(未图示)的宽度窄的宽度，此使基板10的主要表面12、14于制作强化制品的方法100、100a及100b(参见图1至图3C)所使用的离子交换浴200的暴露达到最多。此外，夹子32可由不与离子交换浴200及基板10本身反应的多种材料中的任一者制造，所述材料同时具有足以提供以例示性形式在图4B至图4D中描绘的弯曲的延展度。用于夹子32的合适材料包括300系列不锈钢、镍合金、铝合金、铝金属、铂、铂合金、In800合金、Cr-Mo合金，以及本领域一般技术人员所了解的其他合金。另外，在图4A至图4D中概述的夹子32的特定布置是例示性的；因此，本领域一般技术人员可容易以围绕基板10弯曲及/或布置的一不同序列应用此实施例中所阐述的原理，以实现相同功能，也，在基板10的第一主要表面12之间形成预定间隙(d)20。
现在参考图5A至图5C，根据本公开的实施例，提供根据制作强化制品的方法300b的描绘用于建立基板10b之间的预定间隙(d)20的配置的一系列横截面示意图。更具体来说，图5A至第5C中所阐述的方法300b的实施例举例说明用于扩大图1至图3C中所描绘的方法100、100a、100b以生产更大量的符合本公开的原理的强化制品的方法。根据以例示性形式在第5A至图5C中描绘的方法300b，将多对的在基板的第二主要表面14上具有非对称特征84的基板10b以各种配置布置在含有离子交换浴200的器皿202中，以形成这些基板的第一主要表面12之间的预定间隙20。如图5A所示，多对基板10b是垂直地布置在浴200内的器皿202中，且预定间隙(d)20在水平方向上位于每一对基板10b之间，且此外，所述基板对以间距(D)30分开。在此配置中，预定间隙(d)20及间距(D)30可经由早前概述的方法中的任一者形成，例如，利用间隔物、线、垫片、片材、网状物、夹子等(在图5A中未图示)。
现在参考图5B，个别基板10b是垂直地布置在浴200内的器皿202中，且预定间隙20(d)在水平方向上位于每一基板10b与分隔片之间，所述分隔片包含不与基板10b的组合物及离子交换浴200反应的一材料(例如，300系列不锈钢合金)。此外，间距(D)30隔开一分隔片与下一个邻近基板10b。在此配置中，关于分隔片及每一基板10b的主要表面12，预定间隙(d)20及间距(D)30可通过早前概述的方法中的任一者形成，例如，利用间隔物、网状物、夹子等(在图5B中未图示)。
参考图5C，个别基板10b是水平地布置在浴200内的器皿202中，且预定间隙(d)20在垂直方向上位于每一基板10b与一分隔片之间，所述分隔片包含不与基板10b的组合物及离子交换浴200反应的一材料。此外，间距(D)30隔开一分隔片与下一个邻近基板10b。在此配置中，关于分隔片及每一基板10b的主要表面12，预定间隙(d)20及间距(D)30可通过早前概述的方法中的任一者形成，例如，利用间隔物、网状物、夹子等(在图5C中未图示)。
现在参考图6A至第6D图，一系列横截面示意图描绘用于制备多个基板10的方法400a，所述基板具有藉助于间隔物片132在基板的第一主要表面之间的布置设置的预定间隙(d)20(图6C)。如图6A所示，一对具有末端132a的间隔物片132布置在基板10的第一主要表面12之间。如图6A及图6B所示，夹子132的末端132a围绕基板10的边缘(即，在通过弯曲箭头所示的方向上)弯曲且接触第二主要表面14及第二膜70(例如，防光眩表面)。现在参考图6C，夹子132b紧固在夹子132的末端132a上方，以确保所述对的基板10保持通过间隔物片132形成的预定间隙(d)20隔开。因而，方法400a可用于围绕基板10形成间隔物片132(及夹子132b)，以产生第一主要表面12之间的预定间隙20，此可用作为在图1至图1C、图2至图2C及图3至图3C中描绘且早前所描述的制作强化制品的方法100、100a及100b的部分。
再次参考图6A至图6C，间隔物片132及夹子132b可制造成具有比基板10(未图示)的宽度窄的宽度，这使基板10的主要表面12、14对制作强化制品的方法100、100a及100b(参见图1至图3C)所使用的离子交换浴200的暴露达到最多。此外，所述间隔物片132及夹子132b可由不与离子交换浴200及基板10本身反应的多种材料中的任一者制造，所述材料同时具有足以提供以举例说明的形式在图6A至图6C中描绘的弯曲的延展度。用于间隔物片132及夹子132b的合适材料包括300系列不锈钢、镍合金、铝合金、铝金属、铂、铂合金、In800合金、Cr-Mo合金，以及本领域一般技术人员所了解的其他合金。此外，间隔物片132及夹子132b也可采用多种形状及结构中的任一者，包括但不限于线、圆柱形垫圈、立方体形垫圈、矩形垫圈、片材、垫片、夹子、支架、支撑件等。另外，在图6A至图6C中概述的间隔物片132及夹子132b的特定布置是例示性的；因此，本领域一般技术人员可容易以围绕基板10弯曲及/或布置的一不同序列应用此实施例中所阐述的原理，以实现相同功能，即，在基板10的第一主要表面12之间形成预定间隙(d)20。
现在参考图7，根据制作强化制品的方法400b，提供描绘用于建立基板10a之间的预定间隙(d)20的一例示性配置的横截面示意图。更特别地，图7中所阐述的方法400b的实施例举例说明用于扩大图1至图3C中所描绘的方法100、100a、100b以生产更大量的符合本公开的原理的强化制品的方法。根据以例示性形式在图7中描绘的方法400b，将多对的在基板的第二主要表面14上各自具有第二膜70(例如，一防光眩表面)的基板10b以一配置布置在含有离子交换浴200的器皿202中，以形成这些基板的第一主要表面12之间的预定间隙20。如图7所示，多对基板10a是垂直地布置在浴200内的器皿202中，且预定间隙(d)20在水平方向上位于每一对基板10a之间，且此外，所述基板对以间距(D)30分开。在此配置中，预定间隙(d)20及间距(D)30可通过早前概述的方法中的任一者形成，例如，利用间隔物、线、垫片、片材、网状物、夹子等(例如，利用图7所示的所述间隔物22)。
再次参考图7，单独基板10a是垂直地布置在浴200内的器皿202中，且预定间隙20(d)在水平方向上位于每一基板10a的第一主要表面12之间，预定间隙20(d)根据存在于基板10a之间的间隔物22(例如，由300系列不锈钢合金制造的间隔物)所设置。此外，如图所示，间距(D)30隔开每一基板10a的第二主要表面14，或器皿202的壁。如本领域一般技术人员所了解的，间距(D)30可通过间隔物、线、固体片材、网状片、垫圈、夹子、支架、匣内的槽或其他类似方法(未图示)来设置。
根据图7中所描绘的制作强化制品的方法400b的一额外实施(例如，图1至图3C中所描绘的制造强化制品的方法)，预定间隙(d)20可配置成小于自每一基板10a的第二主要表面14至另一基板(例如，至另一基板10a的第二主要表面14)或保存浴200的器皿202的一壁的间距(D)30。根据方法400b的又一实施，预定间隙(d)20等于或小于自每一基板10a的第二主要表面14至另一基板(例如，基板10a)或保存浴200的器皿202的壁的间距(D)的1％或更少、5％或更少、10％或更少、20％或更少、25％或更少、50％或更少、75％或更少、100％或更少、150％或更少、200％或更少。根据方法400b的另一实施，自每一基板10a的第二主要表面14至另一基板10a的第二主要表面14或器皿202的壁的间距(D)30为至少5mm、至少7.5mm、至少10.0mm、至少12.5mm、至少15mm，且间距(D)30介于这些值之间或超过这些值。根据方法400b的另一实施，可设置预定间隙(d)20与间距(D)30的比，使得d/D≤0.1，d/D≤0.05，或甚至d/D≤0.01。
实例
以下实例描述本公开提供的各种特征及优点，且绝不意欲限制本公开及所附的申请专利范围。
实例1
在此实例中，制备
Figure BDA0002841391590000251
玻璃3基板样本，且使所述样本经历根据本公开的原理及概念的制作强化制品的方法(例如，图2A及图2C中所描绘的制作强化制品的方法100a)。特别地，将所述基板分成具有尺寸166mm x124mm x 1.05mm的样本且经过处理而具有在基板的两个主要表面中的一者上的防光眩(anti-glare；AG)层。所述AG层是通过根据适合于特定组合物的工艺的蚀刻工艺形成。使这些样本中的每一者经历离子交换条件，其中将所述样本浸没在420℃下的100％KNO3的浴中6小时。在常规布置(即，不控制基板之间的间隙)中的这些离子交换条件下，所述基板经历明显翘曲且朝向基板的具有AG层的主要表面弯曲(即，下面的表1中的“对照”样本)。然而，根据所述实例，浸没多对所述样本，使得非AG主要表面背对背，通过经定位以建立预定间隙(例如，由多个间隔物22产生的预定间隙(d)20，如图2A所示)的一组间隔物隔开。在此实例中，对多对样本进行实验，所述样本定位成具有通过多个间隔物形成的预定间隙，所述多个间隔物具有0.4mm、1mm、1.4mm及2mm的一厚度(即，分隔基板的间隔物的长尺寸)。
此外，使具有基于四组间隔物大小的预定间隙(例如，预定间隙(d)20)的四组样本中的每一者经历翘曲及压缩应力区域特性化。特别地，在离子交换工艺步骤完成之后，使用一表面应力计(FSM)对所述样本的主要表面中的每一者进行CS及DOL测量。在经受离子交换工艺步骤之前及之后，使用挠度计(ISRA Vision 650x1300 mm系统)对每一样本的两侧进行翘曲测量。下面在表1中报告所述样本的翘曲、CS及DOL测量结果(即，由间隔物大小-0.4mm、1mm、1.4mm及2mm-来识别)。此外，图8描绘随间隙宽度/间隔物大小变化的翘曲演变。
从表1及图8显而易见，与对照样本相比，最薄间隔物(0.4mm)样本将两个主要表面上的CS差自约23MPa有效地减小至小于5MPa，同时维持相当的DOL水平。此外，根据图8的随间隙宽度(即，间隔物厚度)变化的翘曲演变清楚地展示AG诱发的翘曲随着间隔物的厚度增大，从而指示翘曲与间隙大小之间的强相关性。自具有0.4mm的最小间隔物厚度的样本获得最小翘曲(<40μm)。此外，在根据不具间隔物的常规方法进行离子交换的对照样本上观测到的翘曲可称为是碗形的(朝向AG侧弯曲)或圆顶形的(朝向非AG侧弯曲)。尽管如此，未在经历根据本公开的原理的具有大小为0.4mm的间隔物的离子交换条件的样本组中的每一者中观测到这些“碗”或“圆顶”形状。
表1
Figure BDA0002841391590000271
实例2
在此实例中，制备玻璃基板(
Figure BDA0002841391590000281
玻璃3)样本，且使所述样本经历根据本公开的原理及概念的制作强化制品的方法(例如，图3A及图3C中所描绘的制作强化制品的方法100b)。具体来说，将所述基板分成具有尺寸75mm x 150mm x 0.8mm的样本，其中倾斜边缘(垂直高度＝0.400mm,水平距离＝2.500mm，及长度＝2.532mm)在一个主要表面上，而非倾斜边缘在对置的主要表面上。使这些样本中的每一者经历离子交换条件，其中将所述样本浸没在460℃下的51mol％KNO3的浴中14小时。在常规布置(即，不控制基板之间的间隙)中的这些离子交换条件下，所述基板经历明显翘曲且朝向基板的具有倾斜边缘(即，非对称特征)的主要表面弯曲(即，下面的表2中的“对照”样本)。然而，根据所述实例，浸没多对所述样本，使得非倾斜表面背对背，通过经定位以产生预定间隙(例如，由多个间隔物22或网状物24产生的预定间隙20，如图3A及图3B所示)的一组间隔物隔开。在此实例中，对多对样本进行实验，所述样本定位成具有通过多个间隔物形成的预定间隙，所述多个间隔物具有0.06mm间隔物、0.24mm间隔物及0.66mm网筛一厚度(即，分隔基板的间隔物的长尺寸)，如图9的照片所示。
也作为这个实例的一部分，使具有基于三种间隔物/网眼大小的预定间隙的三组样本中的每一者经历翘曲及压缩应力区域特性化。具体来说，在离子交换工艺步骤完成之后，使用一表面应力计(FSM)对所述样本的主要表面中的每一者进行CS及DOL测量。在经受离子交换工艺步骤之前及之后，使用本领域一般技术人员所使用的常规挠度计对每一样本的两侧进行翘曲测量。下面在表2中报告所述样本的翘曲、CS及DOL测量结果(即，由间隔物/网眼大小-对照(无间隔物/网状物)、0.06mm、0.24mm及0.66mm-来识别)。
自表2中的结果显而易见，在对照样本、0.66网筛样本及0.24垫圈样本中观测到的翘曲在一个方向上(即，翘曲是非负的)，且更具体来说，是圆柱形或圆顶形的。在用0.06mm垫圈制造的其他样本中观测到的翘曲在另一方向上(即，翘曲是负的)，且更具体来说，量值比在其他样本中观测到的翘曲小的碗形。此外，从数据显而易见，与对照样本相比，对于0.24mm垫圈样本，观测到的翘曲程度减小。表2中的数据也表明，对于0.06mm垫圈样本，翘曲的量值在方向上偏移；因此，认为用于消除或最小化翘曲的量值的最佳条件涉及使用大小在0.24mm与0.06mm之间的垫圈。最后，表2中的压缩应力区域数据表明对于经制造具有预定间隙的样本及没有受控间距的对照样本，未观测到CS及DOL的显著差异。
表2
Figure BDA0002841391590000291
实例3
在此实例中，制备玻璃基板(
Figure BDA0002841391590000292
玻璃3)样本，且使所述样本经历根据本公开的原理及概念的制作强化制品的方法(例如，图3A及图3C中所描绘的制作强化制品的方法100b)。具体来说，将所述基板分成具有厚度0.8mm的2.5D样本几何形状，其中倾斜边缘(垂直高度＝0.400mm，水平距离＝2.500mm，及长度＝2.532mm)在一个主要表面上，而非倾斜边缘在对置的主要表面上。使这些样本中的每一者经历离子交换条件，其中将所述样本浸没在460℃下的49％NaNO3及51％KNO3的浴中14小时。在常规布置(即，不控制基板之间的间隙)中的这些离子交换条件下，所述基板经历明显翘曲且朝向基板的具有倾斜边缘(即，非对称特征)的主要表面弯曲(即，下面的表3中的“对照”样本)。然而，根据所述实例，浸没多对所述样本，使得非倾斜表面背对背，通过经定位以产生预定间隙(例如，由多个间隔物22产生的预定间隙20，如图3A所示)的一组间隔物隔开。在此实例中，对多对样本进行实验，所述样本定位成具有由多个间隔物形成的预定间隙，所述多个间隔物具有0.05mm间隔物、0.12mm间隔物及0.21mm间隔物的一厚度(即，分隔基板的间隔物的长尺寸)。
也作为此实例的一部分，使具有基于三种间隔物大小的预定间隙的三组样本中的每一者经历翘曲及压缩应力区域特性化。具体来说，在离子交换工艺步骤完成之后，使用表面应力计(FSM)对所述样本的主要表面中的每一者进行CS及DOL测量。在经受离子交换工艺步骤之前及之后，使用本领域一般技术人员所使用的常规挠度计对每一样本的两侧进行翘曲测量。下面在表3及第8A图及第8B图中报告所述样本的翘曲、CS及DOL测量结果(即，通过间隔物大小-对照物(无间隔物)、0.05mm、0.12mm及0.21mm-来识别)。
自表3中的结果及图10A及图10B显而易见，在对照样本的倾斜主要表面上观测到的翘曲(翘曲为约137μm)显著高于针对经由各种大小(0.21mm(翘曲为约123μm)、0.12mm(翘曲为约116μm)及0.05mm(翘曲为约67μm))的间隔物而制造成具有预定间隙的样本所观测到的翘曲水平。类似趋势在非倾斜侧中也显而易见(参见图10B)。相应地，这个实例表明逐渐变小的间隔物大小可导致在样本中观测到的较小翘曲。不受理论限制，也认为减小间隔物的大小可进一步改良观测到的翘曲水平，限制条件为间距不会太小而变成由毛细管及/或表面能驱动的效应作为主导。由于表面能及毛细管效应开始作为主导，所以减少了促进离子交换离子与基板中的离子可交换离子的交换的离子交换浴中的熔融盐的移动。
表3
Figure BDA0002841391590000301
实例4
在此实例中，制备
Figure BDA0002841391590000311
玻璃3基板样本且使所述样本经历根据本公开的原理及概念的制作强化制品的方法(例如，如图2A及图2C中所描绘的制作强化制品的方法100a)。具体来说，将所述基板分成具有尺寸490mm x 310mm x 1.05mm的样本且经过处理而具有在基板的两个主要表面中的一者上的防光眩(anti-glare；AG)表面。根据适合于特定组合物的一蚀刻工艺来执行AG表面处理。接下来，将全部样本装入至卡匣中，样本对是根据各种预定间隙水平来布置且经历如下离子交换条件：将所述样本浸没在420℃下的100％KNO3的浴中6小时。
如下文在表4中所详述，第一群组的样本充当对照物，其中基板对在无间隔物的情况下装入至卡匣中，使得至少10mm的预定间隙(d)存在于每一基板之间，且至少10mm的间距(D)存在于每一基板对之间(表示为“对照物(无间隔物)”)。将第二群组的样本装入至卡匣中，使得多对基板经布置具有通过厚0.4mm的不锈钢间隔物确定的预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)(表示为“0.4mm SS间隔物”)。将第三群组的样本装入至卡匣中，使得多对基板经布置具有通过厚0.3mm的铂间隔物确定的预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)(表示为“0.3mm Pt间隔物”)。将第四群组的样本装入至卡匣中，使得多对基板经布置具有通过厚0.3mm的铝合金间隔物确定的预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)(表示为“0.3mm Al间隔物”)。将第五群组的样本装入至卡匣中，使得多对基板经布置具有通过厚0.6mm的铝合金间隔物确定的预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)(表示为“0.6mm Al间隔物”)。
也作为此实例的一部分，使具有基于五组间隔物大小的预定间隙的五组样本中的每一者(即，包括不具有间隔物的群组)经受翘曲特性化。具体来说，在经受离子交换工艺步骤之前及之后，使用挠度计(ISRA Vision 650x1300 mm系统)对每一样本的两侧进行翘曲测量。下面在表4中报告所述样本的翘曲测量(即，通过间隔物大小来识别，如上所述)。自表4显而易见，在常规布置(即，不控制基板之间的间隙)中的这些离子交换条件下，所述基板经历明显翘曲且朝向基板的具有AG表面的主要表面弯曲(即，“对照物(无间隔物)”样本)。值得注意的是，对照群组的AG表面展现约0.90mm的翘曲增加(Δ翘曲)。相比之下，布置在卡匣中的具有通过厚度在0.3mm至0.6mm范围内的间隔物设置的预定间隙的样本群组的基板经历明显较小的翘曲变化(即，“0.4mm SS间隔物”、“0.3mm Pt间隔物”、“0.3mm Al间隔物”及“0.6mm Al间隔物”群组。具体来说，布置具有间隔物的群组的样本展现在以下范围内的翘曲增加(Δ翘曲)：0.12mm(“0.4mm SS间隔物”)；-0.03mm及-0.09mm(“0.3mm Pt间隔物”)；0.09mm及-0.08mm(“0.3mm Al间隔物”)；及0.13mm及0.09mm(“0.6mm Al间隔物”)。
表4
Figure BDA0002841391590000321
现在参考图11及图12，分别提供在上面表4中列出的样本的随间隔物厚度变化的翘曲变化(Δ翘曲)及翘曲幅度(A)的曲线图。自这些图清晰可见，与不具间隔物的对照样本相比，具有在0.3mm与0.6mm之间的预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)的经历这个实例的离子交换条件的样本展现明显较低的翘曲幅度(A)及翘曲变化(Δ翘曲)，这是因为样本具有预定间隙(d)及至少10mm的间距(D)。
尽管已出于说明目的阐述了例示性实施例及实例，但先前描述不以任何方式意欲限制本公开及所附申请专利范围的范畴。相应地，在不基本上背离本公开的精神及各种原理的情况下，可对上述实施例及实例作出改变及修改。所有这些修改及改变意欲在本文中包括于本公开的范畴内且受以下申请专利范围保护。
根据本公开的第一方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，以下各者中的至少一者成立：(a)所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面中比在第二主要表面中高，及(b)第二主要表面包含总表面积超过第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据本公开的第二方面，提供第一方面，其中间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且此外其中间隙小于自所述制品中的每一者的第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
根据第三方面，提供第一方面或第二方面，其中间隙是通过多个间隔物设置，每一间隔物接触所述制品的第一主要表面。
根据第四方面，提供第一方面或第二方面，其中间隙是通过网状片设置，每一网状片接触一对制品的第一主要表面。
根据第五方面，提供第一方面至第四方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含150微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第六方面，提供第一方面至第四方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第七方面，提供第一方面至第六方面中的任一者，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
根据第八方面，提供第一方面至第七方面中的任一者的方面，其中多个强化制品中的每一者包含小于制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
根据第九方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，所述离子交换碱金属离子的交换速率在第一主要表面中比在第二主要表面中高。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据第十方面，提供第九方面，其中多个制品中的每一者的第二主要表面包含安置于第二主要表面上的防光眩层、防光眩表面及安置于第二主要表面上的抗反射层中的至少一者。
根据第十一方面，提供第九方面或第十方面，其中间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且此外其中间隙小于自所述制品中的每一者的第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
根据第十二方面，提供第九方面至第十一方面中的任一者，其中间隙是通过多个间隔物设置，每一间隔物接触所述对制品的第一主要表面。
根据第十三方面，提供第九方面至第十一方面中的任一者，其中间隙是通过网状片设置，每一网状片接触一对制品的第一主要表面。
根据第十四方面，提供第九方面至第十三方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第十五方面，提供第九方面至第十三方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第十六方面，提供第九方面至第十五方面中的任一者，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
根据第十七方面，提供第九方面至第十六方面中的任一者的方面，其中多个强化制品中的每一者包含小于制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
根据第十八方面，提供第九方面或第十方面，其中预定间隙(d)在约0.02mm至约2.5mm的范围内，其中维持自所述制品中的每一者的第二主要表面至另一制品的另一第二主要表面或保存所述浴的器皿的壁的间距(D)，且此外其中d/D≤0.1。
根据第十九方面，提供第九方面或第十方面，其中预定间隙(d)在约0.02mm至约2.5mm的范围内，其中维持自所述制品中的每一者的第二主要表面至另一制品的另一第二主要表面或保存所述浴的器皿的壁的间距(D)，且此外其中D≥10mm。
根据第二十方面，提供一种制作强化制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及以第一离子交换温度及持续时间将多个制品淹没在第一离子交换浴中以形成多个强化制品。每一强化制品包含自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域。此外，第二主要表面包含总表面积超过第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。另外，进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的第一主要表面之间维持一预定间隙。
根据第二十一方面，提供第二十方面，其中多个制品中的每一者的第一及第二主要表面包含呈倾斜边缘、倒角边缘及倒圆边缘中的至少一者的形式的一或多个非对称特征。
根据第二十二方面，提供第二十方面或第二十一方面，其中间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且此外其中间隙小于自所述制品中的每一者的第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
根据第二十三方面，提供第二十方面至第二十二方面中的任一者，其中间隙是通过多个间隔物设置，每一间隔物接触所述对制品的第一主要表面。
根据第二十四方面，提供第二十方面至第二十三方面中的任一者，其中间隙是通过网状片设置，每一网状片接触一对制品的第一主要表面。
根据第二十五方面，提供第二十方面至第二十四方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含150微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第二十六方面，提供第二十方面至第二十四方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第二十七方面，提供第二十方面至第二十六方面中的任一者，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
根据第二十八方面，提供第二十方面至第二十七方面中的任一者，其中多个强化制品中的每一者包含小于制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
根据第二十九方面，提供一种强化制品，所述强化制品是根据方面一至方面二十八中的任一者的方法制作。
根据第三十方面，提供一种玻璃制品，所述玻璃制品包含：经化学强化的玻璃基板，所述玻璃基板包含第一主要表面及第二主要表面以及自第一及第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域，其中玻璃制品包含200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第三十一方面，提供方面三十的玻璃制品，其中玻璃制品包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
根据第三十二方面，提供方面三十或三十一的玻璃制品，其中玻璃基板包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
根据第三十三方面，提供方面三十至三十二中任一者的玻璃制品，其中玻璃制品包含小于制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
根据第三十四方面，提供方面三十至三十三中任一者的玻璃制品，其中自第一及第二主要表面延伸的压缩应力区域是非对称的。
根据第三十五方面，提供方面三十四的玻璃制品，其中自第一及第二主要表面延伸的压缩应力区域包含来自玻璃基板的化学强化工艺的不同量的离子交换离子。
根据第三十六方面，提供第三十四方面或第三十五方面的玻璃制品，其中第二主要表面包含总表面积超过第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。
根据第三十七方面，提供第三十方面至第三十六方面中的任一者的玻璃制品，其中所述玻璃制品中的每一者的第二主要表面包含安置于第二主要表面上的防光眩层、防光眩表面及安置于第二主要表面上的抗反射膜中的至少一者。
根据第三十八方面，提供第三十七方面的玻璃制品，其中防光眩层、防光眩表面或抗反射膜是在化学强化之前形成于玻璃基板上。
根据第三十九方面，提供第三十方面至第三十八方面中的任一者的玻璃制品，其中玻璃制品的第一及第二主要表面包含呈倾斜边缘、倒角边缘及倒圆边缘中的至少一者的形式的一或多个非对称特征。

Claims (39)

1.一种制作强化制品的方法，所述方法包含以下步骤：
提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；
提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及
以第一离子交换温度及持续时间将所述多个制品淹没在所述第一离子交换浴中以形成多个强化制品，每一强化制品包含自所述第一及所述第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域，
其中以下各者中的至少一者成立：(a)所述离子交换碱金属离子的交换速率在所述第一主要表面中比在所述第二主要表面中高，及(b)所述第二主要表面包含总表面积超过所述第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征，且
进一步其中进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的所述第一主要表面之间维持预定间隙。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且进一步其中所述间隙小于自所述制品中的每一者的所述第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述间隙是由多个间隔物设置，每一间隔物接触一对所述制品的所述第一主要表面。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述间隙是由网状片设置，每一网状片接触一对所述制品的所述第一主要表面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含150微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含小于所述制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
9.一种制作强化制品的方法，所述方法包含以下步骤：
提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；
提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及
以第一离子交换温度及持续时间将所述多个制品淹没在所述第一离子交换浴中以形成多个强化制品，每一强化制品包含自所述第一及所述第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域，
其中所述离子交换碱金属离子的交换速率在所述第一主要表面中比在所述第二主要表面中高，且
进一步其中进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的所述第一主要表面之间维持预定间隙。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个制品中的每一者的所述第二主要表面包含安置于所述第二主要表面上的防光眩层、防光眩表面及安置于所述第二主要表面上的抗反射膜中的至少一者。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且进一步其中所述间隙小于自所述制品中的每一者的所述第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述间隙由多个间隔物设置，每一间隔物接触一对所述制品的所述第一主要表面。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述间隙由网状片设置，每一网状片接触一对所述制品的所述第一主要表面。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含小于50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含小于所述制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
18.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述预定间隙(d)在约0.02mm至约2.5mm的范围内，其中维持自所述制品中的每一者的所述第二主要表面至另一制品的另一第二主要表面或保存所述浴的器皿的壁的间距(D)，且进一步其中d/D≤0.1。
19.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述预定间隙(d)在约0.02mm至约2.5mm的范围内，其中维持自所述制品中的每一者的所述第二主要表面至另一制品的另一第二主要表面或保存所述浴的器皿的壁的间距(D)，且进一步其中D≥10mm。
20.一种制作强化制品的方法，所述方法包含以下步骤：
提供多个制品，每一制品包含具有多个离子可交换碱金属离子的玻璃、玻璃-陶瓷或陶瓷组合物、第一主要表面及第二主要表面；
提供包含多个离子交换碱金属离子的第一离子交换浴，每一离子交换碱金属离子的大小大于所述离子可交换碱金属离子的大小；以及
以第一离子交换温度及持续时间将所述多个制品淹没在所述第一离子交换浴中以形成多个强化制品，每一强化制品包含自所述第一及所述第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域，
其中所述第二主要表面包含总表面积超过所述第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征，且
进一步其中进行所述淹没步骤，使得在所述制品中的每一者的所述第一主要表面之间维持预定间隙。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述多个制品中的每一者的所述第一及所述第二主要表面包含呈倾斜边缘、倒角边缘及倒圆边缘中的至少一者的形式的一或多个非对称特征。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述间隙在约0.02mm至约2.5mm的范围内，且进一步其中所述间隙小于自所述制品中的每一者的所述第二主要表面至另一制品或保存所述浴的器皿的壁的间距。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中所述间隙由多个间隔物设置，每一间隔物接触一对所述制品的所述第一主要表面。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其中所述间隙由网状片设置，每一网状片接触一对所述制品的所述第一主要表面。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含150微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
26.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法，其中每一制品包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的方法，其中所述多个强化制品中的每一者包含小于所述制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
29.一种根据权利要求1至28中任一项所述的方法制作的强化制品。
30.一种玻璃制品，所述玻璃制品包含：
经化学强化的玻璃基板，所述玻璃基板包含第一主要表面及第二主要表面以及自所述第一及所述第二主要表面延伸至相应第一及第二选定深度的压缩应力区域，
其中所述玻璃制品包含200微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
31.根据权利要求30所述的玻璃制品，其中所述玻璃制品包含50微米或更小的翘曲(Δ翘曲)。
32.根据权利要求30或权利要求31所述的玻璃制品，其中所述玻璃基板包含选自由以下各者组成的群组的玻璃组合物：钠钙硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐及磷酸盐玻璃。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的玻璃制品，其中所述玻璃制品包含小于所述制品的最长尺寸的0.1％的最大翘曲。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的玻璃制品，其中自所述第一及所述第二主要表面延伸的所述压缩应力区域是非对称的。
35.根据权利要求34所述的玻璃制品，其中自所述第一及所述第二主要表面延伸的所述压缩应力区域包含来自所述玻璃基板的化学强化工艺的不同量的离子交换离子。
36.根据权利要求34或35所述的玻璃制品，其中所述第二主要表面包含总表面积超过所述第一主要表面的任何非对称特征的总表面积的一或多个非对称特征。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的玻璃制品，其中所述玻璃制品中的每一者的所述第二主要表面包含安置于所述第二主要表面上的防光眩层、防光眩表面及安置于所述第二主要表面上的抗反射膜中的至少一者。
38.根据权利要求37所述的玻璃制品，其中在化学强化之前，所述防光眩层、防光眩表面或所述抗反射膜已形成在所述玻璃基板上。
39.根据权利要求30至38中任一项所述的玻璃制品，其中所述玻璃制品的所述第一及所述第二主要表面包含呈倾斜边缘、倒角边缘及倒圆边缘中的至少一者的形式的一或多个非对称特征。
CN201980040692.3A 2018-06-01 2019-05-31 低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法 Pending CN112313183A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862679324P 2018-06-01 2018-06-01
US62/679,324 2018-06-01
US201862747762P 2018-10-19 2018-10-19
US62/747,762 2018-10-19
PCT/US2019/034860 WO2019232338A1 (en) 2018-06-01 2019-05-31 Low-warp, strengthened articles and asymmetric ion-exchange methods of making the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112313183A true CN112313183A (zh) 2021-02-02

Family

ID=66913056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980040692.3A Pending CN112313183A (zh) 2018-06-01 2019-05-31 低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210230056A1 (zh)
EP (1) EP3802450A1 (zh)
KR (1) KR20210016571A (zh)
CN (1) CN112313183A (zh)
TW (1) TW202005928A (zh)
WO (1) WO2019232338A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111204989A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 康宁股份有限公司 低翘曲的强化制品以及制造其的不对称离子交换方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105776849B (zh) 2007-11-29 2020-04-14 康宁股份有限公司 具有改进的韧性和抗刮性的玻璃
US8341976B2 (en) 2009-02-19 2013-01-01 Corning Incorporated Method of separating strengthened glass
EP3342759B1 (en) 2011-11-16 2021-08-25 Corning Incorporated Ion exchangeable glass with high crack initiation threshold
WO2013146441A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 旭硝子株式会社 化学強化時の反りを低減できるガラス板
US9187365B2 (en) * 2013-02-25 2015-11-17 Corning Incorporated Methods for measuring the asymmetry of a glass-sheet manufacturing process
US10329193B2 (en) * 2013-05-24 2019-06-25 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Method for producing toughened glass plate
US20160083292A1 (en) * 2013-05-24 2016-03-24 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Method for manufacturing tempered glass sheet
DE102014116798A1 (de) * 2014-11-17 2016-05-19 Schott Ag Chemisch vorspannbares oder vorgespanntes Glas und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2016169143A (ja) * 2015-03-10 2016-09-23 旭硝子株式会社 化学強化ガラス
US11453612B2 (en) * 2016-04-20 2022-09-27 Corning Incorporated Glass-based articles including a metal oxide concentration gradient
TWI655160B (zh) * 2016-05-19 2019-04-01 美商蘋果公司 非對稱化學強化
KR20190086019A (ko) * 2016-11-29 2019-07-19 코닝 인코포레이티드 강화 유리-기반 제품 및 강화 유리-기반 제품에서 휘어짐을 감소시키는 방법
JP7378297B2 (ja) * 2017-03-02 2023-11-13 コーニング インコーポレイテッド 低たわみおよび高損傷抵抗性ガラス物品のための非対称応力プロファイル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210016571A (ko) 2021-02-16
US20210230056A1 (en) 2021-07-29
EP3802450A1 (en) 2021-04-14
WO2019232338A1 (en) 2019-12-05
TW202005928A (zh) 2020-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102325873B1 (ko) 고강도 초박형 유리 및 이의 제조 방법
TWI820462B (zh) 強化玻璃
TW201805259A (zh) 具有改良掉落性能之玻璃
JP6882987B2 (ja) エッジ及び隅部が強化された物品並びにその製造方法
JP2019519452A (ja) イオン交換後の熱処理後に高い圧縮応力を維持するガラス組成物
TW201800352A (zh) 具有高表面壓縮應力之可離子交換玻璃
US11161782B2 (en) Method of increasing IOX processability on glass articles with multiple thicknesses
US20230271880A1 (en) Glass-based articles with sections of different thicknesses
CN112313183A (zh) 低翘曲、强化制品及制作所述制品的非对称离子交换方法
US11976005B2 (en) Methods of making coated glass-based parts
TW202100356A (zh) 耐刮與耐損傷之積層玻璃物件
NL2020914B1 (en) Glasses having high fracture toughness
KR20210030385A (ko) 비대칭 표면을 갖는 강화된 물품을 제조하는 비대칭 이온-교환 방법
KR20210104846A (ko) 저-휨, 강화된 물품 및 이의 화학적 표면 처리방법
JP2022513091A (ja) 低反り強化物品および同低反り強化物品を製造するための非対称イオン交換法
US12043569B2 (en) Compensated molds for manufacturing glass-based articles having non-uniform thicknesses
WO2022225765A1 (en) Low-modulus ion-exchangeable glass compositions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210202