CN113287290A - 窗口和制造其的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及窗口及其制造方法，窗口包括用于保护电子面板免受外部冲击的玻璃。根据本发明的窗口包括：包括前表面和后表面的基底基板；以及设置在基底基板的后表面上的边框层，其中基底基板的前表面具有0.2nm至3nm的范围内的粗糙度，并且基底基板的至少一部分可弯曲。

Description

窗口和制造其的方法
技术领域
本发明涉及窗口和制造其的方法，更具体地，涉及包括玻璃的窗口和制造其的方法。
背景技术
电子装置包括窗口、外壳单元和电子元件。电子元件可包括各种元件，比如响应电信号而被激活的显示元件、触摸元件或检测元件。
窗口保护电子元件并为用户提供活动区域。因此，用户通过窗口向电子元件提供输入或者接收在电子元件中产生的信息。此外，电子元件可被窗口稳定地保护免受外部冲击。
近来，为了响应电子装置变得更薄的趋势，窗口也被要求更轻和更薄，并且为了补偿导致的结构脆弱性，已经研究了多种用于强化窗口的方法。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供化学强化的窗口和制造其的方法。
技术方案
根据本发明的实施方式的窗口包括：包括前表面和后表面的基底基板；和设置在基底基板的后表面上的边框层，其中前表面具有0.2nm至3nm的范围内的粗糙度。
基底基板可包括玻璃。
基底基板可包括氧化锂(Li2O)。
基底基板可进一步包括氧化磷(P2O4)。
可在从前表面到基底基板的厚度方向上的预定深度的范围内施加压应力。
可限定预定的弯曲轴，弯曲轴在与基底基板的厚度方向交叉的方向上延伸，并且基底基板的至少一部分可关于弯曲轴弯曲。
根据本发明的实施方式的制造窗口的方法包括：提供初始窗口的步骤，初始窗口包括玻璃且包括氧化锂；以及冲洗初始窗口的冲洗步骤，其中冲洗步骤包括：将初始窗口提供到酸性环境中的酸冲洗步骤；和将已经经过酸冲洗步骤的初始窗口提供到碱性环境中的碱冲洗步骤。
酸性环境可具有2或更低的pH。
酸性环境可包括酸性溶液，其包括硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)或盐酸(HCl)中的至少一种。
酸冲洗步骤可在60℃至65℃的温度下进行约20分钟。
碱性环境可具有13或更高的pH。
碱性环境可包括碱性溶液，其包括氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)中的至少一种。
已经经过酸冲洗步骤的窗口可包括：第一层，其包括碱金属和硅，硅相对于碱金属具有预定的含量比；以及第二层，其形成在第一层的表面上并且具有比第一层更高的硅含量比。
第二层可形成在初始窗口的一部分处，碱金属在酸冲洗步骤期间从初始窗口的一部分洗脱出来。
第二层的厚度可为200nm至500nm。
碱冲洗步骤可通过从第一层移除第二层而形成窗口。
窗口的表面粗糙度可小于或等于初始窗口的表面粗糙度。
已经经过酸冲洗步骤的窗口的表面粗糙度可大于或等于初始窗口的表面粗糙度。
提供初始窗口的步骤可包括以下步骤：提供玻璃基板；以及强化玻璃基板，其中强化的步骤包括离子交换处理，并且提供初始窗口的步骤是提供强化的玻璃基板。
提供初始窗口的步骤可进一步包括以下步骤：提供母基板；通过切割母基板形成多个单元基板；以及对单元基板的侧表面进行倒角，其中玻璃基板是已经经过倒角的步骤的单元基板中的一个。
根据本发明的实施方式的制造窗口的方法包括以下步骤：化学强化玻璃基板，从而形成第一初始基板；通过将第一初始基板提供到酸性溶液中，用酸性溶液冲洗第一初始基板，从而形成第二初始基板；以及通过将第二初始基板提供到碱性溶液中，用碱性溶液冲洗第二初始基板，从而形成窗口，其中窗口的粗糙度在0.2nm至3nm的范围内。
玻璃基板可包括氧化锂。
化学强化的步骤可不包括碳酸钾(K2CO3)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钾(KHCO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、磷酸钾(K3PO4)、磷酸钠(Na3PO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸钠(Na2SO4)和氢氧化钾(KOH)。
第二初始基板可通过将碱金属从第一初始基板洗脱出来而形成。
第二初始基板可包括第一层和第二层，第一层具有与第一初始基板相同的硅与碱金属的含量比，第二层形成在第一层的表面上并且具有比第一层更高的硅与碱金属的含量比。
第二层可具有比第一层相对高的孔。
窗口可通过从第二初始基板移除第二层而形成。
有益效果
根据本发明，可提供具有改善强度的窗口。此外，根据本发明，可提供制造窗口的方法，其通过简化的工艺提供强化的窗口。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的电子装置的透视图。
图2a为图1中示出的电子装置的分解透视图。
图2b为电子装置的一些组件的等效电路图。
图3a为根据本发明的实施方式的窗口的截面视图。
图3b为图3a中示出的窗口的一部分的显微图像。
图4为示意性示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的流程图。
图5a至图5g为示意性示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的截面视图。
图6为示出在制造窗口的方法中的一些步骤期间中间层的厚度随时间变化的图。
图7a为中间窗口的表面的显微图像。
图7b为根据本发明的实施方式的窗口的表面的显微图像。
图8是显示根据本发明的实施方式的窗口的强度的图。
图9为示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的流程图。
图10a至图10c为示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的透视图。
图11a至图11c为示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的透视图。
图12为示出根据本发明的实施方式的窗口的透视图。
图13a和图13b为示出根据本发明的实施方式的窗口的透视图。
具体实施方式
在说明书中，应当理解，当元件(或者区、层或部分等)被称为“在”另一个元件“上”，“连接到”或“耦合到”另一个元件时，它可直接设置在上述另一个元件上/连接/耦合到上述另一个元件，或者中间元件可设置在其间。
相同的数字始终指相同的元件。此外，在附图中，为了有效描述技术内容，元件的厚度、比例和尺寸被夸大。
术语“和/或”包括一个或多个可由相关元件限定的组合。
虽然术语第一、第二等可在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。单数形式包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
此外，比如“下方”、“下”、“上方”和“上”的术语可用于描述附图中示出的组件的关系。这些术语具有相对的概念，并且基于附图中指示的方向进行描述。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，比如那些在常用词典中定义的术语应该被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确定义，否则不会以理想化或过度正式的意义来解释。
应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”或“包含”指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或添加。
下文，将参照所附附图描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明的实施方式的电子装置的透视图。图2a为图1中示出的电子装置的分解透视图。图2b为电子装置的一些组件的等效电路图。下文，将参考图1至图2b描述本发明。
电子装置EA可为响应电信号而被激活的装置。电子装置EA可包括各种实施方式。例如，电子装置EA可包括平板电脑、膝上型电脑、计算机或智能电视等。在实施方式中，电子装置EA示出性地显示为智能电话。
电子装置EA可在平行于第一方向D1和第二方向D2中的每一个的显示表面FS上，在第三方向D3上，显示图像IM。其上显示图像IM的显示表面FS可对应于显示装置EA的前表面，并且还可对应于窗口构件WM的前表面FS。下文，相同的参考符号用于表示电子装置EA的显示表面和前表面以及窗口构件WM的前表面。图像IM可包括静态图像以及动态图像。在图1中，互联网搜索窗口示出为图像IM的一个示例。
在实施方式中，用于每个构件的前表面(或前表面)和后表面(或底表面)相对于显示图像IM的方向定义。前表面和后表面在第三方向D3上彼此相对，并且前表面和后表面中的每一个的法线方向可平行于第三方向D3。第三方向D3上的前表面和后表面之间的距离可对应于第三方向D3上的显示面板DP的厚度。这里，指示为第一至第三方向D1、D3和D3的方向可具有相对概念，因此可改变为其他方向。下文，第一至第三方向分别指与由第一至第三方向D1、D2和D3指示的方向相同的参考符号。
电子装置EA包括窗口100、电子面板200和外壳构件300。在实施方式中，窗口100和外壳构件300彼此耦合以限定电子装置EA的外部。
如上所述，窗口100的前表面FS限定了电子装置EA的前表面。透射区域TA可为光学透明区域。例如，透射区域TA可为可见光透射率为约90％或更高的区域。
边框区域BZA可为透光率相对低于透射区域TA的区域。边框区域BZA限定了透射区域TA的形状。边框区域BZA邻近透射区域TA，并且可围绕透射区域TA。
边框区域BZA可具有预定的颜色。边框区域BZA可覆盖电子面板200的外围区域NAA，以防止从外部看到外围区域NAA。然而，这仅作为示例示出，并且根据本发明的实施方式，在窗口构件100中可省略边框区域BZA。
窗口100可包括绝缘材料。例如，窗口100可包括玻璃。窗口100可通过利用玻璃的透光率来提供透射区域TA，并且通过利用玻璃的强度来稳定地保护电子面板200免受外部冲击。这将在后面详细描述。
电子面板200可响应电信号而被激活。在实施方式中，电子面板200被激活以通过前表面IS显示图像IM。图像IM可通过透射区域TA提供给用户，并且用户可通过图像IM接收信息。然而，这仅作为示例示出，并且电子面板200可被激活以检测施加到前表面的外部输入。外部输入可包括用户对非物质事项、压力、光或热的触摸、接触或接近，但是该实施方式不限于任一个实施方式。
电子面板200的前表面IS可包括有源区域AA和外围区域NAA。有源区域AA可为显示图像IM的区域。透射区域TA与有源区域AA整个表面或至少一部分重叠。
外围区域NAA可为被边框区域BZA覆盖的区域。外围区域NAA邻近有源区域AA。外围区域NAA可围绕有源区域AA。用于驱动有源区域AA的驱动电路或驱动线等可设置在外围区域NAA中。
有源区域200可包括多个像素PX。像素PX响应电信号而显示光。由像素PX显示的光构成图像IM。在图2b中，为了便于描述，示意性地示出了一个像素PX的等效电路图。下文，现在将参考图2b描述像素PX。
像素PX可连接到多个信号线。在实施方式中，像素PX示出为被连接到栅线GL、数据线DL和电源线PL。然而，这仅作为示例示出。根据本发明的实施方式的像素PX可连接到未示出的附加信号线，并且接收各种电信号，但是实施方式不限于任一个实施方式。
像素PX包括第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、电容器CP和发光元件ED。在实施方式中，显示元件ED示出性地显示为有机发光元件。然而，像素PX的配置不限于此，并且可被不同地修改和实现。
第一薄膜晶体管TR1可为用于控制像素PX的开关状态的开关元件。响应于通过栅线GL传输的栅极信号，第一薄膜晶体管TR1可传输或阻挡通过数据线DL传输的数据信号。
电容器CP可连接到第一薄膜晶体管TR1和电源线PL。电容器CP对应于从第一薄膜晶体管TR1传输的数据信号和施加到电源线PL的第一电源信号之间的差的电荷量充电。
第二薄膜晶体管TR2连接到第一薄膜晶体管TR1、电容器CP和显示元件ED。对应于存储在电容器CP中的电荷量，第二薄膜晶体管TR2控制流经显示元件ED的驱动电流。取决于电容器CP中充电的电荷量，可确定第二薄膜晶体管TR2的接通时间。第二薄膜晶体管TR2向显示元件ED提供第一电源信号，第一电源信号在接通时间期间通过电源线PL传输。
显示元件ED可取决于电信号产生光或控制光量。例如，显示元件ED可包括有机发光元件、量子点发光元件、液晶电容器、电泳装置或电润湿装置。
显示元件ED连接到电源端子VSS并接收不同于从电源线PL提供的第一电源信号的电源信号(以下称为第二电源信号)。对应于第二电源信号和从第二薄膜晶体管TR2提供的电信号之间的差的驱动电流流经显示元件ED，并且显示元件ED可产生对应于驱动电流的光。这里，这仅作为示例示出。像素PX可包括具有各种配置和布置的电子元件，但是实施方式不限于任一个实施方式。
再次参见图2a，外壳构件300设置在电子面板200下方。外壳构件300耦合到窗口100以限定电子装置EA的外部。外壳构件300可包括具有相对高的刚度的材料。例如，外壳构件300可包括由玻璃、塑料和金属制成的多个框架和/或板。外壳构件300提供预定的容纳空间。电子面板200可被容纳在容纳空间中因而免受外部冲击。
图3a为根据本发明的实施方式的窗口的截面视图。图3b为图3a中示出的窗口的一部分的显微图像。下文，将参照图3a和图3b描述本发明。
如图3a所示，窗口100可包括基底基板BS和边框层BZ。基底基板BS可为光学透明的。在实施方式中，基底基板BS可包括玻璃。
基底基板BS的前表面FS暴露于电子装置EA的外部，并且限定窗口100的前表面FS和电子装置EA的前表面FS。基底基板BS的后表面RS在第三方向DR3上与前表面FS相对。
边框层BZ设置在基底基板BS的后表面RS上并限定边框区域BZA。边框层BZ可具有比基底基板BS的透光率相对低的透光率。例如，边框层BZ可具有预定的颜色。因此，边框层BZ仅允许具有特定颜色的光选择性地透射/反射。此外，边框层BZ可为例如吸收入射光的光阻挡层。边框区域BZA的颜色可根据边框层BZ的透光率来确定。
边框层BZ可通过在基底基板BS的后表面RS上进行印刷或沉积而形成。这里，边框层BZ可直接形成在基底基板BS的后表面RS上。可选地，边框层BZ可通过单独的粘合构件等耦合到基底基板BS的后表面RS。这里，粘合构件可与基底基板BS的后表面RS接触。
图3b示出了由扫描电子显微镜SEM捕获的基底基板BS的前表面FS的图像。根据本发明，基底基板BS的前表面FS的粗糙度可被控制为约0.2nm至约3nm的范围。这里，虽然未示出，但是图3b可对应于基底基板BS的后表面RS和侧表面的显微图像。
基底基板BS的前表面FS和后表面RS的粗糙度表示窗口的表面粗糙度。窗口的表面粗糙度可基本上与抵抗外部冲击的窗口强度相关。
由于随着表面粗糙度的增加，窗口的表面粗糙度可被用作由外部冲击引起的裂纹等的传播路径，因此窗口的强度可能降低。根据本发明，提供了表面粗糙度在0.2nm至3nm的范围内的窗口100，因此，可提供具有改善的抵抗外部冲击的强度的窗口100和电子装置EA。
图4为示意性示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的流程图。图5a至图5g为示意性示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的截面视图。图6为示出在制造窗口的方法中的一些步骤期间中间层的厚度随时间变化的图。图7a是中间窗口的表面的显微图像，并且图7b是根据本发明的实施方式的窗口的表面的显微图像。
图5a至图5g示出了对应于图4的步骤中的截面视图。下文，将参考图4至图5g描述本发明。这里，与图1至图3b中示出的部件相同的部件可赋予相同的附图标记，并且将省略它们的重复描述。
如图4、图5a和图5b中所示，提供初始窗口100-I为(S100)。图5b是为了便于描述而示出图5a的AA’的放大视图。
初始窗口100-I具有预定的厚度DD-S。根据实施方式的初始窗口100-I可为含有各种无机材料的玻璃基板。例如，初始窗口100-I可包括至少氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)和碱金属氧化物，例如，氧化钠(Na2O)或氧化钾(K2O)，并且也可包括氧化磷(P2O5)。在实施方式中，为了便于描述，碱金属离子Na被示为圆形颗粒。
这里，根据实施方式的初始窗口100-I的表面FS-I可包括多个缺陷DFS。缺陷DFS可包括在初始窗口100-I的表面FS-I中形成的划痕或凹陷。缺陷DFS可由于在形成初始窗口100-I期间或在移动初始窗口100-I期间与外侧的碰撞和与外部环境的接触而形成。初始窗口100-I的表面FS-I的粗糙度可根据缺陷DFS的数量或形状而变化。
在截面中，形成缺陷DFS的厚度D1小于初始窗口100-I的厚度DD-S。例如，形成缺陷DFS的厚度D1可为约300nm至约400nm。
这里，根据实施方式的初始窗口100-I可进一步包括预定的外来物质SS。外来物质SS可在附接到初始窗口100-I的表面FS-I的同时提供。外来物质SS可包括与初始窗口100-I不同的材料，并且包括有机材料和/或无机材料。这里，这仅作为示例示出。根据本发明的实施方式，在初始窗口100-I中可没有外来物质SS，并且实施方式不限于任一个实施方式。
然后，参见图4，在冲洗初始窗口100-I的冲洗步骤(S200)之后形成窗口100。冲洗步骤(S200)可包括酸冲洗步骤(S210)和碱冲洗步骤(S220)。为了便于描述，图5c和图5d示出了对应于酸冲洗步骤(S210)的截面视图并示出了对应于图5b的区。
参见图5c和图5d，酸冲洗步骤(S200)可将初始窗口100-I提供到酸性环境中。酸性环境表示氢指数(下文，pH)值小于7的环境，并且可以各种状态提供，比如液体、气体或固体，只要它具有酸性。
在实施方式中，酸冲洗步骤(S210)可通过将初始窗口100-I浸入酸性溶液WS1中来进行。根据本发明的实施方式的酸性溶液WS1可为具有2或更低的pH的强酸。例如，酸性溶液WS1可包括硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)和盐酸(HCl)中的至少一种。这里，酸性溶液WS1的pH值可在室温下测量为约2.5或更低。
酸性溶液WS1与初始窗口100-I反应，因此，中间层L2可形成在初始窗口100-I中。因此，如图5d中所示，初始窗口100-I经过酸冲洗步骤(S200)，然后可形成为被分成中间层L2和基底层L1的中间窗口100-M。中间层L2可围绕基底层L1的表面形成。
中间层L2可通过与酸性溶液WS1反应除去初始窗口100-I的至少一部分碱金属离子Na而形成。这里，碱金属离子Na从其移出的位置Po可填充有从酸性溶液WS1提供的氢离子，或者可作为孔隙提供。
随着碱金属离子Na从初始窗口100-I移除，中间层L2内的硅与碱金属离子的含量比可大于基底层L1内的硅与碱金属离子的含量比。基底层L1内的硅与碱金属离子的含量比可基本上对应于初始窗口100-I内的硅与碱金属离子的含量比。
中间层L2的厚度D2可至少等于或大于形成图5b中示出的缺陷DFS的厚度D1。因此，通过去除中间层L2的后续过程，缺陷DFS也可被稳定地去除。这将在后面详细描述。
图6可对应于酸冲洗步骤(S210)期间中间层L2的厚度变化。图6示出了图PL1、PL2和PL3，每个图显示了在酸冲洗步骤(S210)期间不同温度条件下厚度随时间的变化。第一图PL1表示当在40℃的温度条件下浸入酸性溶液时中间层的厚度随时间的变化，第二图PL2表示当在50℃的温度条件下浸入酸性溶液时中间层的厚度随时间的变化，第三图PL3表示当在60℃的温度条件下浸入酸性溶液时中间层的厚度随时间的变化。
参见第一至第三图PL1、PL2和PL3，可理解，中间层L2的厚度随时间流逝而增加。此外，可理解，随着酸冲洗步骤210在较高温度条件下进行，中间层L2的厚度变大。根据本发明，随着酸冲洗步骤(S21)的温度条件变得更高，中间层L2的形成速度可增加，但是可能出现蒸汽。随着酸冲洗步骤(S21)的温度条件变低，中间层L2的形成速度可降低，但是中间层L2的厚度可被精细地控制。因此，可通过控制酸冲洗步骤(S210)的温度条件和时间条件而容易地控制中间层L2的厚度。
例如，在约60℃至约65℃的温度条件下进行约5分钟至约10分钟的酸冲洗步骤(S210)的情况下，可形成厚度范围为200nm至500nm的中间层L2。这里，这仅作为示例示出，并且酸冲洗步骤(S210)的处理时间可设计成各种时间，只要其是约5分钟至约30分钟。根据本发明的中间层L2的厚度D2可被不同地控制以对应于形成缺陷DFS的厚度D1，并且实施方式不限于任一个实施方式。
然后，参见图5e至图5g，窗口100可通过碱冲洗步骤(S220)形成。碱冲洗步骤(S220)可将中间窗口100-M提供到碱性环境中。碱性环境表示具有大于7的pH值的环境，并且可以各种状态提供，比如液体、气体或固体，只要它是碱。
在实施方式中，碱冲洗步骤(S220)可通过将中间窗口100-M浸入碱性溶液WS2中进行。根据本发明的实施方式的碱性溶液WS2可为具有13或更高的pH的强碱。例如，碱性溶液WS2可包括氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)。
窗口100具有预定的厚度DD。在实施方式中，窗口100的厚度DD可小于初始窗口100-I的厚度DD-S。窗口100的厚度DD可对应于基底层L1的厚度。
碱性溶液WS2与中间窗口100-M反应，并且从中间窗口100-M去除中间层L2，由此可形成窗口100。这里，存在于初始窗口100-1(见图5a)中的缺陷DFS或外来物质SS可与中间层L2一起从基底层L1去除。
因此，窗口100可具有无缺陷DFS或外来物质SS的表面FS。窗口100的表面FS可基本上对应于基底层L1的表面。窗口100的表面粗糙度可在0.2nm至3nm的范围内。窗口100的表面粗糙度可小于初始窗口100-1的表面粗糙度或中间窗口100-M的表面粗糙度。
图7a对应于图5c中示出的中间窗口100-M的表面的扫描电子显微镜图像。也就是说，图7a可对应于中间层L2的表面FS-C的显微图像。图7b可对应于图5g中示出的窗口100的表面FS的扫描电子显微镜图像。
参见图7a和图7b，窗口100的表面粗糙度可小于中间层L2的表面粗糙度。由于在酸冲洗步骤(S210)期间洗脱出来的碱金属离子，中间层L2可包括多个孔隙，如图7a中所示。孔隙可为中间层L2的表面粗糙度增加的主要原因。
然后，如图7b中所示，在碱冲洗步骤(S220)期间，碱性溶液可容易地通过孔隙渗透到中间层L2内部，因此，在碱冲洗步骤(S220)期间，中间层L2可容易地被去除。这里，中间层L2中存在的缺陷DFS或外来物质SS可与中间层L2一起被稳定地去除。因此，如图7b中所示，窗口100可具有降低的表面粗糙度。
如上所述，随着中间层L2的厚度变得大于或等于形成缺陷DFS的厚度D1，缺陷DFS可在冲洗步骤(S200)期间容易地被去除。
根据本发明，仅通过冲洗步骤(S200)，可形成窗口100的表面FS，从该表面去除由于外部冲击而充当裂纹传播路径的缺陷DFS或导致化学反应或物理损坏的外来物质SS。此外，根据本发明，仅通过冲洗步骤(S200)，窗口100的表面FS可具有低粗糙度，因此，可省略后抛光工艺。因此，可简化制造窗口100的工艺，并且可容易地形成具有改善的可靠性的窗口100。
图8是显示根据本发明的实施方式的窗口的强度的图。为了便于描述，图8示出了根据本发明的比较例R1以及第一至第四实施方式E1、E2、E3和E4的每个强度评估结果。图8示出了通过落球试验获得的结果值，落球试验是抗冲击性评价方法之一。在实施方式中，使用了重量为150g的钢球。下文，将参考图8描述本发明。
如图8中所示，显示了比较例R1具有分布在约20cm至约40cm的范围内的结果值，并且对从约27.5cm的平均高度落下的球具有抗冲击性。根据本发明的实施方式，比较例R1可表示没有经过冲洗步骤(S200，见图4)的窗口。
根据本发明的实施方式，第一至第四实施方式E1、E2、E3和E4可表示已经经过冲洗步骤(S200)的窗口。第一实施方式E1可表示如下窗口：在约60℃的温度下已经经过酸冲洗步骤(S210，见图4)5分钟，然后在约60℃的温度下已经经过碱冲洗步骤(S220，见图4)5分钟。这里，显示了第一实施方式E1对从约60cm的平均高度落下的球具有抗冲击性。
第二实施方式E2可表示如下窗口：在约50℃的温度下已经经过酸冲洗步骤(S210)15分钟，然后在约50℃的温度下已经经过碱冲洗步骤(S220)15分钟。这里，显示了第二实施方式E2对从约62.5cm的平均高度落下的球具有抗冲击性。
第三实施方式E3可表示如下窗口：在约50℃的温度下已经经过酸冲洗步骤(S210)15分钟，然后在约50℃的温度下已经经过碱冲洗步骤(S220)20分钟。这里，显示了第三实施方式E3对从约80cm的平均高度落下的球具有抗冲击性。
第四实施方式E4可表示如下窗口：在约50℃的温度下已经经过酸冲洗步骤(S210)30分钟，然后在约50℃的温度下已经经过碱冲洗步骤(S220)30分钟。这里，显示了第二实施方式E4对从约92.5cm的平均高度落下的球具有抗冲击性。
显示了第一至第四实施方式E1、E2、E3和E4与比较例R1相比具有改善的抗冲击性。也就是说，根据本发明，随着冲洗步骤(S200)进一步进行，可容易地提供具有改善的耐久性和强度的窗口。
这里，将通过比较第一至第四实施方式E1、E2、E3和E4之间的结果更详细地描述根据冲洗步骤(S200)的条件的变化。
参见第一和第二实施方式E1和E2，第二实施方式E2被评估为与第一实施方式E1相比具有略微增加的抗冲击性。与第一实施方式E1相比，第二实施方式E2在较低温度下已经经过酸冲洗步骤(S21)和碱冲洗步骤(S220)，但是持续了较长的时间。
根据本发明，可理解，第二实施方式E2已经形成了比第一实施方式E1更厚的中间层。如上所述，中间层的形成速度可随着酸冲洗步骤(S210)的温度提高而增加，但是可理解，第二实施方式E2已经经过酸冲洗步骤(S210)更长的时间，因此与第一实施方式E1相比，已经形成了具有足够厚度的中间层。因此，在第二实施方式E2中，可破坏抗冲击性的缺陷被充分去除，因此可获得相对高的抗冲击性。这里，考虑到第一实施方式E1和第二实施方式E2之间没有显著差异，可仅通过在第四实施方式E1上进行的冲洗步骤(S200)的条件来形成具有足够强度的窗口。
参见第二实施方式E2和第三实施方式E3，第三实施方式E3被评估为与第二实施方式E2相比具有更高的抗冲击性。此外，显示了与其他实施方式E1、E2和E4相比，第三实施方式E3在结果值上具有小的变化。第三实施方式E3已经经过了与第二实施方式E2相同的酸冲洗步骤(S210)，但是已经经过了更长时间的碱冲洗步骤(S220)。
根据本发明，要去除的中间层的量在第三实施方式E3和第二实施方式E2之间可不同。第二实施方式E2经过碱冲洗步骤(S220)相对短的时间，因此，在酸冲洗步骤(S210)期间形成的中间层的一部分可不被去除而保留。剩余的中间层可能会影响抗冲击性。第三实施方式E3已经经过碱冲洗步骤(S220)较长的时间，因此，可去除所有形成的中间层以展示改善的强度。
参见第三实施方式E3和第四实施方式E4，与第三实施方式E3相比，第四实施方式E4评价为具有改善的抗冲击性。第四实施方式E4已经在与第三实施方式E3相同的温度下经过了酸冲洗步骤(S200)，但是时间比第三实施方式E3长。
根据本发明，可理解，第四实施方式E4已经形成了比第三实施方式E3更厚的中间层。此外，第四实施方式E4已经经过了比第三实施方式E3更长时间的碱冲洗步骤(S220)，因此，可理解，已经形成了比第三实施方式E3更厚的中间层，但是在碱冲洗步骤(S220)期间被完全去除。因此，在第四实施方式E4中，可破坏抗冲击性的缺陷被充分去除，因此，可获得相对高的抗冲击性。
根据本发明，通过酸冲洗步骤形成具有足以去除缺陷的厚度的中间层，并且通过碱冲洗步骤去除中间层，由此可提供具有改善的强度的窗口。此外，根据本发明，通过设计冲洗步骤的温度条件或时间条件，可容易地确保具有各种抗冲击性的窗口。因此，可提供窗口，这简化了工艺并且具有改善的强度。
图9为示出了根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的流程图。图10a至图10c是示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的透视图。图11a至图11c是示出根据本发明的实施方式的制造窗口的方法的透视图。下文，将参考图9至图11c描述本发明。这里，与图1至图8中示出的相同的部件可被赋予相同的附图标记，并且将省略它们的重复描述。
如图9所示，初始窗口提供步骤(S100-1)可包括母基板提供步骤(S110)、切割步骤(S120)、倒角步骤(S130)和强化步骤(S140)。图10a至图10c示意性示出了母基板提供步骤(S110)、切割步骤(S120)和倒角步骤(S130)。
参见图10a和图10b，母基板100M可被切割以形成多个单元基板100S。沿着在母基板100M上形成的虚拟切割线CL切割母基板100M。切割步骤(S120)可使用激光或刀进行。
随后，如图10c中所示，对单元基板100S进行倒角以形成多个处理过的基板100-S。通过倒角步骤(S130)对每个单元基板100S的边缘进行切割(倒角)，因此可形成具有倾斜表面PLS的处理过的基板100-S。
图11a至图11c示意性示出了强化步骤(S140)。参见图11a，提供了绝缘基板100-S。绝缘基板100-S可包括玻璃。在实施方式中，绝缘基板100-S可对应于上述处理过的基板中的任一个。在实施方式中，为了便于描述，在由第二方向D2和第三方向D3限定的平面上示出绝缘基板100-S的一部分。
绝缘基板100-S包括第一表面S1和第二表面S2，它们在绝缘基板100-S的厚度方向，即第三方向D3上彼此相对。绝缘基板100-S可包括基底材料MD和多个第一离子Na+。在实施方式中，第一离子Na+可包括钠离子。第一离子Na+可分散在基底材料MD内。
这里，绝缘基板100-S可包括氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)和碱金属氧化物，例如，氧化钠(Na2O)或氧化钾(K2O)，并且也可包括氧化磷(P2O5)。根据本发明的实施方式的初始窗口面板100-I不限于一种材料，并且包括由各种材料制成的玻璃基板，并且实施方式不限于任一个实施方式。
随后，如图11b所示，将绝缘基板100-S浸入金属盐中，因而强化绝缘基板100-S。在实施方式中，用于绝缘基板100-S的强化步骤可为化学强化。具体地，绝缘基板100-S可通过离子交换方法强化。
金属盐可包括不同于第一离子Na+的第二离子K+。第二离子K+的直径可大于第一离子Na+的直径。这里，第二离子可包括碱金属离子。在实施方式中，第二离子K+可包括钾离子K+。
第二离子K+可被第一离子Na+取代。在实施方式中，第二离子K+和第一离子Na+之间的取代可一对一进行。因此，金属盐中包含的一些碱金属离子可与第一离子Na+交换并分散在介质MD中。
金属盐可以各种形式提供。例如，金属盐可在离子盐的熔融液相中提供。这里，在实施方式中，金属盐可以单一盐或盐的混合物的形式提供。
参见图11c，绝缘基板100-S可通过强化步骤形成为初始窗口100-I1。初始窗口100-I1可包括介质MD，并且第二离子K+成为分散在介质MD中的第一离子Na+。
在实施方式中，内应力可由第二离子K+在初始窗口100-I1中产生。如上所述，第二离子K+的直径大于第一离子Na+的直径。因此，由第二离子K+产生的内应力可为压应力。在图11c中，为了便于描述，其中产生压应力的区作为阴影区示出，并且穿过厚度DD-S的中心的中心线CTR由交替的长虚线和短虚线指示。
在如图11c中所示的初始窗口100-I1中，由于第二离子K+引起的压应力可存在于从第一表面S1到第一深度WD1的范围内。类似地，由于第二离子K+引起的压应力可存在于从第二表面S2到第二深度WD2的范围内。第一深度WD1和第二深度WD2中的每一个可基本上对应于初始窗口100-I1的压缩深度(DOC)。也就是说，初始窗口100-I1可具有应力行为，其显示了从表面S1和S2到第一深度WD1和第二深度WD2的区中的压应力并且显示了超过第一深度WD1和第二深度WD2的区中的拉应力。
这里，图11c示出了第二离子K+渗透窗口面板100内部的最大深度。具体地，第二离子K+从第一表面S1渗透的深度由第一距离DS1指示，第二离子K+从第二表面S2渗透的深度由第二距离DS2表示。第一距离DS1和第二距离DS2中的每一个可基本上对应于初始窗口100-I1的层深度(DOL)。
根据本发明，通过强化步骤(S140)，初始窗口100-I1可具有在表面S1和S2上产生压应力的区。因此，与绝缘基板100-S相比，初始窗口100-I1可具有改善的强度和抗冲击性。
再次参见图10，根据本发明的初始窗口100-I1可为已经经过强化步骤(S140)的基板。随后，通过冲洗步骤(S200)，初始窗口100-I1可具有进一步改善的强度。这里，在实施方式中，可仅通过冲洗步骤(S200)提供具有改善的强度的窗口，而无需在强化步骤(S140)之后进行单独的后抛光工艺。因此，根据本发明，可容易地提供具有改善的可靠性的窗口。此外，可简化工艺，并且可降低工艺成本。
此外，在实施方式中，可省略强化步骤(S140)。这里，图10c中示出的处理过的基板100-S中的一个可提供至冲洗步骤(S200)。此外，在实施方式中，可省略切割步骤(S120)或倒角步骤(S130)。根据本发明的实施方式的初始窗口提供步骤(S100-1)可提供各种类型的玻璃基板，并且实施方式不限于任一个实施方式。
图12为示出根据本发明的实施方式的窗口的透视图。图13a和图13b为示出根据本发明的实施方式的窗口的透视图。下文，将参考图12至图13b描述本发明。这里，与图1至图11c中示出的相同的部件可赋予相同的附图标记，并且将省略它们的重复描述。
如图12中所示，窗口100-C可具有关于预定的弯曲轴BX弯曲的一侧。在实施方式中，弯曲轴BX可在第二方向D2上延伸，并且可在窗口100-C的后表面中提供。这里，窗口100-C的在第二方向D2上延伸并且在第一方向D1上彼此面对的两侧可关于弯曲轴BX弯曲。根据本发明，具有弯曲形状的窗口100-C也可通过上述冲洗步骤(S200，见图4)具有改善的强度。
此外，如图13a和图13b中所示，窗口100-F1和窗口100-F2可关于折叠轴FX折叠或展开。为了便于描述，图13a示出了处于展开状态的窗口100-F1，而图13b示出了处于折叠状态的窗口100-F2。
折叠轴FX可在第一方向D1上延伸并且可限定在窗口100-F1的前表面FS上。根据本发明，其形状在使用期间中可变形的窗口100-F1和100-F2也可通过冲洗步骤(S200)具有改善的强度。
根据本发明，可在具有各种形状的窗口100-C和具有可变形形状的窗口100-F1和100-F2中实现足够的抗冲击性和强度。因此，可提供适用于各种电子装置的窗口。
尽管参考本发明的示例性实施方式进行了描述，但是应当理解，本领域普通技术人员或具有本领域普通知识的人员可对本发明进行各种改变和修改，而不脱离如以下所要求的本发明的精神和技术领域。
因此，本发明的技术范围不限于说明书中的详细描述，而是应该仅根据所附权利要求确定。
工业适用性
在使用电子装置中，窗口对于保护电子面板免受外部冲击至关重要。因此，涉及窗口的本发明具有高度的工业适用性。

Claims (27)

1.一种窗口，包括：
包括前表面和后表面的基底基板；和
设置在所述基底基板的所述后表面上的边框层，
其中所述前表面具有0.2nm至3nm的范围内的粗糙度。
2.如权利要求1所述的窗口，其中所述基底基板包括玻璃。
3.如权利要求1所述的窗口，其中所述基底基板包括氧化锂(Li2O)。
4.如权利要求3所述的窗口，其中所述基底基板进一步包括氧化磷(P2O4)。
5.如权利要求2所述的窗口，其中在从所述前表面到所述基底基板的厚度方向上的预定深度的范围内施加压应力。
6.如权利要求1所述的窗口，其中限定了预定的弯曲轴，所述弯曲轴在与所述基底基板的厚度方向交叉的方向上延伸，并且
所述基底基板的至少一部分关于所述弯曲轴弯曲。
7.一种制造窗口的方法，包括：
提供初始窗口的步骤，所述初始窗口包括玻璃且包括氧化锂；和
冲洗所述初始窗口的冲洗步骤，
其中所述冲洗步骤包括：
将所述初始窗口提供到酸性环境中的酸冲洗步骤；和
将已经经过所述酸冲洗步骤的所述初始窗口提供到碱性环境中的碱冲洗步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述酸性环境具有2或更低的pH。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述酸性环境包括酸性溶液，所述酸性溶液包括硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)或盐酸(HCl)中的至少一种。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述酸冲洗步骤在60℃至65℃的温度下进行约5分钟至10分钟。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述碱性环境具有13或更高的pH。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述碱性环境包括碱性溶液，所述碱性溶液包括氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)中的至少一种。
13.如权利要求7所述的方法，其中已经经过所述酸冲洗步骤的所述窗口包括：
第一层，包括碱金属和硅，所述硅相对于所述碱金属具有预定的含量比；和
第二层，形成在所述第一层的表面上并且具有比所述第一层更高的硅含量比。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第二层形成在所述初始窗口的一部分处，所述碱金属在所述酸冲洗步骤期间从所述初始窗口的一部分洗脱出来。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第二层的厚度为200nm至500nm。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述碱冲洗步骤通过从所述第一层移除所述第二层而形成窗口。
17.如权利要求7所述的方法，其中所述窗口的表面粗糙度小于或等于所述初始窗口的表面粗糙度。
18.如权利要求17所述的方法，其中已经经过所述酸冲洗步骤的所述窗口的表面粗糙度大于或等于所述初始窗口的表面粗糙度。
19.如权利要求7所述的方法，其中所述提供所述初始窗口的步骤包括以下步骤：
提供玻璃基板；以及
强化所述玻璃基板，
其中所述强化的步骤包括离子交换处理，并且
所述提供所述初始窗口的步骤是提供强化的玻璃基板。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述提供所述初始窗口的步骤进一步包括以下步骤：
提供母基板；
通过切割所述母基板形成多个单元基板；以及
对所述单元基板的侧表面进行倒角，
其中所述玻璃基板是已经经过所述倒角的步骤的所述单元基板中的一个。
21.一种制造窗口的方法，所述方法包括以下步骤：
化学强化玻璃基板，从而形成所述第一初始基板；
通过将所述第一初始基板提供到酸性溶液中，用所述酸性溶液冲洗所述第一初始基板，从而形成第二初始基板；以及
通过将所述第二初始基板提供到碱性溶液中，用所述碱性溶液冲洗所述第二初始基板，从而形成窗口，
其中所述窗口的粗糙度在0.2nm至3nm的范围内。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述玻璃基板包括氧化锂。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述化学强化的步骤不包括碳酸钾(K2CO3)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钾(KHCO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、磷酸钾(K3PO4)、磷酸钠(Na3PO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸钠(Na2SO4)和氢氧化钾(KOH)。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述第二初始基板通过将碱金属从所述第一初始基板洗脱出来而形成。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述第二初始基板包括第一层和第二层，所述第一层具有与所述第一初始基板基本上相同的硅与所述碱金属的含量比，所述第二层形成在所述第一层的表面上并且具有比所述第一层更高的所述硅与所述碱金属的含量比。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述第二层具有比所述第一层相对高的孔。
27.如权利要求25所述的方法，其中所述窗口通过从所述第二初始基板移除所述第二层而形成。
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