CN116137769A

CN116137769A - 一种玻璃及其制备方法和电子设备壳体

Info

Publication number: CN116137769A
Application number: CN202111361917.0A
Authority: CN
Inventors: 杨经杰; 罗富华; 马兰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2023-05-19

Abstract

本申请提供了一种玻璃，包括玻璃基材，玻璃基材的一侧表面具有间隔分布的多个第一凸起，相邻的两个第一凸起之间通过第一凹部连接，且第一凸起的表面具有紧密排布的多个第一次级结构，该第一次级结构为凸起状，第一次级结构的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起。由于第一凸起上次级结构的存在，可减少手指与玻璃表面的接触面积，提升抗指纹效果，还能进一步提高防眩光效果。本申请还提供了上述玻璃的几种制备方法及包含该玻璃的电子设备壳体。

Description

一种玻璃及其制备方法和电子设备壳体

技术领域

本申请涉及玻璃加工技术领域，具体涉及一种玻璃及其制备方法和电子设备壳体。

背景技术

传统的玻璃基材经过蒙砂、抛光处理后，表面形成了一定的凸起，具有朦胧美丽的外观，还具有一定防眩光功能，特别适合用作手机等电子产品的壳体(如显示屏盖板、背板等)。然而，通过上述工艺得到的防眩光玻璃，指纹效果不佳。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种新型玻璃，可增加抗指纹效果，还能进一步提高防眩光效果。

具体地，第一方面，本申请提供了一种玻璃，包括玻璃基材，所述玻璃基材的一侧表面具有间隔分布的多个第一凸起，相邻的两个第一凸起之间通过第一凹部连接，且所述第一凸起的表面具有紧密排布的多个第一次级结构，所述第一次级结构为凸起状，所述第一次级结构的高度和最大横截面宽度均小于所述第一凸起。

当人手指接触本申请第一方面提供的玻璃，因第一次级结构的存在，手指与该玻璃表面的接触面积较少，不易在其上留下指纹，且该玻璃的抗划伤性能得到提升，此外，该该玻璃的漫反射能力也得到增强，因此，该玻璃能兼顾抗指纹、抗划伤、防炫光效果。

第二方面，本申请提供了一种玻璃的制备方法，包括以下步骤：

在玻璃基材的第一表面形成间隔分布的多个光阻图案；其中，所述光阻图案的宽度为80-180μm，间隔为40-180μm；

采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液对所述玻璃基材形成有所述光阻图案的表面进行蚀刻，以在未被所述光阻图案覆盖的玻璃基材表面蚀刻形成第一凹部，之后去除所述光阻图案，在相邻的所述第一凹部之间形成第一凸起；

通过第一方式或第二方式使所述第一凸起的表面形成紧密排布的多个第一次级结构及使所述第一凹部的表面形成紧密排布的多个第二次级结构，且所述第一次级结构和第二次级结构的高度和最大横截面宽度均小于所述第一凸起；其中，所述第一方式包括对所述玻璃基材形成有所述第一凸起的一侧表面采用蒙砂液进行蒙砂处理，且在所述喷砂处理之前，还在所述玻璃基材背离所述第一表面的第二表面上形成耐酸保护层，在所述喷砂处理之后，去除所述耐酸保护层；所述第二方式包括对所述玻璃基材形成有所述第一凸起的一侧表面先进行喷砂处理再采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液进行二次蚀刻。

上述制备方法操作简单，通过该方法制得的玻璃的波浪状的一侧表面可整面覆盖一层均匀分布的小凸起，该玻璃的抗指纹、抗划伤、防炫光性能均较优异。

本申请第三方面提供的玻璃的制备方法，包括以下步骤：

对玻璃基材的第一表面进行喷砂处理，以使所述第一表面形成紧密排布的多个尖状凸起；

在所述喷砂处理后的第一表面上形成间隔分布的多个光阻图案；其中，所述光阻图案的宽度为80-180μm，间隔为40-180μm；

采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液对所述玻璃基材形成有所述光阻图案的第一表面进行蚀刻，以在未被所述光阻图案覆盖的玻璃基材表面形成表面具有紧密排布的多个第二次级结构的第一凹部，所述第二次级结构为凸起状，之后去除所述光阻图案，在相邻的所述第一凹部之间得到表面具有多个所述尖状凸起的第一凸起；其中，所述尖状凸起的高度和最大横截面宽度均小于所述第一凸起；所述第一凹部的表面粗糙度低于所述第一凸起。

上述制备方法操作简单，通过该方法制得的玻璃的一侧表面具有多个大凸起和大凹部，且大凸起和大凹部表面的次级结构形貌不同，但该玻璃仍具有良好的抗指纹、抗划伤及防眩光性能。

第四方面，本申请提供了一种电子设备壳体，包括上述玻璃，或者通过上述各种方法制得的玻璃。

含有上述玻璃的电子设备壳体，能满足电子设备的抗指纹、抗划伤、防眩光的需求，市场竞争力突出。

附图说明

图1为一侧表面带有间隔分布的光阻图案的玻璃基材的一种示意图；

图2为带有第一凸起和第一凹部的玻璃基材的示意图；

图3为在图2所示的玻璃基材的背部设置耐酸保护层后的结构示意图；

图4为一些实施方式中对图3玻璃基材进行蒙砂得到的玻璃的示意图；

图5为另外一些实施方式中对图2的玻璃基材进行先喷砂再蚀刻后得到的玻璃的示意图；

图6为又一些实施方式中玻璃基材喷砂后的结构示意图；

图7为在图6的基础上形成光阻图案后的结构示意图；

图8为在图7的基础上形成的玻璃的结构示意图；

图9为在图8的基础上二次蚀刻后所得玻璃的结构示意图；

图10为本申请实施例1所得玻璃的金相表征图；

图11为本申请实施例3所得玻璃的金相表征图；

图12为本申请实施例4所得玻璃的金相表征图；

图13为本申请实施例6所得玻璃的金相表征图；

图14为对比例1所得玻璃的金相表征图。

具体实施方式

以下所述是本申请实施例的示例性实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请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申请实施例的保护范围。

请一并参阅图1至图4，本申请一些实施方式提供了一种玻璃的制备方法。该玻璃的制备方法可以包括以下步骤S101、S102、S103和S104。

S101，如图1所示，在玻璃基材10的第一表面101上形成间隔分布的多个光阻图案20。

其中，间隔分布的光阻图案20通过光刻工艺形成，具体可以包括以下步骤：

S1011，在玻璃基材的第一表面上形成光阻层；

S1012，对上述光阻层进行曝光、显影，以除去部分光阻层，得到间隔分布的多个光阻图案。

其中，光阻层可以通过涂布、干燥后形成，其整面覆盖玻璃基材的第一表面。可选地，光阻层的厚度(也即光阻图案的厚度)是2-9μm，具体可以是3μm、4μm、5μm、6μm、7μm或8μm等。其中，涂布的方式可以是是刷涂、喷涂、刮涂或旋涂等。干燥的目的将用来形成光阻层的光刻胶中的溶剂挥发，减少其流动性。可选地，干燥处理的温度可以为90-120℃。

曝光的目的是使光阻层中的感光成分发生交联反应形成交联结构，以待后续曝光区域可被显影液溶解掉(光刻胶为正性胶时)，或者未曝光区域被显影液溶解掉(光刻胶为负性胶时)。其中，曝光的方式可以是传统曝光(用紫外光隔着预定的掩模板对光阻层进行照射)，还可以是LDI(Laser Direct Imaging，激光直接成像技术)，且后者为优选。LDI不需要采用掩模板曝光，而是通过激光扫描的方式直接形成所需图像，经显影后显示出的图像更精细、形状能更多样。

显影所用的显影液通常为碱性溶液。具体可使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水等无机碱的溶液，还可以采用四甲基氢氧化铵(TMAH)、三甲基胺、三乙醇胺等有机碱。在一些具体实施例中，显影液可以是电导率为30-50mS/cm％的KOH溶液，或者是浓度为2.38％的TMAH溶液。显影过程中，显影液可以喷淋到玻璃一侧上，或者将玻璃浸泡在显影液中等。显影处理的时间可以是2-10min。在一些实施例中，在显影之后，还可以进行后烘处理，以提高光阻图案进一步固化，提升其附着力、硬度等。其中，后烘处理可以在140℃-180℃(例如150℃、160℃)的温度下进行20min-50min(如30min)。

其中，光阻图案20的横截面形状可以包括圆形、椭圆形、三角形、四边形(如梯形、矩形、菱形)、多边形(如六边形)或其他不规则形状(如星形)等中的一种或多种。

本申请实施方式中，光阻图案20的宽度W₁为80-180μm，间隔W₂为40-180μm。这里的宽度是指光阻图案20的最大横向尺寸，具体是指其横截面上尺寸最大的两点间距离，其可根据横截面的具体形状来定。例如，当光阻图案的横截面为圆形时，则最大横向尺寸即为该圆形的直径；当光阻图案的横截面为多边形时，最大横向尺寸即为该多边形的外接圆直径。本申请中光阻图案的宽度、间隔较大，可经蚀刻形成宽度较大、间隔较大的第一凸起A，进而可保证后续第一凸起A和第一凹部B的表面能形成紧密排布的次级结构(即，下文的小凸起C)，以便该次级结构的存在能降低人手指与玻璃的接触面积、增加抗指纹效果。在一些实施例中，光阻图案20的宽度为80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm或140μm等。光阻图案20的间隔为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm或140μm等。

S102，采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液对玻璃基材10形成有光阻图案20的表面101进行蚀刻，以在未被光阻图案20覆盖的玻璃基材表面蚀刻形成第一凹部(标号记作12B)，之后去除光阻图案20，在相邻的第一凹部12B之间形成第一凸起(标号记作11A)，得到如图2所示的结构。

本申请实施方式中，步骤S102中所用蚀刻液包括如下质量百分含量的各组分：20-40wt％的氢氟酸，5-15wt％的硫酸和45-75wt％的水。该蚀刻液相较于单纯的氢氟酸蚀刻液的刻蚀速率适中，且由于适量硫酸的存在，形成的第一凹部12B的表面较光滑，边缘过渡性好，表面基本无尖状毛刺存在，其与对应原光阻图案存在区域的第一凸起11A的上表面形貌接近，进而可与第一凸起11A同速率进行后续形成小凸起C的蒙砂处理等，进行可形成形貌、尺寸均一度高的小凸起C。在一些实施例中，氢氟酸在上述蚀刻液中的质量占比为22％、25％、30％、35％或38％等，硫酸在上述蚀刻液中的质量占比为8％、10％、12％或15％等。

可选地，在所述蚀刻的过程中还可以进行鼓泡，即，边鼓泡边蚀刻，这样可有利于未被光阻图案20覆盖的玻璃基材表面能均匀地被蚀刻。其中，所述蚀刻过程中的温度可以为25-28℃；蚀刻时间可以根据蚀刻深度进行调整。在一些实施例中，蚀刻时间可以为1-10min，例如是5-10min。

步骤S102的蚀刻过程中，被光阻图案20覆盖的玻璃表面几乎不受刻蚀影响，说明该光阻图案是耐酸刻蚀的，其可通过碱性溶液去除。在一些实施例中，光阻图案的去除方法包括：采用浓度为8-20wt％的强碱溶液，在40-90℃下进行超声褪镀2-8分钟。其中，强碱可以是NaOH和/或KOH。

可选地，形成第一凹部12B时的蚀刻深度在15μm-50μm的范围内。图2中的虚线可以对应于未被蚀刻前的玻璃表面(当然，对应第一凸起A的表面还是存在光阻图案的)。该蚀刻深度也是第一凸起11A的高度H，也即是第一凸起11A的顶部与第一凹部12B的底部之间的高度差。在一些实施例中，该高度H可以具体是20μm、30μm、40μm、50μm等。该高度可利于形成粗糙度Ra、Rz大的第一凸起11A，在后续处理过程中，该第一凸起不致发生结构崩塌现象，且较高的第一凸起可确保玻璃的漫反射效应进一步增强。

本申请实施方式中，自玻璃基材与第一表面101相对的第二表面102向第一凸起11A的厚度方向(图2中箭头方向)，该第一凸起11A的横截面宽度逐渐减小。其中，第一凸起11A的横截面形状包括圆形、椭圆形、三角形、四边形、多边形或其他不规则形状中的一种或多种。示例性的，第一凸起11A的形状包括圆台、类梯台、拱形状(如圆弧拱、抛物线拱、椭圆拱)等中的一种或多种。可选地，第一凸起11A的边缘斜角β在10°至小于90°的范围内。该边缘斜角是第一凸起11A的边缘与水平面的夹角，β在上述范围表明第一凸起11A的边缘较圆润，其棱角得到钝化，提升了人手指接触其时的顺滑程度和触感舒适度；此外，该具有该β的第一凸起11A的边缘不易磨损，其耐摩擦性能好。

本申请中，第一凸起11A的最大横截面宽度W₃为第一凸起11A的底部宽度。在理想情况下，第一凸起11A的顶部宽度应与光阻图案20的宽度W₁一致，但考虑到蚀刻过程中不可能完全沿竖直方向进行，位于光阻图案边缘下的玻璃也会发生一定蚀刻，使得第一凸起11A的顶部宽度小于光阻图案20的宽度、第一凹部12B的最大横截面宽度大于上述光阻图案20之间的间隔W₂，基于第一凸起11A是上窄下宽的结构，使得第一凸起11A的底部宽度W₃可基本与前述光阻图案20的宽度W₁一致，如W₃略小于或者等于W₁。类似地，相邻两个第一凸起11A之间的间隔W₄也可与前述光阻图案20之间的间隔W₂基本一致，如W₄略大于或者等于W₂。该间隔W₄对应于第一凹部12B的底部宽度(也即其最小横截面宽度)。

本申请实施方式中，第一凸起11A的最大横截面宽度W₃在80-175μm的范围内。具体地，该W₃可以为80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm或170μm等。在一些实施例中，W₃在80-140μm的范围内，在另一些实施例中，该W₃在85-120μm的范围内。

本申请实施方式中，相邻两个第一凸起11A之间的间隔W₄为50-180μm。具体地，该间隔W₄可以为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm或175μm等。在一些实施例中，W₄在50-140μm的范围内，在另一些实施例中，该W₄在80-130μm的范围内。

如本申请前文所述，宽度、间隔较大的第一凸起11A经蒙砂处理后，其表面及第一凹部12B的表面均能形成紧密排布的次级结构，增加表面粗糙感，减少与人手的接触面积。此外，需要说明的是，本申请在上述蚀刻后就去掉光阻图案，这样可保证在接下来的蒙砂处理中，第一凸起11A也能直接被充分蒙砂蚀刻，其表面也能形成均匀分布的次级结构，避免仅第一凹部12B被充分蒙砂。

S103，如图3所示，在玻璃基材10的第二表面102(第二表面102背离第一表面101)上形成耐酸保护层30。

S104，对玻璃基材形成有第一凸起11A的一侧表面采用蒙砂液进行蒙砂处理，使第一凸起11A和第一凹部12B的表面均形成紧密排布的多个小凸起C，且小凸起C的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起11A；之后去除耐酸保护层，得到如图4所示的玻璃。

上述耐酸保护层30主要是为了防止玻璃基材的第二表面102在蒙砂处理过程中被蒙砂，最终保证其正面具有防炫光效果。其中，耐酸保护层30可以是耐酸的PET膜，或者油墨层等。可选地，耐酸保护层30的厚度为20-50μm。

步骤S104中，所用蒙砂液包括如下质量百分含量的各组分：氟化氢铵25-40wt％，氟硅化铵10-15wt％，柠檬酸20-40wt％，磷酸5-10wt％，硫酸钡1.5-3wt％，碱金属氟化物1.5-3wt％，聚乙二醇1-3wt％，十二烷基磺酸钠0.1-0.3wt％，以及水15-25wt％。其中，碱金属氟化物可以包括氟化钠和/或氟化钾。该蒙砂液中，氟化氢铵、氟硅化铵为主要蚀刻物，硫酸钡和碱金属氟化物可以作为蚀刻时的遮挡物，使得小凸起C均匀分布在第一凸起11A和第一凹部12B的表面，适量的柠檬酸和磷酸可以减低蚀刻速率，便于控制小凸起C的大小、避免粗糙度过大；十二烷基磺酸钠作为分散剂，提高蒙砂液中各成分的均匀分散、确保蚀刻的均一性；聚乙二醇也可以起到一定分散作用，且能调节蒙砂液的粘度。因此，采用上述蒙砂液进行蒙砂处理，可以保证形成尺寸合适、外表圆滑、分布均匀的小凸起C。

可选地，在使用上述蒙砂液时，先将其搅拌均匀。为达到较好的蒙砂效果，可以将该蒙砂液通过喷淋方式施用到玻璃基材的一侧。进一步地，该喷淋可以在30-33℃下进行1-3min，这样可以取得更好的蒙砂效果。在一些实施例中，蒙砂液中柠檬酸的质量百分含量可以为25wt％、30wt％、35wt％或38wt％等，磷酸的质量百分含量可以为6wt％、7wt％、8wt％或9wt％等。

经蒙砂处理后，玻璃基材的呈波浪状的第一表面整面具有一层小凸起C，即，第一凸起11A表面的次级结构、第一凹部12B表面的次级结构均为小凸起C。本申请实施方式中，该小凸起C的外周轮廓线为光滑曲线，即，小凸起C的外表面光滑。

本申请实施方式中，自玻璃基材的第二表面102向第一凸起11A的厚度方向，小凸起C的横截面宽度逐渐减小。其中，小凸起C的横截面形状可以包括圆形、椭圆形及其类似形状中的至少一种。三维角度来说，小凸起C可以是拱形，如圆弧拱(如半圆拱)、抛物线拱、椭圆拱等。在一些实施例中，该小凸起C为圆弧拱，也可以口语化表述为圆点状。

本申请中，小凸起C的高度小于第一凸起11A的高度，小凸起C的最大横截面宽度小于第一凸起11A的最大横截面宽度。本申请实施方式中，小凸起C的最大横截面宽度可以在5-16μm的范围内，具体可以是5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm等；小凸起C的高度可以在1-5μm的范围内，例如为2μm、3μm或4μm。

需要说明的是，虽然上述图1-图4示出的制备方式中是在玻璃的一侧形成第一凸起11A之后，才在玻璃的另一侧形成耐酸保护层30，但可以理解的，形成耐酸保护层30的步骤S103也可以在步骤S101之前进行，或者在步骤S101之后、步骤S102之前进行。

本申请上述实施方式提供的玻璃制备方法较简单，通过上述制备方法制得的玻璃的波浪状的一侧表面上整面具有一层小凸起C，该玻璃的各方面性能较优，如当人手指按压玻璃带第一凸起11A的表面时(可称为玻璃的正面)，由于第一凸起11A的表面具有无数个均匀分布的小凸起C，手接触的基本都是小凸起C的顶点，可减少与手指的接触面积、增加抗指纹、抗油污效果等，并减少划痕在其上留痕、增加了抗划伤性能；同时还增加了玻璃表面的漫反射效应，进一步增加了防眩光效果。此外，上述第一凸起11A、小凸起C是玻璃基材一样的材质，即，最终所得玻璃是一体成型的，避免了材质与玻璃不一样的外加凸起易脱落、耐摩擦性能不佳的问题。

本申请一些实施方式还提供了一种玻璃的制备方法。该玻璃的制备方法可以包括前述步骤S101、S102，以及下述步骤S103’。

S103’，如图5所示，对玻璃基材形成有第一凸起11A的一侧表面先进行喷砂处理，再采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液进行二次蚀刻，使第一凸起11A和第一凹部B的表面均形成紧密排布的多个小凸起C。自然地，这里小凸起C的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起11A。

喷砂处理是在高气压下，将喷料以一定速率喷射到需要处理的工件表面，形成砂化表面。喷砂处理可以使第一凸起11A、第一凹部12B的表面布满尖状凸起，经蚀刻液二次蚀刻后，可以使这些尖状凸起的棱角钝化，转换为外表光滑、圆润的小凸起C(即，该小凸起C的外周轮廓线为光滑曲线)。在一些实施例中，该小凸起C为拱形，具体可以是蚕蛹状。其中，小凸起C的最大横截面宽度可以在8-40μm的范围内；高度在2-15μm的范围内。

其中，喷砂处理采用的喷料的目数为150-800目，喷砂气压为0.1-0.3MPa。这样可有助于形成外观均匀的砂化表面。所述喷料可以包括棕刚玉、白刚玉、锆砂中的至少一种，可选地，所述喷砂处理的时间为2-8min。形成的砂化表面的厚度为2-15μm。

二次刻蚀时，所用蚀刻液的组成可以如前述步骤S102所述。二次蚀刻的刻蚀的时间可以根据蚀刻深度进行调整，示例性的二次蚀刻时间可以为2-6min。

本申请实施方式提供的玻璃制备方法中，在形成大的第一凸起11A后，再经整面喷砂和蚀刻也可以形成整面覆盖玻璃波浪状表面的小凸起C。与前述步骤S104的蒙砂处理相比，该方式对玻璃材质没有特别限制，可以减少蒙砂液对玻璃材质的依赖(一般不同玻璃材料对蒙砂液的配比不太一样)，但所得小凸起C的尺寸可能略有不同，其形貌均一度可能会略有降低。

本申请另外一些实施方式还提供了一种玻璃的制备方法。该玻璃的制备方法可以包括以下步骤S201、S202和S203。

S201，对玻璃基材10的第一表面101进行喷砂处理，以使第一表面101形成紧密排布的多个尖状凸起F，如图6所示；

S202，在喷砂处理后的第一表面101上形成间隔分布的多个光阻图案20，如图7所示；

S203，采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液对玻璃基材10形成有光阻图案20的第一表面进行蚀刻，以在未被光阻图案20覆盖的玻璃基材表面形成表面具有紧密排布的多个凸起状第二次级结构的第一凹部12D，之后去除光阻图案20，在相邻的第一凹部12D之间得到表面具有多个尖状凸起F的第一凸起11E，得到如图8所示的玻璃；其中，尖状凸起F的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起11E；第一凹部12D的表面粗糙度低于第一凸起11E。

步骤S201中，喷砂处理采用的喷料的目数为150-800目，喷砂气压为0.1kg-0.3kg。这样有助于保证尖状凸起F在玻璃表面均匀分布。其中，所述喷料包括棕刚玉、白刚玉、锆砂中的至少一种，可选地，喷砂处理的时间为2-6min。

自玻璃基材的第二表面102向尖状凸起F的厚度方向(图5中的箭头方向)，尖状凸起F的横截面宽度逐渐减小。尖状凸起F可以是圆锥状、棱锥状(如三棱锥)或其他类似形状等。尖状凸起F的横截面形状可以包括圆形、三角形、四边形、多边形或其他不规则形状。

本申请中，尖状凸起F的高度小于第一凸起11E的高度，尖状凸起F的最大横截面宽度小于第一凸起11E的最大横截面宽度。本申请实施方式中，尖状凸起F的最大横截面宽度在2-10μm的范围内，具体可以是3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或9μm等。尖状凸起F的高度在2-20μm的范围内，具体可以是3μm、5μm、8μm、10μm、12μm、15μm或18μm等。

步骤S202中形成光阻图案20的方式、光阻图案20的尺寸参数可均如前述步骤S101所述，这里不再赘述。

步骤S203中所用蚀刻液的组成可以如前述步骤S102所述。第一凸起11E的最大横截面积、间隔、高度范围可以均如前文第一凸起11A。形成第一凹部12D时的蚀刻深度可以为15μm-50μm。

本申请一些实施方式中，可将步骤S203中第一凹部12D表面的第二次级结构称为凸起G，该凸起G的表面光滑。本申请实施方式中，自玻璃基材的第二表面102向第一凸起11E的厚度方向，凸起G的横截面宽度逐渐减小。其中，凸起G的横截面形状可以包括圆形、椭圆形及其类似形状中的至少一种。从三维角度来说，凸起G可以是拱形，如圆弧拱(如半圆拱)、抛物线拱、椭圆拱等。在一些实施例中，该凸起G可以是蚕蛹状的拱形。在一些实施例中，该凸起G的最大横截面宽度在8-40μm的范围内，高度在2-15μm的范围内。

前述“第一凹部12D的表面粗糙度低于第一凸起11E”，是指第一凹部12D的表面粗糙度Ra低于第一凸起11E的表面粗糙度Ra。在某些情况下这句话还可以被等价理解为凸起G的棱角情况(或圆润度)低于尖状凸起F，即，相较于尖状凸起F，凸起G的棱角被钝化，在某一些情况下，还可以被理解为凸起G的外表面光滑。

此外，由于第一凸起11E与相邻的第一凹部12D的侧面共用，可以理解的是，第一凸起11E的表面不仅具有多个尖状凸起F，还具有多个外表光滑的凸起G。具体来说，第一凸起11E的顶部表面具有多个第一凸起11E，其侧面具有多个凸起G。因此，经过上述S201、S202和S203的处理后，所得玻璃的一侧表面凹凸不平，且具有两种次级结构。即，第一凹部12D上的次级结构包括外表光滑的凸起G，第一凸起11E上的次级结构包括尖状凸起F和凸起G。

本申请上述实施方式提供的玻璃制备方法较简单，适合于各种材质的玻璃基材。通过上述制备方法制得的玻璃的一侧表面呈波浪状，具有多个大凸起和大凹部，且该波浪状的表面上还具有两种形貌的次级结构，该玻璃仍具有前文所述的抗指纹、抗划伤及防眩光效果。

本申请一些实施例中，在上述步骤S203之后，还可以包括以下步骤S204。

S204，对玻璃基材10形成有第一凸起11E的表面采用含氢氟酸和硫酸的蚀刻液进行二次蚀刻，以将尖状凸起F的棱角钝化，得到如图9所示的玻璃。

经二次蚀刻后，尖状凸起F可以转变为外表光滑的凸起F’。此时，第一凸起11E表面的次级结构也都是外表光滑的凸起。可以理解的是，在该二次蚀刻过程中，第一凹部12D的凸起G也会进一步被蚀刻，但蚀刻后得到的凸起G’仍是外表光滑的凸起，只是尺寸参数略不同，如其宽度变大(参见图9及图12)。此种情况下，该玻璃凹凸不平的一侧表面的大凹部、大凸起上均具有外表光滑的小凸起，与图4所示的玻璃结构类似。类似地，图9所示的玻璃仍具有前文所述的抗指纹、抗划伤及防眩光效果。

本申请一些实施例中，凸起F’的最大横截面宽度及高度的范围可与凸起G的范围相同。即，该凸起F’的最大横截面宽度在8-40μm的范围内，高度在2-15μm的范围内。凸起G’的最大横截面宽度在10-50μm的范围内，高度在1-15μm的范围内。

本申请实施例还提供了一种玻璃，可一并参见图4、图5、图8和图9，该玻璃包括玻璃基材10，该玻璃基材的一侧表面101具有间隔分布的多个第一凸起(第一凸起在图4和图5中的标号为11A、在图8和图9中的标号为11E)，相邻的两个第一凸起之间通过第一凹部连接(第一凹部在图4和图5中的标号为12B、在图8和图9中的标号为12D)。其中，第一凸起的表面具有紧密排布的多个第一次级结构，该第一次级结构为凸起状(该第一次级结构在图4和图5中的标号为C、在图8中的标号包括F、在图9中的标号为F’)。该第一次级结构的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起。可把第一凸起称为“大凸起”、第一次级结构称为“小凸起”。

本申请实施例提供的玻璃的一侧表面上凹凸不平，具有多个大凸起，且大凸起的表面具有多个小凸起，可减少人手指与该玻璃表面的接触面积，增加抗指纹效果，并提升抗划伤性能，还增加了该玻璃的漫反射效应，提升了该玻璃的防炫光效果。

如前文所述，第一凸起的最大横截面宽度在80-175μm的范围内；相邻两个第一凸起之间的间隔在50-180μm的范围内；第一凸起的高度在15μm-50μm的范围内。宽度宽、间隔大的第一凸起上可保证其表面能够经处理形成多个尺寸较小的第一次级结构，减少手接触面积，较高的第一凸起可确保玻璃的漫反射效应进一步增强。

本申请实施方式中，第一凹部的表面也具有紧密排布的多个第二次级结构，第二次级结构为凸起状(该第二次级结构在图4和图5中的标号为C、在图8中的标号为G、在图9中的标号为G’)。其中，第二次级结构的外周轮廓线为光滑曲线。棱角不明显的第二次级结构能提升接触时的触感舒适度。

本申请实施方式中，自玻璃基材10向第一凸起的方向，第一次级结构和第二次级结构的横截面宽度逐渐减小。这样当触碰该玻璃带第一、第二次级结构的表面时，可减少与第一、第二次级结构的接触面积。

本申请一些实施方式中，参见图4、图5、图9，第一次级结构的外周轮廓线为光滑曲线。即，第一次级结构和第二次级结构的外表面均光滑。

一些实施方式中，参见图4，第一次级结构和第二次级结构均为小凸起C，该小凸起C的最大横截面宽度在5-15μm的范围内；高度在1-5μm的范围内。

一些实施方式中，参见图5，第一次级结构和第二次级结构均为小凸起C，该小凸起C的最大横截面宽度在8-40μm的范围内，高度在2-15μm的范围内。

本申请一些实施方式中，参见图8，第一次级结构包括尖状凸起F。此时，第二次级结构无尖端，其外表面光滑。具体地，第二次级结构包括凸起G。进一步地，该尖状凸起F的最大横截面宽度在2-10μm的范围内；尖状凸起F的高度在2-20μm的范围内。凸起G的最大横截面宽度在8-40μm的范围内；高度在2-15μm的范围内。

本申请实施方式中，上述玻璃的雾度可以为60％-95％；透光率可以为80％-85％。较高的雾度代表本申请玻璃的满反射能力强，进而可说明其防眩光效果好。在一些实施方式中，该玻璃的雾度可以为80％-95％，进一步可以为85％-95％。

在1000g/cm²的压力下经钢丝绒进行摩擦测试2500个循环后(其中，每次循环的摩擦路程为1英寸)，上述玻璃带有第一凸起的表面的水滴角仍在100°以上，例如为100-125°。多次摩擦循环后，较大的水滴角代表本申请玻璃的润湿性较差，这样可减少油脂、脏污等在玻璃表面留下痕迹，进而该玻璃的抗指纹性能较好；这也侧面反映本申请提供的玻璃的耐磨损性能好，抗划伤能力强。

本申请实施例还提供了一种电子设备壳体，包括如本申请前文所述的玻璃，或者包括通过本申请前文所述的几种制备方法制得的玻璃。

采用上述玻璃作电子设备的壳体，能满足电子设备的抗指纹、抗划伤、防炫光需求，市场竞争力大。

其中，在将本申请的玻璃应用到电子设备壳体时，还可以先进行化学强化(通过离子交换法实现)，再在带有第一凸起的表面设置抗指纹膜。

采用该电子设备壳体的电子设备可以是各种消费类电子产品，如手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备(如智能手表、智能手环)、虚拟现实(Virtual Reality，VR)终端设备、增强现实(Augmented Reality，AR)、电子阅读器、电视机、摄录机、投影仪等电子产品。

以电子设备是手机、平板电脑、可穿戴产品等便携式电子设备来说，该电子设备壳体具体可以是组装在该电子设备前侧的显示屏盖板，其盖设在显示模组上；还可以是组装在该电子设备后侧的后盖。在一些实施方式中，当该电子设备是具有摄像功能的电子设备时(如手机、数码相机)，该电子设备壳体还可以是摄像头保护盖板。

下面通过具体的实施例对本申请技术方案进行进一步的说明。

实施例1

一种玻璃的制备方法，制备流程可参见图1至图4，包括以下步骤：

(1)形成光阻图案

取厚度为0.6mm的玻璃基材，在其一侧表面(可称为“正面”)涂布一层厚度为6.8μm的光刻胶，并在100℃的烤箱中烘烤4min，使光刻胶干燥；之后进行LDI曝光，曝光纹理图案为直径120μm的圆，相邻的圆之间的间隔为50μm；接着将电导率为50mS/cm的KOH溶液通过喷淋的方式进行显影，其中，喷淋时间2min，喷淋压力为28kg/cm²；最后在150℃的烤箱中进行后烘处理30min，以进一步固化光刻胶。在玻璃基材的一面上显现出多个横截面形状为圆形的光阻图案。

(2)先蚀刻再去除光刻胶，以得到大凸起

提供包括如下各组分含量的蚀刻液：35wt％的氢氟酸，15wt％的硫酸和余量水；将经过上述步骤(1)处理后的玻璃基材浸泡在该蚀刻液中，在26℃下边鼓泡边进行蚀刻5min，蚀刻深度为30μm，之后采用15wt％的NaOH溶液在80℃下超声褪镀光阻图案，得到图2所示的结构；

其中，第一凹部12B是未被光阻图案覆盖的玻璃基材表面被蚀刻后形成，相邻的第一凹部12B之间得到第一凸起11A(可称为大凸起)；第一凸起11A的横截面为圆形，边缘斜角β约为45°，高度H约为30μm，第一凸起11A和第二凹部B的其他尺寸见下文对图10的描述。

(3)在玻璃基材的背面形成耐酸保护层：

在上述玻璃基材的背面涂布一层35μm厚的耐酸油墨层。

(4)形成小凸起

提供蒙砂液，包括如下含量的各组分：氟化氢铵30wt％，氟硅化铵10wt％，柠檬酸30wt％，磷酸10wt％，硫酸钡2wt％，氟化钠2wt％，聚乙二醇2wt％，十二烷基磺酸钠0.2wt％，以及余量的水；

将该蒙砂液搅拌均匀后通过喷淋的方式喷砂到玻璃基材形成有第一凸起11A和第一凹部12B的表面，以进行蒙砂处理，之后再采用20wt％的NaOH溶液在90℃下超声褪镀20min，以去除耐酸保护层，并用清水清洗干净。其中，蒙砂处理可使第一凸起11A和第一凹部12B的表面均形成紧密排布的多个小凸起C，且小凸起C的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起11A。

图10为实施例1中蒙砂处理后玻璃的金相表征图，右图是左图的局部区域放大图，从图10可以获知，玻璃一侧表面分布的大凸起(即第一凸起11A)的最大横截面宽度在86-120μm的范围内；相邻大凸起之间的间隔约在50-60μm；大凸起上小凸起C的外周光滑，大致呈圆点状，其最大横截面宽度在6-16μm的范围内，高度约为2-3μm。

此外，采用SJ411表面粗糙度仪测得实施例1的玻璃的粗糙度Ra、Rz和Rt，其中，Ra为3.901μm，Rz为28.223μm，R_T为33.102μm。R_Z、R_T的数值说明玻璃表面的大凸起高度在30μm左右。

实施例2

一种玻璃的制备方法，制备流程可参见图1、图2和图5，其与实施例1的区别在于，在上述步骤(2)后，进行如下处理：

对玻璃基材形成有大凸起的表面先采用手动喷砂机LCL-900进行喷砂处理，再采用步骤(2)的蚀刻液进行二次蚀刻，使大凸起及其之间的凹部表面均形成紧密排布的多个小凸起。

实施例2所得玻璃正面的小凸起呈蚕蛹状，其最大横截面宽度在10-40μm的范围内，高度在2-10μm的范围内。

实施例3

一种玻璃的制备方法，制备流程可参见图6至图8，包括以下步骤：

(1)取厚度为0.6mm的玻璃基材，对其一侧表面进行喷砂处理，以使表面形成紧密排布的尖状凸起；

其中，喷砂过程采用750目的白刚玉作为喷料，以0.2MPa的气体压力下通过气枪喷射到玻璃基材上，形成的尖状凸起整面覆盖该玻璃表面；

(2)在上述喷砂后的玻璃基材形成间隔分布的光阻图案：具体过程可参见实施例1；

(3)将步骤(2)处理后的玻璃基材浸泡在与实施例1相同的蚀刻液中进行蚀刻，在26℃下边鼓泡边进行蚀刻5min，蚀刻深度为30μm，之后采用20wt％的NaOH溶液在90℃下超声褪镀光阻图案，得到图8所示的玻璃。

图8的结构示意图中，第一凹部12D是未被光阻图案覆盖的玻璃基材表面被蚀刻后形成，其表面具有紧密排布的外表光滑的凸起G，相邻的第一凹部12D之间得到表面具有多个尖状凸起的第一凸起11E，该尖状凸起的高度和最大横截面宽度均小于第一凸起11E。其中，第一凹部12D、第一凸起11E的尺寸参数基本同实施例1。

图11为实施例3所得玻璃的金相表征图。图11中圆形区域为最大宽度100-120μm的圆形大凸起，相邻大凸起之间的间距约为60μm，该大凸起的上表面上的尖状凸起为玻璃经过喷砂后的微观效果，该尖状凸起的最大横向尺寸(即，底部宽度)在2-5μm的范围内，高度在5-10μm的范围；大凸起之间是大凹部，大凹部表面分布蚕蛹状的小凸起，该蚕蛹状小凸起的最大横截面宽度在8-30μm的范围内。

此外，测得实施例3的玻璃的粗糙度Ra为3.558μm，Rz为25.324μm，R_T为30.048μm。R_Z、R_T的数值说明玻璃表面的大凸起高度在25-30μm左右。

实施例4

一种玻璃的制备方法，其与实施例3的区别在于：对步骤(3)后得到的玻璃再进行二次蚀刻，以将大凸起上的小尖状凸起的棱角钝化，转变为外表圆润的小凸起。其中，二次蚀刻的参数同步骤(3)。

图12为实施例4所得玻璃的金相表征图。从图12可以看出，玻璃的一侧表面上大凸起和大凹部表面均具有外部光滑的小凸起，且大凹部表面的小凸起总体说来一般比大凸起上的小凸起的宽度大。

实施例5

一种玻璃的制备方法，其与实施例1的区别在于：光阻图案为直径80μm的圆，相邻圆之间的间隔为50μm。

实施例5所得玻璃的一侧表面分布有大凸起(即第一凸起11A)和位于相邻大凸起之间的大凹部，其中，大凸起的最大横截面宽度W₃约为70μm，边缘斜角β为45°，高度H为15μm；相邻大凸起之间的间隔W₄约为80μm；大凸起和大凹部表面的小凸起C呈圆点状，其最大横截面宽度约为15μm。

实施例6

一种玻璃的制备方法，其与实施例3的区别在于：光阻图案为直径172μm的圆，相邻圆之间的间隔为126μm。

实施例6所得玻璃的一侧表面分布有大凸起(即第一凸起11A)和位于相邻大凸起之间的大凹部，其中从图13的玻璃金相图获知，大凸起的最大横截面宽度W₃约为172μm，边缘斜角β为30°，高度H约为20μm；相邻大凸起之间的间隔W₄约为176μm；大凸起和大凹部表面的小凸起C呈圆点状，其最大横截面宽度约为12-16μm。

为突出本申请的有益效果，设置以下对比例。

对比例1

一种玻璃的制备方法，包括以下步骤：

先在对玻璃基材的背部设置耐酸保护层，之后采用实施例1的蒙砂液直接对其正面进行蒙砂处理，然后再进行氢氟酸抛光。

图14为对比例1所得玻璃的金相表征图。从图13可以看出，对比例1所得玻璃的表面仅具有凸起和位于凸起之间的凹部，但这些凸起和凹部的表面并不具有二次结构，即，没有紧密排布的小凸起。此外，对比例1的凸起宽度较小(约在15-19μm左右)，间隔很近，约1-2μm。

对比例2

一种玻璃的制备方法，其与实施例1的区别在于：步骤(1)中，光阻图案的直径为8μm，相邻光阻图案的间隔为15μm。

结果发现，对比例2的光阻图案较小，经蚀刻形成的凸起也较小，在蒙砂处理中，这些凸起的表面并不会形成次级结构，而是发生合并，形成扁平的大凸起。这些大凸起的宽度约16-18μm，间隔约为8-10μm。

对比例3

一种玻璃的制备方法，其与实施例1的区别在于：步骤(1)中，光阻图案的直径为8μm，相邻光阻图案的间隔为15μm；步骤(2)中进行蚀刻处理后，不去除光阻图案，将带着光阻图案的玻璃基材进行蒙砂处理，再进行氢氟酸抛光。

需要说明的是，在蒙砂处理过程中，耐酸的光阻图案几乎不会被腐蚀，后续还是需要再将光阻图案去除。这样，在蒙砂处理后，仅对应未被光阻图案覆盖的区域形成蒙砂区域。

为对本申请的有益效果进行有力支持，现对各实施例和对比例的玻璃进行如下测试：

1、采用型号为BYK的透射雾影仪4725测试各玻璃的雾度和透光率；

2、采用型号为济南兰光机电技术有限公司的摩擦系数仪MD-02测试各玻璃表面的动摩擦系数Ud、静摩擦系数Us，并在1000g/cm²的压力下，采用钢丝绒(日本牌BON STARNO.0000)进行磨擦测试2500个循环(每次循环的摩擦路程为1英寸)，之后测试玻璃的水滴角。

以上测试结果汇总在下表1中。

表1

测试项目	雾度(％)	透光率(％)	Ud	Us	水滴角(°)
						实施例1	63.4	84.5	0.066	0.110	123.175
实施例2	90.2	84.7	0.089	0.149	117.835
						实施例3	93.9	83.4	0.087	0.147	115.835
实施例4	87.5	85.6	0.086	0.148	119.240
						实施例5	68.2	83.2	0.065	0.111	122.342
实施例6	94.6	83.1	0.088	0.148	116.723
						对比例1	51.1	92.1	0.051	0.087	110.745
对比例2	20.7	93.5	0.050	0.081	110.013
						对比例3	30.9	91.7	0.055	0.089	110.572

由表1可以获知，本申请实施例的玻璃的雾度较大，在60％以上，有些可在85％以上，甚至在90％以上，该玻璃的透光率合适，可在80-85％，这表明玻璃具有很好的漫反射能力，防炫光效果很好。

此外，本申请实施例的玻璃的动摩擦系数较大，其耐磨性能好，经多次摩擦实验后，留在玻璃表面的摩擦路程较短，进一步验证了其耐磨、抗划伤性能优异；此外，本申请实施例的玻璃经多次摩擦测试后，其水滴角仍较大，在100°以上，当手指触摸该玻璃表面后，不容易有指纹残留。

以上所述仅表达了本申请的几种示例性实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种玻璃，其特征在于，包括玻璃基材，所述玻璃基材的一侧表面具有间隔分布的多个第一凸起，相邻的两个第一凸起之间通过第一凹部连接，且所述第一凸起的表面具有紧密排布的多个第一次级结构，所述第一次级结构为凸起状，所述第一次级结构的高度和最大横截面宽度均小于所述第一凸起。

2.如权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述第一凸起的最大横截面宽度在80-175μm的范围内；相邻两个所述第一凸起之间的间隔在50-180μm的范围内；所述第一凸起的高度在15μm-50μm的范围内。

3.如权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，所述第一凹部的表面具有紧密排布的多个第二次级结构，所述第二次级结构为凸起状；其中，所述第二次级结构的外周轮廓线为光滑曲线。

4.如权利要求3所述的玻璃，其特征在于，自所述玻璃基材向所述第一凸起的厚度方向，所述第一次级结构和第二次级结构的横截面宽度逐渐减小。

5.如权利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述第一次级结构的外周轮廓线为光滑曲线。

6.如权利要求5所述的玻璃，其特征在于，所述第一次级结构和所述第二次级结构的最大横截面宽度均在5-16μm的范围内，高度均在1-5μm的范围内。

7.如权利要求5所述的玻璃，其特征在于，所述第一次级结构和所述第二次级结构的最大横截面宽度均在8-40μm的范围内，高度均在2-15μm的范围内。

8.如权利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述第一次级结构包括尖状凸起。

9.如权利要求8所述的玻璃，其特征在于，所述尖状凸起的最大横截面宽度在2-10μm的范围内；所述尖状凸起的高度在2-20μm的范围内；

所述第二次级结构的最大横截面宽度在8-40μm的范围内；所述第二次级结构的高度在2-15μm的范围内。

10.一种玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述蒙砂液包括如下质量百分含量的各组分：氟化氢铵25-40wt％，氟硅化铵10-15wt％，柠檬酸20-40wt％，磷酸5-10wt％，硫酸钡1.5-3wt％，碱金属氟化物1.5-3wt％，聚乙二醇1-3wt％，十二烷基磺酸钠0.1-0.3wt％，以及水15-25wt％。

12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述蚀刻液包括如下质量百分含量的各组分：氢氟酸20-40wt％，硫酸5-15wt％和水45-75wt％。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第一凹部时的蚀刻深度为15μm-50μm。

14.一种玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

15.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理采用的喷料的目数为150-800目，喷砂气压为0.1Ma-0.3MPa。

16.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第一凹部时的蚀刻深度为15μm-50μm。

17.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述第二次级结构的外表面光滑，其最大横截面宽度在8-40μm的范围内，高度在2-15μm的范围内。

18.一种电子设备壳体，其特征在于，所述电子设备壳体包括如权利要求1-9任一项所述的玻璃，或者包括通过如权利要求10-13任一项或如权利要求14-17任一项所述的制备方法制得的玻璃。