KR102450510B1 - 텍스처링된(textured) 표면 및 3-D 형상을 갖는 유리 제조 공정 - Google Patents

텍스처링된(textured) 표면 및 3-D 형상을 갖는 유리 제조 공정 Download PDF

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Abstract

텍스처링된 3-D 유리-계 기판을 형성하는 공정은 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계 및 상기 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계를 포함한다. 상기 기판의 표면 프로파일은 비-평면이다. 몇몇 구체예에서, 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계는 상기 제1 표면에 10 nm 내지 2000 nm의 평균 조도를 제공한다.

Description

텍스처링된(textured) 표면 및 3-D 형상을 갖는 유리 제조 공정
본 출원은 2016년 11월 15일 출원된 미국 가출원 번호 제 62/422,300 호의 35 U.S.C. § 119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 이의 내용은 본원에 의존되고 전체가 참조로서 본원에 포함된다.
본 개시는 텍스처링된 표면 및 3-차원("3-D") 형상을 갖는 유리-계 기판 및 텍스처링된 표면 및 3-D 표면을 갖는 유리 제조 공정에 관한 것이다.
유리 산업의 목표 및 도전 중 하나는 기능성 및 아름다움을 모두 갖는 유리를 설계 및 제조하는 것이다. 예를 들어, 3-D 형상, 눈부심-방지 표면, 우아한 외관, 및 촉감과 같은 다수의 유리한 특성을 갖는 유리에 대한 소비자 전자 시장에서의 요구가 있다.
기술은 3-D 또는 눈부심-방지 특성(예를 들어, 무광택 처리(matte finish))을 갖는 유리를 제조하기 위해 개발되어 왔다. 그러나 3-D 및 눈부심-방지 특성을 모두 갖는 유리 및 이의 대응하는 제조 공정은 아직 개발되지 않았다. 이러한 유리는 예를 들어, 전자 장치의 커버로서 유리할 것이다.
제1 관점에서, 소정의 공정은 텍스처링된 제1 표면을 생성하기 위해 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계; 및 상기 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 텍스처링된 제1 표면은 성형 동안 몰드 표면을 향하고 여기서 상기 기판의 표면 프로파일은 성형 후에 비-평면이다.
제1 관점에 따른 제2 관점에서, 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계는 상기 제1 표면에 10 nm 내지 2000 nm의 평균 표면 조도(Ra)를 제공할 수 있다.
제1 또는 제2 관점에 따른 제3 관점에서, 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계는 상기 제1 표면에 200 nm 내지 2000 nm의 평균 표면 조도(Ra)를 제공할 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제4 관점에서, 상기 공정은 또한 상기 유리-계 기판을 텍스처링하는 단계 및 성형하는 단계 후에 상기 유리-계 기판을 템퍼링하는 단계를 포함한다.
제4 관점에 따른 제5 관점에서, 상기 템퍼링은 화학적 또는 열적 템퍼링일 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제6 관점에서, 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계는 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 에칭하는 단계를 포함한다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제7 관점에서, 상기 유리-계 기판을 상기 3-차원 형상으로 성형하는 단계는 상기 유리-계 기판을 몰드 상에서 진공-형성(vacuum-forming)하는 단계를 포함한다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제8 관점에서, 상기 공정은 또한 상기 유리-계 기판보다 작은 면적을 갖는 일 이상의 기판 부분을 제공하기 위해 상기 유리-계 기판을 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
제8 관점에 따른 제9 관점에서, 상기 절단은 상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계 후 및 상기 유리-계 기판을 상기 3-차원 형성으로 성형하는 단계 전에 수행될 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제10 관점에서, 상기 3-차원 형상은 적어도 한 방향으로의 곡선을 포함할 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제11 관점에서, 상기 비-평면 유리-계 기판이 평면 표면 상에 정지해 있을 때, 상기 유리-계 기판의 적어도 일부는 상기 평면 표면 위에서 상기 유리-계 기판의 최대 두께의 적어도 1배의 거리만큼 상승될 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제12 관점에서, 상기 공정은 또한 상기 유리-계 기판의 제2 표면을 텍스처링하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제13 관점에서, 상기 유리-계 기판은 유리일 수 있다.
전술한 관점 중 어느 하나에 따른 제14 관점에서, 상기 유리-계 기판은 유리-세라믹일 수 있다.
제15 관점에서, 소정의 제품은 제1 조성물을 갖는 유리-계 기판; 텍스처링된 제1 표면; 및 3-차원 형상을 포함할 수 있고, 여기서 상기 유리-계 기판의 표면 프로파일은 비-평면일 수 있으며, 링-온-링(Ring-on-Ring) 테스트에 의해 결정된 상기 유리-계 기판의 링-온-링 파괴 하중은 상기 제1 조성물 및 텍스처링된 제1 표면을 갖는 평면 유리-계 제품의 링-온-링 파괴 하중의 10% 이내일 수 있다.
제15 관점에 따른 제16 관점에서, 상기 유리-계 기판은 템퍼링된 유리-계 기판이다.
제15 또는 제16 관점에 따른 제17 관점에서, 상기 텍스처링된 제1 표면의 평균 표면 조도(Ra)는 10 nm 내지 2000 nm일 수 있다.
제15 내지 제17 관점 중 어느 하나에 따른 제18 관점에서, 상기 텍스처링된 제1 표면의 평균 표면 조도(Ra)는 200 nm 내지 2000 nm일 수 있다.
제15 내지 제18 관점 중 어느 하나에 따른 제19 관점에서, 상기 제품은 전자 장치일 수 있고, 여기서 상기 전자 장치는 전면, 후면, 및 측면을 갖는 하우징(housing), 및 적어도 부분적으로 상기 하우징 내에 제공되는 전자 부품을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함할 수 있고, 여기서 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에, 또는 이에 인접하여 제공될 수 있다.
제19 관점에 따른 제20 관점에서, 상기 전자 장치의 하우징의 전면은 상기 유리-계 기판을 포함할 수 있다.
제19 또는 제20 관점에 따른 제21 관점에서, 상기 전자 장치의 하우징의 후면은 상기 유리-계 기판을 포함할 수 있다.
제19 내지 제21 관점 중 어느 하나에 따른 제22 관점에서, 상기 전자 장치는 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 더욱 포함할 수 있고, 상기 커버 기판은 상기 유리-계 제품을 포함할 수 있다.
제15 내지 제22 관점 중 어느 하나에 따른 제23 관점에서, 상기 유리-계 기판은 유리일 수 있다.
제15 내지 제23 관점 중 어느 하나에 따른 제24 관점에서, 상기 유리-계 기판은 유리-세라믹일 수 있다.
본원에 포함된 수반된 도면은, 본 명세서의 일부를 형성하고 본 개시의 구체예를 설명한다. 설명과 함께, 도면은 또한 개시된 구체예의 원리를 설명하고 관련 기술 분야(들)의 기술자가 개시된 구체예를 제조하고 사용할 수 있게 하는 역할을 한다. 이들 도면은 제한적인 것이 아니라, 설명의 의도이다. 본 개시가 이들 구체예의 내용에서 일반적으로 기술되지만, 이는 본 개시의 범위를 이들 특정 구체예로 한정하려는 의도가 아님이 이해되어야 한다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 동일 또는 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다.
도 1a는 몇몇 구체예에 따른 평면 기판의 사시도를 도시한다.
도 1b는 몇몇 구체예에 따른 평면 기판의 단면을 도시한다.
도 2a는 몇몇 구체예에 따른 굽은 기판의 사시도를 도시한다.
도 2b는 몇몇 구체예에 따른 굽은 기판의 단면을 도시한다.
도 3a 내지 3c는 구체예에 따른 텍스처링된 기판의 표면 피쳐(feature)의 광학 현미경 이미지를 도시한다.
도 4a 및 4b는 각각 구체예에 따른 3-D 형성 전후의 텍스처링된 유리의 표면 이미지를 도시한다.
도 5a 및 5b는 각각 구체예에 따른 3-D 형성 전후의 텍스처링되지 않은 유리의 표면 이미지를 도시한다.
도 6a는 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리의 음영도를 도시한다.
도 6a는 구체예에 따른 3-D 텍스처링되지 않은 유리의 음영도를 도시한다.
도 7a는 텍스처링되지 않은 유리 상에 형성된 진공 임프린트(imprint)를 도시한다.
도 7b는 도 7a의 진공 임프린트의 표면 프로파일을 도시한다.
도 8a는 도 7a의 진공 임프린트의 공기 면의 3-D 모델 이미지를 도시한다.
도 8b는 도 8a의 표면 프로파일 그래프를 도시한다.
도 9a는 텍스처링되지 않은 유리의 몰드 접촉 면 상에 형성된 딤플(dimple)을 도시한다.
도 9b는 도 9a의 표면 프로파일 그래프를 도시한다.
도 10a는 도 9a의 공기 면의 3-D 모델 이미지를 도시한다.
도 10b는 도 10a의 표면 프로파일 그래프를 도시한다.
도 11은 구체예에 따른 텍스처링되지 않은 표면을 갖는 3-D 유리의 몰딩 공정을 도시한다.
도12는 구체예에 따른 텍스처링된 표면을 갖는 3-D 유리의 몰딩 공정을 도시한다.
도 13은 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리의 형성 공정을 도시한다.
도 14는 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리의 형성 공정을 도시한다.
도 15는 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리를 형성하기 위한 예시적인 열 프로파일의 차트를 도시한다.
도 16은 구체예에 따른 텍스처링된 유리의 파괴 확률 플롯을 도시한다.
도 17a는 구체예에 따른 전자 장치의 정면도를 도시한다.
도 17b는 구체예에 따른 전자 장치의 배면도를 도시한다.
도 18a 내지 18d는 구체예에 따른 예시적인 텍스처링된 3-D 유리 형상의 단면을 도시한다.
다음의 예는 본 개시의 예시일 뿐, 제한은 아니다. 본 기술 분야에서 통상적으로 마주치며, 본 기술 분야의 기술자에게 자명한 다양한 조건 및 파라미터의 다른 적절한 수정 및 변경은 본 개시의 사상 및 범위 내에 있다.
본원에 개시된 제품, 및 이의 제조 공정은 3-D 형상 및 텍스처링된 표면을 갖는 유리-계 기판을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "유리-계"는 유리 및 유리-세라믹 모두를 의미한다. 이들 유리-계 기판은 우수한 미적 외관, 촉감, 및 눈부심-방지 기능을 제공한다. 텍스처링된 표면은 몰드로부터 도입되는 오염을 감소시킴으로써 3-D 몰딩 공정을 개선하고, 표면 균일성을 개선하며, 부품이 몰드로부터 분리되는 용이성을 증가시킨다. 따라서, 이들 유리-계 기판이 제조되는 공정은 제품 수율을 향상시키고 따라서 제조 비용을 감소시킨다.
텍스처링된 유리-계 표면은 표면 광택 및 반사를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 표면의 촉감을 개선할 수 있다. 텍스처링된 표면은 광-산란 및/또는 표면에 대한 조도를 생성하는 표면 상의 복수의 피쳐를 포함할 수 있다. 3-D 형상 및 표면 텍스처 모두는 기판(즉, 유리)의 미적 외관을 향상시킬 수 있다. 텍스처링된 표면 및 3-D 형상을 갖는 유리 및 유리 세라믹은 많은 적용(application)에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 낮은 표면 조도(및 낮은 투과 헤이즈 및 낮은 스파클)를 갖는 텍스처링된 표면을 갖는 3-D 유리 또는 유리-세라믹은 전자 디스플레이용 전면 커버로서 사용될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 낮은 표면 조도 Ra는 200 nm 이하이다. 몇몇 구체예에서, 낮은 투과 헤이즈는 15% 이하이다. 그리고, 예를 들어, 높은 표면 조도(및 높은 투과 헤이즈)를 갖는 텍스처링된 표면을 갖는 3-D 유리 또는 유리-세라믹은 전자 장치용 후면 커버로서 사용될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 높은 표면 조도 Ra는 200 nm 초과이다. 몇몇 구체예에서, 높은 투과 헤이즈는 15% 초과이다.
본원에 사용된 용어 "3-D 형상" 또는 "3-D 기판"(수식어 "텍스처링된"을 갖거나 갖지 않는)은 비-평면인 표면 프로파일을 갖는 것으로 정의된다. 몇몇 구체예에서, 3-D 기판은 임의의 곡률을 갖는 유리 또는 유리-세라믹이다. 몇몇 구체예에서, 3-D 기판은, 외력이 없는 평면 표면 상에 가능한 평평하게 위치될 때, 예를 들어 도 18a 내지 d에 도시된 바와 같이 표면 위로 상승된 적어도 몇몇 부분을 갖는다. 몇몇 구체예에서, 3-D 기판은 평면으로부터 0.01 mm 초과만큼 벗어나는 성형된 부분을 갖는 유리 또는 유리-세라믹으로 정의된다. 소비자 전자 제품 커버 유리에 있어서, 3-D 기판은, 몇몇 구체예에서, 평면 영역 또는 약간 굽은 영역(예를 들어, 약 400 mm 미만의 곡률 반경)을 갖는 형상을 가질 수 있다. 몇몇 구체예에서, 3-D 기판은, 또한, 예를 들어, 랩-어라운드(wrap-around) 디자인을 생성하기 위해 에지(edge) 근처에서 보다 작은 곡률 반경을 갖는 일 이상의 벤드(bend)를 가질 수 있다(예를 들어, 전체가 본원에 참조로서 포함된 미국 특허 제 8,429,937 호, 제 8,713,968 호, 및 9,010,153 호 참조). 몇몇 구체예에서, 3-D 기판은 표면 위로 유리의 최대 두께의 0.1, 0.2, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 5, 10, 15, 또는 20배, 또는 이들 값 중 임의의 2개를 끝점(endpoint)으로 갖는 임의의 범위 내의 거리만큼 상승된다.
도 1a는 구체예에 따른 평면 기판(100)을 도시한다. 몇몇 구체예에서, 평면 기판(100)은 텍스처링된 표면(102) 및 텍스처링되지 않은 표면(104)을 가질 수 있다. 몇몇 구체예에서, 두 표면은 모두 텍스처링될 수 있다. 도 1b는 구체예에 따른 평면 기판(100)의 단면도를 도시한다. 도 1b는 텍스처링된 표면(102)의 표면 피쳐(106)를 개략적으로 나타낸다. 표면 피쳐(106)를 형성하기 위한 공정(예를 들어, 에칭)은 아래에 상세하게 기술된다.
도 2a는 구체예에 따른 굽은 기판(200)을 도시한다. 몇몇 구체예에서, 굽은 기판(200)은 텍스처링된 표면(202) 및 텍스처링되지 않은 표면(204)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 2개의 표면 모두가 텍스처링될 수 있다. 굽은 기판(200)은 3-D 텍스처링된 유리 기판의 예이다. 도 2b는 구체예에 따른 굽은 기판(200)의 단면을 도시한다. 도 2b의 개략도에서, 텍스처링된 표면(202)은 표면 피쳐(206)를 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 굽은 기판(200)은 예를 들어, 평면 기판(100)과 같은 평면 텍스처링된 기판을 3-D 형성함으로써 만들어질 수 있다.
도 3a 내지 3c는 광학 현미경 하에서의 유리 기판의 텍스처링된 표면의 구체예를 도시한다. 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같이, 표면 피쳐(306)는 도 3a의 이미지로부터 도 3c의 이미지로 갈수록 점진적으로 커진다. 보다 구체적으로, 도 3a는 서브-미크론(sub-micron) 크기의 가장 긴 단면 치수를 갖는 표면 피쳐(306A)를 갖는 텍스처링된 표면의 500x 암시야(dark field) 광학 현미경 이미지를 도시한다. 도 3b는 약 10 ㎛ 크기의 가장 긴 단면 치수를 갖는 표면 피쳐(306B)를 갖는 텍스처링된 표면의 500x 명시야(bright field) 광학 현미경 이미지를 도시한다. 그리고 도 3c는 약 10 ㎛ 크기 초과, 예를 들어, 약 40 ㎛ 크기 초과의 가장 긴 단면 치수를 갖는 표면 피쳐(306C)를 갖는 텍스처링된 표면의 200x 명시야 광학 현미경 이미지를 도시한다. 다른 표면 피쳐 크기는 또한 본원에 기술된 공정을 사용하여 달성될 수 있다. 이러한 표면 피쳐는 예를 들어, 100 nm Ra 미만으로부터 1000 nm Ra 초과까지의 상이한 수준의 평균 표면 조도(Ra)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, Ra는 약 10 nm 내지 2500 nm 사이이다. 몇몇 구체예에서, Ra는 약 20 nm 내지 2000 nm 사이이다. 몇몇 구체예에서, Ra는 약 300 nm 내지 2000 nm 사이이다. 평균 표면 조도는 또한 이들 값 중 2개를 끝점으로 갖는 임의의 범위 내일 수 있다. 평균 표면 조도 Ra는 조도 프로파일의 절대값의 산술 평균(즉, 국부적인(local) 표면 높이와 평균 표면 높이의 차)으로서 정의되며 다음의 식에 의해 기술될 수 있다:
Figure 112019056394775-pct00001
.
평균 표면 조도 Ra는 Zygo® Corporation으로부터 구입 가능한 7300 Optical Surface Profiler과 같은 광학 표면 프로파일러를 사용하여 측정될 수 있다. 본원에 기술된 평균 표면 조도 Ra는 약 0.26 mm × 0.35 mm의 치수를 갖는 샘플 표면 섹션에 대해 4회 측정의 평균을 취함으로써 50 mm × 50 mm 샘플에 대해 측정된다.
도 4a 및 4b는 각각 텍스처링된 유리 기판에 대한 3-D 형성 공정 전후의 유리 기판의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 이미지를 도시한다. 도 5a 및 5b는 각각 3-D 형성 공정 전후의 텍스처링되지 않은 유리의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 이미지를 도시한다. 도 4a와 4b의 비교에서 볼 수 있는 바와 같이, 텍스처링된 유리 기판의 표면은 3-D 형성 공정 전후의 이미지 모두에서 기판 표면의 대부분에 걸쳐 배치된 다양한 크기의 표면 피쳐(406)를 갖는다. 대조적으로, 도 5a는 표면 피쳐(506)이 3-D 형성 전에 텍스처링되지 않은 유리의 표면에 걸쳐 불규칙하다는 것을 나타낸다. 그리고 3-D 형성 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 추가의 불규칙이 표면 피쳐(506)에 도시된다. 이들 이미지는 도 4a 및 4b의 유리 기판의 텍스처링된 표면이 3-D 형성 공정 동안 표면 불규칙이 생성되는 것을 방지한다는 것을 나타낸다.
이에 대한 추가의 증거가 도 6a 및 6b에 도시되며, 이는 각각 3-D 형성 공정 후의 텍스처링된 유리(600A)및 3-D 형성 공정 후의 텍스처링되지 않은 유리(600B)의 크세논 그림자 그림(shadowgraph)을 각각 도시한다. 도 6a의 균일한 그림자에 의해 표시된 바와 같이, 텍스처링된 유리(600a)의 표면은 일반적으로 불규칙이 없다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 텍스처링되지 않은 유리(600B)는 몰드로부터의 오염의 결과로서, 3-D 형성 후에, 검은 점으로 표시된 다수의 표면 불규칙(606)을 포함한다.
도 7a는 3-D 형성 공정 동안 유리 상에 위치된 진공 압력의 결과로서 텍스처링되지 않은 3-D 유리 샘플의 몰드 접촉면 상에 형성된 진공 임프린트(706)의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 경사 분포도(slope map) 이미지를 도시한다. 진공 임프린트(706)는 각각 도 7b의 705B 및 707B에 도시된 피크(705A) 및 에지(707A)를 갖는다. 도 7b는 표면을 가로지르는 진공 임프린트(706)의 높이를 나타내는 도 7a의 진공 임프린트(706)의 표면 프로파일 그래프이다.
도 8a는 유리의 공기 면, 즉, 몰드와 접촉하지 않는 유리의 면으로부터 도 7a의 진공 임프린트(706)의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 3-D 모델 이미지를 도시한다. 진공 임프린트(806)는 도 8a의 어두운 중심 영역으로 표시되는 트로프(805A) 및 도 8a의 밝은 고리 영역으로 표시되는 고리형 에지(807A)를 갖는다. 도 8b는 각각 805B 및 807B로 표시된 트로프 및 에지를 갖는 진공 임프린트(806)를 가로지르는 표면 프로파일 그래프를 도시한다.
도 9a는 그 자체가 표면 불규칙을 포함할 수 있는 몰드와의 접촉의 결과로서 텍스처링되지 않은 3-D 유리 샘플의 몰드 접촉면 상에 형성된 딤플(906)의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 경사 분포도 이미지를 도시한다. 딤플(906)은 각각 도 9b의 표면 프로파일 그래프에 905B 및 907B로 표시된 중심 인덴트(indent)(905A) 및 고리형 에지(907B)를 포함한다.
도 10a는 유리의 공기 면(즉, 비-접촉 면)으로부터의 도 9a의 딤플의 Zygo® 7300 Optical Surface Profiler 3-D 모델 이미지를 도시한다. 딤플(1006)은 각각 도 10b의 표면 프로파일 그래프 상에 1005B 및 1007B로 표시된 피크(1005A) 및 에지(1007A)를 포함한다.
전술한 도면은 유리의 3-D 몰딩으로부터 야기된 표면 불규칙을 도시하였다. 도 11 및 12는 각각 3-D 형성 공정 동안의 텍스처링되지 않은 유리 및 텍스처링된 유리의 개략적인 비교를 도시한다. 일반적으로, 유리는 몰드와 접촉함으로써 상승된 온도에서 3-D 형성된다. 일반적으로, 몰드 자체는 특정 표면 조도를 갖는다. 몰드는 또한 가열된(즉, 연화된) 유리-계 기판을 3-D 형성하기 위해 진공이 적용될 수 있도록 일 이상의 홀(hole)을 가질 수 있다. 몇몇 경우, 진공 임프린트는 진공 홀 위치에서 유리-계 기판의 표면 상에 형성될 수 있다. 또한, 몰드 물질의 일부는 유리-계 기판이 몰드 표면과 접촉할 때 유리-계 표면으로 이동할 수 있다. 이들은 모두 생산 수율을 감소시킬 수 있는 유리-계 기판 내의 원하지 않는 결함이다.
도 11은 텍스처링되지 않은 기판(1110)(예를 들어, 유리 또는 유리-세라믹)으로부터 3-D 기판을 형성하기 위한 공정(1100)을 도시한다. 단계(1102)는 텍스처링되지 않은 기판(1110) 및 몰드(1130)를 도시한다. 텍스처링되지 않은 기판(1110)은 몰드 접촉면(1112) 및 공기 면(1114)을 포함할 수 있다. 몰드(1130)는 거칠어진 몰드 표면(1132), 진공 홀(1134), 및 텍스처링되지 않은 기판(1110)을 성형하는 것을 돕는 각진 부분(1138)을 포함할 수 있다. 단계(1104)에서, 텍스처링되지 않은 기판(1110)은 또한 가열될 수 있는 몰드(1130) 상에 위치될 수 있으며, 진공은 텍스처링되지 않은 기판(1110)의 3-D 형상을 생성하도록 턴 온(turn on)될 수 있다. 몰드가 텍스처링되지 않은 유리와 접촉하면, 이는 유리 표면 형태 및 조도를 변화시킬 수 있고, 몇몇 몰드 물질을 유리-계 표면으로 이동시킬 수 있다. 진공의 탑(top) 상의 유리-계 표면 또한 변형될 수 있다. 이는 단계(1106)에 도시되며, 여기서 일단 텍스처링 되지 않은 기판(1110)이 몰드(1130)로부터 제거되면, (i) 텍스처링되지 않은 기판(1110)의 몰드 접촉면(1112)은 진공 홀(1134)에 의해 야기된 진공 변형(1116), (ii) 몰드 표면(1132)으로부터 텍스처링되지 않은 기판(1110)으로 이동된 몰드 잔류물(1118)을 포함하고, 및 (iii) 증가된 조도가 거칠어진 몰드 표면(1132)으로부터 텍스처링되지 않은 기판(1110)의 몰드 접촉면에 부여된다.
비교하면, 도 12는 텍스처링된 기판(1210)(예를 들어, 유리 또는 유리 세라믹)으로부터 3-D 기판을 형성하기 위한 공정(1200)을 도시한다. 단계(1202)는 몰드 접촉면(1212) 및 공기 면(1214)을 갖는 텍스처링된 기판(1210)을 나타낸다. 몇몇 구체예에서, 몰드 접촉면(1212)은 본원에 기술된 공정에 따라 텍스처링될 수 있다. 텍스처링된 기판(1210)이 단계(1204)에서 몰드(1230) 상에 배치될 때, 텍스처링된 기판(1210)은 몰드(1230)의 각진 부분(1238)을 따라 변형될 수 있다. 그러나, 단계(1206)에 도시된 바와 같이, 텍스처링된 기판(1210)이 몰드(1230)로부터 제거될 때, 텍스처링된 기판(1210)의 몰드 접촉면(1212)은 진공 변형 또는 몰드 잔류물을 포함하지 않는다. 이는 몰드(1230)가 텍스처링된 기판(1210)과 접촉할 때, 몰드 접촉면(1212)의 거친 표면이 텍스처링된 기판(1210)의 몰드 표면(1232)과 몰드 접촉면(1212) 사이의 연속적인 접촉을 방지하기 때문이다. 감소된 표면적 접촉은 물질 이동(즉, 몰드 잔류물에 의한 오염)을 상당히 감소시킨다. 또한, 기류가 유리-계 기판 및 몰드 표면을 완전히 밀봉하는 것을 방지하는 유리-계 기판의 표면 조도로 인해 제한되지 않기 때문에, 진공 홀 위치에서의 유리-계 기판 상의 진공 압력은 감소되어, 진공 스폿(spot)에서 큰 변형이 발생하지 않는다. 또한, 거친 몰드 표면(1232)의 피쳐를 텍스처링된 기판(1210)의 몰드 접촉면(1212) 상에 부여하는 것의 효과는 감소되거나, 몇몇 경우에, 방지될 수 있다. 전체적으로, 텍스처링된 표면의 오염 및 변형은 감소되고, 그 형태는 몰드 물질의 표면 조도에 의해 크게 영향을 받지 않는다.
도 13 및 14는 구체예에 따른 3-D 형상 및 텍스처링된 표면을 갖는 유리를 제조하기 위한 공정 흐름을 도시한다. 도 13의 공정(1300)에서, 유리의 텍스처링은 3-D 형성 전에 수행된다. 전체 유리-계 시트는 텍스처링되거나 거칠어지며, 이후 3-D 형상으로 형성되기 전에 보다 작은 조각으로 절단된다. 몇몇 구체예에서, 유리-계 기판은 화학적으로 템퍼링되거나 열적으로 템퍼링될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리-계 기판은 본 기술분야에서 공지된 바와 같이 이온-교환 공정을 통해 화학적으로 템퍼링된다. 도 14의 공정(1400)에서, 유리-계 기판의 텍스처링은 3-D 형성 후에 수행된다. 전체 시트 유리 또는 유리-세라믹은 보다 작은 조각으로 절단되고, 이후 3-D 형성되며, 이후 텍스처링되거나 거칠어진다. 몇몇 구체예에서, 유리-계 기판은 화학적 또는 열적으로 템퍼링될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 13은 제1 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리-계 기판을 형성하기 위한 공정(1300)을 도시한다. 상기 공정은 전체 유리-계 시트로 단계(1302)에서 시작된다. 단계(1304)에서, 전체 유리-계 시트는 예를 들어, 에칭과 같이, 본원에 개시된 텍스처링 공정에 따라 텍스처링된다. 단계(1306)에서, 텍스처링된 유리-계 시트는 보다 작은 크기, 예를 들어, 다수의 보다 작은 조각으로 절단된다. 단계(1308)에서, 보다 작은 유리-계 조각은 예를 들어, 도 12에 도시된 진공 몰드를 사용하여 3-D 형상으로 형성된다. 단계(1310)에서, 3-D 텍스처링된 조각은 템퍼링될 수 있다.
도 14는 제2 구체예에 따른 3-D 텍스처링된 유리-계 기판을 형성하기 위한 공정(1400)을 도시한다. 단계(1402)에서, 상기 공정(1400)은 유리 또는 유리-세라믹의 전체 시트로 시작한다. 단계(1404)에서, 유리 또는 유리-세라믹의 전체 시트는 보다 작은 크기의 조각으로 절단된다. 단계(1406)에서, 보다 작은 크기의 조각은 각각 3-D 형상으로 형성된다. 단계(1408)에서, 3-D 형성된 조각은 텍스처링된다. 단계(1410)에서, 텍스처링된 3-D 조각은 템퍼링될 수 있다.
공정(1400)에 비해 공정(1300)에 많은 이점이 있다. 첫째, 절단된 부분보다 유리 또는 유리 세라믹의 전체 시트를 텍스처링하는 것이 쉽다. 몇몇 구체예에서, 표면 텍스처링은 예를 들어 플루오르화 수소산(HF)을 함유하는 에천트(etchant) 및 암모늄 이온(NH4 +), 칼륨 이온(K+), 및 나트륨 이온(Na+)을 함유하는 염을 사용하는 습식 에칭 공정을 통해 달성된다. 몇몇 구체예에서, 유리 또는 유리-세라믹은 샌드블라스팅(sandblasting) 및 HF 에칭 공정에 의해 텍스처링될 수 있다. 일반적으로, 텍스처링 단계는 균일한 표면 텍스처링을 위해 유리 또는 유리-세라믹이 양호한 표면 청결도를 가질 것을 요구한다. 거의 균일한 품질 영역을 갖는 텍스처링된 표면을 생성하기 위한 텍스처링 공정은 어렵다. 시트 에지 근처의 영역은 시트의 중심 영역에 비해 비-균일 표면 텍스처를 갖는 경향이 있다. 공정(1300)에서, 유리 또는 유리-세라믹의 전체 시트가 먼저 텍스처링된다. 이후, 예를 들어, 에지 근처의 품질이 좋지 않은 영역은 절단될 수 있으며, 균일하게 텍스처링된 영역은 후속 3-D 형성을 위해 보다 작은 크기의 다수의 조각으로 절단될 수 있다. 공정(1400)에서, 유리 또는 유리-세라믹 부분은 텍스처링 전에 절단 및 3-D 성형되기 때문에, 표면 상의 거의 균일한 텍스처를 생성하기 위해 보다 조심스럽고 지루한 텍스처링 공정이 요구된다.
둘째, 텍스처링된 부분을 3-D 형성하는 것이 보다 쉽다. 전술한 바와 같이, 일반적으로 유리-계 기판은 몰드와 접촉함으로써 상승된 온도에서 3-D 형성된다. 일반적으로, 몰드 자체는 특정 표면 조도를 가지며 몰드는 진공을 위한 홀을 가질 수 있다. 몰드 물질의 일부는 텍스처링되지 않은 유리-계 기판에 대한 3-D 형성 공정을 도시하는 도 11에 도시된 바와 같이 유리-계 표면과 접촉함으로써 유리-계 표면으로 이동할 수 있다. 몰드가 텍스처링되지 않은 유리-계 기판과 접촉할 때, 이는 유리-계 표면 형태 및 조도를 변화시킬 수 있고, 일부 몰드 물질(도 11에서 1118로 표시됨)을 유리-계 표면으로 이동시킨다. 진공의 탑(top) 상의 유리-계 표면 또한 변형될 수 있다. 비교하면, 도 12는 텍스처링된 유리-계 기판에 대한 3-D 형성 공정을 도시한다. 몰드가 텍스처링된 유리-계 표면과 접촉하면, 거칠어진 표면은 몰드와 유리-계 표면 사이의 연속적인 접촉을 방지한다. 물질 이동(오염)은 현저하게 감소된다. 그리고 3-D 형성 동안, 기류가 제한되지 않으므로, 진공 스폿에서 큰 변형이 발생하지 않는다. 전체적으로, 텍스처링된 표면은 오염되지 않으며, 그 형태는 몰드 물질의 표면 조도에 의해 크게 영향받지 않는다.
도 15는 3-D 유리-계 기판을 형성하기 위한 3-D 형성 열 프로파일의 2개의 예를 도시한다. 다른 3-D 형성 열 프로파일이 고려되며, 이는 본 기술분야의 기술자의 지식 내이다. 몇몇 구체예에서, 3-D 형성 공정은 가열 단계(1502), 압력 단계(1504), 및 냉각 단계(1506)를 포함할 수 있다. 도 15의 플롯은 3-D 형상으로 형성된 유리의 제1 샘플에 대한 몰드 온도(1510) 및 점도(1512)의 로그를 나타낸다. 유리의 제2 샘플에 대한 몰드 온도(1520) 및 점도(1522)의 로그는 또한 도 15에 도시된다. 도 15의 x-축에 도시된 시간은 초 단위이다. 단계(1502) 동안, 유리 기판은 원하는 온도, 예를 들어, 약 740 내지 780 ℃로 가열될 수 있다. 단계(1504) 동안, 유리가 계속 가열될 수 있거나 온도는 이에 따라 증가할 수 있다. 단계(1504)에서, 압력은 몰드 상의 기판을 3-D 형성하기 위해 유리-계 기판에 적용될 수 있다. 예를 들어, 진공은 가열의 결과로서 연화된 기판으로부터 3-D 형상을 생성하기 위해 기판에 적용될 수 있다. 단계(1506)에서, 3-D 형성된 기판은 이후 냉각될 수 있다. 샘플이 냉각되면, 이는 3-D 형상을 유지할 것이다. 형상 기하 구조 및 굽힘 반경에 따라, 형성 동안의 유리 점도는 1011 Poise 내지 107 Poise 사이일 수 있다. 몇몇 구체예에서, 3-D 형성 유리-계 시트의 유리 점도는 1010 내지 108 Poise이다. 점도는 또한 이들 값 중 임의의 2개를 끝점으로 갖는 임의의 범위 내일 수 있다. 증가된 유리-계 표면 조도에 의해 생성된 유리-계 표면과 몰드 표면 사이의 감소된 접촉 면적 및 감소된 마찰로 인해, 텍스처링된 유리 표면 상의 보다 적은 임프린팅 결함 및 프레스 마크(press mark)와 같은 유사한 이점이 형성 공정, 예를 들어, 2가지 몰드 가압 및 압력 형성에서 얻어질 수 있다.
도 16은 유리 기판의 2가지 예에 대한 파괴 확률 플롯을 도시한다. 표준 이중-이온 교환 후의 텍스처링된 기판(1610)의 플롯은 표준 이중-이온 교환 후의 3-D 텍스처링된 기판(1620)에 대한 플롯과 함께 도시된다. 도 16의 플롯은 링-온-링("ROR") 피크 파괴 하중에 대한 파괴 확률을 도시한다. 본원에서 사용된 "링-온-링 테스트"는 Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperatures에 대한 ASTM C-1499-15 표준 테스트 방법에 따라, 이하의 변경으로 수행된다: (1) 샘플은 1 인치 직경 지지 링 및 0.5 인치 직경 하중 링으로 ROR 하중-파괴-테스팅에 도입되고; (2) 하중은 1.2 mm/분의 속도로 적용되며; (3) 테스팅은 50% 상대 습도에서 상온에서 수행되고; 및 (4) 링의 곡률 반경은 1/16 인치이다. 몇몇 구체예에서, 유리-계 기판의 성형은 링-온-링 테스트에 의해 결정된 유리-계 기판의 링-온-링 파괴 하중이 동일한 조성 및 텍스처링된 표면을 갖는 평면(즉, 실질적으로 평면인) 유리-계 기판의 링-온-링 파괴 하중의 10% 이내가 되도록 링-온-링 파괴 하중을 크게 변화시키지 않는다.
도 16의 플롯은 3-D 형성의 기계적 성능에 대한 영향을 도시한다. 도 16의 플롯(1610 및 1620)의 유사한 기울기는 텍스처링된 표면의 표면 강도가 3-D 형성 공정을 통해 보존됨을 나타낸다. 이는 텍스처링된 표면이 3-D 형성 공정에서 결함 형성을 방지하는 것을 돕는다는 것을 의미한다.
도 17a 및 17b는 구체예에 따른 전자 장치(1700)를 도시한다. 몇몇 구체예에서, 전자 장치(1700)는 전면(1702), 에지(1704), 및 후면(1706)을 갖는 하우징(1701); 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 하우징 내부에 있고 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 하우징의 전면에 또는 이에 인접하게 있는 디스플레이를 포함하는 전자 부품(도시되지 않음); 및 디스플레이의 위에 있도록 하우징의 전면에 또는 그 위에 있는 커버 기판(1707)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 전자 장치(1700)의 하우징(1701)의 전면(1702) 및/또는 후면(1706)은 일 이상의 홀(1708)을 가질 수 있다. 몇몇 구체예에서, 본원에 기술된 유리-계 기판은 전자 장치(1700)의 하우징(1701)의 전면(1702) 및/또는 후면(1706) 및/또는 커버 기판(1707)을 형성할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 전자 장치(1700)는 예를 들어 PDA, 태블릿, 휴대 전화, 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 스마트 폰 또는 다른 휴대용 전자 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 구체예에서, 텍스처링된 기판은 예를 들어, 전자 장치(1700)의 스피커, 마이크, 카메라 렌즈, 및/또는 플래시를 위한 일 이상의 홀(1708)을 포함할 수 있다.
도 18a 내지 18d는 본원에 기술된 공정에 따라 3-D 형성된 기판에 대한 단면의 예시적인 구체예를 도시한다. 3-D 기판(1800A 내지 D)(즉, 3-D 유리)은 텍스처링된 표면(1802A 내지 D), 텍스처링되지 않은 표면(1804A 내지 D), 및 두께 T를 포함할 수 있다. 표면 피쳐는 도시되지 않으나, 텍스처링된 표면(1802A 내지 D)은 본원에 기술된 임의의 공정에 따라 텍스처링될 수 있다. 텍스처링된 3-D 형성된 기판에 대한 다른 형상 또한 고려된다. 도 18a 내지 18d는 또한 3-D 유리/유리-세라믹(1800A 내지 D)이 놓여 있는 평면 표면 S를 도시한다. 도 18a 내지 18d에서 볼 수 있는 바와 같이, 3-D 유리/유리 세라믹(1800A 내지 D) 각각은 표면 S 위로 거리 D 만큼 상승된 적어도 일부분을 갖는다.
실시예 및 표
3-D 형성 공정 전후의 텍스처링된 유리 및 텍스처링되지 않은 유리의 샘플의 실시예 공정 및 특성이 아래에 개시된다. 이들 실시예는 본 개시를 제한하는 의미는 아니다.
실시예 1: 화학적 에칭을 사용하여 높은 헤이즈 및 조도 수준을 갖는 텍스처링된 표면 유리를 제조한다. 아래 표 3은 양-면 텍스처링 조건 및 결과에 대한 세부 정보를 제공한다. 조성 1의 유리는: 산화물 기준, mol% 단위로 57.43 mol% SiO2; 16.1 mol% Al2O3; 17.05 mol% Na2O; 2.81 mol% MgO; 0.003 mol% TiO2; 0.07 mol% SnO2; and 6.54 mol% P2O5 및 50 mm × 50 mm × 0.70 mm, 또는 130 mm × 64 mm × 0.55 mm의 길이 × 너비 × 두께를 갖는다. 에칭 전에, 유리는 클린라인 워시(cleanline wash)(초음파 보조 세제 세척)에 의해 세척된다. 화학 물질: 암모늄 불화물(NH4F); 플루오르화 수소산(HF). 에천트: 거칠기 시약 1: 6 wt% HF 및 15 wt% NH4F. 폴리싱 시약: 5 wt% HF. 공정 단계: (1) 유리는 에칭 전에 세척된다. (2) 단면 텍스처링에 대하여만: 적층 또는 잉크젯 프린팅에 의해 에칭-내성 필름으로 코팅된 하나의 유리 표면. (3) 세척된 유리 조각 또는 시트는 거칠기 시약(6 wt% HF/15 wt% NH4F) 내에서 실온에서 8분 동안 수직으로 침지된다. 이후 거칠어진 유리는 탈이온("DI")수에서 린싱되고(rinsed) 세척된다. (4) 거칠어진 유리는 원하는 헤이즈 및 조도 수준을 달성하기 위해 특정 시간 동안 폴리싱 시약에 의해 화학적으로 폴리싱된다. (5) 폴리싱된 유리는 탈이온수에 의해 세척된다. (6) 단면 텍스처링에 대하여만: 산-내성 필름을 제거하고 텍스처링된 유리를 세척한다.
실시예 2: 3-D 형성 공정의 예.
일반적으로, 유리는 상승된 온도에서의 몰딩 공정을 통해 3-D 형성된다. 공정 시간은 형상, 두께 등에 의존한다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 도 15에서, 전형적인 진공 시간은 약 60초이다. 진공 형성을 위한 총 사이클 시간은 또한 형상 및 유리 두께에 의존하지만 전형적으로 약 6분이다. 전형적으로, 조성 1을 갖는 유리의 경우, 진공은 몰드 코너 온도가 약 780 내지 785 ℃에 도달할 때 트리거링된다(triggered). 도시된 바와 같이, 예를 들어 도 15에서, 몰드 트리거링 온도는 여기서 텍스처링된 유리 샘플에 대해 780 내지 785 ℃ 미만이다.
표 1은 3-D 형성 공정 전후의 텍스처링된 유리 및 텍스처링되지 않은 유리에 대한 데이터를 나타낸다. 데이터는 샘플의 평균 표면 조도(Ra) 및 평균 표면 파형(Wa)을 포함한다. 평균 표면 파형 a는 표면 파형 프로파일의 절대값의 산술 평균으로 정의되며 다음의 식으로 기술될 수 있다:
Figure 112019056394775-pct00002
.
몰드 표면으로부터 샘플의 몰드 면 상에 생성된 딤플의 너비 및 깊이(및 대응하는 공기 면 상의 너비 및 높이)에 대한 데이터가 포함된다. 진공 홀로부터 샘플의 몰드 면 상에 생성된 진공 임프린트(VI)의 너비 및 높이(및 대응하는 공기 면 상의 너비 및 깊이)에 대한 데이터 또한 포함된다.
표 1
딤플 몰드 면 딤플 공기 면 VI 몰드 면 VI 공기 면
샘플 면 Ra
(㎛)		 Wa
(㎛)		 너비
(㎛)		 깊이
(㎛)		 너비
(㎛)		 높이
(㎛)		 너비
(㎛)		 높이
(㎛)		 너비
(㎛)		 깊이
(㎛)
텍스처링된 프리폼 1 A 0.91 0.16 -- -- -- -- -- -- -- --
B 0.91 0.15 -- -- -- -- -- -- -- --
텍스처링된 프리폼 2 A 0.93 0.15 -- -- -- -- -- -- -- --
B 0.89 0.14 -- -- -- -- -- -- -- --
텍스처링되지 않은 프리폼 1 A 0.0002 0.0005 -- -- -- -- -- -- -- --
B 0.0001 0.16 -- -- -- -- -- -- -- --
텍스처링되지 않은 프리폼 2 A 0.0002 0.15 -- -- -- -- -- -- -- --
B 0.0002 0.14 -- -- -- -- -- -- -- --
780C 형성된-텍스처링된 1 몰드 0.84 0.13 -- -- -- -- -- -- -- --
공기 0.88 0.14 -- -- -- -- -- -- -- --
780C 형성된-텍스처링된 2 몰드 0.85 0.14 -- -- -- -- -- -- -- --
공기 0.89 0.14 -- -- -- -- -- -- -- --
780C 형성된-텍스처링되지 않은 1 몰드 0.01 0.03 354 2.55 -- -- 360 0.94 -- --
공기 0.0001 0.01 -- -- 639 0.19 -- -- 250 0.51
780C 형성된-텍스처링되지 않은 2 몰드 0.011 0.034 -- -- -- -- 360 0.73 -- --
공기 0.0002 0.025 -- -- -- -- -- -- -- --
표 2는 3-D 형성 전후(각각 프리폼 및 형성으로 표시됨)의 상이한 헤이즈 및 조도 수준의 텍스처링된 유리 샘플의 특성 및 육안 검사를 제공한다. 표 2는 투과율 헤이즈, 평균 조도(Ra), 피크-투-밸리(peak-to-valley) 측정(PV), 및 평균 표면 파형(Wa)을 포함하는 텍스처링된 면 및 텍스처링되지 않은 면 모두에 대한 정보를 제공한다. 투과율 헤이즈는 Geretsried, Germany의 BYK-Gardner GmbH에 의해 공급된 Haze-Gard 미터와 같은 투시도계(transparency meter)를 사용하여 ASTM E430-11에 따라 측정된다. 피크-투-밸리 측정은 샘플링된 표면 상의 가장 높은 점과 샘플링된 표면 상의 가장 낮은 점 사이의 거리이다.
표 2
유형 설명 투과율 헤이즈(%) 텍스처링되지 않은 면 상의 Ra
(nm)		 텍스처링된 면 상의 Ra
(nm)
 텍스처링된 면 상의 PV
(nm)		 텍스처링되지 않은 면 상의 Wa
(nm)		 텍스처링된 면 상의 Wa
(nm)		 비고
A 저 헤이즈/저 Ra
(프리폼)		 3.54 0.39 53.21 713 0.65 7.24
B 고 헤이즈/고 Ra
(프리폼)		 56 0.36 567.34 6107 1.13 87.14
C 고 헤이즈/저 Ra
(프리폼)		 66.5 0.20 120.67 1563 0.55 8.65
A 저 헤이즈/저 Ra
(형성(formed))		 3.48 8.71 46.99 490 39.31 51.54 가시적인 임프린트 및 딤플 결함
B 고 헤이즈/고 Ra
(형성)		 34.7 2.97 430.17 3977 57.18 119.53 AG 면 상에 가시적인 결함 없음
B 고 헤이즈/고 Ra
(형성)		 52.1 2.02 536.74 5291 47.96 95.91 AG 면 상에 가시적인 결함 없음
C 고 헤이즈/저 Ra
(형성)		 67.6 0.23 129.51 1707 29.35 64.46 가시적인 임프린트 및 딤플 결함
전술한 바와 같이, 텍스처링된 표면은 거칠어진 표면 때문에 진공 스폿에서의 유리 오염 및 변형을 방지할 수 있다. 상이한 조도 수준의 텍스처링된 유리가 형성될 때(상기 실시예 2의 프로토콜에 따라 3-D 형성됨), 저-조도 유리(표 2의 유형 A 및 유형 C)는 AG 면으로부터의 가시적인 딤플 및 결함을 나타내는 반면, 고-조도 유리(표 2의 유형 B)는 그렇지 않다. 유형 B 및 유형 C 유리의 비교(표 2)는 결함의 형성이 조도에 의해 유도되며, 투과율 헤이즈 수준에 의해 유도되지 않음을 시사한다. 3-D 공정 동안 표면 오염 또는 결함 형성을 회피하기 위해, 적어도 200 nm 이상의 표면 조도(Ra) 수준이 제안된다.
표 3은 상기 실시예 1에 기술된 공정에 따라 형성된 양-면 텍스처링된 유리 샘플에 대한 데이터를 제공한다. 투과율 헤이즈 및 표면 조도(Ra)는 전술한 기술을 사용하여 측정되었다. 투과율은 Haze-Gard 미터를 사용하여 측정되었다. 본원에 사용되는 용어 "투과율"은 물질(예를 들어, 인클로저(enclosure) 및 이의 일부)을 통해 투과되는 주어진 파장 범위 내에서의 입사 광 출력의 퍼센트로 정의된다. 본원에 사용된 "가시 스펙트럼"은 약 420 nm 내지 약 700 nm의 파장 범위를 포함한다.
투과율 헤이즈
(%)		 투과율
(%)		 최종 두께
(mm)		 표면 조도(Ra)
(nm)		 최대 피쳐
(미크론)		 공정 단계 1
6 wt% HF-15 wt% NH4F
(분)		 공정 단계 2
5 wt% HF
(분)
109 82.8 0.699 1216 -- 8 0
104 90.8 0.676 -- 18.3 8 2
101 90.7 0.665 997 22.1 8 3.1
95 90.5 0.652 -- 25.4 8 4.5
91 90.9 0.646 -- 28.8 8 5.8
88 90.9 0.633 -- 30.6 8 7.1
82 91.1 0.618 773 31 8 8.4
78 91.3 0.605 -- 34.3 8 9.8
70 91.4 0.592 -- 35.5 8 11.1
60 92.3 0.571 -- 39 8 13.7
50 92.8 0.552 605 45 8 16.4
0 93.0 0.705 -- -- -- --
다양한 구체예가 본원에 기술되었지만, 이들은 단지 예로서 제시된 것이지, 제한은 아니다. 적응 및 변형은 본원에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 구체예의 균등물의 의미 및 범위 내인 것으로 의도됨이 명백해야 한다. 따라서, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본원에 개시된 구체예에 대해 형태 및 세부 사항의 다양한 변화가 만들어질 수 있음이 본 기술 분야의 기술자에게 명백해질 것이다. 본원에 제시된 구체예의 요소는 반드시 상호 배타적일 필요는 없으나, 본 기술분야의 당업자에 의해 인식도는 다양한 요구를 충족시키기 위해 상호 교환될 수 있다.
본 개시의 구체예는 수반된 도면에 도시된 이들의 구체예를 참조하여 본원에서 상세하게 기술되며, 여기소 동일한 참조번호는 동일 또는 기능적으로 유사한 요소를 나타내기 위해 사용된다. "일 구체예", "구체예", "몇몇 구체예", "특정 구체예" 등에 대한 언급은 기술된 구체예가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있으나, 모든 구체예가 반드시 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있는 것은 아님을 나타낸다. 또한, 이러한 문구는 반드시 동일한 구체예를 의미하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 구체예와 관련하여 기술될 때, 다른 구체예와 관련된 이러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 미치는지 여부가 명시적으로 기술되지 않았음이 본 기술분야의 기술자의 지식 범위 내임이 제시된다.
본원에 사용된 용어 "또는"은 포괄적이며; 보다 구체적으로, 문구 "A 또는 B"는 "A, B, 또는 A 및 B 모두"를 의미한다. 배타적인 "또는"은 예를 들어 "A 또는 B" 및 "A 또는 B 중 하나"와 같은 용어로 본원에 지정된다. 요소 또는 구성 요소를 기술하기 위한 부정관사 "하나의(a, an)" 및 정관사 "상기(the)"는 특정 경우에서 달리 언급되지 않는 한 이들 요소 또는 구성 요소 중 하나 또는 적어도 하나가 존재한다는 것을 의미한다.
상한 및 하한을 포함하는 수치 값의 범위가 본원에서 언급되는 경우, 특정 상황에서 달리 언급되지 않는 한, 범위는 이들의 끝점 및 상기 범위 내의 모든 정수 및 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 청구항의 범위는 범위를 정의할 때 열거된 특정 값으로 제한되지 않는다. 또한, 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 일 이상의 바람직한 범위 또는 상위 바람직한 값 및 하위 바람직한 값의 리스트로 주어지는 경우, 이는 상한 범위 또는 바람직한 값 및 하한 범위 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성되는 모든 범위를 이러한 쌍이 개별적으로 개시되는지 여부에 관계 없이 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에 사용된 용어 "약"은 양, 크기, 제제(formulation), 파라미터, 및 다른 양 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요가 없으나, 대략적이며 및/또는 보다 크거나 작을 수 있으며, 원하는 경우, 허용 오차, 전환율, 반올림, 측정 오차 등, 및 본 기술분야의 기술자에게 공지된 다른 인자를 반영할 수 있다. 용어 "약"이 범위의 값 또는 끝점을 기술하는데 사용되는 경우, 개시는 언급된 특정 값 또는 끝점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 명세서에서 범위의 수치 값 또는 끝점이 "약"을 언급하는지에 관계 없이, 범위의 수치 값 또는 끝점은 2개의 구체예: "약"에 의해 수정되는 것 및 "약"에 의해 수정되지 않는 것을 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명은 특정 기능의 구현 및 이들의 관계를 설명하는 기능적 빌딩 블록의 도움으로 전술된다. 이러한 기능적 빌딩 블록의 경계는 설명의 편의를 위해 본원에서 임의로 정의된다. 특정 기능 및 이들의 관계가 적절하게 수행되는 한, 대체적인 경계가 정의될 수 있다.

Claims (24)

  1. 텍스처링된(textured) 제1 표면을 생성하기 위해 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계; 및
    제1 표면을 텍스쳐링하는 단계 후에, 텍스쳐링된 제1 표면을 갖는 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계를 포함하며,
    여기서 상기 텍스처링된 제1 표면은 성형 동안 몰드 표면을 향하고 여기서 상기 기판의 표면 프로파일은 성형 후에 비-평면이며, 및
    여기서 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계는 10 nm 내지 2000 nm의 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 제1 표면을 제공하는, 공정.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계는 상기 제1 표면에 200 nm 내지 2000 nm의 평균 표면 조도(Ra)를 제공하는, 공정.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정은 상기 유리-계 기판을 텍스처링하는 단계 및 성형하는 단계 후에 상기 유리-계 기판을 템퍼링하는 단계를 더욱 포함하는, 공정.
  4. 청구항 3에 있어서,
    템퍼링은 화학적 또는 열적 템퍼링인, 공정.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계는 유리-계 기판의 제1 표면을 에칭하는 단계를 포함하는, 공정.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리-계 기판을 상기 3-차원 형상으로 성형하는 단계는 상기 유리-계 기판을 몰드 상에서 진공-형성(vacuum-forming)하는 단계를 포함하는, 공정.
  7. 청구항 6에 있어서,
    유리-계 기판을 몰드 상에서 진공-형성하는 단계는 텍스쳐링된 제1 표면 상에 진공 압력을 적용하는 단계를 포함하는, 공정.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정은 유리-계 기판보다 작은 면적을 갖는 일 이상의 기판 부분을 제공하기 위해 유리-계 기판을 절단하는 단계를 더욱 포함하는, 공정.
  9. 청구항 8에 있어서,
    절단 단계는 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계 후, 및 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계 전에 수행되는, 공정.
  10. 청구항 1에 있어서,
    3-차원 형상은 적어도 한 방향으로의 곡선을 포함하는, 공정.
  11. 청구항 1에 있어서,
    비-평면 유리-계 기판이 평면 표면 상에 정지(at rest)해 있을 때, 상기 유리-계 기판의 적어도 일부는 상기 평면 표면 위로 상기 유리-계 기판의 최대 두께의 적어도 1배의 거리만큼 상승되는, 공정.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정은 유리-계 기판의 제2 표면을 텍스쳐링하는 단계를 더욱 포함하는, 공정.
  13. 청구항 1에 있어서,
    유리-계 기판은 유리인, 공정.
  14. 청구항 1에 있어서,
    유리-계 기판은 유리-세라믹인, 공정.
  15. 청구항 1에 있어서,
    유리-계 기판의 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계는 유리-계 기판의 제1 표면을 에칭하는 단계 및 유리-계 기판의 제1 표면을 폴리싱하는 단계를 포함하는, 공정.
  16. 청구항 1에 있어서,
    성형 동안 유리-계 기판의 점도는 107 Poise 내지 1011 Poise 범위인, 공정.
  17. 청구항 1에 있어서,
    성형 동안 유리-계 기판의 점도는 108 Poise 내지 1010 Poise 범위인, 공정.
  18. 청구항 1에 있어서,
    몰드 표면은 일 이상의 진공 홀을 포함하고, 여기서 유리-계 기판을 성형하는 단계는 유리-계 기판을 몰드 표면 상에서 진공-형성하기 위해 텍스쳐링된 제1 표면 상에 진공을 적용하는 단계를 포함하는, 공정.
  19. 텍스처링된 제1 표면을 생성하기 위해 유리-계 기판의 제1 표면을 텍스처링하는 단계, 여기서 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계는 제1 표면의 평균 표면 조도를 증가시키며; 및
    제1 표면을 텍스쳐링하는 단계 후에, 텍스쳐링된 제1 표면을 갖는 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계를 포함하며,
    여기서 상기 텍스처링된 제1 표면은 성형 동안 몰드 표면을 향하고 여기서 상기 기판의 표면 프로파일은 성형 후에 비-평면이며, 및
    여기서 유리-계 기판을 3-차원 형상으로 성형하는 단계는 유리-계 기판을 몰드 상에서 진공-형성하는 단계를 포함하는, 공정.
  20. 청구항 19에 있어서,
    유리-계 기판을 몰드 상에서 진공-형성하는 단계는 텍스쳐링된 제1 표면 상에 진공 압력을 적용하는 단계를 포함하는, 공정.
  21. 청구항 19에 있어서,
    유리-계 기판의 제1 표면을 텍스쳐링하는 단계는 유리-계 기판의 제1 표면을 에칭하는 단계를 포함하는, 공정.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
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