TWI579250B - 具有壓縮應力平衡的抗眩光玻璃片及其方法 - Google Patents

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Description

具有壓縮應力平衡的抗眩光玻璃片及其方法 相關申請案之交叉引用
本申請案根據專利法之規定，主張於2010年11月30日提出申請之美國臨時申請案第61/418,133號之優先權之權益，依賴該美國臨時申請案之內容且該美國臨時申請案之內容以引用方式全文併入本文中。
本發明係關於具有壓縮應力平衡之抗眩光玻璃片及其方法。
本揭示案大體而言係關於抗眩光表面、併入有抗眩光表面之抗眩光製品以及製造及使用抗眩光表面及製品之方法。
本揭示案提供抗眩光玻璃表面及併入有抗眩光表面之抗眩光製品(諸如，薄片)。本揭示案亦提供具有壓縮應力平衡之抗眩光玻璃片以及製造及使用玻璃片之方法。
在實施例中，所揭示之製品以及所揭示之製造及使用方法提供一或多個有利的特徵或態樣，包括(例如)如下所述之特徵或態樣。在請求項中之任一項中所述之特徵或態樣通常適用於本發明之所有方面。請求項中之任一項中之任何所述的單個或多個特徵或態樣可與任何其他一或多個請求項中之任何其他所述特徵或態樣組合或交換。
定義
「抗眩光」、「AG」或類似術語代表接觸本揭示案之製品(諸如，顯示器)之處理表面的會改變之光之物理轉變，或代表將自製品表面反射的光改變成為漫反射而非鏡面反射之性質。在實施例中，可藉由機械蝕刻或化學蝕刻產生AG表面處理。抗眩光不減小自表面反射的光之量，而僅改變反射光之特性。由抗眩光表面反射之影像無尖銳邊界。與抗眩光表面相反，抗反射表面通常為經由使用折射指數變化及(在一些實例中)破壞性干涉技術來減少光自表面之反射之薄膜塗層。
「光學散射」或類似術語代表與光擴散之微觀、中觀或巨觀來源無關的與材料或表面相互作用之光的任何量之擴散(即，非鏡面)反射或透射行為。
藉由標題為「Standard Test Methods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of Coating Surfaces」之ASTM程序D5767(ASTM 5767)之方法A，來定義「反射影像清晰度」、「影像清晰度」、「DOI」或類似術語。根據ASTM 5767之方法A，以鏡面視角及以略偏離鏡面視角之角度在玻璃製品之至少一個粗糙化的表面上進行玻璃反射比因數量測。將自該等量測中獲得之值組合以提供DOI值。可根據方程式(1)計算DOI：
其中Rs為鏡面方向中之反射比之相對幅度，而Ros為偏離鏡面方向中之反射比之相對幅度。除非另作說明，否則可藉由對跨越遠離鏡面方向0.2°至0.4°之角範圍之反射比求平均來計算Ros。可藉由對跨越集中在鏡面方向±0.05°之角範圍之反射比求平均來計算Rs。如ASTM程序D523及D5767中所規定的，使用測角光度計(Novo-gloss IQ，Rhopoint工具)量測Rs及Ros，按經認證的黑色玻璃標準校準該測角光度計。Novo-gloss工具使用偵測器陣列，其中鏡面角環繞偵測器陣列中之最高值定中心。亦使用1-側面(耦接至玻璃後端之黑色吸收體)方法及2-側面(來自兩個玻璃表面之允許反射，無任何物耦接至玻璃)方法來評估DOI。1-側面量測允許針對玻璃製品之單個表面(例如，單個粗糙化的表面)決定光澤度、反射比及DOI，而2-側面量測允許針對整個玻璃製品決定光澤度、反射比及DOI。可自針對如上所述Rs及Ros所獲得的平均值計算Ros/Rs比率。「20° DOI」或「DOI 20°」代表DOI量測，其中如ASTM D5767中所述，光與玻璃表面之法線偏離20°入射於樣品上。可在暗室或封閉空間中最佳地執行使用2-側面方法進行的DOI量測或普通光澤度量測，以使當無樣品時該等性質之量測值為零。對抗眩光表面而言，通常理想的為，DOI相對較低而方程式(1)之反射比比率(Ros/Rs)相對較高。此舉產生模糊的或朦朧的反射影像之視覺。在實施例中，當使用1-側面方法量測以與鏡面方向成20°之角度進行量測時，玻璃製品之至少一個粗糙化的表面具有大於約0.1、大於約0.4及大於約0.8之Ros/Rs。使用2-側面方法，與鏡面方向成20°之角度的玻璃製品之Ros/Rs大於約0.05。在實施例中，針對玻璃製品由2-側面方法所量測之Ros/Rs大於約0.2，且大於約0.4。由ASTM D523所量測之普通光澤度不足以區分具有強鏡面反射分量(清晰的反射影像)之表面與具有弱鏡面分量(模糊的反射影像)之彼等表面。此情形可歸因於小角度散射效應，使用根據ASTM D523所設計之普通光澤計不可量測該等小角度散射效應。
「平衡」或類似術語代表(諸如)藉由使力或性質平衡而以平衡狀態(例如，具有相等或平衡的張力)產生或存在的一些東西。因此，在實施例中，針對根據本揭示案處理之薄片之每一個側面所量測的壓縮應力值為平衡的、實質上相同的或處於平衡。
「透射混濁度」、「混濁度」或類似術語代表涉及表面粗糙度之特定表面光散射特性。下文更詳細地規定了混濁度量測。
「粗糙度」、「表面粗糙度(Ra)」或類似術語代表(微觀水平或微觀水平以下)不平的或不規則的表面狀況，諸如如下所述之平均均方根(root mean squared;RMS)粗糙度或RMS粗糙度。
「波紋度」或類似術語代表：當將玻璃片放在平面量測台上時，自玻璃片之單個側面或表面之最高點至最低點的最大高度變化，不包括前後厚度變化。波紋度表示薄片之整體曲率，或者波紋度表示薄片與平面度之偏差。(例如)形成製程、剩餘應力且類似考慮物或上述各者之組合可引起波紋度。波紋度為樣品表面高度之長波變化，至多為且包括樣品之整個大小。替代性術語為「翹曲」，「翹曲」就本申請案之目的而言與波紋度同義或一致。製成的玻璃片之翹曲可視(例如)初始玻璃片或輸入玻璃片之翹曲而定。
「平均波紋度」或類似術語代表(例如)兩個或兩個以上樣品之波紋度之估值或算術平均值的近似值。
「粗糙化的」、「進行粗糙化」或類似術語代表(例如)使玻璃片之至少一個表面粗糙或比在進行(例如)所揭示之粗糙化或蝕刻處理之前的表面更粗糙(或具有不平的或起伏的表面)。
「光澤度」、「光澤度水準」或類似術語代表(例如)表面光澤、亮度或發亮，並且更特定言之代表根據ASTM程序D523按標準(諸如，經認證黑色玻璃標準)校準之鏡面反射比量測。通常以20°、60°及85°之入射光角度執行普通光澤度量測，其中最常用的光澤度量測是在60°下執行的。然而，鑒於該量測之寬受光角，普通光澤度通常不能區分具有高反射影像清晰度(DOI)值之表面與具有低反射影像清晰度值之表面。玻璃製品之抗眩光表面具有根據ASTM D523所量測之高達90 SGU(標準光澤度單位)之光澤度(即，相對於特定角度之標準自樣品鏡面反射而來的光之量)，且在實施例中，玻璃製品之抗眩光表面具有約20 SGU至約80 SGU之光澤度。
「ALF」或「平均特性最大特徵尺寸」或類似術語代表如下文進一步論述之沿x軸方向及y軸方向之表面特徵變化量測。
「火花」、「顯示火花」或類似術語代表至少一個粗糙化的玻璃表面之特徵尺寸與所關注的圖元間距(尤其是最小圖元間距)之間的關係。通常藉由人對置放於圖元化顯示器附近之材料的視覺檢測，來評估顯示「火花」。據發現，ALF及ALF與顯示「火花」之關係對具有不同表面形態(包括具有變化的組合物及微粒塗層聚合物材料之玻璃)之不同材料而言為有效度量。在多個不同樣品材料及表面形態記憶體中，存在平均最大特性特徵尺寸(average largest characteristic feature size;ALF)與顯示火花嚴重性的視覺評估之間的強烈相關。在實施例中，玻璃製品可以為形成顯示系統之一部分之玻璃板。顯示系統可以包括圖元化影像顯示板，該圖元化影像顯示板安置於玻璃板附近。顯示板之最小圖元間距可以大於ALF。
「均勻性」、「均勻的」或類似術語代表(例如)看起來均質之化學蝕刻表面，且不含視覺上可偵測之條紋、針孔、斑點及類似缺陷。或者，均勻性可以為混濁度、DOI及光澤度之量測。在實施例中，薄片內量測值之變化小於平均值的約10%。視覺檢測方法係基於人觀察者之肉眼。通常，將樣品置放於具有黑色背景之500+/-200勒克司(Lux)螢光下方，且觀察者之眼睛與樣品之間的距離為30+/-5 cm。在檢測期間，通常將樣品自開始位置旋轉約±45°。
「包括」或類似術語意謂著涵蓋(但不限於)包括的及並非互斥的。
在實施例中，「實質上由......組成」代表(例如)具有抗眩光表面之製品，代表抗眩光製品，代表製造具有抗眩光表面之抗眩光製品及抗眩光製品之前驅物、併入具有抗眩光表面之製品之裝置、或本揭示案之任何設備的方法，且「實質上由......組成」可以包括申請專利範圍中所列舉之組件或步驟，以及不會實質上影響組合物、製品、設備或製造及使用本揭示案之方法的基本性質及新穎性質之其他組件或步驟，諸如特定反應物、特定添加劑或成分、特定藥劑、特定表面改質劑或調節劑或者選定的類似結構、材料或製程變數。可實質上影響本揭示案之組件或步驟之基本性質或者可給予本揭示案不良特性之項目包括(例如)具有令人討厭的高眩光性質或高光澤度性質之表面，該表面(例如)具有超過本文中所定義且規定之值(包括中間值及範圍)的混濁度、影像清晰度、表面粗糙度、均勻性或上述各者之組合。
如本文所用，除非另有規定，否則不定冠詞「一」及其相應定冠詞「該」意謂著至少一個、或一或多個。
可使用為本領域技術人員所熟知之縮寫(例如，「h」或「hr」為小時、「g」或「gm」為克、「mL」為毫升及「rt」為室溫、「nm」為奈米，及類似縮寫)。
針對組件、成分、添加劑及類似態樣以及上述各者之範圍所揭示之特定值及較佳值僅用於說明；該等值並非排斥其他定義值或定義範圍內之其他值。組合物、製品、設備及本揭示案之方法可以包括任何值或值之任何組合、特定值、更特定值及本文所述之較佳值。
在實施例中，本揭示案適用於(例如)薄的化學強化玻璃片，諸如離子交換玻璃。在實施例中，本揭示案係關於薄的化學強化玻璃片之波紋度降低，該薄的化學強化玻璃片在玻璃片之至少一個側面上(諸如，在玻璃片之一個側面而非另一個側面上)具有抗眩光(AG)處理。在實施例中，玻璃片之一個側面可以具有比另一個側面更高的表面粗糙度。較粗糙的表面產生光學散射，而薄片之較不粗糙的表面可以為光學上光滑的或幾乎光滑的。
在(例如)美國專利第3,616,098號、第4,921,626號及第6,807,824號中描述了玻璃蝕刻製程及粗糙化製程。
存在許多原因導致在玻璃片上產生抗眩光表面或粗糙化的表面。一個原因為自玻璃反射之反射鏡影像之銳度降低，從而在一些應用中產生更令人愉悅的視覺外觀。當玻璃用作電子顯示裝置之蓋玻璃時，反射鏡反射銳度之該降低可產生顯示之較佳可見度(可見性)、降低的視覺疲勞及較佳的使用者體驗。根據ASTM D5767，且如共同擁有且讓渡之同在申請中申請案第USSN 61/242,529號中所論述，可將反射鏡反射之降低銳度定量為降低之反射影像清晰度或DOI。當玻璃片用作觸敏裝置中之蓋子時，粗糙化的表面可進一步改良手指、觸針(筆)或類似尖頭物件在降低黏黏之情況下在觸控式裝置之表面上「滑動」之能力，從而可提供(例如)觸控式輸入之改良準確性、改良使用者效能、降低疲勞及由使用者使用的改良可用性知覺。對於為什麼產生單側抗眩光玻璃片(即，僅在一個側面上具有粗糙化的表面之玻璃片)可更理想或更實際，存在若干個原因。一個原因係關於玻璃之目標用途。在一些應用中，玻璃可用作觸控式感測器沈積之基板，其中該玻璃可以理想地具有一個對感測器沈積而言為平面的且相對光滑的表面，且另一個表面係粗糙的。粗糙的表面面朝觀察者以達成上述光學效應或觸覺效應。同樣，視目標應用而定，經抗眩光處理之玻璃可在背側(非觀察者側)上與其他組件結合，該等其他組件諸如黏著劑、觸控式感測器平板、黑色印刷邊界或標誌、抗分裂薄膜、LCD組件及類似組件。在該等應用中之一些應用中，可能有用的為具有平的背側表面，以改良(例如)與其他組件之結合、以使在結合製程中捕獲的氣泡最小化，或以上兩者。額外的原因可能包括處理玻璃以產生均勻的抗眩光表面之簡易性或成本。在本揭示案之產品之許多應用中，僅使玻璃之一個側面粗糙化可能更加成本有效。在涉及化學蝕刻之製程中，當僅使玻璃片之一個側面粗糙化時，使用較少化學蝕刻劑。在涉及遮罩之製程(諸如，在共同擁有且讓渡之同在申請中申請案第USSN 61/329,936號及第USSN 61/329,951號中所揭示之彼等製程)中，可以將遮罩材料塗覆於薄片之單個側面以降低成本、提高搬運之簡易性且降低材料使用量。在涉及在(例如)類似運送機之運輸系統上傳送玻璃之製程中，並不需要使與運輸機接觸之玻璃表面粗糙化，因此消除了有關與運輸機接觸可能會干擾粗糙化製程之均勻性的顧慮。可視需要藉由阻障薄膜或塗層保護玻璃片之非粗糙化表面，以保留彼表面之平面度或品質。假設顯示裝置之粗糙化的表面面向觀察者，尤其當抗眩光玻璃片之背側橫跨整面與其他組件完全結合時，藉由將抗眩光處理於單個側面上執行不會過分降低光學抗眩光效應。
任何合適的製程可用於使玻璃片表面粗糙化。在共同擁有且讓渡之同在申請中專利申請案第USSN 61/329,936號、第USSN 61/329,951號、第USSN 61/242,592號及第USSN 12/730,502號中揭示了一些可適用之粗糙化製程。在共同擁有之申請案中所揭示之製程主要使用濕式化學蝕刻。然而，可選擇其他製程，諸如研磨、熱粗糙化、噴砂、雷射切除、反應離子蝕刻、電漿蝕刻及類似粗糙化方法或上述各者之組合。
玻璃片之波紋度通常為不良的，但該波紋度在一定程度上可能為不可避免的。可能重要的為因許多原因使玻璃片波紋度最小化，該等原因(例如)為使光學畸變最小化、提供與顯示元件之足夠的配合、或在玻璃表面上有效地實施均勻塗覆或沈積製程，該玻璃表面諸如用以形成透明傳導層之彼等玻璃表面，該等透明傳導層用於LCD或觸控式感測器中。就製程角度來看，可以在多個階段引入玻璃片之波紋度。玻璃熔融及退火會影響玻璃應力狀態且可引入波紋度。玻璃研磨、拋光或蝕刻(為了使表面粗糙化或光滑化)亦可經由表面應力引入(諸如，與「Twyman效應」有關的引入)引入波紋度。離子交換或化學強化、熱回火或類似熱處理亦可影響玻璃波紋度。產品波紋度之最終絕對水準可以為(例如)在該等製程步驟中之每一個製程步驟或任何製程步驟中所引入之波紋度之某種組合。若在初始熔融及形成期間引入高波紋度，則該高波紋度可以被傳至隨後的製程中。
若在蝕刻程序中之一或多個蝕刻程序期間翹曲增大，則增大的翹曲應為可偵測的、可量測的且可與初始翹曲區分的。初始翹曲為在經受本發明之處理步驟中之任何處理步驟之前針對玻璃片所量測之翹曲；通常為緊接在初始熔融及形成之後所量測之翹曲。在實施例中，製成的玻璃片之翹曲可高度依賴於初始玻璃片或輸入玻璃片之翹曲。
在實施例中，本揭示案提供化學強化玻璃片，該化學強化玻璃片包含：光滑的第一側面；以及粗糙的第二側面，其中光滑的第一側面之壓縮應力值與粗糙的第二側面之壓縮應力值實質上處於平衡。
「實質上處於平衡」或「實質上相同的壓縮應力值」意謂著光滑的第一側面及粗糙的第二側面具有第一側面及第二側面之各個壓縮應力值之小於約10%的相對差。在替代術語或等效術語中，所得化學強化玻璃片之每一個側面上之壓縮應力的量為實質相同的，該所得化學強化玻璃片具有單個粗糙化的側面且具有經化學強化之兩個側面。
在實施例中，光滑的第一側面之壓縮應力值與粗糙的第二側面之壓縮應力值之間的差可以(例如)小於約2%。
光滑的第一側面之壓縮應力值可以(例如)大於約400 MPa，粗糙的第二側面之壓縮應力值可以(例如)大於約400 MPa，且玻璃片之兩個側面之間的壓縮應力值差可以(例如)小於約10MPa。
在實施例中，化學強化玻璃製品可以含有大於約2莫耳%之Al2O3、ZrO2或Al2O3及ZrO2兩者。在實施例中，化學強化玻璃製品可以具有(例如)大於約350MPa之表面壓縮應力及大於約15微米之離子交換層深度。在實施例中，化學強化玻璃製品可以含有小於約4莫耳%之CaO。在實施例中，光滑的第一側面可以具有(例如)小於約10nm之RMS粗糙度，而粗糙的第二側面可以具有(例如)大於約50nm之RMS粗糙度。
經處理之薄片可以具有(例如)抗眩光性質，諸如具有小於約90之20度反射DOI及小於約50之透射混濁度。
薄片可以具有(例如)至少200mm×200mm之大小，且在進行化學強化後之薄片之最大波紋度可以(例如)小於約200微米。
在實施例中，本揭示案提供控制玻璃片中之壓縮應力之方法，該方法按順序包含以下步驟：用粗糙劑(即，粗糙化蝕刻劑)使玻璃片之一個側面粗糙化；用非粗糙化蝕刻劑來蝕刻玻璃片之兩個側面，該玻璃片具有單個粗糙化的側面；以及將所得玻璃片之兩個側面化學強化，該所得玻璃片具有單個粗糙化的側面，其中所得玻璃片之每一個側面上之壓縮應力實質上相同。
粗糙化步驟在玻璃片或製品之經處理區域上產生約50nm RMS或約50nm RMS以上之表面粗糙度，或產生比在進行粗糙化之前的玻璃片之一個側面上的初始粗糙度或輸入粗糙度大至少100%的粗糙度。
在實施例中，當使用非粗糙化蝕刻劑完成蝕刻步驟時，該蝕刻步驟使任一個側面之表面粗糙度增大不超過約20nm RMS。
藉由離子交換介質(諸如，熔融鹼性鹽)及類似離子交換介質以及方法完成所得玻璃片之兩個側面之化學強化步驟，該所得玻璃片具有單個粗糙化的側面。
粗糙化蝕刻劑可以為(例如)HF、任何其他礦物酸、或上述各者之混合物，且使玻璃片之一個側面粗糙化的步驟可以包含(例如)使用蝕刻劑、遮罩、多孔遮罩、噴砂、研磨、熱粗糙化、雷射切除、反應離子蝕刻、電漿蝕刻或上述各者之組合。可以選擇非粗糙化蝕刻劑中之酸之濃度或酸的組合之濃度，以使非粗糙化蝕刻劑不會產生顯著的粗糙度。
在實施例中，所揭示之方法可以進一步包含以下步驟：首先，在粗糙化製程之前用阻障薄膜保護玻璃片之一個側面，以使粗糙化步驟在薄片之未受保護之側面上產生表面粗糙度。
在實施例中，玻璃片可以具有(例如)光學上光滑的一個側面，該光學上光滑的側面沒有可見光散射，而相反側面可以具有光學上粗糙的表面，該光學上粗糙的表面具有光散射性質。
在實施例中，使用離子交換介質來強化兩個側面之步驟可以使玻璃片強化，以使玻璃片之兩個側面之間的平均壓縮應力之差可以小於表面壓縮應力之組合平均值(例如)的約2%。在實施例中，薄片之粗糙化的單個側面可以具有(例如)大於約50 nm之RMS粗糙度，而非粗糙化表面可以具有(例如)小於約10 nm之RMS粗糙度(在將薄片之兩個側面化學強化之前及之後該等粗糙度值實質上相同)。所得玻璃片中之翹曲的量可以為(例如)約1微米至約250微米、約5微米至約200微米、約10微米至約150微米，及類似值(包括中間值)。所得玻璃片可以具有約0.1 mm至約3 mm之厚度，且該所得玻璃片可以展現理想的抗眩光性質。
在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為約2 mm或約2 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有光學上光滑的表面，該光學上光滑的表面沒有可見光散射，而相反表面具有光學上粗糙的表面，該光學上粗糙的表面提供光散射性質。當進行化學強化時，薄片在薄片之每一個表面上可以具有大於(例如)400 MPa之壓縮應力，且玻璃片之兩個側面之間的平均壓縮應力之差小於表面壓縮應力之組合平均值的2%。在實施例中，玻璃片之兩個相反表面上之壓縮應力可以為(例如)統計學上不可區分的。
在實施例中，本揭示案提供厚度為約2 mm或約2 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有大於約50 nm之RMS粗糙度，而相反表面具有小於約10 nm之RMS粗糙度。
在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為約2 mm或約2 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有大於約50 nm之RMS粗糙度，而相反表面具有小於約10 nm之RMS粗糙度，其中薄片之透射混濁度小於約50%而薄片之20度DOI小於約90。在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為1.25 mm或1.25 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有光學上光滑的表面，該光學上光滑的表面沒有可見光散射，而相反表面具有光學上粗糙的表面，該光學上粗糙的表面提供光散射。當將薄片化學強化，從而產生大於400 MPa之表面壓縮應力時，所得薄片展現比具有兩個光學上光滑的表面(即，無表面粗糙化)之相同或類似玻璃組合物之薄片(使用相同的輸入熔融及形成製程製造該薄片)大不到約兩(2)倍之最大波紋度(波紋或邊緣升高之最大高度)。
在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為約1.25 mm或約1.25 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有光學上光滑的表面，該光學上光滑的表面沒有可見光散射，而相反表面具有光學上粗糙的表面，該光學上粗糙的表面產生光散射。當將薄片之兩個側面化學強化以產生大於約400 MPa之表面壓縮應力時，所得薄片展現比在進行化學強化之前的相同薄片大不到約三(3)倍之最大波紋度(波紋或邊緣升高之最大高度)。
在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為約1.25 mm或約1.25 mm以下之玻璃片，其中薄片之一個表面具有光學上光滑的表面，該光學上光滑的表面沒有可見光散射，而相反表面具有光學上可見量之粗糙度，從而產生光散射，其中薄片之透射混濁度可以(例如)小於約50%而薄片之20度DOI小於約90。當將薄片化學強化，從而產生大於約400 MPa之表面壓縮應力時，所得薄片展現比具有兩個光學上光滑的表面(即，無表面粗糙化)之相同或類似玻璃組合物之薄片大不到約兩(2)倍之最大波紋度(波紋或邊緣升高之最大高度)。
在實施例中，本揭示案提供展現抗眩光性質之厚度為約0.75 mm或約0.75 mm以下之玻璃片，其中一個表面具有大於約40 nm之RMS粗糙度，而相反表面具有小於約10 nm之RMS粗糙度。當將薄片之200×200 mm部分化學強化以產生大於400 MPa之表面壓縮應力時，所得200×200 mm薄片展現小於約200微米之最大波紋度(波紋或邊緣升高之最大高度)。
在實施例中，本揭示案提供製造展現抗眩光性質之玻璃片之方法，其中一個表面具有大於約40 nm之RMS粗糙度，而相反表面具有小於約10 nm之RMS粗糙度。方法可以包括以下步驟：(例如)使用濕式蝕刻技術蝕刻玻璃之兩個表面，從而自每一個玻璃表面移除至少0.1微米之玻璃，該濕式蝕刻技術將二氧化矽玻璃網狀物溶解。可以完成蝕刻製程，以使一個表面上之粗糙度大於另一個表面上之粗糙度，這可以藉由使用各種方法來完成。在進行蝕刻製程後，隨後可以將蝕刻玻璃片化學強化。所得玻璃片可以為具有(例如)約0.1 mm至約3 mm之厚度的薄玻璃片，且所得玻璃片在化學強化後具有低波紋度水準，該低波紋度水準不超過在任一個側面上均無蝕刻處理之類似化學強化玻璃片的波紋度水準或在兩個側面上具有實質上相同的表面粗糙度之類似薄片的波紋度水準之約兩(2)倍。
在實施例中，可以在進行化學強化後完成蝕刻程序，其中自薄片之兩個側面移除類似量之玻璃，但一個表面為光學上光滑的而另一個表面為光學上粗糙的。即使兩個表面之粗糙度實質上不同，移除類似量之玻璃亦可在兩個表面上產生實質上類似的壓縮應力及相應的低波紋度。
在實施例中，本揭示案提供形成展現抗眩光性質之玻璃片之方法，其中一個表面具有大於約40 nm之RMS粗糙度，而相反表面具有小於約10 nm之RMS粗糙度。在第一蝕刻製程期間可藉由(例如)阻障薄膜保護玻璃片之一個側面，其中根據(例如)在上述共同擁有且讓渡之專利申請案第USSN 61/329,936號、第USSN 61/329,951號、第USSN 61/242,529號及第USSN 12/730,502號中所揭示之方法，第一蝕刻製程在薄片之未受保護之側面上產生表面粗糙度。在進行第一蝕刻製程後，可清洗玻璃片且可單獨地或同時地移除阻障薄膜，從而暴露下層未蝕刻光滑表面。隨後，玻璃片可經受第二「非粗糙化」蝕刻製程，該第二「非粗糙化」蝕刻製程實質光滑地蝕刻薄片之兩個側面(即，不顯著改變玻璃片之任一個側面之表面粗糙度，(例如)粗糙化可比初始或輸入粗糙度大不到約50 nm RMS或不到約25%)。在實施例中，非粗糙化蝕刻製程較佳地不會使表面粗糙度增加超過約20 nm RMS。在實施例中，非粗糙化蝕刻製程可能會使表面粗糙度減小(例如)0%至約25%或約25%以上。在實施例中，在第二「非粗糙化」蝕刻製程期間，可使用(例如)濕式蝕刻技術自每一個玻璃表面移除至少0.1微米(但小於100微米)之材料，該濕式蝕刻技術將表面二氧化矽玻璃網狀物溶解。在蝕刻製程在玻璃片之每一個側面上產生(例如)大於約400 MPa之表面壓縮應力後，且在每一個玻璃表面上之平均壓縮應力處於平衡(亦即，例如在統計學上實質相同)之情況下，隨後可將玻璃片化學強化。所得玻璃片可以為具有(例如)約0.1 mm至約3 mm之厚度的薄玻璃片，且所得玻璃片在化學強化後具有低波紋度水準，該低波紋度水準不超過在任一個側面上均無蝕刻處理之類似化學強化玻璃片的波紋度水準或在兩個側面上具有實質上相同的表面粗糙度之類似薄片的波紋度水準之約兩倍。
在進行粗糙化或第一蝕刻製程後，可清洗玻璃片且可單獨地或同時地移除阻障薄膜，從而暴露下層受保護或未蝕刻的光滑表面。隨後，玻璃片可經受第二「非粗糙化」蝕刻製程，該第二「非粗糙化」蝕刻製程實質光滑地蝕刻薄片之兩個側面(即，不顯著改變玻璃片之任一個側面之表面粗糙度)。例如，粗糙化可比初始或輸入粗糙度大不到約50 nm RMS或不到約25%。在實施例中，非粗糙化蝕刻製程較佳地不會使表面粗糙度增加超過約20 nm RMS。在實施例中，非粗糙化蝕刻製程可能會使表面粗糙度減小(例如)0%至約25%或約25%以上、約0.1%至約20%，其中包括中間值及範圍。在實施例中，在第二「非粗糙化」蝕刻製程期間，可使用(例如)濕式蝕刻技術自每一個玻璃表面移除至少0.5微米(但小於10微米)之材料，該濕式蝕刻技術將表面二氧化矽玻璃網狀物選擇性地溶解。在進行粗糙化及蝕刻製程以在玻璃片之每一個側面上產生(例如)大於約400 MPa之表面壓縮應力後，且在每一個玻璃表面上之平均壓縮應力可以(例如)在統計學上實質相同之情況下，隨後可將玻璃片化學強化。所得玻璃片可以為具有(例如)約0.1 mm至約3 mm之厚度的薄玻璃片，且所得玻璃片在化學強化後具有低波紋度水準，該低波紋度水準不超過在任一個側面上均無蝕刻處理之類似化學強化玻璃片的波紋度水準或在兩個側面上具有實質上相同的表面粗糙度之類似薄片的波紋度水準之約兩倍。
在實施例中，上述演示中之玻璃片可以為(例如)鋁矽酸鹽玻璃製品，該鋁矽酸鹽玻璃製品具有大於約2莫耳%之Al2O3含量。在實施例中，鋁矽酸鹽玻璃可以為(例如)鹼性鋁矽酸鹽組合物，該鹼性鋁矽酸鹽組合物包含：60-75莫耳% SiO2；6-15莫耳% Al2O3；0-15莫耳% B2O3；0-15莫耳% Li2O；0-20莫耳% Na2O；0-10莫耳% K2O；0-8莫耳% MgO；0-10莫耳% CaO；0-5莫耳% ZrO2；0-1莫耳% SnO2；0-1莫耳% CeO2；小於50 ppm As2O3；以及小於50 ppm之Sb2O3；其中，12莫耳%≦Li2O+Na2O+K2O≦20莫耳%且0莫耳%≦MgO+CaO≦10莫耳%。
在實施例中，本揭示案提供顯示系統，該顯示系統包括圖元化影像顯示板，諸如LCD顯示器、OLED顯示器及類似顯示器，該圖元化影像顯示板定位於上述玻璃片中之任何玻璃片附近。
在實施例中，本揭示案提供用於資訊處理或通訊裝置(諸如電腦或行動電話)之輸入裝置，其中輸入裝置對外物之接觸或接近敏感，諸如觸控式螢幕，其中輸入裝置由電感測元件或光學感測元件組成，該等元件置放於上述玻璃片中之任何玻璃片附近或直接塗覆於上述玻璃片中之任何玻璃片之上。
在實施例中，本揭示案可以藉由在薄片之兩個側面上形成類似的粗糙化的表面(兩側抗眩光)，來提供減小波紋度抗眩光薄片。然而，本揭示案之特徵在於：出於上述原因，提供實質上一側或單側抗眩光薄片。
對光學品質、低顯示影像畸變、顧客對品質之知覺及使薄膜或感測器能夠均勻地沈積於玻璃表面上而言，減小波紋度可能為重要因素。
出於以下原因中之至少一個原因或多個原因，如本文所述減小或控制玻璃片中之翹曲量或波紋量的能力可能是有利的：玻璃片之改良光學品質、投射於玻璃片上或投射穿過玻璃片之顯示影像之低畸變、增強顧客接受度、察覺到的較高品質、(例如)顯示元件中之塗覆及結合製程之改良產率、沈積於玻璃上之薄膜或感測器的改良效能及均勻性及類似特徵，或上述各者之組合。
本揭示案之實驗將會發現：薄玻璃片之單個側面粗糙化(隨後進行粗糙化的側面之離子交換化學強化)可以在薄片中產生比在進行粗糙化及化學強化之前所呈現之波紋度更高的波紋度。所測試之粗糙化製程包括如共同擁有且讓渡之同在申請中申請案中所揭示的濕式化學蝕刻。僅在粗糙化後，波紋度看起來不會有所增加，而是在粗糙化與離子交換之組合後，波紋度才會看起來有所增加。本揭示案提供用於控制、限制或減小在製程過程期間所引入之波紋度之方法，該製程包括單個側面粗糙化及隨後的離子交換。在實施例中，用所揭示之製程可達成之波紋度降低水準(例如)為與經化學強化而未經粗糙化處理製程之輸入玻璃實質上相同之水準。
參閱圖式，第1圖圖示樣品組之平均波紋度之量測結果。樣品處理列舉：蝕刻處理：第一側面/第二側面：無/無(菱形)；無/「AG」(正方形)；無/「HF」(三角形)；「HF」/「AG」(十字形)；以及「HF」/「HF」(圓形)。類似於對比樣品組1，樣品組4及樣品組5具有減小波紋度，此結果與組4及組5之兩個表面皆經濕式蝕刻有關。即使組4樣品之一個側面之表面粗糙度遠高於組4樣品之另一個側面，在組4中亦出現低波紋度。
第1圖示出本揭示案之若干個重要的態樣。該資料將五個不同樣品組之離子交換後波紋度水準進行比較。該組中之所有樣品之大小均為200 mm×200 mm×(0.6至0.65)mm，使用Corning 2318鋁矽酸鹽玻璃製得該所有樣品。使用 (可購自Corning，Inc.(www.corning.com))量測波紋度，該 使用術語「平面度」來量測「波紋度」。在離子交換強化之前，蝕刻樣品。在蝕刻之前、在蝕刻之後、且在離子交換之後量測樣品波紋度。在單獨進行蝕刻之後，量測不到可感知的波紋度變化。然而，在蝕刻之前(原熔融狀態)存在約30微米至約90微米(平均為約60微米)之略微升高波紋度水準。該升高初始波紋度水準可影響在進行隨後製程步驟後此等實驗樣品中之最終波紋度之絕對水準。自該樣品組移除初始(原熔融)波紋度大於90微米之少量樣品。
第2圖圖示第1圖中所示相同樣品組之玻璃片樣品的每一個側面上之表面壓縮應力。樣品組1、樣品組4及樣品組5在兩個表面上具有類似壓縮應力，此狀況與彼等樣品中之較低波紋度有關。樣品組2及樣品組3具有兩個樣品表面間之平均表面壓縮應力之不平衡，此狀況與彼等樣品中之較高波紋度有關。由於此等表面之粗糙及散射，抗眩光(「AG」)表面之量測誤差稍微偏高，但趨勢為可重現的且清晰的。
根據樣品組之第一側面/第二側面蝕刻處理，為樣品組命名。樣品組1為對比樣品組，將樣品組1進行離子交換而未在任一個側面上進行粗糙化或蝕刻。與在離子交換之前平均為約50微米相比，組1在離子交換後具有約150微米之平均波紋度。該波紋度水準相對於標準產品中所將期待之波紋度水準而言略有升高，且可能是由在初始熔融及形成期間所引入之應力非均勻性引起(如在初始熔融及形成後由初始略升高50微米之薄片波紋度所指示)。使用「熔融」製程形成該等玻璃樣品，其中玻璃片之兩個表面在熔融及形成後表示類似的熔融表面。
根據多步驟化學蝕刻處理執行抗眩光(「AG」)表面粗糙化，該多步驟化學蝕刻處理類似於共同擁有之USSN 12/730,502中所描述之彼處理。在該AG處理中，最終步驟為在3M/3.6M HF/H2SO4浴槽中進行10分鐘蝕刻。氫氟酸(「HF」)處理為單步驟蝕刻處理，該單步驟蝕刻處理僅由AG處理中之最終步驟組成，該最終步驟為在3M/3.6M HF/H2SO4浴槽中進行10分鐘蝕刻。該蝕刻處理自表面移除大量(諸如，約10微米或約10微米以上)之玻璃材料。因此，合理地期待是在蝕刻後「AG」蝕刻表面及「HF」蝕刻表面之玻璃表面化學性質為實質相同的。「AG」蝕刻表面與「HF」蝕刻表面之間的顯著物理差異為該「AG」蝕刻表面與該「HF」蝕刻表面各自的相對粗糙度，其中AG表面大體具有高粗糙度，諸如大於約100 nm RMS，而「HF」表面大體而言為實質光滑的，該等「HF」表面具有約10 nm RMS以下之粗糙度且無可見光學散射。
第1圖中所示資料顯示：在一個側面上無蝕刻且在相反側面上無「AG」蝕刻或無「HF」蝕刻之樣品(樣品組2及樣品組3)具有大體超過約250微米(可量測極限)之升高波紋度。例如，如在共同擁有且讓渡之同在申請中之USSN 61/329,951中所論述的，使用耐酸聚合物薄膜保護未蝕刻側面。該系統中可量測之最大波紋度為250微米，所以組2及組3中樣品中之許多樣品具有大於250微米之波紋度，為此所報告之數值為250微米(因此，第1圖中針對組2及組3所示之誤差槓無意義)。
第1圖中之樣品組4及樣品組5具有平均為約100微米至約150微米之減小波紋度，此狀況與對比樣品組1在統計學上一致。用先前所述之相同的10分鐘「HF」處理，且在前側上有「AG」處理或「HF」處理，在背側上蝕刻該等樣品。該等波紋度減小樣品說明產生了單個側面粗糙化的AG玻璃片，該AG玻璃片波紋度可與經化學強化後之未處理玻璃相當。減小波紋度與AG表面之粗糙度無關，此狀況由在兩個側面上均具有「HF」蝕刻之樣品(組5)闡釋，該等樣品具有可與「HF」或「AG」蝕刻樣品(組4)相當之波紋度。「HF」蝕刻表面為光學光滑的。相對於表面粗糙度之該獨立性為意外的，由於可合理地期望不對稱的粗糙度(亦即一側粗糙度)在化學強化後產生不平衡應力，從而將促進產生波紋度。該等結果說明：可能產生不對稱的表面粗糙度而不在化學強化中形成不平衡應力，且維持可與未蝕刻或非粗糙化樣品相當之低波紋度。
如第2圖中所展示，樣品組2及樣品組3中所產生之較高波紋度與表面壓縮應力(使用由Orihara Industrial供應之FSM-6000進行量測)之不平衡有關，該等表面壓縮應力產生於化學強化期間。濕式蝕刻表面顯示給定樣品組內實質上相同之壓縮應力，不管該等濕式蝕刻表面是經粗糙化(「AG」處理)還是未經粗糙化(「HF」處理)。此狀況指示：表面壓縮應力之不平衡促進增加波紋度。該表面壓縮應力之差異與粗糙度水準無關，令人吃驚且感到意外，壓縮應力之絕對水準由離子交換條件及玻璃性質決定。此處，在KNO3浴槽中在410℃下執行離子交換6小時。對波紋度或翹曲降低而言，壓縮應力之絕對水準並非主要顧慮。發現粗糙化的表面及非粗糙化表面上之表面壓縮應力實質上相同，此情形與低波紋度或減小波紋度有關。由於粗糙表面會引起表面壓縮應力之量測(FSM量測)之一些畸變，所以在「AG」表面上之壓縮應力量測中存在較高標準偏差。然而，趨勢為確定的，且該等趨勢由光滑的「HF」蝕刻表面上之量測證實。
儘管不受理論約束，但據信，表面壓縮應力之差異係由玻璃表面組合物或蝕刻表面與原熔融表面之間的結構之較小差異引起，從而會略微改變離子交換行為。亦應注意，很可能在蝕刻表面與機械拋光表面之間發現此等差異，從而使本發明所揭示之程序亦有效且可用於使用除原熔融或拉伸玻璃片之外的拋光玻璃片形成一側抗眩光製品。可藉由改變化學蝕刻劑，來改變玻璃之表面性質。然而，化學蝕刻劑之選擇範圍可能受其他製程目標限制，諸如速度及表面結構性質作為目標。
在後續實驗中，亦顯示：在較弱的酸溶液(例如，1.9 M/0.6M HF/H2SO4，其移除每一表面之小於2微米之玻璃材料)中短至約1分鐘之蝕刻處理時間亦足以減小鋁矽酸鹽玻璃之一側粗糙化的薄片之波紋度，該鋁矽酸鹽玻璃在粗糙化製程及蝕刻製程後歷經隨後的化學強化。在離子交換之前，玻璃片之兩個表面均經受類似的最終濕式蝕刻處理。
化學強化玻璃在許多掌上型裝置及觸敏裝置中用作顯示視窗及蓋板，其中對機械損傷之抵抗力可能對產品之視覺外觀及功能性很重要。
來自該等顯示表面之鏡面反射(眩光中之重要因素)之降低通常是(尤其)製造商所期望的，該等製造商之產品專為戶外而設計，戶外中日光可能會加重眩光。一種降低鏡面反射之強度(按光澤度定量)之方式為使玻璃表面粗糙化或用紋理化薄膜覆蓋該玻璃表面。粗糙度或紋理之大小應大到足夠散射可見光，從而產生略模糊的或無光澤的表面，但該等大小過大會顯著影響玻璃之透明性。當維持玻璃基板之性質(例如，耐刮擦)不重要時，可以使用紋理化聚合物薄膜或含微粒聚合物薄膜。儘管該等薄膜可能很便宜且易於塗覆，但該等薄膜易受磨耗，從而會降低裝置之顯示功能性。
使玻璃表面粗糙化之一種結果可能為產生「火花」，該「火花」被認為是粒狀外觀。火花表現為大約為圖元水準尺寸級別之亮點及暗點或彩色點之外觀。火花之存在降低了圖元化顯示器之可見性或察覺品質。
行動電話、膝上型電腦及其他電子裝置之製造商共同選擇玻璃(尤其是化學強化玻璃)作為用於其平板顯示器裝置上之頂蓋片的選擇材料。為降低在使用期間玻璃表面上來自周圍環境之眩光/反射，存在兩種主要方法：抗反射(AR)塗覆或抗眩光(AG)處理。抗反射(AR)塗覆通常依賴破壞性干涉來改變顯示器與周圍環境之間的折射率分佈以達成該效果。AG處理(經由使表面粗糙化)使反射散射於不同方向中。通常，為達成相當效能，AR塗覆比AG處理更昂貴，且AR塗覆可能會引入不良的色移。
可以藉由使顯示表面粗糙化來產生AG表面。可以用各種方法，諸如藉由AG塗覆或化學蝕刻表面，來達成該表面。對AG塗覆而言，可以用有機或無機小滴或微粒塗覆表面。此等塗層可以提供散射性質，但此等塗層通常不很耐刮擦。適當選定之化學蝕刻表面可能符合所要的光學要求，包括影像清晰度(DOI)、混濁度及光澤度。例如，可以在HF溶液或緩衝HF溶液中蝕刻玻璃，以使表面粗糙化。然而，對許多玻璃組合物而言，此種直接蝕刻不能產生符合所有光學要求及視覺要求之表面。通常，必須應用更複雜的方法。美國專利第4,921,626號、第6,807,824號、第5,989,450號及WO2002053508提及了玻璃蝕刻組合物及用組合物蝕刻玻璃之方法。一個實例使用雙氟化銨(NH4HF2)及潤濕劑(諸如，丙二醇)來在表面上生長晶體薄層(使表面不透明)，隨後用礦物酸移除該等晶體且留下極模糊的表面。最終步驟將玻璃浸入蝕刻劑(諸如，HF及礦物酸之某種組合)中，以降低混濁度從而達成所要的表面性質。然而，現有製程之若干個缺陷包括(例如)：蝕刻結果對一或多個化學品濃度、溫度及蝕刻溶液之純度敏感；化學材料成本較高；以及表面玻璃厚度損失通常較高，例如約50微米至約300微米。
在實施例中，在至少一個表面中之所有部分或選定部分上形成保護薄膜步驟可以包括(例如)：選擇性噴霧沈積、遮罩噴霧沈積、噴墨沈積、篩網印刷、浸塗、噴霧劑噴霧或上述各者之組合。在實施例中，在至少一個表面中之選定部分上形成保護薄膜步驟可以包括(例如)：形成一系列隨機點。在實施例中，點可以為(例如)實質上隨機的、部分隨機的、完全隨機的或上述各者之組合。
在實施例中，點可以保護(例如)至少一個表面中之約70%至約99%之下層表面區域。點可以為(例如)實質上隨機的、部分隨機的或上述各者之組合。
點可以具有(例如)約0.1微米至約1,000微米之平均直徑，且未被點覆蓋之至少一個表面上之區域具有約1微米至約50微米之平均直徑。
在實施例中，至少一個表面可以為(例如)玻璃、塑膠、複合材料、離子交換強化玻璃、熱回火強化玻璃或上述各者之組合。在實施例中，至少一個表面可以為(例如)實質上平面的。
在實施例中，液體蝕刻劑可以為(例如)氟化物離子之來源、礦物酸、緩衝劑或上述各者之組合。
在實施例中，可以(例如)在約0.1分鐘至約15分鐘下、在約1分鐘至約10分鐘下、在約5分鐘至約10分鐘下、及在約1分鐘至約5分鐘下完成與液體蝕刻劑之接觸，其中包括中間值及範圍。
在實施例中，自製品表面移除保護薄膜或孔隙形成聚合物之步驟可以為(例如)以下中之至少一者：使薄膜與溶解液體接觸，將薄膜加熱以進行液化及排走，機械洗滌，超音波攪拌，及類似移除技術，或上述技術之組合。
在實施例中，方法可以進一步包括(例如)以下步驟：選擇以下中之至少一者：表面粗糙度(Ra)、表面混濁度及影像清晰度；以及根據認定組之條件蝕刻表面(即，確定性差別蝕刻)以獲得以下中之至少一者：抗眩光表面之選定表面粗糙度性質、表面混濁度性質及影像清晰度性質。就差別蝕刻而言看起來較重要之條件或因素包括(例如)：聚合物在蝕刻劑中之溶解性、聚合物薄膜厚度、質子與氟化物離子酸之比率、蝕刻時間、溫度(例如，增加溫度通常增加薄膜溶解及基板蝕刻)。單個側面DOI值可以為(例如)約40至約70(對DOI 20°而言)，而混濁度小於約10%。表面混濁度可以為(例如)小於或等於50%，表面粗糙度小於約800 nm，且反射影像清晰度小於約95。
在實施例中，製造方法可以進一步包含以下步驟：將潤濕劑包括於所揭示之形成步驟、接觸步驟或移除步驟中之任何步驟中，潤濕劑可以為(例如)以下中之至少一者：乙二醇、丁三醇、乙醇、甲酮、界面活性劑、及類似材料、或上述各者之組合。
在實施例中，玻璃製品可以為(例如)以下中之一者：鹼石灰矽酸鹽玻璃、鹼土鋁矽酸鹽玻璃、鹼性鋁矽酸鹽玻璃、鹼性硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、及類似材料、或上述各者之組合。
在實施例中，至少一個表面可以為(例如)：玻璃、複合材料、離子交換強化玻璃、熱回火強化玻璃、及類似材料、或上述各者之組合。至少一個表面可以為(例如)實質上宏觀平面的玻璃片。
在實施例中，保護薄膜或聚合物塗層可以為任何合適的塗覆材料，例如至少一種聚合物或聚合物之組合、及類似的天然或合成材料、或上述各者之組合。合適的孔隙形成組合物可以為(例如)任何聚合物或聚合物調配物，或者具有薄膜形成性質及孔隙形成性質之類似材料或混合物，諸如TSO-3100 DOD油墨(來自Diagraph之乙醇異丙基類可噴油墨)、丙酮類鄰甲苯氨磺醯甲醛樹脂/對甲苯氨磺醯甲醛樹脂、硝化纖維素、丙烯酸脂聚合物、丙烯酸脂共聚物、漆(溶於揮發性有機化合物中之聚合物)調配物、瓷漆、蠟、及類似材料、或上述各者之組合，該等孔隙形成組合物可提供耐用但可移除之多孔塗層。在實施例中，若需要，則可以藉由與本揭示案之一切(overarching)方法及製品相容之方法調節或改變中間薄膜塗覆基板或製品之光澤度、混濁度、DOI、均勻性、或類似外觀性質。
在實施例中，可以藉由使用任何合適的塗覆方法使製品之至少一個表面與任何合適的塗覆材料接觸，諸如藉由用噴塗機或者類似裝置或方法在(例如)巨觀或微觀級別上進行選擇性塗覆，來完成保護表面遮罩。
液體蝕刻劑可以為(例如)氟化物離子之來源、礦物酸、緩衝劑或上述各者之組合。氟化物之來源可以為(例如)鹽，該鹽選自氟化銨、雙氟化銨、氟化鈉、雙氟化鈉、氟化鉀、雙氟化鉀、及類似鹽、或上述各者之組合。礦物酸可以為(例如)以下中之一者：氫氟酸、硫酸、鹽酸、硝酸、及磷酸、以及類似酸、或上述各者之組合。
可以在(例如)約0.1分鐘至約5分鐘下完成使多孔聚合物層與液體蝕刻劑接觸。自製品表面移除蝕刻劑接觸之多孔聚合物層之步驟可以為(例如)以下中之至少一者：使聚合物層與溶解液體接觸、將聚合物層加熱以進行液化且排走液體聚合物、或上述各者之組合。選擇以下中之至少一者：表面粗糙度(Ra)、表面混濁度、及影像清晰度或上述各者之組合；以及根據認定組之條件蝕刻表面(例如，用2 M HF與2.4 M H2SO4之混合物蝕刻1分鐘)，以獲得以下中之至少一者：選定表面粗糙度、表面混濁度及影像清晰度。在實施例中，單個側面DOI值可以為(例如)約1至約70(對DOI 20°而言)，而混濁度小於約10%。表面混濁度可以為(例如)小於或等於50%，表面粗糙度小於約800 nm。或者，反射影像清晰度可以小於約95。方法可以進一步包括潤濕劑，該潤濕劑包含以下中之至少一者：乙二醇、丁三醇、乙醇、甲酮、界面活性劑、或上述各者之組合。玻璃製品可以為(例如)以下中之一者：鹼石灰矽酸鹽玻璃、鹼土鋁矽酸鹽玻璃、鹼性鋁矽酸鹽玻璃、鹼性硼矽酸鹽玻璃、及類似玻璃、或上述各者之組合。玻璃製品可以為(例如)鹼性鋁矽酸鹽玻璃，該鹼性鋁矽酸鹽玻璃包含：60-70莫耳% SiO2；6-14莫耳% Al2O3；0-15莫耳% B2O3；0-15莫耳% Li2O；0-20莫耳% Na2O；0-10莫耳% K2O；0-8莫耳% MgO；0-10莫耳% CaO；0-5莫耳% ZrO2；0-1莫耳% SnO2；0-1莫耳% CeO2；小於50 ppm之As2O3；以及小於50 ppm之Sb2O3；其中，12莫耳%≦Li2O+Na2O+K2O≦20莫耳%且0莫耳%≦MgO+CaO≦10莫耳%。鹼性鋁矽酸鹽玻璃可以為例如：61-75莫耳% SiO2；7-15莫耳% Al2O3；0-12莫耳% B2O3；9-21莫耳% Na2O；0-4莫耳% K2O；0-7莫耳% MgO；及0-3莫耳% CaO；或例如：60-72莫耳% SiO2；9-16莫耳% Al2O3；5-12莫耳% B2O3；8-16莫耳% Na2O；以及0-4莫耳% K2O，其中比率為：
在實施例中，玻璃製品可以具有較好至優良的均勻性質，亦即，無可偵測之條紋、針孔、斑點及類似缺陷。玻璃製品可以為(例如)為掌上型電子裝置、資訊相關終端或觸控式感測裝置中之至少一者提供保護蓋之玻璃片。玻璃製品之抗眩光表面可以為(例如)具有約1微米至約50微米之平均直徑的形貌特徵之分佈。抗眩光表面可以為(例如)顯示裝置之保護蓋玻璃，顯示裝置諸如資訊顯示裝置、媒體顯示裝置及類似裝置。
在實施例中，本揭示案提供玻璃製品，其中玻璃製品之僅一個表面具有表面粗糙度(Ra)為約50 nm至約300 nm之抗眩光表面，而玻璃製品之相反表面為光學上光滑的，其中表面粗糙度(Ra)低於約10 nm。在實施例中，玻璃可以為(例如)具有大於約2.0莫耳% Al2O3之鋁矽酸鹽玻璃。在實施例中，玻璃可以經(例如)化學強化且該玻璃具有大於400 MPa之表面壓縮應力。
在實施例中，本揭示案提供顯示系統，該顯示系統包括(例如)：玻璃板，該玻璃板具有至少一個粗糙化的表面，該粗糙化的表面包括：小於約10%之混濁度；約1至約75之影像清晰度(DOI 20°)；以及約80 nm至約300 nm之表面粗糙度(Ra)，該等性質提供抗眩光表面；以及圖元化影像顯示板，該圖元化影像顯示板在玻璃板附近。
在實施例中，本揭示案提供製造具有抗眩光表面之玻璃製品之方法，及在玻璃製品之表面上形成抗眩光表面之方法。
在實施例中，本揭示案提供用於在玻璃上產生抗眩光表面同時保留該玻璃之固有機械表面性質之濕式蝕刻方法。在製程期間，具有多孔聚合物層之玻璃表面暴露於化學品，該等化學品可較佳地使玻璃表面降解以改變對散射可見光負有責任之表面粗糙度大小。當大量移動鹼性離子存在於玻璃(諸如，鹼石灰矽酸鹽玻璃)中時，可以藉由(例如)使玻璃表面或玻璃表面之一部分或玻璃表面之限制接達部分於酸蝕刻劑溶液(諸如，含有氟化物離子之溶液)中或與酸蝕刻劑溶液(諸如，含有氟化物離子之溶液)接觸，來形成粗糙化的表面。在本文中闡釋且說明了本揭示案之該等及其他態樣。
在實施例中，製品包含以下中之一者、實質上由以下中之一者組成或由以下中之一者組成：鹼石灰矽酸鹽玻璃、鹼土鋁矽酸鹽玻璃、鹼性鋁矽酸鹽玻璃、鹼性硼矽酸鹽玻璃及上述各者之組合。在本文中描述了此等玻璃之實例。有關二氧化矽材料及相關金屬氧化物材料之額外定義、說明及方法，參見(例如)R. K. Iler，The Chemistry of Silica，Wiley-Interscience，1979年。
在實施例中，玻璃製品可以為透明的或半透明的玻璃片，諸如用作針對顯示器及觸控式螢幕應用之蓋板及視窗之彼等玻璃片，該等顯示器及觸控式螢幕應用例如攜帶型通訊及娛樂裝置(諸如，電話、音樂播放機、視訊播放機)或類似裝置；以及用作針對資訊相關終端(information-related terminal;IT)(例如，攜帶型或膝上型電腦)裝置之顯示幕之彼等玻璃片；以及類似應用之彼等玻璃片。玻璃製品或基板可以具有高達約3毫米(mm)之厚度。在實施例中，厚度可以為約0.2 mm至約3 mm。在實施例中，玻璃製品可以具有至少一個未拋光表面。在實施例中，塗覆製品或基板之表面之步驟可以包括額外可選的製備程序、預處理程序或後處理程序，例如使用本領域已知之方法自至少一個表面移除油、外來物質或其他可能會抑制蝕刻之碎片，該等本領域已知之方法包括(例如)用肥皂或去汙劑洗滌、超音波清潔、用界面活性劑處理及類似方法。
當在玻璃片上需要單個側面酸蝕刻時，可以保護玻璃之一個側面不受蝕刻溶液作用。可以藉由塗覆不溶性無孔塗層(諸如，丙烯蠟)或層壓膜達成保護，該層壓膜具有黏著層，例如丙烯酸、矽樹脂、及類似黏著材料、或上述各者之組合。塗層塗覆方法可以包括(例如)刷洗、軋製、噴霧、層壓及類似方法。酸蝕刻暴露之不溶性無孔塗層經歷了蝕刻製程，且在進行處理後可以容易地移除該不溶性無孔塗層，諸如與保護薄膜或多孔聚合物層之移除同時進行或分開進行。
在實施例中，提供了玻璃製品。玻璃製品可以經離子交換，且該玻璃製品具有至少一個粗糙化的表面。當以20°之入射角進行量測時，粗糙化的表面具有小於90之反射影像清晰度(DOI)。亦提供了圖元化顯示系統，該圖元化顯示系統包括玻璃製品。玻璃製品可以為(例如)具有兩個由至少一個邊緣連接於周邊上之主表面之平坦薄片或平板，但玻璃製品可以形成為其他形狀，諸如三維形狀。表面中之至少一個表面為粗糙化的表面，該粗糙化的表面包括(例如)拓樸特徵或形態特徵，諸如突出物、突起部分、凹陷、凹坑、閉合或敞開的細胞結構、微粒、及類似結構或幾何形狀、或上述各者之組合。
在實施例中，本揭示案提供鋁矽酸鹽玻璃製品。鋁矽酸鹽玻璃製品包含至少2莫耳%之Al2O3，該鋁矽酸鹽玻璃製品可以為可離子交換的，且該鋁矽酸鹽玻璃製品具有至少一個粗糙化的表面。鋁矽酸鹽玻璃製品具有至少一個粗糙化的表面，該粗糙化的表面包含複數個形貌特徵。複數個形貌特徵可以具有約1微米至約50微米之平均特性最大特徵尺寸(ALF)。
在實施例中，本揭示案提供顯示系統。顯示系統可以包括至少一個鋁矽酸鹽玻璃板及在鋁矽酸鹽玻璃板附近的圖元化影像顯示板。影像顯示板具有最小自然圖元間距大小。玻璃板之平均特性最大特徵尺寸可以小於顯示板之最小自然圖元間距大小。圖元化影像顯示板可以為(例如)LCD顯示器、OLED顯示或類似顯示裝置中之一者。顯示系統亦可包括觸敏元件或表面。鋁矽酸鹽玻璃可以經離子交換，且該鋁矽酸鹽玻璃具有至少一個粗糙化的表面，該粗糙化的表面包含具有平均最大特徵尺寸或ALF之複數個特徵，且影像顯示板具有最小自然圖元間距。最小自然圖元間距可以(例如)大於鋁矽酸鹽玻璃板之粗糙化的表面之ALF。
在粗糙化的玻璃表面之平面(即，在x軸方向及y軸方向中，或平行於粗糙化的玻璃表面)中量測ALF，因此ALF與粗糙度無關。粗糙度為垂直於粗糙化的玻璃表面之z軸方向(厚度方向)之特徵變化的量測。選擇最大特性特徵為與其他決定更全局的平均特徵尺寸之方法之重要區別。最大特徵最易被人眼看見，因此該等最大特徵在決定玻璃製品之視覺接受度時最重要。在實施例中，至少一個粗糙化的表面之拓樸特徵或形態特徵具有約1微米至約50微米、約1微米至約40微米、約1微米至約30微米之平均特性最大特徵(ALF)尺寸，其中包括中間值及範圍。平均特性最大特徵尺寸為粗糙化的表面上之視域內最大的20個重複特徵之平均橫截面直線大小。標準校準之光學光顯微鏡通常可以用以量測特徵尺寸。視域與特徵尺寸成比例，且該等視域通常具有大約30(ALF)×30(ALF)之面積。若(例如)ALF大約為10微米，則視域(20個最大特徵選自該視域)大約為300微米×300微米。視域尺寸之小變化不會顯著影響ALF。用以決定ALF之20個最大特徵之標準偏差大體應小於平均值之40%，即，由於並未將主要離群值視為「特性」特徵所以應忽略該等離群值。
用以計算ALF之特徵為「特性」；即，至少20個類似特徵可位於成比例的視域中。可以使用ALF表徵不同的形態或表面結構。例如，一種表面結構可能看起來為閉合細胞重複結構，另一種表面結構可能看起來為由大平台分離之小凹坑，且第三種表面結構可能看起來為由斷續的大光滑區域打斷之小微粒區域。在所有情況下，藉由量測最大的20個重複表面區域來決定ALF，該等重複表面區域為實質上光學光滑的。在重複閉合細胞表面結構之情況下，待量測之特徵為閉合細胞基質中細胞中之最大細胞。對包含由大平台分離之小凹坑之表面結構而言，將量測凹坑之間的大平台。對包含由斷續的大光滑區域打斷之小微粒區域之表面而言，將量測斷續的大光滑區域。因此可使用ALF表徵具有實質上變化的形態之所有表面。
抗眩光表面之形貌可以包括(例如)具有小於約1,000 nm之最大平面外大小之特徵，諸如突起部分或突出物、凹陷等。在實施例中，抗眩光表面可以具有約800 nm、約500 nm及約100 nm之RMS粗糙度，其中包括中間值及範圍。
在實施例中，玻璃製品之至少一個粗糙化的表面具有可能為約10 nm至約800 nm之平均RMS粗糙度。在實施例中，平均RMS粗糙度可能為約40 nm至約500 nm。在實施例中，平均RMS粗糙度可能為約40 nm至約300 nm。在實施例中，平均RMS粗糙度可能大於約10 nm而小於約10%之ALF。在實施例中，平均RMS粗糙度可能大於約10 nm而小於約5%之ALF，且大於約10 nm而小於約3%之ALF，其中包括中間值及範圍。
低DOI及高Ros/Rs之規定對特性特徵尺寸及ALF提供了限制。對給定粗糙水準而言，據發現，較大特徵尺寸產生較低DOI及較高Ros/Rs。因此，為平衡顯示火花及DOI目標，在實施例中，可能理想的為產生具有既不太小也不太大之中間特性特徵尺寸之抗眩光表面。亦理想的為，當透射混濁度成極高角度進行散射(此狀況可能會使粗糙化的製品在周圍照明下產生乳白色外觀)時，使反射或透射混濁度最小化。
「透射混濁度」、「混濁度」或類似術語代表根據ASTM D1003散射於±4.0°之角錐形體之外的透射光之百分比。對光學上光滑的表面而言，透射混濁度通常接近零。根據方程式(2)之近似值，在兩個側面(混濁度2-側面)上經粗糙化的玻璃片之透射混濁度可能涉及具有等效表面之玻璃片之透射混濁度，該等效表面僅在一個側面(混濁度1-側面)上經粗糙化：
混濁度 2-側面 [(1-混濁度 1-側面 )混濁度 1-側面 ]+混濁度 1-側面 　(2)。
通常以混濁度百分比報告混濁度值。來自方程式(2)之混濁度2-側面之值必須乘以100。在實施例中，所揭示之玻璃製品可具有小於約50%乃至小於約30%之透射混濁度。
多步驟表面處理製程已用以形成粗糙化的玻璃表面。在申請於2009年3月31日、授予Carlson等人的標題為「Glass Having Anti-Glare Surface and Method of Making」之共同擁有之同在申請中美國臨時專利申請案第61/165,154號中揭示了多步驟蝕刻製程之實例，其中用第一蝕刻劑處理玻璃表面以在表面上形成結晶，隨後將在結晶中之每一個結晶附近之表面區域蝕刻為所要的粗糙度，隨後自玻璃表面移除結晶，且降低玻璃製品表面之粗糙度，以提供具有所要混濁度及光澤度之表面。
與蝕刻劑接觸可涉及(例如)選擇性部分或全部浸漬、噴霧、浸入及類似處理、或用酸性蝕刻溶液進行處理之組合，該酸性蝕刻溶液包括(例如)2重量%至10重量%之氫氟酸及2重量%至30重量%之礦物酸(諸如，鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、及類似酸、或上述各者之組合)。在實施例中，總的蝕刻趨勢看起來為，氟化物離子濃度趨於影響玻璃基板蝕刻之程度，且白蛋白酸濃度趨於影響在基板蝕刻期間保護塗層降解之程度。可以在溶液中蝕刻玻璃表面約1分鐘至約10分鐘，其中較長時間大體會產生較大表面粗糙度。所揭示之濃度及蝕刻時間代表合適的實例。所揭示範圍以外之濃度及蝕刻時間亦可用以獲得玻璃製品之粗糙化的表面，但可能不太有效。
在化學強化中，在接近玻璃表面處將較小移動鹼性離子交換成較大鹼金屬離子。離子交換製程使玻璃表面處於壓縮狀態，從而允許該玻璃表面更耐任何機械損傷。在實施例中，可視需要地將玻璃製品之外表面進行離子交換，其中用具有與較小離子相同的化合價之較大金屬離子置換或交換較小金屬離子。例如，可以藉由在低於玻璃應變點之溫度下將玻璃浸漬於含有鉀離子之熔融鹽浴槽中，用較大鉀離子置換玻璃中之鈉離子。用較大離子置換較小離子在層內產生壓縮應力。在實施例中，例如，當將玻璃加熱至高於玻璃應變點之溫度時，可以用較小離子置換接近玻璃外表面之較大離子。在冷卻至低於應變點之溫度後，在玻璃外層中產生壓縮應力。在表面粗糙化處理後，可以視需要地執行玻璃之化學強化，其中對離子交換行為或玻璃製品之強度幾乎不具有負面效應。
在使用適當的設計選擇之情況下，所揭示之製程不需要背側保護來製得單側樣品。可以使用(例如)單側浸漬、噴霧或旋轉塗覆方法，來製備單側樣品。多浴槽習知製程需要背側保護薄膜，從而可能會增加生產成本。
在實施例中，鹼性鋁矽酸鹽玻璃包含以下、實質上由以下組成或由以下組成：(例如)60-70莫耳% SiO2；6-14莫耳% Al2O3；0-15莫耳% B2O3；0-15莫耳% Li2O；0-20莫耳% Na2O；0-10莫耳% K2O；0-8莫耳% MgO；0-10莫耳% CaO；0-5莫耳% ZrO2；0-1莫耳% SnO2；0-1莫耳% CeO2；小於50 ppm之As2O3；及小於50 ppm之Sb2O3；其中12莫耳%≦Li2O+Na2O+K2O≦20莫耳%且0莫耳%≦MgO+CaO≦10莫耳%。在實施例中，鹼性鋁矽酸鹽玻璃可以包含以下、實質上由以下組成或由以下組成：(例如)60-72莫耳% SiO2；9-16莫耳% Al2O3；5-12莫耳% B2O3；8-16莫耳% Na2O；以及0-4莫耳% K2O。在實施例中，鹼性鋁矽酸鹽玻璃可以包含以下、實質上由以下組成或由以下組成：(例如)61-75莫耳% SiO2；7-15莫耳% Al2O3；0-12莫耳% B2O3；9-21莫耳% Na2O；0-4莫耳% K2O；0-7莫耳% MgO；以及0-3莫耳% CaO。在實施例中，可以用0莫耳%至2莫耳%之至少一種淨化劑批處理玻璃，該淨化劑諸如Na2SO4、NaCl、NaF、NaBr、K2SO4、KCl、KF、KBr、SnO2、或上述各者之組合。
在實施例中，鋁矽酸鹽玻璃可以實質上不含鋰。在實施例中，鋁矽酸鹽玻璃可以實質上不含砷、銻、鋇或上述各者之組合中之至少一者。
在實施例中，例如，選定的玻璃可以藉由諸如本領域已知之凹槽拉伸或熔融拉伸製程之方法向下拉(即，可成形)。在該等情況下，玻璃可以具有至少130千泊之液相黏度。鹼性鋁矽酸鹽玻璃之實例描述於申請於2007年7月31日。授予Ellison等人的標題為「Down-Drawable,Chemically Strengthened Glass for Cover Plate」之共同擁有且讓渡之美國專利申請案第11/888,213號中，該美國專利申請案優於申請於2007年5月22日之美國臨時申請案第60/930,808號；申請於2008年11月25日、授予Dejneka等人的標題為「Glasses Having Improved Toughness and Scratch Resistance」之美國專利申請案第12/277,573號，該美國專利申請案主張申請於2007年11月29日之美國臨時申請案第61/004,677號之優先權；申請於2009年2月25日、授予Dejneka等人的標題為「Fining Agents for Silicate Glasses」之美國專利申請案第12/392,577號，該美國專利申請案主張申請於2008年2月26日之美國臨時申請案第61/067,130號之優先權；申請於2009年2月26日、授予Dejneka等人的標題為「Ion-Exchanged,Fast Cooled Glasses」之美國專利申請案第12/393,241號，該美國專利申請案主張申請於2008年2月29日之美國臨時申請案第61/067,732號之優先權；申請於2009年8月7日、授予Barefoot等人的標題為「Strengthened Glass Articles and Methods of Making」之美國專利申請案第12/537,393號，該美國專利申請案優於申請於2008年8月8日的標題為「Chemically Tempered Cover Glass」之美國臨時申請案第61/087,324號；申請於2009年8月21日、授予Barefoot等人的標題為「Crack and Scratch Resistant Glass and Enclosures Made Therefrom」之美國臨時專利申請案第61/235,767號；以及申請於2009年8月21日、授予Dejneka等人的標題為「Zircon Compatible Glasses for Down Draw」之美國臨時專利申請案第61/235,762號。
描述於以下一或多個實例中之玻璃表面及薄片可以使用任何合適的可塗覆且可蝕刻玻璃基板或類似基板，包括(例如)表1中所列舉之玻璃組合物1至11。
表1.代表性玻璃組合物
在實施例中，用於所揭示之製程中之尤其有用且風行的玻璃組合物為Code 2318玻璃(參見表1中之組合物2)，該Code 2318玻璃可購自Corning,Inc.(即， 玻璃；例如，參見www.corning.com/WorkArea/downloadasset.aspx?id=26021)(參見上述美國臨時專利申請案第61/235762號)。Code 2318玻璃可以具有在以下組合範圍內所規定之組合物，例如：61莫耳%≦SiO2≦75莫耳%；7莫耳%≦Al2O3≦15莫耳%；0莫耳%≦B2O3≦12莫耳%；9莫耳%≦Na2O≦21莫耳%；0莫耳%≦K2O≦4莫耳%；0莫耳%≦MgO≦7莫耳%；以及0莫耳%≦CaO≦3莫耳%。
實例
工作實例進一步描述方法及如何製得本揭示案之製品。
實例1
製備樣品組4。第1圖及第2圖說明：樣品組4之樣品包含單個側面粗糙化的抗眩光玻璃片，該等抗眩光玻璃片經進一步化學強化以具有平衡壓縮應力及低波紋度，且進一步具有兩個表面之間的不平衡粗糙度但具有平衡的化學處理。在超音波清潔器中，使用清潔劑(約4%之Semi-clean KG)清潔量測尺寸為200 mm×200 mm×0.7 mm的鋁矽酸鹽玻璃片(Corning code 2318)。將玻璃片清洗、乾燥且使用耐酸黏著聚合物薄膜(來自Seil Hi-Tec之ANT-200)在一個側面上層壓該等玻璃片以在玻璃片之一個側面上形成保護塗層。隨後，將單側受保護之薄片浸入靜態浴槽中15分鐘，該靜態浴槽由10重量%二氟化銨及20重量%丙二醇組成，且剩餘物為去離子水。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且將該等薄片浸入1 M硫酸之浴槽中10分鐘，同時以20毫米/秒之速率垂直地平穩振動樣品固持器。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且藉由手動剝落及用去離子水清洗來移除保護性聚合物薄膜。隨後，將具有兩個暴露表面之薄片浸入3 M氫氟酸及3.6 M硫酸之混合物中10分鐘，同時以20毫米/秒之速率垂直振動樣品。將薄片清洗且乾燥，隨後在410℃下在KNO3浴槽中進行離子交換6小時。所得薄片有一個側面具有抗眩光性質(即，上述一個粗糙化的表面)，所得薄片具有兩個表面之間的實質上平衡的壓縮應力及可與對比樣品(即，未經蝕刻及離子交換)相當之低波紋度。
實例2
用於製造單個側面粗糙化、抗眩光、化學強化之玻璃片之替代性方法。第1圖或第2圖中未圖示實例2結果。事實上，該實例提供用於形成單個側面粗糙化、化學強化之抗眩光玻璃片之替代性方法。薄片具有平衡壓縮應力及低波紋度，且該等薄片具有兩個表面之相對不平衡之粗糙度，但具有平衡之化學處理。在超音波清潔器中，使用清潔劑(例如，約4%之Semi-clean KG)清潔量測尺寸為200 mm×200 mm×0.7 mm的鋁矽酸鹽玻璃片(Corning code 2318)。將玻璃片清洗、乾燥且使用耐酸黏著聚合物薄膜(來自Seil Hi-Tec之ANT-200)在一個側面上層壓(即，保護)該等玻璃片。隨後，將薄片浸入靜態浴槽中9分鐘，該靜態浴槽由1 M氟化銨、2.4 M丙二醇、0.6 M鹽酸及0.5 M氫氟酸(其中剩餘物為去離子水)組成。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且將該等薄片浸入1 M硫酸之浴槽中5分鐘，同時以100毫米/秒之速率平穩地垂直振動樣品固持器。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且藉由手動剝落及用去離子水清洗來移除保護性聚合物薄膜。隨後，將具有兩個暴露表面之薄片浸入2 M氫氟酸及2.4 M硫酸之混合物中3分鐘，同時以150毫米/秒之速率垂直振動樣品。將薄片清洗且乾燥，隨後在410℃下在KNO3浴槽中進行離子交換6小時。所得薄片具有一個側面的抗眩光性質(即，如上所述一個粗糙化的表面)、兩個表面之間的實質上平衡的壓縮應力及可與對比樣品(即，未經蝕刻及離子交換之樣品)相當之低波紋度。
比較實例1
製備樣品組2。比較實例1描述設備第1圖及第2圖中所示之樣品組2。樣品組2為使用兩個表面上之不平衡化學處理來製備單個側面粗糙化、抗眩光玻璃片之更加習知的方法。在超音波清潔器中，使用清潔劑(例如，約4%之Semi-clean KG)清潔量測尺寸為200 mm×200 mm×0.7 mm的鋁矽酸鹽玻璃片(Corning code 2318)。將玻璃片乾燥且使用耐酸黏著聚合物薄膜(來自Seil Hi-Tec之ANT-200)在一個側面上層壓該等玻璃片。隨後，將薄片浸入靜態浴槽中15分鐘，該靜態浴槽由10重量%二氟化銨及20%丙二醇(剩餘物為去離子水)組成。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且將該等薄片浸入1 M硫酸之浴槽中10分鐘，同時以20毫米/秒之速率平穩地垂直振動樣品固持器。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒。隨後，將薄片浸入3 M氫氟酸及3.6 M硫酸之混合物中10分鐘(而不移除聚合物薄膜)，且以20毫米/秒之速率垂直振動樣品。將薄片清洗且乾燥，隨後在410℃下在KNO3浴槽中進行離子交換6小時。所得薄片有一個側面具有抗眩光性質(即，如上所述一個粗糙化的表面)、但具有兩個表面之間的實質上不平衡的壓縮應力及可與對比樣品(即，未經蝕刻及離子交換)相比之高波紋度。
比較實例2
第1圖或第2圖中未圖示比較實例2結果。實例描述使用兩個表面上之不平衡化學處理來製備單個側面粗糙化、抗眩光玻璃片之替代性方法。在超音波清潔器中，使用清潔劑(即，約4%之Semi-clean KG)清潔量測尺寸為200 mm×200 mm×0.7 mm的鋁矽酸鹽玻璃片(Corning code 2318)。將玻璃片清洗、乾燥且使用耐酸黏著聚合物薄膜(來自Seil Hi-Tec之ANT-200)在一個側面上層壓該等玻璃片。隨後，將薄片浸入靜態浴槽中9分鐘，該靜態浴槽由1 M氟化銨、2.4 M丙二醇、0.6 M鹽酸及0.5 M氫氟酸組成，其中浴槽中之剩餘物為去離子水。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒，且將該等薄片浸入1 M硫酸之浴槽中5分鐘，同時以100毫米/秒之速率平穩地垂直振動樣品固持器。隨後，在去離子水中將薄片清洗30秒。隨後，將薄片浸入2 M氫氟酸及2.4 M硫酸之混合物中1分鐘(而不移除聚合物薄膜)，且以150毫米/秒之速率垂直振動樣品。將薄片清洗且乾燥，藉由手動剝落及用去離子水清洗來移除聚合物薄膜。隨後，將薄片再次浸入1 M硫酸中5分鐘，且如上所述在超音波清潔器中再次清潔該等薄片。將薄片清洗且乾燥，隨後在410℃下在KNO3浴槽中進行離子交換6小時。所得薄片有一個側面具有抗眩光性質(即，如上所述一個粗糙化的表面)，但所得薄片具有兩個表面的實質上不平衡的壓縮應力(在實質上光滑表面上平均為693 MPa，而在粗糙化的表面上平均為679 MPa)及可與對比樣品(即，未經蝕刻及離子交換)相比之高波紋度(250微米或250微米以上，超過量測工具極限)。
1．．．樣品組
2．．．樣品組
3．．．樣品組
4．．．樣品組
5．．．樣品組
在本揭示案之實施例中：
第1圖圖示選定樣品組1至5之平均波紋度之量測結果。
第2圖圖示第1圖中樣品組1至5之玻璃片樣品的每一個側面上之表面壓縮應力。

Claims (18)

  1. 一種化學強化玻璃片，該化學強化玻璃片包含：一光滑的第一側面；以及一粗糙的第二側面，其中該光滑的第一側面之壓縮應力值與該粗糙的第二側面之壓縮應力值實質上處於平衡，且該光滑的第一側面具有小於10nm之一RMS粗糙度而該粗糙的第二側面具有大於50nm之一RMS粗糙度。
  2. 如請求項1所述之玻璃片，其中該光滑的第一側面之該壓縮應力值與該粗糙的第二側面之該壓縮應力值間之差小於2%。
  3. 如請求項1所述之玻璃片，其中該光滑的第一側面之該壓縮應力值大於400MPa，該粗糙的第二側面之該壓縮應力值大於400MPa，且該玻璃片之該兩個側面之間的該等壓縮應力值的該差小於10MPa。
  4. 如請求項1所述之玻璃片，其中該化學強化玻璃製品含有大於2莫耳%之Al2O3或ZrO2。
  5. 如請求項1所述之玻璃片，其中該化學強化玻璃製品具有大於350MPa之一表面壓縮應力及大於15微米之一離子交換層深度。
  6. 如請求項1所述之玻璃片，其中該化學強化玻璃製品含有小於4莫耳%之CaO。
  7. 如請求項1所述之玻璃片，其中該薄片具有抗眩光性質，該等抗眩光性質包含小於90之一20度反射DOI及小於50之透射混濁度。
  8. 如請求項1所述之玻璃片，其中該薄片之大小為至少200mm×200mm，且在進行化學強化後該薄片之最大波紋度為小於200微米。
  9. 一種控制一玻璃片中之壓縮應力之方法，該方法按順序包含以下步驟：用一粗糙化蝕刻劑使該玻璃片之一個側面粗糙化；用一非粗糙化蝕刻劑來蝕刻該玻璃片之兩個側面，該玻璃片具有一單個粗糙化的側面；以及將所得玻璃片之兩個側面化學強化，該所得玻璃片具有該單個粗糙化的側面，其中該所得玻璃片之每一個側面上之該壓縮應力實質上相同。
  10. 如請求項9所述之方法，其中粗糙化步驟產生50nm RMS或50nm RMS以上之一粗糙度，或產生比在進行粗糙化之前的該玻璃片之該一個側面上的初始粗糙度大至少100%的 粗糙度。
  11. 如請求項9所述之方法，其中使用該非粗糙化蝕刻劑進行之蝕刻步驟使任一個側面之表面粗糙度增大不超過20nmRMS。
  12. 如請求項9所述之方法，其中藉由一離子交換介質完成該所得玻璃片之兩個側面之化學強化步驟，該所得玻璃片具有該單個粗糙化的側面，該介質包含一熔融鹼性鹽。
  13. 如請求項9所述之方法，其中粗糙化蝕刻劑包含HF、一礦物酸、或上述各者之一混合物，且該使該玻璃片之一個側面粗糙化的步驟包含使用一蝕刻劑、一遮罩、一多孔遮罩、噴砂、研磨、熱粗糙化、雷射切除、反應離子蝕刻、電漿蝕刻或上述各者之組合。
  14. 如請求項9所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：首先，在該粗糙化製程之前用一阻障薄膜保護該玻璃片之一個側面，其中該粗糙化步驟在該薄片之未受保護之側面上產生一表面粗糙度。
  15. 如請求項9所述之方法，其中該玻璃片具有光學上光滑的一個側面，該光學上光滑的側面沒有可見光散射，而相反側面具有一光學上粗糙的表面，該光學上粗糙的表面具有光散 射性質。
  16. 如請求項9所述之方法，其中使用該離子交換介質來強化兩個側面之步驟使該玻璃片強化，且該玻璃片之該兩個側面之間的平均壓縮應力之差小於壓縮應力之組合平均值的2%。
  17. 如請求項9所述之方法，其中在與該離子交換介質接觸後，該薄片之該粗糙化的單個側面具有大於50nm之一RMS粗糙度，而該非粗糙化表面具有小於10nm之一RMS粗糙度。
  18. 如請求項9所述之方法，其中該所得玻璃片具有0.1mm至3mm之一厚度，且該所得玻璃片展現抗眩光性質。
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