TWI708072B - 具有改良的觸知表面之殼體 - Google Patents

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Abstract

本案揭示一種電子裝置之實施例,該電子裝置包含殼體及至少部分地設置在該殼體內部之電氣組件,其中該殼體包含基板,該基板具有觸知表面。該觸知表面可包括紋理化表面、經塗佈之表面或經塗佈之紋理化表面,當指紋施加至該觸知表面時,該紋理化表面、該經塗佈之表面或該經塗佈之紋理化表面展現較低的指紋可見性。在一或多個實施例中,該基板展現可見光譜內的約80%或更大之平均透射率、小於約0.3之摩擦係數、約500 nm或更大之表面粗糙度Ra,及以下任一者或兩者:大於約60%的透射霧度,及大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之反射霧度。

Description

具有改良的觸知表面之殼體
本揭露係關於電子裝置之殼體並且更具體而言係關於包括改良的觸知表面之殼體,該觸知表面允許無線資料傳輸或無線充電能量穿過該觸知表面進行傳輸。
隨著可攜電子裝置諸如膝上型電腦、平板電腦、媒體播放器及行動電話變得更小、重量更輕並且功能更強大,必須改良可攜計算裝置之一些組件及殼體之設計。此等殼體之此設計應重量更輕及更薄,但是較強固並且具有剛性。通常使用薄塑膠結構及一些緊固件之重量更輕之殼體往往具有更大可撓性、易於刮傷,並且具有變形及彎曲之更大趨勢,此情況與通常使用更厚塑膠結構及更多緊固件的更強固並且更具有剛性之殼體形成對照,該等更厚塑膠結構及更多緊固件係更厚的並且具有更大重量。更強固並且更具有剛性之結構之重量增加可導致使用者不滿意,並且重量更輕之結構之彎曲/變形可損壞可攜電子裝置之內部部件。
從美學觀點,在殼體中需要如下表面,該等表面展現改良的觸知表面或感覺並且亦可抵抗指紋轉移或玷污。對於與電子裝置相關之應用,此等表面之一般要求包括較高透射、受控霧度、抗指紋轉移性及執握堅穩性。指紋抗性表面在由使用者之手指或皮膚觸摸時必須抵抗水及油轉移。
考慮到現有殼體之前述問題,需要用於可攜電子裝置之改良殼體。具體而言,需要比當前殼體設計更成本有效、更小、更輕、更強固並且更美觀的殼體。
本揭露之第一態樣涉及一種電子裝置,該電子裝置包含殼體;及電氣組件,該等電氣組件至少部分地設置在殼體內部並且至少包括控制器、記憶體及顯示器。在一或多個實施例中,殼體包含基板,該基板在可見光譜內展現約80%或更大之平均透射率。在一些情況下,當使用如本文描述之COF測試方法來量測基板時,該基板展現小於約0.3之動摩擦係數(coefficient of friction; COF)。在一些情況下,當使用COF測試方法來量測基板時,該基板展現小於約0.3之靜態摩擦係數(coefficient of friction; COF)。在一些情況下,基板包含表面,該表面具有約500 nm或更大或約900 nm或更大之表面粗糙度Ra。在一或多個實施例中,基板展現以下任一者或兩者:大於約60%的透射霧度,及大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之反射霧度。透射霧度及/或鏡面霧度可為約90%或更大。
在一些實施例中,基板可描述為基於玻璃。在一些實施例中,基板包含非晶質基板或晶質基板。包括非晶質基板之實施例可包括以下中之任一者:鈉鈣玻璃、鹼性鋁矽酸鹽玻璃、含鹼之硼矽酸鹽玻璃及鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃。一些實施例之非晶質基板可為加強的並且可包括以下任何一者或多者:具有大於或等於20 μm之壓縮層深度(depth of compressive layer; DOC)的壓縮表面層、大於400 MPa之壓縮應力及超過20 MPa之中心張力。在一些實施例中,基板係晶質基板,該晶質基板包含加強玻璃陶瓷基板、非加強玻璃-陶瓷或單晶基板。
基板可包括設置在基板之主要表面上之油墨層、疏水性材料、疏油性材料或展現疏水性及疏油性之材料。在一些選項中,基板可包括有色玻璃。
在一些實施例中,基板可包括複數個表面特徵,該等表面特徵具有在約10微米至約100微米(或約10微米至約50微米)範圍內的最長橫截面尺寸。在一些實施例中,該等複數個特徵具有平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸為最長橫截面尺寸之約2倍或更小。
如在本文中如下所述,需要用於可攜電子裝置之更成本有效、更小、更輕、更強固並且更美觀之殼體。此等裝置可包括行動電話、媒體(包括音樂)播放器、膝上型電腦或筆記型電腦、平板電腦、遊戲裝置、電子書閱讀器及其他裝置。本揭露之實施例涉及用於此等殼體之合適材料,該等材料展現重量及/或抗衝擊破壞(例如,凹陷)性並且包括改良的觸知表面。不同於用於殼體之許多已知材料,尤其金屬殼體,本文所述之材料不干擾無線通訊。例如,殼體可允許射頻、微波、磁場、感應場、無線資料傳輸、無線充電能量或其組合穿透。本揭露之一些實施例涉及包括本文所述殼體之電子裝置。
本揭露之第一態樣涉及一種電子裝置,該電子裝置包括本文所述之殼體之實施例,並且在圖1-2中繪示。電子裝置1000包括殼體1020,該殼體1020具有前表面1040、後表面1060及側表面1080;及電氣組件(未展示),該等電氣組件至少部分地在殼體內部或完全在該殼體內。電子組件至少包括控制器、記憶體及顯示器1120,該控制器、記憶體及顯示器1120可在殼體之前表面處或與前表面相鄰。顯示器1120可存在於側表面1080及/或後表面1060上。在圖1及2示出之實施例中,蓋玻璃100設置在顯示器1120上。在一或多個實施例中,殼體包括基板,該基板包括觸知表面,如本文所述。如本文使用,用語「殼體」大概可與「外殼」及「保護蓋」互換使用。
如圖3示出,殼體10可包括基板101,該基板101形成殼體之全部。在一些實施例中,基板可形成殼體之部分。如圖3示出,基板包括相對主要表面,110、120及相對次要表面130、140,然而其他構型係可能的。在一些實施例中,殼體覆蓋電子裝置之非顯示器區域或組件。此殼體可形成電子裝置之後表面及/或電子裝置之任何邊緣。在一或多個實施例中,基板之一個主要表面120可形成電子裝置之外表面並且另一個主要表面110可形 成殼體之內表面並且與電子裝置之內部組件相鄰。形成內表面之主要表面110可包括形成裝飾特徵之塗層,該塗層可包括賦予顏色、圖形、金屬化表面等之塗層。在一些實施例中,僅一個或兩個主要表面可包括本文所述之觸知表面。在一些實施例中,所有表面(110、120、130、140)可包括本文所述之觸知表面。在一些實施例中,觸知表面可僅存在於形成殼體之外表面的主要表面上。
如本文使用,用語「防指紋」大體係指減少表面上之指紋之可見性。此減少可藉由以下各項來達成:賦予表面疏水性(即,>90°之水之接觸角)、賦予表面親油性(即,<90°之油之接觸角),及賦予存在於指紋中之微粒或液體物質黏附至表面之抗性,或其組合。在一或多個實施例中,該減少可藉由減少表面之COF來達成。在一些實施例中,此等性質可藉由各種表面修飾、塗層或其組合來賦予表面。
基板
基板可在形式上為薄片狀的或可成形以具有2.5維(如圖3示出)或3維形狀。在一或多個實施例中,基板可包括非晶質基板、晶質基板或其組合。在一些實施例中,基板可表徵為無機的,或更具體而言基於玻璃的。在一或多個實施例中,非晶質基板可包括玻璃基板,該玻璃基板可為加強或非加強的。合適玻璃基板之實例包括鈉鈣玻璃基板、鹼性鋁矽酸鹽玻璃基板、含鹼之硼矽酸鹽玻璃基板及鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃基板。在一些變體中,玻璃基板可不含氧化鋰。在一或多個替代實施例,基板110可包括晶質基板諸如玻璃-陶瓷基板(可加強或非加強)或可包括單晶結構,諸如藍寶石。在一或多個具體實施例中,基板包括非晶質基質(例如,玻璃)及晶質覆層(例如,藍寶石層、多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl2 O4 )層)。
在一些實施例中,基板110可為有機的並且尤其可為聚合的。合適聚合物之實例包括但不限於:熱塑性塑膠包括聚苯乙烯(polystyrene; PS)(包括苯乙烯共聚物及摻合物),聚碳酸酯(polycarbonate; PC)(包括共聚物及摻合物),聚酯(包括共聚物及摻合物,包括聚對苯二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸乙二酯共聚物),聚烯烴(polyolefin; PO)及環狀聚烯烴(環狀-PO),聚氯乙烯(polyvinylchloride; PVC),丙烯酸聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate; PMMA)(包括共聚物及摻合物),熱塑性胺甲酸乙酯(thermoplastic urethane; TPU),聚醚醯亞胺(polyetherimide; PEI)及此等聚合物彼此之摻合物。其他例示性聚合物包括環氧、苯乙烯、苯酚、三聚氰胺及聚矽氧樹脂。
基板可為大致上平坦的,但是其他實施例可利用彎曲或另外成形或雕刻基板(例如,具有2.5維或3維形狀)。基板可為大致上光學清透的、透明的及不具有光散射的。基板可具有約1.45至約1.55範圍內之折射率。如本文使用,折射率值係相對於550 nm之波長。基板可表徵為具有較高平均抗撓強度(在與未加強之基板相比時,如本文描述)或較高表面破壞應變(在與未加強之基板相比時,如本文描述),該等性質在此等基板之一或多個主要相對表面上量測。
在一或多個實施例中,基板可展現顏色或可為有色基板(即,似乎具有顏色或色調之基板。當使用基於玻璃之基板時,基於玻璃之基板可包括具有著色劑之組合物,該著色劑諸如鈷、釩、銅、鐵、錳等之氧化物。
另外或替代地,出於美觀及/或功能原因,基板之厚度可沿著該基板之尺度中之一或多者而變化。例如,如與基板之更處於中心之區域相比,基板之邊緣可更厚。基板之長度、寬度及厚度尺度亦可根據殼體應用或用途來變化。
可使用各種不同的製程來提供基板。例如,當基板包括玻璃基板時,例示性玻璃基板形成方法包括浮法玻璃製程及向下拉伸製程諸如融合拉伸及溝槽拉伸。
藉由浮法玻璃製程製備之玻璃基板可表徵為具有光滑表面及均勻厚度,該玻璃基板藉由使熔融玻璃在熔融金屬,通常錫之床上漂浮來製成。在一示例性製程中,饋送至熔融錫床之表面的熔融玻璃形成漂浮玻璃條帶。當玻璃條帶沿著錫浴槽流動時,溫度逐漸地降低直到玻璃條帶凝固成固體玻璃基板為止,該固體玻璃基板可從錫中提起並放置在滾筒上。一旦離開浴槽,玻璃基板可進一步冷卻並且退火以減少內部應力。
向下拉伸製程產生具有均勻厚度之玻璃基板,該等玻璃基板具有相對原始表面。因為玻璃基板之平均抗撓強度受表面缺陷之數量及大小控制,所以具有最少接觸之原始表面具有較高初始強度。當此高強度玻璃基板然後進一步加強(例如,以化學方法)時,所得強度可高於具有已經重疊及拋光之表面的玻璃基板之強度。向下拉伸玻璃基板可拉伸至小於約2 mm之厚度。另外,向下拉伸玻璃基板具有非常平坦、光滑之表面,該等玻璃基板可無需高成本之研磨及拋光的情況下用於其最終應用中。
融合拉伸製程,例如,使用拉伸罐,該拉伸罐具有通道,該通道用於接收熔融玻璃原料。通道在通道之兩側上具有溢流口,該等溢流口沿著通道之長度在頂部開放。當通道用熔融材料填滿時,熔融玻璃從溢流口中溢出。由於重力,熔融玻璃沿著拉伸罐之外表面以兩個流動玻璃膜形式向下流動。拉伸罐之此等外表面向下及向內部延伸以使得其在拉伸罐下方之邊緣處接合。兩個流動玻璃膜在此邊緣處接合以融合並且形成單一流動玻璃基板。融合拉伸方法提供以下優勢:因為在通道上流動之兩個玻璃膜融合在一起,所以所得玻璃基板之兩個外表面均不與設備之任何部分接觸。因此,融合拉伸玻璃基板之表面性質不受此接觸影響。
溝槽拉伸製程不同於融合拉伸方法。在溝槽拉伸製程中,將熔融原料玻璃提供至拉伸罐。拉伸罐之底部具有開放溝槽,該開放溝槽具有噴嘴,該噴嘴沿著溝槽之長度延伸。熔融玻璃流動經過溝槽/噴嘴並且向下拉伸成為連續基板並且進入退火區域中。
在一些實施例中,用於玻璃基板之組合物可與0-2 mol. %之至少一種澄清劑混合,該至少一種澄清劑選自包括以下各項之群組:Na2 SO4 、NaCl、NaF、NaBr、K2 SO4 、KCl、KF、KBr及SnO2
一旦成形,玻璃基板可得以加強以形成加強玻璃基板。應當指出的是玻璃陶瓷基板亦可以與玻璃基板相同的方式來加強。如本文使用,用語「加強基板」可係指已經化學加強之玻璃基板或玻璃陶瓷基板,例如經由用較大離子來離子交換在玻璃或玻璃陶瓷基板之表面中之較小離子。然而,在此項技術中已知之其他加強方法,諸如熱回火,可用於形成加強玻璃基板。
本文所述之加強基板可藉由離子交換製程來化學加強。在離子交換製程中,通常藉由將玻璃或玻璃陶瓷基板浸沒在熔融鹽浴槽中預定時段,將玻璃或玻璃陶瓷基板表面或該表面附近之離子交換成來自鹽浴槽之較大金屬離子。在一實施例中,熔融鹽浴槽之溫度係約400-430℃並且預定時段係約四至約八小時。將較大離子併入玻璃或玻璃陶瓷基板中加強基板,該加強係藉由在近表面區域中或在基板表面及與該表面相鄰之區域中建立壓縮應力來實現的。在中心區域或在距基板表面一定距離處之區域內誘導對應抗拉應力以平衡壓縮應力。利用此加強製程之玻璃或玻璃陶瓷基板可更具體地描述為化學加強或離子交換玻璃或玻璃陶瓷基板。
在一個實例中,加強玻璃或玻璃陶瓷基板中之鈉離子藉由來自熔融浴槽,諸如硝酸鉀鹽浴槽之鉀離子來置換,然而具有較大原子半徑之其他鹼金屬離子,諸如釹或銫,可置換玻璃中之較小鹼金屬離子。根據特定實施例,玻璃或玻璃陶瓷中之較小鹼金屬離子可藉由Ag+離子來置換。類似地,其他鹼金屬鹽諸如但不限於硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物等可用於離子交換製程中。
在一定溫度下將較小離子藉由較大離子來置換產生離子在加強基板之表面上之分佈,從而產生壓力輪廓(stress profile),該溫度低於玻璃網路可鬆弛之溫度。較大體積之輸入離子在表面上產生壓縮應力(compressive stress; CS)並且在加強基板之中心產生張力(中心張力,或CT)。交換深度可描述為加強玻璃或玻璃陶瓷基板內之深度(即,從玻璃基板之表面至玻璃或玻璃陶瓷基板之中心區域之距離),在該深度下發生藉由離子交換製程促進之離子交換。最大CT值使用如在此項技術中已知之散射光偏光器(scattered light polariscope; SCALP)技術來量測。
壓縮應力(包括表面CS)藉由表面應力計(surface stress meter; FSM)使用商購儀器諸如由Orihara Industrial Co., Ltd. (日本)製造之FSM-6000來量測。表面應力量測依賴於應力光學係數(stress optical coefficient; SOC)之精確量測,該應力光學係數與玻璃之雙折射相關。SOC進而根據在ASTM標準C770-16中描述的題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」之程序C(玻璃盤方法)來量測,該標準之內容全部以引用方式併入本文。
如本文使用,DOC意指深度,在該深度下本文所述之化學加強鹼性鋁矽酸鹽玻璃製品中之應力從壓縮應力變化至抗拉應力。DOC可藉由FSM或SCALP來量測,此取決於離子交換處理。當玻璃製品中之應力藉由將鉀離子交換至玻璃製品中來產生時,使用FSM來量測DOC。當應力藉由將鈉離子交換至玻璃製品中來產生時,使用SCALP來量測DOC。當玻璃製品中之應力藉由將鉀及鈉離子交換至玻璃中來產生時,DOC藉由SCALP來量測,因為咸信鈉之交換深度指示DOC並且鉀離子之交換深度指示壓縮應力之幅度之變化(而不是從壓縮應力至抗拉應力之變化);此等玻璃製品中之鉀離子之交換深度藉由FSM來量測。
在一實施例中,加強玻璃或玻璃陶瓷基板可具有300 MPa或更大,例如400 MPa或更大、450 MPa或更大、500 MPa或更大、550 MPa或更大、600 MPa或更大、650 MPa或更大、700 MPa或更大、750 MPa或更大或800 MPa或更大之表面壓縮應力。加強玻璃或玻璃陶瓷基板可具有15 μm或更大、20 μm或更大(例如,25 μm、30 μm、35 μm、40 μm、45 μm、50 μm或更大)之壓縮層深度及/或10 MPa或更大、20 MPa或更大、30 MPa或更大、40 MPa或更大(例如,42 MPa、45 MPa或50 MPa或更大)但是小於100 MPa(例如,95、90、85、80、75、70、65、60、55 MPa或更小)之中心張力。在一或多個具體實施例中,加強玻璃或玻璃陶瓷基板具有以下中之一或多者:大於500 MPa之表面壓縮應力、大於15 μm之壓縮層深度及大於18 MPa之中心張力。
不受理論約束,咸信與非加強玻璃或玻璃陶瓷基板(或,換言之,未經離子交換或另外加強之玻璃基板)相比,具有大於500 MPa之表面壓縮應力及大於約15 μm之壓縮層深度的加強玻璃或玻璃陶瓷基板通常具有更大破壞應變。
可用於基板中之示例性玻璃可包括鹼性鋁矽酸鹽玻璃組合物或鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃組合物,然而涵蓋其他玻璃組合物。此等玻璃組合物可表徵為可離子交換的。如本文使用,「可離子交換」意謂包含該組合物之基板能夠將定位在基板表面或該表面附近之陽離子用尺寸更大或更小的具有相同效價之陽離子來交換。一種示例性玻璃組合物包含SiO2 、B2 O3 及Na2 O,其中(SiO2 + B2 O3 ) ≥ 66 莫耳%,並且Na2 O ≥ 9 莫耳%。在一實施例中,玻璃組合物包括至少6 重量%氧化鋁。在一進一步的實施例中,基板包括具有一或多種鹼土金屬氧化物之玻璃組合物,以使得鹼土金屬氧化物之含量係至少5 重量%。在一些實施例中,合適玻璃組合物進一步包含K2 O、MgO及CaO中之至少一者。在特定實施例中,用於基板中之玻璃組合物可包含61-75 莫耳% SiO2;7-15 莫耳% Al2 O3 ;0-12 莫耳% B2 O3 ;9-21 莫耳% Na2 O;0-4 莫耳% K2 O;0-7 莫耳% MgO;及0-3 莫耳% CaO。
適合於基板之進一步示例性玻璃組合物包含:60-70 莫耳% SiO2 ;6-14 莫耳% Al2 O3 ;0-15 莫耳% B2 O3 ;0-15 莫耳% Li2 O;0-20 莫耳% Na2 O;0-10 莫耳% K2 O;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 As2 O3 ;及小於50 ppm Sb2 O3 ;其中12 莫耳% ≤ (Li2 O + Na2 O + K2 O) ≤ 20 莫耳%並且0 莫耳% ≤ (MgO + CaO) ≤ 10 莫耳%。
適合於基板之更進一步示例性玻璃組合物包含:63.5-66.5 莫耳% SiO2 ;8-12 莫耳% Al2 O3 ;0-3 莫耳% B2 O3 ;0-5 莫耳% Li2 O;8-18 莫耳% Na2 O;0-5 莫耳% K2 O;1-7 莫耳% MgO;0-2.5 莫耳% CaO;0-3 莫耳% ZrO2 ;0.05-0.25 莫耳% SnO2 ;0.05-0.5 莫耳% CeO2 ;小於50 ppm As2 O3 ;及小於50 ppm Sb2 O3 ;其中14 莫耳% ≤ (Li2 O + Na2 O + K2 O) ≤ 18 莫耳%並且2 莫耳% ≤ (MgO + CaO) ≤ 7 莫耳%。
在特定實施例中,適合於基板之鹼性鋁矽酸鹽玻璃組合物包含氧化鋁、至少一種鹼金屬及在一些實施例中,大於50 莫耳%SiO2 ,在其他實施例中至少58 莫耳%SiO2 ,及在其他實施例中至少60 莫耳%SiO2 ,其中比率((Al2 O3 +B2 O3 )/Σ改質劑)>1,其中在該比率中,該等組分以莫耳%來表示並且改質劑係鹼金屬氧化物。在特定實施例中,此玻璃組合物包含:58-72 莫耳% SiO2 ;9-17 莫耳% Al2 O3 ;2-12 莫耳% B2 O3 ;8-16 莫耳% Na2 O;及0-4 莫耳% K2 O,其中比率((Al2 O3 + B2 O3 )/ Σ改質劑)>1。
在仍然另一實施例中,基板可包括鹼性鋁矽酸鹽玻璃組合物,該組合物包含:64-68 莫耳% SiO2 ;12-16 莫耳% Na2 O;8-12 莫耳% Al2 O3 ;0-3 莫耳% B2 O3 ;2-5 莫耳% K2 O;4-6 莫耳% MgO;及0-5 莫耳% CaO,其中:66 莫耳% ≤ SiO2 + B2 O3 + CaO ≤ 69 莫耳%;Na2 O + K2 O + B2 O3 + MgO + CaO + SrO > 10 莫耳%;5 莫耳% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 莫耳%;(Na2 O + B2 O3 ) - Al2 O3 ≤ 2 莫耳%;2 莫耳% ≤ Na2 O - Al2 O3 ≤ 6 莫耳%;並且4 莫耳% ≤ (Na2 O + K2 O) - Al2 O3 ≤ 10 莫耳%。
在替代實施例中,基板可包含鹼性鋁矽酸鹽玻璃組合物,該組合物包含:2 莫耳%或更多之Al2 O3 及/或ZrO2 ,或4 莫耳%或更多之Al2 O3 及/或ZrO2
當基板包括晶質基板時,基板可包括單晶,該單晶可包括Al2 O3 。此等單晶基板被稱為藍寶石。晶質基板之其他合適材料包括多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl2 O4 )。
可選地,晶質基板可包括玻璃陶瓷基板,該玻璃陶瓷基板可為加強或非加強的。合適玻璃陶瓷之實例可包括Li2 O-Al2 O3 -SiO2 系統(即,LAS-系統)玻璃陶瓷,MgO-Al2 O3 -SiO2 系統(即,MAS-系統)玻璃陶瓷,及/或包括主要晶體相之玻璃陶瓷,該晶體相包括β-石英固溶體、β-鋰輝石ss、堇青石及二矽酸鋰。玻璃陶瓷基板可使用本文揭示之玻璃基板加強製程來加強。在一或多個實施例中,MAS-系統玻璃陶瓷基板可在Li2 SO4 熔融鹽中得以加強,在該熔融鹽中可發生2Li+ 與Mg2+ 之交換。
根據一或多個實施例之基板可具有約100 μm至約5 mm範圍內之厚度。示例性基板厚度在約100 μm至約500 μm(例如,100、200、300、400或500 μm)範圍內。進一步示例性基板厚度在約500 μm至約1000 μm(例如,500、600、700、800、900或1000 μm)範圍內。基板可具有大於約1 mm(例如,約2、3、4或5 mm)之厚度。在一或多個具體實施例中,基板可具有2 mm或更小或小於1 mm之厚度。基板可加以酸拋光或另外處理以消除或減少表面缺陷之影響。
觸知表面
在一或多個實施例中,基板101包含觸知表面。在一些實施例中,觸知表面可包含基板101之一個或兩個主要表面110、120或基板之一或多個次要表面130、140之至少一部分。在一些實施例中,觸知表面可在基板之一個、兩個、三個或所有表面之至少一部分上形成。在一些情況下,觸知表面可在基板101之一或多個表面之全部上形成。在圖3中,觸知表面150在主要表面120上形成。在一些實施例中,觸知表面可以預定設計來形成。例如,殼體可包括佔據表面之部分的設計,並且觸知表面可在該表面上形成以覆蓋該設計或與該設計相鄰地設置。殼體上之設計可由設置在基板之一個主要表面上之膜來提供並且觸知表面可在相對主要表面上形成,該相對主要表面具有與設計相同的形狀。
觸知表面可包括紋理化表面(或經修飾以包括紋理的表面)、塗層或其組合(即,經塗佈之紋理化表面)。基板可展現如在觸知表面上量測之某些性質。例如,在一或多個實施例中,基板可展現約60%至約120%、約65%至約120%、約70%至約120%、約75%至約120%、約80%至約120%、約90%至約120%、約100%至約120%、約100%至約110%、約60%至約110%、約60%至約100%、約60%至約90%、約60%至約80%,或約60%至約70%範圍內的在觸知表面上量測之霧度,基板可展現約60%或更大、約70%或更大、約80%或更大、約90%或更大,或約95%或更大的透過觸知表面量測之透射霧度。透射霧度可高達約100%。在一或多個實施例中,基板可展現約60%至約100%、約65%至約100%、約70%至約100%、約75%至約100%、約80%至約100%、約90%至約100%、約92%至約100%、約93%至約94%、約95%至約100%、約96%至約100%、約97%至約100%、約98%至約100%、約99%至約100%、約60%至約98%、約60%至約96%、約60%至約95%、約60%至約94%、約60%至約92%、約60%至約90%、約60%至約85%,或約60%至約80%範圍內的透過觸知表面量測之透射霧度。在一或多個實施例中,基板可展現約60%或更大、約70%或更大、約80%或更大或約90%或更大之反射霧度(在觸知表面上量測)。在一些情況下,反射霧度可高達約100%。在一或多個實施例中,基板可展現約60%至約100%、約65%至約100%、約70%至約100%、約75%至約100%、約80%至約100%、約90%至約100%、約92%至約100%、約93%至約94%、約95%至約100%、約96%至約100%、約97%至約100%、約98%至約100%、約99%至約100%、約60%至約98%、約60%至約96%、約60%至約95%、約60%至約94%、約60%至約92%、約60%至約90%、約60%至約85%,或約60%至約80%範圍內的在觸知表面上量測之反射霧度。反射霧度可在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下量測。在一些實施例中,霧度可根據ASTM E430使用透明度計諸如由BYK-Gardner GmbH, of Geretsried, Germany供應之Haze-Gard計來量測。本文所述之透射霧度可受是否紋理觸知表面存在於單一主要表面或兩個主要表面上影響。圖4示出基板之透射霧度之相互關係,該基板包括基於實例1及2的僅在單一表面(通常單一主要表面)上或在相對表面(通常,相對主要表面)上之觸知表面。
基板可展現約90或更小(例如,約85或更小、約80或更小、約60或更小,或約40或更小)之20°影像清晰度(distinctness of image; DOI)(在觸知表面上量測)。如本文使用,用語「影像清晰度」藉由ASTM程序D5767(ASTM 5767)的題為「Standard Test Methods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of Coating Surfaces」的方法A來定義,該方法之內容全部以引用方式併入本文。根據ASTM5767之方法A,基板反射因子量測在防眩光表面上在鏡面視角下及在稍微偏離鏡面視角之角度下進行。將從此等量測獲得之值合併以提供DOI值。具體而言,DOI根據以下方程來計算
Figure 02_image001
,           (3) 其中Ros係偏離鏡面反射方向0.2°與0.4之間之相對反射強度平均值,並且Rs係鏡面方向(+0.05°與-0.05°之間,以鏡面反射方向為中心)上之相對反射強度平均值。若輸入光源角度係與樣本表面法線成+20°(在整個本揭露中,始終如此),並且法向於樣本之表面被視為0°,則鏡面反射光之量測結果Rs被視為約-19.95°至-20.05°範圍內之平均值,並且Ros被視為約-20.2°至-20.4°範圍內之平均反射強度(或-19.6°至-19.8°,或此等兩個範圍之平均值)。如本文使用,DOI值應直接理解為指定如本文定義之Ros/Rs之目標比率。在一些實施例中,防眩光表面具有經反射的散射輪廓(reflected scattering profile)以使得>95%之反射光學功率包含在+/-10°之視錐內,其中對於任何輸入角而言,該視錐以鏡面反射方向為中心。
在一或多個實施例中,基板可展現70%或更小(例如,65%或更小、50%或更小、40%或更小、30%或更小或20%或更小)的60°下之光澤度,此在觸知表面上量測。
除非另外說明,否則DOI及光澤度在觸知表面上以反射模式來量測(即,不考慮基板之其他表面)。透射霧度效能係針對整個基板而言的,因為在透射模式中量測此等值。
在利用紋理化表面來形成觸知表面之實施例中,紋理化表面可包括設置在表面上之複數個特徵,該等特徵係光散射的、產生粗糙度或其組合。特徵可以隨機或非隨機方式直接設置在表面上或間接地設置在表面上。當表面以手指或皮膚接觸或碰擦時,隨機設置之特徵可提供光滑接觸感覺。具體而言,賦予粗糙度之特徵可藉由限制手指或物體與紋理化表面之接觸面積來產生平滑接觸感覺,該平滑接觸感覺促進手指或其他物體在表面上滑動。
在一些實施例中,該等複數個特徵可展現約5微米至約100微米範圍內之最長橫截面尺寸(即,最大特徵可具有最長橫截面尺寸)。此等尺寸可見於具有約0.5 mm×0.5 mm之尺寸的樣本表面部分中,該樣本表面部分代表典型平均值,該典型平均值包括約9至約1000範圍內之一般表面特徵之數目。例如,特徵可具有約5微米至約90微米、約5微米至約80微米、約5微米至約70微米、約5微米至約60微米、約5微米至約50微米、約5微米至約40微米、約5微米至約30微米、約10微米至約100微米、約15微米至約100微米、約20微米至約100微米、約30微米至約100微米或約10微米至約50微米範圍內之最長橫截面尺寸。該等特徵可包括平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸係任何一個特徵之最長橫截面尺寸之約2倍或更大。該等特徵可包括平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸係任何一個特徵之最長橫截面尺寸之約2倍或更小。 該等特徵之最長橫截面尺寸可藉由光學顯微鏡在200x放大率下評估。為了判定該等特徵之平均最長橫截面尺寸,在具有約0.5 mm×0.5 mm之尺寸之樣本表面部分上選擇十個最大特徵,並且藉由光學顯微鏡來量測。平均量測結果報告為選定特徵之平均最長橫截面尺寸。
在一或多個實施例中,紋理化表面可展現約0.02微米至約10微米、約0.02微米至約8微米、約0.02微米至約6微米、約0.02微米至約4微米、約0.05微米至約2微米、約0.05微米至約1微米或約0.1至約0.8微米範圍內之RMS粗糙度高度(即,在z方向上)。RMS粗糙度高度使用在此項技術中已知之方法來量測,該等方法諸如原子力顯微術(atomic force microscopy; AFM)、記錄筆接觸輪廓測定法及光學干涉輪廓測定法。如本文描述之RMS粗糙度在具有0.5 mm×0.5 mm之尺寸的樣本表面部分上量測。
在一些實施例中,紋理化表面可展現約500 nm或更大範圍內之表面粗糙度Ra,該表面粗糙度Ra量測特徵之垂直高度(例如藉由光學表面輪廓儀,諸如可從Zygo Corporation獲得之3D光學表面輪廓儀在z方向上量測)。在一些情況下,表面Ra可在約500 nm至約2000 nm、約500 nm至約1800 nm、約500 nm至約1600 nm、約500 nm至約1500 nm、約500 nm至約1400 nm、約500 nm至約1200 nm、約500 nm至約1000 nm、約600 nm至約2000 nm、約800 nm至約2000 nm、約900 nm至約2000 nm、約1000 nm至約2000 nm、約1100 nm至約2000 nm、約1200 nm至約2000 nm或約900 nm至約1300 nm範圍內。如本文描述之表面Ra粗糙度在具有約0.5 mm×0.5 mm之尺寸之樣本表面部分上量測。
在一些實施例中,紋理化表面可包括較低頻數之特徵、較大尺寸之特徵或其組合,導致將指紋油收集在紋理化結構之特徵(即,在特徵之間建立之凹部中)之間。將油收集在特徵之間減少被油滴覆蓋之表面之分率,由此減少來自指紋油之光散射。在此等實施例中,在具有約0.5 mm×0.5 mm之尺寸之樣本大小上,紋理化表面可具有約0.05微米至約1微米範圍內之RMS粗糙度高度。
在一些實施例中,紋理化表面可具有RMS粗糙度高度,該RMS粗糙度高度足夠大以顯著減少指紋油轉移至結構之凹部中,由此亦經由限制被油滴覆蓋之表面之分率來減少光散射。在具有約0.5 mm×0.5 mm之尺寸之樣本大小上,此等紋理化表面可具有約1微米至約10微米範圍內之RMS粗糙度高度。
在一些實施例中,紋理化表面包含約0.1微米至約500微米、約0.1微米至約400微米、約0.1微米至約300微米、約0.1微米至約200微米、約0.1微米至約100微米、約0.1微米至約50微米、約0.1微米至約10微米、約0.5微米至約500微米、約1微米至約500微米、約10微米至約500微米、約50微米至約500微米、約100微米至約500微米、約1微米至約100微米或約10微米至約50微米範圍內之側向空間週期(即,在x-y平面內方向上)。此等側向特別週期範圍在具有約1 mm×1 mm之尺寸之樣本大小上量測。
此等粗糙度參數及表面輪廓可使用已知技術來量測,該等技術諸如原子力顯微術(atomic force microscopy; AFM)、記錄筆接觸表面輪廓測定法或光學干涉表面輪廓形成。
紋理化表面可藉由各種方法諸如濕式蝕刻、乾式蝕刻、遮罩及蝕刻、微影術等來形成。在一些實施例中,紋理化表面可藉由化學蝕刻基板之至少一個表面來形成。化學蝕刻可包括在表面之選定部分上施加遮罩並且藉由蝕刻噴砂或研磨來移除表面之暴露部分。在一些實施例中,遮罩可藉由在表面上形成沉澱物來形成。在其他實施例中,遮罩可藉由聚合物遮罩、聚合物顆粒遮罩或噴墨印刷遮罩來達成,或可利用藉由微影術或奈米壓模微影術來形成之遮罩、使聚合物遮罩相分離、在不溶性聚合物遮罩中包埋之可溶性(有機或無機)相、包括在其中包埋之顆粒的不溶性聚合物遮罩或其組合。在使用蝕刻時,蝕刻劑可包含氫氟酸或氫氧化物材料諸如KOH或NaOH加上螯合劑。氫氟酸可與其他酸諸如鹽酸、硫酸、乙酸或硝酸組合,其中需要最大限度地減少形成沉澱物形成及/或需要在不改變所得表面組成的情況下蝕刻基板之表面。在一些實施例中,具有紋理化表面之殼體可經由拋光或熱成形來形成不同形狀,該拋光或熱成形可在紋理化製程之前或之後執行。在其他實施例中,具有紋理化表面之殼體可在形成紋理化表面之後得以加強(如下所述)。
在一或多個實施例中,紋理化表面可藉由將特徵添加至基板之表面來形成(尤其在有機基板的情況下)。特徵可包括附接或黏合至表面之顆粒。在一些實施例中,黏著劑可用於使顆粒黏合至表面。在其他實施例中,顆粒可直接黏合至表面。顆粒可具有5微米至約100微米範圍內之平均主要尺寸。顆粒可從與基板相同之材料,或不同材料來形成
在一或多個實施例中,紋理化表面可包括設置在紋理化表面上之一或多個塗層,從而形成經塗佈之紋理化表面。塗層可安置在紋理化表面之頂部以提供各種功能。塗層可包括油墨塗層、硬塗層、抗刮傷塗層、低摩擦塗層、高摩擦塗層、疏油性塗層、親油性塗層、疏水性塗層、親水性塗層、展現疏水性及疏油性之塗層、反射或抗反射塗層,或展示此等功能之組合的易於清洗塗層。塗層之具體選擇取決於電子裝置之所需應用,以及設計考慮因素。在一些情況下,塗層可相對較厚(例如,在抗刮傷塗層的情況下,該厚度在約1微米至約3微米範圍內),或可相對較薄(例如,在疏水性及疏油性塗層、疏油性塗層或親油性塗層的情況下,該厚度在約0.5奈米至約50奈米範圍內)。
在一或多個實施例中,紋理化表面賦予基板表面親油性或疏水性及疏油性(在該基板表面上未設置塗層的情況下),由此形成展現防指紋性質或效能之觸知表面。在一或多個實施例中,紋理化表面增強或促進某些基板,諸如玻璃及一些玻璃陶瓷基板之親油性或疏水性及疏油性。不受理論約束,咸信此增強親油性或疏水性及疏油性提供防指紋功能,因為表面上之指紋之可見性主要由光散射來判定,並且此光散射轉而主要取決於由指紋留下之散射油滴之尺寸。疏油性表面或疏水性及疏油性表面,諸如通常用於非紋理化顯示器覆蓋基板中之表面,往往產生大量指紋液滴,該等液滴具有2微米或更小之平均最長橫截面尺寸,藉由光學或用於量測此等液滴之其他已知手段來量測。此等液滴係高度光散射液滴,因而增加指紋之可見性。相比之下,親油性表面往往產生尺寸大於5微米的污跡或非常寬液滴,並且光散射得以減少很多,尤其在偏離鏡面反射角大於約5度之散射角下。因此,咸信展現親油性之紋理化表面提供改良的防指紋效能。
在一些實施例中,紋理化表面包括塗層。在一或多個實施例中,塗層係低摩擦塗層或減少紋理化表面之COF的塗層。在一或多個實施例中,塗層亦至少為略微親油性的,以便形成親油性塗佈紋理化表面或疏水性及疏油性塗佈紋理化表面。此塗佈紋理化表面可提供手指之平滑滑動表面。在一或多個實施例中,此塗佈紋理化表面可提供油滴之一些擴散以便進一步最大限度地減少光散射。在一些實施例中,在藉由COF測試方法(本文所述)量測時,包括低摩擦塗層之經塗佈紋理化表面展現小於0.3之動摩擦係數(coefficient of friction ; COF)。在一些實施例中,在藉由COF測試方法量測時,包括低摩擦塗層之經塗佈紋理化表面展現小於0.3之靜態COF。低摩擦塗層之實例可包括玻璃表面反應性多孔烷基矽氧烷(例如,甲基矽氧烷、乙基矽氧烷、丙基矽氧烷等)、多孔苯基矽氧烷、多孔烷基矽烷、無機塗層(諸如氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氮化鋁鈦)或其組合。在一或多個替代實施例中,紋理化表面可包括高摩擦塗層,該高摩擦塗層形成經塗佈之紋理化表面。此等高摩擦塗層之實例包括烷基矽氧烷(例如,甲基矽氧烷、乙基矽氧烷、丙基矽氧烷等)、苯基矽氧烷、烷基矽烷及其他類似材料。
如本文使用,COF測試方法用於使用由ChemInstruments, Inc. of Fairfield, Ohio供應之摩擦係數儀器(COF-1000),結合資料管理軟體來量測靜態及動力COF。使用以12吋/分鐘施加之200 g或500 g負載來獲得量測結果。除非另外規定,所量測之樣本具有65 mm×135 mm之尺寸,並且藉助於夾具來附接至移動基板。測試材料包括微纖維編織物,該編織物由Photodon, LLC (Traverse City, Michigan)以商品名稱382ZZ來供應並且具有7吋×6吋尺寸之鋸齒形邊緣。該編織物包含80%聚酯、20%耐綸並且具有260克/m2 之密度。將編織物切割成具有2吋×2吋之尺寸的正方形並且藉由雙面膠帶來固定至測試玻璃基板。測試設備在圖5中繪示,該圖5示出測試之基板212(具有觸知表面)固定至移動基板210。編織物222展示為固定至測試玻璃基板220。將編織物222及測試玻璃基板220耦接至摩擦係數儀器300。觸知表面面向編織物222,以使得可量測表面之COF。
在一或多個實施例中,觸知表面大致上不含塗層(例如,不含親油性塗層)並且使用500 g之負載在COF測試方法下量測時,可展現小於0.5之靜態或動力COF。在一些實施例中,觸知表面大致上不含塗層(例如,不含親油性塗層)並且可展現約0.05至約0.4、0.05至約0.3、0.05至約0.2、0.1至小於0.5、0.15至小於0.5或0.2至小於0.5範圍內之靜態或動力COF。在一或多個實施例中,觸知表面可包括低摩擦塗層並且展現本文揭示之靜態或動COF。
在一些情況下,裸觸知表面(沒有任何塗層)展現親油性,該親油性隨著使用,當油、污垢及指紋在紋理化表面上積聚時減少。在一些實施例中,紋理化表面包括保持一定程度親油性的塗層。此等塗層可包括TiO2 ,咸信該TiO2 係在曝露於紫外線之後可「自我清潔」之材料。具體而言,TiO2 塗層可在曝露於紫外線或甚至日光之後經由光催化將所吸收的油及污垢化學分解。
根據一或多個實施例之殼體可不含紋理化表面但是包括形成防指紋表面之塗層。此等塗層賦予表面親油性或疏水性及疏油性。
在一或多個實施例中,觸知表面展現防指紋功能以使得在手指或含有油或油酸之其他施配器擦拭之後,表面包括液滴,該等液滴具有大於約2微米、大於約5微米或大於約10微米之平均主要尺寸。
基於亮度之可見性可藉由以下方程來計算,其中下標1指示包括指紋之區域並且下標2指示沒有指紋之區域:差異(亮度1 -亮度2 )之絕對值,除以(亮度1 +亮度2 )總和。在一些實施例中,在某些選定角度下,紋理表面展現小於約0.99、小於約0.95、小於約0.8、小於約0.7、小於約0.6、小於0.5、小於0.25、小於0.2、小於0.1、小於0.05之可見性。
殼體
在一或多個實施例中,殼體可為透明、半透明或不透明的。在透明殼體之實施例中,此等殼體可在可見光譜內展現約80%或更大、85%或更大、90%或更大、或95%或更大之平均總透射率(考慮到殼體之內表面及外表面)。在一些情況下,殼體可在可見光譜內展現約80%至約96%、約80%至約94%或約80%至約92%範圍內之平均總透射率。如本文使用,用語「透射率」定義為經由材料(例如,殼體或其一部分)透射的給定波長範圍內之入射光學功率之百分比。透射率使用特定線寬來量測。在一或多個實施例中,表徵透射率之光譜解析度係小於5 nm或0.02 eV。如本文使用,「可見光譜」包括約420 nm至約700 nm之波長範圍。
在一或多個實施例中,殼體亦展現4-點抗彎強度、剛度或楊氏模數、硬度、裂紋壓痕臨限值、導熱性及強度(在壓縮層深度(depth of compressive layer; DOC)、表面壓縮應力及中心張力方面)。
在一或多個實施例中,殼體可包括本文所述之基板。基板可形成整個殼體或殼體之一部分。
在一或多個實施例中,殼體允許無線資料傳輸或無線充電能量之傳輸。在一些實施例中,殼體展現射頻及微波頻率透明性,藉由小於0.03之損耗角正切及在15 MHz至3.0 GHz之間之頻率範圍下所定義。在製品之另一個例示性實施例中,尤其該電子裝置殼體展現射頻及微波頻率透明性,藉由小於0.015之損耗角正切在500 MHz至3.0 GHz之間之頻率範圍內所定義。此射頻及微波頻率透明性特徵對於無線手持裝置係尤其重要的,該等手持裝置包括殼體內部之天線。此射頻及微波透明性允許無線信號透過殼體傳送並且在一些情況下增強此等傳輸。此外,亦可需要在紅外線中為透明的以允許電子裝置之間之無線光學通信;尤其在約750至約2000 nm範圍內之波長下大於80%之紅外線透明度。在其他實施例中,該殼體允許磁場及/或感應場之透射。
殼體亦可展現用於可攜電子裝置之各種機械屬性。例如,殼體之一些實施例展現以下任何一者或多者:大於0.6 MPa•m½ 之斷裂韌性、大於350 MPa之4點抗彎強度、至少600 kgf/mm2 之維氏硬度及至少5 kgf之維氏中間/放射狀裂紋發生臨限值、約50 GPa至約100 GPa範圍內之楊氏模數、小於2.0 W/m℃之導熱率。在一些實施例中,殼體展現超過0.6 MPa•m½ 之斷裂韌性、上述維氏硬度/壓痕臨限值及4點抗彎強度之組合。在一或多個實施例中,殼體展現大於0.70 MPa•m½之斷裂韌性,及大於475 MPa或大於525 MPa之4點抗彎強度及約50 GPa至約75 GPa範圍內之楊氏模數。
本文所述之殼體可主要由於增密而不是由於剪切斷裂而導致壓痕後發生變形。在一些實施例中,殼體在變形後不發生表面下斷裂及放射狀裂紋。在一些實施例中,諸如在加強所使用之基板時,所得殼體對於由剪切斷裂所導致的裂紋發生更具有抗性。在一實施例中,殼體包含加強基板並且展現至少5千克力(kgf)之維氏中間/放射狀裂紋發生臨限值。在第二實施例中,殼體具有至少約10 kgf或至少約30 kgf之維氏中間/放射狀裂紋形成臨限值。
在一或多個實施例中,殼體展現小於2 W/m℃之導熱率,因而,即使在較高操作溫度(例如,接近100℃之溫度)下保持觸摸冷卻。在一些實施例中,殼體展現小於1.5 W/m℃之導熱率。比較之下,陶瓷諸如氧化鋁可展現高達29 W/m℃之導熱率。 實例
各種實施例進一步藉由以下實例來闡明。 實例1
具有57.5 莫耳% SiO2 、16.5 莫耳% Al2 O3 、16 莫耳% Na2 O、2.8 莫耳% MgO及6.5 莫耳% P2 O5 之標稱組成及0.7 mm厚度之鹼性鋁矽酸鹽玻璃基板(具有薄片形式並且未加強)藉由浸沒在清潔劑溶液中並且向清潔劑溶液採用超音波攪拌來清洗。然後,經清洗之基板從清潔劑溶液中移除,然後藉由施加包括6重量百分比之氫氟酸(HF)及15重量百分比之NH4 F之蝕刻劑8分鐘來靜態蝕刻(步驟A)。然後,將經蝕刻之基板用DI水徹底地沖洗。然後,經蝕刻之基板浸在5 重量% HF溶液中表1指示之持續時間以達成所需霧度水準(步驟B)。在第二蝕刻步驟之後,玻璃基板藉由DI水清洗以移除酸殘餘物及任何蝕刻副產物。所得基板(實例1A-1K)在兩個主要表面及兩個次要表面上包括紋理化表面。一個玻璃基板不經受任何蝕刻步驟(比較實例1L)。在所得實例1A-1K及比較實例IL之主要表面上量測透射霧度、透射率、最終基板厚度、最大特徵之最長橫截面尺寸及表面粗糙度(Ra)。
表1:基於蝕刻時間的實例1A-1K及比較實例1L之性質。
Figure 106101634-A0304-0001
圖6示出在200x放大率下獲得之實例1K之光學顯微鏡影像。最大側向特徵具有約44.452微米及47.330微米之最長橫截面尺寸(包括50微米比例尺用於參考)。 實例2
具有與實例1相同標稱組成及相同厚度的鹼性鋁矽酸鹽玻璃基板(具有薄片形式並且未加強)藉由浸沒在清潔劑溶液中並且向清潔劑溶液採用超音波攪拌來清洗。然後,經清洗之基板從清潔劑溶液中移除。單一主要表面用抗蝕刻膜塗佈,然後靜態藉由施加包括2重量百分比或6重量百分比之氫氟酸(HF)及15重量百分比或30重量百分比之NH4 F蝕刻劑8分鐘來蝕刻(步驟C)。然後,將經蝕刻之基板用DI水徹底地沖洗。 然後,經蝕刻之基板浸在5 重量% HF溶液中持續表2指示之時間以達成所需霧度水準(步驟D)。 在第二蝕刻步驟之後,玻璃基板藉由DI水清洗並且將抗酸膜移除。所得實例2A-2E包括單一主要表面及兩個次要表面上之紋理化表面。相對主要表面不含紋理化表面。在所得實例2A-2E之紋理化主要表面上量測特徵之透射霧度、DOI、60°下之光澤度、表面粗糙度(Ra)及平均最長橫截面尺寸。
表2:基於蝕刻時間的實例2A-2E之性質。
Figure 106101634-A0304-0002
在用易於清洗塗層塗佈前後,量測實例2A-2E之靜態COF(如本文描述),如表3示出。易於清洗塗層(賦予表面疏水性及疏油性)包括由Dow Corning Corporation (Midland, Michigan),在商品名稱Dow Corning 2634下供應之烷氧基矽烷官能全氟聚醚(PFPE)雜化聚合物,及由3M Company (Minneapolis, Minnesota),在商品名稱3MTMNovecTM7200 Engineered Fluid下供應之氫氟醚溶劑。易於清洗塗層藉由將4.2 mL之烷氧基矽烷官能全氟聚醚(perfluoropolyether; PFPE)雜化聚合物與1 L之氫氟醚溶劑組合來製備並且使用由Nordson ASYMTEK (Carlsbad, California),在商標SC-300 Swirl Coat®下供應之噴霧施配器,使用由Nordson EFD (East Providence, Rhode Island),在商品名稱MM781-SYS MicroMark下供應之閥門來噴霧。在50℃及50%相對濕度之環境中,使用2.5毫升/分鐘流速、30 psi空氣壓力、20吋/分鐘速度來施加塗層2小時。然後,任何過量施加之易於清洗塗層使用異丙醇抹布來擦去。
Figure 106101634-A0304-0003
圖7A-7E展示對於實例2A-2E之不同霧度及粗糙度水準,易於清洗(easy-to-clean; ETC)塗層對於摩擦係數(COF)之影響。使用500 g負載,對於同一實例量測COF五次。如圖7A-7E示出,當表面粗糙度(及霧度)較低時,ETC塗層可更有效地減少COF,並且隨著表面粗糙度(及霧度)增加,變得不太有效。
圖8展示隨著透射霧度而變化的實例2B-2E之靜態COF。結果展示當表面粗糙度(及霧度)較低時,施加ETC塗層可更有效地減少COF,並且隨著表面粗糙度(及霧度)增加,變得不太有效。 實例3
具有與實例1相同之標稱組成及相同形狀及厚度的玻璃基板在20 psi壓力下用SiC顆粒進行噴砂處理以產生紋理化表面,該紋理化表面展現較高透射霧度及粗糙度。然後,基板用DI水沖洗以移除來自噴砂處理之任何碎屑。然後,基板使用5重量百分比之HF溶液進行化學拋光各種時間(如表4指示),然後再次在DI水中沖洗。所得實例3A-3D包括單一主要表面上之紋理化表面。相對主要表面不含紋理化表面。 在所得實例3A-3D之紋理化表面上量測透射霧度及表面粗糙度(Ra)。
表4:基於化學拋光時間的實例3A-3D之性質。
Figure 106101634-A0304-0004
本文所述之材料、方法及製品可產生各種改進及變化。在考量本文揭示之材料、方法及製品之規格及實踐後,本文所述之材料、方法及製品之其他態樣係顯而易知的。規定說明書及實例應視為例示性的。示例性實施例包括下列。
實施例1. 一種電子裝置,該電子裝置包含:一殼體,及至少部分地設置在該殼體內部之電氣組件,該等電子組件包含一控制器、一記憶體及一顯示器,其中該殼體包含一基板,並且該基板包含 在該可見光譜內約80%或更大之一平均透射率; 小於約0.3之一靜態摩擦係數, 約500 nm或更大之一表面粗糙度Ra,及 以下各項中之任一者或兩者 大於約60%之一透射霧度,及 大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之一反射霧度。
實施例2. 如實施例1之電子裝置,其中該基板包含一非晶質基板或一晶質基板。
實施例3. 如實施例2之電子裝置,其中該基板係非晶質的並且包含以下各項中之任一者:一鈉鈣玻璃、一鹼性鋁矽酸鹽玻璃、一含鹼之硼矽酸鹽玻璃及一鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃。
實施例4. 如實施例2或實施例3之電子裝置,其中該基板係非晶質的並且係加強的。
實施例5. 如實施例2-4中任一項之電子裝置殼體,其中該基板係非晶質的並且進一步包含以下任何一者或多者 具有大於或等於20 μm之一層深度(DOC)的一壓縮表面層, 大於400 MPa之一表面壓縮應力,及 超過20 MPa之一中心張力。
實施例6. 如實施例2之電子裝置殼體,其中該基板係晶質的並且包含一加強玻璃陶瓷基板、一非加強玻璃-陶瓷或一單晶基板。
實施例7. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中該基板包含設置在該基板之一主要表面上之一油墨層。
實施例8. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中該基板包含一有色玻璃。
實施例9. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中該透射霧度係大於約90%。
實施例10. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之該反射霧度係大於約90%,藉由ASTM E430量測。
實施例11. 如前述實施例中任一項之電子裝置,該電子裝置進一步包含一疏水性材料、疏油性材料或疏水性及疏油性材料層。
實施例12. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中該Ra表面粗糙度係約700 nm或更大。
實施例13. 如前述實施例中任一項之電子裝置,其中該基板進一步包含一觸知表面,該觸知表面包含複數個特徵,該等複數個特徵具有約10微米至約50微米範圍內之一最長橫截面尺寸。
實施例14. 如實施例13之電子裝置,其中該等複數個特徵包含一平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸為該最長橫截面尺寸之約2倍或更大。
實施例15. 如實施例13之電子裝置,其中該等複數個特徵包含一平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸為該最長橫截面尺寸之約2倍或更小。
實施例16. 如前述實施例中任一項之電子裝置,該電子裝置進一步包含選自一行動電話、一平板電腦、一膝上型電腦及一媒體播放器之一電子裝置。
實施例17. 一種基板,該基板包含: 第一及第二相對主要表面; 第一及第二相對次要表面; 設置在該第一主要表面上之一觸知表面,該觸知表面包含複數個特徵,該等複數個特徵具有約10微米至約50微米範圍內之一最長橫截面尺寸。 其中該基板包含: 在該可見光譜內約80%或更大之一平均透射率; 小於約0.3之一摩擦係數,及 約500 nm或更大之一表面粗糙度Ra, 以下各項中之任一者或兩者 大於約60%之一透射霧度,及 大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之一反射霧度。
實施例18. 如實施例17之基板,其中該等複數個特徵包含一平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸大於或等於該最長橫截面尺寸約2倍。
實施例19. 如實施例17之基板,其中該等複數個特徵包含一平均最長橫截面尺寸,該平均最長橫截面尺寸小於或等於該最長橫截面尺寸約2倍。
實施例20. 如實施例17-19中任一項之基板,其中該基板包含一非晶質基板或一晶質基板。
10:殼體
100:蓋玻璃
101:基板
110:主要表面
120:主要表面
130:次要表面
140:次要表面
150:觸知表面
210:移動基板
212:基板
220:測試玻璃基板
222:編織物
300:摩擦係數儀器
1000:電子裝置
1020:殼體/顯示器
1040:前表面
1060:後表面
1080:側表面
圖1係根據一或多個實施例之電子裝置之前視圖;
圖2係圖1之電子裝置的透視圖;
圖3係根據一或多個實施例之殼體之側視圖;
圖4係展示製品之透射霧度之相互關係之圖表,該製品包括基於實例1及2之單一表面或相對表面上之觸知表面;
圖5係COF測試方法之示意圖;
圖6係實例1K之光學顯微鏡影像;
圖7A-7E係展示對於實例2A-2E之不同霧度及粗糙度水準,易於清洗(easy-to-clean; ETC)塗層對於COF之影響的圖表;及
圖8係展示隨著透射霧度而變化的實例2B-2E之靜態COF的圖表。
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100‧‧‧蓋玻璃
1000‧‧‧電子裝置
1020‧‧‧殼體/顯示器
1040‧‧‧前表面
1080‧‧‧側表面

Claims (16)

  1. 一種電子裝置,該電子裝置包含:一殼體,及至少部分地設置在該殼體內部之電子組件,該等電子組件包含一控制器、一記憶體及一顯示器,其中該殼體包含一基板,並且該基板包含在可見光譜內約80%或更大之一平均透射率;小於約0.3之一靜態摩擦係數,約500nm或更大之一表面粗糙度Ra,及以下各項中之任一者或兩者:大於約60%的一透射霧度,及大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之一反射霧度,及其中該基板是無機的。
  2. 如請求項1所述之電子裝置,其中該基板包含一非晶質基板或一晶質基板。
  3. 如請求項2所述之電子裝置,其中該基板是非晶質的且包含一鈉鈣玻璃、一鹼性鋁矽酸鹽玻璃、一含鹼之硼矽酸鹽玻璃及一鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃中的任一者。
  4. 如請求項2所述之電子裝置,其中該基板係非晶質的並且係加強的。
  5. 如請求項2所述之電子裝置,其中該基板係 非晶質的並且進一步包含以下任何一者或多者:具有大於或等於20μm之一層深度(DOC)的一壓縮表面層,大於400MPa之一表面壓縮應力,及超過20MPa之一中心張力。
  6. 如請求項2所述之電子裝置,其中該基板係晶質的並且包含一加強玻璃陶瓷基板、一非加強玻璃-陶瓷或一單晶結構。
  7. 如請求項1所述之電子裝置,其中該基板包含設置在該基板之一主要表面上之一油墨層。
  8. 如請求項1所述之電子裝置,其中該基板包含一有色玻璃。
  9. 如請求項1所述之電子裝置,其中該透射霧度係大於約90%。
  10. 如請求項1所述之電子裝置,其中在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之藉由一透明度計量測該反射霧度係大於約90%。
  11. 如請求項1所述之電子裝置,該電子裝置進一步包含一疏水性材料層、疏油性材料層或疏水性及疏油性材料層。
  12. 如請求項1所述之電子裝置,其中該Ra表面粗糙度係約700nm或更大。
  13. 如請求項1所述之電子裝置,其中該基板進一步包含一觸知表面,該觸知表面包含複數個特徵,該複數個特徵具有約10微米至約50微米範圍內之一最長橫截面尺寸。
  14. 如請求項1所述之電子裝置,進一步包括選自一行動電話、一平板電腦、一膝上型電腦及一媒體播放器的一電子裝置。
  15. 一種基板,該基板包含:第一及第二相對主要表面;第一及第二相對次要表面;設置在該第一主要表面上之一觸知表面,該觸知表面包含複數個特徵,該複數個特徵具有約10微米至約50微米範圍內之一最長橫截面尺寸,其中該基板包含:在可見光譜內約80%或更大之一平均透射率;小於約0.3之一靜態摩擦係數,約500nm或更大之一表面粗糙度Ra,以下各項中之任一者或兩者:大於約60%的一透射霧度,及大於60%的在偏離鏡面2度或偏離鏡面5度下之一反射霧度,及其中該基板是無機的。
  16. 如請求項15所述之基板,其中該基板包含一非晶質基板或一晶質基板。
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