用于电子装置的玻璃防护罩制造方法及图纸

一种玻璃防护罩元件可以延伸至电子装置的边缘同时保持玻璃防护罩所需要的光学平滑度和厚度。可以将有所述期望的厚度和平滑度的第一玻璃片材热键合至经机器加工以包括由所述电子装置的所述边缘接收的开口的第二玻璃片材。所产生的三维防护罩元件形成了比单个玻璃片材显著坚固的一体成型框架，并且所述边缘的更大的表面面积提供了改进的压力分布，尤其在化学加强之后，因而改进了所述电子装置的耐用性。此外，所述热键合工艺使用比诸如热弯或压制(其可能潜在地影响所述原始玻璃片材的所述平滑度和光学清晰度)的工艺更低的温度。

Glass shield for an electronic device

A glass shield element that extends to the edge of an electronic device while maintaining the optical smoothness and thickness required by the glass shield. A first glass sheet hotkey having a desired thickness and smoothness can be incorporated into a second glass sheet machined by the machine to include an opening received by the edge of the electronic device. The three-dimensional protection cover element formed integrally formed frame significantly stronger than a single glass sheet, and larger surface area of the edges provides improved pressure distribution, especially in the chemical strengthening, thus improving the durability of the electronic device. In addition, the hot bonding process uses a lower temperature than a process such as hot bending or pressing (which may potentially affect the smoothness and optical clarity of the original glass sheet).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子装置的玻璃防护罩相关申请的交叉引用本申请要求2011年9月16日提交的标题为“CoverGlassforElectronicDevices”的美国临时申请号61/535,724(代理档案号20346.0171.PZUS00)以及2012年3月7日提交的标题为“CoverGlassforElectronicDevices”的美国非临时申请号13/414,549的权益，其全部公开通过引用并入本文。专利技术背景人们越来越多的利用诸如智能电话和平板计算机的便携式计算装置用于各种任务。在许多实例中，这些装置包括至少一个显示屏幕，其包括诸如液晶显示(LCD)元件的显示元件、至少一个触控敏感部件和叠加的透明层。该叠加的层通常包括玻璃防护罩片材，其一般具有均一的厚度以确保与显示屏幕的各种部件的适当的连接，以及防止不意欲的光学假象。随着显示屏幕的尺寸增大，以及随着装置的厚度减小，透明防护罩层越来越多地经受由于诸如跌落装置或施加非预期的点压力的动作的损坏。防护罩层的边缘可以为特别易受损坏影响的，随着屏幕的边缘接近各种计算装置的边缘，这越来越成为问题。附图简述将参考附图描述根据本公开的各种实施方案，其中：图1图示包括常规玻璃防护罩的示例计算装置；图2图示根据各种实施方案的包括边缘对边缘玻璃防护罩的示例计算装置；图3图示根据各种实施方案的可以用于形成诸如图2所示的玻璃防护罩元件的一对玻璃层；图4图示根据一个实施方案将防护罩层定位在空洞层上用于融合；图5图示根据各种实施方案的可以使用的示例划线或切块图案；图6图示根据一个实施方案的切块之后的示例玻璃防护罩元件；图7图示根据一个实施方案的示例玻璃防护罩元件的第一横截面；图8图示根据一个实施方案的示例玻璃防护罩元件的第二横截面；图9(a)、图9(b)、图9(c)和图9(d)图示根据各种实施方案的示例玻璃防护罩元件的各种视图；图10图示根据各种实施方案的用于形成玻璃防护罩元件的示例工艺；以及图11图示根据各种实施方案的用于形成玻璃防护罩元件的系统的框图。具体实施方式根据本公开的各种实施方案的系统和方法可克服在用于各种电子装置的常规的防护罩层中所经历的一个或多个前面提及的和其它的不足。特别是，各种实施方案利用玻璃融合工艺以键合至少两个玻璃层，以便形成提供平滑的、一致的玻璃防护罩表面和坚实边缘的玻璃防护罩元件。玻璃防护罩元件可以具有对应于电子装置的中心区以接收该玻璃防护罩元件并且容纳装置部件同时提供在其它区具有变化的横截面尺寸的能力的薄的玻璃横截面。一示例玻璃防护罩元件相对于常规的玻璃防护罩层在边缘提供增强的强度，但是保持玻璃防护罩元件的主要光学显示部分所需的均一性。此类方式可以用于同时制造多个玻璃防护罩元件，以便提供形成此类元件的经济的方式。至少部分由于相对于常规的防护罩层的玻璃防护罩元件的增大的强度，可以将玻璃元件成延伸至和/或超过电子装置的一个或多个边缘。围绕边缘包裹玻璃防护罩的能力可以提供平滑的、抛光的边缘，这对于跌落或其它碰撞动作也为耐用的。此外，此类设计可以为美观的，并且也可以使诸如显示或触控输入的其它功能性能够延伸至装置的侧边或边缘。此类设计的额外的优点为装置的无线电频率(RF)透明区域放大，这提供在天线位置的改进的性能和增大的灵活性。各种其它应用、工艺、实施方式和使用参照各种实施方案在下文呈递。图1图示示例便携式计算装置100，其包括延伸跨越装置的表面的大部分的常规的防护罩层102，但是从装置的边缘104分离一距离。虽然示出便携式计算装置(例如智能电话、电子书阅读器或平板计算机)，但是应理解的是根据本文所述的各种实施方案，各种其它类型的电子装置可能够利用玻璃防护罩元件。这些装置可以包括例如笔记本计算机、个人数据助理、蜂窝式电话、视频游戏控制台或控制器以及便携式媒体播放器等等。如所述的，防护罩层102的边缘可以为相对易受损坏影响的。在许多情况下，玻璃防护罩厚度小于1.0mm。尽管在许多情况下玻璃为化学加强的，但是与玻璃防护罩的中心区相比边缘仍为相对易碎的，并且一般更易受来自点负载的损坏的影响。防护罩层因此从边缘104分离一距离，以便将对于防护罩层和下面的显示的损坏的可能性最小化。此类不足限制可以用于显示元件的装置的表面的量，这对于潜在的用户以及专利技术者和其它此类人可以为不期望的。图2图示另一示例计算装置200，其中装置具有延伸至装置的边缘204的玻璃防护罩元件202，并且事实上围绕装置的边角包裹。用玻璃防护罩包括边缘区域的能力可以增大玻璃边缘的表面面积，这可以从诸如化学加强的工艺中增大耐用性。此外，边缘部分比起主要显示部分可以更厚，这可以提供进一步的硬度。又此外，边缘对边缘玻璃防护罩可以使装置200的整个表面能够除其它潜在方面以外的潜在为能够显示的和/或触控敏感的。然而，形成用于这些类型的装置的此类成型的玻璃元件不是简单的。形成三维玻璃元件的某些方式利用诸如玻璃热弯的工艺，其中加热玻璃片材超出转变温度同时放置在单面模具上(或双面模具中)。重力(或其它施加的力)使玻璃缓慢流入模具。然而，这些工艺对于计算装置显示器是不理想的，因为其通常具有均一性和光学平滑度的问题。此外，对于有触控敏感显示器的装置，通常必须有在触控传感器与防护罩层之间的适当的连接，以便确保适当的触控敏感度。由于玻璃防护罩为显示屏幕的部分，也可以期望确保尽可能少的光学缺陷或假象。某些方式试图使用研磨或抛光工艺来使玻璃变平或平滑，但是此类方式的使用受限于有角的三维形状和其它难抛光的特征。因此，根据各种实施方案的系统和方法利用诸如热键合以使多个玻璃片材形成单个玻璃元件的工艺。利用多个片材或层的材料的能力使产生的元件的部分能够通过利用具有这些特征的第一片材在不同的部分呈所控制的厚度和平滑度，并且部分通过利用能够经机器加工成所期望的质量等级而无需担心影响第一板的质量或抛光复杂的三维特征的第二片材呈所控制的和抛光的形状。例如，图3图示根据各种实施方案的可以用于形成玻璃防护罩元件的材料层300。尽管图示了某种形成因素的两种片材，应理解的是可以有根据各种实施方案使用的额外的或替代的层、片材或部件。在该示例中，本文称为防护罩片材302的第一片材从适合的工艺形成以产生在可接受的公差内的光学平滑的并且有用于防护罩镜片的一致的厚度(诸如在有可接受的偏差量的大约0.5mm至1.0mm的范围中的厚度)的片材。防护罩片材可以由任何合适的类型和材料制成，诸如钠钙玻璃、强化玻璃或浮法玻璃，来自诸如SchottAG或Corning的提供商，由诸如硅酸铝钠或硅酸铝锂的材料形成。本文称为边缘片材的第二片材304可以由与防护罩片材类似的材料制成，但是在至少一些实施方案中不需要具有如防护罩片材那样的关键的平滑度或厚度控制要求。边缘片材可以形成合适的厚度(例如1.6mm厚)，其由诸如坚实度的所期望的量和/或玻璃防护罩元件围绕计算装置的边缘包裹的距离量的原因而确定。如在图3中所示，边缘片材304可以在其中形成对应于对应的电子装置的边缘或外缘形状而成型的一个或多个开口或空洞306。这些空洞可以由已知的或用于在玻璃片材或其它此类部件中的机器加工形状的特征的任何合适的工艺(例如划线、激光切割、烧蚀或刻痕、水射流切割等)而形成，以及防止可以潜在使产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成玻璃防护罩元件的方法，其包括：获得第一玻璃片材和第二玻璃片材，所述第二玻璃片材具有在其中形成的多个通孔；使所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材接触，使得具有所述多个通孔的所述第二玻璃片材的表面与所述第一玻璃片材的表面接触；将所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材加热至足以使所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材键合以形成组合的防护罩片材的温度；并且机器加工所述组合的防护罩片材以形成包括至少第一玻璃防护罩元件的多个玻璃防护罩元件，所述第一玻璃防护罩元件具有由所述第一玻璃片材形成的具有特定厚度和平滑度的第一平面区域，以及至少部分由所述第二玻璃片材形成的至少一个边缘区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.16 US 61/535,724;2012.03.07 US 13/414,5491.一种形成玻璃防护罩元件的方法，其包括：获得第一玻璃片材和第二玻璃片材，所述第二玻璃片材具有在其中形成的多个通孔；使所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材接触，使得具有所述多个通孔的所述第二玻璃片材的表面与所述第一玻璃片材的表面接触；将所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材加热至足以使所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材键合以形成组合的防护罩片材的温度；并且机器加工所述组合的防护罩片材以形成包括至少第一玻璃防护罩元件的多个玻璃防护罩元件，所述第一玻璃防护罩元件具有由所述第一玻璃片材形成的具有特定厚度和平滑度的第一平面区域，以及至少部分由所述第二玻璃片材形成的至少一个边缘区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中机器加工所述组合的防护罩片材包括：将所述组合的防护罩片材切块以形成多个单独的块；并且机器加工所述多个单独的块中的至少一个呈用于所述多个玻璃防护罩元件中的所述第一玻璃防护罩元件的所期望的形状。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括抛光所述第一玻璃防护罩元件的外部边缘。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使所述第一玻璃防护罩元件的外部边缘成型、使每个玻璃防护罩元件的外部边缘成圆角和花键加工所述第一玻璃防护罩元件的外部边缘中的至少一个。5.根据权利要求1所述的方法，其中机器加工所述组合的防护罩片材包括用激光在所述组合的防护罩片材中创建微断裂并且沿着微断裂线裂开所述组合的防护罩片材。6.根据权利要求1所述的方法，其中机器加工所述组合的防护罩片材包括用激光烧蚀所述组合的防护罩片材，其中选择所述激光的波长以由所述组合的防护罩片材光学地吸收。7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在加热之前，使用超声波清洁器或化学浴中的至少一个来清洁所述第一玻璃片材和所述第二玻璃片材；以足以防止至少一些热应力的速度来...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·N·比布尔，利奥·B·鲍尔温，
申请(专利权)人：亚马逊技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US