图案化非对称化学强化制造技术

本公开涉及图案化非对称化学强化。本文公开并描述了一种具有非对称化学强化的玻璃片。本文所述的示例涉及用于电子设备的覆盖玻璃和可用作壳体元件或可形成壳体的其他玻璃部件。在玻璃部件内，可在玻璃部件的相反侧上形成局部压缩应力区域，这可有助于阻止或重新导向玻璃中的扩展裂纹或缺陷。相反的压缩应力区域还可有助于保持部件的整体平坦度，并同时增加部件的强度和抗冲击性。

Patterning asymmetric chemical strengthening

【技术实现步骤摘要】
图案化非对称化学强化相关申请的交叉引用本专利申请为2018年7月13日提交的名称为“PatternedAsymmetricChemicalStrengthening”的美国临时专利申请No.62/697,933的非临时专利申请并且要求该临时专利申请的权益，该申请的公开内容全文并入本文。
所描述的实施方案大体涉及玻璃制品的非对称化学强化。更具体地，本公开的实施方案涉及在至少一个局部区域上具有增加的压缩深度的图案化非对称化学强化。
技术介绍
用于小形状因数设备的覆盖窗口和显示器通常由玻璃制成。玻璃虽然透明且耐刮擦，但易碎并易受冲击破坏。在这些玻璃部件中设置合理强度水平对于降低玻璃部件破坏以及因此降低设备故障的可能性而言是至关重要的。化学强化已经用于增加玻璃部件的强度。典型的化学强化依赖于在玻璃部件的整个表面上的压缩应力的均匀和对称的增加。事实证明，此类强化过程可有效降低玻璃部件的一定程度的破坏。近来，非对称化学强化已被确定为一种用于在玻璃部件的局部有问题区域处增加压缩应力的深度的方法。玻璃部件中的压缩应力的增加深度为该区域提供了更好的保护以防止冲击相关的破坏。然而，由于局部的较高压缩，非对称的化学强化(除其他因素之外)可导致玻璃部件的翘曲，当玻璃部件具有用于小形状器件的厚度和组成时，这种情况可能会加剧。这样，虽然常规的对称和非对称的化学强化是有效的，但仍然需要提供用于强化玻璃，特别是薄玻璃的改进和替代性方式。
技术实现思路
本文描述的各种实施方案包括非对称强化玻璃制品。与对称强化玻璃制品相比，非对称强化玻璃制品可以具有增强的可靠性和安全性。在实施方案中，非对称强化玻璃制品具有带第一应力分布的第一区域和带第二应力分布的第二区域。第一应力分布和第二应力分布彼此不同。例如，第一区域可为第一压缩应力区域，并且第二区域可为第二压缩应力区域。第一应力分布和第二应力分布的差异可以导致非对称强化玻璃制品中的总体应力不平衡。总体应力不平衡可导致玻璃制品表现出翘曲。本文的实施方案涉及如覆盖玻璃等玻璃制品、电子设备，以及可用于限制翘曲的方法。在一个方面，描述了一种用于电子设备的覆盖玻璃。该覆盖玻璃具有前表面。第一压缩应力区域从前表面延伸到覆盖玻璃中至第一深度。第二压缩应力区域从前表面延伸到覆盖玻璃中至第二深度，该第二深度小于第一深度。覆盖玻璃还具有后表面，该后表面可与前表面相反。第三压缩应力区域从后表面朝向第一压缩应力区域延伸并延伸到覆盖玻璃中至第三深度。第四压缩应力区域从后表面朝向第二压缩应力区域延伸并延伸到覆盖玻璃中至第四深度，该第四深度大于第三深度。在实施方案中，覆盖玻璃还包括定位在第一压缩应力区域和第三压缩应力区域之间的第一拉伸应力区域，以及定位在第二压缩应力区域和第四压缩应力区域之间的第二拉伸应力区域。此外，覆盖玻璃还可包括相对于第二拉伸应力区域的第二中心线偏移的第一拉伸应力区域的第一中心线。在另外的实施方案中，第二压缩应力区域至少部分地围绕第一压缩应力区域。第四压缩应力区域同样可至少部分地围绕第三压缩应力区域。在另外的实施方案中，第一深度约等于第四深度，并且第二深度约等于第三深度。覆盖玻璃可限定四个拐角区域，使得第一压缩应力区域和第三压缩应力区域至少部分地位于四个拐角区域中的一个拐角区域内。此外，覆盖玻璃还可限定矩形的外周边区域，其中第一压缩应力区域和第三压缩应力区域至少部分地位于外周边区域内，并且第一压缩应力区域至少部分地围绕第二压缩应力区域。本文所述的另外方面包括一种电子设备，该电子设备包括显示器和至少部分地包围显示器的壳体。壳体可包括：从壳体的前表面延伸到壳体中至第一深度的第一局部压缩应力区域；相邻于第一局部压缩应力区域并且从前表面延伸到壳体中至第二深度的第二局部压缩应力区域，该第二深度小于第一深度；以及从壳体的后表面朝向第二局部压缩应力区域延伸到壳体中的后局部压缩应力区域。后局部压缩应力区域可延伸到覆盖片中至第三深度，其大于第二深度。此外，后局部压缩应力区域可相对于第一局部压缩应力区域偏移。在电子设备的另外的方面，第一局部压缩应力区域至少部分地由第二压缩应力区域围绕。在实施方案中，第一局部压缩应力区域包括延伸到覆盖片中至第一深度的钾离子并且第二局部压缩应力区域包括以第二深度延伸到覆盖片中的钾离子，该第二深度小于第一深度。另外，第一深度可为第二深度的至少两倍。在实施方案中，壳体包括玻璃材料。壳体可包括定位在显示器上的覆盖片；例如玻璃覆盖片。第一局部压缩应力区域和第二局部压缩应力区域可从覆盖片的前表面延伸，并且后局部压缩应力区域可从覆盖片的后表面延伸。在电子设备的其他方面，覆盖片限定相机窗口，并且电子设备具有定位在相机窗口下方的相机。第一局部压缩应力区域至少部分地定位在相机窗口内并且延伸到覆盖片中至第一深度，并且第二局部压缩应力区域围绕第一局部压缩应力区域并延伸到覆盖片中至小于第一深度的第二深度。在电子设备的一些方面，覆盖片具有至少100mm的长度和至少40mm的宽度。覆盖片的前表面具有平面外不超过120μm的平坦度。本文的实施方案还包括形成用于电子设备的覆盖片的方法。该方法包括沿限定电子设备的外表面的至少一部分的第一表面定位第一掩模，以及通过将离子交换到覆盖片中形成沿第一表面具有第一厚度的第一压缩应力区域。该方法还包括移除第一掩模，以及通过将离子交换到覆盖片中形成相邻于第一压缩应力区域的、具有第二厚度的第二压缩应力区域，所述第二厚度小于第一厚度。该方法还包括沿与第一表面相反的第二表面定位第二掩模，并且通过将离子交换到覆盖片中形成具有第三厚度的第三压缩应力区域。第三压缩应力区域从第二表面朝向第二压缩应力区域延伸。该方法还包括移除第二掩模，以及通过将离子交换到所述覆盖片中形成具有第四厚度的第四压缩应力区域，所述第四厚度小于第三厚度。第四压缩应力区域从第二表面朝向第一压缩应力区域延伸。在实施方案中，形成压缩应力区域的操作包括将覆盖片浸没到包含离子的镀浴中。第一压缩应力区域可使用第一镀浴形成，第二压缩应力区域可使用第二镀浴形成，第三压缩应力区域可使用第三镀浴形成，并且第四压缩应力区域可使用第四镀浴形成。在一些实施方案中，镀浴均包含相同类型的离子。在另外的实施方案中，对于一些镀浴而言，诸如第一镀浴和第三镀浴和/或第二镀浴和第四镀浴，离子成分基本上相同。在方法的另外方面，形成压缩应力区域的操作包括将覆盖片浸没到包含离子的一系列镀浴中。该一系列镀浴在组成上可不同。例如，覆盖片可包括铝硅酸盐玻璃，并且形成第一压缩应力区域的操作可包括将覆盖片浸没到包含钠离子的第一镀浴中，并随后将覆盖片浸没在包含钾离子的第二镀浴中。第一镀浴可包含大于30％mol的钠浓度，并且第二镀浴可包含大于30％mol的钾浓度。在该方法的其他方面，覆盖片限定四个拐角，并且第一掩模使四个拐角中的每个拐角沿第一表面暴露，并且第二掩模沿第二表面覆盖四个拐角中的每个拐角。最后，该方法还可包括在第一压缩应力区域和第四压缩应力区域之间形成第一拉伸应力区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电子设备的覆盖玻璃，所述覆盖玻璃包括：/n前表面；/n第一压缩应力区域，所述第一压缩应力区域从所述前表面延伸到所述覆盖玻璃中至第一深度；/n第二压缩应力区域，所述第二压缩应力区域从所述前表面延伸到所述覆盖玻璃中至第二深度，所述第二深度小于所述第一深度；/n后表面，所述后表面与所述前表面相反；/n第三压缩应力区域，所述第三压缩应力区域从所述后表面朝向所述第一压缩应力区域延伸，并延伸到所述覆盖玻璃中至第三深度；和/n第四压缩应力区域，所述第四压缩应力区域从所述后表面朝向所述第二压缩应力区域延伸，并延伸到所述覆盖玻璃中至第四深度，所述第四深度大于所述第三深度。/n

【技术特征摘要】
20180713 US 62/697,933;20190130 US 16/262,8131.一种用于电子设备的覆盖玻璃，所述覆盖玻璃包括：
前表面；
第一压缩应力区域，所述第一压缩应力区域从所述前表面延伸到所述覆盖玻璃中至第一深度；
第二压缩应力区域，所述第二压缩应力区域从所述前表面延伸到所述覆盖玻璃中至第二深度，所述第二深度小于所述第一深度；
后表面，所述后表面与所述前表面相反；
第三压缩应力区域，所述第三压缩应力区域从所述后表面朝向所述第一压缩应力区域延伸，并延伸到所述覆盖玻璃中至第三深度；和
第四压缩应力区域，所述第四压缩应力区域从所述后表面朝向所述第二压缩应力区域延伸，并延伸到所述覆盖玻璃中至第四深度，所述第四深度大于所述第三深度。


2.根据权利要求1所述的覆盖玻璃，还包括：
定位在所述第一压缩应力区域和所述第三压缩应力区域之间的第一拉伸应力区域；和
定位在所述第二压缩应力区域和所述第四压缩应力区域之间的第二拉伸应力区域。


3.根据权利要求2所述的覆盖玻璃，其中所述第一拉伸应力区域的第一中心线相对于所述第二拉伸应力区域的第二中心线偏移。


4.根据权利要求1所述的覆盖玻璃，其中：
所述第二压缩应力区域至少部分地围绕所述第一压缩应力区域；和
所述第四压缩应力区域至少部分地围绕所述第三压缩应力区域。


5.根据权利要求1所述的覆盖玻璃，其中：
所述第一深度约等于所述第四深度；并且
所述第二深度约等于所述第三深度。


6.根据权利要求1所述的覆盖玻璃，其中：
所述覆盖玻璃限定四个拐角区域；并且
所述第一压缩应力区域和所述第三压缩应力区域至少部分地位于所述覆盖玻璃的所述四个拐角区域中的一个拐角区域内。


7.根据权利要求1所述的覆盖玻璃，其中：
所述覆盖玻璃限定矩形外周边区域；
所述第一压缩应力区域和所述第三压缩应力区域至少部分地位于所述矩形外周边区域内；并且
所述第一压缩应力区域至少部分地围绕所述第二压缩应力区域。


8.一种电子设备，包括：
显示器；和
壳体，所述壳体至少部分地围绕所述显示器并且包括：
第一局部压缩应力区域，所述第一局部压缩应力区域从所述壳体的前表面延伸到所述壳体中至第一深度；
第二局部压缩应力区域，所述第二局部压缩应力区域相邻于所述第一局部压缩应力区域并且从所述前表面延伸到所述壳体中至第二深度，所述第二深度小于所述第一深度；和
后局部压缩应力区域，所述后局部压缩应力区域从所述壳体的后表面朝向所述第二局部压缩应力区域延伸到所述壳体中。


9.根据权利要求8所述的电子设备，其中：
所述后局部压缩应力区域为第三局部压缩应力区域；
所述壳体还包括相邻于所述第三局部压缩应力区域定位并且朝向所述第一局部压缩应力区域延伸的第四局部压缩应力区域；
第一拉伸应力区域定位在所述第一局部压缩应力区域和所述第四局部压缩应力区域之间；并且
第二拉伸应力区域定位在所述第二局部压缩应力区域和所述第三局部压缩应力区域之间。


10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第三局部压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·威尔森，C·D·琼斯，C·C·巴特洛，A·R·多安，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US