[发明专利]强化玻璃制品边缘的方法

说明书

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§120要求2010年8月24日提交的美国申请序列第12/862096号的优先权，以其内容为基础并通过参考全文结合于此。

背景

本发明涉及强化玻璃制品边缘的方法。更具体来说，本发明涉及通过减少制品边缘上瑕疵的数量并减小其尺寸来强化玻璃制品的方法。更具体来说，本发明涉及保护玻璃制品的主表面同时强化边缘。

酸蚀刻或加固已经广泛使用，通过改进表面瑕疵的形状和尺寸来增大玻璃表面的强度，酸蚀刻或加固通常应用于玻璃制品的全部表面，尤其是尚未通过其他方法进行强化的那些制品。在酸蚀刻之后对这些表面进行操作会引起导致强度降低的瑕疵。对平坦玻璃制品的全部玻璃表面进行蚀刻会导致由不均匀蚀刻产生的光学畸变以及由于蚀刻工艺除去了材料而产生的部件厚度变化。

容易在薄而平坦的玻璃制品中观察到光学畸变，光学畸变可能因部件厚度波动而产生。玻璃本身或蚀刻剂中不均匀分散的有机残余物或不均匀性可能导致这些畸变。由蚀刻工艺产生的表面粗糙度也会降低平坦表面的光学透明度，表现为雾度或漫散射。许多应用要求严密控制部件厚度。但是，对整个部件的酸蚀刻会减小部件厚度，并且要求在蚀刻之后进行厚度补偿以符合所需容差。

发明概述

本发明提供了强化玻璃制品边缘的方法，并提供了通过该方法强化了边缘的玻璃制品。本发明方法保持了制品主表面的光学透明度和/或保护了在表面上沉积的层或结构。在玻璃制品的至少一部分表面上施加有包含聚合物或聚合物树脂的保护涂层或膜。所述表面可以是熔化产生的或经过抛光的，并且进行了化学或热强化。用蚀刻剂蚀刻边缘从而减小边缘上瑕疵的尺寸并减少其数量，从而强化边缘。

因此，本发明一方面提供了一种强化玻璃制品边缘的方法。该方法包括以下步骤：提供具有表面的玻璃制品；保护至少一部分表面；以及减小与玻璃制品的保护表面相邻的边缘上的多个瑕疵中每一个瑕疵的尺寸，所述边缘与所述表面相邻，其中该边缘包括处于压缩应力下的第一部分和并未处于压缩应力下的第二部分，所述减小瑕疵尺寸的操作强化了所述边缘。

本发明第二方面提供了一种玻璃制品。该玻璃制品包括处于压缩应力下的表面以及与该表面相邻的边缘，其中该边缘的至少一部分并未处于压缩应力下。所述边缘具有预定的轮廓并进行蚀刻。蚀刻后的边缘具有至少250兆帕（MPa）的边缘强度。

通过以下详述、附图以及所附权利要求，这些和其他方面、优点和特征将是显而易见的。

附图简要描述

图1a是强化玻璃制品边缘的第一方法的示意图；

图1b是强化玻璃制品边缘的第二方法的示意图；

图2是具有斜切、圆化（外圆）和刚形成的轮廓的边缘截面示意图；

图3是具有强化边缘的玻璃制品的截面示意图；

图4是其表面在不同的离子交换条件下经过强化的玻璃样品的韦布尔（Weibull）边缘强度分布图；

图5是其表面用不同种类的粘合剂背衬LDPE基膜进行保护的玻璃样品的韦布尔边缘强度分布图；

图6是用粘合剂背衬LDPE基膜保护的玻璃样品在边缘处理之前或边缘处理之后的韦布尔边缘强度分布图；

图7是其边缘采用不同技术处理的玻璃样品的韦布尔边缘强度分布图；

图8是其边缘经过不同次数蚀刻处理的玻璃样品的韦布尔边缘强度分布图；

图9是其边缘在静态蚀刻浴或搅动蚀刻浴中蚀刻32分钟的玻璃样品的韦布尔边缘强度分布图；

图10是其边缘在静态蚀刻浴或搅动蚀刻浴中蚀刻128分钟的玻璃样品的韦布尔边缘强度分布图；

图11a是玻璃样品的研磨抛光边缘的扫描电子显微镜（SEM）图；

图11b是随后蚀刻了1分钟的玻璃样品的研磨抛光边缘的SEM图；

图11c是随后蚀刻了8分钟的玻璃样品的研磨抛光边缘的SEM图；

图11d是随后蚀刻了16分钟的玻璃样品的研磨抛光边缘的SEM图；和

图11e是随后蚀刻了32分钟的玻璃样品的研磨抛光边缘的SEM图。

发明详述