[发明专利]在基板、研磨轮和覆盖物中形成凹槽的方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于在基板中形成凹槽的方法和材料、以及从其制成的覆盖物。

背景技术

在平坦基板中形成凹槽已通过蚀刻工艺、模塑工艺和使用磨料混悬液的抛光法进行。

美国专利申请公开2012/0270016 A1(Hashimoto等人)描述用于在移动设备诸如触摸面板移动电话中使用的具有凹槽的覆盖玻璃，其中当从移动设备前侧观看时，所述凹槽可被识别为字符或数字，或者当从移动设备的前侧触摸时，可被识别的凹槽是在覆盖玻璃的相对主表面的至少一个上形成。这种凹槽的表面由化学蚀刻工艺引起。此类方法可涉及危险化学品，难以控制，和/或可改变覆盖玻璃的表面粗糙度或化学组成。

美国专利申请公开2012/0287057 A1(Wei)描述了包括带有可用于形成用于使用者装饰或辨别的字母、数字或图案的多个凹面形状或凸面形状的实心雕刻区域的一体化玻璃。所述形状通过其中向模具压贴受热玻璃预成型件的工艺形成。这种高耗能工艺涉及专门的设备(例如，用于加热玻璃预成型件的烘箱)，并且可能不能很好地适用于低体积或其中模具制造成本可使其不经济的定制应用。

已经可以商购获得各种压痕磨床(例如，E.A.Fischione仪器公司(E.A.Fischione Instruments,Inc.)销售的型号200压痕磨床)。所述设备通常用于制备用于透射电子显微镜(TEM)的高质量标本并且用作用于评估涂料磨损的测试。设备包括接触水平旋转塔板的竖直取向的转轮，其中水平旋转塔具有安装于其中的基板。轮自身(其可为例如不锈钢、胶纸板或木材)不包含磨料颗粒，但在液体赋形剂中与包含磨料颗粒的浆液结合地使用。这种工艺相对缓慢、杂乱、浪费磨料颗粒，并且可导致凹槽形状畸变、较差光洁度并且缺少再现性。

需要克服上述缺点中的一些或全部的用于在基板中产生凹槽的新方法和材料。

发明内容

本公开通过提供能够在基板(诸如，例如，覆盖玻璃)中以快速低公差制造凹槽特征部的方法和材料，解决上述问题。有利地，根据本公开的方法另外能有效地以简单的工艺以比浆液抛光工艺高的速率除去材料和/或抛光所得的表面，其具有更少的杂乱和垃圾，并且具有良好的再现性。在形成凹槽后，表面抛光通常改善玻璃的强度。

在一个方面，本公开提供了一种在基板的表面中形成凹槽的方法，所述方法包括：

提供包括沿支撑构件的周向表面设置的结构化磨料构件的磨料制品，其中所述结构化磨料构件包括结构化磨料层，所述结构化磨料层包含固定到背衬的成形磨料复合物，其中所述背衬邻近支撑构件，并且其中成形磨料复合物包含保持在粘结剂材料中的磨料颗粒；

使结构化磨料层与基板的表面摩擦接触；

相对于基板的表面纵向推进结构化磨料层；

围绕垂直于基板的表面的旋转轴线旋转基板，使得结构化磨料层保持接触并研磨基板的表面，从而在其中形成凹槽。

在另一方面，本公开提供包括设置在圆形支撑轮的周向表面上的结构化磨料构件的研磨轮，其中结构化磨料构件包括结构化磨料层，所述磨料层包含固定到背衬的成形磨料复合物，其中背衬邻近支撑轮，其中成形磨料复合物包含被保持在粘结剂材料中的磨料颗粒，其中支撑轮具有外径并且结构化磨料构件具有基本上均匀的宽度，并且其中结构化磨料构件的宽度对支撑轮的外径的比率小于或等于0.125。

例如，研磨轮可用于操作根据本公开的方法。

在另一方面，本公开提供了一种覆盖物，其包括：

具有第一主表面和与之相对的第二主表面的片材，其中片材包括玻璃、陶瓷或它们的组合；

邻接第一主表面并从第一主表面向内延伸的球形凹入凹槽，其中球形凹入凹槽具有最内部分；以及

圆柱形通道，该圆柱形通道在第二主表面和球形凹入凹槽的最内部分之间延伸并邻接第二主表面和球形凹入凹槽的最内部分，并且其中圆柱形通道垂直于第一主表面。

在另一方面，本公开提供了一种覆盖物，其包括：

具有第一主表面和与之相对的第二主表面的片材，其中片材包括玻璃、陶瓷或它们的组合；

邻接第一主表面并从第一主表面向内延伸的第一球形凹入凹槽，其中第一球形凹入凹槽具有最内部分；

邻接第二主表面并从第二主表面向内延伸的第二球形凹入凹槽，其中第二球形凹入凹槽具有最内部分；以及