纹理化的玻璃表面及其制备方法
【专利说明】纹理化的玻璃表面及其制备方法
[0001] 本文所述的任何出版物或专利文献的全文内容通过参考结合于本文。
[0002] 相关共同待审申请的交叉参考
[0003] 本申请根据35U.S.C. § 119要求2012年7月12日提交的美国临时申请系列号 61/670, 835的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其全部内容结合于此。 [0004] 本申请涉及2011年4月20日提交的题为"防眩光表面处理方法及其制品 (Anti-Glare Surface Treatment Method and Articles Thereof)" 的共同拥有和转让的 共同待审申请美国专利申请号13/090, 561，但不要求该文的优先权。
[0005] 发明背景
[0006] 本发明一般地涉及制造和使用（例如具有纹理化表面和任选的防眩光表面性质 的）纹理化玻璃表面的方法，及其制品。具有高表面粗糙度的纹理化玻璃可用于触摸或可 触摸的设备，例如触摸板（例如苹果魔法触摸板（Apple MagicTrackpad))和手提电脑的键 盘面板。目前，这些表面中的很多表面由纹理化塑料或树脂制成。这些纹理化塑料或树脂 材料不具有玻璃的耐磨损性，且可随着重复使用而磨损。
[0007] 发明概述
[0008] 本发明提供一种制备防眩光（AG)表面纹理的方法，和由该方法制备的制品。所述 方法包括喷砂处理和酸蚀刻非离子交换的玻璃工件的表面，然后进行离子交换。
【附图说明】
[0009] 在本发明的实施方式中：
[0010] 图1显示了用于所批露的方法的示例性流程图。
[0011] 图2A和2B分别显示了用具有表面凹陷的比较性方法和没有表面凹陷或显著减少 表面凹陷的发明性方法进行喷砂处理之后的显微图像。
[0012] 图3显示了在蚀刻中可接受的玻璃厚度损失的范例。
[0013] 图4显示了在喷砂处理的表面在蚀刻时的表面转化。
[0014] 图5显示了酸浓度和蚀刻时间对雾度性质的影响。
[0015] 图6显示了酸浓度和蚀刻时间对图像清晰度（D0I)性质的影响。
[0016] 图7显示了韦布尔（Weibull)图，比较了大猩猩(Gorilla?)玻璃（对照）和本发 明的实验玻璃样品，后者用1500目白色氧化铝进行喷砂处理和用酸进行蚀刻。
[0017] 图8显示了透射雾度和表面粗糙度参数之间的关联。
[0018] 图9显示了玻璃厚度损失随蚀刻时间和酸浓度的变化。
[0019] 发明详述
[0020] 下面参考附图（如果有的话）详细描述本发明的各种实施方式。对各种实施方式 的参考不限制本发明的范围，本发明范围仅受权利要求书范围的限制。此外，在本说明书中 列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的本发明的诸多可能的实施方式中 的一些实施方式。
[0021] 在一些实施方式中，所揭示的制品以及制造方法及其用途提供了一个或多个优势 特征或方面，包括例如，如下文所述。任一项权利要求所述的特征或方面一般在本发明的所 有方面适用。在任一项权利要求中所述的任意单个或多个特征或方面可以与任一项或多项 其它权利要求中所述的任意其它特征或方面结合或置换。
[0022] 定义
[0023] "特征"指的是，例如玻璃的边界区域，该区域经差异化蚀刻（例如凹陷）或者具有 较高隆起域（例如墩、平台或"陆地"）。
[0024] "防眩光"、"AG"或类似术语是指光接触本发明经过处理的制品表面（如显示器表 面）时变成漫反射而不是镜面反射的物理转变，或者指将制品表面反射的光变成漫反射而 不是镜面反射的性质。在一些实施方式中，可以通过机械蚀刻、化学蚀刻以及电蚀刻等方 法，或者它们的组合来进行表面处理。防眩光没有减少从表面反射的光的量，而仅改变反射 光的特性。从防眩光表面反射的图像不具有清晰的边界。与防眩光表面不同，减反射表面 通常是利用折射率变化以及（在一些情况下）相消干涉技术减少从表面反射的光的薄膜涂 层。典型的减反射涂层不漫射光，仍从减反射涂层反射的光的量是镜面的并且反射图像仍 是清晰的，虽然强度较低。
[0025] "接触"或类似术语是指能导致至少一个被触碰的实体发生物理和/或化学变化的 密切物理触碰。在本发明中，各种颗粒附着技术，例如喷涂、浸涂、缝式涂布等技术，当如本 发明所图示和描述的那样用颗粒进行颗粒化时，能提供颗粒化表面。作为附加或替代方式， 如本发明所图示和描述的那样，对颗粒化表面的各种化学处理，如喷射、浸渍、浸涂等技术， 或其组合，当使表面接触一种或多种蚀刻剂组合物时，能够提供蚀刻表面。
【主权项】
1. 一种制备具有纹理化玻璃表面的制品的方法，其包括； 喷砂处理一部分的非离子交换的玻璃工件的表面. 用酸混合物酸蚀刻至少一部分的喷砂处理的玻璃工件的表面；和 离子交换酸蚀刻的和喷砂处理的玻璃工件的表面。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷砂处理中的砂的直径是2-40微米。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷砂处理中的砂是SiC，其粒度是2-50 微米。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述酸蚀刻中的酸包括HF与选自 略〇4,肥1，歴〇3,畔〇4或其组合的酸的混合物。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸蚀刻包括使玻璃工件与3M HF和3. 6M H2SO4的酸混合物接触1秒到10分钟。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷砂处理和酸蚀刻得到中间玻璃工件， 其具有平均粗趟度（Ra)为50纳米-1. 3微米的纹理化表面。
7. 如权利要求1所述的方法，所述方法还包括用低表面能涂料处理所得到的离子交换 玻璃。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃表面包含W下玻璃中的至少一种： 钢巧娃酸盐玻璃、碱±金属侣娃酸盐玻璃、碱金属侣娃酸盐玻璃、碱金属棚娃酸盐玻璃、棚 侣娃酸盐玻璃或其组合。
9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，喷砂处理包括利用1-5个喷嘴，使玻璃表面 暴露于喷砂处理颗粒，暴露1-100克/分钟并暴露1-50遍。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，酸蚀刻包括使玻璃表面暴露于蚀刻剂约1 秒至约30分钟，并且任选地是在存在表面活性剂的情况下。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括洗漆和干燥所得喷砂处理 的表面，酸蚀刻的表面，离子交换的表面，或其组合。
12. 如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在喷砂处理或蚀刻之前，使所述制品的 至少另一表面接触可任选除去的耐喷砂或抗蚀刻保护层。
13. -种通过权利要求1所述的方法制备的玻璃制品。
14. 如权利要求13所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品是非显示设备的一部 分。
【专利摘要】一种制备具有纹理化玻璃表面的制品的方法，所述方法包括例如：喷砂处理一部分的非离子交换的玻璃工件的表面；酸蚀刻至少一部分的喷砂处理的玻璃工件的表面；和离子交换酸蚀刻的和喷砂处理的玻璃工件的表面。一种通过所述方法制备的玻璃制品，其包括：至少一个防眩光表面，所述表面具有本文所定义的优异的雾度、图像清晰度、表面粗糙度和均匀性。
【IPC分类】C03C15-00
【公开号】CN104661976
【申请号】CN201380036506
【发明人】V·拉维钱德兰, C·C·沃尔科特
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年7月12日
【公告号】US20150175478, WO2014012003A2, WO2014012003A3