ВЫСОКОПРОЧНОЕ, НЕ ОСТАВЛЯЮЩЕЕ ОТПЕЧАТКОВ ПАЛЬЦЕВ СТЕКЛО, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ВЫСОКОПРОЧНОГО, НЕ ОСТАВЛЯЮЩЕГО ОТПЕЧАТКОВ ПАЛЬЦЕВ СТЕКЛА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
HIGH-STRENGTH, NON-FINGERPRINT GLASS, THE METHOD OF ITS PRODUCTION, THE OUTER PART OF HIGH-STRENGTH, NON-FINGERPRINT GLASS AND THE METHOD OF ITS PRODUCTION

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области технологии обработки стеклянной поверхности и, в частности, к высокопрочному, не оставляющему отпечатков пальцев стеклу, способу его получения, внешней части, не оставляющей отпечатков пальцев, стекла и способу его получения.
Уровень техники
В настоящее время стекло широко применяется при изготовлении электронных коммуникационных изделий, таких как мобильный телефон. Например, стекло используется для покрытия сенсорного экрана и тыльной части мобильного телефона. Тем не менее, стекло часто находится в непосредственном контакте с пальцами пользователем, или на поверхности образуется масляное пятно из-за загрязнения окружающей среды, а также после протирки стекла на поверхности все еще остаются следы от протирки, что оказывает влияние на качество взаимодействия с пользователем.
Для устранения данного недостатка в настоящее время часто используют покрытие, не оставляющее отпечатков пальцев (покрытие, не оставляющего отпечатков пальцев) с помощью покрытия, которое содержит активный элемент группы силикометана и органическую группу фтормодифицированного элемента. Тем не менее, покрытие, не оставляющее отпечатков пальцев, обеспечивает только сравнительно легкое удаление сформированных отпечатков пальцев, масляных пятен и тому подобное, которые формируются на поверхности стекла, и техническая задача, которая заключается в том, что отпечатки пальцев и загрязнение легко и часто образуются на поверхности из-за непосредственного контакта пальцев с поверхностью стекла, принципиально не решена.
Сущность изобретения
В связи с этим, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло, и предоставлено микротекстурная структура на поверхности, не оставляющее отпечатков пальцев, стекла. Установка микротекстурной структуры может изменить физическую структуру поверхности стекла, тем самым, помогая принципиально решить техническую задачу, заключающуюся в оставлении отпечатков пальцев и масляных пятен на поверхности стекла.
В частности, в соответствии с первым аспектом, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло, включающее в себя исходный материал стекла, где исходный материал стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены напротив друг с другом, по меньшей мере, одна из первой поверхности и второй поверхности имеют микротекстурную структуру, микротекстурная структура включает в себя множество микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм² и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой находится микротекстурный блок, имеет диапазон от 2 мкм до 7 мкм.
Коэффициент пропускания видимого света высокопрочного, не оставляющее отпечатков пальцев стекла составляет 95% - 100%.
Разнос между любыми двумя соседними микротекстурными блоками составляет 0,02 мм до 0,2 мм.
В частности, множество микротекстурных блоков равномерно или неравномерно расположены на исходном материале стекла. Множество микротекстурных блоков рассеяны на первой поверхности или второй поверхности.
Микротекстурный блок имеет трехмерный узор, а именно, углубление или выступ геометрической или негеометрической формы.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения множество микротекстурных блоков имеют ту же форму, имеет те же ортогональные области проекции на первой поверхности или второй поверхности, и расположены на исходном материале стекла в массивах.
В примере реализации настоящего изобретения, локальная область или все области, по меньшей мере, одной из первой поверхности и второй поверхности установлены в качестве областей градиента текстуры. В направлении в области градиента текстуры, ортографическая область проекции микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности постепенно уменьшается, и разнос между двумя соседними микротекстурными блоками постепенно увеличивается.
2
2
Толщина высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла составляет от 0,5 мм до 0,7 мм, твердость составляет 650 HV - 700 HV и ударопрочность равна 0,5 Дж/м до 1,25 Дж/м.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения, высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло представляет собой 2D стекло, 2.5D стекло или 3D стекло.
Поверхность высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, предоставленное по первому аспекту варианта осуществления настоящего изобретения, снабжено микротекстурной структурой, невидимой невооруженным глазом, и микротекстурная структура изменяет физическую структуру поверхности стекла, таким образом, чтобы фундаментальным образом предотвратить образование отпечатков пальцев и масляных пятен на поверхности стекла. Дополнительно, в этом варианте осуществления настоящего изобретения размер микротекстурного блока сформирован надлежащим образом, так что стекло не только имеет хороший эффект, предотвращающий оставление отпечатков пальцев, но и имеет высокий коэффициент пропускание света и высокую ударопрочность.
Соответственно, в соответствии со вторым аспектом, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ получения высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающий в себя следующие этапы:
получение исходного материала белого стекла, где исходный материал белого стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположно друг другу; и выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления (photochemical etching) для формирования микротекстурной структуры, чтобы получить 2D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло; или
получение исходного материала белого стекла; первую обработку исходного материала белого стекла в 2.5D форму; и затем, выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления для формирования микротекстурной структуры, чтобы получить 2.5D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло; или
получение исходного материала белого стекла; первую обработку исходного материала белого стекла в 3D форму; и затем выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; или первое выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру, и затем обработку исходного материала белого стекла с микротекстурой структурой в 3D форму, чтобы получить 3D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло, где
микротекстурная структура включает в себя множество блоков микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первую поверхность или вторую поверхность находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм², и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, находится в пределах от 2 мкм до 7 мкм.
конкретные операции способа фотохимического травления заключаются в следующем: чистку исходного материала белого стекла, подлежащего травлению, покрытие исходного материала белого стекла слоем фоторезиста после высыхания исходного материала белого стекла, экспонирование области, подлежащей травлению, наружу после экспонирования и обработки, и помещение исходного материала белого стекла в травильный раствор, и после травления исходного материала белого стекла в течение 2 до 10 секунд, извлечение исходного материала белого стекла и удаление пленки, чтобы получить микротекстурную структура, где травильный раствор содержит фтористый водород и/или другое слабокислотное вещество. В процессе травления область, подлежащая травлению, входит в контакт с травильным раствором, таким образом, достигая растворения и эффекта коррозии, чтобы сформировать вогнуто-выпуклый или полый эффект, например, выполняют травление для формирования различных узоров, рисунков, шаблонов и решеток.
В способе получения высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, предусмотренного вторым аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, процесс является простым, облегчая, тем самым, серийное производство.
В соответствии с третьим аспектом, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает внешнюю часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающую в себя матрицу внешнюю часть стекла и не оставляющую отпечатков пальцев защитную пленку, расположенную на поверхности внешней часть матрицы стекла, где матрица внешняя часть стекла выполнена из высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла в соответствии с первым аспектом варианта осуществления настоящего изобретения.
Матрица внешняя часть стекла может быть любым изделием из стекла, и может представлять собой конкретный корпус, крышку, ключ, сенсорный экран, стеклянный счетчик или защитную крышку камеры.
Матрица внешняя часть стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположно друг другу; граничная область, по меньшей мере, одной из первой поверхности и второй поверхности устанавливается как область градиента текстуры, и ширина области градиента текстуры составляет 2 мм до 10 мм; и от внутренней окружности к внешней окружности в области градиента текстуры, ортографическая область проекции микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности постепенно уменьшается, и разнос между двумя соседними микротекстурными блоками постепенно увеличиваются.
Поверхность внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, представленного в данном варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечивают микротекстурой структурой. Установка микротекстурной структуры изменяет физическую структуру поверхности стекла, так что область контакта между поверхностью стекла и пальцем пользователя может быть изменена, и техническая задача образования отпечатка пальца и масляного пятна на поверхности стекла может быть принципиально решена путем объединения с покрытием, не оставляющим отпечатков пальцев. Дополнительно, внешняя часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, представленная в данном варианте осуществления настоящего изобретения, обладает высоким коэффициентом пропускания света и высокой ударопрочностью.
В соответствии с четвертым аспектом, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагает способ получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающий в себя следующие этапы:
получение исходного материала белого стекла, где исходный материал белого стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположно друг другу; резку и выполнение CNC (computer numbering control, числовое программное управление) обработку на исходном материале белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции; затем, выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления (photochemical etching) для формирования микротекстурной структуры; и затем осуществление покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, чтобы получить внешнюю часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где CNC процесс предоставляет возможность сохранять 2D форму или формировать 2.5D форму; или
получение исходного материала белого стекла; обработку исходного материала белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции путем последовательного выполнения резки, CNC, изгибание в нагретом состоянии и процесс полировки; выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; и затем выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, для получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где в процессе изгибания в нагретом состоянии формируют 3D форму; или
получение исходного материала белого стекла; после резки, выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; обработку исходного материала белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции путем последовательного выполнения CNC и изгибания в нагретом состоянии; и затем выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, для получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где в процессе изгибания в нагретом состоянии формируют 3D форму, где
микротекстурная структура включает в себя множество микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первую поверхность или вторую поверхность находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм², и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, находится в пределах от 2 мкм до 7 мкм.
В способе получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, представленном в данном варианте осуществления настоящего изобретения, способ является простым, облегчая, тем самое, серийное производство.
В следующей спецификации частично описаны преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения. Некоторые преимущества очевидны в соответствии с данной спецификации, или могут быть изучены посредством осуществления вариантов осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схему существующего мобильного телефона, в котором используют стеклянный сенсорный экран;
Фиг.2 представляет собой схему, иллюстрирующую отпечаток пальца, вызванный пальцем пользователя, входящего в контакт со стеклянным сенсорным экраном;
Фиг.3 представляет собой схему тыльной стеклянной крышки мобильного телефона согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 представляет собой схему локального поперечного сечения тыльной стеклянной крышки мобильного телефона согласно варианте 1 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 представляет собой схему дуговой кромки тыльной стеклянной крышки мобильного телефона с использованием сканирующего электронного микроскопа, перед травлением в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;
Фиг.6 представляет собой схему дуговой кромки тыльной стеклянной крышки мобильного телефона с использованием сканирующего электронного микроскопа, после травления в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 является схемой тыльной стеклянной крышки мобильного телефона согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.
Описание вариантов осуществления
Следующее описание является предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что специалист в данной области техники может вносить усовершенствования и изменения без отхода от принципа вариантов осуществления настоящего изобретения, а также улучшения и изменения должны находиться в пределах объема защиты вариантов осуществления настоящего изобретения.
В настоящее время стекло широко применяется при изготовлении электронных коммуникационных изделий, таких как мобильный телефон. Например, стекло используется для покрытия сенсорного экрана (как показано на 10 на фиг. 1) и тыльной части мобильного телефона. Однако, как показано на фиг. 2, когда палец пользователя непосредственно вступает в контакт со стеклом, отпечаток пальца пользователя, как правило, остается на поверхности стекла, или образуется масляное пятно на поверхности стекла из-за загрязнения окружающей среды, и после протирки стекла на поверхности стекла все еще остаются туманообразные следы, влияя, тем самым, на качество использования. Для решения технической задачи относительно следа отпечатка пальца на поверхности стекла в настоящее время обычно используют покрытие, не оставляющего отпечатков пальцев, на поверхности стекла в промышленности. В этом способе, хотя техническая задача относительно следа отпечатка пальца решена до некоторой степени, покрытие, не оставляющее отпечатков пальцев, обеспечивает только легкость протирки отпечатков пальцев, масляного пятна и тому подобное, которые образуются на поверхности стекла, и техническая задача относительно отпечатков пальцев и пятен, которые легко и часто образуются из-за непосредственного контакта пальца с поверхностью стекла, принципиально не решена.
Таким образом, с целью решения технической задачи остатка отпечатка пальца на существующей поверхности стекла и повышения качества использования устройства коренным образом, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло, включающее в себя исходный материал стекла. Исходный материал стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены друг против друга, и, по меньшей мере, одна из первой поверхности и второй поверхности снабжена микротекстурной структурой. Микротекстурная структура включает в себя множество микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм², и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, находится в пределах от 2 мкм до 7 мкм.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения, микротекстурная структура является микроструктурным механизмом, который невидим для невооруженного глаза. В этом варианте осуществления настоящего изобретения, размер микротекстурного блока надлежащим образом разработан, так что, когда получен хороший эффект, который обеспечивает отсутствие отпечатков пальцев, стекло все еще сохраняет хороший коэффициент пропускания света, и имеет более высокую ударопрочность, чем стекло, микротекстурная структура которого не вытравлена.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения, ортографическая проекция каждого микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности может быть дополнительно 0,0007 мм² до 0,0064 мм², 0,001 мм² до 0,005 мм² или 0,002 мм² до 0,004 мм². Максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, равно 2 мкм до 7 мкм, и может быть специально 2 мкм, 3 мкм, 4 мкм, 5 мкм, 6 мкм, 7 мкм. То есть, если микротекстурный блок обеспечиваются на первой поверхности, максимальное расстояние является максимальным расстоянием между микротекстурным блоком и первой поверхностью.
В частности, в осуществлении настоящего изобретения, коэффициент пропускания видимого света высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла составляет от 95% до 100%. Коэффициент пропускания видимого света высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла в данном варианте осуществления настоящего изобретения, в основном, эквивалентен белого стекла, и установление микротекстурной структуры не уменьшает коэффициент пропускания видимого света стекла.
2
В частности, в осуществлении настоящего изобретения толщина высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла составляет от 0,5 мм до 0,7 мм, твердость равна 650 HV до 700 HV, и противоударность составляет 0,5 Дж/м до 1,25 Дж/м². Противоударность увеличивается на 150% до 210% по сравнению с белым стеклом, чьи микротекстурные структуры, имеющие такую же толщину, не вытравлены.
В примере реализации настоящего изобретения разнос между любыми двумя соседними микротекстурными блоками составляет 0,02 мм до 0,2 мм, например, может быть 0,02 мм, 0,05 мм, 0,08 мм, 0,1 мм, 0,12 мм, 0,15 мм, 0,18 мм или 0,2 мм. Разнос между микротекстурными блоками непосредственно влияет на адгезию отпечатка пальца и загрязнение. Установка разноса до меньшего размера может повысить эффективность эффекта, не оставляющего отпечатков пальцев и масленых пятен стекла, и стекла с большим разносом ближе к общему белого стекла.
В одном осуществлении настоящего изобретения, множество микротекстурных блоков регулярно или нерегулярно расположенных на исходном материале стекла. Типовое расположение может быть расположено в массивах. Множество микротекстурных блоков рассеянно на первой поверхности или второй поверхности.
В одном осуществлении настоящего изобретения, конкретная конструкция формы микротекстурного блока специально не ограничивается. Микротекстурный блок является трехмерным узором, и может быть специфической канавкой или выступом геометрической или негеометрической формы. Геометрическая форма может представлять собой нелинейную структуру, например, может быть сферической, полусферической, квадрат (например, квадратной), ромбической, многоугольной или форме пентаграммы, или может представлять собой линейную структуру, то есть, канавку линейного типа или выступ, включающий в себя прямолинейный тип или криволинейный тип. Негеометрическая форма может представлять собой символ или узор, такие как форму снежинки или форму цветка.
В конкретном осуществлении настоящего изобретения, микротекстурная структура является выступом в массивах. В другом конкретном осуществлении настоящего изобретения, микротекстурная структура является канавкой в массивах. Конкретная форма выступа или канавок в массивах может быть сферической, полусферический, квадратной, ромбической, многоугольной, формы пентаграммы или тому подобные.
В одном осуществлении настоящего изобретения, множество микротекстурных блоков имеют те же формы, имеет те же ортогональные области проекции на первой поверхности или второй поверхности, и расположены на исходном материале стекла в массивах.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, в локальной области или все области, по меньшей мере, одна из первой поверхности и второй поверхности установлены в качестве областей градиента текстуры. Местоположение области градиента текстуры и тренд градиента текстуры могут быть разработаны на основе конкретных требований. Так, например, в направлении в области градиента текстуры, орфографическая область проекции микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности постепенно уменьшается, разнос между двумя соседними микротекстурными блоками постепенно увеличивается. Структура градиента текстуры может улучшить внешний вид, повысить чувствительность пробы на ощупь и локальное представление продукта.
В одном осуществлении настоящего изобретения, высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло может быть 2D стекло, 2.5D стекло или 3D стекло.
Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ получения высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающий в себя следующие этапы:
получение исходного материала белого стекла, где исходный материал белого стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположно друг другу; и выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления для формирования микротекстурной структуру, чтобы получить 2D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло; или
получение исходного материала белого стекла; первую обработку исходного материала белого стекла в 2.5D форму; и затем, выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления для формирования микротекстурной структуры, чтобы получить 2.5D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло; или
получение исходного материала белого стекла; первую обработку исходного материала белого стекла в 3D форму; и затем выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; или первое выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру, и затем обработку исходного материала белого стекла с микротекстурой структурой в 3D форму, чтобы получить 3D высокопрочное, не оставляющее отпечатков пальцев, стекло, где
микротекстурная структура включает в себя множество блоков микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первую поверхность или вторую поверхность находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм², и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, находится в пределах от 2 мкм до 7 мкм.
В вышеописанном способе получения в этом варианте осуществления настоящего изобретения, конкретные операции способа фотохимического травления являются: чистка исходного материала белого стекла, подлежащего травлению, покрытие исходного материала белого стекла слоем фоторезиста после высыхания исходного материала белого стекла, экспонирование области, подлежащей травлению, наружу после экспонирования и обработки, и помещение исходного материала белого стекла в травильный раствор, и после травления исходного материала белого стекла в течение 2 до 10 секунд, извлечение исходного материала белого стекла и удаление пленки, чтобы получить микротекстурную структуру, где травильный раствор содержит фтористый водород и/или другое слабокислотное вещество. В процессе травления область, подлежащая травлению, входит в контакт с травильным раствором, таким образом, достигая растворения и эффекта коррозии, чтобы сформировать вогнуто-выпуклый или полый эффект, например, выполняют травление для формирования различных узоров, рисунков, шаблонов и решеток. Возможно, время травления составляет от 2 до 4 секунд или от 5 до 8 секунд. Концентрация массы фтористого водорода в растворе травления составляет от 20% до 40% или даже 30% до 40%, или 25% до 35%. Фоторезист может быть фоторезистом существующего общего типа.
В одном осуществлении настоящего изобретения, исходный материал белого стекла может быть обработан в 2.5D форму или 3D форму, используя существующую общую операцию. Например, исходный материал белого стекла перерабатывают в 2.5D форму при использовании CNC процесса, или исходный материала белого стекла перерабатывают в 3D форм с помощью машины для изгибания в нагретом состоянии 3D стекла с помощью операции изгибания в нагретом состоянии.
В одном осуществлении настоящего изобретения, способ получения дополнительно включает в себя обработку термического упрочения. Обработка термического упрочения может повысить твердость и стойкость к истиранию стекла.
Вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает внешнюю часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающую в себя матрицу внешней части стекла и защитную пленку, не оставляющую отпечатки пальцев, расположенную на поверхности матрицы внешней части стекла. Матрица внешней части стекла изготовлена из высокопрочного не оставляющего отпечатков пальцев, стекла в соответствии с предшествующим вариантом осуществления настоящего изобретения.
В примере реализации настоящего изобретения матрица внешней части стекла может быть любым изделием из стекла, и может представлять собой конкретный корпус, крышку, ключ, сенсорный экран, стеклянный счетчик или защитную крышку камеры.
Внешняя часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла в данном варианте осуществления настоящего изобретения основана на признаке вышеизложенного высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла и детали не описаны здесь еще раз.
В примере реализации настоящего изобретения матрица внешней части стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположные друг другу. Локальная область или все области, по меньшей мере, одной из первой поверхности и второй поверхности матрицы внешней части стекла устанавливаются в качестве областей градиента текстуры. В конкретном осуществлении настоящего изобретения периферийная краевая область, по меньшей мере, одной из первой поверхности и второй поверхности матрицы внешней части стекла устанавливаются как область градиента текстуры, и ширина области градиента текстуры составляет 2 мм до 10 мм; и от внутренней окружности к внешней окружности в области градиента текстуры, ортографическая область проекции микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности постепенно уменьшается, и разнос между двумя соседними микротекстурными блоками постепенно увеличивается. Например, матрица внешней части стекла является 3D стеклом или 2.5D стеклом тыльной крышки мобильного телефона, и ширина периферийной дуги кромки 3D стекла или 2.5D стекла составляет от 2 мм до 10 мм; дуга кромки устанавливается как область градиента текстуры; от внутренней окружности к внешней окружности дуги кромки, ортографическая область проекции микротекстурного блока на первой поверхности или второй поверхности постепенно уменьшается, и разнос между двумя соседними микротекстурными блоками постепенно увеличивается. Такая конструкция градиента текстуры обеспечивает ненасыщенный оттенок, чтобы быть пригодными для радианов внутренних и внешних поверхностей 3D или 2.5D стекол. В сочетании с ненасыщенным оттенком области градиента текстуры, целостность внешнего вида продукта улучшается, ощущение на ощупь улучшается и качество взаимодействия с пользователем повышается.
В одном осуществлении настоящего изобретения, материалом защитной пленки для предотвращения появления отпечатков пальцев, может быть фторид, и толщина пленки составляет менее 0,1 мкм. В частности, защитной пленкой для предотвращения появления отпечатков пальцев может являться покрытие, образованное с помощью фторсодержащего покрытия. Фторсодержащее покрытие специально включает в себя фторсиликоновую смолу, которая включает в себя активную группу силана и фтормодифицированную органическую группу. Сочетание защитной пленки для предотвращения появления отпечатков пальцев, и микротекстурной структуры может обеспечить получение эффекта удаления отпечатков пальцев. Конфликт между этими двумя процессами отсутствует. Дополнительно, благодаря наличию микротекстурной структуры на поверхности стекла, защитная пленка для предотвращения появления отпечатков пальцев, более плотно соединена с поверхностью стекла.
Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, включающий в себя следующие этапы:
получение исходного материала белого стекла, где исходный материал белого стекла включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены противоположно друг другу; резку и выполнение CNC обработки на исходном материале белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции; затем, выполнение вытравления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления для формирования микротекстурной структуры; и затем осуществление покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, чтобы получить внешнюю часть высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где CNC процесс предоставляет возможность сохранять 2D форму или формировать 2.5D форму; или
получение исходного материала белого стекла; обработку исходного материала белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции путем последовательного выполнения резки, CNC, изгибание в нагретом состоянии и процесса полировки; выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; и затем выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, для получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где в процессе изгибания в нагретом состоянии формируют 3D форму; или
получение исходного материала белого стекла; после резки, выполнение травления, по меньшей мере, на одной из первой поверхности и второй поверхности исходного материала белого стекла с использованием способа фотохимического травления, чтобы сформировать микротекстурную структуру; обработку исходного материала белого стекла для удовлетворения требований внешней части конструкции путем последовательного выполнения CNC и изгибания в нагретом состоянии; и затем выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, для получения внешней части высокопрочного, не оставляющего отпечатков пальцев, стекла, где в процессе изгибания в нагретом состоянии формируют 3D форму, где
микротекстурная структура включает в себя множество микротекстурных блоков, ортогональная область проекции каждого микротекстурного блока на первую поверхность или вторую поверхность находится в диапазоне от 0,0004 мм² до 0,0144 мм², и максимальное расстояние между микротекстурным блоком и поверхностью, на которой расположен микротекстурный блок, находится в пределах от 2 мкм до 7 мкм.
конкретные операции фотохимического способа травлений являются: чистка исходного материала белого стекла, подлежащего травлению, покрытие исходного материала белого стекла слоем фоторезиста после высыхания исходного материала белого стекла, экспонирование области, подлежащей травлению, наружу после экспонирования и обработки, и помещение исходного материала белого стекла в травильный раствор, и после травления исходного материала белого стекла в течение 2 до 10 секунд, извлечение исходного материала белого стекла и удаление пленки, чтобы получить микротекстурную структура, где травильный раствор содержит фтористый водород и/или другое слабокислотное вещество. В процессе травления область, подлежащая травлению, входит в контакт с травильным раствором, таким образом, достигая растворения и эффекта коррозии, чтобы сформировать вогнуто-выпуклый или полый эффект, например, выполняют травление для формирования различных узоров, рисунков, шаблонов и решеток. Возможно, время травления составляет от 2 до 4 секунд или от 5 до 8 секунд. Концентрация массы фтористого водорода в растворе травления составляет от 20% до 40% или даже 30% до 40%, или 25% до 35%.
В одном осуществлении настоящего изобретения, способ получения дополнительно включает в себя обработку термического упрочнения. Обработка термического упрочнения может повысить твердость и стойкость стекла к истиранию.
В одном осуществлении настоящего изобретения, процессы резки, CNC, сгибания при нагреве и полировки могут все быть выполнены согласно существующей широко распространённой практике. Это конкретно не ограничивается в настоящем изобретении. В процессе CNC могут быть получены различные тонкодисперсные структуры посредством обработки, основанной на использовании и модели требования конкретной предварительно подготовленной внешней части. Процесс сгибания при нагреве завершается использованием машины для сгибания при нагреве. В реализации настоящего изобретения, обычный этап процесса также может быть добавлен на основании фактических потребностей. Например, CNC операция или операция полирования добавляется один раз.
В одном осуществлении настоящего изобретения, покрытие, не оставляющее отпечатков пальцев, (anti-finger coating) может быть осуществлено с использованием существующих операций. В частности, поверхность стеклянной внешней части покрыта или пропитана коммерчески доступным AF лекарственным жидким составом для предотвращения появления отпечатков пальцев или осуществляют выпаривание на коммерчески доступных AF гранулах для предотвращения появления отпечатков пальцев с образованием защитной пленки для предотвращения появления отпечатков пальцев. Коммерчески доступный AF лекарственный жидкий состав, как правило, состоит из двух частей: AF основной агент и разбавитель. Основной агент является главным образом перфторполиэфирным полимером. Компонент коммерчески доступных AF гранул для предотвращения появления отпечатков пальцев является AF основным агентом.
В одном осуществлении настоящего изобретения, до или после покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев, также может быть выполнена другая операция нанесения покрытия таким образом, чтобы повысить производительность внешней части в другом аспекте.
Ниже дополнительно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, используя тыльную крышку мобильного телефона в качестве примера.
Вариант 1 осуществления
Высокопрочная, не оставляющая отпечатков пальцев, стеклянная тыльная крышка мобильного телефона включает в себя матрицу тыльной крышки (2.5D стекло) мобильного телефона. Матрица тыльной крышки мобильного телефона включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены напротив друг друга, и на первой поверхности предусмотрена микротекстурная структура и дополнительно расположена защитная пленка для предотвращения появления отпечатков пальцев. В этом варианте осуществления изобретения первая поверхность представляет собой боковую поверхность, с которой пользователь может непосредственно входить в контакт и которая обращена к внешней стороне мобильного телефона. Микротекстурная структура включает в себя множество полусферических выступов.
В промежуточной плоской области матрицы тыльной крышки мобильного телефона, полусферический выступ расположен в массивах с диаметром приблизительно 0,09 мм, ортографическая область проекции на поверхности составляет 0,0064 мм², разнос между любыми двумя соседними полусферическими выступами составляет 0,15 мм и максимальное расстояние между полусферическим выступом и первой поверхностью составляет 5 мкм.
Дугообразная область кромки, имеющая периферийную ширину 5 мм матрицы тыльной крышки мобильного телефона, является областью градиента текстуры. В области градиента текстуры полусферические выступы распределены с уклоном. От внутренней окружности к внешней окружности дугообразной области кромки, диаметры полусферических выступов постепенно уменьшается от 0,09 мм до 0,03 мм, то есть, ортогональный области проекции полусферических выступов на первой поверхности постепенно уменьшается от 0,0064 мм² до 0,0007 мм², разнос между двумя соседними полусферический выступами постепенно возрастает от 0,15 мм до 0,2 мм и максимальное расстояние между полусферический выступом и первой поверхностью находится в диапазоне от 3 мкм до 5 мкм. Конечно же, в другом варианте осуществления, ширина области градиента текстуры, максимальная ортогональная область проекции и максимальная ортогональная область проекции микротекстурного блока в области градиента текстуры, и максимальный разнос и минимальный разнос могут также быть выполнены как иное конкретное значение.
Фиг.3 представляет собой схему стеклянной тыльной крышки мобильного телефона согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения. На чертеже 1 представляет собой матрицу тыльной крышки мобильного телефона, 2 представляет собой полусферический выступ, 11 представляет собой промежуточную плоскую область и 12 представляет собой дугообразную область кромки.
Фиг.4 представляет собой схематическое изображение локального поперечного сечения промежуточной плоской области тыльной стеклянной крышки мобильного телефона согласно варианту осуществления настоящего изобретения. 1 представляет собой матрицу тыльной крышки мобильного телефона, 2 представляет собой полусферический выступ и h является высотой полусферического выступа.
В этом варианте осуществления изобретения способ получения высокопрочной, не оставляющей отпечатков пальцев, стеклянной тыльной крышки мобильного телефона включает в себя следующие этапы:
(1) получение пластины белого стекла, имеющую толщину 0,51 мм, резку пластины белого стекла на основании размера конструкции, выполнение CNC и полировки на пластине белого стекла для удовлетворения пластины белого стекла требованиям конструкции тыльной крышки мобильного телефона, чтобы сформировать 2,5D форму;
(2) нанесение фоторезиста на поверхность на стороне внешней поверхности (поверхность по направлению к внешней стороне мобильного телефона), который является белым стеклом, и задана как тыльная крышка мобильного телефона, и выполнение экспозиции и развёртывания;
(3) удаление защитной пленки области, подлежащей вытравливанию; экспозиция области наружу области, подлежащей вытравливанию; помещение белого стекла в раствор травления для травления в течение 2 до 10 секунд для формирования микротекстурной структуры; после завершения травления, извлечение белого стекла, удаление пленки и очистка белого стекла, где раствор травления содержит фтористый водород с массовой долей 30%; и
(4) окончание, выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев на поверхности, которая имеет микротекстурную структуру, для формирования защитной пленки для предотвращения появления отпечатков пальцев, чтобы получить 2.5D стеклянную тыльную крышку мобильного телефона.
Микротекстурная структура в данном варианте осуществления настоящего изобретения изменяет физическую структуру поверхности стекла, увеличивает шероховатость поверхности стекла, и дополнительно изменяет площадь контакта между поверхностью стекла и пальцем, так что формирование отпечатка пальцы и масляного пятна на поверхности стекла может быть предотвращено в значительной степени, и качество использования для пользователя может быть улучшено. Конструкция микротекстурной структуры в данном варианте осуществления настоящего изобретения может дополнительно повысить прочность стекла. Это потому, что некоторые микротрещины генерируются после выполнения CNC процесса на стекле, и фотохимические операции травления в этом варианте осуществления настоящего изобретения могут устранить эти микротрещины. Фиг.5 и фиг.6 иллюстрируют отдельно схемы дуговой кромки тыльной стеклянной крышки мобильного телефона под сканирующим электронным микроскопом до и после травления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Это можно видеть на фиг.5, перед травлением, есть множество выступающих микропузырьковых структур на дугообразной кромке тыльной стеклянной крышки мобильного телефона, и поверхность является шероховатой. После травления, эти микропузырьковые структуры исчезают, и поверхность на дугообразной кромке становится более гладкой. Таким образом, прочность тыльной стеклянной крышки мобильного телефона увеличивается. Для дополнительного повышения прочности тыльной стеклянной крышки мобильного телефона в этом варианте осуществления настоящего изобретения, микротекстурная структура также может быть предусмотрена на внутренней поверхности тыльной крышки мобильного телефона (поверхность по направлению к внутренней части мобильного телефона).
Вариант 2 осуществления
Высокопрочная, не оставляющая отпечатков пальцев, стеклянная тыльная крышка мобильного телефона включает в себя матрицу тыльной крышки (2.5D стекло) мобильного телефона. Матрица тыльной крышки мобильного телефона включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, которые предусмотрены напротив друг друга. На первой поверхности предусмотрена микротекстурная структура и дополнительно расположена защитная пленка для предотвращения появления отпечатков пальцев. В этом варианте осуществления изобретения первая поверхность представляет собой боковую поверхность, с которой пользователь может непосредственно входить в контакт и которая обращена к внешней стороне мобильного телефона. Микротекстурная структура включает в себя множество квадратных выступов.
В промежуточной плоской области матрицы тыльной крышки мобильного телефона расположены квадратные выступы в массивах с длиной стороны 0,12 мм, ортографическая область проекции на первой поверхности составляет 0,0144 мм², разнос между любыми двумя соседними квадратными выступами составляет 0,08 мм, и максимальное расстояние между квадратным выступом и первой поверхностью составляет 3 мкм.
Дугообразная область кромки, имеющая периферийную ширину 5 мм матрицы тыльной крышки мобильного телефона, является областью градиента текстуры. В области градиента текстуры квадратные выступы распределены с уклоном. От внутренней окружности к внешней окружности дугообразной области кромки, боковые длины квадратных выступов постепенно уменьшается от 0,12 мм до 0,02 мм, то есть ортогональный области проекции квадратных выступов на первой поверхности постепенно уменьшается от 0,0144 мм² до 0,0004 мм², разнос между двумя соседними квадратными выступами постепенно возрастает от 0,08 мм до 0,2 мм и максимальное расстояние между квадратным выступом и первой поверхностью находится в диапазоне от 3 мкм до 5 мкм. Конечно же, в другом варианте осуществления, ширина области градиента текстуры, максимальная ортогональная область проекции и максимальная ортогональная область проекции микротекстурного блока в области градиента текстуры, и максимальный разнос и минимальный разнос могут также быть выполнены как иное конкретное значение.
Фиг.7 схематично изображает схему тыльной стеклянной крышки мобильного телефона согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения. Фиг.4 представляет собой квадратный выступ.
Вариант 3 осуществления
Предоставлена высокопрочная, не оставляющая отпечатков пальцев, стеклянная тыльная крышка мобильного телефона. Единственное различие между тыльной крышкой и таковой в варианте 1 осуществления является то, что матрица тыльной крышки мобильного телефона является 3D стекло.
3D-стеклянная тыльная крышка мобильного телефона в этом варианте осуществления может быть получена в соответствии со следующими этапами:
(1) получение пластины белого стекла, имеющую толщину 0,51 мм, резку пластины белого стекла на основании размера конструкции, выполнение CNC и полировки на пластине белого стекла для удовлетворения пластины белого стекла требованиям конструкции тыльной крышки мобильного телефона;
(2) выполнение CNC резки, основанной на сгибании под нагревом, для компенсации размера стекла, и выполнение сгибания под нагревом с использованием машины для сгибания под нагревом 3D стекла, для формирования 3D формы;
(3) выполнение двухсторонний полировки на стекле, полученного посредством сгибания под нагревом, и затем нанесение фоторезиста на поверхность на стороне внешней поверхности (поверхность по направлению к внешней стороне мобильного телефона тыльной крышки мобильного телефона, и выполнение экспозиции и развёртывания;
(4) удаление защитной пленки области, подлежащей вытравливанию; экспозиция области наружу области, подлежащей вытравливанию; помещение белого стекла в раствор травления для травления в течение 4 секунд для формирования микротекстурной структуры; после завершения травления, извлечение белого стекла, удаление пленки и очистка белого стекла, где раствор травления содержит фтористый водород с массовой долей 30%; и
(5) окончание, выполнение покрытия, не оставляющего отпечатков пальцев на поверхности, которая имеет микротекстурную структуру, для получения 3D стеклянной тыльной крышки мобильного телефона.
Эффект варианта осуществления
Для обеспечения надежной поддержки полезных эффектов, которые получают с помощью технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения, специально предусмотрен следующий тест производительности следующим образом:
С целью проверки степени ударопрочности стеклянной тыльной крышки мобильного телефона выполняют испытания на падение шарика на 10 образцах 3D стеклянных тыльных крышках, которые являются элементами мобильного телефона, полученные в варианте 3 осуществления настоящего изобретения. Кроме того, 10 образцов 3D стеклянных тыльных крышек, которые являются элементами мобильного телефона и полученные с использованием в процессе сгибания при нагреве и закалки белого стекла (односторонне изогнутое округленное стекло), которые имеют одинаковую толщину, и на которых отсутствует микротекстурная структура расположены для использования в качестве контрольной группы. Конкретные операции испытания представляют собой следующие: стальные шарики, имеющие массу 32,65 г и диаметр 20 мм падают свободно на различные участки образца с высоты (9 точек удара, каждая точка воздействует один раз), высоту будут постепенно увеличивать от 62,5 см и фиксировать величину раскалывания. Результат теста показан в таблице 1. При падении с высоты 62,5 см, соответствующая энергия удара составляет 0,2 джоулей. Образцы 3D стеклянных тыльных крышек мобильных телефонов, подлежащие тесту, в этом варианте осуществления настоящего изобретения и в контрольной группе имеет толщину 0,51 мм, длину 145 мм, ширину 67,66 мм, угол закругления R6.5 мм и общей высотой 4 мм.
Таблица 1
Номер образца
Противоударная энергия образцов в контрольной группе (Джоуль J)
Противоударная энергия (Джоуль J)  образцов в этом варианте осуществления настоящего изобретения
1
0,4
1,25
2
0,25
1,25
3
1
1,25
4
0,4
1,25
5
0,35
1,25
6
0,4
1,25
7
0,3
1,25
8
0,3
1,25
9
0,35
1,25
10
0,35
1,1
Среднее значение
0,41
1,235
(Примечание: 1,25 J указывает на превышение ограничения испытательного оборудования).
Как видно из результатов испытаний в таблице 1, поскольку на поверхность 3D стеклянной тыльной крышки мобильного телефона в данном варианте осуществления настоящего изобретения установлена микротекстурная структура, характеристика ударопрочности значительно улучшена по сравнению с образцом в контрольной группе.
Следует отметить, что, в соответствии с настоящим изобретением специалист в данной области техники может дополнительно вносить изменения и модификации в вышеуказанные реализации. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается конкретными реализациями, раскрытыми и описанными выше, а также некоторые эквивалентные модификации и изменения в настоящем изобретении должны также находиться в рамках объема правовой охраны формулы изобретения настоящего изобретения. Кроме того, хотя некоторые используемые термины являются специфическими в данном описании, эти термины используются только для удобства описания и не являются каким-либо ограничением настоящего изобретения.