阅读说明：本技术 曲面强化玻璃及其制备方法 (Curved surface strengthened glass and preparation method thereof ) 是由 锺志明 廖峻伟 林幸樵 于 2018-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种曲面强化玻璃及其制备方法。曲面强化玻璃的制备方法包括：提供具有缓冲层的平面玻璃基材；以及将平面玻璃基材进行化学强化处理而进行离子交换,通过缓冲层的遮挡,使得所述平面玻璃基材表面的离子交换深度不同,让平面玻璃基材在缓冲层的位置形成弯折部,以得到曲面强化玻璃。另外,本发明还提供一种曲面强化玻璃。本发明的曲面强化玻璃的制备方法能简化生产制造过程以及降低成本与产品不良率。(The invention relates to curved surface tempered glass and a preparation method thereof. The preparation method of the curved surface strengthened glass comprises the following steps: providing a planar glass substrate having a buffer layer; and chemically strengthening the planar glass substrate to perform ion exchange, wherein the ion exchange depth of the surface of the planar glass substrate is different through the shielding of the buffer layer, and the planar glass substrate forms a bent part at the position of the buffer layer to obtain the curved surface strengthened glass. In addition, the invention also provides curved surface tempered glass. The preparation method of the curved surface strengthened glass can simplify the production and manufacturing process and reduce the cost and the product reject ratio.)

曲面强化玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃的成型方法，特别是涉及一种曲面强化玻璃及其制备方法。

背景技术

近年来电子装置的显示面板渐由平面面板转趋为曲面面板，因此曲面玻璃用于曲面面板的需求量增加。

而在现有技术通常使用模具加压方式，将加热的玻璃板置于具有内凹状的成型模具上，再施以压力加压使玻璃板依据成型模具成形。

另一种现有技术产生曲面的方式为抽气成型法，抽气成型法的成型模具具有上模、下模以及介于两者之间的模仁；模仁具有复数孔洞与下模开的导流槽相连通，通过下模的导流槽对模仁抽气，进而将倒入模仁中玻璃可塑态的玻璃板坯料朝下往模仁变形弯曲，再经冷却脱模后得到曲面玻璃。

此外，有关玻璃的强化处理，通常使用化学强化法。化学强化是一种利用一价阳离子(如钾离子)取代玻璃表面所含有的碱金属离子(如钠离子)，借以在玻璃表面形成具一压缩应力层，进而提升玻璃强度的技术。

然而，以上现有技术皆会受到成型模具的大小而有所限制，于模具成型时与模具相接触也容易造成曲面玻璃的表面粗糙度大。再者，当欲制作具曲面的强化玻璃时，由于强化玻璃硬度较强，因此以加压方式制作曲面的难度增加；抑或将曲面玻璃欲进行化学强化时也有曲面玻璃发生再度变形弯曲的问题；故上述制造过程过程繁杂且良率低而成本高。

发明内容

有鉴于现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种可简化生产制造过程以及降低成本与产品不良率的曲面强化玻璃的制备方法，以及应用此制备方法所制成的曲面强化玻璃。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方法是，提供一种曲面强化玻璃的制备方法，其包括：提供一平面玻璃基材，其包括一缓冲层；以及将所述平面玻璃基材进行化学强化处理，所述平面玻璃基材通过化学强化处理而进行离子交换，以得到一曲面强化玻璃；其中，所述平面玻璃基材于化学强化处理中，通过所述缓冲层的遮挡，使得所述平面玻璃基材表面的离子交换深度不同，以让所述平面玻璃基材在所述缓冲层的位置形成一弯折部。

优选地，所述平面玻璃基材包括一光学膜层，所述光学膜层形成于所述平面玻璃基材表面上，所述缓冲层形成于所述平面玻璃基材的表面。

优选地，所述平面玻璃基材包括至少一缓冲区域，至少一所述缓冲区域位于所述平面玻璃基材靠近长边的表面，所述缓冲层形成于至少一所述缓冲区域上，以使得所述平面玻璃基材中被至少一所述缓冲层所遮挡的表面与未被至少一所述缓冲层所遮挡的其余表面的离子交换深度不同。

更优选地，所述平面玻璃基材包括另外一缓冲区域，两个所述缓冲区域分别位于所述平面玻璃基材的两相对应长边的表面上，所述缓冲层形成于两个所述缓冲区上，以使得所述平面玻璃基材中被两个所述缓冲层所遮挡的表面与未被两个所述缓冲层所遮挡的其余表面的离子交换深度不同。

优选地，所述平面玻璃基材包括多个缓冲区域，每一个所述缓冲区域分别位于所述平面玻璃基材的表面预定会形成弯折部的位置上，所述缓冲层形成每一个所述缓冲区域上，以使得所述平面玻璃基材中被每一个所述缓冲层所遮挡的表面与未被每一个所述缓冲层所遮挡的其余表面的离子交换深度不同。

优选地，所述缓冲层的厚度范围为1纳米至100微米。

优选地，所述缓冲层的材料为无机化合物或有机化合物。

更优选地，所述缓冲层的材料是选自由二氧化硅、氮化硅、氧化铟锡、氧化钛、氧化铌以及其组合组成的群组。

优选地，所述缓冲层为一镀膜层或一涂料层。

优选地，在将所述平面玻璃基材进行化学强化处理的步骤中，所述平面玻璃基材是浸置于一化学强化熔融盐中进行化学强化处理。

更优选地，所述化学强化熔融盐包括，但不限于，硝酸钾熔融盐或硝酸钠熔融盐。

优选地，所述离子交换深度是介于5微米至150微米之间并包含5微米及150微米。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种曲面强化玻璃，其包括至少一弯折部以及至少一缓冲层，所述缓冲层形成于所述弯折部的表面上，所述曲面强化玻璃中被至少一所述缓冲层所遮挡的表面与未被至少一所述缓冲层所遮挡的其余表面的离子交换深度不同。

优选地，所述的曲面强化玻璃，还进一步包括：另外一弯折部，两个所述弯折部相对形成于所述曲面强化玻璃的两相对长边。

优选地，所述离子交换深度是介于5微米至150微米之间并包含5微米及150微米。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的曲面强化玻璃的制备方法，其能通过“缓冲层的遮挡使得所述平面玻璃基材表面离子交换深度不同”的技术方案，以达到让所述平面玻璃基材在所述缓冲层的位置形成弯折部并同时让所述平面玻璃基材成为所述曲面强化玻璃，可简化现有技术的制造过程步骤即得到曲面强化玻璃。本发明的制备方法不仅简化制造过程步骤，更降低制作成本及产品不良率；此外，本发明的制备方法不同于现有技术需要成型模具制作，因此不受限于玻璃的尺寸大小，使得在应用上更为广泛。

本发明的另一有益效果在于，由本发明的制备方法所制备而得的曲面强化玻璃可应用于电子装置面板及电子携带装置的保护壳中。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的曲面强化玻璃的制备方法的流程图。

图2为本发明第一实施例的平面玻璃基材的立体示意图。

图3为本发明第一实施例的平面玻璃基材的剖面侧视示意图。

图4为本发明第一实施例的曲面强化玻璃的制备方法的S200的示意图。

图5为本发明第一实施例的曲面强化玻璃的制备方法的S200的另一示意图。

图6为本发明第一实施例的曲面强化玻璃的立体示意图。

图7为本发明第一实施例的曲面强化玻璃的剖面侧视示意图。

图8为本发明第二实施例的平面玻璃基材的剖面侧视示意图。

图9为图8的平面玻璃基材以本发明的制备方法所得到的取面强化玻璃的剖面侧视示意图。

图10为本发明第二实施例的平面玻璃基材的另一态样剖面侧视示意图。

图11为图10的平面玻璃基材以本发明的制备方法所得到的取面强化玻璃的剖面侧视示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“曲面强化玻璃及其制备方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

[第一实施例]

参阅图1所示，本发明第一实施例提供一种曲面强化玻璃的制备方法。如图2及图3所示，首先执行步骤S100，提供一平面玻璃基材1，所述平面玻璃基材1包括一缓冲层2。所述平面玻璃基材1为可进行离子强化用玻璃所构成，所述平面玻璃基材1的材料为通用的玻璃原料如二氧化硅、氧化铝、碳酸钾、碳酸钙、碱性碳酸镁或碳酸钠等所调制而成，于本实施例中，所述平面玻璃基材1为含有钠离子的强化用玻璃，而所述缓冲层2为一镀膜层或一涂料层，所述缓冲层2的材料可为与玻璃附着性佳的无机化合物或有机化合物。举例而言，缓冲层2的材料较佳为选自由二氧化硅、氮化硅、氧化铟锡、氧化钛、氧化铌以及其组合组成的群组。此外，于本实施例中，所述平面玻璃基材1设有至少一缓冲区域11及另一缓冲区域11，两所述缓冲区域11分别位于所述平面玻璃基材1的两相对应长边的表面上；其中所述缓冲层2形成于各所述缓冲区域11上。举例来说，所述缓冲层2的厚度范围为1纳米至100微米，可依据欲得到最终产物的曲率半径大小而调整。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

举例而言，所述平面玻璃基材1可以设有多个缓冲区域11，每一个缓冲区域11分别位于所述平面玻璃基材1的表面预定会产生弯折的位置上。

所述平面玻璃基材1可先进行预热处理，加热至适当温度，然后，如图4所示执行步骤S200，将所述平面玻璃基材1进行化学强化处理。

于本实施例中，是将平面玻璃基材1浸置于特定温度为350℃至480℃(较佳为410℃)的化学强化熔融盐6中5分钟至600分钟(较佳约为90分钟至410分钟)。于本实施例中，化学强化熔融盐6是硝酸钾熔融盐，使硝酸钾熔融盐中的钾离子与所述平面玻璃基材1中的钠离子进行离子交换，进而在所述平面玻璃基材1的表面上形成压缩应力层。由于所述平面玻璃基材1在缓冲区域11的位置被缓冲层2所覆盖而造成离子交换深度较浅，在缓冲区域11所形成的压缩应力层较其他表面薄，进而受力而弯折。其中，所述离子交换深度是介于5微米至150微米之间并包含5微米及150微米。请参阅图4及图5所示，经化学强化处理后，所述平面基材1(如图4所示)会成为一曲面强化玻璃3(如图5所示)，其包含至少一弯折部31，于本实施例中，还进一步包括另外一弯折部31，且相对形成于所述曲面强化玻璃3的两相对长边；而所述缓冲层2于所述弯折部31的表面上，如图6及图7所示。经化学强化处理后的所述曲面强化玻璃3会进一步经过冲洗及缓冷的步骤处理。

另外，值得一提的是，平面玻璃基材可以为含有锂离子的强化用玻璃，化学强化熔融盐可以为硝酸钾熔融盐或硝酸钠熔融盐，使硝酸钾熔融盐中的钾离子或硝酸钠熔融盐中的钠离子与平面玻璃基材中的锂离子进行离子交换，进而在平面玻璃基材的表面上形成压缩应力层。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

于本发明中，所述缓冲层2的厚度会影响离子交换率，进而影响最后所形成的曲面强化玻璃3的弯折部31的曲率半径。换言之，缓冲层2越厚，所述弯折部31的曲率半径越小；缓冲层2越薄，弯折部31的曲率半径越大。

[第二实施例]

本发明第二实施例相似于本发明第一实施例，其差别在于第二实施例的所述平面玻璃基材1更包括一光学膜层4，所述光学膜4形成于所述平面玻璃基材1的至少一表面上。因此，举例而言，第二实施例的平面玻璃基材1的其中一态样如图8所示，即所述光学膜4是形成于所述平面玻璃1及所述缓冲层2之间，其所得的到的所述曲面强化玻璃3如图9所示；另一态样如图10所示，所述光学膜4是形成于平面玻璃1相对于所述缓冲层2的表面上，其所得的到的所述曲面强化玻璃3如图11所示。

详细而言，在本发明的制备方法中，当化学强化温度介于350℃至480℃之间，化学强化处理时间介于90分钟至410分钟，缓冲层厚度介于9纳米至70纳米的条件下，可以得到曲率半径介于300厘米至8000厘米的曲面强化玻璃。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的曲面强化玻璃及其制备方法，能通过“缓冲层的遮挡使得所述平面玻璃基材表面离子交换深度不同”的技术方案，以达到让所述平面玻璃基材在所述缓冲层的位置形成弯折部并同时让所述平面玻璃基材成为所述曲面强化玻璃，可简化现有技术的制造过程步骤得到曲面强化玻璃。本发明的制备方法不仅简化制造过程步骤，更降低制作成本及产品不良率；此外，本发明的制备方法不同于现有技术需要成型模具制作，因此不受限于玻璃的尺寸大小，使得在应用上更为广泛。以本发明的制备方法所得到的曲面强化玻璃也可应用于作为电子装置的玻璃面板或可携式电子装置的玻璃保护膜或背壳。

更进一步来说，本发明能利用缓冲层的厚度及化学强化处理时间的长度进一步调整得到理想曲率半径的曲面强化玻璃。

此外，以本发明的制备方法所得到的曲面强化玻璃可视需求而进一步以化学处理除去缓冲层或进一步形成金属镀层。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。