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包括结构化岛状物层的可弯曲层叠制品及其制造方法与流程

时间:2020-10-25 08:32:09

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包括结构化岛状物层的可弯曲层叠制品及其制造方法与流程

背景技术:

相关申请的交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119,要求06月23日提交的美国临时申请系列第62/523,988号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

本公开一般地涉及包含结构化岛状物层的层叠覆盖基材。具体来说,本公开涉及包含结构化岛状物层的覆盖基材,所述结构化岛状物层增加了覆盖基材的抗穿刺性或抗冲击性。

背景

用于电子器件的显示器的覆盖基材保护显示屏并提供光学透明的表面,用户可以透过所述光学透明的表面来观看显示屏。近年来,电子器件(例如,手持式和可穿戴装置)的发展趋向于具有改进的可靠性的更轻的装置。减轻这些装置的不同组件(包括诸如覆盖基材之类的保护组件)的重量来产生更轻的装置。

此外,已经开发挠性覆盖基材以适应挠性和可折叠显示屏。但是,当增加覆盖基材的挠度时,可能牺牲覆盖基材的其他特性。例如,在一些情况下,增加挠度可能增加重量、降低光学透明度、降低耐划痕性、降低耐穿刺性和/或降低热耐久性等。

塑料膜具有良好的挠度,但是存在差的机械耐久性的问题。具有硬涂层的聚合物膜显示出改善的机械耐久性,但是常常导致更高的制造成本和降低的挠度。薄的单体式玻璃解决方案具有优异的耐划痕性,但是对于同时符合挠度和耐穿刺性规格具有挑战性。超薄玻璃可以形成紧曲率,但是存在降低的抗穿刺性的问题;而较厚的玻璃可以具有较好的抗穿刺性,但是存在有限的弯曲半径的问题。

目前提出了数种方案来解决这些问题,取得了不同程度的成功。一种方案包括层叠的聚合物/超薄玻璃堆叠来改善耐穿刺性。第二种方案包括具有防摩擦中间层的堆叠超薄玻璃层。第三种方案包括通过离子交换诱发的应力对玻璃进行内部预应力化,以改善可弯曲性。第四种方案包括具有玻璃纤维芯和聚合物硬涂层的织造玻璃纤维/聚合物复合物。

因此,存在对用于消费者产品的覆盖基材(例如,用于保护显示屏的覆盖基材)进行不断革新的需求。并且具体来说,是用于消费者装置(其包括诸如挠性显示屏之类的挠性组件)的覆盖基材。

技术实现要素:

本公开涉及覆盖基材,例如用于保护挠性或锋利弯曲组件(例如,显示组件)的挠性覆盖基材,其包括结构化层,所述结构化层不对组件的挠度或曲率造成负面影响,同时还保护了组件免受机械作用力的破坏。挠性覆盖基材可以包括:提供耐划痕性的挠性玻璃层和提供抗冲击性和/或抗穿刺性的结构化层,所述结构化层包括离散的岛状物结构。

一些实施方式涉及层叠玻璃制品,其包括:玻璃层(例如,薄玻璃层),所述玻璃层具有面朝用户的表面和与面朝用户的表面相对的内表面;布置在玻璃层的内表面上的结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构;所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域,其中在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米(微米,μm),以及所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

一些实施方式涉及层叠玻璃制品的制造方法,该方法包括:在玻璃层(例如,薄玻璃层)的表面上布置结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构;所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域,其中在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米,以及所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

一些实施方式涉及包括覆盖基材的制品,所述覆盖基材包括:玻璃层(例如,薄玻璃层),所述玻璃层具有面朝用户的表面和布置成与面朝用户的表面相对的内表面;布置在玻璃层的内表面上的结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构;所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域,其中在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米(微米,μm),以及所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

在一些实施方式中,根据前述段落实施方式的制品可以是消费者电子产品,所述消费者电子产品包括:包含前表面、后表面和侧表面的外壳;至少部分位于外壳内的电子组件,所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器,所述显示器是位于外壳的前表面处或者与外壳的前表面相邻;以及布置在显示器上方或者形成至少一部分的外壳的覆盖基材。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的制品还可以包括布置在所述多个岛状物结构之间的折射率匹配层,其中,折射率匹配层的折射率与结构化层的折射率之差小于或等于0.05。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括多个岛状物结构,所述多个岛状物结构包含弹性模量是3gpa或更大的材料。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括多个岛状物结构,所述多个岛状物结构包含弹性模量是100gpa或更大的材料。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括多个岛状物结构,所述多个岛状物结构直接布置在玻璃层的内表面上,没有任何居间层。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括玻璃层,所述玻璃层包含弹性模量是30gpa或更大的材料。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括玻璃层,所述玻璃层是薄玻璃层,包括200微米至1微米的厚度范围。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括多个岛状物结构,所述多个岛状物结构包括500微米至5微米的厚度范围。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括折射率匹配层,所述折射率匹配层包含弹性模量是500mpa或更小的材料。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以具有10毫米或更小的弯曲半径。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括底座层和折射率匹配层,以及结构化层可以布置在玻璃层与底座层之间。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括铅笔硬度是7h或更大的面朝用户的表面。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括布置在表面积上的内表面上的岛状物结构,所述表面积等于或大于内表面的总表面积的75%。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括结构化层,其中,结构化层的所述多个岛状物结构中的每一个的最大尺度等于或小于2.0毫米。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括结构化层,其中,结构化层的所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域等于或小于4.0平方毫米。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括结构化层,所述结构化层在表面积上包括20个或更多个岛状物结构/平方厘米,在所述表面积上,岛状物结构布置在内表面上。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括结构化层,其中,所述多个岛状物结构的底座区域的每一个周界边缘距离所述多个岛状物结构的任意其他底座区域的周界边缘大于或等于10纳米。

在一些实施方式中,根据任意前述段落实施方式的层叠玻璃制品可以包括折射率匹配层,所述折射率匹配层包含弹性模量是500mpa或更小的材料以及多个岛状物结构,所述岛状物结构包含弹性模量是3gpa或更大的材料。

附图说明

被结合入本文的附图形成说明书的一部分且阐述了本公开的实施方式。结合说明书,附图进一步起到解释所公开的实施方式的原理并使得相关领域技术人员能够执行和使用的作用。这些附图旨在是说明性的,而不是限制性的。虽然在这些实施方式的上下文中描述了本公开,但是应理解的是,并不旨在将本公开的范围限制为这些特定实施方式。在附图中,相同附图标记表示相同或功能相似元件。

图1显示根据一些实施方式的层叠玻璃制品。

图2a显示作用在玻璃层和聚合物层上的穿刺作用力。图2b显示作用在厚玻璃层和聚合物层上的穿刺作用力。图2c显示作用在根据一些实施方式的层叠玻璃制品上的穿刺作用力。

图3a显示经受弯曲的厚玻璃层。图3b显示经受弯曲的根据一些实施方式的层叠玻璃制品。

图4a-4h显示根据一些实施方式,具有各种形状的岛状物结构的水平横截面图。

图5a-5d显示根据一些实施方式,具有各种形状的岛状物结构的垂直横截面图。

图6显示根据一些实施方式,布置在玻璃层的内表面上的结构化层。

图7a是图6的一部分的结构化层投射到图6中的玻璃层的内表面上的垂直正射投影。图7b是图6中的一部分的结构化层的垂直横截面图。

图8a-8d显示根据一些实施方式形成结构化层的光刻方法。

图9a-9d显示根据一些实施方式形成结构化层的丝网印刷方法。

图10a-10d显示根据一些实施方式形成结构化层的微复制方法。

图11显示根据一些实施方式的消费者产品。

具体实施方式

本公开的以下例子是示意性的,而不是限制性的。通常根据本领域中遇到的各种条件和参数进行其它合适修饰和调节,这对本领域技术人员来说是显而易见的,属于本公开的精神和范围。

用于消费者产品(例如,覆盖玻璃)的覆盖基材可以起到降低不合乎希望的反射,防止在玻璃中形成机械缺陷(例如,划痕或裂纹),和/或提供易清洁透明表面等作用。本文所揭示的覆盖基材可以被整合到另一制品中,例如具有显示屏的制品(或显示器制品)(例如,消费者电子产品,包括移动电话、平板、电脑、导航系统以及可穿戴装置(例如手表)等),建筑制品,运输制品(例如,车辆、火车、飞行器、航海器等),电器制品,或者任意可以受益于部分透明性、耐划痕性、耐磨性或其组合的制品。结合了本文所揭示的任意层叠玻璃制品的示例性制品是消费者电子器件,其包括:具有前表面、后表面和侧表面的外壳;电子组件,其至少部分位于或者完全位于外壳内并且至少包括控制器、存储器和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器;以及位于外壳的前表面或者在外壳的前表面上方的覆盖基材,从而使其位于显示器上方。在一些实施方式中,覆盖基材可以包括本文所揭示的任意层叠玻璃制品。在一些实施方式中,外壳或覆盖基材的一部分中的至少一个包括本文所揭示的层叠玻璃制品。

覆盖基材(例如,覆盖玻璃)起到保护消费者产品的灵敏组件免受机械破坏(例如,穿刺和冲击力)的作用。对于包括挠性、可折叠和/或锋利弯曲部分(例如,挠性、可折叠和/或锋利弯曲的显示屏)的消费者产品,用于保护显示屏的覆盖基材应该在保护屏幕的同时还保留屏幕的挠度、可折叠性和/或曲率。此外,覆盖基材应该抗机械破坏(例如,划痕和破碎),从而用户可以一览无余地欣赏显示屏。

厚的单体式玻璃基材可以提供足够的机械性质,但是这些基材会是大体积的,并且无法折叠至较紧的半径以用于可折叠、挠性或者锋利弯曲的消费者产品。而高度挠性的覆盖基材(例如,塑料基材)可能无法提供消费者产品所希望的足够的耐穿刺性、耐划痕性和/或耐破碎性。

在一些实施方式中,本文所讨论的覆盖基材可以包括层叠玻璃制品,其模仿了爬行动物表皮或鱼鳞。在一些实施方式中,层叠玻璃制品可以包括3层或更多层:薄或超薄玻璃层;结构化层,其包括离散的岛状物结构,所述离散的岛状物结构具有经过设计的几何形貌和高机械强度,其设计成模仿爬行动物表皮或鱼鳞;以及折射率匹配层,其填充在离散的岛状物结构之间/填充在离散的岛状物结构上方。这三层可以产生这样的层叠玻璃制品,其在宏观上具有光学均匀性(例如,在宏观上是透明的),但是具有由于离散岛状物结构从而发生局部变化的机械性质。

在一些实施方式中,本文所讨论的层叠玻璃制品的制造方法可以包括:在表面上布置或沉积离散岛状物结构之前,向玻璃层的表面施加表面处理,以实现玻璃表面与离散岛状物结构之间的最大粘结。可以经由如下工艺实现制造离散岛状物结构,包括但不限于:微复制、丝网印刷和光刻。在一些实施方式中,可以经由微制造技术直接在一层或多层玻璃层上制造离散结构。在一些实施方式中,可以作为自立式层来制造离散岛状物结构或者在载体膜上制造离散岛状物结构,然后粘结到玻璃表面。在形成了离散岛状物结构之后,可以在离散岛状物结构之间或者离散岛状物结构上布置折射率匹配材料(例如,弹性填充树脂),并固化以形成折射率匹配层。这个过程有效地使得离散岛状物结构在层叠玻璃制品中是光学上消失的。

玻璃层可以为覆盖基材提供耐划痕性。在一些实施方式中,玻璃层可以是薄或者超薄的玻璃层。玻璃层(包括超薄玻璃层)的固有硬度提供了数种聚合物或硬涂层所无法提供的所需性质,例如杰出的耐划痕性(例如,9h或更大的铅笔硬度)、极好的耐化学性和水分阻隔性质以及优异的表面精整和光学性能。

布置在玻璃层上的离散岛状物结构可以设计成改善冲击负荷过程中的冲击可靠性。并且与此同时,离散岛状物结构可以实现薄或超薄玻璃层在折叠过程期间的弯曲。薄或超薄玻璃层与具有离散岛状物结构的结构化层的组合可以一起产生这样的结构,所述结构提供了单独的薄或超薄玻璃层无法实现的良好耐穿刺性,但是还保留了薄或超薄玻璃层的挠性。此外,由于其不连续的结构,离散岛状物结构可以干扰应力积累并降低层叠玻璃制品的不同层中的翘曲。

虽然离散岛状物结构增加了它们所布置的玻璃层区域的厚度,但是岛状物结构的离散特性帮助保留了玻璃层的可弯曲性,类似于蛇皮是如何实现蛇形移动的灵活性,但是仍然起到了保护蛇的盔甲的作用。此外,由于薄或超薄玻璃层是挠性的,可以以辊-辊制造工艺来制造离散结构,这可以保持低制造成本。

图1显示根据一些实施方式的层叠玻璃制品100。层叠玻璃制品100可以包括玻璃层110、结构化层120和弹性层130。在一些实施方式中,玻璃层110从玻璃层110的外表面112到玻璃层110的内表面114所测得厚度范围可以是200微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是150微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是100微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是90微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是80微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是70微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是60微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度范围可以是50微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度可以是这个段落中所述任意两个值作为端点的范围。

在一些实施方式中,玻璃层110从玻璃层110的外表面112到玻璃层110的内表面114所测得厚度范围可以是125微米至10微米,例如:125微米至20微米,或者125微米至30微米,或者125微米至40微米,或者125微米至50微米,或者125微米至60微米,或者125微米至70微米,或者125微米至75微米,或者125微米至80微米,或者125微米至90微米,或者125微米至100微米。在一些实施方式中,玻璃层110从玻璃层110的外表面112到玻璃层110的内表面114所测得厚度范围可以是125微米至15微米,例如:120微米至15微米,或者110微米至15微米,或者100微米至15微米,或者90微米至15微米,或者80微米至15微米,或者70微米至15微米,或者60微米至15微米,或者50微米至15微米,或者40微米至15微米,或者30微米至15微米。在一些实施方式中,玻璃层110的厚度可以是这个段落中所述任意两个值作为端点的范围。

在一些实施方式中,玻璃层110可以是薄玻璃层。如本文所用,术语“薄玻璃层”表示玻璃层的厚度范围是200微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110可以是超薄玻璃层。如本文所用,术语“超薄玻璃层”表示玻璃层的厚度范围是50微米至1.0微米。在一些实施方式中,玻璃层110可以是挠性玻璃层。如本文所用,挠性层或者挠性制品是其自身的弯曲半径小于或等于10毫米的层或制品。

在一些实施方式中,玻璃层110的外表面112可以是层叠玻璃制品100的最外面的面朝用户的表面。在一些实施方式中,玻璃层110的外表面112可以是覆盖基材的最外面的面朝用户的表面,所述覆盖基材被层叠玻璃制品100所限定或者包括层叠玻璃制品100。玻璃层110可以为层叠玻璃制品100提供所需的耐划痕性。在一些实施方式中,玻璃层110的弹性模量可以是30gpa或更大。在一些实施方式中,玻璃层110的弹性模量可以是40gpa或更大。在一些实施方式中,玻璃层110的弹性模量可以是50gpa或更大。

在一些实施方式中,玻璃层110的外表面112可以涂覆一层或多层涂层,以提供所需的特性。此类涂层包括但不限于:减反射涂层、防眩光涂层、防指纹涂层、抗微生物/病毒涂层、易清洁涂层和耐划痕涂层。

可以在玻璃层110的内表面114上布置结构化层120。结构化层120可以包括布置在玻璃层110的内表面114上的离散岛状物结构122。如本文所用,术语“离散岛状物结构”或者“岛状物结构”表示与结构化层中的邻近岛状物结构在物理上分开的隔离结构。换言之,“离散岛状物结构”或者“岛状物结构”没有与结构化层中的邻近岛状物结构发生直接接触。在一些实施方式中,“离散岛状物结构”或“岛状物结构”的制造可能在岛状物结构之间留有残留物,这可能在玻璃层的表面处连接岛状物结构。出于本公开的目的,对于厚度是5.0微米至500微米的岛状物结构,厚度为1微米或更小此类残留物;或者对于厚度是50微米至500微米的岛状物结构,厚度为10微米或更小此类残留物不被认为是岛状物结构的一部分。

结构化层120的厚度可以定义为从岛状物结构122的底表面124到岛状物结构122的顶表面126所测得的岛状物结构122的厚度128。在一些实施方式中,岛状物结构122的厚度范围可以是500微米至5.0微米。在一些实施方式中,岛状物结构122的厚度范围可以是400微米至5.0微米。在一些实施方式中,岛状物结构122的厚度范围可以是300微米至5.0微米。在一些实施方式中,岛状物结构122的厚度范围可以是200微米至5.0微米。在一些实施方式中,岛状物结构122的厚度范围可以是100微米至5.0微米。

岛状物结构122可以包括具有高弹性模量的材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括弹性模量是3gpa或更大的材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括弹性模量是10gpa或更大的材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括弹性模量是25gpa或更大的材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括弹性模量是50gpa或更大的材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括弹性模量是100gpa或更大的材料。由于岛状物结构122的高机械强度和离散特性,结构化层120改善了玻璃层110的耐穿刺性同时保留了玻璃层110的可弯曲性。

在一些实施方式中,通过结构化层120在结构上得到加固的玻璃层110的外表面112可以具有7h或更大的铅笔硬度。在一些实施方式中,通过结构化层120在结构上得到加固的玻璃层110的外表面112可以具有9h或更大的铅笔硬度。可以通过诸如astmd3363之类的标准化测试来测量铅笔硬度。

在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括聚合物材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括陶瓷材料。在一些实施方式中,岛状物结构122可以包括玻璃。用于岛状物结构122的合适材料包括但不限于:无机溶胶-凝胶材料(如二氧化硅溶胶-凝胶),无机/有机混合材料(如二氧化硅纳米复合物),以及高度交联聚合物。

在一些实施方式中,岛状物结构122可以直接布置在玻璃层110的内表面114上,没有任何居间层。在此类实施方式中,岛状物结构122可以在玻璃层110的内表面114上沉积、形成、作为整体形成或者直接生长。在一些实施方式中,岛状物结构122可以经由粘结层(例如,粘合剂层)粘结到玻璃层的内表面114。在此类实施方式中,粘结层是足够薄的,从而没有明显影响层叠玻璃制品100的机械性质。在一些实施方式中,粘结层的厚度可以是15微米或更小。

可以在结构化层120的岛状物结构122之间布置弹性层130。在一些实施方式中,可以在岛状物结构122的顶表面126上方布置弹性层130。在此类实施方式中,弹性层130可以围绕岛状物结构122的侧表面和顶表面126。在一些实施方式中,弹性层130可以布置在岛状物结构的顶表面126上方,厚度132的范围是500纳米(nm)至1.0毫米(mm)。在一些实施方式中,厚度132可以是1.0微米至1.0mm。在一些实施方式中,厚度132可以是10微米至1.0mm。在一些实施方式中,厚度132可以是20微米至1.0mm。在一些实施方式中,弹性层130可以限定层叠玻璃制品100的最外面的面朝用户的表面。

在一些实施方式中,弹性层130可以是折射率匹配层。在此类实施方式中,弹性层130的折射率与(包括岛状物结构122的)结构化层120的折射率之差可以小于或等于0.05。使得弹性层130与结构化层120是折射率匹配的可以为层叠玻璃制品100提供所需的透明性。

当层叠玻璃制品100弯曲、折叠或者形状匹配弯曲表面时,弹性层130的弹性特性允许岛状物结构122相对于彼此发生移动。用于弹性层130的合适材料包括但不限于:各种聚合物(例如,丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、环氧化物类、聚氨酯类、酯类、聚酰亚胺类、硅氧烷类)以及聚合物/无机复合体材料。在一些实施方式中,弹性层130可以包括流体状材料,例如:硅酮油、蜡和氟基材料。在一些实施方式中,弹性层130的弹性模量可以是500mpa或更小。在一些实施方式中,弹性层130的弹性模量可以是400mpa或更小。在一些实施方式中,弹性层130的弹性模量可以是300mpa或更小。

在一些实施方式中,层叠玻璃制品100的弯曲半径可以是10毫米或更小。在一些实施方式中,层叠玻璃制品100的弯曲半径可以是10mm至1.0mm,包括子范围。在一些实施方式中,层叠玻璃制品100的弯曲半径可以是1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm或1.0mm,或者这些值中的任意两个作为端点的任意范围内。在一些实施方式中,层叠玻璃制品100的弯曲半径可以是5.0mm至1.0mm或者3.0mm至1.0mm。

在一些实施方式中,层叠玻璃制品100可以包括底座层140。在此类实施方式中,弹性层130和结构化层120可以布置在玻璃层110与底座层140之间。在一些实施方式中,底座层140可以是挠性底座层,其自身的弯曲半径小于或等于10mm。在一些实施方式中,底座层140的弯曲半径可以是10mm至1.0mm、5.0mm至1.0mm或者3.0mm至1.0mm。在一些实施方式中,底座层140可以是刚性底座层。在一些实施方式中,底座层140可以包括玻璃。在一些实施方式中,底座层140可以包括聚合物材料。用于底座层140的合适的聚合物材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二酯(pet)和聚碳酸酯(pc)。

在一些实施方式中,底座层140可以是显示单元的组件。例如,在一些实施方式中,底座层140可以是有机发光二极管(oled)显示屏或者发光二极管(led)显示屏。在一些实施方式中,底座层140从底座层140的顶表面142到底座层140的底表面144所测得厚度范围可以是约100微米。在一些实施方式中,底座层140的厚度范围可以是150微米至25微米,例如125微米至25微米,例如100微米至25微米,例如75微米至25微米,或者这些值中的任意两个作为端点的任意范围内。在一些实施方式中,底座层140的厚度范围可以是150微米至50微米,例如125微米至50微米,例如100微米至50微米,例如75微米至50微米,或者这些值中的任意两个作为端点的任意范围内。在一些实施方式中,底座层140的厚度范围可以是125微米至75微米。

在一些实施方式中,弹性层130可以将底座层140粘结到层叠玻璃制品100。在一些实施方式中,弹性层130的折射率与底座层140的折射率之差可以小于或等于0.05,从而为层叠玻璃制品100提供所需的透明性。

图2a-2c显示结构化层120是如何能够改善耐穿刺性能的。在图2a中,当单独使用薄玻璃作为保护覆盖基材并通过聚合物粘合剂粘结到组件(例如,显示器组件)时,穿刺负荷应力会使得薄玻璃弯曲。这种双轴屈曲会在玻璃的底表面上施加拉伸作用力,从而即使是在较低穿刺作用力的情况下也导致玻璃的底表面上的机械失效(破碎)。

在图2b中,当厚玻璃经受穿刺作用力时,双轴屈曲较小,并且失效位置变化到玻璃的顶表面。这种失效模式可以承受更高的负荷,因为玻璃在其顶表面上在压缩下表现得更好。但是,虽然改善了耐穿刺性能,但是厚玻璃具有降低的挠度(例如,弯曲半径大于10mm)。

在图2c中,在挠性的薄玻璃或超薄玻璃(例如,玻璃层110)的下方,附连到薄玻璃或超薄玻璃的离散岛状物结构122与玻璃一起形成结构化层,这在局部小区域上产生了较厚区域。这使得薄玻璃或超薄玻璃的失效表面移动到顶表面,并因此改善了它的耐穿刺性能。并且如本文所讨论的那样,岛状物结构122由于它们的高弹性模量改善了耐穿刺性,同时由于它们的离散特性还保留了薄玻璃或超薄玻璃的挠性。

图3a和3b显示相比于厚玻璃层,具有结构化层120的层叠玻璃制品350是如何能够具有高度挠性的(例如,弯曲半径为10mm或更小)。图3a显示当厚玻璃300经受大幅弯曲时,由于弯曲产生的拉伸作用力,它会从曲率中心所在的玻璃表面相反的玻璃表面开始破裂和断裂。但是,如图3b所示,虽然层叠玻璃制品350的区域由于结构化层120的岛状物结构122具有厚度增加的局部区域,但是薄或超薄玻璃与岛状物结构122的组合表现得如同厚玻璃那样提供了耐穿刺性,但是岛状物结构122的离散特性允许薄或超薄玻璃的大幅弯曲并且在岛状物结构122的底部以及与曲率中心所在的薄或超薄玻璃表面相反的表面上的拉伸作用力积累最小化。

岛状物结构122可以具有各种形状,并且可以以各种式样布置在玻璃层110的内表面114上。岛状物结构122可以具有如下水平横截面形状,包括但不限于:多边形、正方形、矩形、圆形,或其组合。岛状物结构的水平横截面形状可以是岛状物结构正射投影到玻璃层110的内表面114上的底座区域的形状。在一些实施方式中,岛状物结构122可以布置成有序式样。在一些实施方式中,岛状物结构122可以布置成无规式样。

图4a-4h显示根据一些实施方式的岛状物结构的各种水平横截面形状。图4a显示根据一些实施方式的矩形岛状物结构400。图4b显示根据一些实施方式的疏松填装的圆形岛状物结构410。图4c显示根据一些实施方式排列成行的正方形岛状物结构420。图4d显示根据一些实施方式的六边形岛状物结构430。图4e显示根据一些实施方式的椭圆形岛状物结构440。图4f显示根据一些实施方式的紧密填装的圆形岛状物结构450。图4g显示根据一些实施方式排列成偏移行的正方形岛状物结构460。图4h显示根据一些实施方式的无定形岛状物结构470。

岛状物结构122可以具有如下垂直横截面形状和侧壁轮廓,包括但不限于:凹槽、斜面、凹、等高线(contours),和或其组合。图5a-5d显示根据一些实施方式的岛状物结构的各种垂直横截面图。图5a显示根据一些实施方式具有矩形垂直横截面和直侧壁轮廓的岛状物结构500。图5b显示根据一些实施方式具有多边形垂直横截面和呈角度侧壁轮廓的岛状物结构510。图5c显示根据一些实施方式具有峰形状垂直横截面和斜面侧壁轮廓的岛状物结构520。图5d显示根据一些实施方式具有半球垂直横截面和圆化侧壁轮廓的岛状物结构530。当经受冲击或穿刺作用力时,不同的侧壁轮廓可能对于负荷分布具有不同影响。

图6显示根据一些实施方式,布置在玻璃层610的内表面614上的结构化层620。结构化层620可以与结构化层120相同或相似,以及玻璃层610可以与玻璃层110相同或相似。在一些实施方式中,结构化层620可以布置在内表面614上,所占据的表面积等于或大于内表面614的总表面积的75%。在此类实施方式中,结构化层620的岛状物结构622可以布置在内表面614上,所占据的表面积等于或大于内表面614的总表面积的75%。在一些实施方式中,结构化层620可以布置在内表面614上,所占据的表面积等于或大于内表面614的总表面积的85%。在一些实施方式中,结构化层620可以布置在内表面614上,所占据的表面积等于或大于内表面614的总表面积的95%。在此类实施方式中,结构化层620的岛状物结构622可以布置在内表面614上,所占据的表面积分别等于或大于内表面614的总表面积的85%和95%。

在一些实施方式中,结构化层620可以包括20个或更多个岛状物结构622每平方厘米表面积,在所述表面积上,岛状物结构622布置在内表面614上。在一些实施方式中,结构化层620可以包括25个或更多个岛状物结构622每平方厘米表面积,在所述表面积上,岛状物结构622布置在内表面614上。在一些实施方式中,结构化层620可以包括30个或更多个岛状物结构622每平方厘米表面积,在所述表面积上,岛状物结构622布置在内表面614上。如此高密度的岛状物结构622帮助确保结构化层620会为层叠玻璃制品提供所需的抗冲击性和耐穿刺性。例如,如此高密度的岛状物结构622帮助确保向玻璃层的外表面施加穿刺作用力的笔尖端(例如,具有600微米尖端直径的笔尖端)与下方布置了岛状物结构的外表面上的区域接触。如果笔尖端与下方没有布置岛状物结构622的玻璃层的外表面上的区域接触,则岛状物结构622所提供的机械强度增加可能减弱,并且在此类区域中,可能是仅玻璃层610的机械性质来主要控制层叠玻璃制品的强度。

图7a和7b显示图6中的一部分结构化层620的垂直正射投影和垂直横截面图,显示根据一些实施方式的岛状物结构622的尺寸特性。图7a显示一部分的结构化层620以箭头650的方向投射到玻璃层610的内表面614上的垂直正射投影。除非另有说明,否则当层叠玻璃制品在未变形(即,在折叠、弯曲或成形为弯曲形状之前)获取垂直正射投影。

如图7a和7b所示,岛状物结构622可以包括与玻璃层610的内表面614相邻的第一部分630。如本文所用,术语“与内表面相邻”表示距离内表面614的15微米内,在图7b中显示为距离636。在岛状物结构622与玻璃层的内表面614(例如,通过光刻方法800)作为整体形成的实施方式中,“与内表面相邻”指的是在形成岛状物结构622之后,岛状物结构622在距离平行于内表面614的最低点的15微米的平面内的部分。

例如,如图7a所示,岛状物结构622的第一部分630包括底座面积632,其被第一部分630在玻璃层610的内表面614上的正射投影所限定。图7a所示的岛状物结构622的正射投影可以用来测量岛状物结构622的有效尺寸。如图7a所示,岛状物结构622的底座区域632可以具有最小尺度638。如本文所用,术语“最小尺度”指的是测量通过底座区域的几何中心的底座区域的最小边缘-边缘尺度。并且如本文所用,术语“几何中心”指的是形状中的所有点的算术平均(“平均”)位置。

在一些实施方式中,最小尺度638可以等于或小于2.0毫米。在一些实施方式中,最小尺度638可以等于或小于1.75毫米。在一些实施方式中,最小尺度638可以等于或小于1.50毫米。在一些实施方式中,最小尺度638可以等于或小于1.25毫米。在一些实施方式中,最小尺度638可以等于或小于1.0毫米。

此外,如图7a所示,岛状物结构622的底座区域632可以具有最大尺度639。如本文所用,术语“最大尺度”指的是测量通过底座区域的几何中心的底座区域的最大边缘-边缘尺度。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于3.0毫米。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于2.0毫米。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于1.75毫米。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于1.50毫米。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于1.25毫米。在一些实施方式中,最大尺度639可以等于或小于1.0毫米。

在一些实施方式中,底座区域632的表面积可以等于或小于4.0平方毫米。在一些实施方式中,底座区域632的表面积可以等于或小于3.0平方毫米。在一些实施方式中,底座区域632的表面积可以等于或小于2.0平方毫米。在一些实施方式中,底座区域632的表面积可以等于或小于1.0平方毫米。

底座区域632的周界边缘634之间的距离可以用来定义岛状物结构622之间的间距,所述岛状物结构622限定了结构化层620。在一些实施方式中,在岛状物结构622的底座区域632之间的玻璃层610的内表面614上,没有点640距离底座区域632的周界边缘634超过50微米。点640与底座区域632的周界边缘634之间的示例性距离在图7a中显示为距离642。

在一些实施方式中,在岛状物结构622的底座区域632之间的玻璃层610的内表面614上,没有点640距离底座区域632的周界边缘634超过40微米。在一些实施方式中,在岛状物结构622的底座区域632之间的玻璃层610的内表面614上,没有点640距离底座区域632的周界边缘634超过30微米。在一些实施方式中,在岛状物结构622的底座区域632之间的玻璃层610的内表面614上,没有点640距离底座区域632的周界边缘634超过20微米。

如此高密度的岛状物结构622帮助确保结构化层620会提供所需的抗冲击性和耐穿刺性。例如,如此高密度的岛状物结构622帮助确保向玻璃层的外表面施加穿刺作用力的笔尖端(例如,具有600微米尖端直径的笔尖端)与下方布置了岛状物结构的外表面上的区域接触。如果笔尖端与下方没有布置岛状物结构622的玻璃层的外表面上的区域接触,则岛状物结构622所提供的机械强度增加可能减弱,并且在此类区域中,可能是仅玻璃层610的机械性质来主要控制层叠玻璃制品的强度。

在一些实施方式中,没有底座区域632的周界边缘634会距离不同底座区域632的周界边缘634小于10纳米。当层叠玻璃制品弯曲、折叠或者形状匹配弯曲表面时,底座区域632之间10纳米或更大的间距可以允许岛状物结构622相对于彼此发生移动。

可以采用各种方法在玻璃层的内表面(例如,内表面114和614)上布置岛状物结构(例如,岛状物结构122和622),包括但不限于:光刻方法、丝网印刷方法、微复制方法、喷墨印刷方法、转印方法、常规光刻方法、激光雕刻方法以及其他制造方法。“布置在”玻璃层的内表面上的岛状物结构可以与内表面粘结,可以形成在内表面上,与内表面作为整体形成,沉积在内表面上,或者生长在内表面上。在一些实施方式中,岛状物结构和/或弹性层可以制造成自立式层和/或可以在载体膜上制造然后通过层叠粘结与玻璃层粘结。由于本文所讨论的玻璃层的挠性特性,岛状物结构的制造方法可以包括辊-辊工艺。

在一些实施方式中,可以用诸如硅烷之类的粘合促进剂来处理玻璃层的内表面,以促进岛状物结构与玻璃层之间的粘结。在一些实施方式中,岛状物结构的材料(例如,硬树脂材料)可以结合玻璃粘合促进剂以促进岛状物结构与玻璃层之间的粘结。

图8a-8d显示通过玻璃层810的光刻和化学蚀刻来制造岛状物结构822的示例性方法800。在图8a中,在玻璃层的表面814上布置光刻胶850和光掩模852。然后,施加光(例如,紫外(uv)光),以及在表面814上形成蚀刻掩膜854,如图8b所示。在形成蚀刻掩膜854之后,使用化学蚀刻来蚀刻掉未受到保护的玻璃并形成作为玻璃层810整体形成的岛状物结构822,如图8c所示。如果蚀刻是各向同性的,则可以发生掩膜下的横向蚀刻并且可以在表面814中形成凹形状。如果蚀刻具有方向性,则可以实现直侧壁形状。在形成岛状物结构822之后,施加弹性层820以覆盖岛状物结构822,如图8d所示。弹性层830可以与弹性层130相同或相似。

图9a-9d显示用丝网印刷工艺来制造岛状物结构922的示例性方法900。首先,如图9a所示,树脂960填充到布置在玻璃层910的表面914上的丝网950中。在一些实施方式中,可以通过压刀970去除过量树脂960,如图9b所示。然后,树脂960可以固化以及可以去除丝网950,如图9c所示。在一些实施方式中,树脂960可以是可uv固化树脂。在一些实施方式中,树脂960可以是可热固化树脂。树脂960的固化在玻璃层910的表面914上产生岛状物结构922。在形成岛状物结构922之后,施加弹性层930以覆盖岛状物结构922,如图9d所示。弹性层930可以与弹性层130相同或相似。

图10a-10d显示通过微复制来制造岛状物结构1022的示例性方法1000。首先,如图10a和10b所示,树脂1060(例如,可uv固化树脂)涂覆到玻璃层1010的表面1014上,用辊1054将具有表面特征1052的透明模具1050辊印到树脂1060上,所述表面特征1052具有所需的形状和图案。然后,如图10b所示,树脂1060固化(例如,通过施加uv光)。在固化之后,去除模具1050,留下布置在表面1014上的岛状物结构1022,如图10c所示。岛状物结构1022的形状和图案对应于模具1050上的表面特征1052的形状和图案。在形成岛状物结构1022之后,施加弹性层1030以覆盖岛状物结构1022,如图10d所示。弹性层1030可以与弹性层130相同或相似。

图11显示根据一些实施方式的消费者电子产品1100。消费者电子产品1100可以包括外壳1102,其具有前表面(面朝使用者的表面)1104、后表面1106和侧表面1108。电子组件可以至少部分地提供在外壳1102内。电子组件可以包括控制器1110、存储器1112和显示器组件(包括显示器1114)等。在一些实施方式中,显示器1114可以提供在外壳1102的前表面1104处或与其相邻。

例如,如图11所示,消费者电子产品1100可以包括覆盖基材1120。覆盖基材1120可以起到保护显示器1114以及电子产品1100的其他组件(例如,控制器1110和存储器1112)免受破坏的作用。在一些实施方式中,覆盖基材1120可以布置在显示器1114上方。在一些实施方式中,覆盖基材1120可以是覆盖玻璃,其完全或者部分由本文所讨论的层叠玻璃制品所限定。覆盖基材1120可以是2d、2.5d或者3d覆盖基材。在一些实施方式中,覆盖基材1120可以限定外壳1102的前表面1104。在一些实施方式中,覆盖基材1120可以限定外壳1102的前表面1104以及外壳1102的全部或者一部分的侧表面1108。在一些实施方式中,消费者电子产品1100可以包括限定了外壳1102的全部或者一部分的后表面1106的覆盖基材。

如本文所用,术语“玻璃”旨在包括至少部分由玻璃制造的任意材料,包括玻璃和玻璃陶瓷。“玻璃陶瓷”包括通过玻璃的受控结晶产生的材料。在实施方式中,玻璃陶瓷具有约30%至约90%结晶度。可以使用的玻璃陶瓷体系的非限制性例子包括:li2o×al2o3×nsio2(即las体系),mgo×al2o3×nsio2(即,mas体系),和zno×al2o3×nsio2(即,zas体系)。

在一个或多个实施方式中,无定形基材可以包括玻璃,其可以经过强化或者未经过强化。合适的玻璃的例子包括钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、含碱性硼硅酸盐玻璃以及碱性铝硼硅酸盐玻璃。在一些变化形式中,玻璃可以不含氧化锂。在一个或多个替代实施方式中,基材可以包括晶体基材,例如玻璃陶瓷基材(其可以经过强化或者未经过强化)或者可以包括单晶结构,例如蓝宝石。在一个或多个具体实施方式中,基材包括无定形基底(例如玻璃)和晶体包覆(例如,蓝宝石层、多晶氧化铝层和/或尖晶石(mgal2o4)层)。

可以对基材进行强化以形成经强化的基材。如本文所用,术语“经强化的基材”可以表示通过例如用较大离子来离子交换基材表面中的较小离子进行化学强化的基材。但是,也可以采用本领域已知的其他强化方法,例如采用热回火或者基材部分之间的热膨胀系数的不匹配来产生压缩应力和中心张力区域,以形成经强化的基材。

当基材通过离子交换工艺进行化学强化时,用具有相同价态或氧化态的较大的离子来代替或交换基材的表面层内的离子。通常通过将基材浸没在熔盐浴中进行离子交换工艺,所述熔盐浴包含要与基材中的较小离子发生交换的较大离子。本领域技术人员会理解的是,离子交换工艺的参数包括但不限于:浴组成和温度、浸没时间、基材在一种或多种盐浴中的浸没次数、多种盐浴的使用、其它步骤例如退火以及洗涤等,其通常是由以下的因素决定的:基材的组成,所需的压缩应力(cs)、通过强化操作得到的基材的压缩应力层深度(或层深度)。例如,含碱金属的玻璃基材的离子交换可以通过以下方式实现:浸没在至少一种包含盐的熔盐浴中,所述盐是例如但不限于较大碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。熔盐浴的温度通常是约380℃至高至约450℃,而浸入时间是约15分钟至高至约40小时。但是,也可以采用与上述不同的温度和浸没时间。

另外,在以下文献中描述了在多种离子交换浴中浸没玻璃基材(在浸没之间进行洗涤和/或退火步骤)的离子交换工艺的非限制性例子:douglasc.allan等人于7月10日提交的题为“glasswithcompressivesurfaceforconsumerapplications(用于消费者应用的具有压缩表面的玻璃)”的美国专利申请第12/500,650号,其要求7月11日提交的美国临时专利申请第61/079,995号的优先权,其中,通过在不同浓度的盐浴中多次浸没,进行连续的离子交换处理,从而对玻璃基材进行强化;以及11月20日公告的christopherm.lee等人的题为“dualstageionexchangeforchemicalstrengtheningofglass(用于对玻璃进行化学强化的双阶段离子交换)”的美国专利8,312,739,其要求7月29日提交的美国临时专利申请第61/084,398号的优先权,其中,玻璃基材通过以下方式进行强化:首先在用流出离子稀释的第一浴中进行离子交换,然后在第二浴中浸没,所述第二浴的流出离子浓度小于第一浴。美国专利申请第12/500,650号和美国专利第8,312,739号的内容全文参考结合于此。

如本文所讨论,玻璃层涂覆一层或多层涂层,或者玻璃层经受表面处理以提供所需特性。在一些实施方式中,可以在玻璃层上涂覆相同或不同类型的多层涂层。在一些实施方式中,可以进行相同或不同类型的多次表面处理。

用于耐划痕涂层的示例性材料可以包括无机碳化物、氮化物、氧化物、钻石状材料,或其组合。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括氧氮化铝(alon)与二氧化硅(sio2)的多层结构。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括金属氧化物层、金属氮化物层、金属碳化物层、金属硼化物层或者钻石状碳层。用于此类氧化物、氮化物、碳化物或者硼化物层的示例性金属包括:硼、铝、硅、钛、钒、铬、钇、锆、铌、钼、锡、铪、钽和钨。在一些实施方式中,涂层可以包括无机材料。非限制性的示例性无机层包括氧化铝和氧化锆层。

在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括5月3日公告的美国专利第9,328,016号所述的耐划痕涂层,其全文通过引用结合入本文。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括含硅氧化物、含硅氮化物、含铝氮化物(例如,aln和alxsiyn)、含铝氧氮化物(例如,aloxny和siualvoxny)、含铝氧化物,或其组合。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括透明介电材料,例如sio2、geo2、al2o3、nb2o5、tio2、y2o3以及其他类似材料,及其组合。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括08月18日公告的美国专利第9,110,230号所述的耐划痕涂层,其全文通过引用结合入本文。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括以下一种或多种:aln、si3n4、aloxny、sioxny、al2o3、sixcy、sixoycz、zro2、tioxny、钻石、钻石状碳和siualvoxny。在一些实施方式中,耐划痕涂层可以包括6月7日公告的美国专利第9,359,261号或者5月10日公告的美国专利第9,335,444号所述的耐划痕涂层,它们全文都通过引用结合入本文。

在一些实施方式中,涂层可以是减反射涂层。适用于减反射涂层的示例性材料包括:sio2、al2o3、geo2、sio、aloxny、aln、sinx、sioxny、siualvoxny、ta2o5、nb2o5、tio2、zro2、tin、mgo、mgf2、baf2、caf2、sno2、hfo2、y2o3、moo3、dyf3、ybf3、yf3、cef3、聚合物、含氟聚合物、等离子体聚合化的聚合物、硅氧烷聚合物、倍半硅氧烷、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸聚合物、氨基甲酸酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯以及上文引述的适用于耐划痕层的其他材料。减反射涂层可以包括不同材料的子层。

在一些实施方式中,减反射涂层可以包括六边形堆积的纳米颗粒层,例如但不限于3月1日公告的美国专利第9,272,947号所述的六边形堆积的纳米颗粒层,其全文通过引用结合入本文。在一些实施方式中,减反射涂层可以包括纳米多孔含硅涂层,例如但不限于7月18日公开的wo/106629所述的纳米多孔含硅涂层,其全文通过引用结合入本文。在一些实施方式中,减反射涂层可以包括多层涂层,例如但不限于:7月18日公开的wo/106638,6月6日公开的wo/082488,以及5月10日公告的美国专利第9,335,444号所述的多层涂层,它们全文全都通过引用结合入本文。

在一些实施方式中,涂层可以是易清洁涂层。在一些实施方式中,易清洁涂层可以包括选自下组的材料:含氟烷基硅烷、全氟聚醚烷氧基硅烷、全氟烷基烷氧基硅烷、含氟烷基硅烷-(无氟烷基硅烷)共聚物,以及含氟烷基硅烷的混合物。在一些实施方式中,易清洁涂层可以包括含有全氟化基团的选定类型的硅烷的一种或多种材料,例如:化学式为(rf)ysix4-y的全氟烷基硅烷,式中,rf是直链c6-c30全氟烷基,x=cl、乙酰氧基、-och3和-och2ch3,以及y=2或3。可从许多市场化供应商处购得全氟烷基硅烷,包括:道康宁(dow-corning)(例如氟碳2604和2634),3m公司(例如ecc-1000和ecc-4000),以及其它氟碳供应商,例如大金公司(daikincorporation),瑟克(ceko)(韩国),克特科公司(cotec-gmbh)(duralonultratec材料)和赢创(evonik)。在一些实施方式中,易清洁涂层可以包括6月6日公开的wo/082477所述的易清洁涂层,其全文通过引用结合入本文。

在一些实施方式中,可以在本文所讨论的玻璃层的表面上形成防眩光层。合适的防眩光层包括但不限于:美国专利公开号/0246016、/0062849、/0267697、/0267698、/0198752和/0281292所述的工艺制备的防眩光层,其全文通过引用结合入本文。

在一些实施方式中,涂层可以是防指纹涂层。合适的防指纹涂层包括但不限于:包含气体俘获特征的疏油性表面层,例如,8月25日公开的美国专利申请第/0206903号所述;以及由未固化或部分固化硅氧烷涂料前体(其包含与玻璃或玻璃陶瓷基材的表面具有反应性的无机侧链(例如,部分固化的线性烷基硅氧烷))形成的亲油性涂层,例如,5月23日公开的美国专利申请第/0130004号。美国专利申请公开第/0206903号和美国专利申请公开第/0130004号的内容全文参考结合于此。

在一些实施方式中,可以在本文所讨论的玻璃层的表面上形成抗微生物/病毒层。合适的抗微生物/病毒层包括但不限于:从玻璃制品的表面延伸到玻璃制品的深度内的抗微生物ag+区域,其在玻璃制品的表面上具有合适的ag+1离子浓度,例如,2月9日公开的美国专利申请公开第/0034435号和4月30日公开的美国专利申请公开第/0118276号所述。美国专利申请公开第/0034435号和美国专利申请公开第/0118276号的内容全文参考结合于此。

尽管本文已经描述了各种实施方式,但是它们通过示例方式给出,并不构成限制。应注意的是,基于本文所列出的教导和指导,旨在将调试和改良包括在所揭示的实施方式的含义和等价内容范围之内。因此,对于本领域的技术人员显而易见的是,可以在不偏离本公开的精神和范围的情况下,对本文所揭示的实施方式进行形式和细节上的各种修改和变动。本文所呈现的实施方式的元素不一定是相互排斥的,而是可以互换以满足各种情形,这是本领域技术人员会理解的。

参考如附图所示的本公开的实施方式来详细描述本公开的实施方式,其中相同的附图标记用于表示相同或功能相似的元件。对于“一个实施方式”、“一种实施方式”、“一些实施方式”、“在某些实施方式中”等的参照表明所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构、或特性,但是不一定每个实施方式都包括该特定的特征、结构、或特性。此外,此类表述不一定指的是同一个实施方式。除此之外,当结合一个实施方式描述特定的特征、结构、或特性时,指的是本领域技术人员有能力结合其他实施方式影响此类特征、结构、或特性,无论是否明确描述出来。

本公开的例子是示意性的,而不是限制性的。通常根据各种条件和参数进行其它合适修饰和调节,这对本领域技术人员来说是显而易见的,属于本公开的精神和范围。

如本文所用,术语“或”是包含性的,更具体来说,表述“a或b”表示的是“a、b或者a和b两者”。本文中,排他性的“或”通过术语例如“要么a要么b”和“a或b中的一种”来指定。

用于描述元件或组件的不定冠词“一个”和“一种”表示存在这些元件或组件中的一个或至少一个。尽管这些冠词通常用于预示修饰的名词是单数名词,但是除非另有说明,否则本文所用的冠词“一个”和“一种”也包括复数。类似地,同样除非另有说明,否则如本文所使用,定冠词“该”也预示修饰的名词可以是单数或复数。

如权利要求所用,“包括”是开放式过渡用语。跟在过渡用语“包括”之后的一系列元件是非排他性举例,从而还可能存在除了那些具体列出之外的元件。如权利要求所用,短语“基本由......组成”或者“基本由......构成”将材料的组成限制到指定的材料以及不会对材料基本和新颖特征造成显著影响的那些。如权利要求所用,“由......构成”或者“完全由......组成”将材料的组成限制到具体的材料,并且排除了没有指定的任意材料。

术语“其中”用作开放式过渡用语,引入对结构的一系列特性进行陈述。

除非在具体情况下另外指出,否则本文所陈述的数值范围包括上限和下限值,且该范围旨在包括其端点和该范围内的所有整数和分数。当限定了范围时,并不旨在将权利要求的范围限制到所陈述的具体值。此外,当以范围、一种或更多种优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候,应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围,而不考虑这种成对结合是否具体揭示。最后,当使用术语“约”来描述范围的值或端点时,应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论数值或者范围的端点有没有陈述“约”,该数值或范围的端点旨在包括两种实施方式:一种用“约”修饰,而一种没有用“约”修饰。

如本文所用,术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的,而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的,反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素。

本文所用的方向术语,例如上、下、左、右、前、后、顶、底,是参照绘制的附图而言,并不用来表示绝对的取向。

本文所用术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如,“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外,“基本上”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。在一些实施方式中,“基本上”可以表示数值相互在约为10%之内,例如相互在约为5%之内,或者相互在约为2%之内。

上面已经借助于显示执行特定功能及其关系的功能构建块描述了本文实施方式。为了便于描述,本文任意定义了这些功能构建块的边界。可以定义替代边界,只要适当地执行指定的功能及其关系即可。

要理解的是,本文使用的短语和术语的目的是描述而非限制。本公开的宽度和范围不应局限于任何上述示例性实施方式,而仅由下面的权利要求书和其等价形式来限定。

技术特征:

1.一种层叠玻璃制品,其包括:

玻璃层,其包含面朝用户的表面和与面朝用户的表面相对的内表面;

布置在玻璃层的内表面上的结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构,

其中,所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域;

其中,在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米,以及

其中,所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

2.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构包括弹性模量是3gpa或更大的材料。

3.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构包括弹性模量是100gpa或更大的材料。

4.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构直接布置在玻璃层的内表面上,没有任何居间层。

5.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述玻璃层包括弹性模量是30gpa或更大的材料。

6.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述玻璃层包括200微米至1微米的厚度范围。

7.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构中的每一个包括500微米至5微米的厚度范围。

8.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其还包括布置在所述多个岛状物结构之间的折射率匹配层,其中,折射率匹配层的折射率与结构化层的折射率之差小于或等于0.05。

9.如权利要求8所述的层叠玻璃制品,其中,所述折射率匹配层包括弹性模量是500mpa或更小的材料。

10.如权利要求8所述的层叠玻璃制品,其包括底座层,其中,折射率匹配层和结构化层布置在玻璃层与底座层之间。

11.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,层叠玻璃制品包括10毫米或更小的弯曲半径。

12.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述面朝用户的表面的铅笔硬度是7h或更大。

13.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构布置在内表面上,其所占据的表面积等于或大于内表面的总表面积的75%。

14.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构中的每一个的最大尺度等于或小于2.0毫米。

15.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域等于或小于4.0平方毫米。

16.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述结构化层在内表面上包括20或更多个岛状物结构/平方厘米。

17.如权利要求1所述的层叠玻璃制品,其中,所述多个岛状物结构的底座区域的每一个周界边缘距离所述多个岛状物结构的任意其他底座区域的周界边缘大于或等于10纳米。

18.一种制造层叠玻璃制品的方法,所述方法包括:

在玻璃层的表面上布置结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构,

其中,所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域;

其中,在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米,以及

其中,所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

19.如权利要求18所述的方法,其还包括在所述多个岛状物结构之间布置折射率匹配层,其中,折射率匹配层的折射率与结构化层的折射率之差小于或等于0.05。

20.如权利要求19所述的方法,其中,折射率匹配层包括弹性模量是500mpa或更小的材料,以及其中,所述多个岛状物结构包括弹性模量是3gpa或更大的材料。

21.一种制品,其包括:

覆盖基材,其包括:

玻璃层,其包含面朝用户的表面和布置成与面朝用户的表面相对的内表面;

布置在玻璃层的内表面上的结构化层,所述结构化层包括多个岛状物结构,

其中,所述多个岛状物结构中的每一个包括与玻璃层的内表面相邻的第一部分,所述第一部分具有底座区域;

其中,在所述多个岛状物结构的底座区域之间的玻璃层的内表面上的每一个点距离底座区域的周界边缘小于或等于50微米,以及

其中,所述多个岛状物结构中的每一个的底座区域的最小尺度等于或小于2.0毫米。

22.如权利要求21所述的制品,其中,所述制品是消费者电子产品,所述消费者电子产品包括:

包含前表面、后表面和侧表面的外壳;

至少部分位于所述外壳内的电子组件,所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器,所述显示器位于所述外壳的前表面处或者与所述外壳的前表面相邻;以及

覆盖基材,其布置在显示器上方或者形成至少一部分的外壳。

23.如权利要求21所述的制品,其还包括布置在所述多个岛状物结构之间的折射率匹配层,其中,折射率匹配层的折射率与结构化层的折射率之差小于或等于0.05。

技术总结

层叠玻璃制品包括玻璃层和布置在玻璃层的内表面上的结构化层。结构化层包括多个离散岛状物结构,其构造成改善玻璃层的耐穿刺性或抗冲击性的同时还由于它们的离散特性保留了玻璃层的挠性。在一些实施方式中,层叠玻璃制品可以包括布置在所述多个岛状物结构之间的折射率匹配层,其中,折射率匹配层的折射率与结构化层的折射率之差小于或等于0.05。在一些实施方式中,层叠玻璃制品可以限定用于消费者产品的整个覆盖基材或者一部分的覆盖基材。

技术研发人员:张盈

受保护的技术使用者:康宁股份有限公司

技术研发日:.06.22

技术公布日:.02.14

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