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    重庆时时彩怎么开户: 用于强化用于便携式电子设备的玻璃盖的技术.pdf

    关 键 词:
    用于 强化 便携式 电子设备 玻璃 技术
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    摘要
    申请专利号:

    CN201080016127.2

    申请日:

    2010.03.02

    公开号:

    CN102388003A

    公开日:

    2012.03.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C03C 21/00申请日:20100302|||公开
    IPC分类号: C03C21/00; G06F1/16 主分类号: C03C21/00
    申请人: 苹果公司
    发明人: C·普雷斯特; S·P·扎德斯基
    地址: 美国加利福尼亚
    优先权: 2009.03.02 US 61/156,803
    专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 鲍进
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201080016127.2

    授权公告号:

    102388003B||||||

    法律状态公告日:

    2014.11.19|||2012.06.06|||2012.03.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    公开了用于改进用于电子设备的薄玻璃盖的强度的装置、系统和方法。在一个实施例中,玻璃部件可通过使其边缘形成有预定几何形状并且/或者通过化学强化边缘来提高强度。有利地,玻璃部件不仅薄,而且具有适当的强度以使得不易受损。在一个实施例中,玻璃部件可属于用于电子设备的外壳的玻璃盖。玻璃盖可被设置在诸如液晶显示(LCD)显示器之类的显示器之上或与其一体化。

    权利要求书

    1.一种消费者电子产品,包括:
    具有前表面、后表面和侧表面的外壳;
    至少部分地设置在所述外壳内的电部件,所述电部件至少包括控
    制器、存储器和显示器,所述显示器被设置在所述外壳的所述前表面
    处或与所述外壳的所述前表面相邻;和
    被设置在所述外壳的所述前表面处或在所述外壳的所述前表面之
    上以使得被设置在所述显示器之上的盖玻璃,所述盖玻璃通过使玻璃
    盖的边缘与预定的边缘几何形状对应并且通过化学处理所述玻璃盖的
    边缘而被强化。
    2.如权利要求1所述的方法,
    其中,所述盖玻璃的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状确保所述盖玻璃的至少多个边缘
    具有至少0.1mm的边缘半径。
    3.如权利要求1所述的方法,
    其中,所述盖玻璃的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状确保所述盖玻璃的至少多个边缘
    具有至少0.2mm的边缘半径。
    4.如权利要求1所述的消费者电子产品,
    其中,所述盖玻璃的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状具有施加到所述盖玻璃的边缘的
    角部上的厚度的至少20%的预定曲率。
    5.如权利要求4所述的消费者电子产品,其中,由所述盖玻璃的
    化学强化所产生的压缩层的深度为至少10微米。
    6.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述盖玻璃延伸
    以穿过所述外壳的所述前表面的至少一部分到达所述侧表面中的一个
    或多个和所述前表面之间的一个或多个边缘。
    7.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述消费者电子
    产品不包括所述一个或多个边缘上的所述盖玻璃的边界或边框。
    8.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,玻璃板是硅酸铝
    玻璃。
    9.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述显示器是触
    摸敏感显示器。
    10.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述消费者电
    子产品是手持电子设备。
    11.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述显示器是
    液晶显示器(LCD)。
    12.如权利要求1所述的消费者电子产品,其中,所述盖玻璃的
    厚度小于等于2mm。
    13.一种适于附着于手持式电子设备的外壳的盖玻璃部件,所述
    盖玻璃部件通过以下过程被制造和强化:
    形成多个盖玻璃部件,所述盖玻璃部件中的每一个被适当地确定
    尺寸以被设置在所述手持式电子设备的裸露表面上,所述盖玻璃部件
    中的每一个包括边缘和至少一个非边缘部分;
    操作所述盖玻璃部件中的每一个的边缘以与预定的边缘几何形状
    对应,所述预定的边缘几何形状被选择以强化所述玻璃盖;和
    至少化学强化所述盖玻璃部件中的每一个的边缘,其中,至少化
    学强化所述盖玻璃部件中的每一个的边缘包括:改变至少所述边缘的
    成分以使得至少所述边缘的成分与所述至少一个非边缘部分的成分不
    同。
    14.如权利要求13所述的盖玻璃部件,其中,所述盖玻璃的厚度
    小于等于1mm。
    15.如权利要求13所述的盖玻璃部件,其中,在化学强化之后,
    在所述盖玻璃部件的表面上,其中包括边缘,所述盖玻璃部件中的每
    一个具有基本上均匀的强度。
    16.如权利要求15所述的盖玻璃部件,其中,所述玻璃盖部件的
    边缘上的强度降低不大于10%。
    17.如权利要求13所述的盖玻璃部件,其中,至少化学强化所述
    盖玻璃部件中的每一个的边缘包括:用多个第二类型的离子替代所述
    盖玻璃部件中的每一个的至少边缘中的至少多个第一类型的离子。
    18.一种制造用于消费者电子产品的裸露表面的玻璃盖的方法,
    所述方法包括:
    获得玻璃板;
    将所述玻璃板单分为多个玻璃盖,所述玻璃盖中的每一个被适当
    地确定尺寸以被设置在所述消费者电子产品的裸露表面上;和
    操作所述玻璃盖中的每一个的边缘以与预定的边缘几何形状对
    应,所述预定的边缘几何形状被选择以强化所述玻璃盖。
    19.如权利要求18所述的方法,其中,所述单分包括:将所述玻
    璃板切成多个玻璃盖。
    20.如权利要求18所述的方法,
    其中,所述玻璃板的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状确保所述玻璃盖的至少多个边缘
    具有至少0.1mm的边缘半径。
    21.如权利要求18所述的方法,
    其中,所述玻璃板的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状确保所述玻璃盖的至少多个边缘
    具有至少0.2mm的边缘半径。
    22.如权利要求18所述的方法,
    其中,所述玻璃板的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状具有施加到所述玻璃盖的边缘的
    角部上的厚度的至少20%的预定曲率。
    23.如权利要求18所述的方法,其中,所述操作包括:
    修圆所述玻璃盖中的每一个的边缘以与所述预定的边缘几何形状
    对应。
    24.如权利要求18所述的方法,其中,所述操作包括:
    研磨所述玻璃盖中的每一个的边缘以与所述预定的边缘几何形状
    对应。
    25.如权利要求18所述的方法,其中,所述方法还包括:
    其后化学强化所述玻璃盖。
    26.如权利要求25所述的方法,其中,由所述玻璃盖的化学强化
    所产生的压缩层的深度为至少10微米。
    27.如权利要求25所述的方法,其中,化学强化所述玻璃盖包括:
    在一时间段内将所述玻璃盖置入离子溶液中以允许所述离子溶液
    的至少一种成分扩散到所述玻璃盖中。
    28.如权利要求27所述的方法,其中,所述方法还包括:
    其后将所述玻璃盖中的每一个附着到所述消费者电子产品中相应
    的一个上。
    29.如权利要求28所述的方法,其中,在将所述玻璃盖附着到相
    应的消费者电子产品上之后,所述玻璃盖的边缘中的至少一个保持裸
    露。
    30.如权利要求28所述的方法,
    其中,在将所述玻璃盖附着到所述消费者电子产品中相应的一个
    上之后,所述玻璃盖的边缘保持裸露,并且
    其中,所述方法不在所述盖玻璃的边缘中的至少一个周围耦合边
    界或边框。
    31.如权利要求18所述的方法,其中,所述预定的边缘几何形状
    具有施加到所述玻璃盖的边缘的角部上的预定曲率。
    32.一种便携式电子设备,包括:
    具有前表面、后表面和侧表面的外壳;
    至少部分地设置在所述外壳内的电部件,所述电部件至少包括控
    制器、存储器和显示器,所述显示器被设置在所述外壳的所述前表面
    上或与所述外壳的所述前表面相邻;和
    被设置在所述外壳的所述前表面上或在所述外壳的所述前表面之
    上以使得被设置在所述显示器之上的盖玻璃,
    其中,所述盖玻璃通过使所述玻璃盖的边缘与预定的边缘几何形
    状对应并且通过化学处理所述玻璃盖的边缘而被强化,并且
    其中,在所述玻璃盖的边缘的化学处理之后,在所述盖玻璃的表
    面上,其中包括边缘,所述盖玻璃具有基本上均匀的强度。
    33.如权利要求32所述的便携式电子设备,
    其中,所述盖玻璃的厚度在约0.5-2.5mm之间,并且
    其中,所述预定的边缘几何形状确保所述盖玻璃的至少多个边缘
    具有至少0.2mm的边缘半径。
    34.如权利要求32所述的便携式电子设备,其中,在所述玻璃盖
    的边缘处的降低不超过低于所述玻璃盖的非边缘部分处的强度的
    10%。

    说明书

    用于强化用于便携式电子设备的玻璃盖的技术

    对于其它申请的交叉引用

    本申请要求在2009年3月2日提交的题为“Techniques?for?
    Strengthening?Glass?Covers?for?Portable?Electronic?Devices”的美国临
    时专利申请No.61/156,803的优先权,在此引入其全部内容作为参考。

    背景技术

    常规上,诸如手持式电子设备的小形状因数设备具有包括各种层
    的显示配置。各种层通常至少包括显示技术层,并且可另外包括设置
    在显示技术层之上的感测配置和/或盖窗口。作为例子,显示技术层可
    包括或属于包括液晶???LCM)的液晶显示器(LCD)。LCM一
    般包括其间夹着液晶层的上玻璃板和下玻璃板。感测配置可以是触摸
    感测配置,诸如用于产生触摸屏的触摸感测配置。例如,电容感测触
    摸屏可包括分散于玻璃(或塑料)板周围的基本上透明的感测点或节
    点。另外,堆叠一般被设计为该层的外部?;ぷ璧参锏母谴翱?。

    用于小形状因数设备的盖窗口或玻璃盖可由塑料或玻璃制成。塑
    料是耐久性的,但易于被刮擦。玻璃是耐刮擦的,但是易碎。一般地,
    玻璃越厚,则其越强。但不幸的是,玻璃盖常常相对较薄,并且特别
    在其边缘处可能是设备结构的较弱部件。例如,当便携式电子设备受
    到重压或者被置于较大的力下时,玻璃盖可能易于受损。已使用化学
    强化以强化玻璃。虽然这一般很好地起作用,但是不断要求提供强化
    玻璃盖的方式。

    发明内容

    本发明一般涉及提高玻璃的强度。具有提高的强度的玻璃可以较
    薄但具有足够的强度以适用于诸如便携式电子设备之类的电子设备
    中。

    本发明的实施例可涉及用于改进用于电子设备的薄玻璃部件的强
    度的装置、系统和方法。在一个实施例中,玻璃部件可通过使其边缘
    形成有预定的几何形状来改进强度。在另一实施例中,玻璃部件可不
    仅通过使其边缘形成有预定的几何形状而且通过化学强化过程,来强
    化其边缘。对于玻璃部件的边缘使用预定的几何形状也可增强化学强
    化过程的有效性。玻璃部件可以不仅薄,而且具有适当的强度以使得
    其不易受损。

    在一个例子中,玻璃部件可以是电子设备的外表面。玻璃部件可
    例如与有助于形成电子设备的显示区域的一部分的玻璃盖对应(即,
    作为单独的部分或以被集成在显示器内的方式位于显示器前面)。作
    为替代方案或者另外地,玻璃部件可形成外壳的一部分。例如,它也
    可形成除了在显示区域中以外的外表面。

    用于改进薄玻璃的强度的装置、系统和方法特别适于组装于诸如
    手持式电子设备(例如,移动电话、媒体播放器、个人数字助理、遥
    控器等)之类的小形状因数电子设备中的玻璃盖(glass?cover)或显示器
    (例如,LCD显示器)。在这些小形状因数实施例中,玻璃可以较薄,
    诸如小于3mm或者更具体地,在0.5和2.5mm之间。装置、系统和
    方法也可被用于包括但不限于包括相对较大的形状因数电子设备(例
    如,便携式计算机、平板计算机、显示器、监视器、电视等)的其它
    设备的玻璃盖或显示器。在这些较大形状因数实施例中,玻璃也可以
    较薄,诸如小于5mm或者更具体地,在0.5和3mm之间。

    可以以包括方法、系统、设备和装置的多种方式实现本发明。以
    下讨论本发明的几个实施例。

    作为一种消费者电子产品,一个实施例可例如至少包括:具有前
    表面、后表面和侧表面的外壳;至少部分地设置在所述外壳内的电部
    件,所述电部件至少包括控制器、存储器和显示器,所述显示器被设
    置在所述外壳的所述前表面处或与所述外壳的所述前表面相邻;和被
    设置在所述外壳的所述前表面处或在所述外壳的所述前表面之上以使
    得被设置在所述显示器之上的盖玻璃。所述盖玻璃通过使玻璃盖的边
    缘与预定的边缘几何形状对应并且通过化学处理所述玻璃盖的边缘而
    被强化。

    作为一种适于附着于手持式电子设备的外壳的盖玻璃部件,所述
    盖玻璃部件可以通过以下过程被制造和强化:所述过程例如可以至少
    包括:形成多个盖玻璃部件,所述盖玻璃部件中的每一个被适当地确
    定尺寸以被设置在所述手持式电子设备的裸露表面上,所述盖玻璃部
    件中的每一个包括边缘和至少一个非边缘部分;以及获得玻璃板,和
    将所述玻璃板单分为多个盖玻璃部件,所述盖玻璃部件中的每一个被
    适当地确定尺寸以被设置在所述手持式电子设备的裸露表面上。所述
    过程还可以包括:操作所述盖玻璃部件中的每一个的边缘以与预定的
    边缘几何形状对应,所述预定的边缘几何形状被选择以强化所述玻璃
    盖。此外,所述过程可以包括:通过化学改变至少所述边缘的成分以
    使得至少所述边缘的成分与所述至少一个非边缘部分的成分不同,至
    少化学强化所述盖玻璃部件中的每一个的边缘。在一个实施例中,所
    述盖玻璃部件通过被置于可操作来强化盖玻璃部件的所有表面-包括
    但不限于边缘-的化学溶液中而被化学强化。

    作为一种制造用于消费者电子产品的裸露表面的玻璃盖的方法,
    一个实施例可以例如至少包括以下动作:获得玻璃板;将所述玻璃板
    单分为多个玻璃盖,所述玻璃盖中的每一个被适当地确定尺寸以被设
    置在所述消费者电子产品的裸露表面上;和操作所述玻璃盖中的每一
    个的边缘以与预定的边缘几何形状对应。所述预定的边缘几何形状被
    选择以强化所述玻璃盖。在一个实施例中,所述方法还可以包括:在
    一时间段内将所述玻璃盖置入离子溶液中以允许所述离子溶液中的离
    子有效地扩散到玻璃盖中,由此化学强化所述玻璃盖。

    作为一种便携式电子设备,一个实施例可例如至少包括:具有前
    表面、后表面和侧表面的外壳;至少部分地设置在所述外壳内的电部
    件,所述电部件至少包括控制器、存储器和显示器,所述显示器被设
    置在所述外壳的所述前表面处或与所述外壳的所述前表面相邻;和被
    设置在所述外壳的所述前表面处或在所述外壳的所述前表面之上以使
    得被设置在所述显示器之上的盖玻璃。所述盖玻璃通过使所述玻璃盖
    的边缘与预定的边缘几何形状对应并且在某些情况下通过化学处理所
    述玻璃盖的边缘而被强化。同时,在所述玻璃盖的边缘的化学处理之
    后,在所述盖玻璃的表面上,其中包括边缘,所述盖玻璃具有基本上
    均匀的强度。

    结合作为例子示出本发明的原理的附图阅读以下的详细描述,本
    发明的其它方面和优点将变得明显。

    附图说明

    结合附图通过以下的详细描述很容易理解本发明,其中类似的附
    图标记指示类似的结构要素,在附图中:

    图1A是根据一个实施例的玻璃部件的透视图。

    图1B是根据一个实施例的电子设备的简化图。

    图2是根据一个实施例的玻璃盖处理的流程图。

    图3A-3E是根据各种实施例的电子设备外壳的玻璃盖的截面
    图。

    图4A是根据另一实施例的用于电子设备外壳的玻璃盖的截面图。

    图4B是根据基准实施例的用于电子设备外壳的玻璃盖的截面图。

    图5A是根据一个实施例的正被操作的电子设备外壳的玻璃盖的
    截面图。

    图5B是根据另一实施例的正被操作的电子设备外壳的玻璃盖的
    截面图。

    图6A和图6B是根据一个实施例的电子设备的图形表示。

    图7A和图7B是根据另一实施例的电子设备的图形表示。

    图8是示出根据一个实施例的例如玻璃盖的玻璃的化学强化方法
    的流程图。

    图9A是根据一个实施例的已经过化学处理的玻璃盖的截面图。

    图9B是根据一个实施例的已经过化学处理的玻璃盖的截面图,
    该玻璃盖被示出为包括其中已注入钾离子的化学处理部分。

    图10是根据一个实施例的包括将玻璃盖浸入离子浴液中的化学
    处理过程的图形表示。

    图11是根据一个实施例的玻璃表面处的应力降低(stress?
    reduction)的示例性曲线图的示图。

    图12A-12D示出紧接在边缘处的玻璃部件的压缩应力包络的示
    例性示图。

    图13示出具有不同的边缘轮廓的玻璃部件的挠曲强度的示例性
    示图。

    具体实施方式

    本发明一般涉及提高玻璃的强度。具有提高的强度的玻璃可以较
    薄但具有足够的强度以适用于诸如便携式电子设备之类的电子设备
    中。

    以下的详细描述仅是解释性,并且决非意欲是限制性的。受益于
    本公开的本领域技术人员很容易想到其它实施例。现在详细参照在附
    图中示出的实施方式。在附图和以下的详细描述中始终使用相同的附
    图标记以表示相同或类似的部分。应当理解,附图一般不是按比例绘
    制的,并且为了便于解释,附图的至少一些特性被夸大。

    为了清楚起见,未示出和描述这里描述的实施方式的所有例行特
    征。当然,可以理解,在任何这种实际的实施方式的开发中,为了实
    现诸如符合应用和商业相关的约束之类的开发人员的特定目标,必须
    进行大量的特定于实施方式的决定,并且这些特定的目标将随实施方
    式以及开发人员的不同而不同。而且,可以理解,这种开发努力会是
    复杂和耗时的,但仍然是受益于本公开的本领域技术人员的例行工程
    任务。

    本发明的实施例可涉及用于改进用于电子设备的薄玻璃部件的强
    度的装置、系统和方法。在一个实施例中,玻璃部件可通过使其边缘
    形成有预定的几何形状来改进强度。在另一实施例中,玻璃部件可不
    仅通过使其边缘形成有预定的几何形状而且通过化学强化过程,来强
    化其边缘。对于玻璃部件的边缘使用预定的几何形状也可增强化学强
    化过程的有效性。有利的是,玻璃部件可以不仅薄,而且具有适当的
    强度以使得其不易受损。

    在一个例子中,玻璃部件可以是电子设备的外表面。玻璃部件可
    例如与有助于形成电子设备的显示区域的一部分的玻璃盖对应(即,
    作为单独的部分或以被集成在显示器内的方式位于显示器前面)。作
    为替代方案或者另外地,玻璃部件可形成外壳的一部分。例如,它也
    可形成除了在显示区域中以外的外表面。

    用于改进薄玻璃的强度的装置、系统和方法特别适于组装于诸如
    手持式电子设备(例如,移动电话、媒体播放器、个人数字助理、遥
    控器等)之类的小形状因数电子设备中的玻璃盖或显示器(例如,LCD
    显示器)。在这些小形状因数实施例中,玻璃可以较薄,诸如小于3mm
    或者更具体地,在0.5和2.5mm之间。装置、系统和方法也可被用于
    包括但不限于包括相对较大的形状因数电子设备(例如,便携式计算
    机、平板计算机、显示器、监视器、电视等)的其它设备的玻璃盖或
    显示器。在这些较大形状因数实施例中,玻璃也可以较薄,诸如小于
    5mm或者更具体地,在0.5和3mm之间。

    通过以预定的几何形状形成玻璃盖的边缘并且向玻璃盖提供化学
    强化,可以降低玻璃盖的边缘附近的应力。作为结果,当经受到诸如
    跌落事件之类的较大的异常力时,边缘不易于出现不受控制的断裂或
    破碎。

    在一个实施例中,形成边缘以与特定的预定几何形状(geometry)
    对应并且提供化学强化可导致在玻璃盖的边缘附近的压缩被增强。在
    一些实施例中,可在边缘的表面下(即,稍微向内)得到压缩最大值。
    可由此通过对于玻璃盖的边缘施加特定的预定几何形状而使得玻璃盖
    更强。在一个实施例中,玻璃盖的表面,例如边缘,可被化学强化。
    在一个实施例中,边缘几何形状被配置为减少或平滑掉诸如角部之类
    的尖锐过渡。在一个实施例中,边缘几何形状可产生平滑后的角部,
    其中可使得诸如例如顶表面/底表面和基本上垂直的侧表面之类的例
    如在第一表面和第二表面之间的角部不那么尖锐??衫缤ü挂桓?br />表面弯曲地过渡到另一表面来实现这一点。作为例子,角部可被修圆。
    例如,诸如角部的尖锐边缘可被去尖锐化或平滑化以产生从一个表面
    到另一表面的更连续的过渡。例如,第一表面(例如,顶表面或底表
    面)和可与其垂直的第二表面(例如,侧表面)之间的边缘可被去尖
    锐化。作为另一例子,顶表面到侧表面之间的过渡或底表面和侧表面
    之间的过渡可被去尖锐化或平滑化。尽管去尖锐化或平滑化,但应注
    意,过渡或边缘的微米级示图可示出微裂纹或表面粗糙度。

    在一个实施例中,玻璃盖可以在没有?;ば员呖蚧蚱渌璧参锏?br />情况下延伸到电子设备的外壳的边缘。在一个实施例中,玻璃盖可包
    括包围其边缘的边框。在任意情况下,可通过产生特定的边缘几何形
    状和/或化学强化而使得边缘更强。玻璃盖可被设置在诸如液晶显示
    (LCD)显示器之上或与其一体化。

    以下参照图1-13讨论各实施例。但是,本领域技术人员很容易
    理解,由于本发明超出这些有限的实施例,因此,这里关于这些附图
    给出的详细描述是出于解释性的目的。

    图1A是根据一个实施例的玻璃部件10的透视图。玻璃部件10
    是玻璃薄板。例如,在许多应用中玻璃的厚度小于等于3mm。玻璃部
    件10的长度、宽度或面积依赖于应用。玻璃部件10的一个应用是作
    为诸如便携式或手持式电子设备之类的电子设备的外壳的盖玻璃。如
    图1A所示,玻璃部件10可包括前表面12、后表面14、顶表面16、
    底表面18和侧表面20。为了增强强度,根据预定的几何形状形成边
    缘或侧边(包括上、下、左、右的)。边缘处的预定几何形状可增加
    玻璃部件10的边缘处的强度。玻璃部件10的表面也可被化学强化。
    使用预定的几何形状可使得边缘更易于接受化学强化??衫缤ü?br />玻璃部件10放入使得玻璃部件10可与其相互作业(诸如通过离子交
    换进行)的化学溶液中,对玻璃部件10执行化学强化。如下面描述的
    那样,边缘的预定几体形状可提供平滑的过渡(例如,弯曲、修圆)
    以替代尖锐的过渡。在一个实施例中,玻璃部件是配备给或用于消费
    者电子设备的玻璃结构。玻璃部件可被设置在消费者电子设备的外部
    表面或内部表面上。玻璃结构可一般为由玻璃制成的消费者电子设备
    的任意部分。在一个实施例中,玻璃结构为消费者电子设备的外壳(例
    如,外表面)的至少一部分。

    图1B是根据一个实施例的电子设备100的简化示图。电子设备
    100可例如体现为具有薄形状因数(或低轮廓)的便携式或手持式电
    子设备。电子设备100可例如与便携式媒体播放器、媒体存储装置、
    便携式数字助理(PDA)、平板PC、计算机、移动通信装置(例如,
    蜂窝式电话、智能电话)、GPS单元和远程控制装置等对应。电子设
    备100可被称为消费者电子设备。

    电子设备100可包括用作电子设备100的外表面的外壳102。电
    部件(未示出)被设置在外壳102内。电部件可包括控制器(或处理
    器)、存储器、电池和显示器(例如,LCD显示器)。显示区域104
    被设置在电子设备100的外壳102内。电子设备100可包括即使不是
    占据电子设备100的整个前表面也占据了大部分的前表面的全视图或
    基本上全视图的显示区域104??梢砸愿髦址绞教逑窒允厩?04。在
    一个例子中,显示区域104至少包括诸如平面显示器的显示器,更具
    体地,包括LCD显示器。另外,电子设备100具有设置在显示区域
    104之上的盖玻璃106。盖玻璃106用作电子设备100的外部表面,即
    顶表面。盖玻璃106可以是清楚的或透明的,以使得可通过盖玻璃106
    观看显示区域104。盖玻璃106还耐刮擦,并因此向电子设备100的
    外壳102的顶表面提供基本上耐刮擦的表面。

    显示区域104可替代性地或另外地包括位于显示屏之上的触摸感
    测器件。例如,显示区域104可包括具有分布于其上的电容感测点的
    一个或多个玻璃层。这些部件中的每一个可以是单独的各层,或者,
    它们可一体化成一个或多个叠层。在一个实施例中,盖玻璃106可用
    作显示区域104的最外层。

    电子设备100的任何玻璃部件易于出现破裂和破坏。例如,盖玻
    璃106在抵抗弯曲的强度上可能是电子设备100的弱点,并且如果跌
    落则可受损。结果,当电子设备100例如在跌落事件中受到重压时,
    盖玻璃106易于受损。作为例子,给盖玻璃106的应力可导致诸如破
    裂或破断之类的损伤。鉴于不断要求小型化并因此要求薄型化,由于
    薄型化的玻璃提供较低的强度,因此该问题更加严重。

    此外,如图1B所示,盖玻璃106可在外壳102的整个顶表面上
    延伸。在这种情况下,盖玻璃106的边缘与外壳102的侧边对准或基
    本上对准。但是,在其它实施例中,盖玻璃106只需要被设置在外壳
    102的给定表面的一部分上。在任意情况下,假定盖玻璃106的厚度
    相当薄(即,小于几毫米),盖玻璃106可以是可被强化以减少其易
    受损性的盖玻璃106。

    首先,可以从更强的可用玻璃中选择用于盖玻璃106的玻璃材料。
    例如,硅酸铝玻璃(例如,DVTS)是适用于盖玻璃106的玻璃材料
    的一个选择。玻璃材料的其它例子包括但不限于包括碱石灰和硼硅酸
    盐等。

    第二,诸如例如通过单分和/或机械加工,玻璃材料可被形成为适
    当的尺寸。作为例子,玻璃材料的板材可被切割成多个单个的盖玻璃
    件。盖玻璃件可例如被适当地确定尺寸,以配合电子设备100的外壳
    102的顶表面。

    在一个实施例中,盖玻璃件的边缘可被配置为与特定的预定几何
    形状对应。通过形成(例如,机械加工)盖玻璃件的边缘以与特定的
    预定几何形状对应,盖玻璃件变得更强并由此不易受损。以下讨论盖
    玻璃件的边缘的适当的预定几何形状(也称为边缘几何形状)的例子。
    在一个实施例中,形成(例如,机械加工)边缘以与特定的预定几何
    形状对应导致在盖玻璃件的边缘附近的表面下压缩最大值被减少或消
    除。在一个例子中,在例如相互垂直的第一表面和第二表面之间的界
    面,边缘几何形状包括从一个表面到另一表面的软过渡或逐渐过渡。
    这里,尖锐的角部或边缘可被弯曲或以其它的方式平滑化,以使得它
    们不那么尖锐。

    第三,为了进一步强化,盖玻璃件可被化学处理。一种适当的化
    学处理是在一时间段(例如,几小时)内在高温下将盖玻璃件置于包
    括碱金属离子的化学浴液中?;Т砜煽扇〉氐贾略诟遣AЪ谋?br />面上的更高的压缩应力。形成的压缩层的深度可随着使用的玻璃的特
    性和特定的化学处理而改变。例如,在一些实施例中形成的压缩层的
    深度的范围可为从对于碱石灰玻璃的约10微米的深度到对于硅酸铝
    玻璃的约50微米的深度。但是,应当理解,压缩层的深度可根据施加
    于玻璃上的特定的化学处理而改变。

    盖玻璃件的表面包括盖玻璃件的边缘。更高的压缩应力可以是盖
    玻璃的表面处或其附近的离子交换的结果。

    诸如手持式电子设备之类的小形状因数设备一般包括包括各种层
    的显示区域(例如,显示区域104)。各种层可至少包括显示器,并
    且可另外包括设置在显示器之上(或与其一体化)的感测配置。在一
    些情况下,层可被层叠或者彼此邻近,并且可甚至被层压由此形成单
    一单元。在其它情况下,层中的至少一些在空间上是分开的并且不直
    接相邻。例如,感测配置可被设置在显示器之上,以使得在其间存在
    间隙。作为例子,显示器可包括包括液晶???LCM)的液晶显示器
    (LCD)。LCM一般至少包括上玻璃板和下玻璃板,其间至少部分
    地夹着液晶层。感测配置可以是触摸感测配置,诸如用于产生触摸屏
    的那些触摸感测配置。例如,电容感测触摸屏可包括分布于玻璃(或
    塑料)板周围的基本上透明的感测点或节点。玻璃盖可用作显示区域
    的外部?;ぷ璧参?。玻璃盖一般邻近显示区域,但也可与诸如其另一
    层(外部?;げ?之类的显示区域一体化。

    图2是根据一个实施例的玻璃盖处理200的流程图。玻璃盖处理
    200可例如被用于形成一个或多个盖玻璃件。盖玻璃件可例如被用于
    图1B所示的盖玻璃106。

    玻璃盖处理200可首先获得202玻璃板。玻璃板为例如硅酸铝玻
    璃。然后,玻璃板可被处理以将玻璃板单分204成单个的玻璃盖。例
    如在诸如图1B所示的电子设备100之类的消费者电子产品上使用玻
    璃盖。在一个实施例中,玻璃板被切割(例如,用刀片、喷水式推进
    器或激光)以将玻璃板单分204成单个的玻璃盖。在替代性的实施例
    中,可以在不需要单分的情况下单个地形成玻璃盖。

    然后,各单个玻璃盖的边缘可被操作206以具有预定几何形状以
    强化玻璃盖。边缘的操作206可导致边缘采取预定几何形状的形状。
    例如,操作206可将玻璃盖的边缘机械加工、研磨、切割、蚀刻、刻
    划、浇铸、滑落(slump)或另外地形成为预定几何形状。边缘可被抛光。

    另外,各单个玻璃盖可被化学强化208。在一个实施例中,可以
    在化学浴液中放置玻璃盖,以允许出现化学强化。在这种类型的化学
    强化中,在用于增加包括边缘的表面上的压缩应力的玻璃盖的表面上
    出现离子交换过程。

    然后,玻璃盖可被附着210于相应的消费者电子产品。玻璃盖可
    形成相应的消费者电子产品的外表面(例如,外壳的顶表面)。一旦
    被附着210,玻璃盖的边缘可被裸露。虽然玻璃盖的边缘可被裸露,
    但是边缘可进一步被?;?。作为一个例子,玻璃盖的边缘可从消费者
    电子产品的外壳的外侧凹陷(水平或垂直地)。作为另一例子,可通
    过放置在盖玻璃的边缘周围或附近的附加材料,?;げAЦ堑谋咴?。
    可以以各种方式,包括粘接、接合或机械器件(例如,搭扣、螺钉等)
    附着210玻璃盖。在一些实施例中,玻璃盖也可具有附着的显示???br />(例如,LCM)。在将玻璃盖附着210到消费者电子产品上之后,玻
    璃盖处理200可结束。

    虽然玻璃盖的边缘的操作206可操作206玻璃盖的所有边缘,但
    是,应当注意,不是所有的边缘都需要被操作206?;痪浠八?,根据
    特定的实施例或设计,可仅在玻璃盖的边缘中的一个或多个上施加操
    作206。对于给定的边缘,边缘的全部或一部分可被操作成预定几何
    形状。而且,可以以不同的方式操作206不同的边缘(即,不同的边
    缘可具有不同的几何形状)。并且,一些边缘可以是预定几何形状,
    而其它边缘可保持尖锐。在被操作206的给定边缘上,预定几何形状
    也可改变,诸如具有复杂的曲线(例如,s形曲线)。

    可以以减少边缘上的微裂纹和/或应力集中的方式执行玻璃板到
    各单个玻璃盖的单分204,由此增加总强度。所使用的单分技术可改
    变并且可依赖于玻璃板的厚度。在一个实施例中,通过使用激光刻划
    处理将玻璃板单分开。在另一实施例中,通过使用机械刻划技术将玻
    璃板单分开,这里,诸如可以使用机械切割轮。

    图3A-3E是根据各种实施例的电子设备外壳的玻璃盖的截面
    图。截面图示出了可用于被设置在电子设备外壳上的玻璃盖的某些预
    定的边缘几何形状。应当理解,所示出的边缘几何形状是例子,并且
    不应被解释为是限制。出于解释的目的,图3A-3B所示的宽度和厚
    度未按比例绘制。

    图3A示出具有边缘几何形状302的玻璃盖300的截面图。玻璃
    盖的厚度(t)为约1.0毫米,但是,可以理解厚度(t)可改变。边缘
    几何形状302可具有例如约0.1毫米的小曲率(c)(或边缘半径)。
    这里,边缘几何形状302的边缘可被修圆到盖玻璃的厚度的10%的曲
    率(或边缘半径)。

    图3B示出具有边缘几何形状322的玻璃盖320的截面图。玻璃
    盖的厚度(t)为约1.0毫米,但是,可以理解厚度(t)可改变。边缘
    几何形状322可具有例如约0.2毫米的曲率(c)(或边缘半径)。这
    里,边缘几何形状322的边缘可被修圆到盖玻璃的厚度的20%的曲率
    (或边缘半径)。

    图3C示出具有边缘几何形状342的玻璃盖340的截面图。玻璃
    盖的厚度(t)为约1.0毫米,但是,可以理解厚度(t)可改变。边缘
    几何形状342可具有例如约0.3毫米的中等曲率(c)(或边缘半径)。
    这里,边缘几何形状342的边缘可被修圆到盖玻璃的厚度的30%的曲
    率(或边缘半径)。

    图3D示出具有边缘几何形状362的玻璃盖360的截面图。玻璃
    盖的厚度(t)为约1.0毫米,但是,可以理解厚度(t)可改变。边缘
    几何形状362可具有例如约0.4毫米的大曲率(c)(或边缘半径(r))。
    这里,边缘几何形状362的边缘可被修圆到盖玻璃的厚度的50%的曲
    率(或边缘半径)。

    图3E示出具有边缘几何形状382的玻璃盖380的截面图。玻璃
    盖的厚度(t)为约1.0毫米,但是,可以理解厚度(t)可改变。边缘
    几何形状382可具有例如约0.5毫米的完全曲率(c)(或边缘半径(r))。
    这里,边缘几何形状382的边缘可被修圆到盖玻璃的厚度的50%的曲
    率(或边缘半径)。

    一般地,图3A-3E所示的预定的边缘几何形状用于将玻璃盖的
    边缘修圆。通过消除玻璃盖上的尖锐边缘,玻璃盖的强度能够被提高。
    特别地,以其它方式修圆尖锐边缘改进边缘的强度,由此强化边缘,
    否则该边缘会是玻璃盖的弱的区域。边缘能够被强化,以使得玻璃盖
    的强度在其表面上,甚至在边缘处,是大致均匀的。一般地,边缘半
    径越大,则边缘强度越大,并且因此,玻璃盖的表面上的强化越均匀。

    除了图3A-3E所示的边缘的修圆以外,可以以修圆以外的方式
    机械加工玻璃盖的边缘。作为一个例子,边缘几何形状可属于边缘的
    平坦化。作为另一例子,边缘几何形状可以是复杂的几何形状。复杂
    几何形状的一个例子是样条曲线。复杂几何形状的另一例子是s形曲
    线。

    图4A是根据属于削边(chamfered?edge)几何形状的另外实施例的
    电子设备外壳的玻璃盖的截面图。更特别地,图4A示出具有边缘几
    何形状402的玻璃盖400的截面图。玻璃盖的厚度(t)为约1.0毫米。
    边缘几何形状402具有平坦化的边缘。边缘几何形状402有效地为削
    边。斜面(chamfer)为基本上连接两个侧边或表面的斜边。在一个例子
    中,削边可具有在约0.15毫米和约0.25毫米之间的深度。作为例子,
    边缘几何形状402可包括约0.15毫米斜面或约0.25毫米斜面。通过设
    置削边,可大致在位置405上出现基本上最小的压缩应力。在位置407
    上指出与基本上最小的Van?Mises应力位置对应的一个位置。在一个
    实施例中,位置407基本上以距离与边缘几何形状402相关的角部约
    十(10)微米的位置为中心。如果平坦化的边缘也被修圆,诸如以图
    3A-3E所示的量级,平坦化的边缘(例如,位置405)可被强化。

    图4B示出具有包括直角(straight?corner)(即,尖锐角部)的基
    准边缘几何形状422的玻璃盖420的截面图。诸如在图3A-3E中,
    该边缘几何形状不产生预定的边缘几何形状的强度增强。玻璃盖的厚
    度(t)为约1.0毫米,但应理解,厚度(t)可以改变?;急咴导负?br />形状422为直角,例如,约90度的角部。通过基准边缘几何形状422,
    在位置425上出现基本上最小压缩应力的区域。在位置427处指出与
    基本上最小的Van?Mises应力位置对应的一个位置。在一个实施例中,
    位置427基本上以距离与基准边缘几何形状422相关的角部约十微米
    的位置为中心。与图4A和图4B的基本上最小Van?Mises应力位置的
    位置相比,位置407比位置427进一步远离边缘。

    图5A是根据一个实施例的正被操作的电子设备外壳500的玻璃
    盖的截面图?;导庸すぞ?02可被控制以在电子设备外壳500的外
    缘周围移动以形成具有预定的边缘几何形状的外边缘504?;导庸?br />工具502包括至少一个用于操作外边缘504的机械加工表面506。例
    如,机械加工表面506可将外边缘504研磨或切割成预定的边缘几何
    形状。

    在图5A中,电子设备外壳500还可包括诸如用于扬声器、麦克
    风、按钮等的开口508???08还可以具有可通过机械加工工具512
    被成形的修圆表面510。与具有预定的边缘几何形状的外边缘504类
    似,修圆表面510可提供改进的强度?;导庸すぞ?12包括至少一
    个用于操作修圆表面510的机械加工表面514。例如,机械加工表面
    514可研磨或切割修圆表面510以提供希望的修圆?;导庸すぞ?12
    可以与机械加工工具502相同或者可以为不同的机械加工工具。

    图5B是根据另一实施例的正被操作的电子设备外壳520的玻璃
    盖的截面图?;导庸すぞ?22可被控制以在电子设备外壳520的外
    缘周围移动,以形成具有预定的边缘几何形状的外边缘524?;导?br />工工具522包括至少一个用于操作外边缘524的机械加工表面526。
    机械加工表面526可将外边缘524研磨或切割成预定的边缘几何形状。

    如上面讨论的那样,可以使用玻璃盖作为例如手持式电子设备的
    电子设备的外壳的部分的外表面。手持式电子设备可例如用作为媒体
    播放器、电话、因特网浏览器、电子邮件单元或它们中的两个或更多
    个的某一组合。手持式电子设备一般包括外壳和显示区域。参照图5A
    -5D,可根据本发明的实施例组装具有盖玻璃(或玻璃窗口)的不同
    手持式电子设备。作为例子,手持式电子设备可对应于由Apple?Inc.of?
    Cupertino,CA制造的iPhoneTM或iPodTM。

    图6A和图6B是根据一个实施例的电子设备600的图形表示。图
    6A示出电子设备600的顶视图,图6B示出关于基准线B-B′的电子设
    备600的截面侧视图。电子设备600可包括具有玻璃盖窗口604(玻
    璃盖)作为顶表面的外壳602。盖窗口604主要是透明的,以使得可
    通过盖窗口604看到显示组件606。显示组件606可例如位于盖窗口
    604附近。除了显示组件以外,外壳602还可包括诸如控制器(处理
    器)、存储器、通信电路等的内部电部件。显示组件606可例如包括
    LCD???。作为例子,显示组件606可包括包括液晶???LCM)
    的液晶显示器(LCD)。在一个实施例中,盖窗口604与LCM一体
    化形成。外壳602还可包括用于包括内部电部件的开口608以使电子
    设备600具有电子能力。在一个实施例中,外壳602可能不需要包括
    用于盖窗口604的边框。作为替代,盖窗口604可在外壳602的顶表
    面上延伸,以使得盖窗口604的边缘可与外壳602的侧边对准(或基
    本上对准)。盖窗口604的边缘可保持裸露。虽然可如图6A和图6B
    所示的那样裸露盖窗口604的边缘,但是,在替代性实施例中,可进
    一步?;け咴?。作为一个例子,盖窗口604的边缘可从外壳602的外
    侧凹陷(水平地或垂直地)。作为另一例子,可通过位于盖窗口604
    的边缘或附近的附加材料,?;じ谴翱?04的边缘。

    一般可以以各种方式配置或体现盖窗口604。作为例子,盖窗口
    604可被配置为位于诸如平面显示器(例如,LCD)或触摸屏显示器
    (例如,LCD和触摸层)之类的下层显示器(例如,显示组件606)
    之上的?;げAЪ?。作为替代方案,盖窗口604可有效地与显示器一
    体化,即,玻璃窗口可被形成为显示器的至少一部分。另外,盖窗口
    604可基本上与诸如与触摸屏相关的触摸层之类的触摸感测装置一体
    化。在一些情况下,盖窗口604可用作为显示器的最外层。

    图7A和图7B是根据本发明的另一实施例的电子设备700的图形
    表示。图7A示出电子设备700的顶视图,图7B示出关于基准线B-B′
    的电子设备700的截面侧视图。电子设备700可包括具有玻璃盖窗口
    704(玻璃盖)作为顶表面的外壳702。在本实施例中,盖窗口704可
    被外壳702的侧表面703?;?。这里,盖窗口704不是全部在外壳702
    的顶表面上延伸;但是,侧表面703的顶表面可与盖窗口704的外表
    面相邻并且与其垂直对准。由于为了提高强度将盖窗口704的边缘修
    圆,因此,在侧表面703和盖窗口704的周边边缘之间存在间隙705。
    假定盖窗口704的厚度较薄(例如,小于3mm),间隙705一般非常
    小。但是,如果希望的话,间隙705可被材料填充。材料可以是塑料、
    橡胶、金属等。即使在盖窗口704的周边边缘附近的间隙705上,材
    料也可符合间隙705,以使得电子设备700的整个前表面齐平。填充
    间隙705的材料可以是柔性的。位于间隙705中的材料可实现垫圈。
    通过填充间隙705,外壳702中的否则可能不希望的间隙可被填充或
    密封以防止在间隙705中形成污染(例如,灰尘、水)。虽然侧表面
    703可与外壳702一体化,但是,侧表面703可替代性地与外壳702
    分开,并且例如操作为盖窗口704的边框。

    盖窗口704主要是透明的,以使得可通过盖窗口704看到显示组
    件706。显示组件706可例如位于盖窗口704附近。除了显示组件以
    外,外壳702还可包括诸如控制器(处理器)、存储器、通信电路等
    的内部电部件。显示组件706可例如包括LCD???。作为例子,显
    示组件706可包括包括液晶???LCM)的液晶显示器(LCD)。在
    一个实施例中,盖窗口704与LCM一体化形成。外壳702还可包括
    用于包括内部电部件的开口708以向电子设备700提供电子能力。

    电子设备700的前表面还可包括用户界面控件708(例如,点击
    轮控件)。在本实施例中,盖窗口704不覆盖电子设备700的整个前
    表面。电子设备700基本上包括覆盖前表面的一部分的部分显示区域。

    一般可以以各种方式配置或体现盖窗口704。作为例子,盖窗口
    704可被配置为位于诸如平面显示器(例如,LCD)或触摸屏显示器
    (例如,LCD和触摸层)之类的下层显示器(例如,显示组件706)
    之上的?;げAЪ?。作为替代方案,盖窗口704可有效地与显示器一
    体化,即,玻璃窗口可形成为显示器的至少一部分。另外,盖窗口704
    可基本上与诸如与触摸屏相关的触摸层之类的触摸感测装置一体化。
    在一些情况下,盖窗口704可用作为显示器的最外层。

    如上所述,电子设备可以是手持式电子设备或便携式电子设备。
    本发明可用于使得玻璃盖能够不仅较薄而且具有适当的强度。由于手
    持式电子设备和便携式电子设备是移动的,因此,它们可能经受静止
    装置不经受的各种不同的冲击事件和应力。因而,本发明很好地适于
    实现用于被设计为较薄的手持式电子设备或便携式电子设备的玻璃表
    面。

    对于薄玻璃应用,强化的玻璃,例如玻璃盖或盖窗口,是特别有
    用的。例如,被强化的玻璃盖的厚度可以在约0.5-2.5mm之间。在
    其它实施例中,强化适于厚度小于约2mm、或者甚至比约1mm薄、
    或者甚至比约0.6mm薄的玻璃产品。

    对于按照具有施加于玻璃边缘的角部上的厚度的至少10%的预
    定曲率(或边缘半径)的预定边缘几何形状而修圆的玻璃的边缘,用
    于强化例如玻璃盖或盖窗口的玻璃的技术是特别有用的。在其它实施
    例中,预定的曲率可以在玻璃的厚度的20%-50%之间。50%的预定
    曲率也可以被视为连续的曲率,在图3E中示出其一个例子。作为替
    代方案,强化玻璃,例如玻璃盖或盖窗口,可被表征以使得,在强化
    之后,玻璃具有在包括边缘的玻璃的表面上基本上均匀的强度。例如,
    在一个实施例中,玻璃的边缘处的强度降低比其它非边缘部分处玻璃
    的强度低不过10%。作为另一例子,在另一实施例中,玻璃的边缘处
    的强度降低比其它非边缘部分处玻璃的强度低不过5%。

    在一个实施例中,玻璃盖的尺寸依赖于相关的电子设备的尺寸。
    例如,通过手持式电子设备,玻璃盖的尺寸常常至多五(5)英寸(约
    12.7cm)对角。作为另一例子,对于便携式电子设备,诸如更小的便
    携式计算机或平板计算机,玻璃盖的尺寸常常在四(4)(约10.2cm)
    到十二(12)英寸(约30.5cm)对角之间。作为另一例子,对于诸如
    全尺寸便携式计算机、显示器或监视器之类的便携式电子设备,玻璃
    盖的尺寸常常在十(10)(约25.4cm)到二十(20)英寸(约50.8cm)
    对角之间或者更大。

    但是,应当理解,屏幕尺寸越大,则玻璃层的厚度可能需要更大。
    为了保持更大的玻璃层的平面性,可能需要增加玻璃层的厚度。虽然
    显示器仍可保持相对较薄,但是,最小厚度可随着屏幕尺寸的增加而
    增加。例如,同样依赖于屏幕的尺寸,玻璃盖的最小厚度可对于小的
    手持式电子设备与约0.4mm对应、对于更小的便携式计算机或平板计
    算机与约0.6mm对应、对于全尺寸便携式计算机、显示器或监视器与
    约1.0mm或更大对应。玻璃盖的厚度可依赖于电子设备的应用和/或
    尺寸。

    如上面讨论的那样,玻璃盖,或者,更一般地,玻璃件可被化学
    处理,以使得玻璃的表面被有效地强化。通过这种强化,可使得玻璃
    件具有更高的强度,以使得可对于消费者电子设备使用更薄的玻璃件。
    具有足够强度的更薄的玻璃允许消费者电子设备变得更薄。

    图8示出根据一个实施例的玻璃件的化学处理表面的处理800。
    玻璃件的例如边缘的化学处理表面的处理800可在获得玻璃件的步骤
    802中开始。在一个实施例中,可以在将玻璃板单分成例如玻璃盖的
    玻璃件之后获得玻璃件,并且,玻璃件的边缘被操作以具有预定几何
    形状。但是,应当理解,可从任何适当的来源获得要化学处理的玻璃
    件。

    在步骤804中,玻璃件可被放在台架上。台架一般被配置为在化
    学处理中支撑该玻璃件以及其它的玻璃件。一旦玻璃件被放在台架上,
    可以在步骤806中将台架浸入加热的离子浴液中。加热的离子浴液一
    般可以是包括一定浓度的离子(例如,碱金属离子,诸如锂、铯或钾)
    的浴液。应当理解,由于改变离子的浓度允许玻璃的表面上的压缩应
    力被控制,因此浴液中的离子的浓度可改变。加热的离子浴液可被加
    热到任何适当的温度以有利于离子交换。

    在台架被浸入加热的离子浴液之后,允许在步骤808中在离子浴
    液和保持在台架上的玻璃件之间出现离子交换。在一般包括Na+离子
    的玻璃件和离子浴液之间出现扩散交换。在扩散交换中,比Na+离子
    大的碱金属离子有效地置换玻璃中的Na+离子。一般地,玻璃件的表
    面区域附近的Na+离子可被碱离子置换,而在不是表面区域的玻璃的
    各部分中Na+离子基本上不被碱离子置换。作为碱离子置换玻璃件中
    的Na+离子的结果,在玻璃件的表面附近有效地产生压缩层。由碱金
    属离子从玻璃件中置换出的Na+离子变为离子溶液的一部分。

    可以在步骤810中确定用于将台架浸入加热的离子浴液中的时间
    段是否结束。应当理解,浸入台架的时间量可根据实施方式而大大改
    变。一般地,台架被浸入得更长,即,碱金属离子和Na+离子的交换
    时间越长,则化学强化层的深度越深。例如,对于1mm量级的玻璃
    板的厚度,设置在离子浴液中的化学处理(即,离子交换)可被提供
    进入玻璃件的表面10微米或更大。例如,如果由碱石灰玻璃形成玻璃
    件,那么由于离子交换所导致的压缩层的深度可以为约10微米。作为
    另一例子,如果玻璃件由硅酸铝玻璃形成,那么由于离子交换所导致
    的压缩层的深度可以为约50微米。

    如果在步骤810中确定用于将台架浸入加热的离子浴液中的时间
    段还没有结束,那么处理800流可返回步骤817,在该步骤817中,
    允许继续在离子浴液和玻璃件之间发生化学反应。作为替代方案,如
    果确定用于浸入的时间段已结束,那么可在步骤812中从离子浴液中
    去除台架。一旦从离子浴液中去除台架,可在步骤814中从台架去除
    玻璃件,并且,可以完成玻璃件的化学处理表面的处理800。但是,
    如果希望的话,可以抛光玻璃件。抛光可例如去除化学处理之后的玻
    璃件上的任何模糊或残留物。

    如上所述,经受了化学强化处理的玻璃盖一般包括化学强化层。
    图9A是根据一个实施例的经化学处理以使得产生化学强化层的玻璃
    盖的截面图。玻璃盖900包括化学强化层928和非化学强化部分926。
    虽然玻璃盖900在一个实施例中整体经受了化学强化,但是,外表面
    接受强化。强化的效果在于,非化学强化部分926处于拉伸中,而化
    学强化层928处于压缩中。虽然玻璃盖900被示为具有修圆的边缘几
    何形状902,但是,应当理解,玻璃盖900可一般具有任何边缘几何
    形状,诸如被选择为增加玻璃盖900的边缘的强度的边缘几何形状。
    作为例子并且不是为了限制,描述了修圆后的边缘几何形状902。

    化学强化层928具有可根据要利用玻璃盖900的特定系统的要求
    而改变的厚度(y)。非化学强化部分926一般包括Na+离子934,但
    不包括碱金属离子936?;炕淼贾滦纬苫炕?28,以使
    得化学强化层928包括Na+离子934和碱金属离子936。在一个实施
    例中,化学强化层928可以使得化学强化层928的外部包括明显地比
    包括Na+离子934和碱金属离子936的化学强化层928的下层部分多
    的Na+离子934。

    图10是根据一个实施例的包括将玻璃盖浸入离子浴液中的化学
    处理过程的图形表示。当部分地在截面中示出的玻璃盖1000被浸入或
    浸泡于加热的离子浴液1032中时,扩散发生。如所示的那样,存在于
    玻璃盖1000中的碱金属离子1034扩散到离子浴液1032中,而离子浴
    液1032中的碱金属离子1036(例如,钾(K))扩散到玻璃盖1000
    中,以使得形成化学强化层1028?;痪浠八?,来自离子浴液1032的
    碱金属离子1036可与Na+离子1034交换以形成化学强化层1028。碱
    金属离子1036一般不扩散到玻璃盖1000的中心部分1026中。通过控
    制化学强化处理的持续时间(即,时间)、温度和/或离子浴液1032
    中的碱金属离子1036的浓度,可基本上控制化学强化层1028的厚度
    (y)。

    当玻璃盖被浸泡于离子浴液中时,离子浴液中的碱金属离子浓度
    可改变?;痪浠八?,在不背离本发明的精神或范围的情况下,在玻璃
    盖被浸入离子浴液中的同时,离子浴液中的碱金属离子的浓度可基本
    上保持恒定,可以增加,和/或可以减小。例如,当碱金属离子置换玻
    璃中的Na+离子时,Na+离子变为离子浴液的一部分。由此,除非将另
    外的碱金属离子添加到离子浴液中,否则,离子浴液中的碱金属离子
    的浓度会改变。

    图11是根据一个实施例的玻璃的表面上的应力降低的示例性图
    示曲线1100的示图。这里,玻璃具有某一几何形状的边缘,并且,玻
    璃被化学处理以提高其强度(即,化学强化)。图示曲线1100在纵轴
    上表示表面应力降低并且在横轴上表示半径/厚度(R/T)。在本例子
    中,在玻璃的约1mm的厚度上,化学强化的层深(DOL)为55微米。
    图示曲线1100表示多个不同边缘半径的压缩应力降低的经验数据。边
    缘半径越大,则在边缘上玻璃具有的强度越高?;痪浠八?,边缘越尖
    锐,则边缘上的压缩应力的降低越大。即,在尖锐的边缘上,化学强
    化是有效性很低的。由此,通过修圆边缘,化学强化在包括边缘的玻
    璃的表面上变得始终如一地更加有效。

    希望玻璃部件的边缘上的压缩应力是由于它使得玻璃部件具有更
    高的强度。图12A-12D示出边缘附近的玻璃部件的压缩应力包络的
    示例性示图。这些示图表示可使用不同的边缘轮廓以改变边缘区域上
    的压缩应力。

    图12A是根据一个实施例的尖锐边缘轮廓(例如,正方形边缘)
    的压缩应力对距离的图形表示。所示出的压缩应力针对玻璃部件在角
    部处的顶表面。图12A所示的距离是从角部向内的距离。压缩应力在
    玻璃部件的角部上最小。角部上的压缩应力降低为约22%。

    图12B是根据一个实施例的削边轮廓(例如,削边)的压缩应力
    对距离的图形表示。所示出的压缩应力针对从角部向内斜切0.15mm
    的玻璃部件在角部处的顶表面。图12B所示的距离是从侧边向内的距
    离。压缩应力在斜面的角部上最小。在斜面的角部上的压缩应力降低
    为约16%,这是从侧边向内约15mm的距离。

    图12C是根据一个实施例的修圆边缘轮廓(例如,修圆边缘)的
    压缩应力对距离的图形表示。所示出的压缩应力针对以边缘半径(r)
    修圆的角部上的玻璃部件的顶表面,该边缘半径(r)是玻璃部件的厚
    度(t)的约25%。图12C所示的距离是从侧边向内的距离。压缩应
    力在从修圆角部和相应侧边的过渡处从角部向内为最小。过渡处的压
    缩应力降低为约4%。

    图12D是根据一个实施例的修圆边缘轮廓(例如,修圆边缘)的
    压缩应力对距离的图形表示。所示出的压缩应力针对以边缘半径(r)
    修圆的角部上的玻璃部件的顶表面,该边缘半径(r)是玻璃部件的厚
    度(t)的约50%。图12D所示的距离是从侧边向内的距离。压缩应
    力在从修圆角部和相应侧边的过渡处从角部向内为最小。过渡处的压
    缩应力降低为约2%。

    图12C和图12D所示的修圆边缘的压缩应力降低量明显地比图
    12A中的正方形边缘或图12B中的削边的压缩应力降低量低。但是,
    图12B中的削边比图12A中的正方形边缘有改进。另外,修圆边缘(图
    12C和图12D)上的压缩强度比正方形边缘(图12A)或削边(图12B)
    上的压缩应力高。因此,通过在玻璃部件上使用修圆边缘,边缘上的
    压缩应力降低被明显降低,这产生玻璃部件的强度的总体提高?;褂?br />注意,通过修圆边缘,玻璃部件的表面的压缩应力包络在玻璃部件的
    表面上明显地更加均匀(参见图12C和图12D)。

    玻璃部件的强度(或总体强度)可以是可被测量的挠曲强度。例
    如,可根据ASTM标准C158-02:“Standard?Test?Methods?for?Strength?
    of?Glass?by?Flexure”执行四点弯曲测试。图13示出具有不同边缘轮
    廓的玻璃部件的挠曲强度的示例性示图。这些边缘轮廓与图12A-12D
    所示的示例性轮廓相同。该示图表示,不同的边缘轮廓也以与压缩应
    力相同的方式影响挠曲强度。即,修圆边缘具有比正方形边缘(图12A)
    或削边(图12B)大的挠曲强度。

    还应注意,不同的边缘轮廓在被形成时可在距离边缘的不同深度
    处产生不同的瑕疵。大多数瑕疵在过渡处,诸如在弯曲半径和直表面
    之间,出现。通过例如抛光以更高的边缘光洁度(或更低的表面粗糙
    度)形成的边缘轮廓可产生更小的瑕疵。

    这里描述的技术可使得玻璃的边缘明显地具有更高的强度,随着
    玻璃变得更薄,这变得特别重要。具有修圆边缘的预定几何形状可例
    如产生明显更强的玻璃边缘。通过使边缘处的预定几何形状具有相当
    大的曲率(例如,其厚度的至少20%),所提供的化学强化可以更均
    匀以使得边缘能够被强化为玻璃的其它表面。作为例子,通过使用具
    有图3E所示的修圆边缘的预定几何形状,这里提供的强化可例如产
    生明显更强的玻璃边缘。例如,与明显没有曲率的边缘,即尖锐边缘
    (例如,图4B)相比,在具有以完全曲率(例如,图3E)提供的边
    缘处的预定几何形状的玻璃的强度改进可为20%的量级。

    这里描述的技术可被应用于由包括但不限于手持式电子设备、便
    携式电子设备和基本上静止的电子设备的各种电子设备使用的玻璃表
    面。它们的例子包括任何已知的包括显示器的消费者电子设备。作为
    例子而不是限制,电子设备可与媒体播放器、移动电话(例如,蜂窝
    电话)、PDA、??仄?、笔记本、平板PC、监视器和一体式计算机
    等对应。

    还参照(i)在2008年8月16日提交的题为“METHODS?AND?
    SYSTEMS?FOR?STRENGTHENING?LCD?MODULES”的美国专利申
    请No.12/193,001和(ii)在2008年7月11日提交的题为“METHODS?
    AND?SYSTEMS?FOR?INTEGRALLY?TRAPPING?A?GLASS?INSERT?
    IN?A?METAL?BEZEL”的美国专利申请No.12/172,073,在此加入它
    们的全部内容作为参考。

    以上描述的本发明的各方面、特征、实施例或实施方式可被单独
    使用或以各种组合使用。

    虽然只描述了本发明的几个实施例,但应理解,在不背离本发明
    的精神或范围的情况下,可以以许多其它特定的形式体现本发明。作
    为例子,与本发明的方法相关的步骤可以广泛地改变。在不背离本发
    明的精神或范围的情况下,步骤可被添加、去除、修改、组合和重新
    排序。类似地,虽然以特定的次序在图中示出了各动作,但是,这不
    应被理解为要求以示出的特定次序或依次地执行这些动作或者执行所
    有的示出的动作以实现希望的结果。

    虽然本说明书包括许多细节,但是,它们不应被解释为限制本公
    开的范围或可要求权利的内容,而是对本公开的特定实施例所特有的
    特征的描述。也可以组合实现在各单独的实施例的上下文中描述的某
    些特征。相反,也可单独地或者以任何适当的子组合在多个实施例中
    实现在单个实施例的上下文下描述的各种特征。而且,虽然以上将特
    征描述为以某些组合起作用,但是,在一些情况下可根据要求权利的
    组合来实施来自该组合的一个或多个特征,并且,要求权利的组合可
    针对子组合或子组合的变型。

    虽然就几个实施例描述了本发明,但是,存在落入本发明的范围
    内的修改、置换和等同?;褂ψ⒁?,存在许多的实现本发明的方法和
    装置的替代性方式。因此,以下所附的权利要求被解释为包括落入本
    发明的真实精神和范围内的所有这些修改、置换和等同。

    关于本文
    本文标题:用于强化用于便携式电子设备的玻璃盖的技术.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-5817405.html
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