[发明专利]非对称化学强化

说明书

本发明题为“非对称化学强化。”本发明公开了非对称强化玻璃制品、用于制造其的方法以及所述制品在便携式电子设备中的使用。所述非对称强化玻璃制品包括在所述玻璃制品的较厚部分中具有较深压缩应力层的玻璃制品。在使用预算量的压缩应力和拉伸应力的情况下，针对玻璃制品的实用性优化非对称化学强化。在一些方面中，所述强化玻璃制品可以被设计成在掉落时减少损坏或损坏传播。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2018年3月20日提交且题目为“Asymmetric ChemicalStrengthening”的美国临时专利申请No.62/645,789的权益，并且本申请是2017年5月19日提交且题目为“Asymmetric Chemical Strengthening”的美国专利申请No.15/600,204的部分继续专利申请，其要求以下专利申请的权益：2016年5月19日提交且题目为“Asymmetric Chemical Strengthening”的美国临时专利申请No.62/339,062、2016年7月14日提交且题目为“Asymmetric Chemical Strengthening”的美国临时专利申请No.62/362,578、2016年7月29日提交且题目为“Asymmetric Chemical Strengthening”的美国临时专利申请No.62/368,787、以及2016年7月29日提交且题目为“Asymmetric ChemicalStrengthening”的美国临时专利申请No.62/368,792，所述专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

所描述的实施方案大体涉及玻璃制品的非对称化学强化。更具体地，本实施方案涉及校准用于便携式电子设备的覆盖玻璃的强度和安全性。

背景技术

用于小形状因数设备的覆盖窗口和显示器通常由玻璃制成。玻璃虽然透明且耐刮擦，但易碎并易受冲击而失效。在这些玻璃部分中设置合理强度水平对于降低玻璃部分失效以及因此降低设备故障的可能性而言是至关重要的。

化学强化已经用于增加玻璃部分的强度。典型的化学强化依赖于在玻璃部分的整个表面上的压缩应力的均匀和对称的增加。事实证明，此类强化过程可有效降低玻璃部分的某种水平的失效。然而，在形成用于小形状因数设备的较薄玻璃方面仍然存在巨大压力，其中对称化学强化不足以按可靠方式防止冲击失效。

这样，虽然常规化学强化是有效的，但仍然需要提供用于强化玻璃，特别是薄玻璃的改进和替代性方式。

发明内容

本文描述的各种实施方案包括非对称强化玻璃制品。与对称强化玻璃制品相比，非对称强化玻璃制品可以具有增强的可靠性和安全性。在实施方案中，非对称强化玻璃制品具有带第一应力模式的第一区域和带第二应力模式的第二区域。第一应力模式和第二应力模式彼此不同。第一应力模式和第二应力模式的差异可以导致非对称强化玻璃制品中的应力不平衡。

在本公开的方面中，玻璃制品通过离子交换过程来非对称地化学强化。在实施方案中，离子交换过程沿玻璃制品的一个或多个表面引入压缩应力层(即残余压缩应力层)。当压缩应力层沿玻璃制品的表面不同时，可能发生非对称化学强化。例如，玻璃制品的前表面处的压缩应力层的深度可以大于玻璃制品的后表面处的压缩层的深度。在这种情况下，玻璃制品的前表面可以比底表面更耐用和抗冲击。此外，尽管在前表面上包括附加的压缩应力可能倾向于引起玻璃制品内的拉伸应力的增加，但拉伸应力的这种增加可以通过后表面上的较浅压缩深度来补偿。

在附加的方面中，玻璃制品包括较厚部分和较薄部分，每个部分都被不同地强化。在实施方案中，玻璃制品包括比玻璃制品的中心部分更厚的周边部分。周边区域的较大厚度可以允许在该区域中存在更大程度的化学强化，而不会在玻璃制品中创建不期望水平的拉伸应力。