显示器屏幕保护件制造技术

公开了装置显示器屏幕保护件，其包括第一强化基材，对所述第一强化基材的尺寸进行调整以覆盖电子装置的显示器屏幕，所述第一强化基材具有在大于0MPa且小于20MPa范围内的中心张力值以及努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面。

Display screen protector

A device display screen protector includes a first strengthening base material, the size of the first strengthened base material is adjusted to cover the display screen of the electronic device, the first strengthening substrate has a center tension value above 0MPa and less than the 20MPa range and a table with the Nu's transverse crack scratch threshold of at least 3N. Noodles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示器屏幕保护件相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2016年6月16日提交的系列号为62/350969的美国临时申请、2016年4月8日提交的系列号为62/319884的美国临时申请以及2015年11月19日提交的系列号为62/257449的美国临时申请的优先权权益，本申请以三者的内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。
本公开的实施方式一般涉及装置显示器屏幕保护件以及保护装置的显示器屏幕的方法。
技术介绍
电子装置，例如手持式电子装置(如手机和平板电脑)包括盖板基材，该盖板基材通常为玻璃基材并且其常被称为盖板玻璃。然而，电子装置的盖板玻璃破裂是一个长期存在的问题。盖板玻璃的失效和破裂可以归因于挠曲失效和尖锐接触失效，挠曲失效是在装置受到动态或静态载荷时由于玻璃的弯曲所造成，尖锐接触失效是当盖板玻璃掉落在粗糙表面(如沥青、混凝土等)上时由于玻璃表面上的尖锐压痕而引入损坏所造成。玻璃和电子装置的制造商已经研究了改进措施来抵抗和/或防止尖锐接触失效。一些建议的改进措施包括在盖板玻璃上的涂层以及防止盖板玻璃在装置掉落时直接接触地面的挡板(bezel)。然而，由于受到美学和功能要求的限制，很难完全防止盖板玻璃在装置掉落时与地面接触。再者，已经显示，在用于制造盖板玻璃的坚固的离子交换玻璃上的硬质涂层可损坏盖板玻璃的挠曲强度性能。因此，期望提供屏幕保护件以及保护电子装置的显示器屏幕的方法，以使这些电子装置的盖板玻璃的耐久性得到提高。
技术实现思路
本公开的第一个方面涉及一种装置显示器屏幕保护件，其包括第一强化基材，对所述第一强化基材的尺寸进行调整以覆盖电子装置的显示器屏幕，所述第一强化基材具有在大于0MPa且小于20MPa范围内的中心张力值以及努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面。本公开的另一个方面涉及一种保护电子装置的显示器屏幕的方法，所述方法包括用第一强化基材覆盖电子装置的屏幕，所述第一强化基材具有在大于0MPa且小于20MPa范围内的中心张力值以及努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面。本公开的另一个方面涉及一种装置，所述装置包括：壳体，其具有前表面、后表面和侧表面；电子部件，其至少部分位于所述壳体内；显示器，其在壳体的前表面处或与壳体的前表面相邻；以及设置在显示器上方的本文所述的显示器屏幕保护件。附图说明附图被纳入本说明书并构成说明书的一部分，这些附图图示了下述多个实施方式。图1图示了表面具有多个裂纹的屏幕保护件的截面的一个实施方式；图2A图示了经过强化的第一基材的一个实施方式；图2B图示了第二基材的一个实施方式；图3图示了层压在一起的图2A和2B的基材；以及图4图示了施加于第二基材的图2A的经过强化的外部基材；图5图示了一种装置，所述装置包括施加于手持式装置的图2A的经过强化的外部基材；图6图示了一种装置，所述装置包括施加于具有弯曲的盖板基材的手持式装置的经过强化的外部基材；图7为示出了努氏横向裂纹划痕阈值数据的图；图8为示出了压痕断裂阈值数据的图；图9为示出了光谱透射数据的图；图10为示出了在翻滚后在光滑表面上的平面掉落失效高度数据的图；图11为示出了在180号粒度的氧化铝砂纸表面上的平面掉落失效高度数据的图；图12为示出了在180号粒度的氧化铝砂纸表面上的30度角掉落失效高度数据的图；图13是包含本文公开的任意强化基材的示例性电子装置的平面图；以及图14是图13的示例性电子装置的透视图。具体实施方式在描述多个示例性实施方式之前，应理解，本公开不限于以下公开中列出的构造或方法步骤的细节。本文提供的公开能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施这些实施方式。本公开的实施方式提供了一种装置显示器屏幕保护件，其包括第一强化玻璃基材，对所述第一强化玻璃基材调整尺寸并进行构造以覆盖电子装置的显示器屏幕，所述电子装置例如手持式装置或手持式电子装置。本文所述的一个或多个实施方式涉及电子装置的壳体的一部分。在一个实施方式中，壳体可包括外部元件，所述外部元件可以为强化玻璃基材，该强化玻璃基材具有如本文进一步所述的中心张力值和努氏耐划痕值。强化玻璃基材可相对于电子装置中的壳体的其他部分进行固定。电子装置可以是便携式的，在一些情况下，可以是手持式的。根据一个或多个实施方式，“手持式装置”是指具有显示器屏幕的便携式电子装置。所述手持式装置的非限制性实例包括手机、阅读装置、音乐装置、观看装置和导航装置。所述装置的非限制性实例为和GPS导航系统。在一个或多个实施方式中，本文所述的屏幕保护件和强化玻璃基材还可用于覆盖其他电子装置的显示器，所述其他电子装置包括但不限于形状因素相对较大的电子装置(例如便携式电脑、平板电脑、显示器、监视器、电视机等)。本文使用的基材可以是基于玻璃的基材，例如无定形基材或玻璃陶瓷基材。根据一个或多个实施方式，无定形基材可选自钠钙玻璃、碱金属硅铝酸盐玻璃、含碱金属硼硅酸盐玻璃和碱金属铝硼硅酸盐玻璃。在一个或多个实施方式中，所述基材为玻璃，并且所述玻璃可以是经过强化的，例如热强化的回火玻璃或化学强化玻璃。在一个或多个实施方式中，强化玻璃基材具有压缩应力(CS)层，其中CS在化学强化玻璃中从化学强化玻璃的表面延伸到压缩应力层深度(DOL)，所述压缩应力层深度在0.5微米至50微米深的范围内。在一个或多个实施方式中，玻璃基材是化学强化玻璃基材，例如康宁玻璃。在强化玻璃基材中，存在应力分布，其中在玻璃的表面上具有压缩应力(CS)，且在玻璃的中心中具有张力(中心张力，或CT)。根据一个或多个实施方式，屏幕保护件可以是经过热强化、化学强化或热强化与化学强化的组合。如本文中所使用的，“热强化(thermallystrengthened)”是指对基材进行热处理以改进基材的强度，并且“热强化”包括回火基材和加热强化(heat-strengthened)基材，例如回火玻璃和加热强化玻璃。回火玻璃涉及加速的冷却过程，这在玻璃中造成了较高的表面压缩和/或边缘压缩。影响表面压缩程度的因素包括空气淬火温度、体积以及形成至少10,000磅/平方英寸(psi)的表面压缩的其他变量。回火玻璃通常比退火玻璃或未经处理的玻璃坚固四至五倍。加热强化玻璃通过比回火玻璃低的示差冷却来生成，这导致在表面处具有较低的压缩强度，并且加热强化玻璃的强度大致是退火玻璃或未经处理的玻璃的强度的两倍。在化学强化的玻璃基材中，在比玻璃网络可发生显著松弛的温度低的温度下，用较大的离子替换较小的离子在玻璃表面上产生了离子分布，这导致形成了应力分布。进入的离子的更大体积在玻璃的表面上产生了压缩应力(CS)，且在玻璃的中心中产生了张力(中心张力，或者CT)。压缩应力通过以下近似关系(等式1)与中心张力相关：其中，厚度是强化玻璃基材的总厚度，并且DOL是交换的深度。交换的深度可描述为强化玻璃或玻璃陶瓷基材内的深度(即从玻璃基材的表面到玻璃或玻璃陶瓷基材的内部区域的距离)，在该深度处离子交换工艺促进了离子交换的发生。除非另外说明，否则中心张力CT和压缩应力CS在本文中用兆帕(MPa)表示，而厚度和层深度DOL用毫米或微米(micron,micrometer)表示。应理解，CT取决于三个参数——CS、DOL和厚度。例如，为了将CT值保持在如30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置显示器屏幕保护件，其包括第一强化基材，对所述第一强化基材的尺寸进行调整以覆盖电子装置的显示器屏幕，所述第一强化基材具有在大于0MPa且小于20MPa范围内的中心张力(CT)值以及努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 US 62/257,449;2016.04.08 US 62/319,884;1.一种装置显示器屏幕保护件，其包括第一强化基材，对所述第一强化基材的尺寸进行调整以覆盖电子装置的显示器屏幕，所述第一强化基材具有在大于0MPa且小于20MPa范围内的中心张力(CT)值以及努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面。2.如权利要求1所述的装置显示器屏幕保护件，其中第一强化基材为经过强化的玻璃基材，其选自下组：化学强化玻璃基材、热强化玻璃基材以及化学强化和热强化玻璃基材。3.如权利要求2所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第一强化玻璃基材为包含化学强化玻璃基材的售后市场型屏幕保护件，所述化学强化玻璃基材的厚度在0.025至0.7mm的范围内，压缩应力值在500MPa至900MPa的范围内并且层深度值在2μm至12μm的范围内。4.如权利要求2或3所述的装置显示器屏幕保护件，其还包括粘附于第一强化玻璃基材的第二玻璃基材。5.如权利要求4所述的装置显示器屏幕保护件，其中，努氏横向裂纹划痕阈值为至少3N的表面是外表面，并且第一强化玻璃基材具有与第二玻璃基材接触的内表面，第一强化玻璃基材的外表面与内表面限定了在0.025mm至0.7mm范围内的厚度(t)。6.如权利要求4或5所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第二玻璃基材和第一强化玻璃基材利用粘合剂粘附在一起。7.如权利要求6所述的装置显示器屏幕保护件，其中，所述装置显示器屏幕保护件为层压件，并且粘合剂选自下组：聚乙烯醇缩丁醛、乙烯乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、离聚物、硅酮、丙烯酸类、热塑性聚氨酯及其组合。8.如前述任一项权利要求所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第一强化基材具有厚度(t)、在300MPa至900MPa范围内的压缩应力(CS)值和在2μm至20μm范围内的层深度(DOL)值。9.如权利要求8所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第一强化基材的CS/CT比值大于或等于20、大于或等于25、大于或等于30、大于或等于35、大于或等于40、大于或等于45、大于或等于50、大于或等于55、大于或等于60、大于或等于65、大于或等于70、大于或等于75、大于或等于80、大于或等于85、或者大于或等于90，并且DOL小于或等于10微米。10.如权利要求8所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第一强化基材的t/DOL的比值以及CS/CT的比值均大于或等于20、大于或等于25、大于或等于30、大于或等于35、大于或等于40、大于或等于45、大于或等于50、大于或等于55、大于或等于60、大于或等于65、大于或等于70、大于或等于75、大于或等于80、大于或等于85、或者大于或等于90。11.如前述任一项权利要求所述的装置显示器屏幕保护件，其还包括耐划痕膜、减反射膜、防眩光膜、防窥屏、抗微生物添加剂、疏油涂层、疏水涂层、能量吸收层和聚合物牺牲层中的一种或多种。12.如前述任一项权利要求所述的装置显示器屏幕保护件，其中，第一强化基材包括可离子交换玻璃，其对由磨损、划痕...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·艾敏，J·M·雅各布斯，J·D·佩桑斯基，K·B·赖曼，A·苏布拉马尼亚姆，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US