用于制造离子交换强化的3D玻璃覆盖的补偿模具制造技术

提供了对作为离子交换强化结果的三维玻璃覆盖所展现出来的弯曲进行补偿的方法。方法包括使用计算机实现的模拟来预测/估算3D玻璃覆盖作为离子交换强化结果的相对于目标三维形状的变化。模拟包括通过3D玻璃覆盖的边缘的离子交换的影响。在一个实施方式中，预测/估算变化的倒转用于生产补偿(校正)模具，其产生了这样的刚模制部件，其当经受离子交换强化时，具有的形状相比于未补偿(校正)模具的情况下更接近目标形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请交叉参考 本申请根据35U.S.C. § 119,要求2013年5月7日提交的美国临时申请系列第 61/820, 318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。
本专利技术涉及用于电子器件，例如移动电子器件或者手持式电子器件的三维玻璃覆 盖（3D玻璃覆盖）。更具体地，本专利技术涉及已经经过离子交换强化（Ι0Χ强化）的三维玻璃 覆盖以及用于制造此类玻璃覆盖的模具。
技术介绍
图1显示用于3D玻璃覆盖（本领域也称作"3D覆盖玻璃"）的代表性、非限制性 形状，其可用于电子器件，例如电话、电视机、平板或者监视器等。如该附图所示，3D玻璃覆 盖100包括：（i)平面中心部分101，（ii)周界部分102,以及（iii)周界边缘103。 平面中心部分101是平坦或者近似平坦的，S卩，其曲率半径至少为300毫米。周界 部分102从平面中心部分101的平面延伸出来，从而为玻璃覆盖提供与二维形状相对的整 体三维形状。虽然如图1所示，周界部分102完全包围了中心部分101，但是在一些实施方式 中，周界部分可以仅仅围绕在一部分的中心部分延伸，例如对于具有矩形形状的玻璃覆盖， 玻璃覆盖的少于全部四个侧面可以包括周界部分，例如两侧可以具有周界部分而另两侧可 以是平坦或者基本平坦的。类似地，为了是三维的，对于碟或托盘形式的玻璃覆盖，仅仅其 一部分的平坦或近似平坦中心部分需要转变为从平坦或近似平坦中心部分的平面延伸出 来的周界部分。 显而易见的是，3D玻璃覆盖的形状可以取决于3D玻璃覆盖所使用的装置的设计 者的希望而发生宽泛地变化。因此，3D玻璃覆盖可以具有各种整体形状，并且可包括各种尺 寸和形状的中心部分和周界部分，并且可以在中心部分和周界部分之间采用各种构造的过 渡。共同转让的2013年2月22日提交的题为"CoverGlassArticle(覆盖玻璃制品）" 的美国专利申请第13/774, 238号（其作为美国专利申请公开第2013/0323444号公布）为 3D玻璃覆盖提供了各种代表性尺寸，并且还描述了覆盖的典型应用，其全文通过引用结合 入本文。本文所揭示的模制技术可用于这些类型的3D玻璃覆盖以及现在已知或者后续开 发的其他类型的3D玻璃覆盖。周界边缘103的横向尺度（厚度）对应于制造玻璃覆盖的玻璃的厚度，其通常小 于1毫米，例如小于或等于〇. 8毫米。由于该小的厚度，因此在本专利技术之前，相信在预测作 为离子交换（Ι0Χ)强化结果的3D玻璃覆盖的整体形状时，可以忽略在边缘处的应力变化。 具体来说，对于面积计算，典型玻璃覆盖的周界边缘占部件的总面积小于约2%。因此，通过 边缘的离子交换的数量仅仅是离子交换总数的一小部分，从而使得假定相对于离子交换的 总数，这些几乎不计的离子对部件的结构特性几乎没有影响是合理的。 事实上，根据本专利技术，令人惊讶的发现，在边缘处的离子交换不仅对于整体形状具 有明显影响，并且其影响在许多情况下大于部件的余下部分上的离子交换的影响。因此，虽 然相对于移动通过部件的余下部分的表面的离子总数而言，仅有少数离子移动通过边缘， 但是这些边缘横向离子对于3D玻璃覆盖作为IOX强化的结果所呈现出来的形状变化是关 键的。对于商业价值而言，这发现使得3D玻璃覆盖的制造商能够有效且高效地符合这些覆 盖的消费者的容差要求。具体来说，如下文所述，这使得3D玻璃覆盖的制造商能够生产用 于制造这些覆盖的模具，其精确地补偿了覆盖在IOX强化后所呈现出来的形状变化。因而 该技术对于设计者为3D玻璃覆盖创造美观设计以及覆盖的制造商精确地生产设计者所预 想的形状是有价值的贡献。
技术实现思路
根据第一个方面，揭示了制造玻璃覆盖（100)的方法，所述玻璃覆盖（100)具有目 标三维形状，其包括：平面中心部分（101)和周界部分（102)，所述周界部分具有如下性质： (i)是至少一部分的平面中心部分（101)的边界，以及（ii)从平面中心部分（101)的平面 延伸出来，从而使得玻璃覆盖（100)是三维的，所述周界部分（102)具有周界边缘（103)，所 述方法包括： (I)提供用于形成玻璃覆盖（100)的模具（200)，所述模具（200)具有模制表面 (208); (II)采用步骤⑴的模具（200)生产玻璃覆盖（100);以及 (III)对步骤（II)中生产的玻璃覆盖（100)进行离子交换强化； 其中，步骤（I)的模具（200)的模制表面（208)的形状是至少部分基于计算机实 现的模拟，其预测/估算了作为步骤（III)的离子交换强化的结果，相对于目标三维形状的 变化，所述计算机实现的模拟包括通过周界边缘（103)的离子交换的影响。 任选地，可以对玻璃覆盖进行退火以减轻步骤（II)和（III)之间的残留热应力。 根据第二个方面，揭示了用于对离子交换强化之后的三维玻璃覆盖（100)的形状 变化进行预测/估算的计算机实现的方法，所述玻璃覆盖（100)包括平面中心部分（101) 和周界部分（102)，所述周界部分具有如下性质：（i)是至少一部分的平面中心部分（101) 的边界，以及（ii)从平面中心部分（101)的平面延伸出来，从而使得玻璃覆盖（100)是三 维的，所述周界部分（102)具有周界边缘（103)，所述方法包括：在周界边缘（103)处采用 允许离子渗透通过边缘的边界条件，从而建立离子交换通过周界边缘（103)对于玻璃覆盖 (100)形状影响的模拟。 在如上所述方法的实施方式中，将离子扩散作为热扩散处理，周界边缘处的边界 条件允许热流通过边缘。 在对本专利技术的各方面的上述概述中使用的附图标记只是为能方便读者，并未意在 限制本专利技术的范围，也不应被理解为是对本专利技术范围的限制。更一般地，应理解前面的一般 性描述和以下的详细描述都只是对本专利技术的示例，用来提供理解本专利技术的性质和特性的总 体评述或框架。 在以下的详细描述中提出了本专利技术另外的特征和优点，对于本领域的技术人员而 言，由所述内容或通过按照本文所示例实施本专利技术而了解，其中的部分特性和优点将是显 而易见的。包括的附图提供了对本专利技术的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说 明书的一部分。应理解，在本说明书和附图中揭示的本专利技术的各种特征可以以任意和所有 的组合使用。【附图说明】 图1是代表性3D玻璃覆盖的透视图。 图2所示是用于生产3D玻璃覆盖的代表性模具的示意性横截面图。 图3显示示例性碟形部件的横截面切片。部件的边缘用箭头表示。 图4显示图3的部件的弯曲形状的横截面切片。该附图中X轴和y轴的数字是任 意的。 图5所示是原始轴对称形状（实线）和弯曲轴对称形状（虚线）的示意图。 图6所示是能够获得的用于离子扩散的分析解决方案的几何形貌示意图。 图7所示是图3和4中所示的几何形貌的有限元分析结果的示意图。实线显示进 行呙子交换之前的玻璃。 图8所示是图3和4中所示的几何形貌的有限元分析结果的示意图。实线显示进 行呙子交换之前的玻璃。 图9所示是图3和4中所示的几何形貌的有限元分析结果的示意图。具体来说， 该附图放大了覆盖的边缘，以显示仅仅覆盖的该部分经过离子交换。实线显示进行离子交 换之前的玻璃。 图10是表明各种几何变量的碟形部件的示意性横本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造玻璃覆盖的方法，所述玻璃覆盖具有目标三维形状，所述玻璃覆盖包括：平面中心部分和周界部分，所述周界部分具有如下性质：(i)是至少一部分的所述平面中心部分的边界，以及(ii)从所述平面中心部分的平面延伸出来，从而使得所述玻璃覆盖是三维的，所述周界部分具有周界边缘，所述方法包括：(I)提供用于形成所述玻璃覆盖的模具，所述模具具有模制表面；(II)采用步骤(I)的所述模具生产所述玻璃覆盖；以及(III)对步骤(II)中生产的所述玻璃覆盖进行离子交换强化；其中，步骤(I)的所述模具的模制表面的形状是至少部分基于计算机实现的模拟，其预测/估算了作为步骤(III)的所述离子交换强化结果的相对于所述目标三维形状的变化，所述计算机实现的模拟包括透过所述周界边缘的离子交换的影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·Z·阿迈德，K·R·盖洛，J·艾默曼，J·R·里奇，J·R·小萨尔策，L·乌克兰采克，
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