用于加强便携式电子设备的玻璃盖的技术制造技术

本发明专利技术公开了用于加强便携式电子设备的玻璃盖的技术，公开了用于提高电子设备的薄玻璃盖的强度的装置、系统与方法。在一种实施方式中，通过在一系列阶段中的化学强化，玻璃构件可以具有提高的强度。这些阶段可以例如具有其中较大离子交换到玻璃盖中的第一离子交换阶段和其中一些较大离子从玻璃盖中交换出来的第二离子交换阶段。可选地，在一种实施方式中，玻璃盖可以通过形成具有预定几何形状的边缘来提高其强度。有利地，玻璃盖可以不仅薄而且足够坚固，以限制对损坏的敏感性。在一种实施方式中，玻璃构件可以涉及用作电子设备外壳的玻璃盖。玻璃盖可以在例如液晶显示器(LCD)显示器的显示器之上设置或者与之集成。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年9月30日、申请号为201080051738.0、专利技术名称为“用于加强便携式电子设备的玻璃盖的技术”的专利技术专利申请的分案申请。对相关申请的交叉引用本申请要求2009年9月30日提交的题为“TechniquesforStrengtheningGlassCoversforPortableElectronicDevices”的美国临时专利申请No.61/247,493的优先权，该申请通过引用合并于此。本申请涉及2010年3月2日提交的题为“TechniquesforStrengtheningGlassCoversforPortableElectronicDevices”的国际申请No.PCT/US2010/025979，该申请通过引用整体合并于此。
技术介绍
传统上，小形状因子的设备，例如手持式电子设备，具有包括各种层的显示布置。该各种层通常至少包括显示技术层，并且可以还包括设置在显示技术层之上的覆盖窗和/或感测布置。作为示例，显示技术层可以包括或者涉及包括液晶模块(LCM)的液晶显示器(LCD)。LCM通常包括中间夹着液晶层的上玻璃板和下玻璃板。感测布置可以是诸如用于创建触摸屏之类的触摸感测布置。例如，电容性感测触摸屏可以包括关于一片玻璃(或者塑料)散布的基本透明的感测点或节点。此外，覆盖窗一般设计成层堆叠的外保护挡板。用于小形状因子设备的覆盖窗，或者说玻璃盖，可以由塑料或玻璃制成。塑料耐用，但容易被刮伤。玻璃耐刮，但易碎。大体上，玻璃越厚，则其越坚固。但不幸的是，玻璃盖通常较薄，并且可能是设备结构中较弱的部件，尤其是在其边缘处更是如此。例如，当便携式电子设备受到不当方式的应力时，玻璃盖会易受损坏。化学强化已经被用来加强玻璃。尽管这样通常工作良好，但对于提供加强玻璃盖的方式仍存在持续的需求。
技术实现思路
本专利技术总体上涉及提高玻璃的强度。具有更高强度的玻璃可以是薄的，但仍足够坚固，以适于在诸如便携式电子设备之类的电子设备中使用。本专利技术的实施方式可以涉及用于提高电子设备的薄玻璃盖的强度的装置、系统和方法。在一种实施方式中，玻璃盖可以通过一系列阶段中的化学强化来加强。所述阶段可以例如具有其中较大离子交换到玻璃盖中的第一离子交换阶段和其中较大离子中的一些从玻璃盖交换出来的第二离子交换阶段。可选地，在一种实施方式中，玻璃盖可以通过使其边缘形成为具有预定几何形状来提高其强度。有利地，玻璃盖可以不仅是薄的，而且足够坚固，以限制损伤敏感性。在一个示例中，玻璃构件可以是电子设备的外表面。玻璃构件可以例如对应于帮助形成电子设备的显示区域的一部分的玻璃盖(例如，位于显示器前面，作为单独的部分或者与显示器集成)。另选地或者附加地，玻璃构件可以形成外壳的一部分。例如，它可以形成显示区域之外的外表面。用于提高薄玻璃强度的装置、系统和方法尤其适于组装在例如手持式电子设备(例如，移动电话、媒体播放器、个人数字助理、遥控器等)的小形状因子电子设备中的玻璃盖或显示器(例如，LCD显示器)。所述装置、系统和方法还可以用于其它较大形状因子电子设备(例如，便携式计算机、平板计算机、显示器、监视器、电视机等)的玻璃盖或显示器。在这些各种实施方式中，玻璃可以是薄的，例如小于5mm或者更特别地在0.5与3mm之间。在特别薄的实施方式中，玻璃的厚度可以在0.3与1mm之间。本专利技术可以以多种方式实施，包括作为方法、系统、设备或装置来实施。下面论述本专利技术的若干实施方式。作为制造用于消费者电子产品的暴露表面的盖的方法，本专利技术的一种实施方式可以例如至少包括获得用于消费者电子产品的暴露表面的玻璃盖，然后使用一系列离子交换阶段来化学强化该玻璃盖。作为制造用于消费者电子产品的暴露表面的玻璃盖的方法，本专利技术的一种实施方式可以例如包括以下步骤：获得玻璃板；把该玻璃板单分成多个玻璃盖，每个玻璃盖的尺寸被调节以适于设置在消费者电子产品的暴露表面上；以及通过(i)把玻璃盖置于第一加热溶液中持续第一时段以允许所述第一加热溶液的至少一种成分扩散到玻璃盖中和(ii)在从所述第一加热溶液移除玻璃盖之后把玻璃盖置于第二加热溶液中持续第二时段，来化学强化所述玻璃盖。作为消费者电子产品，本专利技术的一种实施方式可以例如至少包括：具有正面、背面和侧面的外壳；至少部分地设置在所述外壳的内部的电部件，所述电部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器设置在外壳的正面或与之邻近；以及设置在外壳的正面或者之上使得其设置在显示器之上的盖玻璃，所述盖玻璃通过使用一系列离子交换阶段的化学强化而被加强。本专利技术的其它方面和优点将从下面结合附图进行的详细描述变得显而易见，附图以示例方式示出本专利技术的原理。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本专利技术将易于理解，附图中相似的附图标记指示相似的结构元件，且附图中：图1A是根据一种实施方式的玻璃构件的透视图。图1B是根据一种实施方式的电子设备的简化图。图2是根据一种实施方式的玻璃盖处理的流程图。图3A-3E是根据各种实施方式的、用于电子设备外壳的玻璃盖的横截面图。图4A是根据另一种实施方式的、用于电子设备外壳的玻璃盖的横截面图。图4B是根据参考实施方式的、用于电子设备外壳的玻璃盖的横截面图。图5A是根据一种实施方式处理的、用于所操纵的电子设备外壳的玻璃盖的横截面图。图5B是根据另一种实施方式处理的、用于所操纵的电子设备外壳的玻璃盖的横截面图。图6A和6B是根据一种实施方式的电子设备的图示。图7A和7B是根据另一种实施方式的电子设备的图示。图8是根据一种实施方式的流程图，示出了化学强化玻璃(例如玻璃盖)的方法。图9A是根据一种实施方式进行了化学处理的玻璃盖的横截面图。图9B是根据一种实施方式进行了化学处理的玻璃盖的横截面图，如图所示，包括其中植入了钾离子的化学处理部分。图10A是根据一种实施方式的、包括把玻璃盖浸没在离子浴中的化学处理过程的图示。图10B是根据一种实施方式的、包括把玻璃盖浸没在钠浴中的化学处理过程的图示。图11是根据一种实施方式、在玻璃表面处应力减小的示例性曲线图的图示。图12A-12D示出在边缘附近玻璃构件的压应力分布的示例图。图13示出具有不同边缘轮廓的玻璃构件的抗弯强度的示例图。具体实施方式本专利技术总体上涉及提高玻璃的强度。具有更高强度的玻璃可以是薄的，但仍足够坚固，以适于在诸如便携式电子设备之类的电子设备中使用。下面的详细描述仅是示范性的，无意以任何方式成为限制。对于受益于本公开内容的本领域技术人员而言，其它实施方式是容易想到的。现在将详细参考附图所示的实现方式。贯穿附图和下面的详细描述，相同的附图标记通常用于指示相同或相似的部件。将意识到，附图一般没有按比例绘制，附图的至少一些特征被夸大以易于示出。为了清楚，并非这里描述的实现方式的全部常规特征都得以显示和说明。当然，将认识到，在任何这样的实际实现方式的开发中，必须作出许多特定于实现方式的决定以实现开发者的特定目的，例如顺应于应用和商业相关的约束，这些特定目的因不同的实现方式和不同的开发者而变化。此外将认识到，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开内容的本领域普通技术人员来说，这仍是常规的工程任务。本专利技术涉及提高用于电子设备的薄玻璃盖的强度的装置、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消费者电子产品，包括：外壳，具有正面、背面和侧面；电部件，至少部分地设置在所述外壳的内部，所述电部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器设置在所述外壳的正面处或者与之相邻；以及盖玻璃，设置在所述外壳的正面处或者之上，使得它设置在所述显示器之上，所述盖玻璃通过使盖玻璃的边缘对应于预定边缘几何形状并且通过化学处理所述盖玻璃的边缘而被加强，其中所述盖玻璃的边缘处的强度降低低于所述盖玻璃的非边缘部分处的强度不大于10％。

【技术特征摘要】
2009.09.30 US 61/247,4931.一种消费者电子产品，包括：外壳，具有正面、背面和侧面；电部件，至少部分地设置在所述外壳的内部，所述电部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器设置在所述外壳的正面处或者与之相邻；以及盖玻璃，设置在所述外壳的正面处或者之上，使得它设置在所述显示器之上，所述盖玻璃通过使盖玻璃的边缘对应于预定边缘几何形状并且通过化学处理所述盖玻璃的边缘而被加强，其中所述盖玻璃的边缘处的强度降低低于所述盖玻璃的非边缘部分处的强度不大于10％。2.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述预定边缘几何形状具有应用到所述盖玻璃的边缘的拐角的厚度的至少20％的预定边缘半径。3.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述预定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。4.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述预定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。5.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移动电话、便携式媒体播放器、笔记本计算机或者平板计算机。6.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式电子设备；并且其中所述消费者电子产品在所述盖玻璃的边缘处不包括盖玻璃的边界条或边框。7.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中从所述盖玻璃的化学强化得到的压缩层的深度为至少10微米。8.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述盖玻璃完全跨越所述外壳的正面延伸。9.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在所述一个或多个边缘处不包括盖玻璃的边界条或边框。10.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述盖玻璃板为铝硅酸盐玻璃。11.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述显示器为触敏显示器。12.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。13.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中所述盖玻璃跨越所述外壳的正面延伸，从所述侧面之一延伸到所述侧面中的另一面以使得所述盖玻璃被提供在所述侧面上。14.如权利要求1所述的消费者电子产品，其中在所述盖玻璃的边缘的化学处理之后，所述盖玻璃具有跨所述盖玻璃的表面，包括边缘，的基本上均匀的强度。15.一种适...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·普雷斯特，S·P·扎德斯基，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US