技术领域
[0001] 本发明涉及玻璃制备技术领域，具体地涉及一种可折叠玻璃的制备方法和可折叠玻璃。
相关背景技术
[0002] 随着万物互联互通、显示无处不在、人工智能时代的来临，玻璃的应用越来越广泛，对玻璃的可折叠性能要求也越来越高。但在生产和应用过程中，现有的超薄玻璃虽然具有一定的折叠、弯折、卷曲性能，但是因为太薄，导致其抗冲击、耐挤压、耐划伤等特性较差，容易造成破损；而较厚玻璃虽然有抗冲击、耐挤压、耐划伤等诸多刚性特征，又无法实现折叠，即现有的玻璃制备方法难以制备出既具备折叠性能，同时有具备一定强度的玻璃产品。
具体实施方式
[0041] 以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
[0042] 本发明的实施例中提供一种可折叠玻璃的制备方法，如图1所示，该制备方法包括如下步骤：
[0043] 步骤S101：对玻璃基材进行局部加热处理，以获得局部加热处理的玻璃1。
[0044] 具体地，本实施例中玻璃基材的厚度范围为0.05mm～1.0mm，进一步地，将玻璃基材的厚度范围优选为0.2mm～0.7mm，该厚度范围既有利于保证玻璃1的强度，也能避免在后续加工过程后导致较大的厚薄差距，也不会使得玻璃1太厚重而影响使用性能。
[0045] 在本发明的一个实施例中，步骤S101：对玻璃基材进行局部加热处理包括：
[0046] 采用加热装置2对玻璃基材进行局部加热处理，其中，加热装置2呈长条状且加热装置2的一侧形成有供热量散出的长条孔。
[0047] 具体地，如图2所示，加热装置2的数量优选为两个，上述两个加热装置2分别放置在玻璃基材的上表面和下表面，用于分别对玻璃基材的上表面和下表面加热；加热装置2的横截面呈等腰梯形状，上述等腰梯形的顶边短于底边且朝向玻璃基材，长条孔也设置在顶边所在一侧侧壁上，加热装置2的内部设有热源，热源发出的热辐射穿过线性的长条孔散发到玻璃基材上，以对玻璃基材加热，该种结构设置使得散发到玻璃基材上的热辐射更加集中，更便于对玻璃基材进行局部加热。进一步地，本实施例中热源为电热源，通过控制电热源的功率可以调节对玻璃基材加热的温度。
[0048] 本发明的一个实施例中，对玻璃基材进行加热的位置为玻璃基材预设宽度范围内的中间位置处，局部加热时，玻璃基材上表面和下表面的两个加热装置2同时开启，直到被加热位置处的玻璃基材达到软化点温度并呈现粘弹状态，以使玻璃基材具备拉制的条件，其中，软化点温度范围为800℃‑1200℃，优选为850℃‑1100℃。
[0049] 步骤S102：对局部加热处理的玻璃1进行拉制处理，以获得拉制处理后的玻璃1。
[0050] 具体地，本实施例中采用第一夹持装置和第二夹持装置对玻璃1进行拉制处理，第一夹持装置和第二夹持装置分别夹持住玻璃基材未被加热的两端(即玻璃基材局部加热位置处的两侧)并施加拉力，使得玻璃基材局部加热后软化的部分被拉长、拉薄。
[0051] 拉制处理后的玻璃1包括内凹部101和位于内凹部101两侧的平整部102，在本发明的一个实施例中，内凹部101的最薄位置处的厚度为20μm‑70μm；优选地，内凹部101的最薄位置处的厚度为25μm‑60μm；进一步优选地，内凹部101的最薄位置处的厚度为30μm‑50μm，该厚度范围设置既能避免该位置处太薄而导致不能满足强度需求，又能使得该处在后续处理后具备较好的折叠性能。
[0052] 在拉制处理时，综合考虑玻璃基材的厚度、目标位置处的拉引厚度、玻璃基材的黏度等因素，对加热装置2的加热温度梯度、以及第一夹持装置、第二夹持装置的拉引力、拉引速度进行调控，能使得内凹部101的最薄位置处到平整部102之间的厚度均匀变化，形成平滑过渡；此外，可以通过对加热装置2的加热温度进行控制来使得内凹部101实现火抛光的效果，以优化拉制处理后的玻璃1的表面质量，减少玻璃可折叠部分(即内凹部101所在位置处)的微裂纹数量，进一步提升可折叠性能。
[0053] 在本发明的另一个实施例中，如图3所示，在局部加热处理时，通过控制玻璃基材上表面、下表面的加热装置2的加热温度不一致(如处于玻璃基材上表面的加热装置2的温度高于处于玻璃基材上表面的加热装置2的温度)，在表面张力、重力的共同作用下，可实现玻璃1的偏侧拉制，以制备出特殊形态的产品；此外，该种设置还有利于解决制备完成后的可折叠玻璃在与其它部件贴合时(如制备出具有凹面的可折叠玻璃，将该凹面与显示屏全贴合时)存在的孔隙问题，在后续的填平处理中控制填充物的用量，进一步提升玻璃1的折叠、显示效果。
[0054] 在本发明的一个实施例中，对拉制处理后的玻璃1进行冷却退火处理，以使得玻璃基材局部加热处理后产生的热应力减少或消除，其中，退火处理时退火点的温度范围为590℃‑650℃；优选地，退火处理时退火点的温度范围为600‑640℃；进一步优选地，退火处理时退火点的温度范围为605‑630℃，该温度范围能进一步提升退火处理的效果。
[0055] 在本发明的一个实施例中，对冷却退火处理后的玻璃1进行裁切处理，具体地，可采用刀轮、激光和/或CNC等手段对冷却退火处理后的玻璃1的边缘进行加工，或采用研磨轮、物理化学抛光等对冷却退火处理后的玻璃1的边部微裂纹进行消除处理，以使得玻璃1的边缘具有光亮的表面，有利于增强玻璃1边缘的强度。
[0056] 步骤S103：对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1。
[0057] 在本发明的一个实施例中，步骤S103：对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1又包括步骤201‑步骤202，其中：
[0058] 在本发明的一个实施例中，如图4所示，对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1包括：
[0059] 步骤201：对平整部102进行第一化学强化处理，以获得第一化学强化处理后的玻璃1。
[0060] 具体地，在对平整部102进行第一化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除玻璃表面的污垢，使得玻璃表面保持干净的状态，也避免玻璃表面的污垢影响第一化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第一化学强化处理采用溶液为380℃‑450℃的熔融硝酸钾溶液3，第一化学强化处理的时长为1h‑6h，在第一化学强化的过程中，熔融硝酸钾溶液3的温度保持不变，有利于进一步保证第一化学强化的效果；在第一化学强化完成以后，熔融硝酸钾溶液3中钾离子和平整部102中的钠离子进行离子交换的深度为100μm‑150μm(在本发明的另一些实施例中，即使缩短第一化学强化处理的时间，熔融硝酸钾溶液3中钾离子对平整部102中的钠离子进行离子交换的深度也可至少达25μm)。在第一化学强化处理完成后，平整部102的表面张力得到增强，也提升了该部分的弯折性能。
[0061] 进一步地，在熔融硝酸钾溶液3中添加一定量的添加剂可以优化离子交换速度，并延长熔融硝酸钾溶液3的使用寿命。
[0062] 如图5所示，步骤202：对第一化学强化处理后的玻璃1进行第二化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1。
[0063] 具体地，在对第一化学强化处理后的玻璃1(即整块玻璃)进行第二化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除第一化学强化处理后的玻璃表面形成的固化层，也避免影响第二化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第二化学强化处理采用溶液为400℃‑450℃的熔融硝酸钾溶液3，第二化学强化处理的时长为5min‑30min(由于内凹部101的厚度较薄，因此第二化学强化处理的时长只需上述范围即能达到强化的效果，即步骤202主要是对内凹部101进行化学强化)，在第二化学强化的过程中，熔融硝酸钾溶液3的温度保持不变，有利于进一步保证第二化学强化的效果；在第二化学强化完成以后，熔融硝酸钾溶液3中钾离子和玻璃1中的钠离子进行离子交换的深度为8μm‑12μm(在本发明的另一些实施例中，即使缩短第二化学强化处理的时间，熔融硝酸钾溶液
3中钾离子对平整部102中的钠离子进行离子交换的深度也可至少达5μm)。在第二化学强化处理完成后，整个玻璃1的表面张力得到进一步增强，也进一步提升了弯折性能。
[0064] 在本发明的一个实施例中，在第一化学强化处理、第一化学强化处理的过程中，通过控制时长和温度，可以保证熔融硝酸钾溶液3中钾离子对玻璃1中的钠离子进行离子交换的深度不超过内凹部101的最薄位置处厚度的三分之一。
[0065] 在本发明的一个实施例中，玻璃基材中含有锂离子，拉制处理后的玻璃1包括内凹部101和位于内凹部101两侧的平整部102，对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1包括步骤203‑步骤206，其中：
[0066] 步骤203：对平整部102进行第一化学强化处理，以获得第一化学强化处理后的玻璃1。
[0067] 含有锂离子的玻璃基材(如锂铝硅玻璃)具有更好的柔韧性，选用该种玻璃基材来实施本发明中的制备方法，可以在保证玻璃强度的同时制造出弯曲性能更好的可折叠玻璃。同理，在对玻璃1的平整部102进行第一化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除玻璃表面的污垢，使得玻璃表面保持干净的状态，也避免玻璃表面的污垢影响第一化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第一化学强化处理采用溶液为温度范围在390℃‑450℃的第一混合溶液，第一化学强化处理的时长为3h‑4h，其中，第一混合溶液包括第一硝酸钾溶液和第一硝酸钠溶液，具体地，第一硝酸钾溶液是指浓度范围为35％‑55％的硝酸钾溶液，第一硝酸钠溶液是指浓度范围为45％‑65％的硝酸钠溶液；在第一化学强化过程中，主要进行第一混合溶液中的钠离子和平整部102的锂离子交换，第一混合溶液中的钾离子和平整部102的钠离子交换较少。
[0068] 步骤204：对第一化学强化处理后的玻璃1的平整部102进行第二化学强化处理，以获得第二化学强化处理后的玻璃1。
[0069] 具体地，在对第一化学强化处理后的玻璃1进行第二化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除第一化学强化处理后的玻璃表面形成的固化层，也避免影响第二化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第二化学强化处理采用溶液为第二混合溶液，第二化学强化处理的时长为1h‑2h，其中，第二混合溶液包括第二硝酸钾溶液和第二硝酸钠溶液，第二硝酸钾溶液是指浓度范围为90％‑100％的硝酸钾溶液，第二硝酸钠溶液是指浓度范围为0％‑10％的硝酸钠溶液；在第二化学强化过程中，主要进行第二混合溶液中的钾离子和平整部102的钠离子交换，第二混合溶液中的钠离子和平整部102的锂离子交换较少。
[0070] 步骤205：对第二化学强化处理后的玻璃1进行第三化学强化处理，以获得第三化学强化处理后的玻璃1。
[0071] 具体地，在对第二化学强化处理后的玻璃1进行第三化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除第二化学强化处理后的玻璃表面形成的固化层，也避免影响第三化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第三化学强化处理采用溶液为第一混合溶液，第三化学强化处理的时长为10min‑30min(由于内凹部101的厚度较薄，因此第三化学强化处理的时长只需上述范围即能达到强化的效果，即步骤205主要是对内凹部101进行化学强化)，在第三化学强化过程中，主要进行第一混合溶液中的钠离子和玻璃1(即整块玻璃)中的锂离子交换，第一混合溶液中的钾离子和玻璃1(即整块玻璃)中的钠离子交换较少。
[0072] 步骤206：对第三化学强化处理后的玻璃1进行第四化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1。
[0073] 具体地，在对第三化学强化处理后的玻璃1进行第四化学强化前，先采用去离子水对玻璃1的表面进行清洗，清洗次数为3次‑5次，以去除第三化学强化处理后的玻璃表面形成的固化层，也避免影响第四化学强化的效果；在本发明的一个实施例中，第四化学强化处理采用溶液为第二混合溶液，第四化学强化处理的时长为5min‑15min(由于内凹部101的厚度较薄，因此第四化学强化处理的时长只需上述范围即能达到强化的效果，即步骤206主要是对内凹部101进行化学强化)，在第四化学强化过程中，主要进行第二混合溶液中的钾离子和玻璃1(即整块玻璃)中的钠离子交换，第二混合溶液中的钠离子和玻璃1(即整块玻璃)中的锂离子交换较少。
[0074] 在本发明的一个实施例中，步骤S103：对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1又包括步骤201‑步骤202，其中：
[0075] 步骤201：在对拉制处理后的玻璃1进行化学强化处理前，对拉制处理后的玻璃1进行预弯折处理；
[0076] 步骤202：对预弯折处理后的玻璃1进行化学强化处理，以获得化学强化处理后的玻璃1。
[0077] 具体地，在化学强化处理前，通过对玻璃1进行预弯折处理(在本发明的一个实施例中，可采用夹具施力来对玻璃1进行预弯折处理)来满足特定方向弯折的需求，可以进一步增强玻璃1的可折叠性能，如预弯折处理时，使玻璃1的横向两端产生的夹角为0°‑120°；优选地，使玻璃1的横向两端产生的夹角为30°‑90°；进一步优选地，使玻璃1的横向两端产生的夹角为40°‑60°，该角度范围既能避免玻璃1在预弯折过程中受到的弯折力度过大而产生碎裂，也利于在后续的化学强化过程中进一步提升化学强化的效果(即在预弯折后玻璃1离子间的间隙会扩张，在化学强化时，扩张后的间隙更便于半径较大的离子进行交换)。进一步地，预弯折处理后，在化学强化处理过程中，玻璃1会在不均衡离子交换的作用下，形成自然的弯折，自然弯折的方向和预弯折的方向一致，但是角度会发生变化(如预弯折处理后，玻璃1横向两端产生的夹角为40°，而在化学强化处理后，玻璃1的横向两端产生的夹角变为60°)，因此，在制备曲面状的玻璃1时可以充分利用玻璃1形成的预弯折来进一步优化玻璃1的可折叠性能。
[0078] 步骤S104：对化学强化处理后的玻璃1进行填平处理，以获得可折叠玻璃。
[0079] 具体地，由于拉制处理后，玻璃1形成有内凹部101，使得整个玻璃1的表面不平整，因此为了保证玻璃表面的平整性，需要对玻璃1的内凹部101进行填平处理，填平处理时采用的填充物为与玻璃折射率相近的透明柔性材料，如CPI(Colorless Polyimide，无色聚酰亚胺)、PET(Poly‑Ethylene Terephthalate，聚乙烯对苯二甲酸酯)、PETG(ethylene terephthalateco‑1，4‑cylclohexylenedimethylene terephthalate)、OCA(Optically Clear Adhesive)、IDPE(高压聚乙烯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethyl methacrylate)等，填充物的折射率范围为1.35‑1.65；优选地，填充物的折射率范围为1.48‑1.53；或者，选用几种渐变折射率膜层的复合材料作为填充物，既不影响玻璃1的显示性能，又能保证玻璃1的平整性。
[0080] 在本发明的一个实施例中，可折叠玻璃制备完成后还进行了性能测试(如强度测试、折叠测试等)，性能测试合格以后才进行应用。
[0081] 本发明另一个实施例提供一种可折叠玻璃，该可折叠玻璃由上述实施例的可折叠玻璃的制备方法制备得到。
[0082] 本发明提供一种可折叠玻璃的制备方法和可折叠玻璃，通过对玻璃基材依次进行局部加热处理、拉制处理、化学强化处理和填平处理，可制备得到可折叠玻璃，该种方法与化学减薄法相比，大大提高了可折叠玻璃的生产效率和产品品质，降低了生产成本，提高了经济效益，实现了节能环保、绿色生产和低碳生产，制备出的可折叠玻璃兼具刚性和柔性，能发挥出更大的应用价值。
[0083] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
[0084] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0085] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
