基于玻璃的制品和装置制造方法及图纸

本申请涉及基于玻璃的制品和装置。基于玻璃的制品，其包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，它们限定等于或小于约3毫米的厚度(t)；以及沿着所述厚度延伸的应力分布，其中，在从约0t高至0.3t和超过0.7t的厚度范围之间的所有点处的应力分布包括如下切线，其斜率的绝对值大于约0.1MPa/微米，其中，所述应力分布包括最大CS、DOC和最大CT，其中，最大CT与最大CS的绝对值之比为约0.01至约0.2，以及其中，所述DOC大于或等于约0.1t，以及其中，所述基于玻璃的制品包括约大于0J/m2至小于20J/m2的存储拉伸能，以及大于或等于约70GPa的杨氏模量。

Glass based products and devices

This application involves glass based products and devices. Glass based products, including the first surface and the second surface relative to the first surface, are limited to or less than 3 millimeter thickness (T); and the stress distribution extending along the thickness, among them, the stress distribution at all points ranging from about 0t to 0.3T and over the thickness range of more than 0.7T is as follows The absolute value of the slope is greater than about 0.1MPa/ microns, in which the stress distribution includes the maximum CS, DOC and the maximum CT, in which the ratio of the absolute value of the maximum CT to the maximum CS is about 0.01 to about 0.2, and in which the DOC is greater than or equal to about 0.1t, and the glass based products include about more than 0J/m2 to about 0J/m2. Storage tensile energy less than 20J/m2 and Young's modulus greater than or equal to 70GPa.

【技术实现步骤摘要】
基于玻璃的制品和装置相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求对2016年6月25日提交的美国临时申请序列号第62/366338和2016年4月8日提交的美国临时申请序列号第62/320077享有权益和优先权，这些临时申请的的内容是本申请的依托并且全文通过参考结合于本文中。
本申请涉及基于玻璃的制品和装置。
技术介绍
本技术涉及基于玻璃的制品，其展现出包括改善的耐破裂性在内的改善的耐损坏性。基于玻璃的制品经常经历会将大瑕疵引入这些制品表面内的严重的冲击。这些瑕疵可从表面延伸至不超过约200微米(μm)处。通常，使用经过热钢化(thermaltempered)的玻璃来防止因这些瑕疵被引入玻璃内而导致的不合格，因为经过热钢化的玻璃经常展现出大的压缩应力(CS)层(例如玻璃总厚度的约21％)，所述压缩应力层能够防止瑕疵进一步蔓延入玻璃内，进而防止不合格。由热钢化而产生的应力分布的一个例子示于图1。图1中，经过热处理的玻璃制品100包含第一表面101、厚度t1和表面CS110。经过热处理的玻璃制品100的CS沿第一表面101至压缩深度(DOC)130减小，如本文所定义，在所述压缩深度130处，应力从压缩应力转变为拉伸应力，并且达到最大中心张力(CT)120。目前，热钢化限于厚的基于玻璃的制品(即，厚度t1约为3毫米或更厚的基于玻璃的制品)，因为，为了实现热强化和所需的残余应力，必须在这些制品的芯体与表面之间形成足够的热梯度。这些厚的制品在许多应用中是不希望的或没有实用性，所述应用如显示器(例如消费电子产品，包括手机、平板电脑、计算机、导航系统等)、建筑物(例如窗户、淋浴面板、台面等)、运输工具(例如汽车、火车、飞行器、航海器等)、家用电器或任何需要具有优异的耐破裂性同时薄且重量轻的制品的应用。虽然化学强化不会以相同的方式受限于基于玻璃的制品的厚度，但已知的经过化学强化的基于玻璃的制品未能展现出经过热钢化的基于玻璃的制品的应力分布。由化学强化(例如通过离子交换法)而产生的应力分布的一个例子示于图2。图2中，经过化学强化的基于玻璃的制品200包含第一表面201、厚度t2和表面CS210。基于玻璃的制品200的CS沿第一表面201至DOC230减小，如本文所定义，在所述DOC230处，应力从压缩应力转变为拉伸应力，并且达到最大CT220。如图2所示，该应力分布展现出基本上平坦的CT区域或沿着CT区域的至少一部分该CT区域具有恒定或接近恒定的拉伸应力。相比于图1中所示的最大中心数值，已知的经过化学强化的基于玻璃的制品经常展现出更低的最大CT值。因此，需要薄的基于玻璃的制品，它展现出改善的耐破裂性玻璃基。
技术实现思路
本技术的一个方面涉及一种基于玻璃的制品，其包含：第一表面和与第一表面相对的第二表面，两者限定约3毫米或更小的厚度(t)；和沿着所述厚度延伸的应力分布，在从约0·t至最高0.3·t的厚度范围和大于0.7·t的厚度范围之间的应力分布的所有点均具有这样的切线，即其斜率的绝对值大于约0.1MPa/μm，所述应力分布包含最大CS、DOC和最大CT，最大CT与最大CS的绝对值之比在约0.01-0.2的范围内，其中DOC为约0.1·t或更大，该基于玻璃的制品包含大于约0J/m2至小于20J/m2的储存拉伸能和约70GPa或更大的杨氏模量。在一种或多种实施方式中，所述基于玻璃的制品包含沿着整个厚度连续变化的金属氧化物的非零浓度。在一些示例中，金属氧化物的非零浓度沿着小于10微米的厚度区段连续变化。在一个或多个实施方式中，CT区域包括非零且沿着约0·t～约0.3·t范围内的厚度而变化的金属氧化物。在本文基于玻璃的制品的一种或多种实施方式中，最大CT大于或等于71.5/√(t)(MPa)，其中“71.5”单位为MPa·(mm)^^0.5，“t”单位为毫米(mm)。在一种或多种实施方式中，本文所述基于玻璃的制品可展现大于最大CT的表面压缩应力(CS)。本文所述基于玻璃的制品的一种或多种实施方式可包含约300MPa或更大的表面CS。在一些示例中，当基于玻璃的制品具有约2mm或更小的厚度时表现该表面CS。在一种或多种实施方式中，所述基于玻璃的制品表现出约200MPa或更大的表面CS以及约0.4·t或更深的化学层深度的组合。在一种或多种实施方式中，基于玻璃的制品包含CS，该CS从第一表面延伸至DOC，且DOC约为0.1·t或更深。在一些示例中，最大CT与表面CS的绝对值之比为约0.1-约0.8。在一种或多种实施方式中，本文所述基于玻璃的制品可在约380nm～约780nm的波长范围内具有约88％或更大的透射率。在一些示例中，本文所述基于玻璃的制品在CIE光源F02下可具有以下CIELAB色彩空间坐标：L*值约为88或更大、a*值在约-3～约+3的范围内、b*值在约-6～约+6的范围内。在一种或多种实施方式中，本文基于玻璃的制品可包含小于约100千泊(kP)的液相线粘度。在一种或多种实施方式中，本文基于玻璃的制品展现约0.65MPa·m1/2或更大的破裂韧性。在一种或多种实施方式中，本文所述的基于玻璃的制品展现出恰当的破裂特性。例如，在一种或多种实施方式中，当基于玻璃的制品因单一事件而破裂时(即，诸如坠落或用工具发生一次冲击这样的单一冲击)，该基于玻璃的制品破裂成至少2块碎片/英寸2(碎片/平方英寸)，其中，所使用的样品尺寸为5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)见方(利用Z.Tang等人在“用于测量经过强化的玻璃的易碎性和碎片化的自动化设备”(AutomatedApparatusforMeasuringtheFrangibilityandFragmentationofStrengthenedGlass)，《实验机械》(ExperimentalMechanics)(2014)54:903-912中所描述的“易碎性测试”进行测量)。碎片的数量除以被测样品的面积(单位：平方英寸)。在一些实施方式中，当基于玻璃的制品破裂时，该基于玻璃的制品破裂成至少1块碎片/英寸2至多至40块碎片/英寸2(碎片/平方英寸)，其中，所使用的样品尺寸为5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)见方。在一些实施方式中，，提供了装置，其包含：具有正面、背面和侧面的壳体；至少部分位于所述壳体内的电组件；位于或毗邻所述壳体正面的显示器；设置在所述显示器上的覆盖基材，其中，所述覆盖基材包含本文实施方式所述的基于玻璃的制品。在以下的详细描述中给出了本技术的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性，用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本技术的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本技术的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。附图说明图1是已知的经过热钢化的玻璃制品厚度方向截面图；图2是已知的经过化学强化的玻璃制品厚度方向截面图；图3是本技术一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于玻璃的制品，包含：第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，它们限定等于或小于约3毫米的厚度(t)；以及沿着所述厚度延伸的应力分布，其中，在从约0t高至0.3t和超过0.7t的厚度范围之间的所有点处的应力分布包括如下切线，其斜率的绝对值大于约0.1MPa/微米，其中，所述应力分布包括最大CS、DOC和最大CT，其中，最大CT与最大CS的绝对值之比为约0.01至约0.2，以及其中，所述DOC大于或等于约0.1t，以及其中，所述基于玻璃的制品包括约大于0J/m2至小于20J/m2的存储拉伸能，以及大于或等于约70GPa的杨氏模量。

【技术特征摘要】
2016.04.08 US 62/320,077;2016.07.25 US 62/366,3381.一种基于玻璃的制品，包含：第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，它们限定等于或小于约3毫米的厚度(t)；以及沿着所述厚度延伸的应力分布，其中，在从约0t高至0.3t和超过0.7t的厚度范围之间的所有点处的应力分布包括如下切线，其斜率的绝对值大于约0.1MPa/微米，其中，所述应力分布包括最大CS、DOC和最大CT，其中，最大CT与最大CS的绝对值之比为约0.01至约0.2，以及其中，所述DOC大于或等于约0.1t，以及其中，所述基于玻璃的制品包括约大于0J/m2至小于20J/m2的存储拉伸能，以及大于或等于约70GPa的杨氏模量。2.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其还包括沿着整个厚度连续变化的金属氧化物的非零浓度。3.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其还包括沿着小于约10微米的厚度区段连续变化的金属氧化物的非零浓度。4.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其中，最大CS包括大于或等于约300MPa。5.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其还包括大于或等于约0.4t的化学层深度。6.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其还包含CT区域，其中所述CT区域包括金属氧化物浓度梯度。7.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其中，t包括小于或等于约3毫米。8.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其中，最大CT大于或等于71.5/√(t)。9.如权利要求1所述的基于玻璃的制品，其还包含下述中任意一种或多种：...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·德内卡，S·戈麦斯，胡广立，C·M·史密斯，唐中帜，S·A·蒂切，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US