低模量可离子交换玻璃制造技术

经离子交换的碱性铝硅酸盐玻璃制品具有14或更高的峰值压缩应力值与杨氏模量值之比。玻璃制品可以包括Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥18摩尔％，式中，RO摩尔％＝MgO摩尔％+CaO摩尔％，并且玻璃制品可以基本不含ZnO、SrO、BaO、B2O3、P2O5、Li2O和K2O。玻璃制品可以具有850MPa至1400MPa的峰值压缩应力值。玻璃制品适用于各种高强度应用，包括在使用过程中经受明显弯曲应力的覆盖玻璃应用，例如用于柔性显示器的覆盖玻璃。覆盖玻璃。覆盖玻璃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低模量可离子交换玻璃
[0001]本申请要求2019年12月13日提交的美国临时申请62/947817以及2020年2月12日提交的NL 2024883的优先权。


[0002]本公开内容涉及可离子交换玻璃组合物。具体来说，本文所述实施方式涉及用于各种行业(例如，消费者电子件、运输、建筑、国防、医药和包装)的可离子交换玻璃组合物。甚至更具体来说，本公开内容涉及用于覆盖玻璃应用(例如，用于柔性显示器的覆盖玻璃)的玻璃组合物。

技术介绍

[0003]许多消费者产品(例如，智能手机、平板、便携式播放器、个人电脑和照相机)整合了覆盖玻璃，所述覆盖玻璃可以起到显示器覆盖物作用并且可能整合了触摸功能。通常来说，由于用户使得这些装置掉落到硬表面上，这会导致覆盖玻璃的破坏，并且可能对装置的使用造成负面影响，例如触摸功能可能受损。
[0004]薄的挠性可离子交换玻璃对于用于消费者电子应用的可折叠或者柔性显示器可能是有利的。通过涉及在玻璃表面上诱发压缩应力的离子交换工艺可以使得玻璃对于挠性失效更具有抗性。采用离子交换工艺引入的压缩应力起到了俘获会导致玻璃失效的瑕疵等作用。
[0005]因此，存在对于可离子交换玻璃组合物的持续需求，所述可离子交换玻璃组合物具有对于用于各种应用(包括覆盖玻璃应用)而言所需的机械性质。

技术实现思路

[0006]本公开内容涉及具有用于各种应用(例如，用于电子装置的覆盖玻璃应用)的合适强度和挠性的可离子交换玻璃组合物。本文公开的玻璃组合物具有大于或等于18摩尔％的(Al2O3摩尔％+RO摩尔％)数值。玻璃组合物设计成使得峰值压缩应力值与杨氏模量值之比最大化。高比值(例如，14或更大的比值)使得玻璃组合物在弯曲事件过程中能够抵抗住失效。此外，通过离子交换工艺赋予玻璃组合物的强度为玻璃组合物提供了抵抗使用过程中的碎裂所需的机械性质。
[0007]本申请的第1个方面(1)涉及经离子交换的碱性铝硅酸盐玻璃制品，该玻璃制品包含：SiO2，13.5摩尔％或更多的Al2O3，1摩尔％至5摩尔％MgO，CaO，Na2O，其中：Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥18摩尔％，RO摩尔％＝MgO摩尔％+CaO摩尔％，以及玻璃制品基本不含ZnO、SrO、BaO、B2O3、P2O5、Li2O和K2O。玻璃制品还具有在离子交换之前以GPa为单位测量的杨氏模量值和从玻璃制品的表面延伸到压缩深度的压缩应力层，所述压缩应力层具有以MPa为单位测量的峰值压缩应力值，其中，峰值压缩应力值与杨氏模量值之比是14或更大。
[0008]在第2个方面(2)中，提供了根据第1个方面(1)的玻璃制品，并且Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。
[0009]在第3个方面(3)中，提供了根据第1个方面(1)或第2个方面(2)的玻璃制品，并且(Na2O摩尔％+RO摩尔％
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Al2O3摩尔％)≥0摩尔％。
[0010]在第4个方面(4)中，提供了根据方面(1)至(3)中任一项的玻璃制品，并且7摩尔％≥(Na2O摩尔％+RO摩尔％
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Al2O3摩尔％)≥0摩尔％。
[0011]在第5个方面(5)中，提供了根据方面(1)至(4)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品具有50kP至500kP的液相线粘度范围，这是在离子交换之前测量的。
[0012]在第6个方面(6)中，提供了根据方面(1)至(5)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品包含0.5摩尔％至2摩尔％CaO，以及Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。
[0013]在第7个方面(7)中，提供了根据方面(1)至(6)中任一项的玻璃制品，并且峰值压缩应力值与杨氏模量值之比是大于或等于15且小于或等于18。
[0014]在第8个方面(8)中，提供了根据方面(1)至(7)中任一项的玻璃制品，并且杨氏模量值的范围是70MPa至80MPa。
[0015]在第9个方面(9)中，提供了根据方面(1)至(8)中任一项的玻璃制品，并且峰值压缩应力的范围是850MPa至1400MPa。
[0016]在第10个方面(10)中，提供了根据方面(1)至(9)中任一项的玻璃制品，并且压缩深度的范围是5微米至40微米。
[0017]在第11个方面(11)中，提供了根据方面(1)至(9)中任一项的玻璃制品，并且压缩深度的范围是5微米至20微米。
[0018]在第12个方面(12)中，提供了根据方面(1)至(11)中任一项的玻璃制品，并且压缩深度的范围是玻璃制品的厚度的5％至20％。
[0019]在第13个方面(13)中，提供了根据方面(1)至(12)中任一项的玻璃制品，并且峰值压缩应力的范围是1100MPa至1350MPa，以及压缩深度的范围是5微米至20微米。
[0020]在第14个方面(14)中，提供了根据方面(1)至(13)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品包含：59摩尔％至66摩尔％SiO2，13.5摩尔％至20摩尔％Al2O3，0.5摩尔％至2摩尔％CaO，以及15摩尔％至18摩尔％Na2O。
[0021]在第15个方面(15)中，提供了根据方面(1)至(13)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品包含：60摩尔％至65摩尔％SiO2，16摩尔％至18摩尔％Al2O3，2摩尔％至4摩尔％MgO，0.5摩尔％至2摩尔％CaO，以及15摩尔％至18摩尔％Na2O。
[0022]在第16个方面(16)中，提供了根据第15个方面(15)的玻璃制品，并且Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。
[0023]在第17个方面(17)中，提供了根据方面(1)至(13)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品包含16摩尔％或更多的Al2O3。
[0024]在第18个方面(18)中，提供了根据方面(1)至(17)中任一项的玻璃制品，并且23摩尔％≥Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥18摩尔％。
[0025]在第19个方面(19)中，提供了根据方面(1)至(18)中任一项的玻璃制品，并且(MgO摩尔％/(MgO摩尔％+CaO摩尔％))≥0.5。
[0026]在第20个方面(20)中，提供了根据方面(1)至(18)中任一项的玻璃制品，并且(MgO摩尔％/(MgO摩尔％+CaO摩尔％))≥0.55。
[0027]在第21个方面(21)中，提供了根据方面(1)至(20)中任一项的玻璃制品，并且玻璃
制品的厚度是4毫米或更薄。
[0028]在第22个方面(22)中，提供了根据方面(1)至(20)中任一项的玻璃制品，并且玻璃制品的厚度范围是15微米至200微米。
[0029]本申请的第23个方面(23)涉及电子装置，其包括电子显示器以及布置在电子显示器上方的根据方面(1)至(22)中任一项的玻璃制品。
[0030]在第24个方面(24)中，提供了根据第23个方面(23)的电子装置，并且电子装置包括：包含前表面、背表面和侧表面的外壳；以及至少部分位于外壳内的电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经离子交换的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：61摩尔％或更高的SiO2；13.5摩尔％或更高的A12O3；1摩尔％至5摩尔％MgO；CaO；Na2O，其中，Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥18摩尔％，其中，RO摩尔％＝MgO摩尔％+CaO摩尔％，其中，玻璃制品基本不含ZnO、SrO、BaO、B2O3、P2O5、Li2O和K2O；在离子交换之前测量的单位为GPa的杨氏模量值；以及从玻璃制品的表面延伸到压缩深度的压缩应力层，所述压缩应力层包括测量的单位为MPa的峰值压缩应力值，其中，峰值压缩应力值与杨氏模量值之比是14或更高。2.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。3.如权利要求1或2所述的玻璃制品，其中，(Na2O摩尔％+RO摩尔％
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Al2O3摩尔％)≥0摩尔％。4.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，7摩尔％≥(Na2O摩尔％+RO摩尔％
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Al2O3摩尔％)≥0摩尔％。5.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包含大于或等于62摩尔％SiO2。6.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包含少于17摩尔％Al2O3。7.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，玻璃制品包括50kP至500kP的液相线粘度，这是在离子交换之前测量的。8.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，玻璃制品包含0.5摩尔％至2摩尔％CaO，以及其中，Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。9.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，峰值压缩应力值与杨氏模量值之比是大于或等于15且小于或等于18。10.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，杨氏模量值的范围是70MPa至80MPa。11.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，峰值压缩应力的范围是850MPa至1400MPa。12.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，压缩深度的范围是5微米至40微米。13.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，压缩深度的范围是5微米至20微米。14.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，压缩深度的范围是玻璃制品的厚度的5％至20％。15.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，峰值压缩应力的范围是1100MPa至1350MPa，以及压缩深度的范围是5微米至20微米。16.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包括：61摩尔％至66摩尔％SiO2；13.5摩尔％至20摩尔％Al2O3；0.5摩尔％至2摩尔％CaO；以及15摩尔％至18摩尔％Na2O。
17.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包括：61摩尔％至65摩尔％SiO2；或者大于61摩尔％至65摩尔％SiO2；16摩尔％至18摩尔％Al2O3；2摩尔％至4摩尔％MgO；0.5摩尔％至2摩尔％CaO；以及15摩尔％至18摩尔％Na2O。18.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥20摩尔％。19.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包含16摩尔％或更多的Al2O3。20.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，23摩尔％≥Al2O3摩尔％+RO摩尔％≥18摩尔％。21.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，(MgO摩尔％/(MgO摩尔％+CaO摩尔％))≥0.5。22.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其中，(MgO摩尔％/(MgO摩尔％+CaO摩尔％))≥0.55。23.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包括4毫米或更小的厚度。24.如任意前述权利要求所述的玻璃制品，其包括15微米至200微米的厚度范围。25.一种电子装置，其包括：电子显示器；以及布置在电子显示器上方的如任意前述权利要求1
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24所述的玻璃制品。26.如权利要求25所述的电子装置，其还包括：包含前表面、背表面和侧表面的外壳；至少部分位于外壳内的电子组件，所述电子组件包含控制器、存储器和所述电子显示器，所述电子显示器布置在外壳的前表面处或者与外壳的前表面相邻，其中，玻璃制品形成至少一部分的外壳。27.一种经离子交换的玻璃制品，其包括：61摩尔％至66摩尔％SiO2；或者大于61摩尔％至66摩尔％SiO2；13.5摩尔％至20摩尔％Al2O3；1摩尔％至5摩尔％MgO；0.5摩尔％至2摩尔％CaO；15摩尔％至18摩尔％Na2O；在对玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：