TW202337855A - 具有高ct及cs能力的可離子交換含鋯玻璃 - Google Patents
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Abstract
提供一種玻璃,包含:大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%的SiO
2;大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%的Al
2O
3;大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%的B
2O
3;大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的MgO;大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%的CaO;大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%的ZnO;大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%的Li
2O;大於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的Na
2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的K
2O;大於0.1莫耳%至少於或等於1.5莫耳%的ZrO
2;以及大於或等於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的Y
2O
3。亦提供相關製品及方法。
Description
本申請案主張於2021年11月29日提出申請之美國臨時申請案第63/283648號之優先權權益,本案係依據其內容,且其內容藉由引用整體併入本文。
本說明書通常係關於適合作為電子裝置的覆蓋玻璃的玻璃組成物。更具體而言,本說明書係針對可以形成為用於電子裝置的覆蓋玻璃的可離子交換玻璃。
可攜式裝置(例如,智慧型電話、平板電腦、可攜式媒體播放器、個人電腦、及照相機)的移動特性讓這些裝置特別容易意外掉落於硬表面(例如,地面)上。這些裝置通常包括覆蓋玻璃,而可能在碰撞硬表面之後損傷。在許多這些裝置中,覆蓋玻璃係作為顯示外罩,並且可以結合觸控功能,而在覆蓋玻璃損傷時,裝置的使用受到負面影響。
當相關聯的可攜式裝置掉落於硬表面上時,覆蓋玻璃存在二種主要的破損模式。模式中之一者係為撓曲破損,這是由於當裝置受到與硬表面衝擊的動態負載時的玻璃的折曲而造成。另一模式係為尖銳接觸破損,這是由於玻璃表面的損傷而造成。玻璃與粗糙硬表面(例如,瀝青、花崗岩等)的衝擊可能導致玻璃表面中的尖銳壓痕。這些壓痕成為玻璃表面中的破損位置,而可能產生及傳播裂紋。
藉由離子交換技術可以使玻璃更耐彎曲破損,離子交換技術係涉及在玻璃表面中引起壓縮應力。然而,離子交換玻璃仍然容易受到動態尖銳接觸的影響,這是由於尖銳接觸所引起的玻璃中的局部壓痕而造成的高應力集中。
玻璃製造商及手持裝置製造商持續努力改善手持裝置對於尖銳接觸破損的抵抗力。解決方案的範圍係為從覆蓋玻璃到邊框上的塗佈,以防止當裝置掉落在堅硬表面上時,覆蓋玻璃直接撞擊到堅硬表面。然而,由於美學與功能要求的限制,很難完全防止覆蓋玻璃撞擊到堅硬表面。
可攜式裝置亦期望為儘可能薄。因此,除了強度之外,亦期望在可攜式裝置中作為覆蓋玻璃的玻璃儘可能薄。因此,除了增加覆蓋玻璃的強度之外,亦期望玻璃具有允許藉由能夠製造薄玻璃基底製品(例如,薄玻璃片材或基板)的處理而形成的機械特性。
因此,需要一種可以強化的玻璃(例如,藉由離子交換),並具有允許成為薄玻璃基底製品的機械性質。
根據態樣(1),一種玻璃包含:
大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%的SiO
2;
大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%的B
2O
3;
大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的MgO;
大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%的ZnO;
大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%的Li
2O;
大於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的Na
2O;
大於或等於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的K
2O;
大於0.1莫耳%至少於或等於1.5莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(2),態樣(1)包含大於0.2莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的ZrO
2。
根據態樣(3),態樣(1)至(2)中之任一者包含大於0.3莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO
2。
根據態樣(4),態樣(1)至(3)中之任一者包含大於或等於51.0莫耳%至少於或等於60.0莫耳%的SiO
2。
根據態樣(5),態樣(1)至(4)中之任一者包含大於或等於17.5莫耳%至少於或等於19.0莫耳%的Al
2O
3。
根據態樣(6),態樣(1)至(5)中之任一者包含大於或等於3.5莫耳%至少於或等於9.0莫耳%的B
2O
3。
根據態樣(7),態樣(1)至(6)中之任一者包含大於或等於0.08莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO。
根據態樣(8),態樣(1)至(7)中之任一者包含大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.5莫耳%的CaO。
根據態樣(9),態樣(1)至(8)中之任一者包含大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO。
根據態樣(10),態樣(1)至(9)中之任一者包含大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li
2O。
根據態樣(11),態樣(1)至(10)中之任一者包含大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na
2O。
根據態樣(12),態樣(1)至(11)中之任一者包含大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的K
2O。
根據態樣(13),態樣(1)至(12)中之任一者包含大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(14),態樣(1)至(13)中之任一者包含:
大於或等於51.9莫耳%至少於或等於59.1莫耳%的SiO
2;
大於或等於17.5莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於3.8莫耳%至少於或等於8.1莫耳%的B
2O
3;
大於或等於0.05莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO;
大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.1莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO;
大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li
2O;
大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na
2O;
大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K
2O;
大於0.2莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(15),態樣(1)至(14)中之任一者包含:
大於或等於57.0莫耳%至少於或等於59.0莫耳%的SiO
2;
大於或等於18.0莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於3.8莫耳%至少於或等於5.0莫耳%的B
2O
3;
大於或等於1.5莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的MgO;
大於或等於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的ZnO;
大於或等於9.0莫耳%至少於或等於10.0莫耳%的Li
2O;
大於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的Na
2O;
大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K
2O;
大於0.4莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(16),態樣(1)至(15)中之任一者包含大於或等於0.7的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(17),態樣(1)至(16)中之任一者包含大於或等於0.75的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(18),態樣(1)至(17)中之任一者包含大於或等於0.7至少於或等於0.9的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(19),態樣(1)至(18)中之任一者包含少於或等於850℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(20),態樣(1)至(19)中之任一者包含大於或等於750℃至少於或等於850℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(21),態樣(1)至(20)中之任一者包含大於或等於750℃至少於或等於835℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(22),一種製品包含:
一玻璃基底基板,該玻璃基底基板進一步包含:
從該玻璃基底基板的一表面延伸至一壓縮深度的一壓縮應力層;
一中心張力區域;以及
該玻璃基底基板的一中心處的一組成物,包含:
大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%的SiO
2;
大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%的B
2O
3;
大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的MgO;
大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%的ZnO;
大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%的Li
2O;
大於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的Na
2O;
大於或等於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的K
2O;
大於0.1莫耳%至少於或等於1.5莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(23),態樣(22)的玻璃基底基板包含大於0.3莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO
2。
根據態樣(24),態樣(22)至(23)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於51.0莫耳%至少於或等於60.0莫耳%的SiO
2。
根據態樣(25),態樣(22)至(24)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於17.5莫耳%至少於或等於19.0莫耳%的Al
2O
3。
根據態樣(26),態樣(22)至(25)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於3.5莫耳%至少於或等於9.0莫耳%的B
2O
3。
根據態樣(27),態樣(22)至(26)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0.08莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO。
根據態樣(28),態樣(22)至(27)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.5莫耳%的CaO。
根據態樣(29),態樣(22)至(28)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO。
根據態樣(30),態樣(22)至(29)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li
2O。
根據態樣(31),態樣(22)至(30)中之任一者的玻璃基底基板包含大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na
2O。
根據態樣(32),態樣(22)至(31)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的K
2O。
根據態樣(33),態樣(22)至(32)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(34),態樣(22)至(33)中之任一者的玻璃基底基板包含:
大於或等於51.9莫耳%至少於或等於59.1莫耳%的SiO
2;
大於或等於17.5莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於3.8莫耳%至少於或等於8.1莫耳%的B
2O
3;
大於或等於0.05莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO;
大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.1莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO;
大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li
2O;
大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na
2O;
大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K
2O;
大於0.2莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(35),態樣(22)至(34)中之任一者的玻璃基底基板包含:
大於或等於57.0莫耳%至少於或等於59.0莫耳%的SiO
2;
大於或等於18.0莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al
2O
3;
大於或等於3.8莫耳%至少於或等於5.0莫耳%的B
2O
3;
大於或等於1.5莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的MgO;
大於或等於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的CaO;
大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的ZnO;
大於或等於9.0莫耳%至少於或等於10.0莫耳%的Li
2O;
大於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的Na
2O;
大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K
2O;
大於0.4莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO
2;以及
大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的Y
2O
3。
根據態樣(36),態樣(22)至(35)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0.7的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(37),態樣(22)至(36)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0.75的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(38),態樣(22)至(37)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於0.7至少於或等於0.9的斷裂韌性K
1C。
根據態樣(39),態樣(22)至(38)中之任一者的玻璃基底基板包含少於或等於850℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(40),態樣(22)至(39)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於750℃至少於或等於850℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(41),態樣(22)至(40)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於750℃至少於或等於835℃的10
7.6P軟化點。
根據態樣(42),態樣(22)至(41)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於1GPa的CS。
根據態樣(43),態樣(22)至(42)中之任一者的玻璃基底基板包含大於或等於195MPa的CT。
根據態樣(44),態樣(22)至(43)中之任一者的製品係為一種消費性電子產品,包含:
一殼體,具有一前表面、一後表面、及一側表面;
電子部件,至少部分設置於該殼體內,該電子部件至少包括一控制器、一記憶體、及一顯示器,該顯示器係設置於該殼體的該前表面處或與該前表面相鄰;以及
該玻璃基底基板,其中該玻璃基底基板係設置於該顯示器上方。
根據態樣(45),態樣(22)至(44)中之任一者的製品係為玻璃基底基板。
根據態樣(46),態樣(22)至(45)中之任一者的玻璃基底基板是透明的。
根據態樣(47),態樣(22)至(46)中之任一者的玻璃基底基板具有大於或等於0.2mm至少於或等於2.0mm的厚度。
根據態樣(48),一種方法包含以下步驟:
在熔融鹽浴中針對玻璃基底基板進行離子交換,以形成玻璃基底製品,
其中玻璃基底基板包含從玻璃基底製品的表面延伸至壓縮深度的壓縮應力層,玻璃基底基板包含中心張力區域,並且玻璃基底基板包含態樣(1)至(21)中之任一者的玻璃。
根據態樣(49),態樣(48)的熔融鹽浴包含NaNO
3。
根據態樣(50),態樣(48)至(49)中之任一者的熔融鹽浴包含KNO
3。
根據態樣(51),態樣(48)至(50)中之任一者的熔融鹽浴的溫度係大於或等於400℃至少於或等於550℃。
根據態樣(52),態樣(48)至(51)中之任一者的離子交換持續的時間週期係大於或等於0.5小時至少於或等於48小時。
根據態樣(53),態樣(48)至(52)中之任一者的方法進一步包含以下步驟:在第二熔融鹽浴中針對玻璃基底基板進行離子交換。
根據態樣(54),態樣(53)的第二熔融鹽浴包含KNO
3。
現在將詳細參照根據各種實施例的鋰鋁矽酸鹽玻璃。鋰鋁矽酸鹽玻璃具有良好的離子交換性,並且已經使用化學強化方法在鋰鋁矽酸鹽玻璃中取得高強度及高韌性。鋁矽酸鋰玻璃係為具有高度玻璃品質的可高度離子交換的玻璃。將Al
2O
3置換成矽酸鹽玻璃網路係增加離子交換期間的一價陽離子的相互擴散性。藉由在熔融鹽浴(例如,KNO
3或NaNO
3)中的化學強化,可以實現具有高強度、高韌性、及高抗壓痕裂紋性的玻璃。透過化學強化所實現的應力分佈曲線可以具有各種形狀,而增加玻璃基底基板的掉落效能、強度、韌性、及其他屬性。
因此,具有良好物理性質、化學耐久性、及可離子交換性的鋰鋁矽酸鹽玻璃已作為覆蓋玻璃而引起注意。更特定言之,本文提供具有更高的斷裂韌性以及合理原料成本的含鋰的鋁矽酸鹽玻璃。透過不同的離子交換處理,可以實現更大的中心張力(CT)、壓縮深度(DOC)、及高壓縮應力(CS)。然而,在鋁矽酸鹽玻璃中添加鋰可能降低玻璃的熔融點、軟化點、或液相線黏度。
具體而言,提供包含0.1莫耳%至1.5莫耳%的ZrO
2的鋰鋁矽酸鹽玻璃。在先前未引入ZrO
2的組成物空間中使用ZrO
2會產生意想不到的良好性質組合(包括高斷裂韌性、高總壓縮應力(藉由CT所測量)、高表面壓縮應力(CS)、低軟化點、及低液相線),而使本文所揭示的玻璃組成物成為下一代覆蓋玻璃的領先候選者,並且也很容易用於某些方便的製造處理(例如,狹槽拉伸及熔合)。
本文所述的玻璃組成物的實施例中,組成成分(例如,SiO
2、Al
2O
3、Li
2O、與類似者)的濃度除非以其他方式指明,否則是在氧化物的基礎上以莫耳百分比(莫耳%)給定。下面分別討論根據實施例的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物的成分。應理解,一種成分的各種所述範圍中的任一者可以與任一其他成分的各種所述範圍中的任一者單獨組合。本文所使用的數字中的尾數0意欲表示該數字的有效數字。舉例而言,數字「1.0」包括二個有效數字,數字「1.00」包括三個有效數字。
如本文所使用,「玻璃基底」基板係指稱由玻璃或玻璃陶瓷製成的基板。「玻璃基底基板」包括經離子交換的基板,以及未經離子交換的基板。「製品」可以全部或部分由玻璃基底材料製成(例如,包括表面塗佈的玻璃基板,或包括玻璃基板的電子裝置)。
掉落效能是包含在行動電子裝置中的玻璃基底基板的主要屬性。斷裂韌性與深度應力對於改善粗糙表面的掉落效能至關重要。出於這個原因,在達到脆性極限之前最大化可以在玻璃中提供的應力量會增加深度應力及粗糙表面掉落效能。已知斷裂韌度係用於控制脆性極限,而增加斷裂韌度會增加脆性極限。本文所揭示的玻璃組成物具有高斷裂韌性,並且能夠實現高壓縮應力等級,同時保持為不易碎。玻璃組成物的這些特性能夠開發意欲解決特定破損模式的改善的應力分佈曲線。此能力允許本文所述的玻璃組成物所生產的離子交換玻璃基底基板利用不同應力分佈曲線進行客製化,以解決所關注的特定破損模式。
成分
ZrO
2在本文所討論的組成物空間中顯著增加斷裂韌性。然而,ZrO
2亦具有在該組成物空間中的較低溶解度。此較低溶解度會導致在製造期間形成不希望的二次鋯石。可以單獨或組合地利用至少兩種方式來避免此鋯石形成。首先,避免使用可能促進二次鋯石形成的製造裝備(例如,鋯石等壓管)是有幫助的。其次,有限的Y
2O
3可以提高ZrO
2的溶解度。
在本文所述的玻璃組成物中,SiO
2係為最大成分,因此,SiO
2係為玻璃組成物所形成的玻璃網路的主要成分。純SiO
2具有較低的CTE。但是,純SiO
2具有高熔融點。因此,如果玻璃組成物中的SiO
2的濃度太高,則玻璃組成物的可形成性可能降低,因為較高濃度的SiO
2會增加玻璃熔融的難度,而不利地影響玻璃的可形成性。若玻璃組合物中的SiO
2的濃度太低,則玻璃的化學耐久性可能會降低,並且玻璃可能在後形成加工期間容易受到表面損傷。在實施例中,玻璃組成物通常所包含的SiO
2的量係大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%(例如,大於或等於51.9莫耳%至少於或等於59.1莫耳%、大於或等於57.0莫耳%至少於或等於59.0莫耳%;以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
玻璃組成物包括Al
2O
3。類似於SiO
2,Al
2O
3可以作為玻璃網路形成劑。Al
2O
3可能由於玻璃組成物所形成的玻璃熔體中的四面體配位而增加玻璃組成物的黏度,當Al
2O
3的量太高時,會減少玻璃組成物的可形成性。然而,當Al
2O
3的濃度係與玻璃組成物中的SiO
2的濃度及鹼金屬氧化物的濃度達成平衡時,Al
2O
3可以降低玻璃熔體的液相線溫度,而藉此增強液相線黏度並改善玻璃組成物與某些形成處理的相容性。在玻璃組成物中包括Al
2O
3有助於本文所述的高斷裂韌性值。在實施例中,玻璃組成物所包含的Al
2O
3的濃度係大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%(例如,大於或等於17.5莫耳%至少於或等於18.9莫耳%、大於或等於18.0莫耳%至少於或等於18.9莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
本文所述的玻璃組成物包括B
2O
3。包括B
2O
3係增加玻璃的斷裂韌性。更特定言之,玻璃組成物包括三角形配置的硼,這增加玻璃的努氏刮痕閾值及斷裂韌性。若在組成物中包括過多的B
2O
3,則離子交換處理中所賦予的壓縮應力的量可能降低,並且製造期間的自由表面處的揮發性可能增加到不期望的等級。在實施例中,玻璃組成物所包含的B
2O
3的量係大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%(例如,大於或等於3.8莫耳%至少於或等於8.1莫耳%、大於或等於3.8莫耳%至少於或等於5.0莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
本文所述的玻璃組成物可以包括MgO。MgO可以降低玻璃的黏度,而增強玻璃的可形成性及可製造性。在玻璃組成物中包括MgO亦可以改善玻璃組成物的應變點及楊氏模量。然而,若在玻璃組成物中添加過多的MgO,則液相線黏度可能太低,而無法與所期望的形成技術相容。添加過多的MgO亦可能將玻璃組成物的密度及CTE增加到不期望的等級。在玻璃組成物中包括MgO亦有助於實現本文所述的高斷裂韌性值。在實施例中,玻璃組成物所包含的MgO的量係大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%(例如,大於0.05莫耳%至少於或等於4.8莫耳%、大於或等於0.5莫耳%至少於或等於3.5莫耳%、大於或等於1.5莫耳%至少於或等於2.5莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,玻璃組成物基本上不含MgO,或者不含MgO。如本文所使用,術語「基本上不含」係意指成分並未有意地添加為批次材料的成分,然而該成分可能利用非常少量的汙染物形式存在於最終玻璃組成物中(例如,少於0.1莫耳%)。
本文所述的玻璃組成物可以包括CaO。CaO可以降低玻璃的黏度,而可以增強可形成性、應變點、及楊氏模量。然而,若在玻璃組成物中添加過多的CaO,則玻璃組成物的密度及CTE可能會增加到不期望的等級,並且玻璃的離子交換能力可能會受到不期望的阻礙。在玻璃組成物中包括CaO亦有助於實現本文所述的高斷裂韌性值。在實施例中,玻璃組成物所包含的CaO的量係大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%(例如,大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.1莫耳%、大於或等於3莫耳%至少於或等於4莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,玻璃組成物基本上不含CaO,或者不含CaO。
本文所述的玻璃組成物可以包括ZnO。ZnO可以降低玻璃的黏度,而可以增強可形成性、應變點、及楊氏模量。然而,若在玻璃組成物中添加過多的ZnO,則玻璃組成物的密度及CTE可能增加到不受期望的等級。在玻璃組成物中包括ZnO亦有助於實現本文所述的高斷裂韌性值,並提供防止UV所引起的變色的保護。在實施例中,玻璃組成物所包含的ZnO的量係大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%(例如,大於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%、大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%、大於或等於0.2莫耳%至少於或等於0.8莫耳%、大於或等於0.3莫耳%至少於或等於0.7莫耳%、大於或等於0.4莫耳%至少於或等於0.6莫耳%、大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%、大於或等於0莫耳%至少於或等於0.3莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,玻璃組成物基本上不含ZnO,或者不含ZnO。
玻璃組成物包括Li
2O。將Li
2O包括在玻璃組成物中允許更好地控制離子交換處理,以及進一步降低玻璃的軟化點,而藉此增加玻璃的可製造性。玻璃組成物中的Li
2O的存在亦允許形成具有拋物線形狀的應力分佈曲線。玻璃組成物中的Li
2O造成本文所述的高斷裂韌性值。在實施例中,玻璃組成物所包含的Li
2O的量係大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%(例如,大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%至少於或等於10.0莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
本文所述的玻璃組成物包括Na
2O。Na
2O可以用於輔助玻璃組成物的離子交換能力,並改善玻璃組成物的形成性,而藉此改善玻璃組成物的可製造性。然而,若在玻璃組成物中添加過多的Na
2O,則CTE可能太低,而熔融點可能太高。此外,若在玻璃中相對於Li
2O的量包含過多的Na
2O,則玻璃在離子交換時實現較深的壓縮深度的能力可能降低。在實施例中,玻璃組成物所包含的Na
2O的量係大於或等於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%(例如,大於或等於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%、大於或等於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
玻璃組成物可以包括K
2O。在玻璃組成物中包括K
2O會增加玻璃中的鉀擴散率,而能夠以更短的離子交換時間量實現更深的壓縮應力尖峰深度(DOL
SP)。若在組成物中包括過多的K
2O,則在離子交換處理期間賦予的壓縮應力的量可能會降低。在實施例中,玻璃組成物所包含的K
2O的量係大於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%(例如,大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,玻璃組成物基本上不含K
2O,或者不含K
2O。
玻璃組成物可以包括Y
2O
3。在玻璃中包括Y
2O
3會增加ZrO
2的溶解度。ZrO
2具有受限的溶解度,並且ZrO
2對於本文所揭示的組成物是特別期望的,因此增加溶解度是期望的。但是,Y
2O
3是昂貴的。在實施例中,玻璃組成物所包含的Y
2O
3的量係大於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%(例如,大於或等於0.1莫耳%至少於或等於1莫耳%、大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,玻璃組成物基本上不含Y
2O
3,或者不含Y
2O
3。
玻璃組成物可以可選擇地包括一或更多種澄清劑。在實施例中,澄清劑可以包括例如SnO
2。在實施例中,玻璃組成物中所存在的SnO
2的量可以少於或等於0.2莫耳%(例如,大於或等於0莫耳%至少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0莫耳%至少於或等於0.1莫耳%、大於或等於0莫耳%至少於或等於0.05莫耳%、大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.2莫耳%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在一些實施例中,玻璃組成物可以基本上不含或不含SnO
2。在實施例中,玻璃組成物可以基本上不包含砷及銻中之一或二者。在其他實施例中,玻璃組成物可以不包含砷及銻中之一或二者。
本文所述的玻璃組成物可以主要由SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、Li
2O、Na
2O、ZrO
2、以及可選擇的MgO、ZnO、及K
2O所形成。在實施例中,玻璃組成物基本上不含或不含除了本文所指定的量的SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、Li
2O、Na
2O、ZrO
2、以及可選擇的MgO、ZnO、及K
2O以外的成分。在實施例中,玻璃組成物基本上不含或不含除了SiO
2、Al
2O
3、Li
2O、Na
2O、P
2O
5、B
2O
3、TiO
2、及澄清劑之外的成分。
在實施例中,玻璃組成物可以基本上不含Fe
2O
3,或者不含Fe
2O
3。鐵通常存在於用於形成玻璃組成物的原料中,因此即使並未主動添加到玻璃批次材料中,亦可能在本文所述的玻璃組成物中偵測到鐵。
在實施例中,玻璃組成物可以基本上不含或不含Ta
2O
5、HfO
2、La
2O
3、及Y
2O
3中之至少一者。在實施例中,玻璃組成物可以基本上不含或不含Ta
2O
5、HfO
2、及La
2O
3。儘管包括這些成分可能會增加玻璃的斷裂韌性,但是成本及供應限制使得使用這些成分不適合用於商業目的。換句話說,在不包括Ta
2O
5、HfO
2、及La
2O
3的情況下的本文所述的玻璃組成物實現高斷裂韌性值的能力提供成本及可製造性的優勢。
現在將討論如上所述的玻璃組成物的物理性質。
斷裂韌性
根據實施例的玻璃組成物具有高斷裂韌性。不希望受到任何特定理論的束縛,高斷裂韌性可以賦予玻璃組成物改善的掉落效能。本文所述的玻璃組成物的高斷裂韌性增加玻璃的抗損傷性,並允許透過離子交換將更高程度的應力賦予玻璃(其特徵在於中心張力),而不會變得易碎。除非另有說明,本文所使用的斷裂韌性係指稱藉由山形缺口短桿方法來測量的K
IC值。用於測量K
IC值的山形缺口短桿(CNSB)方法係描述於J. Am. Ceram. Soc., 71 [6], C-310-C-313 (1988)中的Reddy, K.P.R.等所著的「Fracture Toughness Measurement of Glass and Ceramic Materials Using Chevron-Notched Specimens」,不同之處在於使用NASA Technical Memorandum 83796, pp. 1-30 (October 1992)中的Bubsey, R.T.等所著的「Closed-Form Expressions for Crack-Mouth Displacement and Stress Intensity Factors for Chevron-Notched Short Bar and Short Rod Specimens Based on Experimental Compliance Measurements」來計算Y*
m。此外,K
IC值係在非強化玻璃樣品上進行測量(例如,在針對玻璃基底基板進行離子交換之前測量K
IC值)。除非另有說明,否則本文所述的K
IC值均以MPa√m表示。
在實施例中,玻璃組成物所呈現的K
IC值係大於或等於0.7MPa√m(例如,大於或等於0.75MPa√m)。在實施例中,玻璃組成物所呈現的K
IC值係大於或等於0.7MPa√m且少於或等於0.9。在實施例中,大於或等於0.77MPa√m、大於或等於0.8MPa√m、或更多。在實施例中,玻璃組成物所呈現的K
IC值係在前述值之間的所有範圍及子範圍內。
液相線黏度
本文所述的玻璃組成物具有與特別適用於形成薄玻璃片材的製造處理相容的液相線黏度。舉例而言,玻璃組成物係與向下拉伸處理(例如,熔合拉伸處理或狹槽拉伸處理)相容。玻璃基底基板的實施例可以描述成可熔融成形(亦即,可以使用熔合拉伸處理而形成)。熔合拉伸處理使用具有用於接受熔化玻璃原料的通道的拉伸缸。通道的堰沿著通道兩側的通道長度在頂部開放。當通道充滿熔融材料時,熔融玻璃溢出堰。由於重力,熔融玻璃沿著拉伸缸的外側表面流下,而作為兩個流動的玻璃膜。拉伸缸的這些外側表面向下及向內延伸,而在拉伸缸下方的邊緣處連接。兩個流動的玻璃膜在此邊緣處連接在一起,以熔合並形成單一流動的玻璃基底基板。玻璃膜的熔合在玻璃基底基板內產生熔合線段,而此熔合線段允許在沒有製造歷史的額外知識的情況下識別熔合形成的玻璃基底基板。熔合拉伸方法的優點在於,由於在通道上流動的兩個玻璃膜熔合在一起,因此所得到的玻璃基底基板的外側表面都不會與設備的任何部分接觸。因此,熔合拉伸玻璃基底基板的表面性質並不受這種接觸的影響。
可以選擇本文所述的玻璃組成物,以具有與熔合拉伸處理相容的液相線黏度。因此,本文所述的玻璃組成物可以與現存形成方法相容,而增加了由玻璃組成物所形成的玻璃基底基板的可製造性。如本文所使用的術語「液相線黏度」係指稱熔融玻璃在液相線溫度下的黏度,其中液相線溫度係指稱隨著熔融玻璃從熔融溫度冷卻時結晶首次出現的溫度,或者是隨著溫度從室溫升高時最後一個結晶熔融的溫度。除非另有說明,否則本案所揭示的液相線黏度值係藉由下列方法決定。首先,根據ASTM C829-81(2015)的標題為「Standard Practice for Measurement of Liquidus Temperature of Glass by the Gradient Furnace Method」測量玻璃的液相線溫度。接下來,根據ASTM C965-96(2012)的標題為「Standard Practice for Measuring Viscosity of Glass Above the Softening Point」測量液相線溫度下的玻璃的黏度。如本文所使用,術語「Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)關係」描述黏度的溫度依賴性,並藉由下列等式表示:
其中ɳ係為黏度。為了決定VFT A、VFT B、及VFT T
o,在給定溫度範圍內測量玻璃組成物的黏度。然後,藉由最小平方擬合將黏度與溫度的原始資料與VFT等式擬合,以取得A、B、及T
o。利用這些值,可以計算在高於軟化點的任何溫度下的黏度點(例如,200P溫度、35000P溫度、及200000P溫度)。除非另有說明,否則在針對玻璃組成物或基板進行任何離子交換處理或任何其他強化處理之前,測量玻璃組成物或基板的液相線黏度及溫度。更特定言之,在將組成物或基板暴露於離子交換溶液之前(例如,在浸入離子交換溶液之前),測量玻璃組成物或基板的液相線黏度及溫度。當經離子交換的基板被描述為具有液相線黏度時,指的是離子交換之前的基板的液相線黏度。離子交換之前的組成物可以藉由查看基板的中心的組成物來決定。
在實施例中,玻璃組成物的液相線黏度可以大於或等於50kP(例如,大於或等於55kP、大於或等於60kP、大於或等於65kP、大於或等於70kP、大於或等於75kP、或更多)。在實施例中,玻璃組成物的液相線黏度可以大於或等於50kP至少於或等於80kP(例如,大於或等於55kP至少於或等於75kP、大於或等於60kP至少於或等於70kP、大於或等於50kP至少於或等於65kP、大於或等於50kP至少於或等於75kP,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。較低液相線黏度係與較高KIC值及改善的離子交換能力相關聯,但是當液相線黏度過低時,玻璃組成物的可製造性會降低。
玻璃及玻璃陶瓷
在一或更多個實施例中,本文所述的玻璃組成物可以形成玻璃基底基板,而呈現非晶微結構,並且可以基本上不包含結晶或微晶。換言之,由本文所述的玻璃組成物形成的玻璃基底基板可以排除玻璃陶瓷材料。
強化玻璃
在實施例中,本文所述的玻璃組成物可以例如藉由離子交換來強化,而製成具有針對應用(例如但不限於顯示外罩)的抗損傷性的玻璃基底基板。參照第1圖,玻璃基底基板係描繪為具有從表面延伸到玻璃基底基板的壓縮深度(DOC)的處於壓縮應力的第一區域(例如,第1圖的第一與第二壓縮層120、122)以及從DOC延伸到玻璃基底基板的中心或內部區域的處於拉伸應力或中心張力(CT)的第二區域(例如,第1圖的中心區域130)。本文所使用的DOC係指稱玻璃基底基板內的應力從壓縮改變成拉伸的深度。在DOC處,應力從正(壓縮)應力跨越到負(拉伸)應力,並因此呈現零應力值。
根據本技術領域中通常使用的慣例,壓縮或壓縮應力係表示為負(<0)應力,而張力或拉伸應力係表示為正(>0)應力。然而,在本說明書中,CS係表示為正的或絕對值(亦即,如本文所述,CS=|CS|)。壓縮應力(CS)在玻璃基底基板的表面處或玻璃基底基板的表面附近具有最大值,而CS根據函數隨著與表面的距離d而變化。再次參照第1圖,第一區段120從第一表面110延伸到深度d
1,而第二區段122從第二表面112延伸到深度d
2。這些區段一起定義玻璃基底基板100的壓縮或CS。壓縮應力(包括表面CS)可以藉由使用商業可取得的儀器(如由Orihara Industrial Co., Ltd(日本)製造的FSM-6000)的表面應力計(FSM)測量。表面應力測量取決於與玻璃的雙折射有關的應力光學係數(SOC)的精確測量。然後,根據標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16所述的程序C(玻璃碟方法)測量SOC,其內容藉由引用整體併入本文。
在實施例中,玻璃基底基板的CS係大於或等於1000MPa至少於或等於1500MPa(例如,大於或等於1100MPa至少於或等於1400MPa、大於或等於1200MPa至少於或等於1300MPa,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
在實施例中,將Na
+及K
+離子交換進入玻璃基底基板,而相較於K
+離子,Na
+離子係擴散進入玻璃基底基板更深的深度。K
+離子的滲透深度(「鉀DOL」)係與DOC不同,因為鉀DOL代表離子交換處理所導致的鉀滲透的深度。對於本文所述的基板而言,鉀DOL通常小於DOC。鉀DOL可以使用表面應力計(例如,由Orihara Industrial Co., Ltd(日本)製造的商業可取得的FSM-6000)來測量(基於應力光學係數(SOC)的精確測量),如上面參照CS測量所述。鉀DOL可以定義壓縮應力尖峰深度(DOL
SP),其中應力分佈曲線從陡峭的尖峰區域過渡到較不陡峭的深區域。深區域係從尖峰的底部延伸到壓縮深度。玻璃基底基板的DOL
SP可以大於或等於3μm至少於或等於10μm(例如,大於或等於4μm至少於或等於9μm、大於或等於5μm至少於或等於8μm、大於或等於6μm至少於或等於7μm,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
二個主表面(第1圖的110、112)的壓縮應力係藉由玻璃基底基板的中心區域(130)所儲存的張力而平衡。可以使用該領域已知的散射光偏光鏡(SCALP)技術來測量最大中心張力(CT)與DOC值。折射近場(RNF)方法或SCALP可以用於決定玻璃基底基板的應力分佈曲線。當使用RNF方法來測量應力分佈曲線時,在RNF方法中使用SCALP所提供的最大CT值。更特定言之,RNF所決定的應力分佈曲線係為力平衡的,並校準成SCALP測量所提供的最大CT值。RNF方法係描述於標題「Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample」的美國專利案8,854,623中,其藉由引用整體併入本文。更特定言之,RNF方法包括將玻璃基底基板放置成與參考方塊相鄰,產生在正交偏振之間以1Hz與50Hz之間的速率切換的偏振切換光束,測量偏振切換光束中的功率量,以及產生偏振切換參考訊號,其中正交偏振中之每一者的測量功率量係在彼此的50%之內。該方法進一步包括將偏振切換光束通過不同深度的玻璃樣品與參考方塊而發射進入玻璃樣品,然後使用中繼光學系統將所發射的偏振切換光束中繼到訊號光電偵測器,其中訊號光電偵測器係產生偏振切換偵測器訊號。該方法亦包括將偵測器訊號除以參考訊號,以形成標準化的偵測器訊號,以及從標準化的偵測器訊號來決定玻璃樣品的分佈曲線特徵。
由於上述力平衡,所以最大CT值的測量係為儲存在強化基板中的應力的總量的指標。因此,實現更高CT值的能力係與實現更高程度的強化及增加的效能的能力相關。在實施例中,玻璃基底基板的最大CT可以大於或等於60MPa(例如,大於或等於70MPa、大於或等於80MPa、大於或等於90MPa、大於或等於100MPa、大於或等於110MPa、大於或等於120MPa、大於或等於130MPa、大於或等於140MPa、或大於或等於150MPa、或更多)。在實施例中,玻璃基底基板的最大CT可以大於或等於60MPa至少於或等於160MPa(例如,大於或等於70MPa至少於或等於160MPa、大於或等於80MPa至少於或等於160MPa、大於或等於90MPa至少於或等於160MPa、大於或等於100MPa至少於或等於150MPa、大於或等於110MPa至少於或等於140MPa、大於或等於120MPa至少於或等於130MPa,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
本文所述的玻璃組成物的高斷裂韌性值亦可以實現改善的效能。利用本文所述的玻璃組成物生產的玻璃基底基板的脆性極限至少部分取決於斷裂韌性。因此,本文所述的玻璃組成物的高斷裂韌性允許大量儲存的應變能量賦予至所形成的玻璃基底基板,而不會變脆。然後,可以包括在玻璃基底基板中的所儲存應變能量的增加量允許玻璃基底基板呈現增加的抗斷裂性,而可以透過玻璃基底基板的掉落效能來觀察。脆性極限與斷裂韌性之間的關係係描述於2020年3月12日公開的標題為「Glass-based Articles with Improved Fracture Resistance」的美國專利申請案2020/0079689 A1中,其全部內容藉由引用併入本文。斷裂韌性與掉落效能之間的關係係描述於2019年12月05日公開的標題為「Glass with Improved Drop Performance」的美國專利申請案2019/0369672 A1中,其全部內容藉由引用併入本文。
如上所述,使用該領域已知的散射光偏光鏡(SCALP)技術來測量DOC。在本文的一些實施例中,DOC係提供為玻璃基底基板的厚度(t)的一部分。在實施例中,玻璃基底基板的壓縮深度(DOC)可以大於或等於0.20t至小於或等於0.25t(例如,大於或等於0.21t至小於或等於0.24t、或大於或等於0.22t至小於或等於0.23t,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。當本文所述的玻璃組成物進行離子交換時所產生的高DOC值提供改善的抗斷裂性(特別是針對可能引入較深瑕疵的情況)。舉例而言,當掉落在粗糙表面上時,深DOC提供改善的抗斷裂性。
本文所揭示的離子交換條件並未針對本文所揭示的玻璃組成物進行最佳化。因此,資料展示IOX對這些組成物有效,並提供可以實現的參數的一些實例。然而,依據本文之揭示預期可以實現更好的參數(例如,更高的CT及CS)。
厚度
在表面110與表面112之間測量玻璃基底基板100的厚度(t)。在實施例中,玻璃基底基板100的厚度的範圍可以大於或等於0.1mm至少於或等於4mm(例如,大於或等於0.2mm至少於或等於3.5mm、大於或等於0.3mm至少於或等於3mm、大於或等於0.4mm至少於或等於2.5mm、大於或等於0.5mm至少於或等於2mm、大於或等於0.6mm至少於或等於1.5mm、大於或等於0.7mm至少於或等於1mm、大於或等於0.2mm至少於或等於2mm,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。用於形成玻璃基底基板的玻璃基板可以具有與玻璃基底基板所期望的厚度相同的厚度。
離子交換
可以藉由將玻璃暴露於離子交換介質而在玻璃中形成壓縮應力層。在實施例中,離子交換介質可以是熔融硝酸鹽。在實施例中,離子交換介質可以是熔融鹽浴,並且可以包括KNO
3、NaNO
3、或其組合。在實施例中,其他鈉鹽及鉀鹽可以用於離子交換介質(例如,亞硝酸鈉或亞硝酸鉀、磷酸鹽、或硫酸鹽)。在實施例中,離子交換介質可以包括鋰鹽(例如,LiNO
3)。離子交換介質可以附加地包括針對玻璃進行離子交換時所通常包括的添加劑(例如,矽酸)。將離子交換處理應用至玻璃基底基板,以形成包括從玻璃基底基板的表面延伸至壓縮深度的壓縮應力層以及中心張力區域的玻璃基底基板。離子交換處理中所使用的玻璃基底基板可以包括本文所述的玻璃組成物中之任一者。
在實施例中,離子交換介質包含NaNO
3。離子交換介質中的鈉係與玻璃中的鋰離子交換而產生壓縮應力。在實施例中,離子交換介質所包括的NaNO
3的量可以少於或等於95重量%(例如,少於或等於90重量%、少於或等於80重量%、少於或等於70重量%、少於或等於60重量%、少於或等於50重量%、少於或等於40重量%、少於或等於30重量%、少於或等於20重量%、少於或等於10重量%、或更少)。在實施例中,離子交換介質所包括的NaNO
3的量可以大於或等於5重量%(例如,大於或等於10重量%、大於或等於20重量%、大於或等於30重量%、大於或等於40重量%、大於或等於50重量%、大於或等於60重量%、大於或等於70重量%、大於或等於80重量%、大於或等於90重量%、或更多)。在實施例中,離子交換介質所包括的NaNO
3的量可以大於或等於0重量%至少於或等於100重量%(例如,大於或等於10重量%至少於或等於90重量%、大於或等於20重量%至少於或等於80重量%、大於或等於30重量%至少於或等於70重量%、大於或等於40重量%至少於或等於60重量%、大於或等於50重量%至少於或等於90重量%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,熔融離子交換介質包括100重量%的NaNO
3。
在實施例中,離子交換介質包含KNO
3。在實施例中,離子交換介質所包括的KNO
3的量可以少於或等於95重量%(例如,少於或等於90重量%、少於或等於80重量%、少於或等於70重量%、少於或等於60重量%、少於或等於50重量%、少於或等於40重量%、少於或等於30重量%、少於或等於20重量%、少於或等於10重量%、或更少)。在實施例中,離子交換介質所包括的KNO
3的量可以大於或等於5重量%(例如,大於或等於10重量%、大於或等於20重量%、大於或等於30重量%、大於或等於40重量%、大於或等於50重量%、大於或等於60重量%、大於或等於70重量%、大於或等於80重量%、大於或等於90重量%、或更多)。在實施例中,離子交換介質所包括的KNO
3的量可以大於或等於0重量%至少於或等於100重量%(例如,大於或等於10重量%至少於或等於90重量%、大於或等於20重量%至少於或等於80重量%、大於或等於30重量%至少於或等於70重量%、大於或等於40重量%至少於或等於60重量%、大於或等於50重量%至少於或等於90重量%,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,熔融離子交換介質包括100重量%的KNO
3。
離子交換介質可以包括鈉與鉀的混合物。在實施例中,離子交換介質係為鉀與鈉的混合物(例如,包括NaNO
3及KNO
3二者的熔融鹽浴)。在實施例中,離子交換介質可以包括上述量的NaNO
3與KNO
3的任何組合(例如,含有80重量%的NaNO
3與20重量%的KNO
3的熔融鹽浴)。
可以藉由將由玻璃組成物製成的玻璃基板浸漬進入離子交換介質的浴、將離子交換介質噴塗至由玻璃組成物製成的玻璃基板上、或將離子交換介質實體施加至由玻璃組成物製成的玻璃基板上而將玻璃組成物暴露至離子交換介質,以形成經離子交換的玻璃基底基板。根據實施例,在暴露於玻璃組成物之後,離子交換介質的溫度可以大於或等於360℃至少於或等於500℃(例如,大於或等於370℃至少於或等於490℃、大於或等於380℃至少於或等於480℃、大於或等於390℃至少於或等於470℃、大於或等於400℃至少於或等於460℃、大於或等於410℃至少於或等於450℃、大於或等於420℃至少於或等於440℃、大於或等於430℃至少於或等於470℃、大於或等於400℃至少於或等於470℃、大於或等於380℃至少於或等於470℃,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。在實施例中,將玻璃組成物暴露至離子交換介質的持續時間可以大於或等於10分鐘至少於或等於48小時(例如,大於或等於10分鐘至少於或等於24小時、大於或等於0.5小時至少於或等於24小時、大於或等於1小時至少於或等於18小時、大於或等於2小時至少於或等於12小時、大於或等於4小時至少於或等於8小時,以及前述值之間的所有範圍及子範圍)。
離子交換處理可以包括第二離子交換加工。在實施例中,第二離子交換加工可以包括在第二熔融鹽浴中針對玻璃基底基板進行離子交換。第二離子交換加工可以利用本文所述的離子交換介質中之任一者。在實施例中,第二離子交換加工利用包括KNO
3的第二熔融鹽浴。
可以在用於提供改善的壓縮應力分佈曲線的處理條件的離子交換介質中執行離子交換處理(例如,美國專利申請公開號2016/0102011所揭示,藉由引用整體併入本文)。在一些實施例中,可以選擇離子交換處理以在玻璃基底基板中形成拋物線應力分佈曲線(例如,美國專利申請公開號2016/0102014所揭示的那些應力分佈曲線,藉由引用整體併入本文)。
在執行離子交換處理之後,應理解,經離子交換的玻璃基底基板的表面處的組成物係與進行IOX之前的玻璃基板(亦即,進行離子交換處理之前的玻璃基板)的組成物不同。這是由於剛形成的玻璃基板中的一種鹼金屬離子(例如,Li
+或Na
+)分別被較大的鹼金屬離子(例如,Na
+或K
+)取代。然而,在實施例中,在經離子交換的玻璃基底基板的深度的中心處或附近的玻璃組成物仍然具有剛形成的未經離子交換的玻璃基板的組成物。本文所使用的玻璃基底基板的中心係指稱距離玻璃基底基板的每個表面至少0.5
t的距離的玻璃基底基板的任一位置,其中
t係為玻璃基底基板的厚度。
本文所揭示的玻璃基底基板可以結合到製品(例如,具有顯示器(或顯示製品)的製品(例如,消費性電子產品,包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統、及類似者)、建築製品、運輸製品(例如,車輛、火車、飛行器、航海器等)、器具製品、或需要一些透明性、耐刮性、耐磨性、或其組合的任何製品)。第2A圖及第2B圖圖示結合本文揭示的任何玻璃基底製品的示例性製品。具體而言,第2A圖及第2B圖圖示消費性電子裝置200,包括:殼體202,具有前表面204、後表面206、及側表面208;電子部件(未圖示),至少部分地位於殼體內側或完全位於殼體內側,並至少包括控制器、記憶體、及在殼體的前表面處或與前表面相鄰的顯示器210;以及外罩212,在殼體的前表面處或前表面上方,而位於顯示器上方。在實施例中,外罩212與殼體202中之至少一者的至少一部分可以包括本文所述的任何玻璃基底製品。
實例
藉由下列實例,將會進一步釐清實施例。應理解,這些實例並未限於上述實施例。
製備並分析玻璃組成物。用於樣品1至45的所分析的玻璃組成物包括表列於下面的表1-8的成分,並藉由習知玻璃形成方法進行製備。在表1-8中,所有成分都以莫耳%表示,而K
IC斷裂韌性主要利用本文所述的山形缺口(CNSB)方法進行測量。玻璃組成物的泊松比(ν)、楊氏模量(E)、及剪切模量(G)係藉由標題為「Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts」的ASTM E2001-13中所提出的通用類型的共振超音光譜技術進行測量。在表1-8中亦報告589.3nm處的折射率與基板的應力光學係數(SOC)。使用ASTM C693-93(2013)的浮力方法來決定玻璃組成物的密度。
本文所使用的術語「退火點」係指稱玻璃組成物的黏度為1×10
13.18泊的溫度。本文所使用的術語「應變點」係指稱玻璃組成物的黏度為1×10
14.68泊的溫度。使用ASTM C336-71(2015)的纖維伸長方法或ASTM C598-93(2013)的梁彎折黏度(BBV)方法來決定玻璃組成物的應變點及退火點。
本文所使用的術語「軟化點」係指稱玻璃組成物的黏度為1×10
7.6泊的溫度。玻璃組成物的軟化點係使用ASTM C336-71(2015)的纖維伸長方法或平行板黏度(PPV)方法來決定,類似於ASTM C1351M,平行板黏度(PPV)方法測量隨著溫度的變化為10
7至10
9泊的無機玻璃的黏度。
溫度範圍0-300℃內的線性熱膨脹係數(CTE)係以ppm/℃表示,並根據ASTM E228-11使用推桿膨脹計來決定。
在離子交換之前及之後,目視觀察每個樣品具有適用於電子顯示器(例如,手機的電子顯示器)的覆蓋玻璃的透明度。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
經分析的莫耳% | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
SiO 2 | 59.69 | 59.77 | 59.83 | 59.62 | 58.73 | 57.98 |
Al 2O 3 | 18.02 | 17.96 | 17.88 | 17.95 | 17.93 | 17.89 |
B 2O 3(ICP) | 4.11 | 4.05 | 4.06 | 4.06 | 4.05 | 3.97 |
MgO | 3.90 | 2.90 | 1.93 | 3.87 | 4.36 | 4.80 |
CaO | 1.98 | 1.97 | 1.96 | 1.98 | 1.97 | 1.97 |
SrO | ||||||
ZnO | ||||||
Li 2O | 9.43 | 9.53 | 9.52 | 9.47 | 9.41 | 9.35 |
Na 2O | 2.34 | 3.30 | 4.28 | 2.33 | 2.82 | 3.30 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.31 | 0.31 | 0.32 | 0.51 | 0.52 | 0.52 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.0 |
性質 | ||||||
密度 | 2.445 | 2.438 | 2.435 | 2.451 | 2.457 | 2.464 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 588.9 | 575 | 572.6 | 589.1 | 577.5 | 572.1 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 634.5 | 621.7 | 618.7 | 634 | 623.1 | 616.4 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 845.6 | 833.2 | 838 | 843 | 831.6 | 814.2 |
楊氏模量(GPa) | 85.4 | 84.3 | 83.1 | 85.6 | 85.8 | 86.3 |
剪切模量(GPa) | 34.7 | 34.3 | 33.8 | 34.8 | 34.8 | 34.9 |
泊松比 | 0.231 | 0.230 | 0.229 | 0.230 | 0.231 | 0.237 |
K 1C(CN) | 0.814 | 0.798 | 0.789 | 0.818 | 0.822 | 0.808 |
STDEV(CN) | 0.007 | 0.007 | 0.011 | 0.005 | 0.015 | 0.012 |
[email protected] | 1.5262 | 1.5243 | 1.5224 | 1.5273 | 1.5282 | 1.5291 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.899 | 2.927 | 2.957 | 2.898 | 2.855 | 2.857 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.685 | -2.100 | -2.695 | -2.638 | -2.203 | -2.765 |
B | 5907.4 | 4994.1 | 6129.4 | 5782.1 | 5012.2 | 5952.6 |
T o | 265.3 | 337.1 | 242.2 | 275.9 | 327.8 | 241.3 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1285 | 1215 | 1145 | 1235 | 1205 | 1215 |
內部(℃) | 1270 | 1215 | 1185 | 1230 | 1215 | 1200 |
Pt(℃) | 1260 | 1215 | 1175 | 1235 | 1215 | 1200 |
初級階段 | 剛玉 | 剛玉 | 剛玉 | 剛玉 | 尖晶石 | 尖晶石 |
第二階段 | 鋰輝石 | 剛玉 | ||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | 1566 | 3879 | 6401 | 2644 | 2795 | 2780 |
經分析的莫耳% | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
SiO 2 | 58.66 | 58.26 | 57.16 | 58.64 | 57.84 | 56.89 |
Al 2O 3 | 17.58 | 18.11 | 18.82 | 17.84 | 18.21 | 18.71 |
B 2O 3(ICP) | 4.03 | 4.04 | 4.07 | 4.02 | 4.04 | 4.08 |
MgO | 3.87 | 4.26 | 4.44 | 3.96 | 4.33 | 4.41 |
CaO | 2.00 | 2.01 | 2.05 | 2.00 | 2.03 | 2.03 |
SrO | ||||||
ZnO | ||||||
Li 2O | 10.05 | 9.50 | 9.65 | 9.52 | 9.49 | 9.82 |
Na 2O | 2.83 | 2.83 | 2.86 | 2.84 | 2.83 | 2.83 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.76 | 0.77 | 0.75 | 0.97 | 1.01 | 1.01 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.459 | 2.465 | 2.469 | 2.465 | 2.471 | 2.477 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 573.9 | 573 | 571.6 | 575.2 | 575.7 | 571.5 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 618.7 | 618.3 | 615.7 | 619.7 | 620.3 | 615.9 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 827.6 | 823.1 | 817.7 | 824.6 | 819.4 | 819.6 |
楊氏模量(GPa) | 84.1 | 86.3 | 86.7 | 85.8 | 86.3 | 86.9 |
剪切模量(GPa) | 34.5 | 35.0 | 35.1 | 34.8 | 35.0 | 35.2 |
泊松比 | 0.218 | 0.234 | 0.236 | 0.232 | 0.233 | 0.236 |
K 1C(CN) | 0.831 | 0.815 | 0.849 | 0.837 | 0.783 | 0.829 |
STDEV(CN) | 0.006 | 0.020 | 0.014 | 0.004 | 0.021 | 0.023 |
[email protected] | 1.5284 | 1.5308 | 1.5317 | 1.5304 | 1.5321 | 1.5334 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.892 | 2.862 | 2.838 | 2.878 | 2.897 | 2.844 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.175 | -2.615 | -2.536 | -2.169 | -2.358 | -2.049 |
B | 4990.2 | 5715.0 | 5473.7 | 4965.7 | 5197.4 | 4540.7 |
T o | 323.4 | 256.5 | 273.9 | 327.2 | 300.7 | 362.8 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1280 | 1300 | 1270 | >1315 | >1275 | 1315 |
內部(℃) | 1230 | 1230 | 1270 | >1315 | >1275 | 1310 |
Pt(℃) | 1215 | 1220 | 1250 | >1315 | >1275 | 1280 |
初級階段 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 |
第二階段 | 尖晶石 | 尖晶石 | ||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | 2135 | 1801 | 910 | <721 | <400 | 556 |
經分析的莫耳% | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
SiO 2 | 55.20 | 55.71 | 54.06 | 53.76 | 53.53 | 51.98 |
Al 2O 3 | 18.31 | 18.13 | 18.53 | 18.04 | 17.92 | 18.57 |
B 2O 3(ICP) | 6.21 | 6.02 | 6.09 | 7.97 | 8.09 | 8.02 |
MgO | 4.47 | 4.39 | 4.36 | 4.37 | 4.33 | 4.39 |
CaO | 2.03 | 2.00 | 1.98 | 1.99 | 1.98 | 2.00 |
SrO | ||||||
ZnO | ||||||
Li 2O | 9.98 | 9.66 | 10.93 | 10.08 | 10.10 | 10.99 |
Na 2O | 2.82 | 2.83 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.77 | 1.04 | 1.04 | 0.79 | 1.04 | 1.04 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.457 | 2.465 | 2.469 | 2.448 | 2.455 | 2.461 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 559.4 | 556.9 | 549.4 | 545 | 545.5 | 538.6 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 603 | 601.1 | 592.4 | 587.6 | 588.7 | 580.6 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 798.7 | 797.9 | 786.7 | 775.1 | 778.8 | 768 |
楊氏模量(GPa) | 84.7 | 85.2 | 85.6 | 83.1 | 83.4 | 84.1 |
剪切模量(GPa) | 34.3 | 34.4 | 34.5 | 33.5 | 33.7 | 33.9 |
泊松比 | 0.236 | 0.237 | 0.239 | 0.239 | 0.238 | 0.242 |
K 1C(CN) | 0.799 | 0.860 | 0.799 | 0.812 | 0.825 | 0.812 |
STDEV(CN) | 0.007 | 0.086 | 0.012 | 0.003 | 0.010 | 0.010 |
[email protected] | 1.5310 | 1.5332 | 1.5348 | 1.5309 | 1.5323 | 1.5345 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.948 | 2.908 | 2.884 | 2.970 | 2.975 | 2.975 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.223 | -1.462 | -1.953 | -2.198 | -2.006 | -1.601 |
B | 4856.9 | 3513.6 | 4238.8 | 4738.9 | 4384.8 | 3557.5 |
T o | 306.3 | 447.8 | 362.0 | 293.1 | 331.6 | 409.7 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1270 | >1295 | >1300 | 1305 | 1320 | 1315 |
內部(℃) | 1265 | >1295 | >1300 | 1250 | 1320 | 1305 |
Pt(℃) | 1215 | >1295 | >1300 | 1195 | 1285 | 1255 |
初級階段 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 |
第二階段 | ||||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | 697 | <485 | <368 | 568 | 269 | 236 |
經分析的莫耳% | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
SiO 2 | 58.67 | 58.80 | 58.74 | 58.24 | 56.24 | 54.26 |
Al 2O 3 | 18.03 | 18.03 | 18.01 | 18.02 | 18.02 | 18.03 |
B 2O 3(ICP) | 3.98 | 3.85 | 3.90 | 3.90 | 5.86 | 7.82 |
MgO | 1.94 | 1.94 | 1.93 | 1.94 | 1.95 | 1.94 |
CaO | 2.95 | 3.94 | 4.94 | 3.95 | 3.96 | 3.97 |
Li 2O | 9.92 | 9.90 | 9.90 | 9.90 | 9.92 | 9.94 |
Na 2O | 3.79 | 2.82 | 1.84 | 2.81 | 2.81 | 2.79 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.19 |
ZrO 2 | 0.52 | 0.52 | 0.52 | 1.03 | 1.03 | 1.04 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.451 | 2.460 | 2.461 | 2.474 | 2.466 | 2.457 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 570.1 | 578.8 | 588 | 581.5 | 564.9 | 551.5 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 616 | 623.8 | 632.8 | 626.8 | 609.3 | 594.6 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 829.5 | 830.6 | 833.5 | 831.1 | 808.2 | 787.7 |
楊氏模量(GPa) | 84.0 | 84.8 | 85.7 | 85.5 | 83.8 | 82.4 |
剪切模量(GPa) | 34.1 | 34.5 | 34.8 | 34.7 | 33.9 | 33.3 |
泊松比 | 0.229 | 0.230 | 0.231 | 0.232 | 0.236 | 0.238 |
K 1C(CN) | 0.782 | 0.801 | 0.805 | 0.791 | 0.788 | 0.797 |
STDEV(CN) | 0.007 | 0.016 | 0.005 | 0.002 | 0.011 | 0.003 |
[email protected] | 1.5269 | 1.5296 | 1.5322 | 1.5326 | 1.5321 | 1.5322 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.905 | 2.871 | 2.838 | 2.888 | 2.913 | 2.972 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.450 | -2.487 | -2.383 | -2.094 | -1.639 | -2.348 |
B | 5610.3 | 5564.3 | 5256.0 | 4733.5 | 3824.4 | 4991.8 |
T o | 271.4 | 271.6 | 310.0 | 357.8 | 415.9 | 286.0 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1155 | 1195 | 1220 | >1345 | >1335 | 1370 |
內部(℃) | 1120 | 1155 | 1205 | >1345 | >1335 | 1365 |
Pt(℃) | 1125 | 1165 | 1185 | >1345 | >1335 | 1330 |
初級階段 | 鋰輝石 | 鋰輝石 | 鋰輝石 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 | 二氧化鋯 |
第二階段 | 鋯石 | |||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | 14496 | 6482 | 3088 | <502 | <333 | 190 |
經分析的莫耳% | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
SiO 2 | 58.48 | 58.49 | 56.28 | 56.35 | 58.66 | 58.81 |
Al 2O 3 | 18.03 | 18.05 | 18.09 | 18.08 | 18.04 | 18.04 |
B 2O 3(ICP) | 4.07 | 3.96 | 4.05 | 4.04 | 3.82 | 3.98 |
MgO | 3.37 | 2.40 | 4.35 | 3.39 | 3.38 | 2.41 |
CaO | 1.98 | 1.99 | 2.00 | 1.99 | 2.00 | 2.00 |
SrO | ||||||
ZnO | 1.01 | 2.02 | 1.01 | 2.02 | 1.00 | 2.00 |
Li 2O | 9.26 | 9.27 | 9.43 | 9.33 | 9.30 | 8.98 |
Na 2O | 2.81 | 2.84 | 3.80 | 3.81 | 2.82 | 2.82 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.77 | 0.76 | 0.76 | 0.76 | 0.76 | 0.75 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.479 | 2.492 | 2.491 | 2.504 | 2.479 | 2.491 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 576.8 | 575.5 | 561.5 | 558.9 | 580.1 | 573.5 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 621.6 | 621.2 | 605.1 | 602.7 | 626.1 | 618.4 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 830.3 | 826.6 | 804.9 | 804.6 | 837.1 | 831.8 |
楊氏模量(GPa) | 86.1 | 85.9 | 86.3 | 86.3 | 86.0 | 85.8 |
剪切模量(GPa) | 35.0 | 34.8 | 35.0 | 35.0 | 34.9 | 34.8 |
泊松比 | 0.230 | 0.235 | 0.233 | 0.235 | 0.234 | 0.233 |
K 1C(CN) | 0.844 | 0.873 | 0.813 | 0.813 | 0.792 | -- |
STDEV(CN) | 0.039 | 0.044 | 0.019 | 0.006 | 0.023 | -- |
[email protected] | 1.5316 | 1.5316 | 1.5330 | 1.5342 | 1.5304 | 1.5315 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.939 | 2.940 | 2.880 | 2.918 | 2.923 | 2.974 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.515 | -1.801 | -2.571 | -2.328 | -2.456 | -2.770 |
B | 5523.7 | 4249.1 | 5536.0 | 5108.7 | 5354.7 | 6003.4 |
T o | 281.8 | 393.3 | 259.2 | 292.9 | 305.7 | 249.7 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | >1300 | 1355 | 1325 | 1365 | 1330 | >1350 |
內部(℃) | >1300 | 1355 | 1325 | 1365 | 1325 | 1335 |
Pt(℃) | >1300 | 1325 | 1325 | 1310 | 1290 | 1330 |
初級階段 | 尖晶石 | 尖晶石 | 尖晶石 | 尖晶石 | 尖晶石 | 尖晶石 |
第二階段 | ||||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | <813 | 414 | 420 | 274 | 627 | 578 |
經分析的莫耳% | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
SiO 2 | 57.48 | 57.79 | 57.64 | 58.49 | 58.15 | 56.60 |
Al 2O 3 | 18.07 | 18.13 | 18.11 | 17.92 | 18.00 | 18.04 |
B 2O 3(ICP) | 4.08 | 4.13 | 4.05 | 4.05 | 4.12 | 4.04 |
MgO | 4.35 | 4.37 | 4.37 | 1.91 | 1.92 | 2.89 |
CaO | 2.01 | 2.01 | 2.02 | 1.97 | 1.99 | 2.00 |
SrO | ||||||
ZnO | 1.01 | |||||
Li 2O | 9.43 | 8.98 | 8.98 | 9.63 | 9.53 | 9.39 |
Na 2O | 2.82 | 2.82 | 2.82 | 4.26 | 4.26 | 4.27 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.55 | 0.55 | 0.79 | 0.56 | 0.80 | 0.57 |
Y 2O 3 | 1.00 | 1.01 | 1.00 | 0.99 | 0.99 | 1.00 |
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.516 | 2.515 | 2.514 | 2.499 | 2.507 | 2.532 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 582.5 | 585.7 | 586.8 | 579 | 579.9 | 568 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 626 | 630.7 | 631 | 623.8 | 625.8 | 請求項611.5 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 824.4 | 833.7 | 832.2 | 831.8 | 829.8 | 808.9 |
楊氏模量(GPa) | 87.8 | 87.6 | 88.1 | 85.0 | 85.4 | 87.0 |
剪切模量(GPa) | 35.5 | 35.4 | 35.6 | 34.6 | 34.7 | 35.2 |
泊松比 | 0.236 | 0.236 | 0.237 | 0.227 | 0.233 | 0.238 |
K 1C(CN) | 0.889 | 0.837 | 0.849 | 0.809 | 0.824 | 0.808 |
STDEV(CN) | 0.020 | 0.018 | 0.010 | -- | 0.030 | 0.013 |
[email protected] | 1.5377 | 1.5374 | 1.5388 | 1.5334 | 1.5345 | 1.5388 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.825 | 2.801 | 2.829 | 2.886 | 2.886 | 2.837 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.362 | -2.198 | -2.576 | -2.602 | -2.325 | -2.184 |
B | 4992.4 | 4773.2 | 5354.0 | 5795.0 | 5099.1 | 4803.3 |
T o | 325.1 | 349.5 | 304.1 | 249.8 | 319.7 | 321.7 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1235 | 1250 | 1245 | 1140 | 1280 | 1260 |
內部(℃) | 1175 | 1195 | 1215 | 1115 | 1240 | 1235 |
Pt(℃) | 1165 | 1190 | 1200 | 1115 | 1230 | 1205 |
初級階段 | 尖晶石 | 剛玉 | 鋯石 | 鋰輝石 | 尖晶石 | 尖晶石 |
第二階段 | 尖晶石 | 尖晶石 | 剛玉 | |||
第三階段 | 剛玉 | |||||
液相線黏度(內部)泊 | 3252 | 2802 | 2003 | 12470 | 1643 | 1189 |
經分析的莫耳% | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 |
SiO 2 | 57.58 | 57.13 | 57.77 | 57.46 | 59.54 | 59.86 |
Al 2O 3 | 18.78 | 18.29 | 18.67 | 18.76 | 17.79 | 17.62 |
B 2O 3(ICP) | 4.00 | 4.00 | 3.92 | 4.08 | 4.07 | 4.00 |
MgO | 3.00 | 1.44 | 0.08 | 1.00 | 3.00 | 1.96 |
CaO | 3.04 | 4.49 | 6.03 | 4.04 | 1.01 | 1.99 |
SrO | ||||||
ZnO | 1.02 | 1.04 | 1.02 | |||
Li 2O | 9.59 | 10.70 | 9.50 | 9.63 | 9.53 | 9.53 |
Na 2O | 3.29 | 3.25 | 3.31 | 3.30 | 3.31 | 3.30 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
ZrO 2 | 0.51 | 0.51 | 0.51 | 0.50 | 0.50 | 0.51 |
Y 2O 3 | ||||||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | ||||||
密度 | 2.461 | 2.464 | 2.470 | 2.479 | 2.454 | 2.457 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 585.2 | 577.6 | 583 | 574.7 | 572.3 | 570.4 |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 629.7 | 622.3 | 628.2 | 619.8 | 618.3 | 616.8 |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 828.4 | 830.2 | 830.4 | 826.6 | 835.1 | 834.6 |
楊氏模量(GPa) | 85.2 | 84.8 | 84.2 | 84.9 | 84.3 | 84.0 |
剪切模量(GPa) | 34.5 | 34.4 | 34.3 | 34.5 | 34.2 | 34.1 |
泊松比 | 0.232 | 0.232 | 0.229 | 0.233 | 0.231 | 0.230 |
K 1C(CN) | 0.802 | -- | 0.810 | 0.816 | 0.765 | 0.803 |
STDEV(CN) | 0.018 | -- | 0.009 | 0.005 | 0.006 | 0.014 |
[email protected] | 1.5290 | 1.5303 | 1.5318 | 1.5309 | 1.5249 | 1.5263 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.867 | 2.856 | 2.840 | 2.880 | 2.943 | 2.937 |
來自HTV的VFT參數 | ||||||
A | -2.496 | -2.374 | -2.593 | -2.435 | -2.678 | -2.710 |
B | 5485.0 | 5360.5 | 5733.3 | 5540.5 | 6076.3 | 6134.0 |
T o | 288.6 | 297.5 | 265.7 | 272.9 | 241.4 | 237.1 |
液相線(梯度舟) | ||||||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1280 | 1195 | 1195 | 1295 | 1335 | 1290 |
內部(℃) | 1245 | 1170 | 1190 | 1245 | 1325 | 1265 |
Pt(℃) | 1210 | 1150 | 1180 | 1225 | 1315 | 1230 |
初級階段 | 剛玉 | 剛玉 | 鈣長石 | 尖晶石 | 尖晶石 | 尖晶石 |
第二階段 | ||||||
第三階段 | ||||||
液相線黏度(內部)泊 | 1734 | 5886 | 4072 | 1839 | 850 | 1809 |
經分析的莫耳% | 43 | 44 | 45 |
SiO 2 | 58.85 | 59.04 | 58.15 |
Al 2O 3 | 18.15 | 17.98 | 18.03 |
B 2O 3(ICP) | 4.00 | 4.07 | 4.05 |
MgO | 1.90 | 4.19 | 4.17 |
CaO | 3.42 | 1.97 | 2.00 |
SrO | |||
ZnO | |||
Li 2O | 9.35 | 9.34 | 8.95 |
Na 2O | 3.59 | 2.66 | 2.64 |
K 2O | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
TiO 2 | 0.01 | 0.01 | |
Fe 2O 3 | 0.01 | 0.00 | 0.01 |
ZrO 2 | 0.54 | 0.54 | 0.83 |
Y 2O 3 | 0.95 | ||
總和 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
性質 | |||
密度 | 2.457 | 2.457 | 2.523 |
CTE(0-300c)ppm(纖維) | 58.8 | 53.3 | 53.1 |
應變點(纖維伸長) | 584 | 592 | 599 |
退火點(纖維伸長) | 630 | 637 | 644 |
軟化點(纖維伸長) | 836.3 | 840.7 | 842.4 |
應變PT(BBV)(10^14.68P) | 582.3 | 590.6 | |
退火PT(BBV)(10^13.18P) | 627.5 | 635.7 | |
軟化PT(PPV)(10^7.6P) | 836.8 | 845.8 | 838.5 |
楊氏模量(GPa) | 84.6 | 85.7 | 88.5 |
剪切模量(GPa) | 34.3 | 34.7 | 35.7 |
泊松比 | 0.233 | 0.235 | 0.240 |
K 1C(CN) | 0.703 | 0.783 | 0.775 |
STDEV(CN) | 0.049 | 0.020 | -- |
[email protected] | 1.5275 | 1.5276 | 1.5376 |
SOC(546.1nm)單一PT | 2.906 | 2.891 | 2.848 |
來自HTV的VFT參數 | |||
A | -2.618 | -2.483 | -1.964 |
B | 5878.1 | 5602.5 | 4391.8 |
T o | 256.8 | 281.3 | 392.9 |
液相線(梯度舟) | |||
持續時間(小時) | 24 | 24 | 24 |
空氣(℃) | 1195 | 1280 | 1255 |
內部(℃) | 1175 | 1265 | 1230 |
Pt(℃) | 1155 | 1255 | 1220 |
初級階段 | 剛玉 | 剛玉 | 剛玉 |
第二階段 | 鋰輝石 | 尖晶石 | 尖晶石 |
第三階段 | 鋯石 | 鋰輝石 | 鋯石 |
液相線黏度(空氣)泊 | 4439 | 1339 | 1350 |
液相線黏度(內部)泊 | 6078 | 1631 | 1916 |
液相線黏度(鉑)泊 | 8439 | 1866 | 2218 |
具有0.6mm的厚度的基板係由表1-8的組成物所形成,然後進行離子交換以形成示例性離子交換基板。離子交換包括將基板浸入熔融鹽浴。鹽浴包括93重量%的K以及7重量%的NaNO
3,而溫度係為450℃。在表II中,報告離子交換的長度與離子交換加工所產生的重量增益以及經離子交換的基板的最大中心張力(CT)。根據本文所述的方法來測量最大中心張力(CT)。
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 902 | 903 | 912 | 908 | 935 | 949 |
DOL | 4.7 | 6.6 | 9.2 | 4.7 | 4.8 | 4.7 |
CT | 187 | 173 | 140 | 199 | 192 | 181 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 857 | 829 | 845 | 850 | 869 | 888 |
DOL | 6.0 | 8.2 | 11.1 | 6.0 | 6.1 | 6.0 |
CT | 195 | 135 | 108 | 192 | 177 | 182 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 813 | 788 | 791 | 808 | 839 | 847 |
DOL | 6.7 | 9.6 | 13.0 | 6.7 | 6.7 | 6.9 |
CT | 171 | 107 | 88 | 176 | 140 | 161 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 926 | 925 | 955 | 893 | 894 | 935 |
DOL | 4.4 | 4.7 | 4.4 | 4.6 | 4.4 | 4.5 |
CT | 173 | 186 | 186 | 159 | 160 | 173 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 856 | 880 | 877 | 862 | 848 | 878 |
DOL | 6.5 | 6.0 | 6.0 | 6.7 | 5.9 | 5.7 |
CT | 186 | 194 | 193 | 177 | 183 | 201 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 819 | 843 | 820 | 836 | 817 | 806 |
DOL | 7.5 | 6.7 | 6.8 | 7.7 | 6.8 | 6.5 |
CT | 152 | 182 | 164 | 162 | 161 | 182 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 896 | 919 | 905 | 895 | 866 | 900 |
DOL | 5.1 | 4.7 | 4.7 | 5.6 | 4.9 | 4.8 |
CT | 198 | 199 | 209 | 189 | 190 | 203 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 849 | 854 | 863 | 823 | 810 | 825 |
DOL | 5.6 | 5.6 | 5.1 | 5.8 | 5.1 | 5.5 |
CT | 180 | 184 | 188 | 158 | 159 | 166 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 813 | 827 | 821 | 773 | 786 | 782 |
DOL | 6.3 | 6.2 | 6.2 | 6.4 | 6.3 | 5.5 |
CT | 169 | 177 | 176 | 134 | 154 | 154 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 916 | 934 | 960 | 943 | 920 | 918 |
DOL | 7.2 | 5.0 | 3.8 | 4.7 | 4.7 | 4.4 |
CT | 168 | 198 | 193 | 193 | 185 | 130 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 877 | 890 | 900 | 911 | 880 | 860 |
DOL | 9.0 | 6.7 | 4.6 | 6.0 | 5.8 | 5.2 |
CT | 141 | 195 | 226 | 197 | 187 | 174 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 816 | 854 | 870 | 877 | 840 | 837 |
DOL | 10.3 | 7.9 | 5.7 | 7.0 | 6.9 | 6.5 |
CT | 111 | 164 | 225 | 184 | 167 | 171 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 889 | 892 | 919 | 919 | 868 | 868 |
DOL | 4.6 | 4.6 | 4.7 | 4.7 | 4.4 | 4.4 |
CT | 166 | 182 | 166 | 162 | 174 | 170 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 847 | 856 | 884 | 890 | 841 | 846 |
DOL | 6.1 | 6.0 | 6.3 | 6.4 | 5.6 | 5.6 |
CT | 165 | 176 | 158 | 164 | 174 | 175 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 815 | 823 | 842 | 874 | 803 | 813 |
DOL | 6.8 | 6.7 | 6.9 | 6.9 | 6.4 | 6.4 |
CT | 151 | 147 | 148 | 154 | 161 | 159 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 1031 | 1045 | 1053 | 992 | 987 | 1024 |
DOL | 4.3 | 4.0 | 3.7 | 7.1 | 6.9 | 5.4 |
CT | 193 | 176 | 171 | 159 | 164 | 177 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 938 | 939 | 951 | 922 | 923 | 972 |
DOL | 5.2 | 5.1 | 4.8 | 8.6 | 8.5 | 6.5 |
CT | 188 | 186 | 187 | 122 | 136 | 162 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 900 | 904 | 910 | 886 | 881 | 911 |
DOL | 5.6 | 5.4 | 5.3 | 10.3 | 10.1 | 8.2 |
CT | 173 | 174 | 165 | 109 | 111 | 131 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 |
時間 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
CS | 1030 | 1070 | 1039 | 1023 | 938 | 951 |
DOL | 5.6 | 5.3 | 5.2 | 5.4 | 7.1 | 7.2 |
CT | 193 | 179.7 | 195 | 187 | 164 | 163 |
時間 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 |
CS | 962 | 1000 | 961 | 962 | 879 | 875 |
DOL | 6.9 | 6.7 | 6.5 | 6.8 | 9.1 | 9.3 |
CT | 178 | 166.9 | 178 | 177 | 133 | 120 |
時間 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
CS | 896 | 970 | 922 | 922 | 833 | 847 |
DOL | 8.0 | 7.6 | 7.9 | 7.8 | 10.2 | 10.3 |
CT | 146 | 152.3 | 149 | 157 | 104 | 106 |
IOX條件 | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C | 93K/7Na 450C |
樣品 | 43 | 44 | 45 |
時間 | 2.0 | 2.0 | 4.0 |
CS | 1165 | 1220 | -- |
DOL | 4.7 | 3.3 | -- |
CT | 108 | 109 | 129 |
時間 | 3.0 | 3.0 | 5.0 |
CS | -- | 1111 | 1068 |
DOL | -- | 4.5 | 4.6 |
CT | 118 | 127 | 143 |
時間 | 4.0 | 4.0 | 6.0 |
CS | 1111 | 1109 | 1055 |
DOL | 6.1 | 4.5 | 4.6 |
CT | 125 | 138 | 148 |
時間 | 5.0 | 5.0 | 7.0 |
CS | 1093 | 1077 | 1028 |
DOL | 7.2 | 5.4 | 4.7 |
CT | 125 | 146 | 150 |
時間 | 6.0 | 6.0 | 8.0 |
CS | 1069 | 1051 | 1012 |
DOL | 7.8 | 6.2 | 5.0 |
CT | 120 | 146 | 151 |
100:玻璃基底基板
110:第一表面
112:第二表面
120:第一區段
122:第二區段
130:中心區域
200:消費性電子裝置
202:殼體
204:前表面
206:後表面
208:側表面
210:顯示器
212:外罩
d
1:深度
d
2:深度
t:厚度
第1圖示意性圖示根據本文所揭示及所描述的實施例的具有壓縮應力區域的玻璃基底基板的橫截面;
第2A圖係為合併本文所揭示的任何玻璃基底基板的示例性電子裝置的平面圖;以及
第2B圖係為第2A圖的示例性電子裝置的透視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100:玻璃基底基板
110:第一表面
112:第二表面
120:第一區段
122:第二區段
130:中心區域
d1:深度
d2:深度
t:厚度
Claims (54)
- 一種玻璃,包含: 大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%的SiO 2; 大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%的B 2O 3; 大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的MgO; 大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%的ZnO; 大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%的Li 2O; 大於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的Na 2O; 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的K 2O; 大於0.1莫耳%至少於或等於1.5莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於0.2莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的ZrO 2。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於0.3莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO 2。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於51.0莫耳%至少於或等於60.0莫耳%的SiO 2。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於17.5莫耳%至少於或等於19.0莫耳%的Al 2O 3。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於3.5莫耳%至少於或等於9.0莫耳%的B 2O 3。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於0.08莫耳%至少於或等於4.8莫耳%MgO。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.5莫耳%的CaO。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li 2O。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na 2O。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的K 2O。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於51.9莫耳%至少於或等於59.1莫耳%的SiO 2; 大於或等於17.5莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於3.8莫耳%至少於或等於8.1莫耳%的B 2O 3; 大於或等於0.05莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO; 大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.1莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO; 大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li 2O; 大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na 2O; 大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K 2O; 大於0.2莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項1所述的玻璃,包含: 大於或等於57.0莫耳%至少於或等於59.0莫耳%的SiO 2; 大於或等於18.0莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於3.8莫耳%至少於或等於5.0莫耳%的B 2O 3; 大於或等於1.5莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的MgO; 大於或等於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的ZnO; 大於或等於9.0莫耳%至少於或等於10.0莫耳%的Li 2O; 大於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的Na 2O; 大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K 2O; 大於0.4莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 大於或等於0.7的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 大於或等於0.75的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 大於或等於0.7至少於或等於0.9的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 少於或等於850℃的一10 7.6P軟化點。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 大於或等於750℃至少於或等於850℃的一10 7.6P軟化點。
- 如請求項1至15中之任一者所述的玻璃,包含: 大於或等於750℃至少於或等於835℃的一10 7.6P軟化點。
- 一種製品,包含: 一玻璃基底基板,該玻璃基底基板進一步包含: 一壓縮應力層,該壓縮應力層從該玻璃基底製品的一表面延伸至一壓縮深度; 一中心張力區域;以及 一組成物,該組成物在該玻璃基底基板的一中心處,包含: 大於或等於50.4莫耳%至少於或等於60.5莫耳%的SiO 2; 大於或等於16.4莫耳%至少於或等於19.5莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於2.4莫耳%至少於或等於9.5莫耳%的B 2O 3; 大於或等於0莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的MgO; 大於或等於0.4莫耳%至少於或等於7.5莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於3.5莫耳%的ZnO; 大於或等於7.4莫耳%至少於或等於11.5莫耳%的Li 2O; 大於0.4莫耳%至少於或等於5.5莫耳%的Na 2O; 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.0莫耳%的K 2O; 大於0.1莫耳%至少於或等於1.5莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於0.3莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO 2。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於51.0莫耳%至少於或等於60.0莫耳%的SiO 2。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於17.5莫耳%至少於或等於19.0莫耳%的Al 2O 3。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於3.5莫耳%至少於或等於9.0莫耳%的B 2O 3。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0.08莫耳%至少於或等於4.8莫耳%MgO。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.5莫耳%的CaO。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li 2O。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na 2O。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0.1莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的K 2O。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於51.9莫耳%至少於或等於59.1莫耳%的SiO 2; 大於或等於17.5莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於3.8莫耳%至少於或等於8.1莫耳%的B 2O 3; 大於或等於0.05莫耳%至少於或等於4.8莫耳%的MgO; 大於或等於1.0莫耳%至少於或等於6.1莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於2.1莫耳%的ZnO; 大於或等於8.9莫耳%至少於或等於11.0莫耳%的Li 2O; 大於1.8莫耳%至少於或等於4.3莫耳%的Na 2O; 大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K 2O; 大於0.2莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於1.1莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項22所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於57.0莫耳%至少於或等於59.0莫耳%的SiO 2; 大於或等於18.0莫耳%至少於或等於18.9莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於3.8莫耳%至少於或等於5.0莫耳%的B 2O 3; 大於或等於1.5莫耳%至少於或等於2.5莫耳%的MgO; 大於或等於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的CaO; 大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的ZnO; 大於或等於9.0莫耳%至少於或等於10.0莫耳%的Li 2O; 大於3.0莫耳%至少於或等於4.0莫耳%的Na 2O; 大於或等於0.15莫耳%至少於或等於0.25莫耳%的K 2O; 大於0.4莫耳%至少於或等於0.8莫耳%的ZrO 2;以及 大於或等於0莫耳%至少於或等於0.5莫耳%的Y 2O 3。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0.7的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0.75的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於0.7至少於或等於0.9的一斷裂韌性K 1C。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 少於或等於850℃的一10 7.6P軟化點。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於750℃至少於或等於850℃的一10 7.6P軟化點。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於750℃至少於或等於835℃的一10 7.6P軟化點。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於1GPa的一CS。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該玻璃基底基板包含: 大於或等於195MPa的一CT。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該製品係為一消費性電子產品,包含: 一殼體,具有一前表面、一後表面、及一側表面; 電子部件,至少部分設置於該殼體內,該電子部件至少包括一控制器、一記憶體、及一顯示器,該顯示器係設置於該殼體的該前表面處或與該前表面相鄰;以及 該玻璃基底基板,其中該玻璃基底基板係設置於該顯示器上方。
- 如請求項22至35中之任一者所述的製品,其中該製品係為該玻璃基底基板。
- 如請求項45所述的製品,其中該玻璃基底基板是透明的。
- 如請求項46所述的製品,其中該玻璃基底基板具有大於或等於0.2mm至少於或等於2.0mm的一厚度。
- 一種方法,包含以下步驟: 在一熔融鹽浴中針對一玻璃基底基板進行離子交換,以形成一玻璃基底製品, 其中該玻璃基底製品包含從該玻璃基底製品的一表面延伸至一壓縮深度的一壓縮應力層,該玻璃基底製品包含一中心張力區域,並且該玻璃基底基板包含如請求項1至15中之任一者所述的玻璃。
- 如請求項48所述的方法,其中該熔融鹽浴包含NaNO 3。
- 如請求項48所述的方法,其中該熔融鹽浴包含KNO 3。
- 如請求項48所述的方法,其中該熔融鹽浴的一溫度係大於或等於400℃至少於或等於550℃。
- 如請求項48所述的方法,其中該離子交換持續的一時間週期係大於或等於0.5小時至少於或等於48小時。
- 如請求項48所述的方法,進一步包含以下步驟:在一第二熔融鹽浴中針對該玻璃基底製品進行離子交換。
- 如請求項53所述的方法,其中該第二熔融鹽浴包含KNO 3。
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