JP2019517448A - 破砕およびスクラッチ耐性を有するガラス物品 - Google Patents
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Abstract
Description
Stress(x)=MaxT−(((CTn・(n+1))/0.5n)・|(x/t)−0.5|n) …(1)
式(1)において、Stress(x)は位置xにおける応力値である。ここでは応力は正(張力)である。式(1)において、MaxTは最大張力値であり、CTnはnにおける張力値でありMaxT以下である。MaxTおよびCTnは両方とも正の値であり、単位はMPaである。値xは0〜tの範囲の厚さ(t)に沿った位置(単位はμm)であり、x=0は一方の表面(図3の302)であり、x=0.5tはガラス物品の中心であり(この位置ではStress(x)=MaxT)であり、x=tは反対側の表面(図3の304)である。式(1)において用いられているMaxTは最大CTと等価であり、約71.5/√(t)未満であり得る。一部の実施形態では、式(1)において用いられているMaxTは約50MPa〜約80MPa(例えば、約60MPa〜約80MPa、約70MPa〜約80MPa、約50MPa〜約75MPa、約50MPa〜約70MPa、または約50MPa〜約65MPa)の範囲内であり得、nは1.5〜5(例えば、2〜4、2〜3、もしくは1.8〜2.2)または約1.5〜約2のフィッティングパラメータである。1以上の実施形態において、n=2は、放物線状の応力プロファイルを提供し得るものであり、n=2から逸れた指数は放物線状に近い応力プロファイルを有する応力プロファイルを与える。1以上の実施形態において、ガラス物品の主要な表面の一方または両方に圧縮応力スパイクが存在する場合には、CTnはMaxTより小さいものであり得る。1以上の実施形態において、ガラス物品の主要な表面の一方または両方に圧縮応力スパイクが存在しない場合には、CTnはMaxTと等しい。
組成物1〜13を計量して、ガラス物品を形成した。次に、得られたガラス物品を1011ポアズ温度までフィクチベートし、次に、イオン交換条件A〜Cに従って様々な持続時間にわたってイオン交換し、本明細書に記載される応力プロファイルを有する化学的に強化されたガラス物品を形成した。イオン交換条件Aは、390℃の温度を有する100%NaNO3の単一の槽における浸漬を含んだ。イオン交換条件Bは、390℃の温度を有する80%のKNO3および20%のNaNO3の単一の槽における浸漬を含んだ。イオン交換条件Cは、390℃の温度を有する60%のKNO3および40%のNaNO3の単一の槽における浸漬を含んだ。次に、化学的に強化されたガラス物品の応力プロファイルの特性およびヌープスクラッチ横クラック閾値を測定した。表1は、組成物1〜13および未強化のガラス物品の特性を含む。表2は、組成物1〜13から形成された化学的に強化されたガラス物品のイオン交換条件および特性を示す。
組成物14〜26を計量して、ガラス物品を形成した。次に、得られたガラス物品を(表4に示されているように)1013ポアズ温度までアニールまたは1011ポアズ温度までフィクチベートし、次に、イオン交換条件Bに従って様々な持続時間にわたってイオン交換して、化学的に強化されたガラス物品を形成した。得られた化学的に強化されたガラス物品は、ヌープスクラッチ横クラック閾値と共に測定された、本明細書に記載される属性を有する応力プロファイルを示した。表3は、組成物14〜26および未強化のガラス物品の特性を含む。表4は、組成物14〜26から形成された化学的に強化されたガラス物品のイオン交換条件および特性を示す。
組成物27〜33を計量して、ガラス物品を形成した。次に、得られたガラス物品を1011ポアズ温度までフィクチベートし、次に、イオン交換条件Aに従って様々な持続時間にわたってイオン交換して、化学的に強化されたガラス物品を形成した。得られた化学的に強化されたガラス物品は、ヌープスクラッチ横クラック閾値と共に測定された、本明細書に記載される属性を有する応力プロファイルを示した。表5は、組成物27〜33および未強化のガラス物品の特性を含む。表6は、組成物27〜33から形成された化学的に強化されたガラス物品のイオン交換条件および特性を示す。
ガラス物品において、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、
約13.5モル%以上の量のAl2O3と、
約5モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、
約1モル%〜約5モル%の範囲内の量のP2O5と、
約0.9モル%を超えるB2O3と、
約0.5モル%〜約12モル%の範囲内の量のNa2Oと
を含む組成を有することを特徴とするガラス物品。
ガラス物品において、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、
約10モル%以上の量のAl2O3と、
約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、
約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3と
を含む組成を有し、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である
ことを特徴とするガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施態様2に記載のガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施態様2または3に記載のガラス物品。
前記B2O3の量が約0.9モル%〜約6.5モル%の範囲内の量である、実施態様1〜4のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が約3モル%〜約11モル%の範囲内の量である、実施態様1〜5のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約5モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oを含む、実施態様1〜6のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、ROを更に含み、該ROが、MgO、CaO、SrO、BaO、およびZnOのうちのいずれか1以上を含む、実施態様1〜7のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記ROの合計量が、約0.05モル%〜約4モル%の範囲内、および約0.05モル%〜約2モル%の範囲内のうちの少なくとも1つである、実施態様8に記載のガラス物品。
前記組成がK2Oを実質的に含まない、実施態様1〜9のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上である、実施態様1または5〜10のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、モル%で、
約13.5モル%〜約18モル%の範囲内のAl2O3と、
約0.5モル%〜約3モル%の範囲内のZnOと
を更に含む、実施態様1〜11のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多い、実施態様1〜12のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記P2O5の量が約3モル%未満である、実施態様1〜13のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成がSnO2を更に含む、実施態様1〜14のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約300キロポアズ以下の液相粘度を更に有する、実施態様1〜15のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約300キロポアズより高い液相粘度を更に有する、実施態様1〜16のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約1.5モル%未満のZrO2を更に含む、実施態様1〜17のいずれか1つに記載のガラス物品。
ガラス物品において、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、
10モル%以上の量のAl2O3と、
約5モル%〜約10モル%の範囲内の量のLi2Oと、
約1モル%〜約5モル%の範囲内の量のP2O5と、
約0.9モル%を超えるB2O3と、
約0.5モル%〜約12モル%の範囲内の量のNa2Oと
を含む組成を有することを特徴とするガラス物品。
前記組成が、合計量が約12モル%〜約20モル%の範囲内のR2Oを更に含む、実施態様19に記載のガラス物品。
前記B2O3の量が約1モル%〜約6.5モル%の範囲内である、実施態様19〜20のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が約3モル%〜約11モル%の範囲内である、実施態様19〜21のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Li2Oの量が約5モル%〜約7モル%の範囲内である、実施態様19〜22のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成がROを更に含み、該ROが、MgO、CaO、SrO、BaO、およびZnOのうちのいずれか1以上を含む、実施態様19〜23のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記ROの合計量が約0.05モル%〜約4モル%の範囲内である、実施態様24に記載のガラス物品。
前記組成がK2Oを実質的に含まず、約1.5モル%未満のZrO2を含む、実施態様19〜25のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%を超える、実施態様19〜26のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、
約10モル%〜約16モル%の範囲内のAl2O3と、
約0.5モル%〜約3モル%の範囲内のZnOと
を更に含む、実施態様19〜27のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多い、実施態様19〜28のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記P2O5の量が約3モル%未満である、実施態様19〜29のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成がSnO2を更に含む、実施態様19〜30のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約300キロポアズ以下の液相粘度を更に有する、実施態様19〜31のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約300キロポアズより高い液相粘度を更に有する、実施態様19〜32のいずれか1つに記載のガラス物品。
化学的に強化されたガラス物品において、
約0.3mm〜約1.5mmの範囲内の厚さtを定める第1の主要な表面およびその反対側の第2の主要な表面と、
Li2Oと、P2O5と、約0.9モル%を超えるB2O3と、13.5モル%以上の量のAl2O3と、約0.5モル%〜約12モル%のNa2Oとを含む組成物と、
前記第1の主要な表面から約0.12tを超える圧縮の深さ(DOC)まで延在する圧縮応力(CS)層と
を含み、
前記CS層が約200MPa以上の最大応力を有し、
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
化学的に強化されたガラス物品において、
約0.3mm〜約1.5mmの範囲内の厚さtを定める第1の主要な表面およびその反対側の第2の主要な表面と、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、約10モル%以上の量のAl2O3と、約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3とを含む組成物であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である、組成物と、
前記第1の主要な表面から約0.12tを超える圧縮の深さ(DOC)まで延在する圧縮応力(CS)層と
を含み、
前記CS層が約200MPa以上の最大応力を有し、
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施態様35に記載の化学的に強化されたガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施態様35または36に記載の化学的に強化されたガラス物品。
約0・tから約0.3・tまでの厚さの範囲に沿って0にはならずに変化する濃度の金属酸化物であって、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む金属酸化物を更に含む、実施態様34〜37のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が前記厚さ全体に沿って0にはならずに変化する、実施態様34〜38のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物が前記厚さの範囲に沿って応力を生じる、実施態様34〜39のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が、前記第1の表面から該第1の表面と前記第2の表面との間の点における値まで減少し、該値から前記第2の表面まで増加する、実施態様34〜40のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
約40MPaを超える最大中心張力を更に有する、実施態様34〜41のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記最大CTが約40MPa〜約100MPaの範囲内である、実施態様42に記載の化学的に強化されたガラス物品。
85MPa未満のヤング率を更に有する、実施態様43に記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された約400N〜約851Nの最大表面衝撃力に耐える、実施態様34〜44のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約200Nを超え約500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐える、実施態様34〜45のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約0.43Jを超え約1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐える、実施態様34〜46のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
装置において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素と、
前記筐体の前記前面にあるまたは該前面に隣接したディスプレイと、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー物品と
を含み、
前記カバー物品および前記筐体の少なくとも一部分のうちの少なくとも一方が、実施態様34〜47のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品を含むことを特徴とする装置。
化学的に強化されたガラス物品において、
約3ミリメートル未満の厚さ(t)を定める第1の主要な表面および該第1の表面とは反対側の第2の主要な表面と、
約10モル%以下の量のLi2Oと、P2O5と、約0.9モル%を超えるB2O3と、10モル%以上の量のAl2O3と、約0.5モル%〜約12モル%のNa2Oとを含む組成物と、
前記厚さにそって延在する応力プロファイルと
を含み、
約0・tから0.3・tまでの厚さの範囲の間にある前記応力プロファイルの少なくとも1つの点、および0.7・tを超える厚さからの前記応力プロファイルの少なくとも1つの点が、傾斜の絶対値が約0.1MPa/μmより大きい接線を有し、
記応力プロファイルが、最大CSと、DOCと、約100MPa未満の最大CTとを有し、前記最大CSの絶対値に対する前記最大CTの比率が約0.01〜約0.2の範囲内であり、前記DOCが約0.1・t以上である
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
化学的に強化されたガラス物品において、
約3ミリメートル未満の厚さ(t)を定める第1の主要な表面および該第1の表面とは反対側の第2の主要な表面と、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、約10モル%以上の量のAl2O3と、約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3とを含む組成物であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である、組成物と、
前記厚さにそって延在する応力プロファイルと
を含み、
約0・tから0.3・tまでの厚さの範囲の間にある前記応力プロファイルの少なくとも1つの点、および0.7・tを超える厚さからの前記応力プロファイルの少なくとも1つの点が、傾斜の絶対値が約0.1MPa/μmより大きい接線を有し、
前記応力プロファイルが、最大CSと、DOCと、約100MPa未満の最大CTとを有し、前記最大CSの絶対値に対する前記最大CTの比率が約0.01〜約0.2の範囲内であり、前記DOCが約0.1・t以上である
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施態様50に記載の化学的に強化されたガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施態様50または51に記載の化学的に強化されたガラス物品。
約300MPa以上の表面CSを更に有する、実施態様49〜52のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
85MPa未満のヤング率を更に有する、実施態様49〜53のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
約200MPa以上の表面CSと、約0.4・t以上の最大化学的深さとを更に有する、実施態様49〜54のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記第1の表面からDOCまで延びるCS層を更に含み、前記DOCが約0.1・t以上である、実施態様49〜55のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
CT領域を更に含み、該CT領域が金属酸化物濃度勾配を有し、前記金属酸化物がNa2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む、実施態様49〜56のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
表面CSに対する最大CTの比率が約0.01〜約0.2の範囲内である、実施態様49〜57のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する、実施態様49〜58のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された約400N〜約851Nの最大表面衝撃力に耐える、実施態様49〜59のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約200Nを超え約500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐える、実施態様49〜60のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約0.43Jを超え約1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐える、実施態様49〜61のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
民生用電子製品において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素であって、少なくともコントローラ、メモリ、およびディスプレイを含み、該ディスプレイが前記筐体の前記前面に設けられたまたは該前面に隣接して設けられた、電気的構成要素と、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基体と
を含み、
前記筐体の一部分または前記カバー基体のうちの少なくとも一方が、実施態様49〜62のいずれか1つに記載の強化されたガラス物品を含む
ことを特徴とする民生用電子製品。
化学的に強化されたガラス物品において、
約0.3mm〜約1.5mmの範囲内の厚さtを定める第1の主要な表面およびその反対側の第2の主要な表面と、
Li2OおよびB2O3を含むアルカリアルミノシリケートの組成物と、
前記第1の主要な表面から約0.12tを超える圧縮の深さ(DOC)まで延在する圧縮応力(CS)層と
を含み、
前記CS層が約200MPa以上の最大応力を有し、
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する
化学的に強化されたガラス物品であって、
(i)前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された約400N〜約851Nの最大表面衝撃力に耐えること、
(ii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約200Nを超え約500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐えること、および、
(iii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約0.43Jを超え約1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐えること
のうちの少なくとも1つを有する
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
前記組成物が、約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、約10モル%以上の量のAl2O3と、約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3とを含む組成であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である組成を更に有する、実施態様64に記載の化学的に強化されたガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施態様64または65に記載の化学的に強化されたガラス物品。
約0・tから約0.3・tまでの厚さの範囲に沿って0にはならずに変化する濃度の金属酸化物であって、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む金属酸化物を更に含む、実施態様64〜66のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が前記厚さ全体に沿って0にはならずに変化する、実施態様64〜67のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物が前記厚さの範囲に沿って応力を生じる、実施態様64〜68のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が、前記第1の表面から該第1の表面と前記第2の表面との間の点における値まで減少し、該値から前記第2の表面まで増加する、実施態様64〜69のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
約40MPa〜約100MPaの範囲内の最大中心張力を更に有する、実施態様64〜70のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
85MPa未満のヤング率を更に有する、実施態様71に記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施態様64〜72のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
装置において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素と、
前記筐体の前記前面にあるまたは該前面に隣接したディスプレイと、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー物品と
を含み、
前記カバー物品および前記筐体の少なくとも一部分のうちの少なくとも一方が、実施態様64〜73のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品を含むことを特徴とする装置。
ガラス物品において、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、
約10モル%以上の量のAl2O3と、
約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、
約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3と
を含む組成を有し、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である
ことを特徴とするガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施形態1に記載のガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施形態1または2に記載のガラス物品。
前記B2O3の量が約0.9モル%〜約6.5モル%の範囲内の量である、実施形態1〜3のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が約3モル%〜約11モル%の範囲内の量である、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、ROを更に含み、該ROが、MgO、CaO、SrO、BaO、およびZnOのうちのいずれか1以上を含む、実施形態1〜5のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記ROの合計量が、約0.05モル%〜約4モル%の範囲内、および約0.05モル%〜約2モル%の範囲内のうちの少なくとも1つである、実施形態6に記載のガラス物品。
前記組成がK2Oを実質的に含まない、実施形態1〜7のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多い、実施形態1〜8のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成がSnO2を更に含む、実施形態1〜9のいずれか1つに記載のガラス物品。
前記組成が、約1.5モル%未満のZrO2を更に含む、実施形態1〜10のいずれか1つに記載のガラス物品。
化学的に強化されたガラス物品において、
約0.3mm〜約1.5mmの範囲内の厚さtを定める第1の主要な表面およびその反対側の第2の主要な表面と、
Na2OおよびB2O3を含むアルカリアルミノシリケートの組成物と、
前記第1の主要な表面から約0.12tを超える圧縮の深さ(DOC)まで延在する圧縮応力(CS)層と
を含み、
前記CS層が約200MPa以上の最大応力を有し、
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する
化学的に強化されたガラス物品であって、
(i)前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された約400N〜約851Nの最大表面衝撃力に耐えること、
(ii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約200Nを超え約500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐えること、および、
(iii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約0.43Jを超え約1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐えること
のうちの少なくとも1つを有する
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
前記組成物が、約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、約10モル%以上の量のAl2O3と、約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3とを含む組成であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である組成を更に有する、実施形態12に記載の化学的に強化されたガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施形態12または13に記載の化学的に強化されたガラス物品。
約0・tから約0.3・tまでの厚さの範囲に沿って0にはならずに変化する濃度の金属酸化物であって、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む金属酸化物を更に含む、実施形態12〜14のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が前記厚さ全体に沿って0にはならずに変化する、実施形態12〜15のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物が前記厚さの範囲に沿って応力を生じる、実施形態12〜16のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記金属酸化物の前記濃度が、前記第1の表面から該第1の表面と前記第2の表面との間の点における値まで減少し、該値から前記第2の表面まで増加する、実施形態12〜17のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
約40MPa〜約100MPaの範囲内の最大中心張力を更に有する、実施形態12〜18のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
85MPa未満のヤング率を更に有する、実施形態19に記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施形態12〜20のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
装置において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素と、
前記筐体の前記前面にあるまたは該前面に隣接したディスプレイと、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー物品と
を含み、
前記カバー物品および前記筐体の少なくとも一部分のうちの少なくとも一方が、実施形態12〜21のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品を含む
ことを特徴とする装置。
化学的に強化されたガラス物品において、
約3ミリメートル未満の厚さ(t)を定める第1の主要な表面および該第1の表面とは反対側の第2の主要な表面と、
約60モル%〜約80モル%の範囲内の量のSiO2と、約10モル%以上の量のAl2O3と、約4モル%〜約11モル%の範囲内の量のLi2Oと、約0.9モル%〜約7.5モル%の範囲内の量のB2O3とを含む組成物であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が約80モル%以上であり、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である、組成物と、
前記厚さにそって延在する応力プロファイルと、
を含み、
約0・tから0.3・tまでの厚さの範囲の間にある前記応力プロファイルの少なくとも1つの点、および0.7・tを超える厚さからの前記応力プロファイルの少なくとも1つの点が、傾斜の絶対値が約0.1MPa/μmより大きい接線を有し、
前記応力プロファイルが、最大CSと、DOCと、約100MPa未満の最大CTとを有し、前記最大CSの絶対値に対する前記最大CTの比率が約0.01〜約0.2の範囲内であり、前記DOCが約0.1・t以上である
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。
前記SiO2の量が約65モル%〜約80モル%の範囲内である、実施形態23に記載の化学的に強化されたガラス物品。
0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、実施形態23または24に記載の化学的に強化されたガラス物品。
約300MPa以上の表面CSを更に有する、実施形態23〜25のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
85MPa未満のヤング率を更に有する、実施形態23〜26のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
約200MPa以上の表面CSと、約0.4・t以上の最大化学的深さとを更に有する、実施形態23〜27のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記第1の表面からDOCまで延びるCS層を更に含み、前記DOCが約0.1・t以上である、実施形態23〜28のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
CT領域を更に含み、該CT領域が金属酸化物濃度勾配を有し、前記金属酸化物がNa2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む、実施形態23〜29のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
表面CSに対する最大CTの比率が約0.01〜約0.2の範囲内である、実施形態23〜30のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、約6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する、実施形態23〜31のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
(i)前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された約400N〜約851Nの最大表面衝撃力に耐えること、
(ii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約200Nを超え約500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐えること、および、
(iii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された約0.43Jを超え約1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐えること
のうちの少なくとも1つを有する、実施形態23〜32のいずれか1つに記載の化学的に強化されたガラス物品。
民生用電子製品において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素であって、少なくともコントローラ、メモリ、およびディスプレイを含み、該ディスプレイが前記筐体の前記前面に設けられたまたは該前面に隣接して設けられた、電気的構成要素と、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基体と
を含み、
前記筐体の一部分または前記カバー基体のうちの少なくとも一方が、実施形態23〜33のいずれか1つに記載の強化されたガラス物品を含む
ことを特徴とする民生用電子製品。
302 第1の主要な表面
304 第2の主要な表面
310 表面CS
315 CS層
317 DOC
325 CT層
327 CT領域
320 最大CT
1000 電子装置
1020 筐体、ディスプレイ
1040 前面
1060 後面
1080 側面
t 厚さ
Claims (18)
- ガラス物品において、
60モル%〜80モル%の範囲内の量のSiO2と、
10モル%以上の量のAl2O3と、
4モル%〜11モル%の範囲内の量のLi2Oと、
0.9モル%〜7.5モル%の範囲内の量のB2O3と、
0ではない量のP2O5と
を含む組成を有し、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が80モル%以上であり、
前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多く、
前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である
ことを特徴とするガラス物品。 - (i)前記物品が1.0モル%未満の量のK2Oを更に含むこと、
(ii)前記Na2Oの量が3モル%〜11モル%の範囲内の量であること、
(iii)前記組成がK2Oを実質的に含まないこと、
(iv)前記組成がSnO2を更に含むこと、および、
(vi)前記組成が1.5モル%未満のZrO2を更に含むこと
のうちの少なくとも1つを有する、請求項1記載のガラス物品。 - 前記組成がROを更に含み、該ROが、MgO、CaO、SrO、BaO、およびZnOのうちのいずれか1以上を含み、前記ROの合計量が0.05モル%〜2モル%の範囲内である、請求項1または2記載のガラス物品。
- 化学的に強化されたガラス物品において、
0.3mm〜1.5mmの範囲内の厚さtを定める第1の主要な表面およびその反対側の第2の主要な表面と、
Li2OおよびB2O3を含むアルカリアルミノシリケートの組成物と、
前記第1の主要な表面から0.12tを超える圧縮の深さ(DOC)まで延在する圧縮応力(CS)層と
を含み、
前記CS層が200MPa以上の最大応力を有し、
前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する
化学的に強化されたガラス物品であって、
(i)前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された400N〜851Nの最大表面衝撃力に耐えること、
(ii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された200Nを超え500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐えること、および、
(iii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された0.43Jを超え1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐えること
のうちの少なくとも1つを有する
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。 - 前記組成が、60モル%〜80モル%の範囲内の量のSiO2と、10モル%以上の量のAl2O3と、4モル%〜11モル%の範囲内の量のLi2Oと、0.9モル%〜7.5モル%の範囲内の量のB2O3と、0ではない量のP2O5とを更に含み、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が80モル%以上であり、前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多く、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である、請求項4記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 1.0モル%未満の量のK2Oを更に含む、請求項4または5記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 0・tから0.3・tまでの厚さの範囲に沿って0にはならずに変化する濃度の金属酸化物であって、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む金属酸化物を更に含み、
(i)前記金属酸化物の前記濃度が前記厚さ全体に沿って0にはならずに変化すること、
(ii)前記金属酸化物が前記厚さの範囲に沿って応力を生じること、および、
(iii)前記金属酸化物の前記濃度が、前記第1の表面から該第1の表面と前記第2の表面との間の点における値まで減少し、該値から前記第2の表面まで増加すること、
のうちの少なくとも1つを更に有する、請求項4〜6のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。 - 40MPa〜100MPaの範囲内の最大中心張力を更に有する、請求項4〜7のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 85MPa未満のヤング率を更に有する、請求項8記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 前記SiO2の量が65モル%〜80モル%の範囲内である、請求項4〜9のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 装置において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素と、
前記筐体の前記前面にあるまたは該前面に隣接したディスプレイと、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー物品と
を含み、
前記カバー物品および前記筐体の少なくとも一部分のうちの少なくとも一方が、請求項4〜10のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品を含む
ことを特徴とする装置。 - 化学的に強化されたガラス物品において、
3ミリメートル未満の厚さ(t)を定める第1の主要な表面および該第1の表面とは反対側の第2の主要な表面と、
60モル%〜80モル%の範囲内の量のSiO2と、10モル%以上の量のAl2O3と、4モル%〜11モル%の範囲内の量のLi2Oと、0.9モル%〜7.5モル%の範囲内の量のB2O3と、0ではない量のP2O5とを含む組成物であって、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量が80モル%以上であり、前記Na2Oの量が前記Li2Oの量より多く、前記B2O3、P2O5、SiO2、およびAl2O3の合計量に対する前記Li2Oの比率が0.074未満である、組成物と、
前記厚さにそって延在する応力プロファイルと、
を含み、
0・tから0.3・tまでの厚さの範囲の間にある前記応力プロファイルの少なくとも1つの点、および0.7・tを超える厚さからの前記応力プロファイルの少なくとも1つの点が、傾斜の絶対値が0.1MPa/μmより大きい接線を有し、
前記応力プロファイルが、最大CSと、DOCと、100MPa未満の最大CTとを有し、前記最大CSの絶対値に対する前記最大CTの比率が0.01〜0.2の範囲内であり、前記DOCが0.1・t以上である
ことを特徴とする化学的に強化されたガラス物品。 - 前記SiO2の量が65モル%〜80モル%の範囲内である、請求項12記載の化学的に強化されたガラス物品。
- 0ではない量のP2O5と、1.0モル%未満の量のK2Oとを更に含む、請求項12または13記載の化学的に強化されたガラス物品。
- (i)300MPa以上の表面CS、
(ii)85MPa未満のヤング率、
(iii)200MPa以上の表面CSおよび0.4・t以上の最大化学的深さ、
(iv)前記第1の表面から0.1・t以上のDOCまで延びるCS層、
(v)Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのうちのいずれか1以上を含む金属酸化物の金属酸化物濃度勾配を有するCT領域、
(vi)表面CSに対する最大CTの0.01〜0.2の範囲内の比率
のうちの少なくとも1つを更に有する、請求項12〜14のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。 - 前記ガラス物品が、前記第1の主要な表面および前記第2の主要な表面のうちのいずれか一方において測定された、6Nを超えるヌープ横クラックスクラッチ閾値を有する、請求項12〜15のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。
- (i)前記物品が、表面破断閾値衝撃力試験によって測定された400N〜851Nの最大表面衝撃力に耐えること、
(ii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された200Nを超え500Nまでの平均縁部衝突衝撃力に耐えること、および、
(iii)前記物品が、縁部破断閾値衝撃力試験によって測定された0.43Jを超え1.3Jまでの縁部衝突衝撃エネルギーに耐えること
のうちの少なくとも1つを有する、請求項12〜16のいずれか一項記載の化学的に強化されたガラス物品。 - 民生用電子製品において、
前面、後面、および側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内にある電気的構成要素であって、少なくともコントローラ、メモリ、およびディスプレイを含み、該ディスプレイが前記筐体の前記前面に設けられたまたは該前面に隣接して設けられた、電気的構成要素と、
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基体と、
を含み、
前記筐体の一部分または前記カバー基体のうちの少なくとも一方が、請求項12〜17のいずれか一項記載の強化されたガラス物品を含む
ことを特徴とする民生用電子製品。
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