JP7312756B2 - 深みでの応力の大きさが大きいガラス系物品 - Google Patents
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Description
10時間の期間に亘り380℃の温度で、約74質量%のKNO3および約26質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。その基板の中心での中央張力測定値は、59.56MPaであった。第2のイオン交換工程において、3時間の期間に亘り380℃の温度で、100質量%のNaNO3を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。結果として生じた応力プロファイルが、図3に示されている。この基板の中心での中央張力測定値は、59.41MPaであった。前記混合浴中の第1のイオン交換工程では、KおよびNaの同時の拡散による、図2のプロファイルに似た二重IOXプロファイルが生じた。第2のイオン交換工程では、ガラス基板中へのLiおよびNa拡散による非常に深いDOCを有する埋もれたピークまたは隆起応力領域が生じた。
10時間の期間に亘り380℃の温度で、約74質量%のKNO3および約26質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。第2のイオン交換工程において、3時間の期間に亘り380℃の温度で、100質量%のNaNO3を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。第3のイオン交換工程において、0.2時間の期間に亘り380℃の温度で、100質量%のKNO3を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。結果として生じた応力プロファイルが、図4に示されている。この第3のイオン交換工程により、表面近くにスパイク領域が生じた。この基板の中心での中央張力測定値は、64.43MPaであった。
3.6時間の期間に亘り380℃の温度で、約15質量%のKNO3および約85質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。第2のイオン交換工程において、0.5時間の期間に亘り390℃の温度で、95質量%のKNO3および5質量%のNaNO3を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。
3.75時間の期間に亘り380℃の温度で、約51質量%のKNO3および約49質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
3時間の期間に亘り390℃の温度で、約80質量%のKNO3および約20質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
7.5時間の期間に亘り390℃の温度で、約80質量%のKNO3および約20質量%のNaNO3を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
実施例1~2および比較例3~6により製造された基板に、先に記載された落下試験を行った。図5は、180グリットの研磨紙に関する結果を示している:実施例1は、少なくとも10の試料について、192cm(190cm超)の平均落下高さを有し、この落下高さは、比較例3~6のものに匹敵する;実施例2は、少なくとも10の試料について、153cm(150cm超)の平均落下高さを有し、これは、比較例3~6のものよりもわずかに低いようである;実施例1は、225cmの最大落下高さの落下試験において、少なくとも10の試料について、50%の生存率を有した;実施例2は、225cmの最大落下高さの落下試験において、少なくとも10の試料について、20%の生存率を有した。図6は、30グリットの研磨紙に関する結果を示している:実施例1は、少なくとも4の試料について、73cm(70cm超)の平均落下高さを有し、この落下高さは、比較例3~6のものに匹敵する;実施例2は、少なくとも2の試料について、45cm(40cm超)の平均落下高さを有し、これは、比較例3~6のものよりもわずかに低い;実施例1は、最大落下高さが50cmである場合、少なくとも4の試料について、100%の生存率を有した。落下性能について、2段階IOX(実施例1)は、非常にうまく機能する一方で、3段階IOX(実施例2)は、この2段階IOXまたは比較例ほど良好に機能しないようである。しかしながら、この3段階IOXは、下記に記載されるような、136°の4面ダイヤモンド先端を使用する第2群の引っかき傷試験において、ずっと良好に(実施例1または比較例3~6のいずれよりも)機能し、したがって、ある用途について、落下抵抗と耐引掻性との間の良好な折り合いである。
第1の試験において、比較例4、実施例1および実施例2に、先端が球状の円錐プロファイル先端(円錐球状(conosphere)の球状部分の直径が20マイクロメートル)を使用した漸増引っ掻き試験を行った。先端への荷重を、20秒の試験期間に亘り、0から2Nに線形に漸増させた。先端は0.4mm/秒の速度で8mm移動し、荷重は10秒当たり1Nの速度で線形に漸増させた。比較例4の引っ掻き結果が図7Aに示されており、実施例1の引っ掻き結果が図7Bに示されており、実施例2の引っ掻き結果が図7Cに示されている。実施例1および2は、狭い引っ掻き傷パターンで示されるように、比較例4より優れていた。図7Aにおいて、比較例4は、3つの試料について、345マイクロメートル、406マイクロメートル、および345マイクロメートルの引っ掻き傷「長さ」(引っ掻き傷の最も幅広い部分での、両矢印線で示された、垂線の間の水平距離)を示す。平均引っ掻き傷長さは365マイクロメートルであり、最短の長さは345μmであった。図7Bにおいて、実施例1は、3つの試料について、233マイクロメートル、224マイクロメートル、および294マイクロメートルの引っ掻き傷長さを示す。平均引っ掻き傷長さは250マイクロメートルであり、最短の長さは224μmであった。それゆえ、例えば、いくつかの実施の形態は、300マイクロメートル未満、または275マイクロメートル未満、または250マイクロメートル未満、または225マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さを含む。いくつかの実施の形態は、300マイクロメートル未満、または275マイクロメートル未満、または250マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)を含む。図7Cにおいて、実施例2は、3つの試料について、311マイクロメートル、371マイクロメートル、および319マイクロメートルの引っ掻き傷長さを示す。平均引っ掻き傷長さは334マイクロメートルであり、最短の長さは311μmであった。それゆえ、例えば、いくつかの実施の形態は、340マイクロメートル未満、または325マイクロメートル未満、または320マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さを含む。いくつかの実施の形態は、350マイクロメートル未満、または340マイクロメートル未満、または334マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)を含む。先によれば、実施例1(図7B)が、最良の耐引掻性を与えるようであった。
ガラス系物品において、
厚さ(t)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、Li2O、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し;
応力プロファイルにおいて、前記第一面(または該第一面より下のある地点)から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、25MPaと750MPaの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域における該応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域における該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、0.01mmから3mmの厚さを有するガラス系物品。
前記頂点での応力が、100MPaから300MPaの圧縮応力である、実施の形態1のガラス系物品。
前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、200MPaから0MPaの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域における前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施の形態1または実施の形態2のガラス系物品。
前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、0MPa超から750MPaまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域における前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施の形態1または実施の形態2のガラス系物品。
前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、実施の形態1~4のいずれか1つのガラス系物品。
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域における該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-25MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施の形態1または実施の形態2のガラス系物品。
前記第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する前記表面応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-30MPa/マイクロメートルから-170MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む、実施の形態6のガラス系物品。
前記第一面での圧縮応力が、500MPaから1500MPaである、実施の形態6または実施の形態7のガラス系物品。
前記第一面での圧縮応力が、650MPaから1100MPaである、実施の形態8のガラス系物品。
Li2Oが、0.1モル%と20モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態1~9のいずれか1つのガラス系物品。
B2O3が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態1~10のいずれか1つのガラス系物品。
P2O5が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態1~11のいずれか1つのガラス系物品。
前記ガラス系物品がK2Oを含まない、実施の形態1~12のいずれか1つのガラス系物品。
前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約1.2から3.4である、実施の形態1~13のいずれか1つのガラス系物品。
前記ガラス系物品が、180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する190cm超の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する192cm以上の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、225cmの最大落下高さの落下試験における、少なくとも10の試料に関する50%以上の生存率;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する70cm超の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する73cm以上の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、最大落下高さが50cmである、少なくとも4の試料に関する100%の生存率;のいずれか1つ以上をさらに含む、実施の形態1~14のいずれか1つのガラス系物品。
(i)300マイクロメートル未満、または(ii)275マイクロメートル未満、または(iii)250マイクロメートル以下の少なくとも1つの平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)をさらに含む、実施の形態1~15のいずれか1つのガラス系物品。
(i)190マイクロメートル未満、または(ii)175マイクロメートル未満、または(iii)150マイクロメートル未満、または(iv)145マイクロメートル未満の少なくとも1つの引っ掻き傷長さ(0.4mm/秒のプローブ速度で、5秒の試験期間に亘り、10秒当たり1Nの力の速度で0から0.5Nに漸増させて、136°の4面ダイヤモンド先端で試験した場合)をさらに含む、実施の形態1~16のいずれか1つのガラス系物品。
前記ガラス系物品が、180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する150cm超の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する153cm以上の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、225cmの最大落下高さの落下試験における、少なくとも10の試料に関する20%以上の生存率;30グリットの研磨紙上での、少なくとも2の試料に関する40cm超の平均落下高さ;および30グリットの研磨紙上での、少なくとも2の試料に関する43cm以上の平均落下高さ;の少なくとも1つをさらに含む、実施の形態1~14のいずれか1つのガラス系物品。
350マイクロメートル未満、または340マイクロメートル未満、または334マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)をさらに含む、実施の形態1~14、または18のいずれか1つのガラス系物品。
(i)190マイクロメートル未満、または(ii)175マイクロメートル未満、または(iii)150マイクロメートル未満、または(iv)145マイクロメートル未満、または(v)125マイクロメートル未満、または(vi)100マイクロメートル未満、または(vii)75マイクロメートル未満、または(viii)50マイクロメートル未満、または(ix)40マイクロメートル未満、または(x)30マイクロメートル未満、または(xi)25マイクロメートル未満、または(xii)20マイクロメートル未満、または(xiii)15マイクロメートル未満、または(xiv)10マイクロメートル未満、または(xv)5マイクロメートル未満、または(xvi)4マイクロメートル未満、または(xvii)3マイクロメートル未満、または(xviii)0から190マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さ(0.4mm/秒のプローブ速度で、5秒の試験期間に亘り、10秒当たり1Nの力の速度で0から0.5Nに漸増させて、136°の4面ダイヤモンド先端で試験した場合)をさらに含む、実施の形態1~14、または18~19のいずれか1つのガラス系物品。
前記第一面上にコーティングをさらに備える、実施の形態1~20のいずれか1つのガラス系物品。
前記第二面上にコーティングをさらに備える、実施の形態21のガラス系物品。
前記コーティングが耐引掻性コーティングを含む、実施の形態21または実施の形態22のガラス系物品。
機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、実施の形態1~23のいずれか1つのガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。
ガラス系物品を製造する方法において、
0.1モル%と20モル%の間の範囲のLi2Oを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ(t)(mm)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面(または該第一面より下のある地点)から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、25MPaから750MPaであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は0.01mmから3mmの厚さを有する工程、
を有してなる方法。
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-25MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施の形態25の方法。
前記ガラス系基板に、2つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施の形態25または実施の形態26の方法。
前記ガラス系基板に、3つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施の形態25または26の方法。
ガラス系物品において、
厚さ(t)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、Li2O、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し;
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、25MPaと750MPaの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、0.01mmから3mmの厚さを有するガラス系物品。
前記頂点での応力が、100MPaから300MPaの圧縮応力である、実施形態1に記載のガラス系物品。
前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、200MPaから0MPaの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施形態1または2に記載のガラス系物品。
前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、0MPa超から750MPaまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施形態1または2に記載のガラス系物品。
前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、実施形態1から4のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-25MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施形態1または2に記載のガラス系物品。
前記第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する前記表面応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-30MPa/マイクロメートルから-170MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む、実施形態6に記載のガラス系物品。
前記第一面での圧縮応力が、500MPaから1500MPaである、実施形態6または7に記載のガラス系物品。
前記第一面での圧縮応力が、650MPaから1100MPaである、実施形態8に記載のガラス系物品。
Li2Oが、0.1モル%と20モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態1から9のいずれか1つに記載のガラス系物品。
B2O3が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態1から10のいずれか1つに記載のガラス系物品。
P2O5が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態1から11のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品がK2Oを含まない、実施形態1から12のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約1.2から3.4である、実施形態1から13のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品が、180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する190cm超の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する192cm以上の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、225cmの最大落下高さの落下試験における、少なくとも10の試料に関する50%以上の生存率;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する70cm超の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する73cm以上の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、最大落下高さが50cmである、少なくとも4の試料に関する100%の生存率;のいずれか1つ以上をさらに含む、実施形態1から14のいずれか1つに記載のガラス系物品。
(i)300マイクロメートル未満、または(ii)275マイクロメートル未満、または(iii)250マイクロメートル以下の少なくとも1つの平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)をさらに含む、実施形態1から15のいずれか1つに記載のガラス系物品。
(i)190マイクロメートル未満、または(ii)175マイクロメートル未満、または(iii)150マイクロメートル未満、または(iv)145マイクロメートル未満の少なくとも1つの引っ掻き傷長さ(0.4mm/秒のプローブ速度で、5秒の試験期間に亘り、10秒当たり1Nの力の速度で0から0.5Nに漸増させて、136°の4面ダイヤモンド先端で試験した場合)をさらに含む、実施形態1から15のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品が、180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する150cm超の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する153cm以上の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、225cmの最大落下高さの落下試験における、少なくとも10の試料に関する20%以上の生存率;30グリットの研磨紙上での、少なくとも2の試料に関する40cm超の平均落下高さ;および30グリットの研磨紙上での、少なくとも2の試料に関する43cm以上の平均落下高さ;の少なくとも1つをさらに含む、実施形態1から14のいずれか1つに記載のガラス系物品。
350マイクロメートル未満、または340マイクロメートル未満、または334マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)をさらに含む、実施形態1から14、または18のいずれか1つに記載のガラス系物品。
(i)190マイクロメートル未満、または(ii)175マイクロメートル未満、または(iii)150マイクロメートル未満、または(iv)145マイクロメートル未満、または(v)125マイクロメートル未満、または(vi)100マイクロメートル未満、または(vii)75マイクロメートル未満、または(viii)50マイクロメートル未満、または(ix)40マイクロメートル未満、または(x)30マイクロメートル未満、または(xi)25マイクロメートル未満、または(xii)20マイクロメートル未満、または(xiii)15マイクロメートル未満、または(xiv)10マイクロメートル未満、または(xv)5マイクロメートル未満、または(xvi)4マイクロメートル未満、または(xvii)3マイクロメートル未満、または(xviii)0から190マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さ(0.4mm/秒のプローブ速度で、5秒の試験期間に亘り、10秒当たり1Nの力の速度で0から0.5Nに漸増させて、136°の4面ダイヤモンド先端で試験した場合)をさらに含む、実施形態1から14、または18から19のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記第一面上にコーティングをさらに備える、実施形態1から20のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記第二面上にコーティングをさらに備える、実施形態21に記載のガラス系物品。
前記コーティングが耐引掻性コーティングを含む、実施形態21または22に記載のガラス系物品。
機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、実施形態1から23のいずれか1つに記載のガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。
ガラス系物品を製造する方法において、
0.1モル%と20モル%の間の範囲のLi2Oを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ(t)(mm)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、25MPaから750MPaであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は0.01mmから3mmの厚さを有する工程、
を有してなる方法。
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-25MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施形態25に記載の方法。
前記ガラス系基板に、2つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施形態25または26に記載の方法。
前記ガラス系基板に、3つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施形態25または26に記載の方法。
101、201、302、402、702 第一面
110、210、310 表面CS
130、230、330、430 圧縮深さ(DOC)
200 化学強化されたガラス系物品
220、320 最大CT
301、401 応力プロファイル
304、404、704 第二面
315、415 隆起応力領域
316、416 減少応力領域
317、417 頂点
325 引張応力領域
413 表面応力領域またはスパイク領域
414 CS層
425 CT領域、CT層
700 基板
720 コーティング
1000 電子機器
1020 筐体
1040 前面
1060 背面
1080 側面
1120 ディスプレイ
Claims (14)
- ガラス系物品において、
厚さ(t)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、0.1モル%と20モル%のLi2O、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し;
前記ガラス系物品に化学強化される前のガラス系基板が、モルパーセント(モル%)で表して、40から80の範囲のSiO2、10から30の範囲のAl2O3、0から10の範囲のB2O3、0から20の範囲のR2O、および0から15の範囲のROを含むガラス組成を含み、
R2Oはアルカリ金属酸化物の総量を称し、ROはアルカリ土類金属酸化物の総量を称し、
前記ガラス組成は0.1モル%から8モル%のNa2Oを含み、
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、25MPaと750MPaの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、0.01mmから3mmの厚さを有するガラス系物品。 - 前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、200MPaから0MPaの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、請求項1記載のガラス系物品。
- 前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、0MPa超から750Mpaまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、20Mpa/マイクロメートルから200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、請求項1記載のガラス系物品。
- 前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、請求項1から3いずれか1項記載のガラス系物品。
- 前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の該応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、-25MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移動する、大きさが減少する圧縮応力を含む、請求項1記載のガラス系物品。
- 前記第一面での圧縮応力が、500MPaから1500MPaである、請求項5記載のガラス系物品。
- B2O3が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、
P2O5が、0.1モル%と10モル%の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、または
前記ガラス系物品がK2Oを含まない、
の少なくとも1つを特徴とする、請求項1から6いずれか1項記載のガラス系物品。 - 前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約1.2から3.4である、請求項1から7いずれか1項記載のガラス系物品。
- 前記ガラス系物品が、180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する190cm超の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、少なくとも10の試料に関する192cm以上の平均落下高さ;180グリットの研磨紙上での、225cmの最大落下高さの落下試験における、少なくとも10の試料に関する50%以上の生存率;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する70cm超の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、少なくとも4の試料に関する73cm以上の平均落下高さ;30グリットの研磨紙上での、最大落下高さが50cmである、少なくとも4の試料に関する100%の生存率;のいずれか1つ以上をさらに含む、請求項1から8いずれか1項記載のガラス系物品。
- (i)300マイクロメートル未満、または(ii)275マイクロメートル未満、または(iii)250マイクロメートル以下の少なくとも1つの平均引っ掻き傷長さ(3以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による)をさらに含む、請求項1から9いずれか1項記載のガラス系物品。
- (i)190マイクロメートル未満、または(ii)175マイクロメートル未満、または(iii)150マイクロメートル未満、または(iv)145マイクロメートル未満の少なくとも1つの引っ掻き傷長さ(0.4mm/秒のプローブ速度で、5秒の試験期間に亘り、10秒当たり1Nの力の速度で0から0.5Nに漸増させて、136°の4面ダイヤモンド先端で試験した場合)をさらに含む、請求項1から10いずれか1項記載のガラス系物品。
- 前記第一面上にコーティングをさらに備える、請求項1から11いずれか1項記載のガラス系物品。
- 機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、請求項1から12いずれか1項記載のガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。 - ガラス系物品を製造する方法において、
0.1モル%と20モル%の間の範囲のLi2Oを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ(t)(mm)を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から0.001・tと0.1・tの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、25MPaから750MPaであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点は、25MPa/マイクロメートルから500MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の応力プロファイルの少なくとも1つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、-20MPa/マイクロメートルから-200MPa/マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは0.1・tと0.25・tの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は0.01mmから3mmの厚さを有する工程、
を有し、
前記ガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換することは、
前記ガラス系基板に、2つのイオン交換過程を施す工程を含み、第1のイオン交換工程において、前記ガラス系基板は、NaNO3、KNO3の組み合わせを含んで485℃以下の温度を有する溶融塩浴に8時間から10時間浸され、第2のイオン交換工程において、第2の浴はNaNO3 のみを含み、
前記ガラス系物品に化学強化される前のガラス系基板が、モルパーセント(モル%)で表して、40から80の範囲のSiO2、10から30の範囲のAl2O3、0から10の範囲のB2O3、0から20の範囲のR2O、および0から15の範囲のROを含むガラス組成を含み、
R2Oはアルカリ金属酸化物の総量を称し、ROはアルカリ土類金属酸化物の総量を称し、
前記ガラス組成は0.1モル%から12モル%の範囲のNa2Oを含んでなる方法。
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