JP7492920B2 - ガラスにおける破壊抵抗応力プロファイル - Google Patents
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Description
「ガラス系物品」および「ガラス系基板」という用語は、ガラスセラミック(非晶相および結晶相を含む)を含む、ガラスから全てがまたは部分的に製造された任意の物体を含むために使用される。積層ガラス系物品は、ガラス材料と非ガラス材料の積層体、ガラス材料と結晶質材料の積層体を含む。1つ以上の実施の形態によるガラス系基板は、ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリ含有アルミノホウケイ酸塩ガラス、およびアルカリ含有ガラスセラミックから選択することができる。
ここでのガラス系物品は、硬質表面上に何回も落とされた後の残存確率を増加させるように設計された応力プロファイルを有する。高い破壊靭性は、これらの都合の良い応力プロファイルと組み合わされたときに、新たなより高いレベルの破壊抵抗を提供する。その応力プロファイルは、別々に、または他のパラメータとの組合せで、増加した圧縮応力、例えば、高いピーク圧縮応力(CS)および高い屈曲部応力(CSk)を含む。別々に、または他のパラメータとの組合せで、大きい圧縮深さ(DOC)および大きい層のスパイク深さ(DOLsp)も達成される。所望の値のピーク張力(PT)も得られる。それに加え、その応力プロファイルは、負の二次導関数を有することにより特定される負の曲率領域を圧縮応力層に含むことがあり、これは、ガラス系物品が何回もの落下に耐える能力に寄与する。
DOCは、間の全ての値と部分的範囲を含む、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.195t以上、および/または0.23t、または0.22t以下である;
DOCは、間の全ての値と部分的範囲を含む、95マイクロメートル、110マイクロメートル、120マイクロメートル、130マイクロメートル、150マイクロメートル、160マイクロメートル、165マイクロメートル以上、および/または300マイクロメートル、250マイクロメートル、または200マイクロメートル以下である;
間の全ての値と部分的範囲を含む、400MPa、500MPa、600MPa、970MPa、1030MPa以上、および/または1200MPa以下のピーク圧縮応力(CS);
DOCでの応力勾配は、間の全ての値と部分的範囲を含む、1.4MPa/マイクロメートル以下、1.3MPa/マイクロメートル以下、1.25MPa/マイクロメートル以下、1.14MPa/マイクロメートル以下、および/または0.4MPa/マイクロメートル以上、0.5MPa/マイクロメートル以上、0.6MPa/マイクロメートル以上、0.65MPa/マイクロメートル以上、0.7MPa/マイクロメートル以上、0.75MPa/マイクロメートル以上、または0.8MPa/マイクロメートル以上である;
間の全ての値と部分的範囲を含む、55MPa以上、65MPa以上、72MPa以上、75MPa以上、78MPa以上、または80MPa以上、83MPa以上、74MPa以上、77MPa以上、79MPa以上、81MPa、82MPa、84MPa、86MPa、または88MPaであるピーク張力(PT);
PT(MPa)は、tがmmで表される厚さである、間の全ての値と部分的範囲を含む、110/√t以下、102/√t以下、97/√t以下、92/√t以下である;
1つの圧縮領域における応力積分の絶対値は、間の全ての値と部分的範囲を含む、6MPa・mm以上、7MPa・mm以上、8MPa・mm以上、および/または16MPa・mm以下、15MPa・mm以下、14MPa・mm以下である;
厚さで割られた1つの圧縮領域における応力積分の絶対値は、間の全ての値と部分的範囲を含む、13MPa以上、14MPa以上、または15MPa以上、および/または20MPa以下、19MPa以下、18MPa以下、17MPa以下である;
引張領域に亘る応力積分の絶対値は、間の全ての値と部分的範囲を含む、30MPa・mm以下、28MPa・mm以下、26MPa・mm以下、および/または13MPa・mm以下、15MPa・mm以下、17MPa・mm以下である;
より浅い副領域における平均応力勾配が、より深い副領域における平均応力勾配より少なくとも4倍大きい、2つの副領域を含む圧縮応力領域であって、より浅い副領域が、2マイクロメートル超の深さDOLspを有し、より深い副領域がDOLspより深い深さからDOLspの少なくとも3倍深い深さまで延在する圧縮応力領域;
DOLspは、間の全ての値と部分的範囲を含む、3マイクロメートル以上、3.5マイクロメートル以上、4マイクロメートル以上である;
DOLspは、間の全ての値と部分的範囲を含む、0.003t以上、0.004t以上、0.005t以上、0.006t以上、および/または20マイクロメートル以下、16マイクロメートル以下、13マイクロメートル以下、12マイクロメートル以下、11マイクロメートル以下、および/または0.026t以下、0.02t以下である;
約1.2DOLspから1.5DOLspの範囲にある深さでの屈曲部応力CSkであって、間の全ての値と部分的範囲を含む、70MPa以上、80MPa以上、90MPa以上、100MPa以上、120MPa以上、130MPa以上、140MPa以上である屈曲部応力CSk;
深さの関数としてのCSの絶対値に関する負の二次導関数を有する圧縮応力領域における部分であって、二次導関数の最大絶対値が、0.003MPa/マイクロメートル2以上、0.005MPa/マイクロメートル2以上、0.007MPa/マイクロメートル2以上、0.009MPa/マイクロメートル2以上である、圧縮応力領域における部分;
間の全ての値と部分的範囲を含む、0.01t以上、0.015t以上、0.020t以上、0.040t以上、0.050t以上の深さ、および/または0.2t以下、または0.17t以下の深さで生じるCSの負の二次導関数の絶対値のピーク;
シート厚と、CSの負の二次導関数の最大値との積が、間の全ての値と部分的範囲を含む、19GPa以上、32GPa以上、45GPa以上、57GPa以上である;
間の全ての値と部分的範囲を含む、0.6MPa・√m以上、0.7MPa・√m以上、0.76MPa・√m以上、および/または0.9MPa・√m以下、0.83MPa・√m以下の破壊靭性を有する中央組成;
間の全ての値と部分的範囲を含む、5モル%以上のNa2O、または7モル%以上のNa2O、および/または18モル%以下のNa2Oを含む中央組成;および
間の全ての値と部分的範囲を含む、0.5モル%以上のK2O、または0.3モル%以上のK2O、および/または4モル%以下のK2Oを含む中央組成。
TAsp=0.5・(CS+CSk)・DOLsp
にしたがって、計算することができ、式中、CSはピーク圧縮応力であり、CSkは、屈曲部での圧縮応力であり、DOLspはスパイク深さである。1つ以上の実施の形態において、ここに記載された応力プロファイルは、4000MPa・μm以上、4400MPa・μm以上、4700MPa・μm以上、5000MPa・μm以上、5300MPa・μm以上、5500MPa・μm以上、5700MPa・μm以上、5800MPa・μm以上、またはこれらの値から形成される任意の部分的範囲のTAspにより特徴付けられることがある。
基板として使用されることのあるガラスの例としては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物またはアルカリ含有アルミノホウケイ酸塩ガラス組成物が挙げられるであろうが、他のガラス組成物も考えられる。使用されることのあるガラス系基板の特別な例に、以下に限られないが、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス、アルカリ含有リチウムアルミノケイ酸塩ガラス、またはアルカリ含有リン酸塩ガラスがある。そのガラス系基板は、イオン交換可能と特徴付けられることがある基礎組成を有する。ここに用いられているように、「イオン交換可能」は、その組成物から作られる基板が、その基板の表面またはその近くに位置する陽イオンを、サイズがそれより大きいか小さい同じ価数の陽イオンと交換することができることを意味する。
基礎組成を有するガラス基板の化学強化は、ガラス中に拡散する陽イオン(例えば、K+、Na+、Ag+など)を含有する溶融浴中にイオン交換可能なガラス基板を配置し、その間に、ガラスのより小さいアルカリイオン(例えば、Na+、Li+)が溶融浴中に拡散することにより行われる。大きいほうの陽イオンにより、小さいほうの陽イオンが置換されると、ガラスの上面近くに圧縮応力が生じる。この表面近くの圧縮応力と釣り合うために、ガラスの内部に引張応力が生じる。
ここに開示されたガラス系物品は、ディスプレイを備えた物品(またはディスプレイ物品)(例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステムなどを含む家庭用電子機器)、建築物品、輸送物品(例えば、自動車、列車、航空機、船舶など)、電化製品、またはある程度の透明性、耐引掻性、耐磨耗性またはその組合せを必要とする任意の物品などの別の物品に組み込まれることがある。ここに開示されたガラス物品のいずれかを組み込んだ例示の物品が、図4Aおよび4Bに示されている。詳しくは、図4Aおよび4Bは、前面204、背面206、および側面208を有する筐体202;その筐体の少なくとも部分的に内側にまたは完全に中にあり、少なくとも制御装置、メモリ、およびその筐体の前面にまたはそれに隣接したディスプレイ210を含む電気部品(図示せず);およびそのディスプレイを覆うように筐体の前面にまたはその上にあるカバー基板212を備えた家庭用電子機器200を示している。いくつかの実施の形態において、カバー基板212は、ここに開示されたガラス物品のいずれかを含むことがある。
ガラス物品を組成Aから形成し、下記の表1に記載された条件にしたがってイオン交換した。
例示の応力プロファイルが図8に示されている。図8の応力プロファイルは、組成Bを有するガラスの0.6mm厚のシートにおいて生じた。このガラスシートを15分間に亘り580℃の温度で熱処理して、ガラスシートを三次元形状に成形した(3D成形)。次に、このガラスシートに二段階イオン交換処理を施した。このイオン交換過程の第1の工程は、2時間に亘る380℃での約38質量%のNaNO3および約62質量%のKNO3を含む塩浴中の試料の浸漬であった。そのイオン交換過程の第2の工程は、20分間に亘る370℃での約1質量%のNaNO3および約99質量%のKNO3を含む塩浴中の浸漬であった。図8に示されたような、得られた応力プロファイルは、1125MPaのピークCS、9.1μmのDOLsp、113μmのDOC、およびガラス物品の厚さのほぼ中間での70.4MPaのPTを有した。13μmから30μmの深さ領域における圧縮応力は、76MPaから71MPaに徐々に変化し、13μmから23μmの範囲においてはたった約2MPaしか変化しなかった(約0.2MPa/μmの平均勾配に相関する)。比較として、組成Aに関する図5の応力プロファイルは、ガラス物品の厚さがより小さいにもかかわらず、この領域において20MPaを超える応力値を示した。
ガラス物品の残留強度に対する屈曲部応力CSkの影響を分析した。図13は、二次元(2D)平面歪みイオン交換(IOX)モデルを使用して拡散モデル化した応力プロファイルを与える。このモデルは、両方とも0.8mmの厚さでの、増加したCSk(260MPa)を有する組成Bのガラス物品およびより低いCSk(150Mpa)の組成Bの標準ガラス物品に関する有限差分モデル化に基づく。図13は、シミュレーションしたイオン交換により強化されたままの物品の深さ(マイクロメートル)に対する圧縮応力(MPa)を示す。残留強度は、亀裂先端での応力強度因子が材料の破壊靭性に到達し、亀裂が破滅的に伝搬する前の特定の深さの亀裂の存在下でガラス物品に印加できる最大曲げ応力を称する。残留強度のプロットは、機器の潜在的な落下性能に関する洞察を与える。図14は、有限要素破壊力学モデル化によりモデル化された鋭い接触損傷の導入および粗面上の同時の落下のシミュレーション破壊様式後に生じる、傷長さ(マイクロメートル)に対する残留強度(MPa)のグラフを与える。図14において、長さが約180マイクロメートル以下の傷および/または亀裂について、より大きいCSkプロファイルが、曲線の下により大きい面積を有することが示されており、これは、より大きいCSkプロファイルが、約180マイクロメートル以下の傷および/または亀裂の長さに関して、標準ガラス物品よりも大きい曲げ応力に対処できるであろうことを示す。
各々が0.6mmの厚さを有する、組成Aのガラスシート、および組成Bのガラスシートにおいて、ここに記載されるような応力プロファイルを形成した。深さ(マイクロメートル)に対する圧縮応力(MPa)の測定応力プロファイルが、図15に示されており、実施例31にしたがって生成された、関連する残留強度が、図16に示されている。組成AおよびBは、組成Aがより高い圧縮応力を有する前と、組成Bがより高い圧縮応力を有した後と同じ圧縮深さ(DOC)を示した。組成Aは、約180マイクロメートルまでの傷長さについて、より高い残留強度を示した。実施例31および32を検討すると、同じDOCを有するプロファイルについて、残留強度の交差は、屈曲部応力と関係なく、ほぼ一定であることが示される。
各々が0.8mmの厚さを有する、組成Aのガラスシート、および組成Bのガラスシートにおいて、ここに記載されるような応力プロファイルを形成した。深さ(マイクロメートル)に対する圧縮応力(MPa)の測定応力プロファイルが、図17に示されており、実施例31にしたがって生成された、関連する残留強度が、図18に示されている。組成Aは、中立応力点までより高い圧縮応力を有することが図17から分かる。図18に示された残留強度プロットは、このことを反映している。組成Aの強度は、プロファイル全体でより良好である。
図15および17に示された応力プロファイルに関する残存確率を判定し、それが図19に示されている。破壊力学モデル化および現場返品に基づく破損の理解に基づいて、破損確率を生成した。図19は、0.6mmおよび0.8mmの両方の厚さについて、圧縮応力の差(図15および17について)は、非常に大きくなくとも、累積的影響により、現場破損の理解に基づいて現場における組成Aの性能が改善されることを示すことを示す。
ガラス物品を組成Aから形成し、下記の表4に記載された条件にしたがってイオン交換した。
0.5mm厚のガラス物品を、組成AまたはBから形成し、下記の表6に記載された条件にしたがってイオン交換した。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板であって、tは、0.4mm以上かつ1.3mm以下であるガラス系基板、および
応力プロファイルであって、
0.15t以上の圧縮深さ(DOC)と、
1.5MPa/マイクロメートル以下であるDOCでの応力勾配と、
4MPa・mmから20MPa・mmの範囲にある1つの圧縮領域内の応力積分の絶対値と、
を有する応力プロファイル、
を備えるガラス系物品。
500MPa以上のピーク圧縮応力(CS)を有する、実施形態1に記載のガラス系物品。
70MPa以上の屈曲部での圧縮応力(CSk)を有する、実施形態1または2に記載のガラス系物品。
前記DOCが95マイクロメートル以上の深さに位置している、実施形態1から3のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
500MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、0.73mm以下の厚さ(t)、140MPa以上の屈曲部での圧縮応力(CSk)、および0.17超のDOC/tを有するガラス系物品。
前記DOC/tが0.18以上である、実施形態1から5のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが600MPa以上である、実施形態1から6のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが720MPa以上である、実施形態1から7のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが800MPa以上である、実施形態1から8のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
970MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、90MPa以上の屈曲部での圧縮応力(CSk)、および0.17以上のDOC/tを有するガラス系物品。
前記DOC/tが0.18以上である、実施形態10に記載のガラス系物品。
前記ピークCSが1020MPa以上である、実施形態10または11に記載のガラス系物品。
前記ピークCSが1060MPa以上である、実施形態10から12のいずれか1つに記載のガラス系物品。
スパイクの層の深さ(DOLsp)が0.01t以上である、実施形態10から13のいずれか1つに記載のガラス系物品。
スパイクの層の深さ(DOLsp)が7μm以上である、実施形態10から14のいずれか1つに記載のガラス系物品。
スパイクの層の深さ(DOLsp)が7.8μm以上である、実施形態10から15のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記CSkが100MPa以上である、実施形態10から16のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記CSkが110MPa以上である、実施形態10から17のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
970MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、80MPa以上の屈曲部での圧縮応力(CSk)、0.17以上のDOC/t、および0.012t以上のスパイクの層の深さ(DOLsp)を有するガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
970MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、50MPa以上の屈曲部での圧縮応力(CSk)、0.17以上のDOC/t、および0.02t以上のスパイクの層の深さ(DOLsp)を有するガラス系物品。
前記DOLspが10μm以上である、実施形態19または20に記載のガラス系物品。
前記DOLspが10.5μm以上である、実施形態19から21のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記DOLspが11μm以上である、実施形態19から22のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品のピーク中央張力(PT)が68MPa以上である、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。
前記ガラス系物品のピーク中央張力(PT)が70MPa以上である、実施形態1から24のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品のピーク中央張力(PT)が73MPa以上である、実施形態1から25のいずれか1つに記載のガラス系物品。
tが0.7mm以下である、実施形態1から26のいずれか1つに記載のガラス系物品。
tが0.65mm以下である、実施形態1から27のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
前記ガラス系物品は、500MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、0.008・t以上のスパイクの層の深さ(DOLsp)、および0.2MPa/μm以下の勾配の平均絶対値を有する低勾配領域を含む応力プロファイルを有し、該低勾配領域は、前記圧縮応力層内に位置し、少なくとも10μmに亘り延在し、該低勾配領域における平均圧縮応力は80MPa以上である、ガラス系物品。
前記低勾配領域における平均圧縮応力が90MPa以上である、実施形態29に記載のガラス系物品。
前記低勾配領域における平均圧縮応力が100MPa以上である、実施形態29または30に記載のガラス系物品。
前記低勾配領域における勾配の平均絶対値が0.25MPa/μm以下である、実施形態29から31のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.01t以上の深さで始まる、実施形態29から32のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.012t以上の深さで始まる、実施形態29から33のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.015t以上の深さで始まる、実施形態29から34のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.02t以下の深さまで延在する、実施形態29から35のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.15t以下の深さまで延在する、実施形態29から34のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.12t以下の深さまで延在する、実施形態29から37のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.1t以下の深さまで延在する、実施形態29から38のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記低勾配領域が、0.09t以下の深さまで延在する、実施形態29から39のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが600MPa以上である、実施形態29から40のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが700MPa以上である、実施形態29から41のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが750MPa以上である、実施形態29から42のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含む、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
を備え、
前記ガラス系物品は、500MPa以上のピーク圧縮応力(CS)、0.008t以上のスパイクの層の深さ(DOLsp)、および深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域を含む応力プロファイルを有し、該負の曲率領域は前記圧縮応力層内に位置し、該負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が0.003MPa/μm2以上である、ガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が0.005MPa/μm2以上である、実施形態44に記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が0.007MPa/μm2以上である、実施形態44または45に記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が0.009MPa/μm2以上である、実施形態44から46のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記厚さtと、前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値との積が、19GPa以上である、実施形態44から47のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記厚さtと、前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値との積が、32GPa以上である、実施形態44から48のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記厚さtと、前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値との積が、45GPa以上である、実施形態44から49のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記厚さtと、前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値との積が、57GPa以上である、実施形態44から50のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.01t以上の深さで生じる、実施形態44から51のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.012t以上の深さで生じる、実施形態44から52のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.015t以上の深さで生じる、実施形態44から53のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.02t以上の深さで生じる、実施形態44から54のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.04t以上の深さで生じる、実施形態44から55のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.05t以上の深さで生じる、実施形態44から56のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.06t以上の深さで生じる、実施形態44から57のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.07t以上の深さで生じる、実施形態44から58のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.2t以下の深さで生じる、実施形態44から59のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.17t以下の深さで生じる、実施形態44から60のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.14t以下の深さで生じる、実施形態44から61のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.11t以下の深さで生じる、実施形態44から62のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値が、0.1t以下の深さで生じる、実施形態44から63のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが600MPa以上である、実施形態44から64のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが700MPa以上である、実施形態44から65のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ピークCSが750MPa以上である、実施形態44から66のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのNa2Oのモル濃度に対するLi2Oのモル濃度の比が2.0以下である、実施形態1から67のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのNa2Oのモル濃度に対するLi2Oのモル濃度の比が1.9以下である、実施形態1から68のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのNa2Oのモル濃度に対するLi2Oのモル濃度の比が1.8以下である、実施形態1から69のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのNa2Oのモル濃度に対するLi2Oのモル濃度の比が1.6以下である、実施形態1から70のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのNa2Oのモル濃度に対するLi2Oのモル濃度の比が1.4以下である、実施形態1から71のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が12モル%以下である、実施形態1から72のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が11モル%以下である、実施形態1から73のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が10モル%以下である、実施形態1から74のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が9.5モル%以下である、実施形態1から75のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が9モル%以下である、実施形態1から76のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が8.5モル%以下である、実施形態1から77のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記ガラス系物品の中心でのLi2O濃度が8モル%以下である、実施形態1から78のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、0.7MPa・√m以上である、実施形態1から79のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、0.75MPa・√m以上である、実施形態1から80のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、0.77MPa・√m以上である、実施形態1から81のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、1.3MPa・√m以下である、実施形態1から82のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、1.2MPa・√m以下である、実施形態1から83のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、1.1MPa・√m以下である、実施形態1から84のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、0.95MPa・√m以下である、実施形態1から85のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成を有するガラスの破壊靭性が、0.9MPa・√m以下である、実施形態1から86のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムおよびナトリウムを含み、Li2O/Na2Oのモル比が0.65以上かつ1.2以下である、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
0.7MPa・√m以上から1.3MPa・√m以下の範囲にある前記中央組成に対応する破壊靭性、
を備えるガラス系物品。
前記ガラス系物品の表面から、0.17t以上である圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層を含む、実施形態88に記載のガラス系物品。
500MPa以上から1200MPaの範囲にあるピーク圧縮応力(CS)を有する、実施形態88または89に記載のガラス系物品。
80MPa以上から160MPaの範囲にある屈曲部での圧縮応力(CSk)を有する、実施形態88から90のいずれか1つに記載のガラス系物品。
68MPa以上のピーク張力(PT)を有する、実施形態88から91のいずれか1つに記載のガラス系物品。
スパイクの層の深さ(DOLsp)が0.007t超である、実施形態88から92のいずれか1つに記載のガラス系物品。
深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域であって、圧縮応力層内に位置している負の曲率領域、および0.003MPa/μm2以上である前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値を含む応力プロファイルを有する、実施形態88から93のいずれか1つに記載のガラス系物品。
前記中央組成のLi2O濃度が8.5モル%以下である、実施形態88から94のいずれか1つに記載のガラス系物品。
tが0.5mmから0.8mmの範囲にある、実施形態88から95のいずれか1つに記載のガラス系物品。
ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムを含み、Li2O/Na2Oのモル比が0.65以上かつ1.2以下である、前記ガラス系物品の中心での中央組成、および
深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域であって、圧縮応力層内に位置している負の曲率領域、および0.003MPa/μm2以上である前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値を含む応力プロファイル、
を備えるガラス系物品。
以下:
前記ガラス系物品の表面から、0.17t以上である圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層、
500MPaから1200MPaの範囲にあるピーク圧縮応力(CS)、
80MPaから160MPaの範囲にある屈曲部での圧縮応力(CSk)、
68MPa以上のピーク張力(PT)、
0.007t以上のスパイクの層の深さ(DOLsp)、
8.5モル%以下の前記中央組成のLi2O濃度、および
0.5mmから0.8mmの範囲のt、
の内の1つ以上を有する、実施形態97に記載のガラス系物品。
家庭用電気製品において、
前面、背面および側面を有する筐体と、
前記筐体内に少なくとも部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、およびディスプレイを含み、該ディスプレイは該筐体の前面またはそれに隣接して設けられている、電気部品と、
前記ディスプレイ上に配置されたカバーと、
を備え、
前記筐体および前記カバーの少なくとも一方の少なくとも一部は、実施形態1から98の内の1つに記載のガラス系物品から作られている、家庭用電気製品。
1つ以上の硬質表面上にガラス系物品が何回も落とされた後の残存確率を増加させる方法において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板にイオン交換処理を施して、屈曲部を含む応力プロファイルを有するガラス系物品を形成する工程であって、該ガラス系物品が、
リチウムを含み、Li2O/Na2Oのモル比が0.65以上かつ1.2以下である、前記ガラス系物品の中心での中央組成、
アルカリ金属酸化物に関して前記第1の表面から層の深さ(DOL)まで変化する非ゼロ濃度を有するアルカリ金属酸化物、および
0.7MPa・√m以上から1.3MPa・√m以下の範囲にある前記中央組成に対応する破壊靭性、
を備える、工程、
を有してなる方法。
前記ガラス系物品が、該ガラス系物品の表面から0.17t以上の圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層を含む、実施形態100に記載の方法。
前記ガラス系物品が、500MPa以上から1200MPaの範囲にあるピーク圧縮応力(CS)を有する、実施形態100または101に記載の方法。
前記ガラス系物品が、80MPa以上から160MPaの範囲にある前記屈曲部での圧縮応力(CSk)を有する、実施形態100から102のいずれか1つに記載の方法。
前記ガラス系物品が、68MPa以上のピーク張力(PT)を有する、実施形態100から103のいずれか1つに記載の方法。
前記ガラス系物品のDOLが0.007t超である、実施形態100から104のいずれか1つに記載の方法。
前記応力プロファイルが、深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域であって、圧縮応力層内に位置している負の曲率領域、および0.003MPa/μm2以上である該負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値を含む、実施形態100から105のいずれか1つに記載の方法。
前記中央組成のLi2O濃度が8.5モル%以下である、実施形態100から106のいずれか1つに記載の方法。
前記中央組成が、1.2以下のLi2O/Na2Oモル比を有する、実施形態100から107のいずれか1つに記載の方法。
tが0.5mmから0.8mmの範囲にある、実施形態100から108のいずれか1つに記載の方法。
実施形態100から109のいずれか1つに記載の方法により製造されるガラス系物品。
110 第1の表面
112 第2の表面
120 第1の圧縮応力層
122 第2の圧縮応力層
130 中央領域
200 家庭用電子機器
202 筐体
204 前面
206 背面
208 側面
210 ディスプレイ
Claims (18)
- ガラス系物品において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板、
リチウムおよびナトリウムを含み、Li2O/Na2Oのモル比が0.65以上かつ1.2以下である、前記ガラス系物品の中心での中央組成、
0.7MPa・√m以上から1.3MPa・√m以下の範囲にある前記中央組成に対応する破壊靭性、および、
82MPa以上のピーク張力(PT)、
を備えるガラス系物品。 - 前記ガラス系物品の表面から、0.17t以上である圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層を含む、請求項1記載のガラス系物品。
- 500MPa以上から1200MPaの範囲にあるピーク圧縮応力(CS)を有する、請求項1または2記載のガラス系物品。
- 80MPa以上から160MPaの範囲にある屈曲部での圧縮応力(CSk)を有する、請求項1から3いずれか1項記載のガラス系物品。
- スパイクの層の深さ(DOLsp)が0.007t超である、請求項1から4いずれか1項記載のガラス系物品。
- 深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域であって、圧縮応力層内に位置している負の曲率領域、および0.003MPa/μm2以上である前記負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値を含む応力プロファイルを有する、請求項1から5いずれか1項記載のガラス系物品。
- 前記中央組成のLi2O濃度が8.5モル%以下である、請求項1から6いずれか1項記載のガラス系物品。
- tが0.5mmから0.8mmの範囲にある、請求項1から7いずれか1項記載のガラス系物品。
- 家庭用電気製品において、
前面、背面および側面を有する筐体と、
前記筐体内に少なくとも部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、およびディスプレイを含み、該ディスプレイは該筐体の前面またはそれに隣接して設けられている、電気部品と、
前記ディスプレイ上に配置されたカバーと、
を備え、
前記筐体および前記カバーの少なくとも一方の少なくとも一部は、請求項1から8いずれか1記載のガラス系物品から作られている、家庭用電気製品。 - 1つ以上の硬質表面上にガラス系物品が何回も落とされた後の残存確率を増加させる方法において、
基板の厚さ(t)を規定する互いに反対の第1と第2の表面を有するガラス系基板にイオン交換処理を施して、屈曲部を含む応力プロファイルを有するガラス系物品を形成する工程であって、該ガラス系物品が、
リチウムを含み、Li2O/Na2Oのモル比が0.65以上かつ1.2以下である、前記ガラス系物品の中心での中央組成、
アルカリ金属酸化物に関して前記第1の表面から層の深さ(DOL)まで変化する非ゼロ濃度を有するアルカリ金属酸化物、
0.7MPa・√m以上から1.3MPa・√m以下の範囲にある前記中央組成に対応する破壊靭性、および、
82MPa以上のピーク張力(PT)、
を備える、工程、
を有してなる方法。 - 前記ガラス系物品が、該ガラス系物品の表面から0.17t以上の圧縮深さ(DOC)まで延在する圧縮応力層を含む、請求項10記載の方法。
- 前記ガラス系物品が、500MPa以上から1200MPaの範囲にあるピーク圧縮応力(CS)を有する、請求項10または11記載の方法。
- 前記ガラス系物品が、80MPa以上から160MPaの範囲にある前記屈曲部での圧縮応力(CSk)を有する、請求項10から12いずれか1項記載の方法。
- 前記ガラス系物品のDOLが0.007t超である、請求項10から13いずれか1項記載の方法。
- 前記応力プロファイルが、深さの関数としての応力の二次導関数が負である負の曲率領域であって、圧縮応力層内に位置している負の曲率領域、および0.003MPa/μm2以上である該負の曲率領域における二次導関数の最大絶対値を含む、請求項10から14いずれか1項記載の方法。
- 前記中央組成のLi2O濃度が8.5モル%以下である、請求項10から15いずれか1項記載の方法。
- 前記中央組成が、0.9以上かつ1以下のLi2O/Na2Oモル比を有する、請求項10から16いずれか1項記載の方法。
- tが0.5mmから0.8mmの範囲にある、請求項10から17いずれか1項記載の方法。
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