KR20180101429A - 고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리 - Google Patents

고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리 Download PDF

Info

Publication number
KR20180101429A
KR20180101429A KR1020187021872A KR20187021872A KR20180101429A KR 20180101429 A KR20180101429 A KR 20180101429A KR 1020187021872 A KR1020187021872 A KR 1020187021872A KR 20187021872 A KR20187021872 A KR 20187021872A KR 20180101429 A KR20180101429 A KR 20180101429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mol
glass
lithium aluminosilicate
aluminosilicate glass
lithium
Prior art date
Application number
KR1020187021872A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102650166B1 (ko
Inventor
조지 홀시 비올
매튜 존 데네카
퀴앙 후
시누 고메즈
로버트 마이클 모레나
찰렌 마리 스미스
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20180101429A publication Critical patent/KR20180101429A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102650166B1 publication Critical patent/KR102650166B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/18—Compositions for glass with special properties for ion-sensitive glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0017—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3 패밀리의 유리 조성물 군은 NaNO3 and KNO3 중 적어도 하나를 함유하는 단일 또는 다중 이온 교환 욕에서 단 시간(2-4 시간)동안 화학적으로 강화되어 층의 깊이(DOL)를 성장시킬 수 있다. 일부 경우에서, 상기 DOL은 적어도 70 ㎛이고; 다른 예에서 적어도 약 100 ㎛이다. 상기 이온 교환된 유리는 나트륨 알루미노실리케이트 유리와 적어도 대적할만하거나 또는 더 나은 높은 내 손상성(10 kgf 초과 내지 50 kgf 초과의 범위의 압입 파괴인성)을 갖는다.

Description

고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리
본원은 35 U.S.C. § 119 하에서 2016년 1월 8일자로 출원된 미국 가출원번호 제62/276,431호의 우선권의 이익을 향유하며, 그 내용은 전체가 참고로서 본원에 포함된다.
본 기재는 이온 교환가능한 유리에 관한 것이다. 구체적으로, 본 기재는 이온 교환가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 기재는 이온 교환 시 높은 수준의 고유 내손상성을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리에 관한 것이다.
융융 및 성형 공정을 용이하게 하는 한편 이온 교환 성질 및 좀 더 높은 내손상성을 향상시키기 위한 신규한 유리 조성물을 개발하고자 지속적인 노력이 이루어져왔다. 높은 압입 임계값을 갖는 많은 유리가 SiO2-Al2O3-B2O3-MgO-Na2O-P2O5 유리 시스템에 기반한다. 붕소 또는 인의 존재에 기인한 상기 오픈 구조(즉, 높은 몰 부피)는 높은 고유 내손상성(IDR)을 초래한다.
Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3 패밀리의 유리 조성물 군이 제공된다. 이러한 유리들은 NaNO3 and KNO3 중 적어도 하나를 함유하는 단일 또는 다중 이온 교환 욕에서 단 시간(2-4 시간) 동안 화학적으로 강화되어 층의 깊이(DOL)를 성장시킬 수 있다. 일부 경우, 상기 DOL은 적어도 70 ㎛이고; 다른 예에서, 적어도 약 100 ㎛이다. 상기 이온 교환된 유리는 나트륨 알루미노실리케이트 유리와 적어도 대적할만하거나 또는 더 나은 높은 내손상성(10 kgf 초과 내지 50 kgf 초과 범위의 압입 파괴인성)을 갖는다.
따라서, 본 기재의 일 관점은 리튬 알루미노실리케이트 유리를 제공하는 것이다. 상기 유리는 다음을 포함한다: 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2; 약 9 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 약 2.5 mol% 내지 약 20 mol% B2O3; 약 3 mol% 내지 약 20 mol% Li2O; 및 0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5.
본 기재의 또 다른 관점은 리튬 알루미노실리케이트 유리를 제공하는 것이다. 상기 유리는 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 갖는다. 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 표면에서의 최대 압축 응력을 갖는다. 상기 유리는 또한 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값 및 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는다.
본 기재의 제1관점에 따르면, 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공된다. 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 다음을 포함한다: 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2; 약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3; 약 7 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 및 0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5, 여기서 Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위이고 R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O이다.
본 기재의 제2관점에 따르면, 상기 제1관점의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환된다.
본 기재의 제3관점에 따르면, 상기 제2관점의 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 갖는다.
본 기재의 제4관점에 따르면, 상기 제3관점의 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리에서 상기 압축층은 표면 아래의 50 ㎛의 깊이에서 적어도 약 100 MPa의 압축 응력을 갖는다.
본 기재의 제5관점에 따르면, 상기 제2 내지 제4관점 중 어느 하나의 상기 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값을 갖는다.
본 기재의 제6관점에 따르면, 상기 제2 내지 제5관점 중 어느 하나의 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는다.
본 기재의 제7관점에 따르면, 상기 제1 내지 제6관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kP의 액상 점도를 갖는다.
본 기재의 제8관점에 따르면, 상기 제1 내지 제7관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 840℃ 이하의 연화점을 갖는다.
본 기재의 제9관점에 따르면, 상기 제1 내지 제8관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 510℃의 어닐점을 갖는다.
본 기재의 제10관점에 따르면, 상기 제1 내지 제9관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 68 GPa의 탄성계수를 갖는다.
본 기재의 제11관점에 따르면, 상기 제1 내지 제10관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 R2O(mol%) - Al2O3(mol%)는 약 -2 mol% 내지 약 5.6 mol%의 범위이다.
본 기재의 제12관점에 따르면, 상기 제1 내지 제11관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 Al2O3(mol%) > B2O3(mol%)이다.
본 기재의 제13관점에 따르면, 상기 제1 내지 제12관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 58 mol% 내지 약 69 mol% SiO2; 약 10 mol% 내지 약 17 mol% Al2O3; 약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3; 0 mol% 내지 약 2.5 mol% P2O5; 약 7 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 약 0.2 mol% 내지 약 14 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 2.5 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 5 mol% MgO; 및 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO을 포함하며, 여기서 Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위이다.
본 기재의 제14관점에 따르면, 상기 제1 내지 제13관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 9 mol% B2O3; 약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O; 약 4 mol% 내지 약 14 mol% Na2O; 및 0 mol% 내지 약 1 mol% K2O을 포함한다.
본 기재의 제15관점에 따르면, 상기 제1 내지 제14관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 (Al2O3(mol%)+B2O3(mol%))/R2O(mol%)는 약 0.9 내지 약 1.9 범위이다.
본 기재의 제16관점에 따르면, 상기 제1 내지 제15관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 R2O(mol%) + R'O(mol%) - Al2O3(mol%) - B2O3(mol%) - P2O5(mol%)는 약 -10.5 mol% 내지 약 -0.11 mol%의 범위이고, 여기서 R'O = MgO + CaO + SrO + BaO이다.
본 기재의 제17관점에 따르면, 상기 제1 내지 제16관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 12 mol% Li2O를 포함한다.
본 기재의 제18관점에 따르면, 상기 제1 내지 제17관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 4 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 8 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2; 및 0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함한다.
본 기재의 제19관점에 따르면, 상기 제1 내지 제18관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 55 mol% 내지 약 60 mol% SiO2; 약 12 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3; 약 3.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3; 약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O; 및 0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함한다.
본 기재의 제20관점에 따르면, 상기 제1 내지 제19관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 7 mol% B2O3를 포함한다.
본 기재의 제21관점에 따르면, 상기 제1 내지 제20관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 및 약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함한다.
본 기재의 제22관점에 따르면, 가전제품이 제공된다. 상기 가전제품은 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되는 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며, 여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 상기 제1 내지 제21관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함한다.
본 기재의 제22관점에 따르면, 가전제품이 제공된다. 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2; 약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 약 2.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3; 약 5 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5; 및 0 mol% 내지 약 1 mol% K2O를 포함하며; 여기서 Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위이며, R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O, R2O(mol%) + R'O(mol%) - Al2O3(mol%) - B2O3(mol%) - P2O5(mol%)는 약 -10.5 mol% 내지 약 -0.11 mol%의 범위이고, R'O = MgO + CaO + SrO + BaO이다.
본 기재의 제24관점에 따르면, 상기 제23관점의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환된다.
본 기재의 제25관점에 따르면, 상기 제24관점의 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 갖는다.
본 기재의 제26관점에 따르면, 상기 제25관점의 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리에서, 상기 압축층은 상기 표면 아래의 50 ㎛의 깊이에서 적어도 약 100 MPa의 압축 응력을 갖는다.
본 기재의 제27관점에 따르면, 상기 제23 내지 제26관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값을 갖는다.
본 기재의 제28관점에 따르면, 상기 제23 내지 제27관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는다.
본 기재의 제29관점에 따르면, 상기 제23 내지 제28관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kP의 액상 점도를 갖는다.
본 기재의 제30관점에 따르면, 상기 제23 내지 제29관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 840℃ 이하의 연화점을 갖는다.
본 기재의 제31관점에 따르면, 상기 제23 내지 제30관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 510℃의 어닐점을 갖는다.
본 기재의 제32관점에 따르면, 상기 제23 내지 제31관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 68 GPa의 탄성계수를 갖는다.
본 기재의 제33관점에 따르면, 상기 제23 내지 제32관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 R2O(mol%) - Al2O3(mol%)는 약 -2 mol% 내지 약 5.6 mol% 범위이다.
본 기재의 제34관점에 따르면, 상기 제23 내지 제33관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 Al2O3(mol%) > B2O3(mol%)이다.
본 기재의 제35관점에 따르면, 상기 제23 내지 제34관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 (Al2O3(mol%)+B2O3(mol%))/R2O(mol%)는 약 0.9 내지 약 1.9 범위이다.
본 기재의 제36관점에 따르면, 상기 제23 내지 제35관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 8 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2; 및 0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함한다.
본 기재의 제37관점에 따르면, 상기 제23 내지 제36관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 7 mol% B2O3를 포함한다.
본 기재의 제38관점에 따르면, 상기 제23 내지 제37관점 중 어느 하나의 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공되며, 여기서 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 및 약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함한다.
본 기재의 제39관점에 따르면, 가전제품이 제공된다. 상기 가전제품은 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며, 여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 상기 제23 내지 제38관점 중 어느 하나에 따른 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함한다.
본 기재의 제40관점에 따르면, 리튬 알루미노실리케이트 유리가 제공된다. 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환되고, 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 가지며, 여기서 상기 유리는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값 및 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는다.
본 기재의 제41관점에 따르면, 가전제품이 제공된다. 상기 가전제품은 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며, 여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 제40관점의 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함한다.
본 발명의 상술한 그리고 다른 관점, 장점 및 현저한 특징은 다음의 상세한 설명, 첨부 도면 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 이온 교환된 유리 제품의 단면도이고;
도 2는 본 기재(A) 및 유리 세라믹(B)의 리튬 알루미노실리케이트 유리에서 유리의 표면에서부터 유리의 내부 부분까지의 Na+ 농도 프로파일을 나타낸 도면이며;
도 3은 NaNO3 에서 390℃에서 3.5시간 동안 이온 교환된 본 기재의 리튬 알루미노실리케이트 유리 및 KNO3에서 이온 교환 후의 나트륨 알루미노실리케이트 유리에 대한 압입 파괴 임계값을 나타낸 도면이며;
도 4는 10 kgf, 30 kgf, 및 50 kgf의 압입 하중 하에서 도 3에 도시된 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리의 비커스 압입의 광학 현미경 이미지를 나타내고,
도 5a는 본원에 기재된 제품 모두를 포함하는 예시적인 전자 소자의 평면도이며; 그리고
도 5b는 도 5a의 예시적인 전자 소자의 사시도이다.
다음의 설명에서, 유사 참고 부호는 도면에 도시된 몇 가지의 측면을 통해서 유사하거나 또는 대응되는 부품을 나타낸다. 또한, 다르게 구체적으로 제시되지 않는 한, "상면", "하면", "외부로" "내부로" 및 유사 용어는 편의를 위한 것으로서, 한정하는 용어로 간주되어서는 아니됨이 이해되어야 한다. 또한, 하나의 군이 원소 및 이들의 조합의 군 중 적어도 하나를 포함하는 것으로서 기술되는 경우, 상기 군은 언급된 원소들을 개별적으로 또는 서로 조합하여 포함하거나, 필수적으로 구성되거나, 또는 이들의 모든 수로 구성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, 하나의 군이 원소 또는 이들의 조합의 군 중 적어도 하나로 이루어지는 것으로 기술되는 경우, 상기 군은 개별적으로 또는 서로 조합하여 언급된 군들의 모든 수로 구성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 명시되지 않는 한, 언급되는 값의 범위는 그 범위의 상한 및 하한을 모두 포함할 뿐 아니라 그 사이의 모든 범위들 또한 포함한다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 부정관사 "a," "an," 및 대응하는 정관사 "상기(the)"는 다르게 명시되지 않는 한, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미한다. 본 명세서 및 도면에 개시된 여러가지 특징들은 어떠한 그리고 모든 조합으로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "유리 제품" 및 "유리 제품들"은 전체 또는 부분적으로 유리로 이루어진 모든 대상을 포함하는 것으로 가장 넓은 의미에서 사용된다. 다르게 명시되지 않는 한, 모든 조성물은 몰백분율(mol%)로 표현된다. 열팽창계수(CTE)는 10-7/℃로 표현되며 다르게 명시되지 않는 한 약 20℃ 내지 약 300℃의 온도 범위에서 측정된 값을 나타낸다.
다르게 명시되지 않는 한, 모든 온도는 섭시 온도(℃)로 표현된다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "연화점"은 유리의 점도가 대략 107.6 poise (P)인 온도를 나타내며, 용어 "어닐점"은 유리의 점도가 대략 1013. 2 poise인 온도를 나타내며, 용어 "200 poise 온도 (T200P)"는 유리의 점도가 대략 200 poise인 온도를 나타내며, 용어 "1 poise 온도 (T200P)"는 유리의 점도가 대략 200 poise인 온도를 나타내며, 용어 "1011 poise 온도"는 유리의 점도가 대략 1011 poise인 온도를 나타내며, 용어 "35 kP 온도 (T35kP)"는 유리의 점도가 대략 35 kilopoise (kP)인 온도를 나타내며, 용어 "160 kP temperature (T160kP)"는 유리의 점도가 대략 160 kP인 온도를 나타낸다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "액상 온도" 또는 "TL"은 용융된 유리가 용융점으로부터 냉각될 때 처음으로 결정이 나타나는 온도, 또는 온도가 실온으로부터 증가될 때 가장 마지막 결정이 용융되는 온도를 나타낸다.
용어 "실질적으로" 및 "약"은 모든 양적 비교, 값, 측정 또는 기타 표현에 기인할 수 있는 내재된 불확실성의 정도를 나타내는데 사용될 수 있다. 이러한 용어는 또한 양적 표현이 문제되는 대상의 기본적인 기능에 변화를 초래하지 않고 언급된 참조로부터 변화될 수 있는 정도를 나타내는데 사용된다. 따라서, "실질적으로 MgO를 함유하지 않는 유리는 유리 내에 MgO가 능동적으로 첨가되거나 배치되지 않는 것이며, 다만 매우 소량(예를 들어, 0.1 몰% 미만)이 오염물로서 존재할 수 있다.
전반적으로 특히 도 1에 대하여, 상기 설명들은 특정 구현예를 기술하거나 첨부된 청구항 또는 본 기재를 한정하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다. 상기 도면들은 필수적으로 비율에 맞는 것은 아니며, 도면의 일부 특징 및 일부 관점은 명확성 및 간결성을 목적으로 크기 또는 도식적으로 과장되어 나타낼 수 있다.
화학적으로 강화될 때 비커스 균열 최초 임계값 및 크누프 스크래치 시험에 의해 특성화되는 바에 따라, 높은 수준의 내손상성 - 또는 음의 내손상성 또는 고유 내손상성으로 언급되는 - 을 나타내는 이온 교환가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리가 기술된다. 이러한 유리들은 유사한 나트륨 알칼리 알루미노실리케이트 유리가 칼륨 염(예를 들어, KNO3)에서 이온교환되는 것보다 더욱 빠른 속도로 나트륨 염 (예를 들어, NaNO3)에서 일반적으로 이온교환될 수 있다. 더욱 깊은 깊이의 압축 층(또한 "층의 깊이" 또는 "DOL"로서 언급된)이 또한 리튬-함유 유리로 더욱 낮은 온도에서 달성될 수 있다. 유리에서 Na+가 Li+을 대체하는 경우, 확산 속도는 유리에서 Na+에 대한 K+의 교환보다 약 10배 더욱 빠를 수 있다. 혼합된 염 욕이 Na+에 대한 K+ 및 Li+에 대한 Na+ 모두의 교환이 일어나는 이중 이온 교환이 가능하도록 사용될 수 있으며, 이는 Na+에 대한 K+ 교환에 기인한 높은 표면 압축 응력 및 Li+대한 Na+ 교환에 기인한 깊은 압축 층을 초래할 수 있다.
본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 다음으로 필수적으로 구성되거나 또는 이들을 포함한다: 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2 (55 mol% ≤ SiO2 ≤ 75 mol%); 약 9 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3 (9 mol% ≤ Al2O3 ≤ 18 mol%); 약 2.5 mol% 내지 약 20 mol% B2O3 (2.5 mol% ≤ B2O3 ≤ 20 mol%); 약 3 mol% 내지 약 20 mol% Li2O (3 mol% ≤ Li2O ≤ 20 mol%); 및 0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5 (0 mol% ≤ P2O5 ≤ 4 mol%). 일부 구현예에서, 상기 유리는 적어도 다음 중 하나를 더욱 포함한다: 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 4 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 8 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO, 및 0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2.
특정 구현예에서, 상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 다음으로 필수적으로 구성되거나 또는 이를 포함한다: 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2; 약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 0 mol% 내지 약 20 mol% B2O3; 약 5 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 4 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 8 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2; 0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5, 및 약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2. 좀 더 특히, 상기 유리는 다음으로 필수적으로 구성되거나 또는 이들을 포함할 수 있다: 약 55 mol% 내지 약 60 mol% SiO2 (55 mol% ≤ SiO2 ≤ 60 mol%); 약 12 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3 (12 mol% ≤ Al2O3 ≤ 15 mol%); 약 2.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3 (2.5 mol% ≤ B2O3 ≤ 7.5 mol%); 약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O (7 mol% ≤ Li2O ≤ 10 mol%); 및 0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5 (0 mol% ≤ P2O5 ≤ 3 mol%). 가장 바람직하게는, B2O3 는 약 5 mol% 내지 약 7 mol% 범위이다. 이러한 유리 조성물의 비-한정적 예 및 대조군 조성물(9667)을 하기 표 1에 나타낸다(표 1. 리튬 알루미노실리케이트 유리의 실시예).
Figure pct00001
Figure pct00002
특정 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 다음으로 필수적으로 구성되거나 또는 이들을 포함한다: 약 58 mol% 내지 약 69 mol% SiO2 (58 mol% ≤ SiO2 ≤ 69 mol%); 약 9 mol% 내지 약 17 mol% Al2O3 (9 mol% ≤ Al2O3 ≤ 17 mol%); 약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3 (3.5 mol% ≤ B2O3 ≤ 9.5 mol%); 0 mol% 내지 약 2.5 mol% P2O5 (0 mol% ≤ P2O5 ≤ 4 mol%); 약 2.5 mol% 내지 약 12 mol% Li2O (2.5 mol% ≤ Li2O ≤ 12 mol%); 약 0.2 mol% 내지 약 12 mol% Na2O (0.2 mol% ≤ Na2O ≤ 13 mol%); 0 mol% 내지 약 2.5 mol% K2O (0 mol% ≤ K2O ≤ 2.5 mol%); 0 mol% 내지 약 5 mol% MgO (0 mol% ≤ MgO ≤ 5 mol%); 및/또는 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO (0 mol% ≤ ZnO ≤ 4 mol%). 좀 더 특히, 상기 유리는 다음을 포함할 수 있다: 약 5 mol% 내지 약 9 mol% B2O3 (5 mol% ≤ B2O3 ≤ 9 mol%); 약 4 mol% 내지 약 10 mol% Li2O (4 mol% ≤ Li2O ≤ 10 mol%); 약 4 mol% 내지 약 14 mol% Na2O (4 mol% ≤ Na2O ≤ 14 mol%); 0 mol% 내지 약 1 mol% K2O (0 mol% ≤ K2O ≤ 1 mol%); 0 mol% 내지 약 3 mol% MgO (0 mol% ≤ MgO ≤ 3 mol%); 및/또는 0 mol% 내지 약 3 mol% ZnO (0 mol% ≤ ZnO ≤ 3 mol%). 이들 유리들은 약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2 (0.05 mol% ≤ SnO2 ≤ 0.5 mol%)를 더욱 포함할 수 있다. 이러한 유리들의 비-한정 실시예를 표 2에 나타낸다.
일부 구현예에서, (Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.5 범위이며(0.1 ≤ (Li2O(mol%)/R2O(mol%) ≤ 0.5), 여기서 R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O이다.
일부 구현예에서, R2O(mol%) - Al2O3(mol%)는 약 -2 mol% 내지 약 5.6 mol%의 범위이고, 여기서 R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O이다. 일부 구현예에서, Al2O3(mol%) > B2O3(mol%)이다. 일부 구현예에서, (Al2O3(mol%)+B2O3(mol%))/R2O(mol%)는 약 0.9 내지 약 1.9의 범위이다. 일부 구현예에서, R2O(mol%) + R'O(mol%) - Al2O3(mol%) - B2O3(mol%) - P2O5(mol%)는 약 -10.5 mol% 내지 약 -0.11 mol%의 범위이고, 여기서 R'O = MgO + CaO + SrO + BaO이다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 통상적으로 약 900℃ 초과의 연화점을 갖는 나트륨 유사물보다 낮은 연화점을 갖는다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리는 약 840℃ 이하의 연화점을 갖는다. 특정 구현예에서, 상기 유리는 약 820℃ 이하의 연화점을 가지며, 또 다른 구현예에서, 약 800℃ 이하의 연화점을 갖는다. 이러한 낮은 연화점은 나트륨 유사물보다 낮은 열팽창계수(CTE)에 의해 수반된다. 더욱 낮은 CTE는 유리 시트 성형 시 디멘전 안정성을 유지하는데 중요하다. 평판을 사용하는 것에 덧붙여, 본 유리의 상대적으로 낮은 CTE는 3-차원 제품으로서의 사용 및 자동차 적용에서의 사용을 가능하게 한다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 500℃의 어닐점을 갖는다. 특정 구현예에서 상기 유리는 적어도 약 520℃의 어닐점을 가지며, 또 다른 구현예에서 상기 어닐점은 적어도 약 530℃이다.
선택된 유리 조성물에 대한 밀도, 변형점(strain points), 연화점, 어닐점, 및 열팽창계수 (CTE)를 하기 표 2에 나타낸다(표 2. 선택된 리튬 알루미노실리케이트 유리의 조성물, 밀도, 변형점, 연화점, 어닐점, 및 열팽창계수).
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 68 gigaPascals (GPa)의 탄성계수를 가질 수 있다.
리튬 실리케이트 유리의 예시적인 조성물에 덧붙여, 이들 실시예 유리의 변형점, 어닐점 및 연화점을 포함하는 물리적 성질; CTE; 및 밀도를 표 2에 나타낸다. 상기 변형점은 ASTM C598-93(2013)의 빔 벤딩 점도법을 사용하여 결정되었다. 상기 어닐점은 ASTM C598-93(2013)의 빔 벤딩 점도법을 사용하여 결정되었다. 상기 연화점은 ASTM C1351M-96(2012)의 평행판 점도법을 사용하여 결정되었다. 온도 범위 0-300℃에 걸친 선형 열팽창계수는 ppm/K의 항목으로 표현되며, ASTM E228-11에 따른 밀-대 팽창계를 사용하여 결정되었다. 상기 밀도는 ASTM C693-93(2013)의 부력법을 사용하여 결정되었다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 10,000 Poise (P) 초과, 및 특정 구현예에서 100,000 P 초과의 액상 점도를 갖는다. 일부 구현예에서, 이들 유리는 용융 인발 공정 또는 유사 공정과 같은 용융 공정과 양립 가능하며, 성형에 사용되는 지르콘 하드웨어와 양립 가능하다. 그러나, 일부 구현예에서(예를 들어, 표 1의 실시예 3) 이들 유리는 낮은 액상 점도를 가지며, 따라서 용융-형성가능하지 않다. 이러한 예에서, 상기 유리는 슬롯 인발, 플로우트, 롤링 및 당해 분야에 알려진 기타 시트-형성 공정에 의해 형성될 수 있다.
본원에 개시된 유리들은 이에 한정되는 것은 아니나, 약 0.2 mm 내지 최대 약 2 mm 및, 일부 구현예에서, 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 두께를 갖는 3차원 제품 및 평판과 같은, 제품으로 성형될 수 있다.
점도 및 기계적 성능은 유리 조성물에 의해 영향을 받는다. 본원에 개시된 유리 조성물에서, SiO2는 1차 유리-형성 산화물로서 기능하며, 네트워크 구조를 안정화시키는 기능을 할 수 있다. SiO2의 농도는 소비자 적용에 적합한 충분히 높은 화학적 내구성을 갖는 유리를 제공하기 위하여 충분히 높아야 한다. 그러나, 순수 SiO2 또는 고함량 SiO2 유리들의 용융 온도(200 poise 온도)는 유리를 특정 방법으로 공정하기에는 너무 높다. 또한, SiO2의 존재는 이온 교환에 의해 생성되는 압축 응력을 감소시킨다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 57 mol% 내지 약 73 mol% SiO2; 약 59 mol% 내지 약 71 mol% SiO2; 약 61 mol% 내지 약 69 mol% SiO2; 약 63 mol% 내지 약 67 mol% SiO2; 약 55 mol% 내지 약 60 mol% SiO2; 약 58 mol% 내지 약 69 mol% SiO2와 같은 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2; 또는 여기에 함유된 모든 서브-범위를 포함한다.
Al2O3는 또한 이들 유리의 유리 형성체로서 기능한다. SiO2와 같이, 알루미나는 일반적으로 용융물의 점도를 증가시키며, 알칼리 또는 알칼리토금속에 비해 Al2O3에서의 증가는 일반적으로 개선된 내구성을 초래한다. 알루미늄 이온의 구조적 역할은 유리 조성물에 좌우된다. 알칼리 금속 산화물(R2O)의 농도가 알루미나 (Al2O3)의 농도에 근접하거나 또는 더욱 높은 경우, 모든 알루미늄은 전하 균형자로서 작용하는 알칼리 금속과 4차 배위에서 발견된다. 이는 본원에 개시된 모든 유리에 대해 적용된다. 일반적으로, Al2O3 는 또한 강한 네트워크 백본(즉, 높은 변형점)을 가능하게 하는 한편 알칼리 이온의 상대적으로 빠른 확산을 가능하게 하므로 이온 교환가능한 유리에서 중요한 역할을 한다. 그러나, 높은 Al2O3 농도는 일반적으로 액상 점도를 낮추고, 따라서 Al2O3 농도는 합리적인 범위에서 조절될 필요가 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리들은 약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 약 12 mol% 내지 약 16 mol% Al2O3; 약 12 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3; 약 9 mol% 내지 약 17 mol% Al2O3와 같은 약 9 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3; 또는 여기에 함유된 서브-범위를 포함한다.
알칼리 산화물(Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, 및 Cs2O)은 낮은 용융 온도 및 낮은 액상 온도를 달성하는데 도움을 주는 역할을 한다. 한편, 알칼리 산화물의 첨가는 열팽창계수(CTE)를 급격히 증가시키고 화학적 내구성을 낮춘다. 가장 중요하게는, 이온 교환을 수행하기 위하여, Li2O 및 Na2O와 같은 적어도 하나의 작은 알칼리 산화물의 존재가 염 욕과 같은 교환 매체로부터의 좀 더 큰 알칼리 이온(예를 들어, K+)으로의 교환에 요구된다. 세 가지 타입의 이온 교환이 일반적으로 수행될 수 있다: Li+ 에 대한 Na+ 교환, 깊은 깊이의 층 및 낮은 압축 응력으로 귀결됨; Li+에 대한 K+ 교환, Na+에 대한 K+ 교환, 중간 깊이의 층 및 압축 응력을 초래한다. 압축 응력이 유리로부터 교환되는 알칼리 이온의 수에 비례하므로, 적어도 하나의 작은 알칼리 산화물의 충분히 높은 농도가 유리에서 큰 압축 응력을 생산하는데 요구된다. 일부 구현예에서, 본원에서 기술된 유리들은 약 3 mol% 내지 약 20 mol% Li2O; 약 4 mol% 내지 약 18 mol% Li2O; 약 5 mol% 내지 약 16 mol% Li2O; 약 6 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 약 5 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O; 약 2.5 mol% 내지 약 12 mol% Li2O; 약 4 mol% 내지 약 10 mol% Li2O와 같은 약 2.5 mol% 내지 약 20 mol% Li2O; 또는 여기에 함유된 모든 서브-범위를 포함한다. 일부 구현예에서, 이러한 유리들은 0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 약 0.2 mol% 내지 약 12 mol% Na2O; 약 4 mol% 내지 약 14 mol% Na2O; 0.2 mol% 내지 약 14 mol% Na2O와 같은 0 mol% 내지 약 14 mol% Na2O; 또는 여기에 함유된 모든 서브-범위들을 포함한다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 유리들은 0 mol% 내지 약 2.5 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 1 mol% K2O와 같은 0 mol% 내지 약 4 mol% K2O; 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위를 포함할 수 있다.
높은 액상 점도를 달성하고 따라서 하향-인발 기술, 특히 용융 인발법에 의해 형성하기 위하여, Li2O 유리는 몰 기준으로 총 알칼리 산화물 함량의 절반 미만으로 처리해야 한다. Li2O/(Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O)가 0.5를 초과하는 경우, 스포듀민 액상선이 증가하고 상기 유리들은 더 이상 용융 기술에 부합되지 않는다. 따라서, 일부 구현예에서, Li2O/(Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O)는 0.1 ≤ Li2O/(Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O) ≤ 0.4, 0.2 ≤ Li2O/(Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O) ≤ 0.4와 같은 약 0.1 내지 약 0.5의 범위; 또는 여기에 함유된 모든 서브-범위들이다. 그러나, 이온 교환 후 깊이에서 높은 압축 응력을 달성하기 위하여, Li2O 함량을 최대화하는 것이 바람직하다. 따라서, 40 um 초과의 깊이에서 100 MPa 초과의 압축 응력을 달성하기 위하여, 상기 Li2O 함량은 약 4 mol% 초과, 일부 구현예에서, 바람직하게는 약 5 mol% 초과여야 하고, 약 10 mol% 미만이어야 한다.
K2O의 존재는 Na+에 대한 K+의 이온 교환 속도를 증가시키나 이온 교환 후 압축 응력을 급격하게 감소시킨다. 일부 구현예에서, 상기 유리는 약 2.5 mol% 미만의 K2O를 포함하여야 하며, 특정 구현예에서, 상기 K2O 농도는 1 mol%를 초과하지 않아야 한다.
2가의 양이온 산화물(알칼리토 산화물 및 아연 산화물과 같은)이 또한 유리의 용융 거동을 향상시킨다. 그러나, 이온 교환 성능과 관련하여, 2가 양이온의 존재는 알칼리 양이온 유동도를 감소시키는 역할을 한다. 이러한 이온 교환 성능 상의 부작용은 특히 거대 이가의 양이온에서 심각하다. 또한, 좀 더 작은 이가의 양이온 산화물은 일반적으로 좀 더 큰 이가의 양이온 산화물보다 더욱 압축 응력을 향상시키는 것을 돕는다. 따라서, MgO는 향상된 응력 완화와 관련하여 몇 가지 장접을 제공하는 한편 알칼리 확산도 상의 악영향을 최소화한다. 그러나, MgO의 함량이 높은 경우, 상기 유리들은 폴스테라이트 (Mg2SiO4)를 형성하기 쉽고, 이는 MgO 농도가 특정 수준 이상으로 상승함에 따라 매우 가파르게 액상 온도의 상승을 야기시킨다. 일부 구현예에서, MgO는 유리 내에 존재하는 유일한 2가의 양이온 산화물이다. 다른 구현예에서, 본원에 개시된 유리들은 적어도 하나의 MgO 및 ZnO를 함유할 수 있다. 따라서, 이러한 유리들은, 일부 구현예에서, 0 mol% 내지 약 6 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 5 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 3 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 1 mol% MgO와 같은 0 mol% 내지 약 8 mol% MgO; 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위들을 함유할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 유리는 0 mol% 내지 약 3 mol% ZnO; 0 mol% 내지 약 2 mol% ZnO; 0 mol% 내지 약 1 mol% ZnO와 같은 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO, 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위들을 포함할 수 있다.
붕소가 알칼리 산화물 또는 2가의 양이온 산화물에 의해 전하 균형되지 않는 경우, 3배위 상태로 될 것이며, 따라서 유리 구조를 오픈한다. 3배위 붕소 주변의 네트워크는 4배위 붕소 주변과 같이 견고하지 않으며; 상기 결합은 "헐거우며(즉, 탄성, 가용성 또는 벤딩 또는 스트레칭이 가능함)", 따라서 유리가 균열 형성 전에 일부 변형을 견디도록 한다. 또한, 붕소는 용융 점도를 감소시키고 유리의 지르콘 절연파괴 점도의 억제를 효과적으로 돕는다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리들은 약 2.5 mol% 내지 약 20 mol% B2O3; 약 3 mol% 내지 약 18 mol% B2O3; 약 3.5 mol% 내지 약 16 mol% B2O3; 약 4 mol% 내지 약 16 mol% B2O3; 약 4.5 mol% 내지 약 14 mol% B2O3; 약 5 mol% 내지 약 12 mol% B2O3; 약 2.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3; 약 5 mol% 내지 약 7 mol% B2O3; 약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3; 약 5 mol% 내지 약 9 mol% B2O3와 같은 0 mol% 내지 약 20 mol% B2O3; 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위들을 함유한다.
P2O5는 내손상성을 향상시키고 이온 교환을 방해하지 않는다. 일부 구현예에서, 상기 유리에 인의 첨가는 실리카(유리 내의 SiO2)가 인산 알루미늄 (AlPO4)에 의해 대체되며, 4배위된 알루미늄 및 인 및/또는 인산 붕소 (BPO4)로 구성되며, 4배위된 붕소 및 인으로 구성되는 구조를 생성한다. 일부 구현예에서, 상기 유리는 0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5; 0 mol% 내지 약 2.5 mol% P2O5; 0 mol% 내지 약 1 mol% P2O5와 같은 0 내지 약 4 mol% P2O5, 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위들을 포함한다.
TiO2 는 유리-세라믹 제품이 바람직한 경우 벌크 핵생성을 생산하기 위한 핵생성제로서 기능한다. TiO2의 농도가 너무 낮은 경우, 전구체 유리는 결정화하지 않는다. 농도가 너무 높은 경우, 전구체 유리 형성 동안 냉각 시 실투가 제어하기 어려울 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리들은 0 mol% 내지 약 4 mol% TiO2; 0 mol% 내지 약 3 mol% TiO2; 0 mol% 내지 약 2 mol% TiO2; 0 mol% 내지 약 1 mol% TiO2와 같은 0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2, 또는 이들에 함유된 모든 서브-범위들을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리들은 이에 한정되는 것은 아니나, SnO2, As2O3, Sb2O3, 및 그 유사물과 같은 적어도 하나의 청징제를 더욱 포함할 수 있다. 환경 및 독성에 대한 관심에 따라, As2O3 및 Sb2O3는 통상적으로 유리에 함유되지 않는다. 따라서, 본원에 개시된 유리들은 전형적으로 As2O3 및 Sb2O3를 함유하지 않으며, 일부 구현예에서, 이들 유리들은 약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함할 수 있다.
희토류 산화물이 유리의 경도 및 탄성계수를 증가시킬 수 있으나, 이들은 이온 교환을 방해하고 유리의 밀도 및 비용을 증가시키며, 다수 색상을 유리에 전가할 수 있다. 따라서, 총 희토류 산화물 함량을 0.1 mol% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다.
일부 관점에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리들은 유리의 표면 상에 압축층을 형성함으로써 강화된다. 특정 구현예에서, 이들 유리들은 화학적으로 강화되며, 특정 구현예에서, 이온 교환에 의해 화학적으로 강화된다.
이온 교환은 유리 내의 작은 양이온이 용융 염 욕 또는 페이스트와 같은 이온 교환 매체에 존재하는 좀 더 큰 양이온으로 교환되는 공정이다. 특정 구현예에서, 이온 교환은 실질적으로 좀 더 큰 양이온의 염을 포함하는 용융 염 욕에 유리를 침적시켜 수행된다. 상기 이온 교환 욕은 또한 유리에 존재하는 좀 더 작은 양이온의 염을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "실질적으로 포함하는"은 다른 성분들이 용융 염 욕 내에 존재할 수 있음을 의미한다. 이에 한정되는 것은 아니나, 이러한 성분들은 용융 염에 의해 유리 제품 또는 욕 용기의 공격을 감소시키는 역할을 하는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 성분들은 이에 한정되는 것은 아니나 규산, 겔 형태의 알루미나, 겔 형태의 실리카, 또는 그 유사물과 같은 유리의 선택된 성분들을 포함할 수 있다.
이온 교환된 유리 제품의 단면도를 도 1에 나타낸다. 유리 제품(100)은 두께 t , 제1표면(110), 및 제2표면(112)을 갖는다. 일부 구현예에서, 유리 제품(100)은 약 1 mm 까지의 두께 t 를 갖는다. 도 1에 도시된 구현예는 평판 시트 또는 평판 플레이트로서 유리 제품(100)을 나타내나, 유리 제품은 3차원 형상 또는 비-평면 구조와 같은 다른 구조를 가질 수 있다. 유리 제품(100)은 제1표면(110)에서부터 유리 제품(100)의 벌크 내로의 층의 깊이(DOL) d 1 까지 연장되는 제1압축층(120)을 갖는다. 도 1에 도시된 구현예에서, 유리 제품(100)은 또한 제2표면(112)에서부터 제2의 층의 깊이 d 2 까지 연장하는 제2압축층(122)을 갖는다. 제1 및 제2압축층(120, 122)은 각각 압축 응력 CS 하에 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2압축층(120, 122)은 각각 제1 및 제2표면(110, 112)에서 최대 압축 응력을 갖는다. 유리 제품은 또한 d 1 에서부터 d 2 까지 연장하는 중심 영역(130)을 갖는다. 중심 영역(130)은 인장 응력 또는 중심 인장 (CT) 하에 있으며, 이는 상기 층들(120 및 122)의 압축 응력과 균형을 이루거나 또는 상쇄시킨다. 제1 및 제2압축층(120, 122)의 층의 깊이 d 1 , d 2 는 유리 제품(100)의 제1 및 제2표면(110, 112)에 대한 날카로운 충격에 의해 도입되는 흠결의 전파로부터 유리 제품(100)을 보호하는 한편, 적어도 약 900 MPa의 압축 응력은 제1 및 제2압축층(120, 122)의 깊이 d 1 , d 2 를 통해서 흠결이 관통할 가능성을 최소화한다.
이온 교환된 경우, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리들은 통상적으로 그들의 나트륨 유사물에 비해서 깊은 층의 깊이 및 낮은 중심 인장을 나타내며, 따라서 매우 얇은(즉, < 0.5 mm) 유리 시트가 화학적으로 강화되는 한편 취약성 거동에 민감하지 않도록 할 수 있다.
압축 응력(표면 CS를 포함하는)은 Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에서 제조된, FSM-6000과 같은 상업적으로 입수가능한 기기를 사용하여 표면 응력 미터(FSM)에 의해 측정된다.　 표면 응력 측정은 응력 광학 계수(SOC)의 정확한 측정에 좌우되며, 이는 유리의 복굴절에 관련된다.　 한편 SOC는 "유리 응력-광학 계수의 측정을 위한 표준 시험법"의 명칭으로, ASTM 표준 C770-16에 기술된 과정 C(유리 디스크법)에 따라 측정되며, 상기 내용은 그 전체가 참고로서 본원에 포함된다.
본원에서 사용되는 바에 따라, DOL은 본원에 개시된 화학적으로 강화된 알칼리 알루미노실리케이트 유리 제품에서의 응력이 압축에서 인장까지 변화하는 깊이를 의미한다.　 DOL은 이온 교환 처리에 따라 FSM 또는 산란광 평광기(SCALP)에 의해 측정될 수 있다. 유리 제품 내의 응력이 유리 제품 내로 칼륨 이온을 교환시킴으로써 발생되는 경우, FSM은 DOL을 측정하기 위하여 사용된다. 응력이 나트륨 이온을 유리 제품 내로 교환시킴으로써 발생되는 경우, SCALP이 DOL을 측정하는데 사용된다. 상기 유리 제품 내의 응력이 칼륨 및 나트륨 이온 모두를 유리 내로 교환시킴으로써 발생되는 경우, Na+ 이온의 교환 깊이("칼륨 DOL")가 DOL을 나타내며, 칼륨 이온의 교환 깊이가 압축 응력의 크기에서의 변화(그러나 압축에서부터 인장까지의 응력에서의 변화는 아님)를 나타낸다고 믿어지므로 상기 DOL은 SCALP에 의해 측정된다. K+ 이온의 침투 깊이("칼륨 DOL")는 이온 교환 공정의 결과로서 칼륨 침투의 깊이를 나타낸다. 칼륨 DOL은 통상적으로 본원에 개시된 제품에 대해서 DOL 미만이다. 칼륨 DOL은 Luceo Co., Ltd. (일본, 도쿄)에 의해 제조된 상업적으로 입수가능한 FSM-6000 표면 응력 미터와 같은 표면 응력 미터를 사용하여 측정되는 한편, 이는 CS 측정에서 참고로 상술한 바와 같이, 응력 광학 계수(SOC)의 정확한 측정에 좌우된다.
본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 나트륨 염, 칼륨 염, 또는 나트륨 및 칼륨 염 모두 중 어느 하나를 함유하는 적어도 하나의 용융 염 욕에서 이온 교환 공정이 수행될 수 있다. 질산염 NaNO3 및 KNO3 은 통상적으로 이온 교환 공정에서 사용된다. 상기 유리를 표면에서 그리고 제품 내의 일부 깊이로 이온 교환이 일어나기에 충분한 시간 동안 염 욕에 유지한다. 일 구현예에서, 상기 유리는 원하는 수준의 이온 교환을 달성하기 위하여 미리결정된 시간의 기간 동안 NaNO3를 포함하는 용융 염 욕 내에 침지함으로써 화학적으로 강화된다. 이온 교환의 결과로서, 표면 압축층은 Na+ 또는 K+ 이온에 의해 유리 표면 층 내에 함유된 Li+ 이온의 치환에 의해 야기되어 생성되며, Na+ 또는 K+ 이온 모두는 Li+ 보다 큰 이온 반경을 갖는다. 일 구현예에서, 상기 용융 염 욕의 온도는 약 390℃이고, 미리결정된 시간의 기간은 약 1시간 내지 4시간의 범위이다. 다른 구현예에서, 이온 교환은 약 370℃ 내지 약 390℃의 온도 범위에서 적어도 하나의 용융 염 욕에서 수행된다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리는 1가의 은 양이온으로 이온 교환이 수행되어 항균성 성질을 갖는 유리 표면을 제공할 수 있다. Ag+의 이온 반경은 Li+ 또는 Na+ 중 어느 하나보다 크므로, 이들 유리들의 은 이온 교환은 단지 나트륨 및 칼륨만을 함유하는 이온 교환된 유리에서 관찰되는 것보다 낮은 압축 응력 손실로 귀결된다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 7시간 미만의 기간 동안 이온 교환될 때 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이를 달성하기 위하여 이온 교환될 수 있다. 또한, 이들 유리들은 1-단계 이온 교환 공정에서 적어도 약 500 MPa, 또는 2-단계 이온 교환 공정에서 적어도 약 600 MPa의 유리의 표면에서 최대 압축 응력을 달성하기 위하여 이온 교환될 수 있으며, 일부 유리들은 1-단계 이온 교환에서 840 MPa 만큼 높고, 2-단계 이온 교환 공정에서 상기 유리 표면에서 1000 MPa 만큼 높은 최대 압축 응력을 달성한다. 일부 구현예에서, 적어도 700 MPa, 또는 적어도 약 800 MPa, 또는 적어도 약 900 MPa의 압축 응력이 1-단계 또는 2-단계 이온 교환 공정 중 어느 하나를 이용하여 달성될 수 있다. 일부 구현예에서, 이들 이온 교환된 유리들의 압축 응력은 상기 표면 아래 100 ㎛ 이상의 깊이에서 약 50 MPa 이상일 수 있다.
본원에 개시된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 1-단계 또는 2-단계 이온 교환 공정 중 어느 하나에 의해 적어도 약 70 ㎛; 일부 구현예에서, 적어도 약 100 ㎛; 및 다른 구현예에서, 적어도 약 150 ㎛의 압축층의 깊이를 달성하기 위하여 이온 교환될 수 있다. 1-단계 또는 2-단계 공정 중 어느 하나에 의해 이러한 층의 깊이를 달성하기 위해 요구되는 370℃ 내지 약 390℃ 범위의 온도에서 이온 교환 시간은 약 7시간 미만이다.
상기 압축층의 프로파일 및 깊이는 상기 이온 교환 공정에 참여하는 좀 더 큰 양이온의 농도 프로파일로부터 결정될 수 있다. 상기 유리의 표면에서부터 NaNO3 용융 염 욕에서 3.5시간 동안 390℃에서 이온 교환된 1) 리튬 알루미노실리케이트 유리(표 1의 실시예 3) 및 유리 세라믹(975℃에서 4시간 동안 세라믹화된, 코닝 코드 9667; 표 1에 나타낸 명목상 조성물)의 내부 부분까지의 Na+ 농도 프로파일을 도 2에 나타낸다. 일부 구현예에서, Na2O 농도 프로파일로부터 결정된 적어도 100 ㎛의 층의 깊이 DOL은 리튬 알루미노실리케이트 유리에 대해 달성될 수 있다(도 2의 1).
표 3은 표 2로부터 선택된 조성물에 대해서 1-단계 이온 교환의 조건, CS, 유리 내로의 K+ 침투 깊이, 유리 내로의 Na+ 침투 깊이를 나타낸다. 표 2에서 선택된 조성물에 대한 2-단계 이온 교환 조건, 가상 온도 Tf, CS, 및 DOL을 표 4에 나타낸다(표 3. 표 2로부터 선택된 조성물에 대한 1-단계 이온 교환 조건, 압축 응력 (CS), 및 K+ 및 Na+ 침투).
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
(표 4. 표 2로부터 선택된 조성물에 대한 2-단계 이온 교환 조건, 가상 온도 Tf, CS, 및 DOL)
본원에 개시된 비커스 균열 최초 임계값은 0.2 mm/분의 속도로 유리 표면에 압입 하중을 적용한 후 제거함으로써 결정된다. 최대 압입 하중은 10초간 유지된다. 상기 압입 균열 임계값은 10 압입의 50%가 압입 자국의 코너로부터 발산하는 모든 수의 방사상/중앙 균열을 나타내는 압입 하중에서로 정의된다. 상기 최대 하중은 상기 임계값이 주어진 유리 조성물에 대해 충족될 때까지 증가된다. 모든 압입 측정은 50% 상대 습도에서 실온에서 수행된다. 상기 시험은 비커스 인덴터로서 언급되는, 면 사이에서 136°의 각도로 사각형-기반 피라미드형 다이아몬드 인덴터의 사용을 포함하였다. 상기 비커스 인덴터는 표준 마이크로 경도 시험(ASTM-E384-11 참조)에 사용되는 것과 동일하였다.
본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "크누프 스크래치 임계값"은 측면 균열의 개시로 언급된다. 크누프 임계값 시험에서, 기계 시험장치는 측면 균열의 개시를 결정하기 위하여 증가하는 하중으로 유리가 스크래치되는 크누프 다이아몬드를 잡는다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 크누프 스크래치 임계값은 측면 균열의 개시이다(5 압입 이벤트 중 3 이상에서). 크누프 스크래치 측면 균열 임계값 시험에서, 유리 제품 및 제품들의 샘플을 샘플 모집단 샘플에 대해서 측면 균열 개시 하중 범위를 확인하기 위하여 동력학적 또는 램프(ramped) 하중 하에 크누프 인덴터로 먼저 스크래치하였다. 적용가능한 하중 범위가 확인되면, 일련의 증가하는 일정 하중 스크래쳐(하중 당 최소 3 이상)가 크누프 스크래치 임계값을 확인하기 위하여 수행된다. 상기 크누프 스크래치 임계값 범위는 다음의 3가지 실패 모드 중 어느 하나에 대해서 시험편을 대조함으로써 결정될 수 있다: 1) 그루브(groove)의 폭의 2배를 초과한 지속되는 측면의 표면 균열, 2) 손상이 상기 그루브 내에 함유되나, 그루브의 폭의 2배 미만인 측면의 표면 균열이 있고 육안으로 식별가능한 손상이 존재함, 또는 3) 그루브 폭의 2배를 초과하는 큰 표면 측면 균열의 존재 및/또는 스크래치의 정점에서 중앙 균열이 존재함.
NaNO3에서 이온 교환되는 경우, 본원에 개시된 유리는 높은 음의 내손상성을 나타내며, 일부 구현예에서, 50 킬로그램포스(kfg)에 대해 비커스 균열 최초 임계값을 달성할 수 있다. 이러한 수준의 내손상성은 예를 들어, 본원에 개시된 6 mol% Li2O를 함유하며 NaNO3 욕에서 2.5 시간 동안 390 ℃에서 이온 교환이 수행되는 유리에 대해 달성될 수 있다. 상기 비커스 균열 최초 임계값은 높은 수준의 고유 내손상성을 갖는 유사 나트륨 알루미노실리케이트 유리에 의해 나타나는 것 보다 크거나 또는 대적할 만한다. 도 3은 본 리튬 알루미노실리케이트 유리 (표 1의 실시예 3, NaNO3에서 390℃에서 3.5시간 동안 이온 교환됨)(도 3의 C), 및 용융-형성된, 15-20 kgf의 IFT를 갖는, 나트륨 알루미노실리케이트 유리 A 및 E(명목상 조성물: 67.6 mol% SiO2; 3.7 mol% B2O3; 12.7 mol% Al2O3; 13.7 mol% Na2O; 0.01 mol% K2O; 2.3 mol% MgO; 및 0.1 mol% SnO2); 30-40 kgf의 IFT를 갖는 유리 B (명목상 조성물: 64.7 mol% SiO2; 5.1 mol% B2O3; 13.9 mol% Al2O3; 13.7 mol% Na2O; 2.4 mol% MgO; 및 0.08 mol% SnO2); 및 15 kgf의 IFT를 갖는 유리 D (명목상 조성물: 64.7 mol% SiO2; 5.1 mol% B2O3; 13.9 mol% Al2O3; 13.7 mol% Na2O; 2.4 mol% MgO; 및 0.08 mol% SnO2)에 대해 KNO3에서의 이온 교환 후 결정된 압입 파괴 임계값 (IFT)을 도시한다. 10 kgf(도 4에서 a), 30 kgf (b), 및 50 kgf (c)의 압입 하중 하에서 도 3에 도시된 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리에서의 비커스 압입의 광학 현미경 이미지를 도 4에 나타낸다. 도 4에서의 이미지는 측면 균열의 형성 없는 상당한 유리 고밀화를 나타내며, 이는 상기 유리가 높은 수준의 고유 내손상성을 가짐을 나타낸다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 유리는 상술한 바와 같이 이온 교환되는 경우, 적어도 10 kgf; 일부 구현예에서, 적어도 15 kgf; 및 다른 구현예에서, 적어도 약 20 kgf의 비커스 균열 최초 임계값 (VIT)을 나타낼 수 있다. 특정 구현예에서, 상기 비커스 균열 최초 임계값은 약 10 kgf 내지 약 35 kgf 범위이고, 크누프 스크래치 임계값 (KST)은 약 10 뉴튼 (N) 내지 약 20 N 범위이다.
1-단계 및 2-단계 이온 교환 공정으로 이온 교환된 유리에 대한 비커스 균열 최초 임계값 (VIT) 및 크누프 스크래치 임계값 (KST)을 각각 표 3 및 표 4에 나타낸다.
본원에 개시된 제품은 디스플레이 (또는 디스플레이 제품)(예를 들어, 휴대폰, 테블릿, 컴퓨터, 네비게이션 시스템 및 유사 제품을 포함하는 가전제품), 건축용 제품, 수송용 제품(예를 들어, 자동차, 기차, 비행기, 원양 항해선, 등.), 가정용 제품, 내마모성 또는 이들의 조합을 요구하는 모든 제품과 같은 또 다른 제품에 포함될 수 있다. 본원에 개시된 모든 강화된 제품을 포함하는 예시적인 제품을 도 5a 및 5b에 나타낸다. 특히, 5a 및 5b는 전면(204), 후면(206) 및 측면(208)을 갖는 하우징(202); 상기 하우징의 전면 또는 그 부근에 적어도 컨트롤러, 메모리 및 디스플레이(210)를 포함하며 하우징 내에 완전하게 또는 적어도 부분적으로 내부에 있는 전자 부품(도시되지 않음); 및 상기 디스플레이 위에 있도록 상기 하우징의 전면 또는 그 위의 커버 기판(212)을 포함하는 가전 소자(200)를 나타낸다. 일부 구현예에서, 상기 커버 기판(212) 및/또는 하우징은 본원에 개시된 어떠한 강화 제품도 포함할 수 있다.
전형적인 구현예가 설명을 목적으로 기술되는 한편, 전술한 설명은 본 기재 및 첨부된 청구항의 범위를 한정하는 것으로 여겨져서는 안된다. 따라서, 다양한 변형, 적응 및 대체가 본 기재 및 첨부된 청구항의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 당해 기술 분야의통상의 기술자에게 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (41)

  1. 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2;
    약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3;
    약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3;
    약 7 mol% 내지 약 14 mol% Li2O; 및
    0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5,
    를 포함하며,
    여기서, Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위에 있고, R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 압축층은 표면 아래 50 ㎛의 깊이에서 적어도 약 100 MPa의 압축 응력을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  5. 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  6. 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  7. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kP의 액상 점도를 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  8. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 840℃ 이하의 연화점을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  9. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 510℃의 어닐점을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  10. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 68 GPa의 탄성계수를 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  11. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    R2O(mol%) - Al2O3(mol%)는 약 -2 mol% 내지 약 5.6 mol%의 범위인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  12. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    Al2O3(mol%) > B2O3(mol%)인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  13. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    약 58 mol% 내지 약 69 mol% SiO2;
    약 10 mol% 내지 약 17 mol% Al2O3;
    약 3.5 mol% 내지 약 9.5 mol% B2O3;
    0 mol% 내지 약 2.5 mol% P2O5;
    약 7 mol% 내지 약 14 mol% Li2O;
    약 0.2 mol% 내지 약 14 mol% Na2O;
    0 mol% 내지 약 2.5 mol% K2O;
    0 mol% 내지 약 5 mol% MgO; 및
    0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO을 포함하며,
    여기서 Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    약 5 mol% 내지 약 9 mol% B2O3;
    약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O;
    약 4 mol% 내지 약 14 mol% Na2O; 및
    0 mol% 내지 약 1 mol% K2O을 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  15. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    (Al2O3(mol%)+B2O3(mol%))/R2O(mol%)는 약 0.9 내지 약 1.9 범위인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  16. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    R2O(mol%) + R'O(mol%) - Al2O3(mol%) - B2O3(mol%) - P2O5(mol%)는 약 -10.5 mol% 내지 약 -0.11 mol%의 범위이고, 여기서 R'O = MgO + CaO + SrO + BaO인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  17. 청구항 1 내지 12, 15 및 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 12 mol% Li2O를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  18. 청구항 1 내지 12 및 15 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O;
    0 mol% 내지 약 4 mol% K2O;
    0 mol% 내지 약 8 mol% MgO;
    0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO;
    0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2; 및
    0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    약 55 mol% 내지 약 60 mol% SiO2;
    약 12 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3;
    약 3.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3;
    약 7 mol% 내지 약 10 mol% Li2O; 및
    0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  20. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 7 mol% B2O3를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  21. 청구항 1 내지 12, 15 내지 17 및 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 및
    약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  22. 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되는 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및
    상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며,
    여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 전술한 청구항 중 하나에 따른 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함하는 가전제품.
  23. 약 55 mol% 내지 약 75 mol% SiO2;
    약 10 mol% 내지 약 18 mol% Al2O3;
    약 2.5 mol% 내지 약 7.5 mol% B2O3;
    약 5 mol% 내지 약 14 mol% Li2O;
    0 mol% 내지 약 4 mol% P2O5; 및
    0 mol% 내지 약 1 mol% K2O를 포함하며;
    여기서 Li2O(mol%)/R2O(mol%)는 약 0.1 내지 약 0.4의 범위이며, R2O = Li2O + Na2O + K2O + Rb2O + Cs2O, R2O(mol%) + R'O(mol%) - Al2O3(mol%) - B2O3(mol%) - P2O5(mol%)는 약 -10.5 mol% 내지 약 -0.11 mol%의 범위이고, R'O = MgO + CaO + SrO + BaO인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 이온 교환된 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 압축층은 상기 표면 아래의 50 ㎛의 깊이에서 적어도 약 100 MPa의 압축 응력을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  27. 청구항 24 내지 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  28. 청구항 24 내지 27 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  29. 청구항 23 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 10 kP의 액상 점도를 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  30. 청구항 23 내지 29 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 840℃ 이하의 연화점을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  31. 청구항 23 내지 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 510℃의 어닐점을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  32. 청구항 23 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 적어도 약 68 GPa의 탄성계수를 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  33. 청구항 23 내지 32 중 어느 한 항에 있어서,
    R2O(mol%) - Al2O3(mol%)는 약 -2 mol% 내지 약 5.6 mol% 범위인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  34. 청구항 23 내지 33 중 어느 한 항에 있어서,
    Al2O3(mol%) > B2O3(mol%)인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  35. 청구항 23 내지 34 중 어느 한 항에 있어서,
    (Al2O3(mol%)+B2O3(mol%))/R2O(mol%)는 약 0.9 내지 약 1.9 범위인 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  36. 청구항 23 내지 35 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O;
    0 mol% 내지 약 8 mol% MgO;
    0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO;
    0 mol% 내지 약 5 mol% TiO2; 및
    0 mol% 내지 약 3 mol% P2O5를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  37. 청구항 23 내지 36 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 약 5 mol% 내지 약 7 mol% B2O3를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  38. 청구항 23 내지 37 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는:
    0 mol% 내지 약 5 mol% Na2O; 및
    약 0.05 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함하는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  39. 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및
    상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며,
    여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 청구항 23 내지 38 중 어느 한 항에 따른 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함하는 가전제품.
  40. 리튬 알루미노실리케이트 유리로서,
    상기 리튬 알루미노실리케이트 유리는 이온 교환되고, 적어도 하나의 표면에서부터 상기 유리 내로 적어도 약 70 ㎛의 층의 깊이로 연장하는 압축층을 가지며, 상기 압축층은 적어도 약 600 MPa의 최대 압축 응력을 가지며, 여기서 상기 유리는 적어도 약 10 kgf의 비커스 균열 최초 임계값 및 적어도 약 8 N의 크누프 스크래치 임계값을 갖는 리튬 알루미노실리케이트 유리.
  41. 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전자 부품, 상기 전자 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및
    상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며,
    여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 청구항 40의 리튬 알루미노실리케이트 유리를 포함하는 가전제품.
KR1020187021872A 2016-01-08 2017-01-06 고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리 KR102650166B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662276431P 2016-01-08 2016-01-08
US62/276,431 2016-01-08
PCT/US2017/012459 WO2017120424A1 (en) 2016-01-08 2017-01-06 Chemically strengthenable lithium aluminosilicate glasses with inherent damage resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180101429A true KR20180101429A (ko) 2018-09-12
KR102650166B1 KR102650166B1 (ko) 2024-03-21

Family

ID=57868402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187021872A KR102650166B1 (ko) 2016-01-08 2017-01-06 고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리

Country Status (7)

Country Link
US (3) US10131567B2 (ko)
EP (1) EP3400202B1 (ko)
JP (2) JP7165055B2 (ko)
KR (1) KR102650166B1 (ko)
CN (2) CN114956551A (ko)
TW (3) TWI820803B (ko)
WO (1) WO2017120424A1 (ko)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9359251B2 (en) 2012-02-29 2016-06-07 Corning Incorporated Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles
US11079309B2 (en) 2013-07-26 2021-08-03 Corning Incorporated Strengthened glass articles having improved survivability
US9517968B2 (en) 2014-02-24 2016-12-13 Corning Incorporated Strengthened glass with deep depth of compression
TWI705889B (zh) 2014-06-19 2020-10-01 美商康寧公司 無易碎應力分布曲線的玻璃
TWI734317B (zh) 2014-10-08 2021-07-21 美商康寧公司 含有金屬氧化物濃度梯度之玻璃以及玻璃陶瓷
US10150698B2 (en) 2014-10-31 2018-12-11 Corning Incorporated Strengthened glass with ultra deep depth of compression
TWI666189B (zh) 2014-11-04 2019-07-21 美商康寧公司 深不易碎的應力分佈及其製造方法
US10579106B2 (en) 2015-07-21 2020-03-03 Corning Incorporated Glass articles exhibiting improved fracture performance
US11613103B2 (en) 2015-07-21 2023-03-28 Corning Incorporated Glass articles exhibiting improved fracture performance
DE202016008722U1 (de) 2015-12-11 2019-03-21 Corning Incorporated Durch Fusion bildbare glasbasierte Artikel mit einem Metalloxidkonzentrationsgradienten
WO2017120424A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Corning Incorporated Chemically strengthenable lithium aluminosilicate glasses with inherent damage resistance
WO2017126605A1 (ja) 2016-01-21 2017-07-27 旭硝子株式会社 化学強化ガラス及び化学強化ガラスの製造方法
KR20180132077A (ko) 2016-04-08 2018-12-11 코닝 인코포레이티드 두 영역을 포함하는 응력 프로파일을 포함하는 유리-계 물품, 및 제조 방법
EP3904302A1 (en) 2016-04-08 2021-11-03 Corning Incorporated Glass-based articles including a metal oxide concentration gradient
KR102610962B1 (ko) * 2016-08-02 2023-12-08 삼성디스플레이 주식회사 유리 기판의 처리 방법
US11111173B2 (en) 2016-11-07 2021-09-07 Corning Incorporated Lithium containing glasses
US10968134B2 (en) * 2016-11-07 2021-04-06 Corning Incorporated Low viscosity glasses and methods and systems for manufacture
JP7148523B2 (ja) * 2017-02-02 2022-10-05 コーニング インコーポレイテッド ガラス表面近くのｋ２ｏプロファイルが変更された、リチウムを含有するガラスまたはガラスセラミック物品
WO2019009069A1 (ja) * 2017-07-04 2019-01-10 Ａｇｃ株式会社 ガラスボール
US11136258B2 (en) * 2017-10-31 2021-10-05 Corning Incorporated Peraluminous lithium aluminosilicates with high liquidus viscosity
US10633279B2 (en) * 2017-11-29 2020-04-28 Corning Incorporated Glasses with low excess modifier content
US10906834B2 (en) * 2017-11-29 2021-02-02 Corning Incorporated Ion-exchangeable mixed alkali aluminosilicate glasses
CN111132942A (zh) * 2017-12-26 2020-05-08 日本电气硝子株式会社 盖玻璃
WO2019191480A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Corning Incorporated Glasses having high fracture toughness
NL2020914B1 (en) * 2018-05-11 2019-11-18 Corning Inc Glasses having high fracture toughness
WO2019226485A1 (en) 2018-05-22 2019-11-28 Corning Incorporated Low temperature moldable sheet forming glass compositions
EP3802451B1 (en) * 2018-06-08 2024-02-14 Corning Incorporated Fracture resistant stress profiles in glasses
TWI825112B (zh) * 2018-07-02 2023-12-11 美商康寧公司 具有改善的應力分佈的玻璃基製品及其製造方法
KR20210106515A (ko) * 2018-12-25 2021-08-30 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 강화 유리판 및 그 제조 방법
CN117069379A (zh) * 2019-06-26 2023-11-17 Ａｇｃ株式会社 化学强化玻璃的制造方法和化学强化玻璃
EP4159697A1 (de) 2019-08-05 2023-04-05 Schott Ag Scheibenförmiger, chemisch vorgespannter oder chemisch vorspannbarer glasartikel und verfahren zu dessen herstellung
DE102019121146A1 (de) 2019-08-05 2021-02-11 Schott Ag Heißgeformter chemisch vorspannbarer Glasartikel mit geringem Kristallanteil, insbesondere scheibenförmiger chemisch vorspannbarer Glasartikel, sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
DE102019121147A1 (de) 2019-08-05 2021-02-11 Schott Ag Scheibenförmiger, chemisch vorgespannter Glasartikel und Verfahren zu dessen Herstellung
CN110577364A (zh) * 2019-09-09 2019-12-17 深圳精匠云创科技有限公司 一种锂铝硅酸盐纳米晶玻璃陶瓷及其制备方法
CN110563337A (zh) * 2019-09-09 2019-12-13 深圳精匠云创科技有限公司 一种锂铝硅酸盐纳米晶玻璃陶瓷的强化方法
CN115244018A (zh) * 2019-09-21 2022-10-25 安瀚视特控股株式会社 高性能强化玻璃
US11584681B2 (en) * 2019-11-26 2023-02-21 Corning Incorporated Ion exchangeable alkali aluminosilicate glass compositions having improved mechanical durability
CN111116040A (zh) * 2020-01-20 2020-05-08 科立视材料科技有限公司 一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品及其制备方法
EP4121398B1 (en) * 2020-03-17 2024-03-20 Corning Incorporated Salt bath compositions and processes for strengthening glass articles
TW202142515A (zh) * 2020-03-25 2021-11-16 日商安瀚視特控股股份有限公司 使用雙離子交換之覆蓋玻璃強化
KR20210127268A (ko) * 2020-04-13 2021-10-22 삼성디스플레이 주식회사 유리 제품 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
EP3909923A1 (en) 2020-05-15 2021-11-17 Corning Incorporated Strengthened glass articles and methods of forming the same
CN112142323B (zh) * 2020-09-04 2022-10-21 咸宁南玻光电玻璃有限公司 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
KR102509484B1 (ko) * 2020-10-29 2023-03-13 (주)유티아이 플렉시블 커버 윈도우 및 그 제조방법
US20220396519A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Corning Incorporated Glass compositions having improved mechanical durability and low characteristic temperatures
JP7472326B2 (ja) * 2021-06-18 2024-04-22 コーニング インコーポレイテッド 機械的耐久性を向上させた着色ガラス物品
DE202021103861U1 (de) 2021-07-20 2021-10-04 Schott Ag Scheibenförmiger, chemisch vorgespannter oder chemisch vorspannbarer Glasartikel
CN117957204A (zh) * 2021-07-29 2024-04-30 康宁公司 低模量可离子交换玻璃组合物
US20230129031A1 (en) * 2021-10-26 2023-04-27 Corning Incorporated Ion exchangeable glasses having high fracture toughness

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433611A (en) * 1965-09-09 1969-03-18 Ppg Industries Inc Strengthening glass by multiple alkali ion exchange
US5674790A (en) * 1995-12-15 1997-10-07 Corning Incorporated Strengthening glass by ion exchange
KR20130135841A (ko) * 2010-08-26 2013-12-11 코닝 인코포레이티드 유리를 강화시키기 위한 2-단계 방법

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL122216C (ko) * 1962-03-23
US3615320A (en) 1968-02-13 1971-10-26 Ppg Industries Inc Strengthened glass article and process for making
US3790260A (en) * 1972-01-03 1974-02-05 Corning Glass Works High strength ophthalmic lens
DE2456894C3 (de) 1974-12-02 1978-04-06 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Anorganisches, glasiges Material zur Verwendung in einem Ionenaustausch zwecks Erzeugung eines Brechwertgradienten bei weitgehender Vermeidung einer Änderung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten
US4156755A (en) 1978-04-19 1979-05-29 Ppg Industries, Inc. Lithium containing ion exchange strengthened glass
JP2001019466A (ja) 1999-07-06 2001-01-23 Hitachi Ltd 磁気ディスク用ガラス基板
JP2002025040A (ja) 2000-06-30 2002-01-25 Hitachi Ltd 磁気ディスク用ガラス基板及びそれを用いた磁気ディスク
JP3994371B2 (ja) 2001-03-01 2007-10-17 株式会社日立製作所 情報記録ディスク用ガラス基板及びそのガラス基板を用いた情報記録ディスク
JP2002260216A (ja) 2001-03-01 2002-09-13 Hitachi Ltd 情報記録ディスク用ガラス基板及びそのガラス基板を用いた情報記録ディスク
JP2003099913A (ja) 2001-09-27 2003-04-04 Hitachi Ltd 磁気ディスク用ガラス基板及びそれを用いた磁気ディスク
JP4193489B2 (ja) 2002-12-24 2008-12-10 株式会社日立製作所 磁気ディスク用ガラス基板及びそれを用いた磁気ディスク
US7727917B2 (en) 2003-10-24 2010-06-01 Schott Ag Lithia-alumina-silica containing glass compositions and glasses suitable for chemical tempering and articles made using the chemically tempered glass
JP2006056768A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd 屈折率分布型ロッドレンズ用クラッドガラス組成物、およびそれを用いた屈折率分布型ロッドレンズ母ガラスロッド、ならびに屈折率分布型ロッドレンズ、およびその製造方法
CN101522584B (zh) * 2006-10-10 2012-12-05 日本电气硝子株式会社 钢化玻璃基板
JP5274855B2 (ja) * 2007-02-19 2013-08-28 日本板硝子株式会社 屈折率分布型レンズ用母材ガラス組成物、屈折率分布型レンズとその製造方法ならびに光学製品および光学機器
JP5743125B2 (ja) 2007-09-27 2015-07-01 日本電気硝子株式会社 強化ガラス及び強化ガラス基板
EP3392220A1 (en) 2007-11-29 2018-10-24 Corning Incorporated Glasses having improved toughness and scratch resistance
DE102007063463B4 (de) * 2007-12-20 2010-06-10 Schott Ag Kernglas im Alkali-Zink-Silikat-Glassystem für einen faseroptischen Lichtleiter und die Verwendung des Kernglases in einem Lichtleiter
JP5444846B2 (ja) 2008-05-30 2014-03-19 旭硝子株式会社 ディスプレイ装置用ガラス板
EP2323957B1 (en) * 2008-08-08 2014-12-17 Corning Incorporated Strengthened glass articles and methods of making
WO2010021746A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Corning Incorporated Durable glass housings/enclosures for electronic devices
JP5699434B2 (ja) * 2009-04-02 2015-04-08 旭硝子株式会社 情報記録媒体基板用ガラス、情報記録媒体用ガラス基板および磁気ディスク
JP5621239B2 (ja) * 2009-10-20 2014-11-12 旭硝子株式会社 ディスプレイ装置用ガラス板、ディスプレイ装置用板ガラスおよびその製造方法
CN102167507B (zh) 2010-02-26 2016-03-16 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 用于3d紧密模压的薄锂铝硅玻璃
DE102010009584B4 (de) 2010-02-26 2015-01-08 Schott Ag Chemisch vorgespanntes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung desselben
US8778820B2 (en) 2010-05-27 2014-07-15 Corning Incorporated Glasses having low softening temperatures and high toughness
JP5732758B2 (ja) 2010-07-13 2015-06-10 旭硝子株式会社 固体撮像装置用カバーガラス
DE102010032113B9 (de) * 2010-07-23 2017-06-22 Schott Ag Transparente oder transparente eingefärbte Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik mit einstellbarer thermischer Ausdehnung und deren Verwendung
FR2964655B1 (fr) 2010-09-13 2017-05-19 Saint Gobain Feuille de verre
US20120135853A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Jaymin Amin Glass articles/materials for use as touchscreen substrates
US9346703B2 (en) * 2010-11-30 2016-05-24 Corning Incorporated Ion exchangable glass with deep compressive layer and high damage threshold
CN103620343B (zh) 2011-07-04 2016-06-08 株式会社村田制作所 振子及振动陀螺仪
US10280112B2 (en) * 2011-08-19 2019-05-07 Corning Incorporated Ion exchanged glass with high resistance to sharp contact failure and articles made therefrom
JP2013043795A (ja) 2011-08-23 2013-03-04 Nippon Electric Glass Co Ltd 強化ガラス及びその製造方法
CN110002745B (zh) * 2011-11-16 2022-10-11 康宁股份有限公司 具有高裂纹引发阈值的可离子交换玻璃
JP6191138B2 (ja) 2012-01-12 2017-09-06 日本電気硝子株式会社 ガラス
JP6168288B2 (ja) 2012-06-13 2017-07-26 日本電気硝子株式会社 強化ガラス及び強化ガラス板
TWI632121B (zh) * 2013-08-29 2018-08-11 康寧公司 含有硼及磷的可離子交換玻璃
US9701574B2 (en) * 2013-10-09 2017-07-11 Corning Incorporated Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same
CN106232540A (zh) 2014-04-24 2016-12-14 日本板硝子株式会社 玻璃组合物、化学强化用玻璃板、强化玻璃板和显示器用强化玻璃基板
JP2015210970A (ja) 2014-04-28 2015-11-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
US9751798B2 (en) 2014-06-30 2017-09-05 Corning Incorporated White, opaque,β-spodumene glass-ceramic articles with inherent damage resistance and methods for making the same
JP6655945B2 (ja) 2015-10-27 2020-03-04 株式会社住田光学ガラス 屈折率勾配を有する光学素子の製造に用いられるリチウム含有アルミノホウ珪酸塩ガラス
WO2017120424A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Corning Incorporated Chemically strengthenable lithium aluminosilicate glasses with inherent damage resistance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433611A (en) * 1965-09-09 1969-03-18 Ppg Industries Inc Strengthening glass by multiple alkali ion exchange
US5674790A (en) * 1995-12-15 1997-10-07 Corning Incorporated Strengthening glass by ion exchange
KR20130135841A (ko) * 2010-08-26 2013-12-11 코닝 인코포레이티드 유리를 강화시키기 위한 2-단계 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN114956551A (zh) 2022-08-30
JP2023002719A (ja) 2023-01-10
US20220064052A1 (en) 2022-03-03
US11220452B2 (en) 2022-01-11
EP3400202B1 (en) 2024-02-21
CN108463439B (zh) 2022-07-22
WO2017120424A1 (en) 2017-07-13
US20230278910A1 (en) 2023-09-07
US20170197869A1 (en) 2017-07-13
US10131567B2 (en) 2018-11-20
US11718554B2 (en) 2023-08-08
EP3400202A1 (en) 2018-11-14
JP2019509238A (ja) 2019-04-04
US20190084870A1 (en) 2019-03-21
TWI775541B (zh) 2022-08-21
TW201736300A (zh) 2017-10-16
TWI820803B (zh) 2023-11-01
TWI736571B (zh) 2021-08-21
TW202140403A (zh) 2021-11-01
JP7165055B2 (ja) 2022-11-02
KR102650166B1 (ko) 2024-03-21
TW202244021A (zh) 2022-11-16
CN108463439A (zh) 2018-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102650166B1 (ko) 고유 내손상성을 갖는 화학적으로 강화가능한 리튬 알루미노실리케이트 유리
JP7198325B2 (ja) 落下性能が改善されたガラス
TWI689480B (zh) 含有硼及磷的可離子交換玻璃
JP6791757B2 (ja) 三次元成形のためのイオン交換可能なガラス物品
EP2922796B1 (en) Ion exchangeable glasses having high hardness and high modulus
CN114230176A (zh) 具有高压痕阈值的可快速离子交换玻璃
US11964908B2 (en) Tempered glass sheet and method for manufacturing same
US20210269353A1 (en) Glass compositions that enable high compressive stress
US11352293B2 (en) Reverse ion exchange process for lithium containing glass
US11993539B2 (en) Chemically strengthenable lithium aluminosilicate glasses with inherent damage resistance
TW202204279A (zh) 具有高中心張力能力之玻璃組成物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant