TWI801598B - 玻璃中的抗斷裂性應力分佈曲線 - Google Patents
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Abstract
玻璃基底製品包含用於提供改善的抗斷裂性的應力分佈曲線。本文的玻璃基底製品提供多次掉落之後的高抗斷裂性。
Description
本申請案根據專利法主張於2018年7月17日提出申請之美國臨時申請案第62/699,306號及於2018年6月8日提出申請之美國臨時申請案第62/682,672號之優先權權益,本案依據該等申請案中之每一者之內容,且該等申請案中之每一者之內容係以引用方式整體併入本文。
本說明書一般係關於玻璃製品中的抗斷裂性應力分佈曲線的應力分佈曲線。更具體而言,本說明書係關於可以在電子裝置中使用的可以含鋰的玻璃的應力分佈曲線。
可攜式裝置(例如,智慧型電話、平板電腦、可攜式媒體播放器、個人電腦、及照相機)的移動特性讓這些裝置特別容易意外掉落於硬表面(例如,地面)上。這些裝置通常包括覆蓋玻璃,而可能在碰撞硬表面之後損傷。在許多這些裝置中,覆蓋玻璃係作為顯示器外罩,並且可以結合觸控功能,而在覆蓋玻璃損傷時,裝置的使用受到負面影響。
當相關聯的可攜式裝置掉落於硬表面上時,覆蓋玻璃存在二種主要的破損模式。模式中之一者係為撓曲破損,這是由於當裝置受到與硬表面衝擊的動態負載時的玻璃的折曲而造成。另一模式係為尖銳接觸破損,這是由於玻璃表面的損傷而造成。玻璃與粗糙硬表面(例如,瀝青,花崗岩等)的衝擊可能導致玻璃表面中的尖銳壓痕。這些壓痕成為玻璃表面中的破損位置,而可能產生及傳播裂紋。
玻璃製造商及手持裝置製造商持續努力改善手持裝置對於破損的抵抗力。可攜式裝置亦期望為盡可能薄。因此,除了強度之外,亦期望在可攜式裝置中作為覆蓋玻璃的玻璃盡可能薄。因此,除了增加覆蓋玻璃的強度之外,亦期望玻璃具有允許通過能夠製造薄玻璃製品(例如,薄玻璃片材)的處理而形成的機械特性。
因此,需要一種可以強化的玻璃(例如,藉由離子交換),並具有允許成為薄玻璃製品的機械性質。
本揭示的態樣係關於玻璃基底製品及其製造與使用方法。本文的玻璃基底製品呈現高抗斷裂性。更特定言之,本文的玻璃基底製品提供多次掉落之後的高抗斷裂性。
在一個態樣中,玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面,其中t
大於或等於0.4mm,且小於或等於1.3mm;1.5MPa/微米或更小的DOC處的應力斜率;以及應力分佈曲線,包含:大於或等於0.15t的壓縮深度(DOC);以及4MPa*mm至20MPa*mm的範圍內的一個壓縮區域中的應力積分的絕對值。
根據態樣(1),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面,其中t
大於或等於0.4mm,且小於或等於1.3mm;以及應力分佈曲線,包含:大於或等於0.15t的壓縮深度(DOC);1.5MPa/微米或更小的DOC處的應力斜率;以及4MPa*mm至20MPa*mm的範圍內的一個壓縮區域中的應力積分的絕對值。
根據態樣(2),提供前述態樣的玻璃基底製品,包含大於或等於500MPa的峰值壓縮應力(CS)。
根據態樣(3),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,包含大於或等於70MPa的膝部處的壓縮應力(CSk
)。
根據態樣(4),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,其中DOC係位於95微米或更深的深度處。
根據態樣(5),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃基底製品的表面延伸到壓縮深度(DOC);其中玻璃基底製品包含大於或等於500MPa的峰值壓縮應力(CS)、小於或等於0.73mm的厚度(t
)、大於或等於140MPa的膝部處的壓縮應力(CSk
)、及大於0.17的DOC/t
。
根據態樣(6),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,其中DOC/t
係大於或等於0.18。
根據態樣(7),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於600MPa。
根據態樣(8),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於720MPa。
根據態樣(9),提供任一前述態樣的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於800MPa。
根據態樣(10),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃基底製品的表面延伸到壓縮深度(DOC);其中玻璃基底製品包含大於或等於970MPa的峰值壓縮應力(CS)、大於或等於90MPa的膝部處的壓縮應力(CSk
)、及大於或等於0.17的DOC/t
。
根據態樣(11),提供前述態樣的玻璃基底製品,其中DOC/t
係大於或等於0.18。
根據態樣(12),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於1020MPa。
根據態樣(13),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於1060MPa。
根據態樣(14),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中尖峰層深度(DOLsp
)係大於或等於0.01t。
根據態樣(15),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中尖峰層深度(DOLsp
)係大於或等於7μm。
根據態樣(16),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中尖峰層深度(DOLsp
)係大於或等於7.8μm。
根據態樣(17),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中CSk
係大於或等於100MPa。
根據態樣(18),提供態樣(10)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中CSk
係大於或等於110MPa。
根據態樣(19),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃製品的表面延伸到壓縮深度(DOC),其中玻璃基底製品包含大於或等於970MPa的峰值壓縮應力(CS)、大於或等於80MPa的膝部處的壓縮應力(CSk
)、大於或等於0.17的DOC/t
、及大於或等於0.012t
的尖峰層深度(DOLsp
)。
根據態樣(20),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃製品的表面延伸到壓縮深度(DOC),其中玻璃基底製品包含大於或等於970MPa的峰值壓縮應力(CS)、大於或等於50MPa的膝部處的壓縮應力(CSk
)、大於或等於0.17的DOC/t
、及大於或等於0.02t
的尖峰層深度(DOLsp
)。
根據態樣(21),提供態樣(19)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中DOLsp
係大於或等於10μm。
根據態樣(22),提供態樣(19)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中DOLsp
係大於或等於10.5μm。
根據態樣(23),提供態樣(19)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中DOLsp
係大於或等於11μm。
根據態樣(24),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的峰值中心張力(PT)係大於或等於68MPa。
根據態樣(25),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的峰值中心張力(PT)係大於或等於70MPa。
根據態樣(26),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的峰值中心張力(PT)係大於或等於73MPa。
根據態樣(27),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中t
係小於或等於0.7mm。
根據態樣(28),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中t
係小於或等於0.65mm。
根據態樣(29),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃製品的表面延伸至壓縮深度(DOC),其中玻璃基底製品包含大於或等於500MPa的峰值壓縮應力(CS)、大於或等於0.008·t的尖峰層深度(DOLsp
)、及包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值,低斜率區域係位於壓縮應力層並延伸至少10μm,而低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa。
根據態樣(30),提供前述態樣的玻璃基底製品,其中低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於90MPa。
根據態樣(31),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於100MPa。
根據態樣(32),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域中的斜率的平均絕對值係小於或等於0.25MPa/μm。
根據態樣(33),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係從大於或等於0.01t的深度處開始。
根據態樣(34),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係從大於或等於0.012t的深度處開始。
根據態樣(35),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係從大於或等於0.015t的深度處開始。
根據態樣(36),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係延伸至小於或等於0.02t
的深度。
根據態樣(37),提供態樣(29)至態樣(34)中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係延伸至小於或等於0.15t的深度。
根據態樣(38),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係延伸至小於或等於0.12t的深度。
根據態樣(39),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係延伸至小於或等於0.1t的深度。
根據態樣(40),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中低斜率區域係延伸至小於或等於0.09t的深度。
根據態樣(41),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於600MPa。
根據態樣(42),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於700MPa。
根據態樣(43),提供態樣(29)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於750MPa。
根據態樣(44),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及壓縮應力層,從玻璃製品的表面延伸至壓縮深度(DOC),其中玻璃基底製品包含大於或等於500MPa的峰值壓縮應力(CS)、大於或等於0.008t的尖峰層深度(DOLsp
)、及包含負曲率區域的應力分佈曲線,負曲率區域係指稱應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層,而負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.003MPa/μm2
。
根據態樣(45),提供態樣(44)的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.005MPa/μm2
。
根據態樣(46),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.007MPa/μm2
。
根據態樣(47),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.009MPa/μm2
。
根據態樣(48),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中厚度t
與負曲率區域中的二階導數的最大絕對值的乘積係大於或等於19GPa。
根據態樣(49),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中厚度t
與負曲率區域中的二階導數的最大絕對值的乘積係大於或等於32GPa。
根據態樣(50),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中厚度t
與負曲率區域中的二階導數的最大絕對值的乘積係大於或等於45GPa。
根據態樣(51),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中厚度t
與負曲率區域中的二階導數的最大絕對值的乘積係大於或等於57GPa。
根據態樣(52),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.01t
的深度處。
根據態樣(53),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.012t
的深度處。
根據態樣(54),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.015t
的深度處。
根據態樣(55),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.02t
的深度處。
根據態樣(56),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.04t的深度處。
根據態樣(57),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.05t
的深度處。
根據態樣(58),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.06t
的深度處。
根據態樣(59),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於大於或等於0.07t
的深度處。
根據態樣(60),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於小於或等於0.2t
的深度處。
根據態樣(61),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於小於或等於0.17t
的深度處。
根據態樣(62),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於小於或等於0.14t
的深度處。
根據態樣(63),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於小於或等於0.11t
的深度處。
根據態樣(64),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係發生於小於或等於0.1t
的深度處。
根據態樣(65),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於600MPa。
根據態樣(66),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於700MPa。
根據態樣(67),提供態樣(44)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中峰值CS係大於或等於750MPa。
根據態樣(68),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度與Na2
O的莫耳濃度的比率係小於或等於2.0。
根據態樣(69),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度與Na2
O的莫耳濃度的比率係小於或等於1.9。
根據態樣(70),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度與Na2
O的莫耳濃度的比率係小於或等於1.8。
根據態樣(71),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度與Na2
O的莫耳濃度的比率係小於或等於1.6。
根據態樣(72),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度與Na2
O的莫耳濃度的比率係小於或等於1.4。
根據態樣(73),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於12莫耳%。
根據態樣(74),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於11莫耳%。
根據態樣(75),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於10莫耳%。
根據態樣(76),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於9.5莫耳%。
根據態樣(77),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於9莫耳%。
根據態樣(78),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於8.5莫耳%。
根據態樣(79),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中玻璃基底製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於8莫耳%。
根據態樣(80),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係大於或等於0.7MPa*sqrt(m)。
根據態樣(81),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係大於或等於0.75MPa*sqrt(m)。
根據態樣(82),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係大於或等於0.77MPa*sqrt(m)。
根據態樣(83),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係小於或等於1.3MPa*sqrt(m)。
根據態樣(84),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係小於或等於1.2MPa*sqrt(m)。
根據態樣(85),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係小於或等於1.1MPa*sqrt(m)。
根據態樣(86),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係小於或等於0.95MPa*sqrt(m)。
根據態樣(87),提供前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中包含中心組成物的玻璃的斷裂韌性係小於或等於0.9MPa*sqrt(m)。
根據態樣(88),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包括定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰及鈉以及大於或等於0.65且小於或等於1.2的Li2
O/Na2
O莫耳比率的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及大於或等於0.7MPa*sqrt(m)至小於或等於1.3MPa*sqrt(m)的範圍內的對應於中心組成物的斷裂韌性。
根據態樣(89),提供態樣(88)的玻璃基底製品,包含從玻璃製品的表面延伸到0.17t
或更多的壓縮深度(DOC)的壓縮應力層。
根據態樣(90),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,包含大於或等於500MPa至1200MPa的範圍內的峰值壓縮應力(CS)。
根據態樣(91),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,包含大於或等於80MPa至160MPa的範圍內的膝部處的壓縮應力(CSk
)。
根據態樣(92),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,包含大於或等於68MPa的峰值張力(PT)。
根據態樣(93),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中尖峰層深度(DOLsp
)係大於0.007t
。
根據態樣(94),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,包含應力分佈曲線,應力分佈曲線包含負曲率區域,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層,而負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.003MPa/μm2
。
根據態樣(95),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中中心組成物的LiO2
濃度係小於或等於8.5莫耳%。
根據態樣(96),提供態樣(88)至前述態樣中之任一者的玻璃基底製品,其中t
係在0.5mm至0.8mm的範圍內。
根據態樣(97),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面;包含鋰以及大於或等於0.65且小於或等於1.2的Li2
O/Na2
O莫耳比率的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;以及應力分佈曲線,應力分佈曲線包含負曲率區域,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層,而負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.003MPa/μm2
。
根據態樣(98),提供態樣(97)的玻璃基底製品,包含下列中之一或更多者:從玻璃製品的表面延伸至0.17t
或更多的壓縮深度(DOC)的壓縮應力層;500MPa至1200MPa的範圍內的峰值壓縮應力(CS);80MPa至160MPa的範圍內的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa的峰值張力(PT);大於或等於0.007t
的尖峰層深度(DOLsp
);小於或等於8.5莫耳%的中心組成物的LiO2
濃度;以及0.5mm至0.8mm的範圍內的t
。
根據態樣(99),提供一種消費性電子產品。消費性電子產品包含:包含前表面、後表面、及側表面的殼體;電部件,至少部分設置於殼體內,電部件包含至少一控制器,記憶體、及顯示器,顯示器係設置於殼體的前表面處或與前表面相鄰;以及外罩,設置於顯示器上方;其中殼體與外罩中之至少一者的至少一部分包含前述態樣中之一者的玻璃基底製品。
根據態樣(100),提供一種增加玻璃基底製品多次掉落到一或更多個硬表面上之後的存活概率的方法。該方法包含以下步驟:將包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面的玻璃基底基板暴露於離子交換加工,以形成具有包含膝部的應力分佈曲線的玻璃基底製品,玻璃基底製品包含:包含鋰以及大於或等於0.65且小於或等於1.2的Li2
O/Na2
O莫耳比率的玻璃基底製品的中心處的中心組成物;鹼金屬氧化物,包含相對於鹼金屬氧化物而從第一表面到層深度(DOL)變化的非零濃度;以及大於或等於0.7MPa*sqrt(m)至小於或等於1.3MPa*sqrt(m)的範圍內的對應於中心組成物的斷裂韌性。
根據態樣(101),提供態樣(100)的方法,其中玻璃基底製品包含從玻璃製品的表面延伸到0.17t
或更多的壓縮深度(DOC)的壓縮應力層。
根據態樣(102),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中玻璃基底製品包含大於或等於500MPa至1200MPa的範圍內的峰值壓縮應力(CS)。
根據態樣(103),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中玻璃基底製品包含大於或等於80MPa至160MPa的範圍內的膝部處的壓縮應力(CSk
)。
根據態樣(104),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中玻璃基底製品包含大於或等於68MPa的峰值張力(PT)。
根據態樣(105),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中玻璃基底製品的DOL係大於0.007t
。
根據態樣(106),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中應力分佈曲線包含負曲率區域,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層,而負曲率區域中的二階導數的最大絕對值係大於或等於0.003MPa/μm2
。
根據態樣(107),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中中心組成物的LiO2
濃度係小於或等於8.5莫耳%。
根據態樣(108),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中中心組成物包含小於或等於1.2的Li2
O/Na2
O莫耳比率。
根據態樣(109),提供態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法,其中t
係在0.5mm至0.8mm的範圍內。
根據態樣(110),提供一種玻璃基底製品。玻璃基底製品係根據態樣(100)至前述態樣中之任一者的方法製備。
根據一些實施例,提供呈現高抗斷裂性的含鋰玻璃基底製品的應力分佈曲線。
在隨後的具體實施方式中將闡述額外特徵及優勢,而該領域具有通常知識者可根據該描述而部分理解額外特徵及優勢,或藉由實踐本文中(包括隨後的具體實施方式、申請專利範圍、及附隨圖式)所描述的實施例而瞭解額外特徵及優勢。
應瞭解,上述一般描述與以下詳細描述二者皆描述各種實施例,並且意欲提供用於理解所主張標的物之本質及特性之概述或框架。包括附隨圖式以提供對各種實施例的進一步理解,且附隨圖式併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明本文中所述的各種實施例,且與描述一同用於解釋所主張標的物之原理及操作。
在描述幾個示例性實施例之前,應理解,本揭示並不限於以下揭示所述的構造或處理步驟的細節。本文所提供之揭示能夠具有其他實施例,並能夠以各種方式實踐或執行。
整個說明書所參照之「一個實施例」、「某些實施例」、「各種實施例」、「一或更多個實施例」、或「實施例」意味著結合實施例描述的特定特徵、結構、材料、或特性係包括在本揭示的至少一個實施例中。因此,本說明書中之各處的段落的呈現(例如,「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在各種實施例中」、「在一個實施例中」、或「在實施例中」)不一定指稱相同實施例或僅指稱一個實施例。此外,可以在一或更多個實施例中以任何合適的方式組合特定特徵、結構、材料、或特性。定義及測量技術
術語「玻璃基底製品」與「玻璃基底基板」係用於包括完全或部分由玻璃製成的任一物體(包括玻璃陶瓷(包括非晶及結晶相))。疊層玻璃基底製品包括玻璃與非玻璃材料的疊層物以及玻璃與結晶材料的疊層物。根據一或更多個實施例的玻璃基底基板可以選自鈉鈣矽酸鹽玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼的硼矽酸鹽玻璃、含鹼的鋁硼矽酸鹽玻璃、及含鹼的玻璃陶瓷。
「基礎組成物」係為任一離子交換(IOX)加工之前的基板的化學組成。亦即,基礎組成物並未受到來自IOX的任一離子摻雜。當IOX加工條件使得IOX所供應的離子並未擴散到基板的中心時,經過IOX加工的玻璃基底製品的中心處的組成物通常與基礎組成物相同。在一或更多個實施例中,玻璃製品的中心處的中心組成物包含基礎組成物。
應注意,本文中可使用術語「基本上」及「約」以表示可能歸因於任何定量比較、值、測量或其他表示的固有不確定程度。該等術語亦在本文中用於表示定量表示可與所述參考不同而不導致論述中之標的物之基本功能之變化的程度。因此,舉例而言,「基本上不含MgO」的玻璃基底製品係為未將MgO主動添加或配料到玻璃基底製品中,但可能作為污染物而以非常少的量存在。如本文所使用的術語「約」係指量、尺寸、公式、參數、與其他數量與特性並非精確且不必精確,而是可以根據需要近似與/或更大或更小,以反映公差、轉化因子、四捨五入、測量誤差、及類似者,以及該領域具有通常知識者已知的其他因子。當術語「約」係用於描述範圍的值或端點時,本揭示應理解為包括所指稱的特定值或端點。無論說明書中的範圍的數值或端點是否記載「約」,範圍的數值或端點意欲包括二個實施例:一者由「約」修飾,而一者未被「約」修飾。可進一步瞭解範圍的每一端點明顯與另一端點有關,並獨立於另一端點。
除非另外指明,否則本文所述的所有組成物均以基於氧化物的莫耳百分比(莫耳%)表示。
「應力分佈曲線」係為應力與跨越玻璃基底製品的厚度的函數。壓縮應力區域係從製品的第一表面延伸到壓縮深度(DOC),其中製品係處於壓縮應力下。中心張力區域係從DOC延伸,以包括製品處於拉伸應力下的區域。
如本文所使用,壓縮深度(DOC)係指稱玻璃基底製品內的應力從壓縮改變成拉伸應力的深度。在DOC處,應力從正(壓縮)應力跨越到負(拉伸)應力,並因此呈現零應力值。根據機械領域中通常使用的慣例,壓縮係表示為負(>0)應力,而張力係表示為正(>0)應力。然而,在本說明書中,應力的正值係為壓縮應力(CS),壓縮應力(CS)係表示為正的或絕對值(亦即,如本文所述,CS=|CS|)。此外,應力的負值係為拉伸應力。但使用術語「拉伸」時,應力或中心張力(CT)可以表示為正值(亦即,CT=|CT|)。中心張力(CT)係指稱玻璃基底製品的中心區域或中心張力區域中的拉伸應力。最大中心張力(最大CT或CTmax
)係發生於標稱為0.5•t處的中心張力區域(其中t係為製品厚度),而允許從最大拉伸應力的位置的精確中心開始變化。峰值張力(PT)係指稱所測量的最大張力,並且可以在或可以不在製品的中心。
應力分佈曲線的「膝部」係為製品的深度,其中應力分佈曲線的斜率係從陡峭到平緩。膝部可以指稱斜率改變的深度的跨度的過渡區域。
相對於金屬氧化物從第一表面到層深度(DOL)變化或者沿著製品厚度(t
)的至少大部分變化的非零金屬氧化物濃度係表明製品中已經產生應力來作為離子交換的結果。金屬氧化物濃度的變化在本文中可指稱為金屬氧化物濃度梯度。濃度並非為零且從第一表面到DOL或者沿著厚度的一部分變化的金屬氧化物可以描述為在玻璃基底製品中產生應力。藉由化學強化玻璃基底基板來產生金屬氧化物的濃度梯度或變化,其中玻璃基底基板中的複數個第一金屬離子係與複數個第二金屬離子交換。
本文所使用的術語「交換深度」、「層深度」(DOL)、「層的化學深度」、及「化學層深度」可以互換使用,一般係描述藉由針對特定離子進行離子交換處理(IOX)來促進離子交換的深度。DOL係指稱玻璃基底製品內的深度(亦即,從玻璃基底製品的表面到其內部區域的距離),其中金屬氧化物或鹼金屬氧化物的離子(例如,金屬離子或鹼金屬離子)擴散進入玻璃基底製品中,其中離子濃度達到輝光放電分光儀(GD-OES)所確定的最小值。在一些實施例中,藉由離子交換(IOX)處理引入的最慢擴散或最大離子的交換深度來給定DOL。
除非另有說明,CT與CS在本文係以MegaPascals(MPa)表示,厚度係以毫米表示,而DOC與DOL係以microns(微米或μm)表示。
壓縮應力(包括表面/峰值CS、CSmax
)與DOLsp
係藉由使用商業可取得的儀器(如由Orihara Industrial Co., Ltd(日本)製造的FSM-6000)的表面應力計(FSM)測量。表面應力測量取決於與玻璃的雙折射有關的應力光學係數(SOC)的精確測量。然後,根據標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16所述的程序C(玻璃盤方法)測量SOC,其內容藉由引用整體併入本文。
膝部處的壓縮應力CSk
可以藉由根據2018年6月22日提交給受讓者的美國專利申請案16/015776的方法(藉由引用整體併入本文)來測量。
使用本領域已知的散射光偏光器(SCALP)技術來測量最大中心張力(CT)或峰值張力(PT)以及應力保持值。折射近場(RNF)方法或SCALP可以用於測量應力分佈曲線與壓縮深度(DOC)。當使用RNF方法來測量應力分佈曲線時,在RNF方法中使用SCALP所提供的最大CT值。更特定言之,RNF所測量的應力分佈曲線係為力平衡的,並校準成SCALP測量所提供的最大CT值。RNF方法係描述於標題「Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample」的美國專利案8,854,623中,其藉由引用整體併入本文。更特定言之,RNF方法包括將玻璃製品放置成與參考方塊相鄰,產生在正交偏振之間以1Hz至50Hz的速率切換的偏振切換光束,測量偏振切換光束中的功率量,以及產生偏振切換參考訊號,其中正交偏振中之每一者的測量功率量係在彼此的50%之內。該方法進一步包括將偏振切換光束通過不同深度的玻璃樣品與參考方塊而發射進入玻璃樣品,然後使用中繼光學系統將所發射的偏振切換光束中繼到訊號光電偵測器,其中訊號光電偵測器係產生偏振切換偵測器訊號。該方法亦包括將偵測器訊號除以參考訊號,以形成標準化的偵測器訊號,以及從標準化的偵測器訊號來確定玻璃樣品的分佈曲線特徵。玻璃基底製品的性質的概述
本文的玻璃基底製品具有應力分佈曲線,而設計成增加多次掉落到硬表面上之後的存活概率。當與這些有利的應力分佈曲線結合時,高斷裂韌性提供新的更高等級的抗斷裂性。應力分佈曲線包括增加的壓縮應力(例如,單獨或與其他參數組合的高峰值壓縮應力(CS)與高膝部應力(CSk
))。亦實現單獨或與其他參數組合的高壓縮深度(DOC)與高尖峰層深度(DOLsp
)。亦取得峰值張力(PT)的期望值。此外,應力分佈曲線可以包括藉由具有負的二階導數來識別的壓縮應力層中的負曲率區域,而有助於玻璃基底製品在多次掉落中存活的能力。
現在將詳細參照根據各種實施例的鋰鋁矽酸鹽玻璃與其應力分佈曲線。鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃具有良好的離子交換性,並且已經使用化學強化方法在鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃中取得高強度及高韌性。鋁矽酸鈉玻璃係為具有高度玻璃成形性及品質的可高度離子交換的玻璃。鋁矽酸鋰玻璃係為具有高度玻璃品質的可高度離子交換的玻璃。將Al2
O3
置換成矽酸鹽玻璃網路係增加離子交換期間的一價陽離子的相互擴散性。藉由在熔融鹽浴(例如,KNO3
或NaNO3
)中的化學強化,可以實現具有高強度、高韌性、及高抗壓痕裂紋性的玻璃。透過化學強化所實現的應力分佈曲線可以具有各種形狀,而增加玻璃製品的掉落性能、強度、韌性、及其他屬性。
因此,具有良好物理性質、化學耐久性、及可離子交換性的鋰鋁矽酸鹽玻璃已作為覆蓋玻璃而引起注意。透過不同的離子交換處理,可以實現更大的中心張力(CT)、壓縮深度(DOC)、及高壓縮應力(CS)。本文所述的應力分佈曲線係針對含鋰玻璃製品提供增加的抗斷裂性。
本文所述的玻璃組成物的實施例中,組成成分(例如SiO2
、Al2
O3
、Li2
O、與類似者)的濃度除非以其他方式指明,否則是在氧化物的基礎上以莫耳百分比(莫耳%)給定。應理解,一種成分的各種所述範圍中的任一者可以與任一其他成分的各種所述範圍中的任一者單獨組合。
本文揭示用於鋰鋁矽酸鹽玻璃組成物的應力分佈曲線。應力分佈曲線係呈現增加的抗斷裂性。參照第1圖,玻璃具有從表面延伸到玻璃的壓縮深度(DOC)的處於壓縮應力的第一區域(例如,第1圖的第一與第二壓縮應力層120、122)以及從DOC延伸到玻璃的中心或內部區域的處於拉伸應力或中心張力(CT)的第二區域(例如,第1圖的中心區域130)。
壓縮應力(CS)具有通常發生於玻璃的表面處的最大值或峰值(但不一定是這種情況,因為峰值可能發生於距離玻璃的表面一深度處),而CS根據函數隨著與表面的距離d而變化。再次參照第1圖,第一壓縮應力層120從第一表面110延伸到深度d1
,而第二壓縮應力層122從第二表面112延伸到深度d2
。這些區段一起定義玻璃100的壓縮或CS。
二個主表面(第1圖的110、112)的壓縮應力係藉由玻璃的中心區域(130)所儲存的張力而平衡。
在玻璃基底製品中,存在具有非零濃度的鹼金屬氧化物,非零濃度係相對於金屬氧化物而在第一與第二表面中之一或二者與層深度(DOL)之間變化。由於從第一表面開始變化的金屬氧化物的非零濃度,而產生應力分佈曲線。非零濃度可以沿著製品厚度的一部分而變化。在一些實施例中,鹼金屬氧化物的濃度並非為零,且沿著約0•t至約0.3•t的厚度範圍而變化。在一些實施例中,鹼金屬氧化物的濃度並非為零,且沿著約0•t至約0.35•t、約0•t至約0.4•t、約0•t至約0.45•t、約0•t至約0.48•t、或約0•t至約0.50•t的厚度範圍而變化。濃度的變化可以沿著上述厚度範圍連續。濃度的變化可以包括沿著約100微米的厚度區段的金屬氧化物濃度的約0.2莫耳%或更多的改變。沿著約100微米的厚度區段的金屬氧化物濃度的改變可以為約0.3莫耳%或更多、約0.4莫耳%或更多、或約0.5莫耳%或更多。此改變可以藉由該領域已知的方法測量(包括微探針)。
在一些實施例中,濃度的變化可以沿著約10微米至約30微米的範圍內的厚度區段連續。在一些實施例中,鹼金屬氧化物的濃度係從第一表面減少到第一表面與第二表面之間的值,並從該值增加到第二表面。
鹼金屬氧化物的濃度可以包括一種以上的金屬氧化物(例如,Na2
O與K2
O的組合)。在一些實施例中,在使用兩種金屬氧化物且離子的半徑彼此不同的情況下,在較淺深度處,具有較大半徑的離子的濃度係大於具有較小半徑的離子的濃度,而在較深深度處,具有較小半徑的離子的濃度係大於具有較大半徑的離子的濃度。
在一或更多個實施例中,鹼金屬氧化物濃度梯度係延伸通過製品的厚度t的大部分。在一些實施例中,沿著第一及/或第二區段的整個厚度的金屬氧化物的濃度可為約0.5莫耳%或更高(例如,約1莫耳%或更高),並且在第一表面及/或第二表面0•t處最大,而基本恆定地減少到第一與第二表面之間的值。在該值處,沿著整個厚度t的金屬氧化物的濃度為最小;然而,在該點處的濃度亦並非為零。換言之,該特定金屬氧化物的非零濃度係沿著厚度t的大部分(如本文所述)或整個厚度t延伸。玻璃基底製品中的特定金屬氧化物的總濃度可以在約1莫耳%至約20莫耳%的範圍內。
可以藉由經交換以形成玻璃基底製品的玻璃基底基板離子中的金屬氧化物的基線量來確定鹼金屬氧化物的濃度。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於0.7MPa*sqrt(m)(例如,大於或等於0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m))的對應於中心組成物的斷裂韌度;及/或小於或等於1.3MPa*sqrt(m)(例如,小於或等於1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m))的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍。
在與斷裂韌性結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19千兆帕(GPa)、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.12t、0.15t、0.2t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS)。
在與峰值CS結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
)。在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於50MPa、55MPa、60MPa、65MPa、70MPa、75MPa、80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
)。
在與CSk
結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT)。
在與峰值CT結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC)。
在與DOC結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
)。在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含大於或等於0.012t、0.014t、0.016t、0.018t、或0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的尖峰層深度(DOLsp
)。
在與DOLsp
結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含應力分佈曲線,應力分佈曲線包含負曲率區域,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積。
在與負曲率區域中的二階導數的最大絕對值及/或其深度及/或其二階導數與玻璃厚度的乘積結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、0.29微米或更大、0.28微米或更大、0.27微米或更大、0.26微米或更大、10微米或更大、0.24微米或更大、或0.23微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含應力分佈曲線,應力分佈曲線包括低斜率區域,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)。在一或更多個實施例中,低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多。在一或更多個實施例中,低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處。
在與低斜率區域特性結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、0.29微米或更大、0.28微米或更大、0.27微米或更大、0.26微米或更大、10微米或更大、0.24微米或更大、或0.23微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少。
在與t結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特徵中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2的玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率。在一些實施例中,Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1。
在與Li2
O/Na2
O莫耳比率結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特徵中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;以及在玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品包含小於或等於12莫耳%、11莫耳%、10莫耳%、9.5莫耳%、9莫耳%、8.5莫耳%、或8莫耳%的玻璃基底製品的中心處的Li2
O莫耳濃度。
在與Li2
O莫耳濃度結合的情況下,玻璃基底製品可以具有下列特徵中之一者或組合:大於或等於0.7MPa*sqrt(m)、0.75MPa*sqrt(m)、或0.77MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;小於或等於1.3MPa*sqrt(m)、1.2MPa*sqrt(m)、1.1MPa*sqrt(m)、0.95MPa*sqrt(m)、或0.9MPa*sqrt(m)的對應於中心組成物的斷裂韌度;以及其間的所有值及子範圍;大於或等於500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、或1200MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值壓縮應力(CS);大於或等於80MPa、85MPa、90MPa、95MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa(包括其間的所有值及子範圍)的膝部處的壓縮應力(CSk
);大於或等於68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍)的峰值張力(PT);大於或等於0.13t、0.14t、0.15t、0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.20t、0.21t、0.22t及/或小於或等於0.30t、0.29t、0.28t、0.27t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t(包括其間的所有值及子範圍)的壓縮深度(DOC);大於或等於0.007t、0.008t、0.009t、或0.01t,(包括其間的所有值及子範圍)及/或距離表面7微米或更大、7.8微米或更大、8微米或更大、8.5微米或更大、9微米或更大、9.5微米或更大、10微米或更大、10.5微米或更大、或11微米或更大(包括其間的所有值及子範圍)的深度處的尖峰層深度(DOLsp
);包含負曲率區域的應力分佈曲線,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,並具有下列特性中之一或更多者:大於或等於0.003MPa/μm2
、0.005MPa/μm2
、0.007MPa/μm2
、或0.009MPa/μm2
的負曲率區域中的二階導數的最大絕對值;及/或位於大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t、0.04t、0.05t、0.06t、0.07t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或位於小於0.2t、0.17t、0.14t、0.11t、或0.1t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;及/或大於或等於19GPa、32GPa、45GPa、或57GPa的t與負的二階導數的最大絕對值的乘積;包括低斜率區域的應力分佈曲線,低斜率區域具有下列特徵中之一或更多者:小於或等於0.2MPa/μm的斜率的平均絕對值;及/或低斜率區域中的平均壓縮應力係大於或等於80MPa、90MPa、或100MPa(包括其間的所有值及子範圍)(並包括在一或更多個實施例中),低斜率區域係位於壓縮應力層中,並延伸10μm或更多,及/或低斜率區域係從大於或等於0.01t、0.012t、0.015t、0.02t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處開始;及/或位於小於0.2t、0.15t、0.12t、0.1t、或0.09t(包括其間的所有值及子範圍)的深度處;0.5mm到0.8mm與其間的所有值及子範圍的範圍內的t;及/或t可以是0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.73mm或更少、0.70mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.4mm或更少、0.3mm或更少、或0.2mm或更少;玻璃基底製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳比率小於或等於2.0、1.9、1.8、1.6、1.4、1.2;Li2
O/Na2
O莫耳比率係大於或等於0.65且小於或等於1.2、或者大於或等於0.70且小於或等於1.1、或者大於或等於0.75且小於或等於1.5、或者大於或等於0.75且小於或等於1.25、或者大於或等於0.8且小於或等於1.1、或者大於或等於0.85且小於或等於1.05、或者大於或等於0.9且小於或等於1。
在實施例中,含Li玻璃製品中的應力分佈曲線具有高表面CS、高膝部應力CSk
、及高壓縮深度DOC。DOC可以表示為玻璃製品的厚度t的一小部分(例如,大於或等於0.15t,或者大於或等於0.18t)。在一些實施例中,使用具有高斷裂韌性(KIC
)(例如,大於或等於0.77MPa m1/2的KIC
)的玻璃組成物來產生這些性質。這種應力分佈曲線特別適合於更小的厚度(例如,0.7mm或更低),其中在與超過800MPa的CS、0.18t以上的DOC、及7.5μm或更多的尖峰層深度DOLsp
結合的情況下,現有的分佈曲線具有小於或等於110MPa的CSk
。此外,在一些情況下,玻璃製品的中心處的玻璃組成物呈現小於或等於1.2的Li2
O/Na2
O莫耳比率。在離子交換之前,因為玻璃製品的中心處基本上沒有或沒有離子交換,玻璃製品的中心處的組成物接近玻璃的組成物。
在實施例中,應力分佈曲線包括大於或等於125MPa的CSk
,同時具有高的DOC/t、CS、及DOLsp
值。在實施例中,應力分佈曲線可以具有大於或等於140MPa的CSk
(例如,大於或等於150MPa、大於或等於160MPa、或者大於或等於170MPa)。在一些實施例中,即使CS、DOL、及DOC/t的量值略低,較高的CSk
值可以提供穩固的產品。在一些實施例中,應力分佈曲線中的峰值張力(PT)可以大於或等於70MPa(例如,大於或等於75MPa,或者大於或等於80MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa)。在一些實施例中,應力分佈曲線中的PT係小於或等於90MPa(例如,小於或等於95MPa,或者小於或等於100MPa)。在一些實施例中,PT係小於或等於110(例如,小於或等於100、小於或等於95、小於或等於90、小於或等於80、或小於或等於77),其中t係為單位為mm的玻璃製品的厚度。
藉由具有不同比率的Na與K的浴中的二階段離子交換,可以期待在含Na玻璃中取得具有高CSk
及其他期望屬性的應力分佈曲線。然而,在這種情況下,離子交換很長而以天為單位,並且玻璃組成物的斷裂韌性較低(例如,低於0.73或低於0.68)。因此,含鋰玻璃較佳為用於取得所期望的應力分佈曲線。
在實施例中,在含鋰玻璃中的應力分佈曲線具有大於或等於970MPa的表面CS、大於或等於50MPa的CSk
、及大於或等於150μm的DOC、及/或大於或等於0.18的DOC/t。在一些實施例中,CS係大於或等於1000MPa(例如,大於或等於1030MPa)。在一些實施例中,CSk
係大於或等於70MPa(例如,大於或等於80MPa、大於或等於90MPa、大於或等於100MPa、或者大於或等於110MPa)。在一些實施例中,DOC/t係大於或等於0.19。在一些實施例中,應力分佈曲線具有大於或等於7μm且小於或等於9.5μm的DOLsp
。在一些實施例中,DOLsp
係大於或等於9.5μm且小於或等於14μm。在一些實施例中,應力分佈曲線的峰值張力(PT)係大於或等於50MPa(例如,大於或等於60MPa、大於或等於70MPa、或者大於或等於76MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa)。在一些實施例中,PT係小於或等於90MPa(例如,小於或等於95MPa,或者小於或等於100MPa)。在一些實施例中,PT係小於或等於110(例如,小於或等於100、小於或等於95、小於或等於90、小於或等於80、或小於或等於77),其中t係為單位為mm的玻璃製品的厚度。
在實施例中,含鋰玻璃製品的應力分佈曲線具有大於或等於400MPa的峰值CS、大於或等於3.5μm且小於或等於15μm的DOLsp
、大於或等於73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa的峰值張力PT、大於或等於0.18的DOC/t、小於或等於1.6的玻璃製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳濃度比率,且當應力分佈曲線的張力區域符合冪律分佈時,描述分佈曲線的冪p係小於或等於2.0。在一些實施例中,描述分佈曲線的冪p係小於或等於2.05(例如,小於或等於1.95,或者小於或等於1.9)。在一些實施例中,DOC/t係大於或等於0.19。在一些實施例中,PT係小於或等於110(例如,小於或等於100、小於或等於95、小於或等於90、小於或等於80、或小於或等於77),其中t係為單位為mm的玻璃製品的厚度。在一些實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O/Na2
O莫耳濃度比率係大於或等於0.6(例如,大於或等於0.7,或者大於或等於0.8)。
在實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O的莫耳濃度係小於或等於9.5莫耳%(例如,小於或等於9莫耳%、小於或等於8.5莫耳%、或小於或等於8.2莫耳%)。在一些實施例中,玻璃製品的中心處的Na2
O莫耳濃度係小於或等於10莫耳%(例如,小於或等於9.5莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、或小於或等於8.5莫耳%)。如上所述,玻璃製品的中心處的組成物係對應於離子交換之前的玻璃的組成物。這些組成物可以實現較佳的離子擴散性、與熔融成形處理的兼容性、及實現高DOC的能力。
在實施例中,含鋰玻璃製品的應力分佈曲線具有大於或等於400MPa的峰值CS、大於或等於3.5μm且小於或等於15μm的的DOLsp
、大於或等於65MPa的CSk
、大於或等於150μm的DOC、及/或大於或等於0.19的DOC/t,以及應力分佈曲線中的負曲率區域,其中應力與深度的函數的二階導數為負,負曲率區域係位於壓縮應力層中,負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係發生於大於或等於10μm且小於或等於0.18t的深度處,而負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係大於或等於3000MPa/mm2
。在一些實施例中,負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係發生於大於或等於20μm(例如,大於或等於30μm,或者大於或等於40μm)的深度處。在一些實施例中,負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係小於或等於50000MPa/mm2
。在一些實施例中,負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係大於或等於4000MPa/mm2
(例如,大於或等於5000MPa/mm2
、大於或等於6000MPa/mm2
、或者大於或等於8000MPa/mm2
)。在一些實施例中,負曲率區域中的負的二階導數的絕對值的峰值係大於或等於4500/t2
MPa/mm2
(例如,大於或等於5500/t2
MPa/mm2
、大於或等於6600/t2
MPa/mm2
、大於或等於8000/t2
MPa/mm2
、或者大於或等於12000/t2
MPa/mm2
)。在一些實施例中,峰值CS係大於或等於700MPa(例如,大於或等於750MPa)。在一些實施例中,CSk
係大於或等於65MPa(例如,大於或等於75MPa,或者大於或等於85MPa)。在一些實施例中,DOC係大於或等於160μm。在一些實施例中,DOC/t係大於或等於0.20。
在實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O莫耳濃度係大於或等於6.5莫耳%。在一些實施例中,在玻璃製品的中心處的Li2
O與Na2
O的莫耳比率係大於或等於0.6(例如,大於或等於0.7)。在一些實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O與Na2
O的莫耳比率係小於或等於1.2(例如,小於或等於1.1,或小於或等於1.0)。在一些實施例中,峰值張力PT係大於或等於65MPa(例如,大於或等於68MPa、大於或等於71MPa、或者大於或等於74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa)。在一些實施例中,PT係小於或等於100MPa(例如,小於或等於95MPa、小於或等於90MPa、小於或等於85MPa、小於或等於82MPa、或者小於或等於80MPa)。
在實施例中,玻璃製品具有厚度t的平面部分,而玻璃製品的一部分在外表面上具有延伸至壓縮深度的壓縮應力層。壓縮應力層係延伸至大於或等於0.1t的壓縮深度DOC(例如,大於或等於0.12t、大於或等於0.15t、大於或等於0.17t、大於或等於0.18t、或者大於或等於0.19t)。玻璃製品具有用於表示壓縮應力的近表面「尖峰」的相對淺的區域,其中最大壓縮應力CSmax
係大於或等於950MPa(例如,大於或等於980MPa、大於或等於1000MPa、大於或等於1040MPa、或者大於或等於1070MPa)。玻璃製品具有大於或等於3μm且小於或等於30μm的「尖峰層深度」DOLsp
。玻璃製品的應力分佈曲線的膝部應力CSk
係大於或等於50MPa(例如,大於或等於60MPa、大於或等於70MPa、大於或等於80MPa、大於或等於90MPa、或者大於或等於100MPa)。尖峰區域的特徵係在於相較於壓縮應力層的較深部分通常具有明顯較高的CS。
膝部應力CSk
係定義為CS分佈曲線的較深部分外推至深度DOLsp
處的壓縮應力的值。藉由利用對應於該CS尖峰區域中的導引光學模式的棱鏡耦合角度耦合光譜中的條紋數量的已知方法的表面應力計來測量尖峰DOLsp
的深度。當DOLsp
小於約5.5μm時,測量波長可以小於590nm,而能夠在一個偏振狀態測量到至少2個條紋。舉例而言,測量波長可以是545nm,或者甚至365nm。當CS尖峰係為較大的離子(例如,鉀(K))(相較於玻璃中的更小的離子(例如,Na或Li))的近表面層的實質豐富化的結果時,若DOLsp
小於約4μm,則可以準確估計DOLsp
。在那種情況下,DOLsp
可以視為這樣的較大離子的濃度下降到深度的進一步衰減可以忽略不計的等級的深度(例如,從最大K濃度下降到深度的下一個20μm所發生的基線等級的90%)。第2圖提供包括膝部應力的應力分佈曲線的示意圖。
在一些實施例中,DOC/t比率小於或等於0.3(例如,小於或等於0.28、小於或等於0.25、或者小於或等於0.24)。
在一些實施例中,玻璃製品包含鋰,而使得玻璃製品的中心處的Li2
O濃度大於0.1莫耳%。在一些實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O濃度係大於或等於4莫耳%(例如,大於或等於5莫耳%、大於或等於6莫耳%、或者大於或等於7莫耳%)。在一些實施例中,玻璃製品的中心處的Li2
O濃度係小於或等於25莫耳%(例如,小於或等於20莫耳%、小於或等於16莫耳%、或者小於或等於12莫耳%)。在一些實施例中,具有與玻璃製品的中心相同組成物的玻璃組成物係具有大於或等於0.77MPa√m的斷裂韌性(KIC
)。
在一些實施例中,第一離子交換步驟可以產生的應力分佈曲線的特徵係為大於或等於500MPa的峰值CS、大於或等於140MPa的CSk
、大於或等於4μm的DOLsp
、大於或等於0.18的DOC/t比率、及大於或等於73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa的峰值張力PT。在一些實施例中,PT係小於或等於77(例如,小於或等於80、小於或等於90、小於或等於95、小於或等於100、或小於或等於110),其中厚度t係以mm測量。在一些實施例中,DOLsp
係大於或等於4μm(例如,大於或等於5μm、大於或等於6μm、或者大於或等於7μm)。在一些實施例中,DOC/t比率係大於或等於0.18(例如,大於或等於0.185、大於或等於0.19,或大於或等於0.195)。在一些實施例中,PT係大於或等於73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(例如,大於或等於78MPa、大於或等於83MPa、或者大於或等於88MPa)。
在一些實施例中,第二離子交換步驟可以產生的應力分佈曲線的特徵係為大於或等於700MPa的CS、大於或等於3.5μm的DOLsp
、大於或等於110MPa的CSk
、大於或等於0.18的DOC/t、及大於或等於73MPa、74MPa、75MPa、77MPa、79MPa、80MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa的PT。在一些實施例中,CS係大於或等於800MPa。在一些實施例中,DOLsp
係大於或等於5μm(例如,大於或等於6μm、大於或等於7μm、或者大於或等於7.5μm)。在一些實施例中,CSk
係大於或等於115MPa(例如,大於或等於120MPa)。在一些實施例中,DOC/t係大於或等於0.185(例如,大於或等於0.19)。在一些實施例中,PT係大於或等於78MPa(例如,大於或等於83MPa)。在一些實施例中,PT可以小於或等於110(例如,小於或等於100、小於或等於95、小於或等於90、小於或等於80、或者小於或等於77)。在一些實施例中,這些實例亦可以是非易碎的。
在一些實施例中,玻璃基底製品包含:玻璃基底基板,包含定義基板厚度(t
)的相對的第一與第二表面,其中t大於或等於0.4mm,且小於或等於1.3mm;1.5MPa/微米或更小的DOC處的應力斜率;以及應力分佈曲線,包含:大於或等於0.15t的壓縮深度(DOC);以及4MPa*mm至20MPa*mm的範圍內的一個壓縮區域中的應力積分的絕對值。
大於或等於0.4mm且小於或等於1.3mm的t、大於或等於0.15t的DOC、及4MPa*mm至20MPa*mm的範圍內的一個壓縮區域中的應力積分的絕對值可以與下列特徵中之一或更多者組合:
DOC係大於或等於0.16t、0.17t、0.18t、0.19t、0.195t、及/或小於或等於0.23t或0.22t(包括其間的所有值及子範圍);
DOC係大於或等於95微米、110微米、120微米、130微米、150微米、160微米、165微米、及/或小於或等於300微米、250微米、或200微米(包括其間的所有值及子範圍);
峰值壓縮應力(CS)係大於或等於400MPa、500MPa、600MPa、970MPa、1030MPa、及/或小於或等於1200MPa(包括其間的所有值及子範圍);
DOC處的應力斜率係為1.4MPa/微米或更小、1.3MPa/微米或更小、1.25MPa/微米或更小、1.14MPa/微米或更小、及/或0.4MPa/微米或更大、0.5MPa/微米或更大、0.6MPa/微米或更大、0.65MPa/微米或更大、0.7MPa/微米或更大、0.75MPa/微米或更大、或0.8MPa/微米或更大(包括其間的所有值及子範圍);
峰值張力(PT)係為55MPa或更大、65MPa或更大、72MPa或更大、75MPa或更大、78MPa或更大、或80MPa或更大、83MPa或更大、74MPa或更大、77MPa或更大、79MPa或更大、81MPa、82MPa、84MPa、86MPa、或88MPa(包括其間的所有值及子範圍);
PT(以MPa為單位)係為110/sqrt(t
)或更小(其中t係為以mm為單位的厚度)、102/sqrt(t
)或更小、97/sqrt(t
)或更小、92/sqrt(t
)或更小(包括其間的所有值及子範圍);
一個壓縮區域中的應力積分的絕對值係為6MPa*mm或更大、7MPa*mm或更大、8MPa*mm或更大、及/或16MPa*mm或更小、15MPa*mm或更小、14MPa*mm或更小(包括其間的所有值及子範圍);
一個壓縮區域中的應力積分的絕對值除以厚度係為13MPa或更大、14MPa或更大、或15MPa或更大、及/或20MPa或更小、19MPa或更小、18MPa或更小、17MPa或更小(包括其間的所有值及子範圍);
張力區域上的應力積分的絕對值係為30MPa*mm或更小、28MPa*mm或更小、26MPa*mm或更小、及/或13MPa*mm或更大、15MPa*mm或更大、17MPa*mm或更大(包括其間的所有值及子範圍);
壓縮應力區域包含二個子區域,其中較淺子區域中的平均應力斜率係大於較深子區域中的平均應力斜率至少4倍,其中較淺子區域具有大於2微米的深度DOLsp
,其中較深區域從大於DOLsp
的深度延伸到大於DOLsp
至少3倍的深度;
DOLsp
係為3微米或更大、3.5微米或更大、4微米或更大(包括其間的所有值及子範圍);
DOLsp
係為0.003t或更大、0.004t或更大、0.005t或更大、0.006t或更大、及/或20微米或更小、16微米或更小、13微米或更小、12微米或更小、11微米或更小、及/或0.026t或更小、0.02t或更小(包括其間的所有值及子範圍);
膝部應力CSk
的深度係在約1.2DOLsp
至1.5DOLsp
的範圍內,其中CSk
係為70MPa或更大、80MPa或更大、90MPa或更大、100MPa或更大、120MPa或更大、130MPa或更大、140MPa或更大(包括其間的所有值及子範圍);
壓縮應力區域中的一部分具有CS的絕對值與深度的函數的負的二階導數,其中二階導數的最大絕對值係為0.003MPa/微米2
或更大、0.005MPa/微米2
或更大、0.007MPa/微米2
或更大、0.009MPa/微米2
或更大;
CS的負的二階導數的絕對值係出現於0.01t或更大、0.015t或更大、0.020t或更大、0.040t或更大、0.050t或更大的深度處,及/或出現於0.2t或更小、或0.17t或更小的深度處(包括其間的所有值及子範圍);
片材厚度與CS的負的二階導數的最大值的乘積係為19GPa或更大、32GPa或更大、45GPa或更大、57GPa或更大(包括其間的所有值及子範圍);
中心組成物的斷裂韌性係為0.6MPa*sqrt(m)或更大、0.7MPa*sqrt(m)或更大、0.76MPa*sqrt(m)或更大、及/或0.9MPa*sqrt(m)或更小、0.83MPa*sqrt(m)或更小(包括其間的所有值及子範圍);
中心組成物包含5莫耳%的Na2
O或更多、7莫耳%的Na2
O或更多、及/或18莫耳%的Na2
O或更少(包括其間的所有值及子範圍);以及
中心組成物包含0.5莫耳%的K2
O或更多、0.3莫耳%K2
O或更多、及/或4莫耳%K2
O或更少(包括其間的所有值及子範圍)。
當同時考慮幾種故障模式(同時或隨後結合折曲(例如,藉由由在中間及較大深度處的高壓縮應力而抑制者、藉由具有高DOC以及壓縮應力與深度的函數的負的二階導數的分佈曲線在一些情況下所取得者、或者藉由同時具有增加的CSk
與高DOC的分佈曲線所取得者)的掉落到光滑硬表面上的過度應力(例如,藉由使用具有高CS及7μm或更大的DOL的表面壓縮尖峰而抑制者)、由於張力而引入的故障的深度損傷(例如,大於或等於約90μm的深度)(例如,藉由增加的DOC而抑制者)、及中間深度(例如,大於或等於約30μm且小於或等於約90μm的深度)的損傷引入時,具有本文所述的應力分佈曲線的玻璃製品係提供整體改善的抗斷裂性的優點。至少部分由於離子交換之前的玻璃中的鋰含量,本文所述的應力分佈曲線亦允許快速化學強化(離子交換),而用於鋰離子交換的鈉係允許DOC的快速增加。此外,當玻璃組成物的Li2
O:Na2
O莫耳比率係大於或等於0.3且小於或等於1.5時(例如,小於或等於0.65且小於或等於1.2;或者大於0.70且小於1.1;或者大於0.75且小於1.5;或者大於0.75且小於1.25;或者大於0.8且小於1.1,或者大於0.85且小於1.05;或者大於0.9且小於1)時,實現鈉離子擴散的速度的進一步增加。
本文揭示的應力分佈曲線亦可以利用較低的化學強化(離子交換)成本來實現。舉例而言,透過單一離子交換步驟取得的具有高斷裂韌性的含Li玻璃中的同時具有相對高的表面CS、DOLsp
、CSk
、及DOC的應力分佈曲線係具有比透過二階段離子交換處理取得的類似應力分佈曲線更有利的較低成本。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品的應力分佈曲線可以包括尖峰區域,尖峰區域包括增加的壓縮應力等級。這種應力分佈曲線的特徵係為增加的DOLsp
與增加的表面CS,並且可以呈現降低的CSk
。由於尖峰區域中的壓縮應力量的增加,這些應力分佈曲線針對缺陷形成呈現改善的抵抗力(如藉由增加多定向掉落到粗糙表面上的性能所示)。不希望受到任一特定理論的束縛,認為尖峰區域的增加面積係防止在玻璃基底製品中形成缺陷,並且針對三維形狀的製品與厚度減少的製品可能具有特別顯著的效果。與增加的尖峰區域面積相關聯的有益效果似乎是如此顯著,而可以減少存在於玻璃基底製品中的更深的深度處的壓縮應力的量並維持所期望的性能。
這些「大的尖峰面積」分佈曲線的特徵可以是至少0.02t的DOLsp
(其中t係為玻璃基底製品的厚度)及/或至少10μm,並結合至少80MPa的CSk
、至少970MPa的峰值壓縮應力、及至少0.17的壓縮深度與製品的厚度之比率。應力分佈曲線的這些特徵可以進一步與本文所述的任一其他應力分佈曲線屬性組合。在一或更多個實施例中,製品可以具有至多0.04t的DOLsp
、至多0.036t的DOLsp
、至多0.032t的DOLsp
、至多0.03t的DOLsp
、或至多0.028t的DOLsp。在一或更多個實施例中,製品可以具有至多20μm的DOLsp
、至多19μm的DOLsp
、至多18μm的DOLsp
、至多17μm的DOLsp
、至多16μm的DOLsp
、至多15μm的DOLsp
、或至多14μm的DOLsp
。在一或更多個實施例中,製品的CSk
可以大於或等於50MPa、大於或等於55MPa、大於或等於60MPa、大於或等於65MPa、大於或等於70MPa、大於或等於75MPa、大於或等於80MPa、大於或等於85MPa、大於或等於90MPa、大於或等於95MPa、大於或等於100MPa、或更高。在一或更多個實施例中,製品的CSk
可以小於或等於150MPa、小於或等於140MPa、小於或等於130MPa、小於或等於120MPa、小於或等於115MPa、或更低。製品的CSk
可以在這些最小值與最大值中之任一組合所形成的範圍內。
在一或更多個實施例中,玻璃基底製品的應力分佈曲線的特徵可以在於尖峰區域的梯形面積。尖峰區域的梯形面積(TAsp
)可以根據下列公式計算:
TAsp
= 0.5*(CS+CSk
)*DOLsp
其中CS係為峰值壓縮應力、CSk
係為膝部處的壓縮應力、DOLsp
係為尖峰深度。在一或更多個實施例中,本文所述的應力分佈曲線的特徵可以是大於或等於4000MPa*μm、大於或等於4400MPa*μm、大於或等於4700MPa*μm、大於或等於5000MPa*μm、大於或等於5300MPa*μm、大於或等於5500MPa*μm、大於或等於5700MPa*μm、大於或等於5800MPa*μm、或這些值所形成的任一子範圍的TAsp
值。
本文所使用的KIC
斷裂韌性係藉由雙懸臂梁(DCB)方法測量。在離子交換以形成玻璃基底製品之前,在玻璃基底基板上測量KIC
值。DCB樣本的幾何形狀係圖示於第3圖中,其中參數係為裂紋長度a、施加負載P、橫截面尺寸w及2h、及裂紋導引凹槽b的厚度。將樣品切割成寬度2h=1.25cm且厚度的範圍為w=0.3mm至1mm的矩形,而樣品的總長度(並非臨界尺寸)係5cm與10cm之間變化。利用鑽石鑽在兩端鑽一孔洞,以提供將樣品附接到樣品托架及負載上的構件。使用具有鑽石刀片的晶圓切割鋸在兩個平坦面上沿著樣品的長度切割裂紋「導引凹槽」,而留下對應於刀片厚度的高度為180μm的大約為總板厚度的一半(第1圖中的尺寸b)的材料的「網狀」。切割鋸的高精度尺寸公差係允許樣品間的變化的最小化。切割鋸亦用於切割a=15mm的初始裂紋。作為此最終操作的結果,在裂紋尖端附近產生非常薄的材料楔(由於刀片曲率),而允許樣品中的裂紋更容易萌生。在樣品的底部孔洞中利用鋼線將樣品安裝在金屬樣品托架中。亦在另一端支撐樣品,以保持低負載條件下的樣品高度。與負載細胞格(FUTEK,LSB200)串聯的彈簧係鉤到上孔洞,然後使用繩索及高精度滑塊逐漸延伸,而逐漸施加負載。使用具有5μm解析度的附接到數位相機及電腦的顯微鏡來監測裂紋。所施加的應力強度KP係使用下列等式(III)來計算:
針對每一樣品,首先在網狀的尖端萌生裂縫,然後仔細小心地生長起始裂紋,直到尺寸a/h的比率大於1.5(如等式(III)所示),以準確地計算應力強度。此時,使用具有5μm解析度的移動式顯微鏡來測量及記錄裂紋長度a。然後將一滴甲苯放入裂紋凹槽,並沿著凹槽的長度藉由毛細管力吸取,而將裂紋釘住,直到達到斷裂韌性。然後增加負載直到發生樣品斷裂,並且藉由破損負載及樣品尺寸來計算臨界應力強度KIC
,其中KP
因為測量方法而等於KIC
。玻璃基底基板
可以作為基板使用的玻璃的實例可以包括鹼鋁矽酸鹽玻璃組成物或含鹼的鋁硼矽酸鹽玻璃組成物,而亦可預期其他玻璃組成物。可以使用的玻璃基板的具體實例包括但不限於鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼的硼矽酸鹽玻璃、鹼鋁硼矽酸鹽玻璃、含鹼的鋰鋁矽酸鹽玻璃、或含鹼的磷酸鹽玻璃。玻璃基底基板具有特徵可以是可離子交換的基礎組成物。如本文所使用,「可離子交換」意指包含組成物的基板能夠將位於基板表面處或基板表面附近的陽離子與尺寸更大或更小的同價的陽離子交換。
在一或更多個實施例中,玻璃基底基板可以包括含鋰的鋁矽酸鹽。
在實施例中,可以藉由能夠形成應力分佈曲線的任一組成物來形成玻璃基底基板。在一些實施例中,可以藉由2017年11月29日提交的標題為「Glasses with Low Excess Modifier Content」的美國臨時申請案62/591,953中所描述的玻璃組成物來形成玻璃基底基板,其整體內容藉由引用併入本文。在一些實施例中,可以藉由2017年11月29日提交的標題為「Ion-Exchangeable Mixed Alkali Aluminosilicate Glasses」的美國臨時申請案62/591,958中所描述的玻璃組成物來形成玻璃製品,其整體內容藉由引用併入本文。
玻璃基底基板的特徵可以在於其可形成的方式。舉例而言,玻璃基底基板的特徵可以是可浮法成形(亦即,藉由浮法處理形成)、可向下拉伸、及更特定為可熔合成形或可狹槽拉伸成形(亦即,藉由向下拉伸處理(例如,熔合拉伸處理或狹槽拉伸處理))。
本文所述的玻璃基底基板的一些實施例可以藉由向下拉伸處理而形成。向下拉伸處理生產具有相對原始表面的均勻厚度的玻璃基底基板。由於玻璃製品的平均撓曲強度係由表面缺陷的數量及尺寸控制,所以具有最小接觸的原始表面具有較高的初始強度。此外,向下拉伸的玻璃製品具有非常平坦且平滑的表面,而可用於最終應用,而無需昂貴的研磨及拋光。
玻璃基底基板的一些實施例可以描述成可熔融成形(亦即,可以使用熔合拉伸處理而形成)。熔合拉伸處理使用具有用於接受熔化玻璃原料的通道的拉伸缸。通道的堰沿著通道兩側的通道長度在頂部開放。當通道充滿熔化材料時,熔化玻璃溢出堰。由於重力,熔化玻璃沿著拉伸缸的外側表面流下,而作為兩個流動的玻璃膜。拉伸缸的這些外側表面向下及向內延伸,而在拉伸缸下方的邊緣處連接。兩個流動的玻璃膜在此邊緣處連接在一起,以熔合並形成單一流動的玻璃製品。熔合拉伸方法的優點在於,由於在通道上流動的兩個玻璃膜熔合在一起,因此所得到的玻璃製品的外側表面都不會與設備的任何部分接觸。因此,熔合拉伸的玻璃製品的表面性質並不受這種接觸的影響。
本文所述的玻璃基底基板的一些實施例可以藉由狹槽拉伸處理而形成。狹槽拉伸處理係與熔融拉伸方法不同。在狹槽拉伸處理中,熔融原料玻璃係提供至拉伸缸。拉伸缸的底部具有開口狹槽,開口狹槽具有延伸狹槽長度的噴嘴。熔化玻璃流經狹槽/噴嘴,並作為連續玻璃製品向下拉伸,而進入退火區域。
在一或更多個實施例中,本文所述的玻璃基底基板可以呈現非晶微結構,並且可以基本上不含結晶或微晶。換言之,在一些實施例中,玻璃基底基板不包括玻璃陶瓷材料。離子交換( IOX )加工
具有基礎組成物的玻璃基板的化學強化係藉由將可離子交換的玻璃基板放置在包含陽離子(例如,K+、Na+、Ag+等)的熔融浴中來完成,其中陽離子擴散到玻璃中,而玻璃的較小的鹼離子(例如,Na+、Li+)擴散到熔融浴中。利用較大的陽離子來代替較小的陽離子會在玻璃的頂表面附近產生壓縮應力。在玻璃的內部產生拉伸應力,以平衡近表面壓縮應力。
離子交換處理可以為獨立的熱擴散處理或電擴散處理。將玻璃浸入多離子交換浴並在浸入之間進行清洗及/或退火步驟的離子交換處理的非限制性實例係描述於Douglas C. Allan等人於2013年10月22日公告及請求於2008年7月11日提交的美國臨時專利申請號61/079,995的優先權的標題為「Glass with Compressive Surface for Consumer Applications」的美國專利8,561,429,其中藉由浸入不同濃度的鹽浴中進行多次連續離子交換加工而加強玻璃;以及Christopher M. Lee等人於2012年11月20日公告及請求於2008年7月29日提交的美國臨時專利申請號61/084,398的優先權的標題為「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」的美國專利8,312,739,其中藉由利用流出物離子稀釋的第一浴進行離子交換,然後浸入具有比第一浴更小的流出物離子的濃度的第二浴中而加強玻璃。美國專利8,561,429與8,312,739的內容藉由引用整體併入本文。
在進行離子交換處理之後,應理解玻璃製品的表面處的組成物可以與剛形成的玻璃製品(亦即,進行離子交換處理之前的玻璃製品)的組成物不同。這是由於剛形成的玻璃中的一種鹼金屬離子(例如,Li+或Na+)分別被較大的鹼金屬離子(例如,Na+或K+)取代。然而,在實施例中,在玻璃製品的深度的中心處或附近的玻璃組成物仍然具有剛形成的玻璃製品的組成物。終端產品
本文所揭示的玻璃基底製品可以結合到另一製品(例如,具有顯示器(或顯示製品)的製品(例如,消費性電子產品,包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統、及類似者)、建築製品、運輸製品(例如,車輛、火車、飛行器、航海器等)、器具製品、或需要一些透明性、耐刮性、耐磨性、或其組合的任何製品)。第4A圖及第4B圖圖示結合本文揭示的任何玻璃製品的示例性製品。具體而言,第4A圖及第4B圖圖示消費性電子裝置200,包括:殼體202,具有前側204、後側206、及側表面208;電部件(未圖示),至少部分地位於殼體內側或完全位於外殼內側,並包括至少一控制器、記憶體、及在殼體的前表面處或附近的顯示器210;以及覆蓋基板212,在殼體的前表面處或前表面上,以覆蓋顯示器。在一些實施例中,覆蓋基板212可以包括本文揭示的任何玻璃製品。實例
藉由下列實例,將會進一步釐清實施例。應理解,這些實施例並未限於上述實施例。
玻璃片材係形成為具有根據組成物A或組成物B的鋰鋁矽酸鹽玻璃組成物。所形成及分析的組成物A包括:63.70莫耳%的SiO2
、0.39莫耳%的B2
O3
、16.18莫耳%的Al2
O3
、8.10莫耳%的Na2
O、0.53莫耳%K2
O、8.04莫耳%的Li2
O、0.33莫耳%的MgO、0.01莫耳%的TiO2
、0.02莫耳%的Fe2
O3
、0.05莫耳%的SnO2
、及2.64莫耳%的P2
O5
。所形成及分析的組成物B包括:63.60莫耳%的SiO2
、15.67莫耳%的Al2
O3
、10.81莫耳%的Na2
O、6.24莫耳%的Li2
O、1.16莫耳%的ZnO、0.04莫耳%的SnO2
、及2.48莫耳%的P2
O5
。
實例1至29–基於組成物A的玻璃製品
分析根據表1形成的玻璃製品的峰值壓縮應力(CSmax
)、尖峰層深度(DOLsp
)、膝部處的壓縮應力(CSk
)、壓縮深度(DOC)、及峰值張力(PT)。結果係如表2所示。在實例中,藉由表面應力計(FSM)測量CSmax
與DOLsp
。CSk
係藉由2018年6月22日提交給受讓者的美國專利申請案16/015776的方法(藉由引用整體併入本文)來測量。藉由折射近場(RNF)方法來測量應力分佈曲線與DOC。藉由散射光偏光器(SCALP)技術來測量PT與應力保持。在表2中,由於計量的精度限制,CS值的可能變化可以是±25MPa,而DOL變化可以是約±0.2μm。表 2
表2中的應力分佈曲線與DOC係用於計算總結於表3中的下列內容:DOC處的斜率的絕對值(MPa/μm)、外壓縮區域的應力積分的絕對值(MPa*mm)、張力區域的應力積分的絕對值(MPa*mm)、相對於厚度的壓縮深度的百分比(DOC/t)、及相對於厚度的壓縮應力積分(CS積分/t)(MPa)。表 3
實例2的示例性應力曲線係圖示於第5圖。第5圖的應力分佈曲線係為0.5mm厚的化學強化玻璃製品的前半部。在將組成物A的玻璃片材在580℃的溫度下熱加工15分鐘以將玻璃片材形成為三維形狀(3D成形)之後,藉由二階段離子交換處理來取得第5圖的應力分佈曲線。離子交換處理的第一步驟係將樣品浸入包括約38重量%的NaNO3
與約62重量%的KNO3
的390℃的鹽浴中2小時。離子交換處理的第二步驟係浸入包括約1重量%的NaNO3
與約99重量%的KNO3
的370℃的鹽浴中20分鐘。第5圖所示的所得到的應力分佈曲線具有1100MPa的CSmax
、108MPa的膝部應力CSk
、8.25μm的DOLsp
、及表示為0.198t的99μm的DOC。
第一離子交換步驟之後的應力分佈曲線(實例1)具有發生於表面處的581MPa的CSmax
、8.95μm處的DOLsp
、大於或等於170MPa且小於或等於180MPa的範圍內的CSk
、等於0.194t的97μm處的DOC、及91.1MPa的PT。張力區域上的應力積分係為17.7MPa*mm,而二個壓縮應力區域中之每一者具有絕對值的約一半的應力的深度積分。DOC處的應力分佈曲線的斜率的絕對值係為1.15MPa/微米。
在另一實例中,根據實例4,將具有與實例1相同的熱歷史及相同的第一步驟的離子交換的玻璃片材置於包含6重量%的NaNO3
與約94重量%的KNO3
的380℃的浴中20分鐘,以進行第二步驟的離子交換。在第二步驟之後所得到的應力分佈曲線具有發生於表面處的877MPa的峰值CS、8.9μm處的DOLsp
、159MPa處的CSk
、88.3MPa的PT、及等於0.196t的98μm的DOC。
在另一實例中,根據實例3,將具有與實例1相同的熱歷史及相同的第一步驟的離子交換的玻璃片材浸入包含5重量%的NaNO3
與約95重量%的KNO3
的380℃的浴中20分鐘,以進行第二步驟的離子交換。所得到的應力分佈曲線包括890MPa的表面處的CSmax
、8.9μm處的DOLsp
、及142MPa的CSk
。峰值張力PT與DOC係分別為約88.8MPa及98μm。
示例性應力曲線係圖示於第6圖。第6圖的應力分佈曲線係形成於具有熔合拉伸熱歷史的0.6mm厚的玻璃板(組成物A)中。根據實例10,將玻璃片材置於包括約50重量%的NaNO3
與50重量%的KNO3
的390℃的浴中2小時,以進行離子交換。所得到的應力分佈曲線係呈現表面處的565MPa的峰值CS、9.06μm的DOLsp
、185至190MPa的範圍內的CSk
、115.2μm的DOC、0.192的DOC/t、及90MPa的PT。整個張力區域的積分係為約22.1MPa*mm。壓縮區域的應力深度積分的絕對值係為約11.05MPa*mm。DOC處的應力分佈曲線的斜率的絕對值係為1.06MPa/μm。
根據實例11的示例性應力分佈曲線係圖示於第7圖。第7圖的應力分佈曲線係形成於0.6mm厚的玻璃板(組成物A)中。應力分佈曲線係透過二階段離子交換取得。第一離子交換步驟係浸入390℃的浴中2小時,該浴包括約50重量%的NaNO3
與50重量%的KNO3
。第一離子交換步驟之後的應力分佈曲線係類似於第6圖所示的分佈曲線。第二離子交換步驟係浸入380℃的浴中0.4小時,該浴包括約6重量%的NaNO3
與94重量%的KNO3
。所得到的應力分佈曲線具有903MPa的表面CS、8.36μm的DOLsp
、119μm處的DOC、0.198的DOC/t、135MPa的CSk
、及88.6MPa的PT。DOC處的應力分佈曲線的斜率的絕對值係為1.06MPa/μm。張力區域上的應力積分的絕對值係為21.6MPa*mm,而二個壓縮區域中之每一者的應力積分的絕對值係為10.81MPa*mm。
示例性應力分佈曲線係圖示於第9圖。第9圖的應力分佈曲線係產生於具有組成物A的0.8mm厚的玻璃片材中。如表1中的實例21所詳述,玻璃片材進行二階段離子交換加工。如第9圖所示,所得到的應力分佈曲線具有839MPa的峰值CS、8.7μm處的DOLsp
、163μm的DOC、0.204的DOC/t、83.4MPa的PT、及130MPa的CSk
。DOC處的應力分佈曲線的斜率係為0.75MPa/μm,而壓縮區域中的CS積分係為13.48MPa·mm。針對厚度標準化的CS積分係為16.85MPa。從16μm至32μm(0.02t至0.04t)的深度區域中的壓縮應力係從120MPa至114MPa逐漸變化,其中平均斜率的絕對值係為約0.19MPa/μm。
示例性應力分佈曲線係圖示於第10圖。第10圖的應力分佈曲線係產生於具有組成物A的0.8mm厚的玻璃片材中。如表1中的實例19所詳述,玻璃片材進行離子交換加工。第10圖亦包括實例21的應力分佈曲線以及具有組成物B的玻璃片材所產生的應力分佈曲線。第10圖所示的三個應力分佈曲線在尖峰區域(約前10μm)內基本相同。實例19的應力分佈曲線的特徵係為表面處的848MPa的峰值CS、8.3μm的DOLsp
、78.6MPa的PT、及等於0.213t的170μm的DOC。以CS與深度的函數而言,實例19的應力分佈曲線係與前30μm的組成物B的分佈曲線的CS匹配,但隨後在30μm至225μm(約0.04t至約0.28t)的較大的深度處係高於現有技術分佈曲線。在80μm至120μm的範圍內的深度具有最大差異。實例19的應力分佈曲線具有發生於約63μm(0.08t)的深度處的峰值CS的負的二階導數,其中絕對值係為10-2
MPa/μm2
。
示例性應力曲線係圖示於第11圖。根據表1中的實例29的細節產生第11圖的應力分佈曲線。所得到的應力分佈曲線具有1137MPa的峰值CS、159μm的DOC、0.199的DOC/t、169MPa的CSk
、91MPa的PT、及7.7μm的DOLsp
。應力分佈曲線的特徵亦為0.75MPa/μm的DOC處的應力斜率、14.62MPa·mm的壓縮區域上的CS積分(在針對厚度標準化時係對應於18.28MPa)。在NaNO3
、KNO3
、及LiNO3
的重量比率為75:25:0.3的390℃的浴中3.75小時來進行第一離子交換步驟之後,取得應力分佈曲線。第二離子交換步驟係在浸入具有約0.5重量%的NaNO3
與99.5重量%的KNO3
的浴(並未添加任何LiNO3
)中20分鐘。可以利用略微增加LiNO3
的含量(0.1重量%至0.2重量%),或者藉由將第二離子交換步驟的時間延長至35分鐘或更長,或者藉由在第二步驟中略微減少NaNO3
(從0.5重量%到0.3或0.4重量%)及增加LiNO3
(從0到0.1或0.2重量%),來取得具有較低PT(80至86MPa)、較低CS(950至1100MPa)、及較低CSk
(120至160MPa)的應力分佈曲線。利用LiNO3
來取代NaNO3
可以用於減少PT及CSk
,同時維持峰值CS在1100MPa附近。
示例性應力分佈曲線係圖示於第12圖。根據表1中的實例25的細節產生第12圖的應力分佈曲線。所得到的應力分佈曲線的特徵係為1146MPa的峰值CS、10.8μm處的DOLsp
、133MPa的CSk
、84.4MPa的PT、及等於0.198的DOC/t的158μm的DOC的組合。壓縮區域上的CS積分係為13.5MPa·mm,而針對厚度標準化時係等於16.9MPa。DOC處的斜率係為0.67MPa/μm。高DOLsp
與高CS的組合有助於在掉落事件期間易於產生顯著局部應力的設計中防止高應力斷裂。此外,高峰值CS與高DOLsp
以及相對高的CSk
與DOC的組合對於這種情況特別有價值。實例 30– 基於組成物 B 的玻璃製品
示例性應力分佈曲線係圖示於第8圖。第8圖的應力分佈曲線係在具有組成物B的0.6mm厚的玻璃片材中產生。將玻璃片材在580℃的溫度下熱加工15分鐘,以將玻璃片材形成為三維形狀(3D成形)。然後,將玻璃片材進行二階段離子交換加工。離子交換處理的第一步驟係將樣品浸入包括約38重量%的NaNO3
與約62重量%的KNO3
的380℃的鹽浴中2小時。離子交換處理的第二步驟係浸入包括約1重量%的NaNO3
與約99重量%的KNO3
的370℃的鹽浴中20分鐘。如第8圖所示,所得到的應力分佈曲線具有1125MPa的峰值CS、9.1μm的DOLsp
、及113μm的DOC,而在大約玻璃製品的中間厚度處具有70.4MPa的PT。13μm至30μm的深度區域中的壓縮應力係從76MPa至71MPa逐漸變化,而在13μm至23μm的範圍內僅改變約2MPa(與約0.2MPa/μm的平均斜率相關)。作為比較,儘管具有較低的玻璃製品厚度,第5圖的組成物A的應力分佈曲線在此區域係呈現大於20MPa的應力值。實例 31– 建模
分析膝部應力CSk
對於玻璃製品的保留強度的影響。第13圖提供使用依據具有增加的CSk
(260MPa)的組成物B的玻璃製品與較低CSk
(150MPa)的組成物B的標準玻璃製品(厚度均為0.8mm)的有限差異建模的二維(2D)平面應變離子交換(IOX)模型來進行擴散建模的應力分佈曲線。第13圖圖示藉由模擬離子交換而強化的製品的壓縮應力(MPa)與深度(微米)。保留強度係指稱裂紋尖端處的應力強度因子達到材料的斷裂韌性且裂紋大量傳播之前,在一定深度處裂紋存在的情況下可以施加到玻璃製品上的最大折曲應力。保留強度圖係提供關於裝置的潛在掉落性能的理解。第14圖提供在藉由有限元素斷裂力學模型建模的同時掉落到粗糙表面上及引入尖銳接觸損傷的模擬破損模式之後所得到的保留強度(MPa)與缺陷長度(微米)的圖。在第14圖中,圖示針對長度為約180微米或更小的缺陷及/或裂紋,較高的CSk
分佈曲線在曲線下具有較大的面積,而表明相較於具有長度為約180微米或更小的缺陷及/或裂紋的標準玻璃製品,較高的CSk
分佈曲線可以處理更大的折曲應力。
第14圖的保持強度曲線圖的反折點係發生於超過第13圖的壓縮應力分佈曲線中的反折點的深度約20微米的缺陷處。膝部處的壓縮增加的幅度幾乎與約30微米的區域中的缺陷的保留強度的增加完全對應。較高的膝部應力係對應於直到圖的交叉點(約180微米)為止的較高保留強度。不受理論的束縛,因為超過壓縮深度的張力增加更快,所以認為較高的膝部應力圖針對最長的缺陷具有較低的強度。應注意,在標準組成物B的分佈曲線比高膝部應力分佈曲線具有更增加的保持強度的區域中,很少觀察到針對所施加的應力的破損。較高的膝部應力分佈曲線具有較高的強度,而降低直至達到交叉點。實例 32– 測試及建模
在組成物A的玻璃片材與組成物B的玻璃片材中形成如本文所述的應力分佈曲線,其中每一者具有0.6mm的厚度。壓縮應力(MPa)與深度(微米)的所測量的應力分佈曲線係圖示於第15圖,而相關聯的保留強度係圖示於根據實例31所產生的第16圖。組成物A與B具有相同的壓縮深度(DOC),在壓縮深度(DOC)之前,組成物A具有較高的壓縮應力,而在壓縮深度(DOC)之後,組成物B具有較高的壓縮應力。針對多達約180微米的缺陷長度,組成物A顯示更高的保留強度。實例31與32的綜述表明,針對具有相同DOC的分佈曲線,保留強度交叉大致恆定,而與膝部應力無關。實例 33– 測試及建模
在組成物A的玻璃片材與組成物B的玻璃片材中形成如本文所述的應力分佈曲線,其中每一者具有0.8 mm的厚度。壓縮應力(MPa)與深度(微米)的所測量的應力分佈曲線係圖示於第17圖,而相關聯的保留強度係圖示於根據實例30所產生的第18圖。第17圖可以看出,直至中性應力點為止,組成物A具有較高的壓縮應力。第18圖所示的保留強度圖係反映此點。組成物A的強度在整個分佈曲線中更好。實例 34– 測試及建模
確定第15圖及第17圖所示的應力分佈曲線的存活概率,並圖示於第19圖中。依據斷裂力學建模以及基於現場返回的破損理解來產生破損概率。第19圖顯示,對於厚度為0.6mm及0.6mm而言,壓縮應力的差異(根據第15圖及第17圖)(即使不是非常大)表明基於現場破損理解,累積效應將導致現場中的組成物A的改善性能。實例 35 至 57– 基於組成物 A 的玻璃製品
分析根據表4形成的玻璃製品的峰值壓縮應力(CSmax
)、尖峰層深度(DOLsp
)、膝部處的壓縮應力(CSk
)、壓縮深度(DOC)、及峰值張力(PT)。結果係如表5所示。在實例中,藉由表面應力計(FSM)測量CSmax
與DOLsp
。CSk
係藉由2018年6月22日提交給受讓者的美國專利申請案16/015776的方法(藉由引用整體併入本文)來測量。藉由折射近場(RNF)方法來測量應力分佈曲線與DOC。藉由散射光偏光器(SCALP)技術來測量PT與應力保持。在表5中,由於計量的精度限制,CS值的可能變化可以是±25MPa,而DOL變化可以是約±0.2μm。表 5 實例 58 至 62– 具有增加的 DOLsp 的玻璃製品
實例58(虛線)與59(實線)的測量應力分佈曲線係圖示於第20圖。如第20圖所示,相較於實例59,實例58的應力分佈曲線包括DOLsp
與DOC之間的較高壓縮應力。相較於實例58,觀察到實例59在多定向掉落到粗糙花崗岩上呈現改善的抗斷裂性。此結果表明,實例59中的尖峰區域的較大壓縮應力面積有助於增加多定向粗糙表面掉落性能。為了比較之目的,藉由數值積分的梯形方法計算的實例59的尖峰的面積到4μm的深度處係為約2925MPa*μm、到5μm的深度處係為約3269MPa*μm、到6μm的深度處係為約3555MPa*μm、到7μm的深度處係為約3747MPa*μm、及到8μm的深度處係為約3905MPa*μm,而實例58的尖峰的面積在這些深度中之每一者處都為更低4μm到10μm之間。換言之,在相等深度處,實例58通常具有至少低於實例59約15%的尖峰面積,而直到4μm或5μm的深度處,尖峰面積係低於實例59至少24%。實例58的特徵在於如上所述而計算的3772MPa*μm的尖峰的梯形面積(TAsp
),而實例59具有5803MPa*μm的TAsp
。因此,替代的尖峰面積測量方式亦表明尖峰面積與多定向掉落性能之間的相關性。此外,如藉由比較第20圖的實例58及59的應力分佈曲線所示,即使在超過尖峰面積的應力分佈曲線的部分呈現降低的壓縮應力值的情況下,亦存在與增加的尖峰面積相關聯的益處。
實例59呈現約6073MPa*μm的壓縮應力積分,並藉由將壓縮應力積分除以DOC來計算而得到壓縮應力區域中的69MPa的平均壓縮應力。實例59的DOC處的應力分佈曲線的斜率的絕對值係為約0.6MPa/μm,而實例59的DOC處的應力斜率的絕對值與厚度的乘積係為約300MPa。
實例60(虛線)、61(鏈線)、及62(實線)的應力分佈曲線係在第21圖圖示為從表面到製品的中間厚度。實例60(虛線)、61(鏈線)、及62(實線)的應力分佈曲線係在第22圖圖示為從表面到DOC。作為一般描述,若將實例60視為基線,則實例61具有增加的最大壓縮應力,而實例62呈現增加的最大壓縮應力與DOLsp
。實例60至62中之所有者在粗糙花崗岩上的多定向掉落測試中呈現與實例58及59相當或更好的性能,在這些測試中,實例62展現最佳性能,而實例60呈現實例60至62中的最小抗斷裂性。
實例62的DOC處的應力分佈曲線的斜率的絕對值係在約1.2MPa/μm與約1.4MPa/μm之間,而實例62的DOC處的應力斜率的絕對值與厚度的乘積係在約600MPa與約700MPa之間。
除非另有說明,否則此說明書所描述的所有組成物成分、關係、及比率均以莫耳%提供。無論是否在揭示範圍之前或之後明確說明,此說明書所揭示的所有範圍係包括廣泛揭示的範圍所涵蓋的任一及所有範圍與子範圍。
該領域具有通常知識者將理解,在不悖離所請求標的之精神及範疇的情況下可對本文所述之實施例作出各種修改及變化。因此,說明書意欲涵蓋本文所述之各種實施例之修改及變化,而該等修改及變化係在隨附申請專利範圍及其均等物之範疇內。
100‧‧‧玻璃
110‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
120‧‧‧第一壓縮應力層
122‧‧‧第二壓縮應力層
130‧‧‧中心區域
200‧‧‧消費性電子裝置
202‧‧‧殼體
204‧‧‧前側
206‧‧‧後側
208‧‧‧側表面
210‧‧‧顯示器
212‧‧‧覆蓋基板
第1圖示意性圖示根據本文所述及所示的實施例的在其表面上具有壓縮應力層的玻璃的橫截面;
第2圖係為包括膝部應力的應力分佈曲線的示意圖;
第3圖係為用於確定斷裂韌性KIC
及其橫截面的樣品的示意圖;
第4A圖係為合併本文所揭示的任何玻璃製品的示例性電子裝置的平面圖;
第4B圖係為第4A圖的示例性電子裝置的透視圖;
第5圖係為根據一些實施例的二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第6圖係為根據一些實施例的一階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第7圖係為根據一些實施例的二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第8圖係為二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第9圖係為根據一些實施例的二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第10圖係為根據一些實施例的在二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖以及比較應力分佈曲線與深度的函數圖;
第11圖係為根據一些實施例的二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第12圖係為根據一些實施例的二階段離子交換之後的應力與深度的函數圖;
第13圖係為根據一些實施例的標準玻璃製品與具有增加的膝部應力的玻璃製品的壓縮應力(MPa)與深度(微米)的模擬應力分佈曲線圖;
第14圖係為針對破損模式進行建模之後的第13圖的玻璃製品中的應力分佈曲線的保留強度(MPa)與缺陷長度(微米)的圖;
第15圖係為具有不同組成物與0.6mm的厚度的玻璃製品的壓縮應力分佈曲線圖;
第16圖係為第15圖的玻璃製品的保留強度分佈曲線圖;
第17圖係為具有不同組成物與0.8 mm的厚度的玻璃製品的壓縮應力分佈曲線圖;
第18圖係為第17圖的玻璃製品的保留強度分佈曲線與缺陷長度的圖;
第19圖係為具有各種組成物及厚度的玻璃製品的存活概率圖。
第20圖係為具有不同組成物與0.5 mm的厚度的玻璃製品的壓縮應力分佈曲線圖;
第21圖係為具有不同組成物與0.5mm的厚度的玻璃製品的壓縮應力分佈曲線圖;以及
第22圖係為第21圖的壓縮應力分佈曲線與製品的壓縮深度(DOC)的圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100‧‧‧玻璃
110‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
120‧‧‧第一壓縮應力層
122‧‧‧第二壓縮應力層
130‧‧‧中心區域
Claims (15)
- 一種玻璃基底製品,包含:一玻璃基底基板,包含定義一基板厚度(t)的相對的第一與第二表面,其中t係大於或等於0.4mm,且小於或等於1.3mm;以及一應力分佈曲線,包含:大於或等於0.15t的一壓縮深度(DOC);1.5MPa/μm或更小的DOC處的一應力斜率;4MPa*mm至20MPa*mm的範圍內的一個壓縮區域中的應力積分的一絕對值;以及大於或等於73MPa的一峰值張力(PT)。
- 如請求項1所述之玻璃基底製品,包含大於或等於500MPa的一峰值壓縮應力(CS)、大於或等於70MPa的一膝部處的一壓縮應力(CSk)、及/或其中該DOC係位於在95微米或更深的一深度。
- 一種玻璃基底製品,包含:一玻璃基底基板,包含定義一基板厚度(t)的相對的第一與第二表面;包含鋰的該玻璃基底製品的該中心的一中心組成物;一壓縮應力層,從該玻璃製品的一表面延伸到一壓縮深度(DOC);以及 大於或等於73MPa的一峰值張力(PT);其中該玻璃基底製品包含大於或等於970MPa的一峰值壓縮應力(CS)、大於或等於80MPa的一膝部處的一壓縮應力(CSk)、大於或等於0.17的一DOC/t、及大於或等於0.012t的一尖峰層深度(DOLsp)。
- 一種玻璃基底製品,包含:一玻璃基底基板,包含定義一基板厚度(t)的相對的第一與第二表面;包含鋰的該玻璃基底製品的該中心的一中心組成物;一壓縮應力層,從該玻璃製品的一表面延伸到一壓縮深度(DOC);以及大於或等於73MPa的一峰值張力(PT);其中該玻璃基底製品包含大於或等於970MPa的一峰值壓縮應力(CS)、大於或等於50MPa的一膝部處的一壓縮應力(CSk)、大於或等於0.17的一DOC/t、及大於或等於0.02t的一尖峰層深度(DOLsp)。
- 如請求項1至4任一項所述之玻璃基底製品,其中一尖峰層深度(DOLsp)係大於或等於10μm。
- 如請求項1至4任一項所述之玻璃基底製品, 其中該玻璃基底製品的一峰值張力(PT)係大於或等於82MPa,及/或t係小於或等於0.7mm。
- 一種玻璃基底製品,包含:一玻璃基底基板,包含定義一基板厚度(t)的相對的第一與第二表面;包含鋰的該玻璃基底製品的該中心的一中心組成物;一壓縮應力層,從該玻璃製品的一表面延伸到一壓縮深度(DOC);以及大於或等於73MPa的一峰值張力(PT);其中該玻璃基底製品包含大於或等於500MPa的一峰值壓縮應力(CS)、大於或等於0.008.t的一尖峰層深度(DOLsp)、及包括一低斜率區域的一應力分佈曲線,該低斜率區域具有小於或等於0.2MPa/μm的一斜率的一平均絕對值,該低斜率區域係位於該壓縮應力層中並延伸至少10μm,而該低斜率區域中的該平均壓縮應力係大於或等於80MPa。
- 如請求項1至4或7任一項所述之玻璃基底製品,其中包含該中心組成物的一玻璃的一斷裂韌性係大於或等於0.7MPa*sqrt(m)。
- 一種玻璃基底製品,包含:一玻璃基底基板,包含定義一基板厚度(t)的相對 的第一與第二表面;包含鋰以及大於或等於0.65且小於或等於1.2的一Li2O/Na2O莫耳比率的該玻璃基底製品的該中心處的一中心組成物;包含一負曲率區域的一應力分佈曲線,其中應力與深度的一函數的一二階導數為負,該負曲率區域係位於一壓縮應力層中,而該負曲率區域中的該二階導數的一最大絕對值係大於或等於0.003MPa/μm2;以及大於或等於73MPa的一峰值張力(PT)。
- 如請求項9所述之玻璃基底製品,包含下列中之一或更多者:一壓縮應力層,從該玻璃製品的一表面延伸到0.17t或更多的一壓縮深度(DOC);500MPa至1200MPa的範圍內的一峰值壓縮應力(CS);80MPa至160MPa的範圍內的一膝部處的一壓縮應力(CSk);大於或等於82MPa的一峰值張力(PT);大於或等於0.007t的一尖峰層深度(DOLsp);小於或等於8.5莫耳%的該中心組成物的一LiO2濃度;以及 0.5mm至0.8mm的範圍內的t。
- 一種消費性電子產品,包含:一殼體,包含一前表面、一後表面、及側表面;電部件,至少部分設置於該殼體內,該電部件包含至少一控制器、一記憶體、及一顯示器,該顯示器係設置於該殼體的該前表面處或與該前表面相鄰;以及一外罩,設置於該顯示器上;其中該殼體與該外罩中之至少一者的一部分包含請求項1至4、7、9、或10任一項所述的玻璃基底製品。
- 一種增加一玻璃基底製品多次掉落到一或更多個硬表面上之後的存活概率的方法,包含以下步驟:將包含定義一基板厚度(t)的相對的第一與第二表面的一玻璃基底基板暴露於一離子交換加工,以形成具有包含一膝部的一應力分佈曲線的一玻璃基底製品,該玻璃基底製品包含:包含鋰以及大於或等於0.65且小於或等於1.2的一Li2O/Na2O莫耳比率的該玻璃基底製品的該中心處的一中心組成物;一鹼金屬氧化物,包含相對於該鹼金屬氧化物從該第一表面到一層深度(DOL)變化的一非零濃度; 大於或等於0.7MPa*sqrt(m)至小於或等於1.3MPa*sqrt(m)的範圍內的對應於該中心組成物的一斷裂韌性;以及大於或等於73MPa的一峰值張力(PT)。
- 如請求項1至4、7、或9任一項所述之玻璃基底製品,包含大於或等於164MPa的一膝部處的一峰值壓縮應力(CSk)。
- 如請求項1至4、7、9、或10任一項所述之玻璃基底製品,包含大於或等於4000MPa*μm的尖峰區域的梯形面積(TAsp)以及大於或等於155MPa的一膝部處的一峰值壓縮應力(CSk)。
- 如請求項1至4、7、9、或10任一項所述之玻璃基底製品,包含大於或等於4000MPa*μm的尖峰區域的梯形面積(TAsp)以及大於或等於1000MPa的一峰值壓縮應力(CS)。
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