[发明专利]玻璃板及包含所述玻璃板的装置

说明书

本发明涉及薄玻璃板领域。其更特别涉及能够经受猛烈冲击的薄玻璃板。

薄玻璃板通常用作各种电子设备，特别是袖珍式或便携式电子设备如智能手机、个人数字助理（有时称为PDA）、平板电脑、数码相机、多媒体播放器、计算机、电视显示屏等等的防护玻璃。

在此类设备中使用的玻璃板从机械的观点来看能够被高度施压：与坚硬和尖锐的物体反复接触、抛射物的冲击、下落等等。

为了提高它们的冲击强度，通常通过强化过程创造处于压缩下的表面区域和处在张力下的中心区域，所述强化过程通常是热回火（trempe）或离子交换（有时称为“化学回火”）的过程。在后一种情况下，用具有更大的离子半径的离子（通常为碱金属离子，如钾）表面置换玻璃板的离子（通常为碱金属离子，如钠） 能够在玻璃板的表面处（向下至一定深度）产生残余压应力。

在大部分前述应用中，同样重要的是该玻璃板在断裂的情况下不能破碎。术语“破碎”理解为是指玻璃破裂形成大量小的碎片（或甚至颗粒）的能力，这些碎片能够溅出，或者，如果它们留在原地的话会极大降低穿过该板的能见度。通过回火后存在残余应力提供的强化伴随着将促进碎片化的核心张力。

越来越多的设备，特别是智能手机或平板，集成了触摸感应功能，使得能够检测使用者经由手指或尖笔施加的接触以产生软件命令动作或用于操作显示在屏幕上的元素的动作。为此，触觉传感器（capteur tactile）通常位于防护玻璃与显示屏之间，该触觉传感器通过粘合剂与防护玻璃隔开，并包含至少一个由玻璃制成或由塑料制成（例如由PET制成）的基板。该触觉传感器例如具有“投射电容（capacitif projeté）”类型，其使用在该基板的至少一个的一个面上或其它基板上的薄导电层的网络。

出于成本、重量以及技术简化的原因，有用的是具有一种玻璃基底，该玻璃基底能够同时满足防护玻璃的功能与触觉传感器的功能。

但是，玻璃的化学强化使得难以在同一基板内集成这两种功能。不能在化学强化前沉积导电层，因为化学强化将使其劣化。类似地，防护玻璃的切割与成型必须在化学强化之前进行，因为强化的玻璃不能再进行切割，存在不可接受的降低强化的效果的风险。因此，希望将触摸感应功能集成到防护玻璃中将必须在小尺寸的基板（在切割后）上沉积导电层，这在经济上是不可行的。

非常优选的是能够在切割和成型前在大尺寸玻璃板（几米宽）上沉积触摸感应功能所需的导电层。

本发明的目的在于通过提供既可以用作触觉传感器又可以用作保护玻璃，并因此即使在其使用过程中受到严重破坏之后仍能够保持高机械强度且同时具有低的可破碎性的玻璃板来克服这些缺点。

为此，本发明的一个主题是一种非强化玻璃板，其化学组成为锂铝硅酸盐类型，其厚度最多为2.0毫米。

术语“非强化”理解为是指该玻璃板既未经化学强化，也未经热强化。因此其通常不具有大于50 MPa、特别是10 MPa和甚至1 MPa的表面应力。未经化学强化，该板在相对于该板的核心的表面处通常不含过度浓度的碱金属氧化物，如Na或K的氧化物。

本发明人已经能够证实如下事实：本发明的玻璃板因其化学组成而令人惊讶地表现出在严重破坏（例如在冲击的情况下）后得到显著改善的强度，尽管并不存在任何机械强化。最终产品的重要结果是在破裂后不存在碎裂。另一结果——从工艺和产品的角度来看是重要的——在于以下事实：该玻璃板可以用作防护玻璃并同时集成触摸感应功能（通过成为触觉传感器的支承），有可能在边缘的切割与成型前在大尺寸板上经济地进行导电层的沉积。

本发明的另一主题是获自本发明的玻璃板用于电子设备的防护玻璃。本发明的再一主题是本发明的玻璃板作为电子设备用防护玻璃的用途，特别是作为所述设备屏幕用防护玻璃的用途。

该玻璃板的厚度优选最高为1.5毫米，或甚至1.1毫米。该玻璃板的厚度优选为至少0.05毫米，特别是0.25毫米和甚至0.5毫米。其横向尺寸的至少一种（在适当情况下在沉积触摸感应检测装置之前或之后，但是在集成到电子设备中之前）有利地为至少1米，或甚至2米。当其用作电子设备用防护玻璃时，该玻璃板的最大尺寸在另一方面且优选为最多1米，特别是50厘米和甚至30厘米。

锂铝硅酸盐类型的玻璃优选使得其化学组成包含下面限定的重量含量范围内的下列氧化物：

                     SiO₂               50-80%

                     Al₂O₃             12-30%