[发明专利]具有低额外改性剂含量的玻璃

说明书

一种玻璃组合物，包括：55.0mol％至70.0mol％的SiO₂；12.0mol％至20.0mol％的Al₂O₃；5.0mol％至15.0mol％的Li₂O；和4.0mol％至15.0mol％的Na₂O。所述玻璃组合物具有以下关系：‑8.00mol％≤R₂O+RO–Al₂O₃–B₂O₃–P₂O₅≤‑1.75mol％，9.00≤(SiO₂+Al₂O₃+Li₂O)/Na₂O，以及(Li₂O+Al₂O₃+P₂O₅)/(Na₂O+B₂O₃)≤3.50。所述玻璃组合物可以用于玻璃制品或者消费电子产品中。

相关申请

本申请主张2017年11月29日提交的序列号为62/591,953的美国临时申请的优先权的权益，依赖该申请的内容并通过引用将该申请的内容作为整体结合在此。

技术领域

本说明书通常涉及适用于作为电子装置用的覆盖玻璃(cover glass)的玻璃组合物。更具体地，本说明书涉及含锂的铝硅酸盐玻璃，其可通过熔融拉制(fusion drawing)而形成为电子装置用的覆盖玻璃。

背景技术

诸如智能电话、平板电脑、便携式媒体播放器、个人电脑和照相机之类的便携式装置的移动属性使得这些装置特别容易意外掉落在诸如地面的坚硬表面上。这些装置通常包括覆盖玻璃，其在与坚硬表面撞击时可能受损。在许多这些装置中，覆盖玻璃起到显示屏盖的作用，并且可结合触摸功能，如此使得当覆盖玻璃受损时装置的使用受到负面影响。

当相关的便携式装置掉落在坚硬表面上时，覆盖玻璃存在两种主要的故障模式。其中一种模式是弯曲故障(flexure failure)，这是当装置受到与坚硬表面撞击的动态载荷时由玻璃的弯曲引起的。另一种模式是尖锐接触故障(sharp contact failure)，这是由于玻璃表面引入损坏引起的。玻璃与粗糙的坚硬表面(例如沥青、花岗岩等)的撞击会导致在玻璃表面中的尖锐压痕。这些压痕成为玻璃表面中的故障位置，裂缝可能从该故障位置而发展和传播开来。

通过离子交换技术可以使玻璃更加耐受弯曲故障，这包括在玻璃表面中引起压应力。然而，经离子交换的玻璃仍然容易受到动态尖锐接触的影响，这是因为由尖锐接触造成的玻璃中局部压痕所致的高度应力集中。

玻璃制造商和手持装置制造商一直在努力改善手持装置对尖锐接触故障的耐受性。解决方案的范围从覆盖玻璃上的涂层到面板：当装置掉落在坚硬表面上时，这些解决方案防止覆盖玻璃直接撞击坚硬表面。然而，由于美学和功能需求的限制，很难完全地防止覆盖玻璃撞击坚硬表面。

还希望便携式装置尽可能薄。因此，除了强度之外，还希望将用作便携式装置中的覆盖玻璃的玻璃制造得尽可能薄。因此，除了增加覆盖玻璃的强度之外，还希望玻璃具有使其通过能够制造薄玻璃制品(例如薄玻璃片)的工艺而成型所需的机械特性。

因此，存在对这样一种玻璃的需求，所述玻璃能够例如通过离子交换而被增强，并且所述玻璃具有使它们成型为薄玻璃制品所需的机械性能。

发明内容