[发明专利]具有非易碎的应力特性的玻璃

说明书

提供了一种玻璃，所述玻璃在不达到易碎程度的条件下可具有显著更高的中心张力的区域内展现出非易碎特征。该区域允许压缩深度具有更大的延伸，在该区域中，尽管样品中存在高中心张力区域，也能够在不导致玻璃易碎的前提下拦截导致破裂的瑕疵。

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2015/035448，国际申请日为2015年6月12日，进入中国国家阶段的申请号为201580044744.6，发明名称为“具有非易碎的应力特性的玻璃”的发明专利申请的分案申请。

本申请依据35U.S.C.§119要求于2014年6月19日提交的美国临时申请系列号62/014372的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用全文将其纳入本文。

背景

本发明涉及强化玻璃。更具体而言，本发明涉及不展现出易碎特征的强化玻璃。

化学强化玻璃被广泛用作移动装置、可触控显示器等的盖板玻璃。通常，非易碎的离子交换玻璃优选作为触屏装置的盖板玻璃以降低因自加速的高度碎裂破碎产生的小玻璃片所导致的受伤风险，这种自加速的高度碎裂破碎是高度易碎的应力条件所具有的特点。这些条件经常由样品中过高的压缩应力和中心张力的组合产生。最近公布的关于非易碎性的标准是基于取决于厚度的最大中心张力(CT)的标准，该标准只在由化学强化实现的压缩层深度(DOL)显著小于样品厚度的体系中对相对较小的厚度(即0.8mm)有效。对于相对于厚度的层深度显著更深的层深度。

发明概述

提供了一种玻璃，所述玻璃在不达到易碎性的条件下可具有显著更高的中心张力的区域内展现出非易碎特征。该区域允许压缩深度具有更大的延伸，在该区域中，尽管样品中存在高中心张力区域，也能够在不导致玻璃易碎的前提下拦截导致破裂的瑕疵。

提供了强化玻璃，这些强化玻璃具有深的压缩层且不展现出易碎特征(即这些玻璃是非易碎的)。这些玻璃具有从表面延伸至至少为玻璃总厚度的约0.08％的压缩深度DOC的表面压缩层，所述表面压缩层具有压缩应力CS和物理中心张力CT,且CT－CS≤350MPa。

所以，本发明的一个方面是提供一种玻璃，该玻璃具有压缩层、中心区域和厚度t，所述压缩层从玻璃表面延伸至压缩深度DOC且处于最大压缩应力CS下，所述中心区域在玻璃的中心处具有最大物理中心张力CT，且所述中心区域从所述中心向外延伸至所述压缩深度，所述厚度t在约0.3mm～约1.0mm的范围内，其中，DOC≥0.08·t且CT－CS≤350MPa。

本发明的第二个方面是提供一种玻璃，该玻璃具有压缩层、中心区域和厚度t，所述压缩层从玻璃表面延伸至压缩深度DOC且处于最大压缩应力CS下，所述中心区域在玻璃的中心处具有最大物理中心张力CT，且所述中心区域从所述中心向外延伸至所述压缩深度进入玻璃，所述厚度t在约0.3mm～约1.0mm的范围内。压缩深度DOC大于或等于0.08·t，且该玻璃具有小于约200J/m²·mm的平均弹性能量密度。

本发明的第三个方面是提供一种玻璃，该玻璃包含：压缩层和中心区域，所述压缩层从玻璃表面延伸至压缩深度DOC，压缩表面层具有最大压缩应力CS，所述中心区域在玻璃的中心处具有最大物理中心张力CT。中心区域从玻璃的中心向外延伸至压缩深度。该玻璃具有厚度t，所述厚度t在约0.3mm～约1.0mm的范围内，其中，DOC≥0.08·t且CT－CS≤350MPa。当0.3mm≤t≤0.5mm时，所述物理中心张力CT大于0.681×(57－9.0×ln(t)+49.3×(ln(t))²)。当0.5mm≤t≤0.7mm时，所述物理中心张力CT大于0.728×(57－9.0×ln(t)+49.3×(ln(t))²)。当0.7mmt≤1.0mm时，所述物理中心张力CT大于0.755×(－38.7(MPa/mm)×ln(t)(mm)+48.2(MPa))。