[发明专利]超薄强化玻璃

说明书

本申请根据35U.S.C.§119，要求2012年8月17日提交的美国临时申请系列第61/684392号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景

本发明涉及可离子交换玻璃。更具体地，本发明涉及可离子交换玻璃，所述可离子交换玻璃可形成为厚度小于约0.4mm(约400微米)的制品。

对于化学强化玻璃用于例如用于电子器件的透明显示窗的需求持续增加，并且该领域中的研究聚焦于优化玻璃组成以使得通过离子交换同时在玻璃表面处提供高的压缩应力(CS)和深的压缩层深度(DOL)。通常地，生产的这些玻璃的厚度范围为0.5-1.3mm，并且已经生产了一些厚度约为0.4mm的商业品质的玻璃。

发明内容

提供了这样的玻璃组合物，其性质对于形成具有超薄(<0.4mm或400μm)厚度的制品和要求超薄玻璃的应用进行了优化。这些性质包括成形相关的性质，例如玻璃的液态和玻璃态的热膨胀系数(CTE)、液相线粘度，以及影响玻璃的机械性能的性质(压缩应力、层深度、弹性模量或者杨氏模量)。

因此，本发明的一个方面提供了一种玻璃，其包含至少约65摩尔％的SiO₂以及至少约6摩尔％的Na₂O，并且具有小于400μm的厚度。第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之差(ΔCTE)小于107x 10⁷℃^-1，其中，所述第一热膨胀系数是玻璃在室温下在其液态时的热膨胀系数，所述第二热膨胀系数是玻璃在室温下在其玻璃态时的热膨胀系数。

第二个方面提供了一种玻璃制品，其包含：至少约65摩尔％的SiO₂；约7-16摩尔％的Al₂O₃；0摩尔％至约10摩尔％的Li₂O；约6-16摩尔％的Na₂O；0摩尔％至约2.5摩尔％的K₂O；0摩尔％至约8.5摩尔％的MgO；0摩尔％至约1.5摩尔％的CaO；0摩尔％至约6摩尔％的ZnO；以及0摩尔％至约6摩尔％的ZrO₂。玻璃制品的厚度小于400μm，并且第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之差(ΔCTE)小于107x 10⁷℃^-1，其中，所述第一热膨胀系数是玻璃制品在室温下在其液态时的热膨胀系数，所述第二热膨胀系数是玻璃制品在室温下在其玻璃态时的热膨胀系数。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其他方面、优点和显著特征。

附图说明

图1a-d是表1所列出的选择的玻璃的高温热膨胀系数(CTE)测量图；

图2是表1所列出的选择的玻璃的LiO₂和SiO₂取代Na₂O以及ZrO₂取代MgO的影响图；

图3是表1所列出的选择的玻璃的LiO₂和SiO₂取代Na₂O以及ZrO₂取代MgO对于杨氏模量的影响图；以及

图4是表1所列出选择的玻璃的LiO₂和SiO₂取代Na₂O以及ZrO₂取代MgO对于由410℃的KNO₃熔盐浴中的离子交换获得的性质的影响图。

发明详述