[發明專利]玻璃板及包含所述玻璃板的裝置

在審

• 申請號: 201380049054.0
• 申請日: 2013-09-20
• 公開（公告）號: CN104640819A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: C.萊斯特里岡;R.吉;J.塞利耶
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: C03C3/085
• 分類號: C03C3/085
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段家榮;石克虎

本發明涉及薄玻璃板領域。其更特別涉及能夠經受猛烈沖擊的薄玻璃板。

薄玻璃板通常用作各種電子設備，特別是袖珍式或便攜式電子設備如智能手機、個人數字助理（有時稱為PDA）、平板電腦、數碼相機、多媒體播放器、計算機、電視顯示屏等等的防護玻璃。

在此類設備中使用的玻璃板從機械的觀點來看能夠被高度施壓：與堅硬和尖銳的物體反復接觸、拋射物的沖擊、下落等等。

為了提高它們的沖擊強度，通常通過強化過程創造處于壓縮下的表面區域和處在張力下的中心區域，所述強化過程通常是熱回火（trempe）或離子交換（有時稱為“化學回火”）的過程。在后一種情況下，用具有更大的離子半徑的離子（通常為堿金屬離子，如鉀）表面置換玻璃板的離子（通常為堿金屬離子，如鈉）?能夠在玻璃板的表面處（向下至一定深度）產生殘余壓應力。

在大部分前述應用中，同樣重要的是該玻璃板在斷裂的情況下不能破碎。術語“破碎”理解為是指玻璃破裂形成大量小的碎片（或甚至顆粒）的能力，這些碎片能夠濺出，或者，如果它們留在原地的話會極大降低穿過該板的能見度。通過回火后存在殘余應力提供的強化伴隨著將促進碎片化的核心張力。

越來越多的設備，特別是智能手機或平板，集成了觸摸感應功能，使得能夠檢測使用者經由手指或尖筆施加的接觸以產生軟件命令動作或用于操作顯示在屏幕上的元素的動作。為此，觸覺傳感器（capteur?tactile）通常位于防護玻璃與顯示屏之間，該觸覺傳感器通過粘合劑與防護玻璃隔開，并包含至少一個由玻璃制成或由塑料制成（例如由PET制成）的基板。該觸覺傳感器例如具有“投射電容（capacitif?projeté）”類型，其使用在該基板的至少一個的一個面上或其它基板上的薄導電層的網絡。

出于成本、重量以及技術簡化的原因，有用的是具有一種玻璃基底，該玻璃基底能夠同時滿足防護玻璃的功能與觸覺傳感器的功能。

但是，玻璃的化學強化使得難以在同一基板內集成這兩種功能。不能在化學強化前沉積導電層，因為化學強化將使其劣化。類似地，防護玻璃的切割與成型必須在化學強化之前進行，因為強化的玻璃不能再進行切割，存在不可接受的降低強化的效果的風險。因此，希望將觸摸感應功能集成到防護玻璃中將必須在小尺寸的基板（在切割后）上沉積導電層，這在經濟上是不可行的。

非常優選的是能夠在切割和成型前在大尺寸玻璃板（幾米寬）上沉積觸摸感應功能所需的導電層。

本發明的目的在于通過提供既可以用作觸覺傳感器又可以用作保護玻璃，并因此即使在其使用過程中受到嚴重破壞之后仍能夠保持高機械強度且同時具有低的可破碎性的玻璃板來克服這些缺點。

為此，本發明的一個主題是一種非強化玻璃板，其化學組成為鋰鋁硅酸鹽類型，其厚度最多為2.0毫米。

術語“非強化”理解為是指該玻璃板既未經化學強化，也未經熱強化。因此其通常不具有大于50?MPa、特別是10?MPa和甚至1?MPa的表面應力。未經化學強化，該板在相對于該板的核心的表面處通常不含過度濃度的堿金屬氧化物，如Na或K的氧化物。

本發明人已經能夠證實如下事實：本發明的玻璃板因其化學組成而令人驚訝地表現出在嚴重破壞（例如在沖擊的情況下）后得到顯著改善的強度，盡管并不存在任何機械強化。最終產品的重要結果是在破裂后不存在碎裂。另一結果——從工藝和產品的角度來看是重要的——在于以下事實：該玻璃板可以用作防護玻璃并同時集成觸摸感應功能（通過成為觸覺傳感器的支承），有可能在邊緣的切割與成型前在大尺寸板上經濟地進行導電層的沉積。

本發明的另一主題是獲自本發明的玻璃板用于電子設備的防護玻璃。本發明的再一主題是本發明的玻璃板作為電子設備用防護玻璃的用途，特別是作為所述設備屏幕用防護玻璃的用途。

該玻璃板的厚度優選最高為1.5毫米，或甚至1.1毫米。該玻璃板的厚度優選為至少0.05毫米，特別是0.25毫米和甚至0.5毫米。其橫向尺寸的至少一種（在適當情況下在沉積觸摸感應檢測裝置之前或之后，但是在集成到電子設備中之前）有利地為至少1米，或甚至2米。當其用作電子設備用防護玻璃時，該玻璃板的最大尺寸在另一方面且優選為最多1米，特別是50厘米和甚至30厘米。

鋰鋁硅酸鹽類型的玻璃優選使得其化學組成包含下面限定的重量含量范圍內的下列氧化物：

?????????????????????SiO₂???????????????50-80%

?????????????????????Al₂O₃?????????????12-30%