[發明專利]超薄化學鋼化玻璃制品和用于生產這種玻璃制品的方法

有效

• 申請號: 201580049089.3
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN107074630B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 達寧;和峰;錢鵬翔
• 申請（專利權）人: 肖特玻璃科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C03C15/02
• 分類號: C03C15/02;C03B27/03
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 彭臻臻;趙飛

一種用于生產超薄化學鋼化玻璃制品的方法，其包括提供具有通過至少一個邊緣連接的第一表面和第二表面的超薄玻璃片，該超薄化學鋼化玻璃制品具有在第一表面和第二表面之間的厚度，使超薄玻璃片化學鋼化以便生產超薄鋼化玻璃制品。該方法特征在于，邊緣預處理在化學鋼化之前應用于超薄玻璃片的至少一個邊緣，優選所有邊緣，以便減小的和/或鈍化邊緣的缺陷并提高超薄玻璃片在化學鋼化期間對斷裂的抗性。另外，還提供超薄化學鋼化玻璃制品和作為用于生產超薄化學鋼化玻璃制品半成品的超薄玻璃片。

技術領域

本發明涉及一種用于生產超薄化學鋼化玻璃制品的方法，其包括：提供具有通過至少一個邊緣連接的第一表面和第二表面的超薄玻璃片，該超薄化學鋼化玻璃制品具有在第一表面和第二表面之間的厚度，以及使超薄玻璃片化學鋼化以便生產超薄鋼化玻璃制品。本發明還涉及超薄化學鋼化玻璃制品和用于生產超薄化學鋼化玻璃制品的方法中使用的作為半成品的超薄玻璃片。

背景技術

消費類電子產品的市場往往需要越來越薄的玻璃制品以便保持使最終產品的體積和重量最小化。在這里并且在下文中，術語“玻璃”包括玻璃和玻璃陶瓷。

通過將較厚的玻璃、例如泵硅酸鹽玻璃磨削到期望的厚度能獲得薄玻璃。然而，小于0.5mm玻璃片厚度很難通過磨削和拋光較厚的玻璃片獲得。比0.3mm薄、或者甚至具有0.1mm的厚度的玻璃,諸如可從獲得的和能通過下拉法生產。而且，厚度為0.1mm的鈉鈣玻璃能通過特殊的浮法生產。不像較厚的玻璃，超薄玻璃片的處理和加工很難，因為隨著厚度下降，玻璃的強度變得越來越小，這導致斷裂的可能性增大。

因此，將薄或超薄玻璃基底應用于電子設備的主要挑戰在于在生產和加工期間很難處理超薄玻璃片。對于薄玻璃來說，已經提出了一些方法來克服這些困難。US6,815,070提出了用有機或聚合物膜來涂覆薄玻璃以提高對玻璃片的斷裂的抗性。然而，例如因為強度的增大不足夠并且被涂覆的玻璃片的切割要求采用特殊方法,所以這些方法存在缺點。此外，聚合物涂層在玻璃的光學特性和耐熱性方面具有缺點。

用于強化玻璃的已知方法是玻璃的化學鋼化，特別是借助離子交換通過引入較大的離子來形成表面壓應力。例如，US2010年/0009154描述了通過在表面層離子交換而獲得的具有至少50μm深的壓應力外部區域、0.5mm或更厚的厚玻璃。壓應力是至少200MPa。在表面區域中形成中央拉應力(CT)和壓應力的步驟包括將玻璃的至少一部分連續浸沒在多個離子交換浴中。已證明，類似于厚玻璃，薄和超薄玻璃也能通過化學離子交換被強化(如US2014/050911或PCT/CN2013/072695)。

然而，不像較厚的玻璃，超薄玻璃的化學鋼化的生產率較低。其直接結果是隨著玻璃厚度減小，在化學鋼化期間玻璃片的斷裂概率增大。一方面，表面壓應力能有助于超薄玻璃抵抗例如來自外側的擊打或敲擊引起的機械沖擊。另一方面，超薄玻璃中的額外的表面壓應力能導致自我斷裂或能使玻璃在處理或化學鋼化期間容易斷裂。由于鋼化期間玻璃片的不同的熱膨脹而產生的夾緊力的變化能例如容易地引起斷裂。薄玻璃片越薄，這些問題越嚴重。

同時，例如在市場中的消費類電子產品，特別是就可穿戴設備如智能手機或平板電腦而言，經常性地要求使玻璃制品具有非常大的能抵抗日常使用期間的機械應力和沖擊的抗彎強度和耐久性。考慮到期望體積和重量減小，需要超薄玻璃制品具有必須的強度和柔性，例如用于充分保護下面的部件。

因此，本發明的目的是提供超薄鋼化玻璃制品和用于生產這種玻璃制品的方法，該方法克服了上述缺陷。尤其是，本發明的目的是提供超薄鋼化玻璃制品，其具有延長的壽命并能容易且廉價地成產，本發明還提供用于生產這種玻璃制品的方法。本發明的另一目的是提供超薄鋼化玻璃制品和用于生產這種玻璃制品的方法，該方法允許以高生產率生產，特別是在化學鋼化期間。本發明的另一目的是提供超薄玻璃制品，該超薄玻璃制品具有高的耐久性，特別是在機械應力下，而且還提供用于生產這種玻璃制品的方法。

發明內容

本文采用了以下的術語和縮寫︰