[發明專利]具有抗沖擊性的預破碎玻璃復合物和層疊體及其制造方法

在審

• 申請號: 201880065234.0
• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN111201131A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: M·J·德內卡;唐中幟
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B32B3/26
• 分類號: B32B3/26;B32B17/10;C03C27/10;C03C21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;項丹

一種預破碎玻璃層疊體，其包括：玻璃基材，所述玻璃基材包括厚度、一對相反主表面、壓縮應力區域、中心張力(CT)區域和多個裂紋；第二相，所述第二相包括所述多個裂紋中的聚合物或者固化樹脂；背襯層；以及布置在基材的一個主表面與背襯層之間的中間層。壓縮應力區域從每個主表面延伸到基材中的第一選定深度。此外，所述多個裂紋位于CT區域中。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119，要求2017年10月06日提交的美國臨時申請系列第62/568,904號的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。

技術領域

本公開一般地涉及玻璃材料，具體地，涉及具有抗沖擊性的預破碎玻璃復合物和層疊體及其制造方法。

背景技術

許多玻璃材料被構造成或者任意其他方式加工成具有各種強度增強特征，它們被普遍用于各種顯示器和許多消費者電子產品的顯示裝置。例如，化學強化玻璃流行于許多觸摸屏產品，包括手機、音樂播放器、電子束閱讀器、記事本、平板、筆記本電腦、ATM(自動取款機)機器和其他類似裝置。許多這些玻璃材料還被用于不具有觸摸屏功能但是傾向于發生機械接觸的顯示器和消費者電子產品的顯示裝置，包括臺式電腦、筆記本電腦、電梯屏、設備顯示器等。

在一些情況下，玻璃材料被加工成具有強度增強的特性，它們還普遍用于各種需要顯示相關功能和/或光學相關功能并且要求機械性質考量的應用。例如，這些材料可以被用作覆蓋透鏡、手表的基材和外殼、智能手機、零售掃描儀、眼鏡、基于眼鏡的顯示器、戶外顯示器、車輛顯示屏和其他相關應用。這些材料還可被用于車輛擋風玻璃，車窗，車輛月亮頂(moon-roof)、太陽頂(sun-roof)、和全景頂元件，建筑玻璃，住宅和商業窗戶，以及其他類似應用。

當用于這些顯示和相關應用時，這些玻璃材料常常構造成具有涂層，以增強耐磨損性和對于發生機械誘發缺陷的抗性，否則的話，這會導致過早失效。許多這些玻璃材料還經受強化過程(例如，回火、離子交換等)，這導致壓縮應力層。在這些強化玻璃材料中，壓縮應力區域起到增加玻璃材料的強度和抗裂紋擴展的作用。

雖然這些玻璃材料可能由于這些加工和/或涂層的結果從而展現出增加的強度和耐磨損性，但是它們中的許多仍然會易于具有低的抗破壞性。例如，擴展穿過強化玻璃材料中的壓縮應力區域的裂紋可能會遇到材料中具有殘留拉伸應力的區域。在到達具有殘留拉伸應力的區域之后，裂紋會快速擴展，導致玻璃材料的部分或最終失效。此外，這些裂紋會分叉成多個裂紋，這在一些情況下，會產生表現為鋒利玻璃碎片的危險失效機制。此外，玻璃材料中的壓縮應力區域厚度通常限制在玻璃材料整體厚度的約20至25％(即，當通過離子交換工藝形成時)，并且接近這些限值會導致高的加工和制造成本。除此之外，鑒于這些壓縮應力區域厚度限制，可能需要(例如通過玻璃成形工藝、拋光等)將玻璃材料中的瑕疵和缺陷控制到尺寸小于壓縮應力區域的尺寸，以確保它們沒有使得裂紋沉入擴展進入殘留拉伸應力區域。

基于這些考慮，需要這樣的玻璃材料，其包括具有抗沖擊性的預破碎玻璃復合物和層疊體及其制造方法。

發明內容

本公開的一個方面屬于預破碎玻璃復合物，其包括：玻璃基材，所述玻璃基材包括厚度、一對相反主表面、壓縮應力區域、中心張力(CT)區域和多個裂紋；以及第二相，所述第二相包括所述多個裂紋中的聚合物或者固化樹脂。壓縮應力區域從每個主表面延伸到基材中的第一選定深度。此外，所述多個裂紋位于CT區域中。

本公開的另一個方面屬于預破碎玻璃層疊體，其包括：玻璃基材，所述玻璃基材包括厚度、一對相反主表面、壓縮應力區域、中心張力(CT)區域和多個裂紋；第二相，所述第二相包括所述多個裂紋中的聚合物或者固化樹脂；背襯層；以及布置在基材的一個主表面與背襯層之間的中間層。壓縮應力區域從每個主表面延伸到基材中的第一選定深度。此外，所述多個裂紋位于CT區域中。