[發(fā)明專利]超薄玻璃陶瓷制品和制造超薄玻璃陶瓷制品的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880098627.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112839910A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范慧艷;達(dá)寧;王沖;J·齊默
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖特玻璃科技（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): C03C10/00
• 分類號(hào): C03C10/00;C03B27/03
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11418
• 代理人: 趙飛;李敬

一種超薄玻璃陶瓷制品(1)，其制品厚度(t)等于或小于0.3mm，并且包括外表面(2)和在該外表面(2)朝向該制品的內(nèi)部的方向上的外層(A)以及中心部分(B)，其中該玻璃陶瓷包括晶相和無(wú)定形相，并且外層(a)包括晶相。關(guān)于晶體的體積比例，該制品具有梯度結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種厚度范圍為0.01-0.3mm的超薄制品，其包括具有晶相和無(wú)定形相的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷具有改善的機(jī)械強(qiáng)度，即耐刮擦性、耐沖擊性和刮擦后的機(jī)械可靠性。本發(fā)明還涉及一種制造這種玻璃陶瓷制品的方法，并且涉及該玻璃陶瓷制品在下列應(yīng)用中作為柔性通用平面的用途：柔性和印刷電子產(chǎn)品、用于觸摸控制面板的傳感器、指紋傳感器、薄膜電池基板、移動(dòng)電子設(shè)備、半導(dǎo)體中介層、可彎曲顯示器、太陽(yáng)能電池或需要高化學(xué)穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、低透氣性、柔性和低厚度的組合的其他應(yīng)用。除了消費(fèi)和工業(yè)電子產(chǎn)品(例如，作為柔性/可折疊智能電話和平板電腦的蓋板)外，本發(fā)明還可以用于工業(yè)制造或計(jì)量學(xué)中的保護(hù)應(yīng)用。另一個(gè)解決的應(yīng)用領(lǐng)域是用作移動(dòng)設(shè)備(例如智能電話、平板電腦等)的后蓋，以及進(jìn)一步用作各種應(yīng)用的漫射器。

背景技術(shù)

透明玻璃和聚合物被用作顯示器、移動(dòng)設(shè)備和其他電子設(shè)備的蓋板材料。具有較低透明度的玻璃和聚合物例如用作各種應(yīng)用的漫射器或后蓋應(yīng)用的材料。通常，對(duì)于這些應(yīng)用而言，期望并且必須具有較高或較低的透明度、耐破裂性、耐刮擦性、高彎曲性、落筆和落球特性。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中尚不知能夠在很大程度上滿足所有期望特性的材料。例如，玻璃由于非常低的硬度而具有非常低的抗破裂性和差的抗刮擦性，而聚合物的抗破裂性更好，但是聚合物的抗刮擦性甚至更差。在落球和落筆測(cè)試中，顯示器應(yīng)用中的薄玻璃和聚合物顯示出明顯的弱點(diǎn)。尤其是在柔性顯示器應(yīng)用中的落筆測(cè)試顯示出低的破裂高度，例如僅幾厘米(取決于層壓)。在聚合物中，可以發(fā)現(xiàn)例如由落筆或其他沖擊引起的不可逆的永久缺陷。

另一種已知的材料是玻璃陶瓷。玻璃陶瓷應(yīng)理解為通過(guò)以下方式制造的材料：a)從玻璃原料熔化玻璃質(zhì)或無(wú)定形材料(即基本不含微晶的前體材料，稱為玻璃熔體)，b)制成所需的形狀，優(yōu)選通過(guò)熱成型生坯玻璃來(lái)制造，b)冷卻該生坯玻璃，一般直到完全固化以形成玻璃體，d)可選地將較大的生坯玻璃體切成小塊，d)隨后通過(guò)以下方法重新加熱生坯玻璃體或塊：熱處理至低于熔化溫度的溫度，從而通過(guò)控制生坯玻璃的結(jié)晶來(lái)制造玻璃陶瓷。因此，在本發(fā)明的意義上，玻璃陶瓷是一種通過(guò)熔化并隨后借助于受控?zé)崽幚?陶瓷化)轉(zhuǎn)變成玻璃陶瓷的材料，這種材料的晶體在材料的體積中均勻分布，并且在晶體之間存在余留的玻璃相。

玻璃陶瓷通常具有高的耐刮擦性。但是，由于脆性高，因此彎曲時(shí)的耐破裂性低，耐沖擊性也低。

因此，本發(fā)明的目的是找到一種具有改善的機(jī)械可靠性的新材料，其特別適合用于上述應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1的超薄玻璃陶瓷制品解決了上述技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一方面，玻璃陶瓷具有梯度結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，玻璃陶瓷具有層狀結(jié)構(gòu)。因此，提供了具有以下優(yōu)點(diǎn)的超薄梯度或?qū)訝畈Ａ沾桑壕哂兴枰膬?yōu)異透明度(取決于應(yīng)用)、由晶相本身貢獻(xiàn)的增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度及其作為次生相的增強(qiáng)效果、可化學(xué)鋼化以進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)械強(qiáng)度，特別是沖擊強(qiáng)度(即落筆、落球)、刮擦后余留的彎曲強(qiáng)度。