玻璃组合物、玻璃制品和显示装置

未命名 09-21 阅读:63 评论:0


1.本公开涉及一种玻璃组合物、由玻璃组合物制备的玻璃制品以及显示装置。


背景技术:

2.玻璃制品被广泛用于包括显示装置的电子装置或建筑材料等中。例如,玻璃制品应用于诸如液晶显示(lcd)装置、有机发光显示(oled)装置或电泳显示装置等的平板显示装置的基底。玻璃制品也应用于保护平板显示装置的覆盖窗。
3.随着诸如智能电话和平板个人计算机(pc)的便携式电子装置的使用次数增加,应用于便携式电子装置的玻璃制品也经常暴露于外部冲击和撞击。因而,玻璃制品的发展已经集中在那些能够承受外部撞击并且为了便携性而变薄的玻璃制品上。
4.近来,为了方便用户,已经开发了可折叠显示装置。应用于可折叠显示装置的玻璃制品优选具有能够承受外部撞击的强度,并且还具有较小的厚度以缓解在被折叠时的弯折应力。因而,对例如通过改变玻璃制品的组合物的成分比和/或制备工艺条件来改善薄的玻璃制品的强度具有持续的需求。


技术实现要素:

5.各个方面提供了具有特定成分比的玻璃组合物、由玻璃组合物制备的玻璃制品和包括玻璃制品的显示装置。
6.然而,各个方面和实施例不局限于本文中阐述的方面和实施例。通过参照详细描述,以上和其他方面以及实施例对于本领域普通技术人员来说将变得更加明显。
7.根据一方面,一种玻璃制品包括玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:
8.大约60摩尔百分比(mol%)至大约75mol%的sio2;
9.大约3mol%至大约10mol%的al2o3;
10.大约3mol%至大约10mol%的na2o;
11.大约10mol%至大约25mol%的li2o;
12.0mol%至大约1mol%的p2o5;以及
13.大约1mol%至大约5mol%的zro2,
14.其中,所述玻璃制品的厚度在大约20微米(μm)至大约100微米的范围内,并且
15.其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:
16.数学表达式1
17.0.1《(al2o3)/(r2o)《0.5
18.其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。
19.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.1mol%的na2o以及大约
18.7mol%的li2o,其中,(al2o3)/(r2o)的值为0.26。
20.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还可以包括0mol%至大约1mol%的k2o。
21.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.0mol%的na2o、大约18.7mol%的li2o以及大约0.1mol%的k2o,其中,(al2o3)/(r
’2o)的值为0.26,并且其中,(r
’2o)代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比。
22.在一个或多个实施例中,所述玻璃组合物的热膨胀系数(cte)可以为大约75
×
10-7
k-1
至大约85
×
10-7
k-1

23.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的玻璃转变温度(tg)可以为大约450℃至大约550℃。
24.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的密度可以为大约2.4克每立方厘米(g/cm3)至大约2.6g/cm3。
25.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的弹性模量可以为大约75吉帕斯卡(gpa)至大约85gpa。
26.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的泊松比(poisson’s ratio)可以为大约0.3至大约0.4。
27.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的硬度可以为大约5.5gpa至大约6.5gpa。
28.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的断裂韧性可以为大约1.0百万帕斯卡平方根米(mpa*m
0.5
)至大约1.5mpa*m
0.5

29.在一个或多个实施例中,所述玻璃制品的脆性可以为大约4.5μm-0.5
至大约5.5μm-0.5

30.根据另一方面,一种玻璃组合物基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,包括大约60mol%至大约75mol%的sio2、大约3mol%至大约10mol%的al2o3、大约3mol%至大约10mol%的na2o、大约10mol%至大约25mol%的li2o、0mol%至大约1mol%的p2o5以及大约1mol%至大约5mol%的zro2,其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:
31.数学表达式1
32.0.1《(al2o3)/(r2o)《0.5
33.其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。
34.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.1mol%的na2o、大约18.7mol%的li2o,并且(al2o3)/(r2o)的值为0.26。
35.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还可以包括0mol%至大约1mol%的k2o。
36.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.0mol%的na2o、大约18.7mol%的li2o、大约0.1mol%的k2o,其中,(al2o3)/(r
’2o)的值为0.26,并且其中,(r
’2o)代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比。
37.在一个或多个实施例中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,na2o、li2o和k2o的总量可以为大约20mol%至大约25mol%。
38.根据另一方面,一种显示装置包括:显示面板,包括多个像素;覆盖窗,设置在所述显示面板上;以及光学透明耦接层,设置在所述显示面板和所述覆盖窗之间,其中,所述覆盖窗包括玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括大约60mol%至大约75mol%的sio2、大约3mol%至大约10mol%的al2o3、大约3mol%至大约10mol%的na2o、大约10mol%至大约25mol%的li2o、0mol%至大约1mol%的p2o5以及大约1mol%至大约5mol%的zro2,其中,所述覆盖窗的厚度在大约20微米至大约100微米的范围内,并且其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:
39.数学表达式1
40.0.1《(al2o3)/(r2o)《0.5
41.其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。
42.在一个或多个实施例中,在所述覆盖窗中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还可以包括0mol%至大约1mol%的k2o。
43.在一个或多个实施例中,在所述覆盖窗中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物可以包括总量为从大约20mol%至大约25mol%的na2o、li2o和k2o。
44.在根据一个或多个实施例的玻璃组合物中,各自的成分可以包括特定的成分比,并且由玻璃组合物制备的玻璃制品可以具有优异的机械强度、表面强度和耐撞击特性,同时具有柔性。特别是,所述玻璃制品可以具有优异的柔性和足够的强度,以用于可折叠显示装置中。
附图说明
45.这些和/或其他方面和特征将通过以下结合附图的详细描述变得更明显和更容易理解,在附图中:
46.图1是根据一个或多个实施例的玻璃制品的透视图;
47.图2是示出应用了根据一个或多个实施例的玻璃制品的显示装置的展开状态的透视图;
48.图3是示出图2的显示装置的折叠状态的透视图;
49.图4是示出其中根据一个或多个实施例的玻璃制品被应用为显示装置的覆盖窗的示例的截面图;
50.图5是根据一个或多个实施例的具有平板板形状的玻璃制品的截面图;
51.图6是示出根据一个或多个实施例的玻璃制品的应力剖面的曲线图;
52.图7是示出制备根据一个或多个实施例的玻璃制品的工艺的每个步骤的流程图;并且
53.图8是示出图7中的切割步骤s2至强化后的表面抛光步骤s6的示意图的流程图。
具体实施方式
54.现在将参照附图进一步详细地描述本主题,在附图中示出了一个或多个示例性实
施例。然而,该主题可以以各种不同的形式来具体实施,并且不应被解释为被限制于本文中提供的示例性实施例。而是,这些示例性实施例被提供为使得本公开将是详尽的和完整的,并且将主题的范围充分地传达给本领域普通技术人员。
55.还将理解的是,当层或基底被称为“在”另一层或基底“上”时,该层或基底可以直接在该另一层或基底上,或者也可以存在一个或多个居间层或基底。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在居间元件。
56.将理解的是,当元件被称为与另一元件相关,诸如“耦接”或“连接”到另一元件时,该元件可以直接地耦接或连接到该另一元件,或者在该元件和该另一元件之间可以存在居间元件。相反,应当理解的是,当元件被称为与另一元件相关,诸如“直接耦接”或“直接连接”到另一元件时,不存在居间元件。说明元件之间的关系的其他表述,诸如“在
……
之间”、“直接在
……
之间”、“与
……
相邻”或“直接与
……
相邻”应该以同样的方式来解释。
57.相同的附图标记在整个说明书中指示相同的组件。
58.将理解的是,尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区、层和/或部分,但这些元件、组件、区、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区、层或部分与另一个元件、组件、区、层或部分区分开。因此,在不脱离本文中的教导的情况下,以下讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区”、“第一层”或“第一部分”可以被称作“第二元件”、“第二组件”、“第二区”、“第二层”或“第二部分”。
59.本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并且不旨在是限制性的。除非上下文另外明确指示,否则如本文中使用的,“一个”、“一种”、“所述(该)”和“至少一个(种/者)”不表示对量的限制,并且旨在包括单数和复数两者。例如,除非上下文另外明确指示,否则“元件”与“至少一个(种)元件”具有相同的含义。“至少一个(种/者)”不被解释为限制“一个”或“一种(者)”。“或”表示“和/或”。如本文中使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联所列项的任何组合和所有组合。将进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprises,comprising)”或“包含(includes,including)”说明存在所陈述的特征、区、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、区、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
60.此外,本文中可以使用诸如“下”或“底部”以及“上”或“顶部”的相对术语来描述如图中所示的一个元件与另一个元件的关系。将理解的是,除了图中描绘的方位之外,相对术语还旨在包含装置的不同方位。例如,如果一幅图中的装置被翻转,那么被描述为在其他元件的“下”侧的元件随后将被定向为在其他元件的“上”侧。因此,依据图的特定方位,示例性术语“下”可以包含“下”和“上”两种方位。类似地,如果一幅图中的装置被翻转,那么被描述为“在”其他元件“下方”或“之下”的元件随后将被定向为“在”其他元件“上方”。因此,示例性术语“在
……
下方”或“在
……
之下”可以包含在
……
上方和在
……
下方两种方位。
61.考虑到讨论中的测量以及与特定量的测量相关联的误差(即,测量系统的局限性),如本文中使用的“大约(约)”或“大概(近似)”包括所陈述的值,并且表示在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内。例如,“大约”可以表示在一个或多个标准偏差内,或者在所陈述的值的
±
30%、
±
20%、
±
10%或
±
5%以内。
62.除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本公开
所属领域的普通技术人员所通常理解的具有相同的含义。将进一步理解的是,除非本文中明确地如此定义,否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应当被解释为具有与其在相关领域的背景以及本公开中的含义相一致的含义,并且不以理想化的或过于形式化的意义来解释。
63.本文中参照作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。这样,将预期到由于例如制造技术和/或公差引起的示图的形状的变化。因此,本文中描述的实施例不应当被解释为限制于如本文中所示出的区的特定形状,而是包括例如由于制造引起的形状的偏差。例如,被示出或描述为平坦的区典型地可以具有粗糙的和/或非线性的特征。而且,被示出的尖角可以被倒圆。因此,图中示出的区在本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出区的精确形状,并且也不旨在限制本权利要求的范围。
64.各种示例性实施例的每一个特征可以部分地或整体地组合或彼此组合,并且从技术上来说,各种联锁和驱动是有可能的。每个示例性实施例可以彼此独立地实现,或者可以联合起来实现。
65.在下文中,将参照附图进一步详细地描述示例性实施例。
66.图1是根据一个或多个实施例的玻璃制品的透视图。
67.玻璃制品可以在包括显示器的电子装置(诸如包括显示屏的冰箱和洗衣机以及平板个人计算机(pc)、膝上型计算机、智能电话、电子书、电视机和pc监视器)中,用作用于保护显示面板的覆盖窗、用于显示面板的基底、用于触摸面板的基底或者诸如导光板的光学构件等。玻璃制品还可以用作车辆的仪表板的覆盖玻璃、用于太阳能电池的覆盖玻璃、室内建筑材料或者建筑物或房屋的窗等。
68.期望的是,一些玻璃制品具有高强度。例如,用于窗的玻璃制品优选具有足够的强度,从而不容易被外部冲击或撞击损坏,同时还具有较小的厚度(即,玻璃制品薄)以提供高透射率和较轻的重量。具有提高的强度的玻璃制品可以通过诸如化学强化(例如,化学回火)和/或热强化(例如,热回火)的方法来制备。图1中示出了强化后的玻璃的示例性形状。
69.参照图1,在一个或多个实施例中,玻璃制品100可以是平板片或平板板的形状。在另一实施例中,玻璃制品101、102和103可以具有包括弯曲部分或弯折部分的三维形状。例如,玻璃制品的平坦部分的边缘可以被弯曲(参见玻璃制品101),或者玻璃制品可以被整体弯曲(参见玻璃制品102),或者玻璃制品可以被折叠(参见玻璃制品103)。可替代地,玻璃制品100可以具有平板片或平板板的形状,但是可以具有柔性并且可以被折叠、拉伸和/或卷曲。
70.玻璃制品100至103中的每一者在平面图中可以具有长方形形状。然而,玻璃制品100至103的实施例的每个形状不限于此,并且可以具有各种形状,诸如具有倒圆角的长方形形状、正方形形状、圆形形状或椭圆形形状。在以下示例性实施例中,将通过举例描述玻璃制品100至103中的每一者是在平面图中具有长方形形状的平板板,但实施例不限于此。
71.图2是示出应用了根据一个或多个实施例的玻璃制品的显示装置的展开状态的透视图。图3是示出图2的显示装置的折叠状态的透视图。
72.参照图2和图3,根据一个或多个实施例的显示装置500可以是可折叠显示装置。如本文中所描述的,在显示装置500中,图1的玻璃制品100可以被应用为覆盖窗,并且玻璃制品100可以具有柔性并且可以被折叠。
73.在图2和图3中,第一方向dr1在平面图中可以是与显示装置500的一侧平行的方向,并且可以是例如显示装置500的横向方向。第二方向dr2在平面图中是平行于显示装置500的与显示装置500的一侧接触的另一侧的方向,并且可以是显示装置500的纵向方向。第三方向dr3可以是显示装置500的厚度方向。
74.在一个或多个实施例中,显示装置500在平面图中可以具有长方形形状。显示装置500在平面图中可以具有带有直角的长方形形状或带有倒圆角的长方形形状。显示装置500在平面图中可以包括设置在第一方向dr1上的两条较短边以及设置在第二方向dr2上的两条较长边。如前所述,第三方向dr3可以是显示装置500的厚度方向。
75.显示装置500可以包括显示区域da和非显示区域nda。在平面图中,显示区域da的形状可以与显示装置500的形状相对应。例如,当显示装置500在平面图中具有长方形形状时,显示区域da也可以具有长方形形状。
76.显示区域da可以是通过包括多个像素(图4中的像素px)来显示图像的区域。多个像素px可以以矩阵形式布置。多个像素px在平面图中可以具有长方形形状、菱形形状、椭圆形形状、圆形形状或正方形形状,但不限于此。例如,多个像素px可以具有除长方形形状、菱形形状或正方形形状之外的其他四边形形状。例如,多个像素在平面图中可以具有除四边形形状之外的其他多边形形状、圆形形状或椭圆形形状。
77.非显示区域nda可以是不显示图像的区域,因为它不包括像素。如图2中所示,非显示区域nda可以设置在显示区域da的外围周围。非显示区域nda可以设置为围绕显示区域da的外围,但不限于此。显示区域da的外围可以部分地被非显示区域nda围绕。
78.在一个或多个实施例中,显示装置500可以保持在折叠状态和展开状态。如图3中所示,显示装置500可以以内折叠方式折叠,在该内折叠方式中显示区域da设置在被折叠的显示装置500内部。当显示装置500以内折叠方式折叠时,显示装置500的上表面或顶表面可以设置为彼此面对。作为另一示例,显示装置500可以以外折叠方式折叠,在该外折叠方式中显示区域da设置在被折叠的显示装置500的外部。当显示装置500以外折叠方式折叠时,显示装置500的下表面或底表面可以设置为彼此面对。
79.在一个或多个实施例中,显示装置500可以是可折叠装置。如本文中使用的术语“可折叠装置”指的是可以被折叠的装置,并且用作不仅包括被折叠的装置而且包括可以具有折叠状态和展开状态两者的装置的含义,并且其中可折叠装置可以从折叠状态转变为展开状态,并且再次从展开状态转变为折叠状态。另外,折叠典型地包括相对于第二方向dr2以大约180
°
的角度进行折叠,但不限于此,并且当折叠角度超过90
°
或小于180
°
(例如,90
°
或更大且小于180
°
、或者120
°
或更大且小于180
°
)时,可以理解为显示装置处于折叠状态。另外,当显示装置处于展开状态之外的弯折状态时,即使显示装置没有完全折叠,显示装置也可以被称为处于折叠状态。例如,只要显示装置具有90
°
或更大的最大折叠角度,即使显示装置以90
°
或更小的角度被弯折,也可以表示显示装置处于折叠状态,以便与展开状态区分开。显示装置在被折叠时的曲率半径可以为大约5毫米(mm)或更小,并且可以优选在大约1mm至大约2mm的范围内,或可以为大约1.5mm,但不限于此。
80.在一个或多个实施例中,显示装置500可以包括折叠区域fda、第一非折叠区域nfa1和第二非折叠区域nfa2。折叠区域fda可以是其中显示装置500被折叠的区域,并且第一非折叠区域nfa1和第二非折叠区域nfa2各自可以是其中显示装置500不被折叠的区域。
81.第一非折叠区域nfa1可以设置在一侧,例如,设置在折叠区域fda的上部上。第二非折叠区域nfa2可以设置在另一侧,例如,设置在折叠区域fda的下部上。折叠区域fda可以是以预定曲率弯曲的区域。
82.在一个或多个实施例中,可以在具体位置处确定显示装置500的折叠区域fda。在显示装置500中的具体位置处确定的折叠区域fda的数量可以是一个或两个或更多个。在另一实施例中,折叠区域fda的位置在显示装置500中不被指定,并且可以在各种区域中自由设定。
83.在一个或多个实施例中,显示装置500可以在第二方向dr2上被折叠。因而,显示装置500的在第二方向dr2上的长度可以在显示装置500被完全折叠时减少大概一半,并且因此,用户可以在口袋、钱包、背包、公文包或其他运输工具中方便地携带显示装置500。
84.在一个或多个实施例中,显示装置500被折叠所在的方向不限于第二方向dr2。例如,显示装置500可以在第一方向dr1上被折叠。在这种情况下,显示装置500的在第一方向dr1上的长度可以在显示装置500被完全折叠时减少大概一半。
85.在图2和图3中已经示出了,显示区域da和非显示区域nda中的每一者与折叠区域fda、第一非折叠区域nfa1和第二非折叠区域nfa2重叠,但实施例不限于此。例如,显示区域da和非显示区域nda中的每一者可以与折叠区域fda、第一非折叠区域nfa1和第二非折叠区域nfa2中的至少一者重叠。
86.图4是示出其中根据一个或多个实施例的玻璃制品被应用为显示装置的覆盖窗的示例的截面图。
87.参照图4,显示装置500可以包括显示面板200、设置在显示面板200上并且用作覆盖窗的玻璃制品100以及设置在显示面板200和玻璃制品100之间并且将显示面板200和玻璃制品100彼此耦接或接合的光学透明耦接(即,接合)层300。
88.显示面板200可以是例如自发光显示面板,诸如有机发光显示(oled)面板、无机电致发光(el)发光显示面板、量子点发光显示(qed)面板、微发光二极管(led)显示面板(微-led)、纳米led显示面板(纳米-led)、等离子体显示面板(pdp)、场发射显示(fed)面板或阴极射线管(crt)显示面板,或者显示面板200可以是光接收显示面板,诸如液晶显示(lcd)面板和电泳显示(epd)面板。
89.显示面板200可以包括多个像素px,并且可以使用从每个像素px发射的光显示图像。显示装置500还可以包括触摸构件(未示出)。在一个或多个实施例中,触摸构件可以内置于显示面板200中。例如,触摸构件可以直接地形成在显示面板200的显示构件上,使得显示面板200本身可以执行触摸功能。在另一实施例中,触摸构件可以与显示面板200分开制备,并且然后通过光学透明耦接层300附接到显示面板200的上表面。
90.保护显示面板200的玻璃制品100设置在显示面板200上或上方。玻璃制品100比显示面板200具有更大的尺寸,使得玻璃制品100的侧表面可以比显示面板200的侧表面进一步突出,但实施例不限于此。显示装置500还可以包括在玻璃制品100的边缘部分处设置在玻璃制品100的至少一个表面上的印刷层(未示出)。印刷层可以防止从外部看到显示装置500的边框区域或边框区,并且可以在某些情况下选择性地或可选地执行装饰功能。
91.光学透明耦接层300设置在显示面板200和玻璃制品100之间。光学透明耦接层300用于将玻璃制品100固定或接合到显示面板200上。光学透明耦接层300可以包括光学透明
粘合剂(oca)或光学透明树脂(ocr)等。
92.在下文中,将进一步详细地描述如以上所描述的强化后的玻璃制品100。
93.图5是根据一个或多个实施例的具有平板板形状的玻璃制品的截面图。
94.参照图5,玻璃制品100可以包括第一表面us、第二表面rs和侧表面(例如,图1中所示的侧表面ss)。在具有平板板形状的玻璃制品100中,第一表面us和第二表面rs是具有大的表面面积的主表面,并且侧表面是将第一表面us和第二表面rs彼此连接的外表面。
95.第一表面us和第二表面rs在厚度方向上彼此背对。当玻璃制品100用于像显示器的覆盖窗一样透射光时,光可以主要进入第一表面us和第二表面rs中的任何一者,并且然后透射穿过第一表面us和第二表面rs中的另一者。
96.玻璃制品100的厚度t可以被定义为第一表面us和第二表面rs之间的距离。玻璃制品100的厚度t可以在大约20μm至大约100μm的范围内,但不限于此。在一个或多个实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约80μm或更小。在另一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约75μm或更小。在又一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约70μm或更小。在又一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约60μm或更小。在又一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约65μm或更小。在又一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约50μm或更小。在又一实施例中,玻璃制品100的厚度t可以为大约30μm或更小。在一些具体的实施例中,玻璃制品100的厚度t可以在大约20μm至大约80μm、大约20μm至大约70μm、大约20μm至大约60μm、大约20μm至大约50μm的范围内,或者可以具有大约30μm的值。玻璃制品100可以具有一致的厚度t,但不限于此,并且对于每个区可以具有不同的厚度t。
97.玻璃制品100可以被强化或回火以在其中具有预定的应力剖面(stress profile)。强化后的玻璃制品100比强化前的玻璃制品100更好地防止由于外部冲击和撞击导致的裂纹的发生、裂纹的扩展和损坏等。通过强化工艺被强化的玻璃制品100可以对于每个区具有各种应力。例如,其中压缩应力所作用的压缩区csr1和csr2可以设置在玻璃制品100的表面的附近,即在第一表面us和第二表面rs的附近,并且其中拉伸应力所作用的拉伸区ctr可以设置在玻璃制品100内部。压缩区csr1和csr2与拉伸区ctr之间的边界(即第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2)的应力值可以为0。一个压缩区csr1或csr2中的压缩应力的应力值可以依据位置(即,各自的表面的点的深度)而改变。另外,拉伸区ctr可以依据与表面us或rs的深度而具有不同的应力值。
98.在玻璃制品100内,压缩区csr1和csr2的位置、压缩区csr1和csr2内的应力分布、压缩区csr1和csr2的压缩能或拉伸区ctr的拉伸能等对机械特性(诸如玻璃制品100的表面强度)可具有重要影响。
99.图6是示出根据一个或多个实施例的玻璃制品的应力剖面的曲线图。在图6的曲线图中,x轴表示玻璃制品100(例如,参见图5)的厚度(t),并且y轴表示应力。在图6中,压缩应力表示为正值,并且拉伸应力表示为负值。如本文中使用的,压缩应力/拉伸应力的大小指的是绝对值的大小,而不考虑压缩应力/拉伸应力的值的符号。
100.参照图5和图6,玻璃制品100包括从第一表面us延伸到第一压缩深度doc1的第一压缩区csr1以及从第二表面rs延伸到第二压缩深度doc2的第二压缩区csr2。拉伸区ctr设置在第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2之间。玻璃制品100中的整体应力剖面可以具有这样的关系:其中,两个表面us和rs的区在厚度t方向上相对于中心彼此对称。尽管图6中
没有示出,但压缩区和拉伸区可以以类似的方式设置在玻璃制品100的相对的侧表面之间。
101.第一压缩区csr1和第二压缩区csr2用于抵抗外部冲击或撞击,以减轻玻璃制品100中的裂纹的发生或对玻璃制品100的损坏。随着第一压缩区csr1和第二压缩区csr2的最大压缩应力cs1和cs2增加,玻璃制品100的强度大体上增加。由于外部冲击或撞击通常是通过玻璃制品100的表面us和rs传递的,因此,在玻璃制品100的表面上具有最大压缩应力cs1和cs2在耐久性方面是有利的。从这样的观点来看,第一压缩区csr1和第二压缩区csr2的压缩应力在玻璃制品100的表面处最大,并且朝向玻璃制品100的内部趋于减小。
102.第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2防止形成在第一表面us和第二表面rs中的裂纹或凹槽传播到位于玻璃制品100内部的拉伸区ctr中。随着第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2变得更大,可以更好地防止裂纹等的传播。与第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2相对应的点与压缩区csr1和csr2和拉伸区ctr之间的边界相对应,并且具有应力值0。
103.在整个玻璃制品100中,拉伸区ctr的拉伸应力可以与压缩区csr1和csr2的压缩应力平衡。即,玻璃制品100中的压缩应力之和(即,压缩能)和拉伸应力之和(即,拉伸能)可以彼此相同。在玻璃制品100中在厚度t方向上具有恒定宽度的一个区域中积累的应力能可以被计算为通过求应力剖面的积分得到的值。当具有厚度t的玻璃制品100中的应力剖面表示为函数f(x)时,可以满足方程式1。
104.方程式1
[0105][0106]
随着玻璃制品100内部的拉伸应力的大小增加,当玻璃制品100破碎时,存在的风险是碎片将更猛烈地释放并且从玻璃制品100的内部将发生挤压。满足玻璃制品100的易碎标准的最大拉伸应力可以满足方程式2,但不限于此。
[0107]
方程式2
[0108]
ct1≤-38.7
×
ln(t)+48.2
[0109]
其中,ct1是最大拉伸应力。
[0110]
在一些实施例中,最大拉伸应力ct1可以为大约100百万帕斯卡(mpa)或更小,或者大约85mpa或更小。同时,在改善诸如强度的机械特性方面,优选的是最大拉伸应力ct1为大约75mpa或更大。在一个或多个实施例中,最大拉伸应力ct1可以为大约75mpa或更大并且大约85mpa或更小,但不限于此。
[0111]
玻璃制品100的最大拉伸应力ct1可以在厚度t方向上定位在玻璃制品100的中心部分处。例如,玻璃制品100的最大拉伸应力ct1可以定位在0.4t至0.6t的范围内或者在0.45t至0.55t的范围内的深度处,或者定位在大约0.5t的深度处。
[0112]
同时,优选的是压缩应力和压缩深度doc1和doc2很大,以提高玻璃制品100的强度,但是随着压缩能增加,拉伸能也增加,从而使得最大拉伸应力ct1也可以增加。优选的是调整应力剖面,使得最大压缩应力cs1和cs2以及压缩深度doc1和doc2更大并且压缩能更小,以便在具有高强度的同时满足易碎标准。为此,玻璃制品100可以通过包括预定量的具体成分的玻璃组合物来制备。根据包括在玻璃组合物中的成分的成分比,所制备的玻璃制品100可以具有优异的强度,并且同时可以具有柔性特性和物理特性,以便能够被应用于可
折叠显示装置。
[0113]
根据一个或多个方面,形成玻璃制品100的玻璃组合物包括大约60mol%至大约75mol%的sio2、大约3mol%至大约10mol%的al2o3、大约3mol%至大约10mol%的na2o、大约10mol%至大约25mol%的li2o、0mol%至大约1mol%的p2o5以及大约1mol%至大约5mol%的zro2,其中,每一种量基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量。这里,“摩尔百分比(mol%)”也可以被称为“含量”或“摩尔含量”。这里,“每一种量”表示诸如sio2、al2o3或na2o等的上述成分的各自的摩尔百分比。这里,“0mol%”表示玻璃成分基本上不包含相对应的成分。短语“玻璃组合物基本上不包含具体成分”表示具体组合物有意地不包含在原材料等中,并且包括例如玻璃组合物不可避免地包含微量(例如,0.1mol%或更小)的杂质的情况。
[0114]
下面将进一步详细地描述玻璃组合物的各自的成分。
[0115]
在不希望受到理论约束的情况下,sio2可以用于构成玻璃的骨架(skeleton),改善耐化学性,并且在玻璃表面上出现划痕(压痕)时减少裂纹的发生。sio2可以是形成玻璃的网格的网格形成物氧化物,并且被制备为包括sio2的玻璃制品100可以具有降低的热膨胀系数和改善的机械强度。为了充分地执行如上所述的作用,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,sio2的含量(即,摩尔百分比)为大约60mol%或更大。为了表现出足够的可熔性,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,玻璃组合物中的sio2的含量为大约75mol%或更小。
[0116]
在不希望受到理论约束的情况下,al2o3用于改善玻璃的易碎性。换句话说,al2o3可以用于使在玻璃破碎时出现的碎片的数量更小。al2o3可以是与形成网格结构的sio2形成化学键的中间氧化物。另外,al2o3可以用作一种在化学强化时改善离子交换性能并且在化学强化之后增加表面压缩应力的活性成分。当基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,al2o3的含量为大约3mol%或更大时,al2o3可以有效地执行如上所述的功能。同时,为了保持玻璃的耐酸性和可熔性,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,al2o3的含量为大约10mol%或更小。
[0117]
在不希望受到理论约束的情况下,na2o用于通过离子交换形成表面压缩应力,并且改善玻璃的可熔性。na2o可以通过与形成网格结构的sio2的氧形成离子键而在sio2网格结构中形成非桥氧(non-bridging oxygen)。非桥氧的增加可以改善网格结构的柔性,并且玻璃制品100可以具有可适用于可折叠显示装置的物理特性。在有效地执行如上所述的作用方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,na2o的含量为大约3mol%或更大。然而,在玻璃制品100的耐酸性方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,na2o的含量为大约10mol%或更小。
[0118]
在不希望受到理论约束的情况下,与以上描述的na2o类似,li2o用于通过离子交换形成表面压缩应力,并且改善玻璃的可熔性。li2o可以通过与形成网格结构的sio2的氧形成离子键而在sio2网格结构中形成非桥氧。非桥氧的增加可以改善网格结构的柔性和减震功能,并且玻璃制品100可以具有可适用于可折叠显示装置的物理特性。在有效地执行如上所述的作用方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,li2o的含量为大约10mol%或更大。然而,在玻璃制品100的耐热性方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,li2o的含量为大约25mol%或更小。
[0119]
在不希望受到理论约束的情况下,zro2可以改善玻璃的透射率和表面强度,并且
增加对表面裂纹扩展的抵抗。zro2可以是与形成网格结构的sio2形成化学键的中间氧化物。zro2被键合到其中化学键在sio2网格结构中被li2o和na2o破坏的部分,以提高玻璃的断裂韧性,并且增加对弯折的排斥力。zro2可以在基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量zro2的含量为大约1mol%或更大时有意义地执行如上所述的功能。然而,在玻璃制品100的柔性方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,zro2的含量为大约5mol%或更小。
[0120]
在不希望受到理论约束的情况下,p2o5改善离子交换性能和耐崩裂性(chipping resistance)。p2o5也可以是与sio2一起形成网格结构的网格形成物氧化物。p2o5可以形成与聚合物的链状结构类似的链状结构,以具有优异的离子迁移率,并且因此,p2o5可以在原子的位置在受到撞击时改变的同时吸收撞击。p2o5可以被省略(即,为0mol%),但是可以在基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量p2o5的含量为大约0.1mol%或更大时有意义地执行如上所述的功能。在玻璃制品的耐化学性方面,优选的是,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,p2o5具有大约1mol%或更小的含量。
[0121]
根据一个或多个方面,玻璃组合物满足数学表达式1:
[0122]
数学表达式1
[0123]
0.1《(al2o3)/(r2o)《0.5
[0124]
其中,在数学表达式1中,
[0125]
(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且
[0126]
(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。
[0127]
换句话说,在数学表达式1中,r可以是na或li。在其他实施例中,r可以是na、li或k。
[0128]
如本文中所描述的,根据一个或多个实施例的由玻璃组合物制备的玻璃制品100可以具有可适用于可折叠显示装置的特性和物理特性。例如,玻璃制品100可以具有能够被折叠和展开的柔性特性,并且可以具有使其足够用作显示装置500的覆盖窗的耐冲击性特性和耐化学性特性。在由包括在玻璃组合物中的sio2和al2o3形成的网格结构中,添加了na2o和li2o,使得可以形成具有柔性的网格结构。通过添加na2o和li2o,na离子或li离子与形成网格结构的化学键(例如,sio2间的化学键)之间的氧形成离子键,使得非桥氧可以增加。网格结构中的非桥氧的增加表示网格结构的化学键被破坏或变为打开状态(open state),并且玻璃的网格结构可以具有更大的柔性。基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,玻璃组合物可以包括含量为大约3mol%或更大的na2o以及含量为大约10mol%或更大的li2o,从而制备的玻璃制品100可以具有足够的柔性。
[0129]
玻璃组合物包括含量相对较大的na2o和li2o,并且因此可能具有较低的机械强度。为了补偿较低的机械强度,玻璃组合物包括al2o3,并且根据数学表达式1将al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比调整为在0.1至0.5的范围内,使得机械强度可以添加到网格结构。在玻璃组合物中,al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比或“r比”在0.1至0.5的范围内。
[0130]
当包括在玻璃组合物中的al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比(r比)为0.1或更大时,na2o和li2o的摩尔含量增加,并且增加的na2o和li2o可以破坏sio2的网格结构以增加网格结构中的原子间距离。因而,在sio2的网格结构中可以形成额外的空间,使得可以改善柔性和减震特性。
[0131]
另一方面,当包括在玻璃组合物中的al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比(r比)变大时,na2o和/或li2o破坏sio2的网格结构所在的部分可能增加,并且玻璃的耐化学性可能劣化。因而,在玻璃制品的耐化学性方面,优选的是,al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比(r比)为0.5或更小。
[0132]
当包括在玻璃组合物中的al2o3的摩尔含量与r2o的摩尔含量(na2o和li2o的摩尔含量之和)的比(r比)具有在0.1和0.5之间的值时,玻璃制品100的柔性、强度和减震特性可以被改善。
[0133]
在一个或多个实施例中,玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.1mol%的na2o和大约18.7mol%的li2o,其中,每一种量基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,并且其中,根据数学表达式1,(al2o3)/(r2o)的值为0.26。
[0134]
除了以上提及的成分之外,如果需要,玻璃组合物还可以包括额外的成分,诸如y2o3、la2o3、nb2o5、ta2o5和gd2o3中的一种或多种。另外,玻璃组合物还可以包括微量的sb2o3、ceo2和/或as2o3作为澄清剂。
[0135]
同时,玻璃组合物还可以包括k2o以改善玻璃制品的弯折可靠性。k2o表示na2o中的na可以用k代替,以提高玻璃的压缩应力。因而,k2o可以通过改善玻璃制品的折叠可靠性和弯折可靠性而有助于实现柔性的玻璃制品100。k2o可以被省略(即,为0mol%),但可以在基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量k2o的含量为大约0.1mol%或更大时有意义地执行如上所述的功能。然而,在玻璃制品100的可熔性方面,优选的是,k2o的含量为大约1mol%或更小。
[0136]
当玻璃组合物包括k2o时,在玻璃组合物的数学表达式1中,r还可以包括k。即,r2o在玻璃组合物的总重量中的摩尔含量可以是na2o的摩尔含量、li2o的摩尔含量以及k2o的摩尔含量之和。在其他方面,r
’2o代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比,其中r
’2o可以与r2o互换使用,以满足数学表达式1。在一个或多个实施例中,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,玻璃组合物中的na2o、li2o和k2o的总量可以在大约20mol%至大约25mol%之间。在一个或多个实施例中,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,玻璃组合物可以包括大约67.2mol%的sio2、大约6.3mol%的al2o3、大约5.0mol%的na2o、大约18.7mol%的li2o和大约0.1mol%的k2o,并且(al2o3)/(r
’2o)的值为0.26,其中,(r
’2o)代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比。
[0137]
具有以上描述的组合物的玻璃组合物可以通过本领域已知的各种方法形成为片状玻璃形状。当玻璃组合物形成为片状玻璃形状时,片状玻璃形状的玻璃组合物可以被进一步加工以制备为可适用于显示装置500的玻璃制品100。然而,本公开不限于此,并且玻璃组合物不形成为片状玻璃形状,并且可以直接形成为可适用于制品的玻璃制品100,而不需要额外的形成工艺。
[0138]
在下文中,将进一步详细地描述其中玻璃组合物形成为片状玻璃形状并且玻璃被加工成玻璃制品100的工艺,但实施例不限于此。
[0139]
图7是示出制备根据一个或多个实施例的玻璃制品的工艺的每个步骤的流程图。图8是示出图7中的切割步骤s2至强化后的表面抛光步骤s6的示意图的流程图。
[0140]
参照图7和图8,制备玻璃制品100(例如,参见图1)的方法可以包括成型步骤s1、切割步骤s2、侧表面抛光步骤s3、强化前的表面抛光步骤s4、强化步骤s5以及强化后的表面抛
光步骤s6,但实施例不限于此。
[0141]
成型步骤s1可以包括制备玻璃组合物的步骤和使玻璃组合物成型的步骤。玻璃组合物可以具有如本文中所描述的组合物和成分。将省略对玻璃组合物的详细描述。玻璃组合物可以通过诸如浮法工艺、熔融拉制工艺或槽法拉制工艺等方法形成为片状玻璃形状。
[0142]
形成为平板板形状的玻璃可以通过切割步骤s2进行切割。形成为平板板形状的玻璃可以与最终的玻璃制品100具有不同的尺寸。例如,玻璃成型可以在作为包括多个玻璃制品的母基底10a的大面积基底的状态下执行,并且母基底10a可以被切割成多个玻璃单元10以制备多个玻璃制品。例如,即使最终的玻璃制品100具有大约15.24厘米(即,大约6英寸)的尺寸,当形成尺寸(例如,304.8cm(120英寸))是最终的玻璃制品100的尺寸的几倍至几百倍的玻璃,并且然后对该玻璃切割时,可以立即获得二十个形成为平板板形状的玻璃。在这种情况下,与单独形成单个玻璃制品的情况相比,可以改善工艺效率。另外,即使形成与一个玻璃制品的尺寸相对应的玻璃,当最终的玻璃制品具有各种平面形状时,玻璃也可以通过切割工艺被制备成期望的形状。
[0143]
可以使用切割刀20、切割轮或激光等执行母基底10a的切割。
[0144]
可以在玻璃的强化步骤s5之前执行玻璃的切割步骤s2。母基底10a中的玻璃可以被立即强化,并且然后被切割成最终的玻璃制品的尺寸,但是在这种情况下,切割表面(例如,玻璃的侧表面)可以处于非强化状态,并且因此,优选的是,首先完成玻璃的切割,并且然后执行强化步骤s5。因而,可以在切割完成后执行强化步骤s5。
[0145]
可以在玻璃的切割步骤s2和玻璃的强化步骤s5之间执行强化前的抛光步骤。抛光步骤可以包括侧表面抛光步骤s3和强化前的表面抛光步骤s4。在一个或多个实施例中,首先执行侧表面抛光步骤s3,并且然后执行强化前的表面抛光步骤s4,但该顺序也可以反过来。
[0146]
侧表面抛光步骤s3是对切割的玻璃单元10的侧表面进行抛光的步骤。在侧表面抛光步骤s3中,对玻璃单元10的侧表面进行抛光,以使玻璃单元10的侧表面具有光滑的表面。另外,多个玻璃单元10的各自的侧表面可以通过侧表面抛光步骤s3具有一致的表面。更具体地,切割的玻璃单元10可以包括一个或多个切割表面。一些切割的玻璃单元10的四个侧表面中的两个侧表面可以是切割表面。其他一些切割的玻璃单元10的四个侧表面中的三个侧表面可以是切割表面。其他一些切割的玻璃单元10的所有四个侧表面可以是切割表面。表面粗糙度等在侧表面是切割表面时和在侧表面是未切割表面时可以彼此不同。另外,切割表面可以具有不同的表面粗糙度。因而,通过经由侧表面抛光步骤s3对各自的侧表面进行抛光,各自的侧表面可以具有一致的表面粗糙度等。此外,当侧表面上有小裂纹时,可以通过侧表面抛光步骤s3去除小裂纹。
[0147]
可以对多个切割的玻璃单元10并发地或者同时地执行侧表面抛光步骤s3。即,在多个切割的玻璃单元10堆叠的状态下,可以同时抛光堆叠的玻璃单元10。
[0148]
可以使用抛光装置30通过机械抛光方法和/或化学机械抛光方法来执行侧表面抛光步骤s3。在一个或多个实施例中,切割的玻璃单元10的两个相对的侧表面可以被同时抛光,并且然后,切割的玻璃单元10的另外两个相对的侧表面可以被同时抛光,但实施例不限于此。
[0149]
可以执行强化前的表面抛光步骤s4,以使每个玻璃单元10具有一致的表面。可以
对每个切割的玻璃单元10执行强化前的表面抛光步骤s4,但是当化学机械抛光装置40比玻璃单元10足够大时,可以水平地布置多个玻璃单元10,并且然后可以同时抛光多个玻璃单元10的表面。
[0150]
可以通过化学机械抛光方法执行强化前的表面抛光步骤s4。具体地,使用化学机械抛光装置40和抛光浆料对切割的玻璃单元10的第一表面和第二表面进行抛光。可以同时抛光第一表面和第二表面,或者可以首先抛光第一表面和第二表面中的任一者并且然后可以抛光第一表面和第二表面中的另一者。
[0151]
在强化前的表面抛光步骤s4之后,执行强化步骤s5。可以通过化学强化和/或热强化来执行强化步骤s5。当玻璃单元10具有大约2mm或更小的小厚度,并且具体地,具有大约0.75mm或更小的小厚度时,可以适当地应用化学强化方法,以便精确地控制应力剖面。
[0152]
在强化步骤s5之后,可以可选择性地进一步执行强化后的表面抛光步骤s6。强化后的表面抛光步骤s6可以用于去除强化后的玻璃单元10的表面上的细小裂纹并且控制强化后的玻璃单元10的第一表面和第二表面的压缩应力。例如,以将玻璃组合物倒入锡浴中的方式执行作为制备片状玻璃的方法之一的浮法,在这种情况下,与锡浴接触的表面和不与锡浴接触的表面可以具有不同的组合物。因而,在玻璃单元10的强化步骤s5之后,在与锡浴接触的表面和不与锡浴接触的表面之间可能出现压缩应力的偏差,但是通过经由抛光将玻璃单元10的表面去除至合适的厚度,可以减少在与锡浴接触的表面和不与锡浴接触的表面之间的压缩应力的偏差。
[0153]
可以通过化学机械抛光方法来执行强化后的表面抛光步骤s6。具体地,使用化学机械抛光装置60和抛光浆料来抛光强化后的玻璃单元10(其是待加工的玻璃单元10)的第一表面和第二表面。可以将抛光厚度调整为例如在大约100nm至大约1000nm的范围内,但不限于此。第一表面和第二表面的抛光厚度可以彼此相同或彼此不同。
[0154]
尽管图7和图8中没有示出,但是如果必要的话,在强化后的表面抛光步骤s6之后,可以进一步执行形状机加工工艺。例如,当制备图1中所示的具有三维形状的玻璃制品101至103时,可以在强化后的表面抛光步骤s6完成后执行三维加工工艺。
[0155]
通过以上描述的工艺制备的玻璃制品100可以包括与玻璃组合物的成分比类似的成分比。例如,玻璃制品100可以包括大约60mol%至大约75mol%的sio2、大约3mol%至大约10mol%的al2o3、大约3mol%至大约10mol%的na2o、大约10mol%至大约25mol%的li2o、0mol%至大约1mol%的p2o5以及大约1mol%至大约5mol%的zro2,其中,每一种量基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量。另外,除了以上描述的成分比之外,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,根据另一实施例的玻璃制品100还可以包括0mol%至大约1mol%的量的k2o。用于制备玻璃制品100的玻璃组合物满足数学表达式1:
[0156]
数学表达式1
[0157]
0.1《(al2o3)/(r2o)《0.5
[0158]
其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。
[0159]
另外,当玻璃制品100还包括k2o时,数学表达式1中的(r2o)可以表示为(r
’2o),(r
’2o)代表组合的li、na和k的总摩尔百分比。
[0160]
由以上描述的玻璃组合物制备的玻璃制品100具有在大约20μm至大约100μm的范
围内的厚度。
[0161]
在一个或多个实施例中,由以上描述的玻璃组合物制备的玻璃制品100具有在大约20μm至大约100μm的范围内的厚度,并且可以满足以下一个或多个特性。
[0162]
i)大约75
×
10-7
k-1
至大约85
×
10-7
k-1
的热膨胀系数。
[0163]
ii)大约450℃至大约550℃的玻璃转变温度(tg)。
[0164]
iii)大约2.4克每立方厘米(g/cm3)至大约2.6g/cm3的密度。
[0165]
iv)大约75吉帕斯卡(gpa)至大约85gpa的弹性模量。
[0166]
v)大约0.3至大约0.4的泊松比。
[0167]
vi)大约5.5gpa至大约6.5gpa的硬度。
[0168]
vii)大约1.0百万帕斯卡平方根米(mpa*m
0.5
)至大约1.5mpa*m
0.5
的断裂韧性。
[0169]
viii)大约4.5μm-0.5
至大约5.5μm-0.5
的脆性。
[0170]
在下文中,将通过制备示例和实验示例来描述一个或多个示例性实施例。
[0171]
示例
[0172]
制备示例:玻璃制品的制备
[0173]
根据表1制备具有各种组合物的多种玻璃基体材料,并且多种玻璃基体材料划分为示例1至示例4,并且然后对每个示例执行根据以上描述的方法的制备工艺以制备玻璃制品。每个示例的玻璃制品被制备为具有50μm的厚度的制品。
[0174]
表1中示出了示例1至示例4中的每一者的玻璃制品的组合物。另外,每个示例的玻璃制品的诸如密度、玻璃转变温度(tg)、硬度、断裂韧性、脆性、弹性模量、热膨胀系数(cte)和泊松比的特性被测量,并且在表2中示出。
[0175]
这里,制造了每种组合物的具有5g的试样,并且使用差热分析仪(dta)确认试样的玻璃转变温度(tg),同时以10k/min的速率将试样的温度升高至玻璃转变温度范围。为每种组合物制造具有10
×
10
×
13mm3的尺寸的试样,并且使用热机械分析仪(tma)确认试样的热膨胀系数,同时以10k/min的速率将试样的温度升高至玻璃转变温度范围。
[0176]
为每种组合物制造具有10
×
20
×
3mm3的尺寸的试样,并且通过确认试样的应力和应变,使用弹性模量测试仪确认试样的弹性模量和泊松比。
[0177]
通过利用维氏硬度测试仪(其使用具有19μm的尺寸的金刚石针尖)对试样施加4.9n的载荷30秒,通过方程式(3)和方程式(4)计算试样的硬度和断裂韧性。
[0178][0179]
这里,hv指的是维氏硬度,f指的是载荷,并且a指的是压痕长度。
[0180][0181]
这里,k
ic
指的是断裂韧性,φ指的是约束指数(φ≈3),hv指的是维氏硬度,k指的是常数(=3.2),c指的是裂纹长度,并且a指的是压痕长度。
[0182]
通过使用维氏硬度测试仪对试样施加4.9n的载荷30秒,通过方程式(5)计算试样的脆性。
[0183]
[0184]
这里,b指的是脆性,γ指的是常数(2.39n
1/4
/μm
1/2
),p指的是压痕载荷,a指的是压痕长度,并且c指的是裂纹长度。
[0185]
表1
[0186] 示例1示例2示例3示例4sio267.270.068.967.1al2o36.37.710.311.3b2o3‑‑‑
0.4mgo-7.55.44.7p2o50.2
‑‑‑
na2o5.012.715.214.8k2o0.11.7-1.4li2o18.7
‑‑‑
zro22.4
‑‑‑
(al2o3)/(r2o)0.260.530.680.70
[0187]
表2
[0188][0189][0190]
参照表1和表2,示例1是由包括li2o、zro2和p2o5的玻璃组合物制成的玻璃制品。另外,示例2至示例4是由不包含li2o、zro2或p2o5的玻璃组合物制成的玻璃制品。
[0191]
可以看出,示例1的玻璃转变温度为478℃,其显著低于示例2至示例4的玻璃转变温度。这可以表示示例1中的玻璃的可熔性和加工性优异。
[0192]
另外,可以看出,示例1的断裂韧性为1.21mpa*m
0.5
,并且示例1的脆性为5.05μm-0.5
。另一方面,示例2至示例4的断裂韧性为0.70mpa*m
0.5
或更小,并且示例2至示例4的脆性为7.71μm-0.5
或更大。因而,可以看出,与示例2至示例4相比,示例1具有优异的抗震特性。
[0193]
另外,可以看出,示例1的弹性模量为82gpa,并且示例1的泊松比为0.353。另一方
面,示例2至示例4的弹性模量为74gpa或更小,并且示例2至示例4的泊松比为0.215或更小。因而,可以看出,与示例2至示例4相比,示例1具有优异的柔性。
[0194]
虽然已经参照本公开的示例性实施例示出并描述了本公开,但本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在本公开中做出形式和细节上的各种适当的改变。示例性实施例应当仅以描述性的意义来考虑,并且不是为了限制的目的。

技术特征:
1.一种玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:60摩尔百分比至75摩尔百分比的sio2;3摩尔百分比至10摩尔百分比的al2o3;3摩尔百分比至10摩尔百分比的na2o;10摩尔百分比至25摩尔百分比的li2o;0摩尔百分比至1摩尔百分比的p2o5;以及1摩尔百分比至5摩尔百分比的zro2,其中,所述玻璃制品的厚度在20微米至100微米的范围内,并且其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:数学表达式10.1<(al2o3)/(r2o)<0.5其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。2.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:67.2摩尔百分比的sio2;6.3摩尔百分比的al2o3;5.1摩尔百分比的na2o;以及18.7摩尔百分比的li2o,其中,(al2o3)/(r2o)的值为0.26。3.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还包括0摩尔百分比至1摩尔百分比的k2o。4.根据权利要求3所述的玻璃制品,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:67.2摩尔百分比的sio2;6.3摩尔百分比的al2o3;5.0摩尔百分比的na2o;18.7摩尔百分比的li2o;以及0.1摩尔百分比的k2o,其中,(al2o3)/(r
’2o)的值为0.26,并且其中,(r
’2o)代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比。5.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的热膨胀系数在75
×
10-7
k-1
至85
×
10-7
k-1
的范围内。6.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有450℃至550℃的玻璃转变温度。7.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有2.4克每立方厘米至2.6克每立方厘米的密度。
8.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有75吉帕斯卡至85吉帕斯卡的弹性模量。9.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有0.3至0.4的泊松比。10.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有5.5吉帕斯卡至6.5吉帕斯卡的硬度。11.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有1.0百万帕斯卡平方根米至1.5百万帕斯卡平方根米的断裂韧性。12.根据权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有4.5μm-0.5
至5.5μm-0.5
的脆性。13.一种玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:60摩尔百分比至75摩尔百分比的sio2;3摩尔百分比至10摩尔百分比的al2o3;3摩尔百分比至10摩尔百分比的na2o;10摩尔百分比至25摩尔百分比的li2o;0摩尔百分比至1摩尔百分比的p2o5;以及1摩尔百分比至5摩尔百分比的zro2,其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:数学表达式10.1<(al2o3)/(r2o)<0.5其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。14.根据权利要求13所述的玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:67.2摩尔百分比的sio2;6.3摩尔百分比的al2o3;5.1摩尔百分比的na2o;以及18.7摩尔百分比的li2o;其中,(al2o3)/(r2o)的值为0.26。15.根据权利要求13所述的玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还包括0摩尔百分比至1摩尔百分比的k2o。16.根据权利要求15所述的玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:67.2摩尔百分比的sio2;6.3摩尔百分比的al2o3;5.0摩尔百分比的na2o;18.7摩尔百分比的li2o;以及
0.1摩尔百分比的k2o,其中,(al2o3)/(r
’2o)的值为0.26,并且其中,(r
’2o)代表组合的na2o、li2o和k2o的总摩尔百分比。17.根据权利要求16所述的玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,na2o、li2o和k2o的总量为20摩尔百分比至25摩尔百分比。18.一种显示装置,其中,所述显示装置包括:显示面板,包括多个像素;覆盖窗,设置在所述显示面板上;以及光学透明耦接层,设置在所述显示面板和所述覆盖窗之间,其中,所述覆盖窗包括玻璃组合物,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物包括:60摩尔百分比至75摩尔百分比的sio2;3摩尔百分比至10摩尔百分比的al2o3;3摩尔百分比至10摩尔百分比的na2o;10摩尔百分比至25摩尔百分比的li2o;0摩尔百分比至1摩尔百分比的p2o5;以及1摩尔百分比至5摩尔百分比的zro2,其中,所述覆盖窗的厚度在20微米至100微米的范围内,并且其中,所述玻璃组合物满足数学表达式1:数学表达式10.1<(al2o3)/(r2o)<0.5其中,(r2o)代表组合的na2o和li2o的总摩尔百分比,并且(al2o3)代表al2o3的摩尔百分比。19.根据权利要求18所述的显示装置,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物还包括0摩尔百分比至1摩尔百分比的k2o。20.根据权利要求18所述的显示装置,其中,基于所述玻璃组合物的100摩尔百分比总量,所述玻璃组合物中的na2o、li2o和k2o的总量为20摩尔百分比至25摩尔百分比。

技术总结
本公开涉及玻璃组合物、玻璃制品和显示装置。该玻璃制品包括玻璃组合物,其中,基于玻璃组合物的100摩尔百分比总量,玻璃组合物包括:大约60摩尔百分比(mol%)至大约75摩尔百分比(mol%)的SiO2、大约3mol%至大约10mol%的Al2O3、大约3mol%至大约10mol%的Na2O、大约10mol%至大约25mol%的Li2O、0mol%至大约1mol%的P2O5以及大约1mol%至大约5mol%的ZrO2,其中,玻璃制品的厚度在大约20微米至大约100微米的范围内,并且其中,玻璃组合物满足数学表达式1:数学表达式10.1<(Al2O3)/(R2O)<0.5其中,(R2O)代表组合的Na2O和Li2O的总摩尔百分比,并且(Al2O3)代表Al2O3的摩尔百分比。的摩尔百分比。的摩尔百分比。


技术研发人员:金承 郑云镇 朴炅大 姜旻京 金胜镐 朴成英 朴喆民 孙喜娟 沉揆仁 李载吉 张镇元 郑昭美
受保护的技术使用者:公州大学校产学协力团
技术研发日:2023.03.17
技术公布日:2023/9/20
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