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化学 钢化的柔性超薄玻璃

阅读：936发布：2020-11-13

专利汇可以提供化学钢化的柔性超薄玻璃专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种化学钢化的超薄玻璃，所述玻璃的厚度为小于500微米，表面压缩层的深度为最高30微米。所述钢化的超薄玻璃板更柔性以及在玻璃易于加工处理的情况下具有令人惊奇的抗热震性。，下面是化学钢化的柔性超薄玻璃专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的厚度t为小于500微米、优选小于300微米，通过控制缓慢的离子交换速率实现的离子交换层的深度DoL(LDoL)为小于
30微米，表面压应力CS(σCS)为100兆帕至700兆帕，以及中心拉应力CT(σCT)为小于120兆帕，并且t、DoL、CS和CT满足以下关系式：
2.根据权利要求1所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述交换包括在
350-700℃的盐浴中缓慢地化学钢化15分钟至48小时。
3.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述离子交换以联机卷对卷的方式进行，其包括将玻璃辊的部分或整个玻璃辊放入化学强化浴并随后切成板的步骤。
4.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的热震参数R为高于190W/m。
5.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的热震参数R为高于250W/m。
6.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的热震参数R为高于300W/m。
7.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的最大热负荷ΔT为高于380℃。
8.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的最大热负荷ΔT为高于500℃。
9.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的最大热负荷ΔT为高于600℃。
10.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的耐温差性RTG为高于50K。
11.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的耐温差性RTG为高于100K。
12.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的耐温差性RTG为高于150K。
13.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的耐温差性RTG为高于200K。
14.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的抗热震性RTS为高于75K。
15.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的抗热震性RTS为高于115K。
16.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的抗热震性RTS为高于150K。
17.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢化之前或之后的所述玻璃的抗热震性RTS为高于200K。
18.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢-6
化之前或之后的所述玻璃的CTE为小于9.5×10 /K。
19.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢-6
化之前或之后的所述玻璃的CTE为小于8×10 /K。
20.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢-6
化之前或之后的所述玻璃的CTE为小于7×10 /K。
21.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢-6
化之前或之后的所述玻璃的CTE为小于6×10 /K。
22.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，化学钢-6
化之前或之后的所述玻璃的CTE为小于5×10 /K。
23.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的杨氏模量为小于84GPa。
24.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的杨氏模量为小于70GPa。
25.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的杨氏模量为小于68GPa。
26.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻
3
璃的刚度ε为小于33.5GPa·cm/g。
27.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻
3
璃的刚度ε为小于29.2GPa·cm/g。
28.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻
3
璃的刚度ε为小于27.2GPa·cm/g。
29.根据上述权利要求1-28中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的锂铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 55-69
Al2O3 18-25
Li2O 3-5
Na2O+K2O 0-30
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-4
TiO2 0-5
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-8
F 0-1
B2O3 0-2
任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，以及可以加入0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，并且所有组分的总量为100重量％。
30.根据权利要求29所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的锂铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 57-66
Al2O3 18-23
Li2O 3-5
Na2O+K2O 3-25
MgO+CaO+SrO+BaO 1-4
ZnO 0-4
TiO2 0-4
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-7
F 0-1
B2O3 0-2
31.根据权利要求29所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的锂铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 57-63
Al2O3 18-22
Li2O 3.5-5
Na2O+K2O 5-20
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-3
TiO2 0-3
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-5
P2O5 0-5
F 0-1
B2O3 0-2
32.根据上述权利要求1-28中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的钠钙玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 40-81
Al2O3 0-6
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-30
TiO2+ZrO2 0-7
P2O5 0-2
任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，以及可以加入0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，并且所有组分的总量为100重量％。
33.根据权利要求32所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的钠钙玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 50-81
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO2+ZrO2 0-6
P2O5 0-2
34.根据权利要求32所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的钠钙玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 55-76
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-25
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-20
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2
35.根据上述权利要求1-28中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的硼硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 60-85
Al2O3 0-10
B2O3 5-20
Li2O+Na2O+K2O 2-16
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2
任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，以及可以加入0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，并且所有组分的总量为100重量％。
36.根据权利要求35所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的硼硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 63-84
Al2O3 0-8
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 3-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-4
P2O5 0-2
37.根据权利要求35所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的硼硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 63-83
Al2O3 0-7
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 4-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-10
TiO2+ZrO2 0-3
P2O5 0-2
38.根据上述权利要求1-28中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 40-75
Al2O3 10-30
B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 4-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-15
P2O5 0-10
任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，以及可以加入0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，并且所有组分的总量为100重量％。
39.根据权利要求38所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 50-70
Al2O3 10-27
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-13
TiO2+ZrO2 0-13
P2O5 0-9
40.根据权利要求38所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 55-68
Al2O3 10-27
B2O3 0-15
Li2O+Na2O+K2O 4-27
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-8
41.根据上述权利要求1-28中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的低碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 50-75
Al2O3 7-25
B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5
任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，以及可以加入0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，并且所有组分的总量为100重量％。
42.根据权利要求41所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的低碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 52-73
Al2O3 7-23
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-23
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5
43.根据权利要求41所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是具有以下组分的低碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO2 53-71
Al2O3 7-22
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-22
TiO2+ZrO2 0-8
P2O5 0-5
44.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，可以进一步添加0.5重量％的稀土氧化物。
45.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的表面粗糙度为小于5纳米，优选小于2纳米，以及最优选小于1纳米。
46.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃为玻璃板，以及板的尺寸为大于100×100mm2、优选大于400×320mm2、更优选大于
470×370mm2和最优选大于550×440mm2。
47.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃为玻璃辊，并且其宽度为大于250毫米，优选大于320毫米，更优选大于370毫米，最优选大于440毫米；以及其扩展长度为大于1米，优选大于10米，更优选大于100米，最优选大于500米。
48.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是厚度为小于0.1毫米、CS为100兆帕至600兆帕、DoL为小于15微米和CT为小于120兆帕的玻璃板。
49.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是厚度为小于75微米、CS为100兆帕至400兆帕、DoL为小于15微米和CT为小于120兆帕的玻璃板。
50.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是厚度为小于50微米、CS为100兆帕至350兆帕、DoL为小于10微米和CT为小于120兆帕的玻璃板。
51.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是厚度为小于25微米、CS为100兆帕至350兆帕、DoL为小于5微米和CT为小于120兆帕的玻璃板。
52.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃是厚度为小于10微米、CS为100兆帕至350兆帕、DoL为小于3微米和CT为小于120兆帕的玻璃板。
53.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的弯曲半径为小于150mm。
54.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的弯曲半径为小于100mm。
55.根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述玻璃的弯曲半径为小于50mm。
56.一种根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃的制造方法，包括从更厚的玻璃研磨、从更厚的玻璃蚀刻、或下拉法、溢流熔融法、特种浮法或再拉伸，优选下拉法和溢流熔融法。
57.一种包括根据权利要求1-55中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃的制品，其中，所述制品通过以下方法获得：用金刚石尖端或切割轮或合金切割轮进行机械切割、用热切割、激光切割、或水喷射切割进行切割、用超声波钻孔进行钻孔或喷砂、或在边缘或表面上化学蚀刻、或其组合。
58.根据权利要求57所述的包括化学钢化的柔性超薄玻璃的制品，其特征在于，所述激光切割包括连续波(CW)激光切割和超短脉冲光丝激光切割。
59.一种导电玻璃制品，其包括根据上述权利要求中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃以及在其上的可弯曲的非ITO导电涂层，所述导电涂层的厚度为0.001微米至100微米，优选0.01微米至10微米，最优选0.08微米至1微米。
60.根据权利要求50所述的玻璃制品，其特征在于，所述导电涂层由银纳米线、碳纳米管、石墨烯、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、聚乙炔、聚对苯乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚苯硫醚或其混合物组成。
61.根据权利要求59或60所述的玻璃制品，其特征在于，所述导电涂层的杨氏模量为小于或等于50GPa，所组成的超薄玻璃具有0-90％的可调整的透射率。
62.根据权利要求59或60所述的玻璃制品，其特征在于，所述导电涂层的薄层电阻为小于300Ω/sq，优选小于200Ω/sq，更优选小于150Ω/sq。
63.根据权利要求57-62中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，所述超薄玻璃板的厚度为小于500微米。
64.一种防眩光玻璃制品，其包括根据权利要求1-55中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃以及在其上的一个或两个表面，所述表面已处理有防眩光AG功能。
65.根据权利要求64所述的玻璃制品，其特征在于，通过喷砂或化学蚀刻获得所述AG层。
66.根据权利要求64或65所述的玻璃制品，其特征在于，在所述AG处理之后，所述超薄玻璃的表面的粗糙度为20纳米至500纳米，优选50纳米至400纳米，更优选80纳米至
300纳米，最优选100纳米至200纳米。
67.根据权利要求64-66中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，在60°的反射度处的光泽度为30至120，在20°的反射度处的光泽度为30至100，在85°的反射度处的光泽度为20至140，以及AG表面的雾度为3至18。
68.根据权利要求64-66中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，在60°的反射度处的光泽度为40至110，在20°的反射度处的光泽度为40至90，在85°的反射度处的光泽度为30至130，以及AG表面的雾度为5至15。
69.根据权利要求64-66中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，在60°的反射度处的光泽度为50至100，在20°的反射度处的光泽度为50至80，在85°的反射度处的光泽度为40至120，以及AG表面的雾度为7至13。
70.一种抗菌玻璃制品，其包括根据权利要求1-55中任一项所述的化学钢化的柔性超+ 2+
薄玻璃以及在其上的具有Ag或Cu 离子的一个或两个表面。
+ 2+
71.根据权利要求70所述的玻璃制品，其特征在于，所述表面上的Ag 或Cu 的浓度为高于1ppm，优选高于500ppm，最优选高于1,000ppm。
72.根据权利要求70所述的玻璃制品，其特征在于，抑制率为高于50％，优选高于
80％，以及最优选高于95％。
73.根据权利要求1-55中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，离子交换之前或之后的所述玻璃可以与聚合物材料制成层压板，该层压板可直接使用或在使用之前进一步钢化。
74.根据权利要求73所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述层压板的-6 2
WVTR为小于5×10 g/m/天。
75.根据权利要求73或74所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述聚合物材料选自由有机硅聚合物、溶胶-凝胶聚合物，聚碳酸酯(PC)、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺(PI)、环烯烃共聚物、多芳基化合物、有机硅树脂、聚乙烯、聚丙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚醛树脂、聚苯醚、聚苯硫醚或聚氨酯或其混合物组成的组中。
76.根据权利要求73-75中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述层压板的总厚度为小于500微米，优选小于300微米，进一步优选小于100微米，更优选小于50微米，以及最优选小于25微米。
77.根据权利要求73-75中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃，其特征在于，所述聚合物材料与所述玻璃的比率为小于200％，优选小于100％，更优选小于50％，以及最优选小于20％。
78.根据权利要求1-55中任一项所述的化学钢化的柔性超薄玻璃和根据权利要求
73-77中任一项所述的层压板作为用于电阻屏、显示器屏、手机、笔记本电脑、电视、镜、窗、航空窗、家具和白色家电的保护膜的用途。

说明书全文

化学钢化的柔性超薄玻璃

技术领域

[0001] 本发明涉及一种化学钢化的超薄玻璃(chemically toughened ultrathin glass)，具体而言，涉及到一种高强度的柔性玻璃，更具体而言，涉及一种用于柔性电子器件的柔性玻璃，所述柔性电子器件用于柔性印刷、触摸面板的传感器、薄膜电池的衬底、移动电子装置、半导体内插器、可弯曲显示器、太阳能电池或其它需要高化学稳定性、温度稳定性、低气体渗透性和柔性以及低厚度的应用。除了消费和工业电子器件，本发明也可用于工业制造或计量中的保护性应用。

背景技术

[0002] 不同组分的薄玻璃适合用于许多应用的衬底材料，在所述应用中诸如透明度、耐化学性和耐热性的化学和物理性质是非常重要的。例如，诸如可得自肖特的的无碱玻璃可以用于显示器面板和电子包装材料的晶片。硼硅酸盐玻璃也可用于消防、薄膜和厚膜传感器和诸如微机械部件和光刻掩模的实验室器件。

[0003] 超薄玻璃通常适用于电子应用中，例如膜和传感器。现在，对产品的新功能和开发新的广泛应用的不断增长的需求要求具有诸如柔性的新特性的更薄和更轻的玻璃衬底。

[0004] 通常，薄玻璃通过研磨更厚的玻璃、例如硼硅酸盐玻璃而制成，但是，厚度低于0.5毫米的玻璃板难以通过研磨和抛光较大玻璃板来制备，或只能在极其严格的条件下制备。厚度小于0.3毫米或甚至厚度为0.1毫米的玻璃、例如得自肖特的
可通过下拉法制备。也可以通过特种浮法工艺来生产厚度为0.1毫米的钠钙玻璃。

[0005] 将超薄玻璃衬底施加到电子器件上的主要挑战在于薄玻璃板的可处理性。通常，玻璃缺乏延展性，以及破裂的可能性很大程度上依赖于板本身的机械强度。对于薄玻璃，已提出一些方法。US 6,815,070(Mauch等)提出了对薄玻璃涂层有机膜或聚合物膜，以改进玻璃的断裂强度。尽管如此，该方法仍存在一些缺点，例如，强度的提高是不够的，以及当切割玻璃板时必须采用一些其它复杂方法。此外，聚合物涂层对玻璃板的热耐久性和光学特性具有负面影响。

[0006] 此外，化学钢化是提高较厚的玻璃的强度的公知方法，较厚的玻璃例如为钠钙玻璃或被用作例如显示器应用的覆盖玻璃的硅铝酸盐(AS)玻璃。在该情况下，表面压应力(CS)通常为600-1000兆帕以及离子交换层的深度通常大于30微米，优选大于40微米。对于在运输或航空中的安全保护应用，AS玻璃具有大于100微米的交换层。当玻璃的厚度在约0.5毫米至10毫米的范围内时，通常对于所有应用，同时具有高CS和高DoL的玻璃是期望的。然而，对于超薄玻璃，在高DoL下的高CS由于玻璃的高中心拉应力会导致自破裂，因此，应当控制超薄玻璃的新参数，其不同于覆盖玻璃所用的那些。

[0007] 在许多发明中已研究了玻璃的化学钢化，例如，US 2010/0009154描述了一种具有压应力的外部区域的0.5毫米或更厚的玻璃，所述外部区域的深度为至少50微米以及压应力为至少高于200兆帕，在表面区域中形成中心拉应力(CT)和压应力的步骤包括在多个离子交换浴中依次浸渍玻璃的至少一部分，由此获得的玻璃可以用于消费电子器件。用于生产这样的玻璃的参数和要求并不适用于生产超薄玻璃，因为中心张力会如此之高，使得引起玻璃的自破裂。

[0008] US 2011/0281093描述了一种具有抗损伤能力的强化玻璃，强化玻璃制品具有结合到拉应力芯部分的彼此相对的第一和第二压应力表面部分，出于改进抗表面损伤性的目的，第一表面部分具有比第二表面部分更高水平的表面压应力。压应力表面部分通过层压、离子交换、热回火或其组合提供，以控制应力分布并限定制品的破裂能量。

[0009] WO 11/149694公开了一种抗反射涂层玻璃，其是化学强化的，在玻璃制品的至少一个表面上具有选择性涂层，其中所述涂层选自抗反射涂层和/或防眩光涂层所组成的组中，以及所述涂层包含至少5重量％的氧化钾。

[0010] US 2009/197048阐述了化学钢化玻璃结合有功能性涂层，以用作盖板。玻璃制品的表面压应力为至少约200MPa，表面压缩层深度在20微米至80微米的范围内，并具有双疏性氟基表面层，其化学键合到玻璃制品的表面以形成涂覆的玻璃制品。

[0011] 在US 8,232,218中，热处理已被用于改进玻璃的化学钢化效果。玻璃制品具有退火点和应变点，其中玻璃制品由高于玻璃制品的退火点的第一温度淬火到低于应变点的第二温度。快速冷却的玻璃在化学钢化后将具有更高的压应力和更厚的离子交换层。

[0012] 在US 2012/0048604中，离子交换的超薄硅铝酸盐或铝硼硅酸盐玻璃板用作电子器件的内插器面板。内插器面板包括由玻璃的离子交换形成的玻璃衬底芯。热膨胀系数(CTE)设定为匹配半导体和金属材料等的热膨胀系数。然而，在该专利申请中，在表面层上高于200兆帕的压应力是必需的，对于铝硅酸盐或铝硼硅酸盐玻璃，层的深度容易变得过深。上述因素使得超薄玻璃难以用于实际使用。此外，没有考虑玻璃的柔性以及如何提高所述柔性。事实上，对于厚度等于或小于0.3毫米的超薄玻璃，柔性是其应用的最重要的因素。另外，化学强化处理需要玻璃衬底在高温下浸渍在盐浴中，并且所述处理需要玻璃本身具有高的抗热震性。纵观所述发明的公开内容，没有讨论如何调整玻璃的组分和相关的功能，以满足所述要求。

[0013] 例如，自破裂是铝硅酸盐玻璃的一个严重问题，因为硅铝酸盐玻璃的高CTE降低了抗热震性，增加了钢化和其它处理期间薄玻璃破裂的可能性。另一方面，大部分铝硅酸盐玻璃具有更高的CTE，其与半导体电子器件的CTE不匹配，提高了处理和应用的难度。

[0014] 本发明通过提供一种新的柔性玻璃衬底，已经成功地解决了现有技术中存在的上述技术问题，所述柔性玻璃衬底的柔性可以通过化学钢化来增强。同时，超薄柔性玻璃的组分已经过特别设计，以便获得用于化学钢化和实际使用的优异的抗热震性。另一重要事实是，本发明的柔性超薄玻璃的特征在于，与其它化学钢化后的玻璃相比，具有更低的压应力及深度更浅的压应力层。这些性能使本发明的玻璃板更适合用于实际加工。

发明内容

[0015] 本发明提供了一种化学钢化的超薄玻璃，其具有高的柔性、抗热震性、耐刮伤性和透明度。所述超薄玻璃的厚度为小于或等于500微米，离子交换层的厚度为小于或等于30微米，并且中心拉应力为小于或等于120兆帕。超薄玻璃具有更低的热膨胀系数(CTE)和更低的杨氏模量，以提高抗热震性和柔性。此外，根据本发明的玻璃的更低的热膨胀系数能很好匹配半导体器件和无机材料的热膨胀系数，实现优异的性能和更好的应用。

[0016] 在一个实施例中，玻璃是含碱玻璃，例如碱硅酸盐玻璃、碱硼硅酸盐玻璃、碱铝硼硅酸盐玻璃、碱硼玻璃、碱锗酸盐玻璃、碱硼锗酸盐玻璃及其组合。

[0017] 因此，本发明的一个方面是提供一种新的玻璃。所述玻璃包含碱，以允许离子交换和化学钢化。离子交换层(DoL)的深度控制成小于30微米以及CS控制成低于700兆帕。

[0018] 本发明的第二方面是提供一种新的超薄柔性玻璃，其热膨胀系数低于9.5×10-6/K和杨氏模量低于84GPa，以实现优异的抗热震性和柔性。

[0019] 本发明的第三方面是提供一种制造所述玻璃的方法。所述玻璃可以通过下拉法、溢流熔融法、特种浮法或再拉伸来制造、或者通过由更厚的玻璃研磨或蚀刻来制造。在本发明中，母玻璃可以板或辊的形式提供。母玻璃具有粗糙度Ra小于5nm的初始表面，以及玻璃的一个或两个表面经受了离子交换，因此是化学钢化的。化学钢化的超薄玻璃是卷对卷制程的一个理想的选择。

[0020] 本发明的第四方面是提供具有附加功能的玻璃制品。在一个实施例中，涂覆有非氧化铟锡(ITO)导电涂层的超薄玻璃可以用作具有更低的水蒸气透过率(WVTR)的柔性的或可弯曲的导电薄膜。超薄非ITO导电涂层玻璃可以用作电子器件、太阳能电池和显示器的柔性传感器或柔性电路板。在另一实施例中，超薄玻璃的一个或两个表面可以结构化，以获得防眩光(AG)功能，所述功能可以提供具有更好的触摸体验和视觉舒适性的板。在另一+ 2+实施例中，超薄玻璃板的一个或两个表面上包含至少1ppm的Ag或Cu ，以实现抗菌或杀菌功能。另外，所述制品可以与高分子材料层压成具有优异的水蒸气阻隔能力的柔性衬底。

[0021] 特别是，这样的具有柔性和耐刮伤性的钢化超薄玻璃板也可以用作手机、平板电脑、笔记本电脑、电阻屏、电视、镜、窗、航空窗、家具和白色家电的保护膜。

[0022] 在以下段落中将参照附图更详细地说明根据本发明的这些和其它的方面、优点和特征。

附图说明

[0023] 图1示出化学钢化后的超薄玻璃的CS和DoL图。

[0024] 图2示出化学钢化后的超薄玻璃的柔性的改进。

[0025] 图3示出化学钢化后的超薄玻璃的韦伯分布的改进。

具体实施方式

[0026] 术语

[0027] 压应力(CS)：由在离子交换之后的玻璃表面在玻璃网络上的挤压效应导致而在玻璃中没有发生变形的应力，通过市售的应力测量仪FSM 6000基于光学原理测得。

[0028] 离子交换层深度(DoL)：发生离子交换和产生压应力的玻璃表面层的厚度。DoL可以通过市售的应力测量仪FSM 6000基于光学原理来测量。

[0029] 中心拉应力(CT)：在玻璃的隔层(夹层)中产生并抵消离子交换之后的玻璃的上表面和下表面之间产生的压应力的拉应力。CT可以由所测量的CS和DoL计算。

[0030] 平均粗糙度(Ra)：粗糙度是指处理过的表面具有较小的间隔和微小的峰和谷的不均匀性，平均粗糙度Ra是材料表面轮廓的偏差绝对值在取样长度内的算术平均值。Ra可以通过原子力显微镜来测定。

[0031] 导热系数(λ)：传导物质的热量的能力。λ可以通过市售的导热测量仪来测量。

[0032] 材料强度(σ)：材料在没有破裂的情况下能够承受的最大应力。σ可以通过三点弯曲或四点弯曲测试来测量。在本专利中它被定义为一组实验中测定的平均值。

[0033] 材料的泊松比(μ)：材料在受力下的横向应变和纵向应变的比值。μ可通过将负荷施加到材料并记录应变的测试来测量。

[0034] 光泽度：材料表面的前反射光的量与在相同条件下的标准板表面的前反射光的量的比值。光泽度可通过市售的光泽度测量仪来测量。

[0035] 雾度：透明材料的透明度由于光散射所降低的百分比。雾度可以通过市售的雾度测量仪进行测量。

[0036] 如果玻璃板的厚度小于0.5mm，主要由于诸如在玻璃的边缘处的裂缝和破片的缺陷，玻璃的处理变得困难，所述缺陷导致破裂，以及然后将显著降低整体的机械强度，例如弯曲或冲击强度性能。通常，对于较厚的玻璃，边缘可以用数控机床(CNC)研磨以去除缺陷，但对于厚度小于0.5mm的超薄玻璃，机械研磨变得非常困难，而且特别是当厚度小于0.3毫米时在其上无法实施。对于超薄玻璃，在边缘上的蚀刻可以是去除缺陷的一个解决方案，但是超薄玻璃板的柔性仍然受限于玻璃本身的低弯曲强度，因此，玻璃的强化对超薄玻璃是极为重要的。强化、也称为钢化，可以通过表面和边缘的涂层来完成。然而，这是成本高且效率低的。已经令人惊奇地发现，具有含碱和铝的组分并具有经受特定化学钢化步骤的特定厚度的特定玻璃不仅可实现高的机械强度，而且可以实现良好的柔性和可弯性。

[0037] 在离子交换之后，在玻璃表面上形成压应力层。当玻璃板弯曲时压应力可以抵消拉应力，因此，玻璃的强度得以提高，使玻璃更容易处理和加工。然而，推荐用于较厚的通常用于化学钢化的钠钙或铝硅酸盐玻璃的CS和DoL值不再适用于本发明的超薄玻璃板。对于小于0.5毫米的超薄玻璃，DoL和CT的值比对于更厚的玻璃是更关键的，并且如果它们过高玻璃会被损坏。因此，对于化学钢化的超薄玻璃，DoL低于30微米和CT低于120兆帕是基本要求。

[0038] 出人意料地，具有特殊设计的组分的含碱和硼的硅酸盐玻璃可以满足低CS、低DoL和相对较长钢化时间的超薄玻璃的钢化要求。玻璃的组分必须不同于常规玻璃，以实现产生可控和适当的化学钢化。另外，对于本发明，化学钢化前的原料玻璃板的抗热震性和玻璃的刚度是关键因素。为了满足这些要求，应当仔细设计玻璃组分。

[0039] 在一个实施例中，超薄玻璃是具有以下组分的锂铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：

[0040]组分 (重量％)
SiO2 55-69
Al2O3 18-25
Li2O 3-5
Na2O+K2O 0-30
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-4
TiO2 0-5
ZrO2 0-5

[0041]TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-8
F 0-1
B2O3 0-2

[0042] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0043] 本发明的锂硅铝酸盐玻璃优选具有以下组分：

[0044]组分 (重量％)
SiO2 57-66
Al2O3 18-23
Li2O 3-5
Na2O+K2O 3-25
MgO+CaO+SrO+BaO 1-4
ZnO 0-4
TiO2 0-4
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-6
P2O5 0-7
F 0-1
B2O3 0-2

[0045] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂(refining agent)，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0046] 本发明的锂硅铝酸盐玻璃最优选具有以下组分：

[0047]组分 (重量％)
SiO2 57-63
Al2O3 18-22
Li2O 3.5-5
Na2O+K2O 5-20

[0048]MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-3
TiO2 0-3
ZrO2 0-5
TiO2+ZrO2+SnO2 2-5
P2O5 0-5
F 0-1
B2O3 0-2

[0049] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0050] 在一个实施例中，超薄柔性玻璃是具有以下组分的钠钙玻璃并包括(以重量％计)：

[0051]组分 (重量％)
SiO2 40-81
Al2O3 0-6
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-30
TiO2+ZrO2 0-7
P2O5 0-2

[0052] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0053] 本发明的钠钙玻璃优选具有以下组分：

[0054]组分 (重量％)
SiO2 50-81
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25

[0055]TiO2+ZrO2 0-6
P2O5 0-2

[0056] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0057] 本发明的钠钙玻璃最优选具有以下组分：

[0058]组分 (重量％)
SiO2 55-76
Al2O3 0-5
B2O3 0-5
Li2O+Na2O+K2O 5-25
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-20
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2

[0059] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0060] 在一个实施例中，超薄柔性玻璃是具有以下组分的硼硅酸盐玻璃(以重量％计)：

[0061]组分 (重量％)
SiO2 60-85
Al2O3 0-10
B2O3 5-20
Li2O+Na2O+K2O 2-16
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-5
P2O5 0-2

[0062] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0063] 本发明的硼硅酸盐玻璃更优选具有以下组分：

[0064]组分 (重量％)
SiO2 63-84
Al2O3 0-8
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 3-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-4
P2O5 0-2

[0065] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0066] 本发明的硼硅酸盐玻璃最优选具有以下组分：

[0067]组分 (重量％)
SiO2 63-83
Al2O3 0-7
B2O3 5-18
Li2O+Na2O+K2O 4-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-10
TiO2+ZrO2 0-3
P2O5 0-2

[0068] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0069] 在一个实施例中，超薄柔性玻璃是具有以下组分的碱金属铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：

[0070]组分 (重量％)
SiO2 40-75
Al2O3 10-30

[0071]B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 4-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO2+ZrO2 0-15
P2O5 0-10

[0072] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0073] 本发明的碱金属铝硅酸盐玻璃更优选具有以下组分：

[0074]组分 (重量％)
SiO2 50-70
Al2O3 10-27
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-13
TiO2+ZrO2 0-13
P2O5 0-9

[0075] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0076] 本发明的碱金属铝硅酸盐玻璃最优选具有以下组分：

[0077]组分 (重量％)
SiO2 55-68
Al2O3 10-27
B2O3 0-15
Li2O+Na2O+K2O 4-27
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-8

[0078] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0079] 在一个实施例中，超薄柔性玻璃是具有以下组分的低碱铝硅酸盐玻璃(以重量％计)：

[0080]组分 (重量％)
SiO2 50-75
Al2O3 7-25
B2O3 0-20
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5

[0081] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0082] 本发明的低碱铝硅酸盐玻璃更优选具有以下组分(以重量％计)：

[0083]组分 (重量％)
SiO2 52-73
Al2O3 7-23
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-23
TiO2+ZrO2 0-10
P2O5 0-5

[0084] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0085] 本发明的低碱铝硅酸盐玻璃最优选具有以下组分(以重量％计)：

[0086]组分 (重量％)
SiO2 53-71

[0087]Al2O3 7-22
B2O3 0-18
Li2O+Na2O+K2O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-22
TiO2+ZrO2 0-8
P2O5 0-5

[0088] 任选地，可以加入着色氧化物，例如可以加入Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3、0-2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F和/或CeO2作为澄清剂，以及也可以加入0-5重量％的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中，并且所有组分的总量为100重量％。

[0089] 表1示出了待进行化学钢化的超薄含碱玻璃的几个典型实施例。

[0090] 表1含碱硼硅酸盐玻璃的实施例

[0091]组分(重量％) 示例1示例2示例3示例4示例5示例6示例7示例8
SiO2 80 64 70 61 68 70 67 60
Al2O3 3 7 1 18 9 8 6 7
LiO 0 0 0 5 0 0 0 0
Na2O 5 6 8 10 5 3 5 8
K2O 0 6 8 1 2 6 4 5
CaO 0 0 7 1 2 0 0 0
BaO 0 0 2.5 0 2 0 0 0
ZnO 0 5 2.4 0 0 1 2 0
ZrO2 0 0 0 3 3 0 0 0
B2O3 12 8 0.1 1 8 12 16 20
TiO2 0 4 1 0 0 0 0 0

[0092] SiO2、B2O3和P2O5作为玻璃网络形成剂。对于常规处理，其含量应当不低于40％，否则玻璃板不能形成并且将趋于变脆和损失透明度。更高的SiO2含量在玻璃生产过程中需要更高的熔融温度和工作温度，因此其通常应当小于90％。将B2O3和P2O5加入到SiO2可以修饰网络性能并降低玻璃的熔融温度和工作温度。玻璃网络形成剂也对玻璃的热膨胀系数CTE有很大的影响。

[0093] 另外，玻璃网络中的B2O3可以形成两种不同的多面体结构，其更适用于从外部加载力。加入B2O3通常导致更低的热膨胀和更低的杨氏模量，其转而导致良好的抗热震性和更慢的化学钢化，由此可以很容易地获得低的CS和低的DoL。因此，将B2O3加入超薄玻璃可以大幅改进化学钢化和由此化学钢化的超薄玻璃已发现更多的实际应用。

[0094] Al2O3作为玻璃网络形成剂以及玻璃网络修饰体。根据Al2O3的量，在玻璃网络中形成[AlO4]四面体和[AlO6]六面体，以及其可以通过改变玻璃网络内部的用于离子交换的空间的尺寸来调整离子交换速度。如果Al2O3的量太高、例如高于40％，玻璃的熔融温度和工作温度也非常高并趋向于结晶，导致玻璃损失透明度和柔性。

[0095] 碱金属氧化物、例如K2O、Na2O和Li2O，作为玻璃加工修饰体，以及它们可以通过形成玻璃网络内的非桥联氧化物而破坏玻璃网络。加入碱金属可以降低玻璃的加工温度和提+ + +高玻璃的CTE。钠和锂的存在对于待化学钢化的超薄柔性玻璃是必要的，对于Na/Li、Na/+ + +
K和Li /K的离子交换是钢化的必要步骤。如果其本身不包含碱金属，玻璃不会被钢化。
然而，碱金属的总量应当不高于30％，否则玻璃网络将在玻璃未形成的情况下被完全破坏。
另一重要因素是超薄玻璃应当具有低的CTE，则玻璃应当不包含过多量的碱金属，以便满足这样的要求。

[0096] 碱土元素氧化物、例如MgO、CaO、SrO以及BaO，作为网络修饰体和能够降低玻璃的形成温度。这些元素可以改变玻璃的CTE和杨氏模量，并且碱土元素具有改变玻璃的折射率的非常重要的功能，以满足特殊的要求。例如，MgO可降低玻璃的折射率，而BaO可以提高折射率。对于玻璃的制造，碱土元素的量应当不高于40％。

[0097] 玻璃中诸如ZnO和ZrO2的一些过渡金属元素氧化物具有类似于碱土元素的功能。其它过渡金属元素，例如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2和Cr2O3，作为着色剂，以使玻璃具有特殊的光子或表现出例如颜色过滤或光转换的光学功能。

[0098] 通常，包含碱金属离子的超薄玻璃可以通过研磨或蚀刻较厚的玻璃来制造。这两种方法易于进行，但是不经济的。同时，例如Ra粗糙度和波纹度的表面质量不佳。再拉伸也可用于由较厚的玻璃形成超薄玻璃，但其成本也较高并且不容易实现高效率的大批量生产。

[0099] 超薄含碱硼硅酸盐玻璃板的其它生产方法包括下拉法、溢流熔融法和特种浮法。下拉法和溢流熔融法优选用于大批量生产，其是经济的，由此制造具有高表面质量的厚度为10微米至500微米的超薄玻璃。下拉法或溢流熔融法可以使初始表面或火抛光表面的粗糙度Ra小于5nm、优选小于2nm、更优选小于1nm。对于在电子器件中的实际使用，玻璃板的厚度变化公差小于±10％。也可在10微米至500微米的范围内精确地控制厚度。薄的厚度赋予玻璃柔性。特种浮法可以制造具有原始表面的超薄玻璃，其是经济的并也适合于大批量生产，但是由浮法制备的玻璃具有为锡侧的一侧，其与另一侧不同。两侧间的差异会引起化学钢化后的玻璃的翘曲，并进一步影响印刷或涂覆处理，因为两侧有着不同的表面能。

[0100] 超薄玻璃可以制造和加工成板或辊的形式。板的尺寸为大于或等于100×100mm2、2 2 2
优选大于400×320mm、更优选大于470×370mm和最优选大于550×440mm 。超薄玻璃辊的宽度为大于250毫米，优选大于320毫米，更优选大于370毫米，最优选大于440毫米。玻璃辊的长度为大于1米，优选大于10米，更优选大于100米，最优选大于500米。

[0101] 钢化处理可通过将玻璃板和玻璃辊浸渍到包含一价离子的盐浴中以与玻璃内部的碱性离子交换来进行。盐浴中的一价离子的直径大于玻璃内的碱金属离子，然后它可以产生作用在离子交换后的玻璃网络上的压应力。离子交换之后，超薄玻璃的强度和柔性得以增强。此外，化学钢化诱导的CS可以提高玻璃的耐刮伤性，使得钢化玻璃不容易被划伤，并且DoL可以提高划伤容限，使得玻璃不易破碎，甚至划伤。

[0102] 最通常用于化学钢化的盐是含Na+的熔盐或含K+的熔盐或其混合物。常用的盐包括硝酸钠、硝酸钾、氯化钠、氯化钾、硫酸钾、硫酸钠和碳酸钠，像氢氧化钠、氢氧化钾和其它+ 2+钠盐或钾盐或铯盐的添加剂也可用于更好地控制化学钢化的离子交换速率。含Ag或Cu的盐浴可以用来将抗菌功能引入到超薄玻璃中。

[0103] 所述离子交换在联机卷对卷制程(roll-to-roll process)或联机卷对板制程中进行。在这些制程中，玻璃辊装入化学强化浴，并再次卷制或随后切割成板。可替代地，化学强化的玻璃辊可直接装入到一排槽中洗涤，并再次卷制或随后切割成板。

[0104] 由于玻璃非常薄，离子交换不应当进行过快或过深，以及玻璃的中心拉应力CT的值对超薄玻璃是非常重要的，可表示为以下等式：

[0105]

[0106] 其中，σCS是CS的值，LDoL是DoL的厚度，t是玻璃的厚度。应力的单位为MPa，而厚度的单位为微米。离子交换不应当进行得与较厚的玻璃一样深；以及不应当进行得太快，以便提供化学钢化处理的精确控制。深的DoL会诱导高CT并导致超薄玻璃自破裂，或如果超薄玻璃在没有强化的情况下完全离子交换，甚至使CS消失。典型地，通过化学钢化的高DoL不提高超薄玻璃的强度和柔性。

[0107] 根据本发明，对于超薄玻璃，玻璃厚度t与DoL、CS和CT的特殊关系如下：

[0108]

[0109] 表2列出了一个实施例，其中CS和DoL必须控制在特定范围内，以达到最佳的强度和柔性。样品在纯KNO3盐浴中在350℃至480℃的温度下化学钢化15分钟至48小时，以获得控制的CS和DoL值。

[0110] 表2钢化的技术参数

[0111]厚度 DoL(μm) CS(MPa) CT(MPa)
0.5mm <30 <700 <120
0.3mm <30 <700 <120
0.2mm <20 <700 <120
0.1mm <15 <600 <120
70μm <15 <400 <120
50μm <10 <350 <120
25μm <5 <300 <120
10μm <3 <300 <120

[0112] 在具体实施例中，硼硅酸盐玻璃具有相对低的CTE、低的比杨氏模量以及高的抗热震性的性能。除了这些优点，所述硼硅酸盐玻璃中包含碱以及也可以被化学钢化。由于相对缓慢的交换过程，CS和DoL可以得到很好的控制。

[0113] 超薄玻璃的处理对于强度和柔性也是重要的，甚至抗热震性与处理的质量相关。超薄柔性玻璃的进一步处理包括用金刚石尖端或切割轮或合金切割轮机械切割、热切割、激光切割或水喷射切割。结构化方法、如在边缘或表面上超声钻孔、喷砂以及化学蚀刻也可用于在玻璃板上产生结构。

[0114] 所述激光切割包括常规和非常规的激光切割。常规的激光切割由连续波(CW)激光器、例如CO2激光器、常规绿光激光器、常规红外线激光器、常规UV激光器实现，通过激光器快速加热以及随后的快速淬火导致玻璃破裂和分离。用高能量的激光器也可以通过激光器直接加热蒸发材料，但以非常慢的切割速率进行。两个工艺均导致不希望的微裂纹和粗糙的表面光洁度。用常规的激光工艺切割的材料需要后处理，以除去不需要的边缘和表面损伤。对于超薄玻璃，边缘难以处理，因此，常规的激光切割通常接着进行化学蚀刻作为后处理。

[0115] 非常规的激光切割基于超短脉冲激光的光丝，其中采用在纳秒或皮秒或飞秒或阿秒范围内的超短激光脉冲，其通过由脉冲激光器的光丝现象或自聚焦诱导的等离子体分离来切割脆性材料。这种非常规处理确保了更高质量的切割边缘、更低的表面粗糙度、更高的弯曲强度以及更快速的处理。这种新的激光切割技术尤其适用于化学强化玻璃以及其它用传统方法难于切割的透明材料。

[0116] 由温差引起的热应力导致玻璃在热震下破裂。另外，热处理诱导的热应力也可以降低玻璃的强度，从而导致玻璃变得更脆以及失去柔性。此外，超薄玻璃比厚的玻璃对热应力更敏感。结果，当应用薄玻璃板时抗热震性和耐热应力性尤其彼此相关。

[0117] 在一个实施例中，化学钢化包括快速加热和淬火，以及然后热震在此过程中是不可避免的。化学钢化盐浴通常加热到高于350℃的温度，或甚至高达700℃，以使盐浴熔融。当将超薄玻璃浸渍到盐浴中时，在玻璃和盐浴之间建立了温度梯度，以及一旦玻璃的一部分浸入到盐浴中，在一个单一玻璃片的内部也形成梯度。另一方面，当将超薄玻璃移出盐浴时，其通常是快速淬火处理。由于低的厚度，超薄玻璃在相同的温度梯度下更易于破裂。当钢化超薄玻璃没有专门设计其组分时，热震处理因此导致低的产量。尽管预热和后退火可以降低温度梯度，但是其是耗时和耗能的处理。因此，对于超薄玻璃，高的抗热震性是非常优选的，以便简化化学钢化处理并提高产量。除了化学钢化，化学钢化之后的后处理过程中也可以引入热应力、例如激光切割或热切割。

[0118] 从以上的说明中，对于柔性超薄玻璃，化学钢化之前的母玻璃的抗热震性是最重要的因素，因为抗热震性决定了具有高品质的所述钢化玻璃的经济上的可利用性。在玻璃制造中母玻璃板的组分也起关键作用，并且应当仔细设计前面的段落所述的每种类型的玻璃的母玻璃板的组分。

[0119] 材料对热震的鲁棒性的特征在于热震参数：

[0120]

[0121] 其中，R是抗热震性；λ是导热系数；α是CTE；σ是材料的强度；E是杨氏模量以及μ是泊松比。

[0122] R值越大表示抗热震失效性越大。因此，玻璃的耐热应力性通过下式的最大热负荷ΔT确定：

[0123]

[0124] 显然，具有更高R的玻璃将具有更高的热应力，因而具有更大的抗热震性。

[0125] 在实际使用中，钢化或非钢化的超薄玻璃板的R均应当高于190W/m2、优选高于2 2
250W/m、更优选高于300W/m，以及钢化或非钢化的超薄玻璃板的ΔT应当高于380℃、优选高于500℃、更优选高于600℃。

[0126] 对于超薄玻璃的抗热震性，热膨胀系数CTE是满足上述要求的关键因素。具有较低的热膨胀系数CTE和杨氏模量的玻璃具有较高的抗热震性和不易于由温度梯度导致破裂并且优点在于，降低热应力在化学钢化处理和其它诸如涂覆或切割的高温处理中的不均-6匀分布。化学钢化之前或之后的玻璃板的热膨胀系数CTE应当低于9.5×10 /K、通常低于-6 -6 -6 -6
8×10 /K、优选低于7×10 /K、更优选低于6×10 /K、以及最优选低于5×10 /K。

[0127] 耐温度梯度性(RTG)可以通过以下实验来测定：首先制备尺寸为250×250mm2的玻璃样品，以及然后在面板的中心中将样品加热至规定的温度，同时将玻璃样品边缘保持在室温下。当在小于或等于样品的5％中发生破裂时面板的热的中心与面板的冷的边缘之间的温差表示玻璃的耐温差性。对于超薄玻璃的应用，化学钢化之前或之后的玻璃板的RTG为高于50K、优选高于100K、更优选高于150K和最优选高于200K。

[0128] 测试抗热震性(RTS)的实验如下进行：首先制备尺寸为200×200mm2的玻璃样品，在具有循环空气的烘箱中加热样品，随后在中心中浇上50ml冷(室温)水。抗热震性的值是热的面板和冷(室温)水之间的温差，在该温差下在小于或等于所述样品的5％中发生破裂。对于超薄玻璃的应用，化学钢化之前或之后的玻璃板的RTS为高于75K、优选高于115K、更优选高于150K和最优选高于200K。

[0129] R是理论计算值，以在不进行热震实验的情况下评估抗热震性。然而，玻璃的抗热震性也受其他因素影响、例如样品的形状、厚度和处理历史。RTS是测量给定条件下的玻璃的具体抗热震性的实验结果。计算R时已考虑玻璃材料的特性，而RTS涉及在实际使用中的其它因素。当玻璃的其它条件相同时，RTS与R成正比。

[0130] ΔT也是类似于R的理论计算值，以在不进行温差实验的情况下评估玻璃材料的耐温差性。然而，玻璃的耐温差性也高度依赖于特定的条件，例如玻璃样品的尺寸、玻璃的厚度和玻璃的处理历史。RTG是测量给定条件下的玻璃的具体耐温差性的实验结果。计算ΔT时已考虑玻璃材料的特性，而RTG涉及在实际使用中的其它因素。RTG与ΔT成正比，但不一定彼此相等。

[0131] 在一个实施例中，具有更低的CTE的硼硅酸盐玻璃具有高得多的化学钢化处理产量(yield)(>95％)，而所有铝硅酸盐玻璃由于更高的CS和DoL所诱导的更高的CT而破裂。表3示出表1中所示的实施例的性质。

[0132] 表3实施例的性质

[0133]

[0134]

[0135] *是化学钢化前的玻璃的强度；它也受切割方法的影响

[0136] **ε的单位是GPa·cm3/g

[0137] 材料的强度也影响抗热震性，因为由于热应力的破裂只在当诱导的热应力超过材料强度时才发生。在合适的化学钢化之后在低于120兆帕的受控的CT的情况下，可以提高玻璃的强度，以及也可以改善抗热震性。表4示出对应于表3的化学钢化玻璃的示例的数据。

[0138] 表4化学钢化后的实施例的性质

[0139]

[0140]

[0141] *其是化学钢化后的玻璃的强度；它也受切割方法的影响。

[0142] 超薄玻璃也具有较低的比杨氏模量，以提供更好的柔性。因此，超薄玻璃具有更小的刚性和更好的弯曲性能，这非常有利于卷对卷制程和处理。玻璃的刚性由比杨氏模量定义：

[0143]

[0144] 其中E是杨氏模量和ρ是玻璃的密度。由于玻璃的密度变化相对于其组成不显著，杨氏模量应当低于84GPa、优选低于73GPa、更优选低于68GPa，以便使超薄玻璃足够柔3 3
性以便卷绕。玻璃的刚度ε小于33.5GPa·cm/g，优选小于29.2GPa·cm/g，更优选小于
3
27.2GPa·cm/g。

[0145] 玻璃的柔性f(柔度)的特征在于，当玻璃是可弯曲的和没有破裂发生时的弯曲半径(r)，并且通常由下式定义：

[0146] f＝1/r

[0147] 弯曲半径(r)测量为在材料的弯曲位置处的内侧曲率。弯曲半径定义为玻璃在折裂或损坏或破裂之前达到最大挠曲的弯曲位置处的弧的最小半径。较小的r意味着玻璃的更大的柔性和挠曲。弯曲半径是由玻璃厚度、杨氏模量和玻璃强度决定的参数。化学钢化的超薄玻璃具有非常浅的厚度、低的杨氏模量和高强度。所有三个因素导致了较低的弯曲半径和更好的柔性。本发明的钢化柔性玻璃的弯曲半径为小于150毫米，优选小于100毫米，以及更优选小于50毫米。

[0148] 将导电涂层涂覆到钢化的超薄玻璃板(片，sheet)可以实现柔性电路或传感器。无机和有机涂层均可以涂覆到超薄玻璃。然而，在现代电子器件中常用的无机导电涂层、例如ITO具有不可弯曲的缺点。在弯曲几次之后，电阻会增加，因为在衬底和其上的涂层变形期间产生裂纹。因此，厚度小于0.3毫米的薄玻璃应当涂覆有非ITO可弯曲导电涂层，例如银纳米线、碳纳米管、石墨烯、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、聚乙炔、聚对苯乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和聚苯硫醚。导电涂层的厚度为0.001微米至
100微米，优选0.01微米至10微米，更优选0.08微米至1微米。聚合物导电涂层是透明的或半透明的或有色的。用于涂覆导电涂层的方法包括化学气相沉积法CVD、浸涂、旋涂、喷墨、浇铸、丝网印刷、涂装和喷涂。

[0149] 超薄玻璃的一侧或两侧可涂覆有可弯曲的涂层。可弯曲的非ITO导电涂层的杨氏模量为小于或等于50GPa，以确保玻璃-有机复合材料不会太刚性。合成的超薄玻璃具有0％至90％的可调节的透射率和300Ω/sq、优选小于200Ω/sq、更优选小于150Ω/sq的薄层电阻(sheet electric resistance)，并且适合在诸如铜-铟-镓-硒CIGS太阳能电池和OLED显示器的柔性电子器件中使用。

[0150] 使用非ITO导电涂层的另一优点是，涂层处理是在低温环境下进行。物理气相沉积PVD法通常用于涂覆ITO，将玻璃衬底加热至高达200℃或甚至更高的温度。高温会降低超薄玻璃板的CS并损坏超薄板的强度和可靠性。非ITO涂层在通常低于150℃的温度下涂覆并保持超薄玻璃板的强度和柔性。

[0151] 涂覆的强化的超薄衬底可以通过机械加工、蚀刻、光刻、激光烧蚀、离子束加工或印刷等而被进一步加工，以使电路用于实际使用。

[0152] 防眩光(AG)功能可被添加到在不利观察条件下使用的柔性玻璃片。超薄玻璃的一个或两个表面可以在化学钢化之前或之后进行处理，以实现AG功能。处理方法包括喷砂或化学蚀刻。在化学蚀刻后，超薄玻璃的表面的粗糙度为50纳米至300纳米，优选50纳米至400纳米，更优选80纳米至300纳米，以及最优选100纳米至200纳米，以实现最佳的AG效果；60°的反射度处的光泽度为30-120，优选40-110，更优选50-100；20°的反射度处的光泽度为30-100，优选40-90，更优选50-80；85°的反射度处的光泽度为20-140，优选30-130，更优选40-120；和AG表面的雾度为3-18，优选5-15，以及更优选7-13。具有AG功能的玻璃板可以应用到任何物体的表面，以提供特殊的触摸体验和视觉舒适度，尤其是在强烈的照明环境下。

[0153] 抗菌功能可以通过在含Ag+盐浴或含Cu2+盐浴中的离子交换而被加入至柔性玻璃+ 2+板。离子交换后，在表面上的Ag或Cu 的浓度为高于1ppm，优选高于100ppm，以及更优选高于1000ppm。细菌的抑制率为高于50％，优选高于80％，以及更优选高于95％。具有抗菌功能的超薄玻璃可以应用到医疗设备，例如在医院中使用的计算机或屏幕。

[0154] 抗菌功能也可以通过将Ag离子或Cu离子离子交换到AG超薄玻璃中而被加入到已经具有AG功能的柔性玻璃。AG功能也可以通过喷砂或化学蚀刻或热成型而被加入到已具有抗菌功能的柔性玻璃中。所述功能化的超薄柔性玻璃可以涂覆有非ITO涂层，以实现多功能整合。

[0155] 钢化的或未钢化的超薄可化学钢化玻璃可以与聚合物材料层压以形成保护膜。所述聚合物材料选自由有机硅聚合物、溶胶-凝胶聚合物、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺(PI)、无机硅/杂化聚合物、环烯烃共聚物、有机硅树脂、聚乙烯、聚丙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚醛树脂、聚苯醚、聚苯硫醚或聚氨酯，或其混合物组成的组中。超薄玻璃和聚合物的层压板的厚度为小于500微米，优选小于100微米，更优选小于50微米和最优选小于25微米。聚合物材料的厚度与玻璃的厚度的比率为小于200％，优选小于100％，以及在一些情况下，更优选小于50％，甚至更优选小于20％，以及在非常特殊的情况下小于10％。

[0156] 层压板可以克服常规聚合物材料的缺点，该材料具有非常高的水蒸汽透过率2
(WVTR)。常规聚合物材料的WVTR是1～10g/m/天，而诸如OLED的电子器件需要衬底具-5 2 -6 2
有小于10 g/m/天的WVTR。出人意料地，柔性层压板的WVTR为小于5×10 g/m/天，其可以很容易满足该要求。此外，层压板的聚合物层可以提供一些玻璃所没有的功能，例如粘合能力或滤色器功能或偏光器功能。

[0157] 在一个实施例中，在玻璃和聚合物材料之间具有脱粘合层。所述脱粘合层在本身和聚合物材料或玻璃板之间具有弱粘合性，其使得聚合物材料或玻璃容易地脱离。

[0158] 在实际使用期间，玻璃和聚合物之间的热膨胀系数CTE差会引起层压板的翘曲或变形。在一个实施例中，玻璃的两侧用聚合物材料层压，以形成聚合物-玻璃-聚合物三重结构，其在加热状态下具有更好的性能。

[0159] 层压方法包括用聚合物材料膜或箔在使用或不使用粘合剂的情况下直接层压超薄板。其它层压方法包括用液体覆盖超薄玻璃，从而首先形成聚合物前体，然后用UV或加热法固化材料。用包括浸涂、旋涂、喷墨、浇铸、丝网印刷、涂装和喷涂的方法将聚合物前体涂覆到玻璃上。成品层压板具有0％至90％的可调节的透射率。

[0160] 层压板可以用作诸如触摸式传感器和薄膜电池和显示器和太阳能电池的电子装置的通用柔性衬底。在一个实施例中，层压有聚酰亚胺(PI)的超薄硼硅酸盐玻璃具有良好的柔性，良好的光传输(可见波长区域的～90％)，并具有高的温度稳定性，并在实践中可以承受高温(300℃)处理。

[0161] 如今，尽管手机上的覆盖玻璃是超强和耐刮伤的，很多人将保护膜施加在屏幕上，只是为了保持该装置完好无损。在大多数情况下，所使用的保护膜是由聚合物制成的塑料，其更柔软、更容易划伤，并有更差的光传输，这降低屏幕的视觉质量。此外，塑料薄膜的触摸体验由于较少的平滑性和高的动态摩擦系数，不像玻璃那样良好。化学钢化的超薄玻璃板、或玻璃和聚合物的层压板可以克服上述缺点，并且可以很好地用作手机或照相机或游戏机的屏幕的消耗性保护膜。

[0162] 电阻屏不同于电容屏，并且需要施加力，以实现触摸控制功能。结果，电阻屏更容易被划伤。市场上的电阻屏覆盖材料是塑料或非钢化的薄玻璃。这两种材料均不能满足耐刮伤性的要求。钢化的超薄玻璃由于其高柔性、耐刮伤性和划伤容限性能而非常适合作为电阻屏的覆盖材料。

[0163] 钢化的超薄柔性板或玻璃和聚合物的层压板也可以应用到其它物体的表面，例如平板电脑、笔记本电脑、电视、镜、窗、航空窗、家具和白色家电。在所有的应用中，玻璃板在具有或不具有粘合剂介质的情况下粘附到物体。粘合方法包括直接层压、加压和加热、静电键合、激光密封或用粘合剂粘合，所述粘合剂例如为硅树脂、树脂、瞬间胶、环氧树脂粘合剂、UV固化粘合剂、热塑性塑料、热熔性粘合剂、OCR、OCA、PSA、乳胶等。

[0164] 本发明的优选实施例

[0165] 除非另有说明，作为起始原料的氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐等均购自苏州国药集团化学试剂有限公司，化学级。

[0166] 示例1

[0167] 将具有根据表1中的示例1的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成3
440×360×0.2mm的母玻璃板，然后用具有大于200个金刚石齿的常规磨切轮切割。按
3
100×100×0.2mm的尺寸制作样品。制备总计40个样品。然后将20个样品在100％的KNO3中在430℃下化学钢化15小时。其余20个样品不进行化学钢化，以作为对照。离子交换之后，洗涤钢化的样品并用FSM 6000测量。结果表明，平均CS为122兆帕，并且DoL为14微米。

[0168] 玻璃的强度通过三点弯曲试验测量。在试验中玻璃样品水平放置在两个平行的刚性金属棒上，加压金属棒设置在玻璃上方以下压玻璃直到在玻璃中发生破裂。三点弯曲的结果表明，玻璃的弯曲强度高达147兆帕，并且在不破裂的情况下可以达到45毫米的弯曲半径。未钢化样品的(弯曲)强度要低得多，大约86兆帕，以及弯曲半径接近100毫米。化学钢化后柔性大大增强以及玻璃在处理过程中破裂的可能性更低。

[0169] 也制备具有表5所示组分的厚度同样为0.2毫米的市售钠钙玻璃，并且化学钢化前的弯曲半径为约160毫米。与示例1相比，钠钙玻璃具有更低的柔性，因为硼降低了玻璃的刚性。钠钙玻璃也具有低的抗热震性(R<159W/m)，导致在化学钢化期间破裂，产率(yield rate)通常小于50％。由于优异的抗热震性和耐温差性，具有根据表1中示例1的组分的样品的化学钢化的产率高于95％。

[0170] 示例2

[0171] 将具有根据表1中示例2的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成厚度为0.1mm2
的440mm×360mm的母玻璃板，然后用常规金刚石尖端切割。按50×50mm的尺寸制作样品。
制备总计120个样品。然后将100个样品在100％的KNO3中在不同条件下化学钢化。其余
20个样品不进行化学钢化。

[0172] 钢化之后，洗涤离子交换的玻璃样品并用FSM 6000测量其CS和DoL。CS和DoL示于图1。这些样品的机械强度通过三点弯曲试验测量。如图2所示，化学钢化的玻璃具有增加的柔性。与未钢化的玻璃相比，化学钢化的玻璃也具有更好的韦伯分布，如图3所示。韦伯分布示出了钢化玻璃的样品分布和未钢化玻璃的分布，并且可以发现，分布线型更垂直，其表明钢化后的样品离差更小，质量更均匀，预示在实践中玻璃的可靠性更高。

[0173] 也制备具有表5所示组分的市售硅铝酸盐玻璃样品，以用于对照。在抛光和化学2
蚀刻之后，母玻璃的0.8毫米的厚度降低至0.1毫米，将玻璃切割成50×50mm的尺寸，以用于化学钢化。所有样品均在化学钢化期间破裂，因为CS和DoL是如此之高(分别高于800兆帕和高于30微米)，使得由于高CT(>600兆帕)而发生自破裂。事实上，手机中使用的覆盖玻璃的高CS(>700兆帕)和高DoL(>40微米)不引起超薄玻璃的柔性的强化或增加。

[0174] 示例3

[0175] 将具有根据表中示例8的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成3
440×360×0.3mm的母玻璃板，通过抛光和打磨降低厚度，以及然后用金刚石切割器切割
3
成250×250×0.3mm的尺寸，以测试耐温差性。在400℃下化学钢化3小时之后，在面板的中心将样品加热至规定的温度，以及将边缘保持在室温下。当在小于或等于样品的5％中发生破裂时面板的热的中心与面板的冷的边缘之间的温差表示玻璃的耐温差性。记录的样品所有耐温差性大于200K。在测试之前，用颗粒尺寸为40的砂纸打磨样品，以模拟在实际使用中可能的极端破坏。这充分证明了超薄玻璃具有非常好的可靠性。

[0176] 示例4

[0177] 将具有根据表1中示例7的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成3
440mm×360mm×0.2mm的母玻璃板，然后用金刚石切割器切割成200×200×0.2mm的尺寸，以测试抗热震性。将样品在400℃下化学钢化4小时，然后在具有循环空气的烘箱中加热，之后在其中心中浇上50ml冷(室温)水。玻璃的抗热震性的值是热的面板和冷(室温)水之间的温差，在该温差下在小于或等于样品的5％中发生破裂。结果表明，样品的抗热震性为150K。在加热之前，用颗粒尺寸为220的砂纸打磨样品，以模拟在实际使用中典型的表面状态。这充分证明了超薄玻璃具有非常好的可靠性。

[0178] 示例5

[0179] 将具有根据表1中示例6的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成3
440mm×360mm×0.2mm的母玻璃板，然后用金刚石切割器切割成150×150×0.2mm的尺寸。
然后将样品在430℃下化学钢化4小时。

[0180] 然后通过丝网印刷将钢化样品印刷有OCR，以及然后涂覆到厚度为0.5毫米的PC板，以形成层压板。在除去层间的气泡之后，将层压板暴露于紫外光，以进行固化。层压板具有良好的机械性能以及良好的表面质量，并且PC 触摸板的触感得到了改进。

[0181] 另一片钢化样品通过静电键合粘合在市售的厚度为0.55mm的肖特Xensation覆盖型铝硅酸盐覆盖玻璃上。层压板不含气泡以及超薄玻璃仍然可移除。可以保护覆盖玻璃免于划伤。

[0182] 示例6

[0183] 将具有根据表1中示例3的组分的玻璃加热至熔融，由下拉法制成3
440mm×360mm×0.15mm的母玻璃板，然后用金刚石切割器切割成50×50×0.15mm的尺寸。
然后将玻璃在含1,000ppm的硝酸银的KNO3盐浴中在430℃下钢化2小时。钢化后，CS为
400兆帕，并且DoL为15微米。二次离子质谱仪(SIMS)分析表明，在玻璃的表面上银离子的浓度为500ppm。

[0184] 然后通过在室温下在90％的湿度下的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长1周，来测试样品的抗菌性能。结果表明，对两种细菌，抑制率均达到99％。抗菌超薄玻璃可以应用在医疗设备的表面上。

[0185] 示例7

[0186] 将具有表1中示例2的组分的玻璃通过下拉法制成440×360×0.1mm3的尺寸。制备两组样品，并且第一组样品用金刚石尖端切割和第二组样品通过用金刚石尖端切割而制3
备。两组的尺寸均为100×100×0.1mm。

[0187] 第一组样品用PI直接层压并形成柔性衬底。层压的方法是将玻璃板放置在平台上，并用丝网印刷将PI前体或溶液浇铸在玻璃板上。然后，将印刷的玻璃板加热至200-350℃的温度大于1小时但小于3.5小时的时间段以固化在其上的PI材料。最后，在冷却后成功地形成层压板。层压板的总厚度为0.13毫米，其具有非常良好的柔性，其弯曲半径小于100毫米。PEDOT/PSS印刷在层压板的玻璃表面上，以形成导电电路。层压板适用于柔性触摸式传感器的应用。

[0188] 第二组样品在100％的KNO3盐浴中在400℃下化学钢化3小时。CS和DoL分别是341兆帕和14微米。化学钢化后，也通过与第一组相同的方法用PI层压玻璃。该层压板是一种更好的柔性衬底，其弯曲半径为小于80毫米。

[0189] 示例8

[0190] 将具有表1中示例2的组分的玻璃通过下拉法制成440×360×0.1mm3的尺寸。然3
后用金刚石切割轮制备第一组的20片尺寸为50×50×0.1mm的玻璃样品，用金刚石尖端
3
制备第二组的20片尺寸为50×50×0.1mm的玻璃样品，和用皮秒激光器的光丝切割来制
3
备第三组的20片尺寸为50×50×0.1mm的玻璃样品。

[0191] 用三点弯曲来测试来自每个组的10片样品。用金刚石切割轮切割的样品具有约110兆帕的平均强度，而用金刚石尖端切割的样品具有约140兆帕的平均强度，以及用光丝切割的样品具有约230MPa兆帕的平均强度，具有最好的边缘质量。

[0192] 每个组的10片样品在100％的KNO3盐浴中在400℃下化学钢化3小时。所有样品在几乎相同的CS(300兆帕)和DoL(18微米)值下进行处理，然后将它们全部用三点弯曲进行测试。用金刚石切割轮切割的钢化样品具有约300兆帕的强度，以及用金刚石尖端切割的钢化样品具有约330兆帕的强度，以及用光丝切割的钢化样品具有约400兆帕的强度。切割方法影响化学钢化后的样品的强度。

[0193] 表5作为对照的商用玻璃的性质

[0194]

[0195]

[0196] *其是未化学钢化的情况下的玻璃的强度；它也受切割方法的影响。

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