[发明专利]抗裂耐擦玻璃及由其制备的外壳

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年8月21日提交的美国临时申请第61/235767号的权益。

技术领域

本发明涉及用于电子设备的玻璃外壳，包括窗口、盖板和基板。更具体地，本发明涉及抗裂和耐擦的外壳。

背景技术

玻璃被设计到电子设备如电话，娱乐设备如游戏机、音乐播放机等，以及信息终端(IT)设备如膝上型计算机当中。造成移动设备玻璃盖破裂的主要原因是点接触或尖锐冲击。解决此问题的方案是提供玻璃框或类似的防护结构，用来固定玻璃，防范这样的冲击。具体而言，玻璃框防止玻璃边缘受到冲击。玻璃盖边缘最容易在直接冲击下碎裂。加玻璃框的措施将玻璃在设备中的应用限制为平坦玻璃片，使得利用玻璃的水晶状外观的设计无法应用。

发明内容

本发明提供了一种玻璃和一种包含所述玻璃并用于移动电子设备的玻璃外壳，所述外壳包括窗口、盖板和基板。所述玻璃具有足以经受直接冲击的裂纹引发阈值，大于钠钙玻璃和碱金属铝硅酸盐玻璃的磨蚀后残留强度，并在受到刮擦时更抗损伤。所述外壳包括用于电子设备和信息终端设备的盖板、窗口、屏幕、触摸板、盒子等。所述玻璃还可用于其它需要重量轻、强度高和经久耐用的玻璃的应用，如汽车挡风玻璃。

因此，本发明一方面提供了一种铝硼硅酸盐玻璃，所述铝硼硅酸盐玻璃在一些实施方式中包含至少50mol％的SiO₂，在另一些实施方式中包含至少58mol％的SiO₂，在又一些实施方式中包含至少60mol％的SiO₂，并且包含至少一种选自碱金属氧化物和碱土金属氧化物的改性剂。所述铝硼硅酸盐玻璃可进行离子交换，且满足如下比例：

本发明第二方面提供一种铝硼硅酸盐玻璃。所述铝硼硅酸盐玻璃包含：50-72mol％的SiO₂、9-17mol％的Al₂O₃、2-12mol％的B₂O₃、8-16mol％的Na₂O以及0-4mol％的K₂O，其中比例所述改性剂选自碱金属氧化物和碱土金属氧化物。所述铝硼硅酸盐玻璃可进行离子交换。

本发明第三方面提供了一种用于电子设备的玻璃外壳，所述玻璃外壳包含强化玻璃，当用努普(Knoop)金刚石以至少5N的负荷刮擦形成宽w的擦痕时，该玻璃没有产生尺寸大于宽度w的三倍的碎屑。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其它方面、优点和显著特征。

附图说明

图1a是固定在玻璃框中的现有技术玻璃盖板的示意图；

图1b是挺出(proud)玻璃框的玻璃盖板的示意图；

图2a是具有用努普金刚石以10N的负荷形成的擦痕的现有技术离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃的显微图；

图2b是具有用努普金刚石以10N的负荷形成的擦痕的强化铝硼硅酸盐玻璃的显微图；

图3a是未经离子交换的钠钙硅酸盐玻璃中的1千克力(kgf)维氏(Vickers)压痕305的顶视图；

图3b是未经离子交换的现有技术钠钙硅酸盐玻璃中的1kgf维氏压痕的侧视图或截面图；

图4是经过离子交换的现有技术钠钙硅酸盐玻璃的1kgf维氏压痕的侧视图或截面图；

图5a是未经离子交换的铝硼硅酸盐玻璃中的1kgf维氏压痕的顶视图；

图5b是未经离子交换的铝硼硅酸盐玻璃中的1kgf维氏压痕的侧视图或截面图；

图6是经过离子交换的铝硼硅酸盐玻璃的30kgf维氏压痕的顶视图；以及

图7是测得的铝硼硅酸盐玻璃的裂纹引发阈值随Al₂O₃+B₂O₃-Na₂O变化的图线。

具体实施方式