[发明专利]具有中等粘附和保留强度的层压制品

说明书

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求2012年10月12日提交的美国临时申请系列第61/712,908号的优先权，并根据35U.S.C.§119要求2013年5月7日提交的美国申请系列第61/820,395号的优先权，上述申请的内容是本申请的基础并通过参考完整地结合于此。

背景

本发明涉及包括层压件的制品，该制品包括其表面上设置膜的玻璃基片，以及该膜和玻璃基片之间的改性的界面，从而玻璃基片基本上保留其平均挠曲强度,且膜保留用于其应用的关键性质。

包括如本文所述可为强化或高强的玻璃基片的制品最近广泛用于显示器的保护性盖板玻璃，特别是在触摸屏应用中，且潜在地用于许多其它应用，例如汽车或建筑窗户和用于光伏系统的玻璃。在许多这些应用中，将膜施涂到玻璃基片可为优选的。示例性膜包括氧化铟锡(ITO)或其它透明导电氧化物(例如,铝和镓掺杂的氧化锌和氟掺杂的氧化锡),各种材料的硬膜(例如,类金刚石碳,Al₂O₃,AlN,AlO_xN_y,Si₃N₄,SiO_xN_y,SiAl_xO_yN_z,TiN,TiC),IR或UV反射层,导电或半导体层,电子层,薄膜晶体管层,或减反射(AR)膜(例如,SiO₂,Nb₂O₅和TiO₂层状结构)。在许多情况下，这些膜必须硬和/或具有高弹性模量,否则将降低它们的其它功能性质(例如,机械耐久性,电学导电率,光学性质)。在大多数情况下，这些膜是薄膜,即它们的厚度通常为0.005μm-10μm(例如,5nm-10,000nm)。

当将膜施涂到可为强化或表征为高强的玻璃基片的表面上时,可能降低玻璃基片的平均挠曲强度,例如,当使用落球或环叠环强度测试评估时。经测定，这些性能不依赖于温度效应(即,性能不是因为任何的加热在强化玻璃基片中造成的显著的或可测量的表面压缩应力释放而产生的)。平均挠曲强度的降低还明显地不依赖于任何玻璃表面损坏或来自加工的腐蚀，且明显地是制品的固有内在机械属性,甚至当薄膜具有约5nm-约10μm的厚度时也是如此。虽然无意受限于理论，但据信平均挠曲强度的这种降低与下述因素有关：这种膜相对于强化或高强玻璃基片之间的粘附，选定的强化或高强玻璃基片相对于选定的膜的初始高平均挠曲强度(或高平均失效应变),以及这种膜和玻璃基片之间的裂纹桥接。基于这个新的理解，本领域需要防止膜降低玻璃基片的平均挠曲强度。

概述

本发明的第一方面涉及层压件制品，其包括玻璃基片、设置在玻璃基片的第一主表面上并形成第一界面的减缓裂纹的层(acrackmitigatinglayer)、以及设置在减缓裂纹的层上并形成第二界面的膜。在一个或多个实施方式中,所述玻璃基片的平均失效应变(strain-to-failure)大于膜的平均失效应变。在一种或更多种实施方式中,第一界面和/或第二界面具有中等粘附，从而当把制品发生应变到玻璃基片的平均失效应变和膜的平均失效应变之间的应变水平时，至少一部分的减缓裂纹的层与膜或玻璃基片分离。在具体实施方式中,当源自膜的裂纹桥接进入减缓裂纹的层时，至少一部分的减缓裂纹的层与膜分离。在另一种实施方式中,当源自玻璃基片的裂纹桥接进入减缓裂纹的层时，至少一部分的减缓裂纹的层与玻璃基片分离。在一个或多个实施方式中,减缓裂纹的层可导致源自膜或玻璃基片之一并进入减缓裂纹的层的裂纹留在减缓裂纹的层中。在一个或多个实施方式中,减缓裂纹的层有效地限制源自膜或玻璃基片的裂纹扩展进入玻璃基片或膜。

在一种或更多种实施方式中,减缓裂纹的层的断裂韧性约为玻璃基片和膜之一的断裂韧性的50％或更小。例如,减缓裂纹的层的断裂韧性可为约1MPa·m^1/2或更小。减缓裂纹的层的厚度可为约100nm或更小,约20纳米或更小，或者在一些情况下,为约5nm或更小。一种或更多种实施方式的减缓裂纹的层可为连续的层或不连续的层。