本發(fā)明總體上涉及板狀玻璃元件。更特別地，本發(fā)明涉及此類(lèi)玻璃元件的邊緣的形成和加工。

背景技術(shù)：

關(guān)于在負(fù)荷下的失效，玻璃表現(xiàn)出與例如延性材料不同的行為。此類(lèi)材料，特別是多種金屬，在彎曲或拉應(yīng)力下將延展至其屈服點(diǎn)，隨后將在相對(duì)明確定義的負(fù)荷下撕裂。相反，就材料的特性而言，堅(jiān)硬的脆性材料將不會(huì)在強(qiáng)度閾值處破裂，而是以取決于所施加的拉應(yīng)力的概率隨機(jī)地破裂。斷裂概率分布(例如，正態(tài)分布或威布爾(weibull)分布)的參數(shù)取決于玻璃的類(lèi)型和原先存在的損傷，并因此尤其取決于玻璃元件的處理。

如果使由玻璃制成的板狀元件經(jīng)受彎曲負(fù)荷，則進(jìn)一步的效果是，強(qiáng)度明確地由該元件邊緣的斷裂強(qiáng)度來(lái)決定。在表面區(qū)域中發(fā)生的斷裂通常比來(lái)源于元件的一個(gè)邊緣的斷裂更為少見(jiàn)。因此，玻璃元件的邊緣的形成尤其重要。

目前，非常薄的平板玻璃制品在邊緣處根本不處理，較厚的玻璃在邊緣處進(jìn)行倒角或用c-切削處理，但是邊緣強(qiáng)度，更確切地說(shuō)是所謂的“裂口(chippings)”，并未得到注意。

wo2015/072360a1公開(kāi)了一種玻璃膜疊層以及液晶顯示器的制造，其中玻璃膜層壓至玻璃支撐體上。該玻璃膜在與支撐體結(jié)合處相遠(yuǎn)離的那側(cè)上設(shè)有倒角。

wo2015/153251a1也描述了疊層的處理。在此疊層中，將薄玻璃附著至基底上，例如，該基底可為塑料基底。切開(kāi)疊層，并對(duì)玻璃的邊緣進(jìn)行磨蝕處理，從而形成斜面。

us2014/065928a涉及一種磨邊裝置和一種用于研磨玻璃基板的方法。具體而言，不管基板是否最終未對(duì)準(zhǔn)或大小如何，采取措施以便在研磨期間始終去除預(yù)定量的材料。

us2013/288010a描述了邊緣強(qiáng)度提高的強(qiáng)化玻璃板。通過(guò)切割及隨后研磨成預(yù)定的輪廓形狀來(lái)形成邊緣。

us2012/329369a涉及基板的處理，其中將基板附著至載體基底上，將基板的邊緣部分與粘合劑一起去除，然后對(duì)基板的非附著側(cè)進(jìn)行處理。

us2015/110991a描述了一種玻璃疊層，其中兩個(gè)薄玻璃外層具有斜面。

從us2012/052302a可知一種用于提高玻璃制品的邊緣強(qiáng)度的方法，其中旨在保留主表面或其上的涂層的光學(xué)質(zhì)量。將聚合物保護(hù)層施加于玻璃的至少一個(gè)表面上。然后對(duì)邊緣進(jìn)行蝕刻，以減少邊緣處缺陷缺陷的數(shù)目和大小。

us2011/0019123a1涉及用于改善用于電子設(shè)備的薄玻璃蓋的邊緣穩(wěn)定性的裝置和方法。通過(guò)將邊緣進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化并對(duì)其進(jìn)行圓形化來(lái)實(shí)現(xiàn)這種改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種柔性玻璃，該玻璃在其使用期間在遭受的負(fù)荷下僅表現(xiàn)出低斷裂概率。此目標(biāo)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題而實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明提供了一種具有兩個(gè)相對(duì)平行的面和連接所述面的邊緣的平板玻璃元件，其中該平板玻璃元件具有最多700μm、優(yōu)選最多300μm、最優(yōu)選最多200μm的厚度，并且其中所述邊緣的至少一部分被凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠炙薅ǎ沟盟雒嬷械闹辽僖粋€(gè)融入所述邊緣表面部分中，其中所述邊緣表面部分的彎曲弧具有的長(zhǎng)度為所述平板玻璃元件厚度的至少1/30，優(yōu)選至少1/20，最優(yōu)選至少1/10。在所述凸?fàn)顝澢膮^(qū)域中，所述邊緣表面部分具有溝紋形式的刻痕，該刻痕的長(zhǎng)度大于其寬度和深度。用更薄的玻璃也實(shí)現(xiàn)了特別的益處。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，采用了更薄的玻璃，特別是厚度不超過(guò)150μm或不超過(guò)100微米的玻璃、更特別地是厚度為最多70μm、最多50μm或甚至最多30μm的玻璃。此外，出于穩(wěn)定性的原因，優(yōu)選明確的最小厚度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，設(shè)想采用至少2μm、優(yōu)選至少4μm、最優(yōu)選至少8μm的最小厚度作為所述最小厚度。

由于所述表面上的許多小溝紋，現(xiàn)存或出現(xiàn)的裂紋將彼此影響，裂紋末端的應(yīng)力強(qiáng)度得以降低，并且令人驚訝的是，以這種方式增大了總強(qiáng)度。

首先，在與上述優(yōu)選玻璃厚度相對(duì)應(yīng)的700μm或更小的玻璃元件厚度的情況下，提供了低剛度。在專(zhuān)門(mén)形成所述邊緣的情況下，該玻璃元件隨后即便在彎曲負(fù)荷下都受到良好保護(hù)而免于斷裂，所以提供了在彎曲狀態(tài)下的低斷裂概率和較長(zhǎng)使用壽命。

為了制造根據(jù)本發(fā)明的制品，提供了一種用于處理玻璃的方法，其包括以下步驟：

-提供具有不超過(guò)700微米的厚度或在上述300μm和2μm的上限與下限之間的厚度的平板玻璃元件；

-以此方式處理所述平板玻璃元件的至少一個(gè)邊緣，以便在該邊緣處產(chǎn)生凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?，使得所述面中的至少一個(gè)融入所述邊緣表面部分中，其中所述邊緣表面部分的彎曲弧的長(zhǎng)度為所述平板玻璃元件厚度的至少1/30，優(yōu)選至少1/20，最優(yōu)選至少1/10；

-其中使用相對(duì)于所述邊緣移動(dòng)且具有未限定的切割邊緣的至少一個(gè)磨蝕工具進(jìn)行所述處理；并且

-其中隨著處理的進(jìn)行，曲率半徑增大，并且將溝紋形式的刻痕引入所述邊緣表面部分中，該刻痕的長(zhǎng)度大于其寬度和深度。

特別地，所述溝紋的深度為至少10nm且最多5μm，優(yōu)選最多2μm，最優(yōu)選最多1μm。為了引入這些溝紋，選擇具有適當(dāng)顆粒大小的磨蝕介質(zhì)的適當(dāng)磨蝕工具。

凸?fàn)钸吘壉砻娌糠挚膳c曲率半徑相關(guān)，該曲率半徑被定義為擬合彎曲弧的起始點(diǎn)、中間點(diǎn)和終點(diǎn)的圓的半徑。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，此半徑為所述平板玻璃元件的厚度的至少1/40，優(yōu)選至少1/30，最優(yōu)選至少1/20。特別是在圓柱形彎曲的表面的情況下，彎曲以這樣的半徑來(lái)良好地表征。對(duì)于平板玻璃元件的穩(wěn)定性，更大的半徑是有利的。因此，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，建議擬合圓的半徑為所述平板玻璃元件的厚度的至少1/10，優(yōu)選至少1/5，特別是至少一半。該半徑甚至可大于玻璃的厚度。

如果所述邊緣表面部分鄰接于另一表面部分，并且在過(guò)渡處的曲率半徑小于根據(jù)本發(fā)明所建議的曲率半徑，則根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)預(yù)期，在所述邊緣表面部分和與該邊緣表面部分相鄰的平板玻璃元件的表面部分之間，這兩個(gè)表面部分的切線(xiàn)之間的夾角為最多45°，優(yōu)選最多20°，更優(yōu)選最多10°。由于在該點(diǎn)處的邊緣半徑較小，如此定義邊緣線(xiàn)，與表面部分相鄰的傾角沿該邊緣線(xiàn)或多或少地突然改變。

為了獲得所述邊緣表面部分的圓形形狀，采用柔順的拋光工具作為磨蝕工具是有利的，其與所述邊緣的輪廓共形。

機(jī)械加工可在多個(gè)步驟中進(jìn)行，特別是依次利用更細(xì)顆粒的磨蝕介質(zhì)。

此外，已經(jīng)證明采用表現(xiàn)出一定彈性的磨蝕工具極為有利。特別地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，預(yù)期該磨蝕工具具有小于10gpa的彈性模量。

特別有利的是利用旋轉(zhuǎn)磨蝕工具來(lái)實(shí)現(xiàn)磨蝕，尤其包括旋轉(zhuǎn)拋光工具。該磨蝕工具可使用端面及其側(cè)表面或圓周表面作為磨蝕表面。端面是旋轉(zhuǎn)軸所穿過(guò)的圓柱體或圓錐體的表面。磨蝕表面的切向速度根據(jù)與旋轉(zhuǎn)軸的距離而變化。在側(cè)表面或圓周表面作為磨蝕表面的情況下，在與玻璃元件的接觸區(qū)域中，所述距離基本上保持相同。因此，切向速度僅略微變化。圓錐形或截頭圓錐形磨蝕工具的圓錐形側(cè)表面亦可用。在此類(lèi)表面上，切向速度也將變化，但不會(huì)像在端面上一樣強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，也可使用適用所述邊緣的最終形狀的磨蝕工具。磨蝕介質(zhì)可接合到磨蝕工具上。備選地或另外地，可將磨蝕介質(zhì)涂覆到玻璃和/或磨蝕工具上。磨蝕介質(zhì)的實(shí)例為拋光膏。

為了中斷在彎曲負(fù)荷下的裂紋擴(kuò)展，如果溝紋彼此以不同方向傾斜地或垂直地延伸則是有利的。特別地，在此情況下，溝紋可能會(huì)彼此傾斜地或垂直地延伸，從而交叉。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同或等同的元件。在附圖中：

圖1示出了平板玻璃元件；

圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的平板玻璃元件的橫截面圖；

圖3示出了圖2所示的實(shí)例的變化形式；

圖4至圖6示出了不同放大倍數(shù)下的玻璃元件邊緣的電子顯微照片；

圖7示出了用磨蝕工具對(duì)平板玻璃元件的邊緣的處理；

圖8示出了圖1的實(shí)例的變化形式，在面的區(qū)域中具有溝紋；

圖9為具有不同處理邊緣的玻璃樣品的斷裂強(qiáng)度和威布爾模量測(cè)量點(diǎn)的圖示；以及

圖10至圖12示出了具有回歸線(xiàn)的相關(guān)威布爾圖。

具體實(shí)施方式

圖1為根據(jù)本發(fā)明的平板玻璃元件1的透視圖。平板玻璃元件1具有兩個(gè)相對(duì)的面3、5，它們尤其彼此平行。平板玻璃元件1的厚度d被兩個(gè)面3、5之間的間距所限定，并且小于700微米，優(yōu)選300微米，更優(yōu)選最多200微米，最優(yōu)選不超過(guò)150微米。也可以為不超過(guò)100微米的更小的厚度，特別是最多70μm、最多50μm或甚至僅僅最多30μm的厚度。

根據(jù)本發(fā)明已形成了在該視圖的右側(cè)和左側(cè)示出的外圍邊緣7的部分。這些部分包括凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?。邊緣表面部分9以垂直于邊緣7的縱向延伸的方向沿著從一個(gè)面3到另一個(gè)相對(duì)的面5的路徑的彎曲弧的長(zhǎng)度為元件1的厚度d的至少1/30，優(yōu)選至少1/20，最優(yōu)選至少1/10。凸?fàn)顝澢吘壉砻娌糠?的相應(yīng)彎曲弧24在圖1中示出。

此外，如圖1中所示，邊緣表面部分9在其凸?fàn)顝澢幘哂袦霞y11形式的刻痕。溝紋11僅具有很小的深度。這足以有效防止裂紋擴(kuò)展。無(wú)論如何，根據(jù)本發(fā)明，預(yù)期溝紋的長(zhǎng)度大于其寬度和深度。在該圖中，在邊緣表面部分9融入面3處示出了虛構(gòu)而非真實(shí)存在的分隔線(xiàn)。

根據(jù)也在圖1所示的示例性實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式，溝紋在多個(gè)方向上延伸。這意味著不同取向的溝紋相對(duì)于彼此傾斜地延伸。如圖示的實(shí)例中所示，在溝紋11有足夠的長(zhǎng)度和密度的情況下，溝紋彼此交叉。這是有利的，因?yàn)橐赃@種方式，起始的裂紋將有很大的概率遇到溝紋，即使其初始取向與另一個(gè)溝紋11相平行。取向的分布可包括一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選的取向。優(yōu)選的取向可有利于抑制同樣優(yōu)選地以特定方向延伸的裂紋的形成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，溝紋具有沿著邊緣的縱向延伸的優(yōu)選取向。

特別希望在平板玻璃元件的邊緣7處避免任何邊緣線(xiàn)，因?yàn)橛杀砻鎯A斜的非連續(xù)變化導(dǎo)致并從而限定橫截面中的角部的此類(lèi)邊緣線(xiàn)更易產(chǎn)生缺陷并形成薄弱點(diǎn)。然而，這樣的邊緣線(xiàn)可任選地提供，或甚至可由于其他原因而是需要的。這可以是以下情形：例如，如果在邊緣處希望為平面區(qū)域，其由鄰接表面在邊緣線(xiàn)處的傾斜非連續(xù)變化的邊緣線(xiàn)所界定。例如，此類(lèi)表面可以期望用于固定該元件。圖2在橫截面圖中示出了具有邊緣線(xiàn)的實(shí)施方式的實(shí)例。具體而言，在此情況下，邊緣7由兩個(gè)凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?形成，另外的表面部分15在其間延伸。該表面部分15與邊緣7的相鄰表面部分9的接合點(diǎn)位于邊緣線(xiàn)16處。現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式預(yù)期：平板玻璃元件1的表面2的邊緣表面部分9和表面部分15的切線(xiàn)20、21之間的夾角為最多45°，優(yōu)選最多20°，更優(yōu)選最多10°。此處，切線(xiàn)20、21擬合(fittedto)到與邊緣表面部分9的彎曲的彎曲方向相垂直的表面部分。此外，根據(jù)該定義，切線(xiàn)20、21位于垂直于邊緣線(xiàn)16的平面中。

凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?可進(jìn)一步與曲率半徑相關(guān)，該曲率半徑由擬合到圓弧24的三個(gè)點(diǎn)(如圖2中所示，即圓弧的起始點(diǎn)25、終點(diǎn)27和中間點(diǎn)26)的圓所限定。在圖2的實(shí)例中，得到的曲率半徑大于平板玻璃元件1的厚度d的一半。

圖1和圖2的實(shí)例為平板玻璃元件1的邊緣7的特別優(yōu)選實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)方式?；旧?，在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，邊緣7包含兩個(gè)凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?，其中每一個(gè)融入面3、5中的相應(yīng)一個(gè)，并且在邊緣表面部分9之間，具有在其間延伸的邊緣7的另外的表面部分15，該表面部分15在橫截面中呈直線(xiàn)，如圖2中所示。在直的邊緣7的情況下，該表面部分15是平面的。優(yōu)選地，其表面垂直于面3、5延伸。

除了圖2的實(shí)例中所示的以外，另外的表面部分15也可以是面3、5之一，即不一定是邊緣的一部分。另外，相鄰表面部分15可與另外的凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?相同。這樣的實(shí)例由圖3的變化形式所示。此處，邊緣7的兩個(gè)邊緣表面部分9是相交的，所以在邊緣線(xiàn)16處，其切線(xiàn)20、21限定了小于45°的小夾角23。

圖4至圖6以遞增的放大倍數(shù)示出了根據(jù)本發(fā)明處理的平板玻璃元件1的電子顯微照片。該實(shí)例的平板玻璃元件1具有約100微米的厚度。邊緣7具有與每個(gè)面3、5相鄰的凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?。類(lèi)似于圖1中所示的實(shí)例，另外的優(yōu)選非彎曲的表面部分15在這兩個(gè)邊緣表面部分9之間作為邊緣7的一部分延伸。邊緣表面部分9具有基本圓形的彎曲，其曲率半徑約為平板玻璃元件1厚度的四分之一。圖6示出了一個(gè)邊緣表面部分9的俯視圖。

溝紋11可在圖5和圖6中清楚地看到。溝紋11是細(xì)長(zhǎng)的，因此它們具有明顯超過(guò)其寬度和深度的長(zhǎng)度。此外，可以看到溝紋11以不同的方向彼此傾斜地延伸，并且部分地彼此交叉。在本實(shí)例中，由于利用磨蝕工具來(lái)處理，因此溝紋11的取向或多或少是隨機(jī)的。然而，在圖6中，許多溝紋11從左下方沿斜線(xiàn)延伸到右上方，所以某個(gè)優(yōu)選的取向已經(jīng)在取向分布中給出。

溝紋的深度平均超過(guò)10納米的值，但不超過(guò)5μm的深度，尤其不超過(guò)500nm的深度。這對(duì)于保持較不易產(chǎn)生缺陷的光滑表面是有利的，但在另一方面，卻已經(jīng)能夠阻止在溝紋處的裂紋擴(kuò)展。

以下將更詳細(xì)地描述用于生產(chǎn)平板玻璃元件1的方法。

可通過(guò)機(jī)械磨蝕、特別是通過(guò)采用具有在幾何學(xué)上未限定的切割邊緣的工具的磨蝕方法，例如通過(guò)研磨和/或拋光和/或磨光(lapping)，而由顯示出較小邊緣半徑的任何初始幾何結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明形成的邊緣7。利用具有在幾何學(xué)上未限定的切割邊緣的工具進(jìn)行磨蝕是指根據(jù)按照din8589的分類(lèi)的方法。

圖7示出了用磨蝕工具12對(duì)平板玻璃元件1的邊緣7的處理。磨蝕工具12包含旋轉(zhuǎn)研磨主體13。磨蝕工具12以此方式處理平板玻璃元件1的邊緣7，使得邊緣7處的曲率半徑增大，并產(chǎn)生凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?，使的面3、5中的至少一個(gè)融入邊緣表面部分9中。處理持續(xù)到邊緣表面部分9的凸包絡(luò)線(xiàn)(convexenvelope)具有最小的曲率半徑為止，該曲率半徑至少為平板玻璃元件的厚度的1/40。研磨或拋光處理同時(shí)將溝紋11形式的刻痕引入邊緣表面部分9中。

有利地，如圖7中所示，磨蝕工具足夠柔順以便其與邊緣7共形。更有利地，對(duì)磨蝕工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得更高的接觸壓力和相同的相對(duì)移動(dòng)導(dǎo)致玻璃磨蝕的增強(qiáng)。這與共形的磨蝕工具一起有助于邊緣7處曲率半徑的增大。

根據(jù)所述方法的一個(gè)實(shí)施方式，將拋光工具相對(duì)于玻璃的面3、5以0°至90°之間的角度應(yīng)用于邊緣7，并相應(yīng)地移動(dòng)。除了旋轉(zhuǎn)移動(dòng)和沿著邊緣7的縱向移動(dòng)之外，磨蝕工具12還可以橫向移動(dòng)，如圖7中的雙箭頭所示。磨蝕主體13的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)選為使得在此步驟中，玻璃的邊緣7比與其相鄰的區(qū)域更多地壓到拋光工具中。

在更高的壓力以及給定的磨蝕主體的恒定彈性模量下，在邊緣處施加更強(qiáng)的力，從而在該處導(dǎo)致增強(qiáng)的磨蝕。因此，可通過(guò)適當(dāng)選擇接合角、處理時(shí)間、其他處理參數(shù)、工具材料和工具幾何結(jié)構(gòu)來(lái)形成根據(jù)本發(fā)明的邊緣。

機(jī)械加工處理可在一個(gè)或多個(gè)處理步驟中執(zhí)行。在多個(gè)處理步驟的情況下，不同的處理步驟一方面可以改變研磨/拋光/磨光工具、磨蝕介質(zhì)、諸如使用的拋光膏，而且還可以改變處理參數(shù)(接觸力、旋轉(zhuǎn)速度、接合角、添加劑……)。此類(lèi)處理參數(shù)還可在單個(gè)處理步驟期間進(jìn)行修改。具體地，接合角可連續(xù)變化。

磨蝕工具12或其研磨主體13具有一些可在某些范圍內(nèi)有利地選擇的性能：

-彈性：優(yōu)選地，選擇具有小于10gpa的彈性模量(在復(fù)合體的情況下為平均彈性模量)的研磨主體13。

-有利地選擇顆粒大小，使得可獲得上述溝紋11的尺寸。這些可根據(jù)顆粒材料而不同。優(yōu)選地，使用至少超過(guò)等級(jí)180(根據(jù)磨蝕產(chǎn)品制造商協(xié)會(huì)(theassociationofmanufacturersofabrasiveproducts)的分類(lèi))的顆粒大小。

-適當(dāng)選擇顆粒材料。此處可材料用的顆粒材料比待處理的玻璃更堅(jiān)硬。優(yōu)選的材料為金剛石、鈰氧化物、剛玉、鋯氧化物、立方硼氮化物。

-用于磨蝕的顆?？梢愿唷⒁后w等形式牢固地結(jié)合到或可添加或應(yīng)用到研磨主體13或玻璃上。然而，在不牢固結(jié)合的顆粒的情況下，必須考慮到更高的接觸壓力導(dǎo)致磨蝕增強(qiáng)的前提不必然得到，或者可能由于顆?？赡軙?huì)移出接觸壓力區(qū)而減弱。更通常地，不限于具體的示例性實(shí)施方式，因此根據(jù)所述方法的實(shí)施方式預(yù)期用磨蝕工具12來(lái)處理邊緣7，這在對(duì)平板玻璃元件1的表面2的接觸壓力增加的情況下產(chǎn)生增大的磨蝕。

平板玻璃元件1優(yōu)選地以此方式固定于固體支撐體上，使其不會(huì)在所需的負(fù)荷下過(guò)度彎曲，從而避免了因撓曲導(dǎo)致的破裂或不期望的拋光效果。然而，利用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械加工參數(shù)，還可想到不使用支撐體的自由機(jī)械加工。

圖5的顯微照片示出了另一種效果。在更接近的檢查下，可看出溝紋11還存在于面3、5上，面3、5在鄰接凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠值谋砻鎱^(qū)域中彼此平行。因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，面3、5的邊緣側(cè)帶也具有擁有上述幾何結(jié)構(gòu)的溝紋11。這可以特別有利于抑制在接近邊緣的區(qū)域中的裂紋擴(kuò)展。圖8圖示說(shuō)明了該實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)實(shí)例，作為圖1的改進(jìn)。從圖示中可以看出，每個(gè)凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?融入相應(yīng)的面3、5，并且鄰接邊緣表面部分9的面3、5的區(qū)域18也具有溝紋11。特別地，溝紋11從凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?延伸到面3、5的相鄰區(qū)域18中也是可行的。在該圖中，示出了虛構(gòu)而非真實(shí)存在的分隔線(xiàn)，以說(shuō)明以上所討論的區(qū)域的位置和延伸。

本發(fā)明適用于各種玻璃。然而，優(yōu)選實(shí)例為可容易處理成薄膜且在預(yù)期的薄玻璃厚度的情況下仍顯示出高強(qiáng)度的那些玻璃。

如果所采用的玻璃是含堿玻璃，則根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，平板玻璃元件1的化學(xué)強(qiáng)化是可另外想到的。化學(xué)強(qiáng)化可在邊緣處理之前和/或之后完成。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，化學(xué)強(qiáng)化在邊緣處理之后進(jìn)行，使得在邊緣處形成離子交換區(qū)，該離子交換區(qū)沿著凸?fàn)顝澢倪吘壉砻娌糠?延伸，并且也相應(yīng)地彎曲。這種特殊的邊緣形狀有助于保持由化學(xué)強(qiáng)化引起的強(qiáng)度增加，即使是在元件的邊緣處。

有利地，可使用低鐵或無(wú)鐵的玻璃，特別是具有低于0.05wt.-％、優(yōu)選低于0.03wt.-％的fe2o3含量，因?yàn)樵摬Ａэ@示出降低的吸光度，因此尤其使得透明度提高。

然而，用于其他應(yīng)用的優(yōu)選的玻璃還包括灰色玻璃或有色玻璃。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，使用針對(duì)其用途已經(jīng)強(qiáng)化或可強(qiáng)化的玻璃或玻璃陶瓷。該玻璃或玻璃陶瓷可通過(guò)離子交換進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化，或進(jìn)行熱強(qiáng)化，或通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化和熱強(qiáng)化的組合來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化。

光學(xué)玻璃也可用作玻璃材料，例如，重燧石玻璃、鑭重燧石玻璃、燧石玻璃、輕燧石玻璃、冕玻璃、硼硅酸鹽冕玻璃、鋇冕玻璃、重冕玻璃或氟冕玻璃。

有利地，可使用低鐵或無(wú)鐵的玻璃，特別是具有低于0.05wt.-％、優(yōu)選低于0.03wt.-％的fe2o3含量，因?yàn)樵摬Ａэ@示出降低的吸光度，因此尤其使得透明度提高。

然而，用于其他應(yīng)用的優(yōu)選的玻璃還包括灰色玻璃或有色玻璃。

本發(fā)明特別適合于優(yōu)化已經(jīng)顯示出高強(qiáng)度的玻璃的機(jī)械性能。高強(qiáng)度玻璃一般用于玻璃實(shí)際上經(jīng)受高機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用。因此，設(shè)計(jì)此類(lèi)玻璃以便抵抗作用于表面區(qū)域上的彎曲應(yīng)力。在此情況下明確的是，玻璃的邊緣表現(xiàn)出主要的弱點(diǎn)?；旧?，如果邊緣具有缺陷并且還經(jīng)受彎曲應(yīng)力，則由高強(qiáng)度玻璃制成的玻璃板將很快破裂。本發(fā)明現(xiàn)在允許判定邊緣是否一貫地保持其質(zhì)量，例如當(dāng)通過(guò)切割更大的玻璃板而將單個(gè)玻璃板切成其最終大小時(shí)。例如，作為磨損的結(jié)果，可發(fā)生劃線(xiàn)輪在玻璃邊緣上留下?lián)p傷。如果這種情況發(fā)生，則整個(gè)玻璃板的強(qiáng)度將大大降低。

相比之下，利用本發(fā)明，可以獲得非常高強(qiáng)度的薄玻璃。例如，在鋁硅酸鹽平板玻璃元件上測(cè)得超過(guò)500mpa的強(qiáng)度，并且同時(shí)測(cè)得高威布爾模量。此實(shí)例將參考圖9至圖12來(lái)解釋。圖9示出了具有斷裂強(qiáng)度和威布爾模量的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的圖示。三個(gè)測(cè)量點(diǎn)30、31、32代表具有不同處理邊緣的玻璃元件的強(qiáng)度。這些玻璃元件只在邊緣處理方面不同。玻璃的組成(鋁硅酸鹽玻璃)和玻璃元件的厚度(100μm)是相同的。

圖9中示出的測(cè)量點(diǎn)由相關(guān)威布爾圖的回歸線(xiàn)的斜率和位置產(chǎn)生。具有與測(cè)量點(diǎn)30、31、32相關(guān)的回歸線(xiàn)的威布爾圖示于圖10、11、12中。

首先，從測(cè)量點(diǎn)可以看出，邊緣的形成對(duì)強(qiáng)度具有很大影響。從在圖10中作為威布爾圖示出的斷裂測(cè)試來(lái)確定測(cè)量點(diǎn)30。樣品是具有通過(guò)劃線(xiàn)-折斷分離而產(chǎn)生的邊緣的玻璃元件。平均斷裂強(qiáng)度得到t＝152.7mpa的值。威布爾模量為b＝9.09。在圖9中，穿過(guò)此測(cè)量點(diǎn)30繪制曲線(xiàn)。該曲線(xiàn)由具有與測(cè)量點(diǎn)30相等的5％分位數(shù)的所有直線(xiàn)來(lái)限定。因此，位于該曲線(xiàn)上的測(cè)量點(diǎn)屬于具有可比的強(qiáng)度的玻璃元件。

圖9中的測(cè)量點(diǎn)31具有428.6mpa的平均斷裂強(qiáng)度和b＝5.0的威布爾模量，其從圖11中示出的回歸線(xiàn)來(lái)確定。圖11的威布爾圖的測(cè)量點(diǎn)在具有通過(guò)激光切割的邊緣的玻璃樣品上測(cè)量。利用co2激光進(jìn)行分離或邊緣的生成。

最后，測(cè)量點(diǎn)32由圖12中示出的回歸線(xiàn)產(chǎn)生，其具有6.9的威布爾模量和572.7mpa的平均斷裂強(qiáng)度。與圖4-6中示出的相類(lèi)似，在具有根據(jù)本發(fā)明處理的邊緣7的樣品上測(cè)得這些值。

測(cè)量點(diǎn)30、31、32證明，與通過(guò)劃線(xiàn)-折斷分離而切割的邊緣相比，激光切割的邊緣和根據(jù)本發(fā)明處理的邊緣導(dǎo)致更高的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明處理的邊緣7的強(qiáng)度甚至顯著高于激光切割的邊緣的情形。

下面列出了高強(qiáng)度玻璃，可通過(guò)監(jiān)測(cè)根據(jù)本發(fā)明的邊緣強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其強(qiáng)度的控制。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，具有下列以摩爾百分比計(jì)的摩爾組成的組分的玻璃是適宜的：

此外，應(yīng)用的輔助條件是，氟的摩爾含量與b2o3的摩爾含量的商、即f/b2o3在0.0003至15、優(yōu)選0.0003至11、更優(yōu)選0.0003至10的范圍內(nèi)。這些玻璃可化學(xué)強(qiáng)化，并可在便攜式顯示器中作為蓋玻璃使用。

優(yōu)選地，該組成包含下列組分：

特別優(yōu)選地，該組成包含下列組分：

此外，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，使用下列玻璃組成的硼硅酸鹽玻璃，其包含(以wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如，0至5wt.-％(或?qū)τ凇昂谏ＡА睘?至15wt.-％)的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

合適的另一組玻璃為無(wú)堿的硼硅酸鹽玻璃。在此情況下，優(yōu)選下列以重量百分比表示的組成：

這些玻璃也描述于us2002/0032117a1中，并且其關(guān)于玻璃組成和玻璃性能的內(nèi)容全部并入本申請(qǐng)的主題中。此類(lèi)別的玻璃由申請(qǐng)人以商品名af進(jìn)行銷(xiāo)售。

下表列出了另一種適宜的無(wú)堿硼硅酸鹽玻璃的組分的含量，并且在右列中，在該玻璃的基礎(chǔ)上，列出了具有類(lèi)似性能的玻璃類(lèi)別的組成范圍：

優(yōu)選的玻璃類(lèi)型的又一個(gè)類(lèi)別為具有下列以重量百分比計(jì)的組分的硼硅酸鹽玻璃：

此玻璃類(lèi)別的一種玻璃為schott玻璃d263。該玻璃及更詳細(xì)的組成也描述于us2013/207058a1中，并且其關(guān)于玻璃組成及其性能的內(nèi)容全部并入本申請(qǐng)的主題中。

鈉鈣玻璃也是合適的。下表列出了兩個(gè)示例性實(shí)施方式以及優(yōu)選的組成范圍的組分含量(以重量百分比計(jì))：

玻璃2特別適合于以浮法工藝生產(chǎn)平板玻璃。

此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，使用下列組成的鈉鈣硅酸鹽玻璃作為玻璃，其包含(以wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如0至5wt.-％(或?qū)τ凇昂谏ＡА睘?至15wt.-％)的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，將下列組成的鋁硅酸鋰玻璃用于玻璃材料，其包含(以wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如0至1wt.-％的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

此外，下列玻璃組成的堿-鋁硅酸鹽玻璃優(yōu)選用作支撐材料，其包含(按wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如0至5wt.-％(或?qū)τ凇昂谏ＡА睘?至15wt.-％)的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

此外，下列玻璃組成的無(wú)堿鋁硅酸鹽玻璃也優(yōu)選用作支撐材料，其包含(以wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如0至5wt.-％(或?qū)τ凇昂谏ＡА睘?至15wt.-％)的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

此外，也優(yōu)選使用下列玻璃組成的低堿鋁硅酸鹽玻璃，其包含(以wt.-％計(jì))：

以及任選添加的著色氧化物，例如0至5wt.-％(或?qū)τ凇昂谏ＡА睘?至15wt.-％)的量的nd2o3、fe2o3、coo、nio、v2o5、nd2o3、mno2、tio2、cuo、ceo2、cr2o3、稀土氧化物，以及0至2wt.-％的澄清劑，如as2o3、sb2o3、sno2、so3、cl、f、ceo2。

可使用的薄玻璃包括：例如由schottag,mainz以商品名d263、d263eco、b270、b270eco、borofloat、xensationcover、xensationcover3d、af45、af37、af32和af32eco銷(xiāo)售的玻璃。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，平板玻璃元件為玻璃陶瓷或包含玻璃陶瓷板，并且在此情況下，該玻璃陶瓷由陶瓷化的鋁硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鋰玻璃組成，特別是由化學(xué)和/或熱強(qiáng)化的陶瓷化鋁硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鋰玻璃組成。在另一個(gè)實(shí)施方式中，堅(jiān)硬而脆性的材料包括可陶瓷化的初始玻璃，其在有火的情況下在熱的影響下陶瓷化或進(jìn)一步陶瓷化，因此提供了增強(qiáng)的防火安全性。

優(yōu)選地，使用具有下列初始玻璃組成(以wt.-％計(jì))的玻璃陶瓷或可陶瓷化的玻璃：

在另一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選地使用具有下列初始玻璃組成(按wt.-％計(jì))的玻璃陶瓷或可陶瓷化的玻璃：

在另一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選地使用具有下列初始玻璃組成(按wt.-％計(jì))的玻璃陶瓷或可陶瓷化的玻璃：

所述玻璃陶瓷優(yōu)選包含高石英混晶或熱液石英混晶作為主要的晶相。晶粒大小優(yōu)選小于70nm，更優(yōu)選小于或等于50nm，最優(yōu)選小于或等于10nm。

根據(jù)本發(fā)明的平板玻璃元件適用于如下應(yīng)用等：

-作為薄膜存儲(chǔ)元件，例如用于可充電的鋰基薄膜存儲(chǔ)元件；

-作為用于電子和/或光學(xué)部件的支撐體；

-作為用于復(fù)合材料的層材料；

-作為用于電氣連接的空間再分配的插入件；

-作為電子顯示器、特別是觸敏屏的蓋玻璃；

-作為移動(dòng)電話(huà)或電視機(jī)的一部分；

-作為鏡面基底或包封體(encapsulation)，特別是用于電子組件；

-作為用于生物應(yīng)用、如序列測(cè)定中的結(jié)構(gòu)化元件的起始產(chǎn)品；作為生物過(guò)濾器；或作為細(xì)胞生長(zhǎng)基板。

附圖標(biāo)記列表：

1平板玻璃元件

21的表面

3、51的面

7邊緣

9邊緣表面部分

11溝紋

12磨蝕工具

13研磨主體

15與9相鄰的表面部分

16邊緣線(xiàn)

18具有溝紋的3、5的表面區(qū)域

209的切線(xiàn)

2115的切線(xiàn)

2320、21之間的夾角

24弧

25起始點(diǎn)

26中間點(diǎn)

27終點(diǎn)

30-32斷裂強(qiáng)度和威布爾模量的測(cè)量點(diǎn)