电子显示设备用高强度保护玻璃板制造技术

本发明专利技术公开的是电子显示设备用高强度保护玻璃板，解决了现有显示屏幕对高铝玻璃板的薄化以及强度提出了更高要求的问题。本发明专利技术由下列质量百分比的成分构成：SiO2 ：59～64%、Al2O3：13～17%、Na2O：11%～15%、K2O：0.1%～6.5%、MgO：5.1%～7%、CaO：0%～0.7%、SrO：0%～0.2%、ZrO2：0%～1.2%。本发明专利技术制成的玻璃板厚度最低可达到4mm，且制成的玻璃板拥有较高的表面硬度和强度，进一步提升了玻璃板的品质，从而延长其使用寿命，达到保护显示屏等电子元器件的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃板，具体涉及的是电子显不设备用尚强度保护玻璃板。
技术介绍
随着手机、平板等为代表的人机触控行业的高速发展，高铝玻璃板已经替代传统 的钠钙玻璃板，成为手机、平板等产品保护用玻璃板。但是随着人们对手机、平板等轻量 化的追求，即显示屏幕更大、更薄化，在日常使用过程中，显示设备会因为使用不当，疏忽大 意，造成设备的跌落、碰撞，进而导致保护玻璃的破损。因此，这就对高铝玻璃板的薄化以及 强度提出了更高的要求。 在技术上，一般把0. 1~I. Imm厚度的玻璃称为超薄玻璃，按生产工艺方法分类， 有浮法超薄玻璃、格法(平拉）超薄玻璃、下拉法超薄玻璃。按照化学成分的不同，超薄玻璃 可分为含碱超薄玻璃和无碱超薄玻璃。含碱超薄玻璃指的是化学组成中含有碱金属氧化物 的超薄玻璃，即钠钙硅玻璃或铝硅酸盐玻璃。目前玻璃生产方法主要有浮法成型工艺和溢 流法成型工艺两种。 浮法玻璃由玻璃液浮在金属锡液面上而得名。玻璃的成型，是熔融的玻璃液转变 为具有固定几何形状制品的过程，玻璃必须在一定的温度范围才能成型，在成型时，玻璃液 除作机械运动之外，还同周围介质进行连续的热传递。由于冷却和硬化，玻璃首先由粘性液 态转变为可塑态，然后再转变成脆性固态。因此，玻璃的成型过程是极其复杂的多种性质不 同作用的综合。在生产中，玻璃制品的成型过程分为成型和定型两个阶段，第一阶段是赋予 制品以一定的几何形状，第二阶段是把制品的形状固定下来。 成型方法有多种，包括低温拉薄法、徐冷拉薄法等；其中，徐冷拉薄法是目前常用 的薄玻璃生成方法。徐冷法没有急速冷却区和重热区，温度曲线是平缓下降的。按工艺工 程可分为4个分区，即摊平抛光区、徐冷区、成型区和冷却区。 (1)摊平抛光区：合理地控制该区域玻璃相应粘度范围，有利于使玻璃液能够充分 摊平和抛光，达到自然平衡厚度。 (2)徐冷区：在摊平区达到自然厚度的玻璃带因受到出口拉辊牵引力的作用，在该 区域开始纵向伸展。玻璃纵向伸展时将同时减少厚度和宽度，但后者比前者变化显著。 (3)成型区：该区域为玻璃薄化的重要区域。在该区域根据生产需要，设置若干对 拉边机，给玻璃带以横向和纵向的拉力，使玻璃带横向拉薄，在玻璃带增宽的同时减少玻璃 带的厚度。 (4)冷却区：玻璃带在该区域不再展薄，而是逐步冷却。 目前，浮法超薄错娃酸盐保护玻璃通常厚度为0. 55mm~0. 7mm。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有显示屏幕对高铝玻璃板的薄化以及强度提出了更高 要求的问题；提供一种解决上述问题的电子显示设备用高强度保护玻璃板。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下： 电子显示设备用高强度保护玻璃板，由下列质量百分比的成分构成： SiO2 :59 ~64%、A1203:13 ~17%、Na20 :11% ~15%、K20 :0· 1% ~6. 5%、Mg0 :5· 1% ~7%、 CaO :0% ~0· 7%、SrO :0% ~0· 2%、Zr02:0% ~L 2%。 其中，Na20、K2O是玻璃网络外体氧化物，钠离子和钾离子居于玻璃结构网络的空 隙中，Na2O和K2O均能提供游离氧使玻璃结构中的Ο/Si比值增加，发生断键，因而可以降低 玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，是玻璃良好的助溶剂；且钾离子的半径比钠离子大，钾玻璃 的粘度比钠玻璃大，因而K2O的添加能有效降低玻璃的析晶倾向，增加玻璃的透明度和光泽 度。氧化铝作为一种中间体氧化物存在于玻璃的网络结构中，起着网络生成体和网络外体 之间的作用。 因 CaO是二价的网络外体氧化物，在玻璃中的主要作用是稳定剂，即增加玻璃的 化学稳定性和机械强度。MgO可以使玻璃的硬化速度变慢，改善玻璃的成型性能；且MgO还 能降低结晶倾向和结晶速度，增加玻璃的高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度。 通过对玻璃的多年实际生产和实验室测试反复研究中发现，通过调整玻璃料方的 配比，可以使玻璃板在熔制过程中，玻璃液到达摊平抛光区和成型区时，有效地控制粘度的 范围，因而采用上述配比的原料组分进行加工时，有利于薄板玻璃的生产，且通过上述原料 组分可生产最低厚度为0. 4_的玻璃板。当生产出的玻璃板小于Imm的厚度时，化学钢化 后的应力层深度至少大于35 μπι，在200g载荷条件下维式硬度至少大于800HV。 作为一种优选地设置方式，所述各原料组分通过浮法成型工艺制备成玻璃板，该 浮法成型工艺中，当位于摊平抛光区时，玻璃液粘度为Kf2~1〇3·6Ρβ . S;当位于成型区 时，玻璃液粘度为1〇2·7~10 I2Pa . S。通过上述粘度范围的限制，有效使生产出的玻璃厚 度最低可达到〇. 4mm。 进一步，为了有利于化学强化的进行，因而在铝硅酸盐玻璃中添加合适含量的 Na20、K20、Al2O3等氧化物；即本专利技术中所述Na 20和K2O的总量为13. 5%~19. 5% ;A1203和 Na2O的比值彡1. 3。 更进一步地，为了达到最优地效果，所述Na2O和K2O的总量优选为14. 5%~18%。 为了满足电子显示设备用的需求，本专利技术所述玻璃板厚度设置为0. 4mm~1mm。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： 1、 通过本专利技术配比的原料组分进行加工，有利于薄板玻璃的生产，且通过浮法成型工 艺生产出的玻璃厚度最低可达到0. 4mm ; 2、 通过本专利技术配比生产出的玻璃板，进过化学钢化后，其应力层深度至少大于35 μπι， 在200g载荷条件下维式硬度至少大于800HV ; 3、 本专利技术制成的玻璃板拥有较高的表面硬度和强度，进一步提升了玻璃板的品质，从 而延长其使用寿命，达到保护显示屏等电子元器件的目的。【具体实施方式】 下面结合实施例，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。 实施例 电子显示设备用高强度保护玻璃板，按照表1中实施例1至12的组分比例进行配 比，得到不同的组分含量的玻璃板；同时，本实施例中还给出了五组对照实验组，即表1中 对照1组至对照5组。 表 1本专利技术中玻璃板的具体制备过程如下：按照上述表1的组分比例进行配比，将混合原 料装入密封袋，在密封袋内进行混匀，而后倒入铂金坩埚中熔化，将熔融玻璃液浇注在金属 模具中，将玻璃连同金属模一起放入退火炉内退火冷却，同时监测玻璃液的粘度范围，使玻 璃液到达摊平抛光区时，玻璃液粘度为103·2~10 3'6Pa . S ;玻璃液到达成型区时，粘度为 102·7~103'2Pa . S，最后制成厚度为0.7mm玻璃板。 将玻璃板加工成145mmX 73mmX 0· 7mm的小样，在相同的化学钢化条件下 (400°C，4H)进行化学强化，将最后得到的各组玻璃小样进行落球性能测试和4PB性能测 试方法；并用型号为FSM-6000L的表面压应力测试仪进行表面压应力和压应力层厚度的测 试；再用型号为FVS0-2的维式硬度计进行维式硬度的测试，测试条件为载荷200g。测试的 结果如表2所示。 表 2通过表2可以看出，本专利技术中实施例1~12所示各组分的玻璃板，其各个参数值均高 于对照组。通过本专利技术各组成成分制成的高强度保护玻璃板，其化学钢化后应力层深度至 少大于40 μ m，在200g载荷条件下其维式硬度至本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子显示设备用高强度保护玻璃板，其特征在于，由下列质量百分比的成分构成：SiO2 ：59～64%、Al2O3：13～17%、Na2O：11%～15%、K2O：0.1%～6.5%、MgO：5.1%～7%、CaO：0%～0.7%、SrO：0%～0.2%、ZrO2：0%～1.2%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫汝华，沈子涵，刘再进，任书明，
申请(专利权)人：四川旭虹光电科技有限公司，东旭集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51