强化玻璃基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种强化玻璃基板，是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有40～71％的SiO2、3～21％的Al2O3、0～3.5％的Li2O、7～20％的Na2O、0～15％的K2O。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种强化玻璃基板 ，特别涉及适于携带电话、数码相机、roA(携带终端)、太阳能电池的外罩玻璃、或者触摸面板显示器基板的强化玻璃基板。
技术介绍
携带电话、数码相机、PDA、太阳能电池、或者触摸面板显示器之类的设备得到广泛的使用，有逐渐普及的趋势。以往，在这些用途中作为用于保护显示器的保护构件使用丙烯酸等树脂基板。但是，丙烯酸树脂基板由于杨氏模量低，因此在用笔或人的手指等按压显示器的显示面时容易挠曲，从而会有树脂基板与内部的显示器接触而产生显示故障的情况。另外，丙烯酸树脂基板容易在表面形成伤痕，因而还有辨识性容易恶化的问题。解决这些问题的一个方法是作为保护构件使用玻璃基板。在作为保护构件使用的玻璃基板(外罩玻璃)中，要求(I)具有高的机械强度、(2)低密度且质轻、(3)可以廉价而大量地供给、(4)泡沫品质优异、(5)在可见区域中具有高透光率、(6)具有高的杨氏模量，使得在用笔或手指等按压表面时难以产生挠曲。特别是在不满足(I)的要件的情况下，由于不足以用作保护构件，因此一直以来使用利用离子交换等强化了的玻璃基板(所谓的强化玻璃基板)(参照专利文献I、非专利文献I)。专利文献I :日本特开2006-83045号公报非专利文献I :泉谷彻朗等、“新型的玻璃及其物性”、首版、株式会社经营System研究所、1984年8月20日、p. 451-498在非专利文献I中记载，如果增加玻璃组成中的Al2O3含量，则玻璃的离子交换性能提闻，可以提闻玻璃基板的机械强度。但是，如果增加玻璃组成中的Al2O3含量，则玻璃的耐失透性就会恶化，在成形中玻璃容易失透，玻璃基板的制造效率、品质等恶化。另外，如果玻璃的耐失透性(防止透明消失)差，则只能利用滚压成形等方法来成形，无法获得表面精度高的玻璃板。由此，在玻璃板的成形后，必须另外地附加研磨工序。但是，如果研磨玻璃基板，则容易在玻璃基板的表面产生微小的缺陷，难以维持玻璃基板的机械强度。基于此种情况，很难兼顾玻璃的离子交换性能和耐失透性，难以使玻璃基板的机械强度明显地提高。另外，为了实现设备的轻质化，触摸面板显示器等设备中所用的玻璃基板被逐年地薄壁化。由于薄型的玻璃基板容易破损，因此提高玻璃基板的机械强度的技术变得日益重要起来
技术实现思路
所以，本专利技术的技术性课题在于，通过兼顾玻璃的离子交换性能和耐失透性，来获得机械强度高的玻璃基板。本专利技术人进行了各种研究，结果发现，通过将玻璃中的Al2O3含量或Na2O含量设定为恰当的范围，就可以确保高的离子交换性能和熔融性。另外发现，通过含有SnO2，在使玻璃的泡沫品质提高的同时，还可以获得提高离子交换性能的效果，进而，通过含有ZrO2，就可以不伴随着失透性的恶化地获得更高的离子交换性能，从而提出了本专利技术。S卩，本专利技术的强化玻璃基板是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有40 71 %的SiO2,3 21 %的A1203、0 3. 5%的Li2O'7 20%的Na20、0 15%的K20。而且，只要没有特别指出，在以下的说明中“ ％ ”就是指质量％。另外，本专利技术的强化玻璃基板是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，作为玻 璃组成，以质量％计含有40 71%的SiO2,7. 5 21%的Α1203、0 2%的Li2OUO ~ 19%的 Na20、0 15%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 Ba0、0 8%的 ZnO。另外，本专利技术的强化玻璃基板是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，作为玻璃组成，以质量％计含有40 71%的SiO2,8. 5 21%的A1203、0 1%的Li2OUO 19%的 Na20、0 10%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 Ba0、0 8%的 ZnO。另外，本专利技术的强化玻璃基板，其特征在于，含有O. 01 3%的Sn02。另外，本专利技术的强化玻璃基板，其特征在于，含有O. 001 10%的Zr02。另外，本专利技术的强化玻璃基板，其特征在于，所述强化玻璃基板是经化学强化而成的。另外，本专利技术的强化玻璃基板，其特征在于，表面的压缩应力为300MPa以上，并且压缩应力层的厚度为IOym以上，玻璃基板内部的拉伸应力为200MPa以下。这里，“表面的压缩应力”及“压缩应力层的厚度”是在使用表面应力计(株式会社东芝制FSM-6000)观察试样时，根据所观察到的干涉条纹的条数及其间隔算出的。另外，玻璃基板内部的拉伸应力是利用下式计算的。玻璃基板内部的拉伸应力=(压缩应力值X应力深度)/(板厚-应力深度X 2)另外，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，具有未研磨的表面。这里所说的“未研磨的表面”是指玻璃基板的两面(所谓的表面和背面)未被研磨。换言之，是指两面为热锻面，这样就可以减小平均表面粗糙度(Ra)。平均表面粗糙度(Ra)是利用依照SEMID7-97 “FPD玻璃基板的表面粗糙度的测定方法”的方法测定的，应当设为〖0A以下，优选为5A以下，更优选为2A以下。而且，也可以对于玻璃基板的端面部进行倒角等研磨处理或蚀刻处理。另外，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，液相温度为1200°C以下。这里所说的“液相温度”是指，将玻璃粉碎，将穿过标准筛30目(筛子网眼500 μ m)而在50目(筛子网眼300μπι)中残留的玻璃粉末加入钼舟皿中，在温度梯度炉中保持24小时后，晶体析出的温度。另外，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，液相粘度为104_°dPa · s以上。这里所说的“液相粘度”是指液相温度下的玻璃的粘度。而且，液相粘度越高、液相温度越低，则玻璃的耐失透性就越是提高，玻璃基板越容易成形。另外，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，被作为显示器的外罩玻璃使用。另外，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，被作为太阳能电池的外罩玻璃使用。另外，本专利技术的玻璃，其特征在于，以质量％计含有40 71%的Si02、3 21%的A1203、0 3. 5%的 Li20、7 20%的 Na20、0 15%的 K20。另外，本专利技术的玻璃，其特征在于，以质量％计含有40 71%的Si02、7. 5 21%的 A1203、0 2 % 的 Li20、10 19 % 的 Na20、0 15 % 的 K20、0 6 % 的 Mg0、0 6 % 的 CaO、O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02。另外，本专利技术的玻璃，其特征在于，以质量％计含有40 71%的Si02、8. 5 21%的 A1203、0 1% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 CaO、 O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。另外，本专利技术的强化玻璃基板的制造方法，其特征在于，按照形成以质量％计含有40 71% 的 Si02、3 21% 的 A1203、0 3. 5% 的 Li20、7 20%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2007.08.03 JP 2007-203604;2008.06.13 JP 2008-154901.一种强化玻璃基板，其中， 所述强化玻璃基板在表面具有压缩应力层，作为玻璃组成，以质量％计含有40 71%的 Si02、3 21%的 A1203、0 3. 5%的 Li20、7 20%的 Na20、0 15%的 K20。2.根据权利要求I所述的强化玻璃基板，其中， 所述强化玻璃基板在表面具有压缩应力层，作为玻璃组成，以质量％计含有40 71%的 Si02、7. 5 21%的 A1203、0 2%的 Li2OUO 19%的 Na20、0 15%的1(20、0 6%的MgO,O 6%的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 ZnO。3.根据权利要求I所述的强化玻璃基板，其中， 所述强化玻璃基板在表面具有压缩应力层，作为玻璃组成，以质量％计含有40 71%的 Si02、8. 5 21% 的 A1203、0 I % 的 Li2OUO 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的MgO,O 6%的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 ZnO。4.根据权利要求I 3中任意一项所述的强化玻璃基板，其中， 含有O. 01 3%的SnO205.根据权利要求I 4中任意一项所述的强化玻璃基板，其中， 含有 O. 001 10%的 ZrO2O6.根据权利要求I 5中任意一项所述的强化玻璃基板,其中， 所述强化玻璃基板是经化学强化而成的。7.根据权利要求I 6中任意一项所述的强化玻璃基板，其中， 表面的压缩应力为300MPa以上，并且压缩应力层的厚度为IOym以上，玻璃基板内部的拉伸应力为200MPa以下。8.根据权利要求I 7中任意一项所述的强化玻璃基板，其中， 具有未研磨的表面。9.根据权利要求I 8中任意一项所述的强化玻璃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田隆，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：