玻璃、化学强化玻璃及显示装置用玻璃板的制作方法
【专利说明】玻璃、化学强化玻璃及显不装置用玻璃板
[0001] 本申请是国际申请号为PCT/JP2011/071901，国际申请日为2011年9月26日的 PCT国际申请进入中国阶段后国家申请号为201180044270. 7的标题为"化学强化用玻璃、 化学强化玻璃及显示装置用玻璃板"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及手机、便携式信息终端（PDA)等移动设备、大型液晶电视机、大型等离 子电视机等大型薄型电视机及触摸屏等显示装置，适合用于显示装置的覆盖玻璃等的显示 装置用玻璃板，及适合用于这种显示装置用玻璃板的化学强化玻璃和化学强化用玻璃。
【背景技术】
[0003] 近几年，对于移动设备、液晶电视机及触摸屏等显示装置，越来越多地使用用于提 高显示器的保护及美观的覆盖玻璃（保护玻璃）。
[0004] 为了减少由薄型设计引起的差别化及移动的负担，要求这种显示装置轻量和薄型 化。因此，要求用于显示器保护用的覆盖玻璃也薄。但是，如果将覆盖玻璃的厚度变薄，则 强度降低，会在固定安装型的情况下因为物体的飞来或落下引起的冲击等、或者在便携设 备的情况下因为使用中的落下等而导致覆盖玻璃自身破裂，存在无法起到保护显示装置这 一原有作用的问题。
[0005] 为了解决上述问题，考虑提高覆盖玻璃强度，作为该方法，通常已知的有在玻璃表 面形成压缩应力层的方法。
[0006] 作为在玻璃表面形成压缩应力层的方法，具有代表性的方法是：通过风冷等将加 热至软化点附近的玻璃板表面急速冷却的风冷强化法（物理强化法）；以及在玻璃化温度 以下的温度下，通过离子交换将玻璃板表面的离子半径小的碱金属离子（典型的是Li离 子、Na离子）交换为离子半径更大的碱离子（典型的是K离子）的化学强化法。
[0007] 如上所述，要求覆盖玻璃的厚度薄。但是，如果对厚度小于作为覆盖玻璃所要求的 2mm的这种薄的玻璃板采用风冷强化法，则由于表面和内部不易形成温度差，因此难以形成 压缩应力层，无法获得目标高强度的特性。因此，通常使用通过后者的化学强化法进行强化 而得的覆盖玻璃。
[0008] 作为这种覆盖玻璃，广泛使用对钠钙玻璃进行化学强化而得的覆盖玻璃（例如参 照专利文献1)。
[0009] 钠钙玻璃廉价，而且具有能够通过化学强化使在玻璃表面形成的压缩应力层的表 面压缩应力S达到550MPa以上的特征，但是存在难以使压缩应力层的厚度t达到30ym以 上的问题。
[0010] 于是，提出了对与钠钙玻璃不同的Si02-A1 203 -Na20类玻璃进行化学强化而得 的覆盖玻璃（例如参照专利文献2)。
[0011] 上述Si02-A1 203 -Na20类玻璃具有下述特征：不仅能够使上述S达到550MPa以 上，还能够使上述t达到30ym以上。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:日本专利特开2007-11210号公报
[0015] 专利文献2:美国专利申请公开第2009/0298669号说明书
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的技术问题
[0017] 移动设备从手中、口袋或包中掉落而在其覆盖玻璃上产生损伤（压痕）的机会较 多，此外，有时也会有将掉落的移动设备踩踏、或者在将移动设备装入口袋的情况下直接坐 在移动设备上的情况，因此对覆盖玻璃施加大负荷的机会也有很多。
[0018] 液晶电视机、等离子电视机等薄型电视机，特别是尺寸为20英寸以上的大型的薄 型电视机由于其覆盖玻璃的面积大，因此产生损伤的机会也较多，此外，由于画面大，因此 以该损伤为破坏起点而破坏的可能性增大。还有，如果薄型电视机以壁挂类型使用，则还有 落下的可能性，该情况下会对覆盖玻璃施加大的负荷。
[0019] 触摸屏在其使用时产生刮痕等损伤的机会较多。
[0020] 随着更加广泛地使用这种大小的显示装置的情况日益增多，则与不频繁使用时相 比，覆盖玻璃的破坏事故发生的可能性增加。
[0021] 另一方面，专利文献2中所记载的对玻璃进行化学强化而得的覆盖玻璃中，在使 用移动设备等时，如果覆盖玻璃带有压痕，则强度容易下降，所以存在如果对覆盖玻璃施加 冲击或静负载等负荷，则玻璃容易破裂的问题。另外，本发明中，"带有压痕"和"带有损伤" 具有相同的意义而被使用，还包括没有产生裂纹的情况。
[0022] 本发明的目的是提供一种与现有的玻璃相比，即使带有压痕、强度也不容易降低 的化学强化玻璃及用于该化学强化玻璃的玻璃。
[0023] 解决技术问题所采用的技术方案
[0024] 本发明提供一种化学强化用玻璃，以氧化物基准的摩尔百分率表示，含有62~ 68% 的Si02、6 ~12% 的Al203、7 ~13% 的Mg0、9 ~17% 的Na20、0 ~7%的1(20,由Na20 和 K20的总含量R20减去A1203的含量而得的差（R20_A1203)低于10%，含有ZrO^，其含量在 0.8%以下。此外，例如"62~68%"表示62%以上且68%以下的意思。
[0025] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，含有64~67 %的Si02、6~7. 5 %的 A1203,SiOjPA1 203 的总含量为 69 ~73 %。
[0026] 此外，本发明提供下述化学强化用玻璃（以下，也将该化学强化用玻璃称作玻璃 A) ，以氧化物基准的摩尔百分率表示，含有62~66%的Si02、6~12%的Al203、7~13%的 Mg0、9~17%的Na20、0~7%的K20,（R20-A1203)低于10%，且在含有2抑2的情况下，其含 量为0. 8%以下。
[0027] 此外，本发明提供下述化学强化用玻璃（以下，也将该化学强化用玻璃称作玻璃 B) ，以氧化物基准的摩尔百分率表示，含有64~68%的Si02、6~11%的Al203、7~12%的 Mg0、12~17%的Na20、0~6%的1(20,（R20-A1203)低于10%，且在含有2抑2的情况下，其 含量为0.8%以下。
[0028] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，含有65~68%的Si02、7~10%的A1203、 0 ~2. 5 % 的K20,SiOjPA1 203 的总含量为 73. 5 ~76 %。
[0029] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，其中，Si02含量为66%以下。
[0030] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，它被用于通过化学强化而获得在玻璃表 面所形成的压缩应力层的厚度t为30ym以上、表面压缩应力S为550MPa以上的玻璃。
[0031] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，其中，对由该化学强化用玻璃构成的厚度 为1mm、尺寸为5mmX40mm的玻璃板进行化学强化而得到t为30ym以上、S为550MPa以上 的化学强化玻璃板，将所得的化学强化玻璃板的弯曲强度记作F0,将用9. 8N的力把维氏压 头压入该化学强化玻璃板后的玻璃板的弯曲强度记作F1，可以使F1/F0达到0. 9以上。另 外，典型的是上述t为45~55ym，S为750~850MPa。
[0032] 此外，本发明提供上述化学强化用玻璃，其中，对由该化学强化用玻璃构成的厚度 为1mm、尺寸为5mmX40mm的玻璃板进行化学强化而得到t为30ym以上、S为550MPa以上 的化学强化玻璃板，将所得的化学强化玻璃板的弯曲强度记作F0,将用19. 6N的力把维氏 压头压入该化学强化玻璃板后的玻璃板的弯曲强度记作F2,可以使F2/F0达到0. 7以上。 另外，典型的是上述t为45~55ym，S为750~850MPa。
[0033] 此外，本发明提供一种化学强化玻璃，其通过对上述化学强化用玻璃进行化学强 化而得到。
[0034] 此外，本发明提供上述化学强化玻璃，它是厚度为0. 4~1. 2mm的强化玻璃板，其 中，将其弯曲强度记作H)，将用9. 8N的力把维氏压头压入该玻璃板后的玻璃板的弯曲强度 记作F1，F1/R)为0. 9以上。
[0035] 此外，本发明提供上述化学强化玻璃，它是厚度为0. 4~1. 2mm的强化玻璃板，其 中，将其弯曲强度记作H)，将用19. 6N的力把维氏压头压入该玻璃板后的玻璃板的弯曲强 度记作F2，F2/R)为0. 7以上。
[0036] 此外，本发明提供由上述化学强化玻璃或上述化学强化玻璃板构成的显示装置用 玻璃板。
[0037] 此外，本发明提供一种显示装置，它具有由上述显示装置用玻璃板构成的覆盖玻 璃。
[0038] 此外，本发明提供上述显示装置，其中，显示装置为移动设备、触摸屏或尺寸为20 英寸以上的薄型电视机。
[0039] 本发明人发现，玻璃即使被化学强化，也会发生以下问题，S卩、玻璃中的SiOjP A1203抑制在玻璃带有压痕的情况下发生的强度降低，但Zr02ffi反地增大上述强度的降低； 以及为了抑制上述强度的降低而欲减少2抑2时，玻璃化温度Tg下降而容易发生应力松弛 等问题。然而，即使在该情况下，通过使上述（R20_A1203)低于10%，也能够抑制Tg的降低， 从而完成了本发明。
[0040] 发明的效果
[0041] 根据本发明，在使用化学强化玻璃时，即使该玻璃带有压痕，玻璃的强度也不容易 降低，因此可获得