玻璃板的制造方法

文档序号:9815848阅读:405来源:国知局
玻璃板的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃板的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来,在手机或便携信息终端(PDA)、个人计算机、电视机、车载导航显示装置等 平板显示装置中,为了保护显示器和提高美观,进行了将薄的板状保护玻璃配置在显示器 的正面以达到比图像显示部分更广的区域。
[0003] 对于这样的平板显示装置,要求轻量和薄型化,因此,也要求减薄用于显示器保护 的保护玻璃。
[0004] 然而,减薄保护玻璃的厚度时,强度下降,有时保护玻璃本身由于在使用中或携带 中的掉落等而破裂,从而存在不能发挥保护显示装置的本来的作用的问题。
[0005] 因此,现有的保护玻璃是通过对利用浮法制造的玻璃(以下有时称作浮法玻璃)进 行化学强化而在表面形成压应力层,由此提高了保护玻璃的耐损伤性。
[0006] 有报道称,浮法玻璃在化学强化后产生翘曲而使平坦性受损(专利文献1~3)。认 为该翘曲是由如下原因产生:浮法成形时未与熔融锡等熔融金属接触的玻璃面(以下也称 作顶面)和与熔融金属接触的玻璃面(以下也称作底面)的性质不同,导致两面的化学强化 的进行程度(入^方)不同。
[0007] 化学强化的进行程度越强,上述浮法玻璃的翘曲越大。因此,为了能够满足对于高 耐损伤性的要求而将表面压应力调节为迄今为止的程度以上、尤其设为600MPa以上的情况 下,翘曲的问题变得更明显。
[0008] 在专利文献1中公开了通过在玻璃表面形成Si02膜之后进行化学强化、由此调节 化学强化时进入玻璃的离子的量的玻璃的强化方法。另外,专利文献2和3中公开了通过将 顶面侧的表面压应力设定在特定范围内来降低化学强化后的翘曲的方法。
[0009] 另外,以往为了降低上述翘曲的问题,进行如下的应对方法:降低由化学强化产生 的强化应力,或者在通过对玻璃的至少一个面进行磨削处理或研磨处理等而除去表面异质 层之后进行化学强化。
[0010]现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:美国专利申请公开第2011/0293928号说明书
[0013] 专利文献2:国际公开第2007/004634号 [0014] 专利文献3:日本国特开昭62 -191449号公报

【发明内容】

[0015]发明所要解决的问题
[0016]但是,专利文献1中所记载的在玻璃表面形成Si02膜之后进行化学强化的方法中, 化学强化时的预热条件受到限制,此外根据条件有可能导致Si02膜的膜质发生变化而对翘 曲产生影响。另外,如专利文献2和3中所记载的那样,在将顶面侧的表面压应力设定在特定 范围内的方法中,从玻璃的强度的观点考虑存在问题。
[0017] 另外,在化学强化前对玻璃的至少一个面进行磨削处理或研磨处理等方法从提高 生产率的观点出发存在问题,优选省略这些磨削处理或研磨处理等。
[0018] 此外,在化学强化后产生一定程度以上的翘曲的情况下,在印刷保护玻璃的黑框 时,有时玻璃与工作台之间的间隙变得过大而使玻璃不吸附到工作台。另外,在用于触控面 板一体型的保护玻璃的情况下,有时在后续工序中以大型板的状态进行IT0(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)等的成膜。此时,有时会产生玻璃与化学溶液处理槽或清洗槽的气刀接 触等运送异常、或者在ΙΤ0成膜中翘曲增大,导致基板周边部的ΙΤ0的成膜状态不合适而发 生剥离等不良情况。此外,IXD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)与粘贴有触控面板 的保护玻璃之间存在空间的类型的情况下,在保护玻璃存在一定程度以上的翘曲时,有时 会产生亮度不均、牛顿环。
[0019] 因此,本发明的目的在于提供一种能够有效地抑制化学强化后的翘曲、同时能够 省略或简化化学强化前的研磨处理等的玻璃板的制造方法。
[0020] 用于解决问题的手段
[0021] 本发明人发现,通过对玻璃表面进行氟化处理、并且将此时的玻璃带的粘度设定 为一定范围的值,由此能够抑制在玻璃的一个面与另一个面中产生化学强化的进行程度的 差异,从而降低化学强化后的翘曲,基于该认知完成了本发明。
[0022] 即,本发明如下所述。
[0023] 1.-种浮法玻璃的制造方法,其包括:将玻璃原料熔融的工序、使通过上述工序熔 融的玻璃漂浮在熔融金属上的同时成形为玻璃带的工序、和对所述玻璃带进行缓冷的工 序,其特征在于,在所述成形的工序中,向粘度为1.0X10 4~2.5X101()Pa · s的所述玻璃带 喷吹含有存在有氟原子的分子的流体。
[0024] 2.如上述1.所述的浮法玻璃的制造方法,其特征在于,所述粘度为1.5 X 104~5.0 X105〇
[0025] 发明效果
[0026] 对于通过本发明的制造方法得到的浮法玻璃而言,对玻璃板表面进行至一定的深 度的氟化处理,一定量以上的氟被导入玻璃内。因此,抑制在玻璃的一个面与另一个面中产 生化学强化的进行程度的差异。由此,即使不减小由化学强化产生的应力、并且简化或省略 化学强化前的研磨处理等,也能够降低化学强化后的玻璃的翘曲、得到优异的平面度。
【附图说明】
[0027] 图1(a)表示铝硅酸盐玻璃的由SMS得到的典型的氟浓度分布曲线。图1(b)表示以 深度为横轴、以式(a)表示的任意的点^处的斜率为纵轴进行作图而得到的图。图1(c)表示 将图1 (b)中的虚线部分放大而得到的图。
[0028]图2(a)~(c)表示氟化处理后的铝硅酸盐玻璃的由S頂S得到的典型的氟浓度分布 曲线。
[0029]图3是表示从SB1S分布曲线算出玻璃中所含的F量的方法的图。
[0030]图4是表示由SMS求出的本发明的玻璃板(铝硅酸盐玻璃)的玻璃中所含的氟量与 对该玻璃进行化学强化处理后的翘曲位移量(反^变位量)之间的关系的图。
[0031 ]图5是表示由SIMS求出的本发明的玻璃板(钠钙硅酸盐玻璃)的玻璃中所含的氟量 与对该玻璃进行化学强化处理后的翘曲位移量之间的关系的图。
[0032]图6是示意性地表示能够在本发明中使用的双流式喷射器的图。
[0033]图7是示意性地表示能够在本发明中使用的单流式喷射器的图。
[0034]图8是对本发明的化学强化用浮法玻璃进行化学强化后,用作平板显示器用的保 护玻璃的平板显示器的截面图。
[0035]图9(a)是在利用浮法的玻璃板的制造中,利用横梁供给含有在其结构中存在氟原 子的分子的气体来对玻璃带的表面进行处理的方法的概略说明图。图9(b)是图9(a)的A-A 截面图。
[0036]图10(a)~(d)表示能够在玻璃带的宽度方向上将气体的量分成3部分来进行调节 的横梁的截面图。
[0037]图11表示将凹部的有无相对于HF总接触量(摩尔/cm2)和HF处理温度(°C)进行作 图的结果。
[0038]图12 (a)~(d)表示利用HF处理而引起的凹部产生的机制的说明图。
【具体实施方式】 [0039] 1.玻璃板
[0040] 在本发明中,"玻璃板"也包括熔融玻璃成形为板状而得到的玻璃板,例如浮抛窑 内的所谓的玻璃带也是玻璃板。玻璃板的化学强化后的翘曲是由于玻璃板的一个面与另一 个面中化学强化的进行程度不同而产生的。具体而言,例如在浮法玻璃的情况下,在浮法成 形时未与熔融金属(通常为锡)接触的玻璃面(顶面)和与熔融金属接触的玻璃面(底面)中 化学强化的进行程度不同,由此产生化学强化后的翘曲。
[0041] 根据通过本发明的制造方法得到的浮法玻璃,通过对玻璃板上进行氟化处理而使 一个面的氟化处理的程度与另一个面的氟化处理的程度产生差异,由此可以调节玻璃板的 一个面与另一个面中的离子的扩散速度,从而使一个面与另一个面中的化学强化的进行程 度变均衡。因此,本发明的玻璃板能够在不调节强化应力、或者在化学强化处理之前不进行 磨削和研磨等处理的情况下降低化学强化后的玻璃板的翘曲。
[0042] 另外,通过改变单面的玻璃板上的氟化处理的程度,能够调节以使得处理面的离 子扩散速度与非处理面的离子扩散速度相同,从而使化学强化的进行程度变均衡。
[0043]作为能够通过对玻璃板的表面进行氟化处理来降低化学强化后的翘曲的机制,认 为产生了以下现象。
[0044] ( 1)通过被导入至玻璃的表面的氟而促进松弛,氟化处理后的面的CS (compressive stress;表面压应力)降低。
[0045] (2)通过被导入至玻璃的表面的氟而抑制离子交换,氟化处理后的面的D0L(depth of layer;压应力深度)降低。
[0046] (3)通过氟化处理而产生玻璃的脱碱。
[0047] (4)通过氟化处理,玻璃表面的主要成分发生变化,玻璃中的Si以SiF4SH2SiF 6的 形式从玻璃表面减少,应力的产生程度(入0方)发生变化。
[0048] (5)通过氟化处理,从玻璃表面的脱水被抑制或者使得水侵入,由此降低翘曲。
[0049] 通过本发明得到的玻璃板优选为:在厚度方向上相对的一个面的氟浓度大于另一 个面的氟浓度的玻璃板,且满足下式(1)。
[0050] 1 <χ···(1)
[00511式(1)中,X是在由SMS得到的氟浓度分布曲线中,任意的深度xi(ym)处的斜率满 足下式(2)的最大的深度(μπι)。
[0052] [F(Xi+0.1)-F(xi) 1/0.1 = -0.015··· (2)
[0053] 式(2)中,F(Xi)表示深度Xi(ym)处的由S頂S得到的氟浓度(摩尔%)。
[0054] 图1 (a)中示
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