化学强化用玻璃、化学强化玻璃及其制备方法和显示装置用保护玻璃和显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种化学强化用玻璃、化学强化玻璃及其制备方法和显示装置用保护玻璃和显示装置，解决了玻璃有黄绿色和经处理后有翘曲的问题。本发明的玻璃组成为：SiO258％?68％，Al2O34.5％?15％，Na2O8％?16％，K2O4％?12％，MgO5％?12％，ZrO20.01％?2％，ZnO0.1％?4％，Fe2O30.005％?1％，第九组分0％?1％，第十组分0.005％?0.2％；第九组分为CaO、SrO及BaO中的至少一种，第十组分为Co3O4、CeO2、La2O3、SeO2及Nd2O3中的至少三种。本发明的化学强化用玻璃无黄绿色，化学强化效果较好，经化学强化处理后无翘曲现象。
【专利说明】
化学强化用玻璃、化学强化玻璃及其制备方法和显示装置用 保护玻璃和显示装置
技术领域
[0001] 本发明设及玻璃生产技术领域，尤其设及一种化学强化用玻璃、化学强化玻璃及 其制备方法和显示装置用保护玻璃和显示装置。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，触摸屏应用范围已变得越来越广泛，从工业用途的工厂设备的 操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途额提款机，到消费性电子的移动电话、 PDA、数码相机等都可看到触摸屏幕。
[0003] 具有触摸屏幕和手写功能的显示产品常优选玻璃材料作为保护玻璃(也称为保护 盖板、盖板玻璃、覆盖玻璃或覆盖板等），上述保护玻璃作为触摸屏最外层的保护构件，性能 要求较高，需要具有高透过率、抗划伤、抗冲击、高初性、低密度、轻便性等特点;上述保护玻 璃能有效提高电子产品的显示效果，但是在使用过程中，电子设备常受到冲击破损和表面 划伤的威胁，因此，为了提高保护玻璃的表面硬度而更好的保护电子产品，常通过化学强化 处理手段改变保护玻璃表面的组成W提高该玻璃的耐冲击性和耐磨性。上述保护玻璃经过 化学强化后可有效保护电子产品的显示屏幕表面不被损坏，提高上述保护玻璃的防划伤和 抗冲击能力，延长电子产品的使用寿命。
[0004] 常用的化学强化处理方法是用钟离子与玻璃表层的钢离子发生交换而在玻璃表 面形成离子交换层W达到提高玻璃表面强度的目的。然而，在玻璃生产过程中，玻璃组分中 常带有氧化铁等着色组分，尤其氧化铁的加入会使玻璃中常出现黄绿色，玻璃在经化学强 化后也易产生翅曲现象;上述问题严重影响了化学强化玻璃的表观质量和使用性能，例如 影响了化学强化玻璃表面的平坦性，表观颜色及力学性能等，致使化学强化玻璃在用于电 子产品显示屏幕的保护玻璃时不能有效起到保护该显示屏幕的作用，上述问题影响了保护 玻璃的应用，抑制了电子产品的发展。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种化学强化用玻璃、化学强化玻璃及其制备方 法和显示装置用保护玻璃和显示装置，主要目的是解决化学强化用玻璃易出现黄绿色和经 化学强化处理后易出现翅曲的问题。
[0006] 为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：
[0007] -方面，本发明提供了一种化学强化用玻璃，所述玻璃由如下质量百分含量的组 分组成：
[000引 Si02 58%-68%，
[0009] A!203 4.5%-15%，
[0010] Na2〇 8%-16%，
[0011] Κ2〇 4%-12%,
[0012] MgO 5%-12%，
[0013] Zr〇2 0.01%-2%，
[0014] ZnO 0.1%-4%，
[0015] Fe2〇3 0.005%-l%，
[0016] 第九组分0%-l%，
[0017] 第十组分 0.005%-0.2%;
[0018] 其中，所述第九组分为化0、Sr0及BaO中的至少一种，所述第十组分为C〇3〇4、Ce化、 La2〇3、Se化及刷2〇3中的至少Ξ种。
[0019] 作为优选，所述Si化的质量百分含量为59%-67% ;
[0020] 所述A!203的质量百分含量为4.6%-12% ;
[0021] 所述Na2〇的质量百分含量为9%-15%;
[0022] 所述Κ2〇的质量百分含量为4%-9%;
[0023] 所述MgO的质量百分含量为6%-10.5%;
[0024] 所述Zr〇2的质量百分含量为0.5%-1.6% ;
[0025] 所述化0的质量百分含量为0.5 % -3.5 % ;
[0026] 所述Fe2〇3的质量百分含量为0.075%-1% ;
[0027] 所述第九组分的质量百分含量为0.05%-0.5%;
[00巧]所述第十组分的质量百分含量为0.005 %-0.1%。
[0029] 作为优选，所述Si化的质量百分含量为61 %-67%;
[0030] 所述Al2〇3的质量百分含量为6%-10.5%;
[0031] 所述Na2〇的质量百分含量为9.5%-12.5%;
[0032] 所述Κ2〇的质量百分含量为4.05%-7%;
[0033] 所述MgO的质量百分含量为7%-10%;
[0034] 所述Zr〇2的质量百分含量为0.35 %-1.2%;
[0035] 所述化0的质量百分含量为1.5%-3%;
[0036] 所述Fe2化的质量百分含量为0.1 %-1 % ;
[0037] 所述第九组分的质量百分含量为0.055%-0.2%;
[003引所述第十组分的质量百分含量为0.075 %-0.1%。
[0039] 作为优选，所述化学强化用玻璃的密度为2.45g/cm3-2.55g/cm3;所述化学强化用 玻璃在溫度为50°c-35(rc条件下的热膨胀系数为83 X 10-7-87 X 10^/°C ;所述化学强化用 玻璃的杨氏模量为84.5GPa-88GPa;所述化学强化用玻璃的维氏硬度为729-753;所述化学 强化用玻璃的折射率为1.561-1.592;所述化学强化用玻璃的抗弯强度为823MPa-905MPa。
[0040] 另一方面，本发明实施例提供了上述化学强化用玻璃的制备方法，所述化学强化 用玻璃是采用浮法成型制备的板状玻璃。
[0041 ]另一方面，本发明实施例提供了一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃是将上述 化学强化用玻璃进行化学强化处理后得到。
[0042]作为优选，所述化学强化玻璃的表面压应力为820MPa-885MPa;所述化学强化玻璃 的压应力层深度为45μπι-50μπι;所述化学强化玻璃的维氏硬度为824-861;所述化学强化玻 璃的抗弯强度为902MPa-996MPa。
[0043] 另一方面，本发明实施例提供了上述化学强化玻璃的制备方法，包括对上述化学 强化用玻璃进行离子交换处理的化学强化步骤。
[0044] 另一方面，本发明实施例提供了一种显示装置用保护玻璃，所述保护玻璃的材料 为上述化学强化玻璃。
[0045] 又一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括保护玻璃，所述 保护玻璃为上述显示装置用保护玻璃。
[0046] 作为优选，所述显示装置为移动电话、数码相机、平板电脑或薄型电视机。
[0047] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0048] 本发明针对化学强化用玻璃易出现黄绿色和上述玻璃经化学强化后易出现翅曲 的技术问题，通过合理设计化学强化用玻璃中各组分间的含量配比，各组分间发挥协同作 用，互相配合，成功消除了化学强化用玻璃中的黄绿色，有效避免了上述玻璃经化学强化处 理后易翅曲的现象，最终得到化学强化效果好且无黄绿色的化学强化用玻璃和表观性能与 力学性能均优秀的化学强化玻璃；因此，也较好的推动了化学强化玻璃与电子产品的研究 及应用。
【具体实施方式】
[0049] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，W下结合 较佳实施例，对依据本发明申请的【具体实施方式】、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。 下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[(K)加]实施例1
[0化1] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料：Si〇2 58%，Ab化12.5%， 化2〇 9%，K20 9%，Mg0 8%，Zr〇2 0.41%，Zn0 3%，C〇3〇4 0.015%，Ce〇2 0.015%，La2〇3 0.015%，Se〇2 0.015%，Nd2〇3 0.015%，Fe2〇3 0.015%;
[0052]将称好的玻璃原料混合均匀形成玻璃混合料，将上述玻璃混合料倒入相蜗中，将 盛有玻璃混合料的相蜗放置于高溫炉内进行烙融，设置烙融溫度为145(TC，玻璃混合料烙 融后得到玻璃液，将上述玻璃液在1450°C保溫均化4小时，为了使玻璃成分均匀，保溫期间 使用销金棒揽拌上述玻璃液，通过揽拌使得玻璃液中的气泡逸出且使玻璃液中各组分均匀 分布，将上述玻璃液诱注入提前预热好的不诱钢铸铁模具内并经过固化成型得到玻璃块， 将上述玻璃块放置于退火炉中退火，退火结束后关闭电源，将上述玻璃块随炉冷却至室溫 得到化学强化用玻璃;为了方便测试该玻璃的性能，采用全自动内圆切片机将常溫的上述 玻璃块切成若干个厚度为0.7mm的玻璃片，采用行星式双面研磨抛光机对上述玻璃片进行 研磨抛光后得到测试样品，即1号玻璃。
[0化3]实施例2
[0化4] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料:Si〇2 59%，Al2化11%，化2〇 15%，K20 5%，Mg0 7%，Ca0 0.2%，Zr〇2 0.6%，Zn0 2%，C〇3〇4 0.055%，Ce〇2 0.05%， La2〇3 0.02%，Se〇2 0.02%，Nd2〇3 0.05%，Fe2〇3 0.005%;
[0055]本实施例2按照上述配方准备原料，W实施例1的方法制备得到本实施例2的测试 样品，即2号玻璃;其中，烙融溫度为1500°C，保溫均化时间为6小时。
[0056] 实施例3
[0化7] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料:Si〇2 60%，Al2化10.36%， Na2〇 10%，Κ2〇 8%，MgO 10%，Ca0 0.05%，Sr0 0.05%，Zr〇2 l%，ZnO 0.5%，C〇3〇4 0.005%，Ce〇2 0.005%，Nd2〇3 0.005%，Fe2〇3 0.025%;
[0058]本实施例3按照上述配方准备原料，W实施例1的方法制备得到本实施例3的测试 样品，即3号玻璃;其中，烙融溫度为1550°C，保溫均化时间为8小时。
[0化9] 实施例4
[0060] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料:Si〇2 62%，Al2化8%，化2〇 12%，Κ2〇 4%，MgO 10%，Zr〇2 0.35%，ZnO 3.5%，C〇3〇4 0.025%，La2〇3 0.025%，刷2〇3 0.025%，Fe2〇3 0.075%;
[0061 ]本实施例4按照上述配方准备原料，W实施例1的方法制备得到本实施例4的测试 样品，即4号玻璃;其中，烙融溫度为1580°C，保溫均化时间为10小时。
[0062] 实施例5
[0063] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料：Si〇2 65%，Ab化8.5%， Na2〇 11.5%，K20 4.05%，Mg0 10.35%，Zr〇2 0.35%，Zn0 0.1%，C〇3〇4 0.035%，Ce〇2 0.035%，La2〇3 0.01%，Se〇2 0.015%，Fe2〇3 0.055%;
[0064] 本实施例5按照上述配方准备原料，W实施例4的方法制备得到本实施例5的5号玻 璃。
[00化]实施例6
[0066] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料:Si〇2 66%，Al2化7%，化2〇 9.5%，K20 6%，Mg0 7.5%，Ca0 0.05%，Sr0 0.05%，Ba0 0.05%，Zr〇2 1.15%，Zn0 2.5%，C〇3〇4 0.025%，Ce〇2 0.055%，Se〇2 0.055%，Nd2〇3 0.055%，Fe2〇3 0.01%;
[0067] 本实施例6按照上述配方准备原料，W实施例1的方法制备得到本实施例6的6号玻 璃。
[006引实施例7
[0069] 按下述各组分的质量百分含量换算并称取对应原料:Si〇2 68%，Al2化6%，化2〇 10%，Κ2〇 6.5%，Mg0 6%，Sr0 0.055%，Zr〇2 1.55%，Zn0 1.85%，C〇3〇4 0.005%，Ce〇2 0.005%，La2〇3 0.005%，，Se〇2 0.005%，Nd2〇3 0.005%，Fe2〇3 0.02%;
[0070] 本实施例7按照上述配方准备原料，W实施例4的方法制备得到本实施例7的7号玻 璃。
[0071] 本发明实施例按照玻璃领域常用的测定技术分别对实施例1-7制备的1-7号玻璃 进行性能测试；其中，密度P采用阿基米德法进行测定，50°C-35(rC条件下的热膨胀系数 050/350采用膨胀计进行测定，W平均膨胀系数表示，杨氏模量(亦称弹性模量)采用共振法进 行测定，应变点(粘度为l〇i4'5dpa · S时的溫度)采用应变点测定仪进行测定，烙化溫度采用 化ton RSV-1600圆筒式旋转高溫粘度计测定粘度，并由化lcher(也称为VFT公式)计算，维 氏硬度采用维氏硬度计测定，四点弯曲（抗弯曲强度)采用万能实验机测定，折射率Μ采用 阿贝折射仪进行测定，具体测定结果见表1。
[0072] 实施例8
[0073] 将实施例1-7制备得到的1-7号玻璃浸入溫度为430°C的硝酸钟溶液中保溫处理3 小时后，取出上述巧巾玻璃，相应得到巧巾化学强化玻璃，分别对应为8-14号玻璃，采用表面 应力仪分别对上述8-14号玻璃测定各自的表面压应力和压缩应力层深度，测量结果见表2。
[0074] 表 1
[0075]
[0079] 表1中的测试结果：本发明实施例制备的化学强化用玻璃的密度为2.45g/cm3- 2.54g/cm3，在溫度为50°C-35(rC条件下的热膨胀系数为83.3 X 10-7-86.9 X 10-71/°C，杨氏 模量为84.5GPa-87.9GPa，维氏硬度为729-753，折射率为1.561-1.592，抗弯强度为823MPa- 905MPa;尤其，实施例4-6制备出的化学强化用玻璃的硬度、强度、应变点及抗刮性能和耐磨 性能等综合性能更优;说明本发明实施例制备的化学强化用玻璃的力学性能优秀。
[0080] 采用色度仪分别对实施例1-7制备的1-7号玻璃的颜色进行检测，重点检测玻璃中 是否含有黄绿色，通过详细检测后1-7号玻璃中均未发现黄绿色;本发明制备的化学强化用 玻璃为透明无色，尤其不含有该技术领域常出现的黄绿色，说明本发明制备的化学强化用 玻璃表观性能良好。
[0081] 表2中的测试结果:将本发明实施例制备的化学强化用玻璃经过化学强化处理后 得到的化学强化玻璃的抗弯强度为902M化-996Mpa，维氏硬度为824-861，表面压应力为 831MPa-882.3MPa，压应力层深度为46.4皿-49.6皿。传统的化学强化玻璃的压应力层深度 约为扣m-25ym，表面压应力为900Mpa，W上数据表明本发明的化学强化玻璃的压应力层深 度比传统化学强化玻璃的应力层深，表面压应力比传统的略小，进一步说明本发明的化学 强化玻璃的表面硬度和应力层深度均较优异，可更好的抵抗外力；说明本发明的化学强化 玻璃的力学性能较优。
[0082] 采用色度仪分别检测经过强化处理后的8-14号玻璃，发现均无黄绿色，说明本发 明制备得到的化学强化用玻璃中无黄绿色，经过化学强化后，得到化学强化玻璃中亦无黄 绿的;说明本发明制备的化学强化玻璃表观性能良好。
[0083] 采用塞尺测量实施例8中经过化学强化后的8-14号玻璃的翅曲度，测量结果显示 8-14号玻璃的翅曲度均较小，可W满足使用要求;进一步表明本发明制备的化学强化玻璃 的表观性能良好。
[0084] 对比实施例1-7制备的化学强化用玻璃1-7号和化学强化玻璃8-14号的维氏硬度， 即化学强化用玻璃在化学强化处理前的维氏硬度为729-753,化学强化用玻璃在化学强化 处理后的维氏硬度为824-861;化学处理前的抗弯曲强度为823M化-905MPa，化学处理后的 抗弯曲强度为902MPa-996MPa;对比上述化学强化用玻璃在处理前和处理后的性能测试结 果可知，本发明制备的化学强化用玻璃经过化学强化处理后硬度和抗弯曲强度均有较大提 高，处理后的玻璃的压应力层深度较深，压应力较小，说明本发明提供的化学强化用玻璃的 化学强化效果好。
[0085] 本发明实施例中，Si〇2是构成玻璃骨架的主要成分，可提高玻璃机械强度、化学稳 定性、透明度和粘度;Si〇2含量过高，玻璃的烙化溫度相应较高，将会导致玻璃烙化困难，难 W得到料性长的玻璃;Si〇2含量过低，不易形成玻璃，应变点下降，膨胀系数增加，耐酸性下 降，耐碱性下降；本发明人考虑到玻璃的烙化溫度、析晶上限溫度、玻璃膨胀系数、机械强 度、玻璃料性等综合因素，将本发明实施例中Si化的质量百分含量设计为58%-68%，通过 上述玻璃各组分的协同作用而获得较高的机械强度、稳定的化学性能和适宜的应变点；本 发明实施例对于Si化的质量百分含量优选为59%-67%，再优选为61%-67%。
[0086] 本发明实施例中，Ah化可改善玻璃的化学稳定性，降低玻璃析晶倾向，提高拉伸弹 性模量;A12化在玻璃中的含量过高，玻璃难W烙制、料性短;A12化在玻璃中的含量过低，玻 璃容易析晶，机械强度较低不利于成型；本发明人将Al2〇3的质量百分含量设计为4.5%- 15%，采用该比例可提高玻璃的应变点、强度及化学强化特性等;本发明实施例中Al2〇3的质 量百分含量进一步优选为6 % -12 %，再优选为6 % -10.5 %。
[0087] 本发明实施例中，Κ2〇与化2〇都是离子交换的成分，适量的增加其含量可有效地降 低玻璃的高溫粘度，从而提高烙融性与成形性，并可改善失透。Κ2〇与化2〇的含量过高会增加 玻璃的热膨胀并降低玻璃的化学耐久性，并且会出现失透性劣化的倾向，在化学强化处理 方法中，玻璃中的化+被溶液中的r置换，因此玻璃中化+含量适当增加可明显提高钢化效 果;本发明实施例中Κ2〇的质量百分含量为4%-12%，胞2〇的质量百分含量为8%-16wt% ;进 一步优选拉0的质量百分含量为4%-9%，再优选为4.05%-7% ;Na2〇的质量百分含量优选为 9%-15wt%，再优选为 9.5%-12.5%。
[0088] 本发明实施例中，MgO可助烙，并且可抑制玻璃中产生裂纹，但同时也会降低玻璃 表面离子交换速度;综合考虑，本发明实施例中的MgO的质量百分含量为5%-12%，进一步 优选为6%-10.5%，再优选为7%-10%。
[0089] 本发明实施例中，Ca0、Sr0及BaO均可W提高玻璃烙融性，但同时会降低玻璃表面 的离子交换速度；综合考虑，本发明提供的化学强化用的玻璃中的第九组分为Ca0、Sr0及 BaO中的至少一种，第九组分在上述玻璃中的质量百分比为0%-1%含量，即Ca0、Sr0及BaO 的质量百分比的总和低于1 %。
[0090] 本发明实施例中，Zr〇2可降低高溫下的粘性或增大表面压缩应力，本发明实施例 中Zr〇2的质量百分含量为0.01 %-2%，优选为0.5 %-1.6%，再优选为0.35 %-1.2%。
[0091] 本发明实施例中，ZnO由于[Zn04]结构比较疏松，有利于碱金属离子的扩散，并且 会削弱R+-0键能，使其扩散速度变大，促使玻璃增强;本发明实施例中ZnO的质量百分含量 为 0.1%-4%，优选为 0.5%-3.5%，再优选为 1.5%-3%。
[0092] 本发明实施例中，Fe2化可提高澄清效果，并具有在池炉中快速传递热量的作用，因 此，在玻璃生产中不可避免的会引入化2〇3组分或原料中会带入氧化铁杂质，又因 Fe2〇3本身 具有一定颜色，Fe2化含量过高，最终制成的玻璃会着色，要求Fe2〇3含量过低，则必须使用高 纯玻璃原材料，增加原料成本;因此，在可控范围内，在其它组分的协同作用下，本发明实施 例提供的化学强化用的玻璃中化2〇3的质量百分含量只需低于1%即可达到避免玻璃着色和 降低对玻璃原材料的要求，例如可降低对氧化铁原材料纯度的要求，也间接降低了生产成 本。
[0093] 本发明实施例提供的化学强化用玻璃组分中的第十组分为C〇3〇4、Ce化、La2〇3、Se化 及Nd2〇3中的至少Ξ种；例如，实施例1、实施例2和实施例7中的第十组分均由Co 3〇4、Ce化、 La2〇3、Se〇2及炯2〇3组成，实施例3中的第十组分由C〇3〇4、Ce〇2及炯2〇3组成，实施例4中的第十 组分由C〇3〇4、La2〇3及炯2〇3组成，实施例5中的第十组份由C〇3〇4、Ce〇2、La2〇3及Se〇2组成，实施 例6中的第十组份由C〇3〇4、Ce〇2、Se〇2及炯2〇3组成；第十组分的质量百分含量为0.005%- 0.2 %，根据对黄绿色的消色效果，进一步优选为0.05 % -0.1 %，更优选为0.075 % -0.1 %。
[0094] 在本技术领域，玻璃中常见有黄绿色，其成因是由于原材料中夹杂一些着色剂组 分，比如氧化铁，本发明中虽降低了氧化铁的含量，但因在浮法生产中需含有部分氧化铁W 加快池炉中热量传递和便于热量均匀分布，因此，玻璃中氧化铁为不可避免的组分，在本发 明的化学强化用玻璃中，本发明人考虑到玻璃的生产过程、生产成本及生产出的玻璃的综 合性能，将氧化铁的含量设计在〇.〇〇5%-1%的合理范围内，但也不可避免的产生了黄绿 色，本发明人针对上述问题，向玻璃组分中引入了上述第十组分，即C〇3〇4、Ce〇2、La2〇3、Se〇2 及Nd2〇3中的至少Ξ种;利用上述第十组分中各物质自带的颜色，通过合理设计第十组分和 其它原料组分的质量比例，利用第十组分的颜色和其它组分的带入颜色（主要是氧化铁产 生的颜色)相加相消原理进行玻璃消色，达到玻璃中无黄绿色的目的。
[0095] 在本技术领域，玻璃经过化学强化后常出现翅曲现象，其原因是由于玻璃在生产 过程中因其工艺需要会在玻璃表面不可避免的带入氧化锡，因此，在玻璃的两个表面形成 了玻璃的空气面和覆有氧化锡的锡面，玻璃在进行化学强化时，玻璃锡面上的离子交换速 率和玻璃空气面上的离子交换速率不同或不均匀，上述玻璃两面离子交换速率的不均匀容 易导致化学强化后的玻璃板面出现翅曲现象。本发明人针对上述翅曲问题，主要通过合理 的设计玻璃的整体配方，在考虑到玻璃具有较好的综合性能的前提下，合理设计各组分间 的配比W平衡玻璃锡面的离子交换速率和玻璃空气面的离子交换速率，从而有效避免玻璃 经强化处理后出现翅曲现象。在本发明提供的化学强化用玻璃的配方，除了各组分间合理 的配比关系可有效平衡上述离子交换速率不均匀的问题外，本发明的配方中引入的第十组 分也对解决上述问题起了主要作用，例如第十组分的氧化物均为稀±离子，其半径在 173.5-187.9ppm之间，且配位数高(通常配位数为8)，运使得稀±离子作为网络外体可进入 玻璃结构中的网络空隙内而成为玻璃结构的一部分，由稀±离子与碱±金属离子的作用机 理可知，上述稀±离子均为高场强且高电荷的离子，而玻璃锡面中的氧化锡是由于生产工 艺带入的，上述氧化锡只存在玻璃表面，不参与玻璃结构;在玻璃进行化学强化处理的离子 交换过程时，因上述稀±离子为高场强且高电荷离子，可有效消弱氧化锡对玻璃表面离子 交换速率的影响，即减小玻璃锡面的离子交换速率和玻璃空气面的离子交换速率的差异， 平衡玻璃锡面上的离子交换速率和玻璃空气面上的离子交换速率，有效避免玻璃在化学强 化后出现翅曲现象。
[0096] 由W上可知，玻璃原料中各组分均具有特定的物理化学特性，其含量过多或过少 均会影响玻璃制品的最终性能，例如玻璃的硬度、机械强度、膨胀系数、密度、烙化溫度、应 变点折射率及抗弯强度等；因此，必须根据各组分在制备所需玻璃时所起的正面作用和负 面作用，合理的配制出适宜的组分及其含量，W满足本发明提供的化学强化用玻璃制品既 具有优异的化学、物理特性，又易操作且可将各组分的负面作用控制在最小范围内。
[0097] 本发明实施例通过合理设计化学强化用玻璃中各组分间的含量配比，各组分间发 挥协同作用，互相配合，得到的化学强化用玻璃硬度高，无黄绿色，化学强化效果好;经化学 强化处理后得到的化学强化玻璃无黄绿色，无翅曲，表面硬度大，抗弯曲强度高。
[0098] 本发明提供的化学强化用玻璃和化学强化玻璃均具有优秀的表观性能和力学性 能，因此，也较好的推动了化学强化玻璃的研究及应用。本发明提供的化学强化玻璃可应用 于制备电子产品的显示屏幕的保护玻璃，上述保护玻璃也可称为保护盖板、盖板玻璃、覆盖 玻璃、覆盖板。
[0099] 本发明实施例提供了一种显示装置用保护玻璃，上述保护玻璃的材料为本发明实 施例制备的化学强化玻璃。采用本发明提供的化学强化玻璃制备的保护玻璃具有硬度高、 表面平坦、防划伤、耐冲击和耐磨等优点，可有效提高电子产品的显示效果，并且可保护电 子设备在受到外力后不易破坏，显示屏幕不易被划伤，延长了电子产品的使用寿命，推动了 电子产品的发展。
[0100] 本发明实施例提供了一种显示装置，上述显示装置具有保护玻璃，上述保护玻璃 为本发明实施例提供的上述保护玻璃。优选的，上述显示装置为移动电话、数码相机、平板 电脑、薄型电视机等。
[0101] W上公开的仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应W上述权利要求的保护范围为 准。
【主权项】
1. 一种化学强化用玻璃，其特征在于，所述玻璃由如下质量百分含量的组分组成： SiO2 58%-68%, Al2O3 4.5%-15%, Na2O 8 %-16 % , K2O 4%-12% , MgO 5%-12%, ZrO2 0.01%-2%, ZnO 0.1%-4%, Fe2O3 0.005 %-1 %， 第九组分〇%_1%， 第十组分0.005%-0.2%; 其中，所述第九组分为CaO、SrO及BaO中的至少一种，所述第十组分为Co3〇4、CeO2、La 2O3、 SeO2及Nd2O3中的至少三种。2. 根据权利要求1所述的化学强化用玻璃，其特征在于， 所述SiO2的质量百分含量为59%-67% ; 所述AI2O3的质量百分含量为4.6%-12% ; 所述Na2〇的质量百分含量为9%-15% ; 所述K2O的质量百分含量为4%-9% ; 所述MgO的质量百分含量为6%-10.5%; 所述Zr〇2的质量百分含量为0.5%-1.6% ; 所述ZnO的质量百分含量为0.5%-3.5% ; 所述Fe2O3的质量百分含量为0.075%-1 % ; 所述第九组分的质量百分含量为0.05%-0.5% ; 所述第十组分的质量百分含量为〇. 005 %-0.1 %。3. 根据权利要求1所述的化学强化用玻璃，其特征在于， 所述Si〇2的质量百分含量为61%-67% ; 所述AI2O3的质量百分含量为6%_10.5% ; 所述Na2O的质量百分含量为9.5%-12.5% ; 所述K2O的质量百分含量为4.05%-7% ; 所述MgO的质量百分含量为7 %-10 % ; 所述ZrO2的质量百分含量为0.35%-1.2% ; 所述ZnO的质量百分含量为1.5 %-3 %; 所述Fe2〇3的质量百分含量为0.1%_1% ; 所述第九组分的质量百分含量为〇. 055 %-0.2 % ; 所述第十组分的质量百分含量为〇. 075 %-0.1 %。4. 根据权利要求1-3任一项所述的化学强化用玻璃，其特征在于，所述化学强化用玻璃 的密度为2.45g/cm3-2.55g/cm 3;所述化学强化用玻璃在温度为50°C_350°C条件下的热膨胀 系数为83 X 10-τ-87 X 10-7/°C ;所述化学强化用玻璃的杨氏模量为84.5GPa-88GPa;所述化 学强化用玻璃的维氏硬度为729-753;所述化学强化用玻璃的折射率为1.561-1.592;所述 化学强化用玻璃的抗弯强度为823MPa-905MPa。5. 权利要求1-4任一项所述的化学强化用玻璃的制备方法，其特征在于，所述化学强化 用玻璃是采用浮法成型制备的板状玻璃。6. -种化学强化玻璃，其特征在于，所述化学强化玻璃是将权利要求1-4任一项所述的 化学强化用玻璃进行化学强化处理后得到。7. 根据权利要求6所述的化学强化玻璃，其特征在于，所述化学强化玻璃的表面压应力 为820MPa-885MPa;所述化学强化玻璃的压应力层深度为45μπι-50μπι ;所述化学强化玻璃的 维氏硬度为824-861;所述化学强化玻璃的抗弯强度为902MPa-996MPa。8. 权利要求6或7所述的化学强化玻璃的制备方法，其特征在于，包括对化学强化用玻 璃进行离子交换处理的化学强化步骤。9. 一种显示装置用保护玻璃，其特征在于，所述保护玻璃的材料为权利要求6或7所述 的化学强化玻璃。10. -种显示装置，所述显示装置包括保护玻璃，其特征在于，所述保护玻璃为权利要 求9所述的显示装置用保护玻璃。11. 根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为移动电话、数码相 机、平板电脑或薄型电视机。
【文档编号】C03C21/00GK105948488SQ201610287196
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】李俊锋, 郑权, 王丽红, 闫冬成, 张广涛
【申请人】东旭科技集团有限公司, 东旭集团有限公司