强化玻璃和强化用玻璃的制作方法_4

文档序号:9382398阅读:来源:国知局
另外,如果增加 玻璃组成中的Na20、K20、B2O3的含量或者减少Al203、Li20、MgO、ZnO、Ti02、ZrO2的含量,则液 相温度容易下降。
[0087]液相粘度优选为 104'°dPa?s以上、104'4dPa?s以上、104'sdPa?s以上、l(f°dPa?s 以上、105'3dPa?s以上、105'5dPa?s以上、105'7dPa?s以上或105'sdPa?s以上,特别优选为 KTdPa*s以上。需要说明的是,液相粘度越高,则耐失透性、成形性越提高。另外,如果增 加玻璃组成中的Na20、K2O的含量或者减少A1203、Li20、MgO、ZnO、Ti02、ZrO2的含量,则液相 粘度容易提尚。
[0088] 杨氏模量优选为65GPa以上、69GPa以上、71GPa以上或75GPa以上,特别优选为 77GPa以上。杨氏模量越高,则强化玻璃越难以挠曲,在用于触控面板显示器等时,即便用笔 等用力按压强化玻璃的表面,强化玻璃的变形量也小。作为结果,易于防止强化玻璃与位于 背面的液晶元件接触而导致显示不良的情况。另外,杨氏模量越高,则相对于强化处理时产 生的应力的变形量越小,因此可以降低强化处理前后的尺寸变化。
[0089] 强化处理前的裂纹发生率、即强化用玻璃的裂纹发生率优选为99 %以下、98 %以 下、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下或40%以下, 特别优选为30%以下。裂纹发生率越低,则越难以在强化玻璃造成表面损伤,因此强化玻璃 的机械强度不易下降,并且机械强度不易变得不均。
[0090] 在l〇i5dPa?S的粘度下与氧化铝耐火物接触48小时后,在接触界面产生的失透 结晶优选为1个/mm2以下、〇. 1个/mm2以下、0.01个/mm2以下或0.001个/mm2以下,特别 优选为0. 0001个/mm2以下。如果如此设定,则在使用氧化铝耐火物作为成形体耐火物,通 过溢流下拉法成形出玻璃板的情况下,玻璃不容易在耐火物界面产生失透,能够进行大量 生产。
[0091] 本发明的强化玻璃优选为平板形状。如果如此设定,则容易应用于移动电话、数码 相机、PDA(便携终端)、太阳能电池的盖板玻璃,或者显示器、尤其是触控面板显示器的玻 璃基板。需要说明的是,为了提高外观性,本发明的强化玻璃可以为具有弯折部和/或弯曲 部的形状。这样的形状能够通过对玻璃施加热使之变形来形成,或者能够通过将熔融玻璃 注入成形模具中,根据需要进行压制而形成。
[0092] 本发明的强化玻璃的厚度(平板形状的情况下为板厚)优选为2.Omm以下、1. 5_ 以下、I. 3mm以下、I.Imm以下、I.Omm以下或0. 8mm以下,特别优选为0. 7mm以下。另一方 面,若厚度过薄,则不易得到所期望的机械强度。因此,厚度优选为0.Imm以上、0. 2mm以上、 0. 3mm以上或0. 4mm以上,特别优选为0. 5mm以上。
[0093] 本发明的强化玻璃的强化特性的面内不均小,因此可以适宜地在表面形成各种功 能膜。作为功能膜,例如优选用于赋予导电性的透明导电膜、用于使反射率下降的防反射 膜、用于赋予防眩功能以提高可视性或者提高用触笔等的书写感觉的防眩膜、用于防止指 纹附着、赋予防水性、防油性的防污膜等。透明导电膜作为触摸传感器的电极发挥功能, 例如优选形成在要作为显示器件侧的表面。作为透明导电膜,例如可使用锡掺杂酸化铟 (ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)等。尤其是ITO由于电阻低而优选。ITO 例如可以通过派射法形成。另外,FT0、AT0可以通过CVD(ChemicalVaporDeposition)法 形成。防反射膜形成在要作为观察者侧的表面。另外,在触控面板与强化玻璃(盖板玻璃) 之间具有空隙的情况下,优选在要作为强化玻璃背面侧(与显示器件侧为相反侧)的表面 也形成防反射膜。防反射膜例如优选为折射率相对低的低折射率层与折射率相对高的高折 射率层交替层叠的电介质多层膜。防反射膜例如可以通过溅射法、CVD法等形成。在使用 强化玻璃作为盖板玻璃的情况下,防眩膜形成在要作为观察者侧的表面。防眩膜优选具有 凹凸结构。凹凸结构可以是将强化玻璃的表面局部覆盖的岛状的结构。另外,凹凸结构优 选不具有规则性。由此,可以提高防眩功能。防眩膜例如可以通过喷涂法涂布SiO2等透光 性材料并使之干燥从而形成。在使用强化玻璃作为盖板玻璃的情况下,防污膜形成在要作 为观察者侧的表面。防污膜优选包含在主链中包含硅的含氟聚合物。作为含氟聚合物,优 选为在主链中具有-O-Si-O-单元且在侧链具有包含氟的疏水性官能团的聚合物。含氟聚 合物例如可以通过将硅烷醇脱水缩合来合成。形成防反射膜和防污膜的情况下,优选在防 反射膜之上形成防污膜。此外,形成防眩膜的情况下,优选首先形成防眩膜,在其上形成防 反射膜和/或防污膜。
[0094] 对于本发明的强化玻璃,能够适当取舍选择各成分的适宜的含量范围、适宜的特 性来形成适宜的强化玻璃。其中,特别适宜的强化玻璃如下所述。
[0095] (1)作为玻璃组成,以摩尔%计含有SiO2 50~80%、Al2O3 12~19%、B2O3 0~ 3%、Na20 12 ~19%、K2O0 ~8%、MgO0.1 ~3%、CaO0 ~2%,摩尔比Na2OAl2O3为 0? 6~L6,实质上不含As203、Sb203、PbO和F,压缩应力层的压缩应力值为900MPa以上且 1500MPa以下,压缩应力层的厚度为10ym以上且60ym以下,应变点为620°C以上,液相温 度为1250°C以下,液相粘度为1045dPa?s以上,在1045dPa?s的粘度下与氧化铝耐火物接 触48小时后,在接触界面产生的失透结晶为1个/mm2以下,厚度为0. 3~2. 0_,为平板形 状。
[0096] 本发明的强化用玻璃作为玻璃组成以摩尔%计含有SiO2 50~80%、Al2O3 10~ 30%、B2O3 0 ~6%、Na2O5 ~25%、MgO0 ~10%,实质上不含As203、Sb203、PbO和F。因 此,本发明的强化用玻璃的技术性特征(适宜的特性、适宜的成分范围等)与本发明的强化 玻璃的技术性特征重复,其重复部分已在本发明的强化玻璃的说明栏中记载。因此,对于其 重复部分省略详细的说明。
[0097] 本发明的强化用玻璃的ACS优选为IOOMPa以下、80MPa以下或60MPa以下、特别 优选为40MPa以下。如果如此设定,则强化温度的不均所导致的强化特性的不均被降低,可 以将强化处理时的翘曲抑制得较小。
[0098] 本发明的强化用玻璃在430°C的KNO3熔融盐中浸渍4小时的情况下,表面的压缩 应力层的压缩应力值优选为300MPa以上、400MPa以上、500MPa以上、600MPa以上、700MPa 以上、800MPa以上、900MPa以上、950MPa以上、1000 MPa以上、IlOOMPa以上、1150MPa以上、 1200MPa以上、1250MPa以上或1300MPa以上,特别优选为1350MPa以上,压缩应力层的厚度 优选为10Um以上、15ym以上、20ym以上、25ym以上、30ym以上、35ym以上或40ym以 上,尤其优选为45ym以上。
[0099] 对于本发明的强化用玻璃,能够适当取舍选择各成分的适宜的含量范围、适宜的 特性来形成适宜的强化用玻璃。其中,特别适宜的强化用玻璃如下所述。
[0100] (1)作为玻璃组成,以摩尔%计含有SiO2 50~80%、Al2O3 10~30%、B2O3 0~ 6%、似20 5~25%、]\%0 0~10%,实质上不含48203、513203、?130和?,裂纹发生率为80% 以下。
[0101] (2)厚度为0? 3~2. 0mm,压缩应力层的压缩应力值为900MPa以上且1500MPa以 下,压缩应力层的厚度为IOym以上且60ym以下,应变点为620°C以上,裂纹发生率为 80%以下。
[0102] (3)厚度为0? 7~2. 0mm,压缩应力层的压缩应力值为1000 MPa以上,压缩应力层 的厚度为40ym以上,应变点为620°C以上,裂纹发生率为80%以下,ACS为IOOMPa以下。
[0103] 离子交换处理时,KNO3熔融盐的温度优选为390~550°C,离子交换时间优选为 0. 5~10小时,特别优选为1~8小时。如果如此设定,则易于更恰当地形成压缩应力层。 需要说明的是,本发明的强化用玻璃具有上述的玻璃组成,因此即便不使用1^0 3熔融盐和 NaNO3熔融盐的混合物等,也可以增大压缩应力层的压缩应力值和厚度。
[0104] 如下进行,可以制作本发明的强化玻璃(强化用玻璃)。
[0105] 首先,将按照上述的玻璃组成进行调配的玻璃原料投入连续熔融炉,在1500~ 1700°C进行加热熔融,澄清后,供给至成形装置后成形成平板形状等,进行缓冷,由此可以 制造强化用玻璃。
[0106] 作为以平板形状成形的方法,优选采用溢流下拉法。溢流下拉法是可以制造大量 的高品质的玻璃板,并且可以容易地制作大型的玻璃板的方法。另外,在溢流下拉法中,使 用氧化铝、氧化锆作为成形体耐火物。本发明的强化用玻璃的与氧化铝或氧化锆的适配性、 尤其与氧化铝的适配性良好(不易与成形体反应产生泡、颗粒等)。
[0107] 在溢流下拉法以外,还可以采用各种成形方法。例如可以采用浮法、下拉法(狭缝 下引法、再曳引法等)、辊出法、压制法等成形方法。
[0108] 接着,通过对所得到的强化用玻璃进行强化处理,由此可以制作强化玻璃。将强化 玻璃裁切成规定尺寸的时期可以在强化处理之前,也可以在强化处理之后。
[0109] 作为强化处理,优选离子交换处理。离子交换处理的条件没有特别限定,考虑玻璃 的粘度特性、用途、厚度、内部的拉伸应力、尺寸变化等选择最佳条件即可。例如
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