强化玻璃基板及其制造方法技术

本发明专利技术的课题在于，创造出一种即使大型、机械强度也很高、且难以破损的强化玻璃基板，本发明专利技术的强化玻璃基板，其特征在于，是在表面具有压缩应力层的强化玻璃，含有Zr的失透物为1个/cm3以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及强化玻璃基板及其制造方法，特别涉及适合于携带电话、数码相机、PDA(携带终端)、太阳能电池的盖板玻璃、或触摸面板显示器的基板的强化玻璃基板及其制造方法。
技术介绍
携带电话、数码相机、PDA、太阳能电池、触摸面板显示器等设备得到广泛的使用，有日益普及的趋势，在这些用途中，作为盖板玻璃或基板，使用在化学上被加以强化而成的强化玻璃基板。现在，作为TV、监视器等的显示器的保护构件，正在研究使用强化玻璃基板。对于强化玻璃基板，例如要求如下等特性，即，(1)具有高机械强度，(2)低密度且轻量，(3)可以廉价大量地供给，(4)泡品质优异，(5)在可见区域中具有高的光透过率，(6)具有高的杨氏模量，以便在用笔或手指等按压表面时难以挠曲。在作为保护构件使用化学强化玻璃基板的情况下，(1)的特性尤其重要(参照专利文献1、非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-83045号公报非专利文献非专利文献1：泉谷彻朗等、《新型玻璃及其物性》、第一版、株式会社经营系统研究所、1984年8月20日、p.451-498
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了提高强化玻璃的机械强度，需要增加玻璃组成中的Al2O3的含量，提高离子交换性能。另一方面，如果Al2O3的含量变多，则玻璃的粘度就会升高，熔融温度变高。在将此种玻璃熔融而成形的情况下，一直以<br>来，在与该玻璃的接触壁部使用了氧化锆系耐火物或锆石系耐火物。但是，在制作具有特定的玻璃组成的强化玻璃基板的情况下，如果使用氧化锆系耐火物或锆石系耐火物，则在耐火物与熔融玻璃的界面中，会形成高浓度的Zr层，并且含有高浓度的Zr的熔融玻璃坯料会在熔融工序～成形工序中的低温部分停滞，其后有可能作为含有Zr的失透物析出。另外，当为了提高大型的强化玻璃基板的机械强度，增大压缩应力值、并且加深应力深度时，内部的拉伸应力值就会有变大的趋势。该情况下，如果在内部的拉伸应力层中存在失透物，强化玻璃基板就容易破损。特别是，强化玻璃基板越是大型，其概率就越是升高。本专利技术是鉴于此种情况而完成的，其技术课题在于，创造出即使大型、机械强度也很高、且难以破损的强化玻璃基板及其制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人等进行了各种研究，结果发现，通过将强化玻璃基板中的含有Zr的失透物的数目限制为规定范围，就可以解决上述的技术课题，从而作为本专利技术提出。即，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，含有Zr的失透物为1个/cm3以下。这里，利用实体显微镜观察“含有Zr的失透物”，在观察视野内观察到1μm以上的失透物的情况下，即作为失透物计数，根据测定中使用的玻璃基板(强化玻璃基板)的尺寸算出每1cm3的失透物的发生率。第二，本专利技术的强化玻璃基板优选在利用溢流下拉法成形的玻璃基板的表面具有所述压缩应力层。这里，“溢流下拉法”是如下的方法，即，使熔融状态的玻璃从耐热性的导水管状结构物的两侧溢出，在使溢出的熔融玻璃在导水管状结构物的下端汇合的同时，向下方拉伸成形而制造玻璃基板。一直以来，在溢流下拉法中，作为导水管状结构物，使用了氧化锆系耐火物或锆石系耐火物。但是，如果作为导水管状结构物使用氧化锆系耐火物或锆石系耐火物，则除了难以将含有Zr的失透物限制为1个/cm3以下以外，接合面(汇合面)的Zr(ZrO2)的含量也容易变多。所以，如果作为导水管状结构物使用高含量含有Al2O3的耐火物，则可以尽可能地减少含有Zr的失透物。而且，容易减少接合面的Zr(ZrO2)的含量。另外，高含量含有Al2O3的耐火物即使长时间使用也难以变形，也难以产生含有Zr的失透物以外的失透物。导水管状结构物中的Al2O3的含量优选为10质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为50质量％以上，更进一步优选为70质量％以上，再进一步优选为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。如果如此设置，则在成形时，Zr就难以从导水管状结构物向熔融玻璃中溶出。作为熔融炉的熔融砖，也优选使用高含量含有Al2O3的耐火物。如果如此设置，则容易将含有Zr的失透物限制为1个/cm3以下。熔融炉的熔融砖中的Al2O3的含量优选为10质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为50质量％以上，更进一步优选为70质量％以上，再进一步优选为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。如果如此设置，则在熔融时，Zr就难以从熔融炉的熔融砖向熔融玻璃中溶出。第三，本专利技术的强化玻璃基板的特征在于，(板厚中央部的Zr的含量)/(表面附近的Zr的含量)的值为3以下。这里，“(板厚中央部的Zr的含量)/(表面附近的Zr的含量)”是指例如利用SIMS测定的值，在将板厚中央部的Zr的含量设为A、将表面附近的Zr的含量设为B后，分别算出用Si标准化时得到的值的平均值Aave、Bave，是作为Aave/Bave计算而得的值。在强化玻璃基板中，板厚中央部为拉伸应力层，然而如果在该部分存在失透物，则强化玻璃基板就容易破损。所以，如果将(板厚中央部的Zr的含量)/(表面附近的Zr的含量)的值限制为3以下，则即使内部的拉伸应力值高，强化玻璃基板也难以破损。第四，本专利技术的强化玻璃基板优选利用化学处理形成压缩应力层。第五，本专利技术的强化玻璃基板优选表面的压缩应力值为300MPa以上，应力深度为10μm以上，并且内部的拉伸应力值为200MPa以下。这里，“压缩应力层的压缩应力值”及“应力深度”是指在使用表面应力计(例如株式会社东芝制FSM一6000)观察试样时，根据观察到的干涉条纹的条数和其间隔算出的值。“内部的拉伸应力值”是指利用下述数学式计算的值。内部的拉伸应力值＝(压缩应力值×应力深度)/(板厚一应力深度×2)第六，本专利技术的强化玻璃基板优选表面为未研磨面。第七，本专利技术的强化玻璃基板优选作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO240～71％、Al2O33～30％、Li2O0～3.5％、Na2O7～20％、K2O0～15％。具有该玻璃组成的强化玻璃基板特别是在与氧化锆系耐火物、锆石系耐火物接触的情况下容易析出含有Zr的失透物，相反地在使用含有10质量％以上的Al2O3的耐火物的情况下，难以产生含有Zr的失透物、发泡等不佳状况，可以长时间使用。而且，玻璃组成中的Al2O3的含量越高，则上述趋势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化玻璃基板，其特征在于，其是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，含有Zr的失透物为1个/cm3以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 JP 2012-141920;2013.03.21 JP 2013-057721.一种强化玻璃基板，其特征在于，其是在表面具有压缩应力层的强
化玻璃基板，含有Zr的失透物为1个/cm3以下。
2.根据权利要求1所述的强化玻璃基板，其特征在于，
在利用溢流下拉法成形的玻璃基板的表面具有所述压缩应力层。
3.一种强化玻璃基板，其特征在于，
(板厚中央部的Zr的含量)/(表面附近的Zr的含量)的值为3以
下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
所述压缩应力层是利用化学处理形成的。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
表面的压缩应力值为300MPa以上，应力深度为10μm以上，并且内
部的拉伸应力值为200MPa以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
表面为未研磨面。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 40％～71％、Al2O3 3％～
30％、Li2O 0％～3.5％、Na2O 7％～20％、以及K2O 0％～15％。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 40％～71％、Al2O3 7.5％
～30％、Li2O 0％～2％、Na2O 10％～19％、K2O 0％～15％、MgO
0％～6％、CaO 0％～6％、SrO 0％～3％、BaO 0％～3％、以及ZnO
0％～8％。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
用于显示器的盖板玻璃中。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的强化玻璃基板，其特征在于，
用于太阳能电池的盖板玻璃中。<...

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