钢化玻璃基板制造技术

本发明专利技术的技术目的在于，得到同时实现玻璃的离子交换性能和耐失透性，机械强度比以往高的玻璃基板。本发明专利技术的钢化玻璃基板，其在表面具有压应力层，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2?50～85％、Al2O3?5～30％、Li2O?0～20％、Na2O?0～20％、K2O?0～20％、TiO2?0.001～10％、Li2O+Na2O+K2O+Al2O3?15～35％，且以摩尔分数计，(Li2O+Na2O+K2O)/Al2O3的值为0.7～3，基本上不含有As2O3、F。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢化玻璃基板，尤其涉及适合移动电话、数码相机、PDA(便携式终端)、或触摸面板显示器的钢化玻璃基板。
技术介绍
所谓的移动电话、数码相机、PDA、或触摸面板显示器的设备处于正在普及的倾向。对在使用于这些的用途的玻璃基板要求高的机械强度。以往，在这些用途中使用 通过离子交换等来强化的玻璃基板(所谓的钢化玻璃基板)(参照专利文献I、非专利文献I)。专利文献I日本特开2006-83045号公报非专利文献I泉谷彻朗等、“新的玻璃和其物性”、第一版、株式会社经营系统研究所、1984 年 8 月 20 日、p. 451-498在非专利文献I中记载了，若增加玻璃组成中的Al2O3的含量，则能够提高玻璃的离子交换性能，能够提高玻璃基板的机械强度。但是，若增加玻璃组成中Al2O3含量，则玻璃的耐失透性(耐失透性)变差，在成形中，玻璃容易失透，玻璃基板的制造效率、品味等变差。尤其，在玻璃的耐失透性差的情况下，不能采用溢流下引法等成形方法，不能提高玻璃基板的表面精度。因此，在玻璃基板的成形后，需要另行附加研磨工序。若对玻璃基板进行研磨，则在玻璃基板的表面容易产生微小的缺陷，难以维持玻璃基板的机械强度。由于这样的情况，难以同时实现玻璃的离子交换性能和耐失透性，难以显著地提高玻璃基板的机械强度。另外，为了实现设备的轻量化，使用触摸面板等显示器的玻璃基板逐年变得薄壁化。薄板的玻璃基板容易破损，因此，提高玻璃基板的机械强度的技术日益变得重要。
技术实现思路
因此，本专利技术的技术目的在于得到同时实现玻璃的离子交换性能和耐失透性，机械强度比以往高的玻璃基板。本专利技术人等经过各种探讨的结果发现，通过在玻璃组成中含有TiO2，显示高的离子交换性能的事实。另外发现通过将Al2O3的适当的含量规定的基础上，最佳化Al2O3和碱金属氧化物的总量，并且将Al2O3和碱金属氧化物的摩尔比(摩尔分数)最佳化时，能够在不牺牲离子交换性能的情况下，改善玻璃的耐失透性的事实，从而提出了本专利技术。即，本专利技术的钢化玻璃基板，其在表面具有压应力层，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有 SiO2 50 85%、Al2O3 5 30%、Li2OO 20%、Na2O O 20%、K2O O 20%、TiO2O. OOl 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分率计，(Li2CHNa2CHK2O)/Al2O3 的值为O. 7 3，基本上不含有As203、F。第二，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO250 85%、A1203 5 12. 5%,B2O3 O 7%、Li20 O 9%、Na20 7 20%、K20 O 20%、TiO2 O. 001 8%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分数计，(Li2CHNa2CHK2O)/Al2O3的值为O. 7 2. 7，(MgO+CaO) /Al2O3的值为O O. 55，基本上不含有As2O3'F。第三，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO250 85%、A1203 5 30%、B203 O 7%、Li20 0.5 20%、Na20 O 20%、K20 O 20%、TiO2 O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35 %，且以摩尔分数计，(Li20+Na20+K20)/Al2O3的值为O. 7 3。、第四，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％，含有SiO2 50 85 %、Al2O3 5 I 2.5%、B2O3 O 7 %、Li2O O. 5 10 %、Na2O O 20 %、K2O O 20%、TiO2 O. 01 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 28. 5 %，且以摩尔分数计，(Li20+Na20+K20)/A I2O3 的值为 O. 7 2. 7。第五，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，表面的压应力为IOOMPa以上，且压应力层的厚度为Iym以上。在此，“表面的压应力”及“压应力层的厚度”是指由使用表面应力计(株式会社东芝制FSM-60)观察试料时，观察到的干涉条纹的条数和其间隔算出的值。还有，在算出时，将折射率设为I. 52，将光弹性系数设为28[(nm/cm)/MPa]而进行计算。第六，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，具有未研磨的表面。第七，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，用溢流引下法成形。第八，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，液相温度为1300°C以下。在此，“液相温度”是指粉碎玻璃，使其通过标准筛30网眼(网孔500 μ m)，将在50网眼(网孔300 μ m)上残留的玻璃粉末放入白金船形器皿中，在温度梯度炉中保持24小时后，结晶析出的温度。第九，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，液相粘度为104_°dPa · s以上。在此，“液相粘度”是指液相温度下的玻璃的粘度。还有，越是液相温度低，液相粘度高，玻璃的耐失透性就越优越，并且，玻璃基板的成形性也优越。第十，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，密度为2. 8g/cm3以下。在此“密度”是指利用周知的阿基米德法测定的值。第H ，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，杨氏模量为68GPa以上。在此杨氏模量”是指利用共振法测定的值。第十二，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，30 380°C下的热膨胀系数为40 95X10_V°C。在此，“热膨胀系数”是指使用膨胀计(7卜J 一夕一)，测定了 30 380°C下的平均热膨胀系数的值。第十三，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，裂纹产生率为60%以下。在此，“裂纹产生率”是指如下所述地测定的值。首先，在保持为湿度30%、温度25°C的恒温恒湿槽内，将设为荷重500g的维氏硬度压块以15秒钟打入玻璃表面(光学研磨面)，对在其15秒后，从压痕的四角产生的裂纹的数量进行计数(每一个压痕中最大为4个)。这样将压块打入20次，求出总裂纹产生数后，利用(总裂纹产生数/80) XlOO的式子来求出。第十四，本专利技术的钢化玻璃基板，其特征在于，使用于触摸面板显示器。第十五，本专利技术的玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%,Al2O3 5 30%、Li20 O 20%、Na20 O 20%、K20 O 20%、Ti02 O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分数计，(Li2CHNa2CHK2O)/Al2O3 的值为 O. 7 3，基本上不含有As203、F。第十六，本专利技术的玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%,Al2O3 5 30%、B203 O 7%、Li20 O. 5 20%、Na20 O 20%、K20 O 20%、Ti02O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al20315 35%，且以摩尔分数计，(Li2CHNa2CHK2O)/Al2O3 的值为O. 7 3。第十七，本专利技术的玻璃，其特征在于，在430°C的KNO3熔融盐中离子交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.10.10 JP 2006-2765101.一种钢化玻璃基板，其在表面具有压应力层，其特征在于， 作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%、A12035 30%、Li20 O 20%、Na20 O 20%,K2O O 20%、Ti02 O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分数计，(Li20+Na20+K20)/Al2O3的值为O. 7 3，基本上不含有As203、F，被实施倒角加工而成。2.根据权利要求I所述的钢化玻璃基板，其特征在于， 作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%、Al2035 12. 5%、B2O3 O 7%、Li2OO 9%、Na20 7 20%、K20 O 8%、Ti02 O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分数计，(Li20+Na20+K20)/Al2O3的值为O. 7 2. 7，(MgO+CaO)/Al2O3的值为O O. 55，基本上不含有As203、F，被实施倒角加工而成。3.一种钢化玻璃基板，其在表面具有压应力层，其特征在于， 作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%、Al2035 30%、B2O3 O 7%、Li2OO. 5 20%、Na2OO 20%、K2O O 20%、TiO2 O. 001 10%、Li20+Na20+K20+Al203 15 35%，且以摩尔分数计，(Li2CHNa2CHK2O)/Al2O3的值为O. 7 3，被实施倒角加工而成。4.根据权利要求3所述的钢化玻璃基板，其特征在于， 作为玻璃组成，以摩尔％含有SiO2 50 85%、Al2035 12. 5%、B2O3 O 7%、Li2OO. 5 10%、Na2O O 20%、K2O O 20%、TiO2 O. 01 10%、...

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