JP2005289682A - レーザー照射で異質相が形成された強化ガラス及び当該強化法に適したガラス組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超短パルスレーザー光の集光照射によって板ガラスの内部に異質相が、ガラスの平面視において、点状、線状、又は網目状に形成された強化ガラスであり、レーザーが照射される板ガラスの歪点を560℃以上、室温から300℃における線膨張係数を84〜88(×10−7/℃)の性状を有するものとすること。好ましくは、超短パルスレーザー光をピコ秒からフェムト秒のパルスレーザー光とすること。
【選択図】図2
Description
板ガラスには、板ガラスには、室温から300℃における線膨張係数が85.4(×10−7/℃)、歪点が603℃、体積抵抗率が109.9Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が54%、Al2O3が9%、ZrO2が3.7%、MgOが3.0%、CaOが7.7%、BaOが9.6%、Na2Oが4.2%、K2Oが8.8%の組成を有し、10mm×50mm角で、2.3mm厚サイズのものを準備した。
板ガラスを、室温から300℃における線膨張係数が87.6(×10−7/℃)、歪点が602℃、体積抵抗率が109.4Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が53.8%、Al2O3が9.6%、ZrO2が2.3%、MgOが2.4%、CaOが7.8%、BaOが10.0%、Na2Oが4.6%、K2Oが9.5%の組成を有するものを用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、板ガラスの断面視において、間隔が平均25μmで、点状の異質相が形成されたレーザー強化ガラスを得た。
板ガラスを、室温から300℃における線膨張係数が86.7(×10−7/℃)、歪点が610℃、体積抵抗率が109.7Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が53.2%、Al2O3が9.3%、ZrO2が3.9%、MgOが3.4%、CaOが6.8%、BaOが9.8%、Na2Oが4.5%、K2Oが9.1%の組成を有するものを用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、板ガラスの断面視において、間隔が平均25μmで、点状の異質相が形成されたレーザー強化ガラスを得た。
板ガラスを、室温から300℃における線膨張係数が87.3(×10−7/℃)、歪点が595℃、体積抵抗率が109.8Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が53.6%、Al2O3が10.4%、MgOが3.6%、CaOが8.0%、BaOが11.2%、Na2Oが4.2%、K2Oが8.8%の組成を有するものを用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、板ガラスの断面視において、間隔が平均25μmで、点状の異質相が形成されたレーザー強化ガラスを得た。
板ガラスを、室温から300℃における線膨張係数が86.2(×10−7/℃)、歪点が600℃、体積抵抗率が109.2Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が53.9%、Al2O3が10.5%、ZrO2が1.0%、MgOが3.0%、CaOが7.9%、BaOが9.1%、Na2Oが4.8%、K2Oが9.8%の組成を有するものを用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、板ガラスの断面視において、間隔が平均25μmで、線状の異質相が形成されたレーザー強化ガラスを得た。
板ガラスには、室温から 300℃における熱膨張係数が88.0(×10−7/℃)、歪点が520℃、体積抵抗率が107.1Ω・cmの性状を有し、重量%で、SiO2が70.6%、Al2O3が2.0%、MgOが3.6%、CaOが9.5%、Na2O+K2Oが14.3%の組成を有するものを用いた。
[レーザー強化ガラスの機械的強度の評価]
実施例1乃至5、及び比較例1で得られたレーザー強化ガラスについて、支点間距離30mm、荷重点間距離10mm、荷重速度0.5mm/minの条件で4点曲げ強度試験を行い、破壊時の負荷荷重を測定し、レーザー強化前の板ガラスとそれと比較し、レーザー強化による機械的強度の増加率を求めた。結果を表1に示す。
実施例1及び比較例1で得られたレーザー強化ガラスを加熱炉にて550℃に加熱、30分間の保持後、室温まで冷却した。図1乃至4に、異質相部を反射微分干渉顕微鏡で拡大観察したときの図面代用写真を示す。図1は、実施例1で得られた強化ガラスの加熱処理前、図2は、実施例1で得られた強化ガラスの加熱処理後、図3は、比較例1で得られた強化ガラスの加熱処理前、図4は比較例1で得られた強化ガラスの加熱処理後のものである。
Claims (6)
- 超短パルスレーザー光の集光照射によって板ガラスの内部に異質相が、板ガラスの平面視において、点状、線状、又は網目状に形成された強化ガラスであり、レーザーが照射される板ガラスが、歪点が560℃以上、室温から300℃における線膨張係数が84〜88 (×10−7/℃)の性状を有することを特徴とする強化ガラス。
- 板ガラスの組成が、重量%表示で、SiO252〜54%、Al2O37〜11%、ZrO2 0〜5%、MgO 1〜5%、CaO 5〜9%、SrO 0〜5%、BaO 8〜14%、MgO+CaO+SrO+BaO 20〜25%、TiO2 0〜1%、Li2O 0〜5%、Na2O 2〜6%、K2O 7〜11%、及びLi2O+Na2O+K2O 13〜15%の組成を有することを特徴とする請求項1に記載の強化ガラス。
- 超短パルスレーザー光がピコ秒からフェムト秒のパルスレーザー光であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の強化ガラス。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の強化ガラスを用いてなる表示装置。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の強化ガラスを基板ガラスとして用いる表示装置の製法であり、該基板ガラスを550℃以上で加熱する工程を有することを特徴とする表示装置の製法。
- 重量%表示で、SiO252〜54%、Al2O37〜11%、ZrO2 0〜5%、MgO 1〜5%、CaO 5〜9%、SrO 0〜5%、BaO 8〜14%、MgO+CaO+SrO+BaO 20〜25%、TiO2 0〜1%、Li2O 0〜5%、Na2O 2〜6%、K2O 7〜11%、及びLi2O+Na2O+K2O 13〜15%の組成を有することを特徴とする超短パルスレーザー光の集光照射でガラスを強化することに適したガラス組成物。
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