JP2013177253A - Method of improving strength of glass substrate for front face plate of display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスプレイ装置の前面板等に使用されるガラス基板に関する。 The present invention relates to a glass substrate used for a front plate or the like of a display device.
一般に、ガラス基板等で構成される前面板は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)および有機EL(Electroluminescent)ディスプレイ(OELD)等のディスプレイ装置等に広く使用されている。最近では、ディスプレイ装置のさらなる薄型化、軽量化の要望に対応するため、板厚が薄いガラス基板を前面板に使用することが要求されるようになってきている。 In general, a front plate formed of a glass substrate or the like is widely used in display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic EL (Electroluminescent) display (OELD). Recently, in order to meet demands for further thinning and weight reduction of display devices, it has been required to use a glass substrate having a thin plate thickness for the front plate.
一般に、ガラス基板は、板厚が薄くなると、強度が低下する。従って、板厚の薄いガラス基板を実際にディスプレイ装置の前面板等に適用するには、ガラス基板の強度を向上させる点が重要となる。このため、ガラス基板に対して化学強化処理を行うことが提案されている(特許文献1)。 In general, the strength of a glass substrate decreases as the plate thickness decreases. Therefore, in order to actually apply a thin glass substrate to a front plate or the like of a display device, it is important to improve the strength of the glass substrate. For this reason, it has been proposed to perform a chemical strengthening process on a glass substrate (Patent Document 1).
ガラス基板に対して化学強化処理を行うことにより、ガラス基板の表面に圧縮応力層が付与され、これにより、ガラス基板の強度を高めることができる。 By performing a chemical strengthening process with respect to a glass substrate, a compressive-stress layer is provided to the surface of a glass substrate, and, thereby, the intensity | strength of a glass substrate can be raised.
しかしながら、一般に、化学強化処理法で形成される圧縮応力層は、ガラス基板の極表面にしか形成されず、極めて薄い状態となっている。 However, generally, the compressive stress layer formed by the chemical strengthening treatment method is formed only on the extreme surface of the glass substrate and is in a very thin state.
このため、化学強化処理されたガラス基板は、小さな(浅い)傷によって、比較的容易に破損(自爆)するおそれがある。すなわち、化学強化処理法で形成された圧縮応力層は、比較的薄いため、ガラス基板にこの圧縮応力層の厚さを超える程度の傷が生じると、ガラス基板は、比較的容易に破損してしまうおそれがある。 For this reason, the chemically strengthened glass substrate may be relatively easily broken (self-destructed) by a small (shallow) scratch. That is, since the compressive stress layer formed by the chemical strengthening treatment method is relatively thin, if the glass substrate is damaged to a degree exceeding the thickness of the compressive stress layer, the glass substrate is relatively easily damaged. There is a risk that.
特に、ディスプレイ装置の前面板は、今後よりいっそう大型化、薄型化が進む傾向にある。この場合、前面板用のガラス基板の表面には、(大型化のため)より傷が付き易くなり、さらには(薄型化のため)より破損(自爆)に至り易くなることが予想される。 In particular, the front plate of the display device tends to become larger and thinner in the future. In this case, it is expected that the surface of the glass substrate for the front plate is more likely to be damaged (for increasing the size), and more likely to be damaged (self-destructing) than (for reducing the thickness).
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、ディスプレイ装置の前面板用のガラス基板の強度をよりいっそう高めることの可能な方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a method capable of further increasing the strength of a glass substrate for a front plate of a display device.
本発明では、ディスプレイ装置の前面板用のガラス基板の強度を高める方法(強度を高めたガラス基板の製造方法)であって、
(a)アルカリ金属を含むガラス基板を準備し、
(b)前記ガラス基板を物理強化処理し、
(c)前記物理強化処理されたガラス基板を化学強化処理し、
これにより、前記ガラス基板の表面の少なくとも一部に圧縮応力層が形成され、
前記圧縮応力層は、前記ガラス基板の厚さの1/6以上の厚さを有し、
前記圧縮応力層の最表面での圧縮応力値PEは、前記ガラス基板に対して化学強化処理のみを実施した際に得られる圧縮応力層の最表面での圧縮応力値PAと同等以上であることを特徴とする方法が提供される。
In the present invention, a method for increasing the strength of a glass substrate for a front plate of a display device (a method for producing a glass substrate with increased strength),
(A) preparing a glass substrate containing an alkali metal;
(B) Physically strengthening the glass substrate;
(C) chemically strengthening the glass substrate subjected to the physical strengthening treatment,
Thereby, a compressive stress layer is formed on at least a part of the surface of the glass substrate,
The compressive stress layer has a thickness of 1/6 or more of the thickness of the glass substrate,
In the compression stress value P E in the uppermost surface of the compression stress layer, the compressive stress value at the outermost surface of the compressive stress layer obtained when carrying out the only chemical strengthening processing on the glass substrate P A equal to or higher than A method is provided that is characterized.
ここで、ガラス基板の最表面での圧縮応力値は、応力値によって通過する光に光路差が発生する現象を、バビネ補正法によって測定することにより、求めることができる。 Here, the compressive stress value at the outermost surface of the glass substrate can be obtained by measuring a phenomenon in which an optical path difference is generated in light passing through the stress value by the Babinet correction method.
また、本発明による方法において、前記圧縮応力層は、50μm〜350μmの範囲の厚さを有しても良い。 In the method according to the present invention, the compressive stress layer may have a thickness in the range of 50 μm to 350 μm.
また、本発明による方法において、前記圧縮応力層の最表面での圧縮応力値PEは、400MPa〜950MPaの範囲であっても良い。 Further, in the process according to the present invention, the compression stress value P E in the uppermost surface of the compressive stress layer may be in the range of 400MPa~950MPa.
また、本発明による方法において、前記ガラス基板は、厚さが0.3mm〜2mmの範囲にあっても良い。 In the method according to the present invention, the glass substrate may have a thickness in the range of 0.3 mm to 2 mm.
また、本発明による方法において、前記(b)は、前記ガラス基板を650℃〜690℃の温度範囲に昇温した後、前記ガラス基板を急冷することにより実施されても良い。 In the method according to the present invention, the step (b) may be performed by rapidly cooling the glass substrate after the glass substrate is heated to a temperature range of 650 ° C. to 690 ° C.
また、本発明による方法において、前記ガラス基板を急冷する処理は、前記ガラス基板の面内において局部的に実施されても良い。 In the method according to the present invention, the process of rapidly cooling the glass substrate may be performed locally in the plane of the glass substrate.
この場合、前記ガラス基板を急冷する処理は、前記ガラス基板の外周部でのみ実施されても良い。 In this case, the process of rapidly cooling the glass substrate may be performed only on the outer periphery of the glass substrate.
また、本発明による方法において、前記(c)は、400℃〜450℃の温度範囲のアルカリ金属を含む溶融塩中に、前記ガラス基板を浸漬することにより実施されても良い。 In the method according to the present invention, the step (c) may be performed by immersing the glass substrate in a molten salt containing an alkali metal in a temperature range of 400 ° C to 450 ° C.
また、本発明による方法において、前記(c)は、前記(b)の後、前記ガラス基板の温度が400℃〜450℃の範囲となった際に、前記(b)に連続して実施されても良い。 In the method according to the present invention, the step (c) is carried out continuously to the step (b) when the temperature of the glass substrate is in the range of 400 ° C. to 450 ° C. after the step (b). May be.
また、本発明による方法において、前記ガラス基板は、32インチ以上のディスプレイ装置の前面板用のものであっても良い。 In the method according to the present invention, the glass substrate may be used for a front plate of a display device having a size of 32 inches or more.
本発明では、ディスプレイ装置用の前面板用のガラス基板の強度をよりいっそう高めることの可能な方法を提供することができる。 The present invention can provide a method capable of further increasing the strength of a glass substrate for a front plate for a display device.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
まず、本発明による方法が適用され得るディスプレイ装置の構成について簡単に説明する。 First, a configuration of a display device to which the method according to the present invention can be applied will be briefly described.
図1には、ディスプレイ装置の概略的な断面の一例を示す。また、図2には、前面板の概略的な断面の一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a schematic cross section of a display device. FIG. 2 shows an example of a schematic cross section of the front plate.
図1に示すように、ディスプレイ装置50は、視認側から、前面板60と、接着層80と、表示パネル90とを有する。
As shown in FIG. 1, the
ディスプレイ装置50は、各種FPD装置、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、および有機エレクトロルミネッセントディスプレイ(OELD)等のディスプレイ装置であっても良い。
The
従って、表示パネル90は、例えば、LCD、PDP、およびOELD用のものであっても良い。表示パネル90の構成は、特に限られるものではなく、従来の構造のものを広く提供することができる。表示パネル90は、図1の上方向に、所定の画像(光)を放射する。
Therefore, the
前面板60は、表示パネル90の「前方」に設置され、電磁波遮蔽、近赤外線遮断、反射防止等の役割を有する。
The front plate 60 is installed “front” of the
接着層80は、前面板60を表示パネル90に接合(いわゆる「直貼り」)する役割を有する。
The
図2には、前面板60の概略的な断面の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of a schematic cross section of the front plate 60.
図2に示すように、前面板60は、第1の表面61Aおよび第2の表面61Bを有するガラス基板69を備える。図1、2に示すように、ガラス基板69の第1の表面61Aには、第1の機能膜70が設置されても良い。第1の機能膜70は、例えば、衝撃破損防止、周囲光の反射防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、および/または耐擦傷性向上等の機能を得るために設置される。ただし、第1の機能膜70は、省略されても良い。
As shown in FIG. 2, the front plate 60 includes a
通常の場合、前面板60において、ガラス基板69の第1の表面61Aのある側は、前面板60の前側71Aとなり、ガラス基板69の第2の表面61Bのある側は、前面板60の後側71Bとなる。前面板60の前側71Aは、前面板60から光(画像)が出射される側(すなわち観者の側)となり、前面板60の後側71Bは、表示パネル90の側(すなわち光源側)となる。
In the normal case, in the front plate 60, the side of the
なお、図には示されていないが、ガラス基板69の第2の表面61Bには、第1の機能膜70と同様の、または異なる第2の機能膜が設置されても良い。
Although not shown in the drawing, a second functional film similar to or different from the first
また、ガラス基板69の第2の表面71Bには、周縁部に沿って、セラミック層75が設置されている。
A
セラミック層75は、前面板60、さらにはこの前面板60を備える各種装置のデザイン性や装飾性を高めるために設置される。例えば、セラミック層75として黒色セラミック層を採用すると、ディスプレイ装置50がオフ状態のときは、前面板60の外周部を含めて、前面板60の前側71Aから全く光が出射されなくなる。従って、ディスプレイ装置50の外観がシャープな印象を与えるようになり、ディスプレイ装置50の美感が向上する。
The
ここで、前述のように、板厚の薄いガラス基板の強度を高めるため、ガラス基板に化学強化処理を適用することが提案されている。 Here, as described above, in order to increase the strength of a thin glass substrate, it has been proposed to apply a chemical strengthening treatment to the glass substrate.
なお、「化学強化処理(法)」とは、アルカリ金属を含む溶融塩中にガラス基板を浸漬させ、ガラス基板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属(イオン)を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属(イオン)と置換する技術の総称を言う。「化学強化処理(法)」では、処理されたガラス基板の表面には、元の原子よりも原子径の大きなアルカリ金属(イオン)が配置される。このため、ガラス基板の表面に圧縮応力層を形成することができ、これによりガラス基板の強度が向上する。 “Chemical strengthening treatment (method)” means that a glass substrate is immersed in a molten salt containing an alkali metal, and an alkali metal (ion) having a small atomic diameter present on the outermost surface of the glass substrate is introduced into the molten salt. This is a generic term for technologies that replace existing alkali metals (ions) with a large atomic diameter. In the “chemical strengthening treatment (method)”, an alkali metal (ion) having an atomic diameter larger than that of the original atom is arranged on the surface of the treated glass substrate. For this reason, a compressive stress layer can be formed on the surface of the glass substrate, thereby improving the strength of the glass substrate.
例えば、ガラス基板がナトリウム(Na)を含む場合、化学強化処理の際、このナトリウムは、溶融塩(例えば硝酸塩)中で、例えばカリウム(Ka)と置換される。あるいは、例えば、ガラス基板がリチウム(Li)を含む場合、化学強化処理の際、このリチウムは、溶融塩(例えば硝酸塩)中で、例えばナトリウム(Na)および/またはカリウム(Ka)と置換されても良い。 For example, when the glass substrate contains sodium (Na), this sodium is replaced with, for example, potassium (Ka) in the molten salt (for example, nitrate) during the chemical strengthening treatment. Alternatively, for example, when the glass substrate contains lithium (Li), during the chemical strengthening treatment, the lithium is replaced with, for example, sodium (Na) and / or potassium (Ka) in a molten salt (eg, nitrate). Also good.
ガラス基板に対して、このような化学強化処理を行うことにより、ガラス基板内に、図3に示すような残留応力プロファイルが得られる。 By performing such a chemical strengthening process on the glass substrate, a residual stress profile as shown in FIG. 3 is obtained in the glass substrate.
図3には、化学強化処理された後のガラス基板の深さ方向における残留応力のプロファイルを、ガラス基板の断面図と合わせて模式的に示す。 In FIG. 3, the profile of the residual stress in the depth direction of the glass substrate after a chemical strengthening process is typically shown with sectional drawing of a glass substrate.
この図に示すように、化学強化処理後のガラス基板10の最表面には、極めて薄い圧縮応力層12Aおよび12Bが形成される。圧縮応力層12Aは、厚さがθAであり、圧縮応力層12Bは、厚さがθBである。なお、図3において、スケールは示されておらず、特に、圧縮応力層12A、12Bは、誇張して厚く描かれていることに留意する必要がある。
As shown in this figure, extremely thin
圧縮応力層12Aおよび12Bの厚さθAおよびθBは、化学強化処理の時間によって変化するが、実用的かつ現実的な時間で形成される圧縮応力層12Aおよび12Bの厚さは、例えば、5μm〜30μm程度である。また、圧縮応力層12Aおよび12Bの最表面の圧縮応力値PAおよびPBは、例えば、400MPa〜950MPa程度(例えば800MPa)である。
Although the thicknesses θ A and θ B of the
このように、ガラス基板に対して化学強化処理を行うことにより、表面に圧縮応力層が形成され、これにより、ガラス基板の強度を高めることができる。 Thus, by performing a chemical strengthening process with respect to a glass substrate, a compressive-stress layer is formed in the surface and, thereby, the intensity | strength of a glass substrate can be raised.
しかしながら、化学強化処理によってガラス基板10に導入される圧縮応力層12Aおよび12Bの厚さは、前述のように、たかだか30μm程度であり、それ程厚くはない。このため、化学強化処理されたガラス基板10は、小さな(浅い)傷によって、比較的容易に「自爆」し、破損に至るおそれがある。なお、「自爆」とは、ガラス基板に最初に発生した傷が起点となり、ワレやクラックが自発的に進展し、最終的にガラス基板が損壊する現象を言う。例えば、図3のガラス基板10において、表面に、圧縮応力層12A(または12B)の厚さθA(またはθB)を超えるような深さの傷が生じた場合、この傷によってガラス基板は、比較的容易に「自爆」してしまうおそれがある。また、損壊したガラス基板から生じる破片は、通常、破面が鋭利な状態となっており、触ると危険であるという問題もある。
However, the thickness of the
特に、ディスプレイ装置の前面板は、今後よりいっそう大型化、薄型化が進む傾向にある。この場合、前面板用のガラス基板の表面には、(大型化のため)より傷が付き易くなり、さらには(薄型化のため)自爆に至り易くなることが予想される。 In particular, the front plate of the display device tends to become larger and thinner in the future. In this case, it is expected that the surface of the glass substrate for the front plate is more likely to be scratched (due to an increase in size) and further susceptible to self-destruction (due to a reduction in thickness).
これに対して、本発明によるガラス基板の強度を高める方法では、ガラス基板を化学強化処理する前に、ガラス基板を物理強化処理するという特徴を有する。 On the other hand, the method for increasing the strength of the glass substrate according to the present invention is characterized in that the glass substrate is physically strengthened before the glass substrate is chemically strengthened.
このような方法では、後述するように、ガラス基板のより内部にまで、圧縮応力層を形成することが可能になる。従って、本発明による方法で得られたガラス基板は、小さな傷に対して有意な耐性を有するようになり、自爆や破損が生じ難くなるという効果が得られる。 In such a method, as will be described later, the compressive stress layer can be formed further into the glass substrate. Therefore, the glass substrate obtained by the method according to the present invention has significant resistance to small scratches, and the effect that self-destruction and breakage are less likely to occur is obtained.
また、本発明による方法は、ガラス基板に化学強化処理を適用する工程を含むため、従来の化学強化処理法の利点をそのまま利用することができる。例えば、本発明によって得られるガラス基板では、最表面に、従来の化学強化処理だけを実施した場合と同等以上の圧縮残留応力を有する圧縮応力層が形成される。このため、本発明の方法によって得られたガラス基板には、従来の化学強化処理によって得られる強度と同等以上の強度を付与することができる。 Moreover, since the method by this invention includes the process of applying a chemical strengthening process to a glass substrate, the advantage of the conventional chemical strengthening process can be utilized as it is. For example, in the glass substrate obtained by the present invention, a compressive stress layer having a compressive residual stress equal to or higher than that obtained when only the conventional chemical strengthening treatment is performed is formed on the outermost surface. For this reason, the glass substrate obtained by the method of the present invention can be given strength equal to or higher than the strength obtained by the conventional chemical strengthening treatment.
ここで、「物理強化処理(法)」とは、ガラス基板を高温の「飴」状の状態から急冷することにより、ガラス基板内に残留応力分布を形成する技術を言う。通常の場合、ガラス基板の内部は、表面に比べて急冷の影響を受けにくく、比較的ゆっくりと降温固化される。このため、急冷中は、ガラス基板の内部から表面に向かって、残留圧縮応力が大きくなり、残留圧縮応力の深さ方向プロファイルが得られる。最終的に得られるガラス基板の表面には、比較的深い厚さで圧縮応力層が形成され、これにより物理強化処理前に比べて、ガラス基板の強度が向上する。 Here, “physical strengthening treatment (method)” refers to a technique of forming a residual stress distribution in a glass substrate by rapidly cooling the glass substrate from a high-temperature “飴” state. In a normal case, the inside of the glass substrate is less susceptible to rapid cooling than the surface, and is cooled and solidified relatively slowly. For this reason, during rapid cooling, the residual compressive stress increases from the inside to the surface of the glass substrate, and a depth profile of the residual compressive stress is obtained. On the surface of the glass substrate finally obtained, a compressive stress layer is formed with a relatively deep thickness, whereby the strength of the glass substrate is improved as compared with that before the physical strengthening treatment.
図4には、物理強化処理された後のガラス基板の深さ方向における残留応力のプロファイルを、ガラス基板の断面図と合わせて模式的に示す。 In FIG. 4, the profile of the residual stress in the depth direction of the glass substrate after a physical strengthening process is typically shown with sectional drawing of a glass substrate.
この図に示すように、ガラス基板20の最表面には、比較的厚い圧縮応力層22Cおよび22Dが形成されている。圧縮応力層22Cは、厚さがθCであり、圧縮応力層22Dは、厚さがθDである。なお、図4において、スケールは示されておらず、特に、圧縮応力層22C、22Dは、誇張して厚く描かれていることに留意する必要がある。
As shown in this figure, relatively thick
圧縮応力層22Cおよび22Dの厚さθCおよびθDは、ガラス基板の厚さによって変化する。通常の場合、圧縮応力層22Cおよび22Dの厚さθCおよびθDは、ガラス基板20の厚さの1/4〜1/8程度(例えば1/6)である。例えば、ガラス基板20の厚さが0.7mmの場合、厚さθCおよびθDは、約100μm以上となる。また、圧縮応力層22Cおよび22Dの最表面の圧縮応力値PCおよびPDは、例えば、50MPa〜150MPa程度(例えば100MPa)である。
The thicknesses θ C and θ D of the
図3と図4の比較から明らかなように、物理強化処理では、ガラス基板20の表面に形成される圧縮応力層22Cおよび22Dの厚さは、化学強化処理法によって得られる圧縮応力層12Aおよび12Bの厚さに比べて厚くなる。従って、物理強化処理では、化学強化処理を実施したガラス基板に比べて、傷に対して有意な耐性を有するガラス基板を得ることができる。また、物理強化処理されたガラス基板は、比較的厚い圧縮応力層22Cおよび22Dを有するため、車両のフロントガラスのように、ガラス基板が破損した際に、鋭利な破材が周囲に飛散することを有意に抑制することができる。
As apparent from the comparison between FIG. 3 and FIG. 4, in the physical strengthening process, the thickness of the compressive stress layers 22 </ b> C and 22 </ b> D formed on the surface of the
なお、「物理強化処理」では、ガラス基板20の表面に形成される圧縮応力層22Cおよび22Dの最表面の圧縮応力値PCおよびPD(図4参照)は、化学強化処理法によって得られる圧縮応力層12Aおよび12Bの最表面の圧縮応力値PAおよびPB(図3参照)に比べて、小さくなる。従って、ガラス基板に対して、単に「物理強化処理」を実施しただけでは、ガラス基板に十分な強度を付与することは難しいという問題がある。
In the “physical strengthening treatment”, the compressive stress values P C and P D (see FIG. 4) of the outermost surfaces of the
これに対して、本発明では、前述のようにガラス基板を物理強化処理してから、化学強化処理するという特徴を有する。従って、本発明では、両方の長所を取り入れることができ、傷に強くかつ表面に大きな圧縮応力を有するガラス基板を得ることができる。 On the other hand, the present invention is characterized in that the glass substrate is physically strengthened as described above and then chemically strengthened. Therefore, in the present invention, both advantages can be taken in, and a glass substrate that is resistant to scratches and has a large compressive stress on the surface can be obtained.
図5には、本発明による方法が適用されたガラス基板の深さ方向における残留応力のプロファイルを、ガラス基板の断面図と合わせて模式的に示す。 In FIG. 5, the profile of the residual stress in the depth direction of the glass substrate to which the method by this invention was applied is shown typically with sectional drawing of a glass substrate.
この図に示すように、ガラス基板100の最表面には、比較的厚い圧縮応力層112Eおよび112Fが形成されている。圧縮応力層112Eは、厚さがθEであり、圧縮応力層112Fは、厚さがθFである。なお、図5において、スケールは示されておらず、特に、圧縮応力層112Eおよび112Fは、誇張して描かれていることに留意する必要がある。
As shown in this figure, on the outermost surface of the glass substrate 100, relatively thick
ここで、図5から、本発明による方法を適用したガラス基板100では、一般的な化学強化処理法の特徴と、一般的な物理強化処理法の特徴とを兼ね備えた残留応力プロファイルを有するガラス基板100が得られることがわかる。 Here, from FIG. 5, in the glass substrate 100 to which the method according to the present invention is applied, a glass substrate having a residual stress profile that combines the characteristics of a general chemical strengthening treatment method and the characteristics of a general physical strengthening treatment method. It can be seen that 100 is obtained.
すなわち、ガラス基板100の表面には、圧縮応力層112Eおよび112Fが形成され、これらは、物理強化処理のみを実施したガラス基板20の圧縮応力層22Cおよび22Dの厚さθCおよびθDと同等以上の厚さθEおよびθFを有する。圧縮応力層112Eおよび112Fの厚さθEおよびθFは、物理強化処理条件ならびにガラス基板100の厚さ等の条件によって変化するが、例えばガラス基板100の厚さの1/4〜1/8程度(例えば1/6)である。
In other words, the
また、圧縮応力層112Eおよび112Fの最表面は、化学強化処理のみを実施したガラス基板10の圧縮応力層12Aおよび12Bの最表面の圧縮応力値PAおよびPBと同等以上の圧縮応力PEおよびPFを有する。圧縮応力層112Eおよび112Fの最表面の圧縮応力値PEおよびPFは、化学強化処理条件等によって変化するが、例えば400MPa〜950MPa程度(例えば850MPa)である。
Further, the outermost surface of the
このように、本発明による方法では、化学強化処理法と物理強化処理法のそれぞれの長所を取り入れることができ、傷に強くかつ表面に大きな圧縮応力を有するガラス基板を得ることができる。また、ガラス基板が破損した際に、鋭利な破材が周囲に飛散することを抑制することができる。これは、自動車用サイドガラスなどの安全ガラスで採用されている物理強化の特徴である。 Thus, in the method according to the present invention, the advantages of the chemical strengthening treatment method and the physical strengthening treatment method can be taken in, and a glass substrate that is resistant to scratches and has a large compressive stress on the surface can be obtained. Moreover, when a glass substrate is damaged, it can suppress that a sharp broken material scatters around. This is a feature of physical strengthening employed in safety glass such as automobile side glass.
(本発明による方法のフローについて)
以下、図6を参照して、本発明による方法について、より詳しく説明する。
(About the flow of the method according to the present invention)
Hereinafter, the method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
図6には、本発明によるガラス基板の強度を高める方法の一例を示す。 FIG. 6 shows an example of a method for increasing the strength of the glass substrate according to the present invention.
図6に示すように、本発明の方法は、
(a)アルカリ金属を含むガラス基板を準備する工程(ステップS110)と、
(b)前記ガラス基板を物理強化処理する工程(ステップS120)と、
(c)前記物理強化処理されたガラス基板を化学強化処理する工程(ステップS130)と、
を有する。
As shown in FIG. 6, the method of the present invention
(A) preparing a glass substrate containing an alkali metal (step S110);
(B) a step of physically strengthening the glass substrate (step S120);
(C) a step of chemically strengthening the glass substrate subjected to the physical strengthening treatment (Step S130);
Have
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
(ステップS110)
まず、アルカリ金属を含むガラス基板100が準備される。ガラス基板100の組成は、アルカリ金属を含む限り、特に限られず、ガラス基板100は、例えばソーダライムガラス製の基板であっても良い。
(Step S110)
First, a glass substrate 100 containing an alkali metal is prepared. The composition of the glass substrate 100 is not particularly limited as long as it contains an alkali metal, and the glass substrate 100 may be, for example, a soda lime glass substrate.
ガラス基板100は、例えば、酸化物換算で、60mol%〜80mol%のSiO2、0.5mol%〜7mol%のAl2O3、3mol%〜10mol%のMgO、6mol%〜9mol%のCaO、0〜5mol%のSrO、0〜4mol%のBaO、0〜2mol%のZrO2、4mol%〜13mol%のNa2O、および0.1mol%〜7mol%のK2Oの組成を有しても良い。
Glass substrate 100 is, for example, in terms of oxide, 60
ガラス基板100の厚さは、特に限られないが、板厚が厚くなりすぎると、強度の問題が相対的に軽減化され、本発明を適用する利点が少なくなる。また、板厚が薄くなりすぎると、物理強化処理後に、ガラス基板の厚さ方向に、圧縮応力分布を得ることができなくなる可能性がある。通常の場合、ガラス基板100の厚さは、0.3mm〜2mmの範囲であり、0.7mm〜1.5mmの範囲であることが好ましい。 The thickness of the glass substrate 100 is not particularly limited, but if the plate thickness becomes too thick, the problem of strength is relatively reduced, and the advantage of applying the present invention is reduced. Further, if the plate thickness is too thin, there is a possibility that a compressive stress distribution cannot be obtained in the thickness direction of the glass substrate after the physical strengthening treatment. In a normal case, the thickness of the glass substrate 100 is in the range of 0.3 mm to 2 mm, and preferably in the range of 0.7 mm to 1.5 mm.
なお、ガラス基板100の端面は、面取りされても良い。 Note that the end surface of the glass substrate 100 may be chamfered.
(ステップS120)
次に、前述のガラス基板が物理強化処理される。物理強化処理の条件は、特に限られない。物理強化処理は、例えば、ガラス基板を第1の温度T1に昇温した状態で急冷し、ガラス基板を第2の温度T2まで下げることにより実施しても良い。
(Step S120)
Next, the above-mentioned glass substrate is physically strengthened. The conditions for the physical strengthening process are not particularly limited. Physical strengthening process, for example, quenched while heating the glass substrate to a first temperature T 1, it may be implemented by lowering the glass substrate to a second temperature T 2.
図7には、物理強化処理の際の、ガラス基板の典型的な温度変化曲線を示す。 FIG. 7 shows a typical temperature change curve of the glass substrate during the physical strengthening treatment.
図7に示すように、まず、ガラス基板100は、第1の温度T1まで昇温される。T1は、例えば、650℃〜690℃の範囲であっても良く、あるいはガラス基板100の歪み点よりも120℃〜160℃高い温度であっても良い。ガラス基板を第1の温度T1に昇温するときの昇温速度v1は、特に限られない。 7, first, the glass substrate 100 is heated to a first temperature T 1. For example, T 1 may be in the range of 650 ° C. to 690 ° C., or may be 120 ° C. to 160 ° C. higher than the strain point of the glass substrate 100. The temperature increase rate v 1 when the temperature of the glass substrate is increased to the first temperature T 1 is not particularly limited.
次に、ガラス基板100が急冷され、ガラス基板100の温度がT2まで低下される。T2は、例えば、400℃〜450℃の範囲であっても良い。急冷速度v2は、例えば、60℃/秒〜25℃/秒程度であっても良く、この場合、急冷の時間t2は、約5秒〜8秒程度(例えば、約6秒)である。急冷の方法は、特に限られず、例えば、ガラス基板100の両表面に冷風を強制的に供給することにより、ガラス基板を急冷しても良い。 Then, the glass substrate 100 is rapidly cooled, the temperature of the glass substrate 100 is lowered to T 2. T 2 may be in the range of 400 ° C. to 450 ° C., for example. The rapid cooling rate v 2 may be, for example, about 60 ° C./second to 25 ° C./second, and in this case, the rapid cooling time t 2 is about 5 seconds to 8 seconds (for example, about 6 seconds). . The method of rapid cooling is not particularly limited. For example, the glass substrate may be rapidly cooled by forcibly supplying cold air to both surfaces of the glass substrate 100.
その後、ガラス基板100は、室温まで徐冷される。 Thereafter, the glass substrate 100 is gradually cooled to room temperature.
ガラス基板100の物理強化処理により、ガラス基板100内に図4に示したような残留応力プロファイルが得られ、両表面に圧縮応力層(22C、22D)が形成される。圧縮応力層の厚さ(θC、θD)は、特に限られないが、通常の場合、ガラス基板100の厚さの1/4〜1/8程度(例えば1/6)である。 By the physical strengthening process of the glass substrate 100, a residual stress profile as shown in FIG. 4 is obtained in the glass substrate 100, and compressive stress layers (22C, 22D) are formed on both surfaces. The thickness (θ C , θ D ) of the compressive stress layer is not particularly limited, but is usually about 1/4 to 1/8 (for example, 1/6) of the thickness of the glass substrate 100.
(ステップS130)
次に、物理強化処理されたガラス基板が化学強化処理される。化学強化処理の条件は、特に限られず、従来の化学強化処理法を利用することができる。化学強化処理は、例えば、ガラス基板を、400℃〜450℃の硝酸溶融塩中に、所定時間浸漬して実施しても良い。ガラス基板がナトリウム(Na)を含む場合、硝酸溶融塩には、例えば、硝酸カリウム(KNO3)が使用される。また、ガラス基板がリチウム(Li)を含む場合、硝酸溶融塩には、例えば、硝酸ナトリウム(NaNO3)および/または硝酸カリウム(KNO3)が使用される。さらに、ガラス基板がリチウム(Li)およびナトリウム(Na)を含む場合、硝酸溶融塩には、例えば、硝酸カリウム(KNO3)が使用される。化学強化処理の時間は、特に限られないが、通常の場合、1時間〜4時間程度実施される。
(Step S130)
Next, the chemically strengthened glass substrate is chemically strengthened. Conditions for the chemical strengthening treatment are not particularly limited, and a conventional chemical strengthening treatment method can be used. The chemical strengthening treatment may be performed, for example, by dipping a glass substrate in a molten nitric acid salt at 400 ° C. to 450 ° C. for a predetermined time. When the glass substrate contains sodium (Na), for example, potassium nitrate (KNO 3 ) is used as the nitric acid molten salt. When the glass substrate contains lithium (Li), for example, sodium nitrate (NaNO 3 ) and / or potassium nitrate (KNO 3 ) is used as the nitric acid molten salt. Further, when the glass substrate contains lithium (Li) and sodium (Na), for example, potassium nitrate (KNO 3 ) is used as the nitric acid molten salt. Although the time of a chemical strengthening process is not specifically limited, Usually, it implements about 1 hour-4 hours.
これにより、ガラス基板100内に図5に示したような残留応力プロファイルが得られ、両表面に圧縮応力層112E、112Fが形成される。圧縮応力層112E、112Fの厚さθE、θFは、特に限られないが、通常の場合、ガラス基板100の厚さの1/4〜1/8程度(例えば1/6)であり、例えば、50μm〜350μmである。
Thereby, the residual stress profile as shown in FIG. 5 is obtained in the glass substrate 100, and the
また、通常の場合、得られる圧縮応力層112E、112Fの最表面の圧縮応力値PE、PFは、化学強化処理のみを実施した際に得られる最表面の圧縮応力値PC、PDよりも大きくなる(例えば、圧縮応力値≧850MPa)。これは、物理強化処理によって得られる圧縮応力付与効果と、化学強化処理によって得られる圧縮応力付与効果の相乗効果によるものである。
Further, in the normal case, the compressive stress values P E and P F on the outermost surface of the obtained
ただし、処理条件によっては、そのような相乗効果が明確に認められない場合もある。しかしながら、そのような場合であっても、本発明によって得られる圧縮応力層112E、112Fは、単に物理強化処理のみを行った場合に比べて、最表面に大きな圧縮応力値PC、PDを有する。また、本発明によって得られる圧縮応力層112E、112Fは、単に化学強化処理のみを行った場合に比べて、大きな厚さを有する。従って、本発明による方法によって得られたガラス基板は、化学強化処理のみを実施したガラス基板、および物理強化処理のみを実施したガラス基板との間で、明確に識別することができる。
However, depending on the processing conditions, such a synergistic effect may not be clearly recognized. However, even in such a case, the
なお、化学強化処理は、物理強化処理とは独立別個に実施されても、物理強化処理と「連続的」に実施されても良い。 The chemical strengthening process may be performed separately from the physical strengthening process or may be performed “continuously” with the physical strengthening process.
図8には、ステップS120の物理強化処理と、ステップS130の化学強化処理とを「連続的」に実施する場合の、ガラス基板の典型的な温度変化曲線を示す。 FIG. 8 shows a typical temperature change curve of the glass substrate when the physical strengthening process in step S120 and the chemical strengthening process in step S130 are performed “continuously”.
図8に示すように、この方法では、まず、ガラス基板が第1の温度T1まで昇温される。T1は、例えば、650℃〜690℃の範囲であっても良く、あるいはガラス基板の歪み点よりも120℃〜160℃高い温度であっても良い。ガラス基板を第1の温度T1に昇温するときの昇温速度v1は、特に限られない。 As shown in FIG. 8, in this method, first, a glass substrate is heated to temperature T 1 of the first. T 1 may be, for example, in the range of 650 ° C. to 690 ° C., or may be a temperature 120 ° C. to 160 ° C. higher than the strain point of the glass substrate. The temperature increase rate v 1 when the temperature of the glass substrate is increased to the first temperature T 1 is not particularly limited.
次に、ガラス基板が急冷され、ガラス基板の温度がT2まで低下される。T2は、例えば、400℃〜450℃の範囲であっても良い。急冷速度v2は、例えば、60℃/秒〜25℃/秒程度であっても良く、この場合、急冷の時間t2は、約5秒〜8秒程度(例えば、約6秒)である。 Next, a glass substrate is rapidly cooled, the temperature of the glass substrate is lowered to T 2. T 2 may be in the range of 400 ° C. to 450 ° C., for example. The rapid cooling rate v 2 may be, for example, about 60 ° C./second to 25 ° C./second, and in this case, the rapid cooling time t 2 is about 5 seconds to 8 seconds (for example, about 6 seconds). .
引き続き、ガラス基板は、「連続的」に化学強化処理される。すなわち、この場合、ガラス基板は、室温まで冷却される前に、温度がT2の状態のまま、化学強化処理に供される。 Subsequently, the glass substrate is chemically strengthened “continuously”. In other words, in this case, the glass substrate is subjected to a chemical strengthening treatment while the temperature is kept at T 2 before being cooled to room temperature.
化学強化処理の間、ガラス基板の温度は、T2のまま一定である。時間t3の間、ガラス基板は、溶融塩中に浸漬される。時間t3は、例えば、1時間〜10時間程度であっても良い。その後、ガラス基板は、溶融塩中から引き上げられ、室温まで徐冷される。 During the chemical strengthening treatment, the temperature of the glass substrate is constant at T 2. During the time t 3, the glass substrate is immersed in the molten salt. Time t 3 may be, for example, about 1 to 10 hours. Thereafter, the glass substrate is pulled up from the molten salt and gradually cooled to room temperature.
このような「連続的」な方法では、化学強化処理の際に、再度、ガラス基板を高温にする必要がなくなり、処理の時間およびエネルギーコストを抑制することができる。 In such a “continuous” method, it is not necessary to heat the glass substrate again at the time of the chemical strengthening process, and the processing time and energy cost can be suppressed.
ところで、上記記載では、ガラス基板の面内全体に対して、本発明による方法を適用する場合を例に、本発明による方法のフローを説明した。しかしながら、本発明による方法は、必ずしも、ガラス基板の全面に適用する必要はない。例えば、本発明による方法は、ガラス基板の面内の一部分にのみ適用しても良い。 By the way, in the above description, the flow of the method according to the present invention has been described by taking as an example the case where the method according to the present invention is applied to the entire surface of the glass substrate. However, the method according to the present invention is not necessarily applied to the entire surface of the glass substrate. For example, the method according to the present invention may be applied only to a portion of the surface of the glass substrate.
このようなガラス基板の面内で「不均一」に本発明を適用することは、ガラス基板において、強度を向上させたい領域が局部的に存在する場合、特に好ましい。 Applying the present invention “non-uniformly” within the plane of such a glass substrate is particularly preferable when there is a local area in the glass substrate where it is desired to improve the strength.
例えば、一般に、ディスプレイ装置の前面板では、前面板の中央部よりも、周縁部において、より大きな強度が必要となる。これは、通常の前面板は、表示パネルのような他の部材と組み合わされる際に、周縁部で支持される必要があり、この周縁部において、破損が生じる危険性がより高いからである。このような場合、本発明による方法を、前面板用のガラス基板の周縁部にのみ適用することにより、中央部に比べて周縁部の強度が向上したガラス基板を得ることができる。例えば、前述の物理強化処理工程(ステップS120)をガラス基板の周縁部にのみ適用することにより、そのようなガラス基板を容易に提供することができる。 For example, in general, a front panel of a display device requires a greater strength at the peripheral edge than at the center of the front panel. This is because the normal front plate needs to be supported at the peripheral edge when combined with other members such as a display panel, and there is a higher risk of breakage at the peripheral edge. In such a case, by applying the method according to the present invention only to the peripheral portion of the glass substrate for the front plate, a glass substrate having an improved strength at the peripheral portion as compared with the central portion can be obtained. For example, such a glass substrate can be easily provided by applying the above-described physical strengthening process (step S120) only to the peripheral portion of the glass substrate.
(本発明による方法を実施するための装置について)
次に、前述のような本発明による方法をガラス基板に適用する際に使用される装置の一例について説明する。
(On a device for carrying out the method according to the invention)
Next, an example of an apparatus used when the above-described method according to the present invention is applied to a glass substrate will be described.
図9には、本発明による方法をガラス基板に適用する際に使用される装置を示す。 FIG. 9 shows an apparatus used in applying the method according to the present invention to a glass substrate.
この装置200は、前述のステップS120とS130とを連続的に実施することができる構成となっており、この装置200は、加熱部210、急冷部240、浸漬部260、および徐冷部280を有する。
The
加熱部210は、物理強化処理のため、前面板となるガラス基板202を加熱する部分である。加熱部210は、加熱室212を有し、加熱室212は、ヒータ(図示されていない)で内部を、例えば650℃〜690℃に加熱することができる。加熱部210には、ガラス基板202を加熱室に導入し、ガラス基板202を加熱室212から搬出させるため、複数のローラ214が設置されている。ローラ214を同方向に回転させることにより、ガラス基板202を所望の方向(図の例では右向き)に、搬送させることができる。
The
急冷部240は、加熱室212で加熱されたガラス基板202を急冷して、ガラス基板202を物理強化処理する役割を有する。急冷部240には、相互に対面するように一組のクーラー242が設置されている。クーラー242からの冷却風により、ガラス基板202が両面側から急冷される。なお、急冷部240においても、ガラス基板202は、複数のローラー214によって搬送される。
The
急冷部240では、ガラス基板202の温度は、約400℃〜450℃程度にまで低下される。
In the
浸漬部260は、物理強化処理されたガラス基板202を、化学強化処理するための領域である。浸漬部260は、溶融塩槽262を有し、溶融塩槽262内には、アルカリ金属の溶融硝酸塩263が収容されている。溶融硝酸塩263は、例えば、硝酸カリウム(ガラス基板202がナトリウムを含む場合)、または硝酸ナトリウム(ガラス基板202がリチウムを含む場合)を含む。
The
溶融塩槽262は、例えば、400℃〜450℃の温度に保持されている。
The
徐冷部280は、化学強化処理されたガラス基板202を室温まで徐冷する役割を有し、複数のローラ214を有する。
The
このような装置200に被強化用ガラス基板202が導入されると、ガラス基板202は、最初に、ローラ214により、加熱部210の加熱室212に搬入される。加熱室212に搬入されたガラス基板202は、物理強化処理前の所望の温度(例えば650℃)に加熱される。
When the
次に、ガラス基板202は、ローラ214により、急冷部240に導入される。急冷部240では、クーラー242による強制冷却により、ガラス基板202は、数秒で400〜450℃の温度にまで冷却される。これにより、ガラス基板202が物理強化処理される。
Next, the
ここで、前述のような「不均一な」ガラス基板、すなわち、ガラス基板202の面内に、物理強化処理され強度が向上した領域と、物理強化処理がなされず強度が変化していない領域とを形成したい場合、クーラー242の配置が調整されても良い。例えば、ガラス基板202の外周部にのみ冷却風が当たるようにしてクーラー242を配置することにより、ガラス基板202の外周部にのみ、物理強化処理を行うことができる。
Here, the “non-uniform” glass substrate as described above, that is, a region in which the strength is improved by physical strengthening treatment and a region in which the strength is not changed without physical strengthening treatment in the plane of the
次に、ガラス基板202は、ローラ214により、化学強化処理のため浸漬部260に搬送される。浸漬部260では、ガラス基板202は、ローラ214の上に置載された状態のまま、溶融塩槽262中に浸漬される。従って、ガラス基板202は、ここで、400℃〜450℃の温度で化学強化処理される。
Next, the
その後、ガラス基板202は、溶融塩槽262から引き上げられ、徐冷部280において、室温まで徐冷される。これにより、強度が高められたガラス基板が得られる。
Thereafter, the
なお、上記記載では、ガラス基板202に対して、物理強化処理と化学強化処理の両方を「連続的」に適用する場合を例に、装置構成について説明した。しかしながら、本発明では、ガラス基板に対して、物理強化処理と化学強化処理とを別個に(不連続に)実施しても良い。この場合、ある装置での物理強化処理後にガラス基板の温度が一旦室温まで降温されてから、別の装置でガラス基板が化学強化処理される。
In the above description, the apparatus configuration has been described by taking as an example the case where both the physical strengthening process and the chemical strengthening process are applied “continuously” to the
このように、本発明では、ディスプレイ装置の前面板用のガラス基板の強度をよりいっそう高めることの可能な方法を提供することができる。本発明による方法は、特に、大型のディスプレイ装置(例えば、32インチ以上のディスプレイ装置)や、薄型のディスプレイ装置に対して有益である。 Thus, the present invention can provide a method capable of further increasing the strength of the glass substrate for the front plate of the display device. The method according to the present invention is particularly useful for large display devices (for example, display devices of 32 inches or more) and thin display devices.
本発明による前面板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、およびモバイルディスプレイ等のFPD装置に適用することができる。 The front plate according to the present invention can be applied to FPD devices such as a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, and a mobile display.
10 化学強化処理後のガラス基板
12A、12B 圧縮応力層
20 物理強化処理後のガラス基板
22C、22D 圧縮応力層
50 ディスプレイ装置
60 前面板
61A 第1の表面
61B 第2の表面
69 ガラス基板
70 第1の機能膜
71A 前側
71B 後側
75 セラミック層
80 接着層
90 表示パネル
100 本発明による方法が適用されたガラス基板
112E 圧縮応力層
112F 圧縮応力層
200 装置
202 ガラス基板
210 加熱部
212 加熱室
214 ローラ
240 急冷部
242 クーラー
260 浸漬部
262 溶融塩槽
263 溶融硝酸塩
280 徐冷部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
(a)アルカリ金属を含むガラス基板を準備し、
(b)前記ガラス基板を物理強化処理し、
(c)前記物理強化処理されたガラス基板を化学強化処理し、
これにより、前記ガラス基板の表面の少なくとも一部に圧縮応力層が形成され、
前記圧縮応力層は、前記ガラス基板の厚さの1/6以上の厚さを有し、
前記圧縮応力層の最表面での圧縮応力値PEは、前記ガラス基板に対して化学強化処理のみを実施した際に得られる圧縮応力層の最表面での圧縮応力値PAと同等以上であることを特徴とする方法。 A method for increasing the strength of a glass substrate for a front plate of a display device,
(A) preparing a glass substrate containing an alkali metal;
(B) Physically strengthening the glass substrate;
(C) chemically strengthening the glass substrate subjected to the physical strengthening treatment,
Thereby, a compressive stress layer is formed on at least a part of the surface of the glass substrate,
The compressive stress layer has a thickness of 1/6 or more of the thickness of the glass substrate,
In the compression stress value P E in the uppermost surface of the compression stress layer, the compressive stress value at the outermost surface of the compressive stress layer obtained when carrying out the only chemical strengthening processing on the glass substrate P A equal to or higher than A method characterized by being.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|---|---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015079768A1 (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 日本電気硝子株式会社 | Reinforced glass sheet and method for manufacturing same |
US11891324B2 (en) | 2014-07-31 | 2024-02-06 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
JP2019503978A (en) * | 2016-01-12 | 2019-02-14 | コーニング インコーポレイテッド | Thin heat strengthened and chemically tempered glass articles |
JP2021191724A (en) * | 2016-01-12 | 2021-12-16 | コーニング インコーポレイテッド | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
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