JP2013513537A - タッチパネル用アルミノケイ酸ガラス - Google Patents
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Abstract
Description
1.ガラスのスクラッチ耐久性及び透過率が十分に高くない。
2.厚さ0.3〜1.5mmのガラスの強度及び靱性が不十分である。
3.高温塩浴あるいは長時間処理によってガラス表面の網目構造が急速にゆるませ表面圧縮応力が低下する。
4.ガラス清澄剤としてAs2O3、Sb2O3、Cl2あるいはF2を用いるため環境に有害な影響がもたらされる。
5.細菌を吸着するためのガラス表面上への銀イオンの導入には複雑な過程が必要とされる。
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とするアルミノケイ酸ガラスが提供される。
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とするアルミノケイ酸ガラスが提供される。
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成るアルミノケイ酸ガラスカバープレートを含んで成るモバイル型電子装置が提供される。
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とする、タッチパネル用の抗菌性、かつ焼き戻し済みアルミノケイ酸ガラスが提供される。
−DoL(イオン交換層深さ)が10〜80μmである、
−中心張力が60MPaより小さい、
−圧縮応力が600〜1,000MPaの範囲内である、
−厚さ0.3mmのガラスのボール落下強度試験における破損高さが200〜400mmであり、かつリングオンリング破損力が400〜1,000Nである、
−厚さ0.5mmのガラスのボール落下強度試験における破損高さが300〜500mmであり、かつリングオンリング破損力が500〜1,200Nである、
−厚さ0.7mmのガラスのボール落下強度試験における破損高さが400〜1,000mmであり、かつリングオンリング破損力が1,000〜4,000Nである、及び
−抗菌性がある、
の少なくとも1つが付与されることを特徴とする。
SiO2 56〜64
Na2O 12.1〜16.5
Al2O3 15.1〜19.0
K2O 2.5〜5.5
MgO 3.9〜9.0
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とする。
SiO2 57〜63
Na2O 12.1〜16.0
Al2O3 15.1〜18.5
K2O 2.8〜5.0
MgO 4.0〜9.0
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とする。
本発明に係るガラスはB2O3を含まない。B2O3の添加は、ガラス溶融性を改善し、及びガラス融点を低下させることが可能である。しかしながら、B2O3の添加によってイオン交換の化学的強化処理に負の影響、すなわちイオン交換速度が低下し、及び高い表面圧縮応力が生じなくなる大きな欠点がある。これは酸化ホウ素によって高密度な[BO4]網目構造が形成されるためにガラス中におけるイオンの移動が制限されるためである。
ガラスのフロート製造は既知の方法である。炉から取り出した後、ガラス溶融物は液体錫が入った浴中を通過して液体錫上にガラスが浮き上がり、前方へ移動する間にガラス粘度が増大する。このようなプロセスによって汚れのない表面を有するガラスを形状化する目的が達成される。
本発明により、抗菌性機能を有するタッチパネル、及び抗菌性機能の達成方法が提供される。抗菌性機能は化学的強化処理によって達成可能である。その具体的態様では、化学的強化処理中に硝酸塩の溶融塩へ一定量の硝酸銀が添加され、その添加量は前記溶融塩に対して0.1〜15重量%、好ましくは0.1〜10重量%、最も好ましくは0.1〜5重量%である。本発明方法により製造されるガラスにおいては、イオン交換(Ag+とNa+間)を介して前記溶融塩から銀イオンがガラスの一定の深さまで侵入し、その深さは0〜20μm、好ましくは0〜10μmである。銀イオンを存在させることにより、タッチパネル表面における抗菌性機能を高めることが可能である。
まず、表1の実施例1に与えられた組成に従った材料を配合し、これら材料を白金製るつぼ中において温度1600〜1630℃で溶融し、同温度に5〜15時間保持し、次いで温度1640〜1660℃で清澄し、さらに約1600℃まで冷却した。白金製るつぼを高温炉から取り出し、ガラス溶融液を冷えたステンレススチール製型中へ注ぎ入れてサイズ65×65×45mmのガラス塊を作製した。次いでガラスとステンレススチール製型を一緒に焼鈍しオープン中に約600℃で2〜8時間置いた。
表1の実施例2に与えられた組成に対応する材料を配合し、次いでこれら材料を白金製るつぼ中において温度1600〜1630℃で溶融して該温度に5〜15時間保持し、次いで1640〜1660℃で清澄してから温度約1600℃まで冷却した。白金製るつぼを高温炉から取り出し、ガラス溶融物を冷えたステンレススチール製型中へ注ぎ入れてサイズ65×65×45mmのガラス塊に成形した。次いで該ガラスをステンレススチール製型と共に焼鈍しオーブン中に入れて温度約600℃で2〜8時間加熱した。
実施例3において、同一組成から成る厚さの異なる(0.7mm、0.5mm、0.3mm)ガラスに対して同一条件下で強化処理を行い、上記実施例1及び2において行われた試験のそれぞれを実施した。これら試験の結果から、薄いガラス、すなわち厚さ0.5mm及び0.3mmのガラスについても、より短時間の化学的強化処理でも有効な強化効果を得るために十分であり、関連分野における用途に満足されることが示された。
比較例について表2に示す。
抗菌性試験の実施例を表3に示す。
Claims (74)
- 重量%で表わされた下記組成:
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
からなることを特徴とするアルミノケイ酸ガラス。 - SiO2の含量が58〜63重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- Na2Oの含量が12<〜15重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- K2Oの含量が3〜5重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- Al2O3の含量が15<〜18重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- Al2O3の含量が15<〜17重量%であることを特徴とする請求項5抗記載のアルミノケイ酸ガラス。
- MgOの含量が3.9〜8.0重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- MgOの含量が3.9〜6.0重量%であることを特徴とする請求項7項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- ZnO及びCaOの含量がそれぞれ2重量%より低いことを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- ZrO2の含量が0.1〜3重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- ZrO2の含量が0.1〜2重量%であることを特徴とする請求項10項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- 成分、Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaOの含量の総計が15〜25重量%であることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- 請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスを、100%KNO3塩浴中において該ガラスに対して370〜430℃での予備加熱及び0.5〜16時間の処理時間の条件下でイオン交換強化処理を行うことから構成されるガラス強化方法。
- 前記温度範囲が370〜420℃であり、及び前記処理時間が0.5〜8時間の範囲内であることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記温度範囲が380〜420℃であり、及び前記処理時間が0.5〜4時間の範囲内であることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記温度範囲が390〜410℃であり、及び前記処理時間が1〜3時間の範囲内であることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスの圧縮応力が600〜1000MPaであることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスのイオン交換層の深さ(DoL)が10〜80μmであることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスのイオン交換層の深さ(DoL)が10〜40μmであることを特徴とする請求項18項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスのイオン交換層の深さ(DoL)が10〜30μmであることを特徴とする請求項19項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスのイオン交換層の深さ(DoL)が10〜20μmであることを特徴とする請求項20項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後における、厚さ0.3mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが200〜400mmであり、かつリングオンリング破砕力が400〜1,000Nであることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後における、厚さ0.5mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが300〜500mmであり、かつリングオンリング破砕力が500〜1,200Nであることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後における、厚さ0.7mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが400〜1,000mmであり、かつリングオンリング破砕力が1,000〜4,000Nであることを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後における中心張力が60MPaより低いことを特徴とする請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- イオン交換後における中心張力が30MPaより低いことを特徴とする請求項25項記載のアルミノケイ酸ガラス。
- 重量%で表わされた下記組成:
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とするアルミノケイ酸ガラスプレート。 - SiO2の含量が58〜63重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- Na2Oの含量が12<〜15重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- K2Oの含量が3〜5重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- Al2O3の含量が15<〜18重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- Al2O3の含量が15<〜17重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- MgOの含量が3.9〜8.0重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- MgOの含量が3.9〜6.0重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- ZnO及びCaOの含量がそれぞれ2重量%より低いことを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- ZrO2の含量が0.1〜3重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- ZrO2の含量が0.1〜2重量%であることを特徴とする請求項36項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- 成分Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaOの含量の総計が15〜25重量%であることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- 請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレートを供し、100%KNO3塩浴中において該ガラスに対して370〜430℃での予備加熱及び0.5〜16時間の処理時間の条件下でイオン交換強化処理を行うことから構成されるガラスプレート強化方法。
- 前記温度範囲が370〜420℃の範囲内であり、及び前記処理時間が0.5〜8時間の範囲内であることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記温度範囲が380〜420℃の範囲内であり、及び前記処理時間が0.5〜4時間の範囲内であることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記温度範囲が390〜410℃の範囲内であり、及び前記処理時間が1〜3時間の範囲内であることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスプレートの圧縮応力が600〜1,000MPaであることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスプレートのイオ交換層の深さ(DoL)が10〜80μmであることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスプレートのイオ交換層の深さ(DoL)が10〜40μmであることを特徴とする請求項44項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスプレートのイオ交換層の深さ(DoL)が10〜30μmであることを特徴とする請求項45項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後におけるアルミノケイ酸ガラスプレートのイオ交換層の深さ(DoL)が10〜20μmであることを特徴とする請求項46項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後における、厚さ0.3mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが200〜400mmであり、かつリングオンリング破砕力が400〜1,000Nであることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後における、厚さ0.5mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが300〜500mmであり、かつリングオンリング破砕力が500〜1,200Nであることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後における、厚さ0.7mmのアルミノケイ酸ガラスのボール落下強度試験における破砕高さが400〜1,000mmであり、かつリングオンリング破砕力が1,000〜4,000Nであることを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後における中心張力が60MPaより低いことを特徴とする請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- イオン交換後における中心張力が30MPaより低いことを特徴とする請求項51項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- フロート法によって製造されることを特徴とする、請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスまたは請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- アルミノケイ酸ガラスまたはアルミノケイ酸ガラスプレートの厚さが0.5〜20mmであることを特徴とする、請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスまたは請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- ダウンドロー法によって製造されることを特徴とする、請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスまたは請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- 三酸化砒素、三酸化アンチモン、硫酸塩、硝酸塩、フッ化物、または塩化物から選択される清澄剤が使用されることを特徴とする、請求項55項記載のダウンドロー法によって製造されるアルミノケイ酸ガラスまたはアルミノケイ酸ガラスプレート。
- ダウンドロー法によって製造されたアルミノケイ酸ガラスあるいはアルミノケイ酸ガラスプレートの厚さが0.1〜1.5mmであることを特徴とする、請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスまたは請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- タッチパネルに用いられることを特徴とする、請求項1項記載のアルミノケイ酸ガラスまたは請求項27項記載のアルミノケイ酸ガラスプレート。
- 請求項58項記載のアルミノケイ酸ガラスタッチパネルの携帯電子装置への使用。
- 重量%で表わされる下記組成:
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成るアルミノケイ酸ガラスカバープレートを含んで構成されることを特徴とする携帯電子装置。 - 請求項24項記載のアルミノケイ酸ガラスプレートを供し、及び該ガラスの化学的強化処理中に硝酸塩溶融塩へ硝酸銀を添加することから構成される、抗菌性強化アルミノケイ酸ガラスプレートの製造方法。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜15重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項61項記載の方法。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜10重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項62項記載の方法。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜5重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項63項記載の方法。
- 重量%で表わされる下記組成:
SiO2 55〜65
Na2O 12<〜17
Al2O3 15<〜20
K2O 2〜6
MgO 3.9〜10
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成るタッチパネル用抗菌性・焼戻しアルミノケイ酸ガラスであって、
該ガラスの化学的強化処理中に、硝酸塩溶融塩へ硝酸銀が添加され、及びイオン交換処理を受けた後のガラスが下記特性、すなわち、
− DoLが10〜80μmであること、
− 中心張力が60MPaより低いこと、
− 圧縮応力が600〜1,000MPaであること、
− 厚さ0.3mmのガラスのボール落下強度試験での破砕高さが200〜400mmであり、リングオンリング破砕力が400〜1,000Nであること、
− 厚さ0.5mmのガラスのボール落下強度試験での破砕高さが300〜500mmであり、リングオンリング破砕力が500〜1,200Nであること、
− 厚さ0.7mmのガラスのボール落下強度試験での破砕高さが400〜1,000mmであり、リングオンリング破砕力が1,000〜4,000Nであること、及び
− 抗菌性機能を有すること、
の少なくとも一つを有することを特徴とするタッチパネル用抗菌性・焼戻しアルミノケイ酸ガラス。 - 予備加熱温度が370〜430℃及び処理時間0.5〜16時間の条件下で100%KNO3塩浴中においてイオン交換強化処理を受けることを特徴とする、請求項65項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 予備加熱温度が370〜420℃及び処理時間0.5〜8時間の条件下で100%KNO3塩浴中においてイオン交換強化処理を受けることを特徴とする、請求項66項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 予備加熱温度が380〜420℃及び処理時間0.5〜4時間の条件下で100%KNO3塩浴中においてイオン交換強化処理を受けることを特徴とする、請求項67項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 予備加熱温度が390〜410℃及び処理時間1〜3時間の条件下で100%KNO3塩浴中においてイオン交換強化処理を受けることを特徴とする、請求項68項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜15重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項65項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜10重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項70項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 硝酸銀が、KNO3塩浴中へ、該塩浴中溶融塩の全重量に対して0.1〜5重量%の割合となるように添加されることを特徴とする請求項71項記載のタッチパネル用抗菌性強化アルミノケイ酸ガラス。
- 重量%で表わされる下記組成:
SiO2 56〜64
Na2O 12.1〜16.5
Al2O3 15.1〜19.0
K2O 2.5〜5.5
MgO 3.9〜9.0
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とするアルミノケイ酸ガラス。 - 重量%で表わされる下記組成:
SiO2 57〜63
Na2O 12.1〜16.0
Al2O3 15.1〜18.5
K2O 2.8〜5.0
MgO 4.0〜9.0
ZrO2 0〜5
ZnO 0〜4
CaO 0〜4
Na2O+K2O+MgO+ZnO+CaO 15〜28
SnO2 0〜1
TiO2+CeO2 ≦ 1
から成ることを特徴とするアルミノケイ酸ガラス。
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