JP2023014245A - 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス - Google Patents
化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023014245A JP2023014245A JP2022192016A JP2022192016A JP2023014245A JP 2023014245 A JP2023014245 A JP 2023014245A JP 2022192016 A JP2022192016 A JP 2022192016A JP 2022192016 A JP2022192016 A JP 2022192016A JP 2023014245 A JP2023014245 A JP 2023014245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- chemically strengthened
- strengthened glass
- dew point
- atmosphere
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 134
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 49
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 34
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- 239000006058 strengthened glass Substances 0.000 abstract 1
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 description 42
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007678 ball-on-ring test Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910004116 SrO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000007372 rollout process Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N tripotassium borate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-] WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Description
1.アルカリイオンを含むガラス板を準備する工程、
前記アルカリイオンのイオン半径よりも大きい他のアルカリイオンを含む無機塩を準備する工程、および
露点温度が20℃未満の雰囲気で、前記ガラス板の前記アルカリイオンと前記無機塩の前記他のアルカリイオンとのイオン交換をする工程、を含む化学強化ガラスの製造方法。
2.前記イオン交換をする工程は、前記露点温度が10℃以下の雰囲気で行われる前記1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
3.前記イオン交換をする工程は、前記露点温度が0℃以下の雰囲気で行われる前記1または2に記載の化学強化ガラスの製造方法。
4.前記イオン交換をする工程における雰囲気は、乾燥された気体を導入して形成される前記1~3のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
5.前記イオン交換をする工程の前に、ガラス板の表面をエッチング処理または研磨する工程を含む前記1~4のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
6.表面圧縮応力値および圧縮応力層を有する化学強化ガラスであって、
前記化学強化ガラスは、ガラス表面のβ-OH値と、ガラス表面を3μm除去したガラス表面のβ-OH値との差であるΔβ-OH値が±0.002以下である化学強化ガラス。
また本明細書において数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明に係る化学強化ガラスの製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)は、
(a)アルカリイオンを含むガラス板を準備する工程、
(b)前記アルカリイオンのイオン半径よりも大きい他のアルカリイオンを含む無機塩を準備する工程、および
(c)露点温度が20℃未満の雰囲気で、前記ガラス板の前記アルカリイオンと前記無機塩の前記他のアルカリイオンとのイオン交換をする工程を含むことを特徴とする。以下、各工程について説明する。
本発明で使用されるガラスはアルカリイオンを含んでいればよく、成形、化学強化処理による強化が可能な組成を有するものである限り、種々の組成のものを使用することができる。中でもナトリウムを含んでいることが好ましく、具体的には、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、鉛ガラス、アルカリバリウムガラスおよびアルミノボロシリケートガラス等が挙げられる。
(例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法およびリドロー法等)、フロート法、ロールアウト法およびプレス法等の様々な成形方法を採用することができる。
中でも、ガラス面の少なくとも一部にクラックが発生しやすく、本発明の効果がより顕著にみられる点で、フロート法が好ましい。
(1)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を50~80%、Al2O3を2~25%、Li2Oを0~10%、Na2Oを0~18%、K2Oを0~10%、MgOを0~15%、CaOを0~5%およびZrO2を0~5%を含むガラス
(2)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を50~74%、Al2O3を1~10%、Na2Oを6~14%、K2Oを3~11%、MgOを2~15%、CaOを0~6%およびZrO2を0~5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12~25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7~15%であるガラス
(3)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を68~80%、Al2O3を4~10%、Na2Oを5~15%、K2Oを0~1%、MgOを4~15%およびZrO2を0~1%含有するガラス
(4)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を67~75%、Al2O3を0~4%、Na2Oを7~15%、K2Oを1~9%、MgOを6~14%およびZrO2を0~1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71~75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12~20%であり、CaOを含有する場合その含有量が1%未満であるガラス
(5)酸化物基準の質量%で表示した組成で、SiO2を65~75%、Al2O3を0.1~5%、MgOを1~6%、CaOを1~15%含有し、Na2O+K2Oが10~18%であるガラス
(6)酸化物基準の質量%で表示した組成で、SiO2を60~72%、Al2O3を1~10%、MgOを5~12%、CaOを0.1~5%、Na2Oを13~19%、K2Oを0~5%含有し、RO/(RO+R2O)が0.20以上、0.42以下(式中、ROとはアルカリ土類金属酸化物、R2Oはアルカリ金属酸化物を示す。)であるガラス
(7)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を55.5~80%、Al2O3を12~20%、Na2Oを8~25%、P2O5を2.5%以上、アルカリ土類金属RO(ROはMgO+CaO+SrO+BaOである)を1%以上含有するガラス
(8)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を57~76.5%、Al2O3を12~18%、Na2Oを8~25%、P2O5を2.5~10%、アルカリ土類金属ROを1%以上含有するガラス
(9)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiO2を56~72%、Al2O3を8~20%、B2O3を3~20%、Na2Oを8~25%、K2Oを0~5%、MgOを0~15%、CaOを0~15%、SrO2を0~15%、BaOを0~15%およびZrO2を0~8%含有するガラス
(mol%表示)を用いて、下記の数式で表される。
NBO/T=[(Li2O+Na2O+K2O)×2+(MgO+CaO)×2-(Al2O3+ZrO2)×2]/[(SiO2+ZrO2+(B2O3+Al2O3)×2]
本発明の製造方法により製造される化学強化ガラスは、ガラス表面にイオン交換された圧縮応力層を有する。イオン交換法では、ガラスの表面をイオン交換し、圧縮応力が残留する表面層を形成させる。具体的には、ガラス転移点以下の温度でイオン交換することにより、ガラス板表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン(Liイオン及び/またはNaイオン)をイオン半径のより大きい他のアルカリイオン(Naイオン及び/またはKイオン)に置換する。これにより、ガラスの表面に圧縮応力が残留し、ガラスの強度が向上する。
前記ガラス板の前記アルカリイオンと前記無機塩の前記他のアルカリイオンとのイオン交換(化学強化処理)は、具体的には例えば、前記工程で調製した無機塩の溶融塩にガラスを浸漬し、ガラス中のアルカリイオン(LiイオンまたはNaイオン)を、溶融塩中のイオン半径の大きい他のアルカリイオン(NaイオンまたはKイオン)とイオン交換(置換)することで行われる。
(1)空気または窒素等の気体を、化学強化槽に導入する前にエアドライヤーを通過させることで除湿し、雰囲気露点を低下させることができる。エアドライヤーは市販のものを用いることができ、例えば、SMC社製IDG5M4-02-S、SMC社製IDG60SAM4-03等が挙げられる。
(2)空気または窒素等の気体を、化学強化槽に導入する前に吸着剤を用いて除湿し、雰囲気露点を低下させることができる。吸着剤は市販のものを用いることができる。
(3)空気または窒素等の気体を、化学強化槽に導入する前に除湿機を用いて除湿し、雰囲気露点を低下させることができる。除湿機は市販のものを用いることができる。
炭酸ガス等の気体Xをエアドライヤー31中に導入することにより、除湿された気体Yとし、化学強化槽32中の無機塩(溶融塩)33の上部の空間に除湿された気体を導入する方法等が挙げられる。なお、除湿された気体を導入する導入部は装置に合わせて適宜設ければよく、特に制限されない。導入部としては、例えば、コンプレッサー・ボンベ等が挙げられる。
溶融塩を介して、化学強化処理中にガラス表層に侵入することで、ガラスのネットワーク結合を切断(加水分解)し、微小なクラックを生成することを抑制できるためである。
より好ましくは±0.0001以下である。
本実施例における各種評価は以下に示す分析方法により行った。
被強化ガラスおよび化学強化ガラスのβ-OH値は、FT-IRを用いてガラスの透過率を測定し、下記の式を用いて求めた。また、Δβ-OH値として、化学強化ガラスについて、ガラス表面のβ-OH値と、ガラス表層を3μm除去したガラス表面のβ-OH値との差を求めた。
A(Si-OH):(Apeak-Abase)
Apeak:IRスペクトルの3550cm-1付近のピークトップの吸光度高さ
Abase:3950cm-1の吸光度高さ(ベースライン)
X:ガラス肉厚(mm)
なお、ガラス肉厚の算出にあたり、マイクロメーターなどの板厚測定器を用い、FT-IRを測定した場所の近傍を3回測定し、その平均値をガラス肉厚とした。また、β-OH値の測定条件は以下の通りとした。測定にあたり、バックグラウンド測定および実試料の測定は、4000~3850cm-1付近のノイズが十分に小さくなった事を確認し、
測定を開始する。
装置:Thermo Fisher Scientific社製 Nicolet 6700
検出器:電子冷却DTGS
積算:64回
波数分解能:8cm-1
測定範囲:2000cm-1~4000cm-1
ゲイン:オートゲイン
アパーチャ:100
ガラス基板の水素濃度プロファイルの測定には二次イオン質量分析法(Secondary Ion Mass Spectrometory:SIMS)を用いた。
装置:アルバック・ファイ社製 ADEPT1010
一次イオン種:Cs+
一次イオンの加速電圧:5kV
一次イオンの電流値:500nA
一次イオンの入射角:試料面の法線に対して60°
一次イオンのラスターサイズ:300×300μm2
二次イオンの極性:マイナス
二次イオンの検出領域:60×60μm2(一次イオンのラスターサイズの4%)
中和銃の使用:有
ESA Input Lens:0
ガラス表面のK量およびNa量は、リガク社製ZSX PrimusII(測定径φ20mm)を用いて測定した(n=2)。なお、ΔK量およびΔNa量は下記式により求めた。
ガラスの表面圧縮応力値(CS、単位はMPa)および圧縮応力層の深さ(DOL、単位はμm)は折原製作所社製表面応力計(FSM-6000)を用いて測定した。
ガラス面強度はボールオンリング(Ball on Ring;BOR)試験により測定した。図2に、本発明で用いたボールオンリング試験を説明するための概略図を示す。
ガラス板1を水平に載置した状態で、SUS304製の加圧治具2(焼入れ鋼、直径10mm、鏡面仕上げ)を用いてガラス板を加圧し、ガラス板の面強度を測定した。
加圧治具の下降速度:1.0(mm/分)
この時、ガラスが破壊された際の、破壊荷重(単位N)をBOR面強度とし、20回の測定の平均値をBOR平均面強度とした。ただし、ガラス板の破壊起点がボール押しつけ位置より2mm以上離れていた場合は、平均値算出のためのデータより除外した。
表1に示すA~Dの組成の異なるガラス板を準備した。
ガラスA~Dの組成は、酸化物基準のモル%表示で下記組成とした。
ガラスA:SiO2 64.2%、Al2O3 8.0%、Na2O 12.5%、K2O 4.0%、MgO 10.5%、CaO 0.1%、SrO 0.1%、BaO 0.1%、ZrO2 0.5%
ガラスB:SiO2 68.0%、Al2O3 10.0%、Na2O 14.0、MgO 8.0%
ガラスC:SiO2 67%、B2O3 4%、Al2O3 13%、Na2O 14%、K2O <1%、MgO 2%、CaO <1%
ガラスD:SiO2 68.7%、Al2O3 3.0%、Na2O 14.2%、K2O 0.2%、MgO 6.2%、CaO 7.8%
実施例1~10については、溶融塩の界面近傍の雰囲気中にエアドライヤーを通過させて乾燥させた空気を流すことにより、化学強化処理における雰囲気露点を制御した。実験系を図1に示したが、気体Xをエアドライヤー31中に導入することにより、除湿された気体Yとした。この除湿された気体Yを化学強化槽32中の無機塩(溶融塩)33の上部の空間に導入することで、イオン交換をする工程における雰囲気露点の制御を行った。
各雰囲気露点に制御するためにエアドライヤーを下記に示す。
露点温度3℃:SMC社製IDG5M4-02-S
露点温度16℃:SMC社製IDG5M4-02-S
露点温度40℃:SMC社製IDG5M4-02-S
露点温度71℃:SMC社製IDG5M4-02-S
比較例1~10については、溶融塩の界面近傍の雰囲気中に加熱した水中に導入した空気を流すことにより、化学強化処理における雰囲気露点を制御した。実験系を図3に示したが、乾燥した気体Aとして空気を用い、該空気を水槽25によって加熱された水24中に該空気を通すことで加湿し、加湿された水蒸気を含む気体(空気)Bとした。この水蒸気を含む気体Bをリボンヒーターで加熱された経路を通して化学強化処理を行う槽の無機塩(溶融塩)26の上部の空間に導入することで、イオン交換をする工程における雰囲気露点の制御を行った。
32 化学強化槽
33 溶融塩
1 ガラス板
2 加圧治具
3 受け治具
24 水
25 水槽
26 溶融塩
41 化学強化ガラス
42 圧縮応力層
43 水素リッチ層
Claims (5)
- アルカリイオンを含むガラス板を準備する工程、
前記アルカリイオンのイオン半径よりも大きい他のアルカリイオンを含む無機塩を準備する工程、
露点温度を20℃未満の雰囲気に制御する工程、および
前記雰囲気下で前記無機塩の溶融塩に前記ガラス板を浸漬し、
前記ガラス板の前記アルカリイオンと前記無機塩の前記他のアルカリイオンとのイオン交換をする工程、を含むディスプレイ用化学強化ガラスの製造方法。 - 前記イオン交換をする工程は、前記露点温度を10℃以下の雰囲気に制御して行われる請求項1に記載のディスプレイ用化学強化ガラスの製造方法。
- 前記イオン交換をする工程は、前記露点温度を0℃以下の雰囲気に制御して行われる請求項1または2に記載のディスプレイ用化学強化ガラスの製造方法。
- 前記イオン交換をする工程における雰囲気は、乾燥された気体を導入して形成される請求項1~3のいずれか1項に記載のディスプレイ用化学強化ガラスの製造方法。
- 前記イオン交換をする工程の前に、前記ガラス板の表面をエッチング処理または研磨する工程を含む請求項1~4のいずれか1項に記載のディスプレイ用化学強化ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022192016A JP7396445B2 (ja) | 2017-06-27 | 2022-11-30 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017125648A JP7247454B2 (ja) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
JP2022192016A JP7396445B2 (ja) | 2017-06-27 | 2022-11-30 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017125648A Division JP7247454B2 (ja) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023014245A true JP2023014245A (ja) | 2023-01-26 |
JP7396445B2 JP7396445B2 (ja) | 2023-12-12 |
Family
ID=65028375
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017125648A Active JP7247454B2 (ja) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
JP2022192016A Active JP7396445B2 (ja) | 2017-06-27 | 2022-11-30 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017125648A Active JP7247454B2 (ja) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7247454B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113950713B (zh) | 2019-06-19 | 2023-10-13 | Agc株式会社 | 玻璃基体 |
JPWO2021006043A1 (ja) | 2019-07-10 | 2021-01-14 | ||
WO2021006116A1 (ja) | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Agc株式会社 | ガラス基体およびその製造方法 |
EP4026814A4 (en) | 2019-09-03 | 2023-10-25 | Agc Inc. | GLASS SUBSTRATE ASSEMBLY, COVER GLASS ASSEMBLY AND VEHICLE MOUNTED DISPLAY DEVICE |
US20210163349A1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-06-03 | Corning Incorporated | Methods to mitigate haze induced during ion exchange with carbonate salts |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW392058B (en) * | 1998-07-08 | 2000-06-01 | Nippon Oxygen Co Ltd | System and method for producing and supplying highly clean dry air |
JP2993497B1 (ja) * | 1998-09-02 | 1999-12-20 | 日本電気株式会社 | 研磨装置および研磨方法 |
JP4366939B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2009-11-18 | 住友化学株式会社 | アルミナ焼成物の製造方法 |
JP2005108306A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Hoya Corp | 磁気ディスク用ガラス基板の化学強化処理方法、磁気ディスク用化学強化ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
JP4571843B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2010-10-27 | Sumco Techxiv株式会社 | 半導体ウェーハ収納用ケースの評価方法 |
JP2013516387A (ja) * | 2010-01-07 | 2013-05-13 | コーニング インコーポレイテッド | 耐衝撃損傷性ガラス板 |
US9434644B2 (en) * | 2010-09-30 | 2016-09-06 | Avanstrate Inc. | Cover glass and method for producing cover glass |
WO2012073743A1 (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Hoya株式会社 | 液体供給装置およびレジスト現像装置 |
WO2015008764A1 (ja) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 旭硝子株式会社 | 化学強化ガラス及びその製造方法 |
JP6217762B2 (ja) * | 2013-12-13 | 2017-10-25 | 旭硝子株式会社 | 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス並びに化学強化ガラスの製造方法 |
JP7019941B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2022-02-16 | 日本電気硝子株式会社 | 強化用ガラスの製造方法及び強化ガラスの製造方法 |
JP6565611B2 (ja) * | 2015-11-04 | 2019-08-28 | 富士通株式会社 | 情報処理装置 |
JP6288392B2 (ja) | 2015-12-28 | 2018-03-07 | 旭硝子株式会社 | 化学強化ガラスの製造方法 |
-
2017
- 2017-06-27 JP JP2017125648A patent/JP7247454B2/ja active Active
-
2022
- 2022-11-30 JP JP2022192016A patent/JP7396445B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019006650A (ja) | 2019-01-17 |
JP7247454B2 (ja) | 2023-03-29 |
JP7396445B2 (ja) | 2023-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7247454B2 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス | |
JP6010165B2 (ja) | 化学強化ガラス | |
JP5444846B2 (ja) | ディスプレイ装置用ガラス板 | |
CN108473368B (zh) | 化学强化玻璃的制造方法 | |
JP2018131358A (ja) | 化学強化ガラスおよびその製造方法 | |
US20220009830A1 (en) | Production method of chemically strengthened glass, and chemically strengthened glass | |
EP3292086B1 (en) | Glass sheet capable of having controlled warping through chemical strengthening | |
JP7310966B2 (ja) | 化学強化ガラス | |
JP7276372B2 (ja) | 化学強化ガラス | |
JP7172790B2 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法、溶融塩組成物及び溶融塩組成物の寿命延長方法 | |
JP6451495B2 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法 | |
JPWO2016088652A1 (ja) | 化学強化用ガラス及び化学強化用ガラスの製造方法、並びに化学強化ガラス及びそれを備える画像表示装置 | |
US10377660B2 (en) | Glass sheet capable of having controlled warping through chemical strengthening | |
CN111875264A (zh) | 一种盖板玻璃的强化工艺 | |
WO2018062141A1 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法 | |
WO2016117479A1 (ja) | ガラス基材の製造方法 | |
WO2018043361A1 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法 | |
JP2022045925A (ja) | 膜付き化学強化ガラス及び化学強化ガラスの表面応力測定方法 | |
JP2016132598A (ja) | 化学強化ガラス及び化学強化ガラスの製造方法 | |
WO2014097986A1 (ja) | ガラス素板、ガラス素板の製造方法及び化学強化ガラスの製造方法 | |
JP2023083191A (ja) | アンチグレアガラス及びその製造方法 | |
JP2023130286A (ja) | 化学強化ガラス及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7396445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |