KR101326673B1

KR101326673B1 - 파단강도 및 가공성이 우수한 화학강화유리 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101326673B1
Application number: KR1020130075497A
Authority: KR
Inventors: 양우혁; 길기평; 김용빈
Original assignee: 주식회사 대승소재
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-11-08

Abstract

본 발명은 파단강도 및 가공성이 우수한 화학강화유리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 화학강화유리의 내부응력을 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율을 10 이상으로 조절함으로써 파단강도 및 가공성이 동시에 현저하게 향상되는 화학강화유리 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 화학강화유리는 파단강도가 450Mpa 이상이고, 절단수율이 85% 이상에 달하여 윈도우일체형 터치패널에 적용할 수 있다.

Description

파단강도 및 가공성이 우수한 화학강화유리 및 그 제조방법{Chemically strengthened glasses having excellent breaking strength and processability and manufacturing method thereof}

본 발명은 파단강도 및 가공성이 우수한 화학강화유리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학강화유리의 내부응력을 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율을 10 이상으로 조절함으로써 파단강도 및 가공성이 동시에 현저하게 향상되는 화학강화유리 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 스마트폰과 함께 새로운 입력장치로 사용되기 시작한 터치스크린패널은 그 용도가 태블릿 PC, 노트북, 모니터, TV 등으로 확대되고 있으며, 슬림화, 경량화, 고화질 구현, 생산성 향상 등의 요구에 부응하며 새로운 기술이 발전하고 있다. 그러나 일반적인 윈도우일체형(커버유리일체형, One Glass System) 터치스크린패널에 있어서 슬림화, 고화질, 경량화 등의 기술은 만족할만한 수준에 도달하였음에도 불구하고, 셀 단위로 가공 및 강화한 후 이를 커버유리로 사용하는 셀 프로세스를 적용하고 있으므로 생산성 향상에 대한 요구는 충족하지 못하고 있는 실정이다.

따라서 생산성 향상을 위해서는 대면적 유리에 여러 개의 패널을 제조한 후 가공하는 시트 프로세스를 채용하는 것이 바람직하나, 통상의 화학강화유리는 절단, 홀 가공, 면취 등의 가공과정에서 파단되거나 또는 가공 후에 그 강도가 현저히 저하되는 등의 문제점을 안고 있다.

일반적으로 터치스크린패널이 요구하는 강도 특성을 발현하기 위해서는 유리에 대한 화학강화처리가 필요한데, 화학강화는 유리 조성물 중에 존재하는 나트륨, 리튬 등의 알칼리금속 이온을 이보다 이온반경이 큰 칼륨 이온으로 치환시키는 공정을 통해 압축응력이 발생하는 화학강화층을 만들어 주는 공정인바, 이때 표면응력또는 압축응력(Compressive Stress : CS)과 강화깊이(Depth of Layer : DOL)의 값에 따라 강도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

미국의 코닝사는 일반 유리보다 표면응력과 강화깊이를 증대시킬 수 있는 유리 조성물을 개발하여 고릴라(Gorilla^®)라는 상품명으로 시판하고 있고, 일본전기초자사에서도 유리의 다양한 조성을 조절함으로써 강도가 향상된 강화유리를 판매하고 있다. 또한, 태블릿 PC로 터치스크린패널의 용도가 확장됨에 따라, 강화유리의 강도 특성을 향상시키기 위한 노력이 진행되었는데, 미국의 코닝사에서는 강화유리의 표면응력과 강화깊이를 일정 수준으로 조절하여 줌으로써 강도 특성을 개선하는 기술을 공개한바 있다(특허문헌 1). 그런데 상기 기술들은 모두 강화유리의 강도 특성을 향상시킬 수는 있었으나, 셀 프로세스 방식을 적용하고 있어 여전히 강화유리 가공성의 한계를 극복하지 못하고 있다.

반면, 윈도우일체형 터치패널을 제조하는 과정에서 시트 프로세스 방식을 적용하고자 화학강화유리의 가공기술이 개발되고 있는바, 종래 셀 프로세스 방식의 커버유리 가공에 사용되고 있는 불산에칭, 샌드블라스팅, 스크라이빙, 레이져 커팅, 워터젯 커팅 등의 방법을 시도하고 있어, 이들 가공방법으로는 기존 커버유리와 동등 수준의 강도특성 및 생산성을 달성하지 못하고 있다. 이에 따라, 화학강화유리의 가공성을 향상시키기 위하여 화학강화유리를 2단계 공정으로 처리함으로써 화학강화층을 이중으로 제조하는 방법이 일본의 센트럴글라스사에 의하여 개발된 바 있는데, 이 방법으로 제조된 화학강화유리는 일반적인 스크라이브 휠에 의한 가공성은 종래 강화유리보다 향상되었으나, 가공된 유리가 실제 터치패널에 적용할 수 있는 강도까지는 도달하지 못하였다(특허문헌 2).

또한, 화학강화유리의 가공 수율을 개선하고, 가공 후 강도를 유지하기 위한 선행기술이 공지되었는바, 다이아몬드 스크라이브 휠을 이용한 절단 가공시 강화유리 파단의 원인이 되는 화학강화층을 에칭을 통해 제거하여 줌으로써 가공 수율을 높이고, 절단면의 면취 및 마무리 공정을 통해 가공된 유리의 강도를 유지해 주는 방법으로 0.7mm 이상의 유리에서는 양호한 결과를 얻었으나, 0.6mm 이하의 얇은 유리를 사용하는 경우에는 다이아몬드 스크라이브 휠을 이용한 절단가공시 에칭된 부분의 단차로 인한 균열 발생으로 전체 유리가 파단되는 문제가 발생하는 등 가공성에서 한계를 보이고 있다(특허문헌 3).

그러므로 본 발명자들은 상기 선행기술에 공지된 화학강화유리의 파단강도 및 가공성에 관한 트레이드-오프 관계를 개선하기 위해서는 내부응력(Central Tension : CT), 그리고 내부응력과 표면응력의 비율을 조절하여야 하고, 이는 화학강화공정시 원판 유리의 두께, 표면응력과 강화깊이의 상관 관계에 따라 가능하다는 것임에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

특허문헌 1. 국제공개특허 WO 2010-016928호 특허문헌 2. 국제공개특허 WO 2004-106253호 특허문헌 3. 한국공개특허 제10-2012-0056749호

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화학강화유리의 내부응력을 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)을 15 이상으로 조절함으로써 파단강도 및 가공성이 동시에 현저하게 향상되는 화학강화유리 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하기 일반식으로 정의되는 화학강화유리를 제공한다.

<일반식>

CT= (CS x DOL)/(T- 2 x DOL)

(상기 식 중, CT는 내부응력, CS는 표면응력 또는 압축응력, DOL은 강화깊이, T는 유리의 두께이고, 내부응력은 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)은 15 이상이다)

상기 내부응력은 20Mpa 이하인 것을 특징으로 한다.

상기 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)은 20 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 화학강화유리는 파단강도가 450Mpa 이상이고, 절단수율이 85% 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계; ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~12시간 침지하여 이온교환 하는 단계; 및 iii) 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법을 제공한다.

상기 ii) 이온교환 하는 단계 후, 350~500℃의 송풍냉각조에서 2~6시간 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계; ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 1차 이온교환 하는 단계; iii) 1차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계; iv) 냉각된 유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 2차 이온교환 하는 단계; v) 2차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉℃각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리를 포함하는 윈도우일체형 터치패널을 제공한다.

본 발명에 따르면, 화학강화유리의 내부응력을 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)을 15 이상으로 조절함으로써 파단강도 및 가공성이 동시에 현저하게 향상되는 화학강화유리 및 이를 포함하는 윈도우일체형 터치패널을 제공할 수 있다.

도 1은 화학강화유리에 있어서 내부응력, 표면응력 또는 압축응력 및 강화깊이의 개념도.

이하에서는 본 발명에 따라 윈도우일체형 터치패널에 적용할 수 있는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리 및 이를 제조하는 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

일반적으로 화학강화유리는 표면층에서 일정 깊이(강화깊이 : DOL, Depth of Layer)까지 존재하는 이온반경이 작은 리튬, 나트륨 등의 알칼리성 이온을 상대적으로 이온반경이 큰 칼륨 이온으로 치환하여 줌으로써 표면에 표면응력 또는 압축응력(CS, Compressive Stress)을 발생하게 한 제품이다. 이 표면층의 압축응력으로 인해 충격에 따른 스트레스가 내부로 전파되는 것을 방지하여 주는 메카니즘으로 화학강화 효과가 발현된다. 화학강화유리의 가공이 필요 없는 기존의 터치스크린패널 제조공정에서는 표면응력과 강화깊이는 최대한 증대시키는 방향으로 강화유리의 조성 및 강화공정 기술이 개발되었다.

도 1은 화학강화유리에 있어서 내부응력, 표면응력 또는 압축응력 및 강화깊이의 개념을 도시한 것인데, 화학강화유리는 표면응력의 존재에 대한 반작용으로 도 1과 같이 그 내부에 동일한 크기의 인장응력 또는 내부응력(CT, Central Tension)이 발생한다. 이러한 내부응력(CT)은 화학강화유리의 표면응력 또는 압축응력(CS), 강화깊이(DOL), 유리 고유의 두께(Thickness, T)로부터 하기 일반식 (1)에 의하여 계산된다.

CT= (CS x DOL)/(T- 2 x DOL) (1)

한편, 화학강화유리의 가공 공정은 원판 유리를 셀 단위로 나누기 위한 직선 및 곡선 절단, 홀 가공 등을 수행하는 절단공정과 절단된 셀의 단면을 R, C, I 등의 모양으로 다듬어 주는 면취 공정으로 구분할 수 있는데, 보통 화학강화유리는 일반 유리에 비해 절단 공정에서의 파단 불량이 많이 발생한다. 유리의 절단 공정에는 다이아몬드 휠 스크라이빙, 레이져 커팅, 샌드블라스팅, 워터젯 커팅, 에칭 등의 기술이 적용되고 있으며, 모든 방법이 유리의 표면에 일정 수준의 에너지를 가하여 유리를 절단하게 된다. 화학강화유리의 경우 절단을 위해 유리에 부여되는 에너지가 내부응력의 작용으로 유리 내부에 불규칙하게 전달하게 되며, 결과적으로 유리의 파단 불량을 일으키는 주요 원인이 된다.

따라서 본 발명에서는 이러한 가공시의 파단 불량을 해결하기 위하여 하기 일반식으로 정의되는 화학강화유리를 제공한다.

<일반식>

CT= (CS x DOL)/(T- 2 x DOL)

즉, 화학강화유리의 내부응력을 25MPa 이하로 조절함으로써 가공시의 파단 불량을 해결할 수 있었으며, 보다 바람직하게는 내부응력을 20MPa 이하로 조절하여 줌으로써 가공성을 현저히 개선할 수 있었다.

그러나 가공성을 개선하기 위하여 내부응력을 낮추려면 표면응력과 강화깊이 중 적어도 하나 이상을 감소시켜야 하는바, 표면응력을 낮추게 되면, 제품에 인가되는 스트레스가 유리내부로 전파되는 것을 방지하여 주는 효과가 약해지며, 결과적으로 터치패널의 강도가 저하되는 문제가 발생한다.

그러므로 본 발명에서는 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)을 15 이상이 되도록 표면응력을 조절함으로써 파단강도의 저하를 방지할 수 있었으며, 보다 바람직하게는 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)을 20 이상이 되도록 표면응력을 조절함으로써 양호한 파단강도를 얻을 수 있었다.

아울러 강화깊이를 감소시키게 되면 원판 유리의 제조 과정에서 유리의 표면에 발생한 미세한 흠(Flaw)이 제품에 인가되는 스트레스의 응집점으로 작용하여 가공된 강화유리의 파단강도가 불량해지는 또 하나의 주요인이 될 수 있는바, 본 발명에서는 강화깊이를 5 μm이상으로 조절함으로써 가공된 강화유리의 파단강도가 불량해지는 문제점을 해결할 수 있었다. 보다 바람직하게는 강화깊이를 10 μm이상으로 조절함으로써 양호한 파단강도를 얻을 수 있었다.

또한, 본 발명의 화학강화유리는 1.0 mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6 mm 이하 두께의 유리에서 그 효과를 극대화할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면 유리판의 두께를 얇게 하여도 파단강도가 양호하므로, 가능하면 유리판의 두께를 얇게 함으로써 궁극적으로는 본 발명에 따른 화학강화유리가 적용될 수 있는 윈도우일체형 터치패널 등의 경량화에 기여할 수 있다.

한편, 원판유리의 화학강화방법으로서는 일반적으로 알칼리염 용융액이 담긴 화학강화처리조에 강화하고자 하는 원판유리를 침지하는 침지법을 사용하는데, 화학강화유리를 제조하는 전체 공정은 예비가열조에서의 예비가열, 침지법에 의한 화학강화처리, 송풍냉각조에서의 냉각 및 세정 등의 공정으로 구성된다. 통상의 침지법을 이용한 화학강화에서는 화학강화유리의 표면응력을 높여주면 강화깊이가 낮아지게 되어 파단강도의 불량을 일으킬 수 있으므로, 본 발명에서는 화학강화유리의 궁극적인 파단강도 및 가공성을 향상시키기 위하여 하기와 같은 방법으로 화학강화유리를 제조한다.

즉, 본 발명은 i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계; ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~12시간 침지하여 이온교환 하는 단계; 및 iii) 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법을 제공한다.

그리고 상기 ii) 이온교환 하는 단계 후, 350~500℃의 송풍냉각조에서 2~6시간 어닐링하는 단계를 추가로 포함함으로써 파단강도 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계; ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 1차 이온교환 하는 단계; iii) 1차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계; iv) 냉각된 유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 2차 이온교환 하는 단계; v) 2차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법을 제공한다. 이 방법에서는 원판유리를 화학강화조에 침지하는 단계를 반복하여 원판유리의 표면 및 일정 깊이에 존재하는 이온반경이 작은 이온을 질산칼륨 용융조에 존재하는 이온반경이 큰 칼륨 이온으로 교환하는 과정을 거듭 수행함으로써 화학강화층의 기능을 배가할 수 있다.

이하 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

( 실시예 1)

미국 코닝사에서 시판하는 0.7 mm 두께의 고릴라(Gorilla^®) 판유리를 준비하여 그 판유리를 440℃의 질산칼륨 용융조에 6시간 침지하여 이온교환 하였다. 이어서 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 4시간에 걸쳐 100℃로 서서히 냉각한 후, 통상의 세정 및 건조과정을 거쳐 화학강화유리를 제조하였다. 이 때, 강화깊이는 20 μm, 표면응력은 630Mpa로 조절하였다.

( 실시예 2)

실시예 1의 이온교환 후, 420℃의 송풍냉각조에서 4시간 어닐링하는 단계를 추가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 화학강화유리를 제조하였다. 이 때, 강화깊이는 38 μm, 표면응력은 380Mpa로 조절하였다.

( 실시예 3)

일본전기초자사에서 시판하는 0.55 mm 두께의 CX-01TW^®판유리를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 화학강화유리를 제조하였다. 이 때, 강화깊이는 14 μm, 표면응력은 695Mpa로 조절하였다.

( 실시예 4)

일본전기초자사에서 시판하는 0.55 mm 두께의 CX-01TW^®판유리를 준비하여 그 판유리를 440℃의 질산칼륨 용융조에 3시간 침지하여 1차 이온교환 하였다. 1차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 4시간에 걸쳐 100℃로 서서히 냉각한 후, 냉각된 유리를 거듭 440℃의 질산칼륨 용융조에 3시간 침지하여 2차 이온교환 한 다음 송풍냉각조에서 4시간에 걸쳐 100℃로 서서히 냉각하고 통상의 세정 및 건조과정을 거쳐 화학강화유리를 제조하였다. 이 때, 강화깊이는 18 μm, 표면응력은 640Mpa로 조절하였다.

( 비교예 1)

실시예 1에 따라 화학강화유리를 제조하되, 강화깊이는 42 μm, 표면응력은 600Mpa로 조절하였다.

( 비교예 2)

일본전기초자사에서 시판하는 0.55 mm 두께의 CX-01TW^®판유리를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2에 따라 화학강화유리를 제조하되, 강화깊이는 40 μm, 표면응력은 199Mpa로 조절하였다.

( 비교예 3)

실시예 3에 따라 화학강화유리를 제조하되, 강화깊이는 30 μm, 표면응력은 502Mpa로 조절하였다.

(파단강도 및 가공성 평가시험)

파단강도를 측정하기 위한 시편은 다이아몬드 스크라이브 휠을 사용하여 절단하였으며, 절단수율은 전체 시편 중 절단 공정에서 파단되지 않은 시편의 비율로 계산하였다. 절단된 유리 시편의 측면에 대한 면취 및 마감 공정을 실시한 후 강도 평가를 수행하였다. 가공된 강화유리의 강도 평가 방법은 4축 밴딩 테스트를 실시하였으며, 테스트 조건은 상부 스팬 폭 20 mm, 하부 스팬 폭 40mm, 상/하부 지그 지름 6 mm, 하강속도 5 mm/min 으로 실시하였다. 화학강화유리 강도의 평가기준은 총 10개 시편을 측정한 파단강도의 평균값이 600Mpa 이상이고 최소값이 450Mpa 이상일 경우, '우수'하다고 판정하였으며, 두 조건 중 하나라도 만족하지 못하면 '우수하지 못하다'라고 판정하였다.

하기 [표 1]에는 본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 화학강화유리의 내부응력(CT), 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT), 파단강도의 평균값과 최소값 및 절단수율을 나타내었다.

샘플	내부응력 (Mpa)	CS/CT	파단강도(평균) (Mpa)	파단강도(최소) (Mpa)	절단수율 (%)
실시예 1	19.1	33	890	760	85
실시예 2	23.1	16.4	625	594	91
실시예 3	18.6	37.3	919	829	92
실시예 4	22.4	28.6	786	691	85
비교예 1	40.9	14.7	-	-	-
비교예 2	16.9	11.8	510	351	94
비교예 3	30.7	16.3	-	-	-

표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 화학강화유리는 내부응력을 25Mpa 이하 및 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)을 15 이상으로 조절함으로써 파단강도의 평균값이 600Mpa 이상, 최소값이 450Mpa 이상으로 측정되어 파단강도가 모두 우수함을 알 수 있다. 아울러 절단수율에 있어서도 전부 85% 이상의 양호하거나 우수한 결과를 보이고, 특히 0.55 mm 두께의 판유리를 사용한 실시예 3의 경우는 상대적으로 두꺼운 0.7 mm 두께의 판유리를 사용한 실시예 1 및 2에서보다도 파단강도와 절단수율 모두 더 나은 결과를 나타내어 화학강화유리의 두께가 얇아짐에도 불구하고 파단강도와 절단수율이 오히려 상승되어, 본 발명에 따른 화학강화유리를 윈도우일체형 터치패널에 적용할 경우 제품의 경량화에도 기여할 수 있을 것으로 평가되었다.

반면, 비교예 1에 따라 제조된 화학강화유리의 내부응력은 본 발명의 실시예 1 내지 4로부터 제조된 화학강화유리의 내부응력에 비하여 매우 크면서도 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)마저도 15가 채 되지 아니하여, 절단가공시 유리 전체가 파단됨으로써 가공을 할 수 없어 파단강도의 평가 자체가 불가하였다.

또한, 비교예 3의 경우에는 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)은 15 이상의 값을 나타내었으나, 내부응력이 여전히 30.7Mpa로서 25Mpa 이상의 매우 큰 값을 갖기 때문에 역시 절단가공시 유리 전체가 파단됨으로써 가공을 할 수 없어 파단강도의 평가 자체가 불가하였다.

그리고 비교예 2로부터 제조된 화학강화유리의 내부응력은 16.9Mpa로서 본 발명의 실시예 1 내지 4에서처럼 25Mpa 이하의 값을 나타내는 것이지만, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 11.8로서 그 값이 여전히 15 이상에 도달하지 아니하여 절단수율이 양호함에도 불구하고 파단강도가 극히 불량하여 윈도우일체형 터치패널에 적용하기에는 어려울 것으로 평가되었다.

결과적으로, 본 발명에 따라 제조되는 화학강화유리는 내부응력이 25Mpa 이하 및 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT) 15 이상인 조건을 모두 만족함으로써 파단강도와 절단수율이 전부 우수하여 파단강도 및 가공성이 동시에 현저하게 향상되는 효과를 갖는 것임을 알 수 있다.

따라서 본 발명에 따르면, 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리를 포함하는 윈도우일체형 터치패널을 제공할 수 있다.

Claims

하기 일반식으로 정의되는 화학강화유리.
<일반식>
CT= (CS x DOL)/(T- 2 x DOL)
(상기 식 중, CT는 내부응력, CS는 표면응력 또는 압축응력, DOL은 강화깊이, T는 유리의 두께이고, 내부응력은 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)은 15 이상이다)
제1항에 있어서, 상기 내부응력은 20Mpa 이하인 것을 특징으로 하는 화학강화유리.
제1항에 있어서, 상기 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)은 20 이상인 것을 특징으로 하는 화학강화유리.
제1항에 있어서, 상기 화학강화유리는 파단강도가 450Mpa 이상이고, 절단수율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 화학강화유리.
i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계;
ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~12시간 침지하여 이온교환 하는 단계; 및
iii) 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 ii) 이온교환 하는 단계 후, 350~500℃의 송풍냉각조에서 2~6시간 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법.
i) 두께 T인 판유리를 준비하는 단계;
ii) 판유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 1차 이온교환 하는 단계;
iii) 1차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;
iv) 냉각된 유리를 380~500℃의 질산칼륨 용융조에 1~6시간 침지하여 2차 이온교환 하는 단계; 및
v) 2차 이온교환된 유리를 송풍냉각조에서 2시간 이상 150℃ 이하로 서서히 냉각하는 단계;를 포함하는 내부응력 25Mpa 이하, 표면응력과 내부응력의 비율(CS/CT)이 15 이상인 화학강화유리의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 화학강화유리를 포함하는 윈도우일체형 터치패널.