KR102607728B1 - 결정화유리 및 결정화유리 기판 - Google Patents

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Abstract

광학기기 등의 보호부재 용도에 적합한, 높은 가시광의 투과율 및 양호한 컬러 밸런스를 가지면서도, 높은 강도를 가지는 결정화유리 또는 기판을 제공한다. 상기 결정화유리 또는 기판을, 낮은 비용으로 얻고, 모유리의 점성이 낮고, 모유리가 쉽게 실투되지 않는 결정화유리를 제공한다.
산화물 환산의 몰%로, SiO2 성분을 30.0%~70.0%, Al2O3 성분을 8.0%~25.0%, Na2O 성분을 0%~25.0%, MgO 성분을 0%~25.0%, ZnO 성분을 0%~30.0%, 및 TiO2 성분을 0%~10.0% 함유하고, 몰비 [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값이 0.5이상 2.0 이하, 결정상으로서 RAl2O4, RTi2O5, R2TiO4, R2SiO4, RAl2Si2O8 및 R2Al4Si5O18에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 결정화유리.

Description

결정화유리 및 결정화유리 기판{CRYSTALLIZED GLASS AND CRYSTALLIZED GLASS SUBSTRATE}
본 발명은, 결정화유리 및 당해 결정화유리를 모재로 하는 기판에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 휴대 전자기기나 광학기기 등의 보호부재에 적합한, 가시광의 투과율 및 컬러 밸런스가 우수한, 높은 강도를 가지는 결정화유리 및 기판에 관한 것이다.
스마트폰, 타블렛형 PC 등의 휴대 전자기기에는, 디스플레이를 보호하기 위한 커버 유리가 사용되고 있다. 또한 차재용(車載用)의 광학기기에도, 렌즈를 보호하기 위한 프로텍터가 사용되고 있다. 이러한 커버 유리나 프로텍터 용도의 재료는, 높은 가시광의 투과율이나 양호한 컬러 밸런스가 요구되고, 또한 높은 강도를 가지도록 요구되고 있다. 그리고 최근 이들 기기가 보다 가혹한 사용에 견딜 수 있도록, 커버 유리나 프로텍터 용도에서 보다 높은 강도를 가지는 재료의 요구가 높아지고 있다.
종래부터, 상기 보호부재 용도의 재료로서 화학강화유리가 이용되고 있다. 그러나 종래의 화학강화유리는, 유리 표면에서 수직으로 가해지는 균열에 매우 약하기 때문에, 휴대 기기가 낙하되었을 때 파손되는 사고가 많이 발생되어 문제가 되고 있다.
또한, 유리보다 경도가 높고, 투명성을 갖는 재료로서 사파이어가 주목되고 있으나, 사파이어의 제조는 유리에 비해 생산성이 나쁘고, 또한 가공성도 나쁘다.
상기 재료 이외에 유리의 강도를 높이기 위해 유리 내부에 결정(結晶)을 석출시킨 결정화유리가 있다. 결정화유리는 어모퍼스 유리보다 높은 기계적 특성을 가질 수 있으나, 종래의 결정화유리는, 가시광의 투과성이나 컬러 밸런스가 나쁘기 때문에, 상기 보호부재 용도에의 사용에는 적합하지 않았다. 또한 종래의 결정화유리는, 그 원(原)유리의 점성이 높은 것이나, 실투성(失透性)이 높은 것이 있기 때문에, 생산성이 나쁘고, 상기 보호부재 용도에의 적용은 곤란하였다.
특허문헌 1에는, 정보기록 매체용 결정화유리 기판이 개시되어 있다. 이 결정화유리 기판은, 가시광 투과 및 컬러 밸런스가 나쁘다. 또한, 화학강화를 실시하는 경우, 충분한 압축 응력치를 얻지 못하고, 응력층이 깊게까지 형성되지 않는다.
일본공개특허 특개 2014-114200호 공보
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 휴대 전자기기나 광학기기 등의 보호부재 용도에 적합한, 높은 가시광의 투과율 및 양호한 컬러 밸런스를 가지면서 높은 강도를 갖는 결정화유리 또는 기판을 얻는 것에 있다.
또한, 상기 결정화유리 또는 기판을, 저비용으로 얻는 것도 본 발명의 목적이다. 이를 위해, 모유리의 점성이 낮고, 모유리가 쉽게 실투되지 않는 결정화유리를 얻는 것도, 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 하나이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 시험 연구를 거듭한 결과, 결정화유리를 구성하는 특정 성분에 대하여, 그 함유량 및 함유 비율을 특정값으로 규정하고 특정 결정상을 석출시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로는, 본 발명은 이하와 같은 것을 제공한다.
(구성 1)
산화물 환산 몰%로,
SiO2 성분을 30.0%~70.0%,
Al2O3 성분을 8.0%~25.0%,
Na2O 성분을 0%~25.0%,
MgO 성분을 0%~25.0%,
ZnO 성분을 0%~30.0%,
및 TiO2 성분을 0%~10.0% 함유하고,
몰비 [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값이 0.5이상 2.0 이하이며,
결정상(結晶相)으로서 RAl2O4, RTi2O5, R2TiO4, R2SiO4, RAl2Si2O8 및 R2Al4Si5O18(단, R은 Zn, Mg, Fe에서 선택되는 1종 이상)에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 결정화유리.
(구성 2)
산화물 환산의 몰%로, TiO2 성분의 Na2O 성분에 대한 몰비 [TiO2/Na2O]의 값이 0 이상 0.41 이하인 구성 1에 기재된 결정화유리.
(구성 3)
산화물 환산의 몰%로, MgO 성분의 Na2O 성분에 대한 몰비 [MgO/Na2O]의 값이 0 이상 1.60 이하인 구성 1 또는 2에 기재된 결정화유리.
(구성 4)
두께 1mm에서의, 반사 손실을 포함하는 파장 500nm의 광선 투과율이 50%를 초과하는 구성 1 내지 3 중의 어느 하나에 기재된 결정화유리.
(구성 5)
두께 1mm에서의, 반사 손실을 포함하는, 파장 700nm의 광선 투과율과 500nm의 광선 투과율의 차가 2.0% 이내이고, 파장 700nm의 광선 투과율과 410nm의 광선 투과율의 차가 6.0% 이내인 구성 1 내지 4 중의 어느 하나에 기재된 결정화유리.
(구성 6)
산화물 환산의 몰%로, MgO 성분과 ZnO 성분의 함유량의 합계 값이 1.0% 이상, 30.0% 이하인 구성 1 내지 5 중의 어느 하나에 기재된 결정화유리.
(구성 7)
산화물 환산의 몰%로,
B2O3 성분을 0%~25.0%,
P2O5 성분을 0%~10.0%,
K2O 성분을 0%~20.0%,
CaO 성분을 0%~10.0%,
BaO 성분을 0%~10.0%,
FeO 성분을 0%~8%,
ZrO2 성분을 0%~10.0%,
SnO2 성분을 0%~5.0%
함유하는 구성 1 내지 6 중의 어느 하나에 기재된 결정화유리.
(구성 8)
산화물 환산의 몰%로,
Li2O 성분을 0%~10.0%,
SrO 성분을 0%~10.0%,
La2O3 성분을 0%~3%,
Y2O3 성분을 0%~3%,
Nb2O5 성분을 0%~5%,
Ta2O5 성분을 0%~5%,
WO3 성분을 0%~5%
함유하는 구성 1 내지 7 중의 어느 하나에 기재된 결정화유리.
(구성 9)
구성 1 내지 8에 기재된 결정화유리를 모재로 하고, 표면에 압축 응력층을 갖는 결정화유리 기판으로서, 상기 압축 응력층의 표면 압축 응력치가 300MPa 이상인 것을 특징으로 하는 결정화유리 기판.
(구성 10)
상기 압축 응력층의 두께가 1㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 결정화유리 기판.
본 발명에 의하면, 휴대 전자기기나 광학기기 등의 보호부재 용도에 적합한, 높은 가시광의 투과성 및 양호한 컬러 밸런스를 가지면서, 높은 강도를 가지는 결정화유리 또는 기판을 얻을 수 있다. 본 발명의 결정화유리는, 두께 1mm에서의 반사 손실을 포함한 파장 500nm의 광선 투과율이 50%를 초과하고, 보다 바람직한 양태에 의하면 70%를 초과하며, 더욱 바람직한 양태에 의하면 80%를 초과한다.
본 발명의 결정화유리는, 두께 1mm에서의 반사 손실을 포함한, 파장 700nm의 광선 투과율과 500nm의 광선 투과율의 차(ΔT1)가 2.0% 이내이고, 파장 700nm의 광선 투과율과 410nm의 광선 투과율의 차(ΔT2)가 6.0% 이내이며, 보다 바람직한 양태에 의하면, (ΔT1)이 1.5% 이내이고, (ΔT2)가 5.0% 이내이며, 더욱 바람직한 양태에 의하면, (ΔT1)이 1.2% 이내이고, (ΔT2)가 2.5% 이내이다.
또한, 본 발명의 결정화유리는, 비커스 경도[Hv]가 600 이상이고, 보다 바람직한 양태에 의하면 650 이상이며, 더욱 바람직한 양태에 의하면 700 이상이고, 가장 바람직한 양태에 의하면 730 이상이다.
본 발명의 결정화유리는, 가시광의 투과율이 높기 때문에 광학 렌즈의 재료로서 사용할 수도 있다. 또한, 유리계 재료 특유의 외관을 살린, 휴대 전자기기의 외곽 부재 이외의 장식용도에 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 결정화유리의 실시형태에 대하여 상세하게 설명하나, 본 발명이 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명 목적의 범위내에서, 적당히 변경하여 실시할 수 있다. 그리고 설명이 중복되는 개소에 대해서는 적당히 설명을 생략하는 경우가 있으나, 발명의 취지를 한정하는 것은 아니다.
결정화유리란, 유리 세라믹이라고도 불리며, 유리를 열처리함으로써 유리 내부에 결정을 석출시켜 이루어지는 재료이다. 본 발명의 결정화유리는, 결정상과 유리상을 가지는 재료로서, 비정질 고체와는 구별된다. 결정화유리는 내부에 분산되어 있는 결정에 의해, 유리에서는 얻을 수 없는 물성값을 구비할 수가 있다. 예를 들면, 영률, 파괴인성 등의 기계적 강도, 산성이나 알칼리성의 약액에 대한 피에칭 특성, 열팽창 계수 등의 열적 특성, 유리전이온도의 상승 및 소실(내열성 향상) 등에 대하여 결정화유리는 유리로는 실현할 수 없는 특성치를 부여할 수 있다.
결정화유리의 결정상은, X선회절 분석의 X선회절 도형에서 나타나는 피크의 각도, 및 필요에 따라서 TEMEDX를 이용하여 판별된다.
본 발명의 결정화유리는, 결정상으로서 RAl2O4, RTi2O5, R2TiO4, R2SiO4, RAl2Si2O8 및 R2Al4Si5O18(단, R은 Zn, Mg, Fe에서 선택되는 1종 이상)에서 선택되는 1종 이상을 함유한다.
이들을 결정상으로 하는 결정화유리는, 극미소의 결정 석출이라도 높은 기계적 강도를 가질 수 있다. 이 때문에, 상기 결정을 결정상으로 하는 결정화유리는, 휴대 전자기기나 광학기기 등의 보호부재 용도에 요구되는 높은 강도를 가지면서, 높은 광선 투과율 및 양호한 컬러 밸런스를 쉽게 얻을 수 있게 된다.
[결정화유리를 구성하는 성분]
본 발명의 결정화유리를 구성하는 각 성분의 조성 범위를 이하에 기술한다. 본 명세서 중에서, 각 성분의 함유량은 특별히 언급이 없는 경우, 모두 산화물 환산 조성의 유리 전체물질량에 대한 몰%로 표시되는 것으로 한다. 여기서, 「산화물 환산 조성」이란, 본 발명의 결정화유리 구성 성분의 원료로서 사용되는 산화물, 복합염, 금속 불화물 등이 용융시에 모두 분해되어 산화물로 변화된다고 가정한 경우에, 당해 생성 산화물의 총물질량을 100몰%로 하여, 유리중에 함유되는 각 성분을 표기한 조성이다.
또한, 본 명세서에서 단지 유리라고 할 때는, 결정화 전의 원유리를 포함하는 경우가 있다.
SiO2 성분은, 본 발명의 결정화유리의 유리 그물눈 구조를 형성하는 필수 성분이다. 그 양이 30% 미만에서는, 얻어진 유리의 화학적 내구성이 부족하고, 또한 내실투성이 나빠진다. 따라서 SiO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 30.0%, 보다 바람직하게는 40.0%, 가장 바람직하게는 50.0%를 하한으로 한다.
한편, SiO2 성분의 함유량을 70.0% 이하로 함으로써, 과잉적인 점성의 상승이나 용융성의 악화를 억제할 수 있다. 따라서 SiO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 70.0%, 보다 바람직하게는 68.0%, 더욱 바람직하게는 66.5%, 가장 바람직하게는 65.0%를 상한으로 한다.
Al2O3 성분은, SiO2와 마찬가지로 유리 그물눈 구조를 형성하고, 원유리의 열처리에 의해 결정상을 구성하는 성분으로도 될 수 있는 필수 성분이다. 원유리의 안정화, 화학적 내구성 향상에도 기여하는 중요한 성분이나, 그 양이 8.0% 미만에서는 그 효과가 부족하다. 따라서, Al2O3 성분의 함유량은, 바람직하게는 8.0%, 보다 바람직하게는 10.0%, 가장 바람직하게는 12.0%를 하한으로 한다.
한편, Al2O3 성분의 함유량이 25.0%를 초과하면 용융성이나 내실투성이 악화되어 버린다. 따라서, Al2O3 성분의 함유량은, 바람직하게는 25.0%, 보다 바람직하게는 20.0%, 더욱 바람직하게는 17.0%, 가장 바람직하게는 15.0%를 상한으로 한다.
Na2O 성분은 저온 용융성이나 성형성을 향상시키는 임의 성분이다.
한편, Na2O 성분의 함유량을 25.0% 이하로 함으로써, Na2O 성분의 과잉 함유에 의한 화학적 내구성의 악화나 평균 선팽창계수의 상승을 억제할 수 있다. 따라서, Na2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 25.0%, 보다 바람직하게는 20.0%, 가장 바람직하게는 15.0%를 상한으로 한다.
이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우는, Na2O 성분을 결정화유리에 함유시켜, 결정화유리중의 Na+이온을 K+이온과 교환하는 것이 압축 응력층을 형성하는데 효과적이다. 따라서, 이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우, Na2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과하고, 보다 바람직하게는 2.0%, 더욱 바람직하게는 4.0%, 가장 바람직하게는 6.0%를 하한으로 할 수 있다.
MgO 성분은, 결정상을 구성할 수 있는 성분의 하나로, 임의 성분이다. MgO 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 저온 용융성을 향상시키는 효과가 있다. 따라서, MgO 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과할 수 있고, 보다 바람직하게는 3.0%, 더욱 바람직하게는 5.0%를 하한으로 할 수 있다.
한편, MgO 성분의 함유량을 25.0% 이하로 함으로써, MgO 성분의 과잉 함유에 의한 내실투성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, MgO 성분의 함유량은, 바람직하게는 25.0%, 보다 바람직하게는 20.0%, 가장 바람직하게는 15.0%를 상한으로 한다.
ZnO 성분은, 결정상을 구성할 수 있는 성분의 하나로, 임의 성분이다. ZnO 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 저온 용융성을 향상시키는 동시에, 화학적 내구성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, ZnO 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과할 수 있고, 보다 바람직하게는 3.0%, 더욱 바람직하게는 6.0%, 가장 바람직하게는 8.0%를 하한으로 할 수 있다.
한편, ZnO 성분의 함유량을 30.0% 이하로 함으로써, 실투성의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, ZnO 성분의 함유량은, 바람직하게는 30.0%, 보다 바람직하게는 20.0%, 더욱 바람직하게는 15.0%, 가장 바람직하게는 10.0%를 상한으로 한다.
TiO2 성분은, 결정을 석출시키기 위한 핵형성의 역할을 하고, 결정화유리의 저점성화, 화학적 내구성의 향상에도 기여하는 임의 성분이다. TiO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.5%, 더욱 바람직하게는 1.0%, 가장 바람직하게는 1.5%를 하한으로 할 수 있다.
한편, TiO2 성분의 함유량을 10.0% 이하로 함으로써, 실투성의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, TiO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 7.0%, 더욱 바람직하게는 4.0%, 가장 바람직하게는 3.0%를 상한으로 한다.
본 발명에서 원하는 결정상을 얻기 위해, 산화물 환산의 몰%로, Al2O3 성분의 함유량의 MgO 및 ZnO의 합계 함유량에 대한 몰비의 값, 즉 [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값을 0.5이상 2.0 이하의 범위로 할 필요가 있다. 상기 효과를 보다 쉽게 얻기 위해서는, [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값의 하한은 0.6인 것이 바람직하고, 0.7인 것이 보다 바람직하고, 0.8인 것이 가장 바람직하다. 마찬가지로 [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값의 상한은, 1.8인 것이 바람직하고, 1.5인 것이 보다 바람직하고, 1.2인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서 원하는 가시광 투과성 및 컬러 밸런스를 얻기 위해, 산화물 환산의 몰%로, TiO2 성분의 Na2O 성분에 대한 몰비, 즉 [TiO2/Na2O]의 값을 0 이상 0.41 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 효과를 보다 쉽게 얻기 위해서는, [TiO2/Na2O]의 값의 하한은 0.05인 것이 바람직하고, 0.10인 것이 보다 바람직하고, 0.12인 것이 가장 바람직하다. 마찬가지로 [TiO2/Na2O]의 값의 상한은, 0.41인 것이 바람직하고, 0.35인 것이 보다 바람직하고, 0.25인 것이 더욱 바람직하고, 0.15인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서, 용해시의 내실투성 및 용융성이나 성형성이 우수하면서, 강한 착색을 억제하여 컬러 밸런스가 우수한 원하는 결정화유리를 얻기 위해, 산화물 환산의 몰%로, MgO 성분의 Na2O 성분에 대한 몰비, 즉 [MgO/Na2O]의 값을 0 이상 1.60 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 효과를 보다 쉽게 얻기 위해서는, [MgO/Na2O]의 값의 하한은 0.10인 것이 바람직하고, 0.30인 것이 보다 바람직하고, 0.50인 것이 가장 바람직하다. 마찬가지로 [MgO/Na2O]의 값의 상한은, 1.60인 것이 바람직하고, 1.10인 것이 보다 바람직하고, 0.80인 것이 더욱 바람직하고, 0.60인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서, 용융성이나 성형성이 우수하면서 원하는 결정상을 얻기 위해, 산화물 환산의 몰%로, MgO 성분과 ZnO 성분의 함유량의 합계, 즉 [MgO+ZnO]의 값을 1.0% 이상, 30.0% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 효과를 보다 쉽게 얻기 위해서는, [MgO+ZnO]의 값의 하한은 5.0%인 것이 바람직하고, 10.0%인 것이 보다 바람직하고, 12.0%인 것이 가장 바람직하다. 마찬가지로 [MgO+ZnO]의 값의 상한은, 30.0%인 것이 바람직하고, 20.0%인 것이 보다 바람직하고, 18.0%인 것이 더욱 바람직하고, 16.0%인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서, 극미소의 결정을 석출시켜, 높은 광선 투과율 및 양호한 컬러 밸런스가 우수한 결정화유리를 얻기 위해, 산화물 환산의 몰%로, ZnO 성분의 MgO 성분에 대한 몰비, 즉 [ZnO/MgO]의 값을 0 이상 5 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 효과를 보다 쉽게 얻기 위해서는, [ZnO/MgO]의 값의 하한은 0.44인 것이 보다 바람직하고, 0.45인 것이 가장 바람직하다. 마찬가지로 [ZnO/MgO]의 값의 상한은, 4.8인 것이 보다 바람직하고, 4.7인 것이 가장 바람직하다.
B2O3 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 유리의 저점성화에 기여하고, 유리의 용해성, 성형성을 향상시키므로, 임의 성분으로서 첨가할 수 있다.
한편, B2O3 성분을 과잉 함유시키면, 결정화유리의 화학적 내구성이 쉽게 저하되어 원하는 결정의 석출이 억제되기 쉽다. 따라서, B2O3 성분의 함유량은, 바람직하게는 25.0%, 보다 바람직하게는 10.0%, 더욱 바람직하게는 5.0%, 가장 바람직하게는 2.0% 미만을 상한으로 한다.
P2O5 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 유리의 저온 용융성 향상에 기여하는 임의 성분이다.
한편, P2O5 성분을 과잉 함유시키면, 내실투성의 저하나 유리의 분상(分相)이 발생되기 쉽다. 따라서, P2O5 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 5.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
K2O 성분은, 유리의 저온 용융성이나 성형성의 향상에 기여하는 임의 성분이다.
한편, K2O 성분을 과잉으로 함유시키면, 화학적 내구성의 악화나 평균 선팽창계수의 상승이 발생되기 쉽다. 따라서, K2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 20.0%, 보다 바람직하게는 10.0%, 가장 바람직하게는 5.0%를 상한으로 한다.
이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우는, K2O 성분을 결정화유리에 함유시키면, 압축 응력층을 깊게까지 형성하는데 효과적이다. 따라서, 이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우, K2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과하고, 보다 바람직하게는 0.5%, 더욱 바람직하게는 0.8%, 가장 바람직하게는 1.0%를 하한으로 할 수 있다.
CaO 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 유리의 저온 용융성의 향상에 기여하는 임의 성분이다.
한편, CaO 성분을 과잉으로 함유시키면, 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, CaO 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 5.0%, 더욱 바람직하게는 3.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
BaO 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 유리의 저온 용융성의 향상에 기여하는 임의 성분이다.
한편, BaO 성분을 과잉으로 함유시키면, 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, BaO 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 5.0%, 더욱 바람직하게는 3.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
FeO 성분은, 결정상을 구성할 수 있는 성분의 하나로서, 청징제로서도 작용하기 때문에 임의로 함유시킬 수 있다.
한편, FeO 성분을 과잉으로 함유시키면, 과도한 착색이나 유리 용융장치에 이용되는 백금의 합금화가 발생되기 쉽다. 따라서, FeO 성분의 함유량은, 바람직하게는 8.0%, 보다 바람직하게는 4.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
ZrO2 성분은, 결정을 석출시키기 위한 핵형성의 역할을 할 수 있고, 유리의 화학적 내구성의 향상에도 기여하는 임의 성분이다. 따라서, ZrO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.4%, 더욱 바람직하게는 0.8%, 가장 바람직하게는 1.0%를 하한으로 할 수 있다.
한편, ZrO2 성분을 과잉으로 함유시키면, 유리의 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, ZrO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 4.0%, 더욱 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.5%를 상한으로 한다.
SnO2 성분은, 청징제로서의 역할이나 결정을 석출시키기 위한 핵형성의 역할을 할 수 있는 임의 성분이다. 따라서 SnO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.01%, 가장 바람직하게는 0.05%를 하한으로 할 수 있다.
한편, SnO2 성분을 과잉으로 함유시키면, 유리의 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, SnO2 성분의 함유량은, 바람직하게는 5.0%, 보다 바람직하게는 1.0%, 더욱 바람직하게는 0.4%, 가장 바람직하게는 0.2%를 상한으로 한다.
Li2O 성분은, 유리의 저온 용융성이나 성형성을 향상시키는 임의 성분이다.
한편, Li2O 성분을 과잉으로 함유시키면, 화학적 내구성의 악화나 평균 선팽창계수의 상승이 발생되기 쉽다. 따라서 Li2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 5.0%, 가장 바람직하게는 2.0%를 상한으로 한다.
이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우에는, Li2O 성분을 결정화유리에 함유시키면 압축 응력층을 깊게까지 형성하는데 효과적이다. 따라서, 이온 교환에 의한 화학강화를 실시하는 경우, Li2O 성분의 함유량은, 바람직하게는 0%를 초과하고, 보다 바람직하게는 0.5%, 더욱 바람직하게는 0.8%, 가장 바람직하게는 1.0%를 하한으로 할 수 있다.
SrO 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 유리의 저온 용융성을 향상시키는 임의 성분이다.
한편, SrO 성분을 과잉으로 함유시키면 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서 SrO 성분의 함유량은, 바람직하게는 10.0%, 보다 바람직하게는 5.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
La2O3 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에 결정화유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다.
한편, La2O3 성분을 과잉으로 함유시키면 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, La2O3 성분의 함유량은, 바람직하게는 3.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
Y2O3 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 결정화유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다.
한편, Y2O3 성분을 과잉으로 함유시키면, 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, Y2O3 성분의 함유량은, 바람직하게는 3.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
Nb2O5 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 결정화유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다.
한편, Nb2O5 성분을 과잉으로 함유시키면, 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, Nb2O5 성분의 함유량은, 바람직하게는 5.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
Ta2O5 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 결정화유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다.
한편, Ta2O5 성분을 과잉으로 함유시키면, 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, Ta2O5 성분의 함유량은, 바람직하게는 5.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
WO3 성분은, 0% 초과로 함유하는 경우에, 결정화유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다.
한편, WO3 성분을 과잉으로 함유시키면 내실투성이 저하되기 쉽다. 따라서, WO3 성분의 함유량은, 바람직하게는 5.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
본 발명의 결정화유리에는, 청징제로서 As2O3 성분, Sb2O3 성분 및 CeO2 성분, 및 F, Cl, NOx, SOx의 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유시킬 수 있다. 단, 청징제의 함유량은, 바람직하게는 5.0%, 보다 바람직하게는 2.0%, 가장 바람직하게는 1.0%를 상한으로 한다.
본 발명의 결정화유리에는, 상술되지 않은 다른 성분을, 본원 발명의 결정화유리의 특성을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 첨가할 수 있다. 다만, Ti, Fe, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb 및 Lu를 제외한, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Ag 및 Mo 등의 각 천이금속 성분은, 각각을 단독 또는 복합하여 소량 함유한 경우에도 유리가 착색되고, 가시역의 특정 파장에 흡수를 일으키는 성질이 있으므로, 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다.
또한, Pb, Th, Cd, Tl, Os, Be 및 Se의 각 성분은, 최근 유해한 화학물자로서 사용을 삼가하는 경향이 있어, 유리의 제조 공정뿐만 아니라, 가공 공정, 및 제품화 후의 처분에 이르기까지 환경 대책상의 조치가 필요하다. 따라서, 환경상의 영향을 중시하는 경우에는, 이들을 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 결정화유리에서는, 유리 조성으로서 상기 성분만으로 구성될 수도 있으나, 유리의 특성을 크게 저해하지 않는 범위에서 다른 성분을 첨가할 수도 있다. 예를 들면 TeO2 성분, Bi2O3 성분 등을 첨가할 수 있다.
[결정화유리의 물성]
본 발명의 결정화유리는 다음 특성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 결정화유리는, 내실투성이 높은 것, 보다 구체적으로는, 낮은 액상온도를 갖는 것이 바람직하다. 즉 본 발명의 유리의 액상온도는, 바람직하게는 1420℃, 보다 바람직하게는 1380℃, 더욱 바람직하게는 1340℃, 가장 바람직하게는 1300℃을 상한으로 한다. 이로 인해, 보다 낮은 온도에서 용융유리를 유출해도, 용융상태에서 유리를 형성했을 때의 실투를 저감시킬 수 있고, 결정화유리를 이용한 기판이나 광학 특성에의 영향을 저감시킬 수 있다. 또한, 유리의 용해 온도를 낮게 해도 유리를 성형할 수 있기 때문에, 백금 장치나 성형 금형의 열화가 억제되고 또한 유리의 성형시에 소비되는 에너지를 억제할 수 있어 유리의 제조 비용을 저감할 수 있다.
한편, 본 발명의 유리의 액상온도의 하한은 특별히 한정되지 않으나, 본 발명에 의해 얻는 유리의 액상온도는, 바람직하게는 1000℃, 보다 바람직하게는 1100℃, 더욱 바람직하게는 1200℃를 하한으로 할 수 있다.
여기서, 액상온도란, 내실투성의 지표로서, 본 명세서에서는 이하의 방법으로 측정된 값을 액상온도로 한다. 먼저, 50ml 용량의 백금제 도가니에 30cc의 컬렛상의 유리 시료를 넣고, 1500℃에서 유지하여, 완전히 용융상태로 만든다. 다음에, 소정 온도까지 온도를 내리고 12시간 유지한 후, 로 밖으로 꺼내 냉각시킨 후, 유리 표면 및 유리중의 결정의 유무를 관찰한다. 당해 소정의 온도를, 1200℃까지 10℃ 마다의 온도에서 각각 상기 관찰을 실시하여, 당해 소정의 온도 중, 결정이 확인되지 않은 가장 낮은 온도를 액상온도로 한다.
본 발명의 결정화유리는, 액상온도에서의 유리 융액의 점성을 10dPa·s 이상으로 한다. 이러한 점성을 가짐으로써, 맥리 발생을 억제하여, 용융 유리로부터 박판으로 성형하는 것이나 다이렉트 프레스법에 의한 성형이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 유리는, 액상온도에서의 유리 융액의 점성을 10dPa·s 이상으로 하는 것이 바람직하고, 100dPa·s 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 350dPa·s 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 500dPa·s 이상으로 하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 결정화유리는, 1400℃에서의 유리 융액의 점성이 1000dPa·s 이하인 것이 바람직하다. 이러한 점성을 가짐으로써, 탈포성의 악화나 청징시의 과잉의 온도 상승에 의한 유리 제조설비의 열화, 불순물의 혼입, 유리 융액의 환원 착색을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 유리는, 1400℃에서의 유리 융액의 점성을 1000dPa·s 이하로 하는 것이 바람직하고, 800dPa·s 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 650dPa·s 이하로 하는 것이 더욱 바람직하고, 500dPa·s 이하로 하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 결정화유리는, 비커스 경도[Hv]가 600이상인 것이 바람직하다. 이러한 경도를 가짐으로써, 상처가 생기는 것을 억제하고, 기계적 강도를 높일 수 있다. 따라서 본 발명의 결정화유리는 비커스 경도[Hv]가 600이상인 것이 바람직하고, 650이상인 것이 보다 바람직하고, 700이상인 것이 더욱 바람직하고, 730이상인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 결정화유리 기판은, 이온 교환 처리에 의해 압축 응력층을 형성하고, 화학강화를 실시할 수 있다. 압축 응력층을 형성하는 경우, 압축 응력층의 표면 압축 응력치는 300MPa 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 표면 압축 응력치를 가짐으로써 크랙의 연신(延伸)을 억제하고 기계적 강도를 높일 수 있다. 따라서, 화학강화를 실시한 경우, 본 발명의 결정화유리 기판은, 압축 응력층의 표면 압축 응력치가 300MPa 이상인 것이 바람직하고, 600MPa 이상인 것이 더욱 바람직하고, 800MPa 이상인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 결정화유리 기판의 압축 응력층의 두께는, 1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 압축 응력층이 이러한 두께를 가짐으로써, 결정화유리 기판에 깊은 크랙이 생겨도 크랙이 연신되거나 기판이 갈라지는 것을 억제할 수 있다. 따라서 압축 응력층의 두께는 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 8㎛ 이상인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 결정화유리 기판은, 130g의 강구를 100cm의 높이에서 기판을 향해 낙하시켜도 파단되지 않는 것이 바람직하다. 이러한 내충격성을 가짐으로써, 보호부재로서 사용되었을 때 낙하나 충돌시의 충격을 견딜 수 있다. 따라서 130g의 강구를 낙하시켜도 파단되지 않는 낙구 높이는 100cm가 바람직하고, 150cm가 더욱 바람직하고, 180cm가 가장 바람직하다.
[제조방법]
본 발명의 결정화유리는, 예를 들면 이하와 같이 제작된다. 즉, 상기 각 성분이 소정의 함유량 범위내가 되도록 원료를 균일하게 혼합하고, 제작된 혼합물을 백금제나 석영제의 도가니에 투입하고, 유리 조성의 용융 난이도에 따라 전기로나 가스로에서 1300~1540℃의 온도 범위에서 5~24시간 용해시키고, 교반 균질화한 후, 적당한 온도로 내린 후 금형에 부어, 서랭한다.
[원유리의 성형]
본 발명의 결정화유리의 원유리는, 공지 방법에 따라 용해 성형시킬 수 있다. 유리용융체를 성형하는 수단은 한정되지 않는다.
[원유리의 결정화]
본 발명의 결정화유리의 원유리는, 성형 후 또는 성형 가공 후에 열처리하여 유리 내부에 균일하게 결정을 석출시킨다. 이러한 열처리는, 1단계일 수 있으나, 2단계의 온도에서 열처리하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 먼저 제1 온도에서 열처리 함으로써 핵형성 공정을 실시하고, 이러한 핵형성 공정 후에, 핵형성 공정보다 높은 제2 온도에서 열처리함으로써 결정 성장 공정을 실시한다. 제1 온도에 의한 열처리를 제1 열처리라 하고, 제2 온도에 의한 열처리를 제2 열처리라고 한다.
또한, 1단계의 온도에서 열처리 함으로써, 핵형성 공정과 결정 성장 공정을 연속적으로 실시할 수도 있다. 즉 소정의 열처리 온도까지 승온시키고, 당해 열처리 온도에 도달된 후에 일정시간 그 온도를 유지하고, 그 후에 온도를 내릴 수도 있다.
결정화유리가 원하는 물성을 얻기 위해, 바람직한 열처리 조건은 이하와 같다.
제1 온도는 600~750℃가 바람직하다. 제1 열처리를 생략할 수도 있다. 제2 온도는 650~850℃가 바람직하다.
제1 온도에서의 유지 시간은 0분~2000분이 바람직하고, 180분~1440분이 가장 바람직하다.
제2 온도에서의 유지 시간은 0분~600분이 바람직하고, 60분~300분이 가장 바람직하다.
1단계의 온도에서 열처리하는 경우, 열처리 온도는 600~800℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 630~770℃의 범위로 하는 것이 원하는 결정상을 석출시키기 위해 보다 바람직하다. 또한, 열처리 온도에서의 유지 시간은, 0분~500분으로 하는 것이 원하는 결정상을 석출시키기 위해 바람직하고, 60분~300분으로 하는 것이 보다 바람직하다.
여기서 유지 시간 0분이란, 그 온도에 도달된 후, 1분 미만에서 온도를 내리거나 또는 승온을 개시하는 것이다.
본 발명의 유리 또는 결정화유리는, 예를 들면 연삭 및 연마 가공의 수단 등을 이용하여 유리 성형체를 제작할 수 있다. 즉 유리 또는 결정화유리에 대하여 연삭 및 연마 등의 기계 가공을 실시하여 유리 성형체를 제작할 수 있다. 유리 성형체를 박판상으로 가공함으로써, 본 발명의 결정화유리를 모재로 한 결정화유리 기판을 제작할 수 있다. 유리 성형체를 제작하는 수단은, 이들 수단으로 한정되지 않는다.
본 발명의 결정화유리 기판은 기계적 강도를 더욱 높이기 위해 압축 응력층을 형성시킬 수 있다. 본 발명의 결정화유리는, 석출 결정에 의해 이미 기계적 특성이 높아진 것에 더해, 압축 응력층을 형성함으로써 보다 높은 강도를 얻을 수 있다.
압축 응력층의 형성 방법으로는, 예를 들면 결정화유리 기판의 표면층에 존재하는 알칼리 성분을, 그보다 이온 반경이 큰 알칼리 성분과 교환 반응시켜 표면층에 압축 응력층을 형성하는 화학강화법이 있다. 또한, 결정화유리 기판을 가열하고, 이후 급냉하는 열강화법, 결정화유리 기판의 표면층에 이온을 주입하는 이온 주입법이 있다.
화학강화법은, 다음과 같은 공정으로 실시할 수 있다. 결정화유리 기판을, 칼륨 또는 나트륨을 함유하는 염, 예를 들면 질산칼륨(KNO3), 질산나트륨(NaNO3) 또는 그 복합염을 350~500℃로 가열한 용융염에, 0.1~12시간 접촉 또는 침지시킨다. 이로 인해, 표면 부근의 유리상에 존재하는 리튬성분(Li+ 이온) 또는 나트륨성분(Na+ 이온)과, 이들보다 이온 반경이 큰 알칼리 성분인 나트륨성분(Na+ 이온) 또는 칼륨성분(K+ 이온)과의 이온 교환 반응이 진행된다. 이 결과, 기판 표면부에 압축 응력층이 형성된다.
화학강화법에 의한 이온 교환에 의해, 본 발명의 결정화유리는 표면 압축 응력치가 300MPa 이상이고 또한 두께가 1㎛ 이상인 압축 응력층을 형성할 수 있다. 보다 바람직한 양태에 따르면, 600MPa 이상, 가장 바람직한 양태에 따르면, 800MPa 이상의 표면 압축 응력치를 가지는 압축 응력층을 형성할 수 있다. 또한, 보다 바람직한 양태에 따르면, 5㎛ 이상, 가장 바람직한 양태에 따르면, 8㎛ 이상의 두께를 가지는 압축 응력층을 형성할 수 있다.
열강화법에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 결정화유리 기판을, 300~600℃로 가열한 후에, 수냉 및/또는 공냉 등의 급속 냉각을 실시함으로써, 유리 기판의 표면과 내부의 온도차에 의해, 압축 응력층을 형성할 수 있다. 또한 상기 화학 처리법과 조합함으로써, 압축 응력층을 보다 효과적으로 형성할 수도 있다.
[ 실시예 ]
본 발명의 실시예의 결정화유리 및 기판을 표에 기재한다. 본 발명의 실시예의 결정화유리는, 다음과 같이 제조하였다. 먼저, 각 성분의 원료로서 각각에 상당하는 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 불화물, 염화물, 수산화물, 메타인산 화합물 등의 원료를 선정하고, 이들 원료를 표에 나타낸 각 실시예의 조성 비율이 되도록 칭량하여 균일하게 혼합하였다. 그 다음에, 혼합된 원료를 백금도가니에 투입하고, 유리 조성의 용융 난이도에 따라 전기로에서 1300~1550℃의 온도 범위에서 5~24시간 용융시켰다. 그 후에, 용융된 유리를 교반하여 균질화한 후 금형 등에 부어, 서랭하여 원유리를 제작하였다.
얻어진 원유리에 대하여, 핵형성 및 결정화를 위해, 1단계 또는 2단계의 열처리를 실시하여 결정화유리를 제작하였다. 실시예 1 내지 3 및 36 내지 38에서는 1단계의 열처리를 실시하고, 그 외의 실시예에서는 2단계의 열처리를 실시하였다. 표에서는, 1단계째의 열처리 조건은, 「핵형성 조건」의 란에, 2단계째의 열처리 조건은 「결정화 조건」의 란에 기재하였다. 열처리 온도 및 그 온도에서의 유지 시간은 표에 기재된 바와 같다.
제작된 결정화유리에 대하여, 40mm사각, 두께 1mm를 초과하는 형상이 되도록, 절단 및 연삭을 실시하고, 두께 1mm두께가 되도록 대면평행연마(對面平行硏磨)하여 결정화유리 기판을 얻었다.
여기서, 「화학강화 조건」 란에 기재가 있는 실시예에 대해서는, 대면평행연마 후의 결정화유리를 KNO3 용융염 중에 침지함으로써 화학강화를 실시하여 결정화유리 기판을 얻었다. 침지용융염의 온도 및 침지 시간은, 표에서 「화학강화 조건」 란에 기재된 바와 같다.
실시예의 결정화유리의 가시광의 투과율은, 1mm두께로 대면평행연마한 결정화유리에 대하여, 히타치 하이테크놀로지 제작 U-4000형 분광광도계에 의해 240~800nm의 분광 투과율을 측정하고, 410nm, 500nm, 700nm의 분광 투과율을 구하였다. 투과율은 표면의 반사 손실을 포함하는 값이다. 표에서, 파장 700nm의 광선 투과율과 500nm의 광선 투과율의 차는, 「ΔT1(700, 500)」 란에 기재하고, 파장 700nm의 광선 투과율과 410nm의 광선 투과율의 차는, 「ΔT2(700, 410)」 란에 기재하였다.
화학강화를 실시한 결정화유리 기판 표면의 표면 압축 응력치와 압축 응력층의 두께는, 오리하라 제작소 제작의 유리표면응력계 FSM-6000 LE를 이용하여 측정하였다. 측정 조건으로서 시료의 굴절률을 1.54, 광학탄성상수를 28.8[(nm/cm)/MPa]로 하여 산출하였다.
또한, 실시예의 결정화유리 기판의 비커스 경도는 대면각이 136°인 다이아몬드 사각추 압자를 이용하여, 시험면에 피라미드 형상의 압흔이 생겼을 때의 하중(N)을, 압흔의 길이로부터 산출한 표면적(mm2)으로 나눈 값으로 나타내었다. 아카시제작소 제작 미소경도계 MVK-E를 이용하여, 시험 하중을 9.80(N), 유지 시간 15(초)로 실시하였다. 또한, 「화학강화조건」 란에 기재가 있는 실시예에 대해서는 화학강화 후의 기판에 대하여 실시하였다.
실시예의 화학강화 전의 결정화유리의 결정상은 X선회절 분석장치(Philips 제작 X＇PERT-MPD)를 이용하여 X선회절 도형에서 나타나는 피크의 각도, 및 필요에 따라 TEMEDX(일본전자 제작 JEM2100F)를 이용하여 판별하였다.
실시예의 결정화유리의 「액상온도」는, 50ml 용량의 백금제 도가니에 30cc의 컬렛상의 유리 시료를 넣고 1500℃에서 완전히 용융상태로 만들고, 소정의 온도까지 온도를 내려 12시간 유지하고, 로 밖으로 꺼내어 냉각시킨 후 유리 표면 및 유리중의 결정의 유무를 관찰하고, 결정이 확인되지 않은 가장 낮은 온도를 구하였다. 온도를 내릴 때의 소정 온도는, 1200℃까지 10℃마다의 온도로 실시하였다.
유리 융액의 점성은, 구인상식(球引上式) 점도계(오프트기업 제작)에 의해 측정을 실시하여, 액상온도시 및 1400℃에서의 점성을 구하였다.
낙구 시험을 실시한 실시예에 대해서는, 「낙구시험 높이 란」에 수치를 기재하였다. 낙구 시험 높이는, 40mm사각×1.3mm 두께의 양쪽 표면을 연마한 시험 대상의 기판을 고무 시트상에 위치시키고, 소정 높이에서 130g의 강구를 낙하시켜, 기판이 파단되지 않고 충격에 견녀낸 최대 낙구 높이를 나타낸다. 시험은, 구체적으로는 낙구 높이 100cm에서 개시하고, 파단되지 않을 경우, 150cm, 180cm로 높이를 변경하여 실시하였다. 또한, 「화학강화 조건」 란에 기재가 있는 실시예에 대해서는, 화학강화 후의 기판을 시험 대상으로 하였다.
그리고 180cm라고 실시예에 기재된 것은, 180cm 높이에서 강구를 낙하시켜도 파단되지 않고 충격에 견딘 것을 나타내며, 그 이상의 높이에서도 파단되지 않을 가능성을 나타내고 있다.
표에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예의 결정화유리는, 원하는 투과성 및 컬러 밸런스를 얻을 수 있다.
이 때문에 본 발명의 실시예의 결정화유리는, 두께 1mm에서의 파장 500nm의 광선 투과율이 모두 85%를 초과하였다. 또한, 두께 1mm에서의, 파장 700nm의 광선 투과율과 500nm의 광선 투과율의 차가 모두 1.5% 이내였다. 또한, 파장 700nm의 광선 투과율과 410nm의 광선 투과율의 차가 모두 5.0% 이내였다. 이 때문에, 본 발명의 실시예의 결정화유리는, 가시광 투과율 및 컬러 밸런스가 우수하다는 것이 명확해졌다.
또한, 본 발명의 실시예의 결정화유리는, 용해시의 내실투성 및 용융성이나 성형성이 우수하면서 원하는 결정상을 얻을 수 있다.
본 발명의 기판은, 결정화유리에서도 화학강화에 의해 높은 압축 응력을 얻을 수 있고, 짧은 시간에 압축 응력층이 깊게까지 형성된다는 것이 명확해졌다.
따라서, 본 발명의 실시예의 결정화유리 및 기판은, 원하는 투과성 및 컬러 밸런스를 가지며 또한 높은 기계적 강도를 가진다는 것이 명확해졌다.
이상, 본 발명을 예시의 목적에서 상세하게 설명하였으나, 본 실시예는 어디까지나 예시의 목적일 뿐으로, 본 발명의 사상 및 범위를 일탈하지 않고 많은 개변을 당업자에 의해 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 산화물 환산의 몰%로,
    SiO2 성분을 30.0%~70.0%,
    Al2O3 성분을 8.0%~25.0%,
    Na2O 성분을 10.61%~25.0%,
    MgO 성분을 0%~25.0%,
    ZnO 성분을 0%~30.0%,
    TiO2 성분을 0%~10.0%,
    및 B2O3 성분을 0% 이상 2.0% 미만 함유하고,
    몰비 [Al2O3/(MgO+ZnO)]의 값이 0.5 이상 2.0 이하, 몰비 [TiO2/Na2O]의 값이 0 이상 0.41 이하,
    결정상으로서 RAl2O4, RTi2O5, R2TiO4, R2SiO4, RAl2Si2O8, R2Al4Si5O18 및 MgTi2O4 (단, R은 Zn, Mg, Fe에서 선택되는 1종 이상)에서 선택되는 1종 이상을 함유하고,
    두께 1mm에서의, 반사 손실을 포함하는 파장 500nm의 광선 투과율이 50%를 초과하는 결정화유리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    산화물 환산의 몰%로, MgO 성분의 Na2O 성분에 대한 몰비[MgO/Na2O]의 값이 0 이상 1.60 이하인 결정화유리.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    두께 1mm에서의, 반사 손실을 포함하는, 파장 700nm의 광선 투과율과 500nm의 광선 투과율의 차가 2.0% 이내이고, 파장 700nm의 광선 투과율과 410nm의 광선 투과율의 차가 6.0% 이내인 결정화유리.
  6. 제1항에 있어서,
    산화물 환산의 몰%로, MgO 성분과 ZnO 성분의 함유량의 합계 값이 1.0% 이상, 30.0% 이하인 결정화유리.
  7. 제1항에 있어서,
    산화물 환산의 몰%로,
    P2O5 성분을 0%~10.0%,
    K2O 성분을 0%~20.0%,
    CaO 성분을 0%~10.0%,
    BaO 성분을 0%~10.0%,
    FeO 성분을 0%~8%,
    ZrO2 성분을 0%~10.0%,
    SnO2 성분을 0%~5.0%
    함유하는 결정화유리.
  8. 제1항에 있어서,
    산화물 환산의 몰%로,
    Li2O 성분을 0%~10.0%,
    SrO 성분을 0%~10.0%,
    La2O3 성분을 0%~3%,
    Y2O3 성분을 0%~3%,
    Nb2O5 성분을 0%~5%,
    Ta2O5 성분을 0%~5%,
    WO3 성분을 0%~5%
    함유하는 결정화유리.
  9. 제1항, 제3항, 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 결정화유리를 모재로 하고, 표면에 압축 응력층을 가지는 결정화유리 기판으로서, 상기 압축 응력층의 표면 압축 응력치가 300MPa 이상인 것을 특징으로 하는 결정화유리 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압축 응력층의 두께가 1㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 결정화유리 기판.
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