KR20120132486A - 강인화에 적합하고 3-디 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강인화(toughening)에 적합하고, 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리와 관련한 것이며, 강인화한 후 유리는 50MPa보다 작은 센터 장력 (center tension)을 가지며, 600-1200MPa의 표면 압축 응력과 최대 500MPa까지의 굽힘 강도를 가진다. 상기 유리는 또한 550℃ 보다 낮은 전이점(transition point)을 갖는다.

Description

강인화에 적합하고 3-디 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리 {THIN LI-AL-SI GLASS USED FOR THREE DIMENSION PRECISE MOLDING AND SUITABLE FOR STRENGTHENING}
본 발명은 규산 알루미늄 유리와 관련한 것이다. 특히, 본 발명은 저온 3D 성형 및 신속한 이온교환의 특성이 있는 고강도, 높은 내 긁기성(high scratch resistance), 및 높은 파괴인성(high fracture toughness)을 갖는 규산 알루미늄 유리(aluminosilicate glass)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 평면 및 비평면 전자제품에 대한 스크린 보호 소재로 사용되는 저온 3D 성형 및 신속한 이온교환 특성이 있는 고강도, 높은 내 긁기성, 및 높은 파괴인성을 가지는 규산 알루미늄 유리에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 평면 및 비평면 터치 스크린에 대한 보호 유리로 사용되는 저온 3D 성형 및 신속한 이온교환 특성이 있는 고강도, 높은 내 긁기성, 및 높은 파괴인성을 가지는 규산 알루미늄 유리에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 또한 규산 알루미늄 유리의 화학적 강인화 처리공정에 관한 것이다.
일부 전자기기는 설계와 기술의 이유로 곡면과 접히는 가장자리 같은 비 평면 스크린 및 3D 모양의 스크린이 필요하다. 전자기기의 보호 유리의 강도를 개선하기 위해, 유리는 통상 더 큰 이온 반경을 가지는 알칼리 금속 이온을 가지는 유리에 더 작은 이온 반경을 가지는 알칼리 금속 이온을 교환하는 것으로, 이온교환을 통해 강인화하는 것을 필요로 한다. 이온교환하는 동안, 더 큰 반경을 가지는 알칼리 금속 이온은 더 작은 반경을 가지는 알칼리 금속 이온이 존재하는 곳에서 제한되기 때문에, 압축 응력은 유라의 표면 층에 형성된다.
일반적으로, 유리는 이온교환을 위해 KNO3과 같은 용융 금속 염(molten metal salt)으로 포장되어 있으며, 프로세스는 화학적 강인화(chemical toughening)라 칭한다. 화학적 강인화 의 온도는 328℃ 의 KNO3의 용융점보다 높아야 한다.
전자기기의 보호 유리 또는 터치 스크린은 일반적으로 더 높은 유리전이온도(glass transition temperature; Tg)를 가진다. 소다석회 유리는 통상 530-560℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는다. 화학적 강인화에 맞는 시장에서 가능한 유리는 일반적으로 이온교환을 촉진하고 이온교환 속도을 올리는 유리 네트워크를 형성하기 위한 산화 알루미늄(Al2O3)의 양을 가진다. 그러나, 이러한 종류의 유리는 일반적으로 600℃에 달하는 유리전이온도(Tg)를 갖는다. 산화 알루미늄(Al2O3)는 규산(SiO2)보다 높은 용융점을 가지는 내화성 산화물(refractory oxide)이며, 매우 높은 AL-O 결합 에너지를 갖는다. Al2O3가 유리에 있을 때 유리의 용융 온도는 상대적으로 높아질 것이다. 유리에 있어서 알칼리 금속 이온에 대한 산화 알루미늄의 몰비(molar ratio)는 유리의 특성을 결정하는 핵심 요소이다. 비율이 1보다 작으면, 그것은 유리의 점도와 용융 온도를 증가시켜, 산화 알루미늄(Al2O3)가 비가교 산소(non bridge oxygen)를 대체하여 유리 네트워크로 진입할 가능성이 있다. 산화 알루미늄(Al2O3) 또한 유리의 화학적 안정성을 높이는데 기여 할 수 있다.
터치 기기를 보호하기 위해 사용되는 유리는 일반적으로 높은 유리전이온도(Tg)와 빠른 이온교환 속도를 가진 나트륨-규산 알루미늄 유리(sodium-aluminosilicate glass)이다. 유리는 적합한 이온교환 과정을 통해 매우 높은 파괴 강도를 가질 수 있으며, 통상 유리전이온도(Tg)는 약 580℃ 보다 높다.
순수한 평면 보호 유리의 생산을 위한 나트륨-규산 알루미늄 유리를 사용하는 것이 경제적이다. 그러나, 3 차원 모양의 보호용 유리가 요구될 때는 지나치게 높은 유리전이온도(Tg)는 단점이 된다. 유리의 변형 온도가 유리전이온도(Tg)보다 높기 때문에 높은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유리는 경제적으로 성형을 통해 모양이 될 수 없다. 나트륨-규산 알루미늄 유리는 중요하게 금형의 수명과 그것의 코팅으로 줄이도록 통상 600℃보다 높은 변형 온도를 가진다. 550℃ 보다 더 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유리를 갖도록 하는 것이 종래기술에서 예상되지만 화학적 강인화(chemical toughening) 후 매우 높은 강도를 가진다. 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유리는 리튬과 함께 나트륨-규산 알루미늄 유리에 나트륨을 부분적으로 대체하여 얻을 수 있다. 유리의 강도는 화학적 강인화 이후 크게 증가될 수 있으며, 아주 높은 표면 경도 역시 동시에 얻을 수 있다. 알칼리 금속의 내용물이 동일한 경우라면, Li2O를 포함하는 규산염 유리는 Na2O를 포함하는 유리보다 낮은 점도를 가진다. 따라서, 리튬-규산 알루미늄 유리는 낮은 성형 온도를 가지며, 그런 다음 저렴한 금형 및 코팅 재료가 사용될 수 있다.
리튬-규산 알루미늄 유리의 유리전이온도(Tg)는 구성 요소의 선택을 통해 550℃ 보다 훨씬 낮게 제어될 수 있어서, 유리는 니켈합금 코팅과 함께 스틸 금형이나 알루미늄 금형에 의해 성형될 수 있다. 반대로, 탄화텅스텐 금형(tungsten carbide mold)과 같은 금속 탄화물이나 질화물의 비싼 금형은 높은 유리전이온도(Tg)를 가지는 나트륨-규산 알루미늄 유리에 대해 사용되어야 한다.
그 반면, 합리적인 화학적 강인화 후 리튬-규산 알루미늄 유리(lithium-aluminosilicate glass)의 강도는 강인화된 나트륨-규산 알루미늄 유리(sodium-aluminosilicate glass)와 비슷한 강도를 가진다. 리튬 이온의 확산 속도가 나트륨 이온 속도에 비해 빠르므로, 리튬-규산 알루미늄 유리에 대해 강인화하는 시간의 기간은 나트륨-규산 알루미늄 유리의 강인화하는 시간보다 더 짧다. 리튬-규산 알루미늄 유리는 화학적으로 나트륨 염(sodium salts)이나 칼륨 염(potassium salts)으로 강인화될 수 있다. 이러한 강인화의 유연성은 강인화 조건을 더욱 선택적이게 하고, 및 기타 속성과 프로세스의 요구되는 사항을 충족하는 리튬-규산 알루미늄 유리에 더 많은 잠재력을 줄 수 있다.
온도가 유리에 고르게 분산되지 않은 경우, 유리의 열팽창의 값은 매우 중요하다. 높은 열팽창 계수를 가진 유리는 빠른 냉각 속도를 위해 적합하지 않을 수 있고, 주변 환경에 노출한다면 성형 후 더 높은 온도를 가진 유리는 쉽게 균열이 일어 날 수 있다. Na2O를 포함하는 유리와 비교하여, Li2O를 포함하는 유리는 낮은 열팽창 계수를 가지고 있으며, 따라서 빠른 성형 속도에 적합하다.
금형을 생산하는 동안, 금형 재료 및 코팅의 비용과 수명은 총 비용에 대해 중요하다. 통상적인 금형의 재질은 탄화텅스텐(tungsten carbide)이며, 금형 온도가 낮은 경우, 스틸 금형이나, 니켈 금형, 또는 스틸/니켈 합금 금형 등과 같은 금속 금형도 사용될 수 있다. 일반적인 코팅 물질은 백금(platinum) 또는 이리듐(iridium)과 같은 귀금속(noble metals)으로 만들어지며, 또한 리어(rear) 토금속 코팅, DCL 코팅, 또는 졸겔 코팅(sol-gel coating)이 특정 조건 하에서 사용될 수 있다.
유리는 화학적으로 강인화될 수 있고, 550℃ 보다 낮은 Tg를 가지며, 쉽게 3D 모양이 될 수 있도록 제공한다. 일 실시 예로, 상기 유리는 리튬-규산 알루미늄 유리, 나트륨-규산 알루미늄 유리, 및 리튬-나트륨-규산 알루미늄 유리를 포함하는 규산염 알루미늄 유리와 같은 규산염 유리(silicate glass) 또는 인산염 유리(phosphate glass)이다.
우선, 본 발명은 500℃ 내지 700℃의 온도에서 3D 모양의 유리에 성형 수 있는 유리를 제공하고, 550℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 가진다. 다른 실시 예로, 유리는 530℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 가진다. 또 다른 실시 예로, 510℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는다
한 예로, 성형 온도가 500℃ 내지 650℃의 범위이다. 다른 예로, 성형 온도가 500℃ 내지 630℃의 범위이다. 또 다른 실시 예로, 성형 온도가 500℃ 내지 600℃ 범위이다.
한 예로, 상기 유리는 0.4mm 내지 2.0mm 범위의 두께를 가지는 평유리(flat glass)이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학적 강인화에 적합한 유리를 제공하는 것이다. 일 실시 예로, 유리는 강인화에 적합한 알칼리 규산염 또는 인산염 유리이다. 또 다른 실시 예로, 유리는 리튬-규산 알루미늄 유리이다.
일 실시 예로, 유리는 용융 NaNO3에서 강인화 되며, 최소한 500-800MPa의 표면 응력을 가지며, 50 미크론(microns)의 표면 응력 층을 가진다.
일 실시 예로, 유리는 용융 KNO3의 강인화를 받게 되며, 최소한 800-1200MPa의 표면 응력을 가지며, 10 미크론(microns)의 표면 응력 층을 가진다.
일 실시 예로, 유리는 용융 NaNO3과 KNO3의 혼합 소금에 강인화하고, 최소한 600-1000MPa의 표면 응력을 가지며, 50 미크론의 표면 응력 층을 가진다.
일 실시 예로, 유리는 최대 500MPa의 휨 강도를 가지며, 또 다른 실시 예로, 유리는 최대 600MPa까지 휨 강도를 가진다.
소다-석회 유리는 KNO3와 같은 일반적으로 염욕(salt bath)에 이온교환을 통해 화학적 강인화를 받게 되며, 이후 그것은 표시하는 장치의 보호 유리로 사용될 수 있다. 일반적으로, 이러한 유리는MPas의 수백의 표면 응력이 있지만, 확장하는 균열의 제어하기 위한 표면 응력 층의 두께는 훨씬 제한되어 있다. 이러한 소다-석회 유리의 단점은 Al2O3의 양이 낮은 것이다. 따라서 빠른 이온교환 속도를 얻을 수 없다. 심지어 이온교환 처리의 오랜 시간 후, 표면 응력 층의 두께는 통상 10 미크론(microns) 정도이다.
새롭게 개발된 유리는, 미국특허공개번호 2008/0286548, 중국특허출원번호 200810147442.3, 중국특허출원번호 200910301240.4 등에서 더 나은 화학적 강인화 속성과 강도를 가진다고 개시되어 있다. 그러나 이러한 유리는 고가의 생산비용과 낮은 생산성의 결과로 고온 하에서 형성해야만 하기 때문에 이러한 유리는 예를 들어, 터치 스크린의 보호 유리에 대해 요구되는 저온 3D 형성을 위한 요건을 충족시킬 수 없다.
550℃보다 낮은 규산 알루미늄 유리의 유리전이온도(Tg)를 낮추는 것은 유리 결정화의 경향이 강화될 때 유리 용융에 있어서 어려움이 커질 수 있다. 결정화로부터 경향을 감소시키기 위해 유리에 추가되는 이산화지르코늄(ZrO2)와 같은 산화물에 필수적이다. 게다가, 알칼리 금속의 많은 양을 가진 규산 알루미늄 유리는 녹는 동안 상당히 유리 용광로를 부식될 수 있으며, 따라서 적당한 내화재료(refractory materials)가 유리 용광로에 선택되어야 한다.
ZrO2와 ZnO를 추가하면 유리의 내수성을 향상시킬 수 있다.
유리의 투과도(transmittance)는 디스플레이 기기의 보호에 있어 적용하는 것은 매우 중요하다. 불순물 요소는 화학적 강인화 후 투과율에 영향을 미칠 수 있다. 투과율의 감소는 Fe2 + 및 Fe3+과 같은 다가 이온(multivalent ions)에 의해 주로 발생된다. 따라서, 불순물 요소의 양은 1,000ppm, 바람직하게는 500ppm 보다 더 낫게, 더욱 바람직하게는 100 ppm 보다 낫게 해야 한다.
일 실시 예로, 저온 성형에 사용할 수 있는 유리는 다음과 같은 성분을 가진다:
이산화규소(SiO2) 58-65wt%
산화리튬(Li2O) 4.6-5.4wt%
산화 나트륨(Na2O) 8.1-9.7wt%
산화 칼륨(K2O) 0.01-1.0wt%
산화 알루미늄(Al2O3) 16-20wt%
삼산화이붕소(B2O3) 0.1-1.0wt%
산화 마그네슘(MgO) 0-0.1wt%
산화 스트론튬(SrO) 0-0.2wt%
산화 아연(ZnO) 0-0.5wt%
산화 칼슘(CaO) 0.2-2.0wt%
이산화지르코늄(ZrO2) 2.5-5.0wt%
오산화인(P2O5) 0-1wt%
산화철(Fe2O3) 0.008-0.2wt%
이산화주석(SnO2) 0.05-0.6wt%
이산화세륨(CeO2) 0.01-0.3wt%
그리고, 동시에:
(Li2O + Al2O3)/(Na2O + K2O) > 2.0,
SnO2+CeO2+Fe2O3 > 0.1wt%,
0.8wt% < CaO+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2+Fe2O3 < 2.0wt%.
이산화규소(SiO2)는 유리 형성물질이다.
산화 알루미늄(Al2O3)은 고강도 및 고경도를 갖는 유리를 제조하기 위한 최선의 중요한 구성 요소이다. Na+-K+ 이온교환율을 높이기 위해 빠른 확산 속도를 달성하기 위해서, 유리 중 산화 알루미늄(Al2O3)의 양은 높아야 하는데, 그 이유는 Al3+가 일반적으로 유리에서 보여지는 산화규소[SiO4] 사면체 보다 훨씬 큰 볼륨을 가진 [AlO4] 사면체를 형성하는 경향이 있기 때문이다. 따라서, 이온교환을 위한 채널과 같은 더 많은 공간을 가진다. 그러나, 산화 알루미늄(Al2O3)의 양이 20wt%보다 크게 하는 것은 피해야 하며, 또는 유리의 실투(devitrification)되는 경향 및 점도는 알맞게 증가될 것이다. 따라서, 산화 알루미늄(Al2O3)의 양은 16 내지 20wt% 범위이며, 바람직하게는 17 내지 19wt% 범위이고, 더 바람직하게는 17.5 내지 18.5wt% 범위이다.
유리에 산화 리튬(Li2O)의 추가는 유리의 융점을 줄일 수 있으며, 차례로 유리 전이 온도도 감소한다. 더 중요한 것은, 이온교환은 염욕(bath salt)으로, 특히 질산나트륨(NaNO3)의 염욕으로 리튬 이온(lithium ions)에 대해 실시할 수 있으며, Li+-Na+ 사이의 교환 속도는 매우 깊은 표면 응력 층의 결과로 매우 빠르다. 산화 리튬(Li2O)은 신속한 이온교환과 성형에 대한 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유리를 위해서 필요하다. 그러나 산화 리튬(Li2O)의 과도한 양은 실투(devitrification)되는 경향이 높일 수 있고, 생산 도중 심각한 노체(furnace body)을 부식시킬 수 있다. 본 발명에 있어서, 산화 리튬(Li2O)의 양은 4.6wt% 내지 5.4wt%이고, 바람직하게는 4.8wt% 내지 5.2wt%이다.
산화나트륨(Na2O)는 유리의 용융 온도를 줄이기 위해 도움이 된다. 유리가 산화나트륨(NaNO3)에 화학 강인화를 받게 될 때, Na+의 일정한 양은 Li+ 및 Na+ 사이의 이온교환 속도를 높일 수 있을 것이다. 산화나트륨(Na2O)를 포함하는 유리도 높은 표면 응력에서 얻어지는 K+로 교환할 수 있으며, 그래서 보다 효율적인 교환 효과가 있다. 원칙적으로, 산화나트륨(Na2O)의 과도한 양은 상당히 유리 전이 온도를 감소될 수 있으며, 유리의 실투(devitrification)의 경향을 증가시킬 수 있는 반면, 양은 가능한 한 많이 요구된다. 본 발명에서 Na2O의 양은 8.1wt% 내지 9.7wt%이며, 바람직하게는 8.4wt% 내지 9.6wt%이고, 더 바람직하게는 8.6wt% 내지 9.5wt%이다.
산화 칼륨(K2O)는 또한 유리의 용융 온도를 감소시키는데 기여를 할 수 있다. 그러나, 산화 칼륨(K2O)의 과도한 양은 이온교환 과정에서 불리한 영향을 줄 것이다. 따라서, 산화 칼륨(K2O)의 양은 1.0wt%보다 낮고, 바람직하게는 0.5wt%보다 낮고, 더 바람직하게는 0.3wt% 보다 낮다.
산화 마그네슘(MgO)은 녹는 동안 유리의 용해의 균질성을 증가시킬 수 있다. 본 발명에서는, 단지 0.1wt%보다 낮은 양의 불순물 형태로 존재한다.
산화 스트론튬(SrO)은 0.2wt%보다 낮은 양의 불순물 형태로 존재한다.
산화 아연(ZnO), 산화 칼슘(CaO), 및 오산화인(P2O5)은 모두 유리의 용융 온도를 감소시키는데 효과를 가지고 있지만 본 발명에서는 낮은 양으로 존재한다. 본 발명에 있어서, 산화 아연(ZnO)의 양은 0.5wt%보다 낮고, 바람직하게는 0.4wt% 보다 낮고, 보다 바람직하게는 0.3wt% 보다 낮다. 산화 칼슘(CaO)의 양은 2.0wt% 보다 낮고, 바람직하게는 1.5wt% 보다 낮고, 보다 바람직하게는 1.0wt% 보다 낮다. 그리고, 오산화인(P2O5)의 양은 1.0wt% 보다 낮고, 바람직하게는 0.5wt% 보다 낮고, 보다 바람직하게는 0.2wt% 보다 낮다.
산화 리튬(Li2O) 및 산화 알루미늄(Al2O3)의 양은 빠른 이온교환 속도를 달성하기 위해서 충분하게 높여야 하고 (Li2O+Al2O3)/(Na2O+K2O) > 2.0의 조건을 만족해야 한다. 이산화주석(SnO2)은 플로트 제조과정(float process)을 통해 생산된 유리에 있어 필수 구성 요소이며, 산화철(Fe2O3)은 유리를 녹이기 위한 시작 재료의 불순물이다. CeO2의 소량은 솔라리제이션(solarization) 저항과 유리의 색상 모양을 개선하는 데 도움이 된다. 세 가지 산화물의 양은 0.1wt%보다 크다. CaO, ZnO, P2O5, 및 B2O3는 유리를 녹이기 위한 시료(starting materials)로 불순물이며, 그들의 양은 유리의 안정적인 품질을 보장하기 위해 일정 수준 이하이어야 한다. 그러나, 시료의 순도에 가파른 수요는 생산 비용에 대해 상당한 증가를 일으킬 것이다. 본 발명에서는 0.8wt% < CaO+ZnO+P2O5+B2O +CeO2 + Fe2O3 < 2.0wt% 이다.
유리에 ZrO2를 추가하면 유리의 화학적 안정성 및 경도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 5.0wt% 보다 높은 ZrO2의 양은 심각한 실투(devitrification)의 경향을 일으킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 4.0wt% 보다 낮은, 바람직하게는 4.5wt% 보다 낮은, 더 바람직하게는 5.0wt% 보다 낮은 ZrO2의 양을 가진다.
산화아연(ZnO)와 이산화지르코늄(ZrO2)은 리튬(Li)과 같은, 유리에 휘발성 요소 중 휘발(volatilization)을 줄이고, 화학적 안정성을 향상하는데 사용될 수 있다.
삼산화이붕소(B2O3)는 또한 유리 형성물질이다. 또한, 유리에 B2O3를 추가하면 유리의 점도를 줄일 수 있다. 그러나, 삼산화이붕소(B2O3)의 과도한 양은 너무 낮은 유리 전이 온도로 될 수 있는데, 이는 규산 알루미늄(Al2O3)의 많은 양을 가진 유리를 녹이는데 불리하다. 동시에, 삼산화붕소(B2O3)의 과도한 양은 이온교환 속도를 감소시킬 수 있다. 본 발명의 유리에 삼산화붕소(B2O3)의 양은 1.0wt% 보다 낮고, 바람직하게는 8wt% 보다 낮고, 더 바람직하게는 0.6wt% 보다 낮다.
이산화 세륨(CeO2)을 추가하면 솔라리제이션(solarization) 저항과 유리의 색상 모양을 증가할 수 있다. CeO2의 소량으로도 같은 효과를 달성하기에 충분하며, 상기 양은 0.01 내지 0.3wt%, 바람직하게는 0.03 내지 0.25wt%, 더 바람직하게는 0.05 내지 0.2wt%가 될 수 있다.
이산화주석(SnO2)은 플로트 생산에 의한 유리의 필수 구성 요소이다. 본 발명의 유리에서 있어서, 양은 0.6wt% 보다 낮고, 바람직하게는 0.5wt% 보다 낮으며, 더 바람직하게는 0.4wt% 보다 낮다. SnO2의 과도한 양은 유리의 투과율을 감소하게 할 수 있다.
일 실시 예로, 터치스크린의 보호유리로 사용할 수 있고, 상기 유리는 0.4 내지 2 의 두께를 가지는 박막 유리이다.
박막 유리는 내려 흐름(down-drawn), 오버플로우 융합(over flow fusion), 플로트(float), 위로 끌음(up-drawn) 등과 같은 공정을 통해 생산될 수 있다. 내려 흐름(down-drawn) 및 오버플로우 융합(over flow fusion)는 통상 디스플레이 하기 위한 생산에 사용된다. 다량의 산화 알루미늄(Al2O3)을 가진 유리를 생산하는 경우, 유리에서 거품을 제거하는 과정은 문제가 있다. 따라서, 산화 알루미늄(Al2O3) 및 산화안티몬(Sb2O3)은 종종 정제하고 유리 용융을 균질화하여 용융시키는 동안 도입된다. 오늘날 "친환경(green)"은 소비자의 가전제품 분야에서 중요한 트렌드가 되었다. 산화 알루미늄(Al2O3) 및 산화안티몬(Sb2O3)은 "비친환경(non-green)" 구성요소로 간주되고 있으며, 유리에서뿐만 아니라 그들의 양을 제어하기 위해 금지해야 한다.
본 발명에 한 실시 예에서, 유리는 플로트 생산(float production)을 통해 생산된다. SnO2가 플로트 공정(float process)에 사용되는 주석욕(tin bath)에서 형성되기 때문에, 유리 용융의 과정에서 산화 알루미늄(Al2O3) 및 산화안티몬(Sb2O3)과 같은 해로운 정제를 추가하는 것은 매우 불필요한 것이다. 따라서, 생산되는 유리는 유해한 요소로부터 자유로운 "친환경" 유리이다.
일 실시 예로, 터치 컨트롤의 보호 유리로 사용하는 것에 대해, 유리는 구부러진 표면이나 접힌 모서리 그대로 설계된다. 이러한 모양은 정밀 성형을 통해 얻을 수 있다. 정밀 성형은 낮은 유리전이온도(Tg)의 광학 유리를 사용하여 비구면 렌즈를 생산을 위해 널리 사용되고 있다. 유리는 접힌 가장자리의 모양을 가지고 있으며, 모양도 포함되지만 측면, 중앙 지역에서 평면을 가지는 곡면, 및 특히 다른 부분에서 디자인된 모양에만 국한되지 않는다.
정밀 성형을 위한 온도는 일반적으로 500℃ 내지 700℃이다. 따라서, 550℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 유리가 정밀 성형에 적합하다. 성형의 단계로 몰드 베이스(base mold)에서 가공하지 않은 판유리를 놓는 단계, 질소(nitrogen) 또는 기타 불환성 기체(inert gases)를 채우고 금형 챔버(mold chamber)를 진공하는 단계, 몰드 베이스 및 가공하지 않은 판유리를 가열하는 단계, 프레스 금형에 압력을 가하는 단계, 성형단계, 냉각단계, 및 가압 성형 유리를 꺼내는 단계를 포함한다.
유리 재질의 유리전이온도(Tg)는 성형 온도에 영향을 미치는 핵심 요소이다. 저온 성형의 목적을 달성하기 위해서는, 유리전이온도(Tg)는 550℃ 보다 낮아야 하고, 바람직하게는 530℃ 보다 낮아야 하고, 더 바람직하게는 520℃ 보다 낮아야 하고, 가장 바람직하게는 510℃ 보다 낮아야 한다. 각종 유리의 다른 유리전이온도(Tg)에 따라면, 성형온도는 일반적으로 500℃ 내지 700℃이며, 바람직하게는 500℃ 내지 650℃, 더 바람직하게는 500℃ 내지 630℃, 가장 바람직하게는 500℃ 내지 600°C 이다.
터치 스크린의 보호 유리로 사용되는 경우, 구부러진 유리는 화학적 강인화가 필요하다. 화학적 강인화는 유리를 강화하고 균열을 방지하기 위해 더 나은 충격 저항 및 내 긁기성(scratch resistance) 유리를 만들 수 있다. 상기 화학적 강인화는 염욕으로 큰 알칼리 금속 이온과 유리에 작은 알칼리 금속 이온을 교환하는 과정이다. 예를 들어, 유리에 나트륨(Na+) 및 리튬(Li+) 이온은 질산칼륨(KNO3) 염욕에 칼륨(K+) 이온과 교환할 수 있다. 이온 교환 후, 압축 응력은 유리의 강도를 증가시키는 것에 의해 유리의 표면 계층에 형성된다. 유리의 표면 층에 압축 응력의 분산을 위해, 인장 응력이 유리의 중앙에 형성된다. 과도한 인장 응력은 유리 파손의 위험을 증가시킬 수 있다. 구부러진 유리 부분은 외력 하에서 중앙에서 인장 응력에 더 민감하다. 따라서, 중앙에 인장 응력은 50MPa 보다 낮아야 하고, 바람직하게는 30MPa 보다 낮게 하고, 더 바람직하게는 20MPa 보다 낮게 하고, 가장 바람직하게는 15MPa 보다 낮아야 한다. 표면 압축 응력은 600MPa 보다 커야 하고, 바람직하게는 700MPa 보다 커야 하고, 가장 바람직하게는 800MPa 보다 커야 하며, 그리고 일반적으로 1,200MPa 보다 크지 않게 수 있도록 디자인되어야 한다.
표면 응력 층의 두께는 긁힘으로부터 강인화된 유리의 허용 오차를 반영한다. 깊은 표면 응력 층은, 유리의 허용 오차보다 더 긁힘에 대해 대비한다. 그러나,
최대한 표면응력 층의 두께를 증가시키는 것뿐만 아니라 중앙에 인장 응력이 증가되는 것도 올바르지 않다. 일 실시 예로, 유리가 0.7mm의 두께가 있는 경우, 표면 응력 층은 이보다 60mm 보다 적은 두께를 가지며, 바람직하게는 50mm이 되도록 설계하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 40mm이 되도록 설계하는 것이 바람직하다.
소다-석회 유리(soda-lime glass)와 나트륨-규상 알루미늄(sodium-aluminosilicate glass) 유리 둘 모두는 크게 감소하지 않는 유리 표면의 품질 및 정밀 성형을 위한 적합한 특성이 있지는 않지만 종종 요구된다. 접착력과 유리의 열충격 특성은 특히 3mm 보다 박막 유리 시트를, 바람직하게는 2mm 보다 박막 유리 시트를, 더 바람직하게는 1mm보다 박막 유리 시트를 압축 할 때 빠른 성형 공정의 요구사항을 만족시킬 수 있어야 한다. 일 실시 예로, 0.7mm 및 0.5mm 보다 작은 두께를 가진 유리도 압축시킬 수 있다.
유리 표면의 특정 구조 또한 압축 과정에서 유지하거나 생성할 수 있다. 표면 구조는 렌즈, 광섬유 등과 같은 광학 기능(굴절, 회절, 반사) 및 장식효과(decorative effect)를 연출할 수 있다. 기계와 터치 기능은 표면 구조가 포함될 수 있다. 빈 부분의 구멍은 박막 유리에서 직접 압축할 수 있다.
다음 실시 예는 본 발명의 특징을 설명하기 위해 사용했지만, 본 발명은 그것에 제한하지 않는다.
실시 예
유리는 다음과 같은 주요한 구성요소를 갖는다: 이산화규소(SiO2) 62.21%, 산화 알루미늄(Al2O3) 17.99%, 산화나트륨(Na2O) 9.54%, 산화리튬(Li2O) 5.08%, 이산화지르코늄(ZrO2) 3.61%, 및 균형은 B2O3, P2O5, K2O, CaO, SrO, ZnO, CeO2, Fe2O3, 및 SnO2이다.
첫째로, 표1의 실시 예에서 주어진 구성 요소에 따라 개시되는 재료(starting materials)가 제조되는 것에 대응하며, 개시 재료는 백금 도가니에 1600℃ 내지 1640℃의 온도에서 용융하고, 5시간 내지 15시간 동안 온도를 유지한 다음, 1600℃ 내지 1640℃에서 정제하고, 약 1600℃로 냉각한다. 상기 백금 도가니는 고온의 용광로에서 제거되고, 유리 용해는 차가운 스테인레스 스틸 몰드(cold stainless steel mold)에 붓고, 약 100 × 80 × 40mm 크기의 유리 빈(glass blank)이 얻는다. 이후 유리는 상기 스테인레스 스틸 몰드(stainless steel mold)와 함께 약 600℃의 온도에서 소둔로(annealing furnace)에 투입하고, 약 2-8 시간 정도 담금질한다.
담금질 된 유리는 절삭(cutting), 테두리(edging), 및 원하는 크기, 즉 80 ×60 × 0.7mm로 미세 연마(fine polishing)를 받도록 한다, 연마 후, 표면 거칠기는 1 나노미터(nanometer)보다 적다.
열팽창 계수와 전이점(transition point)은 다음과 같은 방법에 따라 팽창계(dilatometer)을 측정한다. 샘플은 5mm 직경의 실린더에서 처리된다. 20℃ 내지 300℃ 사이의 온도에서 길이의 변화는 기록되고, 따라서 선팽창 계수가 계산된다. 선팽창 계수에서 명백한 갑작스러운 변화는 유리의 전이점 주위에 일어나고, 유리의 전이점은 외삽법(extrapolation)을 통해 얻을 수 있다.
유리는 505℃의 유리전이온도(Tg)를 가지며, 측정 시 8.5 × 10-6/℃의 선팽창 계수를 갖는다.
아르키메데스의 원리(Archimedes' principle)는 유리의 밀도를 측정하는 데 사용된다. 유리 샘플(sample)은 물을 포함하는 용기에 담고, 용기에 변위 변화는 정확히 특정되도록 함으로써, 샘플의 볼륨을 측정할 수 있다. 샘플의 무게는 정확하게 측정할 수 있으며, 유리의 밀도 데이터가 얻어진 것에 의하여 부피로 나눈 값이다.
유리의 밀도는 2.49 g/cm3이다.
유리는 성형 테스트를 받게 된다. 미리 정해진 모양은 약 575℃에서 벤딩(vending) 및 성형(shaping)을 통해 만들 수 있다.
샘플은 화학적 강인화를 받게 된다. 상기 강인화는 실험실 규모(250 × 250mm의 직경 및 400mm의 깊이)의 작은 염욕 용광로에서 실시된다. 샘플은 특수한 침식 방지 스테인리스강(stainless steel) 샘플이 배치된다. 6시간 동안 400℃에서 KNO3 염욕에서 이온 교환 처리 후, 유리는 810MPa의 표면 압축 응력, 31MPa의 중심 인장 응력, 및 측정시 25mm의 압축 응력 층 깊이를 가진다.
유리의 응력과 유리의 응력 층 깊이는 FSM6000 및 편광 현미경에 의해 측정된다.
샘플의 파손 강도는 4점 굽힘 강도 시험기에서 측정된다. 화학적 강인화를 받은 후의 샘플은 최대 600MPa까지 파손 강도를 가질 수 있다.
비교 예
샘플은 표 2의 비교 예의 구성요소를 가지며, 산화리튬(Li2O)으로 부터 자유롭지만, 산화 나트륨(Na2O)의 많은 양을 가진다. 심지어 화학적 강인화의 좋은 효과를 갖더라도, 그 샘플은 높은 유리전이온도(Tg) 때문에 더 낮은 온도에서 3D 성형에 적합하지 않다.
실시 예
1 2 3 4 5 6
SiO2 (wt%) 62.21 62.21 62.26 61.81 63.23 61.19
Al2O3 (wt%) 18.02 17.99 17.88 18.23 17.85 18.62
B2O3 (wt%) 0.16 0.2 0.41 0.3 0.2 0.1
P2O5 (wt%) 0.02 0.07 0.34 0.2 0.1 0.1
Li2O (wt%) 5.18 5.08 4.87 5.13 4.95 5.24
Na2O (wt%) 9.65 9.54 8.82 8.99 8.45 9.31
K2O (wt%) 0.08 0.08 0.1 0.1 0.08 0.1
MgO (wt%) 0.03 0.05 0.03
CaO (wt%) 0.60 0.75 0.81 0.89 0.79 0.8
SrO (wt%) 0.07 0.08 0.18 0.09 0.06 0.1
ZnO (wt%) 0.07 0.08 0.15 0.11 0.1 0.12
CeO2 (wt%) 0.11 0.11 0.16 0.13 0.15 0.18
ZrO2 (wt%) 3.63 3.61 3.81 3.79 3.83 3.96
Fe2O3(wt%) 0.1 0.1 0.08 0.08 0.08 0.08
SnO2 (wt%) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(Li2O + Al2O3)/(Na2O + K2O) 2.38 2.4 2.55 2.54 2.67 2.54
SnO2 + CeO2 + Fe2O3 0.31 0.31 0.34 0.31 0.33 0.36
CaO + ZnO +
P2O5 + B2O3 +
CeO2 + Fe2O3 		1.06 1.31 1.95 1.63 1.42 1.38
두께(mm) 0.5 0.7 1.1 0.7 1.5 0.5
밀도(g/cm3) 2.48 2.49 2.49 2.49 2.48 2.49
유리전이온도(Tg)(℃) 503 505 520 508 513 505
CTE (10-6/℃) 8.5 8.5 7.9 8.4 7.9 8.5
이온교환을 위한 용염 KNO3 KNO3 NaNO3 KNO3 NaNO3 KNO3
이온교환 온도(℃) 385 400 410 400 400 390
이온교환 시간(hours) 1 6 1 4 1 2
이온교환 깊이(㎛) 8 25 45 15 50 10
표면 압축 응력(MPa) 750 810 610 760 560 800
중앙 인장 응력(MPa) 12 31 27 17 20 11
비교실시 예
1 2
SiO2 (wt%) 70 62.6
Al2O3 (wt%) 2 16.55
B2O3 (wt%) - -
P2O5 (wt%) - -
Li2O (wt%) - -
Na2O (wt%) 13 12.9
K2O (wt%) 1 3.5
MgO (wt%) 4 3.3
CaO (wt%) 10 0.3
ZnO (wt%) - -
CeO2 (wt%) - -
TiO2 (wt%) - 0.8
ZrO2 (wt%) - -
Fe2O3(wt%) - -
SnO2 (wt%) - 0.05
두께(mm) 1.0 0.5
밀도(g/cm3) 2.50 2.43
유리전이온도(Tg) (℃) 560 623
CTE (10-6/℃) 8.9 8.33
이온교환 온도(℃) 420 460
이온교환 시간(hours) 8 8
이온교환 깊이(㎛) 10 30
표면 압축 응력(MPa) 450 800
중앙 인장 응력(MPa) 5 55

Claims (49)

  1. 강인화(toughening) 후 50MPa보다 작은 중심 인장 응력, 500-1200MPa의 표면 압축 응력, 최대 500MPa의 굽힘 강도, 및 550℃ 보다 낮은 전이점(transition point)을 갖는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  2. 제 1항에 있어서, 강인화 후 30MPa 보다 작은 중앙 인장 응력을 가지는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  3. 제 2항에 있어서, 강인화 후 20MPa 보다 작은 중앙 인장 응력을 가지는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  4. 제 1항에 있어서, 강인화 후 700-1200MPa의 표면 압축 응력을 가지는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  5. 제 4항에 있어서, 강인화 후 800-1200MPa의 표면 압축 응력을 가지는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  6. 제 1항에 있어서, 강인화 후 600MPa까지의 굽힘 강도(bending strength)를 가지는 유리를 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  7. 제 1항에 있어서, 강인화 후 유리 전이점이 530℃ 보다 작은 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  8. 제 7항에 있어서, 강인화 후 유리 전이점이 520℃ 보다 작은 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄.
  9. 제8항에 있어서, 강인화 후 유리 전이점이 510℃ 보다 작은 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  10. 제1항에 있어서, 중량%로 유리 조성물의 통 중량을 기준으로 다음과 같은 구성요소:
    이산화규소(SiO2) 58-65wt%
    산화리튬(Li2O) 4.6-5.4wt%
    산화 나트륨(Na2O) 8.1-9.7wt%
    산화 칼륨(K2O) 0.01-1.0wt%
    산화 알루미늄(Al2O3) 16-20wt%
    삼산화이붕소(B2O3) 0.1-1.0wt%
    산화 마그네슘(MgO) 0-0.1wt%
    산화 스트론튬(SrO) 0-0.2wt%
    산화 아연(ZnO) 0-0.5wt%
    산화 칼슘(CaO) 0.2-2.0wt%
    이산화지르코늄(ZrO2) 2.5-5.0wt%
    오산화인(P2O5) 0-1wt%
    산화철(Fe2O3) 0.008-0.2wt%
    이산화주석(SnO2) 0.05-0.6wt%
    이산화세륨(CeO2) 0.01-0.3wt%

    여기서:
    (Li2O + Al2O3)/(Na2O + K2O) > 2.0,
    SnO2+CeO2+Fe2O3 > 0.1wt%,
    0.8wt% < CaO+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2+Fe2O3 < 2.0wt%

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  11. 제10항에 있어서, K2O < 0.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  12. 제11항에 있어서, K2O < 0.3wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  13. 제10항에 있어서, ZnO < 0.4wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  14. 제13항에 있어서, ZnO < 0.3wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  15. 제10항에 있어서, CaO < 1.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  16. 제15항에 있어서, CaO < 1.0wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  17. 제10항에 있어서, P2O5 < 0.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  18. 제17항에 있어서, P2O5 < 0.2wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  19. 제10항에 있어서, B2O3 < 0.8wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  20. 제19항에 있어서, B2O3 < 0.6wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  21. 제10항에 있어서, ZrO2 < 4.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  22. 제21항에 있어서, ZrO2 < 4.0wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  23. 제10항에 있어서, SnO2 < 0.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  24. 제23항에 있어서, SnO2 < 0.4wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  25. 제10항에 있어서, Al2O3은 17 내지 19wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  26. 제25에 있어서, Al2O3은 17.5 내지 18.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  27. 제10항에 있어서, Li2O 은 4.8 내지 5.2wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  28. 제10항에 있어서, Na2O 은 4.8 내지 9.6wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  29. 제28항에 있어서, NaO 은 8.6 내지 9.5wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  30. 제10항에 있어서, CeO2 은 0.03 내지 0.25wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  31. 제30항에 있어서, CeO2 은 0.05 내지 0.2wt%인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  32. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 As2O3 및 Sb2O3 가 없는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  33. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 500℃에서 700℃ 사이 온도에서 3D 모양으로 성형되고, 550℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 유리는 500℃에서 650℃ 사이 온도에서 3D 모양으로 성형되고, 530℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 유리는 500℃에서 630℃ 사이 온도에서 3D 모양으로 성형되되, 520℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 유리는 500℃에서 600℃ 사이 온도에서 3D 모양으로 성형되고, 510℃ 보다 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  37. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 0.4mm에서 2.0mm 사이의 두께를 갖는 판유리(flat glass)인 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  38. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 KNO3에서 강인화되거나, 용융된 NaNO3 에서 강인화되거나, 또는 용융된 KNO3와 용융된 NaNO3의 혼합염(mixed salt)에서 강인화되는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 KNO3에서 강인화되고, 800-1200MPa의 표면 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 KNO3에서 강인화되고, 적어도 10 마이크론(microns)의 표면 응력 층을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 NaNO3에서 강인화되고, 500-800MPa의 표면 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 NaNO3에서 강인화되고, 적어도 50 마이크론(microns)의 표면 응력 층을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  43. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 KNO3+NaNO 에서 강인화되고, 600-1000MPa의 표면 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  44. 제 38 항에 있어서, 상기 유리는 용융된 KNO3+NaNO 에서 강인화되고, 적어도 50 마이크론(microns)의 표면 응력 층을 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  45. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 0.4mm내지 3.0mm범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  46. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 0.4mm내지 2.0mm범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  47. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 0.4mm내지 1.0mm범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  48. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 터치 패드(touchpad)의 보호 유리로 사용하기 위한 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
  49. 상기 선행된 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 광학(optics), 기계(mechanism), 터치(touch), 및 장식(decoration)을 포함하는 기능을 가진 표면구조를 가지는 것을 특징으로 하는 강인화에 적합하고 3D 정밀 성형을 위한 박막 리튬-규산 알루미늄 유리.
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