KR20240052941A - 결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스 - Google Patents
결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240052941A KR20240052941A KR1020247006203A KR20247006203A KR20240052941A KR 20240052941 A KR20240052941 A KR 20240052941A KR 1020247006203 A KR1020247006203 A KR 1020247006203A KR 20247006203 A KR20247006203 A KR 20247006203A KR 20240052941 A KR20240052941 A KR 20240052941A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- less
- glass
- mass
- preferable
- crystallized glass
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 300
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 title claims description 55
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 228
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- WVMPCBWWBLZKPD-UHFFFAOYSA-N dilithium oxido-[oxido(oxo)silyl]oxy-oxosilane Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O WVMPCBWWBLZKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 12
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 29
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 15
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 13
- 238000003991 Rietveld refinement Methods 0.000 description 12
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 12
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 5
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 4
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000006018 Li-aluminosilicate Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 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
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- NLSCHDZTHVNDCP-UHFFFAOYSA-N caesium nitrate Chemical compound [Cs+].[O-][N+]([O-])=O NLSCHDZTHVNDCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L caesium sulfate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]S([O-])(=O)=O FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910010100 LiAlSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 SeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride 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
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910000174 eucryptite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 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
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 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
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0009—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing silica as main constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/012—Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/16—Compositions for glass with special properties for dielectric glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
- H05K5/02—Details
- H05K5/03—Covers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
Abstract
본 발명은 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함하고, 질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 상기 SiO2계의 결정의 함유량이 모두, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정의 함유량 이상인, 결정화 유리에 관한 것이다.
Description
본 발명은 결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스에 관한 것이다.
휴대 단말기의 커버 유리 등에는, 휴대 단말기를 떨어뜨려도 쉽게 균열되지 않는 강도가 요구되는 점에서, 화학 강화 유리가 널리 사용되고 있다. 화학 강화 유리는, 유리를 질산나트륨 등의 용융염에 침지하는 등의 방법으로, 유리 중에 포함되는 알칼리 이온과, 용융염에 포함되는 이온 반경이 더 큰 알칼리 이온의 이온 교환을 발생시키고, 그것에 의해 유리의 표층 부분에 압축 응력층을 형성한 유리이다.
결정화 유리는, 유리 중에 결정을 석출시킨 것이고, 결정을 포함하지 않는 비정질 유리와 비교하여 단단하여, 흠집이 생기기 어렵다. 그리고, 화학 강화 가능한 결정화 유리는, 비정질 유리와 비교하여, 파쇄를 방지하면서 고강도로 할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 소정의 결정을 함유하는 결정화 유리를 이온 교환에 의해 화학 강화할 수 있는 것이 기재되어 있다.
휴대 전화기, 스마트폰, 휴대 정보 단말기, Wi-Fi 기기와 같은 통신 기기, 탄성 표면파(SAW) 디바이스, 레이더 부품, 안테나 부품 등의 전자 디바이스에 있어서는, 통신 용량의 대용량화나 통신 속도의 고속화 등을 도모하기 위해, 신호 주파수의 고주파화가 진행되고 있다. 근년에는, 더 고주파의 대역을 사용하는 새로운 통신 시스템으로서, 5G(제5 세대 이동 통신 시스템)의 보급이 예상된다. 5G에서 사용되는 고주파수대에 있어서는 커버 유리가 전파 송수신의 방해가 되는 경우가 있고, 5G 대응의 전자 디바이스에는 전파 투과성이 우수한 커버 유리가 요구된다. 즉, 휴대 단말기 등의 전자 디바이스에 사용되는 커버 유리는, 강도와 전파 투과성의 양쪽이 우수한 것이 요구된다.
그러나, 종래의 화학 강화 가능한 결정화 유리는, 화학 강화에 의해 강도는 향상시킬 수 있기는 하지만, 비유전율이나 유전 정접과 같은 전파 투과성에 영향을 미치는 특성값이 비교적 커지기 쉬워, 전파 투과성의 점에서 불충분했다. 이 때문에, 강도와 전파 투과성을 양립한 유리를 얻는 것은 매우 어려웠다. 그리고, 특허문헌 1에 기재된 결정화 유리도 마찬가지로, 화학 강화에 의해 강도는 향상시킬 수 있기는 하지만, 특히 전파 투과성에 착안하여 이루어진 것은 아니고, 전파 투과성의 점에서는 불충분했다.
상기 과제를 감안하여, 본 발명은 화학 강화에 의해 우수한 강도가 얻어지고, 또한 전파 투과성이 우수한 결정화 유리의 제공을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 강도와 전파 투과성의 양쪽이 우수한 화학 강화 유리의 제공을 목적으로 한다.
결정화 유리의 전파 투과성은, 함유되는 결정의 전파 투과성에 영향을 받을 수 있다. 본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 리튬다이실리케이트계의 결정이 전파 투과성의 점에서 매우 우수한 것을 발견했다. 더불어, 화학 강화가 가능한 종래의 유리에 있어서, 리튬다이실리케이트계의 결정을 주로 석출시키고자 한 경우, 전파 투과성의 점에서 뒤떨어지는 페타라이트 등의 기타의 결정이 동시에 석출되어 버려, 전파 투과성이 양호해지지 않는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 한편, 결정화 유리가 리튬다이실리케이트계의 결정과 그 이외의 결정을 포함하는 경우, 리튬다이실리케이트계의 결정 이외의 결정이 SiO2계의 결정이면, 결정화 유리의 전파 투과성을 손상시키는 일 없이, 우수한 전파 투과성을 유지할 수 있는 것도 알 수 있었다.
따라서, 본 발명자들은, 리튬다이실리케이트계의 결정을 비교적 많이 석출시키면서, 리튬다이실리케이트계의 결정 이외에 함유되는 결정으로서, SiO2계의 결정의 함유 비율을 증가시킴으로써, 결정화 유리 및 화학 강화 유리의 전파 투과성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 1 내지 12에 관한 것이다.
1. 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함하고,
질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 상기 SiO2계의 결정의 함유량이 모두, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정의 함유량 이상인, 결정화 유리.
2. 질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 상기 SiO2계의 결정의 함유량 이상인, 상기 1에 기재된 결정화 유리.
3. 상기 리튬다이실리케이트계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
4. 상기 SiO2계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
5. 결정화도가 50질량％ 이상인, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
6. 10㎓, 20℃에 있어서의 비유전율 Dk가 5.4 이하인, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
7. 10㎓, 20℃에 있어서의 유전 정접 tanδ가 0.01 이하인, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
8. 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
9. 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
Na2O와 K2O의 합계량이 0.1 내지 10％이고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
10. 표면에 압축 응력층을 갖는 화학 강화 유리이며,
표면 압축 응력값 CS가 25㎫ 이상이고,
상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리인, 화학 강화 유리.
11. 판 형상이고, 두께 방향의 표층과 중심에서 알칼리 금속 원소의 함유 비율이 다른, 상기 10에 기재된 화학 강화 유리.
12. 상기 1에 기재된 결정화 유리를 갖는 전자 디바이스.
본 발명의 결정화 유리는, 함유하는 결정의 종류 및 그 함유량이 특정한 요건을 충족시키도록 조정되어 있음으로써, 화학 강화에 의해 우수한 강도가 얻어지고, 또한 전파 투과성도 우수하다.
본 발명의 화학 강화 유리는, 결정화 유리이고, 함유하는 결정의 종류 및 그 함유량이 특정한 요건을 충족시키도록 조정되어 있음으로써, 강도와 전파 투과성의 양쪽이 우수하다.
본 명세서에 있어서 수치 범위를 나타내는 「내지」란, 그 전후에 기재된 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다. 특별히 정해지지 않는 한, 이하 본 명세서에 있어서 「내지」는, 마찬가지의 의미로 사용된다.
본 명세서에 있어서, 「화학 강화 유리」는, 화학 강화 처리를 실시한 후의 유리를 가리키고,
「화학 강화용 유리」는, 화학 강화 처리를 실시하기 전의 유리를 가리킨다.
본 명세서에 있어서, 「화학 강화 유리의 모조성」이란, 화학 강화용 유리의 유리 조성이다. 화학 강화 유리에 있어서는, 극단의 이온 교환 처리가 된 경우를 제외하고, 판 두께 t의 1/2의 깊이에 있어서의 유리 조성은, 화학 강화 유리의 모조성이다.
본 명세서에 있어서, 유리 조성은, 특별히 언급이 없는 한 산화물 기준의 몰 백분율 표시로 나타내고, 몰％를 간단히 「％」라고 표기한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「실질적으로 함유하지 않는다」란, 원재료 등에 포함되는 불순물 레벨 이하인, 즉 의도적으로 함유시킨 것은 아닌 것을 말한다. 구체적으로는, 예를 들어 0.1몰％ 미만이다.
본 명세서에 있어서 「응력 프로파일」은 유리 표면으로부터의 깊이를 변수로 하여 압축 응력값을 나타낸 것을 말한다. 또한, 「압축 응력층 깊이(DOL)」는, 압축 응력값(CS)이 제로가 되는 깊이이다. 「내부 인장 응력값(CT)」은, 유리의 판 두께 t의 1/2의 깊이에 있어서의 인장 응력값을 말한다.
본 명세서에 있어서의 응력 프로파일은, 산란광 광탄성 응력계(예를 들어, 유겐가이샤 오리하라 세이사쿠쇼제 SLP-1000)를 사용하여 측정할 수 있다. 산란광 광탄성 응력계는, 표면 산란의 영향을 받아, 시료 표면 부근의 측정 정밀도가 저하되는 경우가 있다. 그러나, 예를 들어 유리 중의 리튬 이온과 외부의 나트륨 이온의 이온 교환에 의해서만 압축 응력이 발생하고 있는 경우에는, 깊이의 함수로 나타낸 압축 응력값이 상보 오차 함수를 따르므로, 내부의 응력값을 측정함으로써, 표면의 응력값이 구해진다. 상보 오차 함수를 따르지 않는 경우 등은, 표면 부분을 다른 방법, 예를 들어 표면 응력계로 측정하는 방법 등에 의해 측정한다.
본 명세서에 있어서는, 「비정질 유리」와 「결정화 유리」를 합하여 「유리」라고 하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서 「비정질 유리」란, 분말 X선 회절법에 의해, 결정을 나타내는 회절 피크가 보이지 않는 유리를 말한다.
본 명세서에 있어서, 「결정화 유리」란, 「비정질 유리」를 가열 처리하여, 결정을 석출시킨 것을 말하고, 유리 중에 결정이 석출된 것이다. 본 명세서에 있어서 「결정화 유리」란, X선 회절법(XRD: X-ray Diffraction)에 의해 결정을 나타내는 회절 피크가 보이는 유리를 말한다. X선 회절 측정은, 예를 들어 CuKα선을 사용하여 2θ가 10° 내지 80°인 범위를 측정하는 방법으로 행할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 결정화 유리에 석출된 결정의 동정은 분말 X선 회절(PXRD) 측정에 의해 행할 수 있다. 또한, 더 정확한 결정 구조를 알기 위해서는, 리트벨트 해석이 이루어지는 것이 바람직하다. 리트벨트 해석에 의하면, 결정상 및 비정질상의 정량 해석이나 결정상의 구조 해석이 가능하다. 리트벨트법에 대해서는, 일본 결정학회 「결정 해석 핸드북」 편집 위원회 편, 「결정 해석 핸드북」(쿄오리츠 출판 1999년 출간, p492 내지 499)에 기재되어 있다. 즉, 본 명세서에 있어서, 결정화 유리 중의 각 결정의 함유량 및 결정화도 등은, 예를 들어 분말 X선 회절(PXRD) 측정에 의해 얻어지는 XRD 패턴을 리트벨트 해석함으로써 구해진다.
(결정화 유리)
(결정)
본 실시 형태에 관한 결정화 유리(이하, 본 결정화 유리라고도 한다.)는, 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함한다. 본 결정화 유리에 있어서, 질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 상기 SiO2계의 결정의 함유량은 모두, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정의 함유량 이상이다.
본 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정을 함유한다. 리튬다이실리케이트계의 결정으로서, 구체적으로는 예를 들어, 리튬다이실리케이트계(Li2Si2O5), Li2-xNaxSi2O5, Li2Si2-3xAl4xO5 등을 들 수 있다. 즉, 리튬다이실리케이트계의 결정은, 본 발명의 효과가 얻어지는 범위에 있어서, 완전한 리튬다이실리케이트계(Li2Si2O5)여도 되고, 결함을 포함하는 리튬다이실리케이트계나, 이종 원소가 고용된 리튬다이실리케이트계여도 된다.
본 결정화 유리가 리튬다이실리케이트계의 결정을 함유함으로써, 결정화 유리의 전파 투과성이 향상된다. 본 결정화 유리에 있어서의 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량은, 전파 투과성을 향상시키는 관점에서 20질량％ 이상이 바람직하고, 25질량％ 이상이 보다 바람직하고, 30질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 32.5질량％ 이상이 특히 바람직하고, 35질량％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 40질량％ 이상이 한층 바람직하고, 45질량％ 이상이 가장 바람직하다. 한편, 화학 강화에 의해 압축 응력을 충분히 도입하는 관점에서는, 이러한 함유량은 70질량％ 이하가 바람직하고, 65질량％ 이하가 보다 바람직하고, 60질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 57.5질량％ 이하가 특히 바람직하고, 55질량％ 이하가 한층 바람직하고, 52.5질량％ 이하가 가장 바람직하다. 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량은, 20 내지 70질량％가 바람직하고, 25 내지 65질량％가 보다 바람직하고, 30 내지 60질량％가 더욱 바람직하고, 32.5 내지 57.5질량％가 보다 더욱 바람직하고, 35 내지 55질량％가 특히 바람직하고, 40 내지 52.5질량％가 특히 더욱 바람직하고, 45 내지 52.5질량％가 한층 바람직하다.
결정화 유리가 리튬다이실리케이트계의 결정을 함유하는 것은, XRD 패턴에 있어서, (002)면에 귀속되는 피크가 2θ=36° 내지 37° 사이에 존재하는 것으로부터 확인할 수 있다. 또한, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량은, 상술한 리트벨트 해석에 의해 구해진다.
본 결정화 유리는 SiO2계의 결정을 함유한다. SiO2계의 결정으로서, 구체적으로는 예를 들어, 크리스토발라이트, 쿼츠를 들 수 있고, 전파 투과성의 관점에서 크리스토발라이트가 바람직하다.
본 결정화 유리가 리튬다이실리케이트계의 결정과 함께 SiO2계의 결정을 함유함으로써, 결정화 유리의 전파 투과성이 양호해진다. 본 결정화 유리에 있어서의 SiO2계의 결정의 함유량은, 전파 투과성을 양호하게 하는 관점에서 20질량％ 이상이 바람직하고, 21질량％ 이상이 보다 바람직하고, 22질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 23질량％ 이상이 특히 바람직하고, 24질량％ 이상이 한층 바람직하고, 25질량％ 이상이 가장 바람직하다. SiO2계의 결정의 함유량은, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량을 비교적 많게 하는 관점에서는, 40질량％ 이하가 바람직하고, 38질량％ 이하가 보다 바람직하고, 36질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 34질량％ 이하가 특히 바람직하고, 32질량％ 이하가 한층 바람직하고, 30질량％ 이하가 가장 바람직하다. SiO2계의 결정의 함유량은, 20 내지 40질량％가 바람직하고, 21 내지 38질량％가 보다 바람직하고, 22 내지 36질량％가 더욱 바람직하고, 23 내지 34질량％가 보다 더욱 바람직하고, 24 내지 32질량％가 특히 바람직하고, 25 내지 30질량％가 특히 더욱 바람직하다.
결정화 유리가 SiO2계의 결정을 함유하는 것은, XRD 패턴으로부터 확인할 수 있다. 구체적으로, 결정화 유리가 크리스토발라이트를 함유하는 것은, XRD 패턴에 있어서, 최강 피크인 (111)면에 귀속되는 피크가 2θ=21.5° 내지 22.2° 사이에 존재하는 것으로부터 확인할 수 있다. 결정화 유리가 쿼츠를 함유하는 것은, XRD 패턴에 있어서, 최강 피크인 (101)면에 귀속되는 피크가 2θ=26.2° 내지 26.8° 사이에 존재하는 것으로부터 확인할 수 있다. 또한, SiO2계의 결정의 함유량은, 상술한 리트벨트 해석에 의해 구해진다.
본 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함한다. 본 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정 이외의 결정(이하, 「기타의 결정」이라고도 한다.)을 임의로 함유해도 된다.
본 결정화 유리에 있어서, 질량 기준으로, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 SiO2계의 결정의 함유량은 모두, 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정(기타의 결정)의 함유량 이상이다.
또한, 결정화 유리가 기타의 결정을 복수종 함유하는 경우에는, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 SiO2계의 결정의 함유량이 모두, 기타의 결정의 결정종마다의 함유량 이상이면 된다.
본 결정화 유리가 상술한 요건을 충족시키는 것은, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 비교적 많고, 또한 SiO2계의 결정의 함유량이 비교적 많은 것을 의미한다. 즉, 본 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 비교적 많은 점에서 전파 투과성이 우수하다. 또한, 리튬다이실리케이트계의 결정 이외에 비교적 많이 함유되는 결정이 SiO2계의 결정인 점에서, 리튬다이실리케이트계의 결정에서 유래되는 우수한 전파 투과성을 손상시키는 일이 없어, 결과적으로 결정화 유리의 전파 투과성을 향상시킬 수 있다. 그 이유로서는, 리튬다이실리케이트계의 결정이 전파 투과성의 관점에서 매우 우수한 것에 더하여, SiO2계의 결정도 리튬다이실리케이트계의 결정 정도는 아니지만, 전파 투과성이 어느 정도 양호하여, 결정화 유리의 전파 투과성을 손상시키지 않기 때문이라고 생각된다.
전파 투과성을 더 향상시키는 관점에서, 질량 기준으로 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 SiO2계의 결정의 함유량 이상인 것이 보다 바람직하고, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 SiO2계의 결정의 함유량보다 많은 것이 더욱 바람직하다.
리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량의 비율(질량％)이 SiO2계의 결정의 함유량의 비율(질량％)보다 많은 경우, 이들 함유량의 비율의 차는 10질량％ 이상이 바람직하고, 15질량％ 이상이 보다 바람직하고, 20질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 25질량％ 이상이 특히 바람직하고, 30질량％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 35질량％ 이상이 한층 바람직하고, 40질량％ 이상이 가장 바람직하다. 함유량의 차의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 70질량％ 이하가 바람직하고, 65질량％ 이하가 보다 바람직하고, 60질량％ 이하가 특히 바람직하고, 55질량％ 이하가 한층 바람직하고, 50질량％ 이하가 가장 바람직하다. 함유량의 비율의 차는, 10 내지 70질량％가 바람직하고, 15 내지 65질량％가 보다 바람직하고, 20 내지 60질량％가 더욱 바람직하고, 25 내지 55질량％가 보다 더욱 바람직하고, 30 내지 50질량％가 특히 바람직하고, 35 내지 50질량％가 특히 더욱 바람직하고, 40 내지 50질량％가 한층 바람직하다.
전파 투과성을 더 향상시키는 관점에서, 본 결정화 유리에 있어서, 리튬다이실리케이트계의 결정과 SiO2계의 결정을 합계로 50질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다. 리튬다이실리케이트계의 결정과 SiO2계의 결정의 합계의 함유량은, 55질량％ 이상이 보다 바람직하고, 60질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 65질량％ 이상이 특히 바람직하고, 70질량％ 이상이 한층 바람직하다. 합계의 함유량은, 3D 성형성을 확보하는 관점, 경도의 과잉의 증대를 억제하여 연마하기 쉽게 하는 관점에서 90질량％ 이하가 바람직하고, 85질량％ 이하가 보다 바람직하고, 80질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 75질량％ 이하가 특히 바람직하다. 리튬다이실리케이트계의 결정과 SiO2계의 결정의 합계의 함유량은, 50 내지 90질량％가 바람직하고, 55 내지 85질량％가 보다 바람직하고, 60 내지 80질량％가 더욱 바람직하고, 65 내지 75질량％가 보다 더욱 바람직하고, 70 내지 75질량％가 특히 바람직하다.
본 결정화 유리는, 상술한 바와 같이, 1종 이상의 기타의 결정을 임의로 함유해도 된다. 기타의 결정으로서는, 예를 들어 페타라이트(LiAlSi4O10)계의 결정, 스포듀민계의 결정, 리튬메타실리케이트계의 결정, 유크립타이트계의 결정 등을 들 수 있다. 결정화 유리가, 예를 들어 페타라이트계의 결정을 함유하는 것은, XRD 패턴에 있어서, (002)면에 귀속되는 피크가 2θ=25° 내지 26° 사이에 존재하는 것으로부터 확인할 수 있다.
기타의 결정의 함유량은, 결정의 종류마다 각각, 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 이하이고, 또한 SiO2계의 결정의 함유량 이하이다. 특히, 페타라이트계의 결정, 스포듀민계의 결정 등은 결정화 유리의 전파 투과성을 손상시키기 쉽기 때문에, 그 함유량은 적은 편이 바람직하다.
본 결정화 유리가 기타의 결정을 함유하는 경우, 그 바람직한 함유량은, 구체적으로는 예를 들어, 결정의 종류마다 각각, 전파 투과성을 향상시키는 관점에서 30질량％ 이하가 바람직하고, 25질량％ 이하가 보다 바람직하고, 20질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 18질량％ 이하가 특히 바람직하고, 16질량％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 14질량％ 이하가 한층 바람직하고, 12질량％ 이하가 가장 바람직하다. 기타의 결정의 함유량은, 유리의 경도를 높이는 관점에서, 결정의 종류마다 각각 0질량％ 이상이 바람직하고, 1질량％ 이상이 보다 바람직하고, 2질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 3질량％ 이상이 특히 바람직하고, 4질량％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 5질량％ 이상이 한층 바람직하고, 6질량％ 이상이 보다 한층 바람직하고, 7질량％ 이상이 가장 바람직하다. 기타의 결정의 함유량은, 결정의 종류마다 각각, 0 내지 30질량％가 바람직하고, 1 내지 25질량％가 보다 바람직하고, 2 내지 20질량％가 더욱 바람직하고, 3 내지 18질량％가 보다 더욱 바람직하고, 4 내지 16질량％가 특히 바람직하고, 5 내지 14질량％가 특히 더욱 바람직하고, 6 내지 12질량％가 한층 바람직하고, 7 내지 12질량％가 가장 바람직하다.
또한, 기타의 결정의 합계의 함유량은, 전파 투과성을 향상시키는 관점에서 30질량％ 이하가 바람직하고, 25질량％ 이하가 보다 바람직하고, 20질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 18질량％ 이하가 특히 바람직하고, 16질량％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 14질량％ 이하가 한층 바람직하고, 12질량％ 이하가 가장 바람직하다. 기타의 결정의 합계의 함유량은, 유리의 경도를 높이는 관점에서 0질량％ 이상이 바람직하고, 1질량％ 이상이 보다 바람직하고, 2질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 3질량％ 이상이 특히 바람직하고, 4질량％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 5질량％ 이상이 한층 바람직하고, 6질량％ 이상이 보다 한층 바람직하고, 7질량％ 이상이 가장 바람직하다. 기타의 결정의 합계의 함유량은, 0 내지 30질량％가 바람직하고, 1 내지 25질량％가 보다 바람직하고, 2 내지 20질량％가 더욱 바람직하고, 3 내지 18질량％가 보다 더욱 바람직하고, 4 내지 16질량％가 특히 바람직하고, 5 내지 14질량％가 특히 더욱 바람직하고, 6 내지 12질량％가 한층 바람직하고, 7 내지 12질량％가 가장 바람직하다.
본 결정화 유리의 결정화도는, 전파 투과성을 향상시키는 관점, 유리의 강도를 높이는 관점에서 50질량％ 이상이 바람직하고, 55질량％ 이상이 보다 바람직하고, 60질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 65질량％ 이상이 특히 바람직하고, 70질량％ 이상이 한층 바람직하고, 75질량％ 이상이 가장 바람직하다. 결정화도는, 화학 강화에 의해 압축 응력을 충분히 넣는 관점, 혹은 3D 성형성을 높이는 관점에서 90질량％ 이하가 바람직하고, 87.5질량％ 이하가 보다 바람직하고, 85질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 82.5질량％ 이하가 특히 바람직하고, 80질량％ 이하가 한층 바람직하다. 결정화도는, 50 내지 90질량％가 바람직하고, 55 내지 90질량％가 보다 바람직하고, 60 내지 87.5질량％가 더욱 바람직하고, 65 내지 85질량％가 보다 더욱 바람직하고, 70 내지 82.5질량％가 특히 바람직하고, 75 내지 80질량％가 특히 더욱 바람직하다. 결정화도는, 결정화 유리에 있어서의 각 결정의 석출 비율의 합계이고, 리튬다이실리케이트계의 결정, SiO2계의 결정 및 기타의 결정의 함유 비율의 합계이다.
본 결정화 유리에 있어서, 비정질상의 비율은 전파 투과성을 향상시키는 관점에서 30질량％ 이하가 바람직하고, 28질량％ 이하가 보다 바람직하고, 26질량％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 25질량％ 이하가 특히 바람직하고, 24질량％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 23질량％ 이하가 한층 바람직하고, 22질량％ 이하가 가장 바람직하다. 비정질상의 비율은, 화학 강화에 의해 압축 응력을 충분히 넣는 관점, 혹은 3D 성형성을 높이는 관점에서 10질량％ 이상이 바람직하고, 12질량％ 이상이 보다 바람직하고, 14질량％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 15질량％ 이상이 특히 바람직하고, 16질량％ 이상이 한층 바람직하고, 18질량％ 이상이 가장 바람직하다. 비정질상의 비율은, 10 내지 30질량％가 바람직하고, 12 내지 28질량％가 보다 바람직하고, 14 내지 26질량％가 더욱 바람직하고, 15 내지 25질량％가 보다 더욱 바람직하고, 16 내지 24질량％가 특히 바람직하고, 18 내지 23질량％가 특히 더욱 바람직하고, 18 내지 22질량％가 한층 바람직하다. 여기서, 본 명세서에 있어서, 비정질상이란 리트벨트 해석으로 얻어진 결정량의 비율의 총합(질량％)을 100질량％로부터 뺀 값을 말한다.
본 결정화 유리에 있어서, 석출 결정의 평균 입경은, 5 내지 80㎚가 바람직하다. 석출 결정의 평균 입경은, 투명성을 향상시키는 관점에서 80㎚ 이하가 바람직하고, 70㎚ 이하가 보다 바람직하고, 60㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 50㎚ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 40㎚ 이하가 특히 바람직하고, 30㎚ 이하가 가장 바람직하다. 석출 결정의 평균 입경은, 강도를 높게 하기 위해, 예를 들어 5㎚ 이상이 바람직하고, 6㎚ 이상이 보다 바람직하고, 7㎚ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 8㎚ 이상이 특히 바람직하고, 9㎚ 이상이 한층 바람직하고, 10㎚ 이상이 가장 바람직하다. 석출 결정의 평균 입경은, 투과형 전자 현미경(TEM)상으로부터 구해진다. 석출 결정의 평균 입경은, 주사형 전자 현미경(SEM)상으로부터 추정할 수 있다.
(결정화 유리의 조성)
본 결정화 유리의 유리 조성은, 후술하는 제조 방법에 있어서의 결정화 전의 비정질 유리의 유리 조성과 동일하다. 따라서, 본 결정화 유리의 유리 조성과, 비정질 유리의 유리 조성에서, 그것들의 바람직한 형태는 동일하다. 여기서, 본 명세서에 있어서의 결정화 유리의 조성이란, 결정화 유리의 결정상과 비정질상의 조성을 합계한 조성을 가리킨다. 또한, 결정화 유리의 유리 조성은, 결정화 유리에 대하여 융점 이상의 온도에서 열처리를 행하고, 유리화한 것을 분석함으로써 구해진다. 분석의 방법으로서는 형광 X선 분석법을 들 수 있다.
본 결정화 유리의 유리 조성은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 양태의 일례는 이하와 같다. 본 결정화 유리의 유리 조성에 있어서, 필수가 아닌 성분의 바람직한 함유량의 하한은 0％이다.
본 결정화 유리는 SiO2 및 Li2O를 함유하는 리튬실리케이트 유리 또는 SiO2, Al2O3 및 Li2O를 함유하는 리튬알루미노실리케이트 유리인 것이 바람직하고, 리튬알루미노실리케이트 유리인 것이 보다 바람직하다. 리튬실리케이트 유리 및 리튬알루미노실리케이트 유리는, 가장 이온 반경이 작은 알칼리 이온인 리튬 이온을 함유하고 있으므로, 다양한 용융염을 사용하여 이온 교환하는 화학 강화 처리에 의해, 바람직한 응력 프로파일을 갖는 화학 강화 유리를 얻기 쉽다.
리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정의 함유량이 비교적 많은 결정화 유리를 얻기 위해, 유리 조성은 다음에 설명하는 특징을 갖는 것이 바람직하다.
첫번째, 리튬다이실리케이트계의 결정은, P2O5를 결정핵으로 하는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 결정화 유리는, P2O5를 함유하면서, 기타의 결정의 결정핵이 될 수 있는 ZrO2나 TiO2와 같은 성분은 함유하지 않거나, 그것들의 함유량은 적은 것이 바람직하다.
두번째, 기타의 결정의 석출을 억제하여, SiO2계의 결정의 함유량을 비교적 많게 하기 위해, Al2O3의 함유량은 비교적 적고, 또한 SiO2의 함유량은 비교적 많은 것이 바람직하다.
이하, 본 결정화 유리의 유리 조성에 대하여 더 구체적으로 설명한다.
SiO2는, 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 구성하는 성분이고, 필수 성분이다. SiO2는, 유리의 네트워크를 구성하는 성분이고, 화학적 내구성을 높이는 성분이기도 하다. SiO2의 함유량은 70 내지 80％가 바람직하다. SiO2의 함유량은, 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 석출시키는 관점, 화학적 내구성을 향상시키는 관점에서 70％ 이상이 바람직하고, 71％ 이상이 보다 바람직하고, 72％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 73％ 이상이 특히 바람직하고, 74％ 이상이 한층 바람직하고, 74.5％ 이상이 가장 바람직하다. SiO2의 함유량은, 유리 제조 시의 용융성을 양호하게 하기 위해서는, 80％ 이하가 바람직하고, 79％ 이하가 보다 바람직하고, 78％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 77％ 이하가 특히 바람직하고, 76％ 이하가 한층 바람직하고, 75.5％ 이하가 가장 바람직하다.
Al2O3은, 필수는 아니지만, 화학 강화 시의 이온 교환 성능을 향상시켜, 강화 후의 표면 압축 응력을 크게 하는 관점에서 유효한 성분이다. Al2O3은, 화학적 내구성을 향상시키는 성분이기도 하다. Al2O3의 함유량은 0 내지 5％가 바람직하고, 1 내지 5％가 보다 바람직하다. Al2O3의 함유량은, 화학적 내구성을 향상시키기 위해, 또한 화학 강화 특성을 향상시키기 위해, 1％ 이상이 바람직하고, 1.5％ 이상이 보다 바람직하고, 2％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 2.5％ 이상이 특히 바람직하고, 3％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 3.5％ 이상이 한층 바람직하고, 4％ 이상이 가장 바람직하다. Al2O3의 함유량은, 기타의 결정의 석출을 억제하는 관점에서 5％ 이하가 바람직하고, 4.9％ 이하가 보다 바람직하고, 4.8％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 4.7％ 이하가 특히 바람직하고, 4.6％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 4.5％ 이하가 한층 바람직하고, 4.4％ 이하가 가장 바람직하다.
SiO2의 함유량에 대한 Al2O3의 함유량의 비(Al2O3/SiO2)는 0 내지 0.06이 바람직하다. (Al2O3/SiO2)는 기타의 결정의 석출을 억제하는 관점에서 0.06 이하가 바람직하고, 0.058 이하가 보다 바람직하고, 0.055 이하가 더욱 바람직하고, 0.05 이하가 보다 더욱 바람직하고, 0.0475 이하가 특히 바람직하고, 0.045 이하가 특히 더욱 바람직하고, 0.0425 이하가 한층 바람직하고, 0.04 이하가 가장 바람직하다. (Al2O3/SiO2)는 화학 강화에 의해 압축 응력을 충분히 넣는 관점에서 0 이상이 바람직하고, 0.01 이상이 보다 바람직하고, 0.015 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.02 이상이 특히 바람직하고, 0.025 이상이 한층 바람직하고, 0.03 이상이 가장 바람직하다.
Li2O는, 리튬다이실리케이트계의 결정을 구성하는 성분이고, 필수 성분이다. Li2O는, 이온 교환에 의해 표면 압축 응력을 형성시키는 성분이고, 유리의 용융성을 향상시키는 성분이기도 하다. 결정화 유리가 Li2O를 함유함으로써, 유리 표면의 Li 이온을 Na 이온으로 이온 교환하고, 또한 Na 이온을 K 이온으로 이온 교환하는 방법으로, 표면 압축 응력 및 압축 응력층이 모두 큰 응력 프로파일이 얻어진다. Li2O의 함유량은 15 내지 25％가 바람직하다. Li2O의 함유량은, 리튬다이실리케이트계의 결정을 석출시키는 관점, 화학 강화에 의해 강도를 향상시키는 관점에서 15％ 이상이 바람직하고, 15.5％ 이상이 보다 바람직하고, 16％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 16.5％ 이상이 특히 바람직하고, 17％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 17.5％ 이상이 한층 바람직하고, 18％ 이상이 가장 바람직하다. 한편, 유리를 안정시키기 위해, Li2O의 함유량은, 25％ 이하가 바람직하고, 24％ 이하가 보다 바람직하고, 23％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 22％ 이하가 특히 바람직하고, 21％ 이하가 한층 바람직하고, 20％ 이하가 가장 바람직하다.
Na2O 및 K2O는, 모두 필수 성분은 아니지만, 유리의 용융성을 향상시키는 성분이고, 이온 교환 성능을 향상시키는 성분이기도 하다. 본 결정화 유리는, 이들 효과를 얻기 위해 Na2O 및 K2O의 적어도 한쪽을 함유해도 된다.
Na2O는, 칼륨염을 사용하는 화학 강화 처리에 있어서 표면 압축 응력층을 형성시키는 성분이고, 또한 유리의 용융성을 향상시킬 수 있는 성분이다. Na2O의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 Na2O를 함유하는 경우의 함유량은, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. 한편, Na2O의 함유량이 너무 많으면 화학 강화에 의해, 표면으로부터 비교적 깊은 부분의 압축 응력을 높게 하기 어려워지는 경우가 있다. 이러한 관점에서는, Na2O의 함유량은, 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
K2O는, 유리의 용융성을 향상시키는 성분이고, 이온 교환 성능을 향상시키는 성분이기도 하다. K2O의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 K2O를 함유하는 경우의 함유량은, 그 효과를 얻는 관점에서 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.15％ 이상이 보다 바람직하고, 0.2％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.25％ 이상이 특히 바람직하다. K2O의 함유량은, 화학 강화 특성 및 화학적 내구성의 저하를 억제하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 바람직하고, 3.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 2.0％ 이하가 특히 바람직하고, 1.5％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 1.0％ 이하가 한층 바람직하고, 0.5％ 이하가 가장 바람직하다.
Na2O 및 K2O의 함유량의 합계는 0 내지 10％가 바람직하고, 0.1 내지 10％가 보다 바람직하다. 본 결정화 유리가 Na2O 및 K2O의 적어도 한쪽을 함유하는 경우, Na2O 및 K2O의 함유량의 합계는, 유리의 용융성을 향상시키는 관점, 이온 교환 성능을 향상시키는 관점에서 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. Na2O 및 K2O의 함유량의 합계는, 화학 강화 특성 및 화학적 내구성의 저하를 억제하는 관점에서 10％ 이하가 바람직하고, 9.0％ 이하가 보다 바람직하고, 8.0％ 이하가 더욱 바람직하고, 7.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 6.0％ 이하가 특히 바람직하고, 5.0％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 4.0％ 이하가 한층 바람직하고, 3.0％ 이하가 가장 바람직하다.
MgO, CaO, SrO 및 BaO는 모두 필수 성분은 아니지만, 유리의 안정성을 높일 수 있는 성분이고, 화학 강화 특성을 향상시킬 수 있는 성분이다. 본 결정화 유리는 MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 함유해도 된다. MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상의 합계는 0 내지 5.0％가 바람직하다. 이들 성분을 함유하는 경우, MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상의 합계는 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. 이들 함유량의 합계는, 화학 강화 시에 충분한 압축 응력을 넣는 관점이나, 전파 투과성을 높이는 관점에서는 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
본 결정화 유리는, 용해 시의 점성을 낮추는 것 등을 위해 MgO를 함유해도 된다. MgO의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 MgO를 함유하는 경우의 MgO의 함유량은 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. MgO의 함유량은, 화학 강화 특성의 저하를 억제하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
CaO는, 유리의 용융성을 향상시키는 성분이다. 본 결정화 유리는 CaO를 함유해도 된다. CaO의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 CaO를 함유하는 경우의 CaO의 함유량은, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. CaO의 함유량은, 화학 강화 특성의 저하를 억제하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
ZnO는, 필수 성분은 아니지만, 유리의 용융성을 향상시킬 수 있는 성분이다. 본 결정화 유리는 ZnO를 함유해도 된다. ZnO의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 ZnO를 함유하는 경우의 ZnO의 함유량은 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. ZnO의 함유량은, 내후성을 향상시키는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
ZnO, SrO 및 BaO의 함유량의 합계 [ZnO]+[SrO]+[BaO]는 0 내지 5.0％가 바람직하다. ZnO, SrO 및 BaO는 화학 강화 특성을 악화시키는 경향이 있으므로, 화학 강화하기 쉽게 하기 위해서는, [ZnO]+[SrO]+[BaO]는, 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다. 한편, 이들 성분을 함유하는 경우의 함유량의 합계는, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다.
P2O5는, 리튬다이실리케이트계의 결정의 결정핵이 되는 성분이다. P2O5의 함유량은 0.5 내지 5.0％가 바람직하다. P2O5의 함유량은, 리튬다이실리케이트계의 결정을 석출시키는 관점에서 0.5％ 이상이 바람직하고, 0.6％ 이상이 보다 바람직하고, 0.7％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.8％ 이상이 특히 바람직하고, 0.9％ 이상이 특히 더욱 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.1％ 이상이 보다 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. P2O5의 함유량은, 내산성을 높게 하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 2.5％ 이하가 한층 바람직하고, 2.0％ 이하가 보다 한층 바람직하고, 1.5％ 이하가 가장 바람직하다.
TiO2는, 유리의 솔라리제이션을 억제할 수 있는 성분이지만, 기타의 결정의 핵이 될 수 있는 성분이기도 하다. TiO2의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. TiO2의 함유량은, 기타의 결정의 석출을 억제하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다. 본 결정화 유리는 TiO2를 실질적으로 함유하지 않아도 된다. 본 결정화 유리가 TiO2를 함유하는 경우의 TiO2의 함유량은, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다.
ZrO2는, 화학 강화 유리의 표면 압축 응력을 증대시킬 수 있는 성분이지만, 기타의 결정의 핵이 될 수 있는 성분이기도 하다. ZrO2 함유량은 0 내지 1.0％가 바람직하다. ZrO2의 함유량은, 기타의 결정의 석출을 억제하는 관점에서 1.0％ 이하가 바람직하고, 0.9％ 이하가 보다 바람직하고, 0.8％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 0.7％ 이하가 특히 바람직하고, 0.6％ 이하가 한층 바람직하고, 0.5％ 이하가 가장 바람직하다. 본 결정화 유리는 ZrO2를 실질적으로 함유하지 않아도 된다. 본 결정화 유리가 ZrO2를 함유하는 경우의 ZrO2의 함유량은, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.2％ 이상이 보다 바람직하고, 0.3％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.4％ 이상이 특히 바람직하다.
본 결정화 유리가 TiO2 및 ZrO2의 적어도 한쪽을 함유하는 경우, P2O5의 함유량에 대한 TiO2 및 ZrO2의 함유량의 합계의 비 (TiO2+ZrO2)/P2O5는, 0 내지 2.0이 바람직하다. (TiO2+ZrO2)/P2O5는, 기타의 결정의 석출을 억제하는 관점에서 2.0 이하가 바람직하고, 1.8 이하가 보다 바람직하고, 1.6 이하가 보다 더욱 바람직하고, 1.4 이하가 특히 바람직하고, 1.2 이하가 한층 바람직하다. (TiO2+ZrO2)/P2O5는, 결정의 사이즈를 작게 하는 관점에서 0 이상이 바람직하고, 0.1 이상이 보다 바람직하고, 0.2 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.3 이상이 특히 바람직하고, 0.4 이상이 특히 더욱 바람직하고, 0.5 이상이 한층 바람직하고, 0.6 이상이 가장 바람직하다.
B2O3은, 필수 성분은 아니지만, 유리의 취성을 작게 하여 내크랙성을 향상시킬 수 있는 성분이고, 또한 전파 투과성을 향상시킬 수 있는 성분이다. 본 결정화 유리는 B2O3을 함유해도 된다. B2O3의 함유량은 0 내지 5.0％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 B2O3을 함유하는 경우의 함유량은 0.2％ 이상이 바람직하고, 0.4％ 이상이 보다 바람직하고, 0.6％ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.8％ 이상이 특히 바람직하고, 1.0％ 이상이 한층 바람직하고, 1.2％ 이상이 가장 바람직하다. B2O3의 함유량은, 내산성을 높게 하는 관점에서 5.0％ 이하가 바람직하고, 4.5％ 이하가 보다 바람직하고, 4.0％ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 3.5％ 이하가 특히 바람직하고, 3.0％ 이하가 한층 바람직하고, 2.5％ 이하가 가장 바람직하다.
Nb2O5, Ta2O5, Gd2O3 및 CeO2는, 각각 유리의 솔라리제이션을 억제하는 성분이고, 용융성을 개선하는 성분이다. 본 결정화 유리는 이들 성분 중 적어도 1종 이상을 함유해도 된다. 이들 성분의 합계의 함유량은 0 내지 3％가 바람직하다. 본 결정화 유리가 이들 성분을 함유하는 경우의 합계의 함유량은, 바람직하게는 0.03％ 이상, 보다 바람직하게는 0.1％ 이상, 보다 더욱 바람직하게는 0.3％ 이상, 특히 바람직하게는 0.5％ 이상, 한층 바람직하게는 0.8％ 이상, 가장 바람직하게는 1％ 이상이다. 한편, 이들 함유량이 너무 많으면 화학 강화 처리 시에 압축 응력값을 크게 하기 어려워진다. 이러한 관점에서는, 이들 성분의 합계의 함유량은 바람직하게는 3％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.5％ 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 2％ 이하이고, 특히 바람직하게는 1.5％ 이하이고, 한층 바람직하게는 1％ 이하이고, 가장 바람직하게는 0.5％ 이하이다.
Fe2O3은 열선을 흡수하므로 유리의 용해성을 향상시킬 수 있는 성분이다. Fe2O3의 함유량은 산화물 기준의 중량％에 있어서 0 내지 0.3％가 바람직하다. 대형의 용해 가마를 사용하여 유리를 대량 생산하는 경우에는, 본 결정화 유리는 Fe2O3을 함유하는 것이 바람직하다. 그 경우의 Fe2O3 함유량은 산화물 기준의 중량％에 있어서, 바람직하게는 0.002％ 이상, 보다 바람직하게는 0.003％ 이상, 보다 더욱 바람직하게는 0.005％ 이상, 특히 바람직하게는 0.007％ 이상, 한층 바람직하게는 0.008％ 이상, 가장 바람직하게는 0.01％ 이상이다. 한편, Fe2O3은 과잉으로 함유하면 착색이 발생하므로, 그 함유량은 유리의 투명성을 높이는 관점에서, 산화물 기준의 중량％에 있어서, 0.3％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.04％ 이하, 보다 더욱 바람직하게는 0.03％ 이하, 특히 바람직하게는 0.025％ 이하, 한층 바람직하게는 0.02％ 이하, 가장 바람직하게는 0.015％ 이하이다.
또한, 여기서는 유리 중의 철산화물을 모두 Fe2O3으로 하여 설명했지만, 실제로는, 산화 상태의 Fe(III)과 환원 상태의 Fe(II)가 혼재되어 있는 것이 보통이다. 이 중 Fe(III)은 황색의 착색을 발생시키고, Fe(II)는 청색의 착색을 발생시키고, 양자의 밸런스로 유리에 녹색의 착색이 발생한다.
또한, 본 결정화 유리는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서 착색 성분을 함유해도 된다. 착색 성분으로서는, 예를 들어 Co3O4, MnO2, NiO, CuO, Cr2O3, V2O5, Bi2O3, SeO2, CeO2, Er2O3, Nd2O3 등을 적합한 것으로서 들 수 있다.
착색 성분의 함유량은, 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, 합계로 5％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4％ 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 3％ 이하이고, 특히 바람직하게는 2％ 이하이고, 한층 바람직하게는 1％ 이하이다. 유리의 투과율을 높게 하고자 하는 경우는, 이들 성분은 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
유리의 용융 시의 청징제 등으로서, SO3, 염화물, 불화물 등을 적절히 함유해도 된다. As2O3은 함유하지 않는 것이 바람직하다. Sb2O3을 함유하는 경우에는, 그 함유량은 0.3％ 이하가 바람직하고, 0.1％ 이하가 보다 바람직하고, 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
본 결정화 유리의 바람직한 유리 조성의 구체예로서, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 이하를 들 수 있다.
산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 결정화 유리.
또한, 화학 강화 특성을 더 향상시키는 관점에서는, 하기 유리 조성이 보다 바람직하다.
산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
Na2O와 K2O의 합계량이 0.1 내지 10％이고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 결정화 유리.
(물성)
본 결정화 유리의 20℃, 10㎓에 있어서의 비유전율 Dk는 5.4 이하가 바람직하고, 5.3 이하가 보다 바람직하고, 5.2 이하가 보다 더욱 바람직하고, 5.15 이하가 특히 바람직하고, 5.1 이하가 특히 더욱 바람직하고, 5.05 이하가 한층 바람직하고, 5.0 이하가 보다 한층 바람직하고, 4.95 이하가 가장 바람직하다. 비유전율 Dk가 작은 점에서, 유리면에서의 반사에 의한 전파의 손실을 억제할 수 있기 때문에, 전파 투과성이 양호해지기 쉽다. 상기 비유전율의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 전형적으로는 4.0 이상이다. 비유전율 Dk는, 예를 들어 4.0 내지 5.4여도 된다.
본 결정화 유리의 20℃, 10㎓에 있어서의 유전 정접 tanδ는 0.01 이하가 바람직하고, 0.009 이하가 보다 바람직하고, 0.008 이하가 보다 더욱 바람직하고, 0.007 이하가 특히 바람직하고, 0.006 이하가 특히 더욱 바람직하고, 0.0055 이하가 한층 바람직하고, 0.005 이하가 가장 바람직하다. 유전 정접 tanδ가 작은 점에서, 전파가 유리 내부를 통과할 때의 손실을 억제할 수 있기 때문에, 전파 투과성이 양호해지기 쉽다. 유전 정접의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 전형적으로는 0.0005 이상이다. 유전 정접 tanδ는, 예를 들어 0.0005 내지 0.01이어도 된다.
또한, 20℃, 10㎓에 있어서의 비유전율 및 유전 정접의 값과, 더 고주파수에 있어서의 비유전율 및 유전 정접의 값을 각각 근접시키고, 주파수 의존성(유전 분산)을 작게 함으로써, 유전 특성의 주파수 특성이 변화되기 어렵고, 사용할 때의 주파수가 다를 때에도 설계 변경이 작아지는 점에서 바람직하다.
본 결정화 유리는, 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정의 함유량이 비교적 많은 점에서, 20℃, 10㎓에 있어서의 비유전율 Dk 및 유전 정접 tanδ가 작다. 리튬다이실리케이트계의 결정은, 특히 비유전율 Dk를 작게 하기 쉽고, 본 결정화 유리는 비유전율 Dk가 더 작아지기 쉽다.
또한, 일반적으로 10㎓ 내지 40㎓ 정도의 주파수 대역에서는, 유리의 비유전율 및 유전 정접의 주파수 의존성은 작기 때문에, 10㎓에 있어서의 유전 특성이 우수한 본 유리는, 5G에서 사용되는 28㎓, 35㎓ 등의 대역에서도 전파 투과성이 우수하다.
비유전율 및 유전 정접은 슬립 포스트 유전체 공진법(SPDR법)에 의해 네트워크 애널라이저를 사용하여 측정할 수 있다.
결정화 유리는, 결정을 포함하므로 경도가 크다. 그 때문에 흠집이 생기기 어렵고, 내마모성도 우수하다. 비커스 경도는 600 내지 1100이 바람직하다. 내마모성을 크게 하기 위해, 비커스 경도는 600 이상이 바람직하고, 650 이상이 보다 바람직하고, 700 이상이 보다 더욱 바람직하고, 730 이상이 특히 바람직하고, 750 이상이 한층 바람직하고, 780 이상이 가장 바람직하다.
경도가 너무 높으면 가공하기 어려워지는 경향이 있기 때문에, 결정화 유리의 비커스 경도는, 1100 이하가 바람직하고, 1080 이하가 보다 바람직하고, 1060 이하가 보다 더욱 바람직하고, 1050 이하가 특히 바람직하고, 1030 이하가 한층 바람직하고, 1000 이하가 가장 바람직하다.
결정화 유리의 영률은, 85 내지 130㎬이 바람직하다. 영률은, 화학 강화 시의 강화에 의한 휨을 억제하기 위해, 바람직하게는 85㎬ 이상, 보다 바람직하게는 90㎬ 이상, 보다 더욱 바람직하게는 93㎬ 이상, 특히 바람직하게는 95㎬ 이상, 한층 바람직하게는 97㎬ 이상, 가장 바람직하게는 100㎬ 이상이다. 결정화 유리는 연마하여 사용하는 경우가 있다. 연마 용이성을 위해, 영률은 130㎬ 이하가 바람직하고, 127㎬ 이하가 보다 바람직하고, 125㎬ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 123㎬ 이하가 특히 바람직하고, 120㎬ 이하가 한층 바람직하다.
결정화 유리의 파괴 인성값은, 바람직하게는 0.8㎫·m1/2 이상, 보다 바람직하게는 0.83㎫·m1/2 이상, 보다 더욱 바람직하게는 0.85㎫·m1/2 이상, 특히 바람직하게는 0.87㎫·m1/2 이상, 한층 바람직하게는 0.9㎫·m1/2 이상이면, 화학 강화한 경우에, 균열되었을 때 파편이 비산되기 어려우므로 바람직하다. 파괴 인성값의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는 1.5㎫·m1/2 이하이다. 파괴 인성값은, 예를 들어 0.8 내지 1.5㎫·m1/2이어도 된다.
(형상)
본 결정화 유리의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 판 형상이 바람직하다. 본 결정화 유리가 판 형상(유리판)인 경우, 그 판 두께(t)는, 예를 들어 0.1 내지 2㎜가 바람직하다. 판 두께(t)는 화학 강화의 효과를 높게 하는 관점에서, 예를 들어 2㎜ 이하이고, 바람직하게는 1.5㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.9㎜ 이하이고, 특히 바람직하게는 0.8㎜ 이하이고, 한층 바람직하게는 0.7㎜ 이하이고, 가장 바람직하게는 0.6㎜ 이하이다. 또한, 당해 판 두께는, 화학 강화 처리에 의한 충분한 강도 향상의 효과를 얻는 관점에서는, 예를 들어 0.1㎜ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2㎜ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3㎜ 이상이고, 보다 더욱 바람직하게는 0.35㎜ 이상이고, 특히 바람직하게는 0.4㎜ 이상이고, 특히 더욱 바람직하게는 0.5㎜ 이상이다.
본 결정화 유리의 형상은, 적용되는 제품이나 용도 등에 따라, 판 형상 이외여도 된다. 또한 유리판은, 외주의 두께가 다른 테두리 형상 등을 갖고 있어도 된다. 또한, 유리판의 형태는 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 2개의 주면은 서로 평행이 아니어도 된다. 또한, 2개의 주면의 한쪽 또는 양쪽의 전부 또는 일부가 곡면이어도 된다. 더 구체적으로는, 유리판은, 예를 들어 휨이 없는 평판 형상의 유리판이어도 되고, 또한 만곡된 표면을 갖는 곡면 유리판이어도 된다.
(화학 강화 유리)
본 발명의 실시 형태에 관한 화학 강화 유리(이하, 「본 화학 강화 유리」라고도 한다.)는, 상술한 본 결정화 유리를 화학 강화하여 얻어진다. 즉, 본 화학 강화 유리의 모조성은, 상술한 본 결정화 유리의 유리 조성과 마찬가지이고, 바람직한 조성 범위도 마찬가지이다. 화학 강화 유리가, 예를 들어 판 형상인 경우, 두께 방향의 표층과 중심에서 알칼리 금속 원소의 함유 비율이 다르다. 한편, 극단의 이온 교환 처리가 된 경우를 제외하고, 화학 강화 유리의 표면으로부터 가장 깊은 부분에 있어서의 유리 조성은, 화학 강화 유리의 모조성과 동일하다. 화학 강화 유리가 판 형상인 경우, 유리 표면으로부터 가장 깊은 부분이란, 예를 들어 판 두께 t의 1/2의 깊이이다.
본 화학 강화 유리는, 예를 들어 표면에 압축 응력층을 갖는 화학 강화 유리이며, 표면 압축 응력값 CS가 25㎫ 이상이고, 상술한 본 결정화 유리인 화학 강화 유리인 것이 바람직하다.
본 결정화 유리를 화학 강화함으로써, 강도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 본 화학 강화 유리가 함유하는 결정 및 그 함유량은, 극단의 이온 교환 처리 등이 이루어진 경우를 제외하고, 본 결정화 유리와 마찬가지이다. 즉, 본 화학 강화 유리는 본 결정화 유리와 마찬가지의 이유로 전파 투과성이 우수하다. 또한, 본 화학 강화 유리는 강도와 전파 투과성의 양쪽이 우수하다.
본 화학 강화 유리는, 표면 압축 응력값 CS가 25 내지 300㎫인 것이 바람직하다. CS는, 25㎫ 이상인 것이 바람직하고, 30㎫ 이상이 보다 바람직하고, 35㎫ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 40㎫ 이상이 특히 바람직하고, 45㎫ 이상이 한층 바람직하고, 50㎫ 이상이 가장 바람직하다.
표면 압축 응력값 CS는 클수록 강도가 높아지지만, 표면 압축 응력값 CS가 너무 크면 화학 강화 유리 내부에 큰 인장 응력이 발생하여, 파괴에 이를 우려가 있다. 이러한 관점에서, 표면 압축 응력값 CS는 300㎫ 이하가 바람직하고, 250㎫ 이하가 보다 바람직하고, 200㎫ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 150㎫ 이하가 특히 바람직하고, 100㎫ 이하가 한층 바람직하고, 75㎫ 이하가 가장 바람직하다.
본 화학 강화 유리의 응력 프로파일에 있어서, 표면으로부터의 깊이 50㎛에 있어서의 압축 응력값 CS50은 5 내지 100㎫이 바람직하다. CS50은, 5㎫ 이상이 바람직하고, 10㎫ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 15㎫ 이상이 특히 바람직하고, 20㎫ 이상이 한층 바람직하고, 25㎫ 이상이 가장 바람직하다. CS50이 큰 점에서 화학 강화 유리가 낙하하는 것 등에 의해 흠집이 생겼을 때 균열되기 어려워진다. CS50은, 심한 파쇄를 방지하는 관점에서는 100㎫ 이하가 바람직하고, 90㎫ 이하가 보다 바람직하고, 80㎫ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 70㎫ 이하가 특히 바람직하고, 60㎫ 이하가 특히 더욱 바람직하고, 50㎫ 이하가 한층 바람직하고, 40㎫ 이하가 가장 바람직하다.
본 화학 강화 유리의 내부 인장 응력값 CT는 5 내지 100㎫이 바람직하다. CT는, 100㎫ 이하가 바람직하고, 75㎫ 이하가 보다 바람직하고, 50㎫ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 40㎫ 이하가 특히 바람직하고, 30㎫ 이하가 한층 바람직하고, 20㎫ 이하가 가장 바람직하다. CT가 작은 점에서 파쇄가 발생하기 어렵다. 내부 인장 응력값 CT는 5㎫ 이상이 바람직하고, 10㎫ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 15㎫ 이상이 특히 바람직하고, 17.5㎫ 이상이 한층 바람직하다. CT가 상기값 이상인 점에서, 표면 부근의 압축 응력이 커져, 강도가 높아진다.
본 화학 강화 유리의 압축 응력층 깊이 DOL은, 두께 t(㎜)에 대하여 0.04t 내지 0.22t가 바람직하다. DOL은, 두께 t(㎜)에 대하여 너무 크면 CT의 증가를 초래하므로 0.22t 이하가 바람직하고, 0.21t 이하가 보다 바람직하고, 0.20t 이하가 보다 더욱 바람직하고, 0.19t 이하가 특히 바람직하고, 0.18t 이하가 특히 더욱 바람직하고, 0.16t 이하가 한층 바람직하고, 0.14t 이하가 보다 한층 바람직하고, 0.12t 이하가 가장 바람직하다. 또한, 강도를 향상시키는 점에서, DOL은 0.04t 이상이 바람직하고, 0.05t 이상이 보다 더욱 바람직하고, 0.06t 이상이 특히 바람직하고, 0.07t 이상이 한층 바람직하고, 0.08t 이상이 보다 한층 바람직하고, 0.09t 이상이 가장 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 판 두께 t가 0.7㎜인 경우에는, DOL은 63㎛ 이하가 바람직하고, 56㎛ 이하가 보다 바람직하고, 49㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하다. 또한, DOL은 28㎛ 이상이 바람직하고, 35㎛ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 42㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한 본 화학 강화 유리의 바람직한 판 두께(t)나 바람직한 형상은 상술한 본 결정화 유리의 바람직한 판 두께(t)나 형상과 마찬가지이다.
<결정화 유리 및 화학 강화 유리의 제조 방법>
본 화학 강화 유리는, 상술한 본 결정화 유리를 화학 강화 처리하여 제조할 수 있다. 또한, 본 결정화 유리는, 비정질 유리를 가열 처리하여 결정화하여 제조할 수 있다.
(비정질 유리의 제조)
비정질 유리는, 예를 들어 이하의 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 이하에 기재하는 제조 방법은, 판 형상의 결정화 유리 및 화학 강화 유리를 제조하는 경우의 예이다.
바람직한 조성의 유리가 얻어지도록 유리 원료를 조합하여, 유리 용융 가마에서 가열 용융한다. 그 후, 버블링, 교반, 청징제의 첨가 등에 의해 용융 유리를 균질화하고, 공지된 성형법에 의해 소정의 두께의 유리판으로 성형하고, 서랭한다. 또는, 용융 유리를 블록 형상으로 성형하고, 서랭한 후에 절단하는 방법으로 판 형상으로 성형해도 된다.
여기서, 비정질 유리의 바람직한 유리 조성은, 상술한 결정화 유리의 바람직한 유리 조성과 마찬가지이다.
(결정화 처리)
상기 수순으로 얻어진 비정질 유리를 가열 처리함으로써 결정화 유리가 얻어진다.
가열 처리의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 다음의 방법이 바람직하다.
가열 처리는, 실온으로부터 제1 처리 온도 T1까지 승온하여 일정 시간(유지 시간 t1) 유지한 후, 제1 처리 온도보다 고온인 제2 처리 온도 T2로 일정 시간(유지 시간 t2) 유지하는 2단계의 가열 처리에 의해도 된다. 또는, 특정한 처리 온도로 유지한 후, 실온까지 냉각하는 1단계의 가열 처리에 의해도 된다.
2단계의 가열 처리에 의한 경우, 제1 처리 온도 T1은, 그 유리 조성에 있어서 결정핵 생성 속도가 커지는 온도역이 바람직하고, 제2 처리 온도 T2는, 그 유리 조성에 있어서 결정 성장 속도가 커지는 온도역이 바람직하다. 또한, 제1 처리 온도 T1에서의 유지 시간 t1은, 충분한 수의 결정핵이 생성되도록 비교적 오랜 시간이 바람직하다. 다수의 결정핵이 생성됨으로써, 각 결정의 크기가 작아져, 투명성이 높은 결정화 유리를 얻기 쉽다.
2단계의 가열 처리에 의한 경우에는, 제1 처리 온도 T1은, 예를 들어 450℃ 내지 700℃가 바람직하고, 유지 시간 t1은 1시간 내지 6시간이 바람직하다. 또한, 제2 처리 온도 T2는, 예를 들어 600℃ 내지 800℃가 바람직하고, 유지 시간 t2는 1시간 내지 6시간이 바람직하다. 1단계의 처리에 의한 경우는, 예를 들어 500℃ 내지 800℃에서 1시간 내지 6시간 유지하는 것이 바람직하다.
용융 유리를 균질화하여, 소정의 두께의 유리판으로 성형하거나, 또는 용융 유리를 블록 형상으로 성형하고, 계속해서, 연속적으로 결정화 처리를 행해도 된다.
판 형상의 유리를 가열 처리하는 경우, 세터판으로서는, 예를 들어 탄화규소판, 질화규소판, SiN판, 알루미나판, 멀라이트 코디라이트판, 멀라이트판, 결정화 유리판 등을 들 수 있다. 또한, 열처리 시의 온도 불균일을 저감시키기 위해 열전도율이 큰 재질이 바람직하다. 세터판의 열전도율은, 바람직하게는 2W/(m·K) 이상이고, 보다 바람직하게는 20W/(m·K) 이상이고, 더욱 바람직하게는 40W/(m·K) 이상이다.
유리가 세터판과 고착하는 것을 방지하기 위해 이형제를 사용할 수 있다. 이형제로서는, 예를 들어 알루미나 클로스, 유리 클로스를 들 수 있다. 또한, 예를 들어 분상의 질화붕소, 알루미나, 광물 등을 들 수 있다. 분상의 이형제는 용제와 섞어, 스프레이 등으로 도포해도 된다. 입자상의 것을 사용하는 경우, 평균 입경은 80㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이하이다.
유리를 열처리하는 경우, 작업 효율을 높이기 위해 적층해도 된다. 적층하는 경우에는, 유리와 유리 사이에 이형제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 유리와 유리 사이에 세터판을 두어도 된다.
상기 수순으로 얻어진 결정화 유리를 필요에 따라 연삭 및 연마 처리하여, 결정화 유리판을 형성한다. 결정화 유리판을 소정의 형상 및 크기로 절단하거나, 모따기 가공을 행하거나 하는 경우, 화학 강화 처리를 실시하기 전에, 절단이나 모따기 가공을 행하면, 그 후의 화학 강화 처리에 의해 단부면에도 압축 응력층이 형성되기 때문에, 바람직하다.
(화학 강화 처리)
화학 강화 처리는, 큰 이온 반경의 금속 이온을 포함하는 금속염(예를 들어, 질산칼륨)의 융액에 침지하는 등의 방법으로, 유리를 금속염에 접촉시킴으로써, 유리 중의 작은 이온 반경의 금속 이온이 큰 이온 반경의 금속 이온과 치환되는 처리이다. 여기서, 작은 이온 반경의 금속 이온이란, 전형적으로는, Na 이온 또는 Li 이온이다. 큰 이온 반경의 금속 이온이란, 전형적으로는, Na 이온 또는 K 이온이고, 더 구체적으로는, Li 이온에 대해서는 Na 이온 또는 K 이온이고, Na 이온에 대해서는 K 이온이다.
화학 강화 처리의 속도를 빠르게 하기 위해서는, 유리 중의 Li 이온을 Na 이온과 교환하는 「Li-Na 교환」을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 이온 교환에 의해 큰 압축 응력을 형성하기 위해서는, 유리 중의 Na 이온을 K 이온과 교환하는 「Na-K 교환」을 이용하는 것이 바람직하다.
화학 강화 처리를 행하기 위한 용융염으로서는, 예를 들어 질산염, 황산염, 탄산염, 염화물 등을 들 수 있다. 이 중 질산염으로서는, 예를 들어 질산리튬, 질산나트륨, 질산칼륨, 질산세슘, 질산은 등을 들 수 있다. 황산염으로서는, 예를 들어 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산세슘, 황산은 등을 들 수 있다. 탄산염으로서는, 예를 들어 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 들 수 있다. 염화물로서는, 예를 들어 염화리튬, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화세슘, 염화은 등을 들 수 있다. 이들 용융염은 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 조합하여 사용해도 된다.
화학 강화 처리의 처리 조건은, 유리 조성이나 용융염의 종류 등을 고려하여 시간 및 온도 등을 선택할 수 있다. 예를 들어, 본 결정화 유리를 바람직하게는 450℃ 이하에서 바람직하게는 1시간 이하, 화학 강화 처리하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들어, 바람직하게는 450℃의 0.3질량％의 Li 및 99.7질량％의 Na를 함유하는 용융염(예를 들어, 질산리튬 및 질산나트륨의 혼합염)에 바람직하게는 0.5시간 정도 침지하는 처리를 들 수 있다.
화학 강화 처리는, 예를 들어 다음과 같이 2단계의 이온 교환에 의해도 된다. 먼저, 본 결정화 유리를 바람직하게는 350 내지 500℃ 정도의 Na 이온을 포함하는 금속염(예를 들어, 질산나트륨)에 바람직하게는 0.1 내지 10시간 정도 침지한다. 이로써 결정화 유리 중의 Li 이온과 금속염 중의 Na 이온의 이온 교환이 발생하여, 비교적 깊은 압축 응력층을 형성할 수 있다.
이어서, 바람직하게는 350 내지 500℃ 정도의 K 이온을 포함하는 금속염(예를 들어, 질산칼륨)에 바람직하게는 0.1 내지 10시간 정도 침지한다. 이로써, 앞의 처리에서 형성된 압축 응력층의, 예를 들어 깊이 10㎛ 정도 이내의 부분에, 큰 압축 응력이 발생한다. 이러한 2단계의 처리에 의하면, 표면 압축 응력값이 큰 응력 프로파일이 얻어지기 쉽다.
(용도)
본 발명은 상술한 본 결정화 유리 또는 본 화학 강화 유리를 구비하는 전자 디바이스에 관한 것이다. 즉, 본 결정화 유리 및 본 화학 강화 유리는, 높은 강도와 전파 투과성을 양립할 수 있는 점에서, 전자 디바이스에 사용되는 커버 유리나 회로 기판으로서 유용하다. 본 결정화 유리 및 본 화학 강화 유리는, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대 정보 단말기(PDA), 태블릿 단말기 등의 모바일 기기 등에 사용되는 커버 유리로서, 특히 유용하다. 또한, 본 결정화 유리 및 본 화학 강화 유리는, 휴대를 목적으로 하지 않는, 텔레비전(TV), 퍼스널 컴퓨터(PC), 터치 패널 등의 디스플레이 장치의 커버 유리, 엘리베이터 벽면, 가옥이나 빌딩 등의 건축물의 벽면(전체면 디스플레이), 창 유리 등의 건축용 자재, 테이블톱, 자동차나 비행기 등의 내장 등이나 그것들의 커버 유리로서, 또한 굽힘 가공이나 성형에 의해 판 형상이 아닌 곡면 형상을 갖는 하우징 등의 용도로도 유용하다.
실시예
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
표 1에 산화물 기준의 몰 백분율 표시로 나타낸 조성이 되도록, 유리 원료를 조합하여, 유리로서 400g이 되도록 칭량했다. 이어서, 혼합한 원료를 백금 도가니에 넣고, 1500℃ 내지 1700℃의 전기로에 투입하여 3시간 정도 용융하고, 탈포하여, 균질화했다.
얻어진 용융 유리를 금속형에 유입하여, 유리 전이점보다 50℃ 정도 높은 온도로 1시간 유지한 후, 0.5℃/분의 속도로 실온까지 냉각하여, 유리 블록을 얻었다. 얻어진 유리 블록을 절단하여, 연삭하고, 마지막으로 양면을 경면 연마하여, 두께가 2㎜인 유리판을 얻었다(비정질 유리 1 내지 비정질 유리 6).
얻어진 각 비정질 유리에 대하여 가열 처리를 행하였다. 즉, 상기한 비정질 유리 1 내지 6을 먼저, 표 2에 기재된 승온 속도로, 제1 처리 온도 T1로 가열했다. 그리고, 제1 처리 온도 T1에서 유지 시간 t1 동안 유지함으로써, 1단계째의 가열 처리를 행하였다. 1단계째의 가열 처리에 의해, 출발 유리의 체적 전체에 있어서 결정핵이 형성된다. 1단계째의 가열 처리 후, 전구체(1단계째의 가열 처리 후의 비정질 유리)를 표 2에 기재된 승온 속도로, 제2 처리 온도 T2로 가열했다. 그리고, 제2 처리 온도 T2에서 유지 시간 t2 동안 유지함으로써, 2단계째의 가열 처리를 행하였다. 2단계째의 가열 처리에 의해 결정이 성장하여, 결정화율이 높아진다.
표 1에 나타내는 비정질 유리에 대하여 표 2에 나타내는 조건에서 열처리를 행함으로써 예 1 내지 예 6의 결정화 유리를 얻었다. 또한, 얻어진 결정화 유리로부터 표 2에 기재된 물성을 얻었다. 예 1 내지 4의 결정화 유리는 실시예이고, 예 5, 6의 결정화 유리는 비교예이다.
이하에 각 물성의 측정 방법을 나타낸다.
(결정화 유리의 전파 투과성)
결정화 유리를 길이 30.0㎜, 폭 30.0㎜, 두께 0.5㎜의 직육면체로 가공하고, 30.0㎜×30.0㎜의 면을 경면으로 연마했다. 네트워크 애널라이저를 사용하여, 슬립 포스트 유전체 공진법(SPDR법)에 의해, 20℃, 10㎓에 있어서의 비유전율 Dk 및 유전 정접 tanδ를 측정했다.
(화학 강화 특성)
각 결정화 유리에 대하여, 질산나트륨 100％의 염에 450℃에서 1시간 침지하여, 화학 강화를 행하였다. 화학 강화 후의 표면 압축 응력값 CS와 압축 응력 깊이 DOL을 유겐가이샤 오리하라 세이사쿠쇼제의 산란광 광탄성 응력계 SLP-1000을 사용하여 측정했다.
(결정화 유리의 PXRD 측정)
얻어진 결정화 유리에 대하여, 하기 수순으로 PXRD 측정을 행하여, 결정종의 동정을 행하였다.
(PXRD 측정 샘플 제작 조건)
SPDR법에 제공한 결정화 유리판을 마노 유발 및 마노 막자를 사용하여 분쇄하여 PXRD 측정용 분말을 얻었다.
(PXRD 측정 조건)
이하의 조건에서 분말 X선 회절을 측정하여, 석출 결정을 동정했다.
결정종의 동정에는 ICSD 무기 결정 구조 데이터베이스 및 ICDD 분말 회절 데이터베이스에 수록되어 있는 회절 피크 패턴을 사용했다.
측정 장치: 가부시키가이샤 리가쿠제 SmartLab
측정 방법: 집중법
관 전압: 45㎸
관 전류: 200㎃
사용 X선: CuKα선
측정 범위: 2θ=10° 내지 80°
스피드: 10°/분
스텝: 0.02°
(리트벨트 측정 샘플 제작 조건)
PXRD 측정에 사용한 결정화 유리 분말을 눈 크기 500㎛의 메쉬에 통과시킨 후, 표준 물질로서 ZnO를 샘플 전체의 10질량％가 되도록 첨가했다.
(리트벨트 해석 조건)
이하의 조건에서 분말 X선 회절을 측정하고, 얻어진 결과를 사용하여 리트벨트 해석을 행하였다.
측정 장치: 가부시키가이샤 리가쿠제 SmartLab
측정 방법: 집중법
관 전압: 45㎸
관 전류: 200㎃
사용 X선: CuKα선
측정 범위: 2θ=10° 내지 90°
스피드: 5°/분
스텝: 0.01°
상기한 조건에서 취득한 분말 X선 회절 프로파일에 대하여, 리트벨트 해석 프로그램: Rietan FP를 사용하여 해석을 행하였다. 각 샘플의 해석은, 해석의 수렴의 양부를 나타내는 Rwp가 10 이하가 되도록 수렴시켰다. 리트벨트법에 대해서는, 일본 결정학회 「결정 해석 핸드북」 편집 위원회 편, 「결정 해석 핸드북」(쿄오리츠 출판 1999년 출간, p492 내지 499)에 기재되어 있다.
(각 결정의 석출 비율의 산출)
리트벨트 해석으로부터 얻어진 결정상 및 측정 샘플 전량으로부터 결정상의 함유량을 뺀 나머지 유리상의 중량 비율에 대하여, 첨가한 10질량％의 ZnO를 차감하고, 나머지의 상으로 합계 100질량％가 되도록 각 결정의 석출 비율(함유량의 비율)의 계산을 행하였다. 또한, 각 결정의 석출 비율의 합계는 결정화 유리의 결정화도를 나타낸다.
표 중의 석출 결정 비율은 리트벨트 해석을 사용하여 산출한 각 결정의 석출 비율(함유량의 비율)을 결정화 유리의 전량에 대한 질량 백분율로 나타낸 것이다. 또한, 예 1 내지 예 3의 결정화 유리에 있어서 SiO2계의 결정은 크리스토발라이트였다. 예 4의 결정화 유리에 있어서 SiO2계의 결정은 쿼츠였다.
표 중의 CS와 DOL은, 각 결정화 유리에 대하여, 상술한 화학 강화를 행한 화학 강화 유리의 표면 압축 응력값 CS와 압축 응력 깊이 DOL을 각각 나타낸다. 표 중, 공란은 미평가인 것을 나타낸다.
실시예인 예 1 내지 4의 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 SiO2계의 결정의 함유량이 모두 기타의 결정의 함유량 이상이다. 그 결과, 예 1 내지 4의 결정화 유리는 20℃, 10㎓에서의 비유전율 Dk가 5.4 이하, 또한 유전 정접 tanδ의 값이 0.01 이하로 매우 양호한 값이 되어 있고, 양호한 전파 투과성을 구비하는 것이 확인되었다. 또한, 예 1 내지 4의 결정화 유리에는 화학 강화에 의해 표층에 25㎫ 이상의 압축 응력을 넣을 수 있었다. 즉, 예 1 내지 4의 결정화 유리는 화학 강화 특성도 우수하고, 화학 강화에 의해 높은 강도를 부여할 수 있다.
한편, 예 5 및 예 6의 결정화 유리는 리튬다이실리케이트계의 결정을 함유하기는 하지만, SiO2계의 결정을 함유하지 않고, 또한 기타의 결정으로서 페타라이트(Petalite)계의 결정을 함유하고 있다. 그 결과, 예 5와 예 6의 결정화 유리는 비유전율 Dk가 5.5를 초과하고 있고, 전파 투과성이 떨어진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 명세서에는 다음의 사항이 개시되어 있다.
1. 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함하고,
질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 상기 SiO2계의 결정의 함유량이 모두, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정의 함유량 이상인, 결정화 유리.
2. 질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 상기 SiO2계의 결정의 함유량 이상인, 상기 1에 기재된 결정화 유리.
3. 상기 리튬다이실리케이트계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 상기 1 또는 2에 기재된 결정화 유리.
4. 상기 SiO2계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 상기 1 내지 3의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
5. 결정화도가 50질량％ 이상인, 상기 1 내지 4의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
6. 10㎓, 20℃에 있어서의 비유전율 Dk가 5.4 이하인, 상기 1 내지 5의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
7. 10㎓, 20℃에 있어서의 유전 정접 tanδ가 0.01 이하인, 상기 1 내지 6의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
8. 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 상기 1 내지 7의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
9. 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
Na2O와 K2O의 합계량이 0.1 내지 10％이고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 상기 1 내지 7의 어느 하나에 기재된 결정화 유리.
10. 표면에 압축 응력층을 갖는 화학 강화 유리이며,
표면 압축 응력값 CS가 25㎫ 이상이고,
상기 1 내지 9의 어느 하나에 기재된 결정화 유리인, 화학 강화 유리.
11. 판 형상이고, 두께 방향의 표층과 중심에서 알칼리 금속 원소의 함유 비율이 다른, 상기 10에 기재된 화학 강화 유리.
12. 상기 1 내지 9의 어느 하나에 기재된 결정화 유리 또는 상기 10 혹은 11에 기재된 화학 강화 유리를 갖는 전자 디바이스.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다.
본 출원은, 2021년 9월 2일 출원의 일본 특허 출원(특허 출원 2021-143382)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
본 결정화 유리 및 본 화학 강화 유리는, 화학 강화에 의한 높은 강도와 전파 투과성을 양립할 수 있는 점에서, 전자 디바이스에 사용되는 커버 유리나 회로 기판으로서 유용하다. 본 결정화 유리 및 본 화학 강화 유리는, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대 정보 단말기(PDA), 태블릿 단말기 등의 모바일 기기 등에 사용되는 커버 유리로서, 특히 유용하다. 또한, 휴대를 목적으로 하지 않는, 텔레비전(TV), 퍼스널 컴퓨터(PC), 터치 패널 등의 디스플레이 장치의 커버 유리, 엘리베이터 벽면, 가옥이나 빌딩 등의 건축물의 벽면(전체면 디스플레이), 창 유리 등의 건축용 자재, 테이블톱, 자동차나 비행기 등의 내장 등이나 그것들의 커버 유리로서, 또한 굽힘 가공이나 성형에 의해 판 형상이 아닌 곡면 형상을 갖는 하우징 등의 용도로도 유용하다.
Claims (12)
- 리튬다이실리케이트계의 결정 및 SiO2계의 결정을 포함하고,
질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량 및 상기 SiO2계의 결정의 함유량이 모두, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정 및 상기 SiO2계의 결정 이외의 결정의 함유량 이상인, 결정화 유리. - 제1항에 있어서, 질량 기준으로, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정의 함유량이 상기 SiO2계의 결정의 함유량 이상인, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리튬다이실리케이트계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 SiO2계의 결정을 20질량％ 이상 포함하는, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 결정화도가 50질량％ 이상인, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 10㎓, 20℃에 있어서의 비유전율 Dk가 5.4 이하인, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 10㎓, 20℃에 있어서의 유전 정접 tanδ가 0.01 이하인, 결정화 유리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 결정화 유리. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화물 기준의 몰 백분율 표시로,
SiO2 70 내지 80％,
Al2O3 1 내지 5％,
B2O3 0 내지 5.0％,
P2O5 0.5 내지 5.0％,
TiO2 0 내지 5.0％,
ZrO2 0 내지 1.0％,
Li2O 15 내지 25％,
Na2O 0 내지 5.0％ 및
K2O 0 내지 5.0％를 포함하고,
Na2O와 K2O의 합계량이 0.1 내지 10％이고,
MgO, CaO, SrO 및 BaO로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0 내지 5.0％ 포함하는, 결정화 유리. - 표면에 압축 응력층을 갖는 화학 강화 유리이며,
표면 압축 응력값 CS가 25㎫ 이상이고,
제1항 또는 제2항에 기재된 결정화 유리인, 화학 강화 유리. - 제10항에 있어서, 판 형상이고, 두께 방향의 표층과 중심에서 알칼리 금속 원소의 함유 비율이 다른, 화학 강화 유리.
- 제1항에 기재된 결정화 유리를 갖는, 전자 디바이스.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021143382 | 2021-09-02 | ||
| JPJP-P-2021-143382 | 2021-09-02 | ||
| PCT/JP2022/032464 WO2023032935A1 (ja) | 2021-09-02 | 2022-08-29 | 結晶化ガラス、化学強化ガラス及び電子デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240052941A true KR20240052941A (ko) | 2024-04-23 |
Family
ID=85411269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247006203A KR20240052941A (ko) | 2021-09-02 | 2022-08-29 | 결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240150224A1 (ko) |
| JP (1) | JPWO2023032935A1 (ko) |
| KR (1) | KR20240052941A (ko) |
| CN (1) | CN117642369A (ko) |
| WO (1) | WO2023032935A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020033262A (ja) | 2014-10-08 | 2020-03-05 | コーニング インコーポレイテッド | ペタライト及びリチウムシリケート構造を有する高強度ガラスセラミック |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000119042A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-04-25 | Ohara Inc | 磁気情報記憶媒体用ガラスセラミック基板 |
| JP2001097740A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-10 | Ngk Insulators Ltd | 結晶化ガラス、磁気ディスク用基板および磁気ディスク |
| WO2013011897A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 旭硝子株式会社 | 結晶化ガラス筐体 |
| EP3135641A1 (de) * | 2015-08-25 | 2017-03-01 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-tiefquarz-glaskeramik |
| US20210214269A1 (en) * | 2018-06-01 | 2021-07-15 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Tempered glass and glass for tempering |
| JP7283423B2 (ja) | 2020-03-12 | 2023-05-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 絶縁被膜付き電磁鋼板およびその製造方法 |
-
2022
- 2022-08-29 KR KR1020247006203A patent/KR20240052941A/ko unknown
- 2022-08-29 JP JP2023545573A patent/JPWO2023032935A1/ja active Pending
- 2022-08-29 CN CN202280049852.2A patent/CN117642369A/zh active Pending
- 2022-08-29 WO PCT/JP2022/032464 patent/WO2023032935A1/ja active Application Filing
-
2024
- 2024-01-16 US US18/413,369 patent/US20240150224A1/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020033262A (ja) | 2014-10-08 | 2020-03-05 | コーニング インコーポレイテッド | ペタライト及びリチウムシリケート構造を有する高強度ガラスセラミック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240150224A1 (en) | 2024-05-09 |
| WO2023032935A1 (ja) | 2023-03-09 |
| JPWO2023032935A1 (ko) | 2023-03-09 |
| CN117642369A (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7120341B2 (ja) | 高周波デバイス用ガラス基板と高周波デバイス用回路基板 | |
| WO2017126605A1 (ja) | 化学強化ガラス及び化学強化ガラスの製造方法 | |
| WO2020121888A1 (ja) | 化学強化ガラス板、並びに化学強化ガラスを含むカバーガラス及び電子機器 | |
| WO2009139427A1 (ja) | ガラス | |
| KR20200133340A (ko) | 유리 기판, 액정 안테나 및 고주파 디바이스 | |
| KR20200139156A (ko) | 화학 강화용 유리 | |
| JPWO2020100834A1 (ja) | 高周波デバイス用ガラス基板、液晶アンテナ及び高周波デバイス | |
| WO2020023205A1 (en) | Magnesium aluminosilicate glass ceramics | |
| WO2020008901A1 (ja) | 化学強化ガラスおよびその製造方法 | |
| KR102367614B1 (ko) | 결정화 유리 및 화학 강화 유리 | |
| WO2019172426A1 (ja) | カバーガラスおよび無線通信機器 | |
| KR20240052941A (ko) | 결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스 | |
| WO2023082936A1 (zh) | 一种结晶玻璃、强化结晶玻璃及其制备方法 | |
| KR20240052942A (ko) | 결정화 유리, 화학 강화 유리 및 전자 디바이스 | |
| KR20240052940A (ko) | 결정화 유리 및 그 제조 방법, 화학 강화 유리, 그리고 전자 디바이스 | |
| WO2022004892A1 (ja) | ガラス、結晶化ガラスおよび化学強化ガラス | |
| WO2022118512A1 (ja) | 化学強化ガラスおよび電子機器筐体 | |
| WO2022255198A1 (ja) | 結晶化ガラスの製造方法 | |
| WO2023243574A1 (ja) | 化学強化用ガラス及びガラス | |
| WO2022215717A1 (ja) | 化学強化ガラス及びその製造方法 | |
| WO2024004965A1 (ja) | 結晶化ガラス、化学強化ガラス及び結晶化ガラスの製造方法 | |
| WO2022215575A1 (ja) | 結晶化ガラスからなる化学強化ガラス及びその製造方法 | |
| WO2023149384A1 (ja) | ガラス、化学強化ガラスおよびカバーガラス | |
| CN116924683B (zh) | 一种具有高透明高强度的镁铝硅微晶玻璃及制备方法 | |
| JP2023086706A (ja) | ガラスセラミックカバープレート、その製造方法、並びにその使用、および前記カバープレートを含むデジタル表示装置 |