TW201500314A - 化學強化用玻璃板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有較高之玻璃轉移溫度,於低溫(150~300℃)下之熱處理中收縮度(C)較小之玻璃板。 本發明係關於一種化學強化用玻璃板,其將假想黏度設為1012.8d.Pa.s以下,以氧化物基準之莫耳百分率表示,含有60~79%之SiO2、2.5~18%之Al2O3、0~3%之B2O3、1~15%之MgO、0~1%之CaO、0~1%之SrO、0~1%之BaO、0~1%之ZrO2、7~15.5%之Na2O、0~0.5%之K2O、0~2%之Li2O,Na2O+K2O為7~15.5%,Na2O/(Na2O+K2O)為0.9~1,MgO+CaO+SrO+BaO為1~18%,MgO-0.5Al2O3為1~8,MgO+0.5Al2O3為1~20,玻璃轉移溫度為580~720℃,且收縮度(C)為20ppm以下。

Description

化學強化用玻璃板及其製造方法
本發明係關於一種用於各種觸控面板或各種顯示面板等之化學強化用玻璃板,且係關於一種在該玻璃板上使導電膜等圖案化而成者。
化學強化用玻璃板可使用鹼石灰矽酸鹽玻璃或鹼鋁矽酸鹽玻璃,利用浮式法、輥軋法、熔融法等各種成形方法進行製造。
作為將玻璃板於水平方向拉出之成形方法之上述浮式法可充分確保緩冷爐之長度,與此相對,熔融法等於垂直方向成形之方法中,緩冷爐之長度有限制,故而緩冷時間不足。
若緩冷時間不足,則玻璃板之成形後之冷卻速度變快,其結果,於使透明導電膜等在玻璃板上圖案化時之熱步驟中,玻璃之穩定化現象所導致之玻璃板尺寸之收縮(以下稱為「收縮度(compaction)」)變大。因此,有成膜圖案化時之精度降低之問題。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2009-196879號公報
本發明之目的在於提供一種化學強化用玻璃板,其於製造TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)面板、附觸控感測器之TFT面 板、或者觸控感測器(以下,將該等總稱為「顯示器構件」)時之低溫(150~300℃)下之熱處理中,即便為利用玻璃成形時之冷卻速度較快之熔融法等製造之玻璃板,收縮度(C)亦較小,玻璃板上之成膜圖案化精度較高(難以產生位置偏移),適合於顯示器構件。
發現本發明係藉由將假想黏度、組成、玻璃轉移溫度及收縮度(C)設於特定範圍而達成上述目的,從而完成本發明。即,本發明如下所述。
1.一種化學強化用玻璃板,其假想黏度為1012.8d.Pa.s以下,且以下述氧化物基準之莫耳百分率表示,含有60~79%之SiO2、2.5~18%之Al2O3、0~3%之B2O3、1~15%之MgO、0~1%之CaO、0~1%之SrO、0~1%之BaO、0~1%之ZrO2、7~15.5%之Na2O、0~0.5%之K2O、0~2%之Li2O、Na2O+K2O為7~15.5%、Na2O/(Na2O+K2O)為0.9~1、MgO+CaO+SrO+BaO為1~18%、MgO-0.5Al2O3為1~8、MgO+0.5Al2O3為1~20、 玻璃轉移溫度為580~720℃,且收縮度(C)為20ppm以下。
2.如前項1記載之化學強化用玻璃板,其中光彈性常數為27~33nm/MPa/cm。
3.如前項1或2記載之化學強化用玻璃板,其中黏度成為104dPa.S之溫度(T4)與玻璃表面失透溫度(Tc)之關係為T4-Tc≧-20℃。
4.如前項1或2記載之化學強化用玻璃板,其中黏度成為104dPa.S之溫度(T4)與玻璃內部失透溫度(Td)之關係為T4-Td≧50℃。
5.如前項3記載之化學強化用玻璃板,其係使用浮式法成形者。
6.如前項4記載之化學強化用玻璃板,其係使用熔融法成形者。
關於本發明之化學強化用玻璃板,顯示器構件之製造步驟中之低溫(150~300℃)下之熱處理中,收縮度(C)較小(20ppm以下),難以產生玻璃板上之成膜圖案化時之位置偏移。
因此,本發明之化學強化用玻璃板可較佳地用作應對面板之大型化、高精細化、顯示框之高速化、高耐候性化、高功能化、高可靠性化、驅動器等之IC(Integrated Circuit,積體電路)電路之內置化的尤其是觸控面板感測器用一體型覆蓋玻璃化學強化用玻璃板。
又,本發明之化學強化用玻璃板係利用熔融法等冷卻速度較快之成形方法製造之玻璃板,故而假想黏度為1012.8d.Pa.s以下。又,本發明之化學強化用玻璃板為適於化學強化之玻璃,故而化學強化後之表面壓縮應力較高,表面應力層易於深入,作為顯示器構件具備較高強度。
10‧‧‧觸控感測器板
12‧‧‧玻璃板
12b‧‧‧玻璃板之感測器面
14‧‧‧第1透明導電膜
14a‧‧‧第1透明導電膜之大面積部
14b‧‧‧第1透明導電膜之連接部
16‧‧‧第2透明導電膜
16a‧‧‧第2透明導電膜之大面積部
16b‧‧‧第2透明導電膜之連接部
18‧‧‧遮光膜
20‧‧‧金屬配線
24‧‧‧保護絕緣膜
28‧‧‧交叉部絕緣膜
30‧‧‧軟性配線基板
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧濾色器基板
110a‧‧‧濾色器基板之正面
110b‧‧‧濾色器基板之背面
120‧‧‧液晶
130‧‧‧陣列基板
130a‧‧‧陣列基板之正面
130b‧‧‧陣列基板之背面
140‧‧‧間隔件
150‧‧‧密封劑
160‧‧‧觸控感測器板
160a‧‧‧觸控感測器板之正面
160b‧‧‧觸控感測器板之背面
圖1係表示本發明之玻璃板中之MgO與Al2O3之關係之圖表。
圖2係表示本發明之例19、22(實施例)與例25(比較例)之玻璃板之 假想黏度與收縮度之關係的圖表。
圖3(A)~(D)係概念性地表示觸控感測器板之一例之圖,圖3(A)為俯視圖,圖3(B)為圖3(A)之b-b線剖面,圖3(C)為圖3(A)之c-c線剖面,圖3(D)為端部附近之剖面。
圖4係用以說明圖3(A)~(D)所示之觸控感測器板之構成之概念圖。
圖5係表示圖3(A)~(D)所示之觸控感測器板之製造方法之一例之流程圖。
圖6係TFT面板或外嵌(on cell)型觸控面板之剖面圖。
圖7係內嵌(in cell)型觸控面板之剖面圖。
圖8係外掛型(out cell type)之觸控面板之剖面圖。
<本發明之化學強化用玻璃板>
本發明之化學強化用玻璃板(以下亦稱為本發明之玻璃板)之假想黏度為1012.8d.Pa.s以下,且以下述氧化物基準之莫耳百分率表示,含有60~79%之SiO2、2.5~18%之Al2O3、0~3%之B2O3、1~15%之MgO、0~1%之CaO、0~1%之SrO、0~1%之BaO、0~1%之ZrO2、7~15.5%之Na2O、0~0.5%之K2O、 0~2%之Li2O、Na2O+K2O為7~15.5%、Na2O/(Na2O+K2O)為0.9~1、MgO+CaO+SrO+BaO為1~18%、MgO-0.5Al2O3為1~8、MgO+0.5Al2O3為1~20、玻璃轉移溫度為580~720℃,且收縮度(C)為20ppm以下。
(收縮度)
本發明之玻璃板之收縮度(C)為20ppm以下。收縮度(C)更佳為18ppm以下,進而較佳為16ppm以下。若為20ppm以下,則顯示器構件之製造步驟中之低溫(150~300℃)下之熱處理中,難以產生玻璃板上之成膜圖案化時之位置偏移。
(收縮度之測定方法)
本發明中,所謂收縮度(C),意指利用如下說明之方法所測定之值。
首先,將成為對象之玻璃以1600℃熔解後,使熔融玻璃流出,成形為板狀後進行冷卻。將所獲得之玻璃板研磨加工,以厚度2mm、大小100mm×20mm獲得2面經鏡面研磨之試樣。
其次,將所獲得之玻璃板加熱至玻璃轉移溫度Tg+150℃,於該溫度下保持1分鐘後,以特定之降溫速度冷卻至室溫。其後,對玻璃板之表面以間隔A(A=90mm)於長邊方向施加2處壓痕。
其後,亦可進行退火處理。所謂退火處理,意指將原料熔融後,冷卻至應變點以下之溫度後,再次加熱至應變點以上之溫度之步驟(除去化學強化處理步驟)。退火所需要之時間較佳為所有步驟在一天以內。其後,實施化學強化處理。
其次,將玻璃板以升溫速度100℃/小時(=1.6℃/分鐘)加熱至300℃,於300℃下保持1小時後,以降溫速度100℃/小時冷卻至室溫。並且,再次測定壓痕間距離,將其距離設為B。使用下述式根據以此方式獲得之A、B算出收縮度(C)。再者,A、B係使用光學顯微鏡進行測定。
C[ppm]=(A-B)/A×106
(假想黏度)
本發明之玻璃板之假想黏度為1012.8d.Pa.s以下。為了將玻璃板之假想黏度設為1012.8d.Pa.s以下,較佳為將玻璃板之成形後之冷卻速度設為相當於20℃/分鐘以上。
玻璃板之假想黏度較佳為1012.6d.Pa.s以下(冷卻速度相當於30℃/分鐘以上),較佳為1012.4d.Pa.s以下(冷卻速度相當於50℃/分鐘以上),較佳為1012.2d.Pa.s以下(冷卻速度相當於70℃/分鐘以上),較佳為1012.1d.Pa.s以下(冷卻速度相當於100℃/分鐘以上),進而較佳為1012.0d.Pa.s以下(冷卻速度相當於120℃/分鐘以上)。
本發明之玻璃板即便以相當於20℃/分鐘以上之速度進行冷卻,亦可達成上述低收縮性,並且生產玻璃板時之生產性較高而尤佳。
(假想黏度之算出方法)
玻璃之假想黏度(η)可根據下述(式4)(G.W.Scherer,Relaxation in Glass and Composites(玻璃及複合材料中之鬆弛),Wiley,New York(1986),p.159)算出。
[數1]log10η=12.3-log10|q| (式4)
η之單位為d.Pa.s。
q為冷卻速度,單位為℃/s。
將自厚度1mm以下之一片玻璃板切下之複數片玻璃板小片、例 如1厘米見方之小片分別以各種冷卻速度q進行熱處理、冷卻,測定各玻璃小片之物性值。冷卻開始溫度較佳為不受冷卻速度之影響之充分高之溫度。典型而言,較佳為Tg+50℃~+150℃左右。
實施測定之物性值並無特別限制,較佳為密度,較佳為折射率等與密度有密切關係之物性值。於x軸取冷卻速度(log10),於y軸取各個已實施熱處理之玻璃小片之物性值,製成校準曲線。相對於未實施熱處理之玻璃小片之物性值(y軸)的x軸之值(q)表示該玻璃之冷卻速度。
本發明者根據實驗及試誤之結果發現:即便實施化學強化處理或退火處理,將50℃/分鐘之冷卻速度之收縮度(C)抑制為較小(至20ppm以下)亦可相對於玻璃成形時之冷卻速度之增大而保持低收縮性,從而完成本發明。
(Tg)
本發明之玻璃板之玻璃轉移溫度(Tg)為580℃以上且720℃以下。藉由使本發明之玻璃板之玻璃轉移溫度(Tg)為上述範圍,而對減小收縮度(C)較佳,並且顯示器構件之製造步驟中之低溫熱處理(150℃~300℃)中,玻璃中之鹼離子之遷移率變小,向感測器或驅動器等之IC電路之電晶體元件(感測器等)之移動性變低,可抑制感測器等之性能劣化。Tg較佳為600℃以上,更佳為640℃以上,進而較佳為680℃以上。
本發明之玻璃板中,限定於上述組成之原因如下所述。
(SiO2)
SiO2為形成玻璃之骨架之成分,為了保持玻璃之耐熱性及化學耐久性,減小密度、50~350℃下之平均熱膨脹係數及收縮度(C),而將含量設為60莫耳%(以下,僅記載為「%」)以上。較佳為62%以上,更佳為63%以上。
又,為了減小光彈性常數,降低玻璃熔解時之黏度,使熔解性保持為良好,將SiO2之含量設為79%以下。較佳為77%以下,更佳為75%以下,進而較佳為74%以下。
(Al2O3)
關於Al2O3,為了提高玻璃轉移溫度,提高耐候性(曝曬作用)、耐熱性及化學耐久性,提高楊氏模數,降低50~350℃下之平均熱膨脹係數,將收縮度(C)抑制為較低,使光彈性常數減小,提高化學強化特性,使玻璃中之鹼離子之遷移率變小,降低向感測器或驅動器等之IC電路之電晶體元件(感測器等)之移動性,抑制感測器等之性能劣化,而將含量設為2.5%以上。較佳為4%以上,更佳為6%以上,進而較佳為7%以上。
又,為了降低玻璃熔解時之黏度,抑制熔解性變差,使失透溫度[玻璃表面之表面失透溫度(Tc)及玻璃內部之內部失透溫度(Td)]抑制為較低,使成形性保持為良好,而將Al2O3之含量設為18%以下。較佳為16%以下,更佳為15%以下。
(B2O3)
B2O3有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、且降低失透溫度之效果,為了提高強度特性,亦可含有至3%。為了抑制玻璃轉移溫度之過度降低、光彈性常數之過度上升,而將含量設為3%以下。較佳為1.5%以下。若為0.5%以下則更佳,進而較佳為實質上不含有。
再者,所謂「實質上不含有」,意指除自原料等混入之不可避免之雜質以外不含有,即,不有意地含有。
於用作TFT面板用玻璃、或者內嵌型觸控面板用玻璃板之情形時,若B2O3含有率較低,則於玻璃板製造時,將玻璃熔解時之熔解步驟、澄清步驟及成形步驟中之B2O3之揮散量較少,所製造之玻璃板之均質性及平坦性優異。其結果,於用作要求高度平坦性之TFT面板用 玻璃板之情形時,與先前之TFT面板用玻璃板相比,顯示品質優異。
又,即便考慮玻璃熔解時之B2O3之揮散所導致之環境負荷,亦較佳為使B2O3之含有率更低。
然而,於因廢液晶顯示器之玻璃板之再利用目的而使用玻璃屑之情形時,可使用含有B2O3之玻璃屑。
(MgO)
MgO有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,且有提高玻璃板之耐候性之效果,故而將含量設為1%以上。較佳為3%以上,更佳為5%以上,進而較佳為7%以上。
為了減小50~350℃下之平均熱膨脹係數、收縮度(C),將失透溫度(Tc)、光彈性常數抑制為較低,而設為15%以下。較佳為13%以下,更佳為11%以下,進而較佳為10%以下。
(CaO)
CaO具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將含量設為1%以下。較佳為0.5%以下,更佳為實質上不含有。
(SrO)
SrO具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度、降低光彈性常數之效果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將SrO之含量設為1%以下。較佳為0.5%以下,更佳為實質上不含有。
(BaO)
BaO具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度、降低光彈性常數之效果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將含量設為1%以下。較佳為0.5%以下,更佳為實質上不含有。
(ZrO2)
ZrO2具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效 果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將含量設為1%以下。較佳為0.5%以下,更佳為實質上不含有。
(RO)
MgO、CaO、SrO及BaO具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,為了提高玻璃板之耐候性,又,為了減小光彈性常數,而設為以總量計1%以上。較佳為3%以上,更佳為5%以上,進而較佳為7%以上。為了抑制玻璃之50~350℃下之平均熱膨脹係數及收縮度(C)之增大,而設為以總量計18%以下。較佳為16%以下,更佳為12.5%以下,進而較佳為10%以下。
(Na2O)
Na2O具有使化學強化變得容易、降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,故而將含量設為7%以上。若為9%以上則較佳,若為11%以上則更佳。若為12%以上則進而較佳。
以使收縮度(C)抑制為較小作為第一目的,將Na2O之含量設為15.5%以下。為了抑制收縮度(C)、50~350℃下之平均熱膨脹係數之增大、化學耐久性、耐候性之劣化,若為14.5%以下則較佳,若為13.5%以下則更佳。若為13%以下則進而較佳。
(K2O)
K2O具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將K2O之含量設為0.5%以下。更佳為0.2%以下,進而較佳為實質上不含有。
(Li2O)
Li2O具有降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,故而可含有。為了抑制收縮度(C)之增大,而將含量設為1%以下。更佳為0.5%以下,進而較佳為實質上不含有。
(R2O)
Na2O及K2O具有使化學強化變得容易、降低玻璃熔解時之黏度、促進熔解、降低失透溫度之效果,又,為了減小光彈性常數,而將Na2O及K2O之總量之含量設為7%以上。較佳為9%以上,更佳為11%以上,進而較佳為12%以上。
以使收縮度(C)抑制為較小作為第一目的,以提高耐候性作為第二目的,設為15.5%以下。較佳為15%以下,更佳為14%以下,更佳為13%以下。
(式1)
又,為了減小收縮度(C),Na2O及K2O係以下述(式1)滿足0.9~1之方式含有。
Na2O/(Na2O+K2O) (式1)
上述(式1)成為減小於低溫(150~300℃)下之熱處理中之收縮度(C)之指標。本發明者根據實驗及試誤之結果,發現:於上述各成分滿足本發明之範圍,且上述(式1)所獲得之值成為0.9~1之情形時,Tg為580~720℃,及50~350℃下之平均熱膨脹係數滿足65×10-7~85×10-7,且收縮度(C)滿足20ppm以下。較佳為0.95以上,進而較佳為1。
(式2)
MgO及Al2O3:MgO及Al2O3係以下述(式2)滿足1~8之方式含有。再者,於下述(式2)之「MgO」、「Al2O3」中代入玻璃板之組成所含之MgO及Al2O3之各自之「莫耳%」。
MgO-0.5Al2O3 (式2)
上述(式2)成為降低光彈性常數、且減小於低溫(150~300℃)下之熱處理中之收縮度(C)之指標。本發明者根據實驗及試誤之結果,發現:上述各成分滿足本發明之範圍,且上述(式2)所獲得之值越為1~8之中間,即越接近4,越可使收縮度(C)減小。較佳為2以上,更佳為 3以上。較佳為7.5以下,進而較佳為7以下,尤佳為6以下。又,為了獲得較低之光彈性常數,若為2以上則較佳。
(式2之圖示)
再者,於將MgO設為縱軸,將Al2O3設為橫軸之情形時,於上述式(2)為1~8且MgO及Al2O3為上述組成範圍時,本發明之範圍為於圖1中,由實線線條包圍之部分。
可使收縮度(C)減小之範圍為於圖1中,於本發明之範圍內,MgO-0.5Al2O3=1與MgO-0.5Al2O3=8之兩根直線之中央之接近Y截距成為5之直線的部分,即,為圖1中於本發明之範圍內且接近MgO-0.5Al2O3=4之直線之部分。
(式3)
又,MgO及Al2O3係以下述(式3)滿足1~20之方式含有。再者,於下述(式3)之「MgO」、「Al2O3」中代入玻璃板之組成所含之MgO及Al2O3之各自之「莫耳%」。
MgO+0.5Al2O3 (式3)
上述(式3)成為用以滿足玻璃製造步驟中之失透特性、具體而言下述T4-Tc為-50~350℃,或者T4-Td為-50~350℃之指標。本發明者根據實驗及試誤之結果,發現:上述各成分滿足本發明之範圍,且上述(式3)所獲得之值為1~20之情形時,滿足Tg為580~720℃及50~350℃下之平均熱膨脹係數65×10-7~85×10-7/℃,並且T4-Tc或者T4-Td滿足上述範圍。
(式3及成形法)
作為本發明之玻璃板之成形方法,可應用浮式法及熔融法(下拉法),於熔融法時,上述(式3)較佳為14以下,更佳為13以下,進而較佳為12以下。
又,於浮式法時,上述(式3)較佳為18以下,更佳為16以下,進 而較佳為14以下。又,為了獲得較低之光彈性常數,較佳為3以上,更佳為5以上,進而較佳為7以上。
(式3之圖示)
再者,於將MgO設為縱軸,將Al2O3設為橫軸之情形時,上述(式3)為1~20且MgO及Al2O3為上述組成範圍時,本發明之範圍成為於圖1中由實線包圍之部分。
(平均線膨脹係數)
本發明之玻璃板之50~350℃下之平均線膨脹係數較佳為85×10-7/℃以下。藉由於上述範圍中,顯示器構件之製造步驟中之尺寸變化較少,與液晶顯示器等之顯示面板接著時之應力所導致之對品質(殘留應力或光彈性效應)之影響較少,故而尤其於顯示品質方面較佳。
再者,較佳為80×10-7/℃以下,更佳為78×10-7/℃以下,進而較佳為76×10-7/℃以下。又,於使用鹼石灰玻璃作為顯示面板用玻璃板之情形時,就兩者之熱膨脹差之觀點而言,較佳為65×10-7/℃以上。
(Tc)
關於本發明之玻璃板,玻璃表面失透溫度(Tc)較佳為1300℃以下。較佳為1275℃以下,更佳為1250℃以下,尤佳為1225℃以下。再者,若考慮確保其他物性之容易性,則玻璃表面失透溫度(Tc)為900℃以上。
所謂玻璃表面失透溫度(Tc),係於鉑製之盤中放入經粉碎之玻璃粒子,於控制為一定溫度之電爐中進行17小時熱處理,藉由熱處理後之光學顯微鏡觀察,於玻璃之表面析出結晶之最高溫度與未析出結晶之最低溫度之平均值。
(Td)
關於本發明之玻璃板,玻璃內部失透溫度(Td)較佳為1300℃以下。較佳為1275℃以下,更佳為1250℃以下,進而較佳為1225℃以 下,進而較佳為1200℃以下。再者,若考慮確保其他物性之容易性,則玻璃內部失透溫度(Td)為900℃以上。
所謂玻璃內部失透溫度(Td),係於鉑製之盤中放入經粉碎之玻璃粒子,於控制為一定溫度之電爐中進行17小時熱處理,藉由熱處理後之光學顯微鏡觀察,於玻璃之內部析出結晶之最高溫度與未析出結晶之最低溫度之平均值。
(T4)
關於本發明之玻璃板,黏度成為104d.Pa.s之溫度(T4)較佳為1350℃以下。較佳為1300℃以下,更佳為1275℃以下,進而較佳為1250℃以下。再者,若考慮確保其他物性之容易性,則黏度成為104d.Pa.s之溫度(T4)為1100℃以上。
(成形方法與失透溫度下之黏度)
作為本發明之玻璃板之成形方法,可應用浮式法及熔融法(下拉法),於熔融法時,Td下之玻璃黏度較佳為104.7d.Pa.s以上,更佳為105.0d.Pa.s以上,進而較佳為105.3d.Pa.s以上,尤佳為105.5d.Pa.s以上。再者,若考慮確保其他物性之容易性,則於熔融法時,Td下之玻璃黏度較佳為107.0d.Pa.s以下。
於成形方法為浮式法時,Tc下之玻璃黏度較佳為103.8d.Pa.s以上,更佳為103.9 d.Pa.s以上,進而較佳為104.0d.Pa.s以上。再者,若考慮確保其他物性之容易性,則於浮式法時,Tc下之玻璃黏度較佳為107.0d.Pa.s以下。
(成形方法與失透溫度)
成形可能性之判斷如前段落所示,一般將失透溫度下之黏度用作指標。然而,於根據前段落之方法中,必須自105.5 d.Pa.s至103.8d.Pa.s連續地測定黏度,故而評價繁雜。因此,作為簡便之評價方法,亦可取與T4之溫差進行評價。
作為本發明之玻璃板之成形方法,可應用浮式法及熔融法(下拉法),若考慮防止板玻璃成形時之失透,則作為玻璃板之物性,於熔融法時,T4-Td較佳為100~350℃,較佳為滿足T4-Td≧50℃,更佳為滿足T4-Td≧150℃,進而較佳為滿足T4-Td≧200℃。
又,於浮式法時,T4-Tc較佳為-50~350℃,較佳為滿足T4-Tc≧-20℃,更佳為滿足T4-Tc≧-10℃,進而較佳為滿足T4-Tc≧0℃。
(T2)
關於本發明之玻璃板,黏度成為102d.Pa.s之溫度(T2)較佳為1850℃以下,更佳為1800℃以下,更佳為1750℃以下,更佳為1700℃以下,進而較佳為1650℃以下。
(密度)
關於本發明之玻璃板,為了顯示器構件之輕量化,密度較佳為2.50g/cm3以下,更佳為2.45g/cm3以下,進而較佳為2.43g/cm3以下,尤佳為2.41g/cm3以下。再者,關於本發明之玻璃板,若考慮確保其他物性之容易性,則密度較佳為2.35g/cm3以上。
(光彈性常數)
關於本發明之玻璃板,光彈性常數較佳為33nm/MPa/cm以下,更佳為31nm/MPa/cm以下,進而較佳為30nm/MPa/cm以下,尤佳為29nm/MPa/cm以下。
有確認到如下現象之情況:因顯示器構件之製造步驟或顯示器構件之使用時所產生之應力而使玻璃板具有雙折射性,藉此使黑顯示變灰,LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示裝置)之對比度降低。藉由將光彈性常數設為33nm/MPa/cm以下,可將該現象抑制為較小。
關於本發明之玻璃板,若考慮確保其他物性之容易性,則光彈性常數較佳為27nm/MPa/cm以上。再者,光彈性常數可藉由圓盤壓縮法測定。
(楊氏模數)
本發明之玻璃板之楊氏模數較佳為66GPa以上,更佳為70GPa以上,進而較佳為74GPa以上。本發明之玻璃板之楊氏模數較佳為80GPa以下。藉由設於該範圍,可期待於利用手指等將顯示器構件按下時玻璃板之彎曲量變小,抑制與周圍構件等之接觸所導致之破損。
又,有如下等優點:於顯示器構件製造步驟中,於搬送玻璃板時,保持兩端時中央部之彎曲量較小,而抑制於玻璃板間發生接觸等故障,或者可減小玻璃板間之空間,故而一次之處理片數增加,生產性增加。
又,一般而言,若楊氏模數較高,則有助於玻璃板之機械特性之提高、對破裂之耐久性之提高。
(添加物)
關於本發明之玻璃板,較佳為本質上由上述母組成所構成,但亦可於不損害本發明之目的之範圍內含有其他成分。關於其他成分,亦可合計含有2%以下,較佳為可含有1%以下,更佳為可含有0.5%以下。
例如,亦可以耐候性、熔解性、失透性、紫外線遮蔽、紅外線遮蔽、紫外線透過、紅外線透過等之改善為目的,或者,以因使用後廢棄之顯示面板之再利用而使用玻璃屑所導致之雜質混入之形式,而含有ZnO、Li2O、WO3、Nb2O5、V2O5、Bi2O3、MoO3、P2O5、Ga2O3、I2O5、In2O5、Ge2O5等。
(澄清劑)
關於本發明之玻璃板,為了改善玻璃之熔解性、澄清性,亦可以於玻璃中含有SO3、F、Cl、SnO2以總量計2%以下之方式,將該等原料添加於母組成原料。
又,為了提高玻璃之化學耐久性,亦可於玻璃中含有ZrO2、 Y2O3、La2O3、TiO2、SnO2以總量計2%以下,較佳為含有1%以下,更佳為含有0.5%以下。該等之中,Y2O3、La2O3及TiO2亦有助於玻璃之楊氏模數提高。
(著色劑)
關於本發明之玻璃板,為了調整玻璃之色調,亦可於玻璃中含有Fe2O3、CeO2等著色劑。此種著色劑之含量以總量計較佳為1%以下。
關於本發明之玻璃板,若考慮環境負荷,則較佳為實質上不含有As2O3、Sb2O3。又,若考慮穩定地浮式成形,則較佳為實質上不含有ZnO。然而,本發明之玻璃板對玻璃之抽出速度較快之較薄之玻璃之應用或利用藉由熔融法之成形之製造更為有效。
<本發明之玻璃板之製造方法及用途>
本發明之玻璃板可較佳地用作適合於顯示器構件之化學強化用玻璃板。以下,詳細地進行說明。
(玻璃板之製造方法)
於製造本發明之玻璃板之情形時,與製造先前之TFT面板用玻璃板、覆蓋玻璃用玻璃板時同樣地經歷熔解、澄清、成形及緩冷步驟。
關於熔解步驟,以成為所獲得之玻璃板之組成之方式製備原料,將上述原料連續地投入至熔解爐,較佳為加熱至1450~1650℃左右,獲得熔融玻璃。
原料中亦可使用氧化物、碳酸鹽、氫氧化物,視需要之氯化物等鹵化物等。原料粒度亦可適當使用不產生溶解殘留之程度之數百微米之較大粒徑的原料至不產生原料搬送時之飛散、不凝集成二次粒子之程度之數微米程度之較小粒徑的原料。亦可使用造粒體。亦可將含水量、β-OH、Fe之氧化還原度或者氧化還原[Fe2+/(Fe2++Fe3+)]等熔解條件適當調整而使用。
作為澄清步驟,本發明之玻璃板為含有鹼金屬氧化物(Na2O、K2O)之鹼玻璃板,故而可有效地使用SO3作為澄清劑。又,亦可應用利用減壓之消泡法。作為利用減壓之消泡法中之澄清劑,較佳為使用Cl或F等鹵素。
作為成形步驟,可應用浮式法及熔融法(下拉法),獲得玻璃帶。
作為緩冷步驟,較佳為將玻璃帶利用20℃/分鐘以上之冷卻速度冷卻至室溫狀態並切斷後,獲得玻璃板。
(玻璃板之厚度)
本發明之玻璃板之厚度較佳為2厘米以下。若玻璃板之厚度為2厘米以下,則可對顯示器或者感測器一體型覆蓋玻璃安裝製品之薄型化及輕量化作出貢獻。較佳為1.5厘米以下,進而較佳為1.0厘米以下,進而較佳為0.5厘米以下,進而較佳為0.3厘米以下。
(化學強化處理方法)
作為對本發明之玻璃板進行化學強化處理之方法,只要為可使玻璃表層之Na離子與熔鹽中之K離子進行離子交換者,則並無特別限定,例如可列舉將玻璃浸漬於經加熱之硝酸鉀(KNO3)熔鹽中之方法。
關於用以在玻璃形成具有所期望之表面壓縮應力之化學強化層(壓縮應力層)之化學強化處理條件,若為玻璃板,則亦根據其厚度等而不同,但較典型為將玻璃板浸漬於350~550℃之KNO3熔鹽中2~20小時。就經濟之觀點而言,較佳為以350~500℃、2~16小時之條件進行浸漬,更佳之浸漬時間為2~10小時。
亦可於化學強化之前或之後,實施蝕刻、研磨或者退火。各步驟之順序、處理次數並無特別限制。
又,玻璃之切斷亦可於以下所示之觸控面板製作之前或者之後之任意階段,實施一次或者複數次。玻璃之切斷方法並無特別指定, 可利用公知之方法實施。
(表面壓縮應力(CS,Compressive Stress))
對本發明之玻璃板進行化學強化處理後,或者,於化學強化處理之前或者之後實施蝕刻、研磨、退火後之玻璃板之表面壓縮應力(CS)通常為550MPa以上,較典型為650MPa以上。又,於如玻璃之厚度低於2mm之情形等時,表面壓縮應力較佳為1400MPa以下。若超過1400MPa,則有內部拉伸應力(CT,Compact Tension)變得過大之虞。更佳為1300MPa以下,較典型為1200MPa以下。
(表面壓縮應力層之厚度(DOL,Depth of Laye))
對本發明之玻璃板進行化學強化處理後,或者,於化學強化處理之前或者之後實施蝕刻、研磨、退火後之玻璃板之表面壓縮應力層之厚度(DOL)通常較佳為超過10μm,更佳為超過15μm,較典型為超過20μm。
又,於如玻璃之厚度低於2mm之情形等時,表面壓縮應力層之厚度較佳為90μm以下。若超過90μm時,則有內部拉伸應力(CT)變得過大之虞。更佳為80μm以下,較典型為70μm以下。
(內部拉伸應力(CT))
對本發明之玻璃板進行化學強化處理後,或者,於化學強化處理之前或者之後實施蝕刻、研磨、退火後之玻璃板之內部拉伸應力(CT)較佳為50MPa以下。較佳為45MPa以下,進而較佳為40MPa以下,最佳為30MPa以下。內部拉伸應力(CT)係根據表面壓縮應力(CS)、表面壓縮應力層之厚度(DOL)及玻璃之厚度(t),利用下式計算。
CT=CS×DOL/(t-2×DOL)
若內部拉伸應力(CT)較大,則玻璃破壞時成為碎片而粉末狀飛散之傾向變強。
(TFT及內嵌型)
(構成及效果)
本發明之玻璃板可較佳地用於TFT面板或內嵌型觸控面板(以下稱為「態樣1」)。將態樣1之剖面圖示於圖6。上部成為觸控面、顯示器之視認側。藉由自上部按下之力而於濾色器基板110及陣列基板130之背面110b及130b分別產生拉伸應力。
因此,若對該面施加由化學強化所產生之壓縮應力,則對面板之強度提高有較大效果。又,關於各自之正面(背面之相反面),亦若施加由化學強化所產生之壓縮應力,則對提高對於由微粒或者間隔件產生之壓入應力所導致之基板之破壞的強度有較大效果。
即,對於濾色器基板110之正面110a,有針對由夾於偏光板100與濾色器基板110間之微粒粒子所產生之壓入應力的破壞抑制效果。對於陣列基板之正面130a,有針對間隔件140之壓入應力的破壞抑制效果。
(TFT及內嵌型)
(陣列基板等之製造方法)
於使用對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板作為陣列基板或者內置有觸控感測器之陣列基板(以下稱為「陣列基板等」)時,針對具備於對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板之表面使閘極絕緣膜成膜之成膜步驟的態樣1之製造方法進行說明。
關於使用對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板之態樣1之製造方法,只要為具備如下成膜步驟者,則並無特別限定,該成膜步驟係將對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板之表面之成膜區域升溫至150~300℃之範圍內之溫度(以下稱為成膜溫度)後,於上述成膜溫度下保持5~60分鐘,於上述成膜區域使上述陣列基板閘極絕緣膜成膜。
此處,成膜溫度較佳為150~250℃,更佳為150~230℃,進而較佳為150~200℃。又,保持為該成膜溫度之時間較佳為5~30分鐘,更佳為5~20分鐘,進而較佳為5~15分鐘。
閘極絕緣膜之成膜係於如上所述之成膜溫度及保持時間之範圍內進行,故而玻璃板於該期間熱收縮。對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板之收縮度(C)較小,故而難以產生成膜圖案之偏移。
成膜步驟中之成膜例如可藉由先前公知之CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積)法而達成。
(TFT及內嵌型)
(組裝為面板之方法)
本發明之態樣1之製造方法中,可使用上述陣列基板等及公知之濾色器基板進行製造。
即,可藉由包含如下步驟之一連串步驟製造TFT面板等:於上述陣列基板等、濾色器基板分別形成配向膜,並進行摩擦之配向處理步驟;使用通常之球狀之間隔件,使TFT陣列基板等與濾色器基板保持特定之基板間間隙,以高精度進行貼合之貼合步驟;自基板將單元分割成特定尺寸之分割步驟;將液晶注入至經分割之單元之注入步驟;及對單元貼附偏光板之偏光板貼附步驟。
亦可於濾色器基板製作觸控感測器陣列。濾色器基板可使用本發明之玻璃板,亦可不使用。為了賦予較高強度,較佳為使用本發明之板。
(外嵌型)
(構成及效果)
本發明之玻璃板可較佳地用於外嵌型觸控面板(以下稱為「態樣2」)。將態樣2之剖面圖示於圖7。
態樣1中使用2片玻璃板,態樣2中,再使用一片「觸控感測器 板」。態樣2中,3片玻璃板中至少1片係使用本發明之玻璃板。
圖7中,上部成為觸控面、顯示器之視認側。態樣2中,將觸控感測器板160插入於偏光板100之內側。藉由自上部按印之力而於觸控感測器板160、濾色器基板110、及陣列基板130各自之背面160b、110b及130b分別產生拉伸應力。因此,若對該面施加由化學強化所產生之壓縮應力,則對面板之強度提高有較大效果。
又,關於各自之正面(背面之相反面),亦若施加由化學強化所產生之壓縮應力,則對提高對於由微粒或者間隔件產生之壓入應力所導致之基板之破壞的強度有較大效果。
即,於觸控感測器板160之正面160a,有針對由夾於偏光板100與觸控感測器板160間之微粒粒子所產生之壓入應力的破壞抑制效果。於濾色器基板110之正面110a,有針對由夾於與觸控感測器板160之間之微粒粒子所產生之壓入應力的破壞抑制效果。對於陣列基板之正面130a,有針對間隔件140之壓入應力之破壞抑制效果。
(外掛型)
(構成及效果)
本發明之玻璃板可較佳地用於外掛型觸控面板(以下稱為「態樣3」)。將態樣3之剖面圖示於圖8。
態樣1中使用2片玻璃板,態樣3中,再使用一片「觸控感測器板」。態樣3中,3片玻璃板中至少1片係使用本發明之玻璃板。
圖8中,上部成為觸控面、顯示器之視認側。態樣3中,將觸控感測器板160插入於偏光板100之外側。藉由自上部按印之力而於觸控感測器板160、濾色器基板110、及陣列基板130各自之背面160b、110b及130b分別產生拉伸應力。因此,若對該面施加由化學強化所產生之壓縮應力,則對面板之強度提高有較大效果。
又,關於各自之正面(背面之相反面),亦若施加由化學強化所產 生之壓縮應力,則對提高對於由微粒或者間隔件產生之壓入應力所導致之基板之破壞的強度有較大效果。即,對於觸控感測器板160之正面160a,有針對由觸控感測器表面之存在於日常生活空間之微粒粒子、沙粒、纖維等所產生之壓入應力的破壞抑制效果。
於濾色器基板110之正面110a,有針對由夾於與偏光板100之間之微粒粒子所產生之壓入應力的破壞抑制效果。對於陣列基板之正面130a,有針對間隔件140之壓入應力的破壞抑制效果。
(觸控感測器板之構成1)
關於圖3之觸控感測器板10,第1透明導電膜14於圖中x方向延伸存在,於與該x方向正交之y方向排列複數個。另一方面,第2透明導電膜16於圖中y方向延伸存在,於x方向排列複數個。大面積部14a及大面積部16a互相隔開,以於x方向及y方向上交替之方式排列,係為了提高輸入位置檢測而設置。因此,第1透明導電膜14與第2透明導電膜16係利用連接部14b及連接部16b以交叉之方式形成。
連接部14b及連接部16b之典型線寬為10~50μm左右。因此,若使用玻璃板之一邊成為約1m以上,則要求10~50μm/1m=10~50ppm之尺寸精度。今後,伴隨感測器之高精細化,可預想到線寬之窄幅化。
(觸控感測器板之構成2)
如圖3(A)及(B)所示,於第1透明導電膜14與第2透明導電膜16之交叉部即連接部14b與連接部16b之交叉部,以於x方向上跨越第2透明導電膜16之方式形成交叉部絕緣膜28。
又,於該交叉部,第1透明導電膜14係以於x方向上跨越交叉部絕緣膜28及第2透明導電膜16之方式形成於該交叉部絕緣膜28上。藉此,形成使第1透明導電膜14與第2透明導電膜16以絕緣狀態交叉之跨接部(交叉部),保持互相交叉而形成之第1透明導電膜14及第2透明導 電膜16之絕緣狀態。
(觸控感測器板之構成3)
圖3之觸控感測器板10中,透明導電膜14及16之形成材料可利用各種用於在靜電電容型之觸控感測器中形成感測器部之公知之透明(具有光透過性)之導電性材料。
具體而言,例如,可列舉ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)及IZO(Indium Zinc Oxide,氧化銦鋅)等。其中,可較佳地利用ITO。交叉部絕緣膜28之形成材料可利用各種公知之透明絕緣性材料。具體而言,例示有丙烯酸系、聚醯亞胺系等之各種光阻等。
(觸控感測器板之構成4)
圖4係概念性地表示觸控感測器板10之俯視圖。圖4中,遮光膜18為形成於玻璃板12之感測器面外周部且具有遮光性之絕緣性之膜。遮光膜18係為了遮蔽來自與觸控感測器板10組合之顯示器之漏光、隱藏用以驅動觸控感測器之金屬配線20或IC等而設置。
如圖4及圖3(D)所示,於遮光膜18上(感測器面12b)形成有金屬配線20。金屬配線20根據第1透明導電膜14及第2透明導電膜16之數而形成複數根,各金屬配線20之一端連接於第1透明導電膜14或者第2透明導電膜16。
又,關於各金屬配線20之另一端側,於在同一基板上製作觸控感測器驅動用IC之情形時,與該IC連接,於未於同一基板上製作驅動用IC之情形時,例如,與連接於與觸控感測器板10組合之顯示器之軟性配線基板30連接。藉由具有該金屬配線20,可彌補包含ITO等之透明導電膜之低導電性,而容易地提取來自感測器之信號。
圖3之觸控感測器板10中,金屬配線20可利用各種金屬材料。具體而言,可例示:Mo/Al/Mo之3層金屬材料(MAM)、Mo-Nb合金/Al/Mo-Nb合金之3層金屬材料、Mo-Nb合金/Al-Nb合金/Mo-Nb合金之 3層金屬材料等。
(觸控感測器板之構成5)
可容易地想像伴隨觸控面板之大型化、高精細化,金屬配線數增加。金屬配線數之增加會導致遮光膜18之寬度之增加,導致與感測器無關之所謂無用之面積之增大。或者,必須使金屬線之線寬變細,尺寸精度變得嚴格。
(觸控感測器板之製作方法1)
以下,參照圖5之流程圖,說明觸控感測器板10之製造方法之一例。再者,本發明之觸控感測器板10並不限定於利用該順序製造。各膜之形成方法亦不限定於以下所示之例,可根據膜之形成材料等,利用公知之觸控感測器板所使用之各種方法。
(觸控感測器板之製作方法2遮光膜)
本發明之玻璃板可較佳地用於外嵌型或者外掛型觸控面板用之感測器板用之化學強化用玻璃板。
於對本發明之玻璃板實施化學強化而成之玻璃板之表面,首先,以包圍成為主動區域A之區域之方式(參照圖4),於玻璃板12印刷遮光膜18。根據印刷方法不同而實施有熱處理(熱步驟1)。遮光膜18之印刷只要利用觸控面板之製造中所利用之公知之方法即可。
(觸控感測器板之製作方法3交叉部透明導電膜)
其次,將成為之後成為第2透明導電膜16之一部分之交叉部透明導電膜16b的ITO等全面地成膜。ITO等之成膜只要利用濺鍍法等公知之方法進行即可。此時,對玻璃板以150~300℃實施5~60分鐘之熱處理(熱步驟2)。繼而,進行圖案化。圖案化亦只要使用利用光微影法之方法等公知之方法進行即可。
(觸控感測器板之製作方法4交叉部絕緣膜)
其次,使絕緣膜於交叉部透明導電膜16b上全面地成膜。此時, 實施熱處理(熱步驟3)。其次,以使交叉部透明導電膜16b之一部分露出之方式進行圖案化,形成交叉部絕緣膜28。此時,若於熱步驟1~3中,玻璃較大地收縮,則有交叉部透明導電膜16b之一部分未露出而產生斷線之不良狀況等之可能性。或者,必須準備已修正玻璃之收縮量之用於圖案化之曝光光罩,花費成本。成膜方法及圖案化只要利用根據交叉部絕緣膜28之形成材料之公知之方法進行即可。
(觸控感測器板之製作方法5透明導電膜)
其次,使成為第1透明導電膜14、及除交叉部透明導電膜16b以外之第2透明導電膜16之ITO等全面成膜。此時,對玻璃板以150~300℃實施5~60分鐘之熱處理(熱步驟4)。繼而,進行圖案化,藉此完成透明感測器配線部分。
此時,若於熱步驟1~4中,玻璃較大地收縮,則可想到交叉部透明導電膜16b與除交叉部透明導電膜16b以外之透明導電膜16發生斷線之可能性,或第1透明導電膜14超過交叉部絕緣膜28而與第2透明導電膜16發生短路之可能性。
或者,必須準備已修正玻璃之收縮量之用於圖案化之曝光光罩,花費成本。與先前相同,ITO等之成膜只要利用濺鍍法等公知之方法進行即可,圖案化亦只要利用公知之方法進行即可。進而,於遮光膜18上形成金屬配線20,進行圖案化。
(觸控感測器板之製作方法6保護絕緣膜)
其次,以全面覆蓋玻璃板12之感測器面12ba之方式使保護絕緣膜24成膜,以將用以驅動觸控面板感測器之金屬配線20或IC部分等必要部分露出之方式進行圖案化。成膜方法及圖案化只要利用根據保護絕緣膜24之形成材料之公知之方法進行即可。
實施例
以下,藉由實施例及製造例進一步詳細地說明本發明,但本發 明並不限定於該等實施例及製造例。
展示本發明之玻璃板之實施例(例1~13、18~22)及比較例(例14~17、23~25)。再者,表中之括號為計算值。
以成為表1~4所表示之組成之方式,調製玻璃板用之各成分之原料,將相對於該玻璃板用成分之原料100質量份以SO3換算計為0.1質量份之硫酸鹽添加至原料,使用鉑坩堝以1600℃之溫度加熱3小時而熔解。於熔解時,插入鉑攪拌器攪拌1小時,進行玻璃之均質化。其次,使熔融玻璃流出並冷卻後,研削成板狀,並進行研磨加工。
測定如此獲得之玻璃之50~350℃下之平均熱膨脹係數(單位:×10-7/℃)、玻璃轉移溫度(Tg)(單位:℃)、密度、T4、收縮度(C)、光彈性常數、楊氏模數、失透溫度(玻璃表面失透溫度(Tc)、玻璃內部失透溫度(Td))、T4、Td下之玻璃黏度(單位:dPa.s),又,算出T4-Tc及Tc-Td,示於表1~3。以下表示各物性之測定方法。
(1)Tg:Tg為使用TMA(thermomechanical analysis,熱機械分析)測定之值,係藉由JIS R3103-3(2001年)而求出。
(2)密度:藉由阿基米德法測定不含泡之約20g之玻璃板。
(3)T4:使用旋轉黏度計測定黏度,測定成為104dPa.s時之溫度T4(℃)。
又,根據熔融玻璃之高溫(1000~1600℃)下之玻璃黏度之測定結果,求出Fulcher式之係數,藉由使用該係數之Fulcher式,求出玻璃內部失透溫度(Td)下之玻璃黏度。
(4)收縮度(C):藉由上述收縮度(C)之測定方法進行測定。
(5)50~350℃下之平均熱膨脹係數:使用示差熱膨脹計(TMA)進行測定,藉由JIS R3102(1995年)而求出。
(6)失透溫度[玻璃表面失透溫度(Tc)及玻璃內部失透溫度(Td)]:於鉑製盤中投入經粉碎之玻璃粒子,於控制為一定溫度之電爐中進行 17小時熱處理,藉由熱處理後之光學顯微鏡觀察,將於玻璃之表面析出結晶之最高溫度與未析出結晶之最低溫度之平均值設為玻璃表面失透溫度Tc(℃),又,將於玻璃之內部析出結晶之最高溫度與未析出結晶之最低溫度之平均值設為玻璃內部失透溫度Td(℃)。
(7)光彈性常數:使用546nm之光作為光源,藉由圓盤壓縮法進行測定。
(8)楊氏模數:對厚度7~10mm之玻璃藉由超音波脈衝法進行測定。
玻璃中之SO3殘留量為100~500ppm。
根據表1~表4可知,實施例(例1~13、18~22)之玻璃之玻璃轉 移溫度Tg較高。又,實施例之玻璃之50~350℃下之平均熱膨脹係數為65×10-7~85×10-7/℃,故而顯示器構件製造步驟中之尺寸變化較少,濾色器與陣列板對準時之圖案對準變得容易。進而,由於面板使用時之熱應力所導致之對品質之影響較少,故而尤其於顯示品質方面較佳。
又,由於收縮度(C)為20ppm以下,故而不易產生玻璃板上之成膜圖案化時之位置偏移。因此,可較佳用作應對近年之熱處理之低溫化之尤其是大型顯示器構件製造用之玻璃板、例如母玻璃之一邊為2m以上之玻璃板。
又,例1~13滿足T4-Tc為-50~350℃,或T4-Td為-50~350℃,抑制板玻璃成形時之失透。
又,關於例6、7、11、12、13,T4-Td為100~350℃,Td下之玻璃黏度為104.7d.Pa.s以上,適合於藉由熔融法之成形。
再者,關於例18,各物性值(Tc、Td、T4、T4-Tc、T4-Td、光彈性常數、楊氏模數)亦為滿足本發明之範圍者。
關於例14,收縮度(C)大於20ppm,顯示器構件製造步驟中之尺寸變化較大,濾色器與陣列板對準時之圖案對準變得困難,易於產生玻璃板上之成膜圖案化時之位置偏移。
關於例16、17,玻璃轉移溫度未達580℃,有鹼移動性之增大或耐熱性產生問題之可能性。
表1~3所示之玻璃之收縮度(C)均表示以50℃/分鐘進行冷卻之玻璃板之收縮度值。表4中表示以50℃/分鐘、70℃/分鐘、150℃/分鐘、300℃/分鐘之各冷卻速度進行冷卻之玻璃板之收縮度值。又,其後,表示以退火處理(以630~650℃保持1h,其後以30℃/h進行冷卻)、或者化學強化處理(435℃、4h)之實施之有無進行區分之收縮度值。
例19中,表示將例19所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+ 50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘、70℃/分鐘、150℃/分鐘、300℃/分鐘之各冷卻速度冷卻至室溫後,經化學強化處理之玻璃板之各自之收縮度(C)。
例20中,表示將例20所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘之冷卻速度冷卻至室溫後之收縮度(C)。
例21中,表示將例21所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘之冷卻速度冷卻至室溫後,實施退火處理,其後,經化學強化處理之玻璃板之各自之收縮度(C)。
例22中,表示將例22所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘、70℃/分鐘、150℃/分鐘、300℃/分鐘之各冷卻速度冷卻至室溫後,經化學強化處理之玻璃板之各自之收縮度(C)。
例23中,表示將例23所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘之冷卻速度冷卻至室溫後之收縮度(C)。
例24中,表示將例24所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘之冷卻速度冷卻至室溫後,實施退火處理,其後,經化學強化處理之玻璃板之各自之收縮度(C)。
例25中,表示將例25所示之組成之玻璃板加熱至轉移溫度Tg+50℃,於該溫度下保持1分鐘後,以50℃/分鐘、70℃/分鐘、150℃/分鐘、300℃/分鐘之各冷卻速度冷卻至室溫後,經化學強化處理之玻璃板之各自之收縮度(C)。
例21~23、及例24~25中,表示2種玻璃組成之退火處理及化學 強化處理對收縮度(C)之影響。退火處理及化學強化處理對收縮度(C)無改善效果,反而顯示增大傾向。
例19、22、25及圖2中,表示3種玻璃組成之化學強化處理對相對於假想黏度之收縮度(C)之影響。
已知關於假想黏度為1012.4d.Pa.s(冷卻速度50℃/分鐘)下之收縮度(C)為20ppm以下之玻璃(例19、22),即便假想黏度變低(即便冷卻速度變快),亦可維持低收縮度,與此相對,關於假想黏度為1012.4d.Pa.s(冷卻速度50℃/分鐘)下之收縮度(C)超過20ppm之玻璃(例25),假想黏度變低之情形之(冷卻速度變快之情形之)收縮度之增大顯著。
對本發明詳細且參照特定之實施態樣進行了說明,但業者應知曉可不脫離本發明之精神及範圍而加以各種變更或修正。
使用特定之態樣詳細地說明了本發明,但業者應知曉可不脫離本發明之意圖及範圍而進行各種變更及變化。再者,本申請案係基於2013年4月25日提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2013-092045),藉由引用而援用其整體。
[產業上之可利用性]
本發明之玻璃板較佳作為具有觸控面板感測器之液晶顯示器構件用玻璃板,可用於具有觸控面板感測器之其他顯示器用板,例如,電漿顯示面板(PDP,Plasma Display Panel)、無機電致發光顯示器等。

Claims (6)

  1. 一種化學強化用玻璃板,其假想黏度為1012.8d.Pa.s以下,且以下述氧化物基準之莫耳百分率表示,含有60~79%之SiO2、2.5~18%之Al2O3、0~3%之B2O3、1~15%之MgO、0~1%之CaO、0~1%之SrO、0~1%之BaO、0~1%之ZrO2、7~15.5%之Na2O、0~0.5%之K2O、0~2%之Li2O、Na2O+K2O為7~15.5%、Na2O/(Na2O+K2O)為0.9~1、MgO+CaO+SrO+BaO為1~18%、MgO-0.5Al2O3為1~8、MgO+0.5Al2O3為1~20、玻璃轉移溫度為580~720℃,且收縮度(C)為20ppm以下。
  2. 如請求項1之化學強化用玻璃板,其中光彈性常數為27~33nm/MPa/cm。
  3. 如請求項1或2之化學強化用玻璃板,其中黏度成為104dPa.S之溫度(T4)與玻璃表面失透溫度(Tc)之關係為T4-Tc≧-20℃。
  4. 如請求項1或2之化學強化用玻璃板,其中黏度成為104dPa.S之溫度(T4)與玻璃內部失透溫度(Td)之關係為T4-Td≧50℃。
  5. 如請求項3之化學強化用玻璃板,其係使用浮式法成形者。
  6. 如請求項4之化學強化用玻璃板,其係使用熔融法成形者。
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