TW201500316A - 強化玻璃板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的強化玻璃板的製造方法的特徵在於:在對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,以50℃以上且小於強化用玻璃板的應變點的溫度進行熱處理。
Description
本發明是有關於一種強化玻璃板的製造方法,特別是有關於一種適合於行動電話、數位相機、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)(行動終端)等顯示元件的蓋玻璃的強化玻璃板的製造方法。
行動電話、數位相機、PDA、觸控面板顯示器、大型電視等顯示元件具有日益普及的傾向。
先前,該些用途中,使用丙烯酸等樹脂板來作為用以保護顯示器的保護構件。然而,樹脂板因楊氏模量(Young's modulus)低,故在利用筆或人的手指等按壓顯示器的顯示面時容易撓曲。因此,樹脂板與內部的顯示器接觸,而發生顯示不良。而且,樹脂板亦存在表面容易附有劃痕而視認性容易降低的問題。解決該些問題的方法為使用玻璃板來作為保護構件。該用途的玻璃板被要求(1)具有高機械強度,(2)低密度且輕量,(3)可廉價且大量供給,(4)氣泡品質優異,(5)在可見範圍內具有高光透過率,(6)具有高楊氏模量以在利用筆或手指等按壓表面時不易撓曲等。尤其在不滿足(1)的要件的情況下,不足以用作保護構件,
因此先前使用經離子交換處理的強化玻璃板(參照專利文獻1、專利文獻2、非專利文獻1)。
至今為止,強化玻璃板利用所謂的「強化前切斷」製作而成,該強化前切斷是預先將強化用玻璃板切斷為規定形狀後進行離子交換處理的方法,但近年來,正研究在對大型強化用玻璃板進行離子交換處理後切斷為規定尺寸的方法,即所謂的「強化後切斷」。若進行強化後切斷,則獲得強化玻璃板或各種元件的製造效率得到飛躍性提高的優點。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2006-83045號公報
專利文獻2:日本專利特開2011-88763號公報
非專利文獻
非專利文獻1:泉谷徹郎等,「新玻璃及其物性」,初版,經營系統研究所股份有限公司,1984年8月20日,p.451-498
然而,浮式法因能夠廉價且大量地製作大型、薄型的玻璃板,故一般作為強化用玻璃板的成形方法。例如,專利文獻2中揭示了一種強化用玻璃板,其利用浮式法成形而成,並且作為玻璃組成,以莫耳%計含有67%~75%的SiO2、0%~4%的Al2O3、7%~15%的Na2O、1%~9%的K2O、6%~14%的MgO、0%~1%
的CaO、0%~1.5%的ZrO2、71%~75%的SiO2+Al2O3、以及12%~20%的Na2O+K2O,且厚度1.5mm以下。
然而,若對利用浮式法成形的強化用玻璃板進行離子交換處理,則在玻璃製造步驟中與錫浴接觸的一側(所謂底面)與其相反側(所謂頂面),表面附近的性狀、組成不同,從而產生強化玻璃板向頂面側凸出翹曲的問題。若強化玻璃板的翹曲量大,則強化玻璃板的良率降低。
另一方面,若利用浮式法以外的方法,例如溢流下拉法(overflow down-draw method)成形強化用玻璃板,則可減小表面與背面的性狀差、組成差,因此可減少由此引起的翹曲量。然而,即便是以浮式法以外的方法成形的情況,若將強化用玻璃板大型化及/或薄型化,則有時強化玻璃板亦會產生翹曲。
該現象在對薄型的強化用玻璃板進行離子交換處理而獲得強化玻璃板時容易變得顯著。
因此,本發明鑒於所述情況而完成,課題在於提供一種強化玻璃板的製造方法,該強化玻璃板的製造方法即便在對薄型的強化用玻璃板進行離子交換處理而獲得強化玻璃板時,亦能夠儘可能地減少翹曲量。
本發明者等人經過積極研究後發現,藉由對薄型的強化玻璃板進行規定的熱處理而可解決所述課題,從而提出作為本發明。亦即,本發明的強化玻璃板的製造方法的特徵在於包括:在
對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,以50℃以上且小於強化用玻璃板的應變點的溫度進行熱處理。此處,「應變點」是指基於美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Materials,ASTM)C336的方法測定的值。
已知玻璃板在應變點以下的溫度下不會熱變形。本發明者等人經過積極研究後意外地發現,在強化玻璃板的情況下,即便以小於應變點的溫度進行熱處理的情況,亦可減少翹曲量。可減少翹曲量的理由不明,目前正在調查中。本發明者等人推測在為強化玻璃板的情況下,鹼性離子在離子交換處理時,在壓縮應力層的表層部分以偏析的狀態而得到固定為翹曲的原因之一,若進行熱處理,則鹼性離子進行移動,由此鹼性離子的偏析狀態逐漸消除,結果可減少翹曲量。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以80℃以上且小於(應變點-200)℃的溫度進行熱處理。據此,容易減少翹曲量,並且因熱處理而離子交換反應不易進行,從而容易獲得所需的壓縮應力值。
而且,本發明的強化玻璃板的製造方法的特徵在於:在使用包含KNO3熔鹽的離子交換溶液,對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,以(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95的方式進行熱處理。如上所述,認為在壓縮應力層的表層部分,若鹼性離子的濃度梯度緩和,則鹼性離子的偏析少。因此,推測若藉由熱處理將強化玻璃
板的(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值限制為超過0.67~0.95,則鹼性離子進行移動,而鹼性離子的偏析狀態逐漸消除,結果,翹曲量得以減少。另外,「(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)」表示將表面的K的發光強度設為1時(該情況下,深部的K的發光強度為0),深度方向上的表面至內部的K濃度的減少大致收斂時的內部的K的發光強度(例如比應力深度深了10μm的區域的K發光強度)的比例,可藉由輝光放電光發射光譜(Glow discharge optical emission spectroscopy,GD-OES)來測定。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為在離子交換處理後、熱處理前,包括冷卻至小於200℃的溫度為止的步驟。據此,離子交換處理後,容易檢查強化玻璃板的翹曲量,因此將翹曲量小的強化玻璃板作為良品而採取,可僅對翹曲量大的強化玻璃板(不良品)進行熱處理。結果,可提高強化玻璃板的製造效率。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為在熱處理後,包括切斷為規定尺寸的步驟。據此,由於可減少大型的強化玻璃板的翹曲量,故容易提高強化後切斷的效率。結果,可提高強化玻璃板的製造效率。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為在離子交換處理後、熱處理前,包括切斷為規定尺寸的步驟。藉由強化後切斷,強化玻璃板的製造效率提高,並且強化後切斷後強化玻璃板的操作變得容易。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為在離子交換處理前,包括切斷為規定尺寸的步驟。據此,強化用玻璃板(強化玻璃板)的操作變得容易。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以壓縮應力層的壓縮應力值為400MPa以上、且壓縮應力層的應力深度為15μm以上的方式,對強化用玻璃板進行離子交換處理。此處,「壓縮應力層的壓縮應力值」及「壓縮應力層的應力深度」是指在使用表面應力計(例如,折原製作所有限公司製造的FSM-6000)來觀察試樣時,根據所觀察到的干涉條紋的根數及其間隔而算出的值。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為利用溢流下拉法或浮式法成形強化用玻璃板。若利用溢流下拉法成形,則容易製作未研磨表面品質便良好的玻璃板,因此容易提高強化玻璃的表面的機械強度。而且,亦容易製作大型及/或薄型的玻璃板。進而表面與背面的表面附近的性狀差、組成差容易變得相同,從而容易抑制由此引起的翹曲。此處,「溢流下拉法」為如下方法,即,使熔融玻璃從耐熱性的流槽狀構造物的兩側溢出,一邊使溢出的熔融玻璃在流槽狀構造物的下端合流,一邊向下方延伸成形而成形玻璃板。另一方面,若利用浮式法成形,則可廉價地製作大型及/或薄型的玻璃板。而且,如上所述,若利用浮式法成形,則強化玻璃板容易向頂面側凸出翹曲,但只要為本發明,該翹曲亦可一定程度地消除。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以玻璃組成中
含有1質量%~20質量%的Na2O的方式,製作強化用玻璃板。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為,以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~15%的B2O3、1%~20%的Na2O、以及0%~10%的K2O作為玻璃組成的方式,製作強化用玻璃板。據此,能以高水準同時實現離子交換性能與耐失透性。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以應變點為500℃以上的方式製作強化用玻璃板。據此,耐熱性提高,因而強化玻璃板不易翹曲。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以β-OH值為0.45/mm以下的方式製作強化用玻璃板。β-OH值越小,則應變點越高,並且離子交換性能越提高。此處,「β-OH值」是使用傅立葉轉換紅外光譜法(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)測定玻璃的透過率,並使用下述的式而求出的值。
β-OH值=(1/X)log(T1/T2)
X:試樣厚度(mm)
T1:參照波長3846cm-1下的透過率(%)
T2:羥基吸收波長3600cm-1附近的最小透過率(%)
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為不對表面的全部或一部分進行研磨。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為用於顯示元件的蓋玻璃。
本發明的強化玻璃板的特徵在於:板厚小於0.7mm,(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95。如上所述,若強化用玻璃板薄型化,則強化玻璃板容易產生翹曲。因此,若將(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值限制為超過0.67~0.95,則即便在強化玻璃板薄型化時,亦可抑制翹曲的產生。
1‧‧‧強化用玻璃板
2‧‧‧籃狀物
圖1是表示用以將強化玻璃板沿鉛垂方向配置的固定夾具的概念圖。
圖2是表示用以將強化玻璃板配置成自鉛垂方向傾斜10°~15°左右的狀態的固定夾具的概念圖。
圖3是[實施例2]的試樣No.13的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖4是[實施例2]的試樣No.14的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖5是[實施例2]的試樣No.15的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖6是[實施例2]的試樣No.16的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖7是[實施例2]的試樣No.17的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖8是[實施例2]的試樣No.18的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖9是[實施例2]的試樣No.19的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
圖10是[實施例2]的試樣No.20的表層附近的鹼性成分的GD-OES的資料。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,使用包含KNO3熔鹽的離子交換溶液,對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,進行熱處理。該熱處理較佳為以(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95的方式進行。(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的下限值較佳為0.68、0.70、0.72或0.74,尤佳為0.75。而且,(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的上限值較佳為0.92、0.90或0.88,尤佳為0.86。若(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)過大,則鹼性離子在壓縮應力層的表層部分以偏析的狀態而固定,因此強化玻璃板的翹曲量容易增大。另一方面,若(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)過小,則壓縮應力值容易減小,從而難以維持機械強度。
本發明的強化玻璃板的製造方法以50℃以上且小於強
化用玻璃板的應變點的溫度進行熱處理,但較佳為以80℃以上且小於(應變點-50)℃的溫度,80℃以上且小於(應變點-100)℃的溫度,100℃以上且小於(應變點-150)℃的溫度,或150℃以上且小於(應變點-200)℃的溫度進行熱處理,尤佳為以80℃以上且(應變點-205)℃以下的溫度進行熱處理。若熱處理溫度過低,則難以減少強化玻璃板的翹曲量。另一方面,若熱處理溫度過高,則熱處理時離子交換反應進行,壓縮應力值容易降低。
熱處理時間較佳為10分鐘~24小時,30分鐘~10小時,或30分鐘~5小時,尤佳為45分鐘~2小時。若熱處理時間過短,則難以減少強化玻璃板的翹曲量。另一方面,若熱處理時間過長,則熱處理的效率降低。
直至熱處理溫度為止的升溫速度較佳為1℃/分鐘以上,或3分鐘/℃以上,尤佳為5分鐘/℃以上。而且,同時,直至熱處理溫度為止的升溫速度較佳為1小時/℃以下。直至熱處理溫度為止的升溫亦可藉由直接投入至保持為熱處理溫度的電爐內進行。若升溫速度過快,則有強化玻璃板因熱衝擊(thermal shock)而破損之虞。另一方面,若升溫速度過慢,則熱處理的效率降低。
自熱處理溫度開始的降溫速度較佳為1℃/分鐘以上,或3分鐘/℃以上,尤佳為5分鐘/℃以上。而且,同時,自熱處理溫度開始的降溫時間較佳為1小時/℃以下。自熱處理溫度開始的降溫亦可藉由在實施了熱處理的電爐內自然冷卻來進行。若降溫速度過快,則難以減少翹曲量,並且有強化玻璃板因熱衝擊而破損
之虞。另一方面,若降溫速度過慢,則熱處理的效率降低。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,較佳為在離子交換處理後、熱處理前,包括冷卻至小於200℃的溫度(較佳為150℃以下的溫度,100℃以下的溫度,或80℃以下的溫度,尤佳為50℃以下的溫度)為止的步驟。本發明的強化玻璃板的製造方法包括連續地進行離子交換處理與熱處理的形態。然而,若連續地進行離子交換處理與熱處理,則亦會對未翹曲的強化玻璃板進行熱處理,反而有使強化玻璃板的翹曲量增大之虞。因此,若設置暫時將強化玻璃板冷卻的步驟,則可將翹曲量小的強化玻璃板作為良品而採取,僅對翹曲量大的強化玻璃板進行熱處理。結果,可提高強化玻璃板的製造效率。
為了進行熱處理而配置強化玻璃板的方法不作特別限定,在對多個強化玻璃板同時進行熱處理的情況下,較佳為在固定夾具內配置強化玻璃板。作為固定夾具,如圖1及圖2所示,可使用在離子交換處理時將強化用玻璃板1加以固定的籃狀物(basket)2。自減少翹曲量的觀點而言,配置強化玻璃板的方向如圖1所示較佳為鉛垂方向,但亦可如圖2所示,為自鉛垂方向傾斜10°~15°左右的狀態。
在對多個強化玻璃板同時進行熱處理的情況下,尤其在多個強化玻璃板間的間隔窄的情況下(例如,多個強化玻璃板間的間隔為10mm以下,尤其7mm以下的情況下),較佳為一邊確保強化玻璃板間的均熱性一邊進行降溫,該情況下,降溫速度較
佳為15℃/分鐘以下,或10分鐘/℃以下,尤佳為1分鐘/℃~5分鐘/℃。而且,自確保強化玻璃板間的均熱性的觀點而言,較佳為亦設置用以向強化玻璃間送風的送風單元。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,將強化用玻璃板(強化玻璃板)的板厚限制為2.0mm以下。強化用玻璃板(強化玻璃板)的板厚較佳限制為1.5mm以下,1.0mm以下,0.8mm以下,0.7mm以下,小於0.7mm,或0.6mm以下,尤佳限制為0.5mm以下。據此,容易實現顯示元件的輕量化,並且在進行強化後切斷的情況下,因表面的壓縮應力層的影響而在切斷面容易產生壓縮應力,切斷面的機械強度難以降低。另一方面,若板厚過小,則難以獲得所需的機械強度。由此,板厚較佳為0.1mm以上。另外,板厚越小,強化玻璃板越容易翹曲,因此容易享有本發明的效果。
較佳為將強化用玻璃板(強化玻璃板)的板面積限制為0.01m2以上,0.1m2以上,0.25m2以上,0.35m2以上,0.45m2以上,0.8m2以上,1.2m2以上,1.5m2以上,2m2以上,1.2.5m2以上,3m2以上,3.5m2以上,4m2以上,或4.5m2以上,尤佳限制為5m2~10m2。板面積越大,強化後切斷的強化玻璃板的採取塊數越多,強化玻璃板或各種元件的製造效率飛躍性地提高。此處,「板面積」是指除端面外的板表面的面積,且是指表面與背面中的任一者的面積。另外,板面積越大,強化玻璃板越容易翹曲,因此容易享有本發明的效果。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為利用溢流下拉法成形強化用玻璃板。據此,容易成形未研磨表面品質便良好的玻璃板,結果,容易提高強化玻璃板的表面的機械強度。該理由在於,在溢流下拉法的情況下,應成為表面的面不與流槽狀耐火物接觸,而以自由表面的狀態成形。流槽狀構造物的構造或材質只要可實現所需的尺寸或表面品質即可,不作特別限定。而且,為了進行朝向下方的延伸成形而對玻璃帶施力的方法,只要可實現所需的尺寸或表面品質即可,不作特別限定。例如,亦可採用使具有充分大的寬度的一對或多對耐熱性輥在與玻璃帶接觸的狀態下旋轉而延伸的方法,還可採用使多對耐熱性輥僅與玻璃帶的端面附近接觸而延伸的方法。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為利用浮式法成形強化用玻璃板。據此,可廉價地製作大型及/或薄型的玻璃板。而且,如上所述,若利用浮式法成形,則強化玻璃板容易向頂面側凸出翹曲,但只要為本發明,則該翹曲亦可一定程度地消除。
本發明的強化玻璃板的製造方法除溢流下拉法、浮式法以外,亦可利用流孔下拉(slot down draw)法、輥壓(rollout)法、再拉(redraw)法等成形。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以玻璃組成中含有1質量%~20質量%的Na2O的方式,製作強化用玻璃板。Na2O為主要的離子交換成分,且為使高溫黏度降低並提高熔融性或成形性的成分。而且,Na2O亦為改善耐失透性的成分。然而,若
Na2O的含量過少,則熔融性降低,或熱膨脹係數降低,或離子交換性能容易降低。另一方面,若Na2O的含量過多,則熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性降低,或難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。而且,應變點過於降低,或缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而有時耐失透性降低。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,較佳為以如下方式製作強化用玻璃板,即,作為玻璃組成,以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~15%的B2O3、1%~20%的Na2O、以及0%~10%的K2O。以下表示如上所述限定各成分的含有範圍的理由。另外,各成分的含有範圍的說明中,%表達是指質量%。
SiO2是形成玻璃的網狀物的成分。SiO2的含量較佳為50%~80%,52%~75%,55%~72%,或55%~70%,尤佳為55%~67.5%。若SiO2的含量過少,則難以玻璃化,且熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性容易降低。另一方面,若SiO2的含量過多,則熔融性或成形性容易降低。
Al2O3為提高離子交換性能的成分,且為提高應變點或楊氏模量的成分。Al2O3的含量較佳為5%~25%。若Al2O3的含量過少,則除熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性容易降低外,亦有無法充分發揮離子交換性能之虞。由此,Al2O3的含量為較佳為7%以上,8%以上,10%以上,12%以上,14%以上,或15%以上,尤佳為16%以上。另一方面,若Al2O3的含量過多,則玻璃中容易析出失透結晶,且難以利用溢流下拉法等成形玻璃板。而且熱膨
脹係數變得過低,難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配,進而高溫黏性變高,熔融性容易降低。由此,Al2O3的含量較佳為22%以下,20%以下,19%以下,或18%以下,尤佳為17%以下。另外,在重視離子交換性能的情況下,較佳為儘可能地使Al2O3的含量增加,例如較佳為將Al2O3的含量設為17%以上,18%以上,19%以上,或20%以上,尤佳設為21%以上。
B2O3為降低高溫黏度或密度,並且使玻璃穩定化而使結晶不易析出,並降低液相溫度的成分。而且為提高抗裂性的成分。然而,若B2O3的含量過多,則藉由離子交換處理,會發生被稱作泛黃的表面的著色,或存在耐水性降低、或壓縮應力層的壓縮應力值降低、或壓縮應力層的應力深度減小的傾向。由此,B2O3的含量較佳為0%~15%,0.1%~12%,1%~10%,超過1%~8%,或1.5%~6%,尤佳為2%~5%。另外,在重視離子交換性能的情況下,較佳為儘可能地使B2O3的含量增加,例如較佳為將B2O3的含量設為2.5%以上,3%以上,3.5%以上或4%以上,尤佳設為4.5%以上。
Na2O為主要的離子交換成分,且為使高溫黏度降低並提高熔融性或成形性的成分。而且,Na2O亦為改善耐失透性的成分。Na2O的含量較佳為1%~20%。若Na2O的含量過少,則熔融性降低,或熱膨脹係數降低,或離子交換性能容易降低。由此,在導入Na2O的情況下,Na2O的含量較佳為10%以上或11%以上,尤佳為12%以上。另一方面,若Na2O的含量過多,則熱膨脹係數
變得過高,耐熱衝擊性降低,或難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。而且應變點過於降低,或缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而有時耐失透性降低。由此,Na2O的含量較佳為17%以下,尤佳為16%以下。
K2O為促進離子交換的成分,且在鹼金屬氧化物中為增大壓縮應力層的應力深度的效果大的成分。而且為使高溫黏度降低,並提高熔融性或成形性的成分。進而,亦為改善耐失透性的成分。K2O的含量為0%~10%。若K2O的含量過多,則熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性降低,或難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。而且應變點過於降低,或缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而有耐失透性降低的傾向。由此,K2O的含量較佳為8%以下,6%以下或4%以下,尤佳為小於2%。
除所述成分以外,例如亦可導入以下的成分。
Li2O為離子交換成分,並且為使高溫黏度降低並提高熔融性或成形性的成分。而且,為提高楊氏模量的成分。進而在鹼金屬氧化物中增大壓縮應力值的效果大。然而,若Li2O的含量過多,則液相黏度降低,玻璃容易失透。而且,熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性降低,或難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。進而,若低溫黏性過於降低,容易引起應力緩和,則反而有時壓縮應力值會減小。因此,Li2O的含量較佳為0%~3.5%,0%~2%,0%~1%或0%~0.5%,尤佳為0.01%~0.2%。
Li2O+Na2O+K2O的含量較佳為5%~25%,10%~22%,
或15%~22%,尤佳為17%~22%。若Li2O+Na2O+K2O的含量過少,則離子交換性能或熔融性容易降低。另一方面,若Li2O+Na2O+K2O的含量過多,則除玻璃容易失透外,熱膨脹係數變得過高,耐熱衝擊性降低,或難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。而且應變點過於降低,有時難以獲得高壓縮應力值。進而,液相溫度附近的黏性降低,亦有時難以確保高液相黏度。另外,「Li2O+Na2O+K2O」為Li2O、Na2O及K2O的合量。
MgO為使高溫黏度降低並提高熔融性或成形性,或提高應變點或楊氏模量的成分,且在鹼土金屬氧化物中為提高離子交換性能的效果大的成分。然而,若MgO的含量過多,則密度或熱膨脹係數容易變高,且玻璃容易失透。由此,MgO的含量較佳為12%以下,10%以下,8%以下或5%以下,尤佳為4%以下。另外,在向玻璃組成中導入MgO的情況下,MgO的含量較佳為0.1%以上,0.5%以上或1%以上,尤佳為2%以上。
CaO與其他成分相比,使高溫黏度降低,提高熔融性或成形性,或提高應變點或楊氏模量的效果大而不會伴隨出現耐失透性的降低。CaO的含量較佳為0%~10%。然而,若CaO的含量過多,則密度或熱膨脹係數變高,且缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而玻璃容易失透,或離子交換性能容易降低。由此,CaO的含量較佳為0%~5%,0.01%~4%,或0.1%~3%,尤佳為1%~2.5%。
SrO為使高溫黏度降低,提高熔融性或成形性,或提高應變點或楊氏模量而不會伴隨出現耐失透性的降低的成分。然
而,若SrO的含量過多,則密度或熱膨脹係數增高,或者離子交換性能降低,或缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而玻璃容易失透。由此,SrO的含量較佳為0%~5%,0%~3%,或0%~1%,尤佳為0~小於0.1%。
BaO為使高溫黏度降低,提高熔融性或成形性,或提高應變點或楊氏模量而不會伴隨出現耐失透性的降低的成分。然而,若BaO的含量過多,則密度或熱膨脹係數增高,或者離子交換性能降低,或缺乏玻璃組成的成分平衡性,反而玻璃容易失透。BaO的含量較佳為0%~5%,0%~3%,或0%~1%,尤佳為0~小於0.1%。
ZnO為提高離子交換性能的成分,且為尤其增大壓縮應力值的效果大的成分。而且為不會使低溫黏性降低而使高溫黏性降低的成分。然而,若ZnO的含量過多,則存在玻璃分相,或耐失透性降低,或密度增高,或者壓縮應力層的應力深度減小的傾向。由此,ZnO的含量較佳為0%~6%,0%~5%,0%~1%,或0%~0.5%,尤佳為0%~小於0.1%。
ZrO2為顯著提高離子交換性能的成分,並且為提高液相黏度附近的黏性或應變點的成分,但若其含量過多,則有耐失透性顯著降低之虞,且有密度變得過高之虞。由此,ZrO2的含量較佳為10%以下,8%以下,或6%以下,尤佳為5%以下。另外,在欲提高離子交換性能的情況下,較佳為向玻璃組成中導入ZrO2,該情況下,ZrO2的含量較佳為0.01%以上或0.5%以上,尤佳為1%
以上。
P2O5為提高離子交換性能的成分,且為尤其增大壓縮應力層的應力深度的成分。然而,若P2O5的含量過多,則玻璃容易分相。由此,P2O5的含量較佳為10%以下,8%以下,6%以下,4%以下,2%以下,或1%以下,尤佳為小於0.1%。
作為澄清劑,亦可導入0ppm~30000ppm(3%)的選自As2O3、Sb2O3、SnO2、F、Cl、SO3的群組(較佳為SnO2、Cl、SO3的群組)中的一種或兩種以上。自確實享有澄清效果的觀點考慮,SnO2+SO3+Cl的含量較佳為0ppm~10000ppm,50ppm~5000ppm,80ppm~4000ppm,或100ppm~3000ppm,尤佳為300ppm~3000ppm。此處,「SnO2+SO3+Cl」是指SnO2、SO3及Cl的合量。
SnO2的含量較佳為0ppm~10000ppm,或0ppm~7000ppm,尤佳為50ppm~6000ppm。Cl的含量較佳為0ppm~1500ppm,0ppm~1200ppm,0ppm~800ppm,或0ppm~500ppm,尤佳為50ppm~300ppm。SO3的含量較佳為0ppm~1000ppm,或0ppm~800ppm,尤佳為10ppm~500ppm。
Nd2O3、La2O3等稀土類氧化物為提高楊氏模量的成分,且為若加入成為互補色的顏色則會消色,且可控制玻璃的色澤的成分。然而,原料自身的成本高,且若大量導入,則耐失透性容易降低。由此,稀土類氧化物的含量較佳為4%以下,3%以下,2%以下或1%以下,尤佳為0.5%以下。
本發明中,因環境方面的考慮,較佳為實質上不含有
As2O3、F、PbO、Bi2O3。此處,「實質上不含有As2O3」是指並非積極添加As2O3作為玻璃成分而容許以雜質等級混入的情況,具體而言,是指As2O3的含量小於500ppm。「實質上不含有F」是指並非積極添加F作為玻璃成分而容許以雜質等級混入的情況,具體而言,是指F的含量小於500ppm。「實質上不含有PbO」是指並非積極添加PbO作為玻璃成分而容許以雜質等級混入的情況,具體而言,是指PbO的含量小於500ppm。「實質上不含有Bi2O3」是指並非積極添加Bi2O3作為玻璃成分而容許以雜質等級混入的情況,具體而言,是指Bi2O3的含量小於500ppm。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為以具有以下的特性的方式製作強化用玻璃。
密度較佳為2.6g/cm3以下,尤佳為2.55g/cm3以下。密度越低,強化玻璃板越可輕量化。另外,若使玻璃組成中的SiO2、B2O3、P2O5的含量增加,或降低鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、ZnO、ZrO2、TiO2的含量,則密度容易降低。另外,「密度」可利用周知的阿基米德(Archimedes)法測定。
熱膨脹係數較佳為80×10-7~120×10-7/℃,85×10-7~110×10-7/℃,或90×10-7~110×10-7/℃,尤佳為90×10-7~105×10-7/℃。若將熱膨脹係數限制為所述範圍,則容易與金屬、有機系黏接劑等構件的熱膨脹係數匹配,從而容易防止金屬、有機系黏接劑等構件的剝離。此處,「熱膨脹係數」是指使用膨脹計(dilatometer)測定30℃~380℃的溫度範圍的平均熱膨脹係數所
得的值。另外,若增加玻璃組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物的含量,則熱膨脹係數容易變高,相反若降低鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物的含量,則熱膨脹係數容易降低。
應變點較佳為500℃以上,520℃以上,或530℃以上,尤佳為550℃以上。應變點越高,耐熱性越提高,強化玻璃板越不易翹曲。進而在觸控面板感測器等的圖案化中,容易形成高品質的膜。另外,若使玻璃組成中的鹼土金屬氧化物、Al2O3、ZrO2、P2O5的含量增加,或降低鹼金屬氧化物的含量,則應變點容易變高。
104.0dPa.s下的溫度較佳為1280℃以下,1230℃以下,1200℃以下,或1180℃以下,尤佳為1160℃以下。此處,「104.0dPa.s下的溫度」是指利用鉑球提拉法進行測定所得的值。104.0dPa.s下的溫度越低,則對成形設備的負擔越得以減輕,成形設備越長壽命化,結果,強化用玻璃板的製造成本越容易低廉化。另外,若使鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、ZnO、B2O3、TiO2的含量增加,或降低SiO2、Al2O3的含量,則104.0dPa.s下的溫度容易降低。
102.5dPa.s下的溫度較佳為1620℃以下,1550℃以下,1530℃以下,或1500℃以下,尤佳為1450℃以下。此處,「102.5dPa.s下的溫度」是指利用鉑球提拉法進行測定所得的值。102.5dPa.s下的溫度越低,則越能夠低溫熔融,對熔融爐等玻璃製造設備的負擔越得以減輕,並且容易提高氣泡品質。由此,102.5dPa.s下的溫
度越低,則強化用玻璃板的製造成本越容易低廉化。另外,102.5dPa.s下的溫度相當於熔融溫度。而且,若使玻璃組成中的鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、ZnO、B2O3、TiO2的含量增加,或降低SiO2、Al2O3的含量,則102.5dPa.s下的溫度容易降低。
液相溫度較佳為1200℃以下,1150℃以下,1100℃以下,1050℃以下,1000℃以下,950℃以下,或900℃以下,尤佳為880℃以下。此處,「液相溫度」是指將通過標準篩30目(篩網眼500μm)而殘留於50目(篩網眼300μm)的玻璃粉末放入至鉑舟中,在溫度梯度爐中保持24小時後結晶析出的溫度。另外,液相溫度越低,耐失透性或成形性越提高。而且,若使玻璃組成中的Na2O、K2O、B2O3的含量增加,或降低Al2O3、Li2O、MgO、ZnO、TiO2、ZrO2的含量,則液相溫度容易降低。
液相黏度較佳為104.0dPa.s以上,104.4dPa.s以上,104.8dPa.s以上,105.0dPa.s以上,105.4dPa.s以上,105.6dPa.s以上,106.0dPa.s以上,或106.2dPa.s以上,尤佳為106.3dPa.s以上。此處,「液相黏度」是指利用鉑球提拉法測定液相溫度下的黏度所得的值。另外,液相黏度越高,耐失透性或成形性越提高。而且,若使玻璃組成中的Na2O、K2O的含量增加,或降低Al2O3、Li2O、MgO、ZnO、TiO2、ZrO2的含量,則液相黏度容易變高。
β-OH值較佳為0.45mm-1以下,0.4mm-1以下,0.3mm-1以下,0.28mm-1以下,或0.25mm-1以下,尤佳為0.10mm-1~0.22mm-1。β-OH值越小,則應變點越高,並且離子交換性能越提高。
作為降低β-OH值的方法,例如可列舉以下的(1)~(7)的方法。(1)選擇含水量低的原料。(2)未向原料中添加水分。(3)增加使水分量減少的成分(Cl、SO3等)的添加量。(4)降低爐內環境中的水分量。(5)在熔融玻璃中進行N2起泡。(6)採用小型熔融爐。(7)加快熔融玻璃的流量。
本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為不對表面的一部分或全部進行研磨,尤其更佳為不對表面的全部進行研磨,且未研磨的表面的平均表面粗糙度(Ra)較佳控制為10Å以下,5Å以下,4Å以下,或3Å以下,尤佳控制為2Å以下。另外,就平均表面粗糙度(Ra)而言,只要藉由依據國際半導體設備與材料產業協會(Semiconductor Equipment and Materials International,SEMI)D7-97「平板顯示裝置(Flat Panel Display,FPD)玻璃板的表面粗糙度的測定方法」的方法進行測定即可。玻璃的理論強度本來非常高,但即便為遠低於理論強度的應力,導致破壞的情況亦多。這是因為,在成形後的步驟、例如研磨步驟等中會在玻璃表面產生被稱作格利菲思裂縫(Griffith flaw)的小的缺陷。因此,若未對強化玻璃板的表面進行研磨,則在離子交換處理後,維持強化玻璃板的機械強度,從而強化玻璃板不易斷裂。而且,在離子交換處理後進行劃刻切斷時,若表面未研磨,則劃刻切斷時不易產生不當裂紋、破損等。進而,若未對強化玻璃板的表面進行研磨,則可省略研磨步驟,因而可使強化玻璃板的製造成本低廉化。另外,為了獲得未研磨的表面,利用溢流下拉法成形強
化用玻璃板即可。
本發明的強化玻璃板的製造方法藉由離子交換處理在其表面形成壓縮應力層。離子交換處理為以強化用玻璃板的應變點以下的溫度對玻璃表面導入離子半徑大的鹼性離子的方法。若利用離子交換處理形成壓縮應力層,則即便在板厚小的情況下,亦可適當地形成壓縮應力層。
只要考慮玻璃的黏度特性等來決定離子交換溶液、離子交換溫度及離子交換時間即可。尤其若將強化用玻璃板中的Na成分與KNO3熔鹽中的K離子進行離子交換處理,則可在表面效率佳地形成壓縮應力層。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,較佳為如下方式對強化用玻璃板進行離子交換處理,即,壓縮應力層的壓縮應力值為400MPa以上(較佳為500MPa以上,600MPa以上,或650MPa以上,尤佳為700MPa以上),且壓縮應力層的應力深度為15μm以上(較佳為20μm以上,25μm以上,或30μm以上,尤佳為35μm以上)。壓縮應力值越大,強化玻璃板的機械強度越高。另一方面,若壓縮應力值過大,則難以對強化玻璃板進行劃刻(scribe)切斷。由此,壓縮應力層的壓縮應力值較佳為1500MPa以下,或1200MPa以下,尤佳為1000MPa以下。另外,若使玻璃組成中的Al2O3、TiO2、ZrO2、MgO、ZnO的含量增加,或降低SrO、BaO的含量,則有壓縮應力值增大的傾向。而且,若縮短離子交換時間,或降低離子交換溶液的溫度,則有壓縮應力值增大
的傾向。
即便應力深度越大,強化玻璃板會附上越深的劃痕,強化玻璃板亦不易裂開,並且機械強度的不均減小。應力深度較佳為10μm以上,20μm以上,或30μm以上,尤佳為40μm以上。另一方面,若應力深度過大,則難以將強化玻璃板劃刻切斷。應力深度較佳為100μm以下,小於80μm,或60μm以下,尤佳為小於50μm。另外,若使玻璃組成中的K2O、P2O5的含量增加,或降低SrO、BaO的含量,則有應力深度增大的傾向。而且,若延長離子交換時間,或提高離子交換溶液的溫度,則有應力深度增大的傾向。
本發明的強化玻璃板的製造方法中,將強化玻璃板切斷為規定尺寸的時期不作特別限定。可為離子交換處理前,離子交換處理後熱處理前,熱處理後中的任一時期。若在熱處理後設置切斷為規定尺寸的步驟,則由於可減少大型的強化玻璃板的翹曲量,而容易提高強化後切斷的效率。結果,可提高強化玻璃板的製造效率。而且,若在離子交換處理後、熱處理前,設置切斷為規定尺寸的步驟,則藉由強化後切斷,強化玻璃板的製造效率提高,並且強化玻璃板的操作變得容易。進而,若在離子交換處理前設置切斷為規定尺寸的步驟,則強化用玻璃板(強化玻璃板)的操作變得容易。
自強化玻璃板的製造效率的觀點而言,本發明的強化玻璃板的製造方法較佳為強化後切斷,尤佳為強化後劃刻切斷。在
將強化玻璃板劃刻切斷的情況下,較佳為劃刻劃痕的深度比應力厚度大,且內部的拉伸應力值為100MPa以下(較佳為80MPa以下,70MPa以下,60MPa以下,或50MPa以下)。而且,較佳為自強化玻璃板的端面開始劃刻,且較佳為在距對向的端面5mm以上的內側的區域結束劃刻。據此,劃刻時不易產生意外的裂開,從而容易適當地進行強化後劃刻切斷。此處,內部的拉伸應力值為根據以下的式而算出的值。
內部的拉伸應力值=(壓縮應力值×應力深度)/(厚度-應力深度×2)
在進行強化後劃刻切斷的情況下,較佳為在強化玻璃板的表面形成劃線(scribe line)後,沿著該劃線進行截斷。據此,切斷時意外的裂紋不易進展。為了沿著劃線將強化玻璃板截斷,重要的是在劃線的形成中強化玻璃不會自我斷裂。所謂自我斷裂是指因存在於強化玻璃板的表面的壓縮應力、存在於內部的拉伸應力的影響,而受到比應力深度深的損傷時,強化玻璃板自發地斷裂的現象。若在劃線的形成中強化玻璃板的自我斷裂開始,則難以進行所需的切斷。因此,較佳為將劃線的深度限制為應力深度的10倍以內,5倍以內,尤佳為3倍以內。另外,就作業性方面來說,劃線的形成中較佳為使用鑽石砂輪晶片(diamond wheel chip)等。
在進行強化後切斷的情況下,較佳為對強化玻璃板的端面(切斷面)與表面交叉的端緣區域的一部分或全部實施倒角加
工,較佳為至少對顯示側的端緣區域的一部分或全部實施倒角加工。作為倒角加工,較佳為R倒角,該情況下,較佳為曲率半徑0.05mm~0.5mm的R倒角。而且,0.05mm~0.5mm的C倒角亦適合。進而,倒角面的表面粗糙度Ra較佳為1nm以下,0.7nm以下或0.5nm以下,尤佳為0.3nm以下。據此,容易防止以端緣區域為起點的裂紋。此處,「表面粗糙度Ra」是指利用依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)B0601:2001的方法進行測定所得的值。
本發明的強化玻璃板的特徵在於:板厚小於0.7mm,且(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95。本發明的強化玻璃板的技術特徵(較佳的構成、效果)與本發明的強化玻璃板的製造方法的技術特徵相同。此處,為方便起見,對本發明的強化玻璃板省略詳細說明。
實施例1
以下,根據實施例對本發明進行詳細說明。另外,以下的實施例僅為例示。本發明不受以下的實施例任何限定。
表1表示本發明的實施例(試樣No.1~試樣No.12)。
如以下般製作強化用玻璃板。首先,調配玻璃原料,製作玻璃配料(glass batch)。接著,將該玻璃配料投入至連續熔融爐中,經過澄清步驟、攪拌步驟、供給步驟,並藉由溢流下拉法或浮式法成形為板狀後,切斷為7英吋尺寸,從而製作出強化用玻璃板。
試樣No.1~試樣No.6、試樣No.8~試樣No.12利用溢流下拉法成形,試樣No.7利用浮式法成形。
試樣No.1~試樣No.5、試樣No.8~試樣No.12中,作為玻璃組成,以質量%計含有57.4%的SiO2、13%的Al2O3、2%的B2O3、2%的MgO、2%的CaO、0.1%的Li2O、14.5%的Na2O、5%的K2O、以及4%的ZrO2,密度為2.54g/cm3,應變點為517℃,熱膨脹係數為99.9×10-7/℃,104.0dPa.s下的溫度為1098℃,102.5dPa.s下的溫度為1392℃,液相溫度為910℃,液相黏度為105.5dPa.s。
試樣No.6中,作為玻璃組成,以質量%計含有61.4%的SiO2、18%的Al2O3、0.5%的B2O3、0.1%的Li2O、14.5%的Na2O、2%的K2O、3%的MgO、0.1%的BaO、以及0.4%的SnO2,密度為2.45g/cm5,應變點為563℃,熱膨脹係數為91.3×10-7/℃,104.0dPa.s下的溫度為1255℃,102.5dPa.s下的溫度為1590℃,液相溫度為970℃,液相黏度為106.3dPa.s。
試樣No.7中,作為玻璃組成,以質量%計含有58.4%的SiO2、13%的Al2O3、0.1%的Li2O、14.5%的Na2O、5.5%的K2O、
2%的MgO、2%的CaO、以及4.5%的ZrO2,密度為2.54g/cm3,應變點為533℃,熱膨脹係數為102.2×10-7/℃,104.0dPa.s下的溫度為1141℃,102.5dPa.s下的溫度為1429℃,液相溫度為880℃,液相黏度為106.4dPa.s。
另外,試樣No.1~試樣No.6、試樣No.8~試樣No.12表面未研磨,No.7的表面被研磨。
接著,將所獲得的強化用玻璃板浸漬於440℃的KNO3熔鹽中6小時,藉此進行離子交換處理後,將各試樣的表面清洗,從而製作強化玻璃板。繼而,根據使用表面應力計(折原製作所有限公司製造的FSM-6000)觀察到的干涉條紋的根數及其間隔,而算出表面的壓縮應力層的壓縮應力值與應力深度。計算時,將試樣No.1~試樣No.5、試樣No.7~試樣No.12的折射率設為1.52,光學彈性常數設為28[(nm/cm)/MPa],試樣No.6的折射率設為1.50,光學彈性常數設為29.5[(nm/cm)/MPa]。而且,在將該強化玻璃板傾斜地豎立而載置後,利用雷射進行掃描,算出翹曲相對於掃描寬度的比例。另外,試樣No.5、試樣No.8中,24塊強化用玻璃板在以直立姿勢而在厚度方向上隔開6mm的間隔,並排列於圖1所示的固定夾具的狀態下進行離子交換處理。該情況下的翹曲的比例設為24塊強化玻璃板的平均值。
進而,對所獲得的強化玻璃板進行表1記載的熱處理,從而製作試樣No.1~試樣No.12。若具體進行說明,則試樣No.1、試樣No.2在室溫下投入至電爐中,以升溫速度5℃/分鐘升溫至
410℃為止,且以410℃保持1小時後,藉由自然冷卻(爐冷)而冷卻至室溫為止。試樣No.3~試樣No.7在室溫下投入至電爐中,以升溫速度5℃/分鐘升溫至310℃為止,且以310℃保持1小時後,藉由自然冷卻而冷卻至室溫為止。試樣No.8、試樣No.9在室溫下投入至電爐中,以升溫速度5℃/分鐘升溫至310℃為止,且以310℃保持1小時後,以310℃自電爐中直接取出。試樣No.10直接投入至已被加熱至310℃的電爐中,且以310℃保持1小時後,以310℃自電爐中直接取出。試樣No.11在室溫下投入至電爐中,以升溫速度5℃/分鐘升溫至210℃為止,且以210℃保持1小時後,以210℃自電爐中直接取出。試樣No.12在室溫下投入至電爐中,以升溫速度5℃/分鐘升溫至100℃為止,且以100℃保持1小時後,以100℃自電爐中直接取出。另外,試樣No.5、試樣No.8中,24塊強化玻璃板在以直立姿勢而在厚度方向上隔開6mm的間隔,並在圖1所示的固定夾具上排列的狀態下受到熱處理。
熱處理後,根據使用表面應力計(折原製作所有限公司製造的FSM-6000)觀察到的干涉條紋的根數及其間隔,而算出表面的壓縮應力層的壓縮應力值與應力深度。計算時,將試樣No.1~試樣No.5、試樣No.7~試樣No.12的折射率設為1.52,光學彈性常數設為28[(nm/cm)/MPa],試樣No.6的折射率設為1.50,光學彈性常數設為29.5[(nm/cm)/MPa]。而且,在將試樣No.1~試樣No.12傾斜地豎立載置後,以雷射進行掃描,算出翹曲相對於掃描寬度的比例。另外,試樣No.5、試樣No.8的翹曲的比例
設為24塊強化玻璃板的平均值。
根據表1可知,試樣No.1~試樣No.12中,藉由熱處理而翹曲量得到改善。
而且,根據表1認為,若熱處理溫度高,則雖翹曲量容易改善,但壓縮應力層的壓縮應力值降低,應力深度容易增大,因此藉由熱處理而容易進行離子交換反應。
另外,認為對於表2所述的強化用玻璃板(試樣a~試樣e)而言,表1所示的傾向亦同樣。
[實施例2]
首先,以如下方式來調配玻璃原料,即,作為玻璃組成,以質量%計含有61.4%的SiO2、18%的Al2O3、0.5%的B2O3、0.1%的Li2O、14.5%的Na2O、2%的K2O、3%的MgO、0.1%的BaO、以及0.4%的SnO2,從而製作玻璃配料。接著,將該玻璃配料投入
至連續熔融爐,經過澄清步驟、攪拌步驟、供給步驟,並藉由溢流下拉法成形為板狀後,切斷為1800mm×1500mm×厚度0.5mm的尺寸,從而製作出強化用玻璃板(原板)。另外,該強化用玻璃板的密度為2.45g/cm3,應變點為563℃,熱膨脹係數為91.3×10-7/℃,104.0dPa.s下的溫度為1255℃,102.5dPa.s下的溫度為1590℃,液相溫度為970℃,液相黏度為106.3dPa.s。
繼而,對所獲得的強化用玻璃板(母板),藉由浸漬於430℃的KNO3熔鹽中4小時,而進行離子交換處理,之後,藉由與所述相同的方法算出壓縮應力層的壓縮應力值與應力深度的結果,壓縮應力值為900MPa,應力深度為43μm。另外,計算時,將試樣的折射率設為1.50,光學彈性常數設為29.5[(nm/cm)/MPa]。
進而,在所獲得的強化玻璃板的表面形成劃線,沿著該劃線進行割斷操作,將規定尺寸的單片截斷為7英吋尺寸。另外,在劃線形成時,自端面開始劃刻,並在距對向的端面5mm以上的內側的區域結束劃刻。而且,在進行劃刻切斷時,使劃刻劃痕的深度比應力深度大。
進而,對所獲得的強化玻璃板(單片)進行表3記載的熱處理(升溫速度:5℃/分鐘,降溫速度:爐冷),從而製作試樣No.14~試樣No.20。對所獲得的熱處理試樣,藉由GD-OES(堀場製作所製造的GD-Profiler2)測定(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值。將其結果表示於表3、圖3~圖10。另
外,試樣No.13為進行熱處理前的強化玻璃板。而且,測定條件設為放電電力:80W,放電壓力:200Pa。
如根據表3、圖3~圖10可知,試樣No.14~試樣No.21的(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值處於超過0.67~0.95的範圍內,為適當的值。另一方面,試樣No.13的(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值超出所述數值範圍,從而不適當。
[產業上之可利用性]
本發明的強化玻璃板適合於行動電話、數位相機、PDA等顯示元件的蓋玻璃。而且,本發明的強化玻璃板除該些用途以外,亦可期待應用於要求高機械強度的用途,例如窗玻璃、磁碟用基板、平板顯示器用基板、固態攝像元件用蓋玻璃、餐具等。
1‧‧‧強化用玻璃板
2‧‧‧籃狀物
Claims (16)
- 一種強化玻璃板的製造方法,其特徵在於:在對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,以50℃以上且小於強化用玻璃板的應變點的溫度進行熱處理。
- 一種強化玻璃板的製造方法,其特徵在於:在使用包含KNO3熔鹽的離子交換溶液,對板厚2.0mm以下的強化用玻璃板進行離子交換處理後,以(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95的方式進行熱處理。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以80℃以上且小於(應變點-200)℃的溫度進行熱處理。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中在離子交換處理後、熱處理前,包括冷卻至小於200℃的溫度為止的步驟。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中在熱處理後,包括切斷為規定尺寸的步驟。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中在離子交換處理後、熱處理前,包括切斷為規定尺寸的步驟。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的強化玻璃 板的製造方法,其中在離子交換處理前,包括切斷為規定尺寸的步驟。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中利用溢流下拉法或浮式法而使強化用玻璃板成形。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以壓縮應力層的壓縮應力值為400MPa以上,且所述壓縮應力層的應力深度為15μm以上的方式,對強化用玻璃板進行離子交換處理。
- 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以玻璃組成中含有1質量%~20質量%的Na2O的方式,製作強化用玻璃板。
- 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~15%的B2O3、1%~20%的Na2O、以及0%~10%的K2O作為玻璃組成的方式,製作強化用玻璃板。
- 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以應變點為500℃以上的方式製作強化用玻璃板。
- 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中以β-OH值為0.45/mm以下的方式製作強化用玻璃板。
- 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中不對表面的全部或一部分進行研磨。
- 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其用於顯示元件的蓋玻璃。
- 一種強化玻璃板,其特徵在於:板厚小於0.7mm,且(內部的K發光強度)/(表層的K發光強度)的值為超過0.67~0.95。
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