TW201602041A

TW201602041A - 玻璃

Info

Publication number: TW201602041A
Application number: TW104113980A
Authority: TW
Inventors: Shuji Yamazaki; shusaku Akiba; Kenji Kitaoka
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-01-16
Also published as: WO2015166891A1; US20170044049A1; JPWO2015166891A1; CN106458705A

Abstract

本發明之目的在於提供一種可提高鋁硼矽酸鹽玻璃之硬度、並使因化學強化時之加熱處理而引起之表面壓縮應力(CS)之降低較小的化學強化玻璃材料，而提供具有本申請案說明書中記載之特定玻璃組成之玻璃。

Description

玻璃

本發明係關於一種玻璃及使用其之化學強化玻璃。

近年來，資訊設備中，如平板PC(Personal Computer，個人電腦)、智慧型手機及電子書閱讀器等中所見般配備觸控面板顯示器者已成為主流。觸控面板顯示器具有於顯示器用玻璃基板之上重疊有觸控感測器玻璃及覆蓋玻璃之結構。又，亦有稱為OGS(One glass solution，單片玻璃解決方案)之將觸控感測器玻璃及覆蓋玻璃一體化而成之構成者。

觸控感測器玻璃、覆蓋玻璃及OGS玻璃中之任一種玻璃均要求薄且高強度，而使用藉由離子交換而經實施化學強化處理之化學強化玻璃。

該等化學強化玻璃之強化特性通常以表面壓縮應力(CS：Compressive stress)及壓縮應力深度(DOL：Depth of layer)表現。於將通常之鈉鈣玻璃作為素板玻璃而實施化學強化處理之情形時，通常可獲得CS為500~600MPa、DOL為6~10μm之化學強化玻璃。

又，為了較鈉鈣玻璃進一步提高強度，提出有易於進行離子交換之組成之鋁矽酸鹽玻璃，於將鋁矽酸鹽玻璃作為素板玻璃而實施化學強化處理之情形時，可獲得CS為700~850MPa、DOL為20~100μm之化學強化玻璃。

如此要求高強度之覆蓋玻璃較為重要的是低脆性且高硬度。於上述鋁矽酸鹽系玻璃中，報導有提高硬度但另一方面脆性上升而容易產生龜裂之情況(非專利文獻1)。

另一方面，已知可藉由含有硼酸而製成鋁硼矽酸鹽玻璃來獲得低脆性之玻璃組成，但相對於鋁矽酸鹽玻璃而硬度降低(專利文獻1)。即，低脆性與高硬度為相反之性質，難以使該兩種性質以較高級別並存。

又，已知：藉由化學強化處理而賦予之表面壓縮應力雖然藉由離子交換而導入，但會因化學強化時之加熱處理而發生應力緩和，故而表面壓縮應力值取決於其等之相互作用。因此，因熱而引起之應力緩和之影響較大的玻璃無法獲得較高之壓縮應力值，難以提高化學強化處理溫度而提高生產性(專利文獻2)。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2011-213576號公報

專利文獻2：日本專利特開2012-148955號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Satoshi Yoshida、Atsuo Hidaka及Jun Matsuoka，“Journal of Non-Crystalline Solids”，Vol.344, Issue 1-2, (2004), pp.37-43

因此，本發明之目的在於提供一種使作為相反性質之低脆性與高硬度以較高級別並存之玻璃。即，本發明提供一種提高鋁硼矽酸鹽玻璃之硬度、且因化學強化時之應力緩和而引起之表面壓縮應力(CS)之降低較小的玻璃、及對該玻璃進行化學強化而獲得之化學強化玻璃。

本發明者等人發現，藉由具有特定組成之玻璃可解決上述問題，從而完成本發明。

即，本發明如下。

1.一種玻璃，其特徵在於：以氧化物基準之莫耳百分率表示計，含有56~72%之SiO₂、3~20%之B₂O₃、8~20%之Al₂O₃、8~25%之Na₂O、0~5%之K₂O、0~15%之MgO、0~5%之CaO、0~3%之SrO、0~3%之BaO及0.1~8%之ZrO₂，且實質上不含Li₂O。

2.如前項1之玻璃，其中所使用之各成分含量之關係為0.05<ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)<0.45。

3.如前項1或2之玻璃，其中所使用各成分含量之關係為0.01<ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)<0.07(R為選自由Na及K所組成之群中之至少1種，R'為選自由Mg、Ca、Sr及Ba所組成之群中之至少1種)。

4.如前項1至3中任一項之玻璃，其中作為玻璃之黏度特性，自成為10²dPa．s之溫度(T2)起至成為10^7.65dPa．s之溫度(軟化點：T7.65)為止之黏性之斜率乘以T2而得者{5.65/(T2-T7.65)}*T2…(式1)為11以上，且T2為1850℃以下，軟化點為800℃以上。

5.如前項1至4中任一項之玻璃，其係藉由浮式法而製造。

6.如前項1至5中任一項之玻璃，其可進行化學強化處理。

7.一種化學強化玻璃，其特徵在於：其係對如前項6之玻璃進行化學強化而獲得者，其於表面具有選自由鈉離子、銀離子、鉀離子、銫離子及銣離子所組成之群中之至少1種，且其具備具有至少700MPa之表面壓縮應力及具有至少20μm之深度的表面壓縮應力層。

8.如前項7之化學強化玻璃，其比重未達2.48。

9.一種覆蓋玻璃，其包括如前項7或8之化學強化玻璃。

10.一種顯示裝置，其具有如前項9之覆蓋玻璃。

11.一種觸控面板，其具有形成有輸入位置檢測用電極之玻璃基板，且該玻璃基板包括如前項7或8之化學強化玻璃或者如前項9之覆蓋玻璃。

本發明之玻璃係於鋁硼矽酸鹽玻璃中以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有3%以上20%以下之B₂O₃及0.1%以上8%以下之ZrO₂，且實質上不含Li₂O，藉此，可提高該鋁硼矽酸鹽玻璃之硬度，並減小因化學強化時之應力緩和而引起的表面壓縮應力(CS)之降低。

以下，對本發明進行詳細說明。

<玻璃>

本發明之玻璃之特徵在於：以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有56~72%之SiO₂、3~20%之B₂O₃、8~20%之Al₂O₃、8~25%之Na₂O、0~5%之K₂O、0~15%MgO、0~5%之CaO、0~3%之SrO、0~3%之BaO及0.1~8%之ZrO₂，且實質上不含Li₂O。

以下說明於本發明之玻璃中將玻璃組成限定於上述範圍之原因。於本說明書中，僅記載為「%」時，只要未特別言明，則意指「莫耳%」。

SiO₂係構成玻璃骨架之成分，為必需。又，其係使於玻璃表面產生損傷(壓痕)時之龜裂之產生降低、或者使化學強化後產生壓痕時之破裂率減小的成分。藉由SiO₂之含量為56%以上，可避免作為玻璃之穩定性或耐酸性、耐候性或耐碎性之降低。SiO₂之含量較佳為58%以上，更佳為60%以上。藉由SiO₂之含量為75%以下，可避免因玻璃之黏性增大而導致熔融性降低。較佳為72%以下，更佳為70%以下。

Al₂O₃係對於提高離子交換性能及耐碎性較為有效之成分，或者係增大表面壓縮應力之成分，為必需。藉由Al₂O₃之含量為8%以上，可藉由離子交換而獲得所期望之表面壓縮應力值或壓縮應力層厚度。較佳為9%以上，更佳為10%以上，進而較佳為11%以上。藉由Al₂O₃之含量為20%以下，可防止玻璃之黏性增大而實現均質之熔融，或者可避免耐酸性降低。Al₂O₃之含量較佳為18%以下，更佳為16%以下，進而較佳為15%以下。

B₂O₃係改善脆性、減小於化學強化後產生維氏壓痕時之破裂率，或者提高高溫下之熔融性的成分，為必需。B₂O₃之含量較佳為3%以上，更佳為4%以上。另一方面，藉由B₂O₃之含量為20%以下，可獲得均質之玻璃，或者可避免耐候性降低。B₂O₃之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為8%以下，尤佳為7%以下。

Na₂O係藉由離子交換而形成表面壓縮應力層並提高玻璃之熔融性之成分，為必需。藉由Na₂O之含量為8%以上，可藉由離子交換而形成所期望之表面壓縮應力層，較佳為10%以上，更佳為12%以上，進而較佳為13%以上。藉由Na₂O之含量為25%以下，可避免因耐候性或耐酸性之降低或者壓痕而產生龜裂。Na₂O之含量較佳為20%以下，更佳為18%以下。

K₂O雖非必需但增大離子交換速度，故而亦可於5%以下之範圍內含有K₂O。藉由K₂O之含量為5%以下，可避免因壓痕而產生龜裂，或者可避免因硝酸鉀熔鹽中之NaNO₃濃度而引起的表面壓縮應力之變化增大。K₂O之含量較佳為3%以下，更佳為1%以下。於希望減小因硝酸鉀熔鹽中之NaNO₃濃度而引起的表面壓縮應力之變化之情形時，較佳為不含K₂O。

MgO雖非必需，但為增大表面壓縮應力之成分，且為提高熔融性之成分，故而亦可於15%以下之範圍內含有。藉由MgO之含量為15%以下，可避免玻璃失透、或者離子交換速度降低。MgO之含量較佳為10%以下，更佳為8%以下，進而較佳為5%以下。

CaO由於提高高溫下之熔融性、或者使玻璃不易發生失透，故而亦可於5%以下之範圍內含有。藉由CaO之含量為5%以下，可避免離子交換速度或對產生龜裂之耐性降低。CaO之含量較佳為3%以下，更佳為1%以下，典型而言不含CaO。

雖然視需要亦可含有SrO，但由於SrO降低離子交換速度之效果大於MgO、CaO，故而即便於含有SrO之情形時，其含量亦較佳為3%以下。典型而言不含SrO。

BaO係鹼土金屬氧化物中降低離子交換速度之效果最大者，故而不含BaO，或者即便於含有BaO之情形時，其含量亦較佳為3%以下。

於含有SrO或BaO之情形時，其等之含量之合計較佳為1%以下，更佳為未達0.3%。

於含有CaO、SrO及BaO中之任1種以上之情形時，該等3種成分之含量之合計較佳為未達3%。藉由該合計未達3%，可避免離子交換速度降低，典型而言為1%以下。

ZrO₂係提高硬度、或者提高軟化點而抑制應力緩和、或者改善耐酸性之成分，故而為必需。藉由ZrO₂之含量為0.1%以上，可防止離子交換時或其後之熱處理中之表面壓縮應力之緩和增大，而獲得所期望之表面壓縮應力值。ZrO₂之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.3%以上，進而較佳為0.5%以上。藉由ZrO₂為8%以下，可避免因壓痕而產生龜裂、或者失透溫度增大。ZrO₂之含量較佳為5%以下，更佳為3%以下，進而較佳為2%以下。

Li₂O係使應變點及低溫黏性變得過低而容易引起應力緩和，結果導致壓縮應力層之應力值降低的成分，故而較佳為實質上不含Li₂O。所謂實質上不含，係指為雜質程度之含量，較佳為未達0.05%，更佳為未達0.01%。

又，Li₂O有時會於化學強化處理時溶出至KNO₃等熔鹽中，若使用含有Li之熔鹽而進行化學強化處理，則表面壓縮應力明顯降低。因此，就該觀點而言，亦較佳為不含Li₂O。

此外，亦可適當含有氯化物、氟化物等作為玻璃之熔融之澄清劑。雖然本發明之玻璃本質上包含以上所說明之成分，但亦可於不損及本發明之目的之範圍內含有其他成分。於含有此種成分之情形時，該等成分之含量之合計較佳為5%以下，更佳為3%以下，典型而言為1%以下。

本發明之玻璃中，規定玻璃之硬度及脆性之ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)較佳為大於0.05，更佳為0.08以上，進而較佳為0.10以上，且較佳為未達0.45，更佳為0.4以下，進而較佳為0.35以下。藉由使該值大於0.05，與鋁硼矽酸鹽玻璃相比可避免硬度降低。又，藉由使該值未達0.45，可避免因比重增大而導致脆性化。

本發明之玻璃中，規定玻璃之硬度及脆性之ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)(R為選自由Na及K所組成之群中之至少1種，R'為選自由Mg、Ca、Sr及Ba所組成之群中之至少1種)較佳為大於0.01，更佳為0.015以上，進而較佳為0.02以上，且較佳為未達0.07，更佳為0.06以下，進而較佳為0.05以下。藉由使該值大於0.01，與鋁硼矽酸鹽玻璃相比可避免硬度降低。又，藉由使該值未達0.07，可避免因比重增大而導致脆性化。

本發明之玻璃中，自T2起至軟化點(T7.65)為止之黏性之斜率乘以T2而得者即{5.65/(T2-T7.65)}*T2…(式1)較佳為11以上，更佳為11.1以上，進而較佳為11.3以上。藉由該值為11以上，而提高同一溶解溫度下之軟化點，故而可提供防止T2之上升、並且軟化點較高之玻璃。即，可將使T2為1850℃以下時之軟化點設為850℃以上。或者，可將使T2為1850℃以下時之軟化點設為800℃以上。因此，可抑制化學強化時之加熱處理中之應力緩和。例如，可將藉由400℃及450℃之強化溫度下之壓縮應力值之差{CS(450℃)-CS(400℃)}除以400℃之CS而求出的化學強化玻璃之應力緩和度(應力變化率)(%)抑制於-20%以上。

雖然本發明之玻璃通常設為板形狀，但既可為平板，亦可為實施彎曲加工而成之玻璃板。本實施形態之玻璃係藉由浮式法、熔融法、流孔下引法等已知之玻璃成形方法而成形為平板形狀之玻璃板。

本發明之玻璃具有可藉由現有之成形法而成形之尺寸。即，若藉由浮式法而成形，則獲得浮式法成形寬度之連續之帶狀玻璃。又，本實施形態之玻璃最終將被切割為適於使用目的之大小。

即，為平板PC或智慧型手機等之顯示器之大小，或者成為大廈或住宅之窗戶玻璃之大小。雖然本實施形態之玻璃通常係切割為矩形，但亦可為圓形或多邊形等其他形狀，實施開孔加工而成之玻璃亦包括在內。

又，本發明之玻璃可進行化學強化處理。以下，對化學強化處理進行說明。

<化學強化處理>

化學強化處理可藉由先前公知之方法而進行。又，較佳為於化學強化處理之前進行對應用途之形狀加工，例如切割、端面加工及開孔加工等機械加工。

利用化學強化處理，將玻璃基板浸漬於包含較大離子半徑之金屬離子(典型而言為K離子)之金屬鹽(例如硝酸鉀)之熔融液中而使玻璃基板與熔融液接觸等，藉此，玻璃基板中之較小離子半徑之金屬離子(典型而言為Na離子或Li離子)被取代為較大離子半徑之金屬離子。

化學強化處理例如可藉由將玻璃板於300~550℃之硝酸鉀熔鹽中浸漬5分鐘~20小時而進行。關於離子交換條件，考慮玻璃之黏度特性、或者用途、板厚、玻璃內部之拉伸應力等而選擇最佳條件即可。

作為用以進行離子交換處理之熔鹽，例如可列舉硝酸鉀、硫酸鉀及氯化鉀等鹼金屬硝酸鹽、鹼金屬硫酸鹽及鹼金屬氯化物鹽等。該等熔鹽可單獨使用，亦可組合複數種而使用。又，亦可摻混包含鈉之鹽以調整化學強化特性。

於本發明中，化學強化處理之處理條件並無特別限定，考慮玻璃之特性及熔鹽等而選擇最佳條件即可。

<化學強化玻璃>

對本發明之玻璃進行化學強化而獲得之化學強化玻璃(以下，亦稱為本發明之化學強化玻璃)藉由離子交換處理而於表面具有壓縮應力層。表面壓縮應力較佳為700MPa以上，更佳為800MPa以上，進而較佳為850MPa以上，尤佳為950MPa以上。只要為具有透光性之玻璃，便可利用雙折射而測定表面壓縮應力。

又，於化學強化玻璃之使用時，若產生超過表面壓縮應力層之深度之損傷，則會導致玻璃破裂，故而表面壓縮應力層較佳為較深，較佳為20μm以上，典型而言為25μm以上。又，若過度增大表面壓縮應力層之深度，則存在引起玻璃之自行破裂之危險，故而通常較佳為70μm以下。但，增大板厚、進行2級強化等而有意地降低CT之情形不在此列。

再者，本發明之化學強化玻璃的表面壓縮應力層之深度及表面壓縮應力值可使用表面應力計(例如，折原製作所製造之FSM-6000)等而測定。

本發明之化學強化玻璃較佳為於表面具有選自由鈉離子、銀離子、鉀離子、銫離子及銣離子所組成之群中之至少1種。藉此，於表面引起壓縮應力而使玻璃得以高強度化。又，藉由於表面具有銀離子，可賦予抗菌性。

藉由對本發明之玻璃進行化學強化，可獲得化學強化玻璃。作為使用化學強化玻璃之製品，例如可列舉數位相機、行動電話及PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理)等顯示裝置等之覆蓋玻璃以及顯示器之玻璃基板。

本發明之化學強化玻璃之用途並無特別限定。由於具有較高之機械強度，故而適合用於可預料到落下所致之衝擊、或者與其他物質之接觸之處。

具體而言，例如有：行動電話(包括智慧型手機等多功能資訊終端)、PHS(Personal Handyphone System，個人行動電話系統)、PDA、平板型終端、筆記型個人電腦、遊戲機、攜帶型音樂-動態圖像播放器、電子書、電子終端、鐘錶、相機或GPS(Global Positioning System，全球定位系統)等之顯示器部分用覆蓋玻璃，及該等設備之觸控面板操作用監視器之覆蓋玻璃；微波爐、小烘烤箱等烹調器具之覆蓋玻璃，電磁烹調器具等之頂板；儀錶、量規等儀器類之覆蓋玻璃；以及影印機或掃描儀等之讀取部分用玻璃板等機械或機器類之保護用途。

又，例如可列舉：車輛、船舶、航空器等之窗戶用玻璃；家庭用或產業用照明機器、信號燈、引導燈、電子看板之覆蓋玻璃；展示櫃及防彈玻璃等用途。可列舉太陽電池保護用覆蓋玻璃及用以提高太陽電池之發電效率的聚光用玻璃材料之用途。

又，例如有作為各種鏡面用玻璃、以及HDD(Hard Disc Drive，硬碟驅動器)等資訊記憶媒體之基片、CD、DVD、藍光光碟等資訊記錄媒體之基板的用途。

又，例如可列舉作為水槽、盤子或杯子等餐具、瓶或砧板等各種烹調器具、餐具櫃、冰箱之擱板、以及牆壁、屋頂或隔牆等之建築材料的用途。

除了該等用途，完成化學強化處理而製造之化學強化玻璃最適合作為組裝於液晶、電漿、有機EL(Electroluminescence，電致發光)等之各種圖像顯示裝置中之顯示器用玻璃材料。

[實施例]

以下，對本發明之實施例進行具體說明，但本發明並不限定於該等實施例。

[玻璃及化學強化玻璃之製作]

針對表1之實施例1~13及比較例1~5，以成為SiO₂至SnO₂之欄中以莫耳百分率表示所示之組成之方式適當選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽等通常所使用之玻璃原料，並以玻璃成為900g之方式進行稱量。其次，將經混合之原料置於鉑製坩堝內，並投入至1650℃之電阻加熱式電爐中熔融4小時，並進行消泡、均質化。將所獲得之熔融玻璃流入至模具材料中，於Tg+30℃之溫度下保持1小時之後，以0.5℃/分鐘之速度冷卻至室溫，獲得玻璃塊。對該玻璃塊進行切割、研磨，最後將雙面加工為鏡面，獲得尺寸為20mm×20mm、厚度為1mm之板狀玻璃(可進行化學強化處理之玻璃)。將所獲得之玻璃於400℃至450℃之100%KNO₃熔鹽中浸漬6小時而進行離子交換處理，藉此獲得化學強化玻璃。

[物性之測定]

(1)維氏硬度(Hv)

關於化學強化玻璃(於425℃之100%KNO₃熔鹽中浸漬6小時而進行離子交換處理)之維氏硬度之測定，係依據JIS-Z-2244(2009)(ISO6507-1、ISO6507-4、ASTM-E-384)中規定之試驗法，使用 SHIMADZU製造之維氏硬度計(MICRO HARDNESS TESTERHMV-2)，於常溫、常濕環境下(於該情形時，維持於室溫25℃、濕度60%RH)進行測定。每一實施例及比較例測定10處，將平均值作為該試製例之維氏硬度。又，將維氏壓頭設為壓入負荷0.98N、15秒鐘之壓入。表1中之括號內之數值表示計算值。關於計算值，係藉由根據維氏硬度之測定值及玻璃組成製作線性回歸方程式並進行計算而求出。

(2)比重

藉由阿基米德法對不含氣泡之10g之玻璃塊進行測定。

(3)壓縮應力值、壓縮應力層之測定

關於化學強化玻璃，壓縮應力值(CS，單位：MPa)及壓縮應力層(t，單位：μm)之測定係於常溫、常濕環境下使用折原製作所公司製造之表面應力計FSM-6000而進行。表1中之括號內之數值表示計算值。關於計算值，係藉由根據CS及DOL之測定值以及玻璃組成而製作線性回歸方程式並進行計算而求出。

(4)應力緩和度(應力變化率)(%)

化學強化玻璃之應力緩和度(應力變化率)係藉由與上述同樣地測定400℃及450℃之強化溫度下之壓縮應力值{CS(400℃)及CS(450℃)}，並以兩者之差{CS(450℃)-CS(400℃)}除以400℃之CS而求出。

(5)高溫黏性

黏度成為10²dPa．s之溫度(T2)及軟化點(T7.65)係使用轉動式黏度計進行測定。表1中之括號內之數值表示計算值。關於計算值，係藉由根據T2及T7.65之測定值及玻璃組成而製作線性回歸方程式並進行計算而求出。

根據表1所示之結果，獲得以下探討。

於實施例1~13中，藉由於鋁硼矽酸鹽玻璃中以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有3%以上20%以下之B₂O₃、8%以上20%以下之Al₂O₃及0.1%以上8%以下之ZrO₂，以及實質上不含Li₂O，而使得玻璃之軟化點高達800℃以上、應力緩和度(應力變化率)為-20%以上。又，化學強化玻璃之硬度表現出高達670以上之值，又，化學強化玻璃之比重未達2.48。

另一方面，於比較例3中，B₂O₃之含量為1.0%，為3%以下。於該情形時，化學強化玻璃之比重為2.53，表現出2.48以上之較高值。又，於比較例2中，Li₂O之含量為3.7%，含有Li₂O。進而，於比較例4、5中，Al₂O₃之含量分別為4.5、3.4%，為8%以下。於該等情形時，玻璃之軟化點較低，應力緩和度(應力變化率)為-20%以下。

即，可知，藉由於鋁硼矽酸鹽玻璃中以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有3%以上20%以下之B₂O₃、8%以上20%以下之Al₂O₃及0.1%以上8%以下之ZrO₂，以及實質上不含Li₂O，可抑制該鋁硼矽酸鹽玻璃之比重之上升，又，可減小應力緩和所致之表面壓縮應力(CS)之降低。

於實施例1~13中，ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)之值均為0.05~0.45之範圍內。於以上之情形時，化學強化玻璃之硬度表現出高達670以上之值。又，化學強化玻璃之比重未達2.48，脆性得以改善。

另一方面，於比較例1中，ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)之值為0，不在0.05~0.45之範圍內。於該情形時，化學強化玻璃之硬度為657，未達670，與實施例相比，硬度表現出較低之值。

又，於比較例3中，ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)之值為0.67，不在0.05~0.45之範圍內。於該情形時，化學強化玻璃之比重為2.53，大於2.48，未見脆性之改善。

因此，可知，藉由ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)之值處於0.05~0.45之範圍內，可實現化學強化玻璃之低脆性與高硬度之並存。

於實施例1~13中，ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)之值均為0.01~0.07之範圍內。於上述例中，化學強化玻璃之硬度表現出高達670以上之值。又，化學強化玻璃之比重未達2.48，脆性得以改善。

另一方面，於比較例1中，ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)之值為0，不在0.01~0.07之範圍內。於該情形時，化學強化玻璃之硬度為657，未達670，與實施例相比，硬度表現出較低之值。

因此，可知，藉由ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)之值處於0.01~0.07之範圍內，可實現化學強化玻璃之低脆性與高硬度之並存。

於實施例1~13中，{5.65/(T2-T7.65)}*T2之值均為11以上。於該等實施例中，化學強化玻璃之軟化點表現出高達800℃以上之值。又，於該等實施例中，400℃及450℃之強化溫度下之應力緩和度(應力變化率)為-20%以上(同上)。

另一方面，於比較例2、4、5中，{5.65/(T2-T7.65)}*T2之值未達11。於該情形時，化學強化玻璃之軟化點未達800℃。又，於該情形時，400℃及450℃之強化溫度下之應力緩和度(應力變化率)表現出小於-20%之值。

因此，可知，藉由使{5.65/(T2-T7.65)}*T2為11以上，且不含Li₂O，可將使T2為1850℃以下時之軟化點設為800℃以上，從而可提供防止T2之上升、並且軟化點較高之化學強化玻璃。

雖然已使用特定之態樣對本發明進行詳細說明，但對於業者而言很明確，可於不脫離本發明之意圖及範圍之情況下進行各種變更及變化。再者，本申請案係基於2014年4月30日所申請之日本專利申請案(日本專利特願2014-094050)，並以引用之方式援用其全部內容。

Claims

一種玻璃，其特徵在於：以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有56~72%之SiO₂、3~20%之B₂O₃、8~20%之Al₂O₃、8~25%之Na₂O、0~5%之K₂O、0~15%之MgO、0~5%之CaO、0~3%之SrO、0~3%之BaO及0.1~8%之ZrO₂，且實質上不含Li₂O。
如請求項1之玻璃，其中所使用之各成分含量之關係為0.05<ZrO₂/(B₂O₃+ZrO₂)<0.45。
如請求項1或2之玻璃，其中所使用之各成分含量之關係為0.01<ZrO₂/(B₂O₃+R₂O+R'O+Al₂O₃)<0.07(R為選自由Na及K所組成之群中之至少1種，R'為選自由Mg、Ca、Sr及Ba所組成之群中之至少1種)。
如請求項1至3中任一項之玻璃，其中作為玻璃之黏度特性，自成為10²dPa．s之溫度(T2)起至成為10^7.65dPa．s之溫度(軟化點：T7.65)為止之黏性之斜率乘以T2而得者{5.65/(T2-T7.65)}*T2…(式1)為11以上，且T2為1850℃以下，軟化點為800℃以上。
如請求項1至4中任一項之玻璃，其係藉由浮式法而製造。
如請求項1至5中任一項之玻璃，其可進行化學強化處理。
一種化學強化玻璃，其特徵在於：其係對如請求項6之玻璃進行化學強化而獲得者，其於表面具有選自由鈉離子、銀離子、鉀離子、銫離子及銣離子所組成之群中之至少1種，且其具備具有至少700MPa之表面壓縮應力及具有至少20μm之深度的表面壓縮應力層。
如請求項7之化學強化玻璃，其比重未達2.48。
一種覆蓋玻璃，其包括如請求項7或8之化學強化玻璃。
一種顯示裝置，其具有如請求項9之覆蓋玻璃。
一種觸控面板，其具有形成有輸入位置檢測用電極之玻璃基板，且該玻璃基板包括如請求項7或8之化學強化玻璃或者如請求項9之覆蓋玻璃。