TW202248163A - 強化玻璃板以及強化玻璃板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種強化玻璃板的製造方法,包括:強化步驟,藉由對具有可撓性的玻璃板進行化學強化而獲得於表背兩側分別形成有壓縮應力層5、壓縮應力層6的強化玻璃板1,強化玻璃板1包括以表背面2、3的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部4,所述強化玻璃板的製造方法更包括:去除步驟,藉由去除翹曲部4的表面2側(凸面側)的壓縮應力層5的表層部而減小翹曲。
Description
本揭示是有關於一種強化玻璃板以及強化玻璃板的製造方法。
近年來,於智慧型手機或平板個人電腦(Personal Computer,PC)等可攜式電子設備中,正在推進畫面的大型化。然而,若使畫面大型化,則器件整體變大,可攜性變差。因此,為了兼顧大畫面與良好的可攜性,提出了一種能夠折疊的折疊式設備(foldable device)。
作為折疊式設備用的蓋玻璃,例如可採用如專利文獻1中揭示般的超薄型的強化玻璃板(作為一例,厚度為100 μm以下)。該強化玻璃板是藉由對具有可撓性的超薄型玻璃板進行化學強化而製造。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2018-188360號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,於如上所述對玻璃板進行化學強化的情況下,存在如下問題,即:成為強化對象的玻璃板的厚度越薄,強化玻璃板越容易發生大的翹曲(表背面的其中一者凸出的翹曲)。鑒於此種情況而應解決的技術性課題為實現即便厚度薄但翹曲小的強化玻璃板。
[解決課題之手段]
發明者進行銳意研究,結果了解到以下的理由來作為成為強化對象的玻璃板的厚度越薄,強化玻璃板越容易發生大的翹曲的主要原因。即,於進行化學強化時,有時會於玻璃板的表面側與背面側之間產生強化程度上的差異(以下表述為「表背間強化差」)。作為產生表背間強化差的原因的一例,可列舉自用於化學強化的熔融鹽(強化液)提起玻璃時熔融鹽的附著狀態的不均、強化時的溫度分佈的偏差等。而且,成為強化對象的玻璃板的厚度越薄,其彎曲剛性亦越小,因此,由於表背間強化差,強化玻璃板容易發生大的翹曲。
進而,發明者進行銳意研究,結果了解到,(1)表背間強化差表現為隨著化學強化而分別形成於玻璃板的表背兩側的壓縮應力層的深度之差、或最大壓縮應力值之差,於表背間強化程度大的一側壓縮應力層更深、或最大壓縮應力值增大、(2)表背間強化程度大的一側成為產生的翹曲的凸側。
基於所述見解,用於解決所述課題的強化玻璃板的製造方法是包括強化步驟的方法,所述強化步驟中,藉由對具有可撓性的玻璃板進行化學強化而獲得於表背兩側分別形成有壓縮應力層的強化玻璃板,所述強化玻璃板的製造方法的特徵在於,強化玻璃板包含以表背面的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部,所述強化玻璃板的製造方法更包括:去除步驟,藉由去除翹曲部的凸面側的壓縮應力層的表層部而減小翹曲。
於本方法中,隨著去除步驟的執行,去除翹曲部的凸面側的壓縮應力層的表層部。即,以減少表背間強化程度大的一側的壓縮應力層的深度或表面最大壓縮應力值的方式實施處置。藉此,可減小表背間的壓縮應力層的深度或最大壓縮應力值之差,進而能夠減小表背間強化差。其結果,即便為厚度薄且彎曲剛性小的強化玻璃板,亦可減小其翹曲。根據以上內容,根據本方法,可獲得厚度薄但翹曲小的強化玻璃板。
於所述方法中,亦可藉由僅對翹曲部的凸面上的一部分區域實施蝕刻或研磨加工,去除與一部分區域對應的壓縮應力層的表層部。
如此一來,只要僅對一部分區域而非凸面上的整個區域實施蝕刻或研磨加工即可,因此相應地能夠迅速地完成去除步驟。另外,亦可抑制去除步驟所需的成本。
於所述方法中,較佳為於以縱向姿勢懸掛支持強化玻璃板的狀態下實施蝕刻。
如此一來,藉由以縱向姿勢懸掛支持強化玻璃板,與以平置姿勢載置於水平面上的情況不同,可排除因重力的影響而翹曲的形狀自本來的形狀變形的可能性。即,能夠於露出翹曲的本來形狀的狀態下執行去除步驟。藉此,有利於準確地執行去除步驟。
於所述方法中,較佳為對翹曲部的包含凸面的頂點的區域實施蝕刻。
翹曲部的凸面的頂點與表背間強化差最大的部位對應的傾向強。因此,若對包含凸面的頂點的區域實施蝕刻,則可有效地減小翹曲。
於所述方法中,強化玻璃板包含多個翹曲部,於多個翹曲部中亦可包含強化玻璃板的表面凸出的翹曲部、及背面凸出的翹曲部。
於此情況下,隨著去除步驟的執行,於表面凸出的翹曲部與背面凸出的翹曲部此兩者中,減小其翹曲。藉此,能夠減小強化玻璃板的整體的翹曲。
於所述方法中,較佳為,使用包括能夠保持蝕刻液的平坦面的蝕刻構件,使翹曲部的凸面上的一部分區域與蝕刻構件的平坦面接觸來實施蝕刻。
如此一來,於僅對一部分區域而非凸面上的整個區域實施蝕刻的基礎上,可簡易且可靠地進行該處置。
於所述方法中,較佳為使蝕刻構件的平坦面的面積成為強化玻璃板的面積以上。
如此一來,能夠可靠且同時地對強化玻璃板所含的成為蝕刻對象的各區域實施蝕刻,因此可更迅速地完成去除步驟。
於所述方法中,較佳為,蝕刻構件為含浸有蝕刻液的海綿狀構件,蝕刻液包含氟化氫(Hydrogen Fluoride,HF)或含有HF的混合酸。
如此一來,由於海綿狀構件中含浸有蝕刻液,因此能夠省去每次執行去除步驟時對蝕刻構件逐一供給蝕刻液的工夫。另外,藉由蝕刻液包含HF或含有HF的混合酸,可效率良好地進行蝕刻。
於所述方法中,於強化玻璃板的整體包含單一的翹曲部的情況下,亦可藉由對翹曲部的凸面的整個區域實施蝕刻或研磨加工,去除與整個區域對應的壓縮應力層的表層部。
於此情況下,於強化玻璃板的整體中表背面的其中一者凸出的狀態下,對凸面的整個區域實施蝕刻或研磨加工即可,因此能夠使去除步驟中的處置變得簡易。
於所述方法中,較佳為,於將去除步驟前的凸面側的壓縮應力層的最大深度設為DOC,將藉由去除步驟去除的壓縮應力層的表層部的厚度設為Δt時,滿足Δt≦0.8×DOC。
如此一來,能夠於不使壓縮應力層不當消失的情況下,享有減小去除步驟所引起的翹曲的效果。
於所述方法中,較佳為,去除步驟前的強化玻璃板的厚度為100 μm以下,去除步驟後的強化玻璃板的翹曲量為1 mm以下。
如上所述,厚度越薄,強化玻璃板越容易發生大的翹曲。因此,若以去除步驟前的厚度為100 μm以下的超薄型強化玻璃板為對象來執行去除步驟,則可適宜地享有其效果。而且,若去除步驟後的強化玻璃板的翹曲量為1 mm以下,則能夠製成適合作為折疊式設備的罩玻璃等的強化玻璃板。
進而,用於解決所述課題的強化玻璃板是厚度為100 μm以下的強化玻璃板,所述強化玻璃板的特徵在於,包括以表背面的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部,於翹曲部中的凸面上的至少一部分區域具有實施了蝕刻的處理區域,該強化玻璃板的翹曲量為1 mm以下。
本強化玻璃板儘管是厚度為100 μm以下的超薄型的強化玻璃板,但翹曲量被抑制為1 mm以下。因此,能夠較佳地用作折疊式設備的罩玻璃等。
[發明的效果]
根據本揭示的強化玻璃板的製造方法,可獲得一種厚度薄但翹曲小的強化玻璃板。另外,本揭示的強化玻璃板是一種厚度薄但翹曲小的強化玻璃板。
以下,一邊參照隨附圖式一邊對實施方式的強化玻璃板的製造方法及強化玻璃板進行說明。
<第一實施方式>
第一實施方式的強化玻璃板的製造方法包括強化步驟及去除步驟。
[強化步驟]
於強化步驟中,藉由對具有可撓性的玻璃板進行化學強化,獲得於表面側及背面側分別形成有壓縮應力層(作用有壓縮應力的層)的強化玻璃板。於執行強化步驟時,首先,準備化學強化用的玻璃板。
玻璃板是將藉由溢流下拉法成形的玻璃帶切斷、加工而獲得。並不限定玻璃板的種類,但本實施方式的玻璃板是適於化學強化的鹼鋁矽酸鹽玻璃。另外,玻璃板是在鹼鋁矽酸鹽玻璃之中以可獲得特別高的壓縮應力值的組成形成,進而是以為了能夠利用溢流下拉法進行成形而可實現高液相黏度的組成形成。再者,於本實施方式中,利用溢流下拉法獲得玻璃板,但除此之外,亦可利用流孔下拉(slot down draw)法、浮法、再拉法等獲得玻璃板。
較佳為藉由研磨、熱處理、蝕刻等對玻璃板的端面實施倒角或用於提高強度的處理。玻璃板的表背面可進行研磨處理,例如,於藉由溢流下拉法使表背面預先平滑地成形的情況、厚度均勻且精度良好地成形的情況下,可不對表背面實施研磨處理而保持非研磨面的狀態。再者,於藉由溢流下拉法成形並設為非研磨的情況下,玻璃板的表背面成為鍛造面。亦可對玻璃板進一步實施藉由蝕刻來減少厚度的薄化處理。
玻璃板中,作為玻璃組成的一例,以莫耳%計含有:SiO
250%~80%、Al
2O
35%~25%、B
2O
30%~35%、Li
2O 0%~20%、Na
2O 1%~20%、Li
2O+Na
2O 1%~20%、K
2O 0%~10%。再者,記載了包含0%在內的範圍的各成分表示任意成分。即,亦可不含有該成分。另外,玻璃板除了所述各成分以外,亦可含有下述各成分。以莫耳%計為MgO 0.1%~12%、CaO 0%~10%、SrO 0%~5%、BaO 0%~5%、ZnO 0%~6%、ZrO
20.001%~10%、P
2O
50%~10%。除此之外,作為澄清劑,亦可含有0%~3%的選自As
2O
3、Sb
2O
3、SnO
2、F、Cl、SO
3的群組(較佳為SnO
2、Cl、SO
3的群組)中的一種或兩種以上。再者,就考慮到環境方面而言,較佳為實質上不含有As
2O
3、F、PbO、Bi
2O
3。
玻璃板的形狀並無特別限定,於本實施方式中,呈具有長邊及短邊的矩形形狀。玻璃板的長邊的長度例如為50 mm以上且500 mm以下,較佳為60 mm以上且450 mm以下,更佳為65 mm以上且400 mm以下,進而佳為70 mm以上且300 mm以下,75 mm以上且200 mm以下,80 mm以上且160 mm以下。玻璃板的短邊的長度例如為40 mm以上且400 mm以下,較佳為45 mm以上且350 mm以下,更佳為50 mm以上且300 mm以下,進而佳為55 mm以上且120 mm以下,60 mm以上且80 mm以下。
玻璃板具有可賦予可撓性的程度的厚度,於本實施方式中,玻璃板的最大厚度例如為100 μm以下,較佳為5 μm以上且95 μm以下,更佳為10 μm以上且85 μm以下,進而佳為15 μm以上且75 μm以下。為了進一步的薄板化,玻璃板的厚度亦可設為65 μm以下、55 μm以下。另一方面,玻璃板的厚度的下限較佳設為20 μm以上、25 μm以上。若使玻璃板過於薄則難以確保強度,而且若過度地使玻璃板過於薄則難以藉由強化來提高壓縮應力值,反而有可能損害可撓性。於本實施方式中,玻璃板的厚度較佳為一定,厚度的偏差較佳為3 μm以內。
此處,作為一例而示出本實施方式的玻璃板是未進行成膜處理的非成膜的玻璃板的情況。即,例示了表背面包含玻璃面的玻璃板的情況。再者,本發明亦可適用於進行了成膜處理的成膜玻璃板。
接著,藉由離子交換處理對以上述方式準備的玻璃板進行化學強化。具體而言,將玻璃板浸漬於離子交換處理用的熔融鹽(強化液)中進行處理。
熔融鹽是包含能夠與玻璃板中的成分進行離子交換的成分的鹽,典型而言為鹼硝酸鹽。作為鹼硝酸鹽,可列舉NaNO
3、KNO
3、LiNO
3等,該些可分別單獨使用(以100質量%計),或者將多種混合使用,典型而言可設為KNO
3100質量%。混合多種鹼硝酸鹽的情況下的混合比率可任意規定,例如,以質量%計,可設為NaNO
35~95%且KNO
35%~95%、NaNO
330%~80%且KNO
320%~70%、或NaNO
350%~70%且KNO
330%~50%等比率。
離子交換處理中的熔融鹽的溫度及浸漬時間等條件可於獲得所需的應力特性的範圍內,根據組成等而設定。熔融鹽的溫度例如為350℃~500℃,較佳為355℃~470℃、360℃~450℃、365℃~430℃、370℃~410℃。另外,浸漬時間例如為3分鐘~300分鐘,較佳為5分鐘~120分鐘,更佳為7分鐘~100分鐘。
經過所述離子交換處理而獲得強化玻璃板。離子交換處理後的強化玻璃板較佳為進行清洗及乾燥。再者,離子交換處理並不限於僅一次,亦可進行多次。
再者,強化玻璃板的壓縮應力層的最大深度DOC為15.0 μm以下,較佳為0.5 μm以上且12.0 μm以下,較佳為1.0 μm以上且10.0 μm以下,較佳為1.0 μm以上且8.5 μm以下,更佳為2.0 μm以上且8.0 μm以下,進而佳為2.5 μm以上且7.5 μm以下、2.5 μm以上且5.5 μm以下。關於強化玻璃板破壞時不會成為危險的破壞樣態的壓縮應力值、壓縮應力層的最大深度的臨限值,發明者等人進行了各種研究,結果發現,於厚度為100 μm以下的薄玻璃中,將壓縮應力層的最大深度設為9.0 μm以下是有效的。藉此,可於具有對彎曲的充分強度的同時亦確保安全性。再者,本發明中的DOC是強化玻璃板內的應力自壓縮應力變化為拉伸應力的深度,且為應力為零的深度。
強化玻璃板的壓縮應力層中的最大壓縮應力CS例如為520 MPa以上且2000 MPa以下,較佳為650 MPa以上且1800 MPa以下,更佳為可設為700 MPa以上且1700 MPa以下。藉由將最大壓縮應力CS設為此種範圍,可獲得高彎曲強度。再者,於謀求彎曲強度的進一步提高的情況下,最大壓縮應力CS更佳為設為760 MPa以上且1600 MPa以下,進而佳為設為820 MPa以上且1550 MPa以下。另一方面,於重視破損時的粉碎的抑制,優先抑制最大拉伸應力CT的情況下,最大壓縮應力CS的上限值亦可限制為1000 MPa以下、900 MPa以下、800 MPa以下、740 MPa以下。
[去除步驟]
所述強化步驟完成後,如圖1所示,對強化步驟中獲得的強化玻璃板1執行去除步驟。
於強化步驟中獲得的強化玻璃板1包含以表背面2、3的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部4。再者,此處例示表面2凸出的情況。即,表面2側成為表背間強化程度大的一側。於本實施方式中,強化玻璃板1的整體包含單一的翹曲部4。即,於強化玻璃板1的整體中僅表面2凸出(於背面3不具有凸部)。於強化玻璃板1的表面2側及背面3側分別形成有壓縮應力層5、壓縮應力層6。作為強化程度大的一側的表面2側的壓縮應力層5與作為強化程度小的一側的背面3側的壓縮應力層6相比,層均衡地變深。圖1中帶有交叉陰影線的部位是包括強化玻璃板1中的表背的壓縮應力層5、壓縮應力層6在內的、形成有壓縮應力層的部位。
再者,強化玻璃板1(翹曲部4)的翹曲若存在僅沿著強化玻璃板1的長邊方向及短邊方向中的任一者發生的情況,則亦存在沿著兩方向發生的情況,亦存在沿著與兩方向交叉的方向(例如對角方向)發生的情況。此處,於將強化玻璃板1以平置姿勢載置於壓盤所包括的水平的支持面上(以使凸出的表面2與支持面接觸的狀態載置)的情況下,將強化玻璃板1的端部自支持面浮起的尺寸規定為翹曲量。於此情況下,於執行去除步驟前,關於厚度為100 μm以下的強化玻璃板1所產生的翹曲量,作為一例為5 mm~15 mm。
於去除步驟中,藉由去除強化玻璃板1的表面2側(凸面側)的壓縮應力層5的表層部來減小翹曲。具體而言,藉由僅對強化玻璃板1的表面2上的一部分區域實施蝕刻,去除與該一部分區域對應的壓縮應力層5的表層部。即,以減少表背間強化程度大的一側的壓縮應力層5的深度的方式實施處置,從而減小兩壓縮應力層5、6的深度之差。於以下的說明中,將強化玻璃板1中實施蝕刻的區域表述為「蝕刻對象區域」。此處,蝕刻對象區域的面積較佳為設為強化玻璃板1的面積中的20%以上,更佳為30%以上,進而佳為40%以上,最佳為50%以上。另外,蝕刻對象區域的面積小於強化玻璃板1的面積中的100%,較佳為90%以下。
蝕刻對象區域是強化玻璃板1中包含表面2的頂點、即凸面上於強化玻璃板1的厚度方向上最突出的部位的區域。表面2的頂點與強化玻璃板1中表背間強化差(表面2側與背面3側之間的強化程度之差)最大的部位對應的傾向強。於本實施方式中,於執行去除步驟之前,於表面2的頂點產生最大壓縮應力CS。再者,於表面2上的頂點以外的部位產生了最大壓縮應力CS的情況下,亦可將包含該部位的區域作為蝕刻對象區域。
於對蝕刻對象區域實施蝕刻時,成為以縱向姿勢懸掛支持強化玻璃板1的狀態。於懸掛支持強化玻璃板1時,例如藉由保持構件(吸附墊等)保持成為縱向姿勢的強化玻璃板1的背面3的上部區域即可。另外,亦可藉由把持構件(卡盤等)把持成為縱向姿勢的強化玻璃板1的上邊部。
進而,於對蝕刻對象區域實施蝕刻時,使用包括能夠保持蝕刻液(詳細情況將後述)的平坦面7的蝕刻構件8。具體而言,藉由使蝕刻對象區域與蝕刻構件8的平坦面7此兩者接觸來實施蝕刻。於本實施方式中,隨著兩者的接觸,以仿照蝕刻構件8的平坦面7的方式使強化玻璃板1的表面2局部平坦化,同時對蝕刻對象區域實施蝕刻。此時,強化玻璃板1的表面2上的除蝕刻對象區域以外的區域處於自蝕刻構件8的平坦面7浮起的狀態。
此處,對蝕刻構件8的詳細情況進行說明。蝕刻構件8具有板狀的外形。蝕刻構件8的平坦面7是相對於水平面大致垂直的面。蝕刻構件8的平坦面7的面積被設為強化玻璃板1的面積以上,於本實施方式中,平坦面7的面積大於強化玻璃板1的面積。蝕刻構件8為含浸有蝕刻液的海綿狀構件,於本實施方式中為聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)海綿。再者,只要為能夠於平坦面7保持蝕刻液者,則亦可使用海綿狀構件以外的構件來作為蝕刻構件8。其中,較佳為使用平坦面7不易變形者。例如,作為蝕刻構件8,能夠使用聚胺基甲酸酯海綿等。
再者,於本實施方式中,以仿照蝕刻構件8的平坦面7的方式使強化玻璃板1的表面2局部平坦化,同時對蝕刻對象區域實施蝕刻,但不限於此。亦可隨著蝕刻對象區域與蝕刻構件8的平坦面7此兩者的接觸,以仿照強化玻璃板1的翹曲(表面2的彎曲)的方式使蝕刻構件8的平坦面7變形為凹彎曲面,同時對蝕刻對象區域實施蝕刻。
作為蝕刻液,可使用能夠蝕刻玻璃的酸性或鹼性的液體。於本實施方式中,使用酸性的蝕刻液。作為酸性蝕刻液,例如可使用包含HF的水溶液。於使用包含HF的水溶液的情況下,對玻璃的蝕刻速率高,從而可效率良好地進行蝕刻。
包含HF的水溶液例如為僅含有HF、或者含有HF與HCl、HF與HNO
3、HF與H
2SO
4、HF與NH
4F的組合的水溶液。HF、HCL、HNO
3、H
2SO
4、NH
4F的各化合物的濃度較佳為0.1 mol/L~30 mol/L。於使用包含HF的水溶液的蝕刻中,生成包含玻璃成分的氟化物作為副產物,可能成為蝕刻速率降低或缺陷的主要原因,但如上所述,藉由製成與HCL、HNO
3或H
2SO
4等其他酸的混合酸,可將該副產物分解而抑制生產性的降低。於使用酸性蝕刻液來進行蝕刻的情況下,蝕刻液的溫度例如為10℃~30℃,處理時間例如較佳為0.1分鐘~60分鐘,更佳為0.5分鐘~30分鐘,進而佳為1分鐘~10分鐘。
此處,於本實施方式中,於將執行去除步驟前的表面2側的壓縮應力層5的最大深度設為DOC,將藉由去除步驟去除的壓縮應力層5的表層部的厚度(即去除量)設為Δt時,以滿足Δt≦0.8×DOC的方式執行去除步驟。再者,以滿足較佳為Δt≦0.85×DOC、更佳為Δt≦0.9×DOC、進而佳為Δt≦0.95×DOC、最佳為Δt≦0.97×DOC的方式執行去除步驟。作為更具體的例示,Δt為0.01 μm~2 μm,較佳為0.03 μm~1.5 μm,更佳為0.05 μm~1.2 μm,進而佳為0.07 μm~1 μm。藉由將去除的壓縮應力層5的表層部的厚度設為此種範圍,盡可能減小去除步驟前後的最大壓縮應力CS或壓縮應力層的最大深度DOC的變動量,從而容易控制。
再者,最大壓縮應力CS、最大拉伸應力CT、壓縮應力層的最大深度DOC等數值例如能夠藉由利用折原製作所製造的FSM-6000或SLP-1000等測定裝置測定玻璃的應力分佈而導出。
此處,於本實施方式中,於去除步驟中去除壓縮應力層5的表層部時,使用蝕刻構件8對蝕刻對象區域實施蝕刻。然而並不限於此,亦可於將強化玻璃板1的背面3的整個區域、及表面2上的除蝕刻對象區域以外的區域遮蔽後,使強化玻璃板1浸漬於蝕刻液中來對蝕刻對象區域實施蝕刻。進而,亦可藉由代替蝕刻而僅對強化玻璃板1的表面2上的一部分區域(包含表面2的頂點的區域)實施研磨加工,去除與該一部分區域對應的壓縮應力層5的表層部。
另外,本實施方式中,僅將強化玻璃板1的表面2上的一部分區域作為蝕刻對象區域,但亦可將表面2的整個區域(面積的100%)作為蝕刻對象區域,去除與整個區域對應的壓縮應力層5的表層部。於此情況下,可使用噴霧器等對表面2的整個區域噴射蝕刻液,亦可僅使表背面2、3中的表面2浸漬於蝕刻液中。進而,於去除與表面2的整個區域對應的壓縮應力層5的表層部的情況下,亦可對表面2的整個區域實施研磨加工。
所述去除步驟完成後,如圖2所示,獲得與執行去除步驟前相比翹曲變小的強化玻璃板1。於以下的說明中,將去除步驟後的強化玻璃板1表述為「處理後強化玻璃板1」而與去除步驟前的強化玻璃板1進行區別。
於所述去除步驟中,於僅將強化玻璃板1的表面2上的一部分區域作為蝕刻對象區域的情況下,處理後強化玻璃板1僅於表背面2、3中的凸面即表面2上的一部分區域具有實施了蝕刻的處理區域。即,於表面2的一部分包含蝕刻面。另一方面,於去除步驟中,於將強化玻璃板1的表面2的整個區域作為蝕刻對象區域的情況下,處理後強化玻璃板1於表背面2、3中的凸面即表面2的整個區域具有實施了蝕刻的處理區域。即,表面2的整個面成為蝕刻面。當然,於本實施方式中,於處理後強化玻璃板1的背面3上不存在處理區域。即,背面3成為非蝕刻面。
處理後強化玻璃板1的厚度根據所述Δt於去除部位處局部地減少,但處理後強化玻璃板1的最大厚度例如為100 μm以下,較佳為5 μm以上且95 μm以下,更佳為10 μm以上且85 μm以下,進而佳為15 μm以上且75 μm以下。
處理後強化玻璃板1的壓縮應力深度根據所述Δt於去除部位處局部地減少,但處理後強化玻璃板1的壓縮應力層的最大深度DOC例如為0.5 μm以上,較佳為0.5 μm以上且12.0 μm以下,更佳為2.0 μm以上且8.0 μm以下,進而佳為2.5 μm以上且7.5 μm以下、2.5 μm以上且5.5 μm以下。
處理後強化玻璃板1的壓縮應力層的最大壓縮應力CS例如為520 MPa以上且2000 MPa以下,較佳為650 MPa以上且1800 MPa以下,更佳為設為700 MPa以上且1700 MPa以下。
處理後強化玻璃板1的翹曲例如為1.0 mm以下,較佳為0.7 mm以下,更佳為0.5 mm以下。
<第二實施方式>
以下,對第二實施方式進行說明。再者,於第二實施方式及後述的第三實施方式的說明中,對於與在所述第一實施方式中已說明的要素實質上相同的要素,藉由對在第二實施方式、第三實施方式的說明中參照的圖示標註同一符號而省略重覆的說明,僅說明與第一實施方式的不同點。
如圖3所示,第二實施方式與第一實施方式的不同點在於,於去除步驟中,並非以縱向姿勢懸掛支持強化玻璃板1,而是設為平置姿勢。具體而言,於將蝕刻構件8平置於壓盤上的狀態下,以使強化玻璃板1的凸出的表面2成為下表面的方式,將強化玻璃板1載置於蝕刻構件8上。藉此,使蝕刻對象區域與蝕刻構件8的平坦面7此兩者接觸來實施蝕刻。於第二實施方式中,亦可獲得與第一實施方式同樣的處理後強化玻璃板1。
<第三實施方式>
如圖4所示,第三實施方式與第一實施方式的不同點在於,強化玻璃板1的整體並非包含單一的翹曲部4,而是包含多個(本實施方式中為兩個)翹曲部4,及於去除步驟中,蝕刻對象區域存在於強化玻璃板1的表面2上及背面3上此兩者上。
如此圖所示,以縱向姿勢被懸掛支持的強化玻璃板1的上方側部位與下方側部位相互朝反向翹曲。於以下的說明中,將位於相對上方並且表面2凸出的翹曲部4表述為第一翹曲部4a,將位於相對下方並且背面3凸出的翹曲部4表述為第二翹曲部4b。於第一翹曲部4a中,表面2側與背面3側中,於表面2側強化的程度大,壓縮應力層5與壓縮應力層6相比,層均衡地變深。另一方面,於第二翹曲部4b中,與第一彎曲部4a相反,於背面3側強化的程度大,壓縮應力層6與壓縮應力層5相比,層均衡地變深。
於第一翹曲部4a中,僅該第一翹曲部4a的表面2上的一部分區域(包含表面2的頂點的區域)成為蝕刻對象區域。另一方面,於第二翹曲部4b中,僅該第二翹曲部4b的背面3上的一部分區域(包含背面3的頂點的區域)成為蝕刻對象區域。於對該些蝕刻對象區域實施蝕刻時,使蝕刻構件8的平坦面7自強化玻璃板1的表面2側及背面3側分別接觸蝕刻對象區域。藉此,去除與表面2上的一部分區域對應的壓縮應力層5的表層部、及與背面3上的一部分區域對應的壓縮應力層6的表層部。
於第三實施方式中獲得的處理後強化玻璃板1中,其翹曲量亦為1 mm以下(較佳為0.7 mm以下,更佳為0.5 mm以下)。該處理後強化玻璃板1包括第一翹曲部4a及第二翹曲部4b,於第一翹曲部4a的表面2上的一部分區域、及第二翹曲部4b的背面3上的一部分區域具有實施了蝕刻的處理區域。即,於第一翹曲部4a的表面2的一部分、及第二翹曲部4b的背面3的一部分包含蝕刻面。
再者,於所述第一實施方式~第三實施方式中,於強化玻璃板1中,表面2側的壓縮應力層5與背面3側的壓縮應力層6中,於強化程度大的一側層均衡地變深,但不限於此。亦存在如下情況,即:於強化程度大的一側與強化程度小的一側,層的深度相等,僅最大壓縮應力CS的值產生差異。當然,亦存在層的深度與最大壓縮應力CS的值此兩者產生差異的情況(參照下述實施例)。
此處,對於所述各實施方式,亦能夠應用以下變形例。於所述各實施方式中,於蝕刻構件8包括平坦面7,但不限於此,亦可於蝕刻構件8包括仿照強化玻璃板1的翹曲(翹曲部4中的凸面的彎曲)的凹彎曲面。
[實施例]
作為實施例,以與所述實施方式同樣的要領製造處理後強化玻璃板1,並且將去除步驟前的強化玻璃板1中的翹曲量與去除步驟後的處理後強化玻璃板1中的翹曲量進行比較。將其結果示於下述[表1]中。
首先,作為強化步驟,藉由將多塊作為玻璃組成以莫耳%計包含SiO
266.4%、Al
2O
311.5%、B
2O
30.5%、K
2O 1.4%、Na
2O 15.2%、Li
2O 0.02%、MgO 4.8%、CaO 0.1%、SnO
20.1%的化學強化用玻璃板(縱尺寸×橫尺寸:200 mm×100 mm、厚度:50 μm)於熔融鹽(KNO
3、430℃)中浸漬10分鐘,而獲得多塊強化玻璃板1的樣品。
接著,自多塊樣品中抽出兩塊發生了翹曲的樣品,清洗後,對各樣品執行去除步驟。具體而言,於將兩塊樣品的其中一者設為實施例1、將另一者設為實施例2後,藉由在實施例1中以與所述第二實施方式相同的形態、在實施例2中以與所述第一實施方式相同的形態實施蝕刻來執行去除步驟,從而製造出處理後強化玻璃板1。再者,下述[表1]中的「處理方法」的項目表示執行去除步驟時的強化玻璃板1的姿勢。
對於實施例1及實施例2兩者,於實施蝕刻時,使用AION股份有限公司製造的PVA海綿(產品名:BE-Fine)作為蝕刻構件8,使該PVA海綿含浸蝕刻液(HF 1 wt%的水溶液)。於實施例1及實施例2的各者中,使樣品與PVA海綿接觸的時間如下述[表1]中的「處理時間」項目所示。
而且,於實施例1及實施2的各者中,對去除步驟前後的翹曲量的變化進行了驗證。下述[表1]中的「處理前」的各項目「凸側CS」、「凹側CS」、「凸側DOC」、「凹側DOC」、「翹曲量」分別表示去除步驟前的強化玻璃板1的、凸面側的最大壓縮應力CS、凹面側的最大壓縮應力CS、凸面側的壓縮應力層的最大深度DOC、凹面側的壓縮應力層的最大深度DOC、翹曲量。另外,「處理後」的各項目「凸側CS」、「凸側DOC」、「翹曲量」分別表示去除步驟後的處理後強化玻璃板1的、凸面側的最大壓縮應力CS、凸面側的壓縮應力層的最大深度DOC、翹曲量。
[表1]
處理方法 | 處理時間[s] | 處理前 | 處理後 | |||||||
凸側CS | 凹側CS | 凸側DOC | 凹側DOC | 翹曲量 | 凸側CS | 凸側DOC | 翹曲量 | |||
[MPa] | [MPa] | [μm] | [μm] | [mm] | [MPa] | [μm] | [mm] | |||
實施例1 | 平置 | 360 | 823 | 701 | 13.3 | 11.4 | 12.0 | 713 | 11.5 | 1.0 |
實施例2 | 懸掛 | 200 | 773 | 704 | 12.5 | 11.3 | 7.5 | 708 | 11.5 | 0.5 |
由[表1]所示的結果可知,於去除步驟後與去除步驟前相比,翹曲量被抑制得較大。進而,可知即便是厚度為50 μm的超薄型強化玻璃板,亦可將翹曲量減小為1 mm以下。另外,如由[表1]所示的結果可理解般,去除步驟後的凸側CS、凸側DOC的值實現了與去除步驟前的凹側CS、凹側DOC接近的值。即,隨著去除步驟的執行,可極力減小表背間強化差。根據以上內容,認為根據本揭示的強化玻璃板的製造方法,可實現厚度薄但翹曲小的強化玻璃板。
1:強化玻璃板
2:表面
3:背面
4:翹曲部
4a:第一翹曲部
4b:第二翹曲部
5:壓縮應力層
6:壓縮應力層
7:平坦面
8:蝕刻構件
圖1是示意性地表示強化玻璃板的製造方法中的去除步驟的側面圖。
圖2是示意性地表示去除步驟後的強化玻璃板的側面圖。
圖3是示意性地表示強化玻璃板的製造方法中的去除步驟的側面圖。
圖4是示意性地表示強化玻璃板的製造方法中的去除步驟的側面圖。
1:強化玻璃板
2:表面
3:背面
4:翹曲部
5:壓縮應力層
6:壓縮應力層
7:平坦面
8:蝕刻構件
Claims (12)
- 一種強化玻璃板的製造方法,其特徵在於,包括:強化步驟,藉由對具有可撓性的玻璃板進行化學強化,而獲得於表背兩側分別形成有壓縮應力層的強化玻璃板, 所述強化玻璃板包含以表背面的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部, 所述強化玻璃板的製造方法更包括:去除步驟,藉由去除所述翹曲部的凸面側的所述壓縮應力層的表層部而減小翹曲。
- 如請求項1所述的強化玻璃板的製造方法,其中,藉由僅對所述翹曲部的所述凸面上的一部分區域實施蝕刻或研磨加工,去除與所述一部分區域對應的所述壓縮應力層的表層部。
- 如請求項2所述的強化玻璃板的製造方法,其中,於以縱向姿勢懸掛支持所述強化玻璃板的狀態下實施蝕刻。
- 如請求項2或請求項3所述的強化玻璃板的製造方法,其中,對所述翹曲部的包含所述凸面的頂點的區域實施蝕刻。
- 如請求項3或請求項4所述的強化玻璃板的製造方法,其中,所述強化玻璃板包含多個所述翹曲部, 於多個所述翹曲部中包含所述強化玻璃板的表面凸出的所述翹曲部、及背面凸出的所述翹曲部。
- 如請求項2至請求項5中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中,使用包括能夠保持蝕刻液的平坦面的蝕刻構件, 使所述翹曲部的所述凸面上的所述一部分區域與所述蝕刻構件的所述平坦面接觸來實施蝕刻。
- 如請求項6所述的強化玻璃板的製造方法,其中,使所述蝕刻構件的所述平坦面的面積成為所述強化玻璃板的面積以上。
- 如請求項6或請求項7所述的強化玻璃板的製造方法,其中,所述蝕刻構件是含浸有所述蝕刻液的海綿狀構件, 所述蝕刻液包含HF或含有HF的混合酸。
- 如請求項1所述的強化玻璃板的製造方法,其中,所述強化玻璃板的整體包含單一的所述翹曲部, 藉由對所述翹曲部的所述凸面的整個區域實施蝕刻或研磨加工,去除與所述整個區域對應的所述壓縮應力層的表層部。
- 如請求項1至請求項9中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中,於將所述去除步驟前的所述凸面側的所述壓縮應力層的最大深度設為DOC,將藉由所述去除步驟去除的所述壓縮應力層的表層部的厚度設為Δt時, 滿足Δt≦0.8×DOC。
- 如請求項1至請求項10中任一項所述的強化玻璃板的製造方法,其中,所述去除步驟前的所述強化玻璃板的厚度為100 μm以下, 所述去除步驟後的所述強化玻璃板的翹曲量為1 mm以下。
- 一種強化玻璃板,是厚度為100 μm以下的強化玻璃板,所述強化玻璃板的特徵在於, 包括以表背面的其中一者凸出的方式翹曲的翹曲部,且 於所述翹曲部的凸面上的至少一部分區域具有實施了蝕刻的處理區域, 所述強化玻璃板的翹曲量為1 mm以下。
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