專利名稱：玻璃板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃板，具體而言，涉及3D顯示器的觀看區(qū)域控制部件中使用的玻璃板。
背景技術(shù)：
近年，3D顯示器的開發(fā)日益興盛，必須佩帶眼鏡的3D顯示器逐漸出現(xiàn)在市場(chǎng)上。作為眼鏡佩帶方式，存在快門式、偏光式等，該方式雖然存在無論從哪看都能收看3D影像的優(yōu)點(diǎn)，但也存在在收看電視時(shí)必須佩帶眼鏡的缺點(diǎn)。在不需要佩帶眼鏡的3D顯示器的顯示方式中，提出了視差屏障方式、透鏡方式(使用鏡片的方式)。視差屏障方式是通過以隔著適當(dāng)間隔而設(shè)定的條紋狀屏障覆蓋顯示器的像素而制作出兩眼視差的方式。最近出現(xiàn)了屏障為液晶且能夠在2D和3D間切換的方式，由于很大程度上需要一些屏障隱藏顯示器的一部分，存在顯示器的輝度下降的缺點(diǎn)。另一方面，透鏡方式的基本原理與視差屏障方式類似，但使用塑料膜鏡片代替屏障制作出兩眼視差這點(diǎn)上是不同的。該方式由于不存在遮住畫面的屏障，存在易于維持顯示器的輝度的優(yōu)點(diǎn)(例如參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-215063號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，近年3D顯示器逐漸被搭載于便攜電話中。但是，上述使用塑料膜鏡片的情況下，在有觸控面板功能的器件中，由于經(jīng)常用手指等觸劃塑料膜鏡片的表面，因而容易刮傷，存在由于刮傷使光的行進(jìn)方向產(chǎn)生變化，無法獲得正確的立體圖像的問題。此外，為了改善立體圖像的運(yùn)動(dòng)視差而采用多眼方式，并且在實(shí)現(xiàn)高精細(xì)的立體影像的情況下，需要超過Full-HD的非常高的分辨率的顯示器。其結(jié)果是，為了嚴(yán)格控制光的行進(jìn)方向，對(duì)塑料鏡片要求高精度的尺寸穩(wěn)定性。此外，隨著顯示器的高分辨率化而輝度容易降低，因此對(duì)塑料鏡片還要求高透過率。但是，塑料是難以兼顧高精度的尺寸穩(wěn)定性和高透過率的，結(jié)果在使用塑料膜鏡片時(shí)，難以同時(shí)達(dá)成高精細(xì)化、高輝度化、和低耗電化。為了解決這些問題，本發(fā)明人想到了使用玻璃板的方法。即，本發(fā)明人想到了在玻璃板的表面形成Pm級(jí)別的凹凸部(鏡片部)后進(jìn)行強(qiáng)化處理(物理強(qiáng)化或化學(xué)強(qiáng)化)的方法。但是，物理強(qiáng)化中，能夠強(qiáng)化的板厚方面存在限制，因此存在難以應(yīng)用到本用途的玻璃板的問題。另一方面，化學(xué)強(qiáng)化的情況下，當(dāng)壓縮應(yīng)力層淺時(shí)，存在容易混雜與Pm級(jí)別的凹凸部(鏡片部)折射率不同的層而需要復(fù)雜的光設(shè)計(jì)、同時(shí)壓縮應(yīng)力層的控制也變得更苛刻的問題。由此，在本用途中使用玻璃板時(shí)難以兼顧高強(qiáng)度和觀看區(qū)域控制功能。
因此，本發(fā)明的技術(shù)課題在于，研制一種能夠兼顧高強(qiáng)度和觀看區(qū)域控制功能的玻璃板，從而有益于3D顯示器的高精細(xì)化、高輝度化、低耗電化。用于解決問題的方法本發(fā)明人進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過限定玻璃板的各成分的含量并在用該玻璃板覆蓋二維顯示器的全部或一部分的觀看區(qū)域的控制部件(具有將二維顯示器顯示的二維圖像分成多個(gè)視點(diǎn)的圖像的觀看區(qū)域控制功能的部件)中使用，從而能夠解決上述技術(shù)課題，而提出本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)，含有SiO2 40 80%>A1203 0 30*%、B203 0 15*%、堿金屬氧化物0 25*%、堿土金屬氧化物0 15%,且用在覆蓋二維顯示器的一部分或全部的觀看區(qū)域控制部件中。另外，將本發(fā)明的玻璃板用在觀看區(qū)域控制部件中時(shí)，發(fā)揮將二維顯示器顯示的二維圖像分成多個(gè)視點(diǎn)的圖像的功倉泛。
若通過如上述那樣限定玻璃組成范圍，則易于形成適當(dāng)?shù)膲嚎s應(yīng)力層，因此易于兼顧高強(qiáng)度和觀看區(qū)域控制功能。另外，塑料膜鏡片容易因溫度、濕度等而產(chǎn)生體積變化，因此難以維持希望的鏡片性能。與此相對(duì)，本發(fā)明的玻璃板不易因?yàn)闇囟?、濕度等而產(chǎn)生體積變化，還具有易于維持鏡片性能的特征。第二，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，至少單面具有凹凸部(鏡片部)。第三，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，凹凸部(鏡片部)的Rsm為10 500i!m。這樣一來，易于發(fā)揮觀看區(qū)域控制功能。這里，“Rsm”為基于JISB0601 :2001測(cè)定的值。第四，本發(fā)明的玻璃板,其特征在于,使用I. 4mm、#200的電鉆以輸送速度IOmm/分鐘、I次輸送量為0. 015mm進(jìn)行加工時(shí)，產(chǎn)生的缺口的大小為不足500 u m。這樣一來，易于將玻璃板加工成各種形狀，特別是易于在玻璃板的表面形成凹凸部(鏡片部)，同時(shí)易于維持機(jī)械強(qiáng)度。此外，這種情況下，還能夠謀求加工速度的高速化，因此玻璃板的制造效率提高。這里，“缺口的大小”是指對(duì)于使用加工機(jī)(例如NC加工機(jī)7 \ ” 3 U MSA30)按照上述條件在玻璃板上形成的孔，沿著半徑方向測(cè)定長(zhǎng)度時(shí)，在圓周圍觀察到的缺損部的最大長(zhǎng)度。第五，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，在板厚為1mm、波長(zhǎng)為400 700nm下的總透光率為89%以上。這樣一來，能夠不損失來自二維顯示器的光地進(jìn)行顯示。這里，“總透光率”是指通過分光光度計(jì)(例如株式會(huì)社島津制作所制UV2500PC)測(cè)定的值，例如以下述測(cè)定中最低的透過率來表示，所述測(cè)定使用積分球，設(shè)定掃描速度低速、狹縫寬度5. Onm,測(cè)定波長(zhǎng)范圍400 700nm、采樣間隔lnm，使鏡片面朝向檢測(cè)器側(cè)。第六，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，表面具有壓縮應(yīng)力層。第七，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值為IOOMPa以上。第八，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，壓縮應(yīng)力層的深度為20 以上。這樣一來，在提高玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，凹凸部(鏡片部)不易存在折射率不同的層，鏡片設(shè)計(jì)容易。這里，“壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值”、“壓縮應(yīng)力層的深度”是指在使用表面應(yīng)力計(jì)(例如有限會(huì)社折原制作所制FSM-6000)觀察玻璃板時(shí)由干涉條紋的根數(shù)和其間隔算出的值。第九，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，液相溫度為1200°C以下。這里，“液相溫度”是指在鉬皿中裝入通過標(biāo)準(zhǔn)篩30目(篩孔500ii m)且殘留在50目(篩孔300 y m)的玻璃粉末，在溫度梯度爐中保持24小時(shí)后析出結(jié)晶的溫度。第十，本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，液相粘度Iogltl n為4. OdPa* s以上。這里，“液相粘度”是指通過鉬球上提法(Pt Ball Pulling Up Method)等測(cè)定液相溫度下的玻璃的粘度而得的值。另外，液相溫度越低或液相粘度越高，則耐失透性越提高，越易于對(duì)玻璃板進(jìn)行成型。


圖I是表示使用小1.4臟、#200的電鉆以輸送速度10mm/min、l次輸送量為0. 015mm在玻璃板的表面形成孔后,沿著半徑方向測(cè)定長(zhǎng)度時(shí)在圓周圍觀察到的缺損部的最大長(zhǎng)度的照片。圖2是表示對(duì)實(shí)施例I的試樣No. 10的玻璃板形成凹凸部(鏡片部)后的表面粗糙度測(cè)定結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式的玻璃板，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)，含有Si0240 80 %、Al2O3 0 ~ 30%> B2O3 0 15%、堿金屬氧化物0 25%、堿土金屬氧化物0 15%,用作覆蓋二維顯示器的一部分或全部的觀看區(qū)域控制部件。以下說明將玻璃組成限定在上述范圍的理由。另外，在關(guān)于玻璃組成的說明中，%表示是指質(zhì)量％。SiO2是形成玻璃的網(wǎng)絡(luò)的成分，其含量為40 80%，優(yōu)選的上限范圍為75%以下、70%以下、65%以下、63%以下、61%以下、60%以下、58. 5 %以下，特別是56 %以下，優(yōu)選的下限范圍為45%以上、48%以上、50%以上、52%以上，特別是55%以上。當(dāng)SiO2的含量過多時(shí)，熔融性、成型性下降，此外，熱膨脹系數(shù)變得過低，難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配。另一方面，當(dāng)SiO2的含量過少時(shí)，容易產(chǎn)生缺口，因此在通過研磨加工等形成凹凸部(鏡片部)時(shí)，表面上容易產(chǎn)生無數(shù)缺陷，同時(shí)有這些缺陷導(dǎo)致玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度下降的擔(dān)心。此外，當(dāng)SiO2的含量過少時(shí)，難以玻璃化，此外，熱膨脹系數(shù)過高，耐熱沖擊性容易下降。Al2O3是提高離子交換性能的成分，此外，是提高應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量的成分，其含量為0 30%。當(dāng)Al2O3的含量過多時(shí)，容易析出失透結(jié)晶，難以利用溢流下拉法等成型，此夕卜，熱膨脹系數(shù)過度變低，難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配，進(jìn)而高溫粘性變高，熔融困難。另一方面，當(dāng)Al2O3的含量過少時(shí)，有無法充分發(fā)揮離子交換性能的擔(dān)心。從上述觀點(diǎn)出發(fā)，Al2O3的優(yōu)選的上限范圍為25%以下、23%以下、22%以下、20%以下，特別是19%以下，此外，優(yōu)選的下限范圍為3%以上、5%以上、9%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、16%以上，特別是17%以上。 B2O3在作為降低液相溫度、高溫粘度、密度的成分的同時(shí)，是提高離子交換性能、特別是壓縮應(yīng)力值的成分。但是，當(dāng)B2O3的含量過多時(shí)，有由于離子交換而在表面產(chǎn)生傷痕、耐水性下降、液相粘度下降、或壓縮應(yīng)力層變淺的擔(dān)心。由此，B2O3的含量?jī)?yōu)選為0 15%、0 6%、0 4%、0 2%、0 1%、0 0. 8%,0 0. 5%，特別優(yōu)選為0 0. 1%。堿金屬氧化物在作為離子交換成分的同時(shí)，是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分，其含量為O 25%。當(dāng)堿金屬氧化物的含量過多時(shí)，不僅玻璃容易失透，而且熱膨脹系數(shù)過高，耐熱沖擊性下降，難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配。此外，當(dāng)堿金屬氧化物的含量過多時(shí)，應(yīng)變點(diǎn)過度下降，有時(shí)無法獲得高壓縮應(yīng)力值。進(jìn)而，當(dāng)堿金屬氧化物的含量過多時(shí)，液相溫度附近的粘性下降，有時(shí)難以確保高的液相粘度。由此，堿金屬氧化物的含量?jī)?yōu)選為22%以下、20%以下，特別優(yōu)選19%以下。另一方面，當(dāng)堿金屬氧化物的含量過少時(shí)，有時(shí)離子交換性能、熔融性下降。由此，堿金屬氧化物的含量?jī)?yōu)選為3%以上、5%以上、8%以上、10%以上、13%以上，特別優(yōu)選15%以上。這里，堿金屬氧化物包括Li20、Na20、K20中的一種或兩種以上。Li2O在作為離子交換成分的同時(shí)，是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分。此外，Li2O是提高楊氏模量的成分。進(jìn)而，Li2O在堿金屬氧化物中提高壓縮應(yīng)力值效果、大。但是，當(dāng)Li2O的含量過多時(shí)，液相粘度下降、玻璃容易失透，此外，熱膨脹系數(shù)過高、耐熱沖擊性下降、難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配，進(jìn)而存在低溫粘性過度下降，產(chǎn)生應(yīng)力緩和，壓縮應(yīng)力值反而下降的情況。由此，Li2O的含量?jī)?yōu)選為0 10%、0 8%、0 6%、0 3%、0 1%、0 0. 5%，最優(yōu)選基本不含有、即不足0. 01%。Na2O的含量?jī)?yōu)選為0 20%。Na2O在作為離子交換成分的同時(shí)，是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分。此外，Na2O是提高耐失透性的成分。Na2O的優(yōu)選的上限范圍為19%以下、17%以下、15%以下、13%以下，特別是12%以下，優(yōu)選的下限范圍為0. 1%以上、3%以上、6%以上、7%以上、8%以上，特別是10%以上。當(dāng)Na2O的含量過多時(shí)，熱膨脹系數(shù)過高，耐熱沖擊性下降，難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配，此外，還有應(yīng)變點(diǎn)不當(dāng)?shù)亟档?，進(jìn)而玻璃組成的成分平衡受損、失透性反而下降的擔(dān)心。另一方面，當(dāng)Na2O的含量過少時(shí)，有離子交換性能、熔融性下降、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)亟档偷膿?dān)心。K2O是促進(jìn)離子交換的成分，是堿金屬氧化物中使壓縮應(yīng)力層變深的成分。此外，K2O是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分。進(jìn)而，K2O是提高耐失透性的成分。當(dāng)1(20的含量過多時(shí)，熱膨脹系數(shù)過高、耐熱沖擊性下降、難以與周邊材料的熱膨脹系數(shù)匹配，此夕卜，應(yīng)變點(diǎn)不當(dāng)?shù)亟档?，進(jìn)而有玻璃組成的成分平衡受損耐失透性反而下降的擔(dān)心。從上述觀點(diǎn)出發(fā)，K2O的含量?jī)?yōu)選為0 15%，K2O的優(yōu)選的上限范圍為12%以下、10%以下、9%以下、8%以下，特別是6%以下，優(yōu)選的下限范圍為0. 1%以上、0.5%以上、1%以上、2%以上、3%以上、4%以上，特別是4. 5%以上。質(zhì)量比(Na2CHK2O)/Al2O3優(yōu)選為 0.5 4、0.8 1.6、0.9 1.6、1 1. 6，特別優(yōu)
選I. 2 I. 6。當(dāng)該值變大時(shí)，低溫粘性過度下降，離子交換性能下降，楊氏模量下降，熱膨脹系數(shù)過高，耐熱沖擊性容易下降。此外，當(dāng)該值變大時(shí)，玻璃組成的成分平衡受損，玻璃容易失透。另一方面，當(dāng)該值變小時(shí)，熔融性、失透性容易下降。質(zhì)量比K20/Na20優(yōu)選為0 2。該質(zhì)量比率對(duì)壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值和深度影響較大。在欲提高壓縮應(yīng)力值時(shí)，優(yōu)選將該質(zhì)量比率調(diào)整為0 0. 5、0 0. 3，特別優(yōu)選調(diào)整為0 0. 2。另一方面，在欲以短時(shí)間加深壓縮應(yīng)力層時(shí)，優(yōu)選將該質(zhì)量比率調(diào)整為0. 3 2、0. 5 2、I 2、I. 2 2，特別優(yōu)選調(diào)整為I. 5 2。另外，當(dāng)該質(zhì)量比率變大時(shí)，玻璃容易失透。堿土金屬氧化物是可以根據(jù)各種目的而添加的成分。但是，堿土金屬氧化物的含量當(dāng)過多時(shí)，密度、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)厣仙?、耐失透性容易下降，并且具有離子交換性能下降的傾向。此外，當(dāng)堿土金屬氧化物的含量過多時(shí)，SiO2的含量相對(duì)減少，由此導(dǎo)致容易產(chǎn)生缺口。由此，堿土金屬氧化物的含量為0 15%，優(yōu)選為0 12 %、0 9，特別 優(yōu)選為
0 6% o這里，堿土金屬氧化物包括MgO、CaO、SrO, BaO中的一種或兩種以上。MgO的含量?jī)?yōu)選為0 10%。MgO是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分，此外，其是提高應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量的成分。特別是，MgO在堿土金屬氧化物中提高離子交換性能效果大。但是，當(dāng)MgO的含量過多時(shí)，密度、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)厣仙Ａ菀资?。由此，MgO的優(yōu)選的上限范圍為8%以下、6%以下，特別是5%以下，優(yōu)選的下限范圍為0. 1%以上、0. 5%以上、I %以上、I. 5%以上、2%以上、2. 5%以上、3%以上，特別是4%以上。CaO的含量?jī)?yōu)選為0 10%。CaO是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分，此夕卜，是提高應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量的成分。特別是，CaO在堿土金屬氧化物中提高離子交換性能效果大。但是，當(dāng)CaO的含量過多時(shí)，密度、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)厣仙⒉Ａ菀资?，進(jìn)而有離子交換性能下降的情況。由此，CaO的優(yōu)選的上限范圍為8%以下，CaO的優(yōu)選的下限范圍為0. I %以上、I %以上、2%以上、3%以上，特別是4%以上。SrO是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分，此外，是提高應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量的成分。但是，當(dāng)SrO的含量過多時(shí)，密度、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)厣仙⒉Ａ菀资?，進(jìn)而有離子交換性能下降的傾向。由此，SrO的含量?jī)?yōu)選為3%以下、2%以下、I. 5%以下、1%以下、0. 5%以下、0. 2%以下，特別優(yōu)選為0. 1%以下。BaO是降低高溫粘度、提高熔融性、成型性的成分，此外，是提高應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量的成分。但是，當(dāng)BaO的含量過多時(shí)，密度、熱膨脹系數(shù)不當(dāng)?shù)厣仙⒉Ａ菀资?、進(jìn)而有離子交換性能下降的傾向。BaO的含量?jī)?yōu)選為3%以下、2. 5%以下、2%以下、1%以下、0. 8%以下、0. 5%以下、0. 2%以下，特別優(yōu)選為0. 1%以下。通過限定Sr0+Ba0(Sr0和BaO的合量)的含量，能夠有效地提高離子交換性能。如上所述，SrO和BaO具有抑制離子交換反應(yīng)的作用，因此當(dāng)含有較多的這些成分時(shí)，在提高玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度這點(diǎn)上是不利的。由此，SrO+BaO的含量?jī)?yōu)選為0 3%、0 2. 5%、0 2%、0 1%、0 0. 2%，特別優(yōu)選為0 0. 1%。當(dāng)堿土金屬氧化物的含量除以堿金屬氧化物的含量的值變大時(shí)，有耐失透性下降的傾向。由此，該質(zhì)量比優(yōu)選為I以下、0. 8以下、0. 5以下、0. 4以下，特別優(yōu)選為0. 3以下。除上述成分外，還可以在玻璃組成中添加例如以下的成分。ZnO是提高離子交換性能、特別是壓縮應(yīng)力值的成分，此外，是不降低低溫粘性、降低高溫粘性的成分。但是，當(dāng)ZnO的含量過多時(shí)，玻璃分相、耐失透性下降、或密度容易變高。由此，ZnO的含量?jī)?yōu)選為8%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下，特別優(yōu)選為0.1%以下。ZrO2是顯著提高離子交換性能的成分，此外，是在提高楊氏模量、應(yīng)變點(diǎn)的同時(shí)降低高溫粘性的成分。進(jìn)而，ZrO2還具有提高液相粘度附近的粘性的效果。由此，當(dāng)添加規(guī)定量的ZrO2時(shí)，能夠同時(shí)提高離子交換性能和液相粘度。但是，當(dāng)ZrO2的含量過多時(shí)，耐失透性有時(shí)極度降低。由此，ZrO2的含量?jī)?yōu)選為0 10%、0 8%、0 5%、0 2%、0 1%，特別優(yōu)選為0 0. 1%。TiO2是在提高離子交換性能的同時(shí)降低高溫粘度的成分。但是，當(dāng)TiO2的含量過多時(shí)，玻璃著色、耐失透性下降、或密度容易變高。由此，TiO2的含量?jī)?yōu)選為10%以下、8%以下、6%以下、5%以下、4%以下、2%以下、0. 7%以下、0. 5%以下、0. 1%以下，特別優(yōu)選為0. 01%以下。P2O5是提高離子交換性能、特別是加深壓縮應(yīng)力層的成分。但是，當(dāng)P2O5的含量過多時(shí)，玻璃分相、或耐水性、耐失透性容易下降。在欲加深壓縮應(yīng)力層時(shí)，優(yōu)選將下限值限定為0. 5%以上、1%，特別是2%以上，將上限值限定為8%以下、6%以下、5%以下，特別是4%以下。此外，在欲提高耐酸性時(shí)，優(yōu)選P2O5的含量為8%以下、5%以下、4%以下、3%以下，特別優(yōu)選為0.01 2%。還可以添加0. 001 3% 的選自 As203、Sb203、Sn02、Ce02、F、SO3> Cl 中的一種或二種以上作為澄清劑。但是，從對(duì)環(huán)境的考慮出發(fā)，優(yōu)選極力控制As203、Sb203的使用，其含量分別優(yōu)選不足0.1%，特別優(yōu)選為不足0.01 %。CeO2是降低玻璃板的透過率的成分。因此，CeO2的含量?jī)?yōu)選為不足0. I %，特別優(yōu)選為不足0.01 %。F是有通過降低低溫粘性而使壓 縮應(yīng)力值降低的擔(dān)心的成分。因此，F(xiàn)的含量?jī)?yōu)選為不足0. I %，特別優(yōu)選為不足0.01 %?？紤]到上述原因，澄清劑優(yōu)選為Sn02、SO3> Cl，這些成分的合量?jī)?yōu)選為0 3%、0. 001 3%,0. 001 1%、0. 01 0. 5%特別是0. 05 0. 4%。此外，SnO2的含量?jī)?yōu)選為0 3%、0. 01 1%、0. 05 0. 5%、0. 1% 1%，特別優(yōu)選為0. I 0.5%。當(dāng)SnO2的含量多于3%時(shí)，耐失透性容易下降。SO3的含量?jī)?yōu)選為0 0. 2%,0. 0001 0. 1%,0. 0003 0. 08%,0. 0005 0. 05%，特別優(yōu)選為0. 001 0. 03%。當(dāng)SO3的含量多于0. I %時(shí)，熔融時(shí)SO3再次沸騰，泡品位容易下降。Cl的含量?jī)?yōu)選為0 0. 5%,0. 001 0. 1%,0. 001 0. 09%,0. 001 0. 05%，特別優(yōu)選為 0. 001 0. 03%。Nb205、La2O3等稀土類氧化物是提高楊氏模量的成分。但是，當(dāng)添加稀土類氧化物時(shí)，原料成本上升，此外，添加較多時(shí)，耐失透性容易下降。由此，稀土類氧化物的含量?jī)?yōu)選為3%以下、2%以下、1%以下、0. 5%以下，特別優(yōu)選為0. 1%以下。添加CoO、NiO、Fe2O3等過渡金屬氧化物時(shí)，玻璃板著色，顯示器的觀看性容易下降。由此，希望按照過渡金屬氧化物的含量為0.5%以下、0. 1%以下，特別是0.05%以下的方式調(diào)整玻璃原料或碎玻璃的使用量。從對(duì)環(huán)境的考慮出發(fā)，優(yōu)選極力控制PbO、Bi2O3的添加，其含量分別優(yōu)選為不足0. 1%。適當(dāng)選擇各成分的優(yōu)選的成分范圍，當(dāng)然能夠構(gòu)筑優(yōu)選的玻璃組成范圍。其中特別優(yōu)選的玻璃組成范圍如下所示。(I)含有 SiO2 40 75%'Al2O3 3 22%、B203 0 10%、Li20 0 8%、Na20 0 20% > K2O 0 15%、堿土金屬氧化物0 14%,(2)含有 SiO2 45 70%、Al2O3 7. 5 21%、B2O3 0 — 5%, Li2O 0 2%、Na2O10 19%、K20 0 15%、Mg0 0 6%、Ca0 0 8%、Sr0 0 3%、Ba0 0 3%、Zn0 0 8%, SnO2 0. 01 3%,(3)含有 SiO2 50 65 %、Al2O3 12 19 %、Li2O 0 I %、Na2O 12 18 %、K2O
0 8%、Mg0 0 6%、Ca0 0 6%、Sr0 0 l%、BaO 0 l%、ZnO 0 8%、Sn02 0 . 01 3%,(4)含有 SiO2 50 65 % ,Al2O3 16 25 % ,B2O3 0 I % ,Na2O 7 15 %、K20 2 9%,MgO 2 5%、CaO 0 10%、SrO 0 l%、BaO 0 1%、TiO2O 0. 5%，(5)含有 SiO2 50 60%、Al2O3 17 25%、B2O3 0 0.8%、Na2O 7 15%, K2O4. 5 6%、MgO 2 5%、CaO 0 10%、SrO 0 1%、BaO 0 1%、ZnO 0 5%、TiO20 0. 5%, ZrO2 0 2%、Fe2O3 0 l%、Sn02 0. I 3%，(6)含有 SiO2 50 56 %、Al2O3 17 23 %、B2O3 0 0. 5 %、Na2O 8 12 %、K2O4. 5 6%、MgO 2. 5 5%、CaO 4 8%、SrO 0 0. l%、BaO 0 0. l%、ZnO 0 5%、TiO2 0 0. l%,Zr02 0 0. IFe2O3 0 0. ISnO2O. I 3%,As2O3 0 0. ISb2O30 0. 1%，(7)含有 SiO2 50 70%、Al2O3 12 25%、B2O3 0 1%、Na2O 10 13%、K2O
4.5 9%、MgO 2 6%、CaO 0 8%、SrO 0 l%、BaO 0 l%、Ti02 0 0. 1%，(8)含有 SiO2 50 70%,Al2O3 12 25%,B2O3 0 0. HNa2O 10 13%,K2O4. 5 9%、Mg0 2 6%、Ca0 0 8%、Sr0 0 l%、BaO 0 l%、ZnO 0 l%、Ti02 0 0. I %, ZrO2 0 2%、As2O3 0 0. I %, Sb2O3O 0. 1%。本實(shí)施方式的玻璃板優(yōu)選至少單面具有凹凸部(鏡片部)，其凹凸部(鏡片部)的谷-谷間的間隔(Psm、Rsm)優(yōu)選為10 500 y m,此外,鏡片半徑優(yōu)選為0. I 2mm。另外，凹凸部(鏡片部)的形狀可以通過由二維顯示器構(gòu)筑的立體圖像(焦點(diǎn)深度和視場(chǎng)角)而設(shè)定。本實(shí)施方式的玻璃板優(yōu)選一個(gè)面具有凹凸部(鏡片部)，另一個(gè)面不具有凹凸部(鏡片部)，另一個(gè)面優(yōu)選為未研磨面。這樣一來，玻璃板的制造效率提高。在本實(shí)施方式的玻璃板中，使用(M.4mm、#200的電鉆以輸送速度IOmm/分鐘、I次輸送量為0. 015mm進(jìn)行加工時(shí)，產(chǎn)生的缺口的大小優(yōu)選為不足500 y m、400 y m以下、300 y m以下、200 iim以下、150 iim以下，特別優(yōu)選為IOOiim以下。缺口越大，則對(duì)玻璃板的表面實(shí)施鏡片加工時(shí)越容易產(chǎn)生傷痕，進(jìn)而由于產(chǎn)生的傷痕，玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度容易下降。另外，雖然詳細(xì)的機(jī)理并不清楚，但具有玻璃組成中的SiO2的含量越多則產(chǎn)生的缺口越小的傾向。本實(shí)施方式的玻璃板，在板厚為1mm、波長(zhǎng)為400 700nm下的總透光率優(yōu)選為89%以上、90%以上，特別優(yōu)選為91%以上。當(dāng)在板厚為1mm、波長(zhǎng)為400 700nm下的總透光率不足89%時(shí)，有引起3D顯示器的輝度下降、耗電的上升等的擔(dān)心。本實(shí)施方式的玻璃板優(yōu)選表面具有壓縮應(yīng)力層。這樣一來，能夠提高玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度。在本實(shí)施方式的玻璃板中，壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值優(yōu)選為IOOMPa以上、300MPa以上、600MPa以上、800MPa以上，特別優(yōu)選為IOOOMPa以上。具有壓縮應(yīng)力值越大則玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度越高的傾向。另一方面，當(dāng)在玻璃板的表面形成極大的壓縮應(yīng)力時(shí)，有在玻璃板的表面產(chǎn)生微細(xì)裂紋、玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度反而下降的擔(dān)心。此外，當(dāng)在玻璃板的表面形成極大的壓縮應(yīng)力時(shí)，有玻璃板內(nèi)在的拉伸應(yīng)力變得極高的擔(dān)心。因此，壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值優(yōu)選為2500MPa以下。另外，為了提高壓縮應(yīng)力值，可以縮短離子交換的時(shí)間、降低離子交換溶液的溫度、增加A1203、TiO2, ZrO2, MgO、ZnO, SnO2的含量或降低SrO、BaO的含量。在本實(shí)施方式的玻璃板中，壓縮應(yīng)力層的深度優(yōu)選為20iim以上、30iim以上、40 y m以上、50 y m，特別優(yōu)選為60 u m。即使壓縮應(yīng)力層越深則玻璃板越受到較深的傷，但玻璃板也不易破裂。此外，由于壓縮應(yīng)力層越深則凹凸部(鏡片部)越不易存在折射率不同的層，因此容易防止凹凸部(鏡片部)對(duì)觀看區(qū)域控制功能帶來影響。另一方面，當(dāng)壓縮應(yīng)力層過深時(shí)，難以切斷玻璃板，或內(nèi)部的拉伸應(yīng)力變得極高，有玻璃板破損的擔(dān)心。因此，壓縮應(yīng)力層的深度優(yōu)選為500iim以下、300iim以下、200iim以下，特別優(yōu)選為150 以下。另外，為了加深壓縮應(yīng)力層，可以延長(zhǎng)離子交換的時(shí)間、提高離子交換溶液的溫度、增加K2O, P2O5, TiO2, ZrO2的含量或降低SrO、BaO的含量。此外，就壓縮應(yīng)力層的深度而言，由于防止了凹凸部(鏡片部)存在折射率不同的層，因此優(yōu)選大于凹凸部(鏡片部)的最大高度粗糙度Rz。進(jìn)而，凹凸部(鏡片部)的最大高度粗糙度Rz優(yōu)選為100 u m以下、80 y m以下、50 Um以下、30 Um以下、20 Um以下。本實(shí)施方式的玻璃板中，密度優(yōu)選為2.8g/cm3以下、2. 7g/cm3以下，特別優(yōu)選為2.6g/cm3以下。密度越小則能夠減輕3D顯示器。這里，“密度”是指通過公知的阿基米德法測(cè)定的值。另外，為了降低玻璃的密度，可以增加Si02、P205、B203的含量，或降低堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、ZnO, ZrO2、TiO2的含量。在本實(shí)施方式的玻璃板中，應(yīng)變點(diǎn)優(yōu)選為500°C以上、510°C以上、520°C以上、5400C以上、550°C以上、560°C以上、580°C以上、600°C以上、610°C以上，特別優(yōu)選為620°C以上。應(yīng)變點(diǎn)高時(shí)，離子交換時(shí)不易發(fā)生應(yīng)力緩和，因此能夠提高壓縮應(yīng)力值。為了提高應(yīng)變點(diǎn)，可以降低堿金屬氧化物的含量，或增加堿土金屬氧化物、A1203、ZrO2, P2O5的含量。在本實(shí)施方式的玻璃板中，102_5dPa* s的溫度優(yōu)選為1600°C以下、1580°C以下、1570°C以下、1550°C以下、1520°C以下，特別是1500°C以下。102 5dPa s的溫度相當(dāng)于熔融溫度，102 5dPa s的溫度越低則越能夠以低溫熔融玻璃。由此，102 5dPa s的溫度越低則熔融窯等玻璃制造設(shè)備的負(fù)荷越小，同時(shí)玻璃板的泡品位提高，結(jié)果提高了玻璃板的制造效率。另外，為了降低102 5dPa s的溫度，可以增加堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、ZnO,B203、TiO2的含量，或降低Si02、Al2O3的含量。在本實(shí)施方式的玻璃板中，熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為70X10_V°C 110X10_7/°C、75X IO^V0C IlOX l(r7/°C、80Xl(r7/t 110Xl(r7/t，特別優(yōu)選為 85Xl(T7/t IlOX 10_7/°C。這樣一來，容易與金屬、有機(jī)系粘接劑等部件的熱膨脹系數(shù)匹配，容易防止金屬、有機(jī)系粘接劑等部件的剝離。這里，“熱膨脹系數(shù)”是指用膨脹儀測(cè)定的值，是指30 380°C的溫度范圍內(nèi)的平均值。另外，為了增大熱膨脹系數(shù)，可以增加堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物的含量，相反為了降低熱膨脹系數(shù)，可以降低堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物的含量。在本實(shí)施方式的玻璃板中，液相溫度優(yōu)選為1200°C以下、1170°C以下、1150°C以下、1120以下、1100°C以下，特別優(yōu)選為1070°C以下。為了降低液相溫度，可以增加Na20、K2O, B2O3的含量，或降低Al203、Li20、Mg0、Zn0、Ti02、Zr02的含量。在本發(fā)明的玻璃板中，液相粘度Iog10 n優(yōu)選為4. OdPa s以上、4. 3dPa s以上、4. 5dPa s以上、5. OdPa s以上、
5.4dPa s以上、5. 8dPa s以上,特別優(yōu)選為6. OdPa s以上。這樣一來,易于用溢流下拉法等對(duì)玻璃板進(jìn)行成型。為了增大液相粘度，可以增加Na20、K20的含量，或降低Al203、Li20、MgO、ZnO、TiO2, ZrO2的含量。另外，液相溫度越低或液相粘度越高則耐失透性越好，同時(shí)成型性也良好。并且，若液相溫度為1200°C以下、液相粘度IogltlIl為4. OdPa* s以上，則可以通過溢流下拉法、狹縫下引法、輥壓延法、浮法對(duì)玻璃板進(jìn)行成型。
本實(shí)施方式的玻璃板可以如下制造，S卩，按照上述玻璃組成配合玻璃原料，獲得玻璃批料后，在熔融爐中連續(xù)投入該玻璃批料，以1500 1600°C加熱熔融，澄清后，供于成型裝置，成型為板狀，緩冷，從而制造。接著，根據(jù)需要在玻璃板的表面形成凹凸部(鏡片部)。然后，對(duì)獲得的玻璃板適當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)化處理，在表面形成壓縮應(yīng)力層。進(jìn)而，按照該玻璃板覆蓋二維顯示器的全部或一部分的方式安裝。作為玻璃板的成型方法，優(yōu)選溢流下拉法。這里，“溢流下拉法”是如下方法使熔融玻璃從耐熱性的桶狀結(jié)構(gòu)物的兩側(cè)溢出，邊使溢出的熔融玻璃在桶狀結(jié)構(gòu)物的下端匯合，邊向下方延伸成型，從而制造玻璃板。利用溢流下拉法，能夠制造未研磨的表面精度良好的玻璃板。其原因在于，在溢流下拉法的情況下，應(yīng)成為玻璃板的表面的面不接觸桶狀耐火物，以自由表面的狀態(tài)被成型。桶狀結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)只要能夠確保希望的尺寸、表面精度即可，沒有特別限制。此外，向下方延伸成型的方法也沒有特別限定。例如既可以采用在具有足夠大的寬度的耐熱性輥接觸熔融玻璃的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)、延伸的方法，也可以采用使多對(duì)成對(duì)的耐熱性輥僅接觸熔融玻璃的端面附近而延伸的方法。另外，利用研磨 蝕刻等在玻璃板的單面形成凹凸部(鏡片部)時(shí)，若用溢流下拉法成型玻璃板，則由于表面精度良 好，在提高加工精度的同時(shí)可以省略對(duì)另一個(gè)面的研磨工序，因此能夠降低玻璃板的制造成本。除了溢流下拉法以外，還可以采用其它成型方法，例如流孔下引法、再拉法、浮法、輥壓延法等成型方法。作為在玻璃板的表面形成凹凸部(鏡片部)的方法，可以采用研磨、蝕刻等。就在玻璃板的表面形成壓縮應(yīng)力層的方法而言，如上所述，包括物理強(qiáng)化法和化學(xué)強(qiáng)化法。本發(fā)明的玻璃板優(yōu)選通過化學(xué)強(qiáng)化法形成壓縮應(yīng)力層?；瘜W(xué)強(qiáng)化法是在玻璃板的應(yīng)變點(diǎn)以下的溫度下通過離子交換在玻璃板的表面導(dǎo)入離子半徑較大的堿離子的方法。若通過化學(xué)強(qiáng)化法形成壓縮應(yīng)力層，則即使玻璃板的板厚小，也能夠適當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)化處理，能夠獲得希望的機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)而，當(dāng)在玻璃板的表面形成壓縮應(yīng)力層后切斷玻璃板的情況下，玻璃板不容易破壞。離子交換的條件沒有特別限定，可以考慮玻璃的粘度特性、板厚、玻璃板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力等而決定。特別是，在使KNO3熔融鹽中的K離子與玻璃板中的Na成分進(jìn)行離子交換時(shí)，可以在玻璃板的表面高效地形成壓縮應(yīng)力層。例如，可以在400 550°C的硝酸鉀溶液中浸潰含有Na成分的玻璃板I 8小時(shí),從而進(jìn)行離子交換處理。實(shí)施例I以下說明本發(fā)明的實(shí)施例。表I表不本發(fā)明的實(shí)施例(試樣No. I 11)。激I
權(quán)利要求
1.一種玻璃板，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)，含有Si0240 80 %、Al2O30 30%、B2O3 0 15%、堿金屬氧化物0 25%、堿土金屬氧化物0 15%，且用于覆蓋二維顯示器的一部分或全部的觀看區(qū)域控制部件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃板，其特征在于，至少單面具有凹凸部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃板，其特征在于，凹凸部的Rsm為10 500i!m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，使用0I. 4mm、#200的電鉆以輸送速度IOmm/分鐘、I次輸送量為0. 015mm進(jìn)行加工時(shí)，產(chǎn)生的缺口的大小為不足500 u m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，在板厚為1mm、波長(zhǎng)為400 700nm下的總透光率為89%以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，表面具有壓縮應(yīng)力層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃板，其特征在于，壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力值為IOOMPa以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的玻璃板，其特征在于，壓縮應(yīng)力層的深度為20y m以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，液相溫度為1200°C以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，液相粘度l0g1(ln為·4.OdPa s 以上。
全文摘要
本發(fā)明的玻璃板，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)，含有SiO240～80％、Al2O3 0～30％、B2O3 0～15％、堿金屬氧化物(Li2O、Na2O、K2O中的一種或兩種以上)0～25％、堿土金屬氧化物(MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或兩種以上)0～15％，且用于覆蓋二維顯示器的一部分或全部的觀看區(qū)域控制部件中。
文檔編號(hào)C03C3/076GK102985382SQ20118003428
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者村田隆 申請(qǐng)人:日本電氣硝子株式會(huì)社