專利名稱：化學(xué)強(qiáng)化用玻璃、化學(xué)強(qiáng)化玻璃及顯示裝置用玻璃板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手機(jī)、便攜式信息終端(PDA)等移動(dòng)設(shè)備、大型液晶電視機(jī)、大型等離子電視機(jī)等大型薄型電視機(jī)及觸摸屏等顯示裝置，適合用于顯示裝置的覆蓋玻璃等的顯示裝置用玻璃板，及適合用于這種顯示裝置用玻璃板的化學(xué)強(qiáng)化玻璃和化學(xué)強(qiáng)化用玻璃。
背景技術(shù)：
近幾年，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備、液晶電視機(jī)及觸摸屏等顯示裝置，越來越多地使用用于提高顯示器的保護(hù)及美觀的覆蓋玻璃(保護(hù)玻璃)。為了減少由薄型設(shè)計(jì)引起的差別化及移動(dòng)的負(fù)擔(dān)，要求這種顯示裝置輕量和薄型化。因此，要求用于顯示器保護(hù)用的覆蓋玻璃也薄。但是，如果將覆蓋玻璃的厚度變薄，則強(qiáng)度降低，會(huì)在固定安裝型的情況下因?yàn)槲矬w的飛來或落下引起的沖擊等、或者在便攜設(shè)備的情況下因?yàn)槭褂弥械穆湎碌榷鴮?dǎo)致覆蓋玻璃自身破裂，存在無法起到保護(hù)顯示裝置這一原有作用的問題。為了解決上述問題，考慮提高覆蓋玻璃強(qiáng)度，作為該方法，通常已知的有在玻璃表面形成壓縮應(yīng)力層的方法。作為在玻璃表面形成壓縮應(yīng)力層的方法，具有代表性的方法是:通過風(fēng)冷等將加熱至軟化點(diǎn)附近的玻璃板表面急速冷卻的風(fēng)冷強(qiáng)化法(物理強(qiáng)化法)；以及在玻璃化溫度以下的溫度下，通過離子交換將玻璃板表面的離子半徑小的堿金屬離子(典型的是Li離子、Na離子)交換為離子半徑更大的堿離子(典型的是K離子)的化學(xué)強(qiáng)化法。如上所述，要求覆蓋玻璃的厚度薄。但是,如果對(duì)厚度小于作為覆蓋玻璃所要求的2mm的這種薄的玻璃板采用風(fēng)冷強(qiáng)化法，則由于表面和內(nèi)部不易形成溫度差，因此難以形成壓縮應(yīng)力層，無法獲得目標(biāo)高強(qiáng)度的特性。因此，通常使用通過后者的化學(xué)強(qiáng)化法進(jìn)行強(qiáng)化而得的覆蓋玻璃。作為這種覆蓋玻璃，廣泛使用對(duì)鈉鈣玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的覆蓋玻璃(例如參照專利文獻(xiàn)I)。鈉鈣玻璃廉價(jià)，而且具有能夠通過化學(xué)強(qiáng)化使在玻璃表面形成的壓縮應(yīng)力層的表面壓縮應(yīng)力S達(dá)到550MPa以上的特征，但是存在難以使壓縮應(yīng)力層的厚度t達(dá)到30 μ m以上的問題。于是，提出了對(duì)與鈉鈣玻璃不同的SiO2 - Al2O3 - Na2O類玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的覆蓋玻璃(例如參照專利文獻(xiàn)2)。上述SiO2 - Al2O3 - Na2O類玻璃具有下述特征:不僅能夠使上述S達(dá)到550MPa以上，還能夠使上述t達(dá)到30 μ m以上?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-11210號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2009/0298669號(hào)說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題移動(dòng)設(shè)備從手中、口袋或包中掉落而在其覆蓋玻璃上產(chǎn)生損傷(壓痕)的機(jī)會(huì)較多，此外，有時(shí)也會(huì)有將掉落的移動(dòng)設(shè)備踩踏、或者在將移動(dòng)設(shè)備裝入口袋的情況下直接坐在移動(dòng)設(shè)備上的情況，因此對(duì)覆蓋玻璃施加大負(fù)荷的機(jī)會(huì)也有很多。液晶電視機(jī)、等離子電視機(jī)等薄型電視機(jī)，特別是尺寸為20英寸以上的大型的薄型電視機(jī)由于其覆蓋玻璃的面積大，因此產(chǎn)生損傷的機(jī)會(huì)也較多，此外，由于畫面大，因此以該損傷為破壞起點(diǎn)而破壞的可能性增大。還有，如果薄型電視機(jī)以壁掛類型使用，則還有落下的可能性，該情況下會(huì)對(duì)覆蓋玻璃施加大的負(fù)荷。觸摸屏在其使用時(shí)產(chǎn)生刮痕等損傷的機(jī)會(huì)較多。隨著更加廣泛地使用這種大小的顯示裝置的情況日益增多，則與不頻繁使用時(shí)相t匕，覆蓋玻璃的破壞事故發(fā)生的可能性增加。另一方面，專利文獻(xiàn)2中所記載的對(duì)玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的覆蓋玻璃中，在使用移動(dòng)設(shè)備等時(shí)，如果覆蓋玻璃帶有壓痕，則強(qiáng)度容易下降，所以存在如果對(duì)覆蓋玻璃施加沖擊或靜負(fù)載等負(fù)荷，則玻璃容易破裂的問題。另外，本發(fā)明中，“帶有壓痕”和“帶有損傷”具有相同的意義而被使用，還包括沒有產(chǎn)生裂紋的情況。本發(fā)明的目的是提供一種與現(xiàn)有的玻璃相比，即使帶有壓痕、強(qiáng)度也不容易降低的化學(xué)強(qiáng)化玻璃及用于該化學(xué)強(qiáng)化玻璃的玻璃。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明提供一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有62 68% 的 Si02、6 12% 的 Al203、7 13% 的 Mg0、9 17% 的 Na20、0 7% 的 K2O,由 Na2O 和K2O的總含量R2O減去Al2O3的含量而得的差(R2O-Al2O3)低于10%，含有ZrO2時(shí)，其含量在
0.8%以下。此外，例如“62 68%”表示62%以上且68%以下的意思。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，含有64 67 %的Si02、6 7.5 %的Al2O3, SiO2和Al2O3的總含量為69 73%。此外，本發(fā)明提供下述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃(以下，也將該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃稱作玻璃
A)，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有62 66%的Si02、6 12%的Al203、7 13%的MgO,9 17%的Na20、0 7%的K2O, (R2O-Al2O3)低于10%，且在含有ZrO2的情況下，其含量為0.8%以下。此外，本發(fā)明提供下述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃(以下，也將該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃稱作玻璃
B)，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有64 68%的Si02、6 11%的Al203、7 12%的MgO、12 17%的Na20、0 6%的K2O, (R2O-Al2O3)低于10%，且在含有ZrO2的情況下，其含量為0.8%以下。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，含有65 68%的SiO2、7 10%的A1203、O 2.5%的1(20，SiO2和Al2O3的總含量為73.5 76%。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其中，SiO2含量為66%以下。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，它被用于通過化學(xué)強(qiáng)化而獲得在玻璃表面所形成的壓縮應(yīng)力層的厚度t為30 μ m以上、表面壓縮應(yīng)力S為550MPa以上的玻璃。
此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其中，對(duì)由該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃構(gòu)成的厚度為1mm、尺寸為5mmX40mm的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到t為30 μ m以上、S為550MPa以上的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，將所得的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作H)，將用9.SN的力把維氏壓頭壓入該化學(xué)強(qiáng)化玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F1，可以使F1/R)達(dá)到0.9以上。另夕卜，典型的是上述t為45 55 μ m，S為750 850MPa。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其中，對(duì)由該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃構(gòu)成的厚度為1mm、尺寸為5mmX40mm的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到t為30 μ m以上、S為550MPa以上的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，將所得的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作H)，將用19.6N的力把維氏壓頭壓入該化學(xué)強(qiáng)化玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F2，可以使F2/R)達(dá)到0.7以上。另外，典型的是上述t為45 55 μ m，S為750 850MPa。此外，本發(fā)明提供一種化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其通過對(duì)上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到。此外，本發(fā)明提供上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃，它是厚度為0.4 1.2mm的強(qiáng)化玻璃板，其中，將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用9.SN的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作Fl, FI/FO為0.9以上。此外，本發(fā)明提供上述 化學(xué)強(qiáng)化玻璃，它是厚度為0.4 1.2mm的強(qiáng)化玻璃板，其中，將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用19.6N的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F2，F(xiàn)2/F0為0.7以上。此外，本發(fā)明提供由上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃或上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃板構(gòu)成的顯示裝置用玻璃板。此外，本發(fā)明提供一種顯示裝置，它具有由上述顯示裝置用玻璃板構(gòu)成的覆蓋玻
3 ο此外，本發(fā)明提供上述顯示裝置，其中，顯示裝置為移動(dòng)設(shè)備、觸摸屏或尺寸為20英寸以上的薄型電視機(jī)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，玻璃即使被化學(xué)強(qiáng)化，也會(huì)發(fā)生以下問題，S卩、玻璃中的SiO2和Al2O3抑制在玻璃帶有壓痕的情況下發(fā)生的強(qiáng)度降低，但ZrO2相反地增大上述強(qiáng)度的降低；以及為了抑制上述強(qiáng)度的降低而欲減少ZrO2時(shí)，玻璃化溫度Tg下降而容易發(fā)生應(yīng)力松弛等問題。然而，即使在該情況下，通過使上述(R2O-Al2O3)低于10%，也能夠抑制Tg的降低，從而完成了本發(fā)明。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在使用化學(xué)強(qiáng)化玻璃時(shí)，即使該玻璃帶有壓痕，玻璃的強(qiáng)度也不容易降低，因此可獲得即使對(duì)玻璃施加沖擊或靜負(fù)載等負(fù)荷也不易破裂的化學(xué)強(qiáng)化玻璃及適合于這種化學(xué)強(qiáng)化玻璃的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃。此外，可以獲得使用這種化學(xué)強(qiáng)化玻璃作為覆蓋玻璃等顯示裝置用玻璃板的移動(dòng)設(shè)備、觸摸屏、薄型電視機(jī)等顯示裝置。


圖1是表示根據(jù)玻璃組成計(jì)算而求得的R與由熔融鉀鹽中的Na濃度增加而引起的表面壓縮應(yīng)力的降低比例r之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃、化學(xué)強(qiáng)化玻璃板及顯示裝置用玻璃板均是通過對(duì)本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃(以下也稱為本發(fā)明的玻璃)進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而獲得的，以下也將它們稱作本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃的上述S較好是550MPa以上，更好是超過700MPa。此外，典型的是S為1200MPa以下。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃的上述t較好是30 μ m以上，更好是超過40 μ m。此外，典型的是t為70 μ m以下。作為用于獲得本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃的化學(xué)強(qiáng)化處理的方法，只要是能夠?qū)ΣＡП韺拥腘a2O和熔融鹽中的K2O實(shí)施離子交換的方法則沒有特別限定，例如可例舉將玻璃浸潰在經(jīng)加熱的硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中的方法。該KNO3熔融鹽可以是KNO3以外例如含有大約5%以下的NaNO3的熔融鹽。為形成具有玻璃所需的表面壓縮應(yīng)力的化學(xué)強(qiáng)化層(壓縮應(yīng)力層)的化學(xué)強(qiáng)化處理?xiàng)l件，如果是玻璃板，則隨其厚度等的不同而不同，但是，典型的是將玻璃基板在350 5500C的KNO3熔融鹽中浸潰2 20小時(shí)。從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選在350 500°C、2 16小時(shí)的條件下浸潰,更優(yōu)選的浸潰時(shí)間為2 10小時(shí)。對(duì)于厚度為0.4 1.2mm的對(duì)由本發(fā)明的玻璃構(gòu)成的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的玻璃板，較好是當(dāng)將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用9.8N的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作Fl時(shí)，F(xiàn)1/R)為0.9以上。如果F1/R)不在0.9以上，則用9.8N的力在玻璃板表面形成圧痕時(shí)，玻璃板容易破裂。更好是F1/R)為0.95以上。對(duì)于厚度為0.4 1.2mm的對(duì)由本發(fā)明的玻璃構(gòu)成的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的玻璃板，較好是當(dāng)將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用19.6N的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F2時(shí)，F(xiàn)2/R)為0.7以上。如果F2/R)不在0.7以上，則用19.8N的力在玻璃板表面形成圧痕時(shí)，玻璃板容易破裂。更好是F2/R)為0.8以上，特好是0.9以上。較好是這些厚度為0.4 1.2mm的對(duì)由本發(fā)明的玻璃構(gòu)成的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的玻璃板的壓縮應(yīng)力層的厚度t為30 μ m以上、表面壓縮應(yīng)力S為550MPa以上，典型的是 t 為 40 60 μ m、S 為 650 820MPa。本發(fā)明的顯示裝置用玻璃板通?？赏ㄟ^對(duì)由本發(fā)明的玻璃構(gòu)成的玻璃板經(jīng)切割、開孔、研磨等加工而獲得的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到。本發(fā)明的顯示裝置用玻璃板的厚度典型的是0.3 2mm，通常為0.4 1.2mm。本發(fā)明的顯示裝置用玻璃板典型的是覆蓋玻璃。對(duì)由上述本發(fā)明的玻璃構(gòu)成的玻璃板的制造方法無特別限定，例如可以通過將各種原料適量混合，加熱至約1400 170(TC而熔融后，通過脫泡、攪拌等進(jìn)行均質(zhì)化，采用公知的浮法、下拉法、加壓法等成形為板狀，退火后，切割成所需的尺寸來制造。本發(fā)明的玻璃的玻璃化溫度Tg較好是400°C以上。如果低于400°C，則導(dǎo)致離子交換時(shí)表面壓縮應(yīng)力松弛，有可能無法獲得充分的應(yīng)力，典型的是570°C以上，較好是600°C以上。本發(fā)明的玻璃的粘度達(dá)到102dPa-s時(shí)的溫度T2較好是1650°C以下。如果T2超過1650°C，則有可能玻璃難以熔融。本發(fā)明的玻璃的粘度達(dá)到104dPa-s時(shí)的溫度T4較好是1250°C以下。如果T4超過1250°C，則有可能玻璃難以成形。本發(fā)明的玻璃的比重d較好是2.60以下，更好是2.55以下。在欲使T2或T4降低、使玻璃的熔解或成形容易實(shí)現(xiàn)的情況下，本發(fā)明的玻璃較好是玻璃A。在欲制成即使帶有壓痕、強(qiáng)度也不會(huì)進(jìn)一步降低的制品的情況下，本發(fā)明的玻璃較好是玻璃B。接著，對(duì)于本發(fā)明的玻璃的組成，如無特別明確的限定，則用摩爾百分率表示的含量進(jìn)行說明。SiO2是形成玻璃骨架的成分，是必要成分。如果SiO2低于62%，則帶有壓痕時(shí)容易發(fā)生強(qiáng)度降低，玻璃表面帶有損傷時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，耐候性降低，比重變大，而且液相溫度上升而玻璃變得不穩(wěn)定。SiO2較好是63%以上，玻璃B中為64%以上、更好是65%以上。如果SiO2超過68%，則T2或T4上升，玻璃的熔解或成形會(huì)變得困難。SiO2較好是66%以下，更好是65.5%以下，玻璃A中為66%以下。玻璃A中，在欲進(jìn)一步抑制玻璃表面帶有壓痕時(shí)的強(qiáng)度的下降的情況下，SiO2典型的是63 65%，SiO2的以質(zhì)量百分率表示的含量典型的是低于64%。Al2O3是使離子交換性能和耐候性提高的成分，是必要成分。如果Al2O3低于6%，則帶有壓痕時(shí)容易發(fā)生強(qiáng)度的下降，或通過離子`交換無法獲得所需的表面壓縮應(yīng)力S、應(yīng)力層厚度t。Al2O3較好是6.5%以上，更好是7%以上，特好是7.5%以上。如果Al2O3超過12%，則T2或T4上升，玻璃的熔解或成形變得困難，而且液相溫度升高而容易失透，所以Al2O3較好是11.5%以下，玻璃B中較好是10%以下。SiO2和Al2O3的總含量較好是71 %以上。如果該總含量低于71 %，則帶有壓痕時(shí)有可能容易發(fā)生強(qiáng)度的下降，典型的是超過72%。玻璃B中，該總含量典型的是73.5 76%。MgO是有可能使離子交換速度降低的成分，但卻是抑制產(chǎn)生裂紋或使熔融性提高的成分，是必要成分。如果MgO低于7%，則T2或T4上升，玻璃的熔解或成形變得困難，MgO較好是7.5%以上，更好是8%以上。如果MgO超過13%，則液相溫度上升而容易失透，或帶有壓痕時(shí)容易發(fā)生強(qiáng)度的下降，較好是12.5%以下，更好是12%以下，玻璃B中采用12%以下。在欲進(jìn)一步抑制玻璃表面帶有壓痕時(shí)的強(qiáng)度的下降的情況下，MgO典型的是8 11%。Na2O是通過離子交換形成表面壓縮應(yīng)力層或提高玻璃的熔融性的成分，是必要成分。如果Na2O低于9%,則難以通過離子交換形成所需的表面壓縮應(yīng)力層,Na2O較好是9.5%以上，更好是10%以上，特好是10.5%以上，玻璃B中采用12%以上。如果Na2O超過17%，則耐候性降低，而且容易自壓痕產(chǎn)生裂紋。Na2O較好是16%以下。Na2O和MgO的總含量較好是21 25%。如果該總含量低于21 %，則T2或T4上升，有可能難以實(shí)現(xiàn)玻璃的熔解或成形，如果該總含量超過25%，則容易自壓痕產(chǎn)生裂紋，或帶有壓痕時(shí)有可能容易發(fā)生強(qiáng)度的降低。K2O雖不是必要成分，但是可以加快離子交換速度的成分，因此也可以在至多7%的范圍內(nèi)含有κ20。如果K2O超過7%，則帶有壓痕時(shí)容易發(fā)生強(qiáng)度的下降，或容易自壓痕產(chǎn)生裂紋，Κ20較好是6.5%以下，更好是6%以下，玻璃B中采用6%以下，更好是2.5%以下。含有K2O時(shí)，其含量較好是0.5%以上。含有K2O時(shí)，Na2O和K2O的總含量R2O較好是22%以下。如果R2O超過22%，則耐候性降低，或容易自壓痕產(chǎn)生裂紋，R2O較好是21 %以下，更好是20%以下，玻璃B中較好是18%以下。此外，R2O較好是14%以上，典型的是15%以上。本發(fā)明的玻璃、尤其是玻璃B中，Na20、K20和MgO的總含量較好是24 28%。如果該總含量低于24%，則T2或T4上升，有可能難以實(shí)現(xiàn)玻璃的熔解或成形，如果該總含量超過28%，則容易自壓痕產(chǎn)生裂紋，或帶有壓痕時(shí)有可能容易發(fā)生強(qiáng)度的降低，該總含量典型的是27%以下。在欲進(jìn)一步抑制玻璃表面帶有壓痕時(shí)的強(qiáng)度的下降的情況下，典型的是Na2OS11 16%或12 16%、K2O為O 5%、R2O為15 17%，典型的是K2O含量低于3%時(shí)，Na2O 為 13.5 16%。在欲提高Tg等的情況下，由R2O的含量減去Al2O3的含量而得的差(R2O-Al2O3)較好是低于10%。如果該差值為10%以上，則Tg降低，或在化學(xué)強(qiáng)化時(shí)容易發(fā)生應(yīng)力松弛。ZrO2雖不是必要成分，但為了降低高溫下的粘性、或增大表面壓縮應(yīng)力等，也可以在不超過0.8%的范圍內(nèi)含有Zr02。如果ZrO2超過0.8%，則帶有壓痕時(shí)容易發(fā)生強(qiáng)度的下降，或容易產(chǎn)生碎屑(chipping)。ZrO2較好是0.7%以下,更好是0.6%以下,特好是0.55%以下，玻璃B中較好是0.5%以下。本發(fā)明的玻璃的采用SiO2、A1203、MgO、CaO、ZrO2、Na2O及K2O的各成分的以摩爾百分率表示的量，并利用下述式算出的R較好是0.66以上。R=0.029XSi02+0.021 ΧΑ1203+0.016 XMgO-0.004XCa0+0.016XZr02+0.029 X Na20+0XK20-2.002 下面，對(duì)使R為0.66以上的技術(shù)上的意義進(jìn)行說明。通常用于化學(xué)強(qiáng)化的離子交換處理通過將含有鈉(Na)的玻璃浸潰在熔融鉀鹽中來進(jìn)行，作為該鉀鹽，使用硝酸鉀或硝酸鉀與硝酸鈉的混合鹽。離子交換處理中，進(jìn)行玻璃中的Na和熔融鹽中的鉀⑷的離子交換，因此如果一邊持續(xù)使用相同的熔融鹽一邊重復(fù)離子交換處理，則熔融鹽中的Na濃度上升。如果熔融鹽中的Na濃度增高，則經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化的玻璃的表面壓縮應(yīng)力S降低，因此存在必須嚴(yán)格管理熔融鹽中的Na濃度以使化學(xué)強(qiáng)化玻璃的S不低于所需的值、而且必須頻繁進(jìn)行熔融鹽的交換等問題。要求盡可能地減少這種熔融鹽的交換頻率，玻璃B中R為0.66以上的玻璃是解決這種問題的優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施方式之一。本發(fā)明人考慮，通過重復(fù)多次將含Na玻璃浸潰在熔融鉀鹽中形成化學(xué)強(qiáng)化玻璃的離子交換而引起的熔融鉀鹽中的Na濃度上升、與此同時(shí)化學(xué)強(qiáng)化玻璃的表面壓縮應(yīng)力逐漸變小的現(xiàn)象或許與含Na玻璃的組成之間存在關(guān)系，于是進(jìn)行了如下所述的實(shí)驗(yàn)。首先，準(zhǔn)備以下29種玻璃板:具有表I 3中以摩爾百分率表示的組成，厚度為
1.5mm,尺寸為20mmX20mm,兩面用氧化鋪進(jìn)行鏡面研磨而得的玻璃板。這些玻璃的玻璃化溫度Tg(單位:°C )在同一表中示出。另外，帶*的值是根據(jù)組成計(jì)算而求出的值。對(duì)該29種玻璃板進(jìn)行在KNO3的含有比例為100%、溫度為400°C的熔融鉀鹽中浸潰10小時(shí)的離子交換，來制作化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，測(cè)定其表面壓縮應(yīng)力CSl (單位:MPa)。另夕卜，玻璃A27是移動(dòng)設(shè)備的覆蓋玻璃所使用的玻璃。此外，對(duì)該29種玻璃板進(jìn)行在KNO3的含有比例為95%、NaN03的含有比例為5%、溫度為400°C的熔融鉀鹽中浸潰10小時(shí)的離子交換，來制作化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，測(cè)定其表面壓縮應(yīng)力CS2(單位:MPa)。將CS1、CS2和它們的比i^CSS/CSl —起示于表I 3的相應(yīng)欄中。此外，現(xiàn)有的覆蓋玻璃A27的r為0.65。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有62 68% 的 Si02、6 12% 的 Al203、7 13% 的 MgO、9 17% 的 Na20、0 7% 的 K2O,由 Na2O 和K2O的總含量減去Al2O3的含量而得的差低于10%，含有ZrO2時(shí)，其含量為0.8%以下。
2.按權(quán)利要求1所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，含有64 67%的Si02、6 7.5%的 Al2O3, SiO2 和 Al2O3 的總含量為 69 73%。
3.一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有62 66% 的 Si02、6 12% 的 Al203、7 13% 的 Mg0、9 17% 的 Na20、0 7% 的 K2O,由 Na2O 和K2O的總含量減去Al2O3的含量而得的差低于10%，含有ZrO2時(shí)，其含量為0.8%以下。
4.按權(quán)利要求3所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，SiO2和Al2O3的總含量超過72%。
5.按權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，Na2O和K2O的總含量為14 22%。
6.一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表不，含有64 68% 的 SiO2,6 11% 的 Al203、7 12% 的 Mg0、12 17% 的 Na20、0 6% 的 K2O,由 Na2O和K2O的總含量減去Al2O3的含量而得的差低于10%，含有ZrO2時(shí)，其含量為0.8%以下。
7.按權(quán)利要求6所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，含有65 68%的Si02、7 10%的 A1203、0 2.5%的 K20，SiO2 和 Al2O3 的總含量為 73.5 76%。
8.按權(quán)利要求6或7所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，SiO2含量為66%以下。
9.按權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，Na2O和MgO的總含量為21 25%。
10.按權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，Na2O和K2O的總含量為18%以下。
11.按權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，Na20、K20和MgO的總含量為24 28%。
12.按權(quán)利要求6 11中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，用Si02、A1203、MgO、CaO、ZrO2, Na2O及K2O的各成分的含量，并利用下述式算出的R為0.66以上，R=0.029XSi02+0.021ΧΑ1203+0.016 XMgO-0.004XCa0+0.016XZr02+0.0 2 9XNa20+0XK20-2.002。
13.按權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，K20含量為0.5%以上。
14.按權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，Si02、Al203、Mg0、Na2O及K2O的總含量為98%以上。
15.按權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，玻璃化溫度為600°C以上。
16.按權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，粘度達(dá)到102dPa.s時(shí)的溫度為1650°C以下。
17.按權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，它被用于通過化學(xué)強(qiáng)化而獲得在玻璃表面所形成的壓縮應(yīng)力層的厚度t為30 μ m以上、表面壓縮應(yīng)力S為550MPa以上的玻璃。
18.按權(quán)利要求17所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，對(duì)由該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃構(gòu)成的厚度為1mm、尺寸為5mmX 40mm的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到t為30 μ m以上、S為550MPa以上的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，將所得的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作H)，將用9.SN的力把維氏壓頭壓入該化學(xué)強(qiáng)化玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F1，可以使F1/R)達(dá)到0.9以上。
19.按權(quán)利要求17或18所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，對(duì)由該化學(xué)強(qiáng)化用玻璃構(gòu)成的厚度為1mm、尺寸為5mmX40mm的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到t為30 μ m以上、S為550MPa以上的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，將所得的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作H)，將用19.6N的力把維氏壓頭壓入該化學(xué)強(qiáng)化玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F2，可以使F2/R)達(dá)到0.7以上。
20.按權(quán)利要求18或19所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其特征在于，所述t為45 55μπι，所述S為750 850MPa。
21.一種化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其特征在于，它是通過對(duì)權(quán)利要求1 20中任一項(xiàng)所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到的。
22.按權(quán)利要求21所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其特征在于，在玻璃表面所形成的壓縮應(yīng)力層的厚度t為30 μ m以上，表面壓縮應(yīng)力S為550MPa以上。
23.按權(quán)利要求22所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，它是厚度為0.4 1.2mm的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用9.SN的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作Fl, FI/FO為0.9以上。
24.按權(quán)利要求23所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，它是厚度為0.4 1.2mm的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，，將其彎曲強(qiáng)度記作H)，將用19.6N的力把維氏壓頭壓入該玻璃板后的玻璃板的彎曲強(qiáng)度記作F2，F(xiàn)2/R)為0.7以上。
25.一種顯示裝置用玻璃板，其特征在于，由權(quán)利要求21或22所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃、或者權(quán)利要求23或24所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板構(gòu)成。
26.一種顯示裝置，其特征在于，具有由權(quán)利要求25所述的顯示裝置用玻璃板構(gòu)成的覆蓋玻璃。
27.一種移動(dòng)設(shè)備，其特征在于，具有由權(quán)利要求25所述的顯示裝置用玻璃板構(gòu)成的覆蓋玻璃。
28.一種觸摸屏，其特征在于，具有由權(quán)利要求25所述的顯示裝置用玻璃板構(gòu)成的覆蓋玻璃。
29.一種尺寸為20英寸 以上的薄型電視機(jī)，其特征在于，具有由權(quán)利要求25所述的顯示裝置用玻璃板構(gòu)成的覆蓋玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供用于即使帶有壓痕、強(qiáng)度也不容易降低的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的玻璃。化學(xué)強(qiáng)化用玻璃以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有62～68％的SiO2、6～12％的Al2O3、7～13％的MgO、9～17％的Na2O、0～7％的K2O，由Na2O和K2O的總含量減去Al2O3的含量而得的差低于10％，含有ZrO2時(shí)，其含量為0.8％以下。本發(fā)明還提供對(duì)上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。還提供在玻璃表面所形成的壓縮應(yīng)力層的厚度為30μm以上、表面壓縮應(yīng)力為550MPa以上的上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃。
文檔編號(hào)C03C21/00GK103097315SQ201180044270
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤淳, 秋葉周作, 小野和孝, 中島哲也 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社