專利名稱：強(qiáng)化玻璃基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化玻璃基板，特別涉及適于攜帶電話、數(shù)碼相機(jī)、roA(攜帶終端)、太陽能電池的外罩玻璃、或者觸摸面板顯示器基板的強(qiáng)化玻璃基板。
背景技術(shù)：
攜帶電話、數(shù)碼相機(jī)、PDA、太陽能電池、或者觸摸面板顯示器之類的設(shè)備得到廣泛的使用，有逐漸普及的趨勢(shì)。以往，在這些用途中作為用于保護(hù)顯示器的保護(hù)構(gòu)件 使用丙烯酸等樹脂基板。但是，丙烯酸樹脂基板由于楊氏模量低，因此在用筆或人的手指等按壓顯示器的顯示面時(shí)容易撓曲，從而會(huì)有樹脂基板與內(nèi)部的顯示器接觸而產(chǎn)生顯示故障的情況。另外，丙烯酸樹脂基板容易在表面形成傷痕，因而還有辨識(shí)性容易惡化的問題。解決這些問題的一個(gè)方法是作為保護(hù)構(gòu)件使用玻璃基板。在作為保護(hù)構(gòu)件使用的玻璃基板(外罩玻璃)中，要求(I) 具有高的機(jī)械強(qiáng)度、(2)低密度且質(zhì)輕、(3)可以廉價(jià)而大量地供給、(4)泡沫品質(zhì)優(yōu)異、(5) 在可見區(qū)域中具有高透光率、(6)具有高的楊氏模量，使得在用筆或手指等按壓表面時(shí)難以產(chǎn)生撓曲。特別是在不滿足(I)的要件的情況下，由于不足以用作保護(hù)構(gòu)件，因此一直以來使用利用離子交換等強(qiáng)化了的玻璃基板(所謂的強(qiáng)化玻璃基板)(參照專利文獻(xiàn)I、非專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-83045號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)I :泉谷徹朗等、“新型的玻璃及其物性”、首版、株式會(huì)社經(jīng)營(yíng)System 研究所、1984年8月20日、p. 451-498在非專利文獻(xiàn)I中記載，如果增加玻璃組成中的Al2O3含量，則玻璃的離子交換性能提聞，可以提聞玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度。但是，如果增加玻璃組成中的Al2O3含量，則玻璃的耐失透性就會(huì)惡化，在成形中玻璃容易失透，玻璃基板的制造效率、品質(zhì)等惡化。另外，如果玻璃的耐失透性(防止透明消失)差，則只能利用滾壓成形等方法來成形，無法獲得表面精度高的玻璃板。由此，在玻璃板的成形后，必須另外地附加研磨工序。但是，如果研磨玻璃基板，則容易在玻璃基板的表面產(chǎn)生微小的缺陷，難以維持玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度?；诖朔N情況，很難兼顧玻璃的離子交換性能和耐失透性，難以使玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度明顯地提高。另外，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的輕質(zhì)化，觸摸面板顯示器等設(shè)備中所用的玻璃基板被逐年地薄壁化。由于薄型的玻璃基板容易破損，因此提高玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度的技術(shù)變得日益重要起來
發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的技術(shù)性課題在于，通過兼顧玻璃的離子交換性能和耐失透性，來獲得機(jī)械強(qiáng)度高的玻璃基板。本發(fā)明人進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將玻璃中的Al2O3含量或Na2O含量設(shè)定為恰當(dāng)?shù)姆秶?，就可以確保高的離子交換性能和熔融性。另外發(fā)現(xiàn)，通過含有SnO2，在使玻璃的泡沫品質(zhì)提高的同時(shí)，還可以獲得提高離子交換性能的效果，進(jìn)而，通過含有ZrO2，就可以不伴隨著失透性的惡化地獲得更高的離子交換性能，從而提出了本發(fā)明。即，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板是在表面具有壓縮應(yīng)力層的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的SiO2,3 21 %的A1203、0 3. 5%的Li2O' 7 20%的Na20、0 15%的K20。而且，只要沒有特別指出，在以下的說明中“ ％ ”就是指質(zhì)量％。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板是在表面具有壓縮應(yīng)力層的強(qiáng)化玻璃基板，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的SiO2,7. 5 21%的Α1203、0 2%的Li2OUO ~ 19% 的 Na20、0 15%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 Ba0、0 8%的 ZnO。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板是在表面具有壓縮應(yīng)力層的強(qiáng)化玻璃基板，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的SiO2,8. 5 21%的A1203、0 1%的Li2OUO 19% 的 Na20、0 10%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 Ba0、0 8%的 ZnO。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，含有O. 01 3%的Sn02。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，含有O. 001 10%的Zr02。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，所述強(qiáng)化玻璃基板是經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化而成的。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，表面的壓縮應(yīng)力為300MPa以上，并且壓縮應(yīng)力層的厚度為IOym以上，玻璃基板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力為200MPa以下。這里，“表面的壓縮應(yīng)力”及“壓縮應(yīng)力層的厚度”是在使用表面應(yīng)力計(jì)(株式會(huì)社東芝制FSM-6000)觀察試樣時(shí)，根據(jù)所觀察到的干涉條紋的條數(shù)及其間隔算出的。另外，玻璃基板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力是利用下式計(jì)算的。玻璃基板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力=(壓縮應(yīng)力值X應(yīng)力深度)/(板厚-應(yīng)力深度X 2)另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的特征在于，具有未研磨的表面。這里所說的“未研磨的表面”是指玻璃基板的兩面(所謂的表面和背面)未被研磨。換言之，是指兩面為熱鍛面，這樣就可以減小平均表面粗糙度(Ra)。平均表面粗糙度(Ra)是利用依照SEMI D7-97 “FPD玻璃基板的表面粗糙度的測(cè)定方法”的方法測(cè)定的，應(yīng)當(dāng)設(shè)為丨OA以下，優(yōu)選為 5人以下,更優(yōu)選為2A以下。而且，也可以對(duì)于玻璃基板的端面部進(jìn)行倒角等研磨處理或蝕刻處理。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的特征在于，液相溫度為1200°C以下。這里所說的 “液相溫度”是指，將玻璃粉碎，將穿過標(biāo)準(zhǔn)篩30目(篩子網(wǎng)眼500 μ m)而在50目(篩子網(wǎng)眼300μπι)中殘留的玻璃粉末加入鉬舟皿中，在溫度梯度爐中保持24小時(shí)后，晶體析出的溫度。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的特征在于，液相粘度為104_°dPa · s以上。這里所說的“液相粘度”是指液相溫度下的玻璃的粘度。而且，液相粘度越高、液相溫度越低，則玻璃的耐失透性就越是提高，玻璃基板越容易成形。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的特征在于，被作為顯示器的外罩玻璃使用。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的特征在于，被作為太陽能電池的外罩玻璃使用。另外，本發(fā)明的玻璃，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、3 21%的 A1203、0 3. 5%的 Li20、7 20%的 Na20、0 15%的 K20。另外，本發(fā)明的玻璃，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、7. 5 21% 的 A1203、0 2 % 的 Li20、10 19 % 的 Na20、0 15 % 的 K20、0 6 % 的 Mg0、0 6 % 的 CaO、 O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02。另外，本發(fā)明的玻璃，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、8. 5 21% 的 A1203、0 1% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 CaO、 O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其特征在于，按照形成以質(zhì)量％計(jì)含有 40 71% 的 Si02、3 21% 的 A1203、0 3. 5% 的 Li20、7 20% 的 Na20、0 15% 的 K2O 的玻璃組成的方式調(diào)合玻璃原料，將其熔融、以板狀成形后，進(jìn)行離子交換處理，在玻璃表面形成壓縮應(yīng)力層。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其特征在于，利用下拉法以板狀成形。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其特征在于，利用溢流下拉法以板狀成形。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板由離子交換性能高的玻璃制作。另外，由于由耐失透性優(yōu)異的玻璃制作，因此通過采用溢流下拉法等，就可以得到表面粗糙度小的玻璃基板。由此， 就不需要成形后的研磨，沒有因研磨而產(chǎn)生的微小缺陷。這樣，由于機(jī)械強(qiáng)度高，而且沒有由研磨造成的制造成本的增加，因此可以廉價(jià)地生產(chǎn)。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板適于用作攜帶電話、數(shù)碼相機(jī)、PDA、太陽能電池的外罩玻璃、觸摸面板顯示器基板。而且，觸摸面板顯示器被搭載于攜帶電話、數(shù)碼相機(jī)、PDA等中， 在移動(dòng)用途的觸摸面板顯示器中，對(duì)輕質(zhì)化、薄型化、高強(qiáng)度化的要求很高，要求有薄型而機(jī)械強(qiáng)度高的玻璃基板。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板即使減小板厚，也在實(shí)用上具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，因此適用于移動(dòng)用途中。另外，本發(fā)明的玻璃由于耐失透性優(yōu)異，因此可以利用溢流下拉法等成形。由此， 如果使用本發(fā)明的玻璃，則可以廉價(jià)地生產(chǎn)表面粗糙度小、機(jī)械強(qiáng)度高的玻璃基板。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃的制造方法由于使用離子交換性能高并且耐失透性優(yōu)異的玻璃，因此可以廉價(jià)地制作機(jī)械強(qiáng)度高的強(qiáng)化玻璃基板。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板在其表面具有壓縮應(yīng)力層。對(duì)于在玻璃基板的表面形成壓縮應(yīng)力層的方 法，有物理強(qiáng)化法和化學(xué)強(qiáng)化法。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板優(yōu)選利用化學(xué)強(qiáng)化法來形成壓縮應(yīng)力層?；瘜W(xué)強(qiáng)化法是在玻璃的應(yīng)變點(diǎn)以下的溫度利用離子交換在玻璃基板的表面導(dǎo)入離子半徑大的堿離子的方法。如果利用化學(xué)強(qiáng)化法來形成壓縮應(yīng)力層，則即使玻璃基板的板厚小，也可以良好地實(shí)施強(qiáng)化處理，可以獲得所需的機(jī)械強(qiáng)度。此外，即使在玻璃基板上形成壓縮應(yīng)力層后將玻璃基板切斷，也不會(huì)有像利用風(fēng)冷強(qiáng)化法等物理強(qiáng)化法強(qiáng)化的玻璃基板那樣很容易損壞的情況。離子交換的條件沒有特別限定，只要考慮玻璃的粘度特性等決定即可。特別是，如果將KNO3熔融鹽中的K離子與玻璃基板中的Na成分進(jìn)行離子交換，則由于可以在玻璃基板的表面有效地形成壓縮應(yīng)力層，因此優(yōu)選。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板中，對(duì)將玻璃組成限定為上述范圍的理由說明如下。SiO2是形成玻璃的網(wǎng)絡(luò)的成分，其含量為40 71%，優(yōu)選為40 70%、40 63%,45 63%、50 59%，特別優(yōu)選為55 58. 5%。如果SiO2的含量過多，則玻璃的熔融、成形就會(huì)變得困難，或者熱膨脹系數(shù)變得過小，從而使熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配。另一方面，如果SiO2的含量過少，則難以玻璃化。另外，玻璃的熱膨脹系數(shù)變大，玻璃的耐熱沖擊性容易降低。Al2O3是提高離子交換性能的成分。另外，還有提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)及楊氏模量的效果，其含量為3 21%。如果Al2O3的含量過多，則容易在玻璃中析出失透晶體而使利用溢流下拉法等的成形變得困難。另外， 玻璃的熱膨脹系數(shù)變得過小而使熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配，或玻璃的高溫粘性變高而難以熔融。如果Al2O3的含量過少，則有可能無法發(fā)揮出足夠的離子交換性能。從上述觀點(diǎn)出發(fā)，Al2O3的合適的范圍是，上限更優(yōu)選為20%以下、19%以下、18%以下、17%以下、16. 5%以下。另外，下限更優(yōu)選為7. 5%以上、8. 5%以上、9%以上、10%以上、12%以上、13%以上、14%以上。Li2O不僅是離子交換成分，并且還是使玻璃的高溫粘度降低而使熔融性或成形性提高的成分。此外，Li2O還是使玻璃的楊氏模量提高的成分。另外，Li2O在堿金屬氧化物中提高壓縮應(yīng)力值的效果高。但是，如果Li2O的含量過多，則液相粘度降低，玻璃容易失透。 另外，玻璃的熱膨脹系數(shù)變得過大，使得玻璃的耐熱沖擊性降低、或熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配。此外，如果低溫粘性過度降低而容易引起應(yīng)力衰減，則反而會(huì)有壓縮應(yīng)力值變低的情況。所以，Li2O的含量?jī)?yōu)選為O 3. 5%，更優(yōu)選為O 2%、0 1%、0 O. 5%、0 O. 1%,最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有，也就是抑制為小于O. 01 %。Na2O不僅是離子交換成分，并且還是使玻璃的高溫粘度降低而使熔融性或成形性提高的成分。另外，Na2O還是改善玻璃的耐失透性的成分。Na2O的含量為7 20%，然而更合適的含量為10 20%、10 19%、12 19%、12 17%、13 17%，特別優(yōu)選為14 17%。如果Na2O的含量過多，則玻璃的熱膨脹系數(shù)變得過大，導(dǎo)致玻璃的耐熱沖擊性降低、 或熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配。另外，應(yīng)變點(diǎn)過度降低、或喪失玻璃組成的平衡，反而有玻璃的耐失透性惡化的趨勢(shì)。另一方面，如果Na2O的含量少，則熔融性惡化、或熱膨脹系數(shù)變得過小、離子交換性能惡化。K2O具有促進(jìn)離子交換的效果，在堿金屬氧化物當(dāng)中加深壓縮應(yīng)力層的深度的效果高。另外還是具有使玻璃的高溫粘度降低而提高熔融性或成形性的效果的成分。另外， K2O還是改善耐失透性的成分。K2O的含量為O 15%。如果K2O的含量過多，則玻璃的熱膨脹系數(shù)變大，導(dǎo)致玻璃的耐熱沖擊性降低、或熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配。此外，應(yīng)變點(diǎn)過度降低、或喪失玻璃組成的平衡，反而有玻璃的耐失透性惡化的趨勢(shì)，因此，優(yōu)選將上限設(shè)為12%以下、10%以下、8%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下。如果堿金屬氧化物R2O(R是選自Li、Na、K中的一種以上)的總量變得過多，則不僅玻璃容易失透，而且玻璃的熱膨脹系數(shù)會(huì)變得過大，導(dǎo)致玻璃的耐熱沖擊性降低、或熱膨脹系數(shù)難以與周邊材料匹配。另外，如果堿金屬氧化物R2O的總量變得過多，玻璃的應(yīng)變點(diǎn)就會(huì)過度降低，從而會(huì)有無法獲得高壓縮應(yīng)力值的情況。此外，還有液相溫度附近的粘性降低、很難確保高液相粘度的情況。由此，R2O的總量?jī)?yōu)選為22%以下、20%以下，特別優(yōu)選為 19%以下。另一方面，如果R2O的總量過少，則會(huì)有玻璃的離子交換性能或熔融性惡化的情況。由此，R2O的總量?jī)?yōu)選為8%以上、10%以上、13%以上，特別優(yōu)選為15%以上。另外，最好將(Na2CHK2O)/Al2O3的 值設(shè)定為O. 7 2、優(yōu)選為O. 8 I. 6、更優(yōu)選為 O. 9 I. 6、進(jìn)一步優(yōu)選為I I. 6、最優(yōu)選為I. 2 1.6的范圍。如果該值大于2，則低溫粘性過度降低，導(dǎo)致離子交換性能降低、楊氏模量降低、或熱膨脹系數(shù)變高而使耐熱沖擊性容易降低。另外，還會(huì)喪失組成的平衡，從而容易失透。另一方面，如果小于O. 7，則熔融性或失透性容易惡化。另外，K20/Na20的質(zhì)量比的范圍優(yōu)選為O 2。通過改變K20/Na20的質(zhì)量比，可以改變壓縮應(yīng)力值的大小和應(yīng)力層的深度。在想要將壓縮應(yīng)力值設(shè)定得較高的情況下，優(yōu)選將上述質(zhì)量比調(diào)整為達(dá)到O O. 5、特別優(yōu)選為O O. 3、0 O. 2。另一方面，在想要使應(yīng)力深度更深、或在短時(shí)間內(nèi)形成深的應(yīng)力的情況下，優(yōu)選將上述質(zhì)量比調(diào)整為達(dá)到O. 3
2、特別優(yōu)選為O. 5 2、I 2、I. 2 2、I. 5 2。這里將上述質(zhì)量比的上限設(shè)定為2是因?yàn)?，如果大?則會(huì)喪失玻璃的組成的平衡而容易失透。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板中，作為玻璃組成，可以僅由上述的基本成分構(gòu)成，然而也可以在不很大地?fù)p害玻璃的特性的范圍中添加其他的成分。例如，堿土金屬氧化物R’ 0(R’是選自Mg、Ca、Sr、Ba中的一種以上)是可以出于各種目的添加的成分。但是，如果堿土金屬氧化物R’O變多，則玻璃的密度或熱膨脹系數(shù)變高、或耐失透性惡化，此外還會(huì)有離子交換性能惡化的趨勢(shì)。所以，堿土金屬氧化物R’ O的總量應(yīng)當(dāng)優(yōu)選設(shè)為O 9. 9%、0 8%、0 6、0 5%。MgO是使玻璃的高溫粘度降低而提高熔融性或成形性、或提高應(yīng)變點(diǎn)或楊氏模量的成分，在堿土金屬氧化物當(dāng)中，提高離子交換性能的效果高。MgO的含量為O 6%。但是，如果MgO的含量變多，則玻璃的密度、熱膨脹系數(shù)變高、或玻璃容易失透。所以，其含量?jī)?yōu)選為4%以下、3%以下、2%以下、I. 5%以下。CaO是使玻璃的高溫粘度降低而提高熔融性或成形性、或提高應(yīng)變點(diǎn)或楊氏模量的成分，在堿土金屬氧化物當(dāng)中，提高離子交換性能的效果高。CaO的含量為O 6%。但是，如果CaO的含量變多，則玻璃的密度、熱膨脹系數(shù)變高、或玻璃容易失透，進(jìn)而會(huì)有離子交換性能惡化的情況。所以，其含量?jī)?yōu)選為4%以下、3%以下。SrO及BaO是使玻璃的高溫粘度降低而提高熔融性或成形性、或提高應(yīng)變點(diǎn)或楊氏模量的成分，其含量分別優(yōu)選為O 3%。如果SrO或BaO的含量變多，則會(huì)有離子交換性能惡化的趨勢(shì)。另外，玻璃的密度、熱膨脹系數(shù)變高、或玻璃容易失透。SrO的含量?jī)?yōu)選為 2%以下、I. 5%以下、1%以下、O. 5%以下、O. 2%以下，特別優(yōu)選為O. 1%以下。另外，BaO的含量?jī)?yōu)選為2. 5%以下、2%以下、1%以下、O. 8%以下、O. 5%以下、O. 2%以下，特別優(yōu)選為 O. 1%以下。另外，ZnO是提高玻璃的離子交換性能的成分，特別是提高壓縮應(yīng)力值的效果大。 另外，是具有不降低玻璃的低溫粘性而降低高溫粘性的效果的成分，可以將其含量設(shè)為O 8%。但是，如果ZnO的含量變多，則玻璃就會(huì)分相、失透性惡化、或密度變高，因此其含量?jī)?yōu)選為6%以下、4%以下，特別優(yōu)選為3%以下。本發(fā)明中，通過將SrO+BaO的總量限制為O 5%，就可以更有效地提高離子交換性能。也就是說，由于SrO和BaO如上所述，具有阻礙離子交換反應(yīng)的作用，因此含有很多這些成分對(duì)于獲得機(jī)械強(qiáng)度高的強(qiáng)化玻璃來說是不利的。SrO+BaO的優(yōu)選的范圍為O 3%、 O 2. 5%、0 2%、0 1%、0 O. 2%，特別優(yōu)選為O O. 1%。另外，如果用R2O的總量除R’O的總量得到的值變大，則會(huì)顯現(xiàn)出玻璃的耐失透性惡化的趨勢(shì)。由此，以質(zhì)量百分率計(jì)優(yōu)選將R’0/R20的值限制為0. 5以下、0. 4以下、0. 3以下。另外，由于SnO2具有提高離子交換性能、特別是提高壓縮應(yīng)力值的效果，因此優(yōu)選含有0.01 3%、0. 01 I. 5%、0. I 1%。如果SnO2的含量變多，則會(huì)有產(chǎn)生由SnO2引起的失透、或玻璃容易著色的趨勢(shì)。另外，ZrO2具有使離子交換性能明顯地提高并且提高玻璃的楊氏模量或應(yīng)變點(diǎn)、 降低高溫粘性的效果。另外，由于具有提高玻璃的液相粘度附近的粘性的效果，因此通過含有規(guī)定量，就可以同時(shí)地提高離子交換性能和液相粘度。但是，如果其含量變得過多，則會(huì)有耐失透性極端地惡化的情況。由此，優(yōu)選含有0. 001 10%、0. I 9%、0. 5 7%、1 5%,2. 5 5%。 另外，B2O3是具有降低玻璃的液相溫度、高溫粘度及密度的效果，并且具有提高玻璃的離子交換性能、特別是提高壓縮應(yīng)力值的效果的成分，因此可以與上述成分一起含有， 然而如果其含量過多，則有可能因離子交換而在表面產(chǎn)生燒傷、玻璃的耐水性惡化、或液相粘度降低。另外，還有應(yīng)力深度降低的趨勢(shì)。由此，B2O3為O 6%，優(yōu)選為O 4%，更優(yōu)選為O 3%。另外，TiO2是具有提高離子交換性能的效果的成分。另外還具有降低玻璃的高溫粘度的效果。但是，如果其含量變得過多，就會(huì)使玻璃著色、失透性惡化、或密度變高。特別是在作為顯示器的外罩玻璃使用的情況下，如果TiO2的含量變高，則在變更熔融氣氛或原料時(shí)，玻璃的透過率容易變化。由此，在用紫外線固化樹脂等利用光將玻璃基板與設(shè)備粘接的工序中，紫外線照射條件容易變動(dòng)，從而難以穩(wěn)定生產(chǎn)。由此，優(yōu)選設(shè)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. I %以下、0. 01 %以下。本發(fā)明中，從離子交換性能提高的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在上述范圍中含有ZrO2和TiO2, 而作為TiO2源、ZrO2源，既可以使用試劑，也可以從原料等中所含的雜質(zhì)中含有。另外，從兼顧耐失透性和高離子交換性能的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將Al203+Zr02的含量如下所示地設(shè)定。如果Al203+Zr02的含量超過12% (優(yōu)選為12. 001 %以上、13 %以上、15 %以上、 17%以上、18%以上、19%以上)，則可以更有效地提高玻璃的離子交換性能。但是，如果 Al203+Zr02的含量變得過多，則失透性就會(huì)極端地惡化，因此優(yōu)選設(shè)為28%以下(優(yōu)選為 25%以下、23%以下、22%以下、21%以下)。另外，P2O5是提高玻璃的離子交換性能的成分，特別是由于增大壓縮應(yīng)力層的厚度的效果大，因此可以將其含量設(shè)為O 8%。但是，如果P2O5的含量變多，就會(huì)使玻璃分相、 或者耐水性或耐失透性容易降低，因此其含量?jī)?yōu)選為5%以下、4%以下、3%以下，特別優(yōu)選為2%以下。另外，也可以作為澄清劑，含有O. 001 3%的選自As203、Sb2O3> CeO2, F、SO3> Cl 中的一種或兩種以上。但是，從對(duì)于環(huán)境方面的考慮出發(fā)，應(yīng)當(dāng)盡可能地控制As2O3及Sb2O3 的使用，應(yīng)當(dāng)將各自的含量限制為小于O. I %，更優(yōu)選控制為小于O. 01 %，最好實(shí)質(zhì)上不含有。另外，由于CeO2是使玻璃的透過率降低的成分，因此應(yīng)當(dāng)限制為小于O. 1%、優(yōu)選為小于O. 01%。另外，由于F使玻璃的低溫粘性降低，有可能導(dǎo)致壓縮應(yīng)力值的降低，因此應(yīng)當(dāng)限制為小于O. 1%，優(yōu)選限制為小于0.01%。所以，本發(fā)明中優(yōu)選的澄清劑是SO3和Cl，優(yōu)選使SO3和Cl的一方或雙方含有O. 001 3 %、0. 001 I %、0. 01 O. 5 %，更優(yōu)選含有 O. 05 O. 4%。 另外，Nb2O5或La2O3等稀土氧化物是提高玻璃的楊氏模量的成分。但是，原料本身的成本高，另外如果大量地含有就會(huì)使耐失透性惡化。由此，它們的含量?jī)?yōu)選限制為3%以下、2%以下、1%以下、O. 5%以下，特別優(yōu)選限制為O. 1%以下。而且，本發(fā)明中，Co、Ni等將玻璃強(qiáng)烈地著色的過渡金屬元素由于使玻璃基板的透過率降低，因此不夠理想。特別是在用于觸摸面板顯示器用途中的情況下，如果過渡金屬元素的含量多，則觸摸面板顯示器的辨識(shí)性就會(huì)受到損害。具體來說，最好按照達(dá)到O. 5%以下、0.1%以下、特別是0.05%以下的方式來調(diào)整原料或碎玻璃的使用量。另外，從對(duì)于環(huán)境方面的考慮出發(fā)，應(yīng)當(dāng)盡可能地控制Pb、Bi等物質(zhì)的使用，應(yīng)當(dāng)將其含量限制為小于O. I %。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板可以適當(dāng)?shù)剡x擇各成分的合適的含有范圍，設(shè)為優(yōu)選的玻璃組成范圍。以下給出其具體例。(I) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、7. 5 21 %的A1203、0 2% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 15% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 SrO,O 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02。(2) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、7. 5 21 %的A1203、0 2% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 15% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 SrO,O 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。(3) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、8. 5 21 %的A1203、0 1% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 SrO,O 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02。(4) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、8.5 21%的A1203、0 1% 的 Li20、10 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 SrO,O 3%的 Ba0、0 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。(5) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、9 19%的A1203、0 6% 的民03、0 2%的 Li20、10 19%的 Na20、0 15%的1(20、0 6%的 Mg0、0 6%的 CaO、
O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 6%的 Ζη0、0· 001 10%的 Zr02、0. I 1%的 SnO2，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3及Sb2O3。(6) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、9 18%的A1203、0 4% 的 B203、0 2% 的 Li2OUl 17% 的 Na20、0 6% 的 K20、0 6% 的 MgO,O 6% 的 CaO、 O 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 6%的 Ζη0、0· I 1%的 Sn02、0. 001 10%的 ZrO2，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3及Sb2O3。(7) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 63%的Si02、9 17.5%的六1203、0 3% 的 B203、0 O. 1% 的 Li2OUO 17% 的 Na20、0 7% 的 K20、0 5 % 的 Mg0、0 4% 的 CaO,O 3%的Sr0+Ba0、0. 01 2%的SnO2，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3及Sb2O3,以質(zhì)量百分率計(jì) (Na2CHK2O) /Al2O3 的值為 O. 9 I. 6、K20/Na20 為 O O. 4。(8) 一種玻璃組成，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、3 21%的A1203、0
2% 的 Li20、10 20 % 的 Na20、0 9 % 的 K20、0 5 % 的 Mg0、0 O. 5 % 的 Ti02、0. 001 3%的 SnO2。(9) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、8 21%的 A1203、0 2%的 Li2OUO 20%的 Na20、0 9%的 K20、0 5%的 Mg0、0 O. 5%的 TiO2' O. 001 3 %的SnO2，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3及Sb2O3。(10) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 65%的Si02、8. 5 21%的 A1203、0 1%的 Li2OUO 20%的 Na20、0 9%的 K20、0 5%的 Mg0、0 O. 5%的 TiO2' O. 001 3%的SnO2,以質(zhì)量百分率計(jì)(Na2CHK2O) /Al2O3的值為O. 7 2，實(shí)質(zhì)上不含有As203、 Sb2O3 及 F。(11) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 65%的Si02、8. 5 21%的 A1203、0 1%的 Li2OUO 20%的 Na20、0 9%的 K20、0 5%的 Mg0、0 O. 5%的 TiO2' O. 01 3% 的 SnO2、O 8% 的 MgO+CaO+SrO+BaO，以質(zhì)量百分率計(jì)(Na2CHK2O) /Al2O3 的值為 O. 9 I. 7，實(shí)質(zhì)上不含有As203、Sb2O3及F。(12) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 63%的Si02、9 19%的 A1203、0 3%的氏03、0 1% 的 Li2OUO 20% 的 Na20、0 9% 的 K20、0 5% 的 Mg0、0 O. 1%的 Ti02、0. 01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02、0 8%的 MgO+CaO+SrO+BaO，以質(zhì)量百分率計(jì)(Na2CHK2O)/Al2O3的值為I. 2 I. 6，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3、Sb2O3及F。(13) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 63%的Si02、9 17. 5% 的 A1203、0 3%的民03、0 1%的 Li2OUO 20%的 Na20、0 9%的1(20、0 5%的 MgO、 O 0. 1% 的 Ti02、0. 01 3% 的 Sn02、0. I 8% 的 Zr02、0 8% 的 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0，以質(zhì)量百分率計(jì)(Na2CHK2O)/Al2O3的值為I. 2 I. 6，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3、Sb2O3及F。(14) 一種玻璃組成，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 59%的SiO2UO 15%的 A1203、0 3%的 B203、0 0. 1%的 Li2OUO 20%的 Na20、0 7%的 K20、0 5%的 MgO、 O 0. 1% 的 Ti02、0. 01 3% 的 Sn02、l 8% 的 Zr02、0 8% 的 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0，以質(zhì)量百分率計(jì)(Na2CHK2O)/Al2O3的值為I. 2 I. 6，實(shí)質(zhì)上不含有As2O3、8b203及F。 本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板具有上述玻璃組成，并且在玻璃表面具有壓縮應(yīng)力層。壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力優(yōu)選為600MPa以上、800MPa以上，更優(yōu)選為IOOOMPa以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1200MPa以上，再進(jìn)一步優(yōu)選為1300MPa以上。隨著壓縮應(yīng)力變大，玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度變高。另一方面，如果在玻璃基板表面形成極大的壓縮應(yīng)力，則會(huì)在基板表面產(chǎn)生微裂紋， 反而有可能使玻璃的強(qiáng)度降低。另外，由于玻璃基板中固有的拉伸應(yīng)力有可能變得極高，因此優(yōu)選設(shè)為2500MPa以下。而且，為了增大壓縮應(yīng)力，只要增加A1203、Ti02、Zr02、Mg0、ZnO、 SnO2的含量、或降低SrO、BaO的含量即可。另外，只要縮短離子交換中所需的時(shí)間、或降低離子交換溶液的溫度即可。
壓縮應(yīng)力層的厚度優(yōu)選設(shè)為10 μ m以上、15 μ m以上、20 μ m以上、30 μ m以上。壓縮應(yīng)力層的厚度越大，則即使在玻璃基板中形成深的傷痕，玻璃基板也很難以破裂。另一方面，由于玻璃基板變得難以切斷、或內(nèi)部的拉伸應(yīng)力變得極大而有可能破損，因此壓縮應(yīng)力層的厚度優(yōu)選設(shè)為500 μ m以下、100 μ m以下、80 μ m以下、60 μ m以下。而且,為了增大壓縮應(yīng)力層的厚度，只要增加K20、P2O5> TiO2, ZrO2的含量、或降低SrO、BaO的含量即可。另外， 只要延長(zhǎng)離子交換中所需的時(shí)間、或提高離子交換溶液的溫度即可。另外，玻璃基板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力為200MPa以下(優(yōu)選為150MPa以下、更優(yōu)選為 IOOMPa以下、進(jìn)一步優(yōu)選為50MPa以下)。該值越小，則玻璃因玻璃基板內(nèi)部的缺陷而破損的可能性就越小，然而如果變得極小，則會(huì)導(dǎo)致玻璃基板表面的壓縮應(yīng)力值的降低或應(yīng)力深度的降低，因此優(yōu)選為IMPa以上、IOMPa以上、15MPa以上。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的板厚優(yōu)選為3. 0mm、I. 5mm以下、O. 7mm以下、O. 5mm以下，
特別優(yōu)選為O. 3mm以下。玻璃基板的板厚越薄，則越可以將玻璃基板輕質(zhì)化。另外，本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板具有即使減小板厚也很難使玻璃基板損壞的優(yōu)點(diǎn)。而且，在利用溢流下拉法進(jìn)行玻璃的成形的情況下，由于 可以不進(jìn)行研磨地實(shí)現(xiàn)玻璃的薄壁化或平滑化，因此是有利的。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板優(yōu)選具有未研磨的表面，未研磨的表面的平均粗糙度(Ra) 為IOA以下，優(yōu)選為5A以下，更優(yōu)選為4A以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3A以下，最優(yōu)選為2人以下。 而且，表面的平均表面粗糙度(Ra)只要利用依照SEMI D7-97“FPD玻璃基板的表面粗糙度的測(cè)定方法”的方法來測(cè)定即可。雖然玻璃的理論強(qiáng)度本來非常高，然而經(jīng)常會(huì)因遠(yuǎn)低于理論強(qiáng)度的應(yīng)力而導(dǎo)致?lián)p壞。這是因?yàn)椋诓ＡУ某尚魏蟮墓ば?，例如在研磨工序等中，在玻璃基板的表面產(chǎn)生被稱作格里菲斯脆性破裂的微小的缺陷。由此，如果將強(qiáng)化玻璃基板的表面設(shè)為未研磨，就很難損害本來的玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度，從而使玻璃基板難以損壞。另夕卜，如果將玻璃基板的表面設(shè)為未研磨，則可以在玻璃基板的制造工序中省略研磨工序，因此可以降低玻璃基板的制造成本。在本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板中，如果將玻璃基板的兩個(gè)面全都設(shè)為未研磨，則玻璃基板就更難以損壞。另外，在本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板中，為了防止從玻璃基板的切割面起導(dǎo)致?lián)p壞的情況，也可以對(duì)玻璃基板的切割面進(jìn)行倒角加工或蝕刻處理等。而且，為了獲得未研磨的表面，只要利用溢流下拉法來進(jìn)行玻璃的成形即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的玻璃的液相溫度優(yōu)選為1200°C以下、1050°C以下、 10300C以下、1010°C以下、1000°C以下、950°C以下、900°C以下，特別優(yōu)選為870°C以下。為了降低液相溫度，只要增加Na2O, K2O, B2O3的含量、或降低Al2O3' Li2O' Mg。、ZnO、TiO2, ZrO2的含量即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的玻璃的液相粘度優(yōu)選為104_°dPa · s以上、104 3dPa · s以上、1045dPa *s 以上、105 °dPa *s 以上、105_4dPa · s 以上、105_8dPa · s 以上、106 °dPa *s 以上、 106 2dPa· s以上。為了升高液相粘度，只要增加Na20、K20的含量、或降低Al203、Li20、Mg0、 ZnO、TiO2, ZrO2的含量即可。而且，液相粘度越高、液相溫度越低，則玻璃的耐失透性就越優(yōu)異，并且玻璃基板的成形性越優(yōu)異。此外，如果玻璃的液相溫度為1200°C以下、玻璃的液相粘度為104_°dPa-s 以上，就可以利用溢流下拉法來成形。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的玻璃的密度優(yōu)選為2. 8g/cm3以下，更優(yōu)選為2. 7g/cm3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2.6g/cm3以下。玻璃的密度越小，則越可以實(shí)現(xiàn)玻璃基板的輕質(zhì)化。這里所說的“密度”是指利用公知的阿基米德法測(cè)定的值。而且，為了降低玻璃的密度，只要增加Si02、P2O5、B2O3的含量、或降低堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、ZnO、Zr02、TiO2的含量即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的30 380°C的溫度范圍中的玻璃的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為 70 110X1(T7/°C，更優(yōu)選為 75 IlOX 1(T7/°C，進(jìn)一步優(yōu)選為 80 IlOX 1(T7/°C，特別優(yōu)選為85 110X10_7/°C。如果將玻璃的熱膨脹系數(shù)設(shè)為上述范圍，則熱膨脹系數(shù)容易與金屬、有機(jī)系粘接劑等構(gòu)件匹配，可以防止金屬、有機(jī)系粘接劑等構(gòu)件的剝離。這里所說的 “熱膨脹系數(shù)”是指使用膨脹計(jì)測(cè)定30 380°C的溫度范圍中的平均熱膨脹系數(shù)后的值。而且，為了使熱膨脹系數(shù)升高，只要增加堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物的含量即可，反之，為了使之降低，只要減少堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物的含量即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的應(yīng)變點(diǎn)優(yōu)選為500°C以上，更優(yōu)選為510°C以上、520°C 以上、540°C以上、550°C以上，最優(yōu)選為560°C以上。玻璃的應(yīng)變點(diǎn)越高，則玻璃的耐熱性就越優(yōu)異，即使對(duì)強(qiáng)化玻璃基板實(shí)施熱處理，強(qiáng)化層也很難消失。另外，如果玻璃的應(yīng)變點(diǎn)高， 則在離子交換中難以引起應(yīng)力衰減，因此可以獲得高壓縮應(yīng)力值。為了提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)， 只要減少堿金屬氧化物的含量、或增加堿土金屬氧化物、A1203、ZrO2, P2O5的含量即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的與玻璃的高溫粘度102 5dPa· s相當(dāng)?shù)臏囟葍?yōu)選為 1650°C以下、1500°C以下、1450°C以下、1430°C以下、1420°C以下、1400°C以下。與玻璃的高溫粘度102 5dPa · s相當(dāng)?shù)臏囟认喈?dāng)于玻璃的熔融溫度，因而與玻璃的高溫粘度102 5dPa · s 相當(dāng)?shù)臏囟仍降?，就可以在越低的溫度下將玻璃熔融。所以，與玻璃的高溫粘度102 5dPa-s 相當(dāng)?shù)臏囟仍降?，?duì)熔融窯等玻璃的制造設(shè)備的負(fù)擔(dān)就越小 ，并且越可以提高玻璃基板的泡沫品質(zhì)。由此，與玻璃的高溫粘度102 5dPa · s相當(dāng)?shù)臏囟仍降?，則越可以廉價(jià)地制造玻璃基板。而且，為了降低與102 5dPa · s相當(dāng)?shù)臏囟?，只要增加堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、Zn0、B203、Ti02的含量、或減少Si02、Al2O3的含量即可。本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板的楊氏模量為70GPa以上，優(yōu)選為73GPa以上，更優(yōu)選為 75GPa以上。由此，在作為顯示器的外罩玻璃使用時(shí)，由于楊氏模量越高，則用筆或手指按壓外罩玻璃的表面時(shí)的變形量就越小，因此可以減少對(duì)內(nèi)部的顯示器造成的損傷。另外，本發(fā)明的玻璃的特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、3 21%的 A1203、0 3. 5%的Li20、7 20%的Na20、0 15%的1(20，優(yōu)選以如下內(nèi)容為特征，即，以質(zhì)量％計(jì)含有 40 71%的 SiO2,7. 5 21%的 A1203、0 2%的 Li2OUO 19%的 Na20、0 15%的 K20、0 6%的 Mg0、0 6%的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 ZnO、 O. 01 3%的SnO2,更優(yōu)選以如下內(nèi)容為特征，即，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的Si02、8. 5 21% 的 A1203、0 1% 的 Li2OUO 19% 的 Na20、0 10 % 的 K20、0 6 % 的 Mg0、0 6 % 的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 Ζη0、0·01 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。本發(fā)明的玻璃中，由于將玻璃組成限定為上述范圍的理由及優(yōu)選的范圍與已述的強(qiáng)化玻璃基板相同，因此這里省略其記載。此外，本發(fā)明的玻璃當(dāng)然可以兼具已述的強(qiáng)化玻璃基板的特性、效果。本發(fā)明的玻璃由于將各構(gòu)成成分限制為上述范圍，因此離子交換性能良好，可以很容易地將表面的壓縮應(yīng)力設(shè)為600MPa以上，并且將壓縮應(yīng)力層的厚度設(shè)為10 μ m以上。
本發(fā)明的玻璃可以通過如下操作來制造，即，將按照達(dá)到上述組成范圍內(nèi)的玻璃組成的方式調(diào)合的玻璃原料投入連續(xù)熔融爐，在1500 1600°C下將玻璃原料加熱熔融，在澄清后向成形裝置供給，而后將熔融玻璃以板狀成形、退火。在將玻璃以板狀成形時(shí)，優(yōu)選采用溢流下拉法。如果利用溢流下拉法將玻璃基板成形，則可以制造未研磨且表面品質(zhì)良好的玻璃基板。其理由在于，在溢流下拉法的情況下，應(yīng)當(dāng)成為玻璃基板的表面的面不與桶狀耐火材料接觸，被以自由表面的狀態(tài)成形，從而可以制成未研磨且表面品質(zhì)良好的玻璃基板。這里，溢流下拉法是如下的方法，即，使熔融狀態(tài)的玻璃從耐熱性的桶狀結(jié)構(gòu)物的兩側(cè)溢流，在使溢流的熔融玻璃在桶狀結(jié)構(gòu)物的下端匯流的同時(shí)，向下方拉伸成形而制造玻璃基板。桶狀結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)或材質(zhì)只要是可以將玻璃基板的尺寸或表面精度設(shè)為所需的狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)能夠用于玻璃基板的品質(zhì)，就沒有特別限定。另外，為了進(jìn)行向下方的拉伸成形，無論對(duì)基板以何種方法施加力都可以。例如，既可以采用使具有足夠大的寬度的耐熱性輥在與玻璃基板接觸的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)而拉伸的方法， 也可以采用使多個(gè)配成對(duì)的耐熱性輥僅接觸玻璃基板的端面附近而拉伸的方法。本發(fā)明的玻璃由于耐失透性優(yōu)異，并且具有適于成形的粘度特性，因此可以精度優(yōu)良地實(shí)行利用溢流下拉法的成形。而且，如果液相溫度為1200°C以下、液相粘度為104_°dPa*s以上，就可以利用溢流下拉法來制造玻璃基板。而且，本發(fā)明中，在不要求高表面品質(zhì)的情況下，可以采用溢流下拉法以外的方法。例如，可以采用下拉法(狹縫下拉法、再拉深法等)、浮法、輾平法、沖壓法等各種各樣的成形方法。例如如果用沖壓法將玻璃成形，則可以效率優(yōu)良地制造小型的玻璃基板。在制造本發(fā)明的強(qiáng)化玻璃基板時(shí)，首先準(zhǔn)備上述玻璃。然后實(shí)施強(qiáng)化處理。雖然將玻璃基板以規(guī)定尺寸切割也可以在強(qiáng)化處理之前，然而由于在強(qiáng)化處理后進(jìn)行可以降低制造成本，因此優(yōu)選。強(qiáng)化處理優(yōu)選利用離子交換處理來進(jìn)行。離子交換處理例如可以通過將 玻璃板在400 550°C的硝酸鉀溶液中浸潰I 8小時(shí)來進(jìn)行。離子交換條件只要考慮玻璃的粘度特性、或用途、板厚、玻璃內(nèi)部的拉伸應(yīng)力等而選擇最佳的條件即可。實(shí)施例I下面，基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。表I 4表不本發(fā)明的實(shí)施例(試樣No. I 26)的玻璃組成和特性。而且,表中的“未”的表示是指未測(cè)定。[表 I]
^:___Iu______
AigO3 I B, O 19, OI 3, O 13, O I 3, O
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板在表面具有壓縮應(yīng)力層，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71% 的 Si02、3 21%的 A1203、0 3. 5%的 Li20、7 20%的 Na20、0 15%的 K20。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板在表面具有壓縮應(yīng)力層，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71% 的 Si02、7. 5 21%的 A1203、0 2%的 Li2OUO 19%的 Na20、0 15%的1(20、0 6%的 MgO,O 6%的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 ZnO。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板在表面具有壓縮應(yīng)力層，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40 71% 的 Si02、8. 5 21% 的 A1203、0 I % 的 Li2OUO 19% 的 Na20、0 10% 的 K20、0 6% 的 MgO,O 6%的 Ca0、0 3%的 Sr0、0 3%的 Ba0、0 8%的 ZnO。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，含有O. 01 3%的SnO20
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，含有 O. 001 10%的 ZrO2O
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板,其中，所述強(qiáng)化玻璃基板是經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化而成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，表面的壓縮應(yīng)力為300MPa以上，并且壓縮應(yīng)力層的厚度為IOym以上，玻璃基板內(nèi)部的拉伸應(yīng)力為200MPa以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，具有未研磨的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板由液相溫度為1200°C以下的玻璃制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板由液相粘度為104_°dPa · s以上的玻璃制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求I 10中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板用作顯示器的外罩玻璃。
12.根據(jù)權(quán)利要求I 10中任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃基板，其中，所述強(qiáng)化玻璃基板用作太陽能電池的外罩玻璃。
13.一種玻璃，其以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的Si02、3 21%的A1203、0 3. 5%的 Li20,7 20%的 Na20、0 15%的 K20。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的玻璃，其中，所述玻璃以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的SiO2,7. 5 21 %的Α1203、0 2%的Li2O' 10 19% 的 Na20、0 15%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 BaO、 O 8%的 Zn0、0. 01 3%的 Sn02。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的玻璃，其中，所述玻璃以質(zhì)量％計(jì)含有40 71 %的SiO2,8. 5 21 %的A1203、0 I %的Li2O' 10 19% 的 Na20、0 10%的1(20、0 6% 的 Mg0、0 6% 的 Ca0、0 3% 的 Sr0、0 3% 的 BaO、O 8%的 Ζη0、0· Ol 3%的 Sn02、0. 001 10%的 Zr02。
16.一種強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其中，按照形成以質(zhì)量％計(jì)含有40 71%的SiO2、3 21%的A1203、0 3. 5%的Li20、7 20%的Na20、0 15%的K2O的玻璃組成的方式調(diào)合玻璃原料，將其熔融、以板狀成形后，進(jìn)行離子交換處理，在玻璃表面形成壓縮應(yīng)力層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其中，利用下拉法以板狀成形。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其中，利用溢流下拉法以板狀成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種強(qiáng)化玻璃基板，是在表面具有壓縮應(yīng)力層的強(qiáng)化玻璃基板，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量％計(jì)含有40～71％的SiO2、3～21％的Al2O3、0～3.5％的Li2O、7～20％的Na2O、0～15％的K2O。
文檔編號(hào)C03C15/02GK102718402SQ20121018215
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者村田隆 申請(qǐng)人:日本電氣硝子株式會(huì)社