一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃的制作方法
【專利摘要】一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，關(guān)鍵是：所述玻璃組分按摩爾百分比計(jì)是：SiO2:67-75%，Al2O3:14-20%，B2O3:0-2%，Na2O:5-15%，K2O:2-8%，MgO:0-5%，CaO:0-5%，SrO:0-1%，ZnO:0-1%，SnO:0.1-1%。利用本發(fā)明的料方熔制出的觸摸屏蓋板玻璃產(chǎn)品適合于進(jìn)行化學(xué)鋼化且具有較好的鋼化效果，可獲得較大的表面應(yīng)力與較為適合的應(yīng)力層深度。且玻璃具有較大的楊氏模量，從而獲得較理想的斷裂韌性，這對降低玻璃脆性，改善玻璃耐沖擊性大有助益。
【專利說明】一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，屬于顯示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻 璃材料，該玻璃材料屬于鋁硅酸鹽體系，具有優(yōu)秀的力學(xué)性能，良好的抗沖擊和抗劃傷性 能?？捎糜诘入x子電視、液晶電視、平板電腦、筆記本電腦液晶顯示器、觸摸屏手機(jī)等的保 護(hù)，可以很好的保護(hù)顯示產(chǎn)品屏幕，延長顯示產(chǎn)品的使用壽命和使用效果。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著包括電容式觸摸屏手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、各類查詢終端、ATM機(jī)、點(diǎn)播機(jī)、 大屏幕觸摸式電子白板等的出現(xiàn)及更新?lián)Q代，觸控功能在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的滲透率不斷提 高，這極大地推動(dòng)了觸摸屏表層蓋板玻璃的市場需求。
[0003] 根據(jù)消費(fèi)者的需求，觸摸屏蓋板玻璃正逐漸向著更優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展。其優(yōu)質(zhì)主要 體現(xiàn)在表面應(yīng)力大、應(yīng)力層深度適合、耐熱、耐熱沖擊、具有較好的堅(jiān)韌性、脆性低耐沖擊、 輕薄適合大尺寸化等方面。目前，在降低脆性，改善觸摸屏蓋板玻璃耐沖擊性方面的研究進(jìn) 展依舊差強(qiáng)人意，未有突破性進(jìn)展，觸摸屏蓋板玻璃的損壞亦多由耐沖擊性能不足而造成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述觸摸屏蓋板玻璃的不足，提供一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，有 意在料方中將硅、鋁的相對含量調(diào)高，并對其它組分進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證、調(diào)整，最終 獲得該增強(qiáng)型觸摸屏蓋板玻璃。
[0005] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，關(guān)鍵 是：所述玻璃組分按摩爾百分比計(jì)是： Si02: 67-75 %, Al2〇3： 14-20 % , B2〇3: 0_5 %， Na20: 5-15 %， K20: 2-8 %， MgO: 0-5 %， CaO: 0-5 %， SrO: 0-1 %， ZnO ： 0-1 %， SnO: 0.1-1 %〇
[0006] 利用本發(fā)明的料方熔制出的觸摸屏蓋板玻璃產(chǎn)品適合于進(jìn)行化學(xué)鋼化且具有較 好的鋼化效果，可獲得較大的表面應(yīng)力與較為適合的應(yīng)力層深度。且玻璃具有較大的楊氏 模量，從而獲得較理想的斷裂韌性，這對降低玻璃脆性，改善玻璃耐沖擊性大有助益。由于 其料方特點(diǎn)，該觸摸屏蓋板玻璃不易發(fā)生失透且易于玻璃化，適合工藝生產(chǎn)要求，具有較好 的耐熱與耐熱沖擊性能。并且該料方中的澄清劑部分，采用的是氧化澄清、硫澄清與鹵素澄 清相結(jié)合的復(fù)合澄清劑方式，協(xié)調(diào)三者的澄清優(yōu)勢，達(dá)到連續(xù)澄清目的，將氣籽濃度降至較 低程度，玻璃熔體內(nèi)污染物所形成的氣泡被稱作"氣籽"，且避免了 As、Sb等的使用，綠色環(huán) 保。堿金屬中避免Li元素的使用，降低了生產(chǎn)成本；堿土金屬中避免了 Ba元素的使用，既 是考慮到降低成本又是考慮到Ba被認(rèn)為是有害物質(zhì)。該料方適合于工業(yè)生產(chǎn)，具有較高的 經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【具體實(shí)施方式】
[0007] -種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，所述玻璃組分按摩爾百分比計(jì)是： Si02: 67-75 %, Al2〇3： 14-20 % , B2〇3: 0_5 %， Na20: 5-15 %， K20: 2-8 %， MgO: 0-5 %， CaO: 0-5 %， SrO: 0-1 %， ZnO ： 0-1 %， SnO: 0.1-1 %〇
[0008] 所述Si02的優(yōu)選范圍是：67-70%。作為構(gòu)成硅酸鹽玻璃的基質(zhì)，Si0 2的加入可提 高玻璃的耐熱沖擊性與化學(xué)耐久性，并使玻璃不易失透，對于玻璃化過程也有助益。然而過 多的Si0 2會(huì)使得熔融溫度升高，降低熱膨脹系數(shù)，對生產(chǎn)工藝提出過高要求。
[0009] 所述A1A的優(yōu)選范圍是：15-17%。A1203的加入可提供較高的耐熱性與較高的離 子交換能力，可有效提高楊氏模量進(jìn)而減小觸摸屏蓋板玻璃的脆性，且在生產(chǎn)中起到助熔 作用。然而A1 203的含量過多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致玻璃易失透、熱膨脹系數(shù)減小而難以與周邊材料匹 配、高溫粘度過大，加大玻璃生產(chǎn)工藝難度等。
[0010] 所述B203的優(yōu)選范圍是：0. 5-1. 5%。B203的加入可有效降低玻璃的液相溫度、高溫 粘度及密度，尤其可使玻璃軟化，在生產(chǎn)過程中起到良好的助熔作用，并且可提高玻璃產(chǎn)品 的韌性，提高機(jī)械強(qiáng)度。然而，過多的B 203會(huì)降低玻璃的應(yīng)變點(diǎn)，并容易導(dǎo)致在離子交換過 程中產(chǎn)生應(yīng)力緩和，不利于得到良好的壓縮應(yīng)力。
[0011] 所述Na20的優(yōu)選范圍是：7-12% ;所述K20的優(yōu)選范圍是：2-5% ;且12 %彡（Na20 + K20)彡21 %、0. 8彡Al2(V(Na20 + K20)彡1.5。K+與Na+都是離子交換的成分，適量的 增加其含量可有效地降低玻璃的高溫粘度從而提高熔融性與成形性，并可改善失透。然而， 其含量過高會(huì)增加玻璃的熱膨脹并降低玻璃的化學(xué)耐久性，且含量過高反而有失透性惡化 的傾向。
[0012] 所述MgO的優(yōu)選范圍是：2-4% ;所述CaO的優(yōu)選范圍是：0. 3-4% ;所述SrO的優(yōu)選 范圍是：0.3-0.8%;且5%彡]\%0+〇&0+51〇彡10%、0.25彡（]\%0+〇&0+51〇)八似 20 + 1(20) < 0. 5。以上堿土金屬氧化物的加入可有效降低玻璃的高溫粘度從而提高玻璃的熔融性及 成形性、提高離子交換性能，并可提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)與楊氏模量。然而其含量過多使密度增 力口，裂紋、失透、分相的發(fā)生率均提高，還會(huì)導(dǎo)致離子交換性能反而惡化。
[0013] 所述ZnO的優(yōu)選范圍是：0. 3-0. 8%。ZnO可以使玻璃的高溫粘度降低、又是使楊氏 模量提高的成分。另外還具有提高離子交換性能的效果。但是，若ZnO的含量過多，則熱膨 脹系數(shù)增大，玻璃容易失透、分相，裂紋發(fā)生率也會(huì)升高。
[0014] 所述SnO的優(yōu)選范圍是：0. 3-0. 8%。引入SnO,主要是利用其氧化澄清作用。本料 方中澄清劑采用復(fù)合澄清劑。該復(fù)合澄清劑綜合利用了氧化物澄清、硫酸鹽澄清及鹵素澄 清的優(yōu)勢，充分發(fā)揮三者的協(xié)同效應(yīng)和疊加效果。其中鹵素以氯化物形式引入。
[0015] 利用本發(fā)明的料方熔制出的觸摸屏蓋板玻璃產(chǎn)品適合于進(jìn)行化學(xué)鋼化且具有較 好的鋼化效果，可獲得較大的表面應(yīng)力與較為適合的應(yīng)力層深度。且玻璃具有較大的楊氏 模量，從而獲得較理想的斷裂韌性，這對降低玻璃脆性，改善玻璃耐沖擊性大有助益。由于 其料方特點(diǎn)，該觸摸屏蓋板玻璃不易發(fā)生失透且易于玻璃化，適合工藝生產(chǎn)要求，具有較好 的耐熱與耐熱沖擊性能。并且該料方中的澄清劑部分，采用的是氧化澄清、硫澄清與鹵素澄 清相結(jié)合的復(fù)合澄清劑方式，協(xié)調(diào)三者的澄清優(yōu)勢，達(dá)到連續(xù)澄清目的，將氣籽濃度降至較 低程度，且避免了 As、Sb等的使用，綠色環(huán)保。堿金屬中避免Li元素的使用，降低了生產(chǎn)成 本；堿土金屬中避免了 Ba元素的使用，既是考慮到降低成本又是考慮到Ba被認(rèn)為是有害物 質(zhì)。該料方適合于工業(yè)生產(chǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0016] 為驗(yàn)證本發(fā)明料方的增強(qiáng)效果，現(xiàn)熔制出玻璃樣品，并對其進(jìn)行鋼化處理，檢測出 相關(guān)性能，參見表1、表2和表3中的實(shí)施例： 表1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述玻璃組分按摩爾百分比計(jì)是： Si02: 67-75 %, Al2〇3： 14-20 % , B2〇3: 0_5 %， Na20: 5-15 %， K20: 2-8 %， MgO: 0-5 %， CaO: 0-5 %， SrO: 0-1 %， ZnO ： 0-1 %， SnO: 0.1-1 %〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述Si〇d3 范圍是：67-70%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述A1203 的范圍是：15-17%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述B203的范 圍是：0. 5-1. 5%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述Na20的 范圍是：7_12%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述K20的范 圍是：2_5%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述MgO的范 圍是：2_4%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述CaO的范 圍是：0. 3_4%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述SrO的范 圍是：0· 3-0. 8%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述ZnO的 范圍是：0. 3_0. 8%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：所述SnO的 范圍是：0. 3_0. 8%。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：12 % < (Na20 + K20) <21 %。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于AKATOV (Na20 + K20)彡 1. 5。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于：5 % 彡 MgO+CaO+SrO 彡 10 %。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種高硅、高鋁觸摸屏蓋板玻璃，其特征在于： 0. 25 ^ (MgO+CaO+SrO) / (Na20 + K20) ^ 0. 5〇
【文檔編號】C03C3/078GK104150765SQ201310377895
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】高強(qiáng), 閆冬成, 李俊鋒, 張廣濤, 劉文泰 申請人:東旭集團(tuán)有限公司