F。另夕F,允許含有的其他例子為化〇、口2〇5、Ge〇2、Ga2〇3、Y203、La2〇3。良P 使來自工業(yè)上所使用的原料的除上述W外的成分,只要是不超出0. 1%的范圍也是允許的。 該些成分是根據(jù)需要適當添加或不可避免地混入的成分,因此本發(fā)明的玻璃組合物可W為 實質(zhì)上不含有該些成分的組合物。
[0077]W下,對本發(fā)明的玻璃組合物的特性進行說明。
[007引(玻璃化轉(zhuǎn)變點;Tg)
[0079] 根據(jù)本發(fā)明,可W提供將玻璃組合物的轉(zhuǎn)變點(Tg)降低至610°CW下、進一步為 590°CW下、根據(jù)情況為570°CW下而使烙融玻璃的退火容易且容易制造的玻璃組合物。另 夕F,玻璃化轉(zhuǎn)變點的下限并無特別限制,但是為了不使由離子交換產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力松弛而 W530°CW上、優(yōu)選550°CW上較為適宜。
[0080] (操作溫度;T4)
[0081] 在浮法中,在使烙融玻璃從烙融畜流入浮拋魯時,將烙融玻璃的粘度調(diào)整為 104dPa?s(l〇中)左右。對于采用浮法的制造而言,烙融玻璃的粘度達到l〇4dPa?S時的溫 度(操作溫度;T4)越低越優(yōu)選,例如為了將用于顯示器的保護玻璃的玻璃較薄地成形,而 優(yōu)選使烙融玻璃的操作溫度T4為1100°CW下。根據(jù)本發(fā)明,可W提供將玻璃組合物的T4降 低至1090°CW下、進一步為l〇75°CW下、根據(jù)情況為l〇60°CW下并且適合于采用浮法的制 造的玻璃組合物。T4的下限并無特別限定,例如為1000°C。
[00間(烙融溫度;T2)
[008引若烙融玻璃的粘度達到102dPa?S時的溫度(烙融溫度;T2)低,則可W抑制用于 使玻璃原料烙化所需的能量,使玻璃原料更容易烙解而促進玻璃烙液的脫泡及澄清。根據(jù) 本發(fā)明,可W使T2降低至1550°CW下、進一步為1530°CW下。
[0084](操作溫度與液相溫度的差值;T4-TL)
[0085] 在浮法中,就烙融玻璃的溫度而言,優(yōu)選T4使烙融玻璃不失透、換言之使操作溫度 訂4)減去液相溫度(TL)的差較大。根據(jù)本發(fā)明,可W提供從操作溫度減去液相溫度所得 的差值大至-io°cw上、進一步為〇°cw上的玻璃組合物。另外,根據(jù)本發(fā)明,將化降低至 1050°CW下、進一步為1000°CW下,有助于增大T4-TL。
[0086](密度(比重);d)
[0087] 為了電子設(shè)備的輕量化,期望使搭載于電子設(shè)備的顯示器的保護玻璃的密度較 小。根據(jù)本發(fā)明,可W將玻璃組合物的密度減小至2. 53g?cnT3W下、進一步為2. 51g?cnT3 W下、根據(jù)情況為2. 50g?cnT3W下。
[008引在浮法等中,若玻璃品種間的密度的差異大,則切換所制造的玻璃品種時在烙融 畜的底部滯留密度高的烙融玻璃,有時使品種的切換產(chǎn)生障礙。現(xiàn)在,利用浮法批量生產(chǎn)的 鋼巧玻璃的密度為約2. 50g因此,若考慮利用浮法的批量生產(chǎn),則玻璃組合物的密度 優(yōu)選接近上述的值,具體而言,優(yōu)選為2. 45~2. 55g'em-3,特別優(yōu)選為2. 47~2. 53g'em-3。
[0089](彈性模量;E)
[0090] 若進行伴隨離子交換的化學強化,則有時在玻璃基板產(chǎn)生翅曲。為了抑制該翅曲, 優(yōu)選使玻璃組合物的彈性模量較高。根據(jù)本發(fā)明,可W將玻璃組合物的彈性模量(楊氏模 量:巧增加至70GPaW上、進一步為72GPaW上。
[0091](熱膨脹系數(shù);曰)
[0092] 根據(jù)本發(fā)明,可W提供在50~350 °C的范圍的線熱膨脹系數(shù)在95X1(T7~ 112X1(T/°C的范圍的玻璃組合物。具有該范圍的線熱膨脹系數(shù)的玻璃組合物具有在與具 有比通常的玻璃構(gòu)件的線熱膨脹系數(shù)(70~100X1(TV°C)更大的線熱膨脹系數(shù)的材料接 合時不易產(chǎn)生翅曲或變形的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,可W提供在50~350°C的 范圍的線熱膨脹系數(shù)在100Xi(tV°cW上的范圍的玻璃組合物。
[009引(耐裂紋載荷;Re)
[0094] 對顯示器的保護玻璃要求不易帶入損傷或破裂。就本發(fā)明的玻璃組合物而言,作 為顯示不易在玻璃表面帶入損害或破裂的程度的指標,采用的是由后述的試驗所確定的耐 裂紋載荷。本發(fā)明的強化玻璃物品的耐裂紋的產(chǎn)生顯示為3. 9k奸(千克力)W上,可W進 一步增加至4k奸W上、根據(jù)情況為化奸W上、進而為5.化奸W上。
[0095]W下,對玻璃組合物的化學強化進行說明。
[0096](化學強化的條件和壓縮應(yīng)力層)
[0097] 使包含鋼的玻璃組合物與包含離子半徑比鋼離子大的一價陽離子、優(yōu)選鐘離子的 烙融鹽接觸,進行將玻璃組合物中的鋼離子用上述的一價陽離子置換的離子交換處理,由 此可W實施本發(fā)明的玻璃組合物的化學強化。由此,形成對表面賦予了壓縮應(yīng)力的壓縮應(yīng) 力層。
[009引作為烙融鹽,典型地可W列舉硝酸鐘。也可W使用硝酸鐘與硝酸鋼的混合烙融鹽, 但是混合烙融鹽難W管理濃度,因此優(yōu)選單獨硝酸鐘的烙融鹽。
[0099] 強化玻璃物品的表面壓縮應(yīng)力和壓縮應(yīng)力層深度不僅可W通過該物品的玻璃組 成來控制,而且還可W通過離子交換處理中的烙融鹽的溫度和處理時間來控制。
[0100] 本發(fā)明的玻璃組合物可W通過與硝酸鐘烙融鹽接觸而得到耐裂紋載荷非常高且 壓縮應(yīng)力層的厚度適度地厚、表面壓縮應(yīng)力適度地高的強化玻璃物品。具體而言,可W得到 一張強化玻璃物品,其表面壓縮應(yīng)力為900MPaW上,壓縮應(yīng)力層的深度為25ymW上,進而 耐裂紋載荷為3. 9k奸W上、進一步為化奸W上、根據(jù)情況為化奸。
[0101] 該強化玻璃物品具有非常高的耐裂紋載荷,因此在表面不易產(chǎn)生裂紋或損失,使 顯示器的保護玻璃具有適合的強度。
[0102] 另外,本發(fā)明的玻璃組合物可W通過與硝酸鐘烙融鹽接觸而得到表面壓縮應(yīng)力非 常高且壓縮應(yīng)力層的厚度非常厚的強化玻璃物品。具體而言,可W得到表面壓縮應(yīng)力為 lOOOMPaW上、根據(jù)情況為1200MPaW上、1400MPaW上且壓縮應(yīng)力層的厚度為30ymW上、 根據(jù)情況為40ymW上、50ymW上的強化玻璃物品。
[0103] 該強化玻璃物品具有非常高的表面壓縮應(yīng)力,因此在表面不易產(chǎn)生損傷。另外,由 于壓縮應(yīng)力層的厚度非常厚,因此即使在表面產(chǎn)生損傷時,該損傷也很少會從壓縮應(yīng)力層 到達玻璃物品內(nèi)部,因此可W減少由損傷所致的強化玻璃物品的破損。該強化玻璃物品具 有與顯示器的保護玻璃相符的強度。
[0104] 根據(jù)本發(fā)明,可W提供顯示較低的T4、適合于采用浮法的制造、且對于將作為顯示 器的保護玻璃的玻璃較薄地成形有利的玻璃組合物。
[01化]將本發(fā)明的玻璃組合物化學強化而得到的強化玻璃物品適合作為搭載于電子設(shè) 備的液晶顯示器、有機化顯示器等觸控面板式顯示器的保護玻璃。但是,對本發(fā)明的玻璃 組合物實施化學強化處理或不實施該處理,均可W將其用作電子器件的基板等。
[0106] 實施例
[0107] W下,使用實施例及比較例對本發(fā)明進行更詳細地說明。
[0108] (玻璃組合物的制作)
[0109] 按照表1~6所示的玻璃組成,使用作為通用的玻璃原料的二氧化娃、氧化鐵、氧 化侶、碳酸鋼、碳酸鐘、堿式碳酸儀、碳酸巧、碳酸鎖、碳酸領(lǐng)調(diào)合玻璃原料(批料)。將碳酸 鋼的一部分作為成硫酸鋼。比較例8及比較例9進一步將氧化錯、氧化棚及氧化錫(IV)添 加到玻璃原料中。將調(diào)合成的批料投入銷相蝸中,在電爐內(nèi)W1550°C加熱4小時,制成烙融 玻璃。接著,將烙融玻璃流出至鐵板上,冷卻,制成玻璃板。接著,將該玻璃板再次加入到電 爐中,在600°C保持2小時后,切斷電爐的電源,退火至室溫,制成試樣玻璃。
[0110] 對試樣玻璃,測定了玻璃化轉(zhuǎn)變點Tg、軟化點Ts、操作溫度T4、烙融溫度T2、液相溫 度化、熱膨脹系數(shù)a、密度d及楊氏模量E。
[0111] 玻璃化轉(zhuǎn)變點Tg及熱膨脹系數(shù)a使用差示熱膨脹計(理學電機株式會社 ThermoflexTMA8140)來測定。操作溫度了4及烙融溫度T2利用銷球上拉法來測定。密度d 利用阿基米德法來測定。楊氏模量E按照JIS(日本工業(yè)規(guī)格)R1602來測量。
[0112] 液相溫度化利用W下的方