玻璃板及化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃板及對所述玻璃板進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在手機(jī)或便攜信息終端(PDA)、個人計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、車載導(dǎo)航顯示裝置等 平板顯示裝置中，為了保護(hù)顯示器和提高美觀，進(jìn)行了將薄的板狀保護(hù)玻璃配置在顯示器 的正面以達(dá)到比圖像顯示部分更廣的區(qū)域的。
[0003] 由于對于這樣的平板顯示裝置要求輕量及薄型化，因此也要求減薄用于顯示器保 護(hù)的保護(hù)玻璃。
[0004] 然而，減薄保護(hù)玻璃的厚度時，強(qiáng)度降低，有時因使用中或攜帶中的掉落等而導(dǎo)致 保護(hù)玻璃自身破裂，從而存在無法發(fā)揮保護(hù)顯示裝置的本來的作用的問題。
[0005] 因此，現(xiàn)有的保護(hù)玻璃是通過對利用浮法制造的玻璃（以下，有時稱為浮法玻璃） 進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而在表面形成壓應(yīng)力層，由此提高保護(hù)玻璃的耐損傷性。
[0006] 報(bào)道了浮法玻璃在化學(xué)強(qiáng)化后產(chǎn)生翹曲而導(dǎo)致平坦性受損的情況(專利文獻(xiàn)1~ 3)。認(rèn)為該翹曲由如下原因而產(chǎn)生:在浮法成形時未與熔融錫等熔融金屬接觸的玻璃面（以 下也稱為頂面)和與熔融金屬接觸的玻璃面（以下也稱為底面）的性質(zhì)不同，導(dǎo)致兩面的化 學(xué)強(qiáng)化的進(jìn)行程度(入1)方)不同。
[0007] 化學(xué)強(qiáng)化的進(jìn)行程度越強(qiáng)，所述浮法玻璃的翹曲越大。因此，在為了能夠滿足對于 高耐損傷性的要求而將表面壓應(yīng)力調(diào)節(jié)為迄今為止的程度以上、尤其是600MPa以上的情況 下，翹曲的問題變得更為明顯。
[0008] 在專利文獻(xiàn)1中公開了通過在玻璃表面形成Si02膜之后進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化、由此調(diào)節(jié) 在化學(xué)強(qiáng)化時進(jìn)入玻璃的離子的量的玻璃的強(qiáng)化方法。另外，在專利文獻(xiàn)2和3中公開了通 過將頂面?zhèn)鹊谋砻鎵簯?yīng)力設(shè)定在特定范圍內(nèi)而降低化學(xué)強(qiáng)化后的翹曲的方法。
[0009] 另外，以往，為了降低所述翹曲的問題，進(jìn)行如下應(yīng)對方法:減小由化學(xué)強(qiáng)化產(chǎn)生 的強(qiáng)化應(yīng)力，或者在通過對玻璃的至少一個面進(jìn)行磨削處理或研磨處理等而除去表面異質(zhì) 層之后進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1:美國專利申請公開第2011/0293928號說明書
[0013] 專利文獻(xiàn)2:國際公開第2007/004634號 [0014] 專利文獻(xiàn)3:日本特開昭62-191449號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明所要解決的問題
[0016]但是，在專利文獻(xiàn)1中所記載的在玻璃表面形成Si02膜之后進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化的方法 中，化學(xué)強(qiáng)化時的預(yù)熱條件受到限制，此外根據(jù)條件有可能導(dǎo)致Si02膜的膜質(zhì)發(fā)生變化而 對翹曲產(chǎn)生影響。另外，如專利文獻(xiàn)2和3中所記載的那樣，在將頂面?zhèn)鹊谋砻鎵簯?yīng)力設(shè)定在 特定范圍內(nèi)的方法中，從玻璃的強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮存在問題。
[0017] 另外，在化學(xué)強(qiáng)化前對玻璃的至少一個面進(jìn)行磨削處理或研磨處理等的方法中， 從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮存在問題，優(yōu)選省略這些磨削處理或研磨處理等。
[0018] 此外，在化學(xué)強(qiáng)化后產(chǎn)生一定程度以上的翹曲的情況下，在印刷保護(hù)玻璃的黑框 時，有時玻璃與工作臺之間的間隙變得過大而使玻璃不吸附于工作臺。另外，在用于觸控面 板一體型保護(hù)玻璃的情況下，有時會在后續(xù)工序中以大型板的狀態(tài)進(jìn)行IT0( Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)等成膜。此時，有時會產(chǎn)生玻璃與藥液處理槽或清洗槽的氣刀接觸等運(yùn) 送異常、或者在ΙΤ0成膜中翹曲增大，導(dǎo)致基板周邊部的ΙΤ0的成膜狀態(tài)不合適，從而產(chǎn)生剝 離等不良情況。另外，在LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)與粘貼有觸控面板的 保護(hù)玻璃之間存在空間的類型的情況下，在保護(hù)玻璃上存在一定程度以上的翹曲時，有時 會產(chǎn)生亮度不均、牛頓環(huán)。
[0019] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效抑制化學(xué)強(qiáng)化后的翹曲，同時可以省 略或簡化化學(xué)強(qiáng)化前的研磨處理等的玻璃板。
[0020] 用于解決問題的手段
[0021] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過著眼于對玻璃表面進(jìn)行氟化處理后的玻璃中所含的氟量(總 導(dǎo)入氟量），并將所述玻璃中所含的氟量設(shè)定在一定的范圍內(nèi)，由此可以降低化學(xué)強(qiáng)化后的 翹曲。基于該發(fā)現(xiàn)而完成本發(fā)明。
[0022] 即，本發(fā)明如下所示。
[0023] 1. 一種玻璃板，其中，在將橫軸設(shè)為深度且將縱軸設(shè)為氟濃度(摩爾％ )的由二次 離子質(zhì)譜分析(sms)得到的深度方向分布曲線上，玻璃中所含的氟量大于0.23摩爾％ · μL? 且小于等于21摩爾％ ·μηι。
[0024] 2.如前項(xiàng)1所述的玻璃板，其中，所述玻璃中所含的氟量為0.7摩爾％ ·μπι以上且9 摩爾％ · μL?以下。
[0025] 3.如前項(xiàng)1所述的玻璃板，其中，所述玻璃為鈉鈣硅酸鹽玻璃，且所述玻璃中所含 的氟量為0.7摩爾％ ·μηι以上。
[0026] 4.如前項(xiàng)3所述的玻璃板，其中，所述玻璃中所含的氟量為17摩爾％ ·μπι以下。
[0027] 5.如前項(xiàng)1所述的玻璃板，其中，所述玻璃為鋁硅酸鹽玻璃，且所述玻璃中所含的 氟量為大于0.23摩爾％ ·μπι且小于等于7摩爾％ ·μπι。
[0028] 6.如前項(xiàng)5所述的玻璃板，其中，所述玻璃中所含的氟量為6摩爾％ · μπι以下。
[0029] 7 .如前項(xiàng)1~6中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其為通過浮法而制造的玻璃板。
[0030] 8.如前項(xiàng)1~7中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其厚度為1.5mm以下。
[0031] 9.如前項(xiàng)1~8中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其厚度為0.8mm以下。
[0032] 10.如前項(xiàng)1~9中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其表面粗糙度Ra為2.5nm以下。
[0033] 11.-種化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，其通過對前項(xiàng)1~10中任一項(xiàng)所述的玻璃板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng) 化而得到。
[0034] 12 . -種平板顯示裝置，其為具備保護(hù)玻璃的平板顯示裝置，其中，所述保護(hù)玻璃 為前項(xiàng)11所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
[0035]發(fā)明效果
[0036]對于本發(fā)明的玻璃板而言，其由S頂S得到的深度方向分布上的玻璃中所含的氟量 在一定的范圍內(nèi)，由此可以將玻璃的由化學(xué)強(qiáng)化得到的應(yīng)力值調(diào)節(jié)為所期望的值。另外，即 使簡化或省略化學(xué)強(qiáng)化前的研磨處理等，也可以降低化學(xué)強(qiáng)化后的玻璃的翹曲，從而得到 優(yōu)異的平面度。
【附圖說明】
[0037]圖1 (a)~(c)表示氟化處理后的鋁硅酸鹽玻璃的由S頂S得到的典型的氟濃度分布 曲線。
[0038]圖2(a)表示在利用浮法的玻璃板的制造中，利用橫梁供給含有其結(jié)構(gòu)中存在氟原 子的分子的氣體而對玻璃帶的表面進(jìn)行處理的方法的概略說明圖。圖2(b)為圖2(a)的A-A 截面圖。
[0039] 圖3(a)~(d)表示可以將氣體的量在玻璃帶的寬度方向上分成3部分而進(jìn)行調(diào)節(jié) 的橫梁的截面圖。
[0040] 圖4為示意性地表示可以在本發(fā)明中使用的雙流式噴射器的圖。
[0041] 圖5為示意性地表示可以在本發(fā)明中使用的單流式噴射器的圖。
[0042] 圖6為對本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用浮法玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化后，用作平板顯示器用保護(hù) 玻璃的平板顯示器的截面圖。
[0043]圖7為表不從SIMS分布曲線算出玻璃中所含的氟量的方法的圖。
[0044] 圖8為表示通過SIMS求出的本發(fā)明的玻璃板(鋁硅酸鹽玻璃)的玻璃中所含的氟量 與對該玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理后的翹曲位移量(反U變位量)的關(guān)系的圖。
[0045] 圖9為表示通過sms求出的本發(fā)明的玻璃板(鈉鈣硅酸鹽玻璃）的玻璃中所含的氟 量與對該玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理后的翹曲位移量的關(guān)系的圖。
[0046]圖10(a)表示鋁硅酸鹽玻璃的由S頂S得到的典型的氟濃度分布曲線。圖10(b)表示 以深度為橫軸、以式(a)所示的任意點(diǎn)^處的斜率為縱軸進(jìn)行作圖而得到的圖。圖10(c)表 示放大圖10(b)中的虛線部分放大而得到的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 1.玻璃板
[0048] 本發(fā)明涉及一種玻璃板，其中，在將橫軸設(shè)為深度且將縱軸設(shè)為氟濃度(摩爾％ ) 的由二次離子質(zhì)譜分析(sms)得到的深度方向分布曲線上，玻璃中所含的氟量大于0.23摩 爾％ · μπι且小于等于21摩爾％ · μπι。
[0049] 在本發(fā)明中，所謂"玻璃板"，也包括使恪融玻璃成形為板狀而得到的玻璃板。玻璃 板的化學(xué)強(qiáng)化后的翹曲是因玻璃板的一個面和另一個面中的化學(xué)強(qiáng)化的進(jìn)行程度不同而 產(chǎn)生。具體而言，例如，在浮法玻璃的情況下，在浮法成形時未與熔融金屬(通常為錫)接觸 的玻璃面(頂面)和與熔融金屬接觸的玻璃面(底面）中的化學(xué)強(qiáng)化的進(jìn)行程度不同，由此產(chǎn) 生化學(xué)強(qiáng)化后的翹曲。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明，通過對玻璃板上進(jìn)行氟化處理而將玻璃中所含的氟量(總導(dǎo)入氟量） 設(shè)定在一定的范圍內(nèi)，由此可以調(diào)節(jié)玻璃板的一個面和另一個面中的離子的擴(kuò)散速度，而 使一個面及另一個面中的化學(xué)強(qiáng)化的進(jìn)行程度變得均衡。因此，本發(fā)明的玻璃板無需調(diào)節(jié) 強(qiáng)化應(yīng)力或者在化學(xué)強(qiáng)化處理前進(jìn)行磨削及研磨等處理，即可以降低化學(xué)強(qiáng)化后的玻璃板 的翹曲。
[0051]作為可以通過對玻璃板的表面進(jìn)行氟化處理而能夠降低化學(xué)強(qiáng)化后的翹曲的機(jī) 制，認(rèn)為產(chǎn)生有如下現(xiàn)象。
[0052] (1)通過導(dǎo)入至玻璃的表面的氟而促進(jìn)松弛，使得氟化處理后的面的CS (compressive stress，表面壓應(yīng)力)降低。
[0053] (2)通過導(dǎo)入至玻璃的表面的氟而抑制離子交換，使得氟化處理后的面的D0L (depth of layer，壓應(yīng)力深度）降低。
[0054] (3)通過氟化處理而產(chǎn)生玻璃的脫堿。
[0055] (4)通過氟化處理而使玻璃表面的主要成分發(fā)生變化，使得玻璃中的Si以SiF4或 H2SiF6的形式自玻璃表面減少，因此應(yīng)力的產(chǎn)生程度(入1；方)發(fā)生變化。
[0056] (5)通過氟化處理而抑制自玻璃表面的脫水或者使得水侵入，由此降低翹曲。
[0057] 本發(fā)明的玻璃板是在將橫軸設(shè)為以玻璃表面為零時的深度且將縱軸設(shè)為氟濃度 (摩爾％ )的由二次離子質(zhì)譜分析(sms)得到的深度方向分布曲線上，玻璃中所含的氟量大 于0.23摩爾％ ·μπι且小于等于21摩爾％ ·μπι的玻璃板。
[0058] 所謂玻璃中所含的氟量，如圖7所示，可以通過在S頂S中的