[发明专利]强化玻璃基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及强化玻璃基板，尤其是涉及适合于手机、数码相机、 PDA(便携终端)、太阳能电池的保护玻璃或触摸面板显示器的被化 学强化的强化玻璃基板。

背景技术

手机、数码相机、PDA或触摸面板显示器这样的装置及太阳能电 池有越来越普及的倾向。

目前，在这些用途中，使用丙烯等树脂作为用于保护显示器的保 护部件。但是，丙烯树脂的杨氏模量低，因此，有时用手指等按压显 示器时，丙烯树脂基板弯曲，与显示器接触而产生显示不良。另外， 存在容易损伤、识别性容易恶化的问题。解决这些问题的一种方法为， 使用玻璃基板作为保护部件的方法。用于这些保护部件的玻璃基板要 求：(1)具有高的机械强度、(2)高杨氏模量、(3)低密度、(4) 能够廉价且大量地供给、(5)气泡品质优异。为满足(1)的要求， 目前使用以离子交换等进行强化的玻璃基板(所谓强化玻璃基板)(参 照：专利文献1、非专利文献1)。

专利文献1：日本公开特许：特开2006-83045号公报

非专利文献1：泉谷撤朗等、“新玻璃及其物理性质”、初版、株 式会社经营系统研究所、1984年8月20日、p.451-498

根据非专利文献1，记载有，增加玻璃组分中的Al₂O₃含量时，玻 璃的离子交换性能提高，能够提高玻璃基板的机械强度。

但是，增加玻璃组分中的Al₂O₃含量时，玻璃的耐失透性恶化， 在成形中玻璃容易失透，玻璃基板的制造效率、品质等恶化。另外， 玻璃的耐失透性恶化时，用轧辊成形等方法只能成形，不能得到表面 精度高的玻璃板。因此，在玻璃板成形后必须进行另外的研磨工序。 研磨玻璃基板时，在玻璃基板的表面容易发生微小的缺陷，且难以维 持玻璃基板的机械强度。

由于这种情况，难以兼顾玻璃的离子交换性能和耐失透性，显著 提高玻璃基板的机械强度是困难的。另外，为实现器件的轻量化，用 于触摸面板显示器等器件的玻璃基板逐年薄型化。由于薄板的玻璃基 板容易破损，因此，提高玻璃基板的机械强度的技术越发重要。

发明内容

于是，本发明的技术课题是通过兼顾玻璃的离子交换性能和耐失 透性，得到机械强度高的玻璃基板。

本发明人进行各种研究的结果发现，提高Al₂O₃含量，并且，含 有由MgO、ZrO₂、ZnO构成的组中的至少一种以上的成分，另外，按 质量比适当地规定(MgO+ZrO₂+ZnO)/(MgO+ZrO₂+ZnO+Al₂O₃)的 值，由此，能够兼顾高的离子交换性能和耐失透性。另外，发现通过 在碱土类中限制SrO和BaO的含量，容易促进离子交换，至此，提出 了本发明。

即，本发明的强化玻璃基板，其表面具有压缩应力层，其特征为， 作为玻璃组分，以质量％计，含有SiO₂ 40～70％、Al₂O₃ 12～25％、 B₂O₃ 0～10％、Li₂O 0～8％、Na₂O 6～15％、K₂O 0～10％、Li₂O+Na₂O +K₂O 13～20％、MgO 0～3.9％、CaO 0～5％、ZnO 0～5％、ZrO₂ 0～ 6％、SrO+BaO 0～5％，且以质量分率计，(MgO+ZrO₂+ZnO)/(MgO +ZrO₂+ZnO+Al₂O₃)的值在0.25～0.45的范围内。另外，如没有特 别的限制，在以下的说明中，“％”意思是质量％。