[发明专利]强化玻璃基板及其制造方法

说明书

本申请是200880101805.8(国际申请号：PCT/JP2008/062941)的分案申请，原申请的申请日为2008年7月17日，发明名称为“强化玻璃基板及其制造方法”。

技术领域

本发明涉及一种强化玻璃基板，特别涉及适于携带电话、数码相机、PDA(携带终端)、太阳能电池的外罩玻璃、或者触摸面板显示器基板的强化玻璃基板。

背景技术

携带电话、数码相机、PDA、太阳能电池、或者触摸面板显示器之类的设备得到广泛的使用，有逐渐普及的趋势。

以往，在这些用途中作为用于保护显示器的保护构件使用丙烯酸等树脂基板。但是，丙烯酸树脂基板由于杨氏模量低，因此在用笔或人的手指等按压显示器的显示面时容易挠曲，从而会有树脂基板与内部的显示器接触而产生显示故障的情况。另外，丙烯酸树脂基板容易在表面形成伤痕，因而还有辨识性容易恶化的问题。解决这些问题的一个方法是作为保护构件使用玻璃基板。在作为保护构件使用的玻璃基板(外罩玻璃)中，要求(1)具有高的机械强度、(2)低密度且质轻、(3)可以廉价而大量地供给、(4)泡沫品质优异、(5)在可见区域中具有高透光率、(6)具有高的杨氏模量，使得在用笔或手指等按压表面时难以产生挠曲。特别是在不满足(1)的要件的情况下，由于不足以用作保护构件，因此一直以来使用利用离子交换等强化了的玻璃基板(所谓的强化玻璃基板)(参照专利文献1、非专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-83045号公报

非专利文献1：泉谷彻朗等、“新型的玻璃及其物性”、首版、株式会社经营System研究所、1984年8月20日、p.451-498

在非专利文献1中记载，如果增加玻璃组成中的Al₂O₃含量，则玻璃的离子交换性能提高，可以提高玻璃基板的机械强度。

但是，如果增加玻璃组成中的Al₂O₃含量，则玻璃的耐失透性就会恶化，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，如果玻璃的耐失透性(防止透明消失)差，则只能利用滚压成形等方法来成形，无法获得表面精度高的玻璃板。由此，在玻璃板的成形后，必须另外地附加研磨工序。但是，如果研磨玻璃基板，则容易在玻璃基板的表面产生微小的缺陷，难以维持玻璃基板的机械强度。

基于此种情况，很难兼顾玻璃的离子交换性能和耐失透性，难以使玻璃基板的机械强度明显地提高。另外，为了实现设备的轻质化，触摸面板显示器等设备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损，因此提高玻璃基板的机械强度的技术变得日益重要起来。

发明内容

所以，本发明的技术性课题在于，通过兼顾玻璃的离子交换性能和耐失透性，来获得机械强度高的玻璃基板。

本发明人进行了各种研究，结果发现，通过将玻璃中的Al₂O₃含量或Na₂O含量设定为恰当的范围，就可以确保高的离子交换性能和熔融性。另外发现，通过含有SnO₂，在使玻璃的泡沫品质提高的同时，还可以获得提高离子交换性能的效果，进而，通过含有ZrO₂，就可以不伴随着失透性的恶化地获得更高的离子交换性能，从而提出了本发明。

即，本发明的强化玻璃基板是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有40～71％的SiO₂、3～21％的Al₂O₃、0～3.5％的Li₂O、7～20％的Na₂O、0～15％的K₂O。而且，只要没有特别指出，在以下的说明中“％”就是指质量％。

另外，本发明的强化玻璃基板是在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板，作为玻璃组成，以质量％计含有40～71％的SiO₂、7.5～21％的Al₂O₃、0～2％的Li₂O、10～19％的Na₂O、0～15％的K₂O、0～6％的MgO、0～6％的CaO、0～3％的SrO、0～3％的BaO、0～8％的ZnO。