[发明专利]用来制造化学强化玻璃的方法以及用于化学强化的玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及移动电话或者个人数字助理(PDA)之类的便携式装置，触摸面板，用于例如大尺寸平面屏幕电视机(例如大尺寸液晶电视机)的显示器装置，用于显示器装置的玻璃板(适合用作例如显示器装置的玻璃覆片)，用于例如适于所述玻璃板的化学强化玻璃板的化学强化玻璃，用来制造所述化学强化玻璃的方法，以及用于化学强化的玻璃。

背景技术

近年来，在诸如移动电话、PDA等、触摸面板和显示器装置(如液晶电视机)上越来越多地使用玻璃覆片(防护玻璃)来保护显示器和增加美观。

另外，这种便携式数字装置要求重量减轻、厚度变薄。因此，同样也要求用于保护显示器的玻璃覆片很薄。然而，若玻璃覆片的厚度制造得很薄，则其强度会降低，并且若显示器设备在使用中受到某个物体的撞击或显示设备在携带过程中掉落，则玻璃覆片本身有时也可能会破碎。因此，存在玻璃覆片无法达到保护显示器装置的根本目标的问题。

另外，对于大尺寸平面屏幕电视机，所述玻璃覆片本身很大，因此破碎的可能性很高，另外，需要制造薄的玻璃覆片以减轻重量，出于这一原因，玻璃覆片破碎的可能性也会很高。

为了解决上述问题，可以想到提高玻璃覆片的强度，作为此类方法，众人皆知的是在玻璃表面上形成压缩应力层的方法。

作为在玻璃表面上形成压缩应力层的方法，典型的是：空气骤冷强化法(物理回火法)，该方法通过空气冷却等方式使加热至接近软化点的玻璃板表面骤冷；以及化学强化法，该方法在比玻璃化转变点(Tg)低的温度下，通过离子交换，用具有较大离子半径的碱金属离子(通常是K离子)代替玻璃板表面上的具有较小离子半径的碱金属离子(通常是Li离子、Na离子)。

如上所述，要求玻璃覆片的厚度很薄。若将上述空气骤冷强化法应用于薄的玻璃板，则表面与内部间的温差往往无法产生，由此会对形成压缩应力层带来困难，故无法获得所需的高强度性质。因此，人们提出了通过后面的化学强化法进行强化的玻璃覆片(专利文献1-3)。

专利文献1：JP-A-2005-320234

专利文献2：美国专利申请公开第2009/298669号

专利文献3：WO2008/143999

发明内容

技术问题

在专利文献1-3中描述的例子中，在所有的情况下，需要在超过450℃的高温下进行化学强化处理，或者需要超过4小时的长时间的化学强化处理。

对于化学强化，通常使用钠和钾的硝酸盐，在超过450℃的温度下进行，它们的蒸气压很高，很容易挥发。如果发生了挥发，进行化学强化的玻璃的质量会变得不稳定，另外，需要用来回收挥发产物的辅助设施，这在质量和成本方面都会带来问题。此外，长时间的化学强化处理会直接导致成本增加，因此是不利的。

本发明的一个目标是提供一种用于化学强化的玻璃，此种玻璃即使在低温条件下进行短时间的化学强化也可以获得足够的强度，本发明的目标还包括提供使用所述用于化学强化的玻璃制造化学强化玻璃的方法。

解决问题的方案

本发明提供以下方案：

(1)用于化学强化的玻璃，以下述氧化物为基准计，以摩尔百分数表示，所述玻璃包含60-75％的SiO₂、5-15％的Al₂O₃、1-12％的MgO、0-3％的CaO、0-3％的ZrO₂、10-20％的Li₂O、0-8％的Na₂O和0-5％的K₂O，其中Li₂O、Na₂O和K₂O的总量R₂O最多为25％，Li₂O的含量与R₂O之比Li₂O/R₂O为0.5至1.0(在下文中称为本发明的玻璃)。另外，在此说明书中，例如“包含0-8％的Na₂O”表示Na₂O不是关键组分，但是含量可以最高达8％。

(2)如(1)所述的用于化学强化的玻璃，其中MgO最多为7％。