[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及其制造方法，尤其涉及适合作为移动电话、数码相机、PDA(便携末端)、太阳能电池的外罩玻璃、或者显示器尤其触摸面板显示器的基板的强化玻璃基板及其制造方法。

背景技术

移动电话、数码相机、PDA、触摸面板显示器、大型电视、无线充电器等设备存在日益普及的倾向。

以往，在这些用途中使用亚克力等树脂基板作为用于保护显示器的保护部件。但是，由于树脂基板的杨氏模量低，因此在用笔或人的手指等按压显示器的显示面时容易弯曲，有时会因树脂基板与内部的显示器接触而发生显示不良。此外，树脂基板还存在表面容易被划伤、可视性容易降低等问题。作为解决这些问题的一个方法，有使用玻璃基板作为保护部件的方法。对于被用作保护部件的玻璃基板(外罩玻璃)要求具有以下特性：(1)具有高机械强度；(2)低密度且轻质；(3)能够廉价地进行大量供给；(4)泡品质优异；(5)在可视区域中具有高透光率；(6)具有高杨氏模量以便在用笔或手指等按压表面时难以弯曲等。尤其在不满足(1)的要件时，由于不满足作为保护部件的用途，所以一直使用利用离子交换等进行强化后的玻璃基板(所谓强化玻璃基板)(参照专利文献1、2、非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-83045号公报

专利文献2：日本特开2011-88763号公报

非专利文献

非专利文献1：泉谷彻朗等、《新型玻璃及其物性》、第一版、株式会社经营系统研究所、1984年8月20日、p.451-498

发明内容

发明所要解决的课题

但是，浮法是能够廉价且大量地制作大型、薄型的玻璃基板的成形方法。若利用浮法成形强化用玻璃基板，则能够使强化玻璃基板的制造成本低廉化。例如，在专利文献2中公开了一种强化玻璃基板，其利用浮法成形而成，作为玻璃组成，以摩尔％计含有SiO₂67～75％、Al₂O₃0～4％、Na₂O7～15％、K₂O1～9％、MgO6～14％、CaO0～1％、ZrO₂0～1.5％、SiO₂+Al₂O₃71～75％、Na₂O+K₂O12～20％，并且该强化玻璃基板的厚度为1.5mm以下。

但是，若对利用浮法成形而得的强化用玻璃基板进行离子交换处理，则在玻璃制造工序中，与锡浴接触的一侧的面(以下称为底面。)和其相反侧的面(以下称为顶面。)的玻璃制造工序中的热过程不同，因此产生强化玻璃基板在顶面侧呈凸状翘曲等问题。若强化玻璃基板的翘曲量大，则强化玻璃基板的成品率降低。尤其强化玻璃基板越大型化和／或薄型化，则该倾向越显著。此外，在对大型和／或薄型的强化用玻璃基板进行离子交换处理后得到规定尺寸的强化玻璃基板时，该影响变大。

为此，本发明的技术课题在于发明出即便利用浮法成形而翘曲量也小的强化玻璃基板及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了各种研究，结果发现，通过使利用浮法成形而成的强化玻璃基板中底面的压缩应力值大于顶面的压缩应力值，从而能够解决上述技术课题，以至完成本发明。即，本发明的强化玻璃基板，其是利用浮法成形而成的强化玻璃基板，其特征在于，底面的压缩应力值大于顶面的压缩应力值。在此，“压缩应力值”是指：在使用表面应力计(例如东芝株式会社制造的FSM-6000)观察试样时，由观察到的干涉条纹的条数和其间隔所计算出的值。

如上所述，在利用浮法成形强化用玻璃基板时，在玻璃制造工序中使顶面和底面的热过程不同。利用该影响在顶面形成Na₂O富集层。若在顶面形成Na₂O富集层，则会促进顶面的离子交换性能。结果使顶面的压缩应力值大于底面的压缩应力值。此外，Sn从锡浴扩散到强化用玻璃基板的底面，形成Sn扩散层。若形成Sn扩散层，则该部分在组成上变得不均匀。若对该状态的强化用玻璃基板进行离子交换处理，则出现强化玻璃基板在顶面侧呈凸状翘曲的现象。