本發明涉及強化玻璃板的制造方法,更具體來說,涉及通過離子交換法進行化學強化的強化玻璃板的制造方法。
背景技術:
以往,在智能手機和平板pc等電子設備中搭載的觸摸面板顯示器中,作為蓋板玻璃使用化學強化的強化玻璃板。
這樣的強化玻璃板一般來說通過用強化液對包含堿金屬作為組成的玻璃板進行化學處理,在表面形成壓縮應力層而制造。這樣的強化玻璃板由于在主表面具有壓縮應力層而向主表面的沖擊耐性提高。另一方面,在這樣的強化玻璃板的內部,與主表面的壓縮應力層相對應地形成拉伸應力層。而且,因該拉伸應力而端面的裂紋進展導致的破損(所謂自我破壞)成為問題。另外,在為了減小這樣的拉伸應力而對玻璃板整體地淺淺地形成壓縮應力層的情況下,存在在端面得不到充分的耐沖擊性的問題。
為了解決上述那樣的問題,正在開發適當設定強化玻璃板的主表面與端面的壓縮應力的平衡而將內部拉伸應力降低到適當的范圍的技術。例如,在專利文獻1中,公開了如下技術:在主表面預先形成膜,從端面抑制化學強化的進度,由此不使端面的壓縮應力層減少,控制主表面的壓縮應力層的深度并降低內部拉伸應力。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-208570號公報
技術實現要素:
發明要解決的課題
引用文獻1中公開了主表面與端面的壓縮應力的平衡被適當地設定的強化玻璃,但是對于高效地生產該強化玻璃的方法并沒有充分研討,存在改良的余地。
本發明考慮到這樣的情況而完成,課題在于能夠高效地制造難以引起自我破壞且端面的耐沖擊性高的強化玻璃板。
用于解決課題的手段
本發明的強化玻璃板的制造方法的特征在于,是利用離子交換法強化的強化玻璃板的制造方法,具備:將原玻璃板的表面用抑制堿金屬離子的透過的離子透過抑制膜被覆而得到帶膜玻璃板的成膜工序;在成膜工序之后,對帶膜玻璃板實施切斷加工、開孔加工、和端面加工中的至少任一個加工,從而得到設有未被離子透過抑制膜被覆的露出部的強化用玻璃板的加工工序;在加工工序之后,通過離子交換法對強化用玻璃板進行化學強化而得到強化玻璃板的強化工序。
根據上述構成,通過在成膜工序后、且強化工序前進行切斷等加工工序,能夠容易地適當調整強化玻璃板的拉伸應力與端面的壓縮應力的平衡。因此,能夠高效地制造端面的耐沖擊性高的強化玻璃板。
在成膜工序中,作為離子透過抑制膜,優選形成金屬氧化物膜、金屬氮化物膜、金屬碳化物膜、金屬氮氧化物膜、金屬碳氧化物膜、金屬碳氮化物膜中的至少任一個。
根據這樣的構成,能夠抑制加工工序、強化工序中的離子透過抑制膜的破損。
在成膜工序中,作為離子透過抑制膜,優選形成含有sio2、al2o3、sin、sic、al2o3、aln、zro2、tio2、ta2o5、nb2o5、hfo2、sno2中的至少任一個的膜層。
在成膜工序中,作為離子透過抑制膜,優選按照厚度成為5~300nm的方式形成具有以質量%計含有sio260~96%、al2o34~40%的組成的無機膜。
在成膜工序中,作為離子透過抑制膜,優選形成具有以質量%計含有sio299%以上的組成的無機膜。
根據這樣的構成,能夠以較廉價的材料形成具有高的離子透過抑制效果和強度的離子透過抑制膜。
在成膜工序中,優選按照厚度成為20~150nm的方式形成所述離子透過抑制膜。
根據這樣的構成,對于各種各樣的方式(模式)的破壞可以得到高的強度。
離子透過抑制膜的楊氏模量優選為原玻璃板的楊氏模量的0.5~2.0倍。
將離子透過抑制膜的折射率設為n1、將原玻璃板的折射率設為n2的情況下,優選滿足下述(1)式。
n1-n2≤0.4...(1)
根據這樣的構成,能夠在離子透過抑制膜中獲得防反射膜的功能。
在強化工序中,優選將強化用玻璃板在350~500℃的硝酸鉀熔融鹽中浸漬2~24小時。
原玻璃板優選以質量%計,含有sio245~75%、al2o31~30%、na2o0~20%、k2o0~20%作為玻璃組成,厚度為0.01~1.5mm。
優選還具備在離子透過抑制膜與原玻璃板之間設置易剝離性膜的工序。
易剝離性膜優選為含有in2o3和zno中的至少任一個的無機膜。
根據這樣的構成,能夠不使用hf等對于人體而言毒性高的溶劑而容易地剝離離子透過抑制膜。
優選在強化工序之后還具備從強化玻璃板的至少一個主面剝離離子透過抑制膜的剝離工序。
根據這樣的構成,可以將殘留的離子透過抑制膜作為例如防反射膜等的功能性膜挪用。
本發明的強化用玻璃板的制造方法的特征在于,是供于利用離子交換法的強化處理的強化用玻璃板的制造方法,具備將原玻璃板的表面用抑制堿金屬離子的透過的離子透過抑制膜被覆而得到帶膜玻璃板的成膜工序;在成膜工序之后,對于帶膜玻璃板實施切斷加工、開孔加工、和端面加工中的至少任一加工,從而在帶膜玻璃板上形成未被離子透過抑制膜被覆的露出部的加工工序。
附圖說明
圖1a為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。
圖1b為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。
圖1c為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。
圖1d為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。
圖1e為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。
圖2為表示關于本發明的實施方式的強化玻璃板的使用100型號的砂紙的落球試驗的結果的圖。
圖3為表示關于本發明的實施方式的強化玻璃板的使用320型號的砂紙的落球試驗的結果的圖。
圖4為表示關于本發明的實施方式的強化玻璃板的端面沖擊試驗的結果的圖。
具體實施方式
以下,對于本發明的實施方式的強化玻璃板及其制造方法、以及強化用玻璃板及其制造方法進行說明。
圖1a~e為表示本發明的實施方式的強化玻璃板和強化用玻璃板的制造方法的一例的圖。本實施方式的強化玻璃板g4、g5在其制造過程中為了適當地控制主表面的壓縮應力值與端面的壓縮應力值的大小的平衡,而降低內部拉伸應力并且對于向端面的沖擊具有高耐性。以下,對其詳細內容進行說明。
首先,實施圖1a所示的準備工序的處理。準備工序是準備原玻璃板g1的工序。原玻璃板g1是能夠利用離子交換法強化的玻璃。
原玻璃板g1優選作為玻璃組成以質量%計含有sio245~75%、al2o31~30%、na2o0~20%、k2o0~20%。若按照上述那樣規定玻璃組成范圍,則容易以高水平兼顧離子交換性能和耐失透性。
原玻璃板g1的板厚例如為1.5mm以下,優選為1.3mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、0.8mm以下、0.7mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.4mm以下、0.3mm以下、0.2mm以下、特別是0.1mm以下。強化玻璃基板的板厚越小,越能使強化玻璃基板輕量化,作為結果,能夠實現設備的薄型化、輕量化。需要說明的是,若考慮生產率等則原玻璃板g1的板厚優選為0.01mm以上。
原玻璃板g1的尺寸例如為480×320mm~3350×3950mm。
原玻璃板g1優選為利用溢流下拉法成形且其主表面s未經研磨的玻璃板。若為這樣成形的原玻璃板g1則可以以低成本得到具有高表面品位的強化玻璃板。需要說明的是,原玻璃板g1的成形方法、加工狀態可以任意選擇。例如,原玻璃板g1可以是利用浮法成形、主表面s經研磨加工的玻璃板。
接著,在上述準備工序之后,實施圖1b所示的成膜工序的處理。成膜工序是在原玻璃板g1的表面形成離子透過抑制膜m而得到帶膜玻璃板g2的工序。離子透過抑制膜m是在后述的強化工序中,抑制原玻璃板g1表面的堿金屬離子的透過的膜層。
作為離子透過抑制膜m的材質,若能夠抑制堿金屬離子的透過則可以使用任意的材質,但優選在后述的加工工序和強化工序中具有難以破損的機械強度和化學耐久性。具體來說,離子透過抑制膜m的楊氏模量優選為原玻璃板g1楊氏模量的0.5~2.0倍。在離子透過抑制膜m的楊氏模量為原玻璃板g1的楊氏模量的0.5倍以上的情況下,能夠在加工工序等中充分保護原玻璃板g1,傷痕等缺陷變得難以產生。另一方面,在離子透過抑制膜m的楊氏模量為原玻璃板g1的楊氏模量的2.0倍以下的情況下,難以發生在加工工序等中離子透過抑制膜m破裂而破損的狀況。
為了得到上述那樣的強度特性,離子透過抑制膜m優選為金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氮氧化物、金屬碳氧化物、金屬碳氮化物膜等。該情況下,作為離子透過抑制膜m的材質,可以設為包含sio2、al2o3、sin、sic、al2o3、aln、zro2、tio2、ta2o5、nb2o5、hfo2、sno2中的1種以上的膜。
另外,離子透過抑制膜m在將波長550nm下的離子透過抑制膜m的折射率設為n1、將波長550nm下的原玻璃板g1的折射率設為n2的情況下,優選滿足下述(1)式。
n1-n2≤0.4...(1)
在此,n1和n2更優選滿足下述(2)式,進一步優選滿足下述(3)式,最優選滿足下述(4)式。
n1-n2≤0.2...(2)
n1-n2≤0.1...(3)
n1<n2...(4)
像這樣,通過以原玻璃板g1的折射率n2為基準,將離子透過抑制膜m的折射率n1設為規定范圍以下,能夠對離子透過抑制膜m賦予防反射效果。
為了減小離子透過抑制膜m的折射率n1,適宜將sio2作為離子透過抑制膜m的主成分。一般的玻璃的折射率為1.52左右,與此相對,sio2的折射率為1.46左右。因此,若將sio2作為離子透過抑制膜m的主成分,則能夠容易地使離子透過抑制膜m的折射率小于原玻璃板g1的折射率,能夠容易地賦予作為防反射膜的功能。
離子透過抑制膜m可以為僅由sio2構成的膜。具體來說,離子透過抑制膜m可以具有以質量%計含有sio299%以上的組成。若為這樣的組成則能夠容易且廉價地形成離子透過抑制膜m。像這樣將sio2作為離子透過抑制膜m的主成分的情況下,從提高離子透過抑制效果、或者得到高的機械強度的觀點出發,除了sio2之外,優選添加比sio2的楊氏模量高的任意的添加物。作為這樣的添加物的一例,可以舉出上述的al2o3、sin、sic、al2o3、aln、zro2、tio2、ta2o5、nb2o5、hfo2、sno2,但特別優選選擇折射率較低的al2o3。
從上述觀點出發,本實施方式中將離子透過抑制膜m為以sio2為主成分且含有al2o3的無機膜的情況作為一例進行說明。更詳細而言,離子透過抑制膜m以質量%計含有sio260~96%、al2o34~40%作為組成。
本實施方式中,sio2的含量以質量%計優選為60~96%,更優選為65~90%、進一步優選為70~85%。在sio2的含量為60%以上的情況下,容易得到防反射效果。另外,容易維持離子透過抑制膜m的均勻性,因此在強化工序中原玻璃板g1的強化狀態難以發生偏差,容易提高產品的強度品位。另一方面,在sio2的含量為96%以下的情況下,離子透過抑制膜m的機械強度增加而在制造過程中難以損傷。
al2o3的添加量優選為4~40%。在al2o3的含量為4%以上的情況下,容易得到離子透過抑制效果、機械強度和耐藥品性提高的效果。另一方面,在al2o3的含量為40%以下的情況下,堿金屬離子的透過不會被過度阻礙,強化工序中的生產率提高。
若為上述那樣的組成的離子透過抑制膜m,則能夠以較薄的膜厚得到所期望的離子透過抑制效果、機械強度、和耐藥品性。因此,縮短離子透過抑制膜m的成膜時間或降低膜材料費而能夠提高強化玻璃板的生產效率。
離子透過抑制膜m的厚度優選為5~300nm、更優選為20~200nm、進一步優選為20~150nm、40~120nm、最優選為80~100nm。在離子透過抑制膜m的厚度為5nm以上的情況下,能夠充分地抑制堿金屬離子的透過。另一方面,在離子透過抑制膜m的厚度為300nm以下的情況下,不過度阻礙堿金屬離子的透過,容易地得到充分的強度的強化玻璃板。
特別是若離子透過抑制膜m的厚度為20~150nm,則對于下述所示的多個方式(模式)的破損的任一個都可以得到高耐性。
(1)在下落處存在銳利的突起物,該突起物刺破強化玻璃的表面壓縮應力層而到達內部拉伸應力層從而產生裂紋,該裂紋通過內部拉伸應力進展而破損的第一模式。
(2)在下落處存在鈍角的突起物,該突起物在強化玻璃的不貫通表面壓縮應力層的深度形成裂紋,并且使超過壓縮應力的大小的拉伸應力作用于強化玻璃表面,從而使該裂紋進展而破損的第二模式。
(3)向強化玻璃的端面作用沖擊力,端面的微小裂紋等進展從而破損的第三模式。
離子透過抑制膜m具有作為防反射膜的功能的情況下,優選將離子透過抑制膜m的光學的膜厚(折射率×物理膜厚)設為可見光波長的1/4的厚度。具體來說,離子透過抑制膜m的光學的膜厚優選為95nm~195nm,更優選為130nm~160nm。
離子透過抑制膜m的成膜方法可以利用濺射法、真空蒸鍍法等pvd法(物理氣相成長法)、熱cvd法、等離子cvd法等cvd法(化學氣相成長法)、浸涂法、狹縫涂布法等濕涂法。特別優選濺射法、浸涂法。利用濺射法的情況下,容易均勻地形成離子透過抑制膜m。利用浸涂法的情況下,能夠在玻璃板的對置的兩主表面同時以高生產率成膜離子透過抑制膜m。
接著,在上述成膜工序之后,實施圖1c所示的加工工序的處理。加工工序是,對帶膜玻璃板g2實施切斷加工、端面加工、和開孔加工中的至少任一個加工,得到具有未被離子透過抑制膜m被覆的露出部e的強化用玻璃板g3的工序。即,對帶膜玻璃板g2施加的加工可以是從切斷加工、端面加工、或開孔加工之中選擇的1個加工,也可以是從它們之中選擇的2個以上的加工。
本實施方式中,將通過如圖1c所示對帶膜玻璃板g2進行切斷加工,從而得到強化用玻璃板g3的情況作為一例進行說明。具體來說,對帶膜玻璃板g2的切斷預定線使用劃片形成劃線,沿著該劃線割斷從而得到強化用玻璃板g3。通過這樣的加工,強化用玻璃板g3的主表面s成為被離子透過抑制膜m被覆的狀態。另一方面,強化用玻璃板g3的端面成為未被離子透過抑制膜m被覆的露出部e。
上述切斷加工的方法為一例,例如也可以利用激光在帶膜玻璃板g2上形成劃線,或利用激光熔斷。另外,可以使用線鋸等工具將帶膜玻璃板g2機械地切斷,也可以通過使用氫氟酸的部分蝕刻來熔斷。
另外,在帶膜玻璃板g2預先以產品大的尺寸準備的情況下,可以進行端面加工等來形成露出部e。具體來說,可以通過將旋轉磨石或研磨帶等加工工具抵在端面進行研削加工或研磨加工,來形成露出部e。另外,可以使用氫氟酸對帶膜玻璃板g2的端面進行蝕刻處理。在實施這樣的加工的情況下,被加工的帶膜玻璃板g2的端面成為露出部e。
另外,對于最終產品中配置揚聲器、相機、耳機插孔、開關、連接器等的部位,可以對帶膜玻璃板g2進行開孔加工。開孔加工例如可以通過使用鉆頭等的機械加工來進行,也可以通過基于激光或蝕刻等的部分的熔解來進行。實施這樣的加工的情況下,形成的孔的內周面成為露出部e(未圖示)。
接著,在上述加工工序之后,實施圖1d所示的強化工序的處理。強化工序是,將強化用玻璃板g3通過離子交換法進行化學強化,得到帶膜的強化玻璃板g4的工序。具體來說,將強化用玻璃板g3在350~500℃的硝酸鉀熔融鹽的強化液t中浸漬2~24小時。
上述強化工序中,強化用玻璃板g3的表面的鈉離子與強化液t中的鉀離子交換,得到在表面具有壓縮應力層c的強化玻璃板g4。在此,強化用玻璃板g3的表面之中,設有離子透過抑制膜m的部位(主表面s)與原玻璃板g1的表面露出的露出部e相比離子交換被抑制,因此壓縮應力層的深度變小。換言之,露出部e與設有離子透過抑制膜m的部位相比離子交換容易進展,壓縮應力層的深度變大。像這樣,對于強化玻璃板g4而言,與端面相比主表面的壓縮應力層的深度變小,因此與整面地被強化的強化玻璃相比,內部的拉伸應力小且在端部具有高的耐沖擊性。因此,能夠適宜地抑制從端部開始的裂紋的進展導致的破損。
另外,作為離子透過抑制膜m采用上述的無機組成材料的情況下,即使在設置該膜的狀態下浸漬于強化液t的情況下,與以往的有機系的保護膜等相比也難以使強化液t劣化。
上述強化工序中的處理溫度和浸漬時間等處理條件可以根據對強化玻璃板g4要求的特性來適當決定。上述處理條件優選按照強化玻璃板g4的主表面s的壓縮應力層的深度比露出部e的壓縮應力層的深度小的方式調整。
離子透過抑制膜m還作為電子設備的保護涂層、防反射膜發揮功能,因此強化玻璃板g4可以直接用作產品,也可以根據用途將離子透過抑制膜m剝離。在圖1e所示的剝離工序中,從強化玻璃板g4剝離離子透過抑制膜m而得到強化玻璃板g5。
具體來說,使蝕刻液附著于強化玻璃板g4,將離子透過抑制膜m除去。在離子透過抑制膜m為含有sio2的膜的情況下,例如,能夠將包含氟、tmah、edp、koh等的溶液用作蝕刻液,特別優選將氫氟酸溶液用作蝕刻液。剝離工序中,可以僅將一個主表面側的離子透過抑制膜m除去,也可以將兩個主表面的離子透過抑制膜m除去。另外在各主面可以將離子透過抑制膜m部分地除去,也可以將離子透過抑制膜m全部除去。
將離子透過抑制膜m單面側或部分地除去的情況下,能夠使用噴射器或輥、刷毛等使蝕刻液部分地附著,或對強化玻璃板g4部分地實施掩蓋并浸漬于蝕刻液中而除去該膜。
將離子透過抑制膜m全部除去的情況下,將強化玻璃板g4整體浸漬于蝕刻液為宜。若像這樣將強化玻璃板g4整體浸漬于蝕刻液中,則可以得到使成為破損的原因的微裂紋減少而進一步提高了強度的強化玻璃板g5。
如以上說明,根據本發明的實施方式涉及的強化玻璃板的制造方法,在加工工序中能夠容易地使端面成為露出部e,能夠高效地制造來自于端面的破損少的強化玻璃板g4、g5。另外,根據上述的離子透過抑制膜m,能夠以非常薄的膜厚適當地抑制堿金屬離子的透過,并且以高的機械強度和化學耐久性保護原玻璃板g1。因此,能夠以高的生產率高效地制造強化玻璃板g4、g5。
需要說明的是,上述的強化玻璃板g4、g5的制造過程中得到的強化用玻璃板g3憑借離子透過抑制膜m而表面被保護,因此,例如在成膜工序與強化工序遠離而存在的情況下能夠防止搬運中的破損。另外,能夠不剝離離子透過抑制膜m地直接進行強化工序的強化處理,因此具有沒有必要在強化工序之前剝離保護膜的優點。
需要說明的是,上述的離子透過抑制膜m的材質為一例,若為能夠抑制堿金屬離子的透過的膜則可以使用任意的材質。
另外,在上述的準備工序、成膜工序、加工工序、強化工序、和剝離工序的各工序的前后可以對玻璃板適當進行清洗和干燥處理。
另外,在強化用玻璃板上形成離子透過抑制膜m之前可以預先進行切斷加工、端面加工、和開孔加工的任何加工。進而在該情況下,在強化用玻璃板的加工面(端面),例如可以在實施了樹脂等的掩蓋的狀態下,實施成膜工序和強化工序的處理。
<變形例>
上述實施方式中,在成膜工序中,將設置單層的離子透過抑制膜m的情況作為一例進行了說明,但可以在主表面s上設置多個包含離子透過抑制膜m的特性不同的膜層。例如,可以進一步具備在離子透過抑制膜與主表面s之間設置易剝離性膜的工序(未圖示)。易剝離性膜是例如含有in2o3和zno中的至少任一個的無機膜。包含in2o3、zno的易剝離性膜可以用鹽酸等酸性蝕刻液容易地剝離。另外,包含zno的易剝離性膜可以用氫氧化鉀等堿性蝕刻液容易地剝離。通過設置這樣的易剝離性膜,在上述剝離工序中能夠容易地剝離離子透過抑制膜m。需要說明的是,易剝離性膜可以利用濺射法、cvd法、浸涂法、旋涂法、噴涂法等任意的方法形成。
以下,對本發明的實施例進行詳細說明。
實施例1
表1中no.1~3表示本發明的實施例,no.4表示比較例。
【表1】
表1中的各試樣按照以下方式制作。首先,按照作為作為玻璃組成以質量%計,含有sio261.6%、al2o319.6%、b2o30.8%、na2o16%、k2o2%的方式將玻璃原料混合和熔融,利用溢流下拉法成形而得到厚度0.4mm的多個原玻璃板。接著,利用濺射法將表1記載的組成和厚度的離子透過抑制膜成膜于上述得到的原玻璃板后,通過劃割切出65×130mm尺寸的矩形,從而得到在端面具有露出部的強化用玻璃板。需要說明的是,關于no.4的試樣不進行上述成膜地進行上述切斷。接著,將得到的強化用玻璃板浸漬于430℃的硝酸鉀溶液中1小時進行化學強化、純水清洗和自然干燥而得到表1記載的no.1~3的強化玻璃板試樣。
關于按照上述方式得到的各玻璃試樣,進行下述測定試驗。
表面壓縮應力值cs1、表面應力深度dol1用應力計(折原制作所制fsm-6000)觀察干涉條紋的條數與其間隔而算出。內部拉伸應力ct使用表面壓縮應力值cs1和表面應力深度dol1基于下式(5)算出。
ct=(cs1×dol1)/(t-2dol1)...(5)
t:玻璃試樣的厚度(mm)
上述的fsm-6000難以測定微小的端面的壓縮應力深度,因此另行通過以下的方法測定端面應力深度dol2。具體來說,將上述的各試樣相對于主面沿垂直方向切片,制作厚度200μm的斷面試樣。其后,使用偏振顯微鏡(株式會社photoniclattice制wpa-micro)觀察和測定各斷面試樣的端面部的壓縮應力層的深度。另外,為了進行比較,用同樣的方法測定表面應力深度作為dol3。
膜楊氏模量e1為離子透過抑制膜的楊氏模量,使用膜組成中的各成分的質量比、各成分的已知的密度、各成分的已知的楊氏模量基于下式(6)~(8)算出。
1/e1=∨sio2/esio2+∨al2o3/eal2o3...(6)
∨sio2:sio2的體積比率
∨al2o3:al2o3的體積比率
esio2:sio2的楊氏模量(=72gpa)
eal2o3:al2o3的楊氏模量(=380gpa)
∨sio2=(wsio2/dsio2)/(wsio2/dsio2+wal2o3/dal2o3)...(7)
∨al2o3=(wal2o3/dal2o3)/(wsio2/dsio2+wal2o3/dal2o3)
...(8)
wsio2:膜組成中的sio2的質量比
wal2o3:膜組成中的al2o3的質量比
dsio2:sio2的密度(=2.65g/cm3)
dal2o3:al2o3的密度(=3.95g/cm3)
玻璃板楊氏模量e2為原玻璃板的楊氏模量,是利用共振法測定的值。
反射率是使用顯微分光測定器(奧林巴斯公司制uspm-ruiii)測定波長550nm下的各強化玻璃板試樣的單面反射率的值。
膜折射率n1是使用顯微分光測定器(奧林巴斯公司制uspm-ruiii)測定波長550nm下的各試樣的離子透過抑制膜的折射率的值。
玻璃板折射率n2是使用顯微分光測定器(奧林巴斯公司制uspm-ruiii)測定波長550nm下的原玻璃板的折射率的值。
如表1所示,實施例的試樣no.1~3在主表面形成離子透過抑制膜且在端面具有露出部的狀態下被強化而制成,因此在端面具有與比較例的試樣同等程度的壓縮應力,并且表面壓縮應力小于比較例的試樣no.4。即,認為在試樣no.1~3中,壓縮應力的平衡被容易且適當地設定,其結果是,內部拉伸應力降低而難以發生自我破壞,并且在端面得到了高的耐沖擊性。
實施例2
圖2~4分別為表示本發明的實施方式涉及的相對于強化玻璃的不同模式下的破損的耐性的圖。首先,利用與上述實施例no.1同樣的方法制成多片離子透過抑制膜的厚度不同的強化玻璃試樣。具體來說,制作多片膜厚0nm、80nm、100nm、150nm、200nm、300nm的試樣,對于各自進行對應于上述的第一~第三模式的破損試驗。具體來說,進行使用100型號的砂紙的落球試驗、使用320型號的砂紙的落球試驗、端面沖擊試驗。
使用100型號的砂紙的落球試驗是設想了上述第一模式的破損的試驗。具體來說,在由花崗巖構成的基臺上,按照縱50mm×橫50mm的尺寸的強化玻璃、15mm見方尺寸且100型號的砂紙(砂紙按照摩擦面與強化玻璃接觸的方式配置)的順序配置,使4g的鋼球從5cm的高度下落到砂紙上,基于是否發生分裂破壞進行評價。對于上述的各膜厚試驗30片樣品,由其中未發生分裂破壞的片數求出非破損概率。需要說明的是,砂紙對于每個樣品更換成新品。
圖2為使用100型號的砂紙的落球試驗的結果的圖。圖2中橫軸表示離子透過抑制膜的厚度,縱軸表示非破損概率。根據圖2,離子透過抑制膜的厚度越大,則表示非破損概率越高,第一模式中越難以破損。
使用320型號的砂紙的落球試驗是設想了上述第二模式的破損的試驗。具體來說,在由sus平板構成的基臺上,按照板厚30mm的亞克力板、15mm見方尺寸且320型號的砂紙(砂紙按照摩擦面與強化玻璃接觸的方式配置)、縱50mm×橫50mm的尺寸的強化玻璃、板厚4mm的亞克力板的順序層疊配置,使130g的鋼球下落到載置于最上段的亞克力板上,測定強化玻璃破損的高度。詳細而言,從5cm的高度,以5cm遞增提高下落高度使鋼球下落,記錄試樣破損的高度,對破損的高度進行威布爾制圖,將破損概率成為63%的高度(以下,稱為破損高度)作為平均值求出。需要說明的是,有龜裂但沒有分裂的情況下,進入垂直方向的龜裂達到板厚的一半以上的深度時判斷為破損。
圖3為使用320型號的砂紙的落球試驗的結果的圖。圖3中橫軸表示離子透過抑制膜的厚度,縱軸表示破損高度。根據圖3顯示,離子透過抑制膜的厚度越小,破損時的硬球下落高度越低,第二模式中越難以破損。
端面沖擊試驗為設想了上述第三模式的破損的試驗。具體來說,如中國實用新型第204514736記載,將在柄側端部沿高度方向自由搖動地被固定的擺錘部件的頭部擺起,以水平姿勢向被夾持的試樣的端面碰撞,測定試樣破損的高度。從擺錘的支點到頭部位置的長度設為500mm,臂的重量設為225g,頭部重量設為11.3g。使用該裝置,以1cm遞增提高擺起高度并使擺錘部件碰撞,記錄試樣破損的擺起高度,對破損的高度進行威布爾制圖,將破損概率成為63%的高度(以下,稱為擺起高度)作為平均值求出。
圖4為端面沖擊試驗的結果的圖。圖4中橫軸表示離子透過抑制膜的厚度,縱軸表示擺起高度。根據圖4,離子透過抑制膜的厚度大于0nm且小于300nm的范圍內顯示出高的強度,表示該范圍以外的離子透過抑制膜與該范圍內的離子透過抑制膜相比端面強度低。
便攜設備的顯示器蓋板用途的強化玻璃期望在第一~第三模式中的任一個中都難以破損。根據圖2~4,離子透過抑制膜的厚度為50~150nm的范圍內、更優選為80~100nm的情況下,在任何模式中都難以破損而優選。
產業上的可利用性
本發明的強化玻璃板及其制造方法作為用于觸摸面板顯示器等中的玻璃基板及其制造方法等是有用的。
符號說明
g1原玻璃板
g2帶膜玻璃板
g3強化用玻璃板
g4、g5強化玻璃板
m離子透過抑制膜
e露出部