化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明為在各種觸控面板、各種顯示器面板等中利用的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，是在 該玻璃板上將導(dǎo)電膜等圖案化而得到的玻璃板。
【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板可以使用鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃，利用浮法、輥平 法、融合法等各種成形方法制造。
[0003] 作為將玻璃板在水平方向拉出的成形方法的上述浮法可充分確保退火爐的長(zhǎng)度， 與此相對(duì)，在融合法等在垂直方向上成形的方法中，退火爐的長(zhǎng)度有限制，因此退火時(shí)間不 足。
[0004] 如果退火時(shí)間不足，則玻璃板的成形后的冷卻速度變快，其結(jié)果是，在玻璃板上將 透明導(dǎo)電膜等圖案化時(shí)的熱工序中，玻璃的穩(wěn)定化現(xiàn)象引起的玻璃板尺寸的收縮（以下稱(chēng) 為"壓縮度"）變大。因此，存在的問(wèn)題是，成膜圖案化時(shí)的精度降低。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2009-196879號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其在制造 TFT面板、帶有觸控傳 感器的TFT面板、或觸控傳感器（以下，將這些總稱(chēng)為"顯示器構(gòu)件"）時(shí)的低溫（150~ 300°C )下的熱處理中，即使是利用玻璃成形時(shí)的冷卻速度快的融合法等制造的玻璃板，壓 縮度（C)也小，玻璃板上的成膜圖案化精度高（難以產(chǎn)生位置偏移），適合于顯示器構(gòu)件。
[0010] 用于解決問(wèn)題的方式
[0011] 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過(guò)將假想粘度、組成、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及壓縮度（C)設(shè)定在特定范 圍，可實(shí)現(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。
[0012] SP，本發(fā)明為如下所述。
[0013] 1. -種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其假想粘度為1012·8(1 · Pa · s以下，且以下述氧化物基 準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有：
[0014] 60 ~79%的5102、
[0015] 2. 5 ~18%的八1203、
[0016] 0 ~3%的 B203、
[0017] 1 ~15%的]\%0、
[0018] 0 ~1% 的 CaO、
[0019] 0 ~1% 的 SrO、
[0020] 0 ~1% 的 BaO、
[0021] 0 ~1% 的 Zr02、
[0022] 7 ~15. 5%的 Na20、
[0023] 0 ~0.5%的1(20、
[0024] 0 ~2%的 Li2O，其中
[0025] Na2OK2O 為 7 ~15. 5 %，
[0026] Na2OANa2(HK2O)為 0· 9 ~1，
[0027] MgO+CaO+SrO+BaO 為 1 ~18 %，
[0028] MgO-O. 5A1203為 1 ~8，
[0029] MgO+O. 5A1203為 1 ~20，
[0030] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為580~720 °C，
[0031] 壓縮度（C)為20ppm以下。
[0032] 2.根據(jù)前項(xiàng)1所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其中，光彈性常數(shù)為27~33nm/MPa/cm。
[0033] 3.根據(jù)前項(xiàng)1或2所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其中，粘度成為104dPa *S時(shí)的溫度 (T4)與玻璃表面失透溫度（TJ的關(guān)系為T(mén)4-Te彡-20°C。
[0034] 4.根據(jù)前項(xiàng)1或2所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其中，粘度成為104dPa *S時(shí)的溫度 (T4)與玻璃內(nèi)部失透溫度（Td)的關(guān)系為T(mén)4-TdS 50°C。
[0035] 5.根據(jù)前項(xiàng)3所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其為使用浮法而成形的玻璃板。
[0036] 6.根據(jù)前項(xiàng)4所述的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板，其為使用融合法（fusion)而成形的玻璃 板。
[0037] 發(fā)明效果
[0038] 本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板在顯示器構(gòu)件的制造工序中的低溫（150~300°C)下 的熱處理中，壓縮度（C)?。?0ppm以下），難以產(chǎn)生玻璃板上的成膜圖案化時(shí)的位置偏移。
[0039] 因此，本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板能夠適合用作應(yīng)對(duì)面板的大型化、高精細(xì)化、顯 不框的尚速化、尚耐候性化、尚功能化、尚可靠性化、驅(qū)動(dòng)器等的IC電路的內(nèi)置化的特別是 觸控面板傳感器用一體型保護(hù)玻璃化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板。
[0040] 另外，本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板為利用融合法等冷卻速度快的成形方法制造的 玻璃板，因此假想粘度為1〇12·8(1 · Pa · s以下。另外，本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板為適于化 學(xué)強(qiáng)化的玻璃，因此化學(xué)強(qiáng)化后的表面壓縮應(yīng)力高，表面應(yīng)力層易深入，作為顯示器構(gòu)件具 備高強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0041] 圖1為表不本發(fā)明的玻璃板中的MgO與Al2O3的關(guān)系的圖表。
[0042] 圖2為表示本發(fā)明的例19、22 (實(shí)施例）與例25 (比較例）的玻璃板的假想粘度 與壓縮度的關(guān)系的圖表。
[0043] 圖3 (A)~⑶為不意性地表不觸控傳感器板的一例的圖，圖3 (A)為俯視圖，圖 3⑶為圖3㈧的b-b線(xiàn)截面，圖3(C)為圖3㈧的c-c線(xiàn)截面，圖3(D)為端部附近的截 面。
[0044] 圖4為用于說(shuō)明圖3(A)~（D)中所示的觸控傳感器板的構(gòu)成的示意圖。
[0045] 圖5為表示圖3㈧~⑶中所示的觸控傳感器板的制造方法的一例的流程圖。
[0046] 圖6為T(mén)FT面板或外嵌型（on cell)觸控面板的截面圖。
[0047] 圖7為內(nèi)嵌型（in cell)觸控面板的截面圖。
[0048] 圖8為外掛型（out cell)的觸控面板的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 〈本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板〉
[0050] 本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃板（以下也稱(chēng)為本發(fā)明的玻璃板）的假想粘度為 1012々*Pa*S以下，且以下述氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，含有：60~79%的Si0 2、2. 5~ 18%的厶1203、0~3%的心03、1~15%的]\%0、0~1%的〇&0、0~1%的3抑、0~1%的 BaO、0 ~1 % 的 Zr02、7 ~15. 5 % 的 Na20、0 ~0· 5 % 的 K20、0 ~2 % 的 Li2O,其中 Na2OK2O 為 7 ~15. 5%，Na2(V(Na20+K20)為 0· 9 ~1，MgO+CaO+SrO+BaO 為 1 ~18%，MgO-O. 5Α1203為 1~8，Mg0+0. 5Α1203為1~20,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為580~720°C，壓縮度（C)為20ppm以下。
[0051] (壓縮度）
[0052] 本發(fā)明的玻璃板的壓縮度（C)為20ppm以下。壓縮度（C)更優(yōu)選為ISppm以下， 進(jìn)一步優(yōu)選為16ppm以下。如果為20ppm以下，則顯示器構(gòu)件的制造工序中的低溫（150~ 300°C )下的熱處理中，難以產(chǎn)生玻璃板上的成膜圖案化時(shí)的位置偏移。
[0053] (壓縮度的測(cè)定方法）
[0054] 在本發(fā)明中，所謂壓縮度（C)，是指利用如下說(shuō)明的方法測(cè)定的值。
[0055] 首先，將成為對(duì)象的玻璃在1600°C下熔解后，將熔融玻璃流出，成形為板狀后進(jìn)行 冷卻。將得到的玻璃板研磨加工，以厚度2mm、大小100mmX20mm得到2面均經(jīng)鏡面研磨的 試樣。
[0056] 接著，將得到的玻璃板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg+150°C，在該溫度下保持1分鐘 后，以規(guī)定的降溫速度冷卻至室溫。然后，在玻璃板的表面上以間隔A(A = 90mm)在長(zhǎng)邊方 向上打出2處壓痕。
[0057] 然后，也可以進(jìn)行退火處理。所謂退火處理，是指將原料熔融后，冷卻至應(yīng)變點(diǎn)以 下的溫度后，再次加熱至應(yīng)變點(diǎn)以上的溫度的工序（除去化學(xué)強(qiáng)化處理工序）。退火中需要 的時(shí)間優(yōu)選為所有工序在一天以?xún)?nèi)。然后，實(shí)施化學(xué)強(qiáng)化處理。
[0058] 接著，將玻璃板以升溫速度KKTC/小時(shí)（=1.6°C/分鐘）加熱至300°C，在300°C 下保持1小時(shí)后，以降溫速度l〇〇°C /小時(shí)冷卻至室溫。并且，再次測(cè)定壓痕間距離，將該距 離設(shè)定為B。從由此而得到的A、B使用下式算出壓縮度（C)。需要說(shuō)明的是，A、B使用光學(xué) 顯微鏡進(jìn)行測(cè)定。
[0059] C [ppm] = (A-B)/AX IO6
[0060] (假想粘度）
[0061] 本發(fā)明的玻璃板的假想粘度為10liSd · Pa · s以下。為了將玻璃板的假想粘度設(shè) 定為1012'? · Pa · s以下，優(yōu)選將玻璃板的成形后的冷卻速度設(shè)定為相當(dāng)于20°C /分鐘以 上。
[0062] 玻璃板的假想粘度優(yōu)選為1012'6d · Pa · s以下（冷卻速度相當(dāng)于30°C /分鐘以 上），優(yōu)選為l〇12'4d *Pa *s以下（冷卻速度相當(dāng)于50°C /分鐘以上），優(yōu)選為1012'2d *Pa *s 以下（冷卻速度相當(dāng)于70°C /分鐘以上），優(yōu)選為IO^d · Pa · s以下（冷卻速度相當(dāng)于 100°C /分鐘以上），進(jìn)一步優(yōu)選為1012·°(1 · Pa · S以下（冷卻速度相當(dāng)于120°C /分鐘以 上）。
[0063] 本發(fā)明的玻璃板即使以相當(dāng)于20°C /分鐘以上的速度進(jìn)行冷卻，也能夠?qū)崿F(xiàn)上述 低壓縮性，并且玻璃板生產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)率高，因此特別優(yōu)選。
[0064] (假想粘度的算出方法）
[0065] 玻璃的假想粘度（η )可以根據(jù)下述（式4) (G. W. Scherer, Relaxation in Glass and Composites, Wiley, NewYork(1986), ρ·159)算出。
[0066] l〇gi〇n = 12. 3-log10|q (式 4)
[0067] n 的單位為 d*Pa.s。
[0068] q為冷卻速度，單位為°(： /s。
[0069] 將從厚度Imm以下的一片玻璃板切下的多片玻璃板小片、例如1厘米見(jiàn)方的小片 分別以各種冷卻速度q進(jìn)行熱處理、冷卻，測(cè)定各玻璃小片的物性值。冷卻起始溫度優(yōu)選為 不受冷卻速度影響的足夠高的溫度。典型而言，優(yōu)選為T(mén)g+50°C~+150°C左右。
[0070] 實(shí)施測(cè)定的物性值并沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選為密度，優(yōu)選為折射率等與密度有密 切關(guān)系的物性值。在X軸表示冷卻速度（l〇g1(])，在y軸表示各個(gè)已實(shí)施過(guò)熱處理的玻璃小 片的物性值，制成校準(zhǔn)曲線(xiàn)。相對(duì)于未實(shí)施熱處理的玻璃小片的物性值（y軸）的X軸的值 (q)表示該玻璃的冷卻速度。
[0071] 本發(fā)明人從實(shí)驗(yàn)及試錯(cuò)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：即使實(shí)施化學(xué)強(qiáng)化處理或退火處理，將 50°C/分鐘的冷卻速度的壓縮度（C)抑制為較?。ㄖ?0ppm以下），相對(duì)于玻璃成形時(shí)的冷 卻速度的增大，也能夠保持低壓縮性，從而完成了本發(fā)明。
[0072] (Tg)
[0073] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)為580°C以上且720°C以下。通過(guò)本發(fā)明 的玻璃板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)為上述范圍，對(duì)于減小壓縮度（C)而言是優(yōu)選的，并且顯 示器構(gòu)件的制造工序中的低溫?zé)崽幚恚?50°C~300°C)中，玻璃中的堿性離子的迀移率變 小，向傳感器、驅(qū)動(dòng)器等的IC電路的晶體管元件（傳感器等）的移動(dòng)性變低，可抑制傳感器 等的性能劣化。Tg優(yōu)選為600°C以上，更優(yōu)選為640°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為680°C以上。
[0074] 在本發(fā)明的玻璃板中，限定于上述組成的理由如下所述。
[0075] (SiO2)
[0076] SiO2為形成玻璃的骨架的成分，為了保持玻璃的耐熱性及化學(xué)耐久性，減小密度、 50~350°C下的平均熱膨脹系數(shù)及壓縮度（C)，將含量設(shè)定為60摩爾％ (以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為 " ％ 以上。優(yōu)選為62%以上，更優(yōu)選為63%以上。
[0077] 另外，為了減小光彈性常數(shù)，降低玻璃熔解時(shí)的粘度，將熔解性保持為良好，將 SiO2