可化學(xué)回火的玻璃板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玻璃板，該玻璃板具有不含硼和鋰的玻璃組成，該玻璃組成包含以相對(duì)于玻璃的總重量表示的重量百分比的以下各項(xiàng)：65％≤SiO2≤78％ 5％≤Na2O≤20％ 0≤K2O<5％ 1％≤Al2O3<4％ 0≤CaO<4.5％ 4％≤MgO≤12％；以及范圍為按重量計(jì)從0.002％至0.06％的含量的總鐵(以Fe2O3的形式表示)以及小于1的(CaO/MgO)比。本發(fā)明對(duì)應(yīng)于一種容易化學(xué)回火的鈉?硅型玻璃組合物，該玻璃組合物比鋁硅酸鹽玻璃更適合于大量生產(chǎn)，并且因此是以低成本可獲得的，并且具有接近于或非常類似于在現(xiàn)有大量生產(chǎn)中已經(jīng)使用的組成的基礎(chǔ)玻璃/基質(zhì)組成。
【專利說明】可化學(xué)回火的玻璃板 1 .發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種能夠被化學(xué)回火/強(qiáng)化的玻璃板。具體地，本發(fā)明涉及一種能夠被 容易地化學(xué)回火/強(qiáng)化并且是便宜的及易于生產(chǎn)的玻璃板。
[0002] 呈單片或疊層形式的化學(xué)強(qiáng)化的玻璃板在其中機(jī)械阻力是必須的/強(qiáng)制的專門的 玻璃裝配工作中獲得越來越多的應(yīng)用，如運(yùn)輸（即，航空、汽車）、建筑物/建筑學(xué)以及顯示器 行業(yè)。在此類應(yīng)用中，顯示器行業(yè)在過去幾年中已變?yōu)樾枰瘜W(xué)強(qiáng)化的透明玻璃板作為用 于大量電子裝置如移動(dòng)電話、智能電話、TV、計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)等的保護(hù)/蓋板玻璃、觀察 窗或(觸摸)屏幕的巨大市場(chǎng)。確實(shí)，因?yàn)檫@些裝置中的許多是便攜式的，對(duì)所使用的玻璃在 機(jī)械上要求很多，并且因此高度令人希望的是其能夠在使用和運(yùn)輸期間耐受沖擊和/或損 害，諸如刮擦或沖擊?；瘜W(xué)強(qiáng)化在顯示器領(lǐng)域中甚至更具有極大重要性，因?yàn)榇祟I(lǐng)域需要具 有低厚度(低至小于1mm)的玻璃板，并且因?yàn)榛瘜W(xué)強(qiáng)化被認(rèn)為是機(jī)械上加強(qiáng)(超)薄玻璃板 所選擇的方法。出于重量原因，還有利的是使用薄玻璃板作為用于太陽(yáng)能、熱或光伏器件的 蓋板玻璃。
[0003] 2.現(xiàn)有技術(shù)的解決方案
[0004] 玻璃物品的化學(xué)強(qiáng)化是熱誘導(dǎo)的離子交換，涉及用較大離子(例如，堿性鉀離子） 置換玻璃的表層中的較小堿性鈉離子。當(dāng)較大離子"楔"入原來由鈉離子占據(jù)的小位點(diǎn)時(shí)， 玻璃中出現(xiàn)增加的表面壓縮應(yīng)力。此類化學(xué)處理總體上是通過將玻璃浸入含有一種或多種 較大離子的熔融鹽的離子交換熔融浴中、在溫度和時(shí)間的精確控制下進(jìn)行。已經(jīng)如此處理 的玻璃物品的斷裂強(qiáng)度因此增加大致等于所產(chǎn)生的表面壓縮應(yīng)力的值。
[0005] 盡管如此，能夠在化學(xué)強(qiáng)化的玻璃的使用期間影響其表面的損害導(dǎo)致此強(qiáng)化作用 的減小，并且如果該損害是使得壓縮下的層被穿透，則甚至可能消除此強(qiáng)化作用。因此，取 決于旨在用于化學(xué)強(qiáng)化的玻璃的用途，焦點(diǎn)集中在實(shí)現(xiàn)高的表面壓縮應(yīng)力（或"CS"）值和/ 或壓縮下的層的高的厚度值(其與被稱作"層深度"或"DoL"（即所引入的離子到達(dá)的深度） 的參數(shù)有關(guān)），其理想地至少等于玻璃可能經(jīng)受的最大可能缺陷/損害的深度。這兩個(gè)參數(shù) 的組合通常被認(rèn)為適當(dāng)?shù)叵薅ㄋ脵C(jī)械強(qiáng)度的品質(zhì)。
[0006] 特別地，在顯示器領(lǐng)域中，當(dāng)使用"逐件法(piece-by-piece process)"來生產(chǎn)化 學(xué)強(qiáng)化的玻璃板(在回火處理之前進(jìn)行切割成最終尺寸)時(shí)，針對(duì)邊緣強(qiáng)度搜索高的DoL值 (優(yōu)選地高于10微米并且非常優(yōu)選地高于12微米或甚至更好地高于15微米），而當(dāng)使用"片 材法"（在回火處理之后進(jìn)行切割成最終尺寸）時(shí)，"中心張力"（定義為(CS*D 〇L)/(玻璃厚 度-2*D〇L))必須保持是低的。
[0007] 還已知的是，對(duì)于給定的玻璃組成，這兩個(gè)強(qiáng)化參數(shù)還顯著取決于離子交換法的 溫度和時(shí)間的條件。因此，壓縮下的層的厚度根據(jù)已知的擴(kuò)散定律隨著溫度并且隨著離子 交換的持續(xù)時(shí)間而增加。但是溫度越高，由離子交換誘發(fā)的應(yīng)力松弛越快。同樣，將該處理 延長(zhǎng)過長(zhǎng)時(shí)間允許給予應(yīng)力松弛所必需的時(shí)間并且因此導(dǎo)致更小程度的韌化。因此，為該 方法選擇的條件通常在于最優(yōu)溫度與最小持續(xù)時(shí)間之間的折中，以優(yōu)化方法成本。
[0008] 為了降低化學(xué)強(qiáng)化的成本(限制持續(xù)時(shí)間和/或溫度以達(dá)到壓縮應(yīng)力和D0L的搜索 值），已提出（僅描述或已在市場(chǎng)上)大量"容易化學(xué)回火的"玻璃組合物(意味著它們尤其有 利于離子交換），但它們通常具有各種缺點(diǎn)。
[0009]它們中的許多包含源自昂貴原料和/或顯著改變玻璃(熔融的或最終的）的物理特 性的成分。已知的一些可化學(xué)回火的玻璃組合物含有例如顯著含量的鋰和/或硼。然而，鋰 具有增加玻璃的密度的缺點(diǎn)，而硼具有因其蒸發(fā)和爐壁/耐火材料腐蝕而有時(shí)導(dǎo)致波筋 (ream)的形成的缺點(diǎn)。另外，由于它們的相應(yīng)原料的高價(jià)格，兩者均具有極大增加最終玻璃 價(jià)格的額外且顯著的缺點(diǎn)。
[0010] 還已知鋁硅酸鹽型玻璃組合物，諸如，在美國(guó)專利申請(qǐng)US2012/0196110A1中描述 的那些，來自康寧(Corning)的GORJL.LA?玻璃產(chǎn)品或來自旭硝子公司(Asahi Glass c〇.)的DraganTrail?玻璃產(chǎn)品，對(duì)于化學(xué)回火是非常有效的。然而，它們具有大量缺 點(diǎn)。它們的高溫特性使它們非常難以生產(chǎn)(粘度、澄清能力、成形、耐火材料腐蝕）。由于使用 的一些原料(即，氧化鋁）的昂貴性且由于它們的生產(chǎn)所需的高溫(高含量的能源/燃料），它 們的成本相對(duì)較高。
[0011] 與鋁硅酸鹽玻璃組合物相比，鈉鈣硅玻璃組合物一般不被視為容易化學(xué)回火的組 合物的良好候選物，即便它們便宜得多。
[0012] 最后，已知相當(dāng)難以改變(即使略微地)玻璃組成，因?yàn)椋?br>[0013] -玻璃生產(chǎn)線，并且特別是浮法線，代表相當(dāng)多的投資，并且如果該組成導(dǎo)致例如 對(duì)耐火材料的損害，則其為不可修復(fù)的；以及
[0014] -從一種組成變成另一種組成的過渡時(shí)間是生產(chǎn)玻璃時(shí)具有高重要性的一個(gè)參 數(shù)，因?yàn)槿绻^長(zhǎng)，最終玻璃的生產(chǎn)成本將大幅度地受到負(fù)面影響。
[0015] 因此，在顯示器領(lǐng)域中尤其對(duì)于能夠可化學(xué)回火的鈉鈣硅型玻璃組合物存在市場(chǎng) 需要，該玻璃組合物比鋁硅酸鹽玻璃更適合于大量生產(chǎn)，并且因此是以低成本可獲得的，并 且具有接近于或非常類似于在現(xiàn)有大量生產(chǎn)中已經(jīng)使用的組成的基礎(chǔ)玻璃/基質(zhì)組成。
[0016] 3.發(fā)明目的
[0017] 本發(fā)明的目的特別是補(bǔ)救所列舉的缺點(diǎn)并且解決技術(shù)問題，即提供容易化學(xué)回火 或換言之比常規(guī)的鈉鈣硅玻璃組合物更有利于離子交換的玻璃組合物。
[0018] 在本發(fā)明的實(shí)施例的至少一個(gè)中，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種玻璃組合物， 該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且允許達(dá)到適合于用于生產(chǎn)顯示裝置的蓋板玻璃的"逐 件"法的強(qiáng)化參數(shù)(所獲得的邊緣強(qiáng)度典型地為D 〇L>10-15微米）。特別地，在此背景下，本發(fā) 明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且允許獲得極大交換 深度，同時(shí)保持產(chǎn)生更好的玻璃強(qiáng)化的壓縮應(yīng)力值。
[0019] 在本發(fā)明的實(shí)施例的至少一個(gè)中，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種玻璃組合物， 該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且特別是在現(xiàn)有的經(jīng)典鈉鈣硅玻璃的生產(chǎn)線上易于生 產(chǎn)。特別地，在此背景下，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué) 回火的并且在從經(jīng)典鈉鈣硅組合物的生產(chǎn)轉(zhuǎn)到可回火組合物的生產(chǎn)(且反之亦然）時(shí)無需 較長(zhǎng)過渡時(shí)間。仍在此背景下，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易 化學(xué)回火的并且不要求使用與用于一般生產(chǎn)的經(jīng)典鈉鈣硅玻璃所使用的那些不同的原料、 技術(shù)和/或工業(yè)設(shè)施(或換言之，與經(jīng)典浮法工藝兼容的）。更具體地，在本發(fā)明的實(shí)施例的 至少一個(gè)中，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且 具有目標(biāo)特性(較低粘度、較低工作點(diǎn)溫度、熔點(diǎn)〈1550°C-1500°C、硫酸鹽澄清能力、低耐火 材料腐蝕、適當(dāng)?shù)娜ゲＡЩ瘻囟龋?，從而避免鋁硅酸鹽組合物的已知缺點(diǎn)并且使組成與用于 鈉鈣玻璃生產(chǎn)的現(xiàn)有工具兼容。
[0020] 最后，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單的、快速的且尤其是經(jīng)濟(jì)的針對(duì)現(xiàn)有 技術(shù)的缺點(diǎn)的解決方案。
[0021] 4.發(fā)明概述
[0022] 本發(fā)明涉及一種玻璃板，該玻璃板具有不含硼和鋰的玻璃組成，該玻璃組成包含 以相對(duì)于玻璃的總重量表示的重量百分比的以下各項(xiàng)：
[0023] 65%^Si02^78%
[0024] 5%^Na20^20%
[0025] 〇^K20<5%
[0026] l%^Al2〇3<4%
[0027] 0^Ca0<4.5%
[0028] 4%^Mg0^12%；
[0029] 以及范圍為按重量計(jì)從0.002%至0.06%的含量的總鐵（以Fe203的形式表示）以及 小于1的(CaO/MgO)比。
[0030] 因此，本發(fā)明在于一種新穎的且創(chuàng)造性的方法，因?yàn)樵摲椒ㄊ沟媚軌虬l(fā)現(xiàn)針對(duì)現(xiàn) 有技術(shù)的缺點(diǎn)(特別是鋁硅酸鹽玻璃的缺點(diǎn)）同時(shí)至少部分地保持其優(yōu)勢(shì)的解決方案。
[0031] 諸位發(fā)明人確實(shí)已發(fā)現(xiàn)有可能通過在鈉硅玻璃基質(zhì)中結(jié)合極低的氧化鋁和CaO含 量以及與經(jīng)典工業(yè)玻璃組合物(包括鈉鈣硅和鋁硅酸鹽玻璃，具有高于1的CaO/MgO比典型 值)相比"相反的" CaO/MgO比來獲得便宜且易于大量生產(chǎn)的容易化學(xué)回火的玻璃板。
[0032] 貫穿本文，當(dāng)表示范圍時(shí)，包括端值。此外，在數(shù)值范圍內(nèi)的所有整數(shù)和子域值清 楚地包括在內(nèi)，如同明確地寫出一樣。再者貫穿本文，作為百分比的含量值是相對(duì)于該玻璃 的總重量表示的按重量計(jì)的值(也提及為wt% )。
[0033] 從閱讀以下通過簡(jiǎn)單的說明性和非限制性實(shí)例給出的優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明 的其他特征和優(yōu)勢(shì)將更清晰。
[0034]本發(fā)明的玻璃板由鈉硅玻璃組合物/基質(zhì)制成，包含Si02及Na20作為主要組分且進(jìn) 一步包含MgO、Al2〇3等以及任選地Ca0、K20等。
[0035]本發(fā)明的玻璃板能夠是可化學(xué)回火的，或換言之離子可交換的/能夠經(jīng)受離子交 換。
[0036] 本發(fā)明的玻璃板可以是通過浮法工藝、拉延工藝、輥壓工藝或已知的從熔融玻璃 組成開始制造玻璃板的任何其他工藝獲得的玻璃板。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，該玻璃板是浮法 玻璃板。術(shù)語(yǔ)"浮法玻璃板"應(yīng)當(dāng)理解為意指通過浮法工藝形成的玻璃板，該浮法工藝在于 在還原條件下將熔融的玻璃澆注在熔融錫的浴上。浮法玻璃板以已知的方式包括"錫面"， 即，在接近于該板的表面的玻璃本體內(nèi)富含錫的面。術(shù)語(yǔ)"富含錫"應(yīng)當(dāng)理解為意指相對(duì)于 在核心處的該玻璃的組成錫濃度的增加，該核心可能或可能不是基本上為零(缺乏錫）。因 此，浮法玻璃板可容易地區(qū)別于通過其他玻璃制造工藝獲得的板，具體地通過氧化錫含量， 該含量可以例如通過電子微探針至約10微米深度來測(cè)量。在許多情況下且作為說明，此含 量處于lwt %與5wt %之間，在從表面開始的第一個(gè)10微米內(nèi)成整體。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃板可以具有不同并且較大的尺寸。例如，它可以具有范圍為最 高達(dá)3 · 21mX 6m或3 · 21mX 5 · 50m或3 · 21mX 5 · 10m或3 · 21mX4· 50m( "PLF"玻璃板)或者例如 還有3 · 21m X 2 · 55m或3 · 21m X 2 · 25m( "DLF"玻璃板)的尺寸。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃板可以具有從0.1至25mm的厚度。有利地，在顯示器應(yīng)用的情況 下，根據(jù)本發(fā)明的玻璃板優(yōu)選地具有從0.1至6_的厚度。更優(yōu)選地，在顯示器應(yīng)用的情況下 并且由于重量的原因，根據(jù)本發(fā)明的玻璃板的厚度是從0.1至2.2mm。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成不含硼。這意味著不將硼有意添加于玻璃批料/原料 中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的B2〇3含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì) 的水平。例如，本發(fā)明的玻璃板的組成中的b 2〇3含量是小于0 . Olwt %或甚至更好地小于 0.005wt%。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成不含鋰。這意味著不將鋰有意添加于玻璃批料/原料 中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的Li 20含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì) 的水平。例如，本發(fā)明的玻璃板的組成中的Li20含量是小于O.Olwt %或甚至更好地小于 0.005wt%。
[00411 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含：lwt%彡Al203〈4wt%。優(yōu)選地，該玻璃板的組成 包含：lwt%<Al203<3wt%?？商娲?，該玻璃板的組成包含：2wt% <Al203〈4wt%。更優(yōu)選 地，該玻璃板的組成包含:2wt %彡Al203彡3wt %。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含:0<Ca0〈4.5wt %。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包 含:0<Ca0〈4wt%并且更優(yōu)選地，0<Ca0〈3.5wt%。在非常特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該玻璃板 的組成包含:0<Ca0〈3wt%。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，該玻璃板的組成包含:0<Ca0〈2wt%。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含:4wt %彡MgO彡12wt %。優(yōu)選地，該玻璃板的組 成包含：5.5*1:%<]\%0<1(^1:%并且更優(yōu)選地，6￥1:%<]\%0<1(^1:%。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含:0<K20〈5wt%。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含： 0彡K 20〈4wt%并且更優(yōu)選地，0彡K20〈3wt%，甚至更好地0彡K20〈2wt%。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含小于1的(CaO/MgO)比。優(yōu)選地，該玻璃板的組成 包含小于或等于0.45的（Ca0/Mg0)比。更優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含小于或等于0.4的 (CaO/MgO)比。在非常特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該玻璃板的組成包含小于或等于0.2的（CaO/ MgO)比。在本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施例中，該組成包含小于或等于0.1的(CaO/MgO)比。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的組成包含范圍為從0.002wt%至0.06wt%的總鐵（以Fe203表 示)含量。小于或等于〇.〇6wt%的總鐵（以Fe203形式表示)含量使得有可能獲得幾乎沒有可 見著色并且允許美學(xué)設(shè)計(jì)中的高靈活度(例如，當(dāng)進(jìn)行智能手機(jī)的一些玻璃元件的白色絲 網(wǎng)印刷時(shí)不變形）的玻璃板。該最小值使得可能不造成對(duì)該玻璃成本的過度損害，因?yàn)榇朔N 低的鐵值經(jīng)常要求昂貴的、非常純的起始材料以及還有這些材料的純化。優(yōu)選地，該組成包 含范圍為從0.002wt%至0.04wt%的總鐵（以Fe 2〇3的形式表示)含量。更優(yōu)選地，該組成包含 范圍為從〇.〇〇2wt%至0.02wt%的總鐵（以Fe 2〇3的形式表示)含量。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，該 組成包含范圍為從0.002wt%至0.015wt%的總鐵（以Fe 2〇3的形式表示)含量。
[0047] 根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明的玻璃板的組成包含以相對(duì)于玻璃的總重量表示 的重量百分比的以下各項(xiàng)：
[0048] 65%^Si02^78%
[0049] 10%^Na20^20%
[0050] 〇^K20<4%
[0051] 2%^Al2〇3<3%
[0052] 0^Ca0<3.5%
[0053] 4%^Mg0^12% ；
[0054] 總鐵（以Fe2〇3的形式表示）：0.002wt%至0.02wt%;以及
[0055] 小于0.45 的（CaO/MgO)比。
[0056] 根據(jù)該最后一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的玻璃板的組成更優(yōu)選地包含：
[0057] 65%^Si02^78%
[0058] 10%^Na20^20%
[0059] 〇^K20<3%
[0060] 2%^Α12〇3<3%
[0061] 0^Ca0<3.5%
[0062] 6%^Mg0^10% ：
[0063] 總鐵（以Fe2〇3的形式表示）：0.002wt%至0.02wt%;以及
[0064] 小于 0.45 的（CaO/MgO)比。
[0065] 根據(jù)該最后一個(gè)實(shí)施例并且最優(yōu)選地，本發(fā)明的玻璃板的組成包含：
[0066] 65%^Si02^78%
[0067] 10%^Na20^20%
[0068] 〇^K20<3%
[0069] 2%^Α12〇3<3%
[0070] 〇^CaO<2%
[0071] 6%^Mg0^10% ：
[0072] 總鐵（以Fe2〇3的形式表示）：0.002wt%至0.02wt%;以及
[0073] 小于0.2的（CaO/MgO)比。
[0074] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板的組成包含低于0. lwt%的含量的ZnO。優(yōu)選地，該玻 璃板的組成不含ZnO。這意味著不將元素鋅有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在， 則該玻璃板的組成中的ZnO含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
[0075]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板的組成包含低于O.lwt%的含量的Zr02。優(yōu)選地，該 玻璃板的組成不含Zr02。這意味著不將元素鋯有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存 在，則該玻璃板的組成中的Zr0 2含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
[0076] 根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板的組成包含低于O.lwt%的含量的BaO。優(yōu)選地，該 玻璃板的組成不含BaO。這意味著不將元素鋅有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存 在，則該玻璃板的組成中的BaO含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
[0077] 根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板的組成包含低于O.lwt%的含量的SrO。優(yōu)選地，該 玻璃板的組成不含SrO。這意味著不將元素鍶不有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存 在，則該玻璃板的組成中的SrO含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
[0078]根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板的組成包含低于0. lwt%的含量的本體Sn〇2(本體 含量不包括浮法玻璃板的"錫面"中的Sn02)。優(yōu)選地，該玻璃板的組成不含本體Sn02。這意味 著不將元素錫有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的本體 Sn02含量?jī)H達(dá)到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
[0079] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該組成包含小于0.005wt%的總含量的除鐵、鉻及鈷氧 化物外的著色組分。這樣一個(gè)實(shí)施例允許控制顏色并且因此提供如顯示器應(yīng)用主要要求的 中性的玻璃板。更優(yōu)選地，本發(fā)明的組成包含小于〇.〇〇3wt%的總含量的除鐵、鉻及鈷氧化 物外的著色組分。
[0080] 有利地，本發(fā)明的組成可以進(jìn)一步包含在0.0 Olwt %與0.025wt %之間的總含量的 鉻和/或鈷氧化物。這意味著該組成可以包含僅鉻、僅鈷或二者。此類特定組成使得玻璃尤 其適合于基于IR透射的觸控技術(shù)。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板涂覆有至少一個(gè)透明的且導(dǎo)電的薄層。根據(jù) 本發(fā)明的透明的且導(dǎo)電的薄層例如可以是基于Sn0 2: F、Sn02: Sb或IT0 (銦錫氧化物）、ZnO: A1 或還有ZnO:Ga的層。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施例，使用至少一個(gè)減反射層涂覆該玻璃板。在使 用本發(fā)明的玻璃板作為屏幕的前面的情況下，這個(gè)實(shí)施例明顯是有利的。根據(jù)本發(fā)明的減 反射層例如可以是基于具有低折射率的多孔硅的層或者它可以由若干層(堆疊體)組成，特 別是具有低和高折射率的介電材料交替層并且終止于具有低折射率的層的層堆疊體。 [0083]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板使用至少一個(gè)抗指紋層進(jìn)行涂覆或者已經(jīng)被處理以 便減少或防止指紋的記錄。在使用本發(fā)明的玻璃板作為觸摸屏的前面的情況下，這個(gè)實(shí)施 例也是有利的。此類層或此類處理可以與沉積在相反面上的透明的且導(dǎo)電的薄層組合。此 類層可以與沉積在相同面上的減反射層組合，該抗指紋層是在該堆疊體的外側(cè)并且因此覆 蓋該減反射層。
[0084]根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施例，該玻璃板涂覆有至少一個(gè)層或者已經(jīng)被處理以便減少或防 止眩光和/或閃光。在使用本發(fā)明的玻璃板作為顯示裝置的前面的情況下，此實(shí)施例當(dāng)然是 有利的。此類防眩光或防閃光處理是例如酸蝕刻，產(chǎn)生玻璃板的經(jīng)處理的面的特定粗糙度。
[0085] 根據(jù)所希望的應(yīng)用和/或特性，可以在根據(jù)本發(fā)明的玻璃板的一個(gè)和/或另一個(gè)面 上沉積/進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)其他層/處理。
[0086] 本發(fā)明還涉及一種化學(xué)回火的根據(jù)本發(fā)明的玻璃板。所有先前描述的實(shí)施例和優(yōu) 選的組成范圍同樣適用于本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板。
[0087] 最后，本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板在電子裝置中的用途。
[0088] 現(xiàn)在僅以示例的方式并且結(jié)合一些不是根據(jù)本發(fā)明的對(duì)比實(shí)施例來進(jìn)一步描述 本發(fā)明的實(shí)施方案。提供以下實(shí)例用于說明性目的并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0089] 實(shí)例
[0090] 根據(jù)在下表中指定的組成，將粉末原料混合在一起并且放置于熔融坩堝中。然后 將該原料混合物在電爐中加熱至允許原料完全熔融的溫度。
[0091] 在該組合物的熔融且均質(zhì)化之后，將玻璃鑄造成40*40mm的若干個(gè)小樣品并且在 退火爐中退火。隨后，將這些樣品拋光至類似于浮法玻璃的表面狀態(tài)(鏡面拋光）。對(duì)于各組 合物，產(chǎn)生若干個(gè)樣品。對(duì)比實(shí)例1的組合物對(duì)應(yīng)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)典低鐵鈉鈣(SL)玻璃 并且對(duì)比實(shí)例2的組合物對(duì)應(yīng)于可商購(gòu)的鋁硅酸鹽(AS)玻璃。實(shí)例1-4的組合物對(duì)應(yīng)于根據(jù) 本發(fā)明的組合物，組合了低氧化鋁和低氧化鈣含量，以及"相反"（CaO/MgO)比。
[0092]
[0093] 化學(xué)回火
[0094] 將在上文部分中制備的樣品同時(shí)并且在相同條件下進(jìn)行化學(xué)回火。將具有不同組 成的樣品放置于盒子中、預(yù)熱并且隨后浸漬于420Γ下的熔融KN〇3(>99%)浴中持續(xù)220分 鐘。在離子交換之后，將這些樣品冷卻并且洗滌。隨后，經(jīng)由光彈性測(cè)量來測(cè)量表面壓縮應(yīng) 力(CS)和交換層的深度(DoL)。下表總結(jié)了根據(jù)本發(fā)明的組合物1-4和對(duì)比實(shí)例1-2的組合 物中的每一項(xiàng)的十個(gè)隨機(jī)樣品的CS和DoL的平均值。
[0095]
[0096] 這些結(jié)果顯示出，將低含量的Al2〇3和CaO與相反的(CaO/MgO)比組合產(chǎn)生低成本且 可容易產(chǎn)生的組合物，允許顯著改進(jìn)交換層的深度，同時(shí)保持高表面壓縮應(yīng)力并且因此增 加玻璃強(qiáng)化。
[0097]另外，根據(jù)本發(fā)明的組合物的D0L值充分適合于用于生產(chǎn)顯示裝置的蓋板玻璃的 "逐件"法(優(yōu)選高于10微米并且非常優(yōu)選高于12微米或甚至更好地高于15微米）。
[0098] 其他特性
[0099] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例1-4以及對(duì)比實(shí)例1-2的組合物，使用Fluegel模型（玻璃工 藝學(xué)(Glass Technol·):歐洲玻璃科學(xué)與技術(shù)雜志(Europ.J.Glass Sci.Technol.)A 48 (1) :13-30(2007);和美國(guó)陶瓷學(xué)會(huì)雜志（Journal of the American Ceramic Society)90 (8) :2622(2007))，基于玻璃組成評(píng)估以下特性：
[0100] -在1200 °C和1400 °C下評(píng)估的玻璃熔體密度；
[0101]-通過"恪點(diǎn)溫度T2"的粘度；
[0102] 工作點(diǎn)溫度T4"；
[0103]-去玻璃化溫度T0;
[0104]-熱膨脹系數(shù)(CET);
[0105]另外，根據(jù)已知的"Dunkl腐蝕試驗(yàn)"（在1550 °C下36h期間）評(píng)估耐火材料腐蝕行 為，以對(duì)應(yīng)于在玻璃液面線處的材料損失的百分比給出。
[0106]按一般方式：
[0107] 熔點(diǎn)溫度T2優(yōu)選地是最多1550°C、更優(yōu)選地最多1520°C、最優(yōu)選地最多1500°C。
[0108] 工作點(diǎn)溫度T4優(yōu)選地是最多1130°C、更優(yōu)選地最多1100°C、最優(yōu)選地最多1070°C。
[0109] 去玻璃化溫度TO優(yōu)選地是最多T4、更優(yōu)選地最多T4-20°C、最優(yōu)選地最多T4-40°C
[0110] 在腐蝕試驗(yàn)期間在玻璃液面線處的材料損失優(yōu)選地是小于13%、更優(yōu)選地小于 11 %、最優(yōu)選地小于9 %。
[0111] CET值(以10_6/K為單位)優(yōu)選地是最多9.6并且更優(yōu)選地最多9.4。
[0112]
[0113] 根據(jù)本發(fā)明的組合物適用于通過浮法工藝并且同時(shí)使用現(xiàn)有的用于生產(chǎn)鈉鈣玻 璃的鍋爐工具成形，因?yàn)椋?br>[0114] -它們的熔點(diǎn)溫度Τ2低于1500°C并且與經(jīng)典鈉鈣玻璃(對(duì)比實(shí)例1)可比較且與鋁 硅酸鹽玻璃(對(duì)比實(shí)例2)相比顯著更低；
[0115]-它們的工作點(diǎn)溫度T4低于1100°C并且與經(jīng)典鈉鈣玻璃(對(duì)比實(shí)例1)可比較且與 鋁硅酸鹽玻璃(對(duì)比實(shí)例2)相比更低；
[0116]-它們的去玻璃化溫度T0是合適的，因?yàn)榈陀诠ぷ鼽c(diǎn)溫度T4;
[0117] -它們的玻璃密度非常接近于鈉鈣玻璃和鋁硅酸鹽玻璃（對(duì)比實(shí)例1-2)，從而避 免/限制在組成變化(過渡)期間的密度缺陷；
[0118] -它們?cè)谀突鸩牧细g方面的良好結(jié)果，比經(jīng)典鈉鈣玻璃(對(duì)比實(shí)例1)更好。
[0119]另外，根據(jù)本發(fā)明的組合物具有的熱膨脹系數(shù)(CET)以已知的方式達(dá)到用于后續(xù) 化學(xué)回火的適當(dāng)值（限制差別冷卻變形現(xiàn)象）。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的組合物顯示出比鋁 硅酸鹽玻璃更好(較低）的CET值并且因此比AS玻璃對(duì)差別冷卻問題更不敏感。
[0120]最后，根據(jù)本發(fā)明的組合物允許在其制造/熔融期間獲得硫酸鹽澄清能力，由于硫 酸鹽的足夠溶解度以及合適的高溫粘度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 玻璃板，所述玻璃板具有不含硼和鋰的玻璃組成，所述玻璃組成包含以相對(duì)于玻璃 的總重量表示的重量百分比的以下各項(xiàng)： 65%^Si02^78% 5%^Na20^20% 0^K20<5% l%^Al2〇3<4% O^CaO<4.5% 4%^Mg0^12% ； 以及范圍為按重量計(jì)從0.002%至0.06%的含量的總鐵（以Fe2〇3的形式表示）以及小于 1 的(CaO/MgO)比。2. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：lwt%彡Al2〇3彡 3wt% 〇3. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：2wt%<Al2〇3彡 3wt% 〇4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：0<Ca0〈 4wt% 〇5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：0<Ca0〈 3.5wt% 〇6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：5.5wt % < MgO^lOwt% 〇7. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含：6wt %彡MgO彡 10wt% 〇8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含小于或等于 0.45的（CaO/MgO)比。9. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含小于或等于0.4的 (CaO/MgO)比。10. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，其特征在于，所述組成包含小于或等于0.1的 (CaO/MgO)比。11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的玻璃板，所述玻璃板是化學(xué)回火的。12. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃板，具有在壓縮應(yīng)力下的表面和層，該壓縮應(yīng)力從 所述表面延伸至所述層的一定深度，其特征在于，所述層的深度是至少10微米。13. 根據(jù)權(quán)利要求11-12所述的玻璃板，其特征在于，所述壓縮應(yīng)力是至少300MPa。14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的玻璃板，其特征在于，所述板具有0.1至2.2mm的厚 度。15. 根據(jù)權(quán)利要求11-14之一所述的玻璃板在電子裝置中的用途。
【文檔編號(hào)】C03C3/087GK106068245SQ201580011449
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日 公開號(hào)201580011449.0, CN 106068245 A, CN 106068245A, CN 201580011449, CN-A-106068245, CN106068245 A, CN106068245A, CN201580011449, CN201580011449.0, PCT/2015/56502, PCT/EP/15/056502, PCT/EP/15/56502, PCT/EP/2015/056502, PCT/EP/2015/56502, PCT/EP15/056502, PCT/EP15/56502, PCT/EP15056502, PCT/EP1556502, PCT/EP2015/056502, PCT/EP2015/56502, PCT/EP2015056502, PCT/EP201556502
【發(fā)明人】T·蘭布里徹
【申請(qǐng)人】旭硝子歐洲玻璃公司