化学强化玻璃和微晶玻璃以及它们的制造方法与流程

本发明涉及微晶玻璃和化学强化玻璃以及它们的制造方法。

背景技术：

1、化学强化玻璃用于便携式终端的保护玻璃等。化学强化玻璃为如下的玻璃：例如通过使玻璃与含有碱金属离子的熔融盐接触，从而在玻璃中的碱金属离子与熔融盐中的碱金属离子之间发生离子交换，在玻璃表面形成了压应力层的玻璃。

2、微晶玻璃是在玻璃中析出了晶体的玻璃，与不含有晶体的非晶玻璃相比，微晶玻璃较硬，不易损伤。另外，与非晶玻璃相比，能够化学强化的微晶玻璃的所谓的ct极限大，因此能够在防止破碎的同时具有高强度。但是，与非晶玻璃相比，以往的微晶玻璃的透明性不充分的情况多。

3、对于化学强化玻璃而言，在表面上形成的压应力越大，强度越高，但是在化学强化玻璃内部产生抵消所形成的压应力的拉应力(ct)。ct过大时，化学强化玻璃破裂时剧烈地破碎。能够防止剧烈破碎的临界的拉应力值被称为ct极限。

4、在专利文献1中记载了对微晶玻璃进行离子交换处理而进行化学强化的例子。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2019/022035号

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、在专利文献1中记载的微晶玻璃的透明性和化学强化特性优异，但是有时透明性不充分。另外，由于玻璃原料的熔融、晶化所需要的热处理温度高，因此在生产率方面存在担忧。

3、本发明提供透明性和强度优异、还具有大的热膨胀系数的非晶玻璃；透明性和化学强化特性优异、热膨胀系数大且能够在比较低的温度下制造的微晶玻璃；以及透明性和强度优异、热膨胀系数大的化学强化玻璃。

4、用于解决问题的手段

5、本发明涉及一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的换算成厚度0.7mm的雾度值为0.5％以下，所述化学强化玻璃的表面压应力值为400mpa以上，所述化学强化玻璃的压应力层深度为70μm以上，并且通过以下的试验方法求出的st极限为18000mpa·μm～30000mpa·μm，所述化学强化玻璃为含有li3po4晶体和li4sio4晶体中的至少一者、或者含有li3po4和li4sio4中的任一者的固溶体晶体或两者的固溶体的微晶玻璃。

6、(试验方法)

7、作为试验用玻璃板，准备通过在各种条件下对15mm见方、厚度为0.7mm并且对表面进行了镜面精加工的玻璃板进行了化学强化处理、并且拉应力积分值即st值不同的多个试验用玻璃板。

8、使用维氏试验机，通过在试验用玻璃板的中央部分打入前端的角度为90°的金刚石压头而使玻璃板断裂，将碎片的个数作为破碎数量。金刚石压头的打入载荷从1kgf起开始试验，在玻璃板没有破裂的情况下，将打入载荷每次增加1kgf，重复进行试验直至玻璃板破裂，并计数最初破裂时的碎片数量。

9、将破碎数量相对于试验用玻璃板的st值进行作图，读取破碎数量为10时的st值并将其作为st极限。

10、本发明涉及一种微晶玻璃，所述微晶玻璃为含有li3po4晶体和li4sio4晶体中的至少一者、或者含有li3po4和li4sio4中的任一者的固溶体晶体或两者的固溶体的微晶玻璃，所述微晶玻璃的换算成厚度0.7mm的雾度值为0.5％以下，并且拉应力积分值st极限为18000mpa·μm以上。

11、本发明涉及一种微晶玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％计，所述微晶玻璃含有：

12、40％～70％的sio2、

13、10％～35％的li2o、

14、1％～15％的al2o3、

15、0.5％～5％的p2o5、

16、0.5％～5％的zro2、

17、0～10％的b2o3、

18、0～3％的na2o、

19、0～1％的k2o、和

20、0～4％的sno2，并且

21、sio2、al2o3、p2o5和b2o3的总量为60％～80％，且

22、li2o、na2o和k2o的总量相对于sio2、al2o3、p2o5和b2o3的总量之比为0.20～0.60，并且以li3po4或li4sio4作为主晶体。

23、本发明涉及一种微晶玻璃的制造方法，其中，进行将玻璃保持在450℃以上且800℃以下的温度下的热处理，

24、以氧化物基准的摩尔％计，所述玻璃含有：

25、40％～70％的sio2、

26、10％～35％的li2o、

27、1％～15％的al2o3、

28、0.5％～5％的p2o5、

29、0.5％～5％的zro2、

30、0～10％的b2o3、

31、0～3％的na2o、

32、0～1％的k2o、和

33、0～4％的sno2，并且

34、sio2、al2o3、p2o5和b2o3的总量为60％～80％，且

35、li2o、na2o和k2o的总量相对于sio2、al2o3、p2o5和b2o3的总量之比为0.20～0.60。

36、另外，本发明提供一种半导体支撑基板，其中，所述半导体支撑基板包含上述非晶玻璃、微晶玻璃或化学强化玻璃。

37、发明效果

38、本发明能够得到透明性和强度优异、并且还具有大的热膨胀系数的非晶玻璃。另外，本发明提供透明性和化学强化特性优异、热膨胀系数大的微晶玻璃。另外，本发明提供透明性和强度优异、热膨胀系数大的化学强化玻璃。

技术特征：

1.一种玻璃基板，其中，

2.一种半导体支撑基板，其中，所述半导体支撑基板包含权利要求1所述的玻璃基板。

3.如权利要求1所述的玻璃基板，其中，

4.一种适合用于扇出型封装的支撑基板，其包含权利要求1所述的玻璃基板，其中，

技术总结
本发明涉及化学强化玻璃和微晶玻璃以及它们的制造方法。本发明目的在于提供透明性和化学强化特性优异并且能够在比较低的温度下制造的微晶玻璃以及透明性和强度优异的化学强化玻璃。本发明涉及化学强化玻璃等，所述化学强化玻璃的换算成厚度0.7mm的雾度值为0.5％以下，表面压应力值为400MPa以上，压应力层深度为70μm以上，并且ST极限为18000MPa·μm～30000MPa·μm，所述化学强化玻璃为含有Li<subgt;3</subgt;PO<subgt;4</subgt;晶体和Li<subgt;4</subgt;SiO<subgt;4</subgt;晶体中的至少一者、或者含有Li<subgt;3</subgt;PO<subgt;4</subgt;和Li<subgt;4</subgt;SiO<subgt;4</subgt;中的任一者的固溶体晶体或两者的固溶体的微晶玻璃。

技术研发人员：古田仁美,李清,泽村茂辉,秋叶周作,稻叶诚二
受保护的技术使用者：AGC株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13