一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，所述原料配方中各化學組分的質量百分含量為：SiO255~65%，Al2O310~18%，Na2O9~16%，B2O32~10%，CaO0.1~5%，MgO0.1~5%，ZrO20.1~3%。本發(fā)明引入0.1-3%之間ZrO2，增加玻璃的強度和耐磨性，Al2O3、ZrO2并用，改善了鈉、鉀離子交換速度和深度，玻璃強化效果比較好；并引入2-10%之間的B2O3，大量的B以三角體的形式存在玻璃結構中，降低了玻璃的脆性，為后續(xù)強化提供良好的通道，增加強化玻璃的強度。
【專利說明】-種顯示器件用鍋枯酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃生產【技術領域】，涉及一種顯示產品的屏幕表面保護用玻璃材料， 如可用于等離子電視、液晶電視、平板電腦、筆記本電腦液晶顯示器、觸摸屏手機等的保護， 具體地說是一種具有優(yōu)秀的力學性能，良好的抗沖擊和抗劃傷性能的鉛娃酸鹽體系玻璃原 料配方。

【背景技術】
[0002] 隨著顯示技術的發(fā)展，移動電話、PDA、數碼相機等都可看到觸摸屏幕。在使用過程 中發(fā)生接觸和摩擦，加上不經意的刻劃、碰觸，由此產生的劃痕直接造成顯示屏表面粗趟， 光潔度下降，影響使用效果，更有可能導致屏幕破裂。
[0003] 玻璃一直是顯示技術發(fā)展中不可或缺的材料，通過化學鋼化改變玻璃表面的組成 可W提高玻璃的強度，使得玻璃應用在顯示器件的保護，但是在使用過程中，也難免會受到 沖擊破損和表面劃傷的威脅。
[0004] 隨著觸摸屏面板工藝的發(fā)展，特別是Incell、OGS成為觸摸產品主流，對相應的蓋 板玻璃的要求更高，需要玻璃輕薄化，同時具有較高的強度、耐磨性、抗沖擊性能。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明為了順應市場對保護蓋板玻璃的上述需求，提供了一種顯示器件用鉛娃酸 鹽玻璃保護蓋板的原料配方，該玻璃更適合于化學強化處理，玻璃強化后表面硬度高，具有 優(yōu)良的抗刮性能和耐磨性能，可W保護屏幕表面的抗沖擊和劃傷損害。
[0006] 本發(fā)明采用的技術方案是；一種顯示器件用鉛娃酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方， 關鍵在于；所述原料配方中各化學組分的質量百分含量為： Si〇2 55 ?65〇/〇， AI2O3 10 ?18〇/〇， 化 2〇 9 ?16〇/〇， B203 2 ?10%， CaO 0. 1 ?5〇/〇， MgO 0. 1 ?5〇/〇， Zr〇2 0. 1 ?30/0。
[0007] 優(yōu)選的，所述的Si化含量為58-62%。
[0008] 優(yōu)選的，所述的Al2〇3含量為13-17%。
[0009] 優(yōu)選的，所述的化2〇含量為12-14%。
[0010] 優(yōu)選的，所述的Bs化含量為4-7%。
[0011] 優(yōu)選的，所述的CaO含量為1. 5-3%。
[0012] 優(yōu)選的，所述的MgO含量為1. 5-3%。
[0013] 優(yōu)選的，所述的Zr化含量為0. 5-2%。
[0014] 更加優(yōu)選的，所述的Zr化含量為0. 8-1. 8〇/〇。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是；（0本發(fā)明引入0. 1-3%之間Zr〇2,增加玻璃的強度和耐 磨性，Al2〇3、Zr〇2并用，改善了軸、鐘離子交換速度和深度，玻璃強化效果比較好；（2)引 入2-10%之間的B203,大量的B WS角體的形式存在玻璃結構中，降低了玻璃的脆性，為后 續(xù)強化提供良好的通道，增加強化玻璃的強度；（3)利用本發(fā)明制得的玻璃在烙融的KN03 (40(TC -45(TC )溶液中，化學強化時間為4-7小時，離子交換深度大于45 y m，玻璃表面應 力可在較短時間內至少可達850MPa ;玻璃表面形成壓應力層，壓應力層賦予玻璃較高的強 度、表面防刮耐劃。

【具體實施方式】
[0016] W下對本發(fā)明的玻璃配方中可含有的成分進行說明，各成分的含有率W重量百分 比表示。
[0017] 本發(fā)明的玻璃組分中引入最多的成分是Si〇2,該成分是構成玻璃骨架的成分，含 量的提高可W有助于玻璃輕量化，耐化學性的改進；Si〇2含量較高，會增加玻璃的高溫粘 度，不利于生產，故Si化含量選擇為55-65%,更優(yōu)選58-62%。
[001引 Al203引入10-18%，優(yōu)選Al203含量為13-17%。高含量Al203的有助于應變點、抗彎 強度的改進，對化學鋼化后的玻璃強度具有較好的促進作用。該是因為，本發(fā)明玻璃屬于鉛 娃酸鹽體系，堿金屬引入的非橋氧與Al 3+形成鉛氧四面體，該體積比娃氧四面體的大，在玻 璃結構中產生更大的縫隙，有利于離子交換，最終使得化學鋼化效果更好。但Al,化含量過 高，玻璃容易析晶，難W烙制。
[001引本發(fā)明中Bs化引入2-10%，優(yōu)選4-7%，添加Bs化能降低玻璃粘度。增加玻璃的強 度和光透過率。B W測氧H面體的形式存在，降低玻璃的脆性，測氧基本單位和娃氧基本單 位可W聯結成比測氧群更為復雜的組合絡陰離子群，測原子會W平面結構形式存在，使結 構疏松，非橋氧數量增加，有利于后續(xù)玻璃強化K、化離子交換。
[0020] 化2〇屬于網絡外體，助烙作用，使得玻璃烙化溫度降低?；?〇含量高于9%，可W改 善玻璃烙解性。Na2〇可W降低玻璃粘度，提高玻璃化學穩(wěn)定性，Na2〇含量選擇9-16%?？紤] 到后續(xù)鋼化，化2〇含量優(yōu)選12-14%。
[0021] CaO屬堿±金屬氧化物，起助烙作用的同時還可W提高玻璃的穩(wěn)定性。CaO含量 高會導致玻璃結構疏松，密度下降。CaO還能降低結晶傾向，提高玻璃的化學穩(wěn)定性和機械 強度。CaO的范圍是0. 1-5%，優(yōu)選范圍是1. 5-3%。MgO有增強玻璃化學穩(wěn)定性，降低玻璃 析晶的作用，但含量增多造成玻璃密度和膨脹系數增高，MgO的范圍是0. 1-5%，優(yōu)選范圍是 1. 5-3%O
[0022] Zr化能提高玻璃的化學穩(wěn)定性、硬度、耐磨性，含量過高的Zr化會造成嚴重的析晶 趨勢，故Zr〇2的范圍是0. 1-3%，優(yōu)選范圍是0. 5-2%，更佳優(yōu)選的范圍是0. 8-1. 8%。
[0023] 在具體實施時，測試樣品制備步驟為；稱量-混合-烙融-攬拌-均勻化-成型-退 火-加工-性能測試。
[0024] 具體步驟；按照表1、表2、表3中各實施例配方稱量各組分，充分混合，使其均勻， 將混合料倒入笛錯巧巧中，高溫爐下1550-165(TC下保溫8-lOh。為了使玻璃成分均勻，幫 助排出氣泡，使用笛金棒高溫下攬拌。將烙制好的玻璃液降溫至成型所需要的溫度范圍。
[0025] 將退火后的玻璃切割、研磨、拋光成實驗所需的薄片，放入400-45(TC的烙融KN03 溶液中進行化學鋼化處理，鋼化4-化后取出并冷卻至室溫，用去離子水清洗玻璃薄片并烘 干。
[0026] 實施例中密度測試采用阿基米德法測定，單位為g/cm3。
[0027] 玻璃線膨脹系數，應用膨脹計法，該法是將試樣置于石英玻璃架上，利用玻璃與石 英玻璃的熱膨脹系數不同，測定兩者在加熱過程中相對伸長量。表征玻璃在室溫到30(TC的 單位長度及單位長度的增長量。
[0028] 應變點和退火點、軟化點均采用拉絲法測定，應變點、退火點參考ASTMC-338,玻璃 進行退火處理的下限溫度為應變點溫度，應變點W下玻璃內部應力消失變得很緩慢，可W 進行快速降溫。退火是一種熱處理過程，可使玻璃中存在的熱應力盡可能消除或減小的允 許值。軟化點是直徑在0. 65mm-0. Imm長度在230mm的玻璃絲按照5°C /min速率在加熱爐 中加熱，伸長率為Imm/min時的溫度為軟化點溫度，其表征玻璃在自重狀態(tài)的軟化特征點。
[0029] 采用FSM-6000LE表面應力儀測試鋼化玻璃表面應力和應力層厚度。詳見表1、表 2、表3中各實施例配比W及性能測試分析。
[0030] 表 1

【權利要求】
1. 一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征在于：所述原料配方中 各化學組分的質量百分含量為： Si02 55?65%， A1203 10?18%， Na20 9?16%， B203 2 ?10%， CaO 0. 1?5%， MgO 0? 1?5%， Zr02 0? 1 ?3%。
2. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的Si02含量為58-62%。
3. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的A1203含量為13-17%。
4. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的Na20含量為12-14%。
5. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的B203含量為4-7%。
6. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的CaO含量為1. 5-3%。
7. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的MgO含量為1. 5-3%。
8. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的Zr02含量為0. 5-2%。
9. 根據權利要求1所述的一種顯示器件用鋁硅酸鹽玻璃保護蓋板的原料配方，其特征 在于：所述的Zr02含量為0. 8-1. 8%。
【文檔編號】C03C3/093GK104326666SQ201310749568
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐興軍, 沈玉國, 張廣濤, 李俊鋒, 閆冬成, 王麗紅 申請人:東旭集團有限公司