KR102009537B1

KR102009537B1 - 화학 강화용 유리 및 화학 강화 유리

Info

Publication number: KR102009537B1
Application number: KR1020147009644A
Authority: KR
Inventors: 슈사쿠 아키바; 시게키 사와무라; 스구루 무라야마; 히로유키 오카와; 유스케 고바야시; 가즈타카 오노; 데츠야 나카시마
Original assignee: 에이지씨 가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: JP5854165B2; TWI615371B; JP2018035066A; KR20140092301A; US9896374B2; US9656906B2; JPWO2013073685A1; TW201811695A; JP6079635B2; KR20180012867A; CN103946171A; CN107640891A; TW201332928A; US10189739B2; WO2013073685A1; JP2016204258A; JP6237840B2; JP2015178454A; US20180079680A1; TWI636028B

Abstract

흠이 생겨도 잘 파괴되지 않는 화학 강화 유리의 제공. 몰 백분율 표시로, SiO₂ 를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃ 을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％ 함유하고, 표면 압축 응력이 900 MPa 이상, 내부 인장 응력이 30 MPa 이하인 화학 강화 유리. 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 69 ％, Al₂O₃ 을 8 ∼ 16 ％, Na₂O 를 9 ∼ 22 ％, K₂O 를 0 ∼ 1 ％, MgO 를 5.5 ∼ 14 ％, ZrO₂를 0 ∼ 2 ％, B₂O₃을 0 ∼ 6 ％ 함유하는 화학 강화용 유리.

Description

화학 강화용 유리 및 화학 강화 유리{GLASS FOR CHEMICAL REINFORCEMENT AND CHEMICALLY REINFORCED GLASS}

본 발명은, 휴대전화, 휴대 정보 단말 (PDA), 태블릿 PC 등의 모바일 기기, 터치 패널, 대형 액정 텔레비전 등의 대형 박형 텔레비전 등의 디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 커버 유리 등에 바람직한 디스플레이 장치용 유리판, 그리고, 그러한 유리판 등에 바람직한 화학 강화용 유리 및 화학 강화 유리에 관한 것이다.

최근, 휴대전화, PDA, 태블릿 PC 등의 모바일 기기, 터치 패널, 액정 텔레비전 등의 디스플레이 장치에 대해서는, 디스플레이의 보호 그리고 미관을 높이기 위한 커버 유리 (보호 유리) 가 사용되는 경우가 많아지고 있다. 또, 액정 텔레비전 등 박형 텔레비전의 커버 유리 등에는, 예를 들어 반사 방지, 충격 파손 방지, 전자파 차단, 근적외선 차단, 색조 보정 등의 기능을 갖는 막의 형성 등의 표면 가공이 실시되는 경우가 있다.

이와 같은 디스플레이 장치에 대해서는, 박형 디자인에 의한 차이화나 이동을 위한 부담의 감소를 위해, 경량·박형화가 요구되고 있다. 그 때문에, 디스플레이 보호용으로 사용되는 커버 유리도 얇게 하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 커버 유리의 두께를 얇게 해 가면, 강도가 저하되고, 거치형의 경우에는 물체의 비래나 낙하에 의한 충격, 또는 휴대 기기의 경우에는 사용 중의 낙하 등에 의해 커버 유리 자체가 균열되어 버리는 경우가 있어, 디스플레이 장치를 보호한다는 본래의 역할을 완수할 수 없게 되는 문제가 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해서는, 커버 유리의 강도를 높이는 것이 생각되고, 그 방법으로서 유리 표면에 압축 응력층을 형성시키는 수법이 일반적으로 알려져 있다.

유리 표면에 압축 응력층을 형성시키는 수법으로서는, 연화점 부근까지 가열한 유리판 표면을 풍랭 등에 의해 급속히 냉각시키는 풍랭 강화법 (물리 강화법) 과, 유리 전이점 이하의 온도에서 이온 교환에 의해 유리판 표면의 이온 반경이 작은 알칼리 금속 이온 (전형적으로는 Li 이온, Na 이온) 을 이온 반경이 보다 큰 알칼리 이온 (전형적으로는 K 이온) 으로 교환하는 화학 강화법이 대표적이다.

전술한 바와 같이 커버 유리의 두께는 얇은 것이 요구되고 있다. 그러나, 커버 유리로서 요구되는, 두께가 2 mm 를 밑도는 얇은 유리판에 대해 풍랭 강화법을 적용하면, 표면과 내부의 온도차가 잘 나지 않기 때문에 압축 응력층을 형성하는 것이 곤란하고, 목적의 고강도라고 하는 특성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 화학 강화법에 의해 강화된 커버 유리가 통상적으로 이용되고 있다.

이와 같은 커버 유리로서는 소다라임 유리를 화학 강화한 것이 널리 사용되고 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).

소다라임 유리는 저렴하고, 또 화학 강화에 의해 유리 표면에 형성한 압축 응력층의 표면 압축 응력 S (이하, 본 명세서에 있어서 「표면 압축 응력 S」 를 간단히 「S」 라고 기재하는 경우도 있다.) 를 550 MPa 이상으로 할 수 있다는 특징이 있지만, 압축 응력층의 두께 t (이하, 본 명세서에 있어서 「압축 응력층의 두께」 를 「압축 응력층 깊이」 라고 하는 경우도 있다.) 를 20 ㎛ 이상으로 하는 것이 용이하지 않다는 문제가 있었다. 또한, 후술하는 예 49 의 유리는 소다라임 유리이다.

그래서, 소다라임 유리와는 상이한 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 계 유리를 화학 강화한 것이 이와 같은 커버 유리로서 제안되어 있다 (예를 들어 특허문헌 2, 3 참조).

상기 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 계 유리에는 상기 S 를 550 MPa 이상으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 t 를 20 ㎛ 이상으로 하는 것도 가능하다는 특징이 있다. 또한, 후술하는 예 47 의 유리도 이와 같은 유리이며, 종래 커버 유리로서 사용되고 있다.

일본 공개특허공보 2007-11210호 미국 특허 출원 공개 제2009/0298669호 명세서 미국 특허 출원 공개 제2008/0286548호 명세서

모바일 기기는, 손이나 포켓이나 가방에서 떨어뜨리게 되어 그 커버 유리에 흠 (압흔) 이 생길 기회가 많고, 또, 떨어뜨린 모바일 기기를 밟거나 모바일 기기를 포켓에 넣은 채로 그 위에 앉아 버리는 경우도 있으므로, 커버 유리에 큰 부하 가 가해지는 기회도 많다.

종래 널리 사용되고 있는 커버 유리의 표면 압축 응력 S 는 650 ∼ 750 MPa 이지만, 최근은 S 가 그것보다 큰 커버 유리가 요구되고 있다.

한편, 액정 텔레비전, 플라즈마 텔레비전 등의 박형 텔레비전, 특히 크기가 20 인치 이상의 대형의 박형 텔레비전에 있어서도 그 커버 유리의 면적이 크기 때문에, 흠이 생길 기회가 많고, 또, 화면이 크기 때문에 그 흠을 파괴 기점으로서 파괴할 가능성이 높아진다. 또한, 박형 텔레비전이 벽걸이 타입으로 사용되면 낙하할 가능성도 있고, 그 경우 커버 유리에 큰 부하가 가해진다.

터치 패널은 그 사용시에 스크래치 등의 흠이 생길 기회가 많다.

이와 같은 대소의 디스플레이 장치가 보다 널리 이용되게 되면, 이용수가 적었을 때에 비해 커버 유리가 파괴되는 사상수 그 자체가 증대한다.

커버 유리의 주표면인 외면측의 표면을 간단히 표면이라고 하고, 내면측의 표면을 이면이라고 하는 것으로 하여 커버 유리의 균열되는 부분을 분류하면, 커버 유리의 에지의 표면측, 커버 유리의 에지의 이면측, 커버 유리의 표면, 커버 유리의 이면으로 분류할 수 있다. 에지의 이면측은 굽힘 모드에 가깝기 때문에 S 는 큰 것이 좋고, 에지의 표면측은 헤르츠 콘 타입의 파괴를 하기 때문에 S 가 큰 것이 좋고, 커버 유리의 이면으로부터 균열되는 경우도 볼온링의 굽힘 모드로 파괴되기 때문에 S 가 큰 것이 좋다고 생각되고 있다. 그 때문에, S 를 크게 하는 것이 가능한 커버 유리가 요구되고 있다.

한편, 커버 유리의 표면으로부터 파괴되는 균열 모드는, 표면으로부터 발생하는 크랙이 내부 인장 응력에 작용하여 파괴된다. 그 때문에, 내부 인장 응력이 작은 것이 균열되기 어렵다는 것이 본 발명자의 검토에 의해 밝혀졌다.

본 발명은 종래의 것보다, 큰 부하가 가해져도 잘 균열되지 않고, 또한 흠이 잘 생기지 않는다는 특성을 겸비한 화학 강화 유리 및 화학 강화용 유리의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％ 함유하고, 표면 압축 응력이 900 MPa 이상, 내부 인장 응력 CT (이하, 본 명세서에 있어서 「내부 인장 응력 CT」 를 간단히 「CT」 라고 기재하는 경우도 있다.) 가 34 MPa 이하, 바람직하게는 30 MPa 이하인 화학 강화 유리를 제공한다.

상기한 수치 범위에 있어서 예를 들어 「56 ∼ 72 ％」 란 「56 ％ 이상 72 ％ 이하」 의 뜻이다.

표면 압축 응력 S 를 900 MPa 이상으로 함으로써, 최근 시장에서 사용되고 있는 종래 유리 (후술하는 예 47 의 유리. 단 S 는 884 MPa.) 보다, 에지의 표면측, 에지의 이면측, 커버 유리의 이면으로부터의 파괴를 저감시킬 수 있다. 또, CT 를 상기 서술한 바와 같이 함으로써 커버 유리의 표면으로부터의 파괴를 저감시킬 수 있다. 이것은 도 1 의 샌드페이퍼 볼드롭 시험의 플롯에 있어서, CT 가 38 MPa 까지 저하되면 이 충격 시험에 대한 저항이 높아지기 시작하고, CT 가 34 MPa 이하, 바람직하게는 30 MPa 이하에서 이 저항이 분명히 높아지고 있는 점에서 알 수 있다. 그 때문에, CT 가 30 MPa 이하에서 커버 유리를 사용함으로써, 보다 높은 슬로우 크랙 내성을 가진 상태로 유리를 사용할 수 있다. 또한, 도 1 에 결과를 나타내는 상기 시험에는 후술하는 예 17 의 유리를 사용한다.

여기서, 샌드페이퍼 드롭 시험이란, 화학 강화 유리판을 화강암으로 이루어지는 기대 상에 배치하고, ＃30 의 샌드페이퍼의 마찰면에 화학 강화 유리판의 상면을 접촉시킨 상태에서, 질량이 28 g, Φ 즉 직경이 0.75 인치, 즉 19.1 mm 인 스테인리스강제의 구체를 낙하시켜, 슬로우 크랙 균열을 발생시키는 시험이다.

여기서, 슬로우 크랙 균열이란, 화학 강화한 커버 유리의 압축 응력층을 관통하는 흠을 기점으로 유리가 비교적 느린 속도로 균열되는 균열이다. 플랫 패널 디스플레이 장치를 잘못해서 낙하시킨 경우 등 커버 유리에 충격을 주었을 때에 그 충격이 그다지 크지 않은 경우라도 화학 강화한 커버 유리가 균열되는 경우가 있지만, 이것은 압축 응력층을 관통하는 흠을 기점으로 유리가 비교적 느린 속도로 균열되는 슬로우 크랙이 생겼기 때문이라고 생각된다.

도 1 은 50 mm × 50 mm × 1 mmt 로 양면 경면 연마를 실시한 후술하는 예 17 의 유리에 화학 강화 처리를 실시하여 여러 가지의 내부 인장 응력을 갖는 화학 강화 유리를 제작하고, 그들의 파괴 높이를 상기 시험으로 조사한 결과이다. 가로축에 내부 인장 응력 CT, 세로축에 스테인리스 공 낙하 높이 Height 를 플롯한 것이다. 낙하 높이의 값은 각 15 점의 평균이며, 그 표준 편차를 오차 바로서 표시하고 있다.

또, 온도가 90 ℃, 농도가 0.1 몰％ 인 염산 중에 20 시간 침지했을 때의 단위 표면적당 질량 감소가 1.02 mg/㎠ 이하인 상기 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 크기가 40 mm × 40 mm × (0.6 ∼ 1.3 mmt) 인 유리를 90 ℃ 로 데운 0.1 mol/ℓ 의 염산에 20 시간 침지했을 때의 1 ㎠ 당 질량 감소가 0.31 mg 이하인 상기 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃ 을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％ 함유하고, 표면 압축 응력이 900 MPa 이상, 압축 응력층 두께 (이하, 본 명세서에 있어서 「압축 응력층 두께」 를 간단히 「t」 라고 기재하는 경우도 있다.) 가 32 ㎛ 이하이며, 두께가 1 mm 이하인 화학 강화 유리판을 제공한다.

표면 압축 응력 S 를 900 MPa 이상으로 함으로써 에지의 표면 및 에지의 이면, 유리의 이면의 강도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또, 압축 응력층 두께 t 를 32 ㎛ 이상으로 함으로써 전형적인 흠이 생긴 후의 굽힘 강도의 내성을 충분하게 할 수 있다. 이것은 도 2 의 데이터의 플롯으로부터 32 ㎛ 되면 충분하다는 점에서 알 수 있다.

도 2 는, 몰 백분율 표시로 SiO₂ ： 73 ％, Al₂O₃ ： 7 ％, MgO ： 6 ％, Na₂O ： 14 ％ 인 50 mm × 50 mm × 0.8 mmt 의 유리판을 준비하고, 그 50 mm × 50 mm 의 면을 경면 연마한 후, 화학 강화 처리를 실시하여 표면 압축 응력이 700 MPa, 압축 응력층 두께가 15 ㎛, 29 ㎛, 52 ㎛ 인 3 종류의 화학 강화 유리판을 제작하고, 이들에 대해 하 스팬 40 mm, 상 스팬 10 mm 에서 4 점 굽힘 시험했을 때의 4 점 굽힘 파괴 응력을 플롯한 것이다. 세로축은 4 점 굽힘 파괴 강도이며, 동 도면에서는 4 PBStress 라고 기재하고, 가로축은 압축 응력층 두께이며, 동 도면에서는 DOL 이라고 기재한다. 또, 미강화의 유리판에 대해서도 시험을 실시하여 그 결과도 DOL 이 0 ㎛ 인 지점에 플롯되어 있다. 4 점 굽힘 파괴 응력의 값은 각 15 점의 평균이며, 그 표준 편차를 오차 바로서 표시하고 있다.

또한, 동 도면 중의 근사 곡선은, 압축 응력층 두께를 x, 4 점 굽힘 파괴 강도를 y 로 하여, y = 0.0021x³- 0.4919x²＋ 27.519x ＋ 118.49 로 표시된다.

이 도면으로부터 압축 응력층 두께가 29 ㎛ 이상의 영역에서는 굽힘 파괴 강도의 현저한 증대는 볼 수 없게 되고, 36 ㎛ 내지 37 ㎛ 에서 굽힘 파괴 강도는 최대가 되고, 그 이상의 압축 응력층 두께에서는 굽힘 파괴 강도는 감소 경향이 되어, 결국 압축 응력층 두께는 36 ㎛ 내지 37 ㎛ 되면 되고, 32 ㎛ 되면 충분하다는 것을 알 수 있다. 또한, 압축 응력층 두께가 36 ㎛ 내지 37 ㎛ 이상의 영역에서 굽힘 파괴 강도가 감소 경향이 되는 것은, 압축 응력층을 두껍게 하기 위해 장시간 화학 강화를 실시했으므로 응력 완화에 의해 표면 압축 응력이 저하되었기 때문이라고 생각된다. 또, 도 2 는 표면 압축 응력이 700 MPa 일 때의 것이지만, 위에서 기술한 결론은 예를 들어 표면 압축 응력이 500 MPa 이거나 900 MPa 여도 표면 압축 응력이 700 MPa 일 때와는 변함이 없다. 그 이유는, 표면 압축 응력의 크기가 변한 경우 굽힘 강도의 크기가 변하는 것 뿐이라고 생각되고, 압축 응력층 두께에 대한 굽힘 강도의 관계는, 화학 강화에 의해 부가된 압축 응력층의 두께가 표면에 분포되어 있는 흠의 길이를 커버하고 있는지의 여부에 의존하고 있는 것으로서, 표면 압축 응력의 크기에는 의존하지 않기 때문이다.

한편, 지금까지 커버 유리에 사용되어 온, 소다라임 유리는 압축 응력층 두께가 9 ㎛ 정도로 사용되어 왔다. 이들의 점에서, 압축 응력층 두께는 9 ∼ 32 ㎛ 의 범위가 적절하다고 생각된다.

또, 온도가 90 ℃, 농도가 0.1 몰％ 인 염산 중에 20 시간 침지했을 때의 단위 표면적당 질량 감소가 1 mg/㎠ 이하인 상기 화학 강화 유리판을 제공한다.

또, 크기가 40 mm × 40 mm × (0.6 ∼ 1.3 mmt) 인 유리를 90 ℃ 로 데운 0.1 mol/ℓ 의 염산에 20 시간 침지했을 때의 1 ㎠ 당 질량 감소가 1 mg 이하인 상기 화학 강화 유리판을 제공한다.

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 73 ％, Al₂O₃ 을 6 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％ 함유하는 화학 강화용 유리를 제공한다 (이하, 이 화학 강화용 유리를 본 발명의 유리라고 하는 경우가 있다).

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃ 을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％ 함유하는 화학 강화용 유리를 제공한다 (이 화학 강화용 유리는 본 발명의 유리이다).

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 69 ％, Al₂O₃ 을 8 ∼ 16 ％, Na₂O 를 9 ∼ 22 ％, K₂O 를 0 ∼ 1 ％, MgO 를 5.5 ∼ 14 ％, ZrO₂를 0 ∼ 2 ％, B₂O₃을 0 ∼ 6 ％ 함유하는 화학 강화용 유리를 제공한다 (이하, 이 화학 강화용 유리를 본 발명의 유리 A 라고 하는 경우가 있다).

또, MgO 가 7 ％ 이상, ZrO₂ 가 0 ∼ 0.5 ％ 인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, SiO₂ 함유량 (SiO₂의 몰 백분율 표시 함유량, 이하 동일) 으로부터 MgO 함유량을 뺀 차 (SiO₂-MgO) 가 64 ％ 이하인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, Al₂O₃ 함유량으로부터 MgO 함유량을 뺀 차 (Al₂O₃-MgO) 가 9 ％ 이하인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, B₂O₃ 및 K₂O 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z 가 1000 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Z = 2 × SiO₂ ＋ 55 × Al₂O₃ ＋ 22 × Na₂O ＋ 15 × MgO - 30 × B₂O₃- 126 × K₂O.

도 3 은 후술하는 예 1, 3, 5 ∼ 6, 9, 11 ∼ 21, 26, 27, 29, 34 ∼ 50 의 유리의 조성으로부터 산출한 Z 와, 이들 유리를 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 10 시간 침지하는 화학 강화 처리를 실시했을 때의 표면 압축 응력 S (단위 ： MPa) 를 플롯한 도면이다. 또한, 도면 중의 직선의 식은 S = 0.9993 × Z ＋ 29.985 이다.

도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, Z 는 S 와 상관이 있고, Z 를 870 이상으로 하면 S 는 900 MPa 이상이 되어, 종래 유리보다 4 개의 균열 모드 중 에지의 표면측, 에지의 이면측, 유리의 이면측의 3 개의 균열 모드에 의한 커버 유리의 파괴를 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. Z 를 1000 이상으로 함으로써, S 를 1030 MPa 이상으로 할 수 있어, 더욱 강도가 향상된다.

또, Al₂O₃, K₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z4 가 35 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Z4 = 3 × Al₂O₃ - 10 × K₂O ＋ MgO.

도 4 는 후술하는 예 1, 3, 5 ∼ 6, 9, 11 ∼ 21, 26, 27, 29, 34 ∼ 50 의 유리의 조성으로부터 산출한 Z4 와, 이들 유리를 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 10 시간 침지하는 화학 강화 처리를 실시했을 때의 표면 압축 응력 S (단위 ： MPa) 를 플롯한 도면이다. 또한, 도면 중의 직선의 식은 S = 18.851 × Z4 ＋ 442.34 이다.

도 4 에서 알 수 있는 바와 같이, Z4 는 S 와 상관이 있고, Z4 를 24 이상으로 함으로써, S 를 900 MPa 이상으로 할 수 있고, 종래 유리보다 4 개의 균열 모드 중 에지의 표면측, 에지의 이면측, 유리의 이면측의 3 개의 균열 모드에 의한 커버 유리의 파괴를 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. Z4 를 35 이상으로 함으로써, S 를 1000 MPa 이상으로 할 수 있어, 더욱 강도가 향상된다.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 X 가 1.3 이하인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

X = -0.4 × SiO₂ - 0.5 × Al₂O₃ - 0.4 × Na₂O - 0.4 × MgO ＋ 41.5.

도 5 는 후술하는 예 1 ∼ 21, 29, 30, 47 ∼ 49 의 유리의 조성으로부터 산출한 X 와, 이들 유리에 대해 화학 강화 처리를 실시한 것의 후술하는 크랙 발생률 P (이하, 본 명세서에 있어서, 「크랙 발생률 P」 를 간단히 「P」 라고 기재하는 경우도 있다.) 를 플롯한 도면이다. 또한, 도면 중의 곡선의 식은, P = 0.2027 × LN (X) ＋ 0.6959 이다. 여기서 LN (X) 는 X 의 자연 대수이다.

도 5 에서 알 수 있는 바와 같이, X 는 P 와 상관이 있고, X 를 1.3 이하로 함으로써, P 를 상기 종래 유리의 P 즉 0.75 보다 작게 할 수 있다. X 는 바람직하게는 1 이하이다.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, K₂O 및 B₂O₃의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Y1 이 -600 미만인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Y1 = SiO₂ ＋ 15 × Al₂O₃ - 50 × Na₂O - 25 × K₂O - 25 × MgO - 25 × B₂O₃.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, K₂O 및 B₂O₃의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Y2 가 -245 미만인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Y2 = SiO₂ ＋ 25 × Al₂O₃ - 40 × Na₂O - 20 × K₂O - 10 × MgO - 10 × B₂O₃.

또, Na₂O 함유량으로부터 Al₂O₃ 함유량을 뺀 차 (Na₂O-Al₂O₃) 가 5 ％ 미만인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 K₂O 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 R 이 -100 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

R = 0.5 × SiO₂ ＋ 15 × Al₂O₃ - 17 × Na₂O - 5 × K₂O ＋ 1.5 × MgO.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 ZrO₂의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z2 가 860 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Z2 = 3.5 × SiO₂ ＋ 85 × Al₂O₃ ＋ 0.80 × Na₂O ＋ 2.0 × MgO ＋ 81 × ZrO₂.

도 6 은 후술하는 예 1, 3, 5 ∼ 7, 9, 11 ∼ 21, 27, 29, 34 ∼ 46, 48, 50, 52 ∼ 56 의 유리의 조성으로부터 산출한 Z2 와, 이들 유리를 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 10 시간 침지하는 화학 강화 처리를 실시했을 때의 표면 압축 응력 S (단위 ： MPa) 를 플롯한 도면이다. 또한, 도면 중의 직선의 식은 S = 0.8828 × Z2 ＋ 140.83 이다.

도 6 에서 알 수 있는 바와 같이, Z2 는 S 와 상관이 있고, Z2 를 860 이상으로 하면 S 는 900 MPa 이상이 되어, 종래 유리보다 4 개의 균열 모드 중 에지의 표면측, 에지의 이면측, 유리의 이면측의 3 개의 균열 모드에 의한 유리의 파괴를 저감할 수 있다. S 를 1000 MPa 이상, 1100 MPa 이상, 1200 MPa, 1300 MPa 이상으로 하고자 하는 경우, Z2 는 각각 1000 이상, 1100 이상, 1200 이상, 1300 이상으로 하는 것이 바람직하다. Z2 는 바람직하게는 1300 이상이다.

또, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 ZrO₂의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z3 이 0.150 이하인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

Z3 = -0.00722 × SiO₂ ＋ 0.0264 × Al₂O₃ ＋ 0.0149 × Na₂O ＋ 0.0035 × MgO - 0.0204 × ZrO₂.

도 7 은 후술하는 예 17, 29, 30, 34, 35, 38 ∼ 45, 52 ∼ 56 의 유리의 조성으로부터 산출한 Z3 과, 이들 유리를 90 ℃ 로 데운 0.1 mol/ℓ 의 염산에 20 시간 침지하여 침지 전후에서의 질량 감소량을 유리 표면적으로 나눈 값 (단위 ： mg/㎠) 을 내산성의 지표로 하여 플롯한 도면이다. 도 7 에서, Z3 을 0.150 이하로 하면 내산성이 현저하게 향상되어 상기 내산성 지표가, 후술하는 바람직한 레벨 즉 1 mg/㎠ 에 비해 현저하게 작아지는 것을 알 수 있다.

도 8 은 도 7 의 원점 근방의 확대도이며, 도 8 중의 직선의 식은 내산성 지표를 W 로 하여 W = 0.8567 × Z3 - 0.0009 이다.

도 8 에서 알 수 있는 바와 같이, Z3 과 상기 내산성 지표의 사이에는 Z3 이 0.150 이하에서는 1 차 상관이 있다. Z3 을 0.150 이하로 하면 내산성은 0.18 이하가 되어, 포토리소그래피 공정 등에서 유리한 높은 내산성을 갖는 화학 강화 유리 및 유리를 얻을 수 있다.

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 B₂O₃의 함유량의 합계가 98 ％ 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, 하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 함유량의 합계가 98 ％ 이상인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, 액상 온도 TL 이, 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 T4 이하인 상기 화학 강화용 유리를 제공한다. (TL-T4) 는, 바람직하게는 -10 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 -20 ℃ 이하이다.

또, 두께 1 mm 의 유리판으로 하여 화학 강화한 것의 경면 마무리 표면에 대능각이 110 °의 피라미드형 다이아몬드 압자를 사용하여 1.96 N 의 힘을 가했을 때에 그 화학 강화한 유리판의 표면에 크랙이 발생하는 크랙 발생률 P 가 0.80 이하인 화학 강화용 유리를 제공한다.

또, 상기 화학 강화용 유리로 이루어지는 유리판을 제공한다.

또, 상기 화학 강화용 유리를 화학 강화하여 얻어진 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 화학 강화를 425 ℃ 이상의 질산칼륨염을 사용하여 10 시간 이내에서 실시하는 상기 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 표면 압축 응력이 1000 MPa 이상인 상기 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 압축 응력층 두께가 20 ㎛ 이상인 상기 화학 강화 유리를 제공한다.

또, 상기 화학 강화용 유리로 이루어지는 유리판을 화학 강화하여 얻어진 디스플레이 장치용 유리판을 제공한다.

또, 상기 디스플레이 장치용 유리판으로 이루어지는 커버 유리를 갖는 디스플레이 장치를 제공한다.

또, 상기 화학 강화 유리 또는 상기 화학 강화 유리판으로 이루어지는 커버 유리를 제공한다.

또, 상기 커버 유리를 갖는 디스플레이 장치를 제공한다.

또, 디스플레이 장치가 모바일 기기, 터치 패널 또는 크기가 20 인치 이상의 박형 텔레비전인 상기 디스플레이 장치를 제공한다.

또, 입력 위치 검출용 전극이 형성된 유리 기판을 갖는 터치 패널로서, 당해 유리 기판이 상기 화학 강화 유리 또는 상기 화학 강화 유리판으로 이루어지는 터치 패널을 제공한다.

본 발명의 터치 패널은 입력 위치 검출용 전극이 형성된 유리, 즉 터치 센서가 부착된 화학 강화 유리를 구비한다. 터치 센서가 부착된 화학 강화 유리는, 터치 센서와, 그 터치 센서를 탑재하는 화학 강화 유리를 구비하고, 2-in-1 방식의 디스플레이 장치에 사용된다. 즉, 터치 센서가 부착된 화학 강화 유리는, 커버 유리로서의 기능과 센서 기판으로서의 기능을 겸비하는 것이다.

터치 센서가 부착된 화학 강화 유리는, 터치 센서를 형성하는데 있어서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 그러기 위해서, 본 발명의 화학 강화 유리 및 본 발명의 유리는 내산성을 가지고 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 화학 강화 유리를 온도 90 ℃, 0.1 mol％ 염산 중에 20 시간 침지했을 때의 질량 감소가 1 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.18 mg/㎠ 이하, 특히 바람직하게는 0.15 mg/㎠ 이하이다. 이와 같이 내산성이 높은 화학 강화 유리를 사용함으로써, 포토리소그래피 기술을 이용하여 화학 강화 유리에 터치 센서를 탑재할 수 있다. 또한, 포토리소그래피 기술을 이용하는 경우, 상기 질량 감소는 0.1 mg/㎠ 미만인 것이 바람직하다.

종래, 커버 유리의 크랙 발생의 내성에 관해서는 비커스 압자를 사용하여 시험되고 있었지만, 보다 예각인 110 °의 압자를 사용하여 유리 조성과 크랙 발생의 관계를 조사함으로써, 또, 유리의 SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 의 함유량과 상기 S 와의 사이에 현저한 상관이 있는 것을 알아내어, 본 발명의 유리 A 에 관련된 발명을 이루기에 이르렀다.

커버 유리의 크랙 발생의 내성에 관해서는, 어떠한 물질이 유리와 접촉하는지가, 유리 표면에 흠이 남는가 하는 관점에서 중요하다. 특히, 모래 (주로 SiO₂ 등으로 형성되는 모래) 등의 단단한 물질과 접촉하면 유리 표면이 눌러넣어져 압흔 및 그것에서 발생하는 크랙, 또는 깎인 흠이 남는다. 그 때에 접촉하는 물질의 각도가, 그 흠에서 크랙이 발생하는지의 여부라는 점에서 중요하다. 실제로 요코하마시 (일본) 의 모래의 각도의 분포를 측정하면, 90 ∼ 110 °정도의 각도를 가진 것의 빈도가 높았다.

지금까지는, 커버 유리의 크랙 발생의 내성에 관해서는 비커스 압자를 사용하여 시험되고 있었지만, 비커스 압자의 대능각은 136 °이며, 실제의 모래의 각도 분포와 비교해서 둔각이었다. 그래서 우리는 보다 예각인 압자를 사용한 경우에 크랙 발생의 우열을 가려야 한다는 것을 이번에 생각했다. 커버 유리의 크랙 발생의 우열을 판단하기 위해서는, 그러한 각도를 가진 물체와의 접촉시에 파괴되기 어려운 커버 유리가 요구되고 있다고 생각되기 때문이다.

본 발명에 의하면, 화학 강화에 의한 충분한 강도 향상이 가능하고, 게다가 화학 강화 유리로서 사용할 때에 생기는 압흔을 기점으로 한 크랙이 발생하기 어려운 화학 강화용 유리가 얻어진다.

또, 압흔이 생겼다고 해도, 유리의 강도가 저하되기 어렵기 때문에, 유리에 충격이나 정하중 등의 부하가 가해져도 균열되기 어려운 화학 강화 유리 및 그러한 화학 강화 유리에 바람직한 화학 강화용 유리가 얻어진다.

또, 그러한 화학 강화 유리를 커버 유리 등의 디스플레이 장치용 유리판으로서 사용한, 모바일 기기, 터치 패널, 박형 텔레비전 등의 디스플레이 장치가 얻어진다.

도 1 은, 내부 인장 응력과 샌드페이퍼 드롭 시험 파괴 높이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 압축 응력층 두께와 4 점 굽힘 파괴 응력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 상기 Z 와 표면 압축 응력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 상기 Z4 와 표면 압축 응력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 상기 X 와 크랙 발생률의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 상기 Z2 와 표면 압축 응력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 상기 Z3 과 내산성 지표의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 도 7 의 원점 부근의 확대도이다.

본 발명의 화학 강화 유리 및 디스플레이 장치용 유리판은 모두 본 발명의 화학 강화용 유리를 화학 강화하여 얻어지는 것이며, 이하, 본 발명의 강화 유리로 총칭한다.

본 발명의 강화 유리의 표면 압축 응력 S 는 디스플레이 장치 등에 사용되는 경우 바람직하게는 800 MPa 이상, 보다 바람직하게는 900 MPa 이상, 특히 바람직하게는 1000 MPa 이상이다. S 가 1300 MPa 이상으로 하는 것도 가능하다. 또, 유리의 두께가 2 mm 를 밑도는 경우 등에는, S 는 1600 MPa 이하인 것이 바람직하다. 1600 MPa 초과에서는 내부 인장 응력이 너무 커질 우려가 있다.

본 발명의 강화 유리의 압축 응력층의 두께 t 는, 디스플레이 장치 등에 사용되는 경우, 10 ㎛ 초과인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 초과, 전형적으로는 20 ㎛ 초과 또는 30 ㎛ 이상이다. 또, 두께가 2 mm 를 밑도는 경우 등에는 t 는 90 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 90 ㎛ 초과에서는 내부 인장 응력이 너무 커질 우려가 있다. 보다 바람직하게는 80 ㎛ 이하, 전형적으로는 70 ㎛ 이하이다.

본 발명의 강화 유리를 얻기 위한 화학 강화 처리의 방법으로서는, 유리 표층의 Na 와 용융염 중의 K 를 이온 교환할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 가열된 질산칼륨 용융염에 유리를 침지하는 방법을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 질산칼륨 용융염 또는 질산칼륨염은, KNO₃ 외에, KNO₃ 과 10 질량％ 이하의 NaNO₃ 을 함유하는 것 등을 포함한다.

유리에 원하는 표면 압축 응력을 갖는 화학 강화층 (압축 응력층) 을 형성하기 위한 화학 강화 처리 조건은 유리판이면 그 두께 등에 따라서도 상이하지만, 350 ∼ 550 ℃ 의 질산칼륨 용융염에 2 ∼ 20 시간 유리 기판을 침지시키는 것이 전형적이다. 경제적인 관점에서는 350 ∼ 500 ℃, 2 ∼ 16 시간의 조건에서 침지시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 침지 시간은 2 ∼ 10 시간이다.

본 발명의 화학 강화 유리, 특히 본 발명의 디스플레이 장치용 유리판은 비커스 경도계에 대능각 110 °의 피라미드형의 압자를 장착하고, 그것으로 시험을 실시하여 0.1 kgf = 0.98 N 의 힘을 가해도 크랙이 발생하지 않는, 즉 파괴율이 0 인 것이 바람직하다.

또, 0.2 kgf = 1.96 N 의 힘을 가해도 파괴율이 1 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.96 N 의 힘을 가했을 때의 파괴율이 0.80 이하이다.

본 발명의 디스플레이 장치용 유리판은 통상적으로, 본 발명의 화학 강화용 유리로 이루어지는 유리판을 절단, 구멍 내기, 연마 등하여 가공하여 얻어진 유리판을 화학 강화하여 얻어진다.

본 발명의 디스플레이 장치용 유리판의 두께는 통상적으로는 0.3 ∼ 2 mm, 전형적으로는 1.5 mm 이하이다.

본 발명의 디스플레이 장치용 유리판은 전형적으로는 커버 유리이다.

상기 화학 강화용 유리로 이루어지는 유리판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 여러 가지의 원료를 적량 조합하여, 약 1400 ∼ 1800 ℃ 로 가열하여 용융한 후, 탈포, 교반 등에 의해 균질화하고, 주지의 플로트법, 다운드로법, 프레스법 등에 의해 판상으로 성형하고, 서랭 후, 원하는 사이즈로 절단하여 제조된다.

본 발명의 화학 강화용 유리, 즉 본 발명의 유리의 유리 전이점 Tg 는 400 ℃ 이상인 것이 바람직하다. 400 ℃ 미만에서는 이온 교환시에 표면 압축 응력이 완화되어 버려, 충분한 응력을 얻을 수 없는 우려가 있다. 보다 바람직하게는 550 ℃ 이상이다.

본 발명의 유리의 점도가 10² dPa·s 가 되는 온도 T2 는 바람직하게는 1800 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 1750 ℃ 이하이다.

본 발명의 유리의 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 T4 는, 1350 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리의 액상 온도는, 유리 성형시의 실투 억제의 관점에서는 T4 보다 낮은 것이 바람직하고, T4 보다 20 ℃ 이상 낮은 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 유리의 비중 ρ 는 2.43 ∼ 2.49 인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리의 영률 E 는 68 GPa 이상인 것이 바람직하다. 68 GPa 미만에서는 유리의 내크랙성이나 파괴 강도가 불충분해질 우려가 있다.

본 발명의 유리의 푸아송비 σ 는 0.25 이하인 것이 바람직하다. 0.25 초과에서는 유리의 내크랙성이 불충분해질 우려가 있다.

다음으로, 본 발명의 유리 및 유리 A 의 조성에 대해, 특별히 언급하지 않는 한 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 설명한다.

SiO₂ 는 유리의 골격을 구성하는 필수 성분이며, 또, 유리 표면에 흠 (압흔) 이 생겼을 때의 크랙의 발생을 저감시키거나, 또는 화학 강화 후에 압흔이 생겼을 때의 파괴율을 작게 하는 성분이다. SiO₂ 가 56 ％ 미만에서는 유리로서의 안정성이나 내산성, 내후성 또는 칩핑 내성이 저하된다. SiO₂ 는 바람직하게는 58 ％ 이상, 보다 바람직하게는 60 ％ 이상이다. SiO₂ 가 73 ％ 초과에서는 유리의 점성이 증대하여 용융성이 저하되거나, 또는 표면 압축 응력을 크게 하기 어려워진다. 바람직하게는 72 ％ 이하, 보다 바람직하게는 69 ％ 이하이며, 유리 A 에서는 69 ％ 이하가 된다.

Al₂O₃ 은 이온 교환 성능 및 칩핑 내성을 향상시키기 위해서 유효한 성분으로, 표면 압축 응력을 크게 하는 성분이며, 또는 110 °압자로 압흔을 냈을 때의 크랙 발생률을 작게 하는 필수 성분이다. Al₂O₃ 이 6 ％ 미만에서는 이온 교환에 의해, 원하는 표면 압축 응력치 또는 압축 응력층 두께를 얻을 수 없게 된다. 바람직하게는 8 ％ 이상, 보다 바람직하게는 9 ％ 이상이다. Al₂O₃ 이 20 ％ 초과에서는 유리의 점성이 높아져 균질인 용융이 곤란해지거나, 또는 내산성이 저하된다. Al₂O₃ 은 바람직하게는 16 ％ 이하, 보다 바람직하게는 15 ％ 이하, 전형적으로는 14 ％ 이하이며, 유리 A 에서는 16 ％ 이하가 된다.

SiO₂ 및 Al₂O₃의 함유량의 합계 SiO₂ ＋ Al₂O₃ 은 80 ％ 이하인 것이 바람직하다. 80 ％ 초과에서는 고온에서의 유리의 점성이 증대하여, 용융이 곤란해질 우려가 있고, 바람직하게는 79 ％ 이하, 보다 바람직하게는 78 ％ 이하이다. 또, SiO₂ ＋ Al₂O₃ 은 70 ％ 이상인 것이 바람직하다. 70 ％ 미만에서는 압흔이 생겼을 때의 크랙 내성이 저하되고, 보다 바람직하게는 72 ％ 이상이다.

Na₂O 는 이온 교환에 의해 표면 압축 응력층을 형성시키고, 또 유리의 용융성을 향상시키는 필수 성분이다. Na₂O 가 9 ％ 미만에서는 이온 교환에 의해 원하는 표면 압축 응력층을 형성하는 것이 곤란해지고, 바람직하게는 10 ％ 이상, 보다 바람직하게는 10.5 ％ 이상 또는 11 ％ 이상이다. Na₂O 가 25 ％ 초과에서는 내후성 또는 내산성이 저하되거나, 또는 압흔으로부터 크랙이 발생하기 쉬워진다. 바람직하게는 22 ％ 이하, 보다 바람직하게는 21 ％ 이하이며, 유리 A 에서는 22 ％ 이하가 된다. 내산성을 향상시키고자 하는 경우, Na₂O 는 바람직하게는 17 ％ 이하, 보다 바람직하게는 16.5 ％ 이하이다.

K₂O 는 필수는 아니지만 이온 교환 속도를 증대시키기 위해, 2 ％ 이하의 범위로 함유해도 된다. 2 ％ 초과에서는 압흔으로부터 크랙이 발생하기 쉬워지거나, 또는 질산칼륨 용융염 중의 NaNO₃ 농도에 의한 표면 압축 응력의 변화가 커질 우려가 있다. K₂O 는 바람직하게는 2 ％ 미만, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.8 ％ 이하, 특히 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 전형적으로는 0.3 ％ 이하이며, 유리 A 에서는 1 ％ 이하가 된다. 질산칼륨 용융염 중의 NaNO₃ 농도에 의한 표면 압축 응력의 변화를 작게 하고자 하는 경우에는 K₂O 는 함유하지 않는 것이 바람직하다.

MgO 는 필수는 아니지만, 표면 압축 응력을 크게 하는 성분이며, 또 용융성을 향상시키는 성분이다. MgO 를 함유하는 경우 그 함유량은 바람직하게는 5.5 ％ 이상, 보다 바람직하게는 7 ％ 이상이다. 유리 A 에 있어서 MgO 는 필수로서 5.5 ％ 이상이 되고, 바람직하게 7 ％ 이상이다. 응력 완화를 억제하고자 하는 경우 등에는 MgO 는 8 ％ 이상인 것이 바람직하다. MgO 가 8 ％ 미만에서는 화학 강화 처리를 실시할 때에 용융염 온도의 편차에서 기인하여 응력 완화의 정도가 화학 강화 처리조의 장소에 따라 변화되기 쉬워지고, 그 결과 안정적인 압축 응력치를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있다. 또, MgO 가 15 ％ 초과에서는 유리가 실투되기 쉬워지거나, 또는 질산칼륨 용융염 중의 NaNO₃ 농도에 의한 표면 압축 응력의 변화가 커질 우려가 있고, 바람직하게는 14 ％ 이하, 보다 바람직하게는 13 ％ 이하이다. 유리 A 에서는 14 ％ 이하가 된다.

상기한 SiO₂ 함유량으로부터 MgO 함유량을 뺀 차 (SiO₂ - MgO) 는, 바람직하게는 64 ％ 이하, 보다 바람직하게는 62 ％ 이하, 전형적으로는 61 ％ 이하이다.

상기한 Al₂O₃ 함유량으로부터 MgO 함유량을 뺀 차 (Al₂O₃ - MgO) 는, 바람직하게는 9 ％ 이하, 보다 바람직하게는 8 ％ 이하이다.

SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 함유량의 합계는 98 ％ 이상인 것이 바람직하다. 당해 합계가 98 ％ 미만에서는 크랙 내성을 유지하면서 원하는 압축 응력층을 얻는 것이 곤란해질 우려가 있다. 전형적으로는 98.3 ％ 이상이다.

표면 압축 응력을 크게 하고, 또한 내산성을 향상시키고자 하는 경우, 예를 들어 상기 S 를 1150 MPa 이상 또한 상기 W 를 0.15 mg/㎠ 이하로 하고자 하는 경우, SiO₂ 는 62 ∼ 66 ％, Al₂O₃ 은 10.5 ∼ 13 ％, Na₂O 는 14 ∼ 17 ％, MgO 는 6 ∼ 9 ％ 인 것이 바람직하고, 이들 성분의 함유량의 합계는 97 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

표면 압축 응력을 보다 크게 하고, 또한 내산성을 보다 향상시키고자 하는 경우, 예를 들어 상기 S 를 1300 MPa 이상 또한 상기 W 를 0.1 mg/㎠ 이하로 하고자 하는 경우, SiO₂ 는 63 ∼ 66 ％, Al₂O₃ 은 10.5 ∼ 13 ％, Na₂O 는 14 ∼ 17 ％, MgO 는 6 ∼ 9 ％, ZrO₂ 는 0.2 ∼ 2 ％ 인 것이 바람직하고, 이들 성분의 함유량의 합계는 97.5 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 유리는 본질적으로 이상에서 설명한 성분으로 이루어지지만, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그러한 성분을 함유하는 경우, 그들 성분의 함유량의 합계는 5 ％ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ％ 이하, 전형적으로는 1 ％ 이하이다.

ZrO₂ 는 필수는 아니지만, 고온에서의 점성을 저하시키기 위해서, 또는 표면 압축 응력을 크게 하기 위해서, 또는 내산성을 향상시키기 위해서 2 ％ 까지의 범위로 함유해도 되고, 표면 압축 응력을 크게 하기 위해서 함유하는 경우 그 함유량은 0.2 ％ 이상이 바람직하고, 예를 들어 0.5 ％ 이상 또는 0.5 ％ 초과이다. ZrO₂ 가 2 ％ 초과에서는, 압흔으로부터 크랙이 발생할 가능성이 높아질 우려가 있다. 크랙 발생을 억제하고자 하는 등의 경우, ZrO₂ 는 바람직하게는 1 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이하이며, 전형적으로는 ZrO₂ 는 함유하지 않는다.

B₂O₃은 필수는 아니지만, 고온에서의 용융성 또는 유리 강도의 향상 등을 위해서 6 ％ 이하의 범위로 함유해도 된다. B₂O₃이 6 ％ 초과에서는 균질인 유리를 얻기 어려워지고, 유리의 성형이 곤란해질 우려가 있거나, 또는 크랙 내성이 저하될 우려가 있다. 전형적으로는 B₂O₃은 함유하지 않는다.

SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 함유량의 합계는 바람직하게는 98 ％ 이상이다.

상기 Z 는 바람직하게는 1000 이상, 보다 바람직하게는 1050 이상, 전형적으로는 1100 이상이다.

상기 Z4 는, 바람직하게는 35 이상, 보다 바람직하게는 38 이상이다.

상기 X 는, 바람직하게는 1 이하, 보다 바람직하게는 0.8 이하이다.

상기 Y1 은 바람직하게는 -600 미만, 보다 바람직하게는 -650 이하이다.

상기 Y2 는 바람직하게는 -245 미만, 보다 바람직하게는 -260 이하이다.

상기한 Na₂O 함유량으로부터 Al₂O₃ 을 뺀 차 (상기 Na₂O-Al₂O₃) 는 바람직하게는 5 ％ 미만이다.

상기 R 은 바람직하게는 -100 이상, 보다 바람직하게는 -70 이상이다.

본 발명의 유리 A 는 본질적으로 이상에서 설명한 성분으로 이루어지지만, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그러한 성분을 함유하는 경우, 그들 성분의 함유량의 합계는 2 ％ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 이하, 상기 그 외의 성분에 대해 예시적으로 설명한다.

ZnO 는 유리의 고온에서의 용융성을 향상시키기 위해 예를 들어 2 ％ 까지 함유해도 되는 경우가 있지만, 바람직하게는 1 ％ 이하이며, 플로트법으로 제조하는 경우 등에는 0.5 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. ZnO 가 0.5 ％ 초과에서는 플로트 성형시에 환원되어 제품 결점이 될 우려가 있다. 전형적으로는 ZnO 는 함유하지 않는다.

TiO₂ 는 유리 중에 존재하는 Fe 이온과 공존함으로써, 가시광 투과율을 저하시켜, 유리를 갈색으로 착색할 우려가 있으므로, 함유한다고 해도 1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 전형적으로는 함유하지 않는다.

Li₂O 는 변형점을 낮게 하여 응력 완화를 일어나기 쉽게 하고, 그 결과 안정적인 표면 압축 응력층을 얻을 수 없게 하는 성분이므로 함유하지 않는 것이 바람직하고, 함유하는 경우여도 그 함유량은 1 ％ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ％ 이하, 특히 바람직하게는 0.01 ％ 미만이다.

또, Li₂O 는 화학 강화 처리시에 KNO₃ 등의 용융염 중에 용출되는 경우가 있지만, Li 를 함유하는 용융염을 사용하여 화학 강화 처리를 실시하면 표면 압축 응력이 현저하게 저하된다. Li₂O 는 이 관점에서는 함유하지 않는 것이 바람직하다.

CaO 는 고온에서의 용융성을 향상시키거나, 또는 실투를 일어나기 어렵게 하기 위해서 1 ％ 미만의 범위로 함유해도 된다. CaO 가 1 ％ 이상에서는 이온 교환 속도 또는 크랙 발생에 대한 내성이 저하된다. 전형적으로는 CaO 는 함유하지 않는다.

SrO 는 필요에 따라 함유해도 되지만, MgO, CaO 에 비해 이온 교환 속도를 저하시키는 효과가 크기 때문에 함유하는 경우여도 그 함유량은 1 ％ 미만인 것이 바람직하다. 전형적으로는 SrO 는 함유하지 않는다.

BaO 는 알칼리 토금속 산화물 중에서 이온 교환 속도를 저하시키는 효과가 가장 크기 때문에, BaO 는 함유하지 않는 것으로 하거나, 함유하는 경우여도 그 함유량은 1 ％ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

SrO 또는 BaO 를 함유하는 경우, 그들 함유량의 합계는 1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 ％ 미만이다.

CaO, SrO, BaO 및 ZrO₂ 중 어느 하나 이상을 함유하는 경우, 그들 4 성분의 함유량의 합계는 1.5 ％ 미만인 것이 바람직하다. 당해 합계가 1.5 ％ 이상에서는 이온 교환 속도가 저하될 우려가 있고, 전형적으로는 1 ％ 이하이다.

유리의 용융시의 청징제로서 SO₃, 염화물, 불화물 등을 적절히 함유해도 된다. 단, 터치 패널 등 디스플레이 장치의 시인성(視認性)을 향상하기 위해, 가시 영역에 흡수를 가지는 Fe₂O₃, NiO, Cr₂O₃ 등 원료 중의 불순물로서 혼입하는 성분은 가능한 한 줄이는 것이 바람직하고, 각각 질량 백분율 표시로 0.15 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ％ 이하이다.

실시예

표의 예 1 ∼ 21, 25, 29, 30, 31 ∼ 48, 52 ∼ 56 에 대해 SiO₂로부터 K₂O 까지의 난에 몰 백분율 표시로 나타내는 조성이 되도록, 산화물, 수산화물, 탄산염 또는 질산염 등 일반적으로 사용되고 있는 유리 원료를 적절히 선택하여, 유리로서 400 g 이 되도록 칭량했다. 이 칭량한 것에 그 질량의 0.2 ％ 에 상당하는 질량의 황산나트륨을 첨가한 것에 대해 혼합했다. 이어서, 혼합한 원료를 백금제 도가니에 넣어 1650 ℃ 의 저항 가열식 전기로에 투입하고, 6 시간 용융하여, 탈포, 균질화했다. 얻어진 용융 유리를 형재에 흘려 넣고, Tg ＋ 50 ℃ 의 온도에서 1 시간 유지한 후, 0.5 ℃／분의 속도로 실온까지 냉각시켜, 유리 블록을 얻었다.

또, 예 49 는 별도로 준비한 소다라임 유리이며, 예 22 ∼ 24, 32, 33 에 대해서는 위에서 기술한 바와 같은 유리의 용융 등을 실시하지 않았다. 또, 표 중의 * 를 부여한 데이터는 조성으로부터 계산 또는 추정하여 구한 것이다.

예 1 ∼ 47, 52 ∼ 56 은 본 발명의 화학 강화 유리의 실시예, 예 48 은 참고예, 예 49 ∼ 51 은 비교예이며, 예 1 ∼ 25, 29 ∼ 46, 52 ∼ 56 은 본 발명의 유리 A 의 실시예이다.

또, 표 중에 SiO₂ 등의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 산출한 상기 Z 의 값을 나타낸다. 예를 들어 예 1 (유리의 SiO₂ 함유량은 64 몰％) 의 Z 의 산출에 있어서는 SiO₂를 64 로 했다.

또, 표 중에 상기 Z2, Z3, Z4, X 의 값을 나타낸다.

이들 유리의 영률 E (단위 ： GPa), 비중 d, 유리 전이점 Tg (단위 ： ℃), 점도가 10² dPa·s 가 되는 온도 T2 (단위 ： ℃), 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 T4 (단위 ： ℃), 액상 온도 TL (단위 ： ℃), 50 ∼ 350 ℃ 에 있어서의 평균 선팽창 계수 α (단위 ： ^-7/℃), 내산성 (단위 ： mg/㎠), 크랙 발생률 P 를 표에 나타낸다. 또한, 표 중의 「-」 는 측정 또는 계산을 하지 않은 것을 나타내고, 「*」 는 유리 조성 등으로부터 계산한 것을 나타낸다.

내산성은 다음과 같이 하여 측정했다. 즉, 유리 블록을 절단, 연삭하고, 마지막으로 양면을 경면으로 가공하여, 사이즈가 40 mm × 40 mm, 두께가 1.0 mm ∼ 1.3 mm 인 판상 유리를 얻었다. 경면 연마에 이르는 공정은, 판상의 유리를 ＃1000 의 지석을 사용하여 300 ∼ 1000 ㎛ 연삭하여 판상 유리를 얻고, 그 후, 산화세륨을 사용하여 연마해서 그 표면을 경면으로 했다. 얻어진 판상 유리를 90 ℃ 로 데운 0.1 mol/ℓ 의 염산에 20 시간 침지하고, 침지 전후에서의 질량 감소량을 측정하고, 그것을 판상 유리 표면적으로 나누어 내산성을 산출했다.

상기 유리 블록을 절단, 연삭하고, 마지막으로 양면을 경면으로 가공하여, 사이즈가 30 mm × 30 mm, 두께가 1.0 mm 및 3.0 mm 인 판상 유리를 얻었다. 경면 연마에 이르는 공정은, 판상의 유리를 ＃1000 의 지석을 사용하여 300 ∼ 1000 ㎛ 연삭하여 판상 유리를 얻고, 그 후, 산화세륨을 사용하여 연마해서 그 표면을 경면으로 했다.

액상 온도는 다음과 같이 하여 측정했다. 즉, 백금 접시에 크기가 1 ∼ 4 mm 정도의 유리 10 g 을 올려놓고, 일정 온도로 유지한 전기로로 17 시간 이상 용해한 후, 꺼내어 실온에서 유리를 급냉시켰다. 이 유리 샘플을 편광 현미경으로 관찰하여 결정의 유무를 확인하고, 결정을 확인할 수 있는 온도와 결정을 확인할 수 없는 온도를 구했다. 결과는 이들 2 개의 온도를 「-」 로 연결하는 형태로 나타내지만, 액상 온도는 이들 2 개의 온도의 사이에 있다. 또한, 예 55, 예 56 에 있어서는 1250 ℃ 에서만 결정의 유무를 확인하고, 그 결과 동온도에서 결정이 확인되었으므로 액상 온도는 1250 ℃ 초과이다.

다음으로, 예 1, 3, 5 ∼ 7, 11 ∼ 24, 29 ∼ 49, 52 ∼ 56 의 판상 유리에 대해 다음과 같은 화학 강화 처리를 실시했다. 즉, 이들 유리를 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 각각 10 시간 침지하여, 화학 강화 처리를 실시했다. 또한, KNO₃ 용융염의 KNO₃ 함유 비율은 99.7 ∼ 100 질량％, NaNO₃ 함유 비율은 0 ∼ 0.3 질량％ 이다.

화학 강화 처리 후의 각 유리에 대해, 오리하라 제작소사 제조 표면 응력계 FSM-6000 으로 표면 압축 응력 S (단위 ： MPa) 및 압축 응력층 깊이 t (단위 ：㎛) 를 측정했다. 결과를 표의 해당란에 나타낸다.

또, 예 1 ∼ 10, 12 ∼ 20, 21 ∼ 51 의 유리에 대해 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 각각 2 시간 침지한 경우 및 예 11 의 유리에 대해 425 ℃ 의 KNO₃ 용융염에 1 시간 침지한 경우의 표면 압축 응력, 압축 응력층 깊이 및 이들의 값으로부터 산출한 내부 인장 응력을 표의 CS (단위 ： MPa), DOL (단위 ：㎛) 및 CT (단위 ： MPa) 의 난에 각각 나타낸다.

별도로, 예 1, 3, 5 ∼ 7, 11 ∼ 24, 47 ∼ 49 의 판상 유리에 대해 다음과 같은 화학 강화 처리를 실시했다. 즉, 이들 유리를 KNO₃ 함유 비율이 95 질량％, NaNO₃ 함유 비율이 5 질량％ 인 450 ℃ 의 용융염에 각각 침지하여, 화학 강화 처리를 실시했다.

화학 강화 처리 후의 각 유리에 대해, 표면 압축 응력 및 압축 응력층 깊이를 측정했다. 결과를 표의 P 용 CS (단위 ： MPa) 및 P 용 DOL (단위 ：㎛) 의 난에 나타낸다.

이 450 ℃ 의 화학 강화 처리를 실시한 샘플을 사용하여, 비커스 경도계에 대능각이 110 °의 피라미드형 다이아몬드 압자를 사용하여 200 gf (= 1.96 N) 의 하중을 가했을 때의 크랙 발생률 P 를 측정했다. 즉, 대기 분위기하, 온도 24 ℃, 노점 35 ∼ 45 ℃ 의 조건에서, 비커스 경도계의 하중을 200 g 으로 하여 10 점 비커스 압자를 박아넣고, 압흔의 네 코너에 발생하는 크랙의 갯수를 측정했다. 이 발생한 크랙 갯수를 크랙 발생 가능 갯수 40 으로 나눈 것을 크랙 발생률 P 로 했다. 또한, 예 22 ∼ 25, 28, 50, 51 의 P 는, 두께가 3.0 mm, P 용 CS 가 800 MPa, P 용 DOL 이 45 ㎛ 일 때의 것이다.

크랙 발생률은 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로는 P 는 0.80 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예의 유리는 P 가 0.80 을 초과하는 것이 없어, 크랙이 발생하기 어려운 것을 알 수 있다.

또한, CT 가 동일하면 CS 가 큰 것이 P 는 작아진다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 대능각이 110 °의 피라미드형 다이아몬드 압자를 유리에 눌러넣어 압입하면, 눌러넣는 방향으로 수직 방향의 크랙이 발생한다. 그 발생한 크랙을 인열, 유리를 분단 파괴하고자 하는 힘으로서 내부 인장 응력이 작용하기 때문에, CT 가 큰 유리에 크랙이 생기면 유리는 파괴되기 쉬워진다. 한편, CT 가 동일하면 내부 인장 응력의 인열되는 힘에 대항하는 CS 가 큰 유리가 파괴되기 어렵다.

또, CT 가 작은 것이 P 는 작아진다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 상기 다이아몬드 압자 눌러넣음에 의해 발생한 크랙은 표면으로부터 수직 방향으로 신장하는 타입의 것이 메인이기 때문에, 그 크랙 발생은 눌러넣기 중의 탄성 변형에 의해 발생하고 있는 응력 분포에서 기인한다. 그 때문에, 강화 유리에 관해서는 두께 방향으로 분포하고 있는 표면의 압축 응력 및 인장 응력이 그 크랙 발생에 영향을 미치지만, 특히 탄성 변형에 의한 응력장은 두께 방향으로 넓게 분포하기 때문에, 넓은 영역에 발생하고 있는 인장 응력층의 영향이 크다.

상기 화학 강화 처리 후의 예 12, 17, 49 의 유리에 대해 앞에 기술한 바와 같이 하여 내산성을 측정한 결과, 각각 12.35, 0.04, 0.02 mg/㎠ 였다. 이들 데이터와 표 2, 6 의 화학 강화 처리 전의 내산성 데이터를 대비하면 양자간에는 정(正)의 상관이 있고, 화학 강화 처리 후의 내산성은 화학 강화 처리 전의 내산성의 1.02 배가 되는 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 화학 강화용 유리 및 화학 강화 유리 등은, 디스플레이 장치의 커버 유리 등에 이용할 수 있다. 또, 태양 전지 기판이나 항공기용 창 유리 등에도 이용할 수 있다.

또한, 2011 년 11 월 18 일에 출원된 일본 특허 출원 2011-253102호 및 2012 년 6 월 1 일에 출원된 일본 특허 출원 2012-126388호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 개시로서 받아들이는 것이다.

Claims

하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 7 ∼ 15 ％, B₂O₃을 0 ∼ 6 ％ 함유하고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, B₂O₃및 K₂O 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z 가 1000 이상이고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 X 가 1 이하이고,
표면 압축 응력이 1030 MPa 이상,
내부 인장 응력이 30 MPa 이하인 화학 강화 유리.
Z = 2 × SiO₂＋ 55 × Al₂O₃＋ 22 × Na₂O ＋ 15 × MgO - 30 × B₂O₃- 126 × K₂O
X = -0.4 × SiO₂- 0.5 × Al₂O₃- 0.4 × Na₂O - 0.4 × MgO ＋ 41.5
제 1 항에 있어서,
온도가 90 ℃, 농도가 0.1 몰％ 인 염산 중에 20 시간 침지했을 때의 단위 표면적당 질량 감소가 1.02 mg/㎠ 이하인 화학 강화 유리.
하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 72 ％, Al₂O₃을 8 ∼ 20 ％, Na₂O 를 9 ∼ 25 ％, K₂O 를 0 ∼ 2 ％, MgO 를 7 ∼ 15 ％, B₂O₃을 0 ∼ 6 ％ 함유하고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, B₂O₃및 K₂O 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z 가 1000 이상이고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 X 가 1 이하이고,
표면 압축 응력이 1030 MPa 이상, 압축 응력층 두께가 32 ㎛ 이하이며, 두께가 1 mm 이하인 화학 강화 유리판.
Z = 2 × SiO₂＋ 55 × Al₂O₃＋ 22 × Na₂O ＋ 15 × MgO - 30 × B₂O₃- 126 × K₂O
X = -0.4 × SiO₂- 0.5 × Al₂O₃- 0.4 × Na₂O - 0.4 × MgO ＋ 41.5
제 3 항에 있어서,
온도가 90 ℃, 농도가 0.1 몰％ 인 염산 중에 20 시간 침지했을 때의 단위 표면적당 질량 감소가 1 mg/㎠ 이하인 화학 강화 유리판.
하기 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO₂를 56 ∼ 69 ％, Al₂O₃을 8 ∼ 16 ％, Na₂O 를 9 ∼ 22 ％, K₂O 를 0 ∼ 1 ％, MgO 를 7 ∼ 14 ％, ZrO₂를 0 ∼ 1 ％, B₂O₃을 0 ∼ 6 ％ 함유하고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO, B₂O₃및 K₂O 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z 가 1000 이상이고,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 X 가 1 이하인, 화학 강화용 유리.
Z = 2 × SiO₂＋ 55 × Al₂O₃＋ 22 × Na₂O ＋ 15 × MgO - 30 × B₂O₃- 126 × K₂O
X = -0.4 × SiO₂- 0.5 × Al₂O₃- 0.4 × Na₂O - 0.4 × MgO ＋ 41.5
제 5 항에 있어서,
SiO₂ 함유량으로부터 MgO 함유량을 뺀 차가 64 ％ 이하인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
Al₂O₃ 함유량으로부터 MgO 함유량을 뺀 차가 9 ％ 이하인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
Al₂O₃, K₂O 및 MgO 의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z4 가 24 이상인 화학 강화용 유리.
Z4 = 3 × Al₂O₃- 10 × K₂O ＋ MgO
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제 5 항에 있어서,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 ZrO₂의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z2 가 860 이상인 화학 강화용 유리.
Z2 = 3.5 × SiO₂＋ 85 × Al₂O₃＋ 0.80 × Na₂O ＋ 2.0 × MgO ＋ 81 × ZrO₂.
제 11 항에 있어서,
Z2 가 1300 이상인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 ZrO₂의 각 성분의 몰 백분율 표시 함유량을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 Z3 이 0.150 이하인 화학 강화용 유리.
Z3 = -0.00722 × SiO₂＋ 0.0264 × Al₂O₃＋ 0.0149 × Na₂O ＋ 0.0035 × MgO - 0.0204 × ZrO₂.
제 5 항에 있어서,
SiO₂가 62 ∼ 66 ％, Al₂O₃이 10.5 ∼ 13 ％, Na₂O 가 14 ∼ 17 ％, MgO 가 6 ∼ 9 ％ 인 화학 강화용 유리.
제 14 항에 있어서,
ZrO₂를 함유하고, SiO₂ 가 63 ∼ 66 ％, ZrO₂ 가 0.2 ∼ 2 ％ 인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
Na₂O 의 함유량은 9 % 이상, 21 % 미만이고,
Na₂O 함유량으로부터 Al₂O₃ 함유량을 뺀 차가 5 ％ 미만인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, MgO 및 B₂O₃의 함유량의 합계가 98 ％ 이상인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
SiO₂, Al₂O₃, Na₂O 및 MgO 의 함유량의 합계가 98 ％ 이상인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
MgO 가 7 ％ 이상, ZrO₂가 0 ∼ 0.5 ％ 인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
액상 온도가, 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 이하인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
상기 유리의 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 T4 가 1350 ℃ 이하인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
상기 유리의 점도가 10² dPa·s 가 되는 온도 T2 가 1750 ℃ 이하인 화학 강화용 유리.
제 5 항에 있어서,
상기 유리의 영률 E 는 68 GPa 이상인 화학 강화용 유리.
제 1 항 혹은 제 2 항의 화학 강화 유리 또는 제 3 항 혹은 제 4 항의 화학 강화 유리판으로 이루어지는 커버 유리.
제 24 항의 커버 유리를 갖는 디스플레이 장치.
입력 위치 검출용 전극이 형성된 유리 기판을 갖는 터치 패널로서, 당해 유리 기판이 제 1 항 혹은 제 2 항의 화학 강화 유리 또는 제 3 항 혹은 제 4 항의 화학 강화 유리판으로 이루어지는 터치 패널.