強化玻璃基板及其制造方法

專利名稱：：強化玻璃基板及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及強化玻璃基板，尤其是涉及適合于手機、數碼相機、PDA(便攜終端)、太陽能電池的保護玻璃或觸摸面板顯示器的被化學強化的強化玻璃基板。
背景技術：
：手機、數碼相機、PDA或觸摸面板顯示器這樣的裝置及太陽能電池有越來越普及的傾向。目前，在這些用途中，使用丙烯等樹脂作為用于保護顯示器的保護部件。但是，丙烯樹脂的楊氏模量低，因此，有時用手指等按壓顯示器時，丙烯樹脂基板彎曲，與顯示器接觸而產生顯示不良。另外，存在容易損傷、識別性容易惡化的問題。解決這些問題的一種方法為，使用玻璃基板作為保護部件的方法。用于這些保護部件的玻璃基板要求(1)具有高的機械強度、(2)高楊氏模量、(3)低密度、(4)能夠廉價且大量地供給、(5)氣泡品質優異。為滿足(1)的要求，目前使用以離子交換等進行強化的玻璃基板(所謂強化玻璃基板)(參照專利文獻1、非專利文獻1)。專利文獻l:日本公開特許特開2006—83045號公報非專利文獻1:泉谷撤朗等、"新玻璃及其物理性質"、初版、株式會社經營系統研究所、1984年8月20日、p.451—498根據非專利文獻l，記載有，增加玻璃組分中的Ah03含量時，玻璃的離子交換性能提高，能夠提高玻璃基板的機械強度。但是，增加玻璃組分中的A1203含量時，玻璃的耐失透性惡化，在成形中玻璃容易失透，玻璃基板的制造效率、品質等惡化。另外，玻璃的耐失透性惡化時，用軋輥成形等方法只能成形，不能得到表面精度高的玻璃板。因此，在玻璃板成形后必須進行另外的研磨工序。研磨玻璃基板時，在玻璃基板的表面容易發生微小的缺陷，且難以維持玻璃基板的機械強度。由于這種情況，難以兼顧玻璃的離子交換性能和耐失透性，顯著提高玻璃基板的機械強度是困難的。另外，為實現器件的輕量化，用于觸摸面板顯示器等器件的玻璃基板逐年薄型化。由于薄板的玻璃基板容易破損，因此，提高玻璃基板的機械強度的技術越發重要。
發明內容于是，本發明的技術課題是通過兼顧玻璃的離子交換性能和耐失透性，得到機械強度高的玻璃基板。本發明人進行各種研究的結果發現，提高八1203含量，并且，含有由MgO、Zr02、ZnO構成的組中的至少一種以上的成分，另外，按質量比適當地規定(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值，由此，能夠兼顧高的離子交換性能和耐失透性。另外，發現通過在堿土類中限制SrO和BaO的含量，容易促進離子交換，至此，提出了本發明。艮卩，本發明的強化玻璃基板，其表面具有壓縮應力層，其特征為，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K2O1320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、Zr0206%、SrO+BaO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值在0.250.45的范圍內。另外，如沒有特別的限制，在以下的說明中，"％"意思是質量％。第二，本發明的強化玻璃基板，在表面具有壓縮應力層，其特征為，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、Zr0205.5%、SrO+BaO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.45。第三，本發明的強化玻璃基板，其特征為，通過化學方式強化而成。第四，本發明的強化玻璃基板，其特征為，表面的壓縮應力為lOOMPa以上，且壓縮應力層的厚度為1pm以上。在此，"表面的壓縮應力"及"壓縮應力層的厚度"是指在用表面應力計(株式會社東芝制FSM—6000)觀察試樣時，從觀察的干涉條紋的條數和其間隔算出的值。第五，本發明的強化玻璃基板，其特征為，具有未研磨的表面。在此，所謂"未研磨的表面"是指玻璃的主表面(上面及下面)不被研磨。換言之，意思是上面及下面是鍛造面，表面的平均表面粗糙度(Ra)通過以SEMID7—97"FPD玻璃基板的表面粗糙度的測定方法"為基準的方法測定時，平均表面粗糙度(Ra)為10A以下，優選5A以下，更優選2A以下。另外，對于端面部也可以進行倒角等研磨處理。第六，本發明的強化玻璃基板，其特征為，液相溫度為105(TC以下。在此，所謂"液相溫度"是指粉碎玻璃、將通過標準篩30網眼(篩孔500)im)、在50網眼(篩孔300pm)中剩余的玻璃粉末放入白金干鍋，且在溫度梯度爐中保持24小時后，結晶析出的溫度。第七，本發明的強化玻璃基板，其特征為，液相粘度為104QdPa*s以上。在此，所謂"液相粘度"是指液相溫度的玻璃粘度。另外，液相粘度高、液相溫度低時，玻璃的耐失透性優異，并且，玻璃基板的成形性也優異。第八，本發明的強化玻璃基板，其特征為，能夠用于觸摸面板顯不器。第九，本發明的強化玻璃基板，其特征為，能夠用于手機的保護玻璃。第十，本發明的強化玻璃基板，其特征為，能夠用于太陽電池的保護玻璃。第十一，本發明的強化玻璃基板，其特征為，能夠作為顯示器的保護部件使用。第十二，本發明的玻璃，其特征在于，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、Zr0206%、SrO+BaO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)的值為0.250.45。第十三，本發明的強化玻璃基板的制造方法，其特征在于，將調制成具有下述玻璃組分的玻璃原料熔融，成形為板狀，之后，進行離子交換處理，在玻璃表面形成壓縮應力層，所述玻璃組分為以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)的值在0.250.45的范圍內。十四，本發明的強化玻璃的制造方法，其特征為，通過下拉法成形為板狀。十五，本發明的強化玻璃基板的制造方法，其特征為，通過溢出下拉法成形為板狀。本發明的強化玻璃基板由A1203含量高且離子交換性能高的玻璃制作。另外，由耐失透性優異的玻璃制作，因此，可以采用溢出下拉法等。因此，不需要成形后的研磨，沒有因研磨而產生的微小缺陷。因此，有提高機械強度的效果。另外，不進行研磨工序而能夠制作，因此，能夠降低制造成本，能夠便宜地供給。因此，本發明的強化玻璃基板能夠很好地使用于觸摸面板顯示器、手機的保護玻璃、太陽能電池的保護玻璃、顯示器的保護部件等。另外，觸摸面板顯示器可以裝載于手機、數碼相機、PDA等。在移動辦公用途的觸摸面板顯示器中，輕量化、薄型化、高強度化的要求強烈，且要求薄型、機械強度高的玻璃基板。這一點上，本發明的強化玻璃基板即使減薄板厚，實際上也具有足夠的機械強度，因此，可以合適地使用于本用途。另外，本發明的玻璃中，八1203含量高且離子交換性能高。而且，耐失透性優異，因此，可以用溢出下拉法等成形。因此，若使用本發明的玻璃，就能夠便宜地制造機械強度高的強化玻璃基板。另外，本發明的強化玻璃的制造方法使用離子交換性能高，且耐、-l,L/1、—口，厶乙卞山■■^mJI.厶kAA/=crhL丄rr丄Ji~tan1^上/_，□/1,卞丄大邁1王1兀開H'、」奴塌，囚w:，能吸使且觀制邁機概獨反尚H'、」獨K奴堝巷板。具體實施例方式本發明的強化玻璃基板在其表面具有壓縮應力層。在玻璃基板的表面形成壓縮應力層的方法有物理強化法和化學強化法。本發明的強化玻璃基板優選用化學強化法形成壓縮應力層。化學強化法是在玻璃的應變點以下的溫度通過離子交換向玻璃基板的表面導入離子半徑大的堿離子的方法。若用化學強化法形成壓縮應力層，則即使玻璃基板的板厚薄也能夠實施良好的強化處理，能夠得到所希望的機械強度。另外，在玻璃基板上形成壓縮應力層后，即使切斷玻璃基板，也不會像用風冷強化法等物理強化法強化的玻璃基板那樣容易破裂。離子交換的條件沒有特別的限定，可以考慮玻璃的粘度特性等來決定。尤其是，將KN03溶融鹽中的K離子與玻璃基板中的Li、Na成分進行離子交換時，在玻璃基板的表面能夠高效良好地形成壓縮應力層。下面，說明在本發明的強化玻璃基板中將玻璃組分限定為上述范圍的理由。另外，以下的％表示，除特別指定的情況之外，指質量％。Si02是形成玻璃的網絡的成分，其含量為4070%,優選5070%，5565%，特別優選5865%。Si02的含量過多時，玻璃的溶融、成形困難，熱膨脹系數過小，周邊材料和熱膨脹系數匹配困難。另一方面，Si02的含量過少時，玻璃化困難。另外，玻璃的熱膨脹系數變大，玻璃的耐熱沖擊性容易降低。八1203是提高離子交換性能的成分。另外，也有提高玻璃的耐熱性及楊氏模量的效果，其含量為1225%。八1203的含量過多時，在玻璃中容易析出失透結晶，且難以用溢出下拉法等成形。另外，玻璃的熱膨脹系數過小，且周邊材料和熱膨脹系數匹配困難，或玻璃的高溫粘性變高且溶融困難。八1203含量過少時，有可能不能發揮充分的離子交換性能。從上述觀點考慮，A1203的合適的范圍為上限20%以下，19%以下，18%以下，17%以下，16.8%以下，特別是15%以下。B203成分具有降低玻璃的液相溫度、高溫粘度及密度的效果，并且，具有提高玻璃的離子交換性能的效果，其含量為010%，優選06%，進一步優選05%，更優選03%，最優選01%。另一方面，B203含量過多時，通過離子交換有可能在表面發生傷，或玻璃的耐水性惡化，或液相粘度降低。Li20是離子交換成分，并且是降低玻璃的高溫粘度并提高溶融性及成形性的有效成分。另外，Li20成分具有使玻璃的楊氏模量提高的效果，并且有使裂紋發生率降低的效果。另外，Li20具有很高的在堿金屬氧化物中提高壓縮應力值的效果。Li20的含量為08%，但是，為實現楊氏模量提高、裂紋發生率降低、提高壓縮應力值的目的，可以將下限設定為0.1%以上，0.5%以上，尤其是1%以上。另外，從耐失透性的觀點考慮，也可以將其上限設定為7%以下，6%以下，5%以下，尤其是4%以下。1^0含量過多時，液相粘度降低且玻璃容易失透。另外，玻璃的熱膨脹系數過大時，玻璃的耐熱沖擊性降低，或周邊材料和熱膨脹系數匹配困難。另外，低溫粘度過于降低而容易引起應力松弛時，反而有時壓縮應力值降低。Na20是離子交換成分，并且是具有使玻璃的高溫粘度降低且使溶融性及成形性提高、使裂紋發生率降低的功能的成分。另外，N^O也是改善玻璃的耐失透性的成分。Na20的含量為615X，更佳含量為613%、612.6。％、612%，尤其是610%。Na20的含量過多時，則熱沖擊性降低，周邊材料和熱膨脹系數匹配困難。另外，玻璃的組分不平衡，反而會造成玻璃的耐失透性有惡化的傾向。另一方面，Na20的含量少時，溶融性惡化，熱膨脹系數過度變小，離子交換性能惡化。K20有促進離子交換的效果，并且在堿金屬氧化物中，加深壓縮應力層的深度的效果高。另外，該成分有使玻璃的高溫粘度降低并使溶融性及成形性提高、使裂紋發生率降低的效果。另外，K20也是改善耐失透性的成分。&20的含量為010%。尤其是，以進一步深化設計壓縮應力層的深度為目的，將下限設定為0.1%以上、0.5%以上、1%以上、2%以上，更優選設定為3%以上。另一方面，K20的含量過多時，玻璃的熱膨脹系數變大，玻璃的耐熱沖擊性降低，周邊材料和熱膨脹系數匹配困難。另外，玻璃的組分不平衡，反而會造成玻璃的耐失透性有惡化的傾向，因此優選將上限設定為6%以下，5.5%以下。堿金屬成分R20(R為選自Li、Na、K的l種以上)的合計量過多時，不僅玻璃容易失透，而且玻璃的熱膨脹系數過大，玻璃的耐熱沖擊性降低，或周邊材料和熱膨脹系數匹配困難。另外，堿金屬成分R20的合計量過多時，有時玻璃的應變點過度降低，難以得到高壓縮應力值。另外，有時液相溫度附近的粘性降低，難以確保高的液相粘度。因此，1120的合計量優選20%以下，特別優選18%以下。另一方面，R20的合計量過少時，有時玻璃的離子交換性能及溶融性惡化，裂紋發生率提高。因此，1120的合計量設定為13%以上。MgO、Zr02、ZnO成分有顯著提高離子交換性能的效果。另外，該成分有降低玻璃的高溫粘度、提高應變點及楊氏模量的效果。MgO的含量為03.9%，優選03%，更優選02X。MgO的含量過多時，有時玻璃的耐失透性惡化，容易分相。Zr02的含量為06%，優選05.5%,更優選05%，進一步優選03%。Zr02的含量過多時，有時耐失透性極端惡化。ZnO的含量為05X，優選04%。ZnO的含量過多時，有時玻璃的耐失透性惡化，容易分相。在本發明中，從離子交換性能提高的觀點考慮，作為必需成分含有這些成分中的至少一種。另夕卜，MgO+Zr02+ZnO的合計量優選0.019%，特別優選0.57.7%。這些成分的合計量過多時，有玻璃的密度及熱膨脹系數過大、玻璃的耐失透性惡化的傾向。另一方面，這些成分的合計量過少時，7住I〕J》縣召Ih;未交々果。在本發明中，通過嚴格規定質量分率(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)，能夠兼顧可實行溢出下拉法的液相粘度、和高的離子交換性能。按質量分率(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.45，優選0.250.4。只要將該值設定為0.25以上，就能夠提高玻璃的離子交換性能。另一方面，該值比0.45大時，玻璃組分不平衡，玻璃的耐失透性惡化，不能采用溢出下拉法。另外，玻璃的粘性過低，難以維持高的液相粘度，仍然難以采用溢出下拉法。除MgO之外的堿土類金屬成分R'0(R，是選自Ca、Sr、Ba的一種以上)是以各種目的可添加的成分。但是，堿土類金屬成分R，O變多時，有玻璃的密度及熱膨脹系數增高，或耐失透性惡化，而且，裂紋發生率提高，或離子交換性能惡化的傾向。困此，堿土類金屬成分R，0的合計量優選09.9%、08%、05%，特別優選是03%。CaO是使玻璃的高溫粘度降低且使溶融性及成形性提高、使應變點及楊氏模量提高的成分，其含量為05%。但是，CaO的含量過多時，有玻璃的密度、熱膨脹系數及裂紋發生率提高，玻璃容易失透，離子交換性能進一步惡化的傾向。因此，其含量希望在4%以下、1%以下、0.8%以下、尤其是0.5%以下，實質上理想的是希望不含有該成分。在此，所謂"實質上不含有CaO"是指玻璃組分中的CaO含量為0.2X以下的情況。SrO及BaO是使玻璃的高溫粘度降低并使溶融性及成形性提高、應變點及楊氏模量提高的成分，其含量分別優選02.9%。但是，SrO及BaO的含量多時，有離子交換性能惡化的傾向。另外，玻璃的密度、熱膨脹系數及裂紋發生率提高，或玻璃容易失透。SrO含量希望為2X以下，1.5%以下，1%以下，0.5%以下，尤其是希望在0.2%以下。另外，BaO含量希望為2.5%以下，2%以下，1%以下，0.8%以下，0.5%以下，尤其是希望為0.2%以下。在本發明中，通過將SrO+BaO的合計量限定為05%，由此，能夠更有效地提高離子交換性能。g卩，SrO和BaO如上所述，有阻礙離子交換反應的作用，因此，大量含有這些成分時，不利于得到機械強度高的強化玻璃。SrO+BaO優選的范圍為03%、02.5%、02%、01%，尤其是002%。另外，用R20的合計量除R'0的合計量的值變大時，裂紋發生率提高，并且，玻璃的耐失透性出現惡化的傾向。因此，用質量分率將R'0/R20的值限制為0.5以下，0.4以下，0.3以下，尤其是希望限制為0.1%以下。在本發明的強化玻璃基板中，作為玻璃組分，也可以只由上述成分構成，但是，在不大損害玻璃的特性的范圍內也可以添加其他的成分。例如，可以添加Ti02、P20s等成分。TiO2是提高玻璃的離子交換性能的成分，可以將其含量設定為05%。但是，Ti02的含量變多時，玻璃著色，或耐失透性惡化，因此，其含量優選5%以下，4%以下，2%以下，尤其是優選1%以下。分，尤其是增厚壓縮應力厚度的效果大，因此，可以將其含量設定為08%。但是，P20s的含量多時，玻璃分相，或耐水性惡化，因此，其含量優選5%以下，4%以下，尤其是優選3%以下。另夕卜，作為清澄劑也可以含有03%的選自As203、Sb203、Ce02、Sn02、F、Cl、S03的組中的一種或兩種以上。但是，AAs203、Sb203、S03及F，尤其是AS20s及Sb203對環境的影響方面考慮，其使用應該極力控制，將各種含量控制在低于0.1%。因此，本發明中清澄劑及其含量為Sn02+Ce02+Cl為0.0011%，優選0.010.5%，更優選0.050.4%。另外，Nb205及La203等稀土類氧化物是提高玻璃的楊氏模量的成分。但是，原料本身的成本高，另外，大量含有時耐失透性惡化。因此，它們的含量優選限制為3%以下，2%以下，1%以下，0.5%以下，特別優選限制為0.1%以下。另外，在本發明中，對玻璃強烈著色的Co、Ni等過渡金屬元素使玻璃基板的透過率降低，因此不優選。尤其是，用于觸摸面板顯示器用途時，過渡金屬元素的含量多時，損害觸摸面板顯示器的識別性。具體而言，理想的是以0.5%以下，0.1%以下，尤其是0.05%以下的方式調整原料或碎玻璃的使用量。可以適當選擇各成分的合適的含量范圍，優選設定玻璃的組分范圍。其中，更適合的玻璃組分范圍的例如下。(1)一種玻璃，作為玻璃的組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B2O3010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、ZrO205.5%、SrO+BaO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+2110+八1203)的值為0.250.45。(2)—種玻璃，作為玻璃組分，以質量。/^計，含有Si025070%、Al2O31220%、B2O306%、Li2O08%、Na20615%、K2006%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、ZrO205%、SrO+BaO03%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.45，實質上不含有As20s和Sb203。(3)—種玻璃，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si025070o丄A12031219%、B2O305%、Li2O08%、Na20615%、K200.56%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO04%、ZnO05%、ZrO205%、SrO+BaO03%，As2030不足0.1%、Sb2030不足0.1%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.45。(4)一種玻璃，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si025565%、A12031216.8%、B2O303%、Li2017%、Na20612.6%、K2016%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO04%、ZnO05%、ZrO206%、SrO+BaO02%，八52030不足0.1%、Sb2030不足0.1%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.4。(5)—種玻璃，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si025565%、A12031215%、B2O30l%、Li2017%、Na2O610%、K2016%、Li20+Na20+K201318%、MgO03.9%、CaO04%、ZnO05%、ZrO205%、SrO+BaO02%、TiO20l%，As2030不足0.1%、Sb2030不足0.1%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.4。本發明的強化玻璃板優選滿足下述特性。本發明的強化玻璃基板具有上述玻璃組分，并且，在玻璃表面具有壓縮應力層。壓縮應力層的壓縮應力優選100Mpa以上，進一步優選300Mpa以上，更優選400Mpa以上，更優選500Mpa以上，特別優選600Mpa以上，最優選700Mpa以上。隨著壓縮應力的增大，玻璃基板的機械強度提高。另一方面，在玻璃基板表面形成極端大的壓縮應力時，在基板表面發生微裂紋，反而會降低玻璃強度，因此，壓縮應力層的壓縮應力的大小優選設定為2000Mpa以下。另外，按照壓縮應力變大的方式進行設定時，只要使A1203、MgO、ZnO、Zr02、Li20的含量增加，SrO、BaO的含量降低即可。另外，只要縮短離子交換需要的時間、降低離子交換溶液的溫度即可。壓縮應力層的厚度優選l(im以上，進一步優選3pm以上，更優選5pm以上，特別優選l(Him以上，最優選15pm以上。壓縮應力層的厚度越大，在玻璃基板上即使劃有深的傷痕，玻璃基板也難以割裂。另一方面，為了使玻璃基板難以切斷，壓縮應力層的厚度優選設定為500pm以下。另外，壓縮應力層的厚度變大時，只要增加K20、P205的含量，或減少SrO、BaO的含量即可。另外，只要延長離子交換需要的時間、或提高離子交換溶液的溫度即可。另外，"表面的壓縮應力"及"壓縮應力層的厚度"是指用表面應力計(株式會社東芝制FSM—6000)觀察試樣時，從被觀察的干涉條紋的條數和其間隔算出的值。本發明的強化玻璃基板優選板厚為1.5mm以下，0.7mm以下，0.5mm以下，特別優選0.3mm以下。玻璃基板的板厚薄時，能夠使玻璃基板輕量化。另外，本發明的強化玻璃基板具有的優點為，即使減薄板厚，玻璃基板也難以破裂。另外，其優點為，在用溢出下拉法進行玻璃的成形時，不進行研磨等而能夠實現玻璃的薄壁化。本發明的強化玻璃基板優選具有未研磨的表面，未研磨的表面的平均表面粗糙度(Ra)為10A以下，優選5A以下，進一步優選2A以下。另夕卜，表面的平均表面粗糙度(Ra)利用以SEMID7—97"FPD玻璃基板的表面粗糙度的測定方法"為基準的方法測定即可。玻璃的理論強度本來非常高，但是，多數時侯即使是遠低于理論強度的應力也會達到破壞的程度。這是因為，在玻璃成形后的工序例如研磨工序等中會在玻璃基板的表面產生稱為格里菲斯裂紋的小缺陷。因此，若未研磨強化玻璃基板的表面，則難以損害本來的玻璃基板的機械強度，玻璃基板難以破壞。另外，若未研磨玻璃基板的表面，則在玻璃基板的制造工序中就能夠省略研磨工序，因此，能夠降低玻璃基板的制造成本。在本發明的強化玻璃基板中，若未研磨玻璃基板的兩面整體，則玻璃基板就更難以破壞。另外，在本發明的強化玻璃基板中，為了防止從玻璃基板的切斷面發生破壞，也可以在玻璃基板的切斷面上實施倒角加工等。另外，要得到未研磨的表面，只要用溢出下拉法進行玻璃的成形即可。本發明的強化玻璃基板，玻璃的液相溫度優選105(TC以下，特別是優選IOO(TC以下，特別優選95(TC以下。在此，所謂"液相溫度"是指粉碎玻璃、將通過標準篩30網眼(篩孔500pm)、在50網眼(篩孔300|_im)中剩余的玻璃粉末放入白金干鍋，且在溫度梯度爐中保持24小時后，結晶析出的溫度。另外，要使液相溫度降低，只要增力口Na20、K20、B203的含量，降低A1203、Li20、MgO、ZnO、Zr02的含量即可。本發明的強化玻璃基板，玻璃的液相粘度優選104GdPas以上，進一步優選1043dPas以上，更優選10"dPas以上，特別優選1050dPas以上，最優選105'5dPa*s以上。在此，所謂的液相粘度是指在液相溫度的玻璃的粘度。另外，要使液相粘度上升，只要增加Na20、K20的含量，或降低八1203、Li20、MgO、ZnO、Zr02的含量即可。另外，液相粘度越高且液相溫度越低，則玻璃的耐失透性越優異，并且，玻璃基板的成形性優異。而且，只要玻璃的液相溫度為1050°C以下，玻璃的液相粘度為104QdPa，s以上，就可以用溢出下拉法成形。本發明的強化玻璃基板，玻璃的密度優選2.8g/cmS以下，更優選2.7g/cm3以下，特別優選2.6g/cm3以下，最優選2.55g/cm3以下。玻璃的密度越小，越能夠實現玻璃基板的輕量化。在此，所謂"密度"是指用眾所周知的阿基米德法測定的值。另外，要使玻璃的密度降低，只要增加Si02、P205、B203的含量，或降低堿金屬氧化物、堿土類金屬氧化物、ZnO、Zr02、1402的含量即可。本發明的強化玻璃基板，30380。C的玻璃的熱膨脹系數優選7095X10-7/。C，進一步優選7595X10—7/。C，更優選8095X10一7/。C，特別優選8595X1(T7/。C，若將玻璃的熱膨脹系數設定為上述范圍，則金屬、有機系粘結劑等部件和熱膨脹系數容易整合，能夠防止金屬、有機系粘結劑等部件的剝離。在此，所謂"熱膨脹系數"是指用膨脹計測定的3038(TC的平均熱膨脹系數。另外，要使熱膨脹系數上升，只要增加堿金屬氧化物、堿土類金屬氧化物的含量即可，相反，要使熱膨脹系數降低，只要降低堿金屬氧化物、堿土類金屬氧化物的含量即可。本發明的強化玻璃基板，優選與玻璃的高溫粘度10"dPa"相當的溫度為1600'C以下，進一步優選155(TC以下，更優選153(TC以下，特別優選1500'C以下。與玻璃的高溫粘度10"dPa's相當的溫度越低，溶融爐等玻璃的制造設備的負擔越小，并且，能夠提高玻璃基板的氣泡品質。艮口，與玻璃的高溫粘度10"dPa，s相當的溫度越低，越能夠廉價地制造玻璃基板。另外，與玻璃的高溫粘度10"dPa，s相當的溫度與玻璃的溶融溫度相當，與玻璃的高溫粘度10"dPa，s相當的溫度越低，越能夠在低溫下溶融玻璃。另外，要使與10"dPa"相當的溫度降低，只要增加堿金屬氧化物、堿土類金屬氧化物、ZnO、B203、Ti02的含量，或降低Si02、Al203的含量即可。在此，與玻璃的粘度相當的溫度是指用白金球拉伸法測定的值。本發明的強化玻璃基板，玻璃的楊氏模量優選70Gpa以上，進一步優選71Gpa以上，更優選73Gpa以上。玻璃的楊氏模量越高，玻璃基板越難以彎曲，其結果，在觸摸面板顯示器等裝置中，用筆等按壓顯示器時，難以壓迫器件內部的液晶元件等，難以發生顯示器的顯示不良。在此，所謂"楊氏模量"是指利用共振法測定的值。另外，要提高楊氏模量，只要增加八1203、Li20、ZnO、MgO、Zr02的含量、或減少B203的含量即可。本發明的強化玻璃基板，玻璃的相對楊氏模量優選27GPa/(g/cm3)以上，進一步優選28GPa/(g/cm3)以上，更優選29GPa/(g/cm3)以上，特別優選30GPa/(g/cm3)以上。玻璃的相對楊氏模量越高，自重帶來的玻璃基板的彎曲越低。其結果是，在制造工序中，將玻璃基板收容于盒等中時，能夠減小基板彼此的間隙而收容，因此，能夠提高生產性。本發明的強化玻璃基板，玻璃的裂紋發生率優選70%以下，進一步優選50%以下，更優選40%以下，特別優選30%以下，最優選20%以下。玻璃的裂紋發生率越小，在玻璃基板上越難以發生裂紋。在此，所謂"裂紋發生率"是指按如下方式測定的值。首先，在保持于濕度30%、溫度25t:的恒溫恒濕槽內，將設定為500g負荷的維氏壓頭壓入玻璃表面(光學研磨面)15秒的時間，在15秒后，從壓痕的4個角計數發生的裂紋的數量(對于一個壓痕而言設定為最大4)。這樣壓入壓頭20次，求總裂紋發生數，之后，由(總裂紋發生數/80)X100求出。另外，要降低裂紋發生率時，只要增加Li20、Al203的含量，或減少CaO、SrO、BaO、ZnO的含量即可。本發明的玻璃，其特征為，作為玻璃的組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2008%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9o%、CaO05%、ZnO05%、ZrO206%、SrO+BaO05%，且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+Al203)的值為0.250.45。在本發明的玻璃中，將玻璃組分限定為上述范圍的理由及優選的范圍和已經敘述的強化玻璃基板相同，因此，在此省略其敘述。另外，本發明的玻璃當然能夠兼有已經敘述的強化玻璃基板的特性、效果。本發明的玻璃在430°C的KN03溶融鹽中離子交換4個小時時，優選表面的壓縮應力為300MPa以上，且壓縮應力層的厚度為3|im以上。本發明的玻璃將玻璃組分限制為上述范圍，因此，離子交換性能良好，可以容易地將表面的壓縮應力設定為300MPa以上，且將壓縮應力層的厚度設定為3pm以上。本發明的玻璃可以通過如下方式制造將調合成為上述組分范圍內的組分的玻璃原料投入連續溶融爐，在1500160(TC加熱溶融玻璃原料，澄清后供給成形裝置，并將溶融玻璃成形為板狀，再緩慢冷卻。成形優選采用溢出下拉法。若用溢出下拉法成形玻璃基板，就能夠制造未研磨且表面品質良好的玻璃基板。其理由為，用溢出下拉法時，用于成為玻璃基板的表面的面不與桶狀耐火物接觸，而以自由表面的狀態成形，由此，能夠成形無研磨且表面品質良好的玻璃基板。在此，溢出下拉法是將溶融狀態的玻璃從耐熱性的桶狀結構物的兩側溢出，使溢出的溶融玻璃在桶狀結構物的下端一邊合流，一邊向下方延伸成形從而制造玻璃基板的方法。關于桶狀結構物的結構及材質，只要將玻璃基板的尺寸及表面精度制成所希望的狀態，能夠實現在玻璃基板中能夠使用的品質，就沒有特別的限定。另外，相對于用于進行向下方的延伸成形的玻璃基板用任何方法施加力都可以。例如，也可以釆用使具有充分大的寬度的耐熱性軋輥在與玻璃基板接觸的狀態旋轉延伸的方法，也可以采用使成為多對的耐熱性軋輥與玻璃基板的端面附近接觸而延伸的方法。本發明的玻璃在耐失透性方面優異，并且具有適合于成形的粘度特性，因此，用溢出下拉法能夠高精度地進行成形。另外，只要液相溫度為105(TC以下，液相粘度為104QdPa"以上，就能夠用溢出下拉法制造玻璃基板。另外，除溢出下拉法以外，也可以采用各種方法。例如，可以采用下拉法(槽拉伸法、多級拉伸法等)、浮動法、轉出法、擠壓法等各種成形方法。例如，若用擠壓法成形玻璃，能夠高效制造小型的玻璃基板。在制造本發明的強化玻璃基板時，首先準備上述玻璃。其次，實施強化處理。將玻璃基板切斷成規定的尺寸也可以在強化處理前進行，但是，在強化處理后進行能夠降低制造成本，因此優選。關于強化處理，理想的是通過離子交換處理進行。離子交換處理可以通過例如在400550'C的硝酸鉀溶液中浸漬玻璃板18個小時來進行。關于離子交換條件，只要考慮玻璃的粘度特性等選擇最適當的條件即可。實施例下面，根據實施例說明本發明。表13表示本發明的實施例(試樣No.59)及比較例(試樣No.14及10)。另外，表中的(MgZrZn)/(MgZrZnAl)表示的意思是(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>各試樣按如下的方式制作。首先，按照成為表13的玻璃組分的方式調合玻璃原料，用白金干鍋以160(TC溶融8小時。之后，使溶融玻璃流至碳板上，成形為板狀。對得到的玻璃基板評價各種特性。密度是通過眾所周知的阿基米德法來測定。應變點Ps、緩冷點Ta是根據ASTMC336方法來測定。軟化點Ts是根據ASTMC338方法來測定。與玻璃的粘度104QdPa*s、103QdPa's、10"dPas相當的溫度用白金球拉伸法進行測定。熱膨脹系數oc是用膨脹計測定3038(TC的平均熱膨脹系數。液相溫度為粉碎玻璃、將通過標準篩30網眼(篩孔500pm)、在50網眼(篩孔300jim)中剩余的玻璃粉末放入白金干鍋，且在溫度梯度爐中保持24小時后，測定的結晶析出的溫度。液相粘度表示在液相溫度的各玻璃的粘度。楊氏模量通過共振法測定。裂紋發生率按如下所述測定。首先，在保持于濕度30%、溫度25"的恒溫恒濕槽內，將設定為500g負荷的維氏壓頭壓入玻璃表面(光學研磨面)15秒的時間，在15秒后，從壓痕的4個角計數發生的裂紋的數量(對于一個壓痕而言設定為最大4)。這樣壓入壓頭20次，求總裂紋發生數，之后，由(總裂紋發生數/80)X100求出。其結果是，得到的本發明的實施例即玻璃基板密度為2.53g/cm3以下，熱膨脹系數為8889X10—7/°C，楊氏模量為77GPa以上，適合作為強化玻璃原料。另外，認為液相粘度在1046dPa*s以上時為高，可以溢出下拉法成形，而且，10"dPa，s的溫度為1493'C以下時為低，因此，生產性提高，且能夠便宜地供給大量的玻璃基板。另外，在本實施例中，裂紋發生率未測定，但是，認為良好。另外，未強化玻璃基板和強化玻璃基板盡管在玻璃基板的表層微觀的玻璃組分不同，但是，作為玻璃基板整體，玻璃組分實質是相同的。因此，對于密度、粘度、楊氏模量等特性值，未強化玻璃基板和強化玻璃基板的上述特性實質是相同的。另外，裂紋發生率受玻璃表層組分的影響，因此，在未強化玻璃基板和強化玻璃基板中有時特性值不同，但是，在強化玻璃基板中裂紋發生率有進一步降低的傾向，因此，在本發明中不成為使強度降低的因素。接著，對試樣No.l10各玻璃基板的兩表面實施光學研磨后，進行離子交換處理。離子交換通過在430°C的KN03溶融鹽中浸漬各試樣4小時來進行。結束處理的各試樣洗凈表面后，從用表面應力計(株式會社東芝制FSM—6000)觀察的干涉條紋的條數和其間隔算出表面的壓縮應力值和壓縮應力層的厚度。其結果是，本發明的實施例即No.59的各玻璃基板在其表面發生822MPa以上的壓縮應力，且其厚度為13pm以上。另外，上述實施例為了便于說明本發明，在溶融玻璃、通過流出進行成形后，在離子交換處理前進行光學研磨。以工業規模化實施的情況下，理想是用溢出下拉法等成形玻璃基板，在玻璃基板的兩表面未研磨的狀態進行離子交換處理。參照特定的形態對本發明進行了詳細地說明，但是，對于本領域的一般技術人員而言，很顯然不脫離本發明的精神和范圍而可進行各種變更及修正。另外，本發明根據2007年6月7日申請的日本特許出愿(特愿2007—151136)，其整體通過引用而被援引。再者，在這里被引用的全部參照內容作為總體被采用。產業上的可利用性本發明的強化玻璃基板適合作為手機、數碼相機、PDA等保護玻璃或觸摸面板顯示器等玻璃基板。另外，本發明的強化玻璃基板除了這些用途以外，也可以期待用于要求高機械強度的用途，例如，應用于窗玻璃、磁盤用基板、平板顯示器用基板、太陽電池用保護玻璃、固體攝像元件用保護玻璃、食品器械。權利要求1.一種強化玻璃基板，其表面具有壓縮應力層，其特征在于，作為玻璃組分，以質量％計，含有SiO240～70％、Al2O312～25％、B2O30～10％、Li2O0～8％、Na2O6～15％、K2O0～10％、Li2O+Na2O+K2O13～20％、MgO0～3.9％、CaO0～5％、ZnO0～5％、ZrO20～6％、SrO+BaO0～5％，并且以質量分率計，(MgO+ZrO2+ZnO)/(MgO+ZrO2+ZnO+Al2O3)的值為0.25～0.45。2.如權利要求l所述的強化玻璃基板，其表面具有壓縮應力層，其特征在于，作為玻璃組分，以質量％計，含有SiO24070%、A12031225%、B2O3010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、ZrO205.5%、SrO+BaO05%，并且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)的值為0.250.45。3.如權利要求1或2所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板通過化學方式強化而成。4.如權利要求13中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板表面的壓縮應力為lOOMPa以上，并且所述壓縮應力層的厚度為lpm以上。5.如權利要求14中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板具有未研磨的表面。6.如權利要求15中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板由液相溫度為105(TC以下的玻璃構成。7.如權利要求16中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板由液相粘度為10"dPas以上的玻璃構成。8.如權利要求17中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板用于觸摸面板顯示器。9.如權利要求17中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板用于手機的保護玻璃。10.如權利要求17中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板用于太陽電池的保護玻璃。11.如權利要求17中任一項所述的強化玻璃基板，其特征在于，該強化玻璃基板作為顯示器的保護部件使用。12.—種玻璃，其特征在于，作為玻璃組分，以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2008%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、ZrO206%、SrO+BaO05%，并且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)的值為0.250.45。13.—種強化玻璃基板的制造方法，其特征在于，將調制成具有下述范圍的玻璃組分的玻璃原料熔融，成形為板狀，之后，進行離子交換處理，在玻璃表面形成壓縮應力層，所述玻璃組分為以質量％計，含有Si024070%、A12031225%、B203010%、Li2O08%、Na20615%、K2O010%、Li20+Na20+K201320%、MgO03.9%、CaO05%、ZnO05%、Zr0206%、SrO+BaO05%，并且以質量分率計，(MgO+Zr02+ZnO)/(MgO+Zr02+ZnO+A1203)的值在0.250.45的范圍內。14.如權利要求13所述的強化玻璃基板的制造方法，其特征在于，通過下拉法成形為板狀。15.如權利要求13或14所述的強化玻璃基板的制造方法，其特征在于，通過溢出下拉法成形為板狀。全文摘要本發明提供一種強化玻璃基板，通過兼顧玻璃的離子交換性能和耐失透性，而得到機械強度高的玻璃基板。本發明的強化玻璃基板，其表面具有壓縮應力層，其特征為，作為玻璃組分，以質量％計，含有SiO₂40～70％、Al₂O₃12～25％、B₂O₃0～10％、Li₂O0～8％、Na₂O6～15％、K₂O0～10％、Li₂O+Na₂O+K₂O13～20％、MgO0～3.9％、CaO0～5％、ZnO0～5％、ZrO₂0～6％、SrO+BaO0～5％，且以質量分率計，(MgO+ZrO₂+ZnO)/(MgO+ZrO₂+ZnO+Al₂O₃)的值為0.25～0.45。上述強化玻璃可通過如下方法制作將調合成為規定的玻璃組分的玻璃原料溶融，通過溢出下拉法成形為板狀，之后，進行離子交換處理，在玻璃板表面形成壓縮應力層。文檔編號C03C3/093GK101679105SQ200880017889公開日2010年3月24日申請日期2008年6月3日優先權日2007年6月7日發明者山崎博樹,村田隆申請人:日本電氣硝子株式會社