JP2019502640A - 化学強化のためのガラス基板および制御された曲率を有する化学強化法 - Google Patents
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Abstract
Description
圧縮表面応力(CS):ガラスにおけるイオン交換後、ガラス表面によるガラス網目構造に及ぼす押出の影響から得られる応力であり、光学的原理に基づいて、Orihara Industrial Co.Ltd.から商業的に入手可能な表面応力測定器FSMによって測定される。
a)基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第1の注入イオンが提供される、第1および第2の主要対向側面を有する基板を提供すること、
b)コーティングされたガラス基板を化学強化すること
を含む、化学強化ガラス基板の製造方法に関する。
i)第1および第2の主要対向側面が、化学強化前、それらの非イオン注入状態において異なるイオン交換特性を有し、第1の側面が高イオン交換側面であり、かつ第2の側面が低イオン交換側面であり、
ii)基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第1の注入イオンが提供され、
iii)第1の注入イオンの注入プロフィールが、化学強化時に−0.04×1/m〜0.04×1/mの第1の制御された曲率が得られるように選択される、化学強化のためのガラス基板が提供される。
a)a.基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第1の注入イオンが提供され、かつ
b.第1の注入イオンの第1の注入プロフィールは、第1の注入イオンが提供された第1の側面の部分が、化学強化時に第1の制御された曲率を示すようなものである、第1および第2の主要対向側面を有する基板を提供すること、
b)コーティングされたガラス基板を化学強化すること
を含む、制御された曲率を有する化学強化ガラス基板の製造方法に関する。
b)第1および第2の主要対向側面を有し、
i)第1および第2の主要対向側面が、それらの非注入状態において異なるイオン交換特性を有し、第1の側面が高イオン交換側面であり、かつ第2の側面が低イオン交換側面であり、
ii)基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第1の注入イオンが提供され、
iii)第1の注入イオンの注入プロフィールが、−0.04×1/m〜0.04×1/mの第1の制御された曲率が化学強化時に得られるようなものである、基板を提供すること、
c)コーティングされた基板を化学強化すること
を含む方法を提供する。
SiO2 40〜85%
Al2O3 0〜30%
B2O3 0〜20%
Na2O >0〜25%
CaO 0〜20%
MgO 0〜15%
K2O 0〜20%
BaO 0〜20%
を含む。
SiO2 60〜78%
Al2O3 0〜8%
B2O3 0〜4%
CaO 0〜15%
MgO 0〜10%
Na2O 5〜20%
K2O 0〜10%
BaO 0〜5%
を含む。
SiO2 60〜78%
Al2O3 0〜6%
B2O3 0〜1%
CaO 5〜15%
MgO 0〜8%
Na2O 10〜20%
K2O 0〜5%
BaO 0〜1%
を含む。
Claims (33)
- 第1および第2の主要対向側面を有する化学強化のためのガラス基板であって、
基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第1の注入イオンが提供され、かつ前記第1の注入イオンの第1の注入プロフィールは、前記第1の注入イオンが提供された前記第1の側面の部分が、化学強化時に第1の制御された曲率を示すようなものであり、
i)前記基板の前記第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第2の注入イオンが提供され、かつ前記第2の注入イオンの第2の注入プロフィールは、前記第1の注入プロフィールとは異なり、かつ前記第2の注入プロフィールが、前記第2の注入イオンが提供された前記第1の側面の部分が、化学強化時に第2の制御された曲率を示すようなものであり、かつ/または
ii)前記基板の前記第2の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第3の注入イオンが提供され、かつ前記第3の注入イオンの第3の注入プロフィールは、前記第3の注入イオンが提供された前記第2の側面の部分が、化学強化時に第3の制御された曲率を示すようなものである、ガラス基板。 - 前記第1、第2および/または第3の注入イオンが、O、Ar、NまたはHeのイオンである、請求項1に記載のガラス基板。
- 前記第1、第2および/または第3の注入イオンが、単一電荷イオン、または単一電荷イオンと多電荷イオンの混合物である、請求項1または2に記載のガラス基板。
- 前記第1、第2および/または第3の注入プロフィールが、0.1μm〜1μm、好ましくは、0.1μm〜0.5μmの深さを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 前記第1、第2および/または第3の注入プロフィールが、1012イオン/cm2〜1018イオン/cm2、好ましくは、1015イオン/cm2〜1018イオン/cm2のイオン線量を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 前記第1、第2および/または第3の注入イオンが、n×5keV〜n×1000keV、好ましくは、n×5keV〜n×200keV、より好ましくは、n×10keV〜n×100keV、より好ましくは、n×20keV〜n×60keV、最も好ましくは、n×35keVの注入エネルギーによって注入され、nは各イオンの電荷数である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板が、ソーダライムガラス基板またはアルミノシリケートガラス基板から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板の厚さが、0.1mm〜3mm、好ましくは、0.1mm〜1.3mmである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 次の操作:
a)基板の第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させるO、Ar、NまたはHeのイオンから選択される第1の注入イオンが提供される、第1および第2の主要対向側面を有する基板を提供すること、
b)前記イオン注入されたガラス基板を化学強化すること
を含む、化学強化ガラス基板の製造方法。 - 前記基板の前記第1の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第2の注入イオンが提供され、かつ前記第2の注入イオンの注入プロフィールが、前記第1の注入プロフィールとは異なる、請求項9に記載の方法。
- 前記基板の前記第2の側面の少なくとも一部に、化学強化時にイオン交換の範囲を減少させる第3の注入イオンが提供される、請求項9または10に記載の方法。
- 前記第1、第2および/または第3のイオン注入プロフィールが、化学強化時に第1、第2および/または第3の制御された曲率が得られるようなものである、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板の第1および第2の対向側面が、それらの非イオン注入状態において異なるイオン交換特性を有し、前記第1の側面が高イオン交換側面であり、かつ前記第2の側面が低イオン交換側面である、請求項9に記載の方法。
- 前記基板に、前記第1の側面の全体上で第1の注入イオンが提供される、請求項9または13に記載の方法。
- 前記第1のイオン注入プロフィールが、化学強化時に−0.04×1/m〜0.04×1/mの第1の制御された曲率が得られるようなものである、請求項13に記載の方法。
- 前記前記第2および/または第3の注入イオンが、O、Ar、NまたはHeのイオンから選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記第1、第2および/または第3の注入イオンが、単一電荷イオン、または単一電荷イオンと多電荷イオンの混合物である、請求項9〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1、第2および/または第3のイオン注入プロフィールの注入深さが、0.1μm〜1μm、好ましくは、0.1μm〜0.5μmである、請求項9〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1、第2および/または第3のイオン注入プロフィールのイオン線量が、1012イオン/cm2〜1018イオン/cm2、好ましくは、1015イオン/cm2〜1018イオン/cm2である、請求項9〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガラス基板が、ソーダライムガラス基板またはアルミノシリケートガラス基板から選択される、請求項9〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガラス基板の厚さが、0.1mm〜3mm、好ましくは、0.1mm〜1.6mmである、請求項9〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 化学強化前に非イオン注入状態において異なるイオン交換特性を有する第1および第2の主要対向側面を有し、前記第1の側面が高イオン交換側面であり、かつ前記第2の側面が低イオン交換側面であり、0.1mm〜3mmの厚さを有し、−0.04×1/m〜0.04×1/mの曲率を有し、かつ第1のイオン注入プロフィールが、前記第1の側面の少なくとも一部に存在し、かつ前記第1のイオン注入プロフィールのイオンが、O、Ar、NまたはHeのイオンから選択される、化学強化されたガラス基板。
- −0.01×1/m〜0.01×1/mの曲率を有する、請求項22に記載の化学強化されたガラス基板。
- 0.1mm〜1.6mm、好ましくは、0.1mm〜1.3mmの厚さを有する、請求項22または23に記載の化学強化されたガラス基板。
- 両側面において、300〜1300MPaの圧縮表面応力および6〜40μmの圧縮層の深さを有する、請求項22〜24のいずれか一項に記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板が、ソーダライムガラス基板またはアルミノシリケートガラス基板から選択される、請求項22〜25のいずれか一項に記載のガラス基板。
- ガラス基板の化学強化時にイオン交換の範囲を減少させるためのガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用であって、イオン注入プロフィールのイオンが、O、Ar、NまたはHeのイオンから選択される、使用。
- 化学強化時にガラス基板の曲率を制御するためのガラス基板における化学強化時のイオン交換の範囲を減少させるイオン注入プロフィールの使用であって、イオン注入プロフィールのイオンが、O、Ar、NまたはHeのイオンから選択される、使用。
- 前記イオン注入プロフィールのイオンが、単一電荷イオン、または単一電荷イオンと多電荷イオンの混合物である、請求項27または28に記載のガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用。
- 前記イオン注入プロフィールの注入深さが、0.1μm〜1μm、好ましくは、0.1μm〜0.5μmである、請求項27〜29のいずれか一項に記載のガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用。
- 前記イオン注入プロフィールのイオン線量が、1012イオン/cm2〜1018イオン/cm2、好ましくは、1015イオン/cm2〜1018イオン/cm2である、請求項27〜30のいずれか一項に記載のガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用。
- 前記ガラス基板の厚さが、0.1mm〜3mm、好ましくは、0.1mm〜1.3mmである、請求項27〜31のいずれか一項に記載のガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用。
- 前記ガラス基板が、ソーダライムガラス基板またはアルミノシリケートガラス基板である、請求項27〜32のいずれか一項に記載のガラス基板におけるイオン注入プロフィールの使用。
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