顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?01180058311. 8(國際申請?zhí)枮镻CT/JP2011/073738)、中國國 家階段進(jìn)入日為2013年6月3日（國際申請日為2011年10月14日）、發(fā)明名稱為"顯示 裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法"的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 數(shù)碼照相機(jī)、手機(jī)和PDA等顯示裝置等的保護(hù)玻璃以及觸摸屏顯示器的玻璃基板 使用通過離子交換等進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理而得到的玻璃（以下也稱為化學(xué)強(qiáng)化玻璃）。與未 強(qiáng)化的玻璃相比，化學(xué)強(qiáng)化玻璃的機(jī)械強(qiáng)度高，因此適合這些用途（參考專利文獻(xiàn)1?3)。
[0004] 顯示裝置等的保護(hù)玻璃和觸摸屏顯示器的玻璃基板要求具有高透明性、平滑性和 美觀性。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭57-205343號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平9-236792號公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2009-84076號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的問題
[0011] 但是，將化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板用于顯示裝置用途的情況下，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生美觀上的問 題。本發(fā)明人對產(chǎn)生美觀問題的玻璃基板進(jìn)行了分析，結(jié)果獲知玻璃基板的表面產(chǎn)生了極 小的凹狀的缺陷（以下也稱為凹狀缺陷）。
[0012] 因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制凹狀缺陷產(chǎn)生的顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃 基板的制造方法。
[0013] 用于解決問題的手段
[0014] 本發(fā)明人對上述問題進(jìn)一步進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)供于化學(xué)強(qiáng)化工序的 玻璃的表面存在鈣鹽時(shí)，經(jīng)過干燥工序會(huì)使鈣固著在玻璃的表面上，由于所固著的鈣，經(jīng)過 化學(xué)強(qiáng)化工序而產(chǎn)生凹狀缺陷。
[0015] 而且還發(fā)現(xiàn)，通過使化學(xué)強(qiáng)化工序前的最后清洗工序中使用的清洗液中的鈣濃度 為特定濃度以下，即使經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化工序也能夠有效地抑制玻璃中的凹狀缺陷，從而完成 了本發(fā)明。
[0016] S卩，本發(fā)明的主旨如下所述。
[0017] 1. -種顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其中，化學(xué)強(qiáng)化工序前的最后 清洗工序中使用的清洗液中的鈣濃度為5ppm以下。
[0018] 2.如上述第1項(xiàng)所述的顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法，其中，所述清 洗液為水。
[0019] 發(fā)明效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，通過使化學(xué)強(qiáng)化工序前的最后清洗工序中使用的清洗液 中的鈣濃度為特定濃度以下，能夠防止供于化學(xué)強(qiáng)化工序的玻璃的表面存在鈣鹽，能夠防 止預(yù)熱工序中由該鈣鹽生成鈣離子擴(kuò)散而成的層。由此，能夠抑制離子交換工序中因該鈣 離子層導(dǎo)致離子交換障礙而產(chǎn)生凹狀缺陷。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造工序中凹狀缺陷的產(chǎn)生機(jī)制的圖。
[0022] 圖2是表示凹狀缺陷的深度與同預(yù)熱工序前的玻璃接觸的溶液中的鈣濃度的相 關(guān)性的圖。
[0023] 圖3表示通過在滴加含鈣的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn)生 的凹狀缺陷的分析方法。
[0024] 圖4是表示通過在滴加含媽的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn) 生的凹狀缺陷的紋理圖像的結(jié)果的圖。
[0025] 圖5是表示通過在滴加含媽的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn) 生的凹狀缺陷的深度和寬度的圖。
[0026] 圖6是表示通過在滴加含媽的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn) 生的凹狀缺陷的紋理圖像的結(jié)果的圖。
[0027] 圖7是表示通過在滴加含媽的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn) 生的凹狀缺陷的深度和寬度的圖。
[0028] 圖8是表示通過在滴加含媽的溶液后進(jìn)行預(yù)熱和離子交換處理而在玻璃表面產(chǎn) 生的凹狀缺陷的表面的玻璃的K 20、Na2O和CaO的含量分布的圖（拍攝倍率150倍）。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 以下，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限定于此。
[0030] 本發(fā)明的顯示裝置用化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造方法通常依次包括對玻璃進(jìn)行研 磨加工的研磨工序、清洗工序、最后清洗工序、干燥工序和化學(xué)強(qiáng)化工序?；瘜W(xué)強(qiáng)化工序包 含離子交換工序作為必要工序，多數(shù)情況下在離子交換工序之前包含預(yù)熱工序。
[0031] [凹狀缺陷產(chǎn)生的機(jī)制]
[0032] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，損害化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的美觀的原因?yàn)榘紶钊毕?，并且發(fā)現(xiàn)化學(xué) 強(qiáng)化玻璃基板中的凹狀缺陷的原因?yàn)榇嬖谟陬A(yù)熱工序前的玻璃表面的鈣鹽。作為鈣鹽附著 在玻璃表面的原因，可以列舉：(a)鈣混入到研磨工序中使用的研磨劑中；(b)鈣混入到清 洗工序或最后清洗工序中使用的清洗液中；（c)由于制造工序中徒手接觸等而導(dǎo)致人體的 汗液中含有的鈣附著或混入到清洗液中；等。
[0033] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的制造工序中的凹狀缺陷產(chǎn)生機(jī)制如下（圖 1)。圖1中，以使用硝酸鉀熔鹽作為離子交換工序中使用的熔鹽的情況為例進(jìn)行說明。
[0034] (1)預(yù)熱工序前：鈣鹽附著在預(yù)熱工序前的玻璃表面上，經(jīng)過干燥工序而固著。作 為鈣鹽，可以列舉例如CaCO3、Ca (NO3) 2和CaSO 4等。
[0035] (2)預(yù)熱工序：預(yù)熱工序中，由固著在玻璃表面上的鈣鹽生成鈣離子的擴(kuò)散層。該 鈣離子的擴(kuò)散層在之后的離子交換工序中成為抑制離子交換的障礙物質(zhì)。
[0036] (3)離子交換工序：離子交換工序中，玻璃中含有的鈉離子與熔鹽中含有的離子 半徑比鈉離子大的鉀離子發(fā)生置換，由此使玻璃膨脹。另一方面，在由鈣離子的擴(kuò)散層形 成有障礙物質(zhì)的部位，鈣離子阻礙了離子交換，因此，鈣離子的擴(kuò)散層成為離子交換的阻擋 膜，玻璃不膨脹而產(chǎn)生凹陷，從而形成缺陷。
[0037] [鈣濃度與凹狀缺陷的相關(guān)性]
[0038] 本發(fā)明人對凹狀缺陷的深度與同預(yù)熱工序前的玻璃接觸的溶液中的鈣濃度的相 關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果獲知，如圖2所示存在比例關(guān)系。作為凹狀缺陷的深度與同預(yù)熱工序 前的玻璃接觸的溶液中的鈣濃度存在比例關(guān)系的理由，認(rèn)為在于如下理由。
[0039] 如上所述，化學(xué)強(qiáng)化工序中在玻璃基板表面產(chǎn)生凹狀缺陷的理由在于，殘留在玻 璃表面上的鈣經(jīng)過預(yù)熱工序成為離子交換的阻擋膜。鈉離子與鉀離子進(jìn)行交換的路徑的深 度典型而言為數(shù)十微米至數(shù)百微米。另一方面，假設(shè)玻璃表面上的鈣濃度約IOppm的水滴 的直徑為例如5mm時(shí)，水分揮發(fā)后的鈣阻擋膜的厚度不足lnm。
[0040] 因此，上述阻擋膜的厚度與鉀離子和鈉離子實(shí)際迀移的路徑相比足夠薄，因此，可 以認(rèn)為與離子擴(kuò)散相關(guān)的物理參數(shù)是不變的，認(rèn)為有效的參數(shù)僅與同鈣濃度成比例的鈣阻 擋膜的厚度成比例。
[0041] 此外，本發(fā)明人對化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板的凹狀缺陷的深度與該玻璃基板的美觀的相 關(guān)性進(jìn)行了研宄，結(jié)果進(jìn)一步獲知，凹狀缺陷的深度超過200nm的玻璃基板的美觀幾乎全 部受損，但凹狀缺陷的深度約為IOOnm以下時(shí)，不會(huì)損害美觀。認(rèn)為這是由于，通過人眼能 夠辨認(rèn)的凹狀缺陷的深度為可見光（約400nm以上）的1/4即約IOOnm以上。
[0042] 由圖2所示的圖可知，使與預(yù)熱工序前的玻璃接觸的溶液中的鈣濃度為5ppm以下 時(shí)，能夠使凹狀缺陷的深度小于約l〇〇nm。因此，為了抑制上述由鈣離子引起的凹狀缺陷的 產(chǎn)生，需要使化學(xué)強(qiáng)化工序前的最后清洗工序中使用的清洗液中含有的鈣濃度為5ppm以 下。
[0043] 本發(fā)明的制造方法中，除了使化學(xué)強(qiáng)化工序前的最后清洗工序中使用的清洗液中 含有的鈣濃度為5ppm以下以外，可以根