化学强化玻璃制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种使压缩应力值的总量为一定值以下且与以往相比具有较高的表面压缩应力和较深的压缩应力层深度的化学强化玻璃。本发明专利技术涉及一种化学强化玻璃，具有厚度t[μm]，将距玻璃表面的深度x[μm]处的应力值[MPa]的曲线在0＜x＜3t/8的区域利用误差最小二乘法使用下述函数(I)将压缩应力定义为正且将拉伸应力定义为负进行近似时，A

Chemically strengthened glass

The purpose of the invention is to provide a chemically strengthened glass with a total compressive stress value of less than a certain value and a higher surface compressive stress and a deeper compressive stress layer depth than before. The invention relates to a chemically strengthened glass, which has a thickness of T [\u03bc M]. When the curve of the stress value [MPa] at the depth of x [\u03bc M] from the glass surface is in the area of 0 < x < 3t / 8, the following function (I) is used to define the compression stress as positive and the tensile stress as negative for approximation by using the error least square method, a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学强化玻璃
本专利技术涉及一种化学强化玻璃。
技术介绍
近年来，为了提高便携电话、智能手机、便携信息终端(PDA)、平板电脑终端等移动设备的显示器装置的保护和美观，一直使用由化学强化玻璃构成的罩玻璃。化学强化玻璃是为了提高玻璃的强度而通过离子交换在玻璃表面形成表面层的玻璃。表面层包含至少存在于玻璃表面侧通过离子交换而产生压缩应力的压缩应力层，并且包含在玻璃内部侧与该压缩应力层邻接地存在并产生拉伸应力的拉伸应力层。化学强化玻璃的强度很大程度取决于以距玻璃表面的深度为变量的压缩应力值(以下记载为应力曲线)。对罩玻璃用化学强化玻璃要求在掉落到沙子、沥青等平面上时不破裂。化学强化玻璃掉落在沙子、沥青上而破裂时，存在于沙子、沥青上的突起物扎进玻璃，比玻璃表面深的位置成为破裂的起点，因此存在压缩应力层深度(DOL)越深越不易破裂的趋势。另外，对罩玻璃用化学强化玻璃还要求在受到外力翘曲时不破裂。因翘曲而使化学强化玻璃破裂时，破裂的起点在玻璃的表面，因此存在玻璃表面的压缩应力(值)(CS)越高越不易破裂的趋势。例如专利文献1中记载了一种利用2阶段的化学强化处理而得到的玻璃物品。提出了如下方法：通过在第1阶段的化学强化中使用K浓度相对低的KNO3/NaNO3混合盐并在第2阶段的强化中使用K浓度相对高的KNO3/NaNO3混合盐，从而兼得较深的DOL和较高的CS。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利公开第2015/0259244号说明书
技术实现思路
然而，专利文献1中记载的玻璃物品存在化学强化玻璃的强度不足的情况。认为其原因在于表面压缩应力和压缩应力层深度不充分等。另一方面，在化学强化玻璃内部产生内部拉伸应力(CT)用以保持与玻璃表面的压缩应力的均衡，CS、DOL越大CT越大。CT大的化学强化玻璃破裂时，成为碎片数多且剧烈的破裂方式，碎片飞散的危险性变大。因此，优选压缩应力的总量为一定值以下。因此，本专利技术的目的在于提供一种使压缩应力值的总量为一定值以下而且与以往相比具有高表面压缩应力和深压缩应力层深度的化学强化玻璃。本专利技术人等反复进行深入研究，结果发现：通过在具有玻璃表面侧呈现出的应力分布图案1(以下，也简写为图案1)和玻璃内部侧呈现出的应力分布图案2(以下，也简写为图案2)这2阶段的应力分布图案的化学强化玻璃中，使图案1的压缩应力层深度变浅，使图案2的压缩应力值变小，从而使压缩应力值的总量为一定值以下，而且能够实现高表面压缩应力和深压缩应力层深度，因而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及下述＜1＞～＜7＞。＜1＞一种化学强化玻璃，具有厚度t[μm]，将距玻璃表面的深度x[μm]处的应力值[MPa]的曲线在0＜x＜3t/8的区域利用误差最小二乘法使用下述函数(I)并将压缩应力定义为正、将拉伸应力定义为负进行近似时，A1[MPa]为600以上，A2[MPa]为50以上，B1[μm]为6以下，B2[μm]为t[μm]的10％以上，C[MPa]为－30以下，且A1/B1[MPa/μm]为100以上。A1erfc(x/B1)+A2erfc(x/B2)+C…(I)[在函数(I)中，erfc为余误差函数，A1＞A2且B1＜B2。]＜2＞根据＜1＞所述的化学强化玻璃，其中，B2[μm]为t[μm]的20％以上。＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的化学强化玻璃，其中，A2[MPa]为150以上，且A2/B2[MPa/μm]为4以下。＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的化学强化玻璃，其中，C[MPa]为－70以下。＜5＞根据＜1＞～＜4＞中任一项所述的化学强化玻璃，其中，厚度t为0.3mm～2mm。＜6＞根据＜1＞～＜5＞中任一项所述的化学强化玻璃，母组成用氧化物基准的摩尔百分率表示，含有50～80％的SiO2、4～30％的Al2O3、0～15％的B2O3、0～15％的P2O5、0～20％的MgO、0～20％的CaO、0～10％的SrO、0～10％的BaO、0～10％的ZnO、0～10％的TiO2、0～10％的ZrO2、3～20％的Li2O、0～20％的Na2O、0～20％的K2O。＜7＞根据＜1＞～＜6＞中任一项所述的化学强化玻璃，其中，为罩玻璃用玻璃基板。本专利技术的化学强化玻璃与以往相比兼具高表面压缩应力和深压缩应力层深度，且压缩应力的总量为一定值以下，具有高强度。附图说明图1示出实施例和比较例的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。图1的实线为表1的例5中记载的化学强化玻璃的应力曲线，虚线为表1的例15中记载的化学强化玻璃的应力曲线。图2是表示玻璃表面侧的应力分布图案1的深度(B1)与最表面的压缩应力(CS)的相关关系的图。图2中的B1和CS为表1的例1～19中记载的值的曲线，白三角的曲线为比较例(例13～例19)，黑点的曲线为实施例(例1～例12)。图3示出实施例(例20)的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。图4示出实施例(例21)的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。图5示出实施例(例22)的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。图6示出实施例(例23)的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。图7示出实施例(例24)的化学强化玻璃的应力分布图案的例子。具体实施方式以下，对本专利技术的化学强化玻璃进行详细说明。另外，本说明书中表示数值范围的“～”以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用，只要没有特别规定，则以下在本说明书中“～”就以相同的含义使用。本专利技术的化学强化玻璃具有厚度t[μm]，将距玻璃表面的深度x[μm]处的应力值[MPa]的曲线特别是在0＜x＜3t/8的区域利用误差最小二乘法使用下述函数(I)并将压缩应力定义为正并将拉伸应力定义为负进行近似时，满足所有以下的(1)～(6)。A1erfc(x/B1)+A2erfc(x/B2)+C…(I)[在函数(I)中，erfc为余误差函数，A1＞A2且B1＜B2。](1)A1[MPa]为600以上(2)A2[MPa]为50以上(3)B1[μm]为6以下(4)B2[μm]为t[μm]的10％以上(5)C[MPa]为－30以下(6)A1/B1[MPa/μm]为100以上本专利技术的化学强化玻璃在表面具有通过化学强化处理而形成的压缩应力层。在化学强化处理中，对玻璃的表面进行离子交换，形成残留有压缩应力的表面层。具体而言，通过玻璃化转变温度以下的温度下的离子交换，将存在于玻璃板表面附近的离子半径小的碱金属离子(典型的为Li离子或Na离子)置换为离子半径更大的碱金属离子(典型的是相对于Li离子为Na离子或K离子，相对于Na离子为K离子)。由此，压缩应力残留于玻璃的表面，玻璃的强度提高。在第1阶段的化学强化处理之后通过以与第1阶段的条件(盐的种类、时间等)不同的条件进行第2阶段的化学强化处理的2阶段化学强化处理(以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学强化玻璃，具有厚度t，将距玻璃表面的深度x处的应力值的曲线在0＜x＜3t/8的区域利用误差最小二乘法使用下述函数(I)并将压缩应力定义为正、将拉伸应力定义为负进行近似时，A

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 JP 2017-076106;20180205 JP 2018-0185081.一种化学强化玻璃，具有厚度t，将距玻璃表面的深度x处的应力值的曲线在0＜x＜3t/8的区域利用误差最小二乘法使用下述函数(I)并将压缩应力定义为正、将拉伸应力定义为负进行近似时，A1为600以上，A2为50以上，B1为6以下，B2为t的10％以上，C为-30以下，且A1/B1为100以上，其中，厚度t的单位为μm，深度x的单位为μm，应力值的单位为MPa，A1、A2和C的单位为MPa，B1和B2的单位为μm，A1/B1的单位为MPa/μm，
A1erfc(x/B1)+A2erfc(x/B2)+C…(I)
在函数(I)中，erfc为余误差函数，A1＞A2且B1＜B2。


2.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，B2为t的20％以上，B2和t的单位为μm。


3.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃，其中，A2为150以上，且A2/B2为4以下，A2的单位为MPa，A2/B2的单位为MPa/μm。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的化学强化...

【专利技术属性】
技术研发人员：今北健二，村山优，鹿岛出，金原一树，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP