化学强化玻璃及其制造方法技术

本发明专利技术目的在于提供一种含锂的化学强化玻璃及其制造方法，所述含锂的化学强化玻璃在具有与以往的不含锂的玻璃相同的应力分布的同时表面压应力高且仅在表层附近引入压应力。本发明专利技术涉及一种化学强化玻璃等，其中，所述化学强化玻璃具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、和与所述第一主面和所述第二主面相接的端部，在将从所述第一主面起算的深度作为变量来表示玻璃内部的压应力值时，(1a)在板厚方向上在压应力值为0的深度

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学强化玻璃及其制造方法


[0001]本专利技术涉及化学强化玻璃及其制造方法。

技术介绍

[0002]为了手机、智能手机、平板终端等的显示装置的保护以及提高美观，使用了包含化学强化玻璃的保护玻璃。
[0003]在化学强化玻璃中，具有表面压应力(值)(CS)、压应力层深度(DOL)越高，则强度越高的倾向。另一方面，为了保持与玻璃表层的压应力的平衡，在玻璃内部产生内部拉应力(值)(CT)，因此CS、DOL越大，则CT越大。CT大的玻璃在损伤时的破碎数爆炸性地变大，碎片飞散的危险性变高。
[0004]在专利文献1中记载了通过两步化学强化，能够在抑制内部拉应力的同时增大表面压应力。具体而言，公开了使用如下的方法等：将K浓度低的KNO3/NaNO3混合盐用于第一步化学强化、并且将K浓度高的KNO3/NaNO3混合盐用于第二步化学强化。
[0005]另外，在专利文献2中公开了通过两步化学强化而具有比较大的表面压应力和压应力层深度的含锂玻璃。含锂玻璃通过在第一步化学强化处理中使用钠盐并且在第二步化学强化处理中使用钾盐的两步化学强化处理，能够在抑制CT的同时增大CS和DOL。
[0006]在专利文献3中记载了包含金属氧化物浓度梯度的玻璃物品，公开了以往的不含锂的玻璃的化学强化应力分布(专利文献3，图2)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：美国专利申请公开第2015/0259244号说明书
[0010]专利文献2：日本特表2013<br/>‑
520388号公报
[0011]专利文献3：日本特开2019
‑
510726号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]在图1中示出以往的不含锂的化学强化玻璃的应力分布，在图2中示出以往的含锂的化学强化玻璃的应力分布。在对含锂玻璃进行化学强化的情况下，由于锂的扩散速度快，还产生应力松弛，因此为了增大表面压应力，需要进行离子交换至板厚方向的深处。因此，以往当对含锂玻璃进行化学强化时，应力分布如图2所示成为抛物线状，具有拉应力与表面压应力一起增大的倾向。另外，存在Na
‑
Li交换实质上进行至板厚中心的问题。
[0014]以往，为了改善这样的问题，进行两步化学强化，但是两步化学强化的处理复杂，在生产效率方面存在问题。另外，以氧化物基准的摩尔百分率计，当含锂玻璃中的锂的含量(Li2O的含量)变高时(例如，以氧化物基准计为10摩尔％以上)，化学强化玻璃的应力分布成为抛物线状，并且拉应力也增大的倾向变得特别显著，因此要求有效地增大压应力。
[0015]鉴于这样的情况，本专利技术的目的在于提供一种含锂的化学强化玻璃及其制造方
法，所述含锂的化学强化玻璃在具有与以往的不含锂的玻璃相同的应力分布的同时表面压应力高且仅在表层附近引入压应力。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]对上述问题进行研究，结果本专利技术人等发现，在含有10摩尔％以上的Li2O的化学强化玻璃中，通过调节Na浓度梯度和应力梯度，能够增加玻璃表面的延展性而提高强度。基于这些发现，完成了本专利技术。
[0018]即，本专利技术如下所述。
[0019]1.一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、和与所述第一主面和所述第二主面相接的端部，
[0020]在将从所述第一主面起算的深度作为变量来表示玻璃内部的压应力值时，
[0021]所述化学强化玻璃满足以下的(1a)～(4a)：
[0022](1a)在压应力值为0的深度
±
10μm的厚度范围内，应力曲线的梯度为
‑
15MPa/μm～
‑
3MPa/μm，并且
[0023]下述定义的Na浓度曲线的梯度具有0.02/μm～0.12/μm的绝对值。
[0024]Na浓度曲线：将利用EPMA测定的所述化学强化玻璃的板厚方向的Na离子浓度分布换算成氧化物基准的摩尔百分率而得到的Na浓度曲线。
[0025](2a)在板厚方向上在所述第一主面与压应力值为0的深度之间的范围内，所述Na浓度曲线的梯度单调递减。
[0026](3a)厚度为1mm以下。
[0027](4a)以氧化物基准的摩尔百分率计，含有10摩尔％以上的Li2O。
[0028]2.如上述1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的厚度为t(μm)，并且在板厚方向上在板厚中心tc(μm)与(tc
‑
0.20
×
t)(μm)之间的范围内的应力曲线的梯度的平均值具有小于1MPa/μm的绝对值。
[0029]3.如上述1或2所述的化学强化玻璃，其中，在板厚方向上在所述第一主面与压应力值为0的深度之间的范围内，
[0030]使用东京仪器株式会社制造的双折射成像系统Abrio
‑
IM测定的压应力曲线包含拐点，并且
[0031]所述Na浓度曲线不包含拐点。
[0032]4.如上述3所述的化学强化玻璃，其中，在板厚方向上在从所述第一主面起算的深度为10μm的位置与压应力值为0的深度之间的范围内，所述压应力曲线包含拐点。
[0033]5.如上述1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃为微晶玻璃。
[0034]6.如上述5所述的化学强化玻璃，其中，所述微晶玻璃的晶化率为10％以上。
[0035]7.如上述5或6所述的化学强化玻璃，其中，所述晶化玻璃含有偏硅酸锂晶体。
[0036]8.如上述5～7中任一项所述的化学强化玻璃，其中，通过符合JIS K7136(2000年)的方法测定的换算成厚度为0.7mm时的所述化学强化玻璃的透射光的雾度值为0.01％～0.2％。
[0037]9.如上述5～8中任一项所述的化学强化玻璃，其中，换算成厚度为0.7mm时的所述化学强化玻璃的可见光透射率为85％以上。
[0038]10.一种化学强化玻璃的制造方法，其中，通过对玻璃进行化学强化而制造化学强化玻璃，所述玻璃具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、和与所述第一主面和所述第二主面相接的端部，所述玻璃的厚度为1mm以下，并且以氧化物基准的摩尔百分率计，所述玻璃含有10摩尔％以上的Li2O，其中，
[0039]所述化学强化为使用含有钠且钾含量小于5质量％的强化盐的化学强化，
[0040]在将从所述第一主面起算的深度作为变量来表示玻璃内部的压应力值时，
[0041]所得到的化学强化玻璃满足以下的(1b)和(2b)：
[0042](1b)在压应力值为0的深度
±
10μm的厚度范围内，应力曲线的梯度为
‑
15MPa/μm～
‑
3MPa/μm，并且
[0043]下述定义的Na浓度曲线的梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、和与所述第一主面和所述第二主面相接的端部，在将从所述第一主面起算的深度作为变量来表示玻璃内部的压应力值时，所述化学强化玻璃满足以下的(1a)～(4a)：(1a)在压应力值为0的深度
±
10μm的厚度范围内，应力曲线的梯度为
‑
15MPa/μm～
‑
3MPa/μm，并且下述定义的Na浓度曲线的梯度具有0.02/μm～0.12/μm的绝对值，Na浓度曲线：将利用EPMA测定的所述化学强化玻璃的板厚方向的Na离子浓度分布换算成氧化物基准的摩尔百分率而得到的Na浓度曲线；(2a)在板厚方向上在所述第一主面与压应力值为0的深度之间的范围内，所述Na浓度曲线的梯度单调递减；(3a)厚度为1mm以下；(4a)以氧化物基准的摩尔百分率计，含有10摩尔％以上的Li2O。2.如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的厚度为t(μm)，并且在板厚方向上在板厚中心tc(μm)与(tc
‑
0.20
×
t)(μm)之间的范围内的应力曲线的梯度的平均值具有小于1MPa/μm的绝对值。3.如权利要求1或2所述的化学强化玻璃，其中，在板厚方向上在所述第一主面与压应力值为0的深度之间的范围内，使用东京仪器株式会社制造的双折射成像系统Abrio
‑
IM测定的压应力曲线包含拐点，并且所述Na浓度曲线不包含拐点。4.如权利要求3所述的化学强化玻璃，其中，在板厚方向上在从所述第一主面起算的深度为10μm的位置与压应力值为0的深度之间的范围内，所述压应力曲线包含拐点。5.如权利要求1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃为微晶玻璃。6.如权利要求5所述的化学强化玻璃，其中，所述微晶玻璃的晶化率为10％以上。7.如权利要求5或6所述的化学强化玻璃，其中，所述晶化玻璃含有偏硅酸锂晶体。8.如权利要求5～7中任一项所述的化学强化玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋叶周作，马田拓实，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：