[發明專利]化學強化玻璃

有效

• 申請號: 201480003165.2
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104812718B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 鹿島出;藤原祐輔;玉井喜芳;鈴木祐一;小林大介;世良洋一;山田拓
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C03C21/00
• 分類號: C03C21/00;C03C23/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 王海川,穆德駿

技術領域

本發明涉及化學強化玻璃。

背景技術

數碼相機、手機或便攜式信息終端PDA(Personal?Digital?Assistants)等平板顯示裝置中，為了保護顯示器和提高美觀，以區域比圖像顯示部分更廣的方式將薄的板狀保護玻璃配置于顯示器的正面。雖然玻璃的理論強度高，但是由于帶有損傷而強度大幅降低，因此使用通過離子交換等在玻璃表面形成了壓應力層的化學強化玻璃作為要求強度的玻璃。

伴隨著對平板顯示裝置的輕量化和薄型化的要求，要求保護玻璃本身也變薄。因此，為了滿足該目的，對保護玻璃要求在表面和端面都具有更高的強度。

為了提高化學強化玻璃的強度，以往已知的方法是，在化學強化處理后實施表面蝕刻處理(專利文獻1)。

在此，關于玻璃的強度，已知由于玻璃中氫(水分)的存在而玻璃的強度降低(非專利文獻1、2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2013-516387號公報

非專利文獻

非專利文獻1：S.ITO等人,“Crack?Blunting?of?High-Silica?Glass”,Journal?of?the?American?Ceramic?Society,第65卷,第8期,(1982),368-371

非專利文獻2：Won-Taek?Han等人,“Effect?of?residual?water?in?silica?glass?on?static?fatigue”,Journal?of?Non-Crystalline?Solids,127,(1991)97-104

發明內容

發明所要解決的問題

本發明人等發現，有時化學強化后玻璃的強度降低，其主要原因是由于環境中的水分侵入到玻璃表層中而導致產生化學缺陷。另外還發現，該現象并不限于化學強化，在玻璃的制造工序中由于經歷升溫工序也會發生。

作為除去玻璃表層的水分的方法，也考慮了通過研磨化學強化后的玻璃表面、或者浸漬于氫氟酸等而進行蝕刻處理等方法，削去含有水分的層。但是，由于研磨而導致玻璃表面帶有損傷，強度反而有可能降低。另外，在玻璃表面具有潛在損傷的情況下，如果使用氫氟酸等進行蝕刻處理，則潛在損傷會擴大，有可能產生由凹坑導致的外觀不良。另外，氫氟酸從安全方面考慮需要注意操作。

本發明的目的在于提供一種即使進行化學強化也有效地抑制玻璃強度降低的化學強化玻璃。

用于解決問題的手段

本發明人等發現，通過使化學強化玻璃的表層中的氫濃度分布為特定的范圍并且表面粗糙度(Ra)為特定值以上，即使不研磨化學強化后的玻璃表面或不進行使用氫氟酸的蝕刻處理，玻璃的面強度也會顯著提高，并且面強度的可靠性提高，從而完成了本發明。

即，本發明如下所示。

<1>

一種化學強化玻璃，其在表層具有通過離子交換法形成的壓應力層，其中，

表面粗糙度(Ra)為0.20nm以上，

從玻璃的最外表面起的深度X的區域中的氫濃度Y在X＝0.1～0.4(μm)的情況下滿足下述關系式(I)，

通過環上球試驗在下述條件下測定的面強度F(N)對于玻璃板的板厚t(mm)為F≥1500×t²，并且

在表面上沒有磨痕，

Y＝aX+b??(I)

式(I)中的各符號的含義如下所示：

Y：氫濃度(按H₂O換算，mol/L)，

X：從玻璃最外表面起的深度(μm)，

a：-0.270～-0.005，

b：0.020～0.220，

環上球試驗條件：

將板厚t(mm)的玻璃板配置在直徑30mm、接觸部具有曲率半徑2.5mm的圓度的不銹鋼環上，在使直徑10mm的鋼球體與該玻璃板接觸的狀態下，將該球體在靜荷載條件下荷載于該環的中心，將玻璃被破壞時的破壞荷載(單位N)作為BOR強度，將該BOR強度的20次的測定平均值作為面強度F。其中，將玻璃的破壞起點距離該球體的荷載點2mm以上的情況從用于計算平均值的數據中除去。

<2>

上述<1>所述的化學強化玻璃，其中，所述玻璃為鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃或鈉鈣玻璃。

發明效果