[發(fā)明專利]化學(xué)強化玻璃

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611138230.X
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN107117810A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 波田野麻耶;中川浩司
• 申請（專利權(quán)）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C03C3/087
• 分類號: C03C3/087;C03C3/085;C03C21/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 王海川,穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)強化玻璃。

背景技術(shù)

近年來，化學(xué)強化玻璃被用于手機或智能手機等便攜式終端、電視機、個人電腦、觸控面板等的顯示裝置的保護玻璃等(參見專利文獻1等)。

在此，如專利文獻1所述，玻璃的化學(xué)強化處理通常通過以下方式進行：將玻璃基板浸漬于含有離子半徑大的金屬離子(例如K離子)的金屬鹽(例如硝酸鉀)的熔融液中，由此將玻璃基板中的離子半徑小的金屬離子(例如Na離子或Li離子)置換為離子半徑大的金屬離子，從而在玻璃基板表面形成壓縮層。

另一方面，在專利文獻2中，作為即使在形成有超過一定深度的損傷的情況下也能夠保持強度的保護玻璃，公開了如下保護玻璃：所述保護玻璃具有形成于在安裝于構(gòu)件的狀態(tài)下暴露于外部的表面?zhèn)鹊谋砻鎮(zhèn)葔簯?yīng)力層和形成于與所述表面相反側(cè)的背面?zhèn)葔簯?yīng)力層，所述表面?zhèn)葔簯?yīng)力層的深度比所述背面?zhèn)葔簯?yīng)力層的深度深，所述背面?zhèn)葔簯?yīng)力層以具有使所述背面?zhèn)鹊谋砻鎽?yīng)力值達到近似峰值時的壓應(yīng)力層的深度的方式形成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-028506號公報

專利文獻2：國際公開第2013/088988號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

將進行了如專利文獻1所述的化學(xué)強化處理的、現(xiàn)有的化學(xué)強化玻璃的應(yīng)力分布示于圖1。如圖1所示，這樣的化學(xué)強化玻璃具有在厚度方向上對稱的應(yīng)力分布。該應(yīng)力分布中，壓應(yīng)力在作為玻璃的最外表面的第一面和第二面達到最大。在此，將玻璃的最外表面的壓應(yīng)力稱為表面壓應(yīng)力(CS)。而且，隨著從玻璃表面向玻璃內(nèi)部推進，壓應(yīng)力逐漸減小，在某一深度(壓應(yīng)力層深度，DOL，單位：mm)，壓應(yīng)力為0。另外，在比玻璃的壓應(yīng)力層深度(DOL，單位：mm)深的部分，產(chǎn)生拉應(yīng)力以使得玻璃的厚度方向上的應(yīng)力的累計值為0。將該拉應(yīng)力稱為內(nèi)部拉應(yīng)力(CT)。需要說明的是，在該情況下，將玻璃的厚度設(shè)為t(單位：mm)時，表面壓應(yīng)力(CS，單位：MPa)、壓應(yīng)力層深度(DOL，單位：mm)和內(nèi)部拉應(yīng)力(CT，單位：MPa)一般由以下的關(guān)系式表示：

CT[MPa]＝CS[MPa]×DOL[mm]/(t[mm]-2×DOL[mm])

在此，已知一般而言化學(xué)強化玻璃的CS越大，越耐拉伸。另外，已知DOL越大且CT越小，越耐損傷且越難以破碎。然而，如上述的關(guān)系式所示，這些要件存在折衷關(guān)系，無法同時滿足所有這些要件。

順便說一下，化學(xué)強化玻璃有時作為顯示裝置的保護玻璃等使用，此時，保護玻璃的僅一個面暴露于外面。這樣的保護玻璃有可能由于各種撞擊物撞擊暴露側(cè)的面(暴露面)而產(chǎn)生玻璃的損傷。例如，球形的撞擊物等撞擊部分的角度較大的撞擊物撞擊保護玻璃的暴露面時，保護玻璃產(chǎn)生彎曲，對與保護玻璃的撞擊面相反側(cè)的面(背面)和保護玻璃的端面施加由該彎曲造成的外力(拉應(yīng)力)。因此，為了抵抗由該彎曲造成的外力，優(yōu)選保護玻璃的背面的CS和保護玻璃的端面的CS更大。另外，有時由于具有銳利的尖端的撞擊物等撞擊部分的角度較小的撞擊物撞擊保護玻璃的暴露面，在保護玻璃的暴露面產(chǎn)生損傷，該損傷達到比壓應(yīng)力層更深的深度且內(nèi)部的拉應(yīng)力大時，發(fā)生保護玻璃的破裂。因此，為了形成耐損傷的保護玻璃，優(yōu)選保護玻璃的暴露面的DOL更大且CT更小。即，在顯示裝置的保護玻璃等用途中，化學(xué)強化玻璃所期望的化學(xué)強化特性在其每個面不同。

在保護玻璃的端面暴露的情況下，在落下時根據(jù)撞擊物不同而有可能在端面產(chǎn)生損傷，優(yōu)選保護玻璃的端面的DOL更深。

然而，對于使用了具有如圖1所示的在厚度方向上對稱的應(yīng)力分布的化學(xué)強化玻璃的保護玻璃而言，暴露面的CS與背面的CS相等，另外，暴露面的DOL與背面的DOL也相等。因此，使背面的CS更大時，暴露面的CS也同樣地增大，另外，使暴露面的DOL更大時，背面的DOL也同樣地增大，結(jié)果兩面的CS和DOL增大。然而，如上述的關(guān)系式所示，增大兩面的CS和DOL時，CT也必然增大，容易產(chǎn)生玻璃的破碎。

即，對于具有在厚度方向上對稱的應(yīng)力分布的現(xiàn)有的化學(xué)強化玻璃而言，在不限于保護玻璃的各種用途中，在要求在表面和背面不同的化學(xué)強化特性和端面的化學(xué)強化特性的情況下，很難說一定是適合的。

另外，專利文獻2中記載了表面?zhèn)葔簯?yīng)力層的深度比背面?zhèn)葔簯?yīng)力層的深度更深的保護玻璃，但未對表面?zhèn)鹊谋砻鎵簯?yīng)力與背面?zhèn)鹊谋砻鎵簯?yīng)力的關(guān)系進行任何記載。此外，也未對保護玻璃的端面所要求的化學(xué)強化特性進行任何記載。