[發明專利]強化玻璃的應力測量裝置、強化玻璃的應力測量方法、強化玻璃的制造方法、強化玻璃

有效

• 申請號: 201780058952.0
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN109906365B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 折原秀治;折原芳男;大神聰司;稻葉誠二
• 申請（專利權）人: 折原制作所有限公司;AGC株式會社
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01L1/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;王秀輝

本應力測量裝置具有：偏振相位差可變部件，能夠將激光的偏振相位差相對于上述激光的波長改變1個波長以上；拍攝元件，以規定的時間間隔對通過改變上述偏振相位差后的激光入射至強化玻璃而產生的散射光進行多次拍攝，并獲取多個圖像；以及運算部，使用上述多個圖像測量上述散射光的周期性的亮度變化，并計算上述亮度變化的相位變化，并基于上述相位變化計算上述強化玻璃的從表面起的深度方向的應力分布。

技術領域

本發明涉及強化玻璃的應力測量裝置、強化玻璃的應力測量方法、強化玻璃的制造方法以及強化玻璃。

背景技術

在移動電話、智能手機等電子設備中，在顯示部、殼體主體使用玻璃的情況較多，該玻璃為了提高強度，使用通過在玻璃表面形成基于離子交換的表面層(離子交換層)來提高了強度的所謂化學強化玻璃。表面層至少包含存在于玻璃表面側并產生基于離子交換的壓縮應力的壓縮應力層，也可以包含與該壓縮應力層鄰接地存在于玻璃內部側并產生拉伸應力的拉伸應力層。

作為測量強化玻璃的表面層的應力的技術，例如，能夠舉出在強化玻璃的表面層的折射率高于內部的折射率的情況下，利用光波導效應和光彈性效應，非破壞地測量表面層的壓縮應力的技術(以下，稱為非破壞測量技術)。在該非破壞測量技術中，將單色光入射至強化玻璃的表面層并根據光波導效應產生多個模式，取出按各模式確定了光線軌跡的光，通過凸透鏡使與各模式對應的亮線成像。此外，成像的亮線存在模式數量份。

另外，在該非破壞測量技術中，從表面層取出的光構成為能夠觀察有關光的振動方向相對于射出面水平和垂直的兩種光成分的亮線。而且，利用次數最低的模式1的光通過表面層的最接近表面的一側的性質，根據兩種光成分的與模式1對應的亮線的位置，計算有關各個光成分的折射率，根據該兩種折射率之差和玻璃的光彈性常數求出強化玻璃的表面附近的應力(例如，參照專利文獻1)。

另一方面，提出了基于上述的非破壞測量技術的原理，根據與模式1和模式2對應的亮線的位置，通過外推求出玻璃的最表面處的應力(以下，稱為表面應力值)，并且，假定表面層的折射率分布線性變化，根據亮線的總根數求出壓縮應力層的深度的方法(例如，參照專利文獻3以及非專利文獻1)。

另外，提出了基于通過利用上述的表面導波光的測量技術測量出的表面應力值和壓縮應力層的深度，來定義玻璃內部的拉伸應力CT，并用CT值來管理強化玻璃的強度的方法(例如，參照專利文獻2)。在該方法中，通過“CT＝(CS×DOL)/(t×1000－2×DOL)”(式0)來計算拉伸應力CT。在這里，CS是表面應力值(MPa)，DOL是壓縮應力層的深度(單位：μm)，t為板厚(單位：mm)。

一般地若未施加外力，則應力的總和為0。因此，大致均衡地產生拉伸應力，以使得在深度方向上對通過化學強化形成的應力進行積分所得的值在未進行化學強化的中心部分取得平衡。

另外，也提出了測量比應力分布彎曲的位置的玻璃深度(DOL_TP)靠玻璃表層側的應力分布，并基于玻璃表層側的應力分布的測量結果(測量圖像)預測比DOL_TP靠玻璃深層側的應力分布的方法(例如，參照專利文獻4)。然而，在該方法中，由于未進行比DOL_TP靠玻璃深層側的應力分布的實際測量，所以存在測量再現性較差的問題。

專利文獻1：日本特開昭53－136886號公報

專利文獻2：日本特表2011－530470號公報

專利文獻3：日本特開2016－142600號公報

專利文獻4：美國專利公開2016/0356760

非專利文獻1：Yogyo-Kyokai-Shi(窯業協會期刊)87{3}1979

非專利文獻2：Yogyo-Kyokai-Shi(窯業協會期刊)80{4}1972