强化玻璃以及强化用玻璃制造技术

本发明专利技术的强化玻璃的特征在于，是在表面具有通过离子交换形成的压缩应力层的强化玻璃，作为组成，以摩尔％计含有SiO

【技术实现步骤摘要】
强化玻璃以及强化用玻璃
[0001]本申请是申请号：201980035531.5，PCT申请号：PCT/JP2019/021544，申请日：2019.5.30，专利技术名称：“强化玻璃以及强化用玻璃”的申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及强化玻璃以及强化用玻璃，特别涉及适合手机、数码相机、PDA(便携终端)等的触控面板显示器的盖玻璃的强化玻璃。

技术介绍

[0003]手机、数码相机、PDA(便携终端)等有日益普及的倾向。在这些用途中，为了保护触控面板显示器而使用盖玻璃(参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2006
‑
083045号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]盖玻璃、特别是智能手机中使用的盖玻璃一边移动一边使用的情况多，因此掉落到路面时容易破损。所以，对于盖玻璃的用途的情况下，提高应对路面掉落的耐损伤性变得重要。
[0009]作为提高耐损伤性的方法，已知使用在表面具有通过离子交换形成的压缩应力层的强化玻璃的方法。特别是为了提高耐损伤性，增大压缩应力层的应力深度是有效的。
[0010]但是，若想要增大应力深度，则有可能内部的拉伸应力变得过大，而在破损时碎成粉末，对人体带来危险。因此，增大应力深度存在界限。
[0011]本专利技术鉴于上述情况而完成，其技术课题在于，创造一种即使增大应力深度，破损时也不会碎成粉末的强化玻璃。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]本专利技术人进行了各种研究的结果发现，通过严格地限制玻璃组成，将离子交换前的临界能量释放率Gc提高到规定值以上，从而能够解决上述技术课题，作为本专利技术提出。即，本专利技术的强化玻璃的特征在于，是在表面具有通过离子交换形成的压缩应力层的强化玻璃，作为组成，以摩尔％计含有SiO
2 50～80％、Al2O
3 0～20％、B2O
3 0～10％、P2O
5 0～15％、Li2O 0～35％、Na2O 0～12％和K2O 0～7％。
[0014]另外，本专利技术的强化玻璃优选离子交换前的临界能量释放率Gc为8.0J/m2以上。如此一来，碎片化所需的能量变大，因此破损时的碎片数容易变少。另外，CT极限容易变小。作为结果，可以得到即使增大应力深度，破损时也不会碎成粉末的强化玻璃。在此，“临界能量释放率Gc”是指通过Gc＝K
1c2
/E算出的值。左式中，“K
1c”是指断裂韧性(MPa
·
m
0.5
)，“E”是指杨氏模量(GPa)。“断裂韧性K
1C”是基于JIS R1607“精细陶瓷的断裂韧性试验方法”，利用预
裂导入破坏试验法(SEPB法：Single
‑
Edge
‑
Precracked
‑
Beam method)测定的。SEPB法是，通过预裂导入试验片的3点弯曲破坏试验来测定试验片破坏为止的最大负荷，由最大负荷、预裂长度、试验片尺寸和弯曲支点间距离求出平面应变断裂韧性K
1C
的方法。需要说明的是，各玻璃的断裂韧性K
1C
的测定值设为测定5次的平均值。“杨氏模量”可以利用公知的共振法来测定。
[0015]另外，本专利技术的强化玻璃优选杨氏模量为80GPa以上。
[0016]另外，本专利技术的强化玻璃优选包含结晶化玻璃，结晶化玻璃的结晶度优选为5％以上。另外，本专利技术的强化玻璃中，结晶化玻璃的微晶尺寸优选为500nm以下。此外，本专利技术的强化玻璃中，结晶化玻璃的主结晶优选为二硅酸锂。在此，“结晶度”可以通过粉末法利用X射线衍射装置(理学制RINT
‑
2100)进行评价。具体来说，可以在分别算出相当于非晶质的质量的晕的面积、相当于结晶的质量的峰的面积后，通过[峰的面积]×
100/[峰的面积+晕的面积](％)的式子求出。“微晶尺寸”可以由粉末X射线衍射的解析结果通过谢乐公式算出。“主结晶”可以由粉末X射线衍射的解析结果来确定。
[0017]另外，本专利技术的强化玻璃优选为板状，且板厚为0.1～2.0mm。
[0018]另外，本专利技术的强化玻璃中，优选压缩应力层的压缩应力值为300MPa以上，且应力深度为15μm以上。在此，“压缩应力值”和“应力深度”是指通过表面应力计(折原制作所的表面应力计FSM
‑
6000LE)算出的值。
[0019]另外，本专利技术的强化玻璃优选CT极限大于65MPa。在此，“CT极限”是指，尺寸成为0.2mm以上的碎片数为100个/英寸2的内部的拉伸应力值。“碎片数为100个/英寸2的内部的拉伸应力值”是，首先，在平台上进行使用金刚石刀头的压痕试验，采集发生延迟破坏时的碎片数超过100个/英寸2的CTcv值(2点)处的碎片数数据、和碎片数少于100个/英寸2时的CTcv值(2点)处的碎片数数据，接着从共4点CTcv值处的碎片数数据绘出指数近似曲线后，由其近似曲线算出碎片数成为100的CTcv值作为CT极限。需要说明的是，CTcv值可以通过折原制作所的表面应力计FSM
‑
6000LE的软件FsmV得到。另外，各点处的碎片数数据设为测定3次的平均值。
[0020]另外，本专利技术的强化玻璃优选用于触控面板显示器的盖玻璃。
[0021]本专利技术的强化用玻璃的特征在于，是用于制作在表面具有通过离子交换形成的压缩应力层的强化玻璃的强化用玻璃，作为组成，以摩尔％计含有SiO
2 50～80％、Al2O
3 0～20％、B2O
3 0～10％、P2O
s 0～15％、Li2O 0～35％、Na2O 0～12％和K2O 0～7％。
[0022]另外，本专利技术的强化用玻璃优选临界能量释放率Gc为8.0J/m2以上。
[0023]另外，本专利技术的强化用玻璃优选包含结晶化玻璃。
具体实施方式
[0024]本专利技术的强化玻璃作为组成，以摩尔％计含有SiO
2 50～80％、Al2O
3 0～20％、B2O
3 0～10％、P2O
5 0～15％、Li2O 0～35％、Na2O 0～12％和K2O 0～7％。按照上述方式限定各成分的含量的理由示于以下。需要说明的是，各成分的含量的说明中，除了特殊说明的情况以外，％的表达表示摩尔％。
[0025]SiO2是形成玻璃网络的成分，也是用于使二硅酸锂等的结晶析出的成分。SiO2的含量优选为50～80％、55～75％、60～73％、特别是65～70％。若SiO2的含量过少，则难以玻璃
化，另外杨氏模量、耐候性容易降低。另一方面，若SiO2的含量过多，则熔融性、成形性容易降低，另外热膨胀系数容易变得过低，而难以与周边材料的热膨胀系数匹配。
[0026]Al2O3是提高临界能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化玻璃，其特征在于，在表面具有通过离子交换形成的压缩应力层，作为组成，以摩尔％计含有SiO
2 50％～80％、Al2O
3 0％～20％、B2O30％～10％、P2O
5 0％～15％、Li2O 0％～35％、Na2O 0％～12％和K2O 0％～7％。2.根据权利要求1所述的强化玻璃，其特征在于，离子交换前的临界能量释放率Gc为8.0J/m2以上。3.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，杨氏模量为80GPa以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的强化玻璃，其特征在于，包含结晶化玻璃。5.根据权利要求4所述的强化玻璃，其特征在于，结晶度为5％以上。6.根据权利要求4或5所述的强化玻璃，其特征在于，微晶尺寸为500nm以下。7.根据权利要求4～6中任一项所述的强化玻璃，其特征在于，主结晶为二硅酸锂。8.根据权利要求1～6中任一项所述的强化玻璃，其特征在于，所述强化玻璃为...

【专利技术属性】
技术研发人员：结城健，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：