[发明专利]化学强化玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学强化玻璃。

背景技术

近年来，化学强化玻璃被用于手机或智能手机等便携式终端、电视机、个人电脑、触控面板等的显示装置的保护玻璃等(参见专利文献1等)。

在此，如专利文献1所述，玻璃的化学强化处理通常通过以下方式进行：将玻璃基板浸渍于含有离子半径大的金属离子(例如K离子)的金属盐(例如硝酸钾)的熔融液中，由此将玻璃基板中的离子半径小的金属离子(例如Na离子或Li离子)置换为离子半径大的金属离子，从而在玻璃基板表面形成压缩层。

另一方面，在专利文献2中，作为即使在形成有超过一定深度的损伤的情况下也能够保持强度的保护玻璃，公开了如下保护玻璃：所述保护玻璃具有形成于在安装于构件的状态下暴露于外部的表面侧的表面侧压应力层和形成于与所述表面相反侧的背面侧压应力层，所述表面侧压应力层的深度比所述背面侧压应力层的深度深，所述背面侧压应力层以具有使所述背面侧的表面应力值达到近似峰值时的压应力层的深度的方式形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-028506号公报

专利文献2：国际公开第2013/088988号

发明内容

发明所要解决的问题

将进行了如专利文献1所述的化学强化处理的、现有的化学强化玻璃的应力分布示于图1。如图1所示，这样的化学强化玻璃具有在厚度方向上对称的应力分布。该应力分布中，压应力在作为玻璃的最外表面的第一面和第二面达到最大。在此，将玻璃的最外表面的压应力称为表面压应力(CS)。而且，随着从玻璃表面向玻璃内部推进，压应力逐渐减小，在某一深度(压应力层深度，DOL，单位：mm)，压应力为0。另外，在比玻璃的压应力层深度(DOL，单位：mm)深的部分，产生拉应力以使得玻璃的厚度方向上的应力的累计值为0。将该拉应力称为内部拉应力(CT)。需要说明的是，在该情况下，将玻璃的厚度设为t(单位：mm)时，表面压应力(CS，单位：MPa)、压应力层深度(DOL，单位：mm)和内部拉应力(CT，单位：MPa)一般由以下的关系式表示：

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

在此，已知一般而言化学强化玻璃的CS越大，越耐拉伸。另外，已知DOL越大且CT越小，越耐损伤且越难以破碎。然而，如上述的关系式所示，这些要件存在折衷关系，无法同时满足所有这些要件。

顺便说一下，化学强化玻璃有时作为显示装置的保护玻璃等使用，此时，保护玻璃的仅一个面暴露于外面。这样的保护玻璃有可能由于各种撞击物撞击暴露侧的面(暴露面)而产生玻璃的损伤。例如，球形的撞击物等撞击部分的角度较大的撞击物撞击保护玻璃的暴露面时，保护玻璃产生弯曲，对与保护玻璃的撞击面相反侧的面(背面)和保护玻璃的端面施加由该弯曲造成的外力(拉应力)。因此，为了抵抗由该弯曲造成的外力，优选保护玻璃的背面的CS和保护玻璃的端面的CS更大。另外，有时由于具有锐利的尖端的撞击物等撞击部分的角度较小的撞击物撞击保护玻璃的暴露面，在保护玻璃的暴露面产生损伤，该损伤达到比压应力层更深的深度且内部的拉应力大时，发生保护玻璃的破裂。因此，为了形成耐损伤的保护玻璃，优选保护玻璃的暴露面的DOL更大且CT更小。即，在显示装置的保护玻璃等用途中，化学强化玻璃所期望的化学强化特性在其每个面不同。

在保护玻璃的端面暴露的情况下，在落下时根据撞击物不同而有可能在端面产生损伤，优选保护玻璃的端面的DOL更深。

然而，对于使用了具有如图1所示的在厚度方向上对称的应力分布的化学强化玻璃的保护玻璃而言，暴露面的CS与背面的CS相等，另外，暴露面的DOL与背面的DOL也相等。因此，使背面的CS更大时，暴露面的CS也同样地增大，另外，使暴露面的DOL更大时，背面的DOL也同样地增大，结果两面的CS和DOL增大。然而，如上述的关系式所示，增大两面的CS和DOL时，CT也必然增大，容易产生玻璃的破碎。

即，对于具有在厚度方向上对称的应力分布的现有的化学强化玻璃而言，在不限于保护玻璃的各种用途中，在要求在表面和背面不同的化学强化特性和端面的化学强化特性的情况下，很难说一定是适合的。

另外，专利文献2中记载了表面侧压应力层的深度比背面侧压应力层的深度更深的保护玻璃，但未对表面侧的表面压应力与背面侧的表面压应力的关系进行任何记载。此外，也未对保护玻璃的端面所要求的化学强化特性进行任何记载。