[发明专利]化学增强玻璃

说明书

本发明涉及化学增强玻璃，其特征在于，CT₁与CT₅满足CT₅/CT₁≤0.85，CT₅满足CT₅‑38.7×ln(t/1000)+48.2〔MPa〕，内部能量密度rE满足rE≤23.3×t/1000+15〔kJ/m²〕。CS：表面压缩应力值〔MPa〕；σ(x)：深度方向的位置x处的压缩应力值〔MPa〕；DOL：压缩应力深度〔μm〕；t：板厚〔μm〕。

技术领域

本发明涉及化学增强玻璃。

背景技术

手机、智能手机等电子设备中，显示部、壳体主体中大多使用玻璃，该玻璃为了提高强度，使用了通过在玻璃表面形成基于离子交换的表面层而提高了强度的所谓化学增强玻璃。表面层为存在于玻璃表面侧、并发生了基于离子交换的折射率分布的层，至少包含产生了压缩应力的压缩应力层，还可以在玻璃内部侧包含与该压缩应力层邻接存在、并产生了拉伸应力的拉伸应力层。该化学增强玻璃的强度由所形成的表面层的应力值、表面压缩应力层的深度等决定。

另外，化学增强玻璃在近年为了轻量化，玻璃的厚度变薄。由于玻璃的弯曲强度伴随薄板化而降低，因此为了提高弯曲强度，需要进一步提高表面应力值(CS值)。但是，有如下担心：若进行薄板化和高CS化，则玻璃内部的拉伸应力值(CT值)变大，被足够的贯通力碰撞时会细碎地飞散，或者若CT值进一步变大，则自玻璃内部引起破碎。为了避免其破碎的危险，通常CT值被抑制为在玻璃破裂时开始细碎地飞散的CT值以下。

专利文献1中，提出了对玻璃内部的拉伸应力CT进行定义、并通过使CT值为某个数值范围来管理增强玻璃的强度的方法。该方法中，用下述式(1)计算了拉伸应力CT(单位：MPa)。此处，CS为表面应力值(MPa)、DOL为压缩应力层的深度(单位：μm)、t为板厚(单位：μm)。该式(1)为在相对可接受玻璃内部的压缩应力曲线向1次函数的近似(以下，也称为三角形近似)的、具有所谓互补误差函数曲线的化学增强玻璃中研究出的极限值。

专利文献1中提出了，根据式(1)求出CT值后，将被称为非线性极限中央张力CT_limit的厚度的函数定义为“CT_limit＝-38.7×ln(t/1000)+48.2”(式(2))，并作为式(1)中定义的CT值的上限，并作为不可接受的脆弱性的开始的临界值。

另外，专利文献2中提出了，对基于非误差函数压缩应力曲线的离子交换玻璃，通过与式(1)不同的方法对玻璃内部的拉伸应力CT进行定义，并使CT值为某个数值范围来管理增强玻璃的强度的方法。该方法中，通过“CT＝(CS₁×DOL₁)/(t-2×DOL₁)+(CS₂×DOL₂)/(t-2×DOL₂)”(式(3))计算总拉伸应力CT(单位：MPa)。此处，CS₁为位于玻璃的表面下的压缩应力为极大时的表面应力值(MPa)、CS₂为表面应力值(MPa)、DOL₁为压缩应力层的深度(单位：μm)、DOL₂为与CS₁对应的深度(单位：μm)、t为板厚(单位：μm)。进而提出了，将称为脆性极限CT_limit的厚度的函数与专利文献1中的CT_limit同样地定义为“CT_limit＝-36.7×ln(t/1000)+48.7”(式(4))，并作为通过式(2)计算出的CT值的上限。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-530470号公报

专利文献2：国际公开2013/130653号公报

发明内容