[发明专利]表面折射率测定方法及利用了该方法的表面应力测定方法

说明书

本表面折射率测定方法是一种强化玻璃的表面折射率测定方法，包括：光供给工序，使来自光源的光经由液体入射到所述强化玻璃的具有压缩应力层的表面层内，所述液体具有与所述表面层的最表面的折射率相同或者处于所述表面层的最表面的折射率与强化玻璃的比表面层深的部分的折射率之间的折射率；光取出工序，使在所述表面层内传播了的光经由所述液体和光输入输出部件向所述强化玻璃的外部射出；光转换工序，将向所述强化玻璃的外部射出的光中包含的、相对于所述强化玻璃与所述液体的边界面平行及垂直地振动的两种光成分转换为两种亮线列；拍摄工序，对所述两种亮线列进行拍摄；位置测定工序，根据在所述拍摄工序中得到的图像测定所述两种亮线列的亮线的位置；及折射率分布计算工序，基于所述位置测定工序中的测定结果，计算与所述两种光成分对应的所述强化玻璃的从表面起沿深度方向的折射率分布。

技术领域

本发明涉及强化玻璃的表面折射率测定方法及强化玻璃的表面应力测定方法。

背景技术

在便携电话、智能手机等电子设备中，在显示部、壳体主体上多使用玻璃，为了提高该玻璃的强度，使用通过在玻璃表面上形成基于离子交换的表面层来提高强度的、所谓化学强化玻璃。关于化学强化玻璃等强化玻璃的表面层，至少包含存在于玻璃表面侧且产生基于离子交换的压缩应力的压缩应力层，也可以在玻璃内部侧包含相邻地存在于该压缩应力层且产生拉伸应力的拉伸应力层。强化玻璃的强度与所形成的表面层的应力值、表面压缩应力层的深度有关。因此，在强化玻璃的开发、生产中的质量管理中，重要的是测定表面层的应力值、压缩应力层的深度或者应力的分布。

作为测定强化玻璃的表面层的应力的技术，例如，可以例举如下的技术(以下，称为无损测定技术)：在强化玻璃的表面层的折射率比内部的折射率高时，利用光波导效应和光弹效应，以无损方式测定表面层的压缩应力。在该无损测定技术中，使单色光入射到强化玻璃的表面层并通过光波导效应产生多个波型，取出各波型下光线轨迹确定的光，并通过凸透镜成像为与各波型对应的亮线。另外，所成像的亮线存在的个数为波型的个数。

另外，在该无损测定技术中，从表面层取出的光构成为，能够观察光的振动方向相对于射出面呈水平和垂直的两种光成分的亮线。并且，利用次数最低的波型1的光通过表面层的最靠近表面的一侧的性质，根据两种光成分的与波型1对应的亮线的位置，计算关于各个光成分的折射率，根据该两种折射率之差和玻璃的光弹性常数求出强化玻璃的表面附近的应力(例如，参照专利文献1)。

另一方面，公开有如下的方法：根据上述的无损测定技术的原理，根据与波型1和波型2对应的亮线的位置，通过外推求出玻璃的最表面处的应力(以下，称为表面应力值)，并且，假设表面层的折射率分布线性地变化，根据亮线的总个数求出压缩应力层的深度(例如，参照非专利文献1)。

而且，还公开有：对基于上述的无损测定技术的表面应力测定装置施加改良，对于光源使用红外线，能够在可视区域中透光率低的玻璃进行表面应力的测定(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭53-136886号公报

专利文献2：日本特开2014-28730号公报

专利文献3：美国专利第08778496号说明书

非专利文献

非专利文献1：Yogyo-Kyokai-Shi(日本窑业协会杂志)87{3}1979

发明内容

发明所要解决的问题

但是，对于在便携电话、智能手机等电子设备的显示部中使用的强化玻璃，要求具有各种功能。例如，存在防眩光效果、抗菌效果、防污效果等。其结果是，有时会失去强化玻璃的表面的光学性的均匀性，无法高精度地测定表面层的折射率，或者完全无法测定表面层的折射率。