CN107531563B

CN107531563B - 强化玻璃

Info

Publication number: CN107531563B
Application number: CN201680025340.7A
Authority: CN
Inventors: 深田睦; 木下清贵
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: JPWO2016170931A1; US11236015B2; KR102289447B1; JP6675592B2; US20180118615A1; TWI724002B; CN107531563A; KR20170139031A; TW201733946A; WO2016170931A1

Abstract

提供一种强化玻璃，该强化玻璃对于具有尖锐突起的物体撞击到玻璃表面、产生冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态以及具有钝突起的物体撞击到玻璃表面、产生未冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态中的任何形态都具有耐受性，并且，生产性好。本发明的强化玻璃是板厚为0.6mm以下且在表面具有经化学强化而成的压缩应力层的强化玻璃，其特征在于，在将压缩应力层的压缩应力值设为CS[MPa]、将压缩应力层的深度设为DOL[μm]、将板厚设为t[μm]时，满足CS×(DOL‑20)/DOL＞360且DOL/t≦0.20的条件。

Description

强化玻璃

技术领域

本发明涉及强化玻璃，尤其涉及适合移动电话、智能手机、平板终端等移动终端的盖板玻璃等的强化玻璃。

背景技术

移动电话、智能手机、平板终端等移动终端有越来越普及的倾向。在这些用途中，使用了通过离子交换处理等进行强化处理后的强化玻璃。

然而，在已搭载于智能手机等中的强化玻璃开裂的情况下，根据发生开裂位置不同，能够大致区分为起点位于表面的“表面开裂”、和起点位于端面的“端面开裂”。

表面开裂多是因比玻璃硬或者与其同等硬度的突起物碰到玻璃表面而产生，端面开裂多是在端部受到冲击时、受到局部的弯曲应力时产生。关于端面开裂，虽然智能手机等的筺体的材质、刚性等处于主导地位，但是对于表面开裂，由玻璃的特性来决定开裂容易程度。因此，强化玻璃的应力设计变得更为重要。

对于表面开裂，详细而言，其开裂大致分为两种形态。也就是说，具有：有尖锐突起的物体碰撞玻璃表面，产生冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态(形态1)；以及，有钝突起的物体碰撞玻璃表面，产生未冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态(形态2)。盖板玻璃的开裂多是因智能手机等的掉落而产生，但是掉落的方式是各种各样的，因此，需要对任何开裂形态都具有高耐受性。

例如，在专利文献1中，将形态1的开裂称作慢速裂纹开裂，并提出为了得到对该开裂的耐受性高的强化玻璃，在热处理工序的前后，进行两次化学强化处理工序。对于这样制作的的强化玻璃，压缩应力值达到半值的位置(HW)存在于压缩应力层的表面附近。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许5293908号

发明内容

发明欲解决的技术问题

然而，在专利文献1提出的方法中，将防止发生形态1的开裂作为主要目标，对于形态2的开裂则并未充分考虑。另外，由于需要2次化学强化工序和1次热处理工序，因此，成本高且费时间，而且，难以使品质稳定。

而且，伴随着近年的智能手机变薄的需要，要求盖板玻璃也变薄，因此，存在越来越容易发生形态2的开裂的倾向。

本发明的目的是提供对任何形态的表面开裂都具有耐受性且生产性好的强化玻璃。

用于解决问题的技术手段

本发明人进行了各种研究，其结果发现，只要将应力设计为在距表面约20μm深度的压缩应力值变得足够高，则即使1次化学强化工序，也能够得到对形态2的开裂的足够的耐受性。然而，对于形态1的开裂，强化玻璃的内部拉伸应力值(CT)越大越容易发生，因此，如果提高对形态2的开裂的耐受性，则内部拉伸应力值变大，容易产生形态1的开裂。板厚越小，该倾向越显著。因此，本发明人进行了进一步研究，发现通过将压缩应力层的深度控制在板厚的一定比例以下，从而能够高水平地兼顾两形态的开裂耐受性，至此提出本发明。需要说明的是，内部拉伸应力值是使用压缩应力值CS[MPa]、压缩应力层的深度DOL[μm]和板厚t[μm]，根据下述的式1求出的值。

式1：CT＝(CS·DOL)/(t-2·DOL)

即，本发明的强化玻璃是板厚为0.6mm以下且在表面具有经化学强化而成的压缩应力层的强化玻璃，其特征在于，在将压缩应力层的压缩应力值设为CS[MPa]、将压缩应力层的深度设为DOL[μm]、将板厚设为t[μm]时，满足CS×(DOL-20)/DOL＞360[MPa]、且DOL/t≤0.20的条件。需要说明的是，在本发明中，压缩应力值CS和压缩应力层的深度DOL是指，用折原制作所制造的玻璃表面应力计FMS-6000LE测出的值。“CS×(DOL-20)/DOL”是指CS乘以从DOL中减去20而得到的值后，将这样得到的值除以DOL而得到值。

在本发明中，优选地，板厚为0.5mm以下。

板厚越薄，内部应力值越容易变大，发生形态1的开裂的可能性越高，因此，如果采用上述构成，则容易享有应用本发明而带来的效果。

在本发明中，优选地，压缩应力值为500～1200MPa，压缩应力层的深度为25～60μm。

如果采用上述构成，容易更高水平地兼顾相对于形态1和形态2的开裂耐受性。

在本发明中，优选地，用1次化学强化处理，对化学强化玻璃进行化学强化而成。

如果采用上述构成，则制造成本便宜，而且，容易管理工序、品质。

在本发明中，优选地，作为玻璃组成，以质量％计，含有：SiO₂ 50～80％、Al₂O₃ 8～30％、B₂O₃ 0～6％、Li₂O 0～2％、Na₂O 5～25％、MgO 0～10％、P₂O₅ 0～15％。

如果采用上述构成，容易制作具有期望的应力分布的强化玻璃。

在本发明中，优选地，强化玻璃满足以下的条件。

在包含SUS覆板的基台上，以板厚4mm的亚克力板、P320的砂纸(砂纸被设置成摩擦面与强化玻璃接触)、强化玻璃、板厚4mm的亚克力板的顺序依次层叠配置，并且，在使110g的钢球掉落在所述叠层板上而评价强化玻璃损坏的高度的试验中，强化玻璃损坏时的平均高度达到43cm以上。此处，“P320的砂纸”是指在JIS R6252中规定的砂纸。另外，“平均高度”是指样本数30个时的平均高度。

如果满足上述条件，则可得到对形态2的开裂耐受性极高的强化玻璃。

在本发明中，优选地，强化玻璃满足以下的条件。

在包含花岗岩的基台上以强化玻璃、P100的砂纸(砂纸被配置为摩擦面与强化玻璃接触)的顺序依次配置，在使4g的钢球从5cm的高度掉落到砂纸上而评价损坏的强化玻璃的破片数的试验中，损坏的强化玻璃的破片数平均达到80个以下。此处，“P100的砂纸”是指JIS R6252中规定的砂纸。另外，“破片数的平均”是指以样本数进行平均时损坏的平均破片数。

只要满足上述条件，则可得到对形态1的开裂耐受性高的强化玻璃。

另外，本发明的移动终端用盖板玻璃的特征在于，包含上述的强化玻璃。

发明效果

本发明的强化玻璃能够高水平地兼顾形态1和形态2这两种形态的开裂耐受性，其中，形态1是具有尖锐突起的物体碰撞玻璃表面，产生冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态，形态2是具有钝突起的物体碰撞玻璃表面，产生未冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态。因此，适合作为容易因各种原因而导致玻璃破损的智能手机等的盖板玻璃。

另外，本发明的强化玻璃由于即使1次强化处理也能够制作，因此能够降低制造成本、简化工序、减轻品质管理负担。

附图说明

图1是对评价形态2的开裂的试验方法进行说明的示意图。

图2是对评价形态1的开裂的试验方法进行说明的示意图。

图3是示出实施例的评价结果的图表。

符号说明

11、21 基台

12、14 亚克力板

13、22 砂纸

B1、B2 钢球

G 强化玻璃

具体实施方式

本发明的强化玻璃在其表面具有压缩应力层。作为在表面形成压缩应力层的方法，有物理强化法和化学强化法，本发明的强化玻璃通过化学强化法形成。

化学强化法是通过以玻璃的应变点以下的温度进行离子交换处理，将离子半径大的碱离子导入玻璃表面的方法。该强化玻璃的特征是，只要通过化学强化法形成压缩应力层，则即使在玻璃板厚小的情况下，也能够恰当地形成压缩应力层，并且，在形成压缩应力层之后，即使切断强化玻璃，如风冷强化法等物理强化法那样，也不容易破坏强化玻璃。

对于本发明的强化玻璃，压缩应力值CS与压缩应力层的深度DOL存在CS×(DOL-20)/DOL＞360的关系。此处，CS×(DOL-20)/DOL表示在距离表面20μm深度处的压缩应力的大小。此处，将在距离表面20μm深度处的压缩应力的大小进行限定的理由如下。针对盖板玻璃未破损的180个智能手机，研究了盖板玻璃表面的瑕疵深度，瑕疵深度最大为20μm。另外，已确认的瑕疵均不是穿透压缩应力层的瑕疵。因此，得到这样的见解，即对于提高形态2的开裂耐受性，只要充分提高在距离表面20μm深度处的压缩应力的大小即可。而且，可知，如果CS×(DOL-20)/DOL的值超过360，则在后述的使用了P360的砂纸的钢球掉落试验中，与市售的实施了2次化学强化的盖板玻璃相比，不易开裂。根据这样的事实，可以得出结论，对于形态2的开裂耐受性，CS×(DOL-20)/DOL的值超过360是重要的。

CS×(DOL-20)/DOL的值的优选范围是370以上、380以上、特别是390以上。如果该值过小，则形态2的开裂耐受性降低。另一方面，如果该值变大，则CS、DOL变大，因此，如根据式1理解的那样，导致内部拉伸应力CT变大。特别在板厚t小的情况下，CT显著变大，产生形态1的开裂的危险性提高。根据这样的事项，CS×(DOL-20)/DOL的值的上限优选为500以下、450以下、440以下、430以下、425以下、特别是420以下。

本发明的强化玻璃存在DOL/t≤0.20的关系。此处，DOL/t表示压缩应力层(单侧)的深度在板厚中所占的比例。如已经说明的那样，如果CS、DOL变大，则CT变大。特别是在板厚t小的情况下，CT显著变大，产生形态1的开裂的危险性提高。因此，为了避免CT变得过高，在本发明中，严格限制DOL相对于板厚的比例。DOL/t的优选范围是0.17以下、0.15以下、特别是0.13以下。需要说明的是，在DOL过薄的情况下，容易发生形态2的开裂，因此，DOL/t的下限优选为0.04以上，特别是0.05以上。

本发明的强化玻璃的板厚是0.6mm以下，优选的是0.5mm以下，更优选的是小于0.5mm，进一步优选的是0.45mm以下，特别优选的是0.4mm以下。板厚越薄，移动终端等的轻量化、薄型化越容易。另外，如果板厚变薄，则如已经说明的那样，存在CT变大、容易发生形态1的开裂的倾向，因此，容易享有能够提高形态1的开裂耐受性的本发明的效果。但是，如果板厚变得过薄，则材料本身的机械强度不充分，因此，板厚的下限优选为0.1mm以上，特别优选为0.2mm以上。

对于本发明的强化玻璃，压缩应力层的压缩应力值CS优选为500MPa以上、540MPa以上、600MPa以上、特别是670MPa以上。压缩应力值越大，强化玻璃的机械强度越高。特别是，形态2的开裂耐受性变高。另一方面，如果在表面形成极端大的压缩应力，则存在于强化玻璃内部的拉伸应力CT变高，有可能自我破坏。另外，形态1的开裂耐受性下降。因此，压缩应力层的压缩应力值优选为1200MPa以下、1000MPa以下、900MPa以下、特别是850MPa以下。需要说明的是，如果使玻璃组成中的Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、MgO、ZnO的含量增加、或者降低SrO、BaO的含量，则存在压缩应力值变大的倾向。另外，如果缩短离子交换时间、或者降低离子交换溶液的温度，则存在压缩应力值变大的倾向。

压缩应力层的深度DOL优选为25μm以上、28μm以上、30μm以上、特别是35μm以上。压缩应力层的深度越大，形成在表面的瑕疵越难以穿透压缩应力层，因此，形态1的开裂耐受性提高。另一方面，压缩应力层的深度越高，存在于强化玻璃内的拉伸应力CT变高，有可能自我破坏。另外，难以切断强化玻璃。因此，压缩应力层的深度优选为60μm以下、55μm以下、特别是50μm以下。需要说明的是，如果使玻璃组成中的K₂O、P₂O₅的含量增加、或者降低SrO、BaO的含量，则存在压缩应力层的深度变大的倾向。另外，如果延长离子交换时间、或者升高离子交换溶液的温度，则存在压缩应力层的深度变大的倾向。

由式1求出的内部拉伸应力值CT优选为200MPa以下、150MPa以下、130MPa以下、特别是108MPa以下。内部拉伸应力值越低，对自我破坏、形态1的开裂的耐受性越高。另一方面，为了提高对形态2的开裂的耐受性，优选使压缩应力值、压缩应力层的深度变大。如果使压缩应力值、压缩应力层的深度变大，则存在内部拉伸应力值变大的倾向，因此，在本发明中，优选将内部拉伸应力值的下限设定为60MPa以上、80MPa以上、特别是85MPa以上。

本发明的强化玻璃优选是经1次化学强化处理强化后的玻璃。在本发明中，虽然不排除经过2次以上化学强化处理工序的强化玻璃，但是在进行2次以上化学强化处理工序的情况下，制造成本高涨。另外，工序、品质的管理变难。需要说明的是，在本发明中，是否进行了多次化学强化处理，只要通过用显微镜型宽域双折射评价***(Photonic-lattice制造的WPA-micro)或者双折射率成像***(东京仪器制造的Abrio)观察化学强化玻璃的截面，根据应力图是否存在拐点进行判定即可。

在本发明的强化玻璃中，玻璃组成没有特别限定，优选是以质量％计含有：SiO₂50～80％、Al₂O₃ 8～30％、B₂O₃ 0～6％、Li₂O 0～2％、Na₂O 5～25％、MgO 0～10％、P₂O₅ 0～15％的玻璃组成。以下示出将各成分的含量范围如下地限定的理由。需要说明的是，在对各成分的含量范围的说明中，％的表述如无特别说明，则指质量％。

SiO₂是形成玻璃网络的成分。SiO₂的含量是50～80％，优选的是55～75％，优选的是56～72％，优选的是56～70％，特别优选的是57～67％。如果SiO₂的含量过少，则难以进行玻璃化，而且热膨胀系数变得过高，耐热冲击性容易下降。另一方面，如果SiO₂的含量过多，则熔融性、成形性容易下降，热膨胀系数也变得过低，难以与周边材料的热膨胀系数匹配。

Al₂O₃是提高离子交换性能的成分，也是提高应变点、杨氏模量的成分。Al₂O₃的含量是8～30％，优选的是10～28％，优选的是14～25％，特别优选的是16～22％。如果Al₂O₃的含量过少，则有可能无法充分发挥离子交换性能。另一方面，如果Al₂O₃的含量过多，则失透结晶容易在玻璃析出，难以用溢流下拉法等成形玻璃板。特别是，在使用氧化铝的成形体，用溢流下拉法成形玻璃板的情况下，容易在与氧化铝的成形体的界面析出尖晶石的失透结晶。而且，热膨胀系数变得过低，难以与周边材料的热膨胀系数匹配。而且，耐酸性也下降，难以应用在酸处理工序。进一步地，高温粘性变高，熔融性容易下降。

B₂O₃是使高温粘度、密度下降并且使玻璃稳定不易析出结晶而且使液相温度下降的成分。B₂O₃的含量是0～10％，优选的是0～8％，优选的是0.05～6％，特别优选的是0.1～3％。如果B₂O₃的含量过多，则通过离子交换，发生被称作烧伤的玻璃表面着色，耐水性下降，压缩应力层的厚度容易变小。

Li₂O是离子交换成分，也是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性的成分，同时，是提高杨氏模量的成分。进一步地，虽然在碱金属氧化物中，Li₂O提高压缩应力值的效果好，但是在含有Na₂O为7％以上的玻璃***中，如果Li₂O的含量非常多，则反而有压缩应力值下降的倾向。另外，如果Li₂O的含量过多，则液相粘度下降，玻璃变得容易失透，此外，热膨胀系数变得过高，耐热冲击性下降，难以与周边材料的热膨胀系数匹配。进一步地，低温粘性下降过多，容易发生应力松弛，反而存在压缩应力值下降的情况。因此，Li₂O的含量是0～2％，优选0～1.5％，优选0～1％，优选0～0.5％，优选0～0.1％，特别优选的是0～0.05％。

Na₂O是离子交换成分，而且是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性的成分。另外，Na₂O也是改善耐失透性的成分。如果Na₂O的含量过少，则熔融性下降、或者热膨胀系数下降，离子交换性能变得容易下降。因此，Na₂O的含量是5～25％，优选7～20％，优选10～18％，特别优选的是12～18％。另一方面，如果Na₂O的含量过多，则热膨胀系数变得过高，则耐热冲击性下降，难以与周边材料的热膨胀系数匹配。而且，应变点下降过多，玻璃组成的成分缺乏平衡，反而有耐失透性下降的情况。

MgO是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性、提高应变点、杨氏模量的成分，在碱土金属氧化物中，是提高离子交换性能的效果好的成分。因此，MgO的含量是0～10％，优选0.1～8％，优选1～6％，优选1.2～4％，特别优选的是2～3.5％。如果MgO的含量过多，则密度、热膨胀系数容易变高，且存在玻璃变得容易失透的倾向。特别是，在使用氧化铝的成形体用溢流下拉法成形玻璃板的情况下，容易在与氧化铝的成形体的界面析出尖晶石的失透结晶。

P₂O₅是提高离子交换性能的成分，特别是增加压缩应力层的厚度的成分。但是，如果P₂O₅的含量过多，则玻璃容易分相，耐水性容易下降。因此，P₂O₅的含量是0～15％，优选0～10％，优选0～3％，优选0～1％，特别优选的是0～0.5％。

除了上述成分以外，例如，也可以添加以下成分。

K₂O是促进离子交换的成分，在碱金属氧化物中是容易增加压缩应力层的厚度的成分。而且，是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性的成分。进一步地，也是改善耐失透性的成分。但是，如果K₂O的含量过多，则热膨胀系数变得过高，耐热冲击性下降、难以与周边材料的热膨胀系数匹配。而且，应变点下降过多，玻璃组成的成分缺乏平衡，反而有耐失透性下降的倾向。因此，K₂O的含量优选0～10％，优选0～8％，优选0～5％，特别优选的是0～3％。

与其他成分相比，CaO在不伴随耐失透性下降的情况下，使高温粘度下降、提高熔融性、成形性、提高应变点、杨氏模量的效果好。但是，如果CaO的含量过多，则密度、热膨胀系数提高，而且，玻璃组成的成分缺乏平衡，反而玻璃容易失透，离子交换性能下降，有容易使离子交换溶液劣化的倾向。因此，CaO的含量优选为0～6％，优选0～4％，优选0～2％，优选0～1％，优选0～0.5％，特别优选的是0～0.1％。

SrO虽然是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性、提高应变点、杨氏模量的成分，但是如果其含量过多，则容易妨碍离子交换反应，此外，密度、热膨胀系数变高，玻璃容易失透。因此，SrO的含量优选0～2％，优选0～1％，优选0～0.5％，特别优选的是0～0.1％。

BaO是使高温粘度下降、提高熔融性、成形性、提高应变点、杨氏模量的成分。但是，如果BaO的含量过多，则容易妨碍离子交换反应，此外，密度、热膨胀系数变高，玻璃容易失透。因此，BaO的含量优选0～6％，优选0～3％，优选0～1.5％，优选0～1％，优选0～0.5％，特别优选的是0～0.1％。

TiO₂是提高离子交换性能的成分，而且是使高温粘度下降的成分，但是如果其含量过多，则玻璃容易着色、失透。因此，TiO₂的含量优选0～4.5％，更优选的是0～0.5％，特别优选的是0～0.3％。

ZrO₂是显著提高离子交换性能的成分，并且是提高液相粘度附近的粘性、应变点的成分，但是，如果其含量过多，则担心耐失透性显著下降，也担心密度变得过高。因此，ZrO₂的含量优选0～5％，优选0～4％，优选0～3％，特别优选的是0.001～2％。

ZnO是提高离子交换性能的成分，特别是提高压缩应力值的效果好的成分。而且，是使高温粘性下降但不使低温粘性下降的成分。但是，如果ZnO的含量过多，则有玻璃分相、耐失透性下降、密度变高、压缩应力层的厚度变小的情况。因此，ZnO的含量优选0～6％，优选0～5％，优选0～3％，特别优选的是0～1％。

作为澄清剂，也可以添加0～3％的从Cl、SO₃、CeO₂的组(优选Cl、SO₃的组)中选出的一种或二种以上的澄清剂。

SnO₂具有提高离子交换性能的效果。因此，SnO₂的含量优选0～3％，优选0.01～3％，优选0.05～3％，优选0.1～3％，特别优选的是0.2～3％。

Fe₂O₃的含量优选小于1000ppm(小于0.1％)，优选小于800ppm，优选小于600ppm，优选小于400ppm，特别优选的是小于300ppm。

Nd₂O₃、La₂O₃等稀土类氧化物是提高杨氏模量的成分。但是，原料自身的成本高，而且如果大量添加，则耐失透性容易下降。因此，稀土类氧化物的含量优选3％以下，优选2％以下，优选1％以下，优选0.5％以下，特别优选的是0.1％以下。

对于本发明的强化玻璃，从环境考虑，作为玻璃组成，优选实质上不含有As₂O₃、Sb₂O₃、PbO、F和Bi₂O₃。此处，“实质上不含有As₂O₃”是指，作为玻璃成分，虽然不主动地添加As₂O₃，但允许以杂质等级混入的情况，具体而言，是指As₂O₃的含量小于0.1质量％。“实质上不含有Sb₂O₃”是指，作为玻璃成分，虽然不主动地添加Sb₂O₃，但允许以杂质等级混入的情况，具体而言，是指Sb₂O₃的含量小于0.1质量％。“实质上不含有PbO”是指，作为玻璃成分，虽然不主动地添加PbO，但允许以杂质等级混入的情况，具体而言，是指PbO的含量小于0.1质量％。“实质上不含有F”是指，作为玻璃成分，虽然不主动地添加F，但允许以杂质等级混入的情况，具体而言，是指F的含量小于0.1质量％。“实质上不含有Bi₂O₃”是指，作为玻璃成分，虽然不主动地添加Bi₂O₃，但允许以杂质等级混入的情况，具体而言，是指Bi₂O₃的含量小于0.05％。

本发明的强化玻璃优选满足以下条件。

如图1所示，在包含SUS覆板(Surface plate)的基台11上，以板厚4mm的亚克力板12、P320的砂纸13(砂纸13被配置为摩擦面与强化玻璃G接触)、强化玻璃G、板厚4mm的亚克力板14的顺序依次层叠配置，使110g的钢球B1掉落在亚克力板14上。缓慢提高使钢球B1掉落的高度，评价强化玻璃G损坏的高度。在进行了该试验的情况下，强化玻璃G损坏时的平均高度达到43cm以上。

该试验适合评价形态2(具有钝突起的物体撞击到玻璃表面，产生未冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态)的开裂耐受性。可以判断，对于具有0.6mm以下板厚的强化玻璃，如果满足CS×(DOL-20)/DOL＞360的条件，则对于形态2的开裂，能够确保可实际使用的耐受性，但是在满足上述条件的情况下，具有更高的耐受性。

详细说明试验方法，首先，将钢球从15cm的高度掉落，在强化玻璃未开裂的情况下，每次按5cm升高钢球的掉落高度。这样，直至强化玻璃开裂为止，改变高度进行试验。记录强化玻璃损坏的高度，将损坏的高度绘制威伯尔图表，算出损坏概率达到63％时的值，作为平均值。样本数为30个。需要说明的是，对于未强化的玻璃、强化程度小的玻璃，存在即使有裂缝但不分开的情况。此时，在垂直方向产生的裂缝的深度达到板厚的一半以上时，判定为已损坏。

另外，本发明的强化玻璃优选满足以下条件。

如图2所示，在包含花岗岩的基台21上，以强化玻璃G、P100的砂纸22(砂纸22被配置为摩擦面与强化玻璃G接触)的顺序进行配置，使4g的钢球B2从5cm的高度掉落到砂纸22上，评价已损坏的强化玻璃G的破片数(日语：破片数)。在该试验中，已损坏的强化玻璃G的破片数平均达到80个以下(优选50个以下、特别是20个以下)。此处，“P100的砂纸”是指在JIS R6252中规定的砂纸。另外，强化玻璃G使用65mm×130mm的大小的玻璃。样本数是30个。

该实验适合评价形态1(具有尖锐突起的物体撞击到玻璃表面，产生冲破压缩应力层的瑕疵而开裂的形态)的开裂耐受性。可以判断，对于具有0.6mm以下板厚的强化玻璃，如果满足DOL/t≤0.20的条件，则相对于形态1的开裂，能够确保可实际使用的耐受性，但是在满足上述条件的情况下，具有更高的耐受性。

接着，对制作本发明的强化玻璃的方法进行说明。但是，本发明的玻璃的制造方法不限于此。

首先，将已调配成上述玻璃组成的玻璃原料投入连续熔炼炉，以1500～1600℃的温度进行加热熔化，在澄清后，供给到成形装置，从而成形为板状等，进行缓冷，从而能够制作玻璃板等。

作为成形玻璃板的方法，优选采用溢流下拉法。溢流下拉法是能够大量地制作高品质的玻璃板并且能够容易地制作大型玻璃板的方法，而且容易提高玻璃板的假定温度Tf。进一步地，在溢流下拉法中，作为成形体，使用氧化铝、致密锆(dense zircon)。本发明的强化用玻璃与氧化铝、致密锆特别是与氧化铝的兼容性良好(与成形体反应，难以产生泡、颗粒等)。

除了溢流下拉法以外，也可以采用各种成形方法。例如，能够采用浮法、下拉法(流孔下拉法(Slot Down Draw)、重下拉法(Redraw)等)、轧平法(roll out)、压制法等成形方法。

接着，对得到的强化用玻璃进行化学强化处理，从而制作强化玻璃。化学强化只要以满足上述这些条件的方式对熔盐的种类和盐的混合比例、熔盐的温度和处理时间进行调整即可。

需要说明的是，在希望将强化玻璃切成预定尺寸的情况下，可以在强化处理之前，也可以在强化处理之后。

实施例

以下，根据实施例，对本发明进行说明。需要说明的是，以下的实施例仅仅是示例，本发明不限于这些实施例。

表1示出本实施例中使用的玻璃的组成例(玻璃a～h)。

[表1]

将玻璃原料调配成玻璃a的组成，使用白金锅以1600℃熔化8小时。然后，使得到的熔化玻璃流出到碳板上，成形为板状，在缓冷后，对两面进行研磨，以达到板厚0.4mm。

对这样得到的玻璃a进行化学强化处理，得到样品。表2示出本发明的实施例(样品No.1～3)和比较例(样品No.4～7)。

[表2]

在对各样品的两表面实施光学研磨之后，以表2的条件进行离子交换处理。需要说明的是，表中的NaNO₃的含量表示在熔盐中所占的比例，熔盐的剩余部分是KNO₃。接着，根据使用表面应力计(折原制作所制造的FSM-6000LE)观察到的干涉条纹的根数和其间隔，算出表面的压缩应力层的压缩应力值(CS)和压缩应力层的深度(DOL)。在计算时，将各样品的折射率设为1.51，将光弹性常数设为30[(nm/cm)/MPa]。

接着，针对各样品，用以下的试验方法评价了形态2的开裂耐受性。首先，如图1所示地，在包含SUS覆板的基台11上，以板厚4mm亚克力板12、P320的砂纸13(砂纸被配置为摩擦面与强化玻璃样品的表面接触)、强化玻璃样品G、板厚4mm亚克力板14的顺序层叠配置，使110g的钢球B1掉落在亚克力板14上。掉落高度从15cm开始，每次按5cm升高高度，求出强化玻璃样品G损坏的高度。针对同一组成的样品进行30次该试验，算出强化玻璃样品损坏时的平均高度。将结果示于表2和图3。需要说明的是，如果损坏时的平均高度得到43cm以上，则能够断定相对于形态2的开裂具有充分的耐受性。

另外，针对各样品，用以下的试验方法评价了形态1的开裂耐受性。首先，如图2所示地，在包含花岗岩的基台21上，以强化玻璃G、P100的砂纸22(砂纸22被配置为摩擦面与强化玻璃G接触)的顺序进行配置，使4g的钢球B2从5cm的高度掉落到砂纸22上。接着，计算损坏的强化玻璃G的破片数。针对同一组成的样品进行30次该试验，算出强化玻璃样品损坏时的平均破片数。在该试验中，如果损坏的强化玻璃G的破片数平均达到20个以下，则能够判定相对于形态1的开裂具有充分的耐受性。

根据表2和图3可知，对于作为实施例的No.1～3，CS×(DOL-20)/DOL的值超过360，平均损坏高度为73cm以上。另外，DOL/t的值为0.20以下，平均破片数为80个以下。另一方面，对于作为比较例的No.4，DOL/t超过0.20，平均破片数多到1000个以上。另外，对于样品No.5～7，CS×(DOL-20)/DOL的值为360以下，平均损坏高度低到22cm以下。

需要说明的是，在本实施例中，虽然仅对玻璃a进行了评价，但是可以认为对于玻璃b～h也是同样的结果。

产业实用性

本发明的强化玻璃适合作为移动电话、智能手机、平板终端等移动终端的盖板玻璃。另外，本发明的强化玻璃除了这些用途以外，能够期待在数码相机等的盖板玻璃或者显示器(特别是触摸板显示器)的玻璃基板、磁盘用基板、固体摄像元件用盖板玻璃等中的应用。

Claims

1.一种强化玻璃，是板厚为0.6mm以下且在表面具有经化学强化而成的压缩应力层并且在内部具有拉伸应力的强化玻璃，其特征在于，

在将压缩应力层的压缩应力值设为CS[MPa]、将压缩应力层的深度设为DOL[μm]、将内部拉伸应力值设为CT[MPa]、将板厚设为t[μm]时，满足CS≥670、85≤CT≤109.2、CS×(DOL-20)/DOL＞360、且0.10≤DOL/t≤0.20的条件。

2.根据权利要求1所述的强化玻璃，其特征在于，

板厚为0.5mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

板厚为0.2～0.45mm。

4.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

压缩应力值为670～1200MPa，压缩应力层的深度为25～60μm。

5.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

压缩应力值为670～850MPa。

6.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

压缩应力层的深度为35～50μm。

7.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

内部拉伸应力值为85～108MPa。

8.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

CS×(DOL-20)/DOL的值大于360、且为420以下。

9.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

DOL/t为0.10～0.13。

10.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

用1次化学强化处理进行化学强化而成。

11.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，是在表面具有压缩应力层的强化玻璃，其特征在于，

作为玻璃组成，以质量％计，含有：SiO₂ 50～80％、Al₂O₃ 8～30％、B₂O₃ 0～6％、Li₂O 0～2％、Na₂O 5～25％、MgO 0～10％、P₂O₅ 0～15％。

12.根据权利要求11所述的强化玻璃，其特征在于，

作为玻璃组成，还含有ZrO₂ 0.001～2％。

13.根据权利要求11所述的强化玻璃，其特征在于，

作为玻璃组成，还含有SnO₂ 0.01～3％。

14.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

所述强化玻璃满足以下条件：

在包含SUS覆板的基台上，以板厚4mm的亚克力板、P320的砂纸、强化玻璃、板厚4mm的亚克力板的顺序依次层叠配置，并且，在使110g的钢球掉落在所述叠层板上而评价强化玻璃损坏的高度的试验中，强化玻璃损坏时的平均高度达到43cm以上，其中，砂纸被配置为摩擦面与强化玻璃接触。

15.根据权利要求1或2所述的强化玻璃，其特征在于，

所述强化玻璃满足以下条件：

在包含花岗岩的基台上以强化玻璃、P100的砂纸的顺序依次配置，并且，在使4g的钢球从5cm的高度掉落到砂纸上而评价损坏的强化玻璃的破片数的试验中，损坏的强化玻璃的破片数平均达到80个以下，其中，砂纸被配置为摩擦面与强化玻璃接触。

16.一种移动终端用盖板玻璃，其特征在于，

所述移动终端用盖板玻璃包含权利要求1或2所述的强化玻璃。