CN114230195A - 带膜的化学强化玻璃和化学强化玻璃的表面应力测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带膜的化学强化玻璃和化学强化玻璃的表面应力测定方法。本发明涉及带膜的化学强化玻璃,其包括化学强化玻璃和在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成的膜,所述化学强化玻璃具有彼此相对的一对主面,其中,在利用波长365nm的表面传播光对所述化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,并且所述膜的折射率低于所述化学强化玻璃的折射率。
Description
技术领域
本发明涉及带膜的化学强化玻璃和化学强化玻璃的表面应力测定方法。
背景技术
化学强化玻璃用于便携终端等电子设备的保护玻璃等。
化学强化玻璃例如是如下玻璃:使玻璃与含有碱金属离子的熔融盐接触而在玻璃中的碱金属离子与熔融盐中的碱金属离子之间发生离子交换,从而在玻璃的表层形成压应力层。所得到的化学强化玻璃的强度在很大程度上取决于应力分布。
便携终端等的保护玻璃有时因终端落下时等的变形而破裂。为了防止这样的破坏、即由弯曲模式引起的破坏,增大玻璃表面的压应力是有效的。
另外,便携终端等的保护玻璃有时在落下到沥青或沙子上时,因与突起物的碰撞而破裂。为了防止这样的破坏、即由冲击模式引起的破坏,加深压应力层深度并形成直至玻璃更深的部分的压应力层是有效的。
具体而言,通过在玻璃的表面部分形成由钠离子-钾离子交换而产生的大的压应力,能够抑制弯曲模式引起的破坏。同时,通过在玻璃更深的部分形成由锂离子-钠离子交换而产生的稍小的压应力,也能够抑制由冲击模式引起的破坏。
但是,在玻璃的表面部分形成压应力层时,必然在玻璃的中心部产生与表面的压应力对应的拉应力。该拉应力变得过大时,具有在玻璃破坏时剧烈地破裂而碎片飞散的倾向。
期望在抑制由弯曲模式引起的破坏和由冲击模式引起的破坏两者的同时防止在玻璃破坏时剧烈的破裂而碎片飞散。为此,可以考虑增大玻璃表面的压应力,并且形成直至更深的部分的压应力层,另一方面,使玻璃的表面部分的由钠离子-钾离子交换而产生的压应力的深度变浅。
作为高强度且碎片的飞散少的化学强化玻璃,公开了实施了两步离子交换处理的化学强化玻璃(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第9487434号说明书
专利文献2:日本特公昭59-37451号公报
专利文献3:日本专利第6713651号公报
发明内容
发明所要解决的问题
通常,玻璃表层的将钠离子交换为了钾离子的区域的应力根据利用了在玻璃表层内传播的光、即表面传播光的干涉条纹求出(引用文献2)。但是发现,使玻璃的表面部分的由钾离子引起的压应力的深度与以往相比极浅时,干涉条纹变得不清楚。
通过缩短表面传播光的波长,可以增加观测到的干涉条纹的根数。然而,即使在使用波长365nm的光的情况下,有时观测到的干涉条纹也为2根以下。特别是在干涉条纹为2根以下的情况下,条纹变得不清楚,求出玻璃表面的压应力变得非常困难。
因此,本发明的目的在于针对利用了表面传播光的干涉条纹不清楚、非常难以测定或不能测定表面的压应力的化学强化玻璃,提供一种新的表面应力测定方法以及提供能够进行该测定的带膜的化学强化玻璃。
用于解决问题的手段
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过在化学强化玻璃的主面上形成折射率低于化学强化玻璃的膜,能够解决上述问题。这与为了进行表面传播光测定而在玻璃表面使用折射率与玻璃同等或折射率比玻璃高的浸液进行测定的常规知识是相反的方向,以下具体地进行说明。
在将化学强化玻璃用于移动电话、智能手机等电子设备的显示部的情况下,出于赋予防眩效果、抗菌效果、防污效果等目的,有时在化学强化玻璃的主面上形成膜。这些膜的折射率低于化学强化玻璃的折射率。
但是一般认为,当出于这些目的而形成防眩膜、抗菌膜、防污膜等时,与未形成膜的化学强化玻璃相比,不能很好地观测由表面传播光引起的干涉条纹(引用文献3)。
与此相对,本发明发现,在化学强化玻璃的表面的由钾离子引起的压应力的深度非常浅、利用了表面传播光的干涉条纹不清楚的情况下,通过形成折射率低的膜,上述干涉条纹反而变得清楚。
即,本发明如下所述。
[1]一种带膜的化学强化玻璃,其包括化学强化玻璃和在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成的膜,所述化学强化玻璃具有彼此相对的一对主面,其中,
在利用波长365nm的表面传播光对所述化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,并且
所述膜的折射率低于所述化学强化玻璃的折射率。
[2]如上述[1]所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜的折射率与所述化学强化玻璃的折射率之差为0.02~0.30。
[3]如上述[1]或[2]所述的带膜的化学强化玻璃,其中,将所述化学强化玻璃的厚度设为t时,所述化学强化玻璃的深层的应力深度为0.1×t以上。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,以氧化物基准的摩尔百分率计,所述化学强化玻璃的基本组成含有5摩尔%以上的Li2O。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜的厚度为2nm~50nm。
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜含有含氟有机化合物。
[7]一种化学强化玻璃的表面应力测定方法,其为具有彼此相对的一对主面的化学强化玻璃的表面应力测定方法,其中,
在利用波长365nm的表面传播光对所述化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,
所述化学强化玻璃的表面应力测定方法包含:
在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成折射率低于所述化学强化玻璃的膜,从而得到带膜的化学强化玻璃;和
利用表面传播光对所述带膜的化学强化玻璃进行应力测定,以测定所述化学强化玻璃的表面压应力。
[8]如上述[7]所述的化学强化玻璃的表面应力测定方法,其中,对所述带膜的化学强化玻璃进行应力测定时利用的所述表面传播光的波长为650nm以下。
发明效果
根据本发明,能够提供一种化学强化玻璃,所述化学强化玻璃尽管表面的由钾离子引起的压应力的深度非常浅,但也能够利用表面传播光测定玻璃表面的压应力。另外,能够提供以上述化学强化玻璃作为对象的新的表面应力测定方法。
附图说明
图1为利用表面应力计测定例1的化学强化玻璃而得到的干涉条纹的图像。
图2为利用表面应力计测定例2的化学强化玻璃而得到的干涉条纹的图像。
图3为利用表面应力计测定例3的带膜的化学强化玻璃而得到的干涉条纹的图像。
图4为利用表面应力计测定例4的带膜的化学强化玻璃而得到的干涉条纹的图像。
图5为利用表面应力计测定例5的带膜的化学强化玻璃而得到的干涉条纹的图像。
具体实施方式
<带膜的化学强化玻璃>
本实施方式的带膜的化学强化玻璃包括化学强化玻璃和在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成的膜,所述化学强化玻璃具有彼此相对的一对主面。
在利用波长365nm的表面传播光对化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下。
在化学强化玻璃的至少一个主面上形成的膜的折射率低于化学强化玻璃的折射率。
在利用波长365nm的表面传播光对化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下。
在本说明书中,干涉条纹为2条以下是指未观测到干涉条纹的情况或者观测到的干涉条纹的条数为1条或2条。
根据观测到的干涉条纹的间隔计算出表面压应力及其深度,但是,当干涉条纹的条数为3条以上时,数据信息就会增加,计算出的表面压应力及其深度的精度提高。另一方面,当干涉条纹的条数为2条以下时,条纹容易变得不清楚,难以计算出表面压应力及其深度。用于应力测定的表面传播光的波长例如有790nm、596nm、365nm等,波长越短,则所观测到的干涉条纹越清楚,且条数越增加。需要说明的是,在本说明书中,干涉条纹不清楚是指在利用波长365nm的表面传播光进行应力测定时,干涉条纹不清楚到无法通过对观测到的条纹的位置、条纹的倾斜角进行检测而自动测定表面压应力的程度。
但是,在化学强化玻璃的表面部分的由钾离子引起的压应力的深度极浅的情况下,即使利用波长365nm的表面传播光,干涉条纹也不清楚,其条数为2条以下。如此,不能适当地求出表面压应力及其深度。
在由钾离子引起的压应力的深度极浅的情况下干涉条纹变得不清楚的理由推测如下所述。
利用表面传播光的应力测定是指通过将玻璃表面的钠离子置换为钾离子而利用在玻璃表面的折射率高的区域中传播的光的干涉条纹来测定应力的方法。因此认为,能够传播光的区域狭窄时,光的传播光扩散,干涉条纹变得不清楚。关于这点,可以参考光在同样地折射率高的芯内传播的光纤内的光传播现象来说明。
作为光纤中的束径增大的因素,可以列举下述两点。
(i)作为光传播区域的芯径小、即折射率高的区域小;
(ii)芯与包层的折射率差小。
考虑将上述因素分别应用于利用表面传播光的应力测定中时,作为干涉条纹扩散、变得不清楚的因素,认为有下述两点。
(i)’作为光传播区域的应力层浅;
(ii)’表面压应力小。
像这样由离子交换的钾离子引起的压应力、即玻璃的表面压应力小,或者其应力深度浅时,光传播的区域变窄,传播光扩散,由此干涉条纹变得不清楚。
对于这样的化学强化玻璃,在至少一个主面上形成折射率低于化学强化玻璃的膜(以下有时称为“低折射率膜”)时,在进行利用波长365nm的表面传播光的应力测定时,即使在干涉条纹为2条的情况下也变得清楚,能够自动测定表面压应力。
这是与如下的常规的知识相反的现象:常规的知识认为在化学强化玻璃的主面上形成作为折射率比化学强化玻璃低的膜的防眩膜、抗菌膜、防污膜等时,与未形成膜的化学强化玻璃相比不能很好地观测由表面传播光引起的干涉条纹。
作为其理由,认为是因为在化学强化玻璃的表面压应力的深度非常浅的情况下,与化学强化处理相伴的化学强化玻璃表面的折射率的变化区域小而造成。
即推测,在表面应力的深度非常浅的情况下,折射率变化区域小,传播光扩散,与此相对,通过形成低折射率膜,能够抑制传播光的扩散。
由于低折射率膜的存在而清楚地观测到干涉条纹的效果能够不依赖于低折射率膜的种类、膜数、其它层的存在地得到。
即,低折射率膜可以形成一种,也可以形成两种以上,也可以将一种低折射率膜形成多层。另外,可以在化学强化玻璃的主面上直接形成低折射率膜,也可以在化学强化玻璃与低折射率膜之间还形成其它层。需要说明的是,该其它层可以是折射率比化学强化玻璃高的膜(以下,有时称为“高折射率膜”)。
低折射率膜可以形成在化学强化玻璃的至少一个主面上,也可以形成在两个主面上。
带膜的化学强化玻璃的干涉条纹变得清楚的效果取决于折射率分布。因此,带膜的化学强化玻璃例如优选按照化学强化玻璃-低折射率膜、玻璃-低折射率膜-高折射率膜、玻璃-高折射率膜-低折射率膜、玻璃-高折射率膜-低折射率膜-高折射率膜等的顺序形成膜。
从抑制传播光的扩散的观点考虑,化学强化玻璃的折射率ng与低折射率膜的折射率nm之差(ng-nm)优选为0.02以上,更优选为0.03以上,进一步优选为0.05以上,更进一步优选为0.07以上。另一方面,从防止在化学强化玻璃与低折射率膜之间发生全反射从而难以利用表面应力计测定应力的观点考虑,上述折射率之差优选为0.30以下,更优选为0.25以下,进一步优选为0.20以下,更进一步优选为0.15以下。
化学强化玻璃的折射率ng和低折射率膜的折射率nm通过折射率计进行测定。
(化学强化玻璃)
化学强化处理前的玻璃只要能够进行化学强化处理就没有特别限定,例如优选含有锂、钠等离子半径小的碱金属。作为这样的玻璃,例如可以列举:铝硅酸盐玻璃、钠钙硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、碱钡玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。
需要说明的是,在本说明书中,将实施了化学强化后的玻璃称为“化学强化玻璃”,但化学强化玻璃的基本组成与化学强化前的玻璃相同。化学强化玻璃的基本组成是指除通过化学强化处理进行了离子交换的层以外的玻璃内部的组成。
所观测到的干涉条纹为2条以下的表面应力的深度因化学强化玻璃的基本组成、表面压应力、扩散的钾离子深度而不同,因此不是唯一确定的。
但是,所观测到的干涉条纹为2条以下的表面应力的深度例如在对通常的含有碱金属离子的玻璃进行了化学强化处理的情况下大概为4μm以下。表面应力的深度的下限没有特别限制,例如为1.8μm以上。
所观测到的干涉条纹为2条以下的表面压应力例如在对通常的含有碱金属离子的玻璃进行了化学强化处理的情况下大概为1200MPa以下。表面压应力的下限没有特别限制,鉴于保护玻璃这样的用途,优选为400MPa以上,更优选为550MPa以上,进一步优选为700MPa以上。
上述表面压应力和表面应力的深度通过利用表面传播光的表面应力计、即光波导表面应力计求出。另外,后述的化学强化玻璃的深层的应力深度通过散射光光弹性应力计求出。
通过光波导表面应力计能够在短时间内准确地测定应力,但只能在折射率从试样表面朝向内部降低的情况下测定应力。因此,适合于钠离子被离子交换为钾离子的化学强化玻璃的表面压应力的测定。具体而言,例如可以列举折原制作所制造的FSM-6000。
通过散射光光弹性应力计能够与折射率分布无关地测定应力,但容易受表面散射的影响,因此有时不能准确地测定表面附近的应力。因此,适合于锂离子被离子交换为钠离子的化学强化玻璃的深层的应力测定。具体而言,例如可以列举折原制作所制造的SLP2000。
即,通过组合使用光波导表面应力计和散射光光弹性应力计,可以得到准确的应力分布。
化学强化玻璃的折射率ng只要高于低折射率膜就没有特别限制。从防止在化学强化玻璃与低折射率膜之间发生全反射从而难以利用表面应力计测定应力的观点考虑,折射率优选为1.30以上,更优选为1.35以上,进一步优选为1.40以上。另外,从抑制传播光的扩散的观点考虑,折射率优选为1.54以下,更优选为1.52以下,进一步优选为1.50以下,更进一步优选为1.48以下。
化学强化玻璃由于表面部分的钠离子与钾离子的离子交换而产生大的压应力,因此,其基本组成优选含有Na2O。Na2O的含量更优选为2摩尔%以上,进一步优选为3摩尔%以上,更进一步优选为4摩尔%以上,特别优选为5摩尔%以上。另外,Na2O的含量的上限没有特别限制,从提高玻璃深层部的应力的观点考虑,Na2O的含量优选为12摩尔%以下,更优选为10摩尔%以下,进一步优选为8摩尔%以下。需要说明的是,只要没有特别说明,本说明书中的化学强化玻璃的基本组成以氧化物基准的摩尔百分率计。
优选通过与钾离子进行的离子交换使得表面压应力和表面应力的深度为上述优选的范围。
在化学强化玻璃的更深的部分,产生由锂离子与钠离子的离子交换引起的稍小的压应力,因此,其基本组成优选含有Li2O。Li2O的含量更优选为5摩尔%以上,进一步优选为6摩尔%以上,更进一步优选为8摩尔%以上。另外,Li2O的含量的上限没有特别限制,从玻璃成形时的失透的观点考虑,Li2O的含量优选为14摩尔%以下,更优选为12摩尔%以下,进一步优选为11摩尔%以下。
将比由钾离子而产生了压应力的表面部分更深的区域、即由钠离子形成了压应力层的区域称为化学强化玻璃的深层。
从落下时的强度的观点考虑,相对于化学强化玻璃的厚度t,化学强化玻璃的深层的应力深度优选为(0.01×t)以上,更优选为(0.012×t)以上,进一步优选为(0.1×t)以上,更进一步优选为(0.12×t)以上,特别优选为(0.15×t)以上。从防止破裂时玻璃粉碎的观点考虑,深层的应力深度的上限优选为(0.25×t)以下,更优选为(0.23×t)以下,进一步优选为(0.21×t)以下。
化学强化玻璃的深层的应力深度可以通过散射光光弹性应力计进行测定。
化学强化玻璃的厚度t没有特别限制,例如在用于移动设备用保护玻璃的情况下,优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,进一步优选为0.5mm以上,另外,化学强化玻璃的厚度t优选为2.5mm以下,更优选为1.5mm以下,进一步优选为1mm以下。在用于显示装置、车载导航、控制台面板、仪表板等图像显示装置的情况下,化学强化玻璃的厚度t优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,进一步优选为0.5mm以上,另外,化学强化玻璃的厚度t优选为2.1mm以下,更优选为1.8mm以下,进一步优选为1.5mm以下。
化学强化玻璃的具体的基本组成例如如下所述时,容易通过化学强化处理形成优选的应力分布。
以氧化物基准的摩尔百分率计,优选所述化学强化玻璃的具体的基本组成含有:50%~80%的SiO2、8%~20%的Al2O3、0~10%的B2O3、5%~14%的Li2O、2%~12%的Na2O、0~10%的K2O,并且MgO、CaO、SrO、BaO的含量的合计MgO+CaO+SrO+BaO为0~10%,ZrO2与TiO2的含量的合计ZrO2+TiO2为0~5%。
以下,对玻璃组成的各成分详细地进行说明。
SiO2是构成玻璃的骨架的成分。另外,SiO2是提高化学耐久性的成分,是减少对玻璃表面造成损伤时产生裂纹的成分。SiO2的含量优选为50%以上,更优选为55%以上,进一步优选为58%以上。
另外,为了提高玻璃的熔融性,SiO2的含量优选为80%以下,更优选为75%以下,进一步优选为70%以下。
Al2O3是在提高化学强化时的离子交换性、增大强化后的表面压应力方面有效的成分,Al2O3也是提高玻璃化转变温度(Tg)、提高杨氏模量的成分。Al2O3的含量优选为8%以上,更优选为10%以上,进一步优选为12%以上。
另外,为了提高熔融性,Al2O3的含量优选为20%以下,更优选为18%以下,进一步优选为15%以下。
B2O3不是必不可少的,但是为了提高玻璃制造时的熔融性等可以添加B2O3。在含有B2O3的情况下B2O3的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为2%以上。
另外,为了防止在熔融时产生波筋、供于化学强化处理的玻璃的品质降低,B2O3的含量优选为10%以下,更优选为8%以下,进一步优选为5%以下,更进一步优选为3%以下,特别优选为1%以下。为了提高耐酸性,优选实质上不含有B2O3。
需要说明的是,在本说明书中,实质上不含有是指除了原材料等中含有的不可避免的杂质以外不含有,即是指并非有意地含有。具体而言,实质上不含有是指在玻璃的基本组成中的含量小于0.1摩尔%。
Li2O是为了通过离子交换而形成直至玻璃的深层的压应力而必不可少的成分,优选在上述范围内含有。
Na2O是在化学强化处理时通过与钾离子的离子交换而形成表面压应力层的成分,优选在上述范围内含有。
K2O不是必不可少的,但是为了提高玻璃的熔融性、抑制失透,可以含有K2O。K2O的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为1.2%以上。
另外,为了增大由离子交换引起的压应力,K2O的含量优选为10%以下,更优选为9%以下,进一步优选为8%以下。
Li2O、Na2O、K2O等碱金属氧化物均是使玻璃的熔化温度降低的成分。Li2O、Na2O和K2O的含量的合计(Li2O+Na2O+K2O)优选为7%以上,更优选为9%以上,进一步优选为11%以上,更进一步优选为13%以上。
另外,为了保持玻璃的强度,(Li2O+Na2O+K2O)优选为24%以下,更优选为20%以下。
MgO、CaO、SrO、BaO等碱土金属氧化物均是提高玻璃的熔融性的成分,但是,另一方面,具有使离子交换性能降低的倾向。
因此,MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为10%以下,更优选为5%以下。
在含有MgO、CaO、SrO、BaO中的任一种的情况下,为了提高化学强化玻璃的强度,优选含有MgO。
在含有MgO的情况下,MgO的含量优选为0.1%以上,更优选为0.3%以上,进一步优选为0.5%以上。
另外,为了提高离子交换性能,MgO的含量优选为10%以下,更优选为5%以下。
在含有CaO的情况下,CaO的含量优选为0.1%以上,更优选为0.2%以上,进一步优选为0.5%以上,特别优选为1%以上。
另外,从提高离子交换性能的观点考虑,CaO的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有CaO。
在含有SrO的情况下,SrO的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。
另外,为了提高离子交换性能,SrO的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有SrO。
在含有BaO的情况下,BaO的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。
另外,为了提高离子交换性能,BaO的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有BaO。
ZnO是提高玻璃的熔融性的成分,可以含有ZnO。在含有ZnO的情况下,ZnO的含量优选为0.2%以上,更优选为0.5%以上。
另外,为了提高玻璃的耐候性,ZnO的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有ZnO。
TiO2是改善化学强化玻璃的破碎性的成分,可以含有TiO2。在含有TiO2的情况下,TiO2的含量优选为0.1%以上。
另外,为了抑制熔融时的失透,TiO2的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有TiO2。
ZrO2是增大由离子交换引起的表面压应力的成分,可以含有ZrO2。在含有ZrO2的情况下,ZrO2的含量优选为0.3%以上,更优选为0.5%以上,进一步优选为0.7%以上,更优选为1%以上。
另外,为了抑制熔融时的失透,ZrO2的含量优选为5%以下,更优选为3%以下。
TiO2与ZrO2的含量的合计(TiO2+ZrO2)优选为5%以下,更优选为3%以下。
Y2O3、La2O3、Nb2O5是改善化学强化玻璃的破碎性的成分,可以含有Y2O3、La2O3、Nb2O5。从上述观点考虑,在含有这些成分的情况下各自的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为1.5%以上,更进一步优选为2%以上,特别优选为2.5%以上。
为了在熔融时玻璃不易失透、防止化学强化玻璃的品质降低,Y2O3、La2O3和Nb2O5的含量的合计(Y2O3+La2O3+Nb2O5)优选为9%以下,更优选为8%以下。
从上述观点考虑,Y2O3、La2O3、Nb2O5各自的含量优选为3%以下,更优选为2%以下,进一步优选为1%以下,更优选为0.7%以下,特别优选为0.3%以下。
为了改善化学强化玻璃的破碎性,可以含有少量Ta2O5、Gd2O3。为了防止折射率、反射率变得过高,Ta2O5、Gd2O3各自的含量优选为1%以下,更优选为0.5%以下,进一步优选实质上不含有Ta2O5、Gd2O3。
为了提高离子交换性能,可以含有P2O5。在含有P2O5的情况下,P2O5的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。
另外,为了提高化学耐久性,P2O5的含量优选为2%以下,更优选实质上不含有P2O5。
在对玻璃进行着色使用时,可以在不阻碍达到期望的化学强化特性的范围内添加着色成分。作为着色成分,例如可以列举:Co3O4、MnO2、Fe2O3、NiO、CuO、Cr2O3、V2O5、Bi2O3、SeO2、TiO2、CeO2、Er2O3、Nd2O3作为适当的着色成分。这些着色成分可以单独使用,也可以组合使用。
为了抑制玻璃的失透,着色成分的含量优选合计为7%以下,更优选合计为5%以下,进一步优选合计为3%以下,更进一步优选合计为1%以下。另外,在想要提高玻璃的可见光透射率的情况下,优选实质上不含有这些着色成分。
可以适当含有SO3、氯化物、氟化物等作为玻璃熔融时的澄清剂。优选实质上不含有As2O3。在含有Sb2O3的情况下,Sb2O3的含量优选为0.3%以下,更优选为0.1%以下,最优选实质上不含有Sb2O3。
(低折射率膜)
本实施方式中的低折射率膜的折射率低于化学强化玻璃。
低折射率膜的折射率nm只要低于化学强化玻璃就没有特别限制,从使干涉条纹清楚的观点考虑,低折射率膜的折射率nm优选为1.52以下,更优选为1.50以下,进一步优选为1.48以下,最优选为1.45以下。另外,从防止在化学强化玻璃与低折射率膜之间发生全反射从而不易利用表面应力计进行测定的观点考虑,折射率优选为1.25以上,更优选为1.30以上,进一步优选为1.35以上。
从抑制传播光的扩散的观点考虑,低折射率膜的厚度优选为2nm以上,更优选为5nm以上,进一步优选为8nm以上,更进一步优选为10nm以上,特别优选为15nm以上。另外,从防止在化学强化玻璃与低折射率膜之间发生全反射从而不易利用表面应力计测定应力的观点考虑,低折射率膜的厚度优选为200nm以下,更优选为100nm以下,进一步优选为50nm以下,更进一步优选为30nm以下。
需要说明的是,在低折射率膜包含两层以上的情况下,优选合计的膜厚满足上述范围。
低折射率膜可以具有选自由防污性、拒水性、拒油性、亲水性和亲油性构成的组中的一种以上的特性。将具有上述特性的低折射率膜称为防污层。作为防污层,优选含有含氟有机化合物。
作为含氟有机化合物,例如可以列举:含全氟烷基的化合物、含全氟聚醚基的化合物等,优选具有全氟聚醚基的硅烷化合物。
作为具有全氟聚醚基的硅烷化合物,例如可以列举:含有下式A所表示的化合物和/或其部分水解缩合物的材料。
Rf3-Rf2-Z1式A
式A中,Rf3为基团:CmF2m+1(其中,m为1~6的整数),
Rf2为基团:-O-(CaF2aO)n-(其中,a为1~6的整数,n为1以上的整数,在n为2以上的情况下,各-CaF2aO-单元可以相同,也可以不同),
Z1为基团:-Q2-{CH2CH(SiR2 qX2 3-q)}r-H(其中,Q2为-(CH2)s-(其中,s为0~12的整数)、或者含有选自酯键、醚键、酰胺键、氨基甲酸酯键和亚苯基中的一种以上的-(CH2)s-,-CH2-单元的一部分或全部可以被-CF2-单元和/或-CF(CF3)-单元取代,R2为氢原子、或碳原子数1~6的一价烃基,该烃基可以含有取代基,X2各自独立地为羟基或可水解基团,q为0~2的整数,r为1~20的整数)。
作为X2中的可水解基团,例如可以列举:烷氧基、酰氧基、酮肟基、烯氧基、氨基、氨氧基、酰胺基、异氰酸酯基、卤素原子等。其中,从稳定性与水解容易度的平衡的观点考虑,优选烷氧基、异氰酸酯基和卤素原子(特别是氯原子)。作为烷氧基,优选为碳原子数1~3的烷氧基,更优选为甲氧基或乙氧基。
例如,可以使用市售的“Afluid(注册商标)S-550”(商品名、AGC株式会社制造)、“KP-801”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“X-71”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“KY-130”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“KY-178”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“KY-185”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“KY-195”(商品名、信越化学工业株式会社制造)、“OPTOOL”(注册商标)DSX(商品名、大金工业株式会社制造)等。此外,也可以使用在市售品中添加油、抗静电剂等而得到的物质。
出于提高成为上述防污层的低折射率膜对化学强化玻璃的密合性的目的,作为低折射率膜,可以进一步使用二氧化硅、氧化铝等作为密合层,优选由以二氧化硅为主体的组成构成。在这种情况下,优选在防污层与化学强化玻璃之间具有密合层。
但是,成为密合层的低折射率膜也可以不与成为防污层的低折射率膜并用,而单独仅使用成为密合层的低折射率膜。
带膜的化学强化玻璃作为用于移动电话、智能手机等移动设备等的保护玻璃特别有用。此外,对于不以携带为目的的电视、个人电脑、触控面板等显示器装置的保护玻璃也是有用的。另外,对于电梯壁面、房屋或大厦等建筑物的壁面、即全屏显示器也是有用的。除了上述以外,作为窗玻璃等建筑用材料、桌面、汽车或飞机等的内装等或它们的保护玻璃、以及在具有曲面形状的壳体等的用途中也是有用的。
<带膜的化学强化玻璃的制造方法>
在本实施方式中,化学强化处理前的玻璃可以通过以往公知的方法进行制造。例如,在得到板状玻璃的情况下,可以通过下述方法制造。
以得到期望组成的玻璃的方式调配玻璃原料,在玻璃熔窑中进行加热熔融。然后,通过鼓泡、搅拌、添加澄清剂等使熔融玻璃均质化,通过公知的成形法成形为规定厚度的玻璃板,并进行缓慢冷却。也可以通过在使熔融玻璃均质化后成形为块状并进行缓慢冷却,然后进行切割的方法成形为板状。
作为板状玻璃的成形法,例如可以列举:浮法、压制法、熔合法和下拉法。特别是在制造大型玻璃板的情况下,优选浮法。另外,也优选除浮法以外的连续成形法、例如熔合法和下拉法。
所得到的玻璃的玻璃组成例如可以为上述<带膜的化学强化玻璃>的(化学强化玻璃)中记载的玻璃基本组成,优选的方式也同样。
接着,对所得到的玻璃进行化学强化处理,由此得到化学强化玻璃。
化学强化处理为如下处理:通过将玻璃浸渍在含有离子半径大的金属离子的金属盐的熔融液中等方法使玻璃与金属盐接触,从而用离子半径大的金属离子置换玻璃中的离子半径小的金属离子。典型而言,对于锂离子,用钠离子或钾离子进行置换,对于钠离子,用钾离子进行置换。
为了加快化学强化处理的速度,另外,为了在玻璃的深层也进行离子交换并产生应力,优选利用使玻璃中的锂离子与钠离子进行交换的“Li-Na交换”。另外,为了通过离子交换在表面形成大的压应力,优选利用使玻璃中的钠离子与钾离子进行交换的“Na-K交换”。
作为用于进行化学强化处理的熔融盐,可以列举:硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化物等。其中,作为硝酸盐,可以列举:硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铯、硝酸银等。作为硫酸盐,可以列举:硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铯、硫酸银等。作为碳酸盐,可以列举:碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾等。作为氯化物,可以列举:氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铯、氯化银等。
这些熔融盐可以单独使用,也可以组合使用多种。
可以考虑玻璃组成、熔融盐的种类等适当选择化学强化处理的时间、温度等处理条件。由此,得到在利用波长365nm的表面传播光的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下的化学强化玻璃。
化学强化玻璃例如可以通过以下的两步化学强化处理得到。
作为第一步化学强化处理,将玻璃浸渍在含有钠离子的金属盐、例如硝酸钠熔融盐中。金属盐的温度例如为约350℃~约500℃,浸渍时间例如设定为约0.1小时~约10小时。由此,玻璃中的锂离子与金属盐中的钠离子发生离子交换,例如形成表面压应力为200MPa以上且压应力层深度为80μm以上的压应力层。
通过第一步处理导入的表面压应力超过1000MPa时,有时难以在将最终得到的化学强化玻璃中的内部应力(CT)保持得较低的同时增大压应力层深度(DOL)。因此,通过第一步处理导入的表面压应力优选为900MPa以下,更优选为700MPa以下,进一步优选为600MPa以下。
作为第二步化学强化处理,将经过了第一步处理的上述玻璃浸渍在含有钾离子的金属盐、例如硝酸钾熔融盐中。金属盐的温度为金属盐的熔点以上,并且从促进离子交换的观点考虑,优选为350℃以上,更优选为370℃以上,进一步优选为390℃以上。另外,从促进离子交换的观点考虑,在金属盐中的浸渍时间优选为10分钟以上,更优选为20分钟以上,进一步优选为30分钟以上。
另一方面,从在利用波长365nm的表面传播光的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下的观点考虑,金属盐的温度优选为440℃以下,更优选为420℃以下,进一步优选为400℃以下。从同样的观点考虑,在金属盐中的浸渍时间优选为90分钟以下,更优选为70分钟以下,进一步优选为50分钟以下。
上述中示出化学强化处理的一例,但也可以进行三步化学强化处理。另外,各化学强化处理也可以含有像锂离子和钠离子、钠离子和钾离子、或者锂离子和钠离子和钾离子这样的、多种碱金属离子。
在进行这样的两步或三步化学强化处理的情况下,从生产效率的观点考虑,处理时间优选合计为10小时以下,更优选合计为5小时以下,进一步优选合计为3小时以下。另一方面,为了得到期望的应力分布,处理时间优选合计为0.5小时以上,更优选合计为1小时以上。
按照以上方式得到的本实施方式的化学强化玻璃根据应用的产品、用途等可以制成除板状以外的形状。另外,化学强化玻璃可以具有外周的厚度不同的镶边(縁取り)形状等。另外,化学强化玻璃的形态不限于此,例如两个主面可以不相互平行,另外,两个主面中的一者或两者的全部或一部分可以为曲面。更具体而言,化学强化玻璃例如可以是无翘曲的平板状的玻璃板,另外,也可以是具有弯曲的表面的曲面玻璃板。
可以通过将所得到的化学强化玻璃浸渍在碱溶液中来除去附着于表面的有机物。另外,可以通过在大气中对化学强化玻璃的主面照射等离子体来除去附着于表面的有机物。
通过除去附着于表面的有机物,与形成在主面上的膜的密合性提高,耐久性提高,因此是优选的。
在化学强化玻璃的主面上形成低折射率膜。低折射率膜的形成方法因所形成的膜而不同。
在低折射率膜为提高密合性的密合层的情况下,可以通过化学蒸镀(CVD)法、物理蒸镀(PVD)法形成膜。作为物理蒸镀法,可以列举真空蒸镀法、离子辅助溅射法(IAD法)、溅射法、后氧化溅射法(後酸化スパッタ法)、离子辅助溅射法、离子束溅射法、离子束辅助蒸镀法。其中,从比较容易地提高密合层的硬度的观点考虑,优选离子辅助溅射法、后氧化溅射法、离子束辅助蒸镀法。
从提高密合层的硬度的观点考虑,真空蒸镀时的腔室内的压力优选为0.15Pa以下,更优选为0.1Pa以下、为0.08Pa以下。另外,从稳定地保持等离子体的放电的观点考虑,压力优选为0.03Pa以上。
成为密合层的真空蒸镀的试样优选为二氧化硅(SiO2)。将试样放入加热容器中,在低真空下进行加热,从而蒸发,并在与加热容器相对设置的玻璃的主面上成膜。
在使用溅射法的情况下,从提高膜的硬度的观点考虑,成膜时的放电电力优选为5000W以上,更优选为7000W以上。另外,从防止靶的破裂、异常放电的观点考虑,放电电力优选为20000W以下。
在密合层的成膜中,优选暴露于等离子体源、离子源、自由基源等高能量粒子、即等离子体辅助。等离子体辅助的实施优选每次成膜100nm以下,更优选每次成膜1nm以下,进一步优选每次成膜0.5nm以下。
高能量粒子源不特别限定方式,优选等离子体束、离子束、线性离子束、ECR(电子回旋共振)等离子体源、自由基源、低阻抗天线等离子体源等离子束、自由基源、ECR等离子体源等。
以上工序例如优选通过能够实施后氧化溅射法的溅射装置(例如,RAS1100B II、Syncron公司制造)进行。
在形成SiO2膜作为密合层的情况下,优选使用Si靶,使用氩气和氧气作为成膜室的放电气体,使用氩气和氧气作为反应室的放电气体。该装置在被分割为成膜室和反应室的真空腔室内配置保持基板的转鼓,并且在使保持基材的转鼓交替地高速地通过成膜室和反应室的同时例如以100rpm进行旋转。由此,在成膜室中形成极薄的几nm以下的薄膜。然后,可以通过利用等离子体源反应的活性气体对送到反应室的膜施加能量,可以使未反应的部分反应。
为了增加密合层的硬度,优选使用这样的后氧化工艺法的装置,此外,优选在成膜室中形成充分地进行了氧化反应的SiO2膜后使用反应室的等离子体源对SiO2膜赋予能量。
在低折射率膜为具有选自由防污性、拒水性、拒油性、亲水性和亲油性构成的组中的一种以上的特性的防污层的情况下,可以列举:旋涂法、浸涂法、流延法、狭缝涂布法、喷涂法等湿式法;以真空蒸镀法为代表的干式法。
为了形成密合性高、耐磨性高的防污层,优选通过真空蒸镀法形成。作为真空蒸镀法,例如可以列举:电阻加热法、电子束加热法、高频感应加热法、反应性蒸镀法、分子束外延法、热壁蒸镀法、离子镀法、团簇离子束法等。优选为电阻加热法时,装置简便,成本低。
防污层可以直接形成在化学强化玻璃的主面上,也可以经由密合层等其它层形成。
从没有问题地实施真空蒸镀的观点考虑,真空蒸镀时的腔室内的压力优选为5×10-3Pa以下。另外,从使防污层的蒸镀速度保持在一定以上的观点考虑,真空蒸镀时的腔室内的压力优选为1×10-4Pa以上。
从防止水吸附在防污层上、稳定地进行成膜的观点出发,蒸镀输出以电流密度换算计优选为200kA/m2以上,更优选为300kA/m2以上,进一步优选为350kA/m2以上。另外,从防止浸渗有防污层的原料的钢丝绒、坩埚的成分蒸发的观点考虑,蒸镀输出优选为1000kA/m2以下。
蒸镀试样优选以使构成防污层的含氟有机化合物浸渗到颗粒状的铜容器中的形式保持。浸渗操作可以在氮气气氛下进行。由此,含氟有机化合物作为单原子分子而被蒸镀的层增加,防污层的耐磨性提高。
在低折射率膜为减反射层的情况下,例如可以通过化学蒸镀(CVD)法、物理蒸镀(PVD)法形成。作为物理蒸镀法,可以列举真空蒸镀法、溅射法。
<表面应力测定方法>
本实施方式的表面应力测定方法的测定对象是在利用波长365nm的表面传播光的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下的化学强化玻璃。化学强化玻璃具有彼此相对的一对主面。
在单独的化学强化玻璃的情况下,在利用波长365nm的表面传播光的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,应力深度浅,因此,干涉条纹变得不清楚,难以测定或者无法测定表面压应力。
但是,通过制成在化学强化玻璃的至少一个主面上形成了折射率低于化学强化玻璃的膜的带膜的化学强化玻璃,干涉条纹变得清楚,能够容易地测定表面压应力。
即,本实施方式的表面应力测定方法包括下述工序(1)和(2)。
(1)在利用波长365nm的表面传播光的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下的化学强化玻璃的至少一个主面上形成折射率低于化学强化玻璃的膜(低折射率膜),从而得到带膜的化学强化玻璃的工序;和
(2)利用表面传播光对所得到的带膜的化学强化玻璃进行应力测定,测定化学强化玻璃的表面压应力的工序。
通过在化学强化玻璃的主面上形成低折射率膜,使得在利用表面传播光的应力测定中可以清楚地观测到干涉条纹。
表面传播光的波长越短,则所观测到的干涉条纹变得越清楚,且条数越增加。应力测定的波长不限于365nm,例如可以为596nm、790nm等其它波长。从容易观测到清楚的干涉条纹的观点考虑,表面传播光的波长优选为650nm以下,更优选为550nm以下。另外,在使用折原制作所制造的FSM-6000LEUV作为折原制作所制造的玻璃表面应力计的情况下,波长的下限为365nm,但如果能够在其以下的波长区域进行测定,则即使使用小于365nm的表面传播光也没问题。另外,可以使用多个波长进行测定。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行说明,但本发明不限于这些实施例。
例1和例6~例19为参考例,例2为比较例,例3~例5为实施例。
(测定方法)
化学强化玻璃的表面压应力和表面应力深度通过玻璃表面应力计(折原制作所制造、FSM-6000LEUV)进行测定。表面传播光的光源的波长使用了365nm。
化学强化玻璃的深层的应力深度和玻璃中央部的拉应力通过散射光光弹性应力计(折原制作所制造、SLP2000)进行测定。
化学强化玻璃的折射率通过株式会社岛津制作所公司制造的Kalnew精密折射率仪KPR-2000进行测定。低折射率膜的折射率使用通过基于常规知识的计算求出的值。
(例1)
将玻璃原料调配成以氧化物基准的摩尔百分率计表1所示的组成,进行加热熔融。然后进行均质化,然后进行缓慢冷却。将所得到的玻璃成形加工为50mm×50mm、厚度t为0.70mm的玻璃板。需要说明的是,表1中的空栏是指除了在原材料等中含有的不可避免的杂质以外不含有,即并非有意地含有。
将所得到的玻璃板在380℃的NaNO3熔融盐中浸渍150分钟,进行第一步化学强化处理。接着在450℃的KNO3熔融盐中浸渍60分钟,进行第二步化学强化处理,由此得到化学强化玻璃。
对所得到的化学强化玻璃进行表面压应力、表面应力深度、深层的应力深度和拉应力的测定。
将在表面应力计的测定中得到的图像示于图1中。图1的上部分为利用P偏振光测定的图像,观测到6条清楚的干涉条纹。另外,图1的下部分为利用S偏振光测定的图像,观测到5条清楚的干涉条纹。
该化学强化玻璃的表面压应力为990MPa、表面应力深度为7.5μm、深层应力深度为127μm、拉应力为84MPa。
(例2)
除了使玻璃厚度t为0.75mm以外,与例1同样地得到了玻璃板。
将所得到的玻璃板在380℃的NaNO3熔融盐中浸渍140分钟,进行第一步化学强化处理。接着在390℃的KNO3熔融盐中浸渍50分钟,进行第二步化学强化处理,由此得到化学强化玻璃。
对所得到的化学强化玻璃进行表面压应力、表面应力深度、深层的应力深度和拉应力的测定。
将在表面应力计的测定中得到的图像示于图2中。图2的上部分为利用P偏振光测定的图像,观测到2条不清楚的干涉条纹。另外,图2的下部分为利用S偏振光测定的图像,观测到2条不清楚的干涉条纹。均无法通过使用表面应力计的自动测定求出表面压应力和表面应力深度。因此,通过目视确定图2的干涉条纹的位置,求出表面压应力和表面应力深度。
该化学强化玻璃的表面压应力为1220MPa、表面应力深度为2.9μm、深层应力深度为106μm、拉应力为65MPa。
(例3)
与例2同样地得到了化学强化玻璃。通过将化学强化玻璃浸渍在纯水和碱性洗涤剂中进行清洗。然后,对化学强化玻璃的形成膜的一侧的主面照射等离子体,进行等离子体清洗。
接着,使用含氟有机化合物(大金公司制造、UD-509)作为试样,通过基于电阻加热的真空蒸镀法,在化学强化玻璃的主面上形成低折射率膜A,得到了带膜的化学强化玻璃。此时,在氮气气氛中使试样液浸渗到颗粒状铜容器内的钢丝绒中,并进行抽真空使其负载在颗粒状铜容器内的钢丝绒上,并使用这样状态的试样。低折射率膜A成膜时的真空腔室内的压力设为3.0×10-3Pa,并以318.5kA/m2的蒸镀输出蒸镀300秒钟。所形成的低折射率膜A的厚度为15nm。
化学强化玻璃的折射率在波长365nm下为1.54、在波长589nm下为1.52,与此相对,低折射率膜A的折射率在波长589nm下为1.40~1.42。即,低折射率膜A的折射率与化学强化玻璃的折射率之差为0.10~0.12。
将在表面应力计的测定中得到的图像示于图3中。图3的上部分为利用P偏振光测定的图像,下部分为利用S偏振光测定的图像。在任一个图像中,与未形成低折射率膜A的例2相比,均可以清楚地观察到干涉条纹,能够利用表面应力计进行自动测定。
化学强化玻璃的表面压应力为1220MPa、表面应力深度为2.9μm、深层应力深度为106μm、拉应力为65MPa。
(例4)
与例2同样地得到了化学强化玻璃。将化学强化玻璃浸渍在纯水和碱性洗涤剂中进行清洗。然后,对化学强化玻璃的形成膜的一侧的主面照射等离子体,进行等离子体清洗。
接着,通过溅射法在化学强化玻璃的主面上形成低折射率膜B。溅射装置使用Syncron公司制造的RAS1100B II。低折射率膜B设定为SiO2膜,溅射靶使用多晶Si(Chemist公司制造、纯度5N)。确认成膜室的压力变为5×10-5Pa以下,然后导入80sccm的作为成膜室的放电气体的氩气,并对溅射靶施加7500W的电力。接着,向反应室导入110sccm的氧气,使RF等离子体源的电力为3000W而进行放电。在上述条件下以低折射率膜B的厚度为5nm的方式进行了成膜。
接着,与例3同样地,在低折射率膜B上形成低折射率膜A,得到带膜的化学强化玻璃。低折射率膜A的厚度为15nm。
化学强化玻璃的折射率在波长365nm下为1.54、在波长589nm下为1.52,与此相对,低折射率膜A的折射率在波长589nm下为1.40~1.42。即,低折射率膜A的折射率与化学强化玻璃的折射率之差为0.10~0.12。另外,低折射率膜B的折射率在波长365nm下为1.49、在波长589nm下为1.47。即,低折射率膜B的折射率与化学强化玻璃的折射率之差为0.05。
将在表面应力计的测定中得到的图像示于图4中。图4的上部分为利用P偏振光测定的图像,下部分为利用S偏振光测定的图像。在任一个图像中,与既没有形成低折射率膜A也没有形成低折射率膜B的例2相比,均可以清楚地观察到干涉条纹,能够利用表面应力计进行自动测定。
化学强化玻璃的表面压应力为1240MPa、表面应力深度为2.9μm、深层应力深度为106μm、拉应力为65MPa。
(例5)
除了使低折射率膜B的厚度为10nm以外,与例4同样地得到了带膜的化学强化玻璃。低折射率膜B的成膜条件如下所述。
导入80sccm的作为成膜室的放电气体的氩气,对溅射靶施加7500W的电力。接着,向反应室导入110sccm的氧气,使RF等离子体源的电力为3000W而进行放电。在上述条件下以低折射率膜的厚度为10nm的方式进行了成膜。
化学强化玻璃的折射率在波长365nm下为1.54、在波长589nm下为1.52,与此相对,低折射率膜A的折射率在波长589nm下为1.40~1.42。即,低折射率膜A的折射率与化学强化玻璃的折射率之差为0.10~0.12。另外,低折射率膜B的折射率在波长365nm下为1.49、在波长589nm下为1.47。即,低折射率膜B的折射率与化学强化玻璃的折射率之差为0.05。
将在表面应力计的测定中得到的图像示于图5中。图5的上部分为利用P偏振光测定的图像,下部分为利用S偏振光测定的图像。在任一个图像中,与既没有形成低折射率膜A也没有形成低折射率膜B的例2相比,均可以清楚地观察到干涉条纹,能够利用表面应力计进行自动测定。
化学强化玻璃的表面压应力为1240MPa、表面应力深度为2.9μm、深层应力深度为106μm、拉应力为65MPa。
(例6~例19)
将玻璃原料调配成以氧化物基准的摩尔百分率计表1所示的组成,除此以外与例1同样地得到了例6~例19的化学强化玻璃。
根据上述结果可知,使由钾离子与钠离子的离子交换引起的表面应力深度变浅时,在表面应力测定中干涉条纹变得不清楚、或者条数减少,不能通过利用表面应力计的自动测定来测定表面压应力、表面应力深度。
与此相对,通过在化学强化玻璃的主面上形成低折射率膜,干涉条纹变得清楚,能够通过自动测定来测定表面压应力、表面应力深度。
虽然通过特定的实施方式对本申请发明进行了详细说明,但是对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种变更或修正。本申请基于于2020年9月9日提出的日本专利申请(日本特愿2020-151342),并将该申请的内容通过引用并入本说明书中。
Claims (8)
1.一种带膜的化学强化玻璃,其包括化学强化玻璃和在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成的膜,所述化学强化玻璃具有彼此相对的一对主面,其中,
在利用波长365nm的表面传播光对所述化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,并且
所述膜的折射率低于所述化学强化玻璃的折射率。
2.如权利要求1所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜的折射率与所述化学强化玻璃的折射率之差为0.02~0.30。
3.如权利要求1或2所述的带膜的化学强化玻璃,其中,将所述化学强化玻璃的厚度设为t时,所述化学强化玻璃的深层的应力深度为0.1×t以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,以氧化物基准的摩尔百分率计,所述化学强化玻璃的基本组成含有5摩尔%以上的Li2O。
5.如权利要求1~4中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜的厚度为2nm~50nm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的带膜的化学强化玻璃,其中,所述膜含有含氟有机化合物。
7.一种化学强化玻璃的表面应力测定方法,其为具有彼此相对的一对主面的化学强化玻璃的表面应力测定方法,其中,
在利用波长365nm的表面传播光对所述化学强化玻璃进行的应力测定中观测到的干涉条纹为2条以下,
所述化学强化玻璃的表面应力测定方法包含:
在所述化学强化玻璃的至少一个主面上形成折射率低于所述化学强化玻璃的膜,从而得到带膜的化学强化玻璃;和
利用表面传播光对所述带膜的化学强化玻璃进行应力测定,以测定所述化学强化玻璃的表面压应力。
8.如权利要求7所述的化学强化玻璃的表面应力测定方法,其中,对所述带膜的化学强化玻璃进行应力测定时利用的所述表面传播光的波长为650nm以下。
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