CN107683269A - 化学强化玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学强化玻璃，其具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层，其特征在于，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，并且所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(1)和下述关系式(3)。(需要说明的是，CT1、CT2和L在说明书中进行定义)CT1/CT2≤0.8(1)CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2)(3)。
Description
技术领域
本发明涉及化学强化玻璃。
背景技术
近年来，化学强化玻璃被用于手机或智能手机等移动设备、电视、个人计算机、触控面板等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如下方式进行：通过使玻璃板浸渍在含有离子半径较大的金属离子(例如K离子)的金属盐(例如硝酸钾)的熔融液中，将玻璃板中的离子半径较小的金属离子(例如Na离子或Li离子)置换为离子半径较大的金属离子，从而在玻璃板表面形成压应力层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-028506号公报
发明内容
发明所要解决的问题
将进行了如专利文献1中记载的化学强化处理的以往的化学强化玻璃的应力分布曲线示于图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曲线。在该应力分布曲线中，在作为玻璃的最外表面的第1面和第2面，压应力达到最大。在此，将玻璃的最外表面的压应力称为表面压应力(CS)。而且，压应力从玻璃表面到玻璃内部逐渐变小，在某一深度(压应力深度，DOL)处压应力变为0。另外，在比玻璃的压应力深度(DOL)更深的部分，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，在这种情况下，将玻璃的厚度设为t(单位：mm)时，表面压应力(CS，单位：MPa)、压应力深度(DOL，单位：mm)和内部拉应力(CT，单位：MPa)通常由以下的关系式表示。需要说明的是，在此，假设内部拉应力CT在拉应力层中为恒定的值。
CT[MPa]＝CS[MPa]*DOL[mm]/(t[mm]-2*DOL[mm])
在此，一般而言，已知化学强化玻璃的CS越大，则越抑制由拉应力导致的损伤的扩展。另外，已知DOL越大且CT越小，则越耐受损伤而不容易破碎。然而，如上述关系式所示，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，化学强化玻璃有时被用作显示装置的保护玻璃等，在这种情况下，保护玻璃的仅一面露出至外面。这样的保护玻璃中，有可能因各种撞击物撞击露出的一侧的面(露出面)而产生玻璃的损伤。例如，球状的撞击物等撞击部分的角度比较大的撞击物撞击保护玻璃的露出面时，保护玻璃产生弯曲，对保护玻璃的与撞击面相反的一侧的面(背面)施加由该弯曲引起的外力(拉应力)。因此，期望保护玻璃的背面侧的CS更大以对抗由该弯曲引起的外力。另外，有时因具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击保护玻璃的露出面，而在保护玻璃的露出面产生损伤，该损伤到达比压应力层更深处且靠近露出面的一侧的内部的拉应力大时，会发生保护玻璃的破裂。因此，为了得到耐受损伤的保护玻璃，期望保护玻璃的露出面侧的DOL更大且靠近露出面的侧的内部拉应力更小。即，在显示装置的保护玻璃等用途中，期望化学强化玻璃在其每个面上具有不同的化学强化特性。
然而，在使用了具有如图1所示的在厚度方向上对称的应力分布曲线的化学强化玻璃的保护玻璃中，靠近露出面的一侧的应力分布与靠近背面的一侧的应力分布相等。因此，使背面侧的CS更大时，露出面侧的CS也同样变大，另外，使露出面侧的DOL更大时，背面侧的DOL也同样变大，结果是两面侧的内部拉应力成为相同程度的较大的值。然而，如上所示，靠近露出面的一侧的内部拉应力变大时，容易发生玻璃的破碎。
即，对于具有在厚度方向上对称的应力分布曲线的以往的化学强化玻璃而言，在不限于保护玻璃的各种用途中，在正面和背面要求不同的化学强化特性的情况下，很难说一定是适合的。
用于解决问题的手段
本发明人等鉴于上述以往的问题而进行了深入研究，结果发现通过下述化学强化玻璃可以解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明的一个方式的化学强化玻璃为具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层的化学强化玻璃，其特征在于，
所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，并且
所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(1)和下述关系式(3)。
CT1/CT2≤0.8 (1)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
CT2：自第1面起算的深度X＝x2～xL的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
另外，本发明的另一个方式的化学强化玻璃为具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层的化学强化玻璃，其特征在于，
所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，
在所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布中，自所述第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足下述关系式(2)，并且
所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(3)。
CTn(X)＝a(X/L2)+b，a≥3 (2)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
发明效果
本发明的化学强化玻璃为第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2、且具有特定的板厚方向的应力分布的化学强化玻璃，其具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线。因此，可以适合地用于期望化学强化玻璃所具有的化学强化特性根据其面而不同的用途。
附图说明
图1为表示以往的化学强化玻璃的应力分布曲线的图。
图2为表示本发明的一个实施方式的化学强化玻璃的板厚方向上的应力分布的曲线图。
图3为说明在本发明的一个实施方式中计算化学强化玻璃的板厚方向上的应力分布的方法的图。
图4为表示本发明的一个实施方式的化学强化玻璃的板厚方向上的应力分布的曲线图。
图5为表示使玻璃板浸渍在含有K离子的金属盐的熔融液(熔融盐)中而实施化学强化处理、然后将该玻璃板从熔融盐中取出并置于高温下的情况下的应力分布曲线的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。
本发明的一个实施方式的化学强化玻璃为具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层的化学强化玻璃，其中，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，并且所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(1)和下述关系式(3)。
CT1/CT2≤0.8 (1)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
CT2：自第1面起算的深度X＝x2～xL的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
另外，本发明的另一个实施方式的化学强化玻璃为具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层的化学强化玻璃，其中，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，在所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布中，自所述第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足下述关系式(2)，并且所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(3)。
CTn(X)＝a(X/L2)+b，a≥3 (2)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
另外，本发明的另一个实施方式的化学强化玻璃为具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层的化学强化玻璃，其中，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足上述关系式(1)和上述关系式(3)，并且在所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布中，自所述第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足上述关系式(2)。
在本实施方式的化学强化玻璃中，至少在第1面和第2面设置有通过离子交换法形成的压应力层。在离子交换法中，对玻璃的表面进行离子交换，形成残留压应力的表面层。具体而言，在玻璃化转变温度以下的温度下通过离子交换将玻璃板表面的离子半径较小的碱金属离子(典型而言为Li离子、Na离子)置换为离子半径更大的碱金属离子(典型而言，对于Li离子而言为Na离子或K离子，对于Na离子而言为K离子)。由此，在玻璃的表面残留压应力，玻璃的强度提高。
另外，在本实施方式的化学强化玻璃中，优选除第1面和第2面以外、还在端面形成有压应力层。例如，在为矩形形状的化学强化玻璃的情况下，连接第1面和第2面的端面有4个，优选在其所有端面形成有压应力层。由此，在化学强化玻璃的所有面形成压应力层时，不仅可以抑制在第1面、第2面产生裂纹，也可以抑制在端面产生裂纹。
在本实施方式的化学强化玻璃中，第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2。在此，将第1面的压应力深度DOL1(μm)与第2面的压应力深度DOL2(μm)之差(DOL1-DOL2)作为表示从第1面的压应力深度DOL1(单位：μm)的数值中减去第2面的压应力深度DOL2(单位：μm)的数值而得到的数值。在本实施方式中，由于第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2，因此DOL1-DOL2大于0(μm)。DOL1-DOL2大于0(μm)时，能够在提高第1面的受到损伤后的耐破坏性的同时减小玻璃的拉应力。需要说明的是，在本实施方式的化学强化玻璃中，第1面的压应力深度DOL1和第2面的压应力深度DOL2使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000LE)进行测定。
在此，在本实施方式的化学强化玻璃中，优选第1面的压应力深度DOL1(μm)和第2面的压应力深度DOL2(μm)满足以下的关系式。
DOL1≥DOL2+3(μm)
即，DOL1-DOL2优选为3(μm)以上。DOL1-DOL2为3(μm)以上时，第1面和第2面各自可以更好地满足对应于不同的用途的化学强化特性，可以更有效地防止玻璃的破碎。DOL1-DOL2更优选为4(μm)以上，进一步优选为5(μm)以上，进一步优选为6(μm)以上，进一步优选为7(μm)以上，进一步优选为8(μm)以上，进一步优选为9(μm)以上，进一步优选为10(μm)以上，进一步优选为15(μm)以上，进一步优选为20(μm)以上，特别优选为30(μm)以上。
第1面的压应力深度DOL1为15μm以上时，即使在具有锐利的前端的撞击物等撞击第1面而产生比较深的损伤时，也发挥优异的耐破坏性，因此优选。第1面的压应力深度DOL1更优选为20μm以上，进一步优选为25μm以上，进一步优选为30μm以上，进一步优选为35μm以上，进一步优选为40μm以上，进一步优选为45μm以上，进一步优选为50μm以上，进一步优选为60μm以上，特别优选为70μm以上。
第2面的压应力深度DOL2只要小于第1面的压应力深度DOL1则并没有特别限制，从实现较高的CS2的观点考虑，优选为5μm以上。第2面的压应力深度DOL2更优选为10μm以上，进一步优选为15μm以上，进一步优选为20μm以上，进一步优选为25μm以上，进一步优选为30μm以上，进一步优选为35μm以上，特别优选为40μm以上。
另外，在本实施方式的化学强化玻璃中，第1面的表面压应力CS1和第2面的表面压应力CS2没有特别限制，但为了在提高第2面的弯曲强度的同时减小玻璃的拉应力，优选第1面的表面压应力CS1小于第2面的表面压应力CS2。需要说明的是，在本实施方式的化学强化玻璃中，第1面的表面压应力CS1和第2面的表面压应力CS2使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000LE)进行测定。
在此，将第1面的表面压应力CS1(MPa)与第2面的表面压应力CS2(MPa)之差(CS1-CS2)作为表示从第1面的表面压应力CS1(单位：MPa)的数值中减去第2面的表面压应力CS2(单位：MPa)的数值而得到的数值。在本实施方式中，优选第2面的表面压应力CS2大于第1面的表面压应力CS1，即CS1-CS2小于0(MPa)。CS1-CS2更优选为-10(MPa)以下，进一步优选为-20(MPa)以下，进一步优选为-30(MPa)以下，进一步优选为-50(MPa)以下，进一步优选为-70(MPa)以下，进一步优选为-100(MPa)以下，进一步优选为-200(MPa)以下，进一步优选为-300(MPa)以下，特别优选为-500(MPa)以下。
第1面的表面压应力CS1只要小于第2面的表面压应力CS2则没有特别限制，从损伤耐性的观点考虑，优选为100MPa以上，更优选为200MPa以上，进一步优选为300MPa以上。
从提高第2面的抗弯性能的观点考虑，第2面的表面压应力CS2优选为500MPa以上，更优选为600MPa以上，进一步优选为700MPa以上，进一步优选为800MPa以上，进一步优选为900MPa以上，特别优选为1000MPa以上。
接着，对本发明的一个实施方式的化学强化玻璃中的应力分布进行说明。图2为表示该实施方式的化学强化玻璃的板厚方向上的应力分布的曲线图。在图2中，横轴表示自第1面起算的深度X(mm)。另外，纵轴表示应力(MPa)。在图2中，负值的应力表示压应力，正值的应力表示拉应力。
在此，化学强化玻璃的板厚方向的应力分布通过以下的(1)～(6)的步骤得到。以下，使用图3对得到该应力分布的方法进行说明。需要说明的是，在本实施方式中简称为应力分布时，是指通过(1)～(6)而得到的应力分布。
(1)首先，对于化学强化玻璃，切割出测定样本。例如，在第1面和第2面的尺寸为50mm×50mm、厚度为0.8mm的化学强化玻璃中，切割出第1面和第2面的尺寸为20mm×1mm、厚度为0.8mm的小片，然后从两侧对尺寸为20mm×0.8mm的相反的两面进行镜面研磨，得到宽度为0.3mm、该两面(测定面)的表面粗糙度Ra为5nm以下的测定样本。对于尺寸或厚度不同的化学强化玻璃，也通过同样的步骤制作测定样本以使得仅原本的厚度不变。
(2)接着，对于该测定样本，使用双折射成像系统Abrio(东京仪器(TOKYOINSTRUMENTS)公司制造)，对测定样本的厚度方向上的折射率分布和Azi分布进行测定。在测定折射率分布时，通过将系统生物显微镜BX51TF(奥林巴斯公司制造)的物镜的倍率设定为4～20倍，能够对测定样本的整个测定面进行测定。作为折射率分布的测定条件而言，将延迟范围设定为34nm。
(3)接着，用构成所得到的折射率分布的各曲线的折射率乘以光弹性常数kc，得到如图3(a)所示的应力分布。光弹性常数kc为由材料唯一确定的固有常数，在通常的玻璃的情况下，kc＝25～35。在此所得到的应力分布仅显示应力的绝对值，未区分拉应力与压应力。
(4)在如图3(b)所示的Azi分布中，将值从180n-10≤Azi≤180n+10(n＝0、1)的范围内切换为范围外的厚度方向的位置作为变化点，调查两处变化点A、B的坐标。
(5)在图3(a)的分布中，在分别最靠近(4)中所得到的变化点A、B的坐标的厚度方向的位置，分布显示出极小值时，将该极小值时的厚度方向的位置分别设为xA、xB。需要说明的是，在xA、xB中，距第1面更近的位置相当于x0，距第1面更远的位置相当于xL。即，|xA-xB|＝xL-x0＝L。
(6)最后，通过使该xA～xB的范围外的分布的正负反转，而得到如图3(c)所示拉应力为正、压应力为负的应力分布。
对于本实施方式的化学强化玻璃而言，板厚方向的应力分布满足下述关系式(1)和下述关系式(3)。
CT1/CT2≤0.8 (1)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
CT2：自第1面起算的深度X＝x2～xL的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
需要说明的是，图2中的L(mm)表示x0与xL之间的距离，是指拉应力层厚度。x1也可以表示为x0+0.2L(mm)，x2也可以表示为xL-0.2L(mm)。
在上述关系式(1)中，CT1/CT2为0.8以下时，例如在具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击第1面时，可以发挥优异的耐破坏性。CT1/CT2更优选为0.75以下，进一步优选为0.7以下，进一步优选为0.65以下，特别优选为0.6以下。
另外，在上述关系式(1)中，CT1为较小的值时，抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎的效果优异。在此，本发明人等根据经验发现：CT1的大小依赖于拉应力层厚度L，与拉应力层厚度L的平方根成反比。因此，如果满足上述关系式(3)、即CT1×L1/2为30(MPa·mm1/2)以下，则抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎的效果优异。CT1×L1/2优选为25(MPa·mm1/2)以下，更优选为23(MPa·mm1/2)以下，进一步优选为20(MPa·mm1 /2)以下，特别优选为18(MPa·mm1/2)以下。
在本实施方式中，只要CT2×L1/2满足所述关系式(1)则没有特别限制，从提高CS2而提升抗弯性能的观点考虑，CT2×L1/2优选为5(MPa·mm1/2)以上，更优选为10(MPa·mm1/2)以上，进一步优选为15(MPa·mm1/2)以上，特别优选为20(MPa·mm1/2)以上。另外，从降低玻璃的总拉应力的观点考虑，CT2×L1/2优选为50(MPa·mm1/2)以下，更优选为45(MPa·mm1/2)以下，进一步优选为40(MPa·mm1/2)以下。
另外，对本发明的另一个实施方式的化学强化玻璃中的应力分布进行说明。图4为表示该实施方式的化学强化玻璃的板厚方向上的应力分布的曲线图。需要说明的是，该应力分布通过所述(1)～(6)的步骤得到。在图4中，横轴表示自第1面起算的深度X(mm)。另外，纵轴表示应力(MPa)。在图4中，负值的应力表示压应力，正值的应力表示拉应力。
对于本实施方式的化学强化玻璃而言，在板厚方向的应力分布中，自第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足下述关系式(2)，并且板厚方向的应力分布满足下述关系式(3)。
CTn(X)＝a(X/L2)+b，a≥3 (2)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
需要说明的是，图4中的L(mm)表示x0与xL之间的距离，是指拉应力层的厚度。x1也可以表示为x0+0.2L(mm)，x2也可以表示为xL-0.2L(mm)。
需要说明的是，在本实施方式中，“在板厚方向的应力分布中，自第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足关系式(2)”表示通过利用最小二乘法将自第1面起算的深度X(mm)为x1～x2(mm)的范围(x1≤X≤x2)内的CT(X)(MPa)近似为直线，并使用拉应力层厚度L＝xL-x0(mm)进行标准化而得到的X/L2的函数：CTn(X)＝a(X/L2)+b满足a≥3。
CT(X)被标准化为玻璃的拉应力层厚度L为1.0(mm)的情况下的拉应力分布。首先，由于CT(X)的X＝x1～x2(mm)时的绝对值与拉应力层厚度L成反比，因此用CT(X)乘以L-1而使绝对值一致。另外，由于板厚方向的拉应力分布的斜率也与拉应力层厚度L成反比，因此也用斜率乘以L-1而进行标准化。结果在标准化为玻璃的拉应力层厚度L为1.0(mm)的情况下的拉应力分布的情况下，经标准化的拉应力函数CTn(X)成为X/L2的一次函数的形式。
在上述关系式(2)中，a为3以上时，例如在具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击第1面时，可以发挥优异的耐破坏性。a更优选为4以上，进一步优选为5以上，进一步优选为6以上，特别优选为6.5以上。作为a的上限而言，优选为20以下，更优选为15以下，进一步优选为10以下。在上述关系式(2)中，b为通过利用最小二乘法近似为直线而得到的任意的实数，没有特别限制。
另外，在本实施方式中，CT1为较小的值时，抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎的效果优异。在此，CT1的大小与拉应力层厚度L的平方根成反比。因此，如果满足上述关系式(3)、即CT1×L1/2为30(MPa·mm1/2)以下，则抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎的效果优异。CT1×L1/2优选为23(MPa·mm1/2)以下，更优选为20(MPa·mm1 /2)以下，进一步优选为18(MPa·mm1/2)以下。
接着，对本实施方式的化学强化玻璃的制造方法进行说明。
本实施方式中使用的玻璃基板只要能够进行离子交换则没有特别限制，例如可以从钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等中适当选择而使用。
作为本实施方式中所使用的玻璃基板的组成的一例而言，可以列举以摩尔％表示的组成计含有50％～80％的SiO2、0.1％～30％的Al2O3、3％～30％的Li2O+Na2O+K2O、0～25％的MgO、0～25％的CaO和0～5％的ZrO2的玻璃，但没有特别限制。更具体而言，可以列举以下的玻璃的组成。需要说明的是，例如，“含有0～25％的MgO”是指MgO不是必需的，但可以含有不超过25％的MgO。
(i)以摩尔％表示的组成计含有63％～73％的SiO2、0.1％～5.2％的Al2O3、10％～16％的Na2O、0～1.5％的K2O、5％～13％的MgO和4％～10％的CaO的玻璃。
(ii)以摩尔％表示的组成计含有50％～74％的SiO2、1％～10％的Al2O3、6％～14％的Na2O、3％～11％的K2O、2％～15％的MgO、0～6％的CaO和0～5％的ZrO2，SiO2和Al2O3的含量的合计为75％以下，Na2O和K2O的含量的合计为12％～25％，并且MgO和CaO的含量的合计为7％～15％的玻璃。
(iii)以摩尔％表示的组成计含有68％～80％的SiO2、4％～10％的Al2O3、5％～15％的Na2O、0～1％的K2O、4％～15％的MgO和0～1％的ZrO2的玻璃。
(iv)以摩尔％表示的组成计含有67％～75％的SiO2、0～4％的Al2O3、7％～15％的Na2O、1％～9％的K2O、6％～14％的MgO和0～1.5％的ZrO2，SiO2和Al2O3的含量的合计为71％～75％，Na2O和K2O的含量的合计为12％～20％，并且在含有CaO的情况下其含量小于1％的玻璃。
(v)以摩尔％表示的组成计含有60％～72％的SiO2、8％～16％的Al2O3、8％～18％的Na2O、0～3％的K2O、0～10％的MgO和0～5％的ZrO2，并且在含有CaO的情况下其含量小于1％的玻璃。
(vi)以质量％表示的组成含有65％～75％的SiO2、0.1％～5％的Al2O3、1％～6％的MgO、1％～15％的CaO、10％～18％的Na2O+K2O的玻璃。
(vii)以质量％表示的组成含有65％～72％的SiO2、3.4％～8.6％的Al2O3、3.3％～6％的MgO、6.5％～9％的CaO、13％～16％的Na2O、0～1％的K2O、0～0.2％的TiO2、0.01％～0.15％的Fe2O3、0.02％～0.4％的SO3，并且(Na2O+K2O)/Al2O3为1.8～5.0的玻璃。
(viii)以质量％表示的组成含有60％～72％的SiO2、1％～10％的Al2O3、5％～12％的MgO、0.1％～5％的CaO、13％～19％的Na2O、0～5％的K2O，并且RO/(RO+R2O)为0.20以上且0.42以下(式中，RO表示碱土金属氧化物，R2O表示碱金属氧化物)的玻璃。
另外，本实施方式的化学强化玻璃中所使用的玻璃基板具有第1面和第2面两个主面、以及与这两个主面邻接而形成板厚的端面，两个主面可以形成相互平行的平坦面。但是，玻璃基板的形态不限于此，例如两个主面可以不相互平行，另外，也可以为两个主面中的一者或两者全部或一部分为曲面。更具体而言，玻璃基板例如可以为无翘曲的平板状的玻璃基板，另外，也可以为具有弯曲的表面的曲面玻璃基板。
另外，本实施方式中所使用的玻璃基板的板厚没有特别限制。
在本实施方式的化学强化玻璃的制造方法中，除化学强化处理工序以外的工序没有特别限制，只要适当选择即可，典型而言可以应用以往公知的工序。
例如，调制玻璃的各成分的原料，在玻璃熔化炉中进行加热熔融。然后，通过起泡、搅拌、添加澄清剂等使玻璃均质化，通过以往公知的成形法成形为规定厚度的玻璃板，并进行缓冷。
作为玻璃的成形法而言，例如可以列举：浮法、加压法、融合法和下拉法。特别优选为适合于大量生产的浮法。另外，也优选除浮法以外的连续成形法、即融合法和下拉法。
然后，将成形后的玻璃切割为所期望的大小，并根据需要进行磨削和研磨处理，形成玻璃基板。然后，通过对所形成的玻璃基板实施下述化学强化处理、然后进行清洗和干燥，从而可以制造本实施方式的化学强化玻璃。
以下，对本实施方式的化学强化玻璃的制造方法中的化学强化处理进行说明。
一般而言，化学强化处理中的离子的相互扩散现象符合以下所示的扩散方程式。需要说明的是，以下，对供于离子交换的离子半径更大的碱金属离子为K离子的情况进行说明。
(t：时间(s)，x：厚度方向上的距玻璃表面的位置(单位：m)，Cx：时间t时的位置x处的K离子浓度(摩尔％)，C0：初始的K离子浓度(摩尔％)，Ceq：平衡状态下的K离子浓度(摩尔％)，D：扩散系数(m2/s)，H：传质系数(m/s))
在此，扩散系数D为K离子在玻璃内部扩散的速度的指标，传质系数H为K离子从玻璃表层渗入至玻璃内部的速度的指标。另外，扩散系数D和传质系数H均依赖于温度。
图5中示出使玻璃板浸渍在含有K离子的金属盐的熔融液(熔融盐)中而实施化学强化处理、然后将该玻璃板从熔融盐中取出并置于高温下的情况下的应力分布曲线。如图5所示，首先，使玻璃板浸渍于熔融盐而实施化学强化处理时，在离子交换的同时发生离子的扩散，从而得到(a)所示的应力分布曲线。之后，将玻璃板从熔融盐中取出并置于高温下时，从熔融盐到玻璃表面的K离子的供给消失，因此不会发生离子交换，但由于玻璃被置于高温下，因此在玻璃内部进行离子扩散。其结果是，应力减弱而表面压应力CS变小，并且压应力深度DOL变大，从而变为(b)中以实线表示的应力分布曲线。
在本实施方式中，利用上述的应力减弱的现象制作如下的化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2，且具有上述的特定的板厚方向的应力分布，并且具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线。
首先，对玻璃基板的仅一面(第1面)实施化学强化处理。由此，仅在第1面侧进行离子交换和离子的扩散。接着，停止对第1面的化学强化处理，然后对玻璃基板的仅另一面(第2面)实施化学强化处理。由此，在第2面侧进行离子交换和离子的扩散。另一方面，在第1面侧，不存在供于化学强化处理的离子的供给，因此不产生离子交换，因此应力减弱。然而，在第1面侧，也因对第2面的化学强化处理中的热的影响而进行离子扩散。需要说明的是，为了充分地减弱第1面侧的应力，也可以在对第1面的化学强化处理与对第2面的化学强化处理之间实施中间加热处理，。
然后，通过停止对第2面的化学强化处理，可以得到如下的化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2，且具有上述的特定的板厚方向的应力分布，并且具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线。
在此，作为对玻璃基板的仅一面实施化学强化处理的方法而言，例如可以列举：在实施化学强化处理的面涂布无机盐、然后对其进行热处理的方法。
该方法中所使用的无机盐具有如下作用：将玻璃表面的离子半径较小的碱金属离子(典型而言为Li离子或Na离子)交换为离子半径更大的碱金属离子(典型而言，对于Li离子而言为Na离子或K离子，对于Na离子而言为K离子)，从而在玻璃表面形成压应力层。
无机盐的组成没有特别限制，例如含有钾化合物。作为钾化合物而言，例如可以列举：KNO3、KCl、KBr、KI、KF和K2SO4等。另外，也可以使用除钾化合物以外例如还含有约5％以下的NaNO3等钠化合物的无机盐。
需要说明的是，也可以在无机盐中添加溶剂和增稠剂等添加物。作为溶剂而言，例如可以列举能够使钾化合物或钠化合物溶解、分散或悬浮的液体、或以液体为基质的物质，可以是以水或醇为基质的物质。作为增稠剂而言，例如可以列举有机树脂和有机溶剂等。
作为有机树脂而言，使用在热处理温度下分解的树脂即可，优选为可以通过水洗而容易地除去的树脂。例如可以列举：具有这样的特性的纤维素树脂、甲基纤维素树脂、乙酸纤维素树脂、硝酸纤维素树脂、乙酸丁酸纤维素树脂、丙烯酸类树脂和石油树脂等。
有机溶剂优选为能够容易地分散金属化合物和有机树脂并且在干燥时容易挥发的有机溶剂，具体而言，优选在室温(20℃)下为液体并且在约50℃～约200℃下挥发的有机溶剂。作为这样的有机溶剂而言，例如可以列举甲醇和乙醇等醇类、以及二甲醚和丙酮等酮类等。
在本发明中所使用的无机盐中添加物的添加量没有特别限制。
另外，从容易涂布的观点考虑，本发明中所使用的无机盐优选能够根据各工艺而调节粘度。作为调节粘度的方法而言，例如可以列举添加高岭土等粘土、如水或铝硅酸盐纤维等流动性调节剂的方法。
本发明中所使用的无机盐的粘度可以适当调节，优选20℃下的粘度通常为200mPa·s～100000mPa·s。无机盐的粘度例如可以通过粘度计(株式会社马康公司制造的PM-2B)、粘度杯(阿耐思特岩田株式会社制造的NK-2)等进行测定。
作为在玻璃基板的表面和背面涂布无机盐的方法而言，使用公知的涂布机即可，没有特别限制，例如可以列举：幕帘式涂布机、刮棒式涂布机、辊式涂布机、口模涂布机和喷涂机等。
另外，热处理温度根据无机盐的种类适当设定即可，通常优选为350℃～600℃，更优选为400℃～550℃。
热处理时间可以适当设定，通常优选为在达到规定的热处理温度后5分钟～10小时，更优选为达到规定的热处理温度后30分钟～4小时。
另外，为了停止化学强化处理，例如，对热处理后的化学强化玻璃进行清洗，除去表面的无机盐等即可。
需要说明的是，玻璃基板的第1面的离子交换量与玻璃基板的第2面的离子交换量不同时，有时在第1面与第2面之间产生膨胀差，所得到的化学强化玻璃产生翘曲。因此，为了防止由化学强化处理造成的翘曲的发生，优选使玻璃基板的第1面的离子交换量与玻璃基板的第2面的离子交换量相等。例如，可以通过使用作为主面的第1面与第2面为相互平行的平坦面的玻璃基板，在规定的条件(热处理温度、热处理时间、无机盐的组成等)下对该玻璃基板的第1面实施化学强化处理，然后也对第2面在相同条件下实施化学强化处理，从而得到无翘曲且具有非对称的应力分布曲线的化学强化玻璃。此时，优选选择使得刚对第1面实施化学强化处理后的第1面的CS与刚对第2面实施化学强化处理后的第2面的CS之差的绝对值(以下，也称为CS差的绝对值)为20MPa以下，且刚对第1面实施化学强化处理后的第1面的DOL与刚对第2面实施化学强化处理后的第2面的DOL之差的绝对值(以下，也称为DOL差的绝对值)为10μm以下的化学强化处理条件，进一步优选选择使得DOL差的绝对值为7μm以下的化学强化处理条件，进一步优选选择使得DOL差的绝对值为5μm以下的化学强化处理条件，特别优选为选择使得DOL差的绝对值为2μm以下的化学强化处理条件。另外，更优选使得所述CS差的绝对值为10MPa以下且所述DOL差的绝对值为1μm以下的化学处理条件，特别优选使得所述CS差的绝对值为0MPa且所述DOL差的绝对值为0μm的化学处理条件。但是，在允许产生由化学强化处理引起的翘曲的情况下，也可以将对玻璃基板的第1面的化学强化处理条件与对玻璃基板的第2面的化学强化处理条件设定为不同的条件。
需要说明的是，刚对第1面实施化学强化处理后的第1面的CS和DOL与刚对第2面实施化学强化处理后的第1面的CS和DOL为分别不同的值，后者分别与前述CS1和DOL1相等。
另外，作为制作具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线的化学强化玻璃的方法而言，除上述方法以外，例如也可以列举使用抑制离子交换的膜(以下，也称为离子交换抑制膜)的方法。在该方法中，例如，在第2面设置有离子交换抑制膜的状态下将玻璃浸渍在熔融盐中而进行离子交换处理，然后从熔融盐中提起玻璃。之后，除去设置于第2面的离子交换抑制膜，在第1面设置有离子交换抑制膜的状态下将玻璃浸渍在熔融盐中而进行离子交换处理。通过如此操作，可以制作具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线的化学强化玻璃。另外，作为所述熔融盐而言，例如可以列举：硝酸钾盐、硫酸钾盐和氯化钾盐等碱金属硝酸盐、碱金属硫酸盐和碱金属氯化物盐等。这些熔融盐可以单独使用，也可以将多种组合使用。另外，为了调节化学强化特性，也可以混合含有钠的盐。另外，离子交换处理的处理条件没有特别限制，考虑玻璃的特性和熔融盐等而选择最佳的条件即可。
另外，除使用上述离子交换抑制膜的方法以外，例如也可以应用通过在将要实施化学强化处理的面涂布无机盐并施加电压而注入离子的方法。在该方法中，通过在改变电压或无机盐的浓度等各种条件的同时逐个面地进行离子注入，可以制作具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线的化学强化玻璃。也可以对第1面和第2面分别使用上述的制作具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线的化学强化玻璃的方法(涂布无机盐后进行热处理的方法、使用离子交换抑制膜的方法、涂布无机盐并施加电压的方法)而逐个面进行。
在本发明的一个实施方式中，化学强化玻璃的曲率半径可以为15000mm以上。在此，“曲率半径为15000mm以上”表示将玻璃的第1面设定为凸面并将第2面设定为凹面、或者将第1面设定为凹面并将第2面设定为凸面而略微观察到的弯曲的曲率半径为15000mm以上。这样的化学强化玻璃例如为通过在第1面的离子交换量与第2面的离子交换量的绝对差变小的条件下，对平板状的玻璃基板实施如上所述的化学强化处理(离子交换处理)而得到的、由该离子交换量的绝对差引起的翘曲小的化学强化玻璃。
另外，在本发明的一个实施方式中，化学强化玻璃的曲率半径可以小于15000mm。在此，“曲率半径小于15000mm”表示将玻璃的第1面设定为凸面并将第2面设定为凹面、或者将第1面设定为凹面并将第2面设定为凸面而观察到的弯曲的曲率半径小于15000mm。在要求设计性的用途中使用这样的化学强化玻璃的情况下，凸面侧容易成为露出面，并且与凹面为露出面的情况相比容易产生损伤。因此，优选将第1面设定为凸面并将第2面设定为凹面。这样的化学强化玻璃例如为通过在第1面的离子交换量与第2面的离子交换量的绝对差变大的条件下对平板状的玻璃基板实施如上所述的化学强化处理(离子交换处理)而得到的、由该离子交换量的绝对差引起的翘曲大的化学强化玻璃。
另外，本发明的一个实施方式的化学强化玻璃可以通过对曲面玻璃基板实施所述的化学强化处理而得到。作为曲面玻璃基板而言，例如可以使用供于化学强化处理前的玻璃，且曲率半径小于15000mm的玻璃。
如上所述，对于本发明的一个实施方式的化学强化玻璃而言，第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2，且具有上述特定的板厚方向的应力分布，并且具有在厚度方向上非对称的应力分布曲线。因此，与具有在厚度方向上实质对称的应力分布曲线的化学强化玻璃(两面的压应力深度DOL与本发明的一个实施方式的化学强化玻璃的第1面的压应力深度DOL1相同，且板厚方向的拉应力分布不满足上述关系式(1)和上述关系式(2)中的任一者的化学强化玻璃)相比，本发明的一个实施方式的化学强化玻璃可以满足对玻璃的表面和背面所要求的不同的化学强化特性。即，与具有在厚度方向上实质对称的应力分布曲线的化学强化玻璃相比，根据本发明，在具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击第1面时，发挥优异的耐破坏性，且在第1面受到损伤后也具有较高的耐破坏性，进而可以更有效地抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎。
本发明的化学强化玻璃例如可以有用地用作手机或智能手机等移动设备、电视机、个人计算机、触控面板等的显示装置的保护玻璃等。即，显示装置的保护玻璃有可能被各种撞击物撞击露出的一侧的面(露出面)而产生玻璃的损伤。在此，例如，球状的撞击物等撞击部分的角度比较大的撞击物撞击保护玻璃的露出面时，保护玻璃产生弯曲，对保护玻璃的与撞击面相反侧的面(背面)施加由该弯曲引起的外力(拉应力)。因此，为了对抗由该弯曲引起的外力，期望保护玻璃的背面的CS更大。另外，有时因具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击保护玻璃的露出面而在保护玻璃的露出面产生损伤，该损伤到达比压应力层更深处且内部的拉应力大时，会产生保护玻璃的破裂。因此，为了得到耐受损伤的保护玻璃，期望保护玻璃的露出面的DOL更大且内部拉应力更小。
在此，本发明的化学强化玻璃的第1面的压应力深度DOL1大于第2面的压应力深度DOL2，且具有上述特定的板厚方向的应力分布，因此例如通过将压应力深度大的第1面作为露出面，将表面压应力大的第2面作为背面，可以满足作为显示装置的保护玻璃所期望的特性。除此以外，由于可以进一步减小内部拉应力，因此也可以更有效地抑制或防止玻璃的破碎。因此，可以适合地用作显示装置的保护玻璃。
另外，本发明的化学强化玻璃除了用于显示装置的保护玻璃以外，也可以有用地用于期望在每个面具有不同的化学强化特性的各种用途。例如也可以有用地用于住宅或高楼等建筑物的窗玻璃等建筑用材料、用于汽车等车辆的车辆用构件(例如挡风玻璃、反光镜、窗玻璃、内部构件等)、光学透镜、医疗设备、餐具类等。
实施例
以下，通过实施例说明本发明，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
首先，以使得板厚成为0.56mm的方式通过浮法制造以下所示的组成的玻璃，切割成50mm×50mm，从而制作了玻璃基板。需要说明的是，所制作的玻璃没有翘曲。
玻璃组成(摩尔％表示)：64.2％的SiO2、8.0％的Al2O3、12.5％的Na2O、4.0％的K2O、10.5％的MgO、0.1％的CaO、0.1％的SrO、0.1％的BaO、0.5％的ZrO2
接着，使用台式涂布机在所制作的玻璃基板的一面(第1面)以使得厚度成为1.5mm的方式涂布下述组成的糊状的无机盐。
糊状的无机盐的组成(质量比)：水:K2SO4:KNO3＝6:5:1
通过将仅在第1面涂布有糊状的无机盐的玻璃基板移至加热炉内，并在500℃下进行15分钟热处理，从而对玻璃基板的仅第1面进行了化学强化处理。之后，将玻璃基板冷却至室温，进行清洗，从而除去了涂布于第1面的无机盐。
接着，对于玻璃基板的第2面，将热处理温度设定为400℃，将热处理时间设定为200分钟，除此以外，在与对第1面的化学处理条件相同的化学强化处理条件下进行了化学强化处理。之后，将玻璃基板冷却至室温，进行清洗，除去涂布于第1面的无机盐，制作了实施例1的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为实施例1的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为实施例1-1和实施例1-2。
(实施例2)
将玻璃基板的厚度t设定为0.85mm，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了实施例2的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为实施例2的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为实施例2-1和实施例2-2。
(实施例3)
将玻璃基板的厚度t设定为2.00mm，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了实施例3的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为实施例3的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为实施例3-1和实施例3-2。
(实施例4)
将玻璃基板的厚度t设定为0.85mm，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了玻璃基板。
接着，在玻璃基板的一面(第1面)，以使得玻璃表面以均匀的厚度被覆盖的方式撒上下述组成的粉体0.8g。
粉体的组成(质量比)：KNO3:K2SO4＝1:1
通过将在第1面撒有粉体的玻璃基板移至加热炉内，并在420℃下烘烤540分钟，从而进行了化学强化处理。之后，将玻璃基板冷却至室温，用纯水进行清洗而除去撒在第1面的粉体，并进行了干燥。
将玻璃基板移至加热炉内，在420℃下烘烤540分钟，从而实施了中间加热处理。之后，将玻璃基板冷却至室温。
通过将在与第1面相同的条件下在第2面撒有粉体的玻璃基板移至加热炉内，并在420℃下烘烤360分钟，从而进行了化学强化处理。之后，将玻璃基板冷却至室温，用纯水进行清洗而除去撒在第1面的粉体，并进行干燥，从而制作了实施例4的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为实施例4的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为实施例4-1和实施例4-2。
(实施例5)
将中间加热处理时间设定为900分钟，除此以外，以与实施例4相同的方式制作了实施例5的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为实施例5的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为实施例5-1和实施例5-2。
(比较例1)
将与实施例1中所制作的玻璃基板相同的玻璃基板浸渍在450℃的KNO3熔融盐中60分钟而进行了化学强化处理。之后，将玻璃基板冷却至室温，进行清洗而制作了比较例1的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例1的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为比较例1-1和比较例1-2。
(比较例2)
将在450℃的KNO3熔融盐中的浸渍时间变更为150分钟，除此以外，以与比较例1相同的方式制作了比较例2的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例2的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为比较例2-1和比较例2-2。
(比较例3)
将玻璃基板的厚度t设定为0.85mm，除此以外，以与比较例1相同的方式制作了比较例3的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例3的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为比较例3-1和比较例3-2。
(比较例4)
将玻璃基板的厚度t设定为0.85mm，除此以外，以与比较例2相同的方式制作了比较例4的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例4的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为比较例4-1和比较例4-2。
(比较例5)
将玻璃基板的厚度t设定为2.00mm，除此以外，以与比较例1相同的方式制作了比较例5的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例5的化学强化玻璃的样本，并将它们分别作为比较例5-1和比较例5-2。
(比较例6)
将玻璃基板的厚度t设定为2.00mm，除此以外，以与比较例2相同的方式制作了比较例6的化学强化玻璃。需要说明的是，制作两片作为比较例6的化学强化玻璃的样本，并将它们分别设定为比较例6-1和比较例6-2。
<压应力深度DOL1和DOL2>
使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000LE)测定了各化学强化玻璃的第1面的压应力深度DOL1(μm)和第2面的压应力深度DOL2(μm)。将其结果示于表1。需要说明的是，将压应力深度较大的面作为第1面。
<表面压应力CS1和CS2>
使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000LE)测定了各化学强化玻璃的第1面的表面压应力CS1(MPa)和第2面的表面压应力CS2(MPa)。将其结果示于表1。
<板厚方向上的应力分布>
对于各化学强化玻璃，通过以下的(1)～(6)的步骤得到了板厚方向上的应力分布。
(1)首先，对于各化学强化玻璃，切割出测定样本。具体而言，在第1面和第2面的尺寸为50mm×50mm、厚度t为0.5mm、0.85mm、2.00mm的各化学强化玻璃中，切割出第1面和第2面的尺寸为20mm×1mm、厚度t不变而分别为0.5mm、0.85mm、2.00mm的小片，然后从两侧对尺寸为20mm×(厚度t)的相反的两面进行镜面研磨，得到了宽度为0.3mm、该两面(测定面)的表面粗糙度Ra为5nm以下的测定样本。
(2)接着，对于该测定样本，使用双折射成像系统Abrio(东京仪器公司制造)，对测定样本的厚度方向上的折射率分布和Azi分布进行了测定。在测定折射率分布时，通过将系统生物显微镜BX51TF(奥林巴斯公司制造)的物镜的倍率设定为4～20倍，能够对测定样本的整个测定面进行测定。作为折射率分布的测定条件而言，将延迟范围设定为34nm。
(3)接着，用构成所得到的折射率分布的各曲线的折射率乘以光弹性常数kc，从而得到了应力分布。光弹性常数kc使用kc＝28.3。
(4)在Azi分布中，将值从180n-10≤Azi≤180n+10(n＝0、1)的范围内切换为范围外的厚度方向的位置作为变化点，调查了两处变化点A、B的坐标。
(5)当在分别最靠近(4)中所得到的变化点A、B的坐标的厚度方向的位置，分布显示出极小值时，将该极小值时的厚度方向的位置分别设为xA、xB。将xA、xB中距第1面更近的位置设为x0，将距第1面更远的位置设为xL。
(6)最后，通过使该xA～xB(x0～xL)的范围外的分布的正负反转，而得到了拉应力为正、压应力为负的应力分布。
由所得到的应力分布测定出或计算出下述的CT1、CT2、x0、xL、x1、x2和L。
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
CT2：自第1面起算的深度X＝x2～xL的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第的1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)
另外，根据所测定的CT1、CT2和L，分别计算出CT1/CT2、CT1×L1/2和CT2×L1/2。
另外，通过使用拉应力层厚度L＝xL-x0(mm)将自第1面起算的深度X(mm)为x1～x2(mm)的区域(x1≤X≤x2)中的CT(X)(MPa)标准化为由CTn(X)＝a(X/L2)+b表示的直线，从而计算出a。
将各实施例和比较例中的L、CT1、CT2、CT1/CT2、CT1×L1/2、CT2×L1/2和a示于表1。
<破坏率试验>
对于各化学强化玻璃，使用维氏硬度计(未来科技公司制造的FLS-ARS9000)，在将维氏压头(形状：四角锥，前端角度：110°)以60μm/秒压入化学强化玻璃的第1面直至施加至下述任一载荷的状态下保持15秒，然后拆下维氏压头而移除载荷，观察压痕附近，确认有无破坏。分别在1kgf、1.5kgf、2kgf、2.5kgf、3kgf、3.5kgf、4kgf、5kgf、6kgf和7kgf的各载荷下对10片玻璃进行了测定。需要说明的是，1kgf＝9.8N。然后，计算出平均50％破坏时的载荷K(kgf)，将其作为维氏损伤破坏载荷。将其结果示于表1。
由表1的结果可知，在CT1/CT2为0.8以下的实施例1～3的玻璃中，破坏载荷K较大，在具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击第1面时，发挥优异的耐破坏性。
另外，由表1的结果可知，在CTn(X)的斜率a为3以上的实施例1～3和实施例4～5的玻璃中，破坏载荷K较大，在具有锐利的前端的撞击物等撞击部分的角度比较小的撞击物撞击第1面时，发挥优异的耐破坏性。由于CTn(X)的斜率a为3以上，玻璃内部的板厚方向的拉应力分布倾斜，因此玻璃表面的拉应力相对变低，即使在玻璃表面产生较深损伤的情况下也不容易破裂。
<砂纸落球试验>
关于实施例2-1、实施例4-1、实施例5-1、比较例3-1和比较例4-1的各化学强化玻璃，为了比较受到损伤时强度而实施了冲击试验，该冲击试验为：将化学强化玻璃配置于基台上，在使包含大小为压应力层深度以上的研磨材料的砂纸的摩擦面与化学强化玻璃的第1面接触的状态下，使冲击物从上方落下。在不与砂纸的摩擦面接触的化学强化玻璃的第2面贴有防飞散膜。在AUTOGRAPH试验机下底座的中央设置铁板，在所述铁板上设置厚度1mm的橡胶片而作为基台。以使得贴有防飞散膜的化学强化玻璃的第2面接触基台上部的方式配置，并且以使得25mm×25mm的砂纸(粒度#30，JIS R 6251标准产品)的摩擦面接触化学强化玻璃的第1面中央的方式配置。使质量64g、直径25mm的不锈钢球从20mm的高度以10mm增量从AUTOGRAPH试验机上的中心轴落下，记录发生破裂的高度，将5次的平均值作为砂纸落球平均破坏高度(mm)。将其结果示于表2。
表2
由表2的结果可知，在CT1×L1/2为30(MPa·mm1/2)以下的实施例2-1、实施例4-1和实施例5-1的玻璃中，砂纸落球平均破坏高度高，能够更有效地抑制或防止由拉应力引起的爆炸性的玻璃的破碎。
参考特定的方式详细地说明了本发明，但对于本领域技术人员显而易见的是，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和修正。
需要说明的是，本申请基于2015年6月15日申请的日本专利申请(日本特愿2015-120621)，其全部内容通过引用而援用至此。
Claims (7)
1.一种化学强化玻璃，其具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层，其特征在于，
所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，并且
所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(1)和下述关系式(3)：
CT1/CT2≤0.8 (1)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
CT2：自第1面起算的深度X＝x2～xL的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)。
2.如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)和所述第2面的压应力深度DOL2(μm)满足以下的关系式：
DOL1≥DOL2+3(μm)。
3.一种化学强化玻璃，其具有第1面和与所述第1面相反的第2面，并且在所述第1面和所述第2面设置有压应力层，其特征在于，
所述第1面的压应力深度DOL1(μm)大于所述第2面的压应力深度DOL2(μm)，
在所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布中，自所述第1面起算的深度X(mm)处的标准化的拉应力函数CTn(X)(MPa)在X＝x1～x2(mm)的范围内满足下述关系式(2)，并且
所述化学强化玻璃的板厚方向的应力分布满足下述关系式(3)：
CTn(X)＝a(X/L2)+b，a≥3 (2)
CT1×L1/2≤30(MPa·mm1/2) (3)
CT1：自第1面起算的深度X＝x0～x1的范围内的拉应力的最大值(MPa)
x0：在板厚方向的应力分布中，从第1面到第2面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
xL：在板厚方向的应力分布中，从第2面到第1面最先从压应力变化为拉应力的位置的自第1面起算的深度(mm)
x1＝0.8x0+0.2xL(mm)
x2＝0.2x0+0.8xL(mm)
L＝xL-x0(mm)。
4.如权利要求3所述的化学强化玻璃，其中，所述第1面的压应力深度DOL1(μm)与所述第2面的压应力深度DOL2(μm)满足以下的关系式：
DOL1≥DOL2+3(μm)。
5.如权利要求1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的曲率半径为15000mm以上。
6.如权利要求1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的曲率半径小于15000mm。
7.如权利要求1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其为经化学强化的曲面玻璃基板。
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