JP2014028730A - Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass - Google Patents

Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass Download PDF

Info

Publication number
JP2014028730A
JP2014028730A JP2012170480A JP2012170480A JP2014028730A JP 2014028730 A JP2014028730 A JP 2014028730A JP 2012170480 A JP2012170480 A JP 2012170480A JP 2012170480 A JP2012170480 A JP 2012170480A JP 2014028730 A JP2014028730 A JP 2014028730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
light
stress
chemically strengthened
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012170480A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moriteru Ohara
盛輝 大原
Takahiro Sakagami
貴尋 坂上
Kazutaka Ono
和孝 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2012170480A priority Critical patent/JP2014028730A/en
Publication of JP2014028730A publication Critical patent/JP2014028730A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for measuring the stress of a glass capable of measuring the stress of even a glass having a low transmissivity within the visible light region and a method for manufacturing a chemically strengthened glass.SOLUTION: According to the provided method for measuring the stress of a glass and method for manufacturing a chemically strengthened glass, an incident beams with a wavelength exceeding 780 nm is guided into the surface layer of a glass by a beam feeding member, and after the beam propagated within the surface layer of the glass has been emitted out of the glass by a beam retrieving member, the emitted beam is separated into multiple types of beam components, and the respectively beam components are converted into emission line series.

Description

本発明は、電子機器、例えば携帯して使用可能な通信機器または情報機器等の外装部材として用いられる化学強化ガラスの製造方法およびガラスの応力測定方法に関する。   The present invention relates to a method for producing chemically tempered glass used as an exterior member of an electronic device such as a communication device or information device that can be carried and used, and a method for measuring the stress of the glass.

携帯電話またはスマートフォン等の電子機器の筐体は、装飾性、耐傷性、加工性またはコスト等の様々な要因を考慮し、樹脂または金属等の素材から適宜のものが選択されて用いられている。近年、従来用いられていなかったガラスを筐体の素材として用いる試みがされている(特許文献1)。特許文献1によれば、携帯電話等の電子機器において、筐体本体をガラスで形成することにより、透明感のある独特の装飾効果を発揮することができるとされている。   Cases of electronic devices such as mobile phones or smartphones are used by appropriately selecting materials such as resin or metal in consideration of various factors such as decoration, scratch resistance, workability, and cost. . In recent years, attempts have been made to use glass, which has not been used conventionally, as a casing material (Patent Document 1). According to Patent Document 1, in an electronic device such as a mobile phone, it is said that a unique decoration effect with a sense of transparency can be exhibited by forming the casing body from glass.

電子機器は、機器の外表面に液晶パネル等の表示装置を備えている。これら表示装置は、高精細および高輝度化の傾向にあり、それに伴い光源となるバックライトも高輝度化の傾向にある。光源からの光は、表示装置側に照射される以外に、機器内部で多重反射し外装されている筐体の裏面に到達することがある。   The electronic device includes a display device such as a liquid crystal panel on the outer surface of the device. These display devices tend to have high definition and high brightness, and accordingly, backlights serving as light sources also tend to have high brightness. In addition to irradiating the light from the light source on the display device side, the light may reach the back surface of the housing that is multiple-reflected inside the device and is covered.

また、光源を不要とする有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイであっても、同様に発光素子からの光の漏れが懸念される。筐体の素材として金属を用いる場合は問題にならないが、前述のような透明性を有するガラスを用いる場合、光源からの光が筐体を透過し、機器外部から認識されるおそれがある。   Further, even in an organic EL (Electro-Luminescence) display that does not require a light source, there is a concern that light leaks from the light emitting element. When metal is used as the material of the housing, there is no problem, but when glass having transparency as described above is used, light from the light source may pass through the housing and be recognized from the outside of the device.

したがって、携帯電話またはスマートフォン等の電子機器の筐体では、機器内部の部品が見えないように遮光性が求められる。そのため、ガラスを筐体に用いる際には、ガラスに可視光線に対する遮蔽性(以下、遮蔽性という)を持たせるために、可視光領域において透過率が低いガラスが用いられている。   Therefore, in a casing of an electronic device such as a mobile phone or a smartphone, light shielding properties are required so that components inside the device cannot be seen. Therefore, when glass is used for a housing, glass having low transmittance in the visible light region is used in order to give the glass a shielding property against visible light (hereinafter referred to as a shielding property).

また、携帯電話またはスマートフォン等の電子機器においては、使用時の落下衝撃による破損または長期間の使用による接触傷を考慮し、筐体に対し高い強度が求められる。また、携帯電話またはスマートフォン等の電子機器においては、薄型デザインによる差異化または移動のための負担の減少のため、軽量・薄型化が要求されており、強度を高めることが求められている。   In addition, in an electronic device such as a mobile phone or a smartphone, high strength is required for the housing in consideration of damage due to a drop impact during use or contact damage due to long-term use. In addition, electronic devices such as mobile phones and smartphones are required to be lightweight and thin in order to be differentiated by thin design or to reduce the burden for movement, and are required to increase strength.

そのため、従来より、ガラスの耐傷性を向上させるため、ガラスを化学強化することで表面に圧縮応力層を形成しガラスの耐傷性を高めている。ガラスの強度の品質管理は、応力測定により管理することが出来る。ガラスの応力は、一般的には光導波効果を利用して表面応力測定装置により測定される(特許文献2および3)。   Therefore, conventionally, in order to improve the scratch resistance of the glass, the glass is chemically strengthened to form a compressive stress layer on the surface to enhance the scratch resistance of the glass. The quality control of the strength of the glass can be controlled by stress measurement. The stress of glass is generally measured by a surface stress measuring device using the optical waveguide effect (Patent Documents 2 and 3).

特開2009−61730号公報JP 2009-61730 A 実開平6−74941号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-74941 特開平11−281501号公報JP-A-11-281501

しかし、可視光領域において透過率が低いガラスでは、可視域の透過性が低いため表面応力測定装置で応力が測定できないという問題がある。また、EPMA(Electron Prove Micro Analyzer)によるKプロファイルから圧縮応力深さを求めることができるが、圧縮応力値を求めることが出来ず、破壊しても測定することができないという問題がある。 However, a glass having a low transmittance in the visible light region has a problem that the stress cannot be measured by a surface stress measuring device because the transmittance in the visible region is low. Further, although the compressive stress depth can be obtained from a K + profile obtained by EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), there is a problem that the compressive stress value cannot be obtained and cannot be measured even when it is broken.

したがって、本発明は、可視光領域において透過率が低いガラスであっても応力を測定することができるガラスの応力測定方法および化学強化ガラスの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a glass stress measurement method and a chemically tempered glass manufacturing method capable of measuring stress even in a glass having low transmittance in the visible light region.

本発明者らは、光供給部材によりガラスの表面層内に波長780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換することにより可視光領域において透過率が低いガラスであっても、表面伝搬光を利用してガラスの応力を測定できることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors make light having a wavelength of more than 780 nm incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and emit light that has propagated in the surface layer of the glass to the outside by the light extraction member. By separating surface light into multiple types of light components and converting each light component as a line of bright lines, the glass stress can be measured using surface-propagating light, even for glass with low transmittance in the visible light region. The present invention was completed.

すなわち、本発明は以下の通りである。
1.光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換することを特徴とするガラスの応力測定方法。
2.前記複数種の光成分が、前記ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分である前項1に記載のガラスの応力測定方法。
3.ガラスが結晶化ガラスまたは分相したガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスである前項1または2に記載のガラスの応力測定方法。
4.ガラスの可視光領域における厚み1mmの透過率が20%以下であることを特徴とする前項1〜3のいずれか1に記載のガラスの応力測定方法。
5.前記光の波長が2500nm以下である前項1〜4のいずれか1に記載のガラスの応力測定方法。
6.光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換してガラスの応力を測定する工程を含む化学強化ガラスの製造方法。
7.前記複数種の光成分が、前記ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分である前項6に記載の化学強化ガラスの製造方法。
8.ガラスが結晶化ガラスまたは分相したガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスである前項7または8に記載の化学強化ガラスの製造方法。
9.ガラスの可視光領域における厚み1mmの透過率が20%以下である前項7〜9のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
10.前記光の波長が2500nm以下である前項7〜9のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
1. Light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and light propagated in the surface layer of the glass is emitted to the outside of the glass by the light extraction member, and plural types of the emitted light are emitted. A method for measuring the stress of glass, characterized in that the light component is separated into a plurality of light components and each light component is converted into a line of bright lines.
2. 2. The method for measuring stress of glass according to item 1 above, wherein the plurality of light components are two light components that vibrate parallel and perpendicular to the glass surface.
3. 3. The glass stress measurement method according to item 1 or 2, wherein the glass is a chemically strengthened glass obtained by subjecting crystallized glass or phase-separated glass to ion exchange treatment.
4). 4. The method for measuring stress of glass according to any one of items 1 to 3, wherein a transmittance of 1 mm in thickness in a visible light region of the glass is 20% or less.
5. 5. The method for measuring stress of glass according to any one of items 1 to 4, wherein the wavelength of the light is 2500 nm or less.
6). Light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and light propagated in the surface layer of the glass is emitted to the outside of the glass by the light extraction member, and plural types of the emitted light are emitted. A method for producing chemically tempered glass, comprising a step of measuring the stress of the glass by separating the light component into a light line array and measuring the stress of the glass.
7). 7. The method for producing chemically tempered glass according to item 6, wherein the plurality of light components are two light components that vibrate in parallel and perpendicular to the glass surface.
8). 9. The method for producing chemically strengthened glass according to 7 or 8 above, wherein the glass is chemically strengthened glass obtained by subjecting crystallized glass or phase-separated glass to ion exchange treatment.
9. 10. The method for producing chemically tempered glass according to any one of 7 to 9 above, wherein a transmittance of 1 mm in thickness in a visible light region of the glass is 20% or less.
10. 10. The method for producing chemically tempered glass according to any one of 7 to 9 above, wherein the wavelength of the light is 2500 nm or less.

本発明の化学強化ガラスの製造方法によれば、光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換することにより、可視光領域において透過率が低いガラスを化学強化した化学強化ガラスであっても、表面伝搬光を利用してその応力を効率的且つ非破壊的に測定して製造することができ、化学強化ガラスの品質の安定化および均質化を図ることができる。   According to the method for producing chemically strengthened glass of the present invention, light having a wavelength exceeding 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and a plurality of lights propagated in the surface layer of the glass by the light extraction member. Even if it is a chemically strengthened glass that is chemically tempered glass with low transmittance in the visible light region by separating the light components into seed light components and converting them into a line of bright lines, the stress using surface propagation light Can be measured efficiently and non-destructively, and the quality of the chemically strengthened glass can be stabilized and homogenized.

また、本発明のガラスの応力測定方法によれば、可視光領域において透過率が低いガラスであっても、表面伝搬光を利用してその応力を効率的且つ非破壊的に測定することができ、可視光領域において透過率が低いガラスを用いた構造物、機械製品またはそれらを構成する個々の部品の設計等に非常に有用である。また、本発明のガラスの応力測定方法は、不良品を識別する場合にも好適である。   In addition, according to the stress measurement method for glass of the present invention, even for a glass having a low transmittance in the visible light region, the stress can be efficiently and nondestructively measured using surface propagation light. It is very useful for designing a structure using a glass having a low transmittance in the visible light region, a machine product, or individual parts constituting them. The glass stress measurement method of the present invention is also suitable for identifying defective products.

図1は、応力の測定方法に用いる装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used for a stress measurement method. 図2は、輝線の読み取り方を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining how to read bright lines. 図3は、被測定体の分光グラフを示す。(実施例)FIG. 3 shows a spectroscopic graph of the object to be measured. (Example)

以下、本発明に関して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

本発明の化学強化ガラスの製造方法は、光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射して、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換する工程を含む以外は、従来の方法により、化学強化ガラスを製造することができる。   In the method for producing chemically strengthened glass according to the present invention, light having a wavelength exceeding 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and a plurality of kinds of light propagated in the surface layer of the glass by the light extraction member. A chemically tempered glass can be produced by a conventional method, except that it includes a step of separating the light component into a bright line array.

〔化学強化前のガラスを製造する方法〕
本発明の製造方法において化学強化に供するガラスは、可視光領域における厚み1mmの透過率が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。例えば、結晶化ガラス、分相したガラス、金属微粒子分散ガラス若しくはアルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライトなどのセラミック粉末を分散させたガラスが挙げられ、結晶化ガラスまたは分相したガラスであることが好ましい。ガラス内部に屈折率のことなる粒子が分散していることにより、光の散乱が生じ、透過性が低く、乳白色を呈するガラスが得られる。
[Method for producing glass before chemical strengthening]
The glass used for chemical strengthening in the production method of the present invention preferably has a transmittance of 1 mm in the visible light region of 20% or less, and more preferably 10% or less. Examples thereof include crystallized glass, phase-separated glass, metal fine particle-dispersed glass, or glass in which ceramic powder such as alumina, mullite, zirconia, cordierite is dispersed, and is preferably crystallized glass or phase-separated glass. . Dispersion of particles having a refractive index inside the glass results in light scattering, resulting in a glass having a low translucency and a milky white color.

(結晶化ガラス)
結晶化ガラスは、ガラスを透過する白色光を、結晶化ガラスの光の散乱を利用して、ガラスの表面側において認識し難くする、もしくは意匠性を備えるガラスである。
(Crystallized glass)
Crystallized glass is glass that makes white light transmitted through the glass difficult to recognize on the surface side of the glass by utilizing light scattering of the crystallized glass, or has design properties.

結晶化ガラスは、波長380nm〜780nmのいずれの波長に対しても厚み1mmの透過率が20%以下であり、且つネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスであることが好ましい。   The crystallized glass is preferably a crystallized glass having a transmittance of 1 mm in thickness of 20% or less for any wavelength of 380 nm to 780 nm and containing nepheline solid solution crystals.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスは、米国特許第2920971号明細書に記載されているように、前駆体の熱処理を通して製造することができる。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの製造においては、次の(i)〜(iii)の工程が含まれる。
(i)通常は成核剤を含むガラス形成バッチを溶融する。
(ii)同時に溶融体をその転移範囲より低い温度に冷却して所望形状のガラスを形成する。
(iii)ガラスを規定の熱処理法に供してガラスを結晶化させる。
Crystallized glass containing nepheline solid solution crystals can be produced through heat treatment of the precursor as described in US Pat. No. 2,920,971. In the production of crystallized glass containing nepheline solid solution crystals, the following steps (i) to (iii) are included.
(I) Melting a glass-forming batch that usually contains a nucleating agent.
(Ii) At the same time, the melt is cooled to a temperature lower than its transition range to form a glass having a desired shape.
(Iii) The glass is subjected to a prescribed heat treatment method to crystallize the glass.

前記(iii)の工程は次の(iii−1)および(iii−2)の2段階の工程に分けられる。
(iii−1)最初に原ガラスを転移範囲内またはそれよりわずかに高い温度に加熱して、ガラス中に核を生成させる。ガラス中に核を生成させる熱処理の条件としては、温度は950℃以下であることが好ましく、900℃以下であることがより好ましい。また、熱処理時間は、1〜10時間であることが好ましく、2〜6時間であることがより好ましい。
(iii−2)ガラスをより一層高い温度に、時にはその軟化点より高い温度に加熱して、(iii−1)において形成させた核の上に結晶を成長させる。結晶を成長させる熱処理の条件としては、温度は850〜1200℃であることが好ましく、900〜1150℃であることがより好ましい。また、熱処理時間は、1〜10時間であることが好ましく、2〜6時間であることがより好ましい。
The step (iii) is divided into the following two steps (iii-1) and (iii-2).
(Iii-1) First, the original glass is heated to a temperature within or slightly higher than the transition range to form nuclei in the glass. As conditions for the heat treatment for generating nuclei in the glass, the temperature is preferably 950 ° C. or lower, and more preferably 900 ° C. or lower. Further, the heat treatment time is preferably 1 to 10 hours, and more preferably 2 to 6 hours.
(Iii-2) The glass is heated to a higher temperature, sometimes higher than its softening point, to grow crystals on the nuclei formed in (iii-1). As conditions for the heat treatment for growing the crystal, the temperature is preferably 850 to 1200 ° C., more preferably 900 to 1150 ° C. Further, the heat treatment time is preferably 1 to 10 hours, and more preferably 2 to 6 hours.

前記範囲内の条件にて熱処理して得られたネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスはイオン交換し易く、該結晶化ガラスをイオン交換処理することにより筐体に好適な遮光性に加えて、高い強度を得ることができる。   The crystallized glass containing nepheline solid solution crystals obtained by heat treatment under the conditions within the above range is easy to ion-exchange, and the crystallized glass is ion-exchanged to provide a high light shielding property suitable for the casing. Strength can be obtained.

結晶化機構においては、前もって形成させた無数の核の上に結晶が実質的に同時に成長するため、ガラス母体内に均一に分散した比較的均一な大きさの微細結晶を含む微細構造のネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスが得られ、これらの結晶は該ガラスの大部分を占める。   In the crystallization mechanism, crystals grow substantially simultaneously on innumerable nuclei formed in advance, so that a fine-structured nepheline solid solution containing relatively uniform sized fine crystals uniformly distributed in the glass matrix Crystallized glass containing crystals is obtained, and these crystals occupy most of the glass.

ネフェリン固溶体結晶は式Na8−xAlSi32(式中xは0〜8の範囲で変化する)で表わされる結晶である。ネフェリン固溶体結晶は、イオン交換効率が高く、該結晶を含む結晶化ガラスをイオン交換処理することにより、筐体により好適な遮光性に加えて、高い強度を得ることができる。 Nepheline solid solution crystals are crystals represented by the formula Na 8-x K x Al 8 Si 8 O 32 ( the formula x varies from 0-8). Nepheline solid solution crystals have high ion exchange efficiency, and high strength can be obtained in addition to light shielding properties that are more suitable for the housing by subjecting the crystallized glass containing the crystals to ion exchange treatment.

また、結晶化ガラスの主要結晶相はネフェリン固溶体結晶であることが好ましい。結晶化ガラスの主要結晶相がネフェリン固溶体結晶であることにより、高いイオン交換効率が得られ、該ネフェリン固溶体結晶を主要結晶相とする結晶化ガラスをイオン交換処理することにより、筐体により好適な遮光性に加えて、高い強度を得ることができる。   Further, the main crystal phase of the crystallized glass is preferably nepheline solid solution crystal. The main crystal phase of the crystallized glass is nepheline solid solution crystal, so that high ion exchange efficiency can be obtained, and the crystallized glass having the nepheline solid solution crystal as the main crystal phase is ion-exchanged so that it is more suitable for the casing. In addition to light shielding properties, high strength can be obtained.

典型的には、ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの20〜90%が結晶質である。本発明において、ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの結晶化度は20〜70%であることが好ましく、40〜65%であることがより好ましい。結晶化度を70%以下とすることにより、イオン交換処理の際にガラス相をイオンが拡散し、当該拡散したイオンにより結晶相においてもイオン交換がされるため、低温においてイオン交換し易いという利点が得られる。また、結晶相の散乱により白色化するため、得られる結晶化ガラスが筐体用に好適な遮光性を有することができる。   Typically, 20-90% of crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is crystalline. In the present invention, the crystallinity of the crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably 20 to 70%, and more preferably 40 to 65%. By setting the degree of crystallinity to 70% or less, ions diffuse in the glass phase during the ion exchange treatment, and the ions are exchanged in the crystal phase by the diffused ions. Is obtained. Moreover, since it whitens by scattering of a crystal phase, the obtained crystallized glass can have light-shielding property suitable for a housing | casing.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの結晶化度Cは、ネフェリン固溶体結晶以外の結晶を参照試料としてネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスに加え、X線回折測定を行って参照試料およびネフェリン固溶体結晶のX線回折強度の比aを求め、参照試料と結晶化ガラスの質量比bとaとから次の式によって算出する。
C=A×a×(b/1−b)
The crystallinity C of the crystallized glass containing nepheline solid solution crystal is determined by performing X-ray diffraction measurement on a crystal other than nepheline solid solution crystal as a reference sample and crystallizing glass containing nepheline solid solution crystal. The ratio a of the X-ray diffraction intensity is obtained and is calculated from the mass ratio b and a of the reference sample and crystallized glass by the following formula.
C = A × a × (b / 1−b)

ここで、Aは参照強度比(Reference Intensity Ratio:RIR)と言われる定数であり、International Centre for Diffraction Data(http://www.icdd.com/)よりデーターベース化されているPowder Diffraction File PDF−2 Release 2006に示されている値を用いる。   Here, A is a constant referred to as a reference intensity ratio (RIR), which is a database diffraction PD that is databased from the International Center for Diffraction Data (http://www.icdd.com/). -2 Use the value shown in Release 2006.

ネフェリン固溶体結晶中に出現する結晶相は、原ガラスの組成およびガラスに適用される熱処理に依存する。「ネフェリン」は六方晶系に属する結晶構造を有し、一般化学式Na8−xAlSi32(xは0〜8)により識別される天然鉱物を示す。しかし、鉱物ネフェリンは広範な固溶体として存在し、その度合は前記式によっては十分に解明されないことがわかっている(Geophysical Laboratory,Paper No 1309,‘Nepheline Solid Solutions’)。 The crystal phase that appears in nepheline solid solution crystals depends on the composition of the original glass and the heat treatment applied to the glass. “Nephelin” refers to a natural mineral having a crystal structure belonging to the hexagonal system and identified by the general chemical formula Na 8-x K x Al 8 Si 8 O 32 (x is 0 to 8). However, it has been found that the mineral nepheline exists as a wide range of solid solutions, the degree of which is not fully understood by the above formula (Geophical Laboratory, Paper No 1309, 'Nepheline Solid Solutions').

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスにおいても同様であり、結晶成長は不平衡条件下で起こるため固溶体の範囲はさらに一層広範である。したがって、準安定結晶ガラスが成長し得る。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの結晶相は実質的に変化してもよく、これらの結晶はX線回折分析においてネフェリン固溶体結晶と共通の回折ピークを示すが、ピーク間隔および強度は結晶相の性質によって変化してもよい。   The same applies to crystallized glass containing nepheline solid solution crystals, and the range of solid solutions is even wider because crystal growth occurs under unbalanced conditions. Therefore, metastable crystal glass can grow. The crystal phase of crystallized glass containing nepheline solid solution crystals may change substantially, and these crystals show a common diffraction peak with nepheline solid solution crystals in X-ray diffraction analysis, but the peak spacing and intensity are the same as those of the crystal phase. It may vary depending on the nature.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスは、NaOを含有していることが好ましい。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスがNaOを含有していることにより、その後のイオン交換処理による結晶化ガラスの強度を高めることができる。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスにおけるNaOの含有量は、10〜50%であることが好ましく、12〜40%であることがより好ましく、15〜30%であることがさらに好ましい。 The crystallized glass containing nepheline solid solution crystals preferably contains Na 2 O. When the crystallized glass containing the nepheline solid solution crystal contains Na 2 O, the strength of the crystallized glass by the subsequent ion exchange treatment can be increased. The content of Na 2 O in the crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably 10 to 50%, more preferably 12 to 40%, and still more preferably 15 to 30%.

SiOおよびAlはネフェリン固溶体の主成分であり、必須である。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスにおけるSiOの含有量は、40〜70%であることが好ましく、45〜64%であることがより好ましい。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスにおけるAlの含有量は、8〜28%であることが好ましく、15〜25%であることがより好ましく、20〜24%であることがさらに好ましい。 SiO 2 and Al 2 O 3 are the main components of nepheline solid solution and are essential. The content of SiO 2 in the crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably 40 to 70%, and more preferably 45 to 64%. The content of Al 2 O 3 in the crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably 8 to 28%, more preferably 15 to 25%, and still more preferably 20 to 24%.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスに、TiOは核生成材として必須である。 In crystallized glass containing nepheline solid solution crystals, TiO 2 is essential as a nucleation material.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスにおけるTiOの含有量は、4〜12%であることが好ましく、5〜10%であることがより好ましい。 The content of TiO 2 in the crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably 4 to 12%, and more preferably 5 to 10%.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスは、KOを含有してもよい。KOはネフェリン固溶体結晶を形成する成分の1つであるとともに、溶融性を向上させる成分であり、化学強化におけるイオン交換速度を大きくするための成分である。イオン交換速度を向上するためには、1%未満ではその効果が小さい。好ましくは2%以上である。KOが10%超では耐候性が低下する。好ましくは8%以下である。 The crystallized glass containing nepheline solid solution crystals may contain K 2 O. K 2 O is one of the components that form nepheline solid solution crystals, is a component that improves meltability, and is a component that increases the ion exchange rate in chemical strengthening. In order to improve the ion exchange rate, the effect is small at less than 1%. Preferably it is 2% or more. When K 2 O exceeds 10%, the weather resistance decreases. Preferably it is 8% or less.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスは白色化していることが好ましい。白色化して遮光性を有するネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスをイオン交換処理して得られる本発明の筐体用結晶化ガラスを筐体として構成することで、遮光手段を別途設けることなく、低コストで白色の外観を呈する遮蔽性の高い筐体が得られる。また、意匠性を備えた筐体が得られる。   The crystallized glass containing nepheline solid solution crystals is preferably whitened. By forming the crystallized glass for housing of the present invention obtained by ion-exchange treatment of crystallized glass containing nepheline solid solution crystal having whitening and light-shielding properties, it is possible to reduce the light without providing a light-shielding means separately. A highly shielding housing that exhibits a white appearance at a low cost can be obtained. Moreover, the housing | casing provided with the designability is obtained.

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスは、波長380nm〜780nmのいずれの波長に対しても厚み1mmの透過率が20%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは1%以下である。ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの透過率は、通常の透過率測定(直線透過率測定)により測定することができる。   The crystallized glass containing nepheline solid solution crystals preferably has a transmittance of 1 mm in thickness for any wavelength of 380 nm to 780 nm of 20% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 5% or less. Particularly preferably, it is 1% or less. The transmittance of crystallized glass containing nepheline solid solution crystals can be measured by ordinary transmittance measurement (linear transmittance measurement).

ネフェリン固溶体結晶を含む結晶化ガラスの透過率は、ガラス組成および結晶化処理条件を調整することで、調整することができる。   The transmittance of crystallized glass containing nepheline solid solution crystals can be adjusted by adjusting the glass composition and crystallization treatment conditions.

結晶化ガラスに、着色成分として、Co、Mn、Fe、Ni、Cu、Cr、V、Zn、Bi、Er、Tm、Nd、Sm、Sn、Ce、Pr、Eu、AgまたはAuを添加してもよい。添加する場合は、酸化物基準のモル%表示で5%以下である。   Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Zn, Bi, Er, Tm, Nd, Sm, Sn, Ce, Pr, Eu, Ag or Au are added to the crystallized glass as coloring components. Also good. When added, it is 5% or less in terms of mol% based on oxide.

(分相したガラス)
分相したガラスの製造方法は特に限定されないが、例えば、種々の原料を適量調合し、約1500〜1800℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、フロート法、ダウンドロー法、プレス法またはロールアウト法などによって板状等に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後、任意の形状に加工した後、分相させる処理をし、所望の形状に加工してから、イオン交換処理を施す。
(Phase-separated glass)
The method for producing the phase-separated glass is not particularly limited. For example, a suitable amount of various raw materials are prepared, heated to about 1500 to 1800 ° C. and melted, and then homogenized by defoaming, stirring, etc. Formed into a plate shape by the downdraw method, press method or roll-out method, or cast into a block shape, and after slow cooling, processed into an arbitrary shape, and then subjected to phase separation treatment to obtain a desired shape After processing, ion exchange treatment is performed.

なお、本発明においては、ガラスを溶融、均質化、成形、徐冷または形状加工等の工程において特段の分相させる処理を行うことなく、溶融、均質、成形、徐冷または形状加工のための熱処理によりガラスが分相したものも分相したガラスに含むものとし、この場合ガラスを分相させる工程は当該溶融等の工程に含まれるものとする。   In the present invention, the glass is melted, homogenized, molded, slowly cooled, or shaped without any special phase separation process in steps such as melting, homogenizing, molding, annealing, or shaping. The glass phase-separated by heat treatment is included in the phase-separated glass, and in this case, the step of phase-separating the glass is included in the melting step.

ガラスの分相とは、単一相のガラスが、二つ以上のガラス相に分かれることをいう。ガラスを分相させる方法としては、例えば、ガラスを熱処理する方法が挙げられる。   Glass phase separation means that a single-phase glass is divided into two or more glass phases. Examples of the method for phase separation of glass include a method for heat-treating glass.

ガラスを分相するために熱処理する条件としては、典型的には、ガラス転移点より50〜400℃高い温度が好ましい。100℃〜300℃高い温度がより好ましい。ガラスを熱処理する時間は、1〜64時間が好ましく、2〜32時間がより好ましい。量産性の観点からは24時間以下が好ましく、12時間以内がさらに好ましい。   As a condition for heat treatment for phase separation of glass, a temperature 50 to 400 ° C. higher than the glass transition point is typically preferable. A temperature higher by 100 ° C to 300 ° C is more preferable. The time for heat-treating the glass is preferably 1 to 64 hours, more preferably 2 to 32 hours. From the viewpoint of mass productivity, it is preferably 24 hours or less, and more preferably within 12 hours.

ガラスが分相しているか否かは、X線回析およびSEM(scanning electron microscope、走査型電子顕微鏡)により判断することができる。すなわち、ガラスが分相している場合、X線回折による回折ピークが検出される。また、ガラスが分相している場合、SEMで観察すると、2つ以上の相に分かれていることが観察できる。   Whether or not the glass is phase-separated can be determined by X-ray diffraction and SEM (scanning electron microscope). That is, when the glass is phase-divided, a diffraction peak due to X-ray diffraction is detected. Moreover, when the glass is phase-separated, it can be observed that it is divided into two or more phases when observed with an SEM.

分相したガラスは、NaOを含有していることが好ましい。分相したガラスがNaOを含有していることにより、その後のイオン交換処理によるガラスの強度を高めることができる。ガラスにおけるNaOの含有量は、1%以上が好ましい。1%未満ではイオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することが困難となる。好ましくは3%以上、より好ましくは4%以上である。NaOが17%超では耐候性が低下する。好ましくは14%以下、より好ましくは11%以下である。 The phase-separated glass preferably contains Na 2 O. When the phase-separated glass contains Na 2 O, the strength of the glass by the subsequent ion exchange treatment can be increased. The Na 2 O content in the glass is preferably 1% or more. If it is less than 1%, it becomes difficult to form a desired surface compressive stress layer by ion exchange. Preferably it is 3% or more, More preferably, it is 4% or more. When Na 2 O exceeds 17%, the weather resistance decreases. Preferably it is 14% or less, More preferably, it is 11% or less.

分相したガラスは、SiO、AlおよびMgOを含有することが好ましい。分相したガラスが、SiO、AlおよびMgOを含有することにより、イオン交換しやすくなる、および耐久性、強度が向上する。 The phase-separated glass preferably contains SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO. When the phase-separated glass contains SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO, ion exchange is facilitated, and durability and strength are improved.

分相したガラスにおけるSiOの含有量は、60〜80%であることが好ましく、65〜75%であることがより好ましく、68〜73%であることがさらに好ましい。分相したガラスにおけるAlの含有量は、0〜10%であることが好ましく、1〜7%であることがより好ましく、2〜5%であることがさらに好ましい。なお、例えばAlの含有量は0〜10%が好ましいとは、Alは含有しても含有しなくてもよいが、含有する場合その含有量は10%以下が好ましい、の意である。分相したガラスにおけるMgOの含有量は、5〜30%であることが好ましく、10〜28%であることがより好ましく、15〜25%であることがさらに好ましい。 The content of SiO 2 in the phase-separated glass is preferably 60 to 80%, more preferably 65 to 75%, and still more preferably 68 to 73%. The content of Al 2 O 3 in the phase-separated glass is preferably 0 to 10%, more preferably 1 to 7%, and further preferably 2 to 5%. In addition, for example, the content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%. Al 2 O 3 may or may not be contained, but when it is contained, the content is preferably 10% or less. Is the meaning. The content of MgO in the phase-separated glass is preferably 5 to 30%, more preferably 10 to 28%, and still more preferably 15 to 25%.

分相したガラスは、ZrO、P、BおよびLaから選ばれる少なくとも1を含むことが好ましい。分相したガラスが、ZrO、P、BおよびLaから選ばれる少なくとも1を含むことにより、ガラスの白みを増すことができる。その合量は0.5〜10%であることが好ましい。 The phase-separated glass preferably contains at least one selected from ZrO 2 , P 2 O 5 , B 2 O 3 and La 2 O 3 . When the phase-separated glass contains at least one selected from ZrO 2 , P 2 O 5 , B 2 O 3 and La 2 O 3 , the whiteness of the glass can be increased. The total amount is preferably 0.5 to 10%.

分相したガラスにおけるZrOの含有量は、0〜5%であることが好ましく、0.5〜3%であることがより好ましい。分相したガラスにおけるPの含有量は、0〜10%であることが好ましく、0.5〜5%であることがより好ましく、1〜4%であることがさらに好ましい。分相したガラスにおけるBの含有量は、0〜5%であることが好ましく、0.2〜2であることがより好ましい。分相したガラスにおけるLaの含有量は、0〜5%であることが好ましく、0.2〜2%であることがより好ましい。 The content of ZrO 2 in the phase-separated glass is preferably 0 to 5%, and more preferably 0.5 to 3%. The content of P 2 O 5 in the phase-separated glass is preferably 0 to 10%, more preferably 0.5 to 5%, and further preferably 1 to 4%. The content of B 2 O 3 in the phase-separated glass is preferably 0 to 5%, and more preferably 0.2 to 2. The content of La 2 O 3 in the phase-separated glass is preferably 0 to 5%, and more preferably 0.2 to 2%.

分相したガラスは、KOを含有してもよい。KOは溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化におけるイオン交換速度を大きくして所望の表面圧縮応力と応力層深さを得るようにするための成分である。溶融性を向上するためには、1%未満ではその効果が小さい。好ましくは1%以上である。また、イオン交換速度を向上させるためには、好ましくは2%以上、典型的には3%以上である。KOが9%超では耐候性が低下する。好ましくは7%以下、典型的には6%以下である。 The phase-separated glass may contain K 2 O. K 2 O is a component for improving the meltability, and is a component for increasing the ion exchange rate in chemical strengthening to obtain a desired surface compressive stress and stress layer depth. In order to improve the meltability, the effect is small at less than 1%. Preferably it is 1% or more. In order to improve the ion exchange rate, it is preferably 2% or more, and typically 3% or more. When K 2 O exceeds 9%, the weather resistance decreases. Preferably it is 7% or less, typically 6% or less.

分相したガラスの状態としては、バイノーダル状態およびスピノーダル状態が挙げられる。バイノーダル状態とは、核生成―成長機構による分相であり、一般的には球状である。また、スピノーダル状態とは、分相が、ある程度規則性を持った、3次元で相互かつ連続的に絡み合った状態である。分相したガラスをイオン交換処理して表面圧縮応力を有する化学強化層における表面圧縮応力を高くするためには、イオン交換処理に供する分相したガラスがバイノーダル状態であることが好ましい。特に、アルカリリッチのマトリックス中に、シリカリッチのその他成分の分散相が存在していることが好ましい。   Examples of the state of the phase-separated glass include a binodal state and a spinodal state. The binodal state is a phase separation by a nucleation-growth mechanism and is generally spherical. The spinodal state is a state in which the phase separation is intertwined with each other in three dimensions with some degree of regularity. In order to increase the surface compressive stress in the chemically strengthened layer having a surface compressive stress by ion-exchanging the phase-separated glass, the phase-separated glass subjected to the ion exchange treatment is preferably in a binodal state. In particular, it is preferable that a dispersed phase of other components rich in silica is present in the alkali-rich matrix.

分相したガラスは白色化していることが好ましい。分相したガラスは、波長380nmから〜780nmのいずれの波長に対しても厚み1mmの透過率が20%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは1%以下である。分相したガラスの透過率は、通常の透過率測定(直線透過率測定)により測定することができる。   The phase-separated glass is preferably whitened. The phase-separated glass preferably has a transmittance of 1 mm in thickness for any wavelength from 380 nm to 780 nm of 20% or less, more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less, particularly preferably. Is 1% or less. The transmittance of the phase-separated glass can be measured by ordinary transmittance measurement (linear transmittance measurement).

分相したガラスを白色化するためには、分相したガラスにおける分散相の平均粒子径が50〜2000nmであることが好ましく、100〜1000nmであることがより好ましい。分散相の平均粒子径はSEM観察をすることにより測定することができる。   In order to whiten the phase-separated glass, the average particle size of the dispersed phase in the phase-separated glass is preferably 50 to 2000 nm, and more preferably 100 to 1000 nm. The average particle size of the dispersed phase can be measured by SEM observation.

また、分相したガラスを白色化するためには、分相したガラスにおける分散相の粒子とその周りのマトリックスにおける屈折率差が大きいことが好ましい。   Further, in order to whiten the phase-separated glass, it is preferable that the difference in refractive index between the dispersed phase particles in the phase-separated glass and the matrix around it is large.

さらに、分相したガラスにおける分散相の粒子の体積の割合が10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましい。ここで、分散相の粒子の体積の割合は、SEM観察写真からガラス表面に分布している分散粒子の割合を計算し、該分散粒子の割合から見積もる。   Furthermore, the volume ratio of the dispersed phase particles in the phase-separated glass is preferably 10% or more, and more preferably 20% or more. Here, the volume ratio of the particles of the dispersed phase is estimated from the ratio of the dispersed particles by calculating the ratio of the dispersed particles distributed on the glass surface from the SEM observation photograph.

〔イオン交換処理〕
本発明の製造方法においては、ガラスをイオン交換処理して化学強化し、高い強度を備えるようにする。化学強化とは、ガラス表面に圧縮応力層を形成し、ガラスの強度を高める方法である。具体的には、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス板表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン(典型的には、Liイオン、Naイオン)をイオン半径のより大きいアルカリイオン(典型的には、Liイオンに対してはNaイオンまたはKイオンであり、Naイオンに対してはKイオン)に交換する処理である。なお、結晶化ガラスの場合、結晶化ガラス中の結晶のアルカリイオンが交換される場合も含む。
[Ion exchange treatment]
In the production method of the present invention, the glass is chemically exchanged by ion exchange treatment to have high strength. Chemical strengthening is a method of increasing the strength of glass by forming a compressive stress layer on the glass surface. Specifically, alkali metal ions (typically Li ions, Na ions) having a small ion radius on the surface of the glass plate by ion exchange at a temperature below the glass transition point are converted to alkali ions (typically Is a process of exchanging Na ions or K ions for Li ions and K ions for Na ions. In the case of crystallized glass, this includes the case where alkali ions of crystals in the crystallized glass are exchanged.

化学強化の方法としてはガラス表層のLiOまたはNaOと溶融塩中のNaOまたはKOとをイオン交換できるものであれば特に限定されないが、例えば加熱された硝酸カリウム(KNO)溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。 The chemical strengthening method is not particularly limited as long as Li 2 O or Na 2 O on the glass surface layer and Na 2 O or K 2 O in the molten salt can be ion-exchanged. For example, heated potassium nitrate (KNO 3 ) A method of immersing glass in molten salt.

ガラスに所望の表面圧縮応力を有する化学強化層(表面圧縮応力層)を形成するための条件はガラスの厚みによっても異なるが、温度条件は、350〜550℃であることが好ましく、400〜500℃であることがより好ましい。また、化学強化する時間は、1〜144時間であることが好ましく、2〜24時間であることがより好ましい。溶融塩としては、例えば、KNOおよびNaNOが挙げられる。具体的には、例えば、400〜550℃のKNO溶融塩に2〜24時間ガラスを浸漬させることが典型的である。 The conditions for forming a chemically strengthened layer (surface compressive stress layer) having a desired surface compressive stress on the glass vary depending on the thickness of the glass, but the temperature condition is preferably 350 to 550 ° C., and 400 to 500. More preferably, it is ° C. The time for chemical strengthening is preferably 1 to 144 hours, and more preferably 2 to 24 hours. Examples of the molten salt include KNO 3 and NaNO 3 . Specifically, for example, it is typical to immerse the glass in a KNO 3 molten salt at 400 to 550 ° C. for 2 to 24 hours.

本発明の製造方法により得られる化学強化ガラス(以下、本発明の化学強化ガラスともいう。)は、イオン交換処理によって表面に圧縮応力層を備える。筐体用途に用いられるガラスの製造においては、ガラスが平板状である場合、研磨工程が行われることがある。ガラスの研磨工程においては、その最終段階の研磨に使用される研磨砥粒の粒径は2〜6μmが典型的であり、このような砥粒によって、ガラス表面には最終的に最大5μmのマイクロクラックが形成されると考えられる。   The chemically tempered glass obtained by the production method of the present invention (hereinafter also referred to as the chemically tempered glass of the present invention) has a compressive stress layer on the surface by an ion exchange treatment. In the manufacture of glass used for housing applications, a polishing step may be performed when the glass is flat. In the glass polishing process, the grain size of the abrasive grains used in the final stage of polishing is typically 2 to 6 μm. By such abrasive grains, the surface of the glass finally has a maximum size of 5 μm. It is thought that a crack is formed.

化学強化による強度向上の効果を有効なものとするためには、ガラス表面に形成されるマイクロクラックより深い表面圧縮応力層があることが好ましく、化学強化によって生じる表面圧縮応力層の深さは6μm以上が好ましい。また、使用時に表面圧縮応力層の深さを超える傷がつくとガラスの破壊につながるため、表面圧縮応力層は深い方が好ましく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上、典型的には30μm以上である。   In order to make the effect of improving the strength by chemical strengthening effective, it is preferable to have a surface compressive stress layer deeper than the microcracks formed on the glass surface, and the depth of the surface compressive stress layer generated by chemical strengthening is 6 μm. The above is preferable. In addition, if a scratch exceeding the depth of the surface compressive stress layer is caused during use, it leads to glass breakage. Therefore, the surface compressive stress layer is preferably deeper, more preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, typically 30 μm or more.

一方、表面圧縮応力層が深くなりすぎると内部引張応力が大きくなり、破壊時の衝撃が大きくなる。すなわち、内部引張応力が大きいとガラスが破壊する際に細片となって粉々に飛散する傾向があることがわかっている。本発明者らによる実験の結果、厚み2mm以下のガラスでは、表面圧縮応力層の深さが70μmを超えると、破壊時の飛散が顕著となることが判明した。   On the other hand, when the surface compressive stress layer becomes too deep, the internal tensile stress increases and the impact at the time of fracture increases. That is, it is known that when the internal tensile stress is large, the glass tends to break up into pieces when it breaks. As a result of experiments by the present inventors, it has been found that in a glass having a thickness of 2 mm or less, when the depth of the surface compressive stress layer exceeds 70 μm, scattering at the time of breakage becomes significant.

したがって、本発明の化学強化ガラスは、表面圧縮応力層の深さは70μm以下が好ましい。本発明の化学強化ガラスを筐体として用いる場合、外装する電子機器にもよるが、例えば表面に接触傷がつく確率が高いパネル等の用途では、安全をみて表面圧縮応力層の深さを薄くしておくことも考えられ、より好ましくは60μm以下、さらに好ましくは50μm以下、典型的には40μm以下である。   Therefore, in the chemically strengthened glass of the present invention, the depth of the surface compressive stress layer is preferably 70 μm or less. When the chemically tempered glass of the present invention is used as a casing, depending on the electronic equipment to be packaged, for example, in a panel having a high probability of contact scratches on the surface, the depth of the surface compressive stress layer is reduced for safety. More preferably, it is 60 μm or less, more preferably 50 μm or less, and typically 40 μm or less.

〔応力の測定〕
応力に用いる光は偏光であり、偏光を複数種の光成分に分離して、これら光成分を夫々輝線列として変換する。偏光としては、例えば、直線偏光、円偏光および楕円偏光が挙げられる。複数種の光成分は、コストおよび感度の観点から、ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分であることが好ましい。
[Measurement of stress]
The light used for the stress is polarized light, and the polarized light is separated into a plurality of types of light components, and these light components are respectively converted as bright line arrays. Examples of polarized light include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light. The plurality of types of light components are preferably two types of light components that vibrate parallel and perpendicular to the glass surface from the viewpoint of cost and sensitivity.

図1に、本発明の製造方法および本発明の応力測定方法におけるガラスの応力測定に用いる測定装置の一態様を示す概略図を示す。被測定体表面1a層内に光を入射する光供給部材および射出する光取出し部材として、それぞれ光学ガラス製の入射用プリズム2と射出用プリズム3を用い、これらを相隣接して組み合わせ、被測定体表面1aに密着させる。この被測定体表面1a層内において光がこれらプリズムを介して光学的に入射および射出するために、当該媒体の屈折率は被測定体のそれより大きくなっている。   In FIG. 1, the schematic which shows the one aspect | mode of the measuring apparatus used for the stress measurement of the glass in the manufacturing method of this invention and the stress measuring method of this invention is shown. An optical glass incident prism 2 and an emitting prism 3 are respectively used as a light supply member for incident light and a light extraction member for emitting light into the surface 1a of the measured object surface. It adheres to the body surface 1a. Since light enters and exits optically through these prisms in the measured object surface 1a layer, the refractive index of the medium is larger than that of the measured object.

被測定体表面1a層内に入射させる入射光6は、可視光領域ではなく赤外光領域に属する780nm超の光である。入射光6の波長は、780nm超であり、900nm以上または1000nm以上であることが好ましく、1300nm以上であることがさらに好ましい。また、通常2500nm以下であることが好ましく、2000nm以下であることがより好ましい。ガラスの表面に入射させる光の波長が780nmより短いと、可視光領域において透過率が低いガラスの応力が正確に測定しにくい。   Incident light 6 incident on the measured object surface 1a layer is light of more than 780 nm belonging to the infrared light region, not the visible light region. The wavelength of the incident light 6 is more than 780 nm, preferably 900 nm or more or 1000 nm or more, and more preferably 1300 nm or more. Moreover, it is preferable that it is usually 2500 nm or less, and it is more preferable that it is 2000 nm or less. When the wavelength of light incident on the surface of the glass is shorter than 780 nm, it is difficult to accurately measure the stress of the glass having low transmittance in the visible light region.

被測定体1は、ガラスであり、ガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスであることが好ましい。また、本発明において応力を測定するガラスの可視光領域における厚み1mmの透過率が波長380nmから780nmのいずれの波長に対しても20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが特に好ましい。   The DUT 1 is glass, and is preferably chemically strengthened glass obtained by subjecting the glass to ion exchange treatment. In the present invention, the transmittance with a thickness of 1 mm in the visible light region of the glass whose stress is measured is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, for any wavelength from 380 nm to 780 nm. Preferably, it is 5% or less, more preferably 1% or less.

具体的には、例えば、結晶化ガラス、分相したガラス、金属微粒子分散ガラスまたはアルミナ、ムライト、ジルコニア若しくはコージェライトなどのセラミック粉末を分散させたガラス、あるいはこれらのガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスが挙げられる。   Specifically, for example, crystallized glass, phase-separated glass, metal fine particle-dispersed glass or glass in which ceramic powder such as alumina, mullite, zirconia or cordierite is dispersed, or by ion-exchange treatment of these glasses The chemically strengthened glass obtained is mentioned.

前記各プリズム2および3は、図示するように一度組み合わせセットすれば、この状態で測定装置の主要部として機能させることができる。本例では、これら入射用プリズム2および射出用プリズム3で構成される部分を測定部とする。   Each of the prisms 2 and 3 can function as a main part of the measuring apparatus in this state if they are combined and set once as shown. In this example, a portion constituted by the incident prism 2 and the exit prism 3 is a measurement unit.

光源4からの光は偏光子5に相当する偏光素子によって直線偏光し、例えばスリット状開口7によってスリット状の入射光6に変換して、被測定体表面1aの入射点7における垂線8に対して全反射する臨界屈折角φcで入射させる。このとき、入射光6の偏光面は入射面に対して45°の角度をなすようにする。   The light from the light source 4 is linearly polarized by a polarizing element corresponding to the polarizer 5 and is converted into, for example, a slit-shaped incident light 6 through a slit-shaped opening 7, and a perpendicular line 8 at the incident point 7 on the surface 1 a to be measured is obtained. The incident light is incident at a critical refraction angle φc that totally reflects. At this time, the polarization plane of the incident light 6 makes an angle of 45 ° with respect to the incident plane.

入射光6のうちで臨界屈折角φcに等しい角度で入射したものの一部は、表面伝播光9となって被測定体表面1a近傍を表面と平行に進行する。表面伝播光9は進行経路の各所で僅かながら散乱され、その散乱光を射出用プリズム3によって被測定体1より射出する。   A part of the incident light 6 that is incident at an angle equal to the critical refraction angle φc becomes the surface propagation light 9 and travels in the vicinity of the surface 1a to be measured in parallel with the surface. The surface propagation light 9 is slightly scattered at various points along the traveling path, and the scattered light is emitted from the measured object 1 by the emission prism 3.

取り出された射出光10は、その進行方向に置かれた検光子11に相当する偏光素子および接眼レンズ12の順に通され、検出器13において伝播距離とともに変化する表面伝播光9の進行経路の各点の偏光特性が測定される。   The extracted emitted light 10 is passed through a polarizing element corresponding to the analyzer 11 placed in the traveling direction and an eyepiece 12 in this order, and each of the traveling paths of the surface propagation light 9 that changes with the propagation distance in the detector 13. The polarization characteristics of the points are measured.

赤外線を偏光する場合、ガラス製またはプラスティック製の偏光板が使用することができる。特定波長の赤外線で測定する場合は、光学フィルターを使用してもよい。赤外線の検出には、赤外線カメラを用いる。赤外線カメラが検出した赤外線の像は、コンピュータで演算されて、モニターに表示されたり、印刷されたりする。   When polarizing infrared rays, a polarizing plate made of glass or plastic can be used. An optical filter may be used when measuring with infrared rays having a specific wavelength. An infrared camera is used for infrared detection. An infrared image detected by the infrared camera is calculated by a computer and displayed on a monitor or printed.

本発明の応力測定方法におけるガラスの応力測定に用いる測定装置は、前記測定部とこの入射光6と射出光10の各光学系を組み合わせることによって構成され、その測定原理は前記したように公知のものと実質同じである。したがって、入射光6と射出光10の各光学系を形成する構成要素およびこれら要素の組み合わせは、例示のものに特定されることなく測定原理の範囲内で変更できる。   The measuring device used for measuring the stress of the glass in the stress measuring method of the present invention is configured by combining the measuring unit and each optical system of the incident light 6 and the emitted light 10, and the measurement principle is known as described above. Is the same as Therefore, the constituent elements forming the optical systems of the incident light 6 and the outgoing light 10 and the combinations of these elements can be changed within the scope of the measurement principle without being specified as examples.

光源4としては、例えば、半導体レーザー、固体レーザー、気体レーザー、ファイバーレーザー、スーパーコンティニウム光およびランプが挙げられる。光源4から発せられる光から好ましい波長の光を選択するために光学フィルターを1枚または複数枚用いてもよい。また、光源から平行光を得るためにレンズを用いてもよい。   Examples of the light source 4 include a semiconductor laser, a solid-state laser, a gas laser, a fiber laser, supercontinuum light, and a lamp. One or a plurality of optical filters may be used to select light having a preferable wavelength from light emitted from the light source 4. A lens may be used to obtain parallel light from the light source.

仮に光源4が直線偏光を発するものであり、かつ、その直線偏光の偏光面が所望の振動方向となるように光源4を取り付けることができる場合には、偏光子5を配置する必要はない。したがって、偏光素子は偏光子5のように独立した単独部材でなくても、機能として備えていればよい。偏光子5および検光子11には、偏光板またはニコルプリズム等の偏光素子が使用できる。   If the light source 4 emits linearly polarized light and the light source 4 can be attached so that the polarization plane of the linearly polarized light is in a desired vibration direction, the polarizer 5 need not be arranged. Therefore, the polarizing element may be provided as a function even if it is not an independent single member like the polarizer 5. For the polarizer 5 and the analyzer 11, a polarizing element such as a polarizing plate or a Nicol prism can be used.

光源4と偏光子5の間の集光レンズ系14は、スリット状の入射光6の光束密度が最大となるように、すなわちスリット状の入射光6が測定に最適な所望の光束密度となるように、光源4からの光をスリット状開口の幅とほぼ等しいコヒーレントな光に集光することが好ましい。この集光は、スリット状開口の前またはスリット状開口の位置で行うことができる。逆に、光源4が大出力で光束密度が過剰に大きい場合には、集光レンズ系14の絞りを変えることにより光源4からの光を調節し、スリット状の入射光6の光束密度を小さくできる。   The condensing lens system 14 between the light source 4 and the polarizer 5 is such that the light flux density of the slit-shaped incident light 6 is maximized, that is, the slit-shaped incident light 6 has a desired light flux density optimum for measurement. Thus, it is preferable to condense the light from the light source 4 into coherent light substantially equal to the width of the slit-shaped opening. This condensing can be performed before the slit opening or at the position of the slit opening. On the contrary, when the light source 4 has a large output and the light flux density is excessively large, the light from the light source 4 is adjusted by changing the aperture of the condenser lens system 14, and the light flux density of the slit-like incident light 6 is reduced. it can.

スリット状の入射光6の光束密度は、光源4の出力によっても調節できるが、前記集光レンズ系は光束密度の加減が絞りの調整で簡単に行うことができ、また光源4の出力を集光し利用できるため光源がそれほど大出力でなくても十分に足りるので特に好ましい。なおスリット状開口は、光源からの光をスリット光に変換できるものであれば、他のもので代替できる。   Although the light flux density of the slit-shaped incident light 6 can be adjusted by the output of the light source 4, the condenser lens system can easily adjust the light flux density by adjusting the aperture, and can collect the output of the light source 4. It is particularly preferable because the light source can be used with light and does not require a very large light output. The slit-shaped opening can be replaced with another one as long as it can convert light from the light source into slit light.

入射用プリズム2および射出用プリズム3は、作用が同様であれば、さまざまな形状のプリズムまたはプリズム以外の媒体を採用できる。また、作用が同様であれば、あえて入射用プリズム2および射出用プリズム3を図1のように相隣接させて一体化した構造を用いなくてもよい。したがって、不要な光が入射する恐れのある部分、例えば被測定体表面1aに近い部分に設けてあればよい。そして、遮光板の形態としては遮光膜を用いることもできる。   As long as the incident prism 2 and the exit prism 3 have the same function, various shapes of prisms or media other than the prisms can be employed. If the operation is the same, it is not necessary to use a structure in which the incident prism 2 and the emission prism 3 are integrated with each other as shown in FIG. Therefore, it may be provided in a portion where unnecessary light may enter, for example, a portion close to the surface to be measured 1a. And as a form of the light shielding plate, a light shielding film can also be used.

また、前記測定部を被測定体表面1aに密着させただけでは、入射光6が被測定体1に上手く入射しない場合には、プリズムと屈折率が近似する液体を、プリズムと被測定体表面1aの間に介在させて光学的接触を実現する。被測定体表面1aが平面であるような場合には、入射用プリズム2がなくてもスリット光を該被測定体表面に該液体を通して直接に入射し測定できるので、この場合には該液体は入射用プリズム2の代替手段としても機能する。したがって、入射用プリズム2は該液体の媒体をも含む。   In addition, if the incident light 6 does not enter the measurement object 1 simply by bringing the measurement unit into close contact with the measurement object surface 1a, a liquid whose refractive index is similar to that of the prism is changed to the prism and the measurement object surface. Optical contact is realized by interposing between la. When the measured object surface 1a is a flat surface, slit light can be directly incident on the measured object surface through the liquid without the incident prism 2, and in this case, the liquid It also functions as an alternative to the incident prism 2. Therefore, the incident prism 2 also includes the liquid medium.

本発明の化学強化ガラスの製造方法は、ガラスの表面に波長が780nm超である光を入射して、偏光による光像を観察して該ガラスの応力を測定する工程を含む。本発明の化学強化ガラスの製造方法において、ガラスの応力を測定する工程は、抜き取り検査であっても、全数検査であってもよい。   The method for producing chemically tempered glass of the present invention includes a step in which light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface of the glass, an optical image by polarized light is observed, and the stress of the glass is measured. In the method for producing chemically strengthened glass of the present invention, the step of measuring the stress of the glass may be a sampling inspection or a 100% inspection.

「抜取り検査」とは、ロットを構成するガラスの一部をあらかじめ定められた方式で抜き取って試験(又は検査)を行い、その結果を判定基準と比較してロットの合否を決める検査法をいう。抜き取り検査の条件は、ガラスの組成および化学強化の条件等により適宜調整することができ、例えば、JIS Z 9015(1999年)に準拠して行うことができる。   “Sampling inspection” refers to an inspection method in which a portion of glass constituting a lot is extracted in a predetermined manner and tested (or inspected), and the result is compared with a judgment criterion to determine whether the lot is acceptable or not. . Sampling inspection conditions can be appropriately adjusted depending on the glass composition, chemical strengthening conditions, and the like, and can be performed in accordance with, for example, JIS Z 9015 (1999).

(表面圧縮応力および圧縮応力層の深さの算出)
本発明の化学強化ガラスおよび本発明の応力測定方法においては、光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離しこれら光成分を夫々輝線列として変換することによりガラスの表面圧縮応力および圧縮応力層の深さを求める。ガラスの表面層とは、変質層、すなわち表面圧縮応力が0ではない部分をいう。
(Calculation of surface compressive stress and depth of compressive stress layer)
In the chemically strengthened glass of the present invention and the stress measurement method of the present invention, light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and propagated in the surface layer of the glass by the light extraction member. Light is emitted to the outside of the glass, the emitted light is separated into a plurality of types of light components, and these light components are converted into bright line arrays, respectively, thereby determining the surface compressive stress of the glass and the depth of the compressive stress layer. The surface layer of glass means a deteriorated layer, that is, a portion where the surface compressive stress is not zero.

本発明において表面圧縮応力および圧縮応力層の深さを求める方法を、以下、測定対象を化学強化ガラスとした場合を例に挙げて説明する。   The method for determining the surface compressive stress and the depth of the compressive stress layer in the present invention will be described below by taking as an example the case where the measurement object is chemically strengthened glass.

ガラスを混合溶融塩(例えば、硝酸カリウム)によりイオン交換処理して化学強化すると、ガラス表面にKイオンが侵入し、表面応力を発生するとともに表面層の屈折率増加を起こす。この屈折率増加の程度は応力による光弾性効果のために表面に直角および平行に振動する成分光の間で違いがあり、複屈折性がある。表面に垂直に電場が振動する光に対する屈折率の方が大きく、該表面層は光導波路効果を顕著に表すので、表面応力測定に用いることができる。 When glass is ion-exchanged with a mixed molten salt (for example, potassium nitrate) and chemically strengthened, K + ions enter the glass surface, generating surface stress and increasing the refractive index of the surface layer. The degree of increase in the refractive index is different between component lights that vibrate perpendicularly and parallel to the surface due to the photoelastic effect due to stress, and is birefringent. Since the refractive index for light whose electric field vibrates perpendicularly to the surface is larger and the surface layer exhibits the optical waveguide effect, it can be used for surface stress measurement.

化学強化ガラスの表面層はイオン交換処理によりその組成が内部の非変質層と異なり、深さによっても異なる。Kイオンは表面に多く表面層底部ほど少なくなる。この組成変化に対応して、表面圧縮応力は表面で最大、表面層底部で近似的に零である。光に対する屈折率も表面で最大、深くなると小さくなり、表面層底部より深いと一定であるが、同時に表面層内の強い表面圧縮応力で引き起こされる光弾性効果のためにガラスは複屈折率となっており、振動方向が互いに直行する二つの直線偏光の間で屈折率分布が違う。 The surface layer of the chemically strengthened glass differs from the inner non-modified layer by the ion exchange treatment, and also differs depending on the depth. K + ions increase on the surface and decrease toward the bottom of the surface layer. Corresponding to this change in composition, the surface compressive stress is maximum at the surface and approximately zero at the bottom of the surface layer. The refractive index for light is maximum at the surface and decreases as it gets deeper, and constant when it is deeper than the bottom of the surface layer. At the same time, the glass has a birefringence due to the photoelastic effect caused by the strong surface compressive stress in the surface layer. The refractive index distribution is different between two linearly polarized light whose vibration directions are perpendicular to each other.

すなわち、ある深さでの屈折率差Δnはその深さでの表面圧縮応力Fと下記式(1)に示す関係がある。このように、表面層は内部より屈折率が高く、層内においても屈折率勾配がある。
Δn=C×F ・・・式(1)
C:ガラスの光弾性常数
That is, the refractive index difference Δn at a certain depth has a relationship expressed by the following formula (1) with the surface compressive stress F at that depth. Thus, the surface layer has a higher refractive index than the inside, and there is also a refractive index gradient within the layer.
Δn = C × F (1)
C: Photoelastic constant of glass

化学強化ガラスの表面層内に光供給部材を使って光を入射すると、表面からの入射光と表面層に伝わる光波とが、互いに強めあう場合にモードが形成される。有限距離を伝わらせてから光取出し部材を経てガラス外へ射出すると、モード数に等しい数の線からなる光像(輝線)が得られる。輝線の配列(輝線列)はモードの実効屈折率の分布と対応する。   When light is incident on the surface layer of the chemically strengthened glass using a light supply member, a mode is formed when incident light from the surface and light waves transmitted to the surface layer strengthen each other. When the light is emitted through the light extraction member after passing through a finite distance, a light image (bright line) composed of a number of lines equal to the number of modes is obtained. The arrangement of bright lines (line of bright lines) corresponds to the distribution of the effective refractive index of the mode.

前記輝線は非破壊的に得られ、輝線から表面層内の屈折率分布を簡単に推算することができる。すなわち、輝線数はモード数と対応しており、輝線の位置はモードの実効屈折率と対応する。またこれらから図2に示すように外挿により、表面の屈折率nおよび表面層底部の屈折率nも得られる。 The bright line is obtained non-destructively, and the refractive index distribution in the surface layer can be easily estimated from the bright line. That is, the number of bright lines corresponds to the number of modes, and the position of the bright lines corresponds to the effective refractive index of the mode. From these, as shown in FIG. 2, the refractive index n S of the surface and the refractive index n B of the bottom of the surface layer are also obtained by extrapolation.

図2は、具体例として、複数種の光成分が、ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分である場合の輝線の読み取り方を説明する図である。
C1,C2:輝線上の明暗の境界で表面層底部(ガラスの表面層より内側の部分、非変質層)の屈折率nに対応する。
A1,A2:ガラスの表面層の最も浅いところを伝わるモードにより形成された条で、その位置はガラスの表面層から約3μm内部のガラスの屈折率に対応する。
B1,B2:A1,A2のそれぞれについで浅い所を伝わるモードにより形成された条である。
Y1,Y2:A,Bからの外挿で得られる仮想的条の位置で、表面の屈折率nに対応する。
FIG. 2 is a diagram for explaining how to read bright lines when a plurality of types of light components are two types of light components that vibrate parallel and perpendicular to the glass surface as a specific example.
C1, C2: Corresponds to the refractive index n B at the bottom of the surface layer (portion inside the surface layer of glass, unaltered layer) at the light / dark boundary on the emission line.
A1, A2: Strips formed by a mode that propagates through the shallowest part of the surface layer of glass, the position of which corresponds to the refractive index of the glass within about 3 μm from the surface layer of the glass.
B1, B2: Strips formed by a mode that travels in a shallow place following A1 and A2.
Y1, Y2: positions of virtual stripes obtained by extrapolation from A and B, corresponding to the refractive index n S of the surface.

表面層内には強い表面圧縮応力があるために光弾性効果により表面の屈折率nおよび表面層底部の屈折率nは互いに直交する方向に振動する二種の直線偏光の間で違う。したがって、一つの化学強化ガラスから偏光板(検光子)を90度回転することにより二種の光成分による輝線および屈折率が得られ、次の手順により表面圧縮応力と圧縮応力層の深さを求めることができる。
(1)二種の光成分による輝線および屈折率を求める。
(2)二種の光成分のそれぞれに対する屈折率分布と存在する輝線数を求める。
(3)下記式(2)により、表面圧縮応力Fを求める。
F=Δn/C …式(2)
C:ガラスの光弾性常数
Δn:ある深さでの屈折率差
(4)下記式(3)により、圧縮応力層の深さを求める。n−nは通常0.005〜0.015であり、したがって輝線数1個あたり応力層厚みの3〜4μmに対応する。
Since there is a strong surface compressive stress in the surface layer, the refractive index n S of the surface and the refractive index n B of the bottom of the surface layer are different between the two types of linearly polarized light that vibrate in directions orthogonal to each other. Therefore, by rotating the polarizing plate (analyzer) by 90 degrees from one chemically strengthened glass, the emission line and the refractive index by two kinds of light components can be obtained, and the surface compression stress and the depth of the compression stress layer are adjusted by the following procedure. Can be sought.
(1) Obtain the bright line and refractive index of the two light components.
(2) Obtain the refractive index distribution and the number of existing bright lines for each of the two types of light components.
(3) The surface compressive stress F is calculated | required by following formula (2).
F = Δn / C (2)
C: Photoelastic constant of glass Δn: Refractive index difference at a certain depth (4) The depth of the compressive stress layer is obtained by the following formula (3). n S -n B is usually 0.005 to 0.015, and thus corresponds to a stress layer thickness of 3 to 4 μm per number of bright lines.

Figure 2014028730
Figure 2014028730

N:輝線数
:表面の屈折率
:表面層底部の屈折率
N: number of bright lines n S : refractive index of surface n B : refractive index of bottom of surface layer

本発明の製造方法により得られる化学強化ガラス(以下、本発明の化学強化ガラスともいう)は、例えば、電子機器に外装されるものである。携帯電話の外表面は、一方の外表面に液晶パネルまたは有機ELディスプレイからなる表示装置及びボタンからなる操作装置、またはタッチパネルのような表示装置と操作装置が一体となったものが配置され、その周囲を額縁材が囲う構成である。他方の外表面は、パネルで構成される。そして、一方の外表面と他方の外表面との間である機器の厚み部分に枠材がある。これら額縁材と枠材、またはパネルと枠材は一体に構成される場合もある。   The chemically tempered glass (hereinafter also referred to as the chemically tempered glass of the present invention) obtained by the production method of the present invention is, for example, packaged in an electronic device. On the outer surface of the mobile phone, a display device made up of a liquid crystal panel or an organic EL display and an operation device made up of buttons, or a display device such as a touch panel integrated with an operation device is arranged on one outer surface. The frame material surrounds the periphery. The other outer surface is composed of a panel. And there exists a frame material in the thickness part of the apparatus between one outer surface and the other outer surface. The frame material and the frame material, or the panel and the frame material may be configured integrally.

本発明の化学強化ガラスは、前述の額縁材、パネルおよび枠材のいずれにも用いることが可能である。また、これらの形状は、平板状であってもよいし、曲面であってもよく、額縁材と枠材、もしくはパネルと枠材との一体構造となった凹状、または凸状であってもよい。   The chemically strengthened glass of the present invention can be used for any of the above-mentioned frame materials, panels, and frame materials. In addition, these shapes may be flat or curved, and may be a concave shape or a convex shape in which the frame material and the frame material, or the panel and the frame material are integrated. Good.

電子機器の内部に設けられる表示装置の光源は、発光ダイオード、有機ELまたはCCFL等の白色光を発するもので構成される。また、有機ELディスプレイのように前記光源を用いず、白色光等を出す発光素子を備えるものもある。これら白色光が筐体用結晶化ガラスを介して機器の外部に漏れると見栄えが悪くなる。そのため、筐体用結晶化ガラスは、白色光を確実に遮光する特性を備えることが好ましい。   A light source of a display device provided in an electronic device is configured to emit white light such as a light emitting diode, an organic EL, or a CCFL. Some organic EL displays include a light emitting element that emits white light or the like without using the light source. If these white light leaks out of the device through the crystallized glass for the casing, the appearance will deteriorate. Therefore, it is preferable that the crystallized glass for a housing has a characteristic of reliably blocking white light.

また、本発明の化学強化ガラスは、機械的強度等に優れているという特徴がある。そのため、筐体に対して高い強度が求められる、携帯電話等の携帯可能な電子機器の結晶化ガラス筐体に好ましく用いることができる。   Moreover, the chemically strengthened glass of the present invention is characterized by excellent mechanical strength and the like. Therefore, it can be preferably used for a crystallized glass casing of a portable electronic device such as a mobile phone that requires high strength to the casing.

本発明の化学強化ガラスは、平板状だけでなく、凹状または凸状に成形されてもよい。この場合、平板またはブロック等に成形したガラスを再加熱し溶融した状態でプレス成形してもよい。また、溶融ガラスを直接プレス型上に流出しプレス成形する、いわゆるダイレクトプレス法にて所望の形状に成形してもよい。また、電子機器の表示装置またはコネクタに対応する箇所をプレス成形と同時に加工したり、プレス成形後に切削加工等してもよい。   The chemically strengthened glass of the present invention may be formed not only in a flat plate shape but also in a concave shape or a convex shape. In this case, you may press-form in the state which reheated and melt | dissolved the glass shape | molded in the flat plate or the block. Moreover, you may shape | mold into a desired shape by what is called a direct press method which flows out and press-molds a molten glass directly on a press die. Further, a portion corresponding to a display device or a connector of an electronic device may be processed simultaneously with press molding, or may be subjected to cutting after press molding.

本発明の化学強化ガラスは、携帯型電子機器に好適に用いることができる。携帯型電子機器とは、携帯して使用可能な通信機器または情報機器を包含する概念である。   The chemically strengthened glass of the present invention can be suitably used for portable electronic devices. A portable electronic device is a concept that encompasses communication devices or information devices that can be carried around.

通信機器としては、例えば、通信端末として、携帯電話、PHS(Personal Handy−phone System)、スマートフォン、PDA(Personal Data Assistance)およびPND(Portable Navigation Device、携帯型カーナビゲーションシステム)が挙げられ、放送受信機として、携帯ラジオ、携帯テレビおよびワンセグ受信機等が挙げられる。   Examples of the communication device include a mobile phone, a PHS (Personal Handy-phone System), a smartphone, a PDA (Personal Data Assistance), and a PND (Portable Navigation Device, a portable car navigation system) as a communication terminal. Examples of the device include a portable radio, a portable television, and a one-segment receiver.

また、情報機器としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルDVDプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットPC、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンターおよび携帯スキャナ等が挙げられる。なお、これらに例示に限定されるものではない。   Examples of information devices include digital cameras, video cameras, portable music players, sound recorders, portable DVD players, portable game machines, notebook computers, tablet PCs, electronic dictionaries, electronic notebooks, electronic book readers, portable printers, and mobile phones. For example, a scanner. In addition, it is not limited to these for illustration.

これら携帯型電子機器に本発明の筐体用結晶化ガラスを用いることで、高い強度と美観を備えた携帯型電子機器を得ることができる。   By using the crystallized glass for a casing of the present invention for these portable electronic devices, a portable electronic device having high strength and aesthetic appearance can be obtained.

なお、高い強度と美観を備えた本発明の化学強化ガラスは、デスクトップパソコン、大型テレビ等のテレビ、建材、家具または家電製品などにも適用可能である。   Note that the chemically strengthened glass of the present invention having high strength and aesthetics can be applied to a desktop personal computer, a television such as a large television, a building material, furniture, or a home appliance.

以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these.

大きさ15mm×15mmであり、組成:モル%表示で、SiOを66.1%、Alを1.8%、MgOを16.5%、ZrOを0.9%、NaOを9.2%、Pを5.5%であって、厚み1mmで波長1550nmの透過率が40%であるガラスを化学強化(450℃のKNOで6時間)したガラスを被測定体とする。被測定体の分光グラフを図3に示す。 Size: 15 mm × 15 mm, composition: expressed in mol%, SiO 2 66.1%, Al 2 O 3 1.8%, MgO 16.5%, ZrO 2 0.9%, Na 2 A glass obtained by chemically strengthening glass having O of 9.2%, P 2 O 5 of 5.5%, a thickness of 1 mm and a transmittance of 1550 nm at a wavelength of 1550 nm (KNO 3 at 450 ° C. for 6 hours). The object to be measured. A spectroscopic graph of the measured object is shown in FIG.

光源として波長1550nmのレーザーダイオード(LD)を用い、図1に示すようにして、二種の偏光(光成分)による輝線および屈折率を観察し、二種の光成分のそれぞれに対する屈折率分布と存在する輝線数を測定し、それぞれ下記式(2)および(3)から表面圧縮応力(F)および表面圧縮応力層の深さを算出すると、表面圧縮応力は580MPa、圧縮応力深さは22μmとなる。   Using a laser diode (LD) with a wavelength of 1550 nm as the light source, as shown in FIG. 1, the emission lines and the refractive index due to the two types of polarized light (light components) are observed, and the refractive index distribution for each of the two types of light components When the number of existing bright lines was measured and the surface compressive stress (F) and the depth of the surface compressive stress layer were calculated from the following formulas (2) and (3), respectively, the surface compressive stress was 580 MPa, and the compressive stress depth was 22 μm. Become.

F=Δn/C …式(2)
F:表面圧縮応力
C:ガラスの光弾性常数
Δn:ある深さでの屈折率差
F = Δn / C (2)
F: surface compressive stress C: glass photoelastic constant Δn: refractive index difference at a certain depth

Figure 2014028730
Figure 2014028730

N:輝線数
:表面の屈折率
:表面層底部の屈折率
N: number of bright lines n S : refractive index of surface n B : refractive index of bottom of surface layer

1 被測定体
1a 被測定体表面
2 入射用プリズム
3 射出用プリズム
4 光源
5 偏光子
6 入射光
7 入射点
8 垂線
9 表面伝播光
10 射出光
11 検光子
12 接眼レンズ
13 検出器
14 集光レンズ系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measured object 1a Measured object surface 2 Incident prism 3 Ejecting prism 4 Light source 5 Polarizer 6 Incident light 7 Incident point 8 Vertical line 9 Surface propagated light 10 Emitted light 11 Analyzer 12 Eyepiece 13 Detector 14 Condensing lens system

Claims (10)

光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換することを特徴とするガラスの応力測定方法。   Light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and light propagated in the surface layer of the glass is emitted to the outside of the glass by the light extraction member, and plural types of the emitted light are emitted. A method for measuring the stress of glass, characterized in that the light component is separated into a plurality of light components and each light component is converted into a line of bright lines. 前記複数種の光成分が、前記ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分である請求項1に記載のガラスの応力測定方法。   The glass stress measurement method according to claim 1, wherein the plurality of light components are two light components that vibrate parallel and perpendicular to the glass surface. ガラスが結晶化ガラスまたは分相したガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスである請求項1または2に記載のガラスの応力測定方法。   The glass stress measurement method according to claim 1 or 2, wherein the glass is a chemically strengthened glass obtained by subjecting a crystallized glass or a phase-separated glass to an ion exchange treatment. ガラスの可視光領域における厚み1mmの透過率が20%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラスの応力測定方法。   The glass stress measurement method according to any one of claims 1 to 3, wherein a transmittance of 1 mm in thickness in a visible light region of the glass is 20% or less. 前記光の波長が2500nm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラスの応力測定方法。   The method for measuring stress of glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the wavelength of the light is 2500 nm or less. 光供給部材によりガラスの表面層内に波長が780nm超である光を入射させ、光取出し部材により該ガラスの表面層内を伝播した光をガラス外へ射出させ、該射出された光を複数種の光成分に分離し該光成分を夫々輝線列として変換してガラスの応力を測定する工程を含む化学強化ガラスの製造方法。   Light having a wavelength of more than 780 nm is incident on the surface layer of the glass by the light supply member, and light propagated in the surface layer of the glass is emitted to the outside of the glass by the light extraction member, and plural types of the emitted light are emitted. A method for producing chemically tempered glass, comprising a step of measuring the stress of the glass by separating the light component into a light line array and measuring the stress of the glass. 前記複数種の光成分が、前記ガラス表面に対して平行及び垂直に振動する二種の光成分である請求項6に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to claim 6, wherein the plurality of types of light components are two types of light components that vibrate parallel and perpendicular to the glass surface. ガラスが結晶化ガラスまたは分相したガラスをイオン交換処理することにより得られる化学強化ガラスである請求項7または8に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to claim 7 or 8, wherein the glass is chemically strengthened glass obtained by subjecting crystallized glass or phase-separated glass to ion exchange treatment. ガラスの可視光領域における厚み1mmの透過率が20%以下である請求項7〜9のいずれか1項に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to any one of claims 7 to 9, wherein a transmittance of 1 mm in thickness in a visible light region of the glass is 20% or less. 前記光の波長が2500nm以下である請求項7〜9のいずれか1項に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to any one of claims 7 to 9, wherein the wavelength of the light is 2500 nm or less.
JP2012170480A 2012-07-31 2012-07-31 Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass Pending JP2014028730A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012170480A JP2014028730A (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012170480A JP2014028730A (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014028730A true JP2014028730A (en) 2014-02-13

Family

ID=50201610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012170480A Pending JP2014028730A (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014028730A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014088094A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 White glass
WO2014088093A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 White glass
US9109879B2 (en) 2012-02-29 2015-08-18 Corning Incorporated Systems for and methods of characterizing the thickness profile of laminated glass structures
JP2016024002A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 日本電気硝子株式会社 Stress measurement method of transparent article
WO2016185934A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 旭硝子株式会社 Chemically strengthened glass
WO2017115811A1 (en) * 2015-12-28 2017-07-06 有限会社折原製作所 Surface refractive index measuring method, and surface stress measuring method employing same
JP2017519190A (en) * 2014-04-23 2017-07-13 コーニング インコーポレイテッド Method for improving contrast in prism coupling measurement of stress
DE102017004035A1 (en) 2016-04-27 2017-11-02 Asahi Glass Company, Limited Hardened glass plate
WO2018056121A1 (en) * 2016-09-26 2018-03-29 有限会社折原製作所 Stress measuring device for tempered glass, stress measuring method for tempered glass, method for manufacturing tempered glass, and tempered glass
US10295330B2 (en) 2014-06-04 2019-05-21 Corning Incorporated Method and system for measuring thickness of glass article
JP2020530166A (en) * 2017-08-22 2020-10-15 ルオヤン ランドグラス テクノロジー カンパニー リミテッド Glass panel manufacturing system and method
WO2023053786A1 (en) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電気硝子株式会社 Production method for strengthened glass

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9109879B2 (en) 2012-02-29 2015-08-18 Corning Incorporated Systems for and methods of characterizing the thickness profile of laminated glass structures
US9239231B2 (en) 2012-02-29 2016-01-19 Corning Incorporated Systems for and methods of characterizing the thickness profile of laminated glass structures
WO2014088094A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 White glass
WO2014088093A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 White glass
JPWO2014088094A1 (en) * 2012-12-07 2017-01-05 旭硝子株式会社 White glass
JPWO2014088093A1 (en) * 2012-12-07 2017-01-05 旭硝子株式会社 White glass
US9546104B2 (en) 2012-12-07 2017-01-17 Asahi Glass Company, Limited White glass
US10005692B2 (en) 2012-12-07 2018-06-26 Asahi Glass Company, Limited White glass
JP2017519190A (en) * 2014-04-23 2017-07-13 コーニング インコーポレイテッド Method for improving contrast in prism coupling measurement of stress
US10295330B2 (en) 2014-06-04 2019-05-21 Corning Incorporated Method and system for measuring thickness of glass article
JP2016024002A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 日本電気硝子株式会社 Stress measurement method of transparent article
KR20180005667A (en) * 2015-05-15 2018-01-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 Chemically tempered glass
JPWO2016185934A1 (en) * 2015-05-15 2018-03-01 旭硝子株式会社 Chemically tempered glass
US10144670B2 (en) 2015-05-15 2018-12-04 AGC Inc. Chemically strengthened glass
WO2016185934A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 旭硝子株式会社 Chemically strengthened glass
KR102547127B1 (en) 2015-05-15 2023-06-23 에이지씨 가부시키가이샤 chemically tempered glass
CN110372230A (en) * 2015-05-15 2019-10-25 Agc株式会社 Chemically strengthening glass
US10457594B2 (en) 2015-05-15 2019-10-29 AGC Inc. Chemically strengthened glass
US10859452B2 (en) 2015-12-28 2020-12-08 Orihara Industrial Co., Ltd. Surface refractive index measurement method and surface stress measurement method using the same
WO2017115811A1 (en) * 2015-12-28 2017-07-06 有限会社折原製作所 Surface refractive index measuring method, and surface stress measuring method employing same
JPWO2017115811A1 (en) * 2015-12-28 2018-10-18 有限会社折原製作所 Surface refractive index measurement method and surface stress measurement method using the same
CN108700511A (en) * 2015-12-28 2018-10-23 折原制作所有限公司 Surface refractive index assay method and the surface stress assay method that this method is utilized
CN108700511B (en) * 2015-12-28 2020-12-18 折原制作所有限公司 Surface refractive index measuring method and surface stress measuring method using the same
DE102017004035A1 (en) 2016-04-27 2017-11-02 Asahi Glass Company, Limited Hardened glass plate
WO2018056121A1 (en) * 2016-09-26 2018-03-29 有限会社折原製作所 Stress measuring device for tempered glass, stress measuring method for tempered glass, method for manufacturing tempered glass, and tempered glass
JPWO2018056121A1 (en) * 2016-09-26 2019-07-04 有限会社折原製作所 Stress measuring device for tempered glass, stress measuring method for tempered glass, method for producing tempered glass, tempered glass
KR102345803B1 (en) 2016-09-26 2022-01-03 오리하라 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 Stress measuring device of tempered glass, stress measuring method of tempered glass, manufacturing method of tempered glass, tempered glass
US11274981B2 (en) 2016-09-26 2022-03-15 Orihara Industrial Co., Ltd. Stress measurement device for strengthened glass, stress measuring method for strengthened glass, manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass
KR20190059903A (en) * 2016-09-26 2019-05-31 오리하라 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 Stress measurement apparatus of tempered glass, method of measuring stress of tempered glass, method of manufacturing tempered glass, tempered glass
JP2020530166A (en) * 2017-08-22 2020-10-15 ルオヤン ランドグラス テクノロジー カンパニー リミテッド Glass panel manufacturing system and method
WO2023053786A1 (en) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電気硝子株式会社 Production method for strengthened glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014028730A (en) Method for manufacturing a chemically strengthened glass and method for measuring the stress of a glass
KR102205919B1 (en) Chemically strengthened glass and method for manufacturing chemically strengthened glass
JP7310763B2 (en) chemically strengthened glass
US20180088268A1 (en) Light diffusion plate
JP5695240B2 (en) Crystallized glass casing and electronic equipment
JP7347449B2 (en) Crystallized glass, chemically strengthened glass, and semiconductor support substrates
TW202003416A (en) Glass-based articles including a stress profile comprising two regions, and methods of making
CN110944954A (en) Glass for chemical strengthening, chemically strengthened glass, and electronic device case
TW202019851A (en) Glass-based articles with improved fracture resistance
KR20240023715A (en) Crystallized glass and chemically strengthened glass
JP6222097B2 (en) Method for producing phase-separated glass and phase-separated glass
TW201934514A (en) Low crystallinity glass-ceramics
CN108046589A (en) Glass and glass ceramics comprising metal oxide concentration gradient
KR102644011B1 (en) chemically strengthened glass
US20220119306A1 (en) Chemically strengthened glass and manufacturing method therefor
CN113365957A (en) Ion-exchangeable opaque gahnite-spinel glass-ceramics with high hardness and modulus
US20200325063A1 (en) Optical glass and optical member
TW202120449A (en) Boron-containing glass compositions having high fracture toughness
JP2013245151A (en) Crystallized glass for housing and method for producing crystallized glass
US11952312B2 (en) Low-modulus ion-exchangeable glasses for enhanced manufacturability
TW202200516A (en) Fusion formable and steam strengthenable glass compositions with platinum compatibility
KR20230095089A (en) Phase separable glass composition with improved mechanical durability
KR20230008017A (en) crystallized glass
CN111801302B (en) Prism coupling method for characterizing stress in glass-based ion exchange articles having problematic refractive index profiles
TWI791675B (en) Thermal history-insensitive, alkali-containing glasses

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140210

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20150202