JP7136947B2 - crystallized glass substrate - Google Patents

crystallized glass substrate Download PDF

Info

Publication number
JP7136947B2
JP7136947B2 JP2021023337A JP2021023337A JP7136947B2 JP 7136947 B2 JP7136947 B2 JP 7136947B2 JP 2021023337 A JP2021023337 A JP 2021023337A JP 2021023337 A JP2021023337 A JP 2021023337A JP 7136947 B2 JP7136947 B2 JP 7136947B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
crystallized glass
compressive stress
depth
glass substrate
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.)
Active
Application number
JP2021023337A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021075463A (en
Inventor
俊剛 八木
康平 小笠原
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.)
Ohara Inc
Original Assignee
Ohara Inc
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 Ohara Inc filed Critical Ohara Inc
Priority to JP2021023337A priority Critical patent/JP7136947B2/en
Publication of JP2021075463A publication Critical patent/JP2021075463A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7136947B2 publication Critical patent/JP7136947B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

本発明は、表面に圧縮応力層を有する結晶化ガラス基板に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface.

スマートフォン、タブレット型PCなどの携帯電子機器には、ディスプレイを保護するためのカバーガラスが使用されている。また、車載用の光学機器にも、レンズを保護するためのプロテクターが使用されている。さらに、近年、電子機器の外装となる筐体などへの利用も求められている。そして、これらの機器がより過酷な使用に耐えうるよう、より高い硬度を有する材料の要求が強まっている。 Portable electronic devices such as smart phones and tablet PCs use cover glasses to protect displays. Protectors for protecting lenses are also used in optical equipment for vehicles. Furthermore, in recent years, there is also a demand for use in housings that serve as exteriors of electronic devices. And there is an increasing demand for materials with higher hardness so that these devices can withstand more severe use.

従来から、保護部材用途などの材料として化学強化ガラスが用いられている。しかし、従来の化学強化ガラスは、ガラス表面から垂直に入る亀裂に非常に弱いため、携帯機器が落下した際に破損する事故が多く発生し、問題となっている。さらに、破損の際、粉々に粉砕して飛び散るとけがの恐れがあり危険であった。破壊時に大きな破片となることが求められている。 BACKGROUND ART Conventionally, chemically strengthened glass has been used as a material for applications such as protective members. However, conventional chemically strengthened glass is very vulnerable to cracks that enter vertically from the glass surface, so there are many accidents that breakage occurs when mobile devices are dropped, which is a problem. Furthermore, when it breaks, if it is crushed into pieces and scattered, it is dangerous because there is a risk of injury. It is required to form large fragments when broken.

特許文献1には、情報記録媒体用結晶化ガラス基板が開示されている。この結晶化ガラス基板は、化学強化を施す場合、十分な圧縮応力値が得られなかった。 Patent Document 1 discloses a crystallized glass substrate for an information recording medium. When this crystallized glass substrate was chemically strengthened, a sufficient compressive stress value could not be obtained.

特開2014-114200号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-114200

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、硬く割れ難い結晶化ガラス基板を得ることにある。 The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to obtain a crystallized glass substrate that is hard and hard to crack.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、混合酸により化学強化することにより圧縮応力層の表面圧縮応力を高くしながら中心引張応力を低くでき、耐衝撃性が高くたとえ衝撃により破壊しても木端微塵(爆発破壊)になり難い結晶化ガラス基板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下を提供する。
As a result of extensive research to solve the above problems, the present inventors have found that by chemically strengthening with a mixed acid, the surface compressive stress of the compressive stress layer can be increased while the central tensile stress can be decreased, resulting in improved impact resistance. The inventors have found that it is possible to obtain a crystallized glass substrate that does not easily break into small pieces (explosive breakage) even if it is broken by impact, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.

(構成1)
表面に圧縮応力層を有する結晶化ガラス基板であって、
前記圧縮応力層の表面圧縮応力が0MPaとなるときの深さを応力深さDOLzeroとするとき、
前記圧縮応力層において、最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配Aが50.0~110.0MPa/μmであり、
(前記応力深さDOLzero-10μm)の深さから前記応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配Bが2.5~15.0MPa/μmであり、
前記最表面の押し込み深さ20nmの硬さが、7.50~9.50GPaである結晶化ガラス基板。
(構成2)
表面に圧縮応力層を有する結晶化ガラス基板であって、
前記圧縮応力層の表面圧縮応力が0MPaとなるときの深さを応力深さDOLzeroとするとき、
前記圧縮応力層において、最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配Aが50.0~110.0MPa/μmであり、
(前記応力深さDOLzero-10μm)の深さから前記応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配Bが2.5~15.0MPa/μmであり、
前記最表面の押し込み深さ100nmの硬さが、8.00~9.50GPaである結晶化ガラス基板。
(構成3)
表面に圧縮応力層を有する結晶化ガラス基板であって、
前記圧縮応力層の表面圧縮応力が0MPaとなるときの深さを応力深さDOLzeroとするとき、
前記圧縮応力層において、最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配Aが50.0~110.0MPa/μmであり、
(前記応力深さDOLzero-10μm)の深さから前記応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配Bが2.5~15.0MPa/μmであり、
前記圧縮応力層の最表面の表面圧縮応力CSが900.0~1200.0MPaである結晶化ガラス基板。
(構成4)
前記応力深さDOLzeroが30.0~70.0μmであり、
前記圧縮応力層の最表面の表面圧縮応力CSが870.0~1150.0MPaであり、
中心引張応力CTが35.0~70.0MPaである構成1又は2記載の結晶化ガラス基板。
(構成5)
酸化物換算の重量%で、
SiO成分を40.0%~70.0%、
Al成分を11.0%~25.0%、
NaO成分を5.0%~19.0%、
O成分を0%~9.0%、
MgO成分およびZnO成分から選択される1以上を1.0%~18.0%、
CaO成分を0%~3.0%、並びに
TiO成分を0.5%~12.0%、
を含有する構成1~4のいずれか記載の結晶化ガラス基板。
(構成6)
前記結晶化ガラス基板の厚さが、0.1~1.0mmである構成1~5のいずれか記載の結晶化ガラス基板。
(Configuration 1)
A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface,
When the depth when the surface compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is the stress depth DOLzero,
In the compressive stress layer, the surface compressive stress gradient A at a depth of 6 μm from the outermost surface is 50.0 to 110.0 MPa / μm,
The gradient B of the surface compressive stress from the depth (the stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero is 2.5 to 15.0 MPa / μm,
The crystallized glass substrate having a hardness of 7.50 to 9.50 GPa at an indentation depth of 20 nm on the outermost surface.
(Configuration 2)
A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface,
When the depth when the surface compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is the stress depth DOLzero,
In the compressive stress layer, the surface compressive stress gradient A at a depth of 6 μm from the outermost surface is 50.0 to 110.0 MPa / μm,
The gradient B of the surface compressive stress from the depth (the stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero is 2.5 to 15.0 MPa / μm,
The crystallized glass substrate having a hardness of 8.00 to 9.50 GPa at an indentation depth of 100 nm on the outermost surface.
(Composition 3)
A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface,
When the depth when the surface compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is the stress depth DOLzero,
In the compressive stress layer, the surface compressive stress gradient A at a depth of 6 μm from the outermost surface is 50.0 to 110.0 MPa / μm,
The gradient B of the surface compressive stress from the depth (the stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero is 2.5 to 15.0 MPa / μm,
A crystallized glass substrate, wherein the surface compressive stress CS of the outermost surface of the compressive stress layer is 900.0 to 1200.0 MPa.
(Composition 4)
The stress depth DOLzero is 30.0 to 70.0 μm,
The surface compressive stress CS of the outermost surface of the compressive stress layer is 870.0 to 1150.0 MPa,
The crystallized glass substrate according to Structure 1 or 2, having a central tensile stress CT of 35.0 to 70.0 MPa.
(Composition 5)
% by weight in terms of oxides,
SiO 2 component 40.0% to 70.0%,
Al 2 O 3 component 11.0% to 25.0%,
Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
a K 2 O component of 0% to 9.0%;
1.0% to 18.0% of one or more selected from MgO components and ZnO components,
CaO component from 0% to 3.0% and TiO 2 component from 0.5% to 12.0%,
The crystallized glass substrate according to any one of Structures 1 to 4, containing
(Composition 6)
The crystallized glass substrate according to any one of Structures 1 to 5, wherein the crystallized glass substrate has a thickness of 0.1 to 1.0 mm.

本発明によれば、硬く割れ難い結晶化ガラス基板を得ることができる。 According to the present invention, a crystallized glass substrate that is hard and hard to break can be obtained.

本発明の結晶化ガラス基板は、電子機器のディスプレイやレンズのカバーガラス、車載用の光学機器用レンズプロテクター、外枠部材または筐体、光学レンズ材料、その他各種部材に使用できる。 The crystallized glass substrate of the present invention can be used as covers for displays and lenses of electronic devices, lens protectors for optical devices for vehicles, outer frame members or housings, optical lens materials, and various other members.

本発明の結晶化ガラス基板の、最表面からの深さに対する、圧縮応力の変化の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of changes in compressive stress with respect to depth from the outermost surface of the crystallized glass substrate of the present invention.

以下、本発明の結晶化ガラス基板の実施形態および実施例について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態および実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, embodiments and examples of the crystallized glass substrate of the present invention will be described in detail. , can be implemented with appropriate modifications.

[結晶化ガラス基板]
本発明の結晶化ガラス基板は、結晶化ガラスを母材(結晶化ガラス母材ともいう)とし、表面に圧縮応力層を有する。圧縮応力層は、結晶化ガラス母材をイオン交換処理することにより形成することができる。圧縮応力層は基板の最表面から内側に所定の厚みで形成され、圧縮応力は最表面が最も高く、内側に向かって減少しゼロとなる。
[Crystalized glass substrate]
The crystallized glass substrate of the present invention uses crystallized glass as a base material (also referred to as a crystallized glass base material) and has a compressive stress layer on the surface. The compressive stress layer can be formed by subjecting the crystallized glass base material to ion exchange treatment. The compressive stress layer is formed with a predetermined thickness inward from the outermost surface of the substrate, and the compressive stress is highest at the outermost surface and decreases inward to zero.

図1は、本発明の結晶化ガラス基板の表面部分にある圧縮応力層における最表面からの深さ(μm)に対する、圧縮応力(MPa)の変化の一例を示す図である。深さゼロは最表面を表す。最表面の圧縮応力(最表面圧縮応力ともいう)をCSで、圧縮応力が0MPaのときの圧縮応力層の深さ(応力深さともいう)をDOLzeroで表す。図1では、最表面から内側へ急に(大きな傾きで)圧縮応力が減った後、緩やかに(小さな傾きで)圧縮応力が減る。 FIG. 1 is a diagram showing an example of changes in compressive stress (MPa) with respect to depth (μm) from the outermost surface of the compressive stress layer on the surface portion of the crystallized glass substrate of the present invention. A depth of zero represents the topmost surface. CS represents the compressive stress of the outermost surface (also referred to as the outermost surface compressive stress), and DOLzero represents the depth of the compressive stress layer when the compressive stress is 0 MPa (also referred to as the stress depth). In FIG. 1, the compressive stress decreases rapidly (with a large slope) from the outermost surface to the inside, and then gradually decreases (with a small slope).

具体的には、最表面から6μmまでの深さの圧縮応力の勾配Aは50.0~110.0MPa/μmであり、好ましくは60.0~105.0MPa/μm、または70.0~100.0MPa/μmである。(応力深さDOLzero-10μm)の深さから応力深さDOLzeroまでの圧縮応力の勾配Bは2.5~15.0MPa/μmであり、好ましくは3.0~13.0MPa/μm、または3.5~12.0MPa/μmである。図1において、最表面から深さ6μmの圧縮応力をCS1としたとき、勾配Aは、(CS-CS1)/6で求められる。応力深さDOLzeroから10μm浅い部位の圧縮応力をCS2としたとき、勾配Bは、CS2/10で求められる。 Specifically, the compressive stress gradient A at a depth of 6 μm from the outermost surface is 50.0 to 110.0 MPa/μm, preferably 60.0 to 105.0 MPa/μm, or 70.0 to 100 0 MPa/μm. The compressive stress gradient B from the depth of (stress depth DOLzero−10 μm) to the stress depth DOLzero is 2.5 to 15.0 MPa/μm, preferably 3.0 to 13.0 MPa/μm, or 3 .5 to 12.0 MPa/μm. In FIG. 1, when the compressive stress at a depth of 6 μm from the outermost surface is CS1, the gradient A is obtained by (CS-CS1)/6. Assuming that the compressive stress at a portion 10 μm shallower than the stress depth DOLzero is CS2, the gradient B is obtained by CS2/10.

圧縮応力層の最表面の圧縮応力CSは、通常870.0~1200.0MPaであり、例えば、900.0~1200.0MPa、930.0~1150.0MPa、950.0~1100.0MPa、または960.0~1050.0MPaとすることができる。 The compressive stress CS of the outermost surface of the compressive stress layer is usually 870.0 to 1200.0 MPa, for example, 900.0 to 1200.0 MPa, 930.0 to 1150.0 MPa, 950.0 to 1100.0 MPa, or It can be 960.0 to 1050.0 MPa.

曲線解析で求めた圧縮深さDOLzeroは、30.0~70.0μmであってよく、例えば35.0~60.0μm、または38.0~58.0μmとすることができる。 The compression depth DOLzero determined by curve analysis may be 30.0-70.0 μm, such as 35.0-60.0 μm, or 38.0-58.0 μm.

直線解析で求めた圧縮深さDOLは、40.0~80.0μmであってよく、例えば45.0~75.0μm、または50.0~70.0μmとすることができる。 The compression depth DOL determined by linear analysis may be 40.0-80.0 μm, such as 45.0-75.0 μm, or 50.0-70.0 μm.

曲線解析で求めた中心応力CTは、35.0~70.0MPaであってよく、例えば、38.0~65.0MPa、または40.0~60.0MPaとすることができる。 The central stress CT determined by curve analysis may be 35.0-70.0 MPa, for example, 38.0-65.0 MPa, or 40.0-60.0 MPa.

結晶化ガラス基板の押し込み深さ20nmの硬さは、好ましくは7.50~9.50GPaであり、より好ましくは7.80~9.30GPaであり、さらに好ましくは8.00~9.10GPaである。
結晶化ガラス基板の最表面から深さ50nmまで押し込んだ時の硬さ(押し込み深さ50nmの硬さ)は、好ましくは7.50~9.50GPaであり、より好ましくは7.80~9.30GPaであり、さらに好ましくは8.00~9.10GPaである。
結晶化ガラス基板の押し込み深さ100nmの硬さは、好ましくは8.00~9.50GPaであり、より好ましくは8.30~9.30GPaであり、さらに好ましくは8.50~9.10GPaである。
結晶化ガラス基板の押し込み深さ20nmの硬さは、好ましくは8.00~9.50GPaであり、より好ましくは8.30~9.30GPaであり、さらに好ましくは8.50~9.10GPaである。
上記の硬さは実施例に記載の方法で求めることができる。
The hardness of the crystallized glass substrate at an indentation depth of 20 nm is preferably 7.50 to 9.50 GPa, more preferably 7.80 to 9.30 GPa, still more preferably 8.00 to 9.10 GPa. be.
The hardness when the crystallized glass substrate is pushed to a depth of 50 nm from the outermost surface (hardness at a pushing depth of 50 nm) is preferably 7.50 to 9.50 GPa, more preferably 7.80 to 9.0 GPa. It is 30 GPa, more preferably 8.00 to 9.10 GPa.
The hardness of the crystallized glass substrate at an indentation depth of 100 nm is preferably 8.00 to 9.50 GPa, more preferably 8.30 to 9.30 GPa, still more preferably 8.50 to 9.10 GPa. be.
The hardness of the crystallized glass substrate at an indentation depth of 20 nm is preferably 8.00 to 9.50 GPa, more preferably 8.30 to 9.30 GPa, still more preferably 8.50 to 9.10 GPa. be.
The above hardness can be determined by the method described in Examples.

圧縮応力層が、上記の応力勾配A,B、および硬さおよび/または最表面圧縮応力CSを有すると、基板は破壊し難くなる。応力深さ、応力勾配、硬さ、最表面圧縮応力および中心応力は、組成、基板の厚さ、および化学強化条件を調整することにより調整できる。 When the compressive stress layer has the above stress gradients A and B, and hardness and/or outermost surface compressive stress CS, the substrate becomes difficult to break. The stress depth, stress gradient, hardness, outermost compressive stress and central stress can be adjusted by adjusting the composition, substrate thickness, and chemical strengthening conditions.

結晶化ガラス基板の厚さの下限は、好ましくは0.10mm以上、より好ましくは0.30mm以上、より好ましくは0.40mm以上、さらに好ましくは0.50mm以上であり、結晶化ガラス基板の厚さの上限は、好ましくは1.00mm以下、より好ましくは0.90mm以下、より好ましくは0.70mm以下であり、さらに好ましくは0.60mm以下である。 The lower limit of the thickness of the crystallized glass substrate is preferably 0.10 mm or more, more preferably 0.30 mm or more, more preferably 0.40 mm or more, still more preferably 0.50 mm or more. The upper limit of the thickness is preferably 1.00 mm or less, more preferably 0.90 mm or less, more preferably 0.70 mm or less, and even more preferably 0.60 mm or less.

結晶化ガラスは、結晶相とガラス相を有する材料であり、非晶質固体とは区別される。一般的に、結晶化ガラスの結晶相は、X線回折分析のX線回折図形において現れるピークの角度、および必要に応じてTEMEDXを用いて判別される。 Crystallized glasses are materials that have a crystalline phase and a glassy phase, as distinguished from amorphous solids. In general, the crystalline phase of crystallized glass is determined using the angles of peaks appearing in the X-ray diffraction pattern of X-ray diffraction analysis and, if necessary, TEMEDX.

結晶化ガラスは、例えば、結晶相としてMgAl、MgTi、MgTi、MgTiO、MgSiO、MgAlSi、MgAlSi18、MgTiO、MgSiO、NaAlSiO、FeAlおよびこれらの固溶体から選ばれる1以上を含有する。 The crystallized glass has, for example , MgAl2O4 , MgTi2O4 , MgTi2O5 , Mg2TiO4 , Mg2SiO4 , MgAl2Si2O8 , Mg2Al4Si5O18 as a crystal phase . , Mg 2 TiO 5 , MgSiO 3 , NaAlSiO 4 , FeAl 2 O 4 and solid solutions thereof.

結晶化ガラスにおける平均結晶径は、例えば4~15nmであり、5~13nmまたは6~10nmとすることができる。平均結晶径が小さいと研磨後の表面粗さRaを数Åレベルにスムーズに加工しやすくできる。また、透過率が高くなる。 The average crystal diameter in crystallized glass is, for example, 4 to 15 nm, and can be 5 to 13 nm or 6 to 10 nm. If the average crystal diameter is small, the surface roughness Ra after polishing can be smoothly processed to a level of several angstroms. Also, the transmittance increases.

結晶化ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有量は、特に断りがない場合、全て酸化物換算の重量%で表示する。ここで、「酸化物換算」とは、結晶化ガラス構成成分が全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該酸化物の総重量を100重量%としたときの、結晶化ガラス中に含有される各成分の酸化物の量を、重量%で表記したものである。 The composition range of each component constituting the crystallized glass is described below. In this specification, unless otherwise specified, the content of each component is indicated by weight % in terms of oxide. Here, the term "oxide conversion" refers to the amount of The amount of oxide of each component contained is expressed in weight %.

母材となる結晶化ガラスは、好ましくは、酸化物換算の重量%で、
SiO成分を40.0%~70.0%、
Al成分を11.0%~25.0%、
NaO成分を5.0%~19.0%、
O成分を0%~9.0%、
MgO成分およびZnO成分から選択される1以上を1.0%~18.0%、
CaO成分を0%~3.0%、
TiO成分を0.5%~12.0%、
を含有する。
The crystallized glass as the base material is preferably, in terms of oxide weight %,
SiO 2 component 40.0% to 70.0%,
Al 2 O 3 component 11.0% to 25.0%,
Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
a K 2 O component of 0% to 9.0%;
1.0% to 18.0% of one or more selected from MgO components and ZnO components,
0% to 3.0% CaO component,
0.5% to 12.0% TiO 2 component,
contains

SiO成分は、より好ましくは45.0%~65.0%、さらに好ましくは50.0%~60.0%含まれる。
Al成分は、より好ましくは13.0%~23.0%含まれる。
NaO成分は、より好ましくは8.0%~16.0%含まれる。9.0%以上または10.5%以上としてもよい。
O成分は、より好ましくは0.1%~7.0%、さらに好ましくは1.0%~5.0%含まれる。
MgO成分およびZnO成分から選択される1以上は、より好ましくは2.0%~15.0%、さらに好ましくは3.0%~13.0%、特に好ましくは5.0%~11.0%含まれる。MgO成分およびZnO成分から選択される1以上は、MgO成分単独、ZnO成分単独またはその両方でよいが、好ましくはMgO成分のみである。
CaO成分は、より好ましくは0.01%~3.0%、さらに好ましくは0.1%~2.0%含まれる。
TiO成分は、より好ましくは1.0%~10.0%、さらに好ましくは2.0%~8.0%含まれる。
結晶化ガラスは、Sb成分、SnO成分およびCeO成分から選択される1以上を0.01%~3.0%(好ましくは0.03%~2.0%、さらに好ましくは0.05%~1.0%)含むことができる。
上記の配合量は適宜組み合わせることができる。
The SiO 2 component is more preferably 45.0% to 65.0%, still more preferably 50.0% to 60.0%.
The Al 2 O 3 component is more preferably contained in an amount of 13.0% to 23.0%.
The Na 2 O component is more preferably contained at 8.0% to 16.0%. It may be 9.0% or more or 10.5% or more.
The K 2 O component is more preferably contained between 0.1% and 7.0%, more preferably between 1.0% and 5.0%.
One or more selected from MgO component and ZnO component is more preferably 2.0% to 15.0%, still more preferably 3.0% to 13.0%, and particularly preferably 5.0% to 11.0%. %included. One or more selected from the MgO component and the ZnO component may be the MgO component alone, the ZnO component alone, or both, but preferably the MgO component alone.
The CaO component is more preferably 0.01% to 3.0%, still more preferably 0.1% to 2.0%.
The TiO 2 component is more preferably 1.0% to 10.0%, still more preferably 2.0% to 8.0%.
Crystallized glass contains 0.01% to 3.0 % ( preferably 0.03% to 2.0 %, more preferably 0.05% to 1.0%).
The above compounding amounts can be appropriately combined.

SiO成分、Al成分、NaO成分、MgO成分およびZnO成分から選択される1以上、TiO成分を合わせて90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは98.5%以上とできる。
SiO成分、Al成分、NaO成分、KO成分、MgO成分およびZnO成分から選択される1以上、CaO成分、TiO成分、並びにSb成分、SnO成分およびCeO成分から選択される1以上を合わせて90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上とできる。これら成分で100%を占めてもよい。
1 or more selected from SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, MgO component and ZnO component, TiO 2 component combined 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, More preferably, it can be 98.5% or more.
one or more selected from SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, K 2 O component, MgO component and ZnO component, CaO component, TiO 2 component, and Sb 2 O 3 component, SnO 2 component and The total content of one or more selected from two CeO components can be 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and still more preferably 99% or more. These components may occupy 100%.

結晶化ガラスは、本発明の効果を損なわない範囲で、ZrO成分を含んでもよいし、含まなくてもよい。配合量は、0~5.0%、0~3.0%または0~2.0%とできる。
また、結晶化ガラスは、本発明の効果を損なわない範囲で、B成分、P成分、BaO成分、FeO成分、SnO成分、LiO成分、SrO成分、La成分、Y成分、Nb成分、Ta成分、WO成分、TeO成分、Bi成分をそれぞれ含んでもよいし、含まなくてもよい。配合量は、各々、0~2.0%、0以上2.0%未満または0~1.0%とできる。
The crystallized glass may or may not contain a ZrO2 component as long as the effect of the present invention is not impaired. The blending amount can be 0-5.0%, 0-3.0% or 0-2.0%.
Further, the crystallized glass contains three B2O components, five P2O components, a BaO component, an FeO component, two SnO components, a Li2O component, an SrO component, and a La2O component within a range that does not impair the effects of the present invention. 3 components, 3 Y 2 O components, 5 Nb 2 O components, 5 Ta 2 O components, 3 WO components, 2 TeO components, and 3 Bi 2 O components may or may not be included. The blending amount can be 0 to 2.0%, 0 to less than 2.0%, or 0 to 1.0%.

本発明の結晶化ガラスは、清澄剤として、Sb成分、SnO成分、CeO成分の他、As成分、およびF、Cl、NOx、SOxの群から選択された一種または二種以上を含んでもよいし、含まなくてもよい。ただし、清澄剤の含有量は、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.2%以下、最も好ましくは0.1%以下を上限とする。 In the crystallized glass of the present invention, as a refining agent, in addition to three Sb 2 O components, two SnO components, two CeO components, three As 2 O components, and one or more selected from the group of F, Cl, NOx, and SOx Two or more types may be included, or not included. However, the upper limit of the content of the clarifier is preferably 0.5% or less, more preferably 0.2% or less, and most preferably 0.1% or less.

また、母材となる結晶化ガラスは、好ましくは、酸化物換算のモル%で、
SiO成分を43.0モル%~73.0モル%、
Al成分を4.0モル%~18.0モル%、
NaO成分を5.0モル%~19.0モル%、
O成分を0モル%~9.0モル%、
MgO成分およびZnO成分から選択される1以上を2.0モル%~22.0モル%、
CaO成分を0モル%~3.0モル%、
TiO成分を0.5モル%~11.0モル%、
を含有する。
SiO成分、Al成分、NaO成分、MgO成分およびZnO成分から選択される1以上、TiO成分を合わせて90モル%以上、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上、さらに好ましくは99モル%以上とできる。
In addition, the crystallized glass as the base material is preferably mol % in terms of oxide,
43.0 mol % to 73.0 mol % of SiO2 component,
4.0 mol % to 18.0 mol % of the Al 2 O 3 component,
5.0 mol % to 19.0 mol % of the Na 2 O component,
0 mol % to 9.0 mol % of the K 2 O component,
2.0 mol % to 22.0 mol % of one or more selected from MgO components and ZnO components,
0 mol% to 3.0 mol% of the CaO component,
0.5 mol % to 11.0 mol % of the TiO 2 component,
contains
1 or more selected from SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, MgO component and ZnO component, and TiO 2 component combined 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol % or more, more preferably 99 mol % or more.

本発明の結晶化ガラスには、上述されていない他の成分を、本発明の結晶化ガラスの特性を損なわない範囲で、必要に応じ、添加することができる。例えば、本発明の結晶化ガラス(及び基板)は無色透明であってよいが、結晶化ガラスの特性を損なわない範囲にてガラスを着色することができる。 Other components not mentioned above can be added to the crystallized glass of the present invention, if necessary, as long as the properties of the crystallized glass of the present invention are not impaired. For example, the crystallized glass (and substrate) of the present invention may be colorless and transparent, but the glass can be colored within a range that does not impair the characteristics of the crystallized glass.

さらに、Pb、Th、Tl、Os、Be及びSeの各成分は、近年有害な化学物質として使用を控える傾向にあるため、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 Furthermore, Pb, Th, Tl, Os, Be, and Se, which are harmful chemical substances in recent years, have tended to be used sparingly.

[製造方法]
本発明の結晶化ガラス基板は、以下の方法で作製できる。すなわち、原料を均一に混合し、熔解成形して原ガラスを製造する。次にこの原ガラスを結晶化して結晶化ガラス母材を作製する。さらに結晶化ガラス母材を化学強化する。
[Production method]
The crystallized glass substrate of the present invention can be produced by the following method. That is, raw materials are uniformly mixed and melt-molded to produce raw glass. Next, this raw glass is crystallized to produce a crystallized glass base material. Further, the crystallized glass base material is chemically strengthened.

原ガラスは、熱処理しガラス内部に結晶を析出させる。この熱処理は、1段階でもよく2段階の温度で熱処理してもよい。
2段階熱処理では、まず第1の温度で熱処理することにより核形成工程を行い、この核形成工程の後に、核形成工程より高い第2の温度で熱処理することにより結晶成長工程を行う。
1段階熱処理では、1段階の温度で核形成工程と結晶成長工程を連続的に行う。通常、所定の熱処理温度まで昇温し、当該熱処理温度に達した後に一定時間その温度を保持し、その後、降温する。
2段階熱処理の第1の温度は600℃~750℃が好ましい。第1の温度での保持時間は30分~2000分が好ましく、180分~1440分がより好ましい。
2段階熱処理の第2の温度は650℃~850℃が好ましい。第2の温度での保持時間は30分~600分が好ましく、60分~300分がより好ましい。
1段階の温度で熱処理する場合、熱処理の温度は600℃~800℃が好ましく、630℃~770℃がより好ましい。また、熱処理の温度での保持時間は、30分~500分が好ましく、60分~300分がより好ましい。
The raw glass is heat-treated to precipitate crystals inside the glass. This heat treatment may be performed in one stage or in two stages of temperature.
In the two-step heat treatment, the nucleation step is first performed by heat treatment at a first temperature, and after this nucleation step, the crystal growth step is performed by heat treatment at a second temperature higher than the nucleation step.
In the one-step heat treatment, the nucleation step and the crystal growth step are performed continuously at one step of temperature. Usually, the temperature is raised to a predetermined heat treatment temperature, and after reaching the heat treatment temperature, the temperature is maintained for a certain period of time, and then the temperature is lowered.
The first temperature of the two-step heat treatment is preferably 600°C to 750°C. The holding time at the first temperature is preferably 30 minutes to 2000 minutes, more preferably 180 minutes to 1440 minutes.
The second temperature of the two-step heat treatment is preferably 650.degree. C. to 850.degree. The retention time at the second temperature is preferably 30 minutes to 600 minutes, more preferably 60 minutes to 300 minutes.
When the heat treatment is performed at one stage of temperature, the heat treatment temperature is preferably 600°C to 800°C, more preferably 630°C to 770°C. The holding time at the heat treatment temperature is preferably 30 minutes to 500 minutes, more preferably 60 minutes to 300 minutes.

結晶化ガラス母材から、例えば研削および研磨加工の手段等を用いて、薄板状結晶化ガラス母材を作製できる。 A thin plate-like crystallized glass base material can be produced from the crystallized glass base material by using, for example, grinding and polishing means.

この後、化学強化法によるイオン交換により、結晶化ガラス母材に圧縮応力層を形成する。 Thereafter, a compressive stress layer is formed in the crystallized glass base material by ion exchange using a chemical strengthening method.

結晶化ガラス母材をカリウム塩とナトリウム塩の混合溶融塩(混合浴)で化学強化し、さらに、混合浴に続けて、カリウム塩の単独の溶融塩(単独浴)で化学強化する。具体的には、例えば、結晶化ガラス母材を、カリウムまたはナトリウムを含有する塩、例えば硝酸カリウム(KNO)と硝酸ナトリウム(NaNO)などの混合塩または複合塩を350~600℃(好ましくは380~570℃、より好ましくは400~500℃、さらに好ましくは430~490℃)に加熱した溶融塩に、100分以上、例えば200分~800分、好ましくは300分~700分、さらに好ましくは450~550分接触または浸漬させる。カリウム塩とナトリウム塩の混合割合は、例えば、重量比で、1:1~50:1、1.5:1~30:1、または2:1~20:1または3:1~15:1とする。さらに、好ましくは、続けて、カリウムを含有する塩、例えば硝酸カリウム(KNO)を380~550℃(より好ましくは400~500℃、さらに好ましくは430~490℃)に加熱した溶融塩に、短時間、例えば、1分以上、3分~40分、4分~30分、又は5分~20分接触または浸漬させる。このような化学強化により、表面付近に存在する成分と、溶融塩に含まれる成分とのイオン交換反応が進行する。この結果、表面部に圧縮応力層が形成される。
A crystallized glass base material is chemically strengthened with a mixed molten salt (mixed bath) of potassium salt and sodium salt, and further chemically strengthened with a single molten salt of potassium salt (single bath) following the mixed bath. Specifically, for example, the crystallized glass base material is heated to 350 to 600° C. ( preferably 380 to 570° C., more preferably 400 to 500° C., still more preferably 430 to 490° C.) for 100 minutes or more, for example, 200 minutes to 800 minutes, preferably 300 minutes to 700 minutes, more preferably Contact or soak for 450-550 minutes. The mixing ratio of potassium salt and sodium salt is, for example, 1:1 to 50:1, 1.5:1 to 30:1, 2:1 to 20:1 or 3:1 to 15:1 by weight. and Furthermore, preferably, a potassium-containing salt such as potassium nitrate (KNO 3 ) is subsequently heated to 380 to 550° C. (more preferably 400 to 500° C., still more preferably 430 to 490° C.) to form a molten salt. Contact or soak for a period of time, such as 1 minute or more, 3 minutes to 40 minutes, 4 minutes to 30 minutes, or 5 minutes to 20 minutes. Such chemical strengthening promotes an ion exchange reaction between the components present near the surface and the components contained in the molten salt. As a result, a compressive stress layer is formed on the surface.

実施例1,2
結晶化ガラスの各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、塩化物、メタ燐酸化合物等の原料を選定し、これらの原料を以下の組成の割合になるように秤量して均一に混合した。
(酸化物換算の重量%)
SiO成分を54%、Al成分を18%、NaO成分を12%、KO成分を2%、MgO成分を8%、CaO成分を1%、TiO成分を5%、Sb成分を0.1%
Examples 1 and 2
Materials such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, chlorides, and metaphosphoric compounds corresponding to each component of crystallized glass are selected, and these materials are mixed in the following proportions. It was weighed and mixed uniformly.
(% by weight in terms of oxide)
54% SiO2 component , 18% Al2O3 component, 12% Na2O component, 2 % K2O component, 8% MgO component, 1% CaO component, 5% TiO2 component , Sb 2 O 3 component 0.1%

次に、混合した原料を白金坩堝に投入し溶融した。その後、溶融したガラスを攪拌して均質化してから金型に鋳込み、徐冷して原ガラスを作製した。 Next, the mixed raw materials were put into a platinum crucible and melted. Thereafter, the molten glass was stirred and homogenized, cast into a mold, and slowly cooled to prepare a raw glass.

得られた原ガラスに対し、核形成および結晶化のために、1段階の熱処理(650~730℃、5時間)を施して母材となる結晶化ガラスを作製した。得られた結晶化ガラスについて、200kV電界放射型透過電子顕微鏡FE-TEM(日本電子製JEM2100F)による解析を行った結果、平均結晶径6~9nmの析出結晶を観察した。さらに電子回折像による格子像確認、EDXによる解析を行い、MgAl,MgTiの結晶相が確認された。平均結晶径は、透過電子顕微鏡を用いて、180×180nmの範囲内の結晶粒子の結晶径を求め平均値を計算して求めた。 The raw glass thus obtained was subjected to a one-step heat treatment (650 to 730° C., 5 hours) for nucleation and crystallization to prepare crystallized glass as a base material. The obtained crystallized glass was analyzed by a 200 kV field emission transmission electron microscope FE-TEM (JEM2100F manufactured by JEOL Ltd.), and precipitated crystals with an average crystal diameter of 6 to 9 nm were observed. Furthermore, the crystal phases of MgAl 2 O 4 and MgTi 2 O 4 were confirmed by confirming the lattice image with an electron diffraction image and analyzing with EDX. The average crystal diameter was determined by using a transmission electron microscope to determine the crystal diameters of crystal particles within the range of 180×180 nm 2 and calculating the average value.

作製した結晶化ガラス母材について切断および研削を行い、厚さ0.61mmおよび0.54mmの基板となるように対面平行研磨した。結晶化ガラス母材は無色透明であった。 The crystallized glass preforms thus produced were cut and ground, and then face-to-face parallel polishing was performed to obtain substrates having thicknesses of 0.61 mm and 0.54 mm. The crystallized glass base material was colorless and transparent.

対面平行研磨した結晶化ガラス母材に、化学強化を行って、結晶化ガラス基板を得た。具体的には、実施例1では、KNO:NaNO=3:1(重量比)の混合比率のKNOとNaNOの混合溶融塩中に、460℃で500分浸漬した後、KNOのみの溶融塩中に、460℃で15分浸漬した。実施例2では、KNOとNaNOの混合比率をKNO:NaNO=10:1(重量比)に変えた他は実施例1と同じように化学強化した。 A crystallized glass substrate was obtained by chemically strengthening the crystallized glass base material which had been subjected to face-to-face parallel polishing. Specifically, in Example 1, after immersing in a mixed molten salt of KNO 3 and NaNO 3 at a mixing ratio of KNO 3 :NaNO 3 =3:1 (weight ratio) at 460° C. for 500 minutes, KNO 3 It was immersed in molten salt of chisel at 460° C. for 15 minutes. In Example 2, chemical strengthening was carried out in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio of KNO 3 and NaNO 3 was changed to KNO 3 :NaNO 3 =10:1 (weight ratio).

得られた基板について以下の評価をした。
(1)結晶化ガラス基板の圧縮応力層の厚さ(応力深さDOLzero)とその圧縮応力層の最表面からDOLzeroまでの表面圧縮応力値を、折原製作所製のガラス表面応力計FSM-6000LEを用いて測定した。試料の屈折率1.54、光学弾性定数29.658[(nm/cm)/MPa]で算出した。最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配A(MPa/μm)と、(応力深さDOLzero-10μm)の深さから応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配B(MPa/μm)を求めた。中心引張応力値(CT)は、曲線解析(Curve analysis)により求めた。さらに、直線解析によっても圧縮応力層の厚さ(応力深さDOL)を求めた。結果を表1に示す。
The obtained substrates were evaluated as follows.
(1) The thickness of the compressive stress layer (stress depth DOLzero) of the crystallized glass substrate and the surface compressive stress value from the outermost surface of the compressive stress layer to DOLzero were measured using a glass surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho. was measured using It was calculated with a sample refractive index of 1.54 and an optical elastic constant of 29.658 [(nm/cm)/MPa]. The surface compressive stress gradient A (MPa/μm) from the outermost surface to a depth of 6 μm, and the surface compressive stress gradient B (MPa/μm) from the depth (stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero ). A central tensile stress value (CT) was determined by curve analysis. Furthermore, the thickness of the compressive stress layer (stress depth DOL) was obtained also by linear analysis. Table 1 shows the results.

(2)ブルカー社製ナノインデンテーションシステム(TI
Premier)を用いて、基板の最表面から深さ20nm,50nm,100nm,200nmまで押し込んだ時の硬さを測定した。結果を表1に示す。
(2) Bruker nanoindentation system (TI
Premier) was used to measure the hardness when the substrate was pressed into depths of 20 nm, 50 nm, 100 nm, and 200 nm from the outermost surface. Table 1 shows the results.

(3)結晶化ガラス基板について、以下の方法でサンドペーパーを用いた落球試験を行った。この落球試験はアスファルト上への落下を擬している。
大理石の基台の上に粗さ#180のサンドペーパーを敷き、結晶化ガラス基板(縦15cm×横7cm)を置いた。そして、16.5gのSUS製鉄球を、基板から10mm(1cm)の高さから基板に落下した。落下後、基板が破壊しなければ、高さを10mm(1cm)高くし、同様の試験を破壊するまで継続した。破壊後、破片の状態を観察した。結果を表2に示す。破壊しないときは○、破壊したときは×で示す。
(3) The crystallized glass substrate was subjected to a falling ball test using sandpaper by the following method. This drop ball test simulates a drop onto asphalt.
Sandpaper with a roughness of #180 was laid on a marble base, and a crystallized glass substrate (15 cm long×7 cm wide) was placed. Then, a 16.5 g SUS steel ball was dropped onto the substrate from a height of 10 mm (1 cm) from the substrate. After dropping, if the substrate did not break, the height was increased by 10 mm (1 cm) and the same test was continued until it broke. After breaking, the condition of the fragments was observed. Table 2 shows the results. When not broken, it is indicated by ○, and when it is broken, it is indicated by ×.

破片の状態を以下の基準で評価をした。結果を表2に示す。
A:1cm以上の破片が4個以上、又は10cm以上の破片が1個以上
B:1cm以上の破片が1~3個
C:1cm以上の破片が0個(全て1cm未満の細かい破片であった)
表2から本発明の基板は硬く破壊し難く、たとえ破壊したとしても木端微塵になり難いことがわかる。
The state of the fragments was evaluated according to the following criteria. Table 2 shows the results.
A: 4 or more pieces of 1 cm 2 or more, or 1 or more pieces of 10 cm 2 or more B: 1 to 3 pieces of 1 cm 2 or more C: 0 pieces of 1 cm 2 or more (all less than 1 cm 2 small pieces)
From Table 2, it can be seen that the substrate of the present invention is hard and not easily broken, and even if it is broken, it is unlikely to become fine dust.

比較例1,2
比較例1,2ではアモルファスガラスを用いた。
ガラスの各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、塩化物、メタ燐酸化合物等の原料を選定し、これらの原料を以下の組成の割合になるように秤量して均一に混合した。
(比較例1の酸化物換算の重量%)
SiO成分を62.4%、Al成分を21%、NaO成分を12%、KO成分を0.1%、MgO成分を1.5%、B成分を2.9%、Sb成分を0.1%
(比較例2の酸化物換算の重量%)
SiO成分を62.2%、Al成分を16%、NaO成分を8.3%、KO成分を5.7%、MgO成分を4.8%、B成分を2.9%、Sb成分を0.1%
Comparative Examples 1 and 2
Comparative Examples 1 and 2 used amorphous glass.
Materials such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, chlorides, and metaphosphoric compounds corresponding to each component of the glass are selected, and these materials are mixed so as to have the following composition ratio. and mixed uniformly.
(% by weight in terms of oxide in Comparative Example 1)
62.4% SiO2 component, 21% Al2O3 component, 12 % Na2O component , 0.1% K2O component, 1.5% MgO component, and 3 B2O component . 2.9%, Sb 2 O 3 component 0.1%
(% by weight in terms of oxide in Comparative Example 2)
SiO2 component 62.2% , Al2O3 component 16%, Na2O component 8.3%, K2O component 5.7%, MgO component 4.8% , B2O3 component 2.9%, Sb 2 O 3 component 0.1%

次に、混合した原料を白金坩堝に投入し溶融した。その後、溶融したガラスを攪拌して均質化してから金型に鋳込み、徐冷して原ガラスを作製した。 Next, the mixed raw materials were put into a platinum crucible and melted. Thereafter, the molten glass was stirred and homogenized, cast into a mold, and slowly cooled to prepare a raw glass.

得られた原ガラスに対し、アニール処理を行いガラスに残存する歪を取り除いた。作製したアモルファスガラス母材について切断および研削を行い、厚さ0.66mmとなるように対面平行研磨した。アモルファスガラス母材は無色透明であった。 Annealing treatment was performed on the obtained raw glass to remove the strain remaining in the glass. The amorphous glass base material thus produced was cut and ground, and then parallel-polished to a thickness of 0.66 mm. The amorphous glass base material was colorless and transparent.

対面平行研磨したアモルファスガラス母材に、化学強化を行って、アモルファスガラス基板を得た。具体的には、比較例1では、KNO:NaNO=2:1(重量比)の混合比率のKNOとNaNOの混合溶融塩中に、450℃で300分浸漬した後、KNOのみの溶融塩中に、450℃で15分浸漬した。比較例2では、KNO:NaNO=1:1(重量比)の混合比率のKNOとNaNOの混合溶融塩中に、450℃で500分浸漬した後、KNOのみの溶融塩中に、410℃で15分浸漬した。 An amorphous glass substrate was obtained by chemically strengthening the amorphous glass base material which had been subjected to face-to-face parallel polishing. Specifically, in Comparative Example 1, after immersing in a mixed molten salt of KNO 3 and NaNO 3 at a mixing ratio of KNO 3 :NaNO 3 =2:1 (weight ratio) at 450° C. for 300 minutes, KNO 3 It was immersed in a molten salt of chisel at 450° C. for 15 minutes. In Comparative Example 2, after being immersed in a mixed molten salt of KNO 3 and NaNO 3 with a mixing ratio of KNO 3 :NaNO 3 =1:1 (weight ratio) at 450 ° C. for 500 minutes, it was immersed in a molten salt of only KNO 3 was immersed at 410° C. for 15 minutes.

得られた基板について以下の評価をした。
(1)アモルファスガラス基板の圧縮応力層の厚さ(応力深さDOLzero)とその圧縮応力層の最表面からDOLzeroまでの表面圧縮応力値を、折原製作所製のガラス表面応力計FSM-6000LEを用いて測定した。比較例1では試料の屈折率1.50、光学弾性定数30.3[(nm/cm)/MPa]で算出した。比較例2では試料の屈折率1.51、光学弾性定数28.2[(nm/cm)/MPa]で算出した。最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配A(MPa/μm)と、(応力深さDOLzero-10μm)の深さから応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配B(MPa/μm)を求めた。中心引張応力値(CT)は、曲線解析(Curve analysis)により求めた。さらに、直線解析によっても圧縮応力層の厚さ(応力深さDOL)を求めた。結果を表1に示す。
The obtained substrates were evaluated as follows.
(1) The thickness of the compressive stress layer (stress depth DOLzero) of the amorphous glass substrate and the surface compressive stress value from the outermost surface of the compressive stress layer to DOLzero are measured using a glass surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho. measured by In Comparative Example 1, the refractive index of the sample was 1.50 and the optical elastic constant was 30.3 [(nm/cm)/MPa]. In Comparative Example 2, the refractive index of the sample was 1.51 and the optical elastic constant was 28.2 [(nm/cm)/MPa]. The surface compressive stress gradient A (MPa/μm) from the outermost surface to a depth of 6 μm, and the surface compressive stress gradient B (MPa/μm) from the depth (stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero ). A central tensile stress value (CT) was determined by curve analysis. Furthermore, the thickness of the compressive stress layer (stress depth DOL) was obtained also by linear analysis. Table 1 shows the results.

(2)実施例1,2と同様にして、押し込み硬さを測定した。結果を表1に示す。 (2) Indentation hardness was measured in the same manner as in Examples 1 and 2. Table 1 shows the results.

(3)実施例1,2と同様にして、落球試験を実施した。結果を表2に示す。 (3) A falling ball test was performed in the same manner as in Examples 1 and 2. Table 2 shows the results.

Figure 0007136947000001
Figure 0007136947000001

Figure 0007136947000002
Figure 0007136947000002

上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。
Although several embodiments and/or examples of the present invention have been described above in detail, those of ordinary skill in the art may modify these exemplary embodiments and/or examples without departing substantially from the novel teachings and advantages of the present invention. It is easy to make many modifications to the examples. Accordingly, many of these variations are included within the scope of the present invention.
The entire contents of the documents mentioned in this specification are hereby incorporated by reference.

Claims (6)

表面に圧縮応力層を有する結晶化ガラス基板であって、
前記圧縮応力層の表面圧縮応力が0MPaとなるときの深さを応力深さDOLzeroとするとき、
前記圧縮応力層において、最表面から6μmまでの深さの表面圧縮応力の勾配Aが50.0~110.0MPa/μmであり、
(前記応力深さDOLzero-10μm)の深さから前記応力深さDOLzeroまでの表面圧縮応力の勾配Bが2.5~15.0MPa/μmであり、
前記圧縮応力層の最表面の表面圧縮応力CSが870.0~1200.0MPaであり、
中心引張応力CTが35.0~70.0MPaである結晶化ガラス基板。
A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface,
When the depth when the surface compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is the stress depth DOLzero,
In the compressive stress layer, the surface compressive stress gradient A at a depth of 6 μm from the outermost surface is 50.0 to 110.0 MPa / μm,
The gradient B of the surface compressive stress from the depth (the stress depth DOLzero-10 μm) to the stress depth DOLzero is 2.5 to 15.0 MPa / μm,
The surface compressive stress CS of the outermost surface of the compressive stress layer is 870.0 to 1200.0 MPa ,
A crystallized glass substrate having a central tensile stress CT of 35.0 to 70.0 MPa .
記最表面の押し込み深さ20nmの硬さが、7.50~9.50GPaである請求項1記載の結晶化ガラス基板。 2. The crystallized glass substrate according to claim 1 , wherein the hardness of said outermost surface at an indentation depth of 20 nm is 7.50 to 9.50 GPa. 記最表面の押し込み深さ100nmの硬さが、8.00~9.50GPaである請求項1又は2記載の結晶化ガラス基板。 3. The crystallized glass substrate according to claim 1 , wherein the hardness of said outermost surface at an indentation depth of 100 nm is 8.00 to 9.50 GPa. 前記応力深さDOLzeroが30.0~70.0μmである請求項1~3のいずれか記載の結晶化ガラス基板。 4. The crystallized glass substrate according to claim 1 , wherein said stress depth DOLzero is 30.0-70.0 μm. 酸化物換算の重量%で、
SiO成分を40.0%~70.0%、
Al成分を11.0%~25.0%、
NaO成分を5.0%~19.0%、
O成分を0%~9.0%、
MgO成分およびZnO成分から選択される1以上を1.0%~18.0%、
CaO成分を0%~3.0%、並びに
TiO成分を0.5%~12.0%、
を含有する請求項1~4のいずれか記載の結晶化ガラス基板。
% by weight in terms of oxides,
SiO 2 component 40.0% to 70.0%,
Al 2 O 3 component 11.0% to 25.0%,
Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
a K 2 O component of 0% to 9.0%;
1.0% to 18.0% of one or more selected from MgO components and ZnO components,
CaO component from 0% to 3.0% and TiO 2 component from 0.5% to 12.0%,
The crystallized glass substrate according to any one of claims 1 to 4, containing
前記結晶化ガラス基板の厚さが、0.1~1.0mmである請求項1~5のいずれか記載の結晶化ガラス基板。
The crystallized glass substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein the crystallized glass substrate has a thickness of 0.1 to 1.0 mm.
JP2021023337A 2021-02-17 2021-02-17 crystallized glass substrate Active JP7136947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021023337A JP7136947B2 (en) 2021-02-17 2021-02-17 crystallized glass substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021023337A JP7136947B2 (en) 2021-02-17 2021-02-17 crystallized glass substrate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020561111A Division JP6936553B2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Crystallized glass substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021075463A JP2021075463A (en) 2021-05-20
JP7136947B2 true JP7136947B2 (en) 2022-09-13

Family

ID=75898820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021023337A Active JP7136947B2 (en) 2021-02-17 2021-02-17 crystallized glass substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7136947B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023095454A1 (en) * 2021-11-26 2023-06-01 株式会社オハラ Inorganic composition article

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017506207A (en) 2014-02-24 2017-03-02 コーニング インコーポレイテッド Tempered glass article with improved survivability
WO2017126605A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 旭硝子株式会社 Chemically strengthened glass and method for manufacturing chemically strengthened glass
JP2018080096A (en) 2016-11-18 2018-05-24 旭硝子株式会社 Cover glass, display device and manufacturing method of cover glass
WO2018144554A1 (en) 2017-01-31 2018-08-09 Corning Incorporated Coated glass-based articles with engineered stress profiles
WO2018154973A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 株式会社 オハラ Crystallized glass

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017506207A (en) 2014-02-24 2017-03-02 コーニング インコーポレイテッド Tempered glass article with improved survivability
WO2017126605A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 旭硝子株式会社 Chemically strengthened glass and method for manufacturing chemically strengthened glass
JP2018080096A (en) 2016-11-18 2018-05-24 旭硝子株式会社 Cover glass, display device and manufacturing method of cover glass
WO2018144554A1 (en) 2017-01-31 2018-08-09 Corning Incorporated Coated glass-based articles with engineered stress profiles
WO2018154973A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 株式会社 オハラ Crystallized glass

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021075463A (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI796316B (en) crystallized glass
WO2019003565A1 (en) Crystallized glass substrate
JP7136947B2 (en) crystallized glass substrate
JP7150852B2 (en) crystallized glass substrate
JP7183275B2 (en) crystallized glass substrate
JP7386790B2 (en) crystallized glass substrate
JP7189181B2 (en) glass and crystallized glass
JP7034738B2 (en) Crystallized glass substrate
TWI759531B (en) Crystallized glass substrate
JP6936553B2 (en) Crystallized glass substrate
JP7174788B2 (en) crystallized glass substrate
JP7460586B2 (en) crystallized glass
TWI817970B (en) Crystallized glass substrate
WO2022050105A1 (en) Reinforced crystallized glass
WO2024014500A1 (en) Inorganic composition article
WO2024014507A1 (en) Inorganic composition article
WO2023095454A1 (en) Inorganic composition article
WO2021256304A1 (en) Reinforced crystallized glass
WO2024143174A1 (en) Inorganic composition article
WO2023145965A1 (en) Crystallized inorganic composition article
WO2024062797A1 (en) Crystallised glass

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210416

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220527

TRDD Decision of grant or rejection written
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20220818

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7136947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150