KR20230061374A - 강화 결정화 유리 - Google Patents
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Abstract
강도가 높고 깨지기 어려운 강화 결정화 유리를 얻는다. 표면에 압축 응력층을 갖고, 최표면으로부터 깊이 50㎛의 압축 응력을 CS50㎛(MPa), 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛)로 했을 때, [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 2000 이상인 강화 결정화 유리를 얻는다.
Description
본 발명은 강화 결정화 유리에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿형 PC 등의 휴대 전자 기기에는 디스플레이를 보호하기 위한 커버 유리가 사용되고 있다. 또한, 차량 탑재용 광학 기기에도 렌즈를 보호하기 위한 프로텍터가 사용되고 있다. 또한, 최근에는 전자 기기의 외장이 되는 하우징 등에의 이용도 요구되고 있다. 그리고, 이러한 기기가 보다 가혹한 사용에 견딜 수 있도록 더 높은 강도를 갖는 재료의 요구가 높아지고 있다.
종래부터, 보호 부재 용도 등의 재료로서 화학 강화 유리가 사용되고 있다. 그러나, 종래의 화학 강화 유리는 유리 표면으로부터 수직으로 발생하는 균열에 매우 약하기 때문에, 휴대 기기가 낙하했을 때에 파손되는 사고가 많이 발생하여 문제가 되고 있다.
특허문헌 1에는 화학 강화 가능한 정보 기록 매체용 결정화 유리 기판의 재료 조성이 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 α-크리스토발라이트계 결정화 유리는 화학 강화가 가능하고, 강도가 높은 재료 기판으로서 이용할 수 있다고 설명되어 있다. 그러나, 하드 디스크용 기판을 대표로 하는 정보 기록 매체용 결정화 유리에 대해서는 가혹한 환경에서의 사용을 상정한 것이 아니었다.
본 발명의 목적은 강도가 높고 깨지기 어려운 강화 결정화 유리를 제공하는 데 있다.
본 발명은 이하를 제공한다.
(구성 1)
표면에 압축 응력층을 갖고,
최표면으로부터 깊이 50㎛의 압축 응력을 CS50㎛(MPa), 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛)로 했을 때, [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 2000 이상인,
강화 결정화 유리.
(구성 2)
상기 응력 깊이(DOLzero)가 70 내지 300㎛인,
구성 1에 기재된 강화 결정화 유리.
(구성 3)
상기 CS50㎛가 55 내지 400MPa인,
구성 1 또는 2에 기재된 강화 결정화 유리.
(구성 4)
상기 압축 응력층의 최표면의 압축 응력(CS)(MPa)이 600 내지 1200MPa인,
구성 1 내지 구성 3 중 어느 하나에 기재된 강화 결정화 유리.
(구성 5)
주 결정상으로서 α-크리스토발라이트 및 α-크리스토발라이트 고용체로부터 선택되는 1종 이상을 함유하고,
산화물 환산 질량%로,
SiO2 성분의 함량이 50.0% 내지 75.0%,
Li2O 성분의 함량이 3.0% 내지 10.0%,
Al2O3 성분의 함량이 5.0% 이상 15.0% 미만,
B2O3 성분의 함량이 0% 내지 10.0%인,
구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나에 기재된 강화 결정화 유리.
(구성 6)
산화물 환산 질량%로,
ZrO2 성분의 함량이 0% 초과 10.0% 이하,
Al2O3 성분과 ZrO2 성분의 합계 함량이 10.0% 이상인,
구성 1 내지 구성 5 중 어느 하나에 기재된 강화 결정화 유리.
본 발명에 따르면, 강도가 높고 깨지기 어려운 강화 결정화 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 강화 결정화 유리는 높은 강도를 갖는 유리계 재료인 것을 살려서 기기의 보호 부재 등에 사용할 수 있다. 스마트폰의 커버 유리나 하우징, 태블릿형 PC나 웨어러블 단말 등의 휴대 전자 기기의 부재로서 이용하거나, 차나 비행기 등의 수송기체에서 사용되는 보호 프로텍터나 헤드업 디스플레이용 기판 등의 부재로서 이용 가능하다. 또한, 기타 전자 기기나 기계 기구류, 건축 부재, 태양광 패널용 부재, 프로젝터용 부재, 안경이나 시계용 커버 유리(방풍) 등에 사용 가능하다.
도 1은 실시예 20과 비교예 1에서 제조한 강화 결정화 유리의 압축 응력층의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 강화 결정화 유리의 실시 형태 및 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태 및 실시예에 전혀 한정되지 않으며, 본 발명의 목적 범위 내에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
[강화 결정화 유리]
본 발명의 강화 결정화 유리는 표면에 압축 응력층을 갖는다. 압축 응력층은 결정화 유리를 이온 교환 처리함으로써 형성할 수 있다. 압축 응력층은 기판의 최표면으로부터 내측으로 소정의 두께로 형성되며, 압축 응력은 최표면이 가장 높고 내측을 향해 감소하여 0이 된다.
도 1은 실시예 20과 비교예 1에서 제조한 강화 결정화 유리의 표면 부분에 있는 압축 응력층에 있어서의 최표면으로부터의 깊이(㎛)에 대한 압축 응력(MPa)의 변화를 도시하는 도면이다. 깊이 0은 최표면을 나타낸다. 최표면의 압축 응력(최표면 압축 응력이라고도 함)을 CS로, 압축 응력이 0MPa일 때의 압축 응력층의 깊이(응력 깊이라고도 함)를 DOLzero로 나타낸다. 도 1에 도시한 바와 같이, 최표면으로부터 내측으로 급격히(제1 기울기(S1)) 압축 응력이 줄어든 후, 완만하게(제2 기울기(S2)) 압축 응력이 줄어든다. 실시예 20에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 DOLzero가 깊고, 제1 기울기(S1)가 비교예 1보다 크다. 도 1에 있어서, 최표면으로부터 50㎛의 깊이로부터 DOLzero까지에 있어서의 압축 응력값, 즉 CS50㎛MPa로부터 0MPa까지의 적분값을 삼각형의 면적에 근사하면 [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 된다. 본 발명에서는 이러한 [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 2000 이상이다. 하한을 3000 이상 또는 4000 이상으로 할 수 있다. 상한을 12000 이하, 11000 이하, 또는 10000 이하로 할 수 있다.
최표면 압축 응력(CS)은 통상 600 내지 1200MPa이며, 예를 들어 650 내지 1100MPa 또는 700 내지 1000MPa로 할 수 있다.
깊이 50㎛의 압축 응력(CS50㎛)은 통상 55 내지 400MPa이며, 예를 들어 58 내지 300MPa 또는 60 내지 280MPa로 할 수 있다.
곡선 해석으로 구한 압축 깊이(DOLzero)는 70 내지 300㎛이어도 좋고, 예를 들어 80 내지 250㎛, 90 내지 230㎛, 또는 100 내지 200㎛로 할 수 있다.
압축 응력층이 [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 2000 이상인 관계를 만족하면, 강화 결정화 유리는 파괴되기 어려워진다. 응력 깊이, 응력 구배 및 최표면 압축 응력은 조성 및 화학 강화 조건을 조정함으로써 조정할 수 있다.
강화 결정화 유리를 기판으로 할 때, 기판의 두께의 하한은 바람직하게는 0.10mm 이상, 보다 바람직하게는 0.30mm 이상, 보다 바람직하게는 0.40mm 이상, 더욱 바람직하게는 0.50mm 이상이며, 강화 결정화 유리의 두께의 상한은 바람직하게는 1.10mm 이하, 보다 바람직하게는 1.00mm 이하, 보다 바람직하게는 0.90mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.80mm 이하이다.
본 발명의 강화 결정화 유리는, 바람직하게는 주 결정상으로서 α-크리스토발라이트 및 α-크리스토발라이트 고용체로부터 선택되는 1종 이상을 함유한다. 이러한 결정상을 가지면 기계적 강도가 높아진다.
여기서, 본 명세서에 있어서의 "주 결정상"이라 함은 X선 회절 도형의 피크로부터 판정되는 결정화 유리 중에 가장 많이 함유하는 결정상에 상응한다.
강화 결정화 유리를 구성하는 적합한 조성 범위를 이하에 설명한다. 본 명세서에 있어서, 각 성분의 함유량은 특별히 언급하지 않는 경우 모두 산화물 환산 질량%로 표시한다. 여기서, "산화물 환산"이란, 강화 결정화 유리 구성 성분이 모두 분해되어 산화물로 변화한다고 가정한 경우에, 당해 산화물의 총 질량을 100 질량%로 했을 때의 강화 결정화 유리 중에 함유되는 각 성분의 산화물의 양을 질량%로 표기한 것이다. 본 명세서에 있어서, A% 내지 B%는 A% 이상 B% 이하를 나타낸다.
본 발명의 강화 결정화 유리는, 바람직하게는,
산화물 환산 질량%로,
SiO2 성분의 함량이 50.0% 내지 75.0%,
Li2O 성분의 함량이 3.0% 내지 10.0%,
Al2O3 성분의 함량이 5.0% 이상 15.0% 미만,
B2O3 성분의 함량이 0% 내지 10.0%
이다.
SiO2 성분은 α-크리스토발라이트 및 α-크리스토발라이트 고용체로부터 선택되는 1종 이상을 구성하기 위하여 필요한 필수 성분이다. SiO2 성분의 함유량이 75.0%를 초과하면 과도한 점성의 상승이나 용해성의 악화를 초래하고, 또한 50.0% 미만에서는 내실투성이 악화되기 쉬워질 우려가 있다.
바람직하게는 상한을 75.0% 이하, 74.0% 이하, 73.0% 이하, 72.0% 이하, 또는 70.0% 이하로 한다. 또한, 바람직하게는 하한을 50.0% 이상, 55.0% 이상, 58.0% 이상, 또는 60.0% 이상으로 한다.
Li2O 성분은 원유리의 용융성을 향상시키는 성분이지만, 그 양이 3.0% 미만에서는 상기 효과가 얻어지지 않아 원유리의 용융이 곤란해지고, 또한 10.0%를 초과하면 2규산리튬 결정의 생성이 증가한다. 또한, Li2O 성분은 화학 강화에 관여하는 성분이다.
바람직하게는 하한을 3.0% 이상, 3.5% 이상, 4.0% 이상, 4.5% 이상, 5.0% 이상, 또는 5.5% 이상으로 한다. 또한, 바람직하게는 상한을 10.0% 이하, 9.0% 이하, 8.5% 이하, 또는 8.0% 이하로 한다.
Al2O3 성분은 강화 결정화 유리의 기계적 강도를 향상시키는 데에 적합한 성분이다. Al2O3 성분의 함유량이 15.0% 이상에서는 용해성이나 내실투성이 악화되고, 또한 5.0% 미만에서는 기계적 강도를 향상시키는 효과가 부족해질 우려가 있다.
바람직하게는 상한을 15.0% 미만, 14.5% 이하, 14.0% 이하, 13.5% 이하, 또는 13.0% 이하로 한다. 또한, 바람직하게는 하한을 5.0% 이상, 5.5% 이상, 5.8% 이상, 6.0% 이상, 6.5% 이상, 또는 8.0% 이상으로 한다.
B2O3 성분은 강화 결정화 유리의 유리 전이 온도를 저하시키는 데에 적합한 성분이지만, 그 양이 10.0%를 초과하면 화학적 내구성이 저하되기 쉬워질 우려가 있다.
바람직하게는 상한을 10.0% 이하, 8.0% 이하, 7.0% 이하, 5.0% 이하, 또는 4.0% 이하로 한다. 또한, 하한을 0%, 0.001% 이상, 0.01% 이상, 0.05% 이상, 0.10% 이상, 또는 0.30% 이상으로 할 수 있다.
ZrO2 성분은 임의 성분이지만, 바람직하게는 함량은 0% 초과 10.0% 이하이다.
ZrO2 성분은 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 성분이지만, 그 양이 10.0%를 초과하면 용해성의 악화를 초래할 우려가 있다. 바람직하게는 상한을 10.0% 이하, 9.0% 이하, 8.5% 이하, 또는 8.0% 이하로 한다. 또한, 바람직하게는 하한을 0% 초과, 1.0% 이상, 1.5% 이상, 또는 2.0% 이상으로 한다.
Al2O3 성분과 ZrO2 성분의 함유량의 합인 [Al2O3+ZrO2]이 많으면 강화를 했을 때에 표면의 압축 응력이 커진다. 바람직하게는 [Al2O3+ZrO2]의 하한을 10.0% 이상, 11.0% 이상, 12.0% 이상, 또는 13.0% 이상으로 한다.
한편, 과잉으로 함유시키면 용해성이 악화되기 쉬워질 우려가 있다. 따라서, [Al2O3+ZrO2]의 상한은 바람직하게는 22.0% 이하, 21.0% 이하, 20.0% 이하, 또는 19.0% 이하로 한다.
SiO2 성분, Li2O 성분, Al2O3 성분 및 B2O3 성분의 합계 함유량의 하한을 바람직하게는 75.0% 이상, 80.0% 이상, 83.0% 이상, 또는 85.0% 이상으로 할 수 있다.
P2O5 성분은 유리의 결정 핵 형성제로서 작용시키기 위하여 첨가할 수 있는 임의 성분이지만, 그 양이 10.0%를 초과하면 내실투성의 악화나 유리의 분상이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 바람직하게는 상한을 10.0% 이하, 8.0% 이하, 6.0% 이하, 5.0% 이하, 또는 4.0% 이하로 한다. 또한, 바람직하게는 하한을 0% 이상, 0.5% 이상, 1.0% 이상, 또는 1.5% 이상으로 할 수 있다.
K2O 성분은 화학 강화에 관여하는 임의 성분이다. 바람직하게는 하한을 0% 이상, 0.1% 이상, 0.3% 이상, 또는 0.5% 이상으로 할 수 있다.
또한, 과잉으로 함유하면 결정이 석출되기 어려워지는 경우가 있다. 따라서, 바람직하게는 상한을 5.0% 이하, 4.0% 이하, 3.5% 이하, 또는 3.0% 이하로 할 수 있다.
Na2O 성분은 화학 강화에 관여하는 임의 성분이다. 과잉으로 함유하면 원하는 결정상을 얻기 어려워지는 경우가 있다. 바람직하게는 상한을 4.0% 이하, 3.5% 이하, 보다 바람직하게는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 2.5% 이하로 할 수 있다.
MgO 성분, CaO 성분, SrO 성분, BaO 성분, ZnO 성분은 저온 용융성을 향상시키는 임의 성분이며, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 함유할 수 있다. 그로 인해, MgO 성분은 바람직하게는 상한을 4.0% 이하, 3.5% 이하, 3.0% 이하, 또는 2.7% 이하로 할 수 있다. 또한, MgO 성분은 바람직하게는 하한을 0% 초과, 0.3% 이상, 0.4% 이상으로 할 수 있다. CaO 성분은 바람직하게는 상한을 4.0% 이하, 3.0% 이하, 2.5% 이하, 또는 2.0% 이하로 할 수 있다. SrO 성분은 바람직하게는 상한을 4.0% 이하, 3.0% 이하, 2.5% 이하, 또는 2.0% 이하로 할 수 있다. BaO 성분은 바람직하게는 상한을 5.0% 이하, 4.0% 이하, 3.0% 이하, 2.5% 이하, 또는 2.0% 이하로 할 수 있다. ZnO 성분은 바람직하게는 상한을 10.0% 이하, 9.0% 이하, 8.5% 이하, 8.0% 이하, 또는 7.5% 이하로 할 수 있다. 또한, ZnO 성분은 바람직하게는 하한을 0% 초과, 0.5% 이상, 또는 1.0% 이상으로 할 수 있다.
강화 결정화 유리는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 Nb2O5 성분, Ta2O5 성분 및 TiO2 성분을 각각 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. Nb2O5 성분은 0%를 초과하여 함유하는 경우에 결정화 유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다. 바람직하게는 상한을 5.0% 이하, 4.0% 이하, 3.5% 이하, 또는 3.0% 이하로 할 수 있다. Ta2O5 성분은 0%를 초과하여 함유하는 경우에 결정화 유리의 기계적 강도를 향상시키는 임의 성분이다. 바람직하게는 상한을 6.0% 이하, 5.5% 이하, 5.0% 이하, 또는 4.0% 이하로 할 수 있다. TiO2 성분은 0%를 초과하여 함유하는 경우에 결정화 유리의 화학적 내구성을 향상시키는 임의 성분이다. 바람직하게는 상한을 1.0% 미만, 0.8% 이하, 0.5% 이하, 또는 0.1% 이하로 할 수 있다.
또한, 강화 결정화 유리는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 La2O3 성분, Gd2O3 성분, Y2O3 성분, WO3 성분, TeO2 성분 및 Bi2O3 성분을 각각 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 배합량은 각각 0% 내지 2.0%, 0% 내지 2.0% 미만, 또는 0% 내지 1.0%로 할 수 있다.
또한, 강화 결정화 유리에는 상술되어 있지 않은 다른 성분을 본 발명의 강화 결정화 유리의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 예를 들어, Yb, Lu, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag 및 Mo 등의 금속 성분(이들의 금속 산화물을 포함함) 등이다.
유리의 청징제로서 Sb2O3 성분을 함유시켜도 좋다. 한편, Sb2O3 성분을 과잉으로 함유하면 가시광 영역의 단파장 영역에서의 투과율이 나빠질 우려가 있다. 따라서, 바람직하게는 상한을 2.0% 이하, 보다 바람직하게는 1.0% 이하, 더욱 바람직하게는 0.6% 이하로 할 수 있다.
또한, 유리의 청징제로서 Sb2O3 성분 외에 SnO2 성분, CeO2 성분, As2O3 성분 및 F, NOx, SOx의 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 단, 청징제의 함유량은 바람직하게는 상한을 3.0% 이하, 보다 바람직하게는 1.0% 이하, 가장 바람직하게는 0.6% 이하로 할 수 있다.
한편, Pb, Th, Tl, Os, Be, Cl 및 Se의 각 성분은 최근 유해한 화학 물질로서 사용을 삼가는 경향이 있으므로, 이들을 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
[제조 방법]
강화 결정화 유리는 예를 들어 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
즉, 각 성분이 소정 함유량 범위 내로 되도록 원료를 균일하게 혼합하고, 용해 성형하여 원유리를 제조한다. 이어서 이러한 원유리를 결정화하여 결정화 유리를 제작한다.
결정 석출을 위한 열처리는 1단계이어도 좋고, 2단계의 온도로 열처리해도 좋다.
2단계 열처리에서는, 먼저 제1 온도로 열처리 함으로써 핵 형성 공정을 행하고, 이러한 핵 형성 공정 후에 핵 형성 공정보다 높은 제2 온도로 열처리 함으로써 결정 성장 공정을 행한다.
2단계 열처리의 제1 온도는 450℃ 내지 750℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500℃ 내지 720℃, 더욱 바람직하게는 550℃ 내지 680℃로 할 수 있다. 제1 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 2000분이 바람직하고, 180분 내지 1440분이 보다 바람직하다.
2단계 열처리의 제2 온도는 550℃ 내지 850℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 600℃ 내지 800℃로 할 수 있다. 제2 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 600분이 바람직하고, 60분 내지 400분이 보다 바람직하다.
1단계 열처리에서는, 1단계의 온도에서 핵 형성 공정과 결정 성장 공정을 연속적으로 행한다. 통상적으로, 소정 열처리 온도까지 승온하고, 당해 열처리 온도에 도달한 후에 일정시간 그 온도를 유지하고, 그 후 강온한다.
1단계 열처리할 경우, 열처리 온도는 600℃ 내지 800℃가 바람직하고, 630℃ 내지 770℃가 보다 바람직하다. 또한, 열처리 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 500분이 바람직하고, 60분 내지 400분이 보다 바람직하다.
이어서, 화학 강화법에 의한 이온 교환에 의해 결정화 유리 모재에 압축 응력층을 형성한다.
결정화 유리 모재를 칼륨염과 나트륨염의 혼합 용융염(혼합욕) 또는 나트륨염의 단독 용융염(단독욕)에서 화학 강화(1단계째)하고, 또한 이어서 칼륨염의 단독 용융염(단독욕)에서 화학 강화(2단계째)한다. 구체적으로는, 예를 들어 결정화 유리 모재를, 칼륨 또는 나트륨을 함유하는 염(예를 들어 질산칼륨(KNO3)과 질산나트륨(NaNO3) 등의 혼합염 혹은 복합염, 또는 질산나트륨의 단독염)을 300 내지 600℃(바람직하게는 320 내지 570℃, 보다 바람직하게는 350 내지 500℃)로 가열한 용융염에 10분 이상(예를 들어 20분 내지 200분) 접촉 또는 침지시킨다. 질산나트륨과 질산칼륨의 비율은 예를 들어 중량비로 1:0 내지 1:50, 1:0 내지 1:30, 또는 1:0 내지 1:28로 한다. 또한, 계속하여 칼륨을 함유하는 염(예를 들어 질산칼륨(KNO3))을 300 내지 550℃(보다 바람직하게는 330 내지 500℃, 더욱 바람직하게는 350 내지 450℃)로 가열한 용융염에 예를 들어 50분 내지 500분, 70분 내지 450분, 또는 80분 내지 400분 접촉 또는 침지시킨다. 이러한 화학 강화에 의해 표면부에 압축 응력층이 깊게 형성된다.
[실시예]
실시예 1 내지 42 및 비교예 1
1. 결정화 유리 및 강화 결정화 유리의 제조
결정화 유리의 각 성분의 원료로서 각각 상당하는 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 불화물, 염화물, 메타 인산 화합물 등의 원료를 선정하고, 이들 원료를 표 1 내지 3에 기재된 조성이 되도록 칭량하여 균일하게 혼합하였다.
이어서, 혼합한 원료를 백금 도가니에 투입하고, 유리 조성 용융 난이도에 따라서 전기로에서 1300℃ 내지 1600℃로 2 내지 24시간 용융하였다. 그 후, 용융한 유리를 교반하여 균질화한 후 1000℃ 내지 1450℃로 온도를 낮춘 후에 금형에 주입하고, 서냉하여 원유리를 제작하였다. 얻어진 원유리를 가열하여 결정화 유리를 제작하였다.
실시예 1 내지 42 및 비교예 1의 결정화 유리의 결정상은 X선 회절 분석 장치(Bruker사 제작, D8Discover)를 사용한 X선 회절 도형에서 나타나는 피크의 각도로부터 판별하였다. 실시예 1 내지 42의 결정화 유리는 모두 α-크리스토발라이트 및/또는 α-크리스토발라이트 고용체의 피크 패턴에 상응하는 위치에 메인 피크(가장 강도가 높고 피크 면적이 큰 피크)가 인정되었다는 점에서, 모두 α-크리스토발라이트 및/또는 α-크리스토발라이트 고용체가 주 결정상으로서 석출되었다고 판별하였다. 비교예 1의 결정화 유리는 α-크리스토발라이트 및 α-크리스토발라이트 고용체의 피크가 보이지 않았다. 비교예 1에서는 MgAl2O4 및 MgTi2O4의 결정상이 확인되었다.
이어서, 제작한 결정화 유리를 절단 및 연삭하고, 또한 표 1 내지 3에 나타낸 재료 두께가 되도록 대면 평행 연마하여 결정화 유리 기판을 얻었다. 이러한 결정화 유리 기판을 모재로서 사용하여 2단계 강화함으로써 화학 강화 결정화 유리 기판을 얻었다. 구체적으로는, 표 1 내지 3에 나타낸 온도와 시간으로 NaNO3 용융염(Na 단독욕) 또는 KNO3과 NaNO3의 혼합 용융염(K:Na)에 침지(1단계째)한 후에, 표 1 내지 3에 나타낸 온도와 시간으로 KNO3 용융염(K 단독욕)에 침지(2단계째)하였다. 1단계째의 혼합 용융염에 있어서의 K:Na의 비는 KNO3과 NaNO3의 중량비이다.
2. 강화 결정화 유리의 평가
(1) 응력 측정
강화 결정화 유리 기판의 표면에 형성되어 있는 압축 응력층의 최표면의 압축 응력값(CS)(MPa), 압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 깊이(DOLzero)(㎛), 최표면으로부터 깊이 50㎛의 위치에 있어서의 압축 응력값(CS50㎛)(MPa)을 측정하고, 그 결과를 표 1 내지 3에 나타낸다. 또한, [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2을 계산에 의해 구하고 표 1 내지 3에 나타낸다. 실시예 20과 비교예 1에서 제조한 강화 결정화 유리의 깊이에 대한 압축 응력의 프로파일을 도 1에 도시한다.
최표면의 압축 응력값(CS)은 오리하라 세이사꾸쇼 제작의 유리 표면 응력계 FSM-6000LE 시리즈를 사용하여 측정하였다. 측정기의 광원으로서 596nm 파장의 광원을 사용하였다. 강화 깊이에 따라서 365nm 파장의 광원을 선택할 수도 있다.
CS 측정에 사용하는 굴절률은 596nm의 굴절률값을 사용하였다. 365nm의 광원을 사용할 때는 365nm의 굴절률값을 사용한다. 또한, 파장 596nm 또는 365nm에 있어서의 굴절률값은 JIS B 7071-2:2018에 규정되는 V블록법에 준하여 C선, d선, F선 및 g선의 파장에 있어서의 굴절률의 측정값으로부터 2차 근사식을 사용하여 산출할 수 있다.
CS 측정에 사용하는 광탄성 상수는 596nm의 광탄성 상수값을 사용하였다. 365nm의 광원을 사용할 때는 365nm의 광탄성 상수를 사용한다. 또한, 파장 596nm 또는 365nm에 있어서의 광탄성 상수는 파장 435.8nm, 파장 546.1nm 및 파장 643.9nm에 있어서의 광탄성 상수의 측정값으로부터 2차 근사식을 사용하여 산출할 수 있다. 실시예에서는 파장 596nm의 광탄성 상수로서 29.6, 비교예에서는 파장 596nm의 광탄성 상수로서 29.358을 대표값으로서 사용하였다.
광탄성 상수(β)는 시료의 형상을 대면 연마하여 직경 25mm, 두께 8mm의 원판 형상으로 하고, 소정 방향으로 압축 하중을 가하여 유리의 중심에 발생하는 광로차를 측정하고, δ=β·d·F의 관계식에 의해 구하였다. 이 관계식에서는 광로차를 δ(nm), 유리의 두께를 d(mm), 응력을 F(MPa)로서 표기하고 있다.
깊이 50㎛의 압축 응력값(CS50㎛) 및 압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 깊이(DOLzero)(㎛)는 산란광 광탄성 응력계 SLP-1000을 사용하여 측정하였다. 측정 광원은 640nm 파장의 광원을 사용하였다.
파장 640nm에 있어서의 굴절률값은 JIS B 7071-2:2018에 규정되는 V블록법에 준하여 C선, d선, F선 및 g선의 파장에 있어서의 굴절률의 측정값으로부터 2차 근사식을 사용하여 산출하였다.
CS50㎛ 및 DOLzero 측정에 사용하는 파장 640nm에 있어서의 광탄성 상수는 파장 435.8nm, 파장 546.1nm 및 파장 643.9nm에 있어서의 광탄성 상수의 측정값으로부터 2차 근사식을 사용하여 산출할 수 있다. 실시예에서는 29.2, 비교예에서는 27.6을 대표값으로서 사용하였다.
(2) 낙구 시험
이 시험은 샌드페이퍼를 사용하여 아스팔트 상으로의 낙하를 시뮬레이션한 것이다.
대리석 베이스 상에 거칠기 #80의 샌드페이퍼를 깔고, 원형 결정화 유리 기판(직경 36mm)을 두었다. 그리고, 16.0g의 SUS제 철구를 기판으로부터 40mm(4cm) 높이에서 기판에 낙하시켰다. 낙하 후 기판이 파괴되지 않으면 높이를 20mm(2cm) 높게 하고, 같은 시험을 파괴될 때까지 계속하여, 파괴된 높이(mm)를 구하였다. 결과를 표 1 내지 3에 나타낸다.
| 실시예 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | ||
| 조성[질량%] | SiO2 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 65.66 | 67.42 | 66.68 | |
| Al2O3 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.20 | 12.44 | ||
| B2O3 | ||||||||||||||||
| P2O5 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 1.50 | 2.04 | ||
| Li2O | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.00 | 7.14 | ||
| Na2O | ||||||||||||||||
| K2O | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.00 | 1.53 | ||
| MgO | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 0.30 | |||
| CaO | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | |||
| ZnO | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 4.08 | 3.50 | 4.08 | ||
| ZrO2 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 7.00 | 5.60 | ||
| TiO2 | ||||||||||||||||
| Sb2O3 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | ||
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | ||
| Al2O3+ZrO2 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 19.20 | 18.04 | ||
| 화학강화조건 | 1단계째 | 염욕(K: Na) |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
5:1 | 10:1 | 20:1 | Na 단독욕 |
10:1 | 20:1 | Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
| 온도[℃] | 420 | 460 | 380 | 380 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 380 | 380 | 380 | 400 | 400 | ||
| 시간[분] | 30 | 30 | 120 | 30 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | ||
| 2단계째 | 염욕 | K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
|
| 온도[℃] | 400 | 400 | 380 | 380 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | ||
| 시간[분] | 120 | 120 | 120 | 120 | 200 | 340 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | ||
| 재료 두께[mm] | 0.83 | 0.79 | 0.79 | 0.80 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 1.01 | 1.01 | 0.73 | 0.69 | 0.73 | ||
| 응력 | CS[MPa] | 899.0 | 829.0 | 926.5 | 886.5 | 903.2 | 858.6 | 897.9 | 898.1 | 914.3 | 851.9 | 851.4 | 920.3 | 735.4 | 831.8 | |
| DOLzero[㎛] | 122.9 | 138.5 | 118.7 | 110.1 | 129.7 | 131.7 | 132.6 | 129.0 | 117.7 | 163.2 | 160.4 | 125.5 | 133.1 | 144.2 | ||
| CS50㎛[MPa] | 132.6 | 138.3 | 128.8 | 70.7 | 96.0 | 64.6 | 74.5 | 78.8 | 65.3 | 123.2 | 114.8 | 98.1 | 141.0 | 114.2 | ||
| CS50 ㎛× (DOLzero- 50)/2 |
4834 | 6120 | 4422 | 2125 | 3825 | 2637 | 3076 | 3112 | 2211 | 6977 | 6336 | 3699 | 5860 | 5376 | ||
| 낙구 시험 높이 [mm] |
200 | 180 | 220 | 240 | ||||||||||||
| 실시예 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | ||
| 조성[질량%] | SiO2 | 64.20 | 64.20 | 64.20 | 64.36 | 64.20 | 64.86 | 64.20 | 64.20 | 64.20 | 64.86 | 64.20 | 64.20 | 65.66 | 64.86 | |
| Al2O3 | 12.10 | 12.10 | 12.10 | 12.44 | 12.10 | 12.44 | 12.10 | 11.60 | 12.10 | 12.44 | 12.10 | 12.10 | 12.44 | 12.44 | ||
| B2O3 | ||||||||||||||||
| P2O5 | 2.60 | 2.60 | 2.60 | 2.04 | 2.20 | 2.04 | 2.60 | 2.60 | 2.20 | 2.04 | 2.85 | 2.60 | 2.04 | 2.04 | ||
| Li2O | 6.97 | 7.17 | 6.97 | 7.14 | 7.37 | 7.14 | 6.97 | 6.97 | 7.37 | 7.14 | 6.97 | 6.97 | 7.64 | 6.94 | ||
| Na2O | 0.50 | |||||||||||||||
| K2O | 1.50 | 1.50 | 1.50 | 1.53 | 1.50 | 1.53 | 1.50 | 1.50 | 1.50 | 1.03 | 1.50 | 1.50 | 1.53 | 1.53 | ||
| MgO | 1.10 | 1.60 | 1.10 | 1.02 | 1.10 | 1.02 | 1.70 | 1.70 | 1.60 | 1.02 | 1.10 | 1.65 | 1.02 | 1.22 | ||
| CaO | 0.55 | 0.55 | 1.25 | 0.41 | 1.25 | 0.41 | 0.65 | 0.65 | 0.75 | 0.41 | 1.00 | 0.41 | 0.41 | |||
| ZnO | 5.30 | 4.60 | 4.60 | 5.38 | 4.60 | 4.88 | 4.60 | 5.10 | 4.60 | 4.88 | 4.60 | 5.30 | 3.58 | 4.88 | ||
| ZrO2 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | ||
| TiO2 | ||||||||||||||||
| Sb2O3 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | ||
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | ||
| Al2O3+ZrO2 | 17.70 | 17.70 | 17.70 | 18.04 | 17.70 | 18.04 | 17.70 | 17.20 | 17.70 | 18.04 | 17.70 | 17.70 | 18.04 | 18.04 | ||
| 화학강화조건 | 1단계째 | 염욕(K: Na) |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
| 온도[℃] | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | ||
| 시간[분] | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | ||
| 2단계째 | 염욕 | K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
|
| 온도[℃] | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | ||
| 시간[분] | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | ||
| 재료 두께[mm] | 0.69 | 0.72 | 0.75 | 0.74 | 0.75 | 0.74 | 0.74 | 0.73 | 0.74 | 0.75 | 0.76 | 0.75 | 0.72 | 0.77 | ||
| 응력 | CS[MPa] | 917.1 | 926.9 | 805.4 | 780.9 | 801.6 | 910.1 | 882.7 | 898.4 | 994.2 | 979.4 | 928.5 | 954.0 | 831.4 | 945.1 | |
| DOLzero[㎛] | 129.0 | 129.7 | 138.5 | 145.6 | 145.8 | 139.5 | 149.7 | 146.5 | 129.3 | 157.1 | 146.8 | 137.2 | 141.3 | 149.7 | ||
| CS50㎛[MPa] | 118.8 | 132.5 | 171.4 | 187.2 | 164.6 | 140.0 | 157.7 | 152.5 | 221.2 | 185.6 | 184.5 | 182.7 | 148.2 | 128.3 | ||
| CS50㎛× (DOLzero- 50)/2 |
4690 | 5283 | 7583 | 8951 | 7889 | 6264 | 7865 | 7359 | 8771 | 9933 | 8926 | 7963 | 6764 | 6394 | ||
| 낙구 시험 높이 [mm] |
||||||||||||||||
| 실시예 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 비교예1 | ||
| 조성[질량%] | SiO2 | 64.66 | 64.86 | 64.20 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 64.86 | 65.81 | 64.81 | 54.60 | |
| Al2O3 | 11.94 | 12.44 | 12.10 | 12.44 | 12.44 | 12.64 | 12.44 | 12.44 | 12.44 | 12.74 | 12.44 | 10.74 | 10.72 | 12.72 | 18.00 | ||
| B2O3 | 1.00 | 0.50 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | ||||
| P2O5 | 2.04 | 2.04 | 2.60 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.04 | 2.14 | 2.14 | |||
| Li2O | 7.14 | 7.14 | 6.97 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.14 | 7.64 | 7.14 | 7.13 | 7.13 | |||
| Na2O | 0.50 | 0.50 | 11.60 | ||||||||||||||
| K2O | 1.53 | 1.53 | 1.50 | 1.53 | 1.53 | 1.33 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.23 | 1.03 | 1.23 | 0.73 | 0.73 | 2.40 | ||
| MgO | 2.52 | 1.02 | 1.70 | 2.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 0.52 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 7.85 | ||
| CaO | 0.41 | 0.41 | 0.65 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.41 | 0.85 | |||
| ZnO | 4.08 | 3.88 | 4.10 | 2.88 | 3.88 | 3.88 | 2.88 | 1.88 | 3.38 | 2.88 | 2.88 | 1.88 | 2.88 | 2.88 | |||
| ZrO2 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 5.60 | 8.68 | 5.60 | 5.60 | |||
| Ta2O5 | 1.41 | ||||||||||||||||
| TiO2 | 4.70 | ||||||||||||||||
| Sb2O3 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.08 | |||
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.08 | ||
| Al2O3+ZrO2 | 17.54 | 18.04 | 17.70 | 18.04 | 18.04 | 18.24 | 18.04 | 18.04 | 18.04 | 18.34 | 18.04 | 19.42 | 16.32 | 18.32 | 18.00 | ||
| 화학강화조건 | 1단계째 | 염욕(K: Na) |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
Na 단독욕 |
20:1 | 20:1 | 20:1 | 30:1 |
| 온도[℃] | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 450 | 450 | 450 | 460 | ||
| 시간[분] | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 120 | 120 | 120 | 500 | ||
| 2단계째 | 염욕 | K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
K 단독욕 |
|
| 온도[℃] | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 370 | 400 | 400 | 400 | 450 | ||
| 시간[분] | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 300 | 300 | 300 | 15 | ||
| 재료 두께[mm] | 0.78 | 0.76 | 0.77 | 0.77 | 0.77 | 0.77 | 0.77 | 0.77 | 0.74 | 0.74 | 0.73 | 0.61 | 0.73 | 1.00 | 1.01 | ||
| 응력 | CS[MPa] | 944.5 | 875.7 | 938.9 | 918.0 | 925.9 | 937.0 | 923.4 | 888.7 | 901.6 | 913.7 | 933.2 | 982.8 | 842.3 | 997.1 | 1006.6 | |
| DOLzero[㎛] | 136.4 | 133.5 | 129.0 | 123.5 | 125.1 | 126.9 | 119.3 | 115.9 | 118.9 | 128.6 | 123.2 | 142.6 | 134.6 | 151.3 | 63.0 | ||
| CS50㎛[MPa] | 133.1 | 135.1 | 109.0 | 122.9 | 89.6 | 98.0 | 105.0 | 98.4 | 101.7 | 107.5 | 109.0 | 114.1 | 78.3 | 129.6 | 55.0 | ||
| CS50㎛× (DOLzero- 50)/2 |
5751 | 5642 | 4306 | 4518 | 3366 | 3770 | 3635 | 3243 | 3503 | 4226 | 3989 | 5285 | 3312 | 6563 | 359 | ||
| 낙구 시험 높이 [mm] |
160 | 140 | |||||||||||||||
Claims (6)
- 표면에 압축 응력층을 갖고,
최표면으로부터 깊이 50㎛의 압축 응력을 CS50㎛(MPa), 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛)로 했을 때, [CS50㎛×(DOLzero-50)]/2가 2000 이상인,
강화 결정화 유리. - 제1항에 있어서,
상기 응력 깊이(DOLzero)가 70 내지 300㎛인,
강화 결정화 유리. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 CS50㎛가 55 내지 400MPa인,
강화 결정화 유리. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축 응력층의 최표면의 압축 응력(CS)(MPa)이 600 내지 1200MPa인,
강화 결정화 유리. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
주 결정상으로서 α-크리스토발라이트 및 α-크리스토발라이트 고용체로부터 선택되는 1종 이상을 함유하고,
산화물 환산 질량%로,
SiO2 성분의 함량이 50.0% 내지 75.0%,
Li2O 성분의 함량이 3.0% 내지 10.0%,
Al2O3 성분의 함량이 5.0% 이상 15.0% 미만,
B2O3 성분의 함량이 0% 내지 10.0%인,
강화 결정화 유리. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
산화물 환산 질량%로,
ZrO2 성분의 함량이 0% 초과 10.0% 이하,
Al2O3 성분과 ZrO2 성분의 합계 함량이 10.0% 이상인,
강화 결정화 유리.
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Citations (1)
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| WO2019172426A1 (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Ａｇｃ株式会社 | カバーガラスおよび無線通信機器 |
| CN113165969B (zh) * | 2018-12-11 | 2023-04-04 | Ａｇｃ株式会社 | 化学强化玻璃板、包含化学强化玻璃的保护玻璃以及电子设备 |
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Patent Citations (1)
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