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公開番号2024052865
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-12
出願番号2024028002,2023102884
出願日2024-02-28,2018-12-21
発明の名称板状ガラス
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03C 3/085 20060101AFI20240405BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】耐傷性が高い板状ガラスを創案する。
【解決手段】本発明の板状ガラスは、破壊靱性K_1Cが0.9以上であることを特徴とし、表面にイオン交換による圧縮応力層を有することが好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
破壊靱性Ｋ
１Ｃ
が０．９ＭＰａ・ｍ
０．５
以上であることを特徴とする板状ガラス。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
ガラス組成中のＭｇＯの含有量が１０モル％より多いことを特徴とする請求項１に記載の板状ガラス。
【請求項３】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ
２
３０～７０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
５～３０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０～１５％、Ｌｉ
２
Ｏ０～７％、Ｎａ
２
Ｏ０～２０％、Ｋ
２
Ｏ０～１０％、ＭｇＯ１０超～５０％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の板状ガラス。
【請求項４】
ガラス組成中のＰ
２
Ｏ
５
の含有量が１モル％以上であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の板状ガラス。
【請求項５】
［ＭｇＯ］／［Ａｌ
２
Ｏ
３
］≧０．９の関係を満たすことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の板状ガラス。
【請求項６】
［ＭｇＯ］／［Ｎａ
２
Ｏ］≧１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の板状ガラス。
【請求項７】
ガラス組成中のＬｉ
２
Ｏの含有量が０．１モル％より多いことを特徴とする請求項１に記載の板状ガラス。
【請求項８】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ
２
６０～８０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
１～３０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０～１５％、Ｌｉ
２
Ｏ０．１超～４０％、Ｎａ
２
Ｏ０～２０％、Ｋ
２
Ｏ０～１０％、ＭｇＯ０～２０％を含有することを特徴とする請求項７に記載の板状ガラス。
【請求項９】
ガラス組成中にＹ
２
Ｏ
３
を０．１モル％以上含むことを特徴とする請求項１～８の何れかに記載の板状ガラス。
【請求項１０】
ヤング率が９０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１～９の何れかに記載の板状ガラス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状ガラスに関し、特に携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等のタッチパネルディスプレイに好適なカバーガラスに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等は、益々普及する傾向にある。これらの用途には、タッチパネルディスプレイのカバーガラスとして、イオン交換処理された強化ガラスが用いられている（特許文献１、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－８３０４５号公報
特表２０１６－５２４５８１号公報
【非特許文献】
【０００４】
泉谷徹郎等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、１９８４年８月２０日、ｐ．４５１－４９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カバーガラス、特にスマートフォンに使用されるカバーガラスは、屋外で使用されることが多いため、ハードスクラッチ、つまり幅や深さが大きな引っ掻き傷が付き易い。結果として、その傷を起点として、カバーガラスが破損し易くなる。よって、カバーガラスの耐傷性を高めることが重要になる。
【０００６】
耐傷性を高める方法として、カバーガラスの硬度を高めることが検討されている。詳述すると、従来のガラスは、地上に多く存在するシリカ(砂)よりも硬度が大幅に低いため、シリカに起因して表面傷が付き易いという性質を有している。よって、カバーガラスの硬度を高めると、表面に傷が付き難くなると考えられる。しかし、カバーガラスの硬度を高めようとすると、ガラスの高温粘度が上昇して、溶融性や成形性が大幅に低下する。更にガラス組成のバランスが崩れて、成形時に失透ブツが発生し易くなる。結果として、良品採取が困難になる。
【０００７】
また、ガラス表面に硬質の薄膜を形成すると、カバーガラスの硬度が高くなることが知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、ガラス表面に硬質の薄膜を形成すると、カバーガラスの透明性が低下したり、膜応力によってカバーガラスに反りが発生したりする虞がある。
【０００８】
なお、サファイアは、硬度が高いため、カバー部材に好適であるように見える。しかし、サファイアは、大きな寸法の板状体を大量生産することが困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、耐傷性が高い板状ガラスを創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等が種々の検討を行った結果、ガラスの破壊靱性Ｋ
１Ｃ
と傷の大きさが密接に関係していることを見出すと共に、板状ガラスの破壊靱性Ｋ
１Ｃ
を所定値よりも高めることにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の板状ガラスは、破壊靱性Ｋ
１Ｃ
が０．９ＭＰａ・ｍ
０．５
以上であることを特徴とする。ここで、「破壊靱性Ｋ
１Ｃ
」は、ＪＩＳＲ１６０７「ファインセラミックスの破壊靱性試験方法」に基づき、予き裂導入破壊試験法（ＳＥＰＢ法：Single-Edge-Precracked-Beam method）を用いて測定したものである。ＳＥＰＢ法は、予き裂導入試験片の３点曲げ破壊試験によって試験片が破壊するまでの最大荷重を測定し、最大荷重、予き裂長さ、試験片寸法及び曲げ支点間距離から平面歪み破壊靱性Ｋ
１Ｃ
を求める方法である。なお、各ガラスの破壊靱性Ｋ
１Ｃ
の測定値は測定５回の平均値とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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