特表 2023-537168 化学強化微結晶ガラス、調製方法およびその適用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-31

(54)【発明の名称】化学強化微結晶ガラス、調製方法およびその適用

(51)【国際特許分類】

   C03C 21/00 20060101AFI20230824BHJP

   C03C 3/083 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 3/085 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 3/089 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 3/093 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 3/097 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 10/12 20060101ALI20230824BHJP

   C03C 10/14 20060101ALI20230824BHJP

【ＦＩ】

C03C21/00 101

C03C3/083

C03C3/085

C03C3/089

C03C3/091

C03C3/093

C03C3/097

C03C10/12

C03C10/14

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022557822

(86)(22)【出願日】2022-04-28

(85)【翻訳文提出日】2022-10-26

(86)【国際出願番号】 CN2022090015

(87)【国際公開番号】W WO2023279819

(87)【国際公開日】2023-01-12

(31)【優先権主張番号】202110774451.0

(32)【優先日】2021-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521218881

【氏名又は名称】オナー デバイス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シュ、ウェンビン

(72)【発明者】

【氏名】チェン、チウクン

(72)【発明者】

【氏名】ヘ、ミンガン

【テーマコード（参考）】

4G059

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G059AA01

4G059AB11

4G059AC16

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4G059HB14

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4G062NN33

4G062NN34

4G062QQ02

4G062QQ09

(57)【要約】

【要約】
本願の実施形態は、化学強化微結晶ガラス、ならびに、その調製方法および適用を開示する。化学強化微結晶ガラスはＮａ／Ｌｉ交換層を有し、圧縮応力層を有する。化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度および全体的な厚さｔは、圧縮応力層の深度が０．１５ｔ～０．２２ｔであることを満たす。加えて、化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの強化深度における圧縮応力強度ＣＳ５０および化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さｔは、ＣＳ５０が１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ～２３０＋（２０ｔ＾１３）×１５ＭＰａであることを満たす。加えて、圧縮応力層のＣＳ５０および深度は、ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）が１．４～６であることを満たす。化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する強い耐穿孔性を有し、化学強化微結晶ガラスの調製方法についての化学強化条件は制御が容易であり、その結果、調製された化学強化微結晶ガラスは、安定した性能、高効率、および低減された調製コストを有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎａ／Ｌｉ交換層を備える化学強化微結晶ガラスであって、前記化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度Ｄｏｃは０．１５ｔ～０．２２ｔであり、
前記化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの強化深度における圧縮応力強度ＣＳ５０は、１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ～２３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａであり、ＣＳ５０およびＤｏｃは、ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）が１．４～６（単位ＭＰａ／μｍ）であることを満たし、ｔは化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さである、化学強化微結晶ガラス。

【請求項2】

前記化学強化微結晶ガラスが、直径１０ｍｍ丸頭を有する金属圧縮棒によって圧搾され、圧砕されたとき、断片の最長辺の平均サイズは５ｍｍ以上であり、および／または、
前記化学強化微結晶ガラスの前記厚さが０．６ｍｍであるとき、前記化学強化微結晶ガラスについてのグリットサンドペーパー落下試験の高さが１．５ｍ以上であり、および／または、
前記化学強化微結晶ガラスが、温度８５℃、湿度８５％の環境で７２時間保管されたとき、ナトリウム塩は前記化学強化微結晶ガラスの外表面上に析出せず、および／または、
前記化学強化微結晶ガラスの前記厚さが０．８ｍｍ以下であるとき、４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率は８９．５％以上であり、５５０ｎｍの波長と４００ｎｍの波長との間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である、
請求項１に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項3】

前記化学強化微結晶ガラスを形成するために使用される原微結晶ガラスの主要結晶相は、メタケイ酸リチウム、および、βクオーツ固溶体のいずれかであり、総含有結晶相の質量分率は３５％～７５％であり、二次結晶相の総含有量は５％未満である、請求項１または２に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項4】

前記原微結晶ガラスは主要成分および核形成剤を含み、前記主要成分は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、およびＫ_２Ｏを含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の含有量は５８～８５ｍｏｌ％であること、および、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏの含有量は１０～３２ｍｏｌ％であることを満たし、前記核形成剤は、ＴｉＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５およびＺｒＯ_２を含み、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２の含有量が２～８ｍｏｌ％であることを満たす、請求項３に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項5】

前記原微結晶ガラスのガラス基質は、融解・鋳造方法またはカレンダー法を使用することによって調製され、および／または、
前記原微結晶ガラスの前記ガラス基質は、以下の２つの段階、すなわち、
熱処理段階１：温度は５００℃～６００℃、処理時間は０．１時間～１０時間、および、
熱処理段階２：温度は６４０℃～８００℃、処理時間は０．１時間～１０時間
によって熱処理される、請求項３に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項6】

前記化学強化微結晶ガラスのヤング率は９５ＧＰａ以上である、請求項３に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項7】

前記化学強化微結晶ガラスの前記表層はＫ／Ｎａ交換層を更に有する、請求項３に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項8】

前記Ｋ／Ｎａ交換層の厚さは３μｍ以下である、請求項７に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項9】

前記化学強化微結晶ガラスは、２次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、または、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスのいずれか１つである、請求項１に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項10】

前記化学強化微結晶ガラスは、２次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラス、および／または、２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであり、２次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラス、および／または、２．５次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラスについて、色座標ｂの絶対値は０．３以下であり、ヘイズは０．１４％以下である、請求項９に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項11】

前記化学強化微結晶ガラスは、３次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラスであり、３次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラスの長辺曲げ角は、１５°～８９°であり、および／または、
３次元構造を有する前記化学強化微結晶ガラスについて、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である、
請求項９に記載の化学強化微結晶ガラス。

【請求項12】

化学強化微結晶ガラスの調製方法であって、
ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行し、Ｎａ／Ｌｉ交換層を形成する段階を備える、調製方法。

【請求項13】

前記ナトリウム塩含有槽は、ＮａＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含み、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の前記塩混合物において、ＮａＮＯ_３の含有量は５０ｗｔ％以上であり、および／または、
前記一次化学強化処理において、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．５時間～６時間である、請求項１２に記載の調製方法。

【請求項14】

前記一次化学強化処理の後に、カリウム塩含有槽において、前記Ｎａ／Ｌｉ交換層が形成された前記化学強化微結晶ガラスに対して二次化学強化処理を実行してＫ／Ｎａ交換層を形成する段階を更に備える、請求項１２または１３に記載の調製方法。

【請求項15】

前記カリウム塩含有槽はＫＮＯ_３またはＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含み、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の前記塩混合物において、ＫＮＯ_３の含有量は８０ｗｔ％以上であり、および／または、
前記二次化学強化処理において、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．２時間～１時間である、請求項１４に記載の調製方法。

【請求項16】

ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象となる原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行する前に、前記原微結晶ガラスに対して、
６５０℃～７５０℃で前記原微結晶ガラスに対して熱間曲げ処理を実行して３次元の原微結晶ガラスを形成する段階であって、各熱間曲げ処理の時間は３０秒～１２０秒であり、前記熱間曲げ処理の圧力は０．１ＭＰａ～０．９ＭＰａである、段階
を実行する段階を更に備える、請求項１２に記載の調製方法。

【請求項17】

ガラスコンポーネントを備える電子デバイスであって、前記ガラスコンポーネントは、請求項１に記載の化学強化微結晶ガラス、または、請求項１２に記載の調製方法を使用して調製された化学強化微結晶ガラスである、電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる、「化学強化微結晶ガラス、調製方法およびその適用」と題する、２０２１年７月８日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０２１１０７７４４５１．０号に対する優先権を主張するものである。

【0002】

本願は、ガラス製品技術の分野に関し、具体的には、化学強化微結晶ガラスおよび調製方法およびその適用に関する。

【背景技術】

【0003】

ガラスは、透明性および耐高温性などの特性に起因して日常生活において広く使用されている。例えば、ガラスは、防護装置分野、装飾分野および他の分野において広く使用されている。しかしながら、ガラスはまた、弱い耐衝撃性および脆弱性などのいくつかの欠点を有し、いくつかの分野におけるガラスの適用が限定されている。

【0004】

電子製品の普及に伴い、ガラス材料に対して課される要件がますます高くなっている。例えば、現在のスマートフォンの大部分のスクリーン保護材料は、化学強化ガラス材料である。加えて、電子製品の発展に伴い、電子製品の裏カバー材料は、ガラスおよび他の材料で徐々に置き換えられている。

【0005】

現在、業界におけるカバーガラス材料が、一次強化アルミノケイ酸ガラスから二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラスに発展している。化学強化の度合いが増加するにつれて、カバーの荒れた地面に対する耐穿孔性が効果的に改善される。グリットサンドペーパー落下試験における世代的改善を達成するべく、２０１６年から２０２１年にかけて、業界における二次強化ガラスの反復方向は、増加した深い応力に向けて発展した。

【0006】

しかしながら、実際の適用では、業界におけるカバーガラス材料および他のアルミノケイ酸ガラスにおいて以下の欠点が見つかっている。

【0007】

二次強化ガラスのボディはリチウムアルミノケイ酸ガラスを使用し、リチウムアルミノケイ酸ガラスのヤング率は通常、約８０ＧＰａである。リチウムアルミノケイ酸ガラスの応力強度に対する更なる改善は、基板の圧縮応力蓄積能力によって限定される。過剰な圧縮応力は、高い内部引張応力をもたらす。引張応力が高すぎる場合、無効なガラス断片が過度に小さく（３ｍｍ未満）、または、カバーガラスが突然爆発する。従って、二次強化ガラスの機械的強度に対する改善は、ボディ強度によって生じる応力強度に対する制限によって限定され、耐落下性に対する改善は比較的限定される。

【0008】

２０２０年以降、カバー業界は、カバーガラスの新しい発展方向として、微結晶ガラスを公表した。微結晶ガラス内のナノ結晶は、亀裂および穿孔に耐えることができ、イオン交換によってもたらされる圧縮応力は、亀裂生長に耐えることができる。これら２つの機能は、カバーガラスの耐落下性能力を改善できる（機構については、図１を参照されたい）。従って、微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐落下性は、二次強化ガラスと比較して大きく改善する。

【0009】

例えば、開示されるタイプの微結晶ガラスの主要結晶相は、葉長石および二ケイ酸リチウムである。表面上のナトリウム塩の濃度を制御するべく、微結晶ガラスの強化ボイラ水にＬｉ_２Ｏが積極的に導入される必要があり、それにより、８５℃の温度および８５％の湿度で、ナトリウム塩の析出の度合いを低減する。この結晶相設計は、２つの交換、すなわちＫ／Ｎａ交換およびＮａ／Ｌｉ交換によって、強度の増加を実装する。しかしながら、微結晶ガラスは、原材料の優れた光学性能（８９．５％以上の透過率、０．５以下の色収差ｂの絶対値、０．１５％以下のヘイズ）を確実にするように、比較的高い結晶化度（８５ｗｔ％以上）の必要性を特徴することが研究から分かっている。しかしながら、３次元熱間曲げ形成プロセスにおいて、このタイプの微結晶ガラスの結晶相は、熱の影響を受けやすく、光学性能が常に劣化する。加えて、微結晶ガラスのイオン交換は、結晶相によって影響を受け、より長い交換経路を必要とする。従って、化学強化によって比較的高い圧縮応力を取得することが難しく、耐落下性に対する改善はなお不十分である。

【発明の概要】

【0010】

本願の目的は、従来技術の欠点を克服し、化学強化微結晶ガラスおよび調製方法およびその適用を提供することにより、既存のアルミノケイ酸ガラスおよび既存の化学強化微結晶ガラスの圧縮応力を更に増加させることが難しく、耐落下性が不十分という技術的問題を解決する。

【0011】

上記適用の目的を実装するべく、本願の実施形態の一態様によれば、化学強化微結晶ガラスが提供される。本願の本実施形態において、化学強化微結晶ガラスはＮａ／Ｌｉ交換層を有し、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度Ｄｏｃは、０．１５ｔ～０．２２ｔである。化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの強化深度の圧縮応力強度ＣＳ５０は、１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ～２３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａである。ＣＳ５０およびＤｏｃは、ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）が１．４～６（ＭＰａ／μｍ単位）であることを満たし、ｔは化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さである。

【0012】

本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、特定の深度の圧縮応力層、特定の圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係を有する。化学強化微結晶ガラスには、比較的高い圧縮応力、および、既存のアルミノケイ酸ガラスおよび微結晶ガラスより遥かに高い応力強度が付与され、従って、亀裂生長に耐えることができる。従って、本願の本実施形態において、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性は著しく改善され、荒れた地面を利用した落下試験の高さは、既存のアルミノケイ酸ガラスおよび微結晶ガラスより高い。

【0013】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスが直径１０ｍｍ丸頭を有する金属圧縮棒によって圧搾され、圧砕されるとき、断片の最長辺の平均サイズは５ｍｍ以上である。

【0014】

任意選択的に、厚さが０．６ｍｍであるとき、化学強化微結晶ガラスのグリットサンドペーパー落下試験の高さは１．５ｍ以上である。

【0015】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスが、８５℃の温度および８５％の湿度の環境に７２時間保管されるとき、化学強化微結晶ガラスの外表面上にナトリウム塩が析出しない。

【0016】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスの厚さが０．８ｍｍ以下であるとき、４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率は、８９．５％以上であり、波長５５０ｎｍと波長４００ｎｍとの間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である。

【0017】

化学強化微結晶ガラスが圧縮応力層の深度、圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係を有することに基づいて、化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、高い耐落下性高さ、ならびに、優れた熱安定性および耐湿性を有する。加えて、化学強化微結晶ガラスは、優れた光透過性などの優れた光学性能を有する。

【0018】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスを形成するのに使用される原微結晶ガラスの主要結晶相は、メタケイ酸リチウムおよびβクオーツ固溶体のいずれかであり、総含有結晶相の質量分率は、３５％～７５％であり、二次結晶相の総含有量は、５％未満である。原微結晶ガラスの主要結晶相のタイプおよび各結晶相の含有量に対する制御を通じて、化学強化微結晶ガラスに含まれるＮａ／Ｌｉ交換層がＬｉの悪影響を受けることを効果的に防止でき、ＣＳ５０範囲を効果的に制御でき、それによって、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性を更に改善する。加えて、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性、および、光透過率などの光学性能を改善できる。

【0019】

更に、原微結晶ガラスは主要成分および核形成剤を含む。主要成分は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、およびＫ_２Ｏを含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の含有量が５８～８５ｍｏｌ％であり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏの含有量が１０～３２ｍｏｌ％であることを満たす。核形成剤は、ＴｉＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５およびＺｒＯ_２を含み、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２の含有量が２～８ｍｏｌ％であることを満たす。原微結晶ガラスのこれらの成分は、原微結晶ガラスおよび化学強化微結晶ガラスに、上記のタイプの主要結晶相および各結晶相の含有量を付与し、それにより、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性を改善し、化学強化微結晶ガラスの光透過率などの光学性能を改善する。

【0020】

更に、原微結晶ガラスのガラス基質は、融解・鋳造方法またはカレンダー法を使用することによって調製される。

【0021】

更に、原微結晶ガラスのガラス基質は、以下の２つの段階において熱処理される。
熱処理段階１：温度は５００℃～６００℃、処理時間は０．１時間～１０時間
熱処理段階２：温度は６４０℃～８００℃、処理時間は０．１時間～１０時間。

【0022】

２段階加熱処理は、原微結晶ガラスのガラス基質に対して実行され、その結果、形成された原微結晶ガラスは、必要な主要結晶相、および、主要結晶相の含有量を取得し、他の二次結晶相を調整でき、それによって、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性および光学性能を改善する。

【0023】

更に、化学強化微結晶ガラスのヤング率は９５ＧＰａ以上である。化学強化微結晶ガラスの主要結晶相のタイプおよび原微結晶ガラスの各結晶相の含有量に基づいて、化学強化微結晶ガラスには高いヤング率が付与され、その結果、化学強化微結晶ガラスには、より大きい圧縮応力に対応できる保管余地が付与され、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力を増加させるための条件を提供する。

【0024】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスの表層は更にＫ／Ｎａ交換層を有する。Ｋ／Ｎａ交換層（カリウム層）を導入することにより、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性を更に改善し、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐落下性を維持することを助ける。

【0025】

更に、Ｋ／Ｎａ交換層の厚さは３μｍ以下である。Ｋ／Ｎａ交換層（カリウム層）の厚さに対する制御を通じて、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性および荒れた地面に対する耐落下性を更に改善できる。圧縮応力層の深度、圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係に基づいて、Ｋ／Ｎａ交換層の厚さの要件を効果的に低減できる。

【0026】

任意選択的に、化学強化微結晶ガラスは、２次元構造の化学強化微結晶ガラス、２．５次元構造の化学強化微結晶ガラス、または、３次元構造の化学強化微結晶ガラスのいずれか１つである。化学強化微結晶ガラスは、上記のような、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性および光学性能を有するので、化学強化微結晶ガラスは、２次元構造の化学強化微結晶ガラス、２．５次元構造の化学強化微結晶ガラス、または３次元構造の化学強化微結晶ガラスのいずれか１つであり得る。これにより、化学強化微結晶ガラスの適用範囲を拡張し、対応する製品の品質および性能安定性を改善する。

【0027】

更に、化学強化微結晶ガラスが２次元構造の化学強化微結晶ガラスおよび／または２．５次元構造の化学強化微結晶ガラスであるとき、２次元構造の化学強化微結晶ガラスおよび／または２．５次元構造の化学強化微結晶ガラスについて、色座標ｂの絶対値は０．３以下であり、ヘイズは０．１４％以下である。

【0028】

化学強化微結晶ガラスが２次元構造の化学強化微結晶ガラスである、または、２．５次元構造の化学強化微結晶ガラスであるとき、化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性および優れた光透過率を有する。

【0029】

更に、化学強化微結晶ガラスが３次元構造の化学強化微結晶ガラスであるとき、３次元構造の化学強化微結晶ガラスの長辺曲げ角は１５°～８９°である。

【0030】

更に、３次元構造の化学強化微結晶ガラスについて、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である。

【0031】

３次元構造の化学強化微結晶ガラスとして、化学強化微結晶ガラスはなお、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性および優れた光透過率を有する。

【0032】

本願の実施形態の別の態様によれば、本願の前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスの調製方法が提供される。本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスの調製方法は、以下の段階、すなわち、ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行し、Ｎａ／Ｌｉ交換層を形成する段階を備える。

【0033】

本願における化学強化微結晶ガラスの調製方法によれば、一次化学強化処理は、ナトリウム塩含有槽において原微結晶ガラスに対して実行され、その結果、原微結晶ガラスの表層にＮａ／Ｌｉ交換層が形成される。加えて、一次化学強化処理に対する制御を通じて、化学強化によって形成される化学強化微結晶ガラスは、本願の前述の実施形態における、圧縮応力層の深度、圧縮応力強度ＣＳ５０範囲、および、化学強化微結晶ガラスの関係を有し得る。このように、調製された化学強化微結晶ガラスには、比較的高い圧縮応力、および、大きく改善された応力強度が付与され、亀裂生長に耐えることができ、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性を有する。加えて、本願において、本願における化学強化微結晶ガラスの調製方法のための化学強化条件は、制御が容易であり、その結果、調製された化学強化微結晶ガラスは、安定した性能、高効率、および低減された調製コストを有する。

【0034】

任意選択的に、ナトリウム含有塩槽は、ＮａＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含み、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物において、ＮａＮＯ_３の含有量は５０ｗｔ％以上である。

【0035】

任意選択的に、一次化学強化処理において、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．５時間～６時間である。

【0036】

ナトリウム含有塩槽のタイプ、ＮａＮＯ_３の含有量、および、一次化学強化処理に対する制御を通じて、原微結晶ガラスに対する化学強化処理の効果が改善され、形成された化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度および圧縮応力強度ＣＳ５０範囲が最適化され、その結果、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力が増加し、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性および光透過率性能が改善される。

【0037】

任意選択的に、一次化学強化処理の後、方法は更に、カリウム塩含有槽において、Ｎａ／Ｌｉ交換層が形成された化学強化微結晶ガラスに対する二次化学強化処理を実行し、Ｋ／Ｎａ交換層を形成する段階を備える。一次化学強化処理によって形成される化学強化微結晶ガラスに対する二次化学強化処理を更に実行することによって、Ｋ／Ｎａ交換層は、形成された化学強化微結晶ガラスの表層に形成され、その結果、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性および荒れた地面に対する耐落下性が更に改善される。

【0038】

更に、カリウム含有塩槽は、ＫＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含み、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物において、ＫＮＯ_３の含有量は８０ｗｔ％以上である。

【0039】

更に、二次化学強化処理において、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．２時間～１時間である。

【0040】

カリウム含有塩槽のタイプ、ＫＮＯ_３の含有量、および、二次化学強化処理に対する制御を通じて、二次化学強化処理の効果が改善され、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性および荒れた地面に対する耐落下性が更に改善される。

【0041】

任意選択的に、ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行する前に、方法は更に、原微結晶ガラスに対して、以下の熱間曲げ処理を実行する段階を備える。

【0042】

熱間曲げ処理は、６５０℃～７５０℃で原微結晶ガラスに対して実行され、３次元の原微結晶ガラスが形成される。各熱間曲げ処理の時間は３０秒～１２０秒であり、熱間曲げ処理の圧力は０．１ＭＰａ～０．９ＭＰａである。

【0043】

３次元の原微結晶ガラスは、原微結晶ガラスに対して熱間曲げ処理を実行することによって形成され、その結果、一次化学強化処理、または、更なる二次化学強化処理の後に、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスが形成され得、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスが高い圧縮応力、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、および優れた光透過率性能を有することを確実にする。

【0044】

本願の実施形態の別の態様によれば、電子デバイスが提供される。本願の本実施形態において電子デバイスは、ガラスコンポーネントを含み、ガラスコンポーネントは、本願の上記実施形態における化学強化微結晶ガラス、または、本願の上記実施形態における化学強化微結晶ガラスの調製方法を使用することによって調製された化学強化微結晶ガラスである。本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、上記の荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、および、光学性能を有し、または、優れた耐衝撃性を更に有する。従って、ガラスコンポーネントには、優れた耐落下性および耐衝突性、ならびに高強度が付与される。このように、本願の本実施形態における電子デバイスには、優れた耐落下性および耐衝突性、ならびに耐衝撃性が付与され、電子デバイスの品質および動作性能安定性は高い。

【0045】

更に、ガラスコンポーネントは、ディスプレイカバー、保護カバー、または保護スクリーンのうち少なくとも１つを含む。ガラスコンポーネントは、優れた光透過性、強い保護、ならびに、耐落下性および耐衝突性を有し、更に、高強度、優れた表示性能、および安定性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】結晶化ガラスの耐穿孔性機構の概略図である。

【0047】

【図2】本願の実施形態による、既存の一次強化アルミノケイ酸ガラス、既存の二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラス、および化学強化微結晶ガラスの応力曲線の図である。

【0048】

【図3】本願の実施形態による、化学強化微結晶ガラスの調製方法の概略フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0049】

本願の解決するべき技術的問題、技術的解決手段、および有利な効果をより明確にするべく、以下では更に、実施形態を参照して、本願を詳細に説明する。本明細書において説明される特定の実施形態は単に、本願を説明するために使用されるものであり、本願を限定するために使用されるものではないことを理解されたい。

【0050】

本願の説明において、「および／または」という用語は、関連する対象物の対応関係を説明し、３つの関係が存在し得ることを表すと理解されたい。例えば、Ａおよび／またはＢは、以下の３つの場合、すなわち、Ａのみが存在する、ＡおよびＢの両方が存在する、および、Ｂのみが存在するという場合を表し得る。ＡおよびＢは単数または複数であってよい。「／」という文字は概して、関連する対象物間の「または」の関係を表す。

【0051】

本願において、「少なくとも１つ」とは、１または複数を意味し、「複数」とは、２以上を意味する。「以下の項目の少なくとも１つ」または類似表現は、単一の項目、または、複数の項目の任意の組み合わせを含む、これらの項目の任意の組み合わせを意味する。例えば、「ａ、ｂ、またはｃの少なくとも１つ」または「ａ、ｂ、およびｃの少なくとも１つ」は両方とも、ａ、ｂ、ｃ、ａ－ｂ（すなわち、ａおよびｂ）、ａ－ｃ、ｂ－ｃ、またはａ－ｂ－ｃを表し得、ここで、ａ、ｂ、およびｃのうち１または複数があり得る。

【0052】

本願の実施形態において使用される用語は単に、特定の実施形態を説明する目的に使用され、本願を限定する意図はない。本願の実施形態および添付の特許請求の範囲において使用される単数形の用語「ある」、「上記」、および「前記」はまた、文脈において明確な別段の定めが無い限り、複数形を含むことを意図する。

【0053】

本願の実施形態において、「および／または」という用語は、関連する対象物の対応関係を説明し、３つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Ａおよび／またはＢは、以下の３つの場合、すなわち、Ａのみが存在する、ＡおよびＢの両方が存在する、および、Ｂのみが存在するという場合を表し得る。ＡおよびＢは単数または複数であってよい。「／」という文字は概して、関連する対象物間の「または」の関係を表す。

【0054】

本願の様々な実施形態において、上記のプロセスの各々のシーケンス番号は、実行の順序を意味するものではないことを理解されたい。段階の一部または全部は、並列に実行され得るか、または、順に実行され得る。プロセスを実行する順序は、プロセスの機能および内部論理に基づいて決定されるべきであり、本願の実施形態の実装プロセスに対して、いかなる限定も課されるできでない。

【0055】

本願の実施形態の明細書において言及される関連する成分の重量は、各成分の特定の含有量を指し得るだけでなく、成分の重量間の比例関係も表し得る。従って、関連する成分の重量が、本願の実施形態の明細書における関連する成分の含有量に従って比例的にスケールアップまたはスケールダウンされる場合でも、関連する成分の重量は、本願の実施形態の明細書に開示される範囲に属する。具体的には、本願の実施形態の明細書において説明される質量は、μｇ、ｍｇ、ｇ、またはｋｇなど、化学エンジニアリング分野において周知の質量単位であり得る。

【0056】

「第１」および「第２」という用語は、物質などの対象物を互いに区別する説明の目的のために使用されるだけであり、相対的重要性を指示もしくは示唆する、または、示される技術的特徴の量を示唆するものとして理解することはできない。例えば、本願の実施形態の範囲から逸脱することなく、「第１ＸＸ」は、「第２ＸＸ」とも称され得、同様に、「第２ＸＸ」は、「第１ＸＸ」とも称され得る。従って、「第１」または「第２」として定義される特徴は、明示的に、または黙示的に、特徴の１または複数を含み得る。

【0057】

以下は、関連する特定の名称の説明である。

【0058】

原微結晶ガラス：強化されていない微結晶ガラス。

【0059】

化学強化微結晶ガラス：高温イオン交換プロセスを使用することによって処理された、化学的に鍛えられた微結晶ガラス。高温溶融塩において、大きいアルカリ金属イオンが、ガラスにおける小さいアルカリ金属イオンを置き換えることにより、交換されたイオン間の体積差を生成し、原ガラスの表層において、高い圧縮応力および低い圧縮応力を生成し、それによって、ガラスの小さい亀裂の伝播を防止および遅延し、ガラスの機械的強度を改善するという目的を達成する。

【0060】

圧縮応力層の深度（Ｄｏｃ）：化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度。

【0061】

化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの深度における圧縮応力値（ＣＳ５０）：化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの深度の圧縮応力値を表す。

【0062】

Ｎａ／Ｌｉ交換層：化学強化微結晶ガラスにおける、いくつかのリチウムイオンがナトリウムイオンによって置き換えられたナトリウム含有層を指す。

【0063】

Ｋ／Ｎａ交換層：化学強化微結晶ガラスにおける、いくつかのナトリウムイオンがカリウムイオンによって置き換えられたカリウム含有層を指す。

【0064】

ナトリウム－リチウムイオン交換：化学強化において、塩槽におけるナトリウムイオンが、ガラスにおけるリチウムイオンを置き換える。

【0065】

カリウム－ナトリウムイオン交換：化学強化において、塩槽におけるカリウムイオンが、ガラスにおけるナトリウムイオンを置き換える。

【0066】

一態様によれば、本願の実施形態は化学強化微結晶ガラスを提供する。本願の本実施形態において、化学強化微結晶ガラスはＮａ／Ｌｉ交換層および圧縮応力層を有する。測定結果が示すところによれば、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスの応力曲線が、図２に示され、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度および圧縮応力強度は、少なくとも以下の特性１から３を有する。

【0067】

１．化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度Ｄｏｃおよび化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さは、次式１－１に示す関係を満たす。
Ｄｏｃ＝０．１５ｔ～０．２２ｔ 式（１－１）

【0068】

２．化学強化微結晶ガラスの表層における圧縮応力強度は、次式１－２に示す関係を満たす。

【0069】

化学強化微結晶ガラスの表層における５０μｍの強化深度における圧縮応力強度ＣＳ５０は、次式１－２に示される関係を満たす。
ＣＳ５０＝１３０＋（２０ｔ－１３）×１５Ｍｐａ～２３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ 式（１－２）

【0070】

３．化学強化微結晶ガラスの表層における圧縮応力強度と圧縮応力層の深度Ｄｏｃとの間の関係は次式１－３を満たす。
ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）＝１．４～６、単位ＭＰａ／μｍ 式（１－３）

【0071】

式１－１および式１－２において、ｔは化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さである。従って、ｔは０より大きい正の数であり、ｔの単位はｍｍであり得る。本実施形態において、ｔすなわち本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスの全体的な厚さは０．３ｍｍ～０．８ｍｍである。

【0072】

式１－２に関する表層における５０μｍの強化深度は、化学強化微結晶ガラスの表面から内部への方向に５０μｍの内部深度における領域を指す。実験のプロセスにおいて、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスのＣＳ５０が過度に低いとき、荒れた地面に対する耐穿孔性などの化学強化微結晶ガラスの能力が低減され、信頼性に影響が生じることが分かった。ＣＳ５０が高すぎるとき、化学強化微結晶ガラスの割れた断片が過度に小さくなる。

【0073】

加えて、図２に示される既存の一次強化アルミノケイ酸ガラス（主要成分：ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５＝７５～８５ｍｏｌ％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝１０～１６ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏを含まず、本ガラスの強化プロセスにおいて、純粋なＫＮＯ_３が通常、３８０℃～４６０℃で１時間～１０時間にわたって強化するために使用される）では、一次強化アルミノケイ酸ガラスのＣＳは、７００ＭＰａ以上であり、ＣＳ５０は０にほぼ等しく、強化層（すなわち、Ｋ／Ｎａ交換層）の深度は、０．０４ｔ～０．０９ｔである。既存の二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラス（主要成分：ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５＝７５～８５ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝１０～２０ｍｏｌ％、二次強化プロセスが通常使用され、純粋なＮａＮＯ_３またはＮａＮＯ_３／ＫＮＯ_３の塩混合物が一次強化に使用され、強化温度は３８０℃～４５０℃であり、純粋なＫＮＯ_３またはＮａＮＯ_３／ＫＮＯ_３の塩混合物が二次強化に使用される）では、二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラスのＣＳは７００ＭＰａ以上であり、カリウム層の強化深度Ｄｏｌは５μｍ以上であり、ＣＳ５０は１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ未満であり、圧縮応力層の強化深度Ｄｏｃは０．１８ｔ以上である。

【0074】

本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスが特定の深度の圧縮応力層、特定の圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係を有するという上記の説明に基づいて、既存の一次強化アルミノケイ酸ガラスおよび二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラスと比較して、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、比較的高い圧縮応力、ならびに、既存のアルミノケイ酸ガラスおよび微結晶ガラスより遥かに高い応力強度を有し、従って、亀裂生長に耐えることができる。現在の生活シナリオにおける一般的な強化ガラスと比較して（例えば、生活シナリオにおける現在の携帯電話の一般的な故障につながる、荒れた地面による穿孔の深度は通常、４０～７０μｍである）、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する耐穿孔性の観点において大きく改善され、荒れた地面を利用した落下試験の高さは、既存のアルミノケイ酸ガラスおよび微結晶ガラスより高い。図２において、一次強化アルミノケイ酸ガラス（Ｋ／Ｎａ交換を有する）の曲線が、業界における一般的な表面応力試験デバイスＦＳＭ－６０００ＬＥＵＶによって実行される試験を通じて取得され、二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラス（Ｋ／ＮａおよびＮａ／Ｌｉ交換の両方を有する）の曲線は、業界における表面応力試験デバイスＦＳＭ－６０００ＬＥＵＶおよびＳｃａｔｔｅｒｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ Ｓｔｒｅｓｓ Ｍｅｔｅｒ ＳＬＰ２０００によって実行されるフィッティング試験を通じた合成によって取得され、本願における化学強化微結晶ガラスの曲線は、ＳＬＰ２０００を使用することによって実行される試験を通じて取得される。

【0075】

更なる測定によれば、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは更に、以下の関連する機械的性能および光学性能を有する。

【0076】

本実施形態において、化学強化微結晶ガラスが直径１０ｍｍ丸頭を有する金属圧縮棒を使用することによって圧搾され、圧砕されるとき、断片の最長辺の平均サイズは５ｍｍ以上である。従って、化学強化微結晶ガラスは、適切な内部引張応力および荒れた地面に対する強い耐穿孔性を有し、それによって、偶発的な爆発のリスクを回避する。

【0077】

本実施形態において、厚さが０．６ｍｍであるとき、化学強化微結晶ガラスのグリットサンドペーパー落下試験の高さは１．５ｍ以上である。これは、化学強化微結晶ガラスの優れた耐落下性を反映するものである。グリットサンドペーパー落下試験の高さデータは、１８０＃グリットサンドペーパー／２００ｇ荷重のシナリオにおける試験を通じて取得される。具体的には、本願における化学強化微結晶ガラスの試験対象平面は、下に向けられて配置され、他方の表面は、標準的な２００ｇの荷重を保持する。ガラスは最初に０．５ｍの高さから落下され、落下のたびにガラスの外観が確認される。問題が無い場合、高さは０．１ｍ上げられる。ガラスが割れるまで試験は繰り返し実行され、割れたときの高さが記録される。

【0078】

本実施形態において、化学強化微結晶ガラスが、８５℃の温度および８５％の湿度の環境に７２時間保管されるとき、化学強化微結晶ガラスの外表面上にナトリウム塩が析出しない。これは、化学強化微結晶ガラスの優れた熱安定性および耐湿性を反映するものである。

【0079】

本実施形態において、化学強化微結晶ガラスの厚さが０．８ｍｍ以下であるとき、４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率は、８９．５％以上であり、波長５５０ｎｍと波長４００ｎｍとの間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である。これは、化学強化微結晶ガラスの光透過率などの優れた光学性能を反映するものである。

【0080】

従って、化学強化微結晶ガラスが、圧縮応力層の深度、圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係を有することに基づいて、以下の表１に説明されるように、化学強化微結晶ガラスは、高い圧縮応力強度、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、高い耐落下性の高さを有する。加えて、化学強化微結晶ガラスは、優れた熱安定性、耐湿性、および光透過率などの優れた光学性能を有する。

【0081】

本実施形態において、化学強化微結晶ガラスを形成するのに使用される原微結晶ガラスの主要結晶相は、メタケイ酸リチウムおよびβクオーツ固溶体のいずれかであり、総含有結晶相の質量分率は、３５％～７５％であり、二次結晶相の総含有量は、５％未満である。原微結晶ガラスの主要結晶相のタイプおよび各結晶相の含有量に対する制御を通じて、化学強化微結晶ガラスに含まれるＮａ／Ｌｉ交換層がＬｉの悪影響を受けることを効果的に防止でき、ＣＳ５０範囲を効果的に制御でき、それによって、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性を更に改善する。加えて、化学強化微結晶ガラスの光透過率などの光学性能が更に改善され得る。

【0082】

いくつかの実施形態において、原微結晶ガラスは主要成分および核形成剤を含む。主要成分は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、およびＫ_２Ｏを含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の含有量が５８～８５ｍｏｌ％であり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏの含有量が１０～３２ｍｏｌ％であることを満たす。核形成剤は、ＴｉＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５およびＺｒＯ_２を含み、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２の含有量が２～８ｍｏｌ％であることを満たす。原微結晶ガラスのこれらの成分は、原微結晶ガラスおよび化学強化微結晶ガラスに、上記のタイプの主要結晶相および各結晶相の含有量を付与し、それにより、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性を改善し、化学強化微結晶ガラスの光透過率などの光学性能を改善する。

【0083】

本実施形態において、原微結晶ガラスのガラス基質は、融解・鋳造方法またはカレンダー法を使用することによって調製され得る。いくつかの実施形態において、原微結晶ガラスのガラス基質は、以下の２つの段階において熱処理される。
熱処理段階１：温度は５００℃～６００℃、処理時間は０．１時間～１０時間
熱処理段階２：温度は６４０℃～８００℃、処理時間は０．１時間～１０時間。

【0084】

２段階加熱処理は、原微結晶ガラスのガラス基質に対して実行され、その結果、形成された原微結晶ガラスは、必要な主要結晶相、および、主要結晶相の含有量を取得し、他の二次結晶相を調整でき、それによって、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性および光学性能を改善する。

【0085】

主要結晶相のタイプ、および、原微結晶ガラスの各結晶相の含有量に起因して、試験が示すところによれば、原微結晶ガラスは更に、ヤング率などの優れた機械的性能および光透過率などの優れた光学性能を有する。

【0086】

例えば、本実施形態において、原微結晶ガラスの厚さが０．８ｍｍ以下であり、４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率が８９．５％以上であるとき、５５０ｎｍの波長と４００ｎｍの波長との間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．３以下であり、ヘイズは０．１４以下である。主要結晶相のタイプ、原微結晶ガラスの各結晶相の含有量に対する制御を通じて、原微結晶ガラスは、光透過率などの優れた光学性能を有し、安定した光学性能を有する。

【0087】

本実施形態において、原微結晶ガラスのヤング率は９５ＧＰａ以上である。原微結晶ガラスの主要結晶相のタイプ、および、各結晶相の含有量に基づいて、原微結晶ガラスには高いヤング率が付与され、その結果、化学強化微結晶ガラスには高いヤング率が付与され、例えば、化学強化微結晶ガラスの高いヤング率は９５ＧＰａ以上である。このように、化学強化微結晶ガラスには、より大きい圧縮応力に対応できる貯蔵空間が付与され、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力を増加するための条件が提供される。加えて、原微結晶ガラスおよび化学強化微結晶ガラスには、高い耐衝撃性が付与される。例えば、試験が示すところによれば、化学強化微結晶ガラスは、既存のアルミノケイ酸ガラスより高い約２５～３０ＧＰａの衝撃に耐えることができ、それによって、Ｋ／Ｎａ交換層に対する化学強化微結晶ガラスの要件および依存を効果的に下げる。

【0088】

本実施形態において、化学強化微結晶ガラスの表層は更にＫ／Ｎａ交換層を有する。Ｋ／Ｎａ交換層は更に、化学強化微結晶ガラスの表層に形成され、すなわち、カリウム層が化学強化微結晶ガラスの表層に追加される。化学強化微結晶ガラスが荒れた地面に対する高い耐穿孔性を有することに基づいて、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐落下性が更に改善され、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性が更に改善される。

【0089】

加えて、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスが高いヤング率を有することに基づき、例えば、ヤング率が９５ＧＰａ以上であり、高いヤング率は比較的優れた耐衝撃性をサポートし、それによって、Ｋ／Ｎａ交換層に対する依存を効果的に下げる。図２に示される、応力曲線と、既存の一次強化アルミノケイ酸ガラスの曲線との比較によれば、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、比較的大きいＫ／Ｎａ交換層を必要としない。例えば、本実施形態において、前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスに含まれるＫ／Ｎａ交換層の厚さは、３μｍ以下である。Ｋ／Ｎａ交換層（カリウム層）の厚さに対する制御を通じて、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性および荒れた地面に対する耐落下性を更に改善できる。圧縮応力層の深度、圧縮応力強度、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度との間の関係に基づいて、Ｋ／Ｎａ交換層の厚さの要件を効果的に低減できる。

【0090】

前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスが、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、耐落下性、光透過率などの光学性能を有することに基づいて、化学強化微結晶ガラスは更に、高いヤング率および高い耐衝撃性を有し得る。本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、２次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、または、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスのいずれか１つであり得る。化学強化微結晶ガラスは、上記の荒れた地面に対する優れた耐穿孔性および光学性能を有する。これは、化学強化微結晶ガラスの適用範囲を拡張し、対応する製品の品質および性能安定性を改善する。

【0091】

前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスが、２次元構造を有する化学強化微結晶ガラスまたは２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであるとき、本実施形態において、化学強化微結晶ガラスのＣＳ５０およびＤｏｃは、以下を満たす。すなわち、ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）は１．４～６である。

【0092】

いくつかの他の実施形態において、化学強化微結晶ガラスの厚さが０．８ｍｍ以下であるとき、４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率は、８９．５％以上であり、波長５５０ｎｍと波長４００ｎｍとの間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．３以下であり、ヘイズは０．１４％以下である。

【0093】

従って、前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスが、２次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、または、２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであるとき、化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性および光透過率を有する。加えて、原微結晶ガラスの光学性能と比較して、化学強化微結晶ガラスの光透過率などの光学性能は安定する。

【0094】

前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスが、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであるとき、本実施形態において、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスの長辺曲げ角は１５°～８９°である。加えて、化学強化微結晶ガラスのＣＳ５０、Ｄｏｃ、および、ＣＳ５０とＤｏｃとの間の関係は、上記の式１－１～１－３に示される特性を満たす。化学強化微結晶ガラスはなお、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性を有し、なお優れた耐衝撃性を当然に有する。化学強化微結晶ガラスの測定された光学的特性が上で説明された。４００ｎｍ～９４０ｎｍの波長の光の平均透過率は８９．５％以上であり、５５０ｎｍの波長と４００ｎｍの波長との間の単一点透過率の差は１％未満であり、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１５％以下である。原微結晶ガラスの光学性能と比較するとわずかな差が存在するが、差は明白でない。従って、前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスが、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであるとき、化学強化微結晶ガラスはなお、光透過率などの優れた光学性能を有する。

【0095】

別の態様によれば、本願の実施形態は、本願の実施形態における上記の化学強化微結晶ガラスの調製方法を提供する。図３に示されるように、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスの調製方法のプロセス手順は以下の段階を含む。

【0096】

Ｓ０１：ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行し、Ｎａ／Ｌｉ交換層を形成する。

【0097】

一次化学強化処理プロセスにおいて、ナトリウム含有塩槽におけるナトリウムイオンは、熱力学的挙動で原微結晶ガラスの表層に拡散し、原微結晶ガラスの表層におけるリチウムイオンと交換され、すなわち、ナトリウム－リチウムイオン交換が実行され、その結果、Ｎａ／Ｌｉ交換層が原微結晶ガラスの表層上に形成される。加えて、一次化学強化処理に対する制御を通じて、化学強化によって形成される化学強化微結晶ガラスは、本願の前述の実施形態における化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度、圧縮応力強度ＣＳ５０範囲、および、圧縮応力層の深度と圧縮応力強度ＣＳ５０範囲との間の関係（上記の式１－１から１－３に示される）を有し得る。このように、調製された化学強化微結晶ガラスには、比較的高い圧縮応力、および、大きく改善された応力強度が付与され、亀裂生長に耐えることができ、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性を有する。加えて、本願において、本願における化学強化微結晶ガラスの調製方法のための化学強化条件は、制御が容易であり、その結果、調製された化学強化微結晶ガラスは、安定した性能、高効率、および低減された調製コストを有する。

【0098】

本実施形態において、ナトリウム含有塩槽は、ＮａＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含む。ナトリウム含有塩槽が、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３を含む塩混合物であるとき、ＮａＮＯ_３の含有量は、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物において、５０ｗｔ％以上である。本実施形態において、一次化学強化処理については、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．５時間～６時間である。ナトリウム含有塩槽のタイプ、ＮａＮＯ_３の含有量、および、一次化学強化処理に対する制御を通じて、原微結晶ガラスに対する化学強化処理の効果が改善され、形成された化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度および圧縮応力強度ＣＳ５０範囲が最適化され、その結果、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力が増加し、化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性および光透過率性能が改善される。

【0099】

加えて、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスは、上記の化学強化微結晶ガラスの原微結晶ガラスであり、例えば、主要結晶相は、メタケイ酸リチウムおよびβクオーツ固溶体のいずれかであり、総含有結晶相の質量分率は３５％～７５％であり、二次結晶相の総含有量は５％未満である。特定の実施形態において、原微結晶ガラスは主要成分および核形成剤を含む。主要成分は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、およびＫ_２Ｏを含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の含有量が５８～８５ｍｏｌ％であり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏの含有量が１０～３２ｍｏｌ％であることを満たす。核形成剤は、ＴｉＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５およびＺｒＯ_２を含み、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２の含有量が２～８ｍｏｌ％であることを満たす。

【0100】

本実施形態において、調製された化学強化微結晶ガラスが、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスであるとき、ナトリウム塩含有槽において、化学強化処理の対象である原微結晶ガラスに対して一次化学強化処理を実行する前に、方法は更に、原微結晶ガラスに対して以下の熱間曲げ処理を実行する段階を備える。すなわち、６５０℃～７５０℃の原微結晶ガラスに対して熱間曲げ処理を実行して３次元の原微結晶ガラスを形成し、各熱間曲げ処理の時間は３０秒～１２０秒であり、熱間曲げ処理の圧力は０．１ＭＰａ～０．９ＭＰａである。

【0101】

３次元の原微結晶ガラスは、原微結晶ガラスに対して熱間曲げ処理を実行することによって形成され、その結果、一次化学強化処理、または、更なる二次化学強化処理の後に、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスが形成され得、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスが高い圧縮応力、荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、および優れた光透過率性能を有することを確実にする。

【0102】

特定の実施形態において、３次元の原微結晶ガラスの長辺曲げ角は、１５°～８９°である。いくつかの他の特定の実施形態において、３次元の原微結晶ガラスの色座標ｂの値変化の差の絶対値は０．１以下である。上記熱間曲げ処理の条件に対する制御を通じて、調製された３次元の原微結晶ガラスは、必要な長辺曲げ角を有し、安定した光学性能を有する。

【0103】

背景技術において言及され、主要結晶相が葉長石および二ケイ酸リチウムである微結晶ガラスなどの既存の微結晶ガラスと比較して、主要結晶相が葉長石および二ケイ酸リチウムである既存の微結晶ガラスの熱間曲げ温度は、７５０℃より大きく、結晶相のサイズが熱間曲げプロセスにおいて成長し、結果として、３次元成形後に光学性能が急激に劣化する（色収差ｂの絶対値は２以上であり、ヘイズは０．２５％以上である）。熱間曲げ３次元ＣＧカバーの適用の要件を満たすことができない。対照的に、本願の本実施形態における、主要結晶相がメタケイ酸リチウムおよびβクオーツ固溶体のいずれかである上記の原微結晶ガラスは、上で説明された６５０℃～７５０℃の範囲である最高熱間曲げ温度を使用する。熱間曲げの前および後で、ガラスの色座標ｂの値変化の差の絶対値は０．１以下であり、色座標ｂの絶対値は０．４以下であり、ヘイズは０．１４％以下である。３次元熱間曲げ３次元ＣＧカバーの適用の要件を満たすことができる。

【0104】

本実施形態において、一次化学強化処理の後、方法は更に、図３に示される段階Ｓ０２を備え、すなわち、カリウム塩含有槽において、Ｎａ／Ｌｉ交換層が形成された化学強化微結晶ガラスに対する二次化学強化処理を実行し、Ｋ／Ｎａ交換層を形成する段階を備える。

【0105】

二次化学強化処理プロセスにおいて、カリウム含有塩槽におけるカリウムイオンは、熱力学的挙動で化学強化微結晶ガラスの表層内に拡散し、Ｎａ／Ｌｉ交換層におけるナトリウムイオンと交換され、すなわち、カリウム－ナトリウムイオン交換が実行され、Ｋ／Ｎａ交換層が化学強化微結晶ガラスの表層において形成され、それによって、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性、および、荒れた地面に対する耐落下性を更に改善する。

【0106】

本実施形態において、カリウム含有塩槽は、ＫＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物を含む。カリウム含有塩槽がＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３を含む塩混合物であるとき、ＫＮＯ_３の含有量は、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の塩混合物において８０％ｗｔ以上である。本実施形態において、二次化学強化処理では、温度は３８０℃～４５０℃であり、強化時間は０．２時間～１時間である。カリウム含有塩槽のタイプ、ＫＮＯ_３の含有量、および、二次化学強化処理に対する制御を通じて、二次化学強化処理の効果が改善され、化学強化微結晶ガラスの耐衝撃性および荒れた地面に対する耐落下性が更に改善される。

【0107】

加えて、本願の前述の実施形態における化学強化微結晶ガラス、および、その調製方法を使用することによって調製された化学強化微結晶ガラスは、背景技術において言及される、主要結晶相が葉長石および二ケイ酸リチウムである微結晶ガラスなどの既存の微結晶ガラスと比較される。主要結晶相が葉長石および二ケイ酸リチウムである既存の微結晶ガラスは比較的高い結晶化度（この材料は、複数の主要結晶相を含み、優れた光学性能を維持するために比較的高い結晶化度を必要とする）を有し、より高いポテンシャルエネルギーがイオン交換に必要なので、より高い化学強化温度／より長い化学強化時間が必要である。加えて、微結晶ガラスは、化学強化ボイラ水におけるＬｉの濃度の影響を受け、化学強化プロセスにおけるＬｉの濃度に対する正確な制御を必要として、化学強化プロセスにおけるＮａ／Ｌｉ交換においてＬｉによる抑制によって限定される。従って、既存の微結晶ガラスを化学的に強化することによって形成される化学強化微結晶ガラスについては、ＣＳ５０は、１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ未満である。しかしながら、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラス、特に、主要結晶相がメタケイ酸リチウムおよびβクオーツ固溶体のいずれかを含む化学強化微結晶ガラスは、比較的低い結晶化度、例えば、７５ｗｔ％以下の結晶化度を有する。化学強化処理プロセスはＬｉの影響を受けない。化学強化処理によって取得された化学強化微結晶ガラスのＣＳ５０、Ｄｏｃ、および、ＣＳ５０とＤｏｃとの間の関係は、上記の式１－１～１－３に示す特性を満たす。特に、ＣＳ５０は、１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ～２３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａである。このように、荒れた地面に対するより優れた耐穿孔性が取得される。

【0108】

なお別の態様によれば、上記の化学強化微結晶ガラスおよびその調製方法に基づいて、本願の実施形態は電子デバイスを提供する。本願の本実施形態における電子デバイスはガラスコンポーネントを含み、ガラスコンポーネントは、本願の上記の実施形態における化学強化微結晶ガラスである。このように、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスは、上記の荒れた地面に対する優れた耐穿孔性、光学性能、および耐衝撃性を有するので、ガラスコンポーネントには、優れた耐落下性および耐衝突性、ならびに高強度が付与される。従って、ガラスコンポーネントを含む本願の本実施形態における電子デバイスはまた、優れた耐落下性および耐衝突性ならびに耐衝撃性を有し、電子デバイスは、高品質および高動作性能安定性を有する。

【0109】

本実施形態において、電子デバイスのガラスコンポーネントは、ディスプレイカバー、保護カバーまたは保護スクリーンの少なくとも１つを含む。ガラスコンポーネントは、優れた光透過性および優れた表示効果を有し、優れた保護を更に提供できる。加えて、ガラスコンポーネントは、耐落下性および耐衝突性ならびに高強度を有し、その結果、電子デバイスが安定する。ガラスコンポーネントは更に、２次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、２．５次元構造を有する化学強化微結晶ガラス、または、３次元構造を有する化学強化微結晶ガラスのいずれか１つであり得る。これは、化学強化微結晶ガラスの適用範囲を拡張し、対応する電子デバイスの品質および性能安定性を改善する。

【0110】

本実施形態において、電子デバイスは、通信モバイル端末、電子ウォッチ、バンドおよびコンピュータのうち少なくとも１つを含む。特定の実施形態において、電子デバイスが携帯電話などの通信モバイル端末であるとき、電子デバイスに含まれるガラスコンポーネントは、携帯電話の表カバーまたは裏カバーとして使用され得る。電子デバイスはガラスコンポーネントを含むので、電子デバイスは、優れた耐落下性を有し、または、優れた耐衝撃性を更に有し、高強度を有し、その結果、電子デバイスの性能が安定する。

【0111】

以下では、特定の実施形態を参照して、上記の化学強化微結晶ガラスおよびその調製方法を詳細に説明する。
［実施形態１］

【0112】

本実施形態は、３次元構造を有するβクオーツ固溶体ベースの化学強化微結晶ガラスおよびその化学強化方法を提供する。化学強化微結晶ガラスの関連する性能およびその化学強化方法の関連するプロセスパラメータは、以下の表２において別個に説明される。

【0113】

化学強化微結晶ガラスの調製方法は、以下の段階を備える。

【0114】

Ｓ１：原微結晶ガラスおよびその調製

【0115】

（１）ガラス基質は、融解・鋳造方法を使用することによって調製される。ガラス基質の成分組成は、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝８５ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝１０ｍｏｌ％である。核形成剤については、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＝２ｍｏｌ％であり、別の成分はＭｇＯである。

【0116】

（２）２段階加熱処理が、調製されたガラス基質に実行され、必要な結晶相を取得する。第１加熱処理段階において、温度は６００℃であり、処理時間は０．１時間である。第２加熱処理段階において、温度は７５０℃～９００℃であり、処理時間は０．１時間である。取得された結晶の主要結晶相は、βクオーツ固溶体であり、ＸＲＤ試験を通じて取得された結晶化度は、３５ｗｔ％である。

【0117】

Ｓ２：３次元の原微結晶ガラスおよびその調製。

【0118】

段階Ｓ１において調製されたβクオーツ固溶体ベースの微結晶ガラスは、０．３５ｍｍの厚さの未加工ガラスシートに切断／研削／研磨される。次に、３次元黒鉛型を使用することによって熱間曲げが実行されて３次元モデルが形成され、最高熱間曲げ温度は６５０℃であり、熱間曲げ圧縮応力は０．９ＭＰａであり、単一処理の熱間曲げ時間は３０秒である。

【0119】

Ｓ３：段階Ｓ２において熱間曲げの後に取得された３次元ガラスは、３次元研磨ブラシを使用することによって、凹面および凸面上で研磨され（研磨後の厚さは０．３ｍｍ）次に、化学強化処理が実行されて、３次元構造を有するβクオーツ固溶体ベースの化学強化微結晶ガラスが形成され、化学強化のための強化条件は表２で説明される。
［実施形態２］

【0120】

本実施形態は、２．５次元構造を有するメタケイ酸リチウムベースの化学強化微結晶ガラスおよびその化学強化方法を提供する。化学強化微結晶ガラスの関連する性能およびその化学強化方法の関連するプロセスパラメータは、以下の表２において別個に説明される。

【0121】

化学強化微結晶ガラスの調製方法は以下の段階を備える。

【0122】

Ｓ１：原微結晶ガラスおよびその調製。

【0123】

（１）融解・鋳造方法を使用することによってガラス基質が調製される。ガラス基質の成分組成は、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝５８ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝３２ｍｏｌ％である。核形成剤については、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＝８ｍｏｌ％であり、別の成分は２ｍｏｌ％のＭｇＯである。

【0124】

（２）２段階加熱処理が、調製されたガラス基質に実行され、必要な結晶相を取得する。第１加熱処理段階において、温度は５００℃であり、処理時間は１０時間である。第２加熱処理段階において、温度は６４０℃であり、処理時間は１０時間である。取得された結晶の主要結晶相はメタケイ酸リチウムであり、ＸＲＤ試験を通じて取得された結晶化度は７５ｗｔ％である。

【0125】

Ｓ２：２．５次元の原微結晶ガラスおよびその調製。

【0126】

段階Ｓ１において調製されたメタケイ酸リチウムベースの原微結晶ガラスは、切断され、研削され、コンピュータ数値制御マシン（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ， ＣＮＣ）を使用することによって処理され、２．５次元構造を有する０．６５ｍｍキャリアに研磨される。

【0127】

Ｓ３：段階Ｓ２における２．５次元の原微結晶ガラスは、研磨ブラシを使用することによって、凹面および凸面上で研磨され、次に、化学強化処理が実行され、２．５次元構造を有するメタケイ酸リチウムベースの化学強化微結晶ガラスが形成され、ここで、最終生成物の厚さは０．６ｍｍであり、化学強化の強化条件が表２において説明される。
［実施形態３］

【0128】

本実施形態は、３次元構造を有するメタケイ酸リチウムベースの化学強化微結晶ガラスおよびその化学強化方法を提供する。化学強化微結晶ガラスの関連する性能およびその化学強化方法の関連するプロセスパラメータは、以下の表２において別個に説明される。

【0129】

化学強化微結晶ガラスの調製方法は以下の段階を備える。

【0130】

Ｓ１：原微結晶ガラスおよびその調製。

【0131】

（１）融解・鋳造方法を使用することによってガラス基質が調製される。ガラス基質の成分組成は、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝６５ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝３０ｍｏｌ％である。核形成剤については、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＝５ｍｏｌ％である。

【0132】

（２）２段階加熱処理が、調製されたガラス基質に実行され、必要な結晶相を取得する。第１加熱処理段階において、温度は５５０℃であり、処理時間は６時間である。第２加熱処理段階において、温度は８００℃であり、処理時間は２時間である。取得された結晶の主要結晶相はメタケイ酸リチウムであり、ＸＲＤ試験を通じて取得された結晶化度は６５ｗｔ％である。

【0133】

Ｓ２：３次元の原微結晶ガラスおよびその調製。

【0134】

段階Ｓ１において調製されたメタケイ酸リチウムベースの原微結晶ガラスが、０．７ｍｍの厚さの未加工ガラスシートに切断／研削／研磨される。次に、３次元黒鉛型を使用することによって熱間曲げが実行されて３次元モデルが形成され、最高熱間曲げ温度は７５０℃であり、熱間曲げ圧縮応力は０．１ＭＰａであり、単一処理の熱間曲げ時間は１２０秒である。

【0135】

Ｓ３：段階Ｓ２における原微結晶ガラスは、３次元研磨ブラシを使用することによって、凹面および凸面上で研磨され、次に、化学強化処理が実行され、３次元構造を有するメタケイ酸リチウムベースの化学強化微結晶ガラスが形成され、ここで、最終生成物の厚さは０．６５ｍｍであり、化学強化の強化条件が表２において説明される。
［実施形態４］

【0136】

本実施形態は、２．５次元構造を有するメタケイ酸リチウムベースの化学強化微結晶ガラスおよびその化学強化方法を提供する。化学強化微結晶ガラスの関連する性能およびその化学強化方法の関連するプロセスパラメータは、以下の表２において別個に説明される。

【0137】

化学強化微結晶ガラスの調製方法は以下の段階を備える。

【0138】

Ｓ１：原微結晶ガラスおよびその調製。

【0139】

（１）融解・鋳造方法を使用することによってガラス基質が調製される。ガラス基質の成分組成は、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝６５ｍｏｌ％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝３０ｍｏｌ％である。核形成剤については、ＴｉＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＝５ｍｏｌ％である。

【0140】

（２）２段階加熱処理が、調製されたガラス基質に実行され、必要な結晶相を取得する。第１加熱処理段階において、温度は５５０℃であり、処理時間は６時間である。第２加熱処理段階において、温度は８００℃であり、処理時間は２時間である。取得された結晶の主要結晶相はメタケイ酸リチウムであり、ＸＲＤ試験を通じて取得された結晶化度は６５ｗｔ％である。

【0141】

Ｓ２：２．５次元の原微結晶ガラスおよびその調製。

【0142】

段階Ｓ１において調製されたメタケイ酸リチウムベースの原微結晶ガラスは、２．５次元構造を有する１ｍｍの厚さの未加工ガラスシートに切断／研削／研磨される。

【0143】

Ｓ３：段階Ｓ２において、化学強化処理が２．５次元の原微結晶ガラスに対して実行され、化学強化の強化条件は表１において説明される。

【0144】

化学強化微結晶ガラスの関連する性能試験：

【0145】

以下の表２において説明される関連する性能試験は、前述の実施形態１～実施形態４に基づいて別個に実行される。試験方法は次の通りである。試験結果は以下の表１において説明される。
表１

【表1】

【0146】

各実施形態において、化学強化微結晶ガラスの圧縮応力層の深度Ｄｏｃおよび化学強化微結晶ガラスの厚さは、Ｄｏｃが０．１５ｔ～０．２２ｔであることを満たすことが表１から分かる。化学強化微結晶ガラスの各タイプの表層における５０μｍの強化深度における圧縮応力強度ＣＳ５０および化学強化微結晶ガラスの厚さは、ＣＳ５０が１３０＋（２０ｔ－１３）×１５ＭＰａ～２３０＋（２０ｔ＾１３）×１５ＭＰａであることを満たす。ＣＳ５０およびＤｏｃは、ＣＳ５０／（Ｄｏｃ－５０）が１～７．５である関係を満たす。加えて、化学強化微結晶ガラスは、荒れた地面に対する高い耐穿孔性、光透過率などの優れた光学性能、および、優れた熱安定性および耐湿性を有する。

【0147】

更に、業界における既存の０．６ｍｍの厚さの一次強化アルミノケイ酸ガラス（Ｋ／Ｎａ交換を有する）および０．６ｍｍの厚さの二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラス（Ｋ／ＮａおよびＮａ／Ｌｉ交換の両方を有する）は、実施形態３と同一である原微結晶ガラスおよび化学強化処理を使用することによって取得される化学強化微結晶ガラスと比較し、それにより、これら３つのタイプのガラスに対してＣＳ５０（ＭＰａ）試験および１８０＃グリットサンドペーパーを利用した落下高さ試験を実行するための例として使用れる。本願の本実施形態における一次強化アルミノケイ酸ガラス、二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラスおよび化学強化微結晶ガラスは、同一の構造および同一の厚さを有する。試験結果が表２に説明される。
表２

【表2】

【0148】

本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスについてのＣＳ５０およびグリットサンドペーパー落下試験の高さは、既存の一次強化アルミノケイ酸ガラスおよび二次強化リチウムアルミノケイ酸ガラスについてのＣＳ５０およびグリットサンドペーパー落下試験の高さより著しく高いことが表２から分かる。従って、本願の本実施形態における化学強化微結晶ガラスの荒れた地面に対する耐穿孔性は著しく改善される。従って、本願の本実施形態において提供される化学強化微結晶ガラスは電子製品において使用される。例えば、ガラスは、携帯電話の表カバーまたは裏カバーとして使用され、具体的には、２次元カバー、２．５次元カバー、３次元カバー、または同様のものであり得、それにより、携帯電話および他の電子製品の耐落下性を改善し、対応する電子製品に優れた耐衝突性を付与する。ガラスは更に、携帯電話および他の電子製品の耐衝撃性を改善でき、電子製品の性能を安定的にする。

【0149】

上記の説明は単に本願の例示的な実施形態であり、本願を限定するために使用されるものではない。本願の思想および原理において加えられる任意の修正、同等の置き換え、または、改善は、本願の保護範囲に属するものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】