[发明专利]强化玻璃的应力测定装置、强化玻璃的应力测定方法、强化玻璃

说明书

提供一种强化玻璃的应力测定装置、强化玻璃的应力测定方法、强化玻璃，该强化玻璃的应力测定装置能够提高强化玻璃的表面附近的应力分布的测定精度。本强化玻璃的应力测定装置具备光源、光供给构件、光取出构件、光转换构件、拍摄元件、位置测定单元，所述拍摄元件在保持所述强化玻璃、所述光取出构件、所述光转换构件及所述拍摄元件的相互的位置关系的状态下，同时或分别拍摄由所述多个不同波长的光产生的所述两种亮线列、所述两种亮线、及/或所述两种边界线，基于通过所述位置测定单元测定的多个不同波长的光中的所述两种亮线列的位置、所述两种亮线的位置、及/或所述两种边界线的位置，算出所述强化玻璃的从表面起在深度方向上的应力。

技术领域

本发明涉及强化玻璃的应力测定装置、强化玻璃的应力测定方法、强化玻璃。

背景技术

在手机、智能电话等电子设备中，显示部、壳体主体多使用玻璃。伴随着近年来的电子设备的薄型化、轻量化，电子设备使用的玻璃也要求薄板化。若玻璃的板厚变薄，则强度会降低。因此，为了提高玻璃的强度，通常使用通过在玻璃表面形成基于离子交换的表面层(离子交换层)并使压缩应力产生来提高强度的所谓化学强化玻璃，并利用光学方法来测定表面的应力值，确认是否被正确地强化，向市场发货。

作为测定强化玻璃的表面层的应力的技术，可以列举例如在强化玻璃的表面层的折射率比内部的折射率高的情况下，利用光波导效果和光弹性效果，以非破坏的方式测定表面层的压缩应力的技术(以下，称为非破坏测定技术)。在该非破坏测定技术中，使单色光向强化玻璃的表面层入射而通过光波导效果产生多个模式，在各模式下取出光线轨迹决定的光，利用凸透镜成像为与各模式对应的亮线。需要说明的是，存在模式数目的成像的亮线。

另外，在该非破坏测定技术中，从表面层取出的光构成为，能够观察到光的振动方向相对于出射面为水平和垂直这两种光成分的亮线。并且，利用次数最低的模式1的光通过表面层的最接近表面一侧的性质，根据两种光成分的与模式1对应的亮线的位置来算出各个光成分的折射率，根据这两种折射率之差和玻璃的光弹性常数来求出强化玻璃的表面附近的应力(例如，参照专利文献1)。

另一方面，以上述的非破坏测定技术的原理为基础，提出了根据与模式1和模式2对应的亮线的位置，通过外推求出玻璃的最表面的应力(以下，设为表面应力值)，并假定表面层的折射率分布直线性地变化，根据亮线的总根数，求出压缩应力层的深度的方法(例如，参照专利文献2及非专利文献1)。

另外，以上述的通过利用了表面波导光的测定技术测定的表面应力值和压缩应力层的深度为基础，提出了定义玻璃内部的拉伸应力CT，以CT值来管理强化玻璃的强度的方法(例如，参照专利文献3)。在该方法中，通过“CT＝(CS×DOL)/(t×1000-2×DOL)”(式0)来计算拉伸应力CT。在此，CS为表面应力值(MPa)，DOL为通过将钠离子交换为钾而产生的压缩应力层的深度(单位：μm)，t为板厚(单位：mm)。

通常如果未施加外力，则应力的总和为0。因此，以将通过化学强化形成的应力沿深度方向积分的值在未被化学强化的中心部分取得平衡的方式大致均等地产生拉伸应力。

然而，化学强化玻璃也由于强度提高和性能提高而成为多样，以往的应力测定方法无法进行充分的评价。

例如，存在将含锂玻璃与钾、钠这两种离子进行交换并控制了应力分布的强化玻璃、对透明的结晶化玻璃进行了离子交换的化学强化玻璃等。

在含锂玻璃的化学强化玻璃中，以往的光学性的应力测定装置虽然能够评价锂和钠被交换为钾的表面附近的应力层，但是无法评价锂被交换为钠的内部的应力层。因此，在被离子交换为钾的压缩应力层的深度DOL中，压缩应力未成为0，压缩应力成为0的深度DOC(单位：μm)通过利用了表面的波导光的应力测定装置无法测定。