化学强化玻璃和电子设备壳体的制作方法

本发明涉及化学强化玻璃和电子设备壳体。

背景技术：

1、对于便携式终端等电子设备的壳体，由于要求即使便携式终端从高处落下也不容易破裂的强度，因此广泛使用化学强化玻璃。化学强化玻璃为通过将玻璃浸渍在硝酸钠等熔融盐中等方法，使玻璃中所含的碱离子与熔融盐中所含的离子半径更大的碱离子发生离子交换，由此在玻璃的表层部分形成压应力层的玻璃。例如，在专利文献1中公开了具有特定的组成、通过化学强化得到高的表面压应力的铝硅酸盐玻璃。

2、另一方面，在如手机、智能手机、便携信息终端、wi-fi设备等通信设备、声表面波(saw)设备、雷达部件、天线部件等电子设备中，为了实现通信容量的大容量化、通信速度的高速化等，信号频率的高频化得到发展。近年来，作为使用更高频的频带的新的通信系统，期待5g(第五代移动通信系统)的普及。

3、在用于5g的高频带中，保护玻璃有时阻碍无线电波的发送和接收，对于与5g对应的便携式终端要求无线电波透射性等介电特性优异的保护玻璃。作为优异的介电特性，例如期望相对介电常数和介质损耗低。通过降低相对介电常数，能够抑制无线电波的反射，并且提高无线电波透射性。另外，由于介质损耗的降低，能够抑制无线电波的损失。

4、作为用于5g的在高频带的无线电波透射性高的玻璃、即相对介电常数、介质损耗角正切小的玻璃，迄今为止已经开发了几种无碱玻璃(专利文献2)。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特表2018-520082号公报

8、专利文献2：国际公开第2019/181707号

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、但是，专利文献2公开的那样的几乎不含有碱离子的无碱玻璃难以进行化学强化。另外，化学强化玻璃的无线电波透射性难以预测，难以兼顾高频带的无线电波透射性和强度。

3、因此，本发明的目的在于提供一种兼具高频带的优异的无线电波透射性和高强度的化学强化玻璃。

4、用于解决问题的手段

5、本发明人发现存在在高频带下化学强化后的无线电波透射性与化学强化前相比降低的玻璃和与化学强化前相比降低上升的玻璃这两者。此外，对于在化学强化后在高频带中的无线电波透射性上升的玻璃，发现了化学强化后的表面特性与无线电波透射性的相关关系，从而完成了本发明。

6、本发明为一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的厚度为t(单位：μm)，所述化学强化玻璃在20℃、频率10ghz下的相对介电常数为7.0以下，其中，

7、通过下式求出的z为0.65以上，

8、z＝(s2-s1)×10+x/1000

9、上式中，

10、s1为由玻璃的中心部分的碱离子量计算出的熵函数，

11、s2为由从玻璃表面起到0.05t的深度为止的区域中的平均碱离子量计算出的熵函数，

12、x为从玻璃表面起到深度为0.05t为止的区域中的压应力的平均值[单位：mpa]，

13、其中，熵函数s由各深度处的li2o、na2o和k2o的以氧化物基准的摩尔百分率计的含量[li2o]、[na2o]和[k2o]通过下式求出。在下式中，在[li2o]、[na2o]和[k2o]为零的情况下，熵函数s为1×10-4。

14、s＝-[li2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o])log([li2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o]))-[na2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o])log([na2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o]))-[k2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o])log([k2o]/([li2o]+[na2o]+[k2o]))。

15、在本发明的化学强化玻璃(以下，也称为本化学强化玻璃)中，上述熵函数s2减去上述熵函数s1而得到的值、即(s2-s1)的值优选为0.04以上。

16、本化学强化玻璃在20℃、频率10ghz下的介质损耗角正切优选为0.02以下。

17、以氧化物基准的摩尔百分率计，本化学强化玻璃的基本组成优选含有：

18、40％～80％的sio2、

19、0～20％的b2o3、

20、1％～25％的al2o3、和

21、合计5％～30％的li2o和/或na2o。

22、本化学强化玻璃的表面压应力值cs0优选为300mpa以上。

23、本化学强化玻璃优选从玻璃表面起算的0.05t的深度处的内部化学强化应力cs0.05t为75mpa以上，并且上述厚t为300μm以上。

24、本化学强化玻璃优选压应力层深度dol为70μm以上，并且上述厚度t为350μm以上。

25、本化学强化玻璃优选为锂铝硅酸盐玻璃，

26、以氧化物基准的摩尔百分率计，所述化学强化玻璃的基本组成含有：

27、40％～70％的sio2、

28、7.5％～20％的al2o3、和

29、5％～25％的li2o。

30、本化学强化玻璃优选上述厚度t为100μm以上且2000μm以下。

31、本化学强化玻璃优选为微晶玻璃。

32、本发明还提供包含本化学强化玻璃的电子设备壳体。

33、发明效果

34、本发明的化学强化玻璃的通过由表示碱金属离子的混合程度的熵函数s和压应力的平均值x表示的式求出的z在特定范围内，玻璃中的碱金属离子的移动被抑制。由此，本发明的化学强化玻璃在强度优异的同时在高频带下显示出优异的无线电波透射性。

技术特征：

1.一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的厚度为t(单位：μm)，所述化学强化玻璃在20℃、频率10ghz下的相对介电常数为7.0以下，其中，

2.如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述熵函数s2减去所述熵函数s1而得到的值、即(s2-s1)的值为0.04以上。

3.如权利要求1或2所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃在20℃、频率10ghz下的介质损耗角正切为0.02以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述化学强化玻璃的基本组成含有：

5.如权利要求1～4中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的表面压应力值cs0为300mpa以上。

6.如权利要求1～5中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的从玻璃表面起算的0.05t的深度处的内部化学强化应力cs0.05t为75mpa以上，并且所述厚度t为300μm以上。

7.如权利要求1～6中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的压应力层深度dol为70μm以上，并且所述厚度t为350μm以上。

8.如权利要求1～7中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃为锂铝硅酸盐玻璃，

9.如权利要求1～5和8中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述厚度t为100μm以上且2000μm以下。

10.如权利要求1～9中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃为微晶玻璃。

11.一种电子设备壳体，其中，所述电子设备壳体包含权利要求1～10中任一项所述的化学强化玻璃。

技术总结
本发明的目的在于提供兼具高频带的优异的无线电波透射性和高强度的化学强化玻璃。本发明涉及一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的厚度为t(单位：μm)，所述化学强化玻璃在20℃、频率10GHz下的相对介电常数为7.0以下，其中，通过下式求出的Z为0.65以上，Z＝(S2‑S1)×10+X/1000。上式中，S1为由玻璃的中心部分的碱离子量计算出的熵函数，S2为由从玻璃表面起到0.05t的深度为止的区域中的平均碱离子量计算出的熵函数，X为从玻璃表面起到深度为0.05t为止的区域中的压应力的平均值[单位：MPa]。

技术研发人员：金原一树,黑岩裕
受保护的技术使用者：AGC株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14