(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、該表示パネルの前方に設置されるカバーガラス板とを備えるディスプレイ装置において、
前記カバーガラス板は、３２インチ以上の対角線長さ、１．５ｍｍ以下の厚さ、および、７０ＧＰａ以上のヤング率を有し、化学強化処理によって表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であり、
前記化学強化処理前のカバーガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１０％、Ｎａ２Ｏを６〜１４％、Ｋ２Ｏを３〜１５％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１０％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが７〜１５％であることを特徴とする、ディスプレイ装置。
【請求項２】
表示パネルと、該表示パネルの前方に設置されるカバーガラス板とを備えるディスプレイ装置において、
前記カバーガラス板は、３２インチ以上の対角線長さ、１．５ｍｍ以下の厚さ、および、７０ＧＰａ以上のヤング率を有し、化学強化処理によって表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であり、
前記化学強化処理前のカバーガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を４〜１０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを４〜１５％、ＺｒＯ２を０〜１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下であることを特徴とする、ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ、ノートパソコンなどのモバイル機器には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置などの薄型のディスプレイ装置が搭載されている。このディスプレイ装置では、表示パネルの前方に、「前面フィルタ」とも呼ばれるカバーガラス板が設置されており、ユーザは前面板を介して表示パネルの表示を視認する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
カバーガラス板は、主として、ディスプレイ装置の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置される。カバーガラス板は、耐傷付き性向上のため、表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であることが多い。化学強化ガラスの製造方法としては、例えばイオン交換法などがある。
【０００４】
イオン交換法では、ガラスを処理液に浸漬して、ガラスの表層に含まれる、小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）と置換することで、ガラスの表層に圧縮応力層を設ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、近年では、家庭用テレビなどの据え置き型の機器向けに、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）装置などの大画面化が進んでおり、モバイル機器に比べて、画面サイズが極めて大きくなっている。
【０００７】
このような大画面（例えば、３２インチ以上）のディスプレイ装置に搭載されるカバーガラス板は、モバイル機器に搭載されるものに比べて、大面積とする場合が多くなっている。また、これに伴う重量増加を軽減するため、カバーガラス板は、薄くすることが多くなってきている。
【０００８】
しかしながら、カバーガラス板を大面積とし、且つ、薄くすると、カバーガラス板が自重変形しやすくなるので、ディスプレイ装置の美観や表示品質などが損なわれることがある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、大面積で薄いカバーガラス板の自重変形を低減することができるディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、
表示パネルと、該表示パネルの前方に設置されるカバーガラス板とを備えるディスプレイ装置において、
前記カバーガラス板は、３２インチ以上の対角線長さ、１．５ｍｍ以下の厚さ、および、７０ＧＰａ以上のヤング率を有し、化学強化処理によって表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であり、
前記化学強化処理前のカバーガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１０％、Ｎａ２Ｏを６〜１４％、Ｋ２Ｏを３〜１５％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１０％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが７〜１５％であることを特徴とする、ディスプレイ装置が提供される。
また、本発明の別の一態様によれば、
表示パネルと、該表示パネルの前方に設置されるカバーガラス板とを備えるディスプレイ装置において、
前記カバーガラス板は、３２インチ以上の対角線長さ、１．５ｍｍ以下の厚さ、および、７０ＧＰａ以上のヤング率を有し、化学強化処理によって表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であり、
前記化学強化処理前のカバーガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を４〜１０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを４〜１５％、ＺｒＯ２を０〜１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下であることを特徴とする、ディスプレイ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大面積で薄いカバーガラス板の自重変形を低減することができるディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるディスプレイ装置の側面断面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の変形例の側面断面図である。
【図４】溶融塩（ＫＮＯ３）中のＬｉ含有量（質量％）と化学強化処理後のガラスの表面圧縮応力Ｓ（ＭＰａ）との関係を示す図である。
【図５】ガラス中のＺｒＯ２含有量（ｍｏｌ％）と化学強化処理後のガラスのビッカース硬度（ＨＶ）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態におけるディスプレイ装置の概略側面図である。図１に示すように、ディスプレイ装置１０は、表示パネル２０と、カバーガラス板３０とを備える。カバーガラス板３０は表示パネル２０よりも大面積であって、ユーザはカバーガラス板３０を介して表示パネル２０の表示を視認する。
【００１５】
（表示パネル）
表示パネル２０は、画像を表示するものである。表示パネル２０は、一般的な構成であって良く、例えば液晶パネルやプラズマパネルなどであって良い。液晶パネルは、２枚の透光性基板、および２枚の透光性基板の間に設けられる液晶層などで構成される。プラズマパネルは、２枚の透光性基板、および２枚の透光性基板の間に設けられる蛍光体層などで構成される。
【００１６】
表示パネル２０用の透光性基板としては、ガラス基板や樹脂基板などが用いられる。ガラス基板は、耐熱性や耐薬品性に優れており、基板上に透明電極膜や半導体素子（例えば、ＴＦＴ）などを形成する際に加熱処理や薬品処理をすることができる。一方、樹脂基板は、フレキシブル性に優れている。一般的には、ガラス基板を用いることが多い。
【００１７】
ガラス基板は、表示パネル２０の種類に応じた材料で形成される。例えば、液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属イオンが液晶パネルの表示特性に悪影響を与えるので、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成される。また、プラズマパネル用のガラス基板は、歪み点が高く、熱膨張係数が大きいソーダライムガラスで形成される。
【００１８】
ガラス基板を製造する方法としては、まず、複数のガラス原料を目標の配合になるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、例えば、１５００〜１６００℃に加熱して溶融する。次いで、この溶融ガラスを所定の板厚に成形し、徐冷後切断して、ガラス基板を得る。
【００１９】
ここで、溶融ガラスを所定の板厚に成形する成形方法は、特に限定されないが、例えばフロート法やフュージョン法などがある。フロート法では、浴槽内の溶融金属（例えば、溶融錫）の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して、帯板状に成形する。フュージョン法では、断面略Ｖ字状の樋の内部に溶融ガラスを連続的に供給し、樋から左右両側に溢れ出た溶融ガラスを、樋の下縁で合流させて帯板状に成形する。
【００２０】
（カバーガラス板およびその周辺部材）
カバーガラス板３０は、主として、ディスプレイ装置１０の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置される。カバーガラス板３０は、表示パネル２０の前方に設置される。
【００２１】
例えば、カバーガラス板３０は、図１に示すように、表示パネル２０の表示側（前側）から離間するように設置されて良い。この場合、カバーガラス板３０と、表示パネル２０とは筐体１２を介して一体化されて良い。なお、筐体１２は、図１においては、カバーガラス３０を外側から覆うように図示されているが、カバーガラス３０の端面がむき出しになっていてもよい。
【００２２】
また、カバーガラス板３０は、図３に示すように、表示パネル２０の表示側（前側）に貼り付けられても良い。例えば、カバーガラス板３０は、透光性を有する接着膜を介して、表示パネル２０の表示側に貼り付けられる。接着膜は、一般的な構成であって良く、その材質や形状は適宜選定される。
【００２３】
図３に示すように、カバーガラス板３０と表示パネル２０との間に空隙がない構成とすることによって、カバーガラス板３０（または、表示パネル２０）と空隙との界面における光の反射を抑えることができる。その結果、ディスプレイ装置１０の画質を高めることができる。また、ディスプレイ装置１０の薄型化にも貢献することができる。
【００２４】
カバーガラス板３０は、表示パネル２０からの光を出射する前面３１と、表示パネル２０からの光が入射する背面３２とを有する。前面３１または／および背面３２には、機能膜４０が設けられていても良い。なお、機能膜４０は、図１では前面３１および背面３２に設けられており、図３では前面３１に設けられている。
【００２５】
機能膜４０は、例えば、周囲光の反射防止、衝撃破損防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、または／および耐傷性向上などの機能を有する。
【００２６】
機能膜４０は、例えば樹脂製の膜をカバーガラス板３０に貼り付けることにより形成される。あるいは、機能膜４０は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成されても良い。
【００２７】
機能膜４０は、一般的な構成であって良く、その厚さおよび形状などは、用途に応じて適宜選択される。
【００２８】
カバーガラス板３０の背面３２には、周縁部の少なくとも一部に沿って、加飾層５０が設けられている。この加飾層５０は、表示パネル２０の外周を取り囲むように配置されて良い。
【００２９】
加飾層５０は、カバーガラス板３０、ひいてはディスプレイ装置１０のデザイン性や装飾性を高めるために設置される。例えば、加飾層５０を黒色に着色すると、ディスプレイ装置１０がオフ状態のときに、カバーガラス板３０の周縁部を含めて、カバーガラス板３０の前面３１から全く光が出射されなくなる。従って、ディスプレイ装置１０の外観がシャープな印象をユーザに与えるようになり、美観が向上する。
【００３０】
加飾層５０の形成方法に制限はなく、例えば、有機顔料粒子を含むインクをカバーガラス板３０に塗布し、これを紫外線照射あるいは加熱焼成することによって形成する方法がある。インクは、例えば有機ビヒクルに有機顔料粒子を混合、分散させることによって調製される。
【００３１】
（カバーガラス板の材質や特性など）
カバーガラス板３０の厚さは、薄型化、軽量化の観点から、１．５ｍｍ以下であって、好ましくは１．３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１．１ｍｍ以下である。また、カバーガラス板３０の厚さは、ハンドリング性の観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３２】
カバーガラス板３０の対角線長さＬは、大面積化の観点から、３２インチ（約８１ｃｍ）以上であって、好ましくは３７インチ（約９４ｃｍ以上）であり、さらに好ましくは４０インチ（約１０２ｃｍ以上）である。
【００３３】
カバーガラス板３０のヤング率は、７０ＧＰａ以上である。７０ＧＰａ以上とすることで、厚さ１．５ｍｍ以下、対角線長さ３２インチ（約８１ｃｍ）以上のカバーガラス板３０の自重変形を十分に低減することができる。カバーガラス板３０のヤング率は、７２ＧＰａ以上が好ましく、７５ＧＰａ以上がより好ましい。
【００３４】
カバーガラス板３０は、表示パネル２０のガラス基板と同一組成の材料で形成されて良い。同一組成であると、熱膨張差に起因する反りを低減することができ、製造コストを削減することもできる。また、この反りの低減や製造コストの削減は、パネルの大きさが大きくなるほど顕著である。
【００３５】
また、カバーガラス板３０は、耐傷付き性向上のため、化学強化処理によって表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であっても良い。化学強化処理の方法としては、例えばイオン交換法などがある。
【００３６】
イオン交換法では、ガラス板を処理液に浸漬して、ガラス板の表層に含まれる、小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）と置換することで、ガラス板の表層に圧縮応力層を設ける。
【００３７】
処理液としては、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶融塩などが用いられる。具体的な条件は、ガラス板の厚さによっても異なるが、４００〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩に２〜２０時間ガラス板を浸漬させることが典型的である。経済的な観点からは４００〜５００℃、２〜１６時間の条件で浸漬させることが好ましく、より好ましい浸漬時間は２〜１０時間である。
【００３８】
化学強化処理前のカバーガラス板３０は、特に限定されないが、例えば下記のガラスＡ〜Ｃで形成される。
【００３９】
（ガラスＡ）
ガラスＡは、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を５〜１５％、Ｎａ２Ｏを４〜２０％、ＭｇＯを１〜１５％含有し、これらの成分の合計量が８５％以上であるガラスである。
【００４０】
ガラスＡのヤング率は、典型的には７０〜８５ＧＰａである。なお、ガラスＡを化学強化してなる化学強化ガラス板のヤング率は、圧縮応力層厚さｔが十分に小さいので、化学強化前のガラスＡのヤング率と略同じである。
【００４１】
（ガラスＢ）
ガラスＢは、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１０％、Ｎａ２Ｏを６〜１４％、Ｋ２Ｏを３〜１５％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１０％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが７〜１５％である。このガラスＢは、下記のガラスＢ１〜Ｂ３であっても良い。
【００４２】
ガラスＢ１は、上記ガラスＢであって、Ｎａ２Ｏが１２％以下、Ｋ２Ｏが４％以上、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１４％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯが８％以上、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２ＯからＡｌ２Ｏ３含有量を減じた差が１０％以上であり、ＢａＯを含有する場合その含有量が１％未満である。
【００４３】
このガラスＢ１において、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合アルカリ土類金属酸化物の含有量の合計が１５％以下であっても良い。
【００４４】
このガラスＢ１において、ＳｉＯ２が６０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３が２〜８％、Ｎａ２Ｏが１１％以下、Ｋ２Ｏが６〜１２％、ＭｇＯが４〜１４％、ＣａＯが０〜８％、ＺｒＯ２が０〜４％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１６〜２０％であっても良い。
【００４５】
ガラスＢ２は、上記ガラスＢであって、ＳｉＯ２が６０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３が２〜８％、Ｋ２Ｏが８％以下、ＭｇＯが６％以上、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１８％以下であり、Ｋ２Ｏ含有量に１．７を乗じたものとＮａ２Ｏ含有量との和Ｎａ２Ｏ＋１．７Ｋ２Ｏが１９％未満である。
【００４６】
ガラスＢ３は、上記ガラスＢであって、ＳｉＯ２が６３％以上、Ａｌ２Ｏ３が３％以上、Ｎａ２Ｏが８％以上、Ｋ２Ｏが８％以下、ＭｇＯが６〜１４％、ＣａＯが０〜１％、ＺｒＯ２が１〜４％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１４〜１７％である。
【００４７】
このガラスＢ３において、Ｋ２Ｏ含有量に１．７を乗じたものとＮａ２Ｏ含有量との和Ｎａ２Ｏ＋１．７Ｋ２Ｏが１９％未満であっても良い。
【００４８】
これらのガラスＢ（Ｂ１〜Ｂ３）によれば、Ｋ２Ｏ含有量が十分に高いので、化学強化のイオン交換速度を過大にすることなく、圧縮応力層厚さｔを増大させることができる。よって、化学強化処理後に、別途、研磨処理を施すことなく、表面圧縮応力Ｓをたとえば１０５０ＭＰａ未満としつつ圧縮応力層の厚さｔを大きくできる。
【００４９】
ガラスＢを化学強化してなる化学強化ガラス板では、圧縮応力層厚さｔは２０μｍ超であることが好ましい。２０μｍ以下では割れやすくなるおそれがある。より好ましくは３０μｍ以上、特に好ましくは４０μｍ以上、典型的には４５μｍ以上または５０μｍ以上である。
【００５０】
ガラスＢを化学強化してなる化学強化ガラス板では、表面圧縮応力Ｓは典型的には３００ＭＰａ以上１０５０ＭＰａ未満である。３００ＭＰａ未満では割れやすくなるおそれがある。なお、ガラスＢ２を化学強化してなる化学強化ガラス板では、表面圧縮応力Ｓは典型的には３００ＭＰａ以上７５０ＭＰａ未満であり、ガラスＢ３を化学強化してなる化学強化ガラス板では、表面圧縮応力Ｓは典型的には７００ＭＰａ以上１０５０ＭＰａ未満である。
【００５１】
ガラスＢのガラス転移点Ｔｇは、ガラスＢ１においては典型的には５４０〜６１０℃、ガラスＢ２、Ｂ３においては典型的には５８０〜６４０℃である。
【００５２】
ガラスＢの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４は１１９０℃以下であることが好ましい。１１９０℃超ではガラスの成型が困難になるおそれがある。典型的には１１８０℃以下である。
【００５３】
ガラスＢの粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２は１６５０℃以下であることが好ましい。１６５０℃超では溶融が困難となり、未融物などの製品欠点が多くなるおそれがある、または溶融設備が高価になるおそれがある。典型的には１６００℃以下である。
【００５４】
ガラスＢの失透温度は前記Ｔ４以下であることが好ましい。そのようなものでないとたとえばフロート法を適用したときに失透が発生し成型することが困難になるおそれがある。ここで失透温度とはガラスを１５時間その温度に保持したときに失透が析出する温度の最高値である。
【００５５】
ガラスＢの比重ρは２．６以下であることが好ましい。２．６超ではディスプレイ装置１０の軽量化が不十分になるおそれがある。
【００５６】
ガラスＢの５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは典型的には８０×１０−７〜１３０×１０−７／℃である。
【００５７】
ガラスＢのヤング率は、典型的には７０〜９０ＧＰａである。なお、ガラスＢを化学強化してなる化学強化ガラス板のヤング率は、圧縮応力層厚さｔが十分に小さいので、化学強化前のガラスＢのヤング率と略同じである。
【００５８】
ガラスＢのうち、ガラスＢ１は化学強化処理後に、別途、研磨処理を施すことなく、表面圧縮応力Ｓをたとえば７５０ＭＰａ未満としつつ圧縮応力層の厚さｔを大きくしたい場合に好適な態様である。ガラスＢ２およびガラスＢ３はガラス製造時の清澄を硫酸塩によって行う場合に好適な態様である。
【００５９】
次に、ガラスＢの組成について、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。
【００６０】
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須である。５０％未満ではガラスとしての安定性が低下する、または耐候性が低下する。好ましくは６０％以上である。なお、ガラスＢ２においては６０％以上、好ましくは６２％以上であり、ガラスＢ３においては６３％以上である。
【００６１】
ＳｉＯ２が７４％超ではガラスの粘性が増大し溶融性が著しく低下する。好ましくは７０％以下、典型的には６８％以下である。なお、ガラスＢ２ではＳｉＯ２は７０％以下である。
【００６２】
Ａｌ２Ｏ３はイオン交換速度を向上させる成分であり、必須である。１％未満ではイオン交換速度が低下する。好ましくは２％以上、典型的には３％以上である。なお、ガラスＢ２ではＡｌ２Ｏ３は２％以上であり、ガラスＢ３では３％以上である。
【００６３】
Ａｌ２Ｏ３が１０％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。好ましくは９％以下、より好ましくは８％以下、典型的には７％以下である。なお、ガラスＢ２ではＡｌ２Ｏ３は８％以下である。
【００６４】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となる。典型的には７２％以下である。また、同合計は６６％以上であることが好ましい。６６％未満では安定なガラスが得られにくくなったり、耐候性が低下しやすくなったりするおそれがあり、典型的には６８％以上である。
【００６５】
Ｎａ２Ｏはイオン交換により圧縮応力層を形成させ、またガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。６％未満ではイオン交換により所望の圧縮応力層を形成することが困難となる。好ましくは７％以上、典型的には８％以上である。なお、ガラスＢ３ではＮａ２Ｏは８％以上である。
【００６６】
Ｎａ２Ｏが１４％超ではＴｇしたがって歪点が低くなる、または耐候性が低下する。好ましくは１３％以下、典型的には１２％以下である。なお、ガラスＢ１ではＮａ２Ｏは１２％以下であり、好ましくは１１％以下、典型的には１０％以下である。
【００６７】
Ｋ２Ｏは溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化におけるイオン交換速度を大きくして所望の表面圧縮応力Ｓと圧縮応力層厚さｔを得るようにするための成分であり、必須である。３％未満では溶融性が低下する、またはイオン交換速度が低下する。典型的には４％以上である。なお、ガラスＢ１ではＫ２Ｏは４％以上であり、好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上、典型的には７％以上である。なお、Ｋ２Ｏの質量百分率表示含有量は３％以上であることが典型的である。
【００６８】
Ｋ２Ｏが１５％超では耐候性が低下する。好ましくは１２％以下、典型的には１１％以下である。なお、ガラスＢ２、ガラスＢ３ではＫ２Ｏは８％以下であり、好ましくは７％以下、典型的には６％以下である。
【００６９】
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｒ２Ｏが１２％未満では所望のイオン交換特性を得ることができなくなる。好ましくは１３％以上、より好ましくは１４％以上である。なお、ガラスＢ１、ガラスＢ３ではＲ２Ｏは１４％以上であり、ガラスＢ１では好ましくは１６％以上、より好ましくは１６．５％以上、典型的には１７％以上である。
【００７０】
Ｒ２Ｏが２５％超ではガラスの耐候性をはじめとする化学的耐久性が低くなる。好ましくは２２％以下、より好ましくは２０％以下、典型的には１９％以下である。なお、ガラスの塩基性度を低下させ硫酸塩による清澄性を向上させるなどのために、ガラスＢ２ではＲ２Ｏは１８％以下、ガラスＢ３では１７％以下である。
【００７１】
ガラスの塩基性度を低下させ硫酸塩による清澄性を向上させるなどのために、ガラスＢ２では前記Ｎａ２Ｏ＋１．７Ｋ２Ｏは１９％未満とされる。ガラスＢ３においてもＮａ２Ｏ＋１．７Ｋ２Ｏは１９％未満であることが好ましい。なお、「ガラスの塩基性度を低下させ硫酸塩による清澄性を向上させる」とは、硫酸ナトリウムによる清澄の場合について言えば硫酸ナトリウムの分解温度を１５００℃程度以下にすることを言う。
【００７２】
前記Ｒ２ＯからＡｌ２Ｏ３含有量を減じた差Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３は１０％以上であることが好ましい。１０％未満であると圧縮応力層厚さｔが小さくなるおそれがある。圧縮応力層厚さｔが小さくなるのはＴｇしたがって歪点が高くなるためであると考えられる。なお、ガラスＢ１ではＲ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３は１０％以上である。
【００７３】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計からＲ２Ｏを減じた差は６０％以下であることが好ましい。６０％超では前記Ｔ２が１６５０℃を超え溶融が困難になるおそれがある。
【００７４】
Ｌｉ２Ｏは歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果安定した圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は２％以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。
【００７５】
また、Ｌｉ２Ｏは化学強化処理時にＫＮＯ３などの溶融塩中に溶出することがあるが、Ｌｉを含有する溶融塩を用いて化学強化処理を行うと表面圧縮応力Ｓが著しく低下する。すなわち、本発明者はＬｉを含有しないＫＮＯ３、Ｌｉを０．００５質量％、０．０１質量％、０．０４質量％含有するＫＮＯ３を用いて後掲の材料例１９のガラスを４５０℃６時間の条件で化学強化処理を行ったところ、図４に示すように溶融塩がＬｉを０．００５質量％含有しているだけで表面圧縮応力が著しく低下することを見出した。したがって、Ｌｉ２Ｏはこの観点からは含有しないことが好ましい。
【００７６】
Ｋ２Ｏの含有量とアルカリ金属酸化物の含有量の合計の比は０．２５以上であることが好ましく、より好ましくは０．４以上、典型的には０．５超である。
【００７７】
アルカリ土類金属酸化物は溶融性を向上させる成分であるとともに、Ｔｇしたがって歪点の調節に有効な成分である。
【００７８】
ＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中でイオン交換速度を低下させる効果が最も大きいので、ＢａＯは含有しないこととするか、含有する場合であってもその含有量は１％未満とすることが好ましく、ガラスＢ１では含有する場合であっても１％未満にしなければならない。
【００７９】
ＳｒＯは必要に応じて含有してもよいが、ＭｇＯ、ＣａＯに比べてイオン交換速度を低下させる効果が大きいので含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましい。
【００８０】
ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計は３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％未満である。
【００８１】
ＭｇＯおよびＣａＯはイオン交換速度を低下させる効果が比較的小さいものであり、少なくともＭｇＯを２％以上含有しなければならない。
【００８２】
ＭｇＯが２％未満では溶融性が低下する。好ましくは４％以上、より好ましくは６％以上、典型的には６．５％以上である。なお、ガラスＢ２、ガラスＢ３ではＭｇＯは６％以上であり、好ましくは６．５％以上、典型的に１０％以上である。
【００８３】
ＭｇＯが１５％超ではイオン交換速度が低下する。好ましくは１４％以下、より好ましくは１３．５％以下である。なお、ガラスＢ１ではＭｇＯは１３％以下であることが特に好ましく、典型的に１２％以下であり、ガラスＢ３ではＭｇＯは１４％以下である。
【００８４】
ＣａＯを含有する場合、その含有量は典型的には１％以上である。その含有量が１０％超ではイオン交換速度が低下する。好ましくは８％以下、典型的には６％以下である。なお、ガラスＢ２ではＣａＯを含有する場合でもその含有量は典型的には１％以下であり、ガラスＢ３では１％以下にしなければならない。
【００８５】
ＣａＯを含有する場合、ＭｇＯとＣａＯの含有量の比は１以上であることが好ましい。より好ましくは１．１以上である。
【００８６】
ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯは７〜１５％であり、典型的には８％以上であり、ガラスＢ１では８％以上でなければならない。また、ＭｇＯおよびＣａＯの質量百分率表示の含有量の合計は典型的には５．１％以上である。
【００８７】
ＭｇＯ＋ＣａＯとＡｌ２Ｏ３の含有量の比は好ましくは１．２以上、典型的には１．５以上である。
【００８８】
アルカリ土類金属酸化物の含有量の合計ＲＯは２％超１５％以下であることが好ましい。２％以下では溶融性が低下する、または歪点の調節が困難になる。好ましくは４％以上、より好ましくは６％以上、典型的には８％以上である。１５％超ではイオン交換速度が低下する、失透しやすくなる、または歪点が低くなりすぎるおそれがある。
【００８９】
ガラスＢ３を除くガラスＢではＺｒＯ２は必須ではないが、イオン交換速度を大きくするために５％までの範囲で含有してもよい。５％超ではイオン交換速度を大きくする効果が飽和し、また、溶融性が悪化して未溶融物としてガラス中に残る場合が起こる。また、図５に示すようにＺｒＯ２を含有させることによって化学強化処理後のガラスのビッカース硬度が増大する。ちなみに、図５に示すガラスは、後掲の材料例５、９、１０のガラスの他、（１）モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６４．０％、Ａｌ２Ｏ３を５．４％、Ｎａ２Ｏを９．６％、Ｋ２Ｏを９．１％、ＭｇＯを５．４％、ＣａＯを４．０％、ＺｒＯ２を２．５％含有するガラス、（２）モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６４．０％、Ａｌ２Ｏ３を５．３％、Ｎａ２Ｏを９．６％、Ｋ２Ｏを９．１％、ＭｇＯを５．２％、ＣａＯを４．０％、ＺｒＯ２を２．７％含有するガラス、（３）モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６６．８％、Ａｌ２Ｏ３を１１．０％、Ｎａ２Ｏを１３．１％、Ｋ２Ｏを２．５％、ＭｇＯを６．１％、ＣａＯを０．６％含有するガラスである。ＺｒＯ２は、好ましくは４％以下、典型的には２％以下である。ＺｒＯ２を含有する場合、その含有量は好ましくは０．５％以上、典型的には１％以上である。
【００９０】
ガラスＢ３において、ＺｒＯ２は必須であり、１〜４％含有する。典型的には１．５〜３％である。
【００９１】
ガラスＢは本質的に以上で説明した成分からなるが、ガラスＢの効果を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は１０％以下であることが好ましく、典型的には５％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
【００９２】
ＺｎＯはガラスの高温での溶融性を向上するためにたとえば２％まで含有してもよい場合があるが、好ましくは１％以下である。フロート法で製造する場合などには０．５％以下にすることが好ましい。０．５％超ではフロート成型時に還元し製品欠点となるおそれがある。典型的にはＺｎＯは含有しない。
【００９３】
Ｂ２Ｏ３は高温での溶融性またはガラス強度の向上のためにたとえば１％まで含有してもよい場合がある。１％超では均質なガラスを得にくくなり、ガラスの成型が困難になるおそれがある。典型的にはＢ２Ｏ３は含有しない。
【００９４】
ＴｉＯ２はガラス中に存在するＦｅイオン（Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋）の酸化還元状態を変化させ可視光透過率が変化してガラスが着色するおそれがあるので、含有するとしても１％以下であることが好ましく、典型的には含有しない。
【００９５】
ガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ３、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。ただし、画質向上のため、可視域に吸収をもつＦｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３など原料中の不純物として混入するような成分はできるだけ減らすことが好ましく、各々質量百分率表示で０．１５％以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下である。
【００９６】
（ガラスＣ）
ガラスＣは、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を４〜１０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを４〜１５％、ＺｒＯ２を０〜１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下である。
【００９７】
このガラスＣにおいて、Ａｌ２Ｏ３が４．５％以上であって良い。また、このガラスＣにおいて、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が７５％以上であって良い。さらに、このガラスＣにおいて、ＳｉＯ２が７０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３が５％以上、Ｎａ２Ｏが８％以上、ＭｇＯが５〜１２％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が７７〜８３％であって良い。
【００９８】
また、このガラスＣにおいて、ＣａＯを含有しない、またはＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であって良い。
【００９９】
また、このガラスＣにおいて、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２のいずれか１以上の成分を含有する場合それら４成分の含有量の合計が１．５％未満であって良い。
【０１００】
このガラスＣによれば、化学強化法による十分な強度向上が可能であり、しかも化学強化後のガラス使用時につく圧痕を起点としたクラックの発生（伸展）を抑制することができる。
【０１０１】
ガラスＣを化学強化してなる化学強化ガラス板では、表面圧縮応力Ｓは５５０ＭＰａ以上であることが好ましく、また、典型的には１２００ＭＰａ以下である。
【０１０２】
ガラスＣを化学強化してなる化学強化ガラス板では、圧縮応力層厚さｔは１０μｍ超であることが好ましく、また、典型的には７０μｍ以下である。
【０１０３】
ガラスＣを化学強化してなる化学強化ガラス板は、ビッカース硬度計のビッカース圧子で５ｋｇｆ＝４９Ｎの力を加えても破壊しないものであることが好ましい。７ｋｇｆの力を加えても破壊しないものであることがより好ましく、１０ｋｇｆの力を加えても破壊しないものであることが特に好ましい。
【０１０４】
ガラスＣのガラス転移点Ｔｇは４００℃以上であることが好ましい。４００℃未満ではイオン交換時に表面圧縮応力が緩和してしまい、十分な応力を得られないおそれがある。
【０１０５】
ガラスＣの粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２は１７５０℃以下であることが好ましい。
【０１０６】
ガラスＣの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４は１３５０℃以下であることが好ましい。
【０１０７】
ガラスＣの比重ρは２．５０以下であることが好ましい。
【０１０８】
ガラスＣのヤング率Ｅは７０ＧＰａ以上であることが好ましい。７０ＧＰａ未満ではガラスの耐クラック性や破壊強度が不十分となるおそれがある。なお、ガラスＣを化学強化してなる化学強化ガラス板のヤング率は、圧縮応力層厚さｔが十分に小さいので、化学強化前のガラスＣのヤング率Ｅと略同じである。
【０１０９】
ガラスＣのポアソン比σは０．２５以下であることが好ましい。０．２５超ではガラスの耐クラック性が不十分となるおそれがある。
【０１１０】
次に、ガラスＣの組成について、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。
【０１１１】
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須である。また、ガラス表面に傷がついた時のクラックの発生を低減させる成分である。６８％未満ではガラスとしての安定性や耐候性またチッピング耐性が低下する。好ましくは７０％以上である。ＳｉＯ２が８０％超ではガラスの粘性が増大し溶融性が低下する。好ましくは７５％以下である。
【０１１２】
Ａｌ２Ｏ３はイオン交換性能およびチッピング耐性を向上させる成分であり必須である。４％未満ではイオン交換により、所望の表面圧縮応力値、応力層深さが得られなくなる。好ましくは４．５％以上、より好ましくは５％以上である。１０％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。
【０１１３】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となる。好ましくは８３％以下である。また、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は７５％以上であることが好ましい。７５％未満では圧痕がついた時のクラック耐性が低下する。より好ましくは７７％以上である。
【０１１４】
Ｎａ２Ｏはイオン交換により圧縮応力層を形成させ、またガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。５％未満ではイオン交換により所望の圧縮応力層を形成することが困難となる。好ましくは８％以上である。Ｎａ２Ｏが１５％超では耐候性が低下する。また、圧痕からクラックが発生しやすくなる。
【０１１５】
Ｋ２Ｏは必須ではないがイオン交換速度を増大させるため、１％まで含有してもよい。１％超では圧痕からクラックが発生しやすくなる。
【０１１６】
ＭｇＯはイオン交換速度を低下させる可能性のある成分であるが、クラックの発生を抑制し、また溶融性を向上させる成分であり、必須である。４％未満では粘性が増大し溶融性が低下する。好ましくは５％以上である。１５％超ではガラスが失透しやすくなる。好ましくは１２％以下である。
【０１１７】
ＺｒＯ２は必須ではないが、高温での粘性を低下させるために、または表面圧縮応力を大きくするために１％までの範囲で含有してもよい。１％超では圧痕からクラックが発生する可能性が高まるおそれがある。
【０１１８】
ガラスＣは本質的に以上で説明した成分からなるが、ガラスＣの効果を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は５％以下であることが好ましく、典型的には３％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
【０１１９】
ＺｎＯはガラスの高温での溶融性を向上するためにたとえば２％まで含有してもよい場合があるが、好ましくは１％以下である。フロート法で製造する場合などには０．５％以下にすることが好ましい。０．５％超ではフロート成型時に還元し製品欠点となるおそれがある。典型的にはＺｎＯは含有しない。
【０１２０】
Ｂ２Ｏ３は高温での溶融性またはガラス強度の向上のためにたとえば１％未満の範囲で含有してもよい場合がある。１％以上では均質なガラスを得にくくなり、ガラスの成型が困難になるおそれがある、またはチッピング耐性が低下するおそれがある。典型的にはＢ２Ｏ３は含有しない。
【０１２１】
ＴｉＯ２はガラス中に存在するＦｅイオンと共存することにより、可視光透過率を低下させ、ガラスを褐色に着色するおそれがあるので、含有するとしても１％以下であることが好ましく、典型的には含有しない。
【０１２２】
Ｌｉ２Ｏは歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果安定した圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。
【０１２３】
また、Ｌｉ２Ｏは化学強化処理時にＫＮＯ３などの溶融塩中に溶出することがあるが、Ｌｉを含有する溶融塩を用いて化学強化処理を行うと表面圧縮応力が著しく低下する。すなわち、本発明者はＬｉを含有しないＫＮＯ３、Ｌｉを０．００５質量％、０．０１質量％、０．０４質量％含有するＫＮＯ３を用いて後掲の材料例７６のガラスを４５０℃６時間の条件で化学強化処理を行ったところ、溶融塩がＬｉを０．００５質量％含有しているだけで表面圧縮応力が著しく低下することを見出した。したがって、Ｌｉ２Ｏはこの観点からは含有しないことが好ましい。
【０１２４】
ＣａＯは高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするために１％未満の範囲で含有してもよい。１％以上ではイオン交換速度またはクラック発生に対する耐性が低下する。典型的にはＣａＯは含有しない。
【０１２５】
ＳｒＯは必要に応じて含有してもよいが、ＭｇＯ、ＣａＯに比べてイオン交換速度を低下させる効果が大きいので含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましい。典型的にはＳｒＯは含有しない。
【０１２６】
ＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中でイオン交換速度を低下させる効果が最も大きいので、ＢａＯは含有しないこととするか、含有する場合であってもその含有量は１％未満とすることが好ましい。
【０１２７】
ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計は１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．３％未満である。
【０１２８】
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２のいずれか１以上を含有する場合それら４成分の含有量の合計は１．５％未満であることが好ましい。１．５％以上ではイオン交換速度が低下するおそれがある。典型的には１％以下である。
【０１２９】
ガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ３、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。ただし、画質向上のため、可視域に吸収をもつＦｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３など原料中の不純物として混入するような成分はできるだけ減らすことが好ましく、各々質量百分率表示で０．１５％以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下である。
【実施例】
【０１３０】
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【０１３１】
（カバーガラス板の材料）
（材料例１〜５７）
材料例１〜５７は、上記ガラスＢに関するものである。材料例１〜３７のガラスは、上記ガラスＢの組成を満足するものであって、材料例３８〜５７のガラスは、上記ガラスＢの組成から外れるものである。
【０１３２】
材料例１〜１７、１９〜３５、３８〜４７について、表１〜６のＳｉＯ２からＺｒＯ２（またはＬｉ２Ｏ若しくはＴｉＯ２）までの欄にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして４００ｇとなるように秤量し、また前記組成には示していないが、ＳＯ３換算で０．４質量％に相当する硫酸ナトリウムを添加したものについて混合した。ついで、白金製るつぼに入れ、１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、３時間溶融し、脱泡、均質化した後、型材に流し込み、所定の温度で徐冷し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックからサイズが４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚みが０．８ｍｍになるように切断、研削し、最後に両面を鏡面に加工し、板状のガラスを得た。
【０１３３】
なお、表中の「Ｒ２Ｏ−Ａｌ」は前記Ｒ２ＯからＡｌ２Ｏ３含有量を減じたもの、「Ｎａ＋１．７Ｋ」はＮａ２Ｏ含有量とＫ２Ｏ含有量を１．７倍したものとの和であり、また、表１〜６のモル百分率表示組成に対応する質量百分率表示組成を表７〜１２に示す。
【０１３４】
なお、材料例１８、３６、３７、４８〜５７はこのような溶融を行わなかったものであり、材料例４７は別に用意したソーダライムシリカガラスの例である。
【０１３５】
これらガラスについて次のような化学強化処理を行った。すなわち、これらガラスを４５０℃のＫＮＯ３溶融塩にそれぞれ６時間浸漬し、化学強化処理を行った。各ガラスについて、折原製作所社製表面応力計ＦＳＭ−６０００にて表面圧縮応力Ｓ（単位：ＭＰａ）および圧縮応力層の厚みｔ（単位：μｍ）を測定した。結果を表１〜６の該当欄に示す。表から明らかなようにガラスＢを用いたもののＳは３００ＭＰａ以上１０２４ＭＰａ以下であり、しかもｔは４５μｍ以上であり、所望の圧縮応力層が生じていることがわかる。
【０１３６】
なお、材料例１８、３６、３７、４８〜５７のＳ、ｔは組成から計算によって求めた。
【０１３７】
また、材料例５、４０、４７についてはガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（単位：℃）、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、比重ρ、平均熱膨張係数α（単位：１０−７／℃）を測定した。また、材料例１９、２０についてはＴｇ、Ｔ２、Ｔ４、αを、材料例２４〜２６についてはＴｇ、αを測定した。結果を表の該当欄に示す。なお、その他の材料例については、組成から計算によってこれらの値を求めた。結果を表に示す。
【０１３８】
また、材料例１、４〜１０、１５〜１７、１９〜３５、４０、４３〜４７、については次のようにして失透に関する試験を行った。すなわち、温度Ｔ４にガラスを１５時間保持した時にガラスに失透が発生するかの試験を行った。表中の「Ｄ」の欄の○は上記試験で失透が発生しなかったことを、×は失透が発生したことをそれぞれ示す。また、温度Ｔ４で失透が発生するものであっても（Ｔ４＋４０℃）で失透が発生しなかったものは△で示す。
【０１３９】
材料例１９〜３５については次のようにして硫酸塩分解に関する試験を行った。すなわち、ガラス中に残存しているＳＯ３量を１３５０℃および１５００℃で測定し、その差Δを算出した（単位：質量％）。ガラス中の泡を減らすためにはΔは０．０８質量％以上であることが好ましい。材料例３６、４８〜５７については組成からのΔ推定値を示す。ここでΔ推定値が０．４〜０．９質量％であるものは表には「０．０８」と記す。ヤング率については表に記載されていないが、組成から推測することが十分に可能である。
【０１４０】
【表１】
0005459122.tif 000002
【０１４１】
【表２】
0005459122.tif 000003
【０１４２】
【表３】
0005459122.tif 000004
【０１４３】
【表４】
0005459122.tif 000005
【０１４４】
【表５】
0005459122.tif 000006
【０１４５】
【表６】
0005459122.tif 000007
【０１４６】
【表７】
0005459122.tif 000008
【０１４７】
【表８】
0005459122.tif 000009
【０１４８】
【表９】
0005459122.tif 000010
【０１４９】
【表１０】
0005459122.tif 000011
【０１５０】
【表１１】
0005459122.tif 000012
【０１５１】
【表１２】
0005459122.tif 000013
（材料例５８〜８２）
材料例５８〜８２は、上記ガラスＣに関するものである。材料例５８〜７５のガラスは、上記ガラスＣの組成を満足するものであって、材料例７６〜８２のガラスは、上記ガラスＣの組成から外れるものである。
【０１５２】
材料例５８〜７３、７６〜７９、８１、８２について、表１３〜１５のＳｉＯ２からＫ２Ｏまでの欄にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩または硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして４００ｇとなるように秤量した。この秤量したものにその質量の０．２％に相当する質量の硫酸ナトリウムを添加したものについて混合した。ついで、白金製るつぼに混合した原料を入れ、１６５０℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、５時間溶融し、脱泡、均質化した。得られた溶融ガラスを型材に流し込み、Ｔｇ＋５０℃の温度で１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックを切断、研削し、最後に両面を鏡面に加工して、サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚みが１．０ｍｍである板状ガラスを得た。
【０１５３】
また、表１５の材料例８０は別に用意したソーダライムガラスであり、表１４の材料例７４、７５については上で述べたようなガラスの溶融等を行っていない。
【０１５４】
参考のために、材料例５８〜８２のガラスの質量百分率表示組成を表１６〜表１８に示す。
【０１５５】
これらガラスのガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（単位：℃）、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、比重ρ、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数α（単位：×１０−７／℃）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、ポアソン比σ、未強化時のクラック発生率Ｐ０（単位：％）を表に示す。なお、表中に「＊」を付して示すデータは組成から計算または推定して求めたものである。
【０１５６】
Ｐ０はビッカース硬度計を用いて５００ｇｆの荷重をかけた時のクラック発生率であり、次のようにして測定した。
【０１５７】
板状ガラスを＃１０００の砥石を用いて３００〜１０００μｍ研削し、その後、酸化セリウムを用いて研磨してその表面を鏡面とした。次に、この鏡面加工した表面の加工歪を除去するため、抵抗加熱型の電気炉にて大気圧下Ｔｇ＋５０℃の温度まで昇温し、その温度に１時間保持した後室温まで０．５℃／分の速度で降温した。なお、昇温はＴｇへの到達時間が１時間となるような昇温速度で行った。
【０１５８】
以上の処理を行ったサンプルを用いてクラック発生率を測定した。すなわち、大気雰囲気下、温度２０〜２８℃、露点−３０℃の条件で、ビッカース硬度計の荷重を５００ｇとして１０点ビッカース圧子を打ち込み、圧痕の四隅に発生するクラックの本数を測定した。この発生したクラック本数をクラック発生可能本数４０で除して百分率表示としたものをクラック発生率P０（単位：％）とした。
【０１５９】
未強化時のガラスのクラック発生率P０は低い方が好ましい。材料例５８〜７５のガラスはＰ０が５０％を超えるものがなく、未強化の状態でもクラックが発生しにくいことがわかる。
【０１６０】
次に、材料例５８〜７３、７６〜８２の板状ガラスについて次のような化学強化処理を行った。すなわち、これらガラスを４００℃のＫＮＯ３溶融塩にそれぞれ８時間浸漬し、化学強化処理を行った。なお、ＫＮＯ３溶融塩のＫＮＯ３含有割合は９９．７〜１００％、ＮａＮＯ３含有割合は０〜０．３％である。
【０１６１】
化学強化処理後の各ガラスについて、折原製作所社製表面応力計ＦＳＭ−６０００にて表面圧縮応力Ｓ（単位：ＭＰａ）および圧縮応力層深さｔ（単位：μｍ）を測定した。結果を表の該当欄に示す。
【０１６２】
また、材料例５８、６５、８０〜８２の上記化学強化処理後の板状ガラス各２０枚に関して、大気圧下、温度２０〜２８℃、湿度４０〜６０％の条件で、ビッカース硬度計のビッカース圧子を５ｋｇｆすなわち４９Ｎで打ち込み、それを起点に破壊した数を測定枚数の２０で除して百分率表示としたものを破壊率Ｐ１（単位：％）とした。
【０１６３】
材料例５８、６５ではガラスは全く破壊せずＰ１が０％であるのに対して、材料例８０〜８２のガラスではＰ１が１００％でありすべて破壊してしまった。すなわち、ガラスＣは圧痕がついても破壊するリスクが低いことがわかる。
【０１６４】
また、材料例５８、６５、８０〜８２のガラスに関しては別に４ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍｔの形状で４ｍｍ×１０ｍｍの面を鏡面仕上げ、その他の面を＃１０００仕上げに加工したガラスを用意した。これらガラスを硝酸カリウム溶融塩（ＫＮＯ３：９８〜９９．８％、ＮａＮＯ３：０．２〜２％）を用いて４２５〜４５０℃で化学強化処理を行った。表面圧縮応力Ｓおよび圧縮応力層深さｔはそれぞれ、材料例５８は７５７ＭＰａ、５５μｍ、材料例６５は８７８ＭＰａ、５２μｍ、材料例８０は６０７ＭＰａ、１５μｍ、材料例８１は７９０ＭＰａ、４９μｍ、材料例８２は８３０ＭＰａ、５９μｍであった。
【０１６５】
これら化学強化処理後のガラスの４ｍｍ×１０ｍｍの面の中心にビッカース硬度計を用いて１０ｋｇｆの荷重でビッカース圧子を打ち込み圧痕を形成した。材料例８０〜８２のガラスは圧痕形成時に破壊したが、材料例５８、６５は破壊しなかった。
【０１６６】
この１０ｋｇｆの圧痕がついた材料例５８、６５のサンプルを用いて、スパン３０ｍｍで３点曲げ試験を行った。ｎ＝２０での曲げ強度平均値（単位：ＭＰａ）を表１３のＦの欄に示すが、圧痕がついた状態でも材料例５８、６５のガラスを化学強化したものは４００ＭＰａ以上という非常に高い破壊応力を示した。
【０１６７】
【表１３】
0005459122.tif 000014
【０１６８】
【表１４】
0005459122.tif 000015
【０１６９】
【表１５】
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【０１７０】
【表１６】
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【０１７１】
【表１７】
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【０１７２】
【表１８】
0005459122.tif 000019
（実施例１）
実施例１では、図３に示すディスプレイ装置１０Ａを製造する。なお、実施例１では、カバーガラス板３０上に機能膜４０を設けていない。
【０１７３】
（表示パネル）
表示パネルとして、液晶パネルを作製する。まず、液晶パネル用のガラス基板として、２枚の無アルカリガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００）を用意する。一方の無アルカリガラス基板上に、透明電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を所定の順序で形成し、ＴＦＴ基板を作製する。また、他方の無アルカリガラス基板上に、透明電極、カラーフィルター（ＣＦ）を所定の順序で形成し、ＣＦ基板を作製する。その後、スペーサを介して、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、その空隙に液晶層となる液晶材料を封入して、液晶パネルを作製する。液晶パネルの表示側の対角線長さは、３７インチとする。
【０１７４】
（カバーガラス板）
カバーガラス板として、化学強化ガラス板（厚さ１．１ｍｍ、対角線長さ４０インチ）を用意する。化学強化ガラス板は、表２に示す材料例１９と同一組成を有するガラス板を、４５０℃に加熱した１００質量％の硝酸カリウム融液中で、６時間化学強化したものを用いる。この化学強化ガラス板のヤング率は、７８ＧＰａである。
【０１７５】
（ディスプレイ装置）
接着剤を用いて、上記表示パネルと上記カバーガラス板とを固定する。接着剤には、熱硬化型の接着剤を使用する。このようにして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置を製造する。
【０１７６】
ＬＣＤ装置の評価として、ＬＣＤ装置のオフ時に、カバーガラス板の平面度を測定する。その結果、カバーガラス板は、十分に高いヤング率を有し、良好な平面度（１．０ｍｍ以下）（ＪＩＳ  Ｂ００２１）を有する。
【０１７７】
（実施例２）
実施例２では、カバーガラス板として、化学強化ガラス板の種類を変更する他は、実施例１と同様にして、ＬＣＤ装置を製造する。
【０１７８】
実施例２の化学強化ガラス板は、表１３に示す材料例６５と同一組成を有するガラス板を、４５０℃に保持した１００質量％の硝酸カリウム融液中で１０時間化学強化したものを用いる。この化学強化ガラス板のヤング率は、７３ＧＰａである。
【０１７９】
ＬＣＤ装置の評価として、ＬＣＤ装置のオフ時に、カバーガラス板の平面度を測定する。その結果、カバーガラス板は、十分に高いヤング率を有するので、良好な平面度（１．０ｍｍ以下）を有する。
【０１８０】
（比較例１）
比較例１では、カバーガラス板として、ガラス（パイレックス（登録商標））板を用いる他は、実施例１と同様にして、ＬＣＤ装置を製造する。
【０１８１】
比較例１のガラスのヤング率は、６８ＧＰａである。
【０１８２】
ＬＣＤ装置の評価として、ＬＣＤ装置のオフ時に、カバーガラス板の平面度を測定する。その結果、カバーガラス板のヤング率を有し、良好な平面度を得られないことが分かる。
【０１８３】
本実施例および比較例の結果から、表１〜表１８に記載されているガラスのうち、ヤング率が７０ＧＰａ以上のものは良好な平坦度が得られ、７０ＧＰａ未満のものは得られないことが推測される。
【符号の説明】
【０１８４】
１０  ディスプレイ装置
２０  表示パネル
３０  カバーガラス板
４０  機能膜
５０  加飾層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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