(57)【要約】【課題】破壊が生じた場合に、クラックが強化ガラス板の表面に表出しにくくなるようにする。【解決手段】強化ガラス板２は、表面に圧縮応力層を備え、内部に引張応力層を備える。強化ガラス板２は、支持体に貼付された状態で一度の加衝撃により表面と内部とにクラック線ＣＬを伝播派生させた場合に、平面視におけるクラック線ＣＬの単位面積あたりの全体合計長さＬｔが２．７ｍｍ／ｍｍ２以上である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に圧縮応力層を備え、内部に引張応力層を備える強化ガラス板であって、
支持体に貼付された状態で一度の加衝撃により前記表面と前記内部とにクラック線を伝播派生させた場合に、平面視における前記クラック線の単位面積あたりの全体合計長さ（Ｌｔ）が２．７ｍｍ／ｍｍ２以上であることを特徴とする、強化ガラス板。
【請求項２】
前記クラック線のうち、前記表面に露出している表面クラックの単位面積あたりの部分合計長さ（Ｌｃ）と前記全体合計長さ（Ｌｔ）との比（Ｌｃ／Ｌｔ）が、０．７以下である、請求項１に記載の強化ガラス板。
【請求項３】
前記全体合計長さ（Ｌｔ）が１５ｍｍ／ｍｍ２以下である、請求項１又は２に記載の強化ガラス板。
【請求項４】
前記引張応力層における引張応力（ＣＴ）が９０ＭＰａ以上であり、
前記圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）と、厚み（ｔ）との関係が、ＤＯＬ≧０．１２５ｔとされる、請求項１から３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項５】
前記引張応力（ＣＴ）が２００ＭＰａ以下であり、
前記圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）と、前記厚み（ｔ）と関係が、ＤＯＬ≦０．２５ｔとされる、請求項４に記載の強化ガラス板。
【請求項６】
厚み（ｔ）が０．０５〜１．０ｍｍである、請求項１から５のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項７】
前記圧縮応力層の前記深さ（ＤＯＬ）が１００μｍ以上であり、
前記圧縮応力層における圧縮応力（ＣＳ）が４００ＭＰａ以上である、請求項１から６のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の強化ガラス板を備えることを特徴とする、強化ガラス板付デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換により化学強化されたガラス板及び当該ガラス板を備えるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマートフォンやタブレットＰＣなどの電子デバイスには、カバーガラスとしてイオン交換法により化学強化されたガラス板が用いられている。このような強化ガラス板は、一般的に、アルカリ金属を組成として含むガラス板を強化液で化学的に処理し、表面に圧縮応力層を形成することによって製造される。強化ガラス板は、表面の圧縮応力や内部の引張応力などの、いわゆる強化特性を適切に調整することによって、高い強度を有するよう設計されている。
【０００３】
例えばスマートフォンのような携帯用端末では、地面に落下した場合の衝撃によりカバーガラスとしての強化ガラス板が破損する場合がある。下記の特許文献１では、落下時の衝撃により、強化ガラス板が多数の小片に粉々に壊れることが指摘されている。特許文献１では、このような強化ガラス板の脆弱性に鑑みて、破壊するのに十分な点衝突を受けた場合であっても脆弱性を実質的に示さない強化ガラス板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６７０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の強化ガラス板では、破壊が起きた場合にクラック（亀裂）がその内部及び表面に発生する。例えばスマートフォンのカバーガラスとして使用される強化ガラス板では、ユーザの指が触れる機会が多いことから、破壊が生じた場合に、クラックが可能な限り強化ガラス板の表面に表出しないことが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、破壊が生じた場合にクラックが強化ガラス板の表面に表出しにくくすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、表面に圧縮応力層を備え、内部に引張応力層を備える強化ガラス板であって、支持体に貼付された状態で一度の加衝撃により前記表面と前記内部とにクラック線を伝播派生させた場合に、平面視における前記クラック線の単位面積あたりの全体合計長さ（Ｌｔ）が２．７ｍｍ／ｍｍ２以上であることを特徴とする。
【０００８】
本発明者らは、強化ガラス板の破壊特性について鋭意研究を重ねた結果、強化ガラス板を支持体に固定した状態で、当該強化ガラス板に、十分な衝撃を一度加えて破壊した場合に、単位面積当たりのクラック線の全体合計長さ（Ｌｔ）が、強化ガラス板の表面に現れる表面クラックの良否を判断する指標となり得ることを見出した。具体的には、単位面積当たりのクラック線の全体合計長さが２．７ｍｍ／ｍｍ２以上である場合に、強化ガラス板の表面に現れるクラックを低減させることが可能である。
【０００９】
上記構成の強化ガラス板において、前記クラック線のうち、表面に露出している表面クラックの単位面積あたりの部分合計長さ（Ｌｃ）と前記全体合計長さ（Ｌｔ）との比（Ｌｃ／Ｌｔ）が、０．７以下であることが望ましい。これにより、強化ガラス板の表面に現れるクラックを低減させることが可能である。
【００１０】
本発明に係る強化ガラス板では、前記全体合計長さ（Ｌｔ）が１５ｍｍ／ｍｍ２以下であることが望ましい。
【００１１】
本発明に係る強化ガラス板では、前記引張応力層における引張応力（ＣＴ）が９０ＭＰａ以上であり、前記圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）と、厚み（ｔ）との関係が、ＤＯＬ≧０．１２５ｔとされることが好ましい。さらに、前記引張応力（ＣＴ）が２００ＭＰａ以下であり、前記圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）と、前記厚み（ｔ）と関係が、ＤＯＬ≦０．２５ｔとされることが望ましい。
【００１２】
本発明に係る強化ガラス板の厚み（ｔ）は、０．０５〜１．０ｍｍであることが望ましい。また、強化ガラス板は、前記圧縮応力深さ（ＤＯＬ）が１００μｍ以上であり、前記圧縮応力層における圧縮応力（ＣＳ）が４００Ｍｐａ以上であることが望ましい。
【００１３】
本発明に係る上記の課題を解決するためのものであり、強化ガラス板付デバイスが上記いずれかの強化ガラス板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、破壊が生じた場合にクラックが強化ガラス板の表面に表出しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る強化ガラス板を備えるデバイスの断面図である。
【図２】強化ガラス板の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】強化ガラス板付デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】強化ガラス板の評価方法を示すフローチャートである。
【図６】強化ガラス板の評価方法における一工程を示す側面図である。
【図７】強化ガラス板の評価方法における一工程を示す斜視図である。
【図８】強化ガラス板の評価方法における一工程を示す平面図である。
【図９】破壊された強化ガラス板の顕微鏡画像である。
【図１０】破壊された強化ガラス板の顕微鏡画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図７は、本発明に係る強化ガラス板付デバイスの一実施形態を示す。強化ガラス板付デバイス（以下、単に「デバイス」という）の例としては、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、タッチパネルディスプレイ、デジタルサイネージ等が挙げられる。図１に示すように、デバイス１は、強化ガラス板２と、本体部３と、接着層４と、ベゼル層５とを備える。
【００１７】
図２及び図３に示すように、強化ガラス板２は、矩形状に構成されるとともに、表面に圧縮応力層２ａを有し、内部に引張応力層２ｂを有する。強化ガラス板２の表面は、表側主面Ｍ１、裏側主面Ｍ２、及び端面Ｅを含む。表側主面Ｍ１と裏側主面Ｍ２とは、互いに表裏の関係に位置する主面である。また、図２に示すように、強化ガラス板２は、表側主面Ｍ１および裏側主面Ｍ２を貫通する孔２ｃを有する。孔２ｃは、例えば、スピーカーホールや、カメラ、センサ、ボタン、端子の搭載孔等として用いることができる。
【００１８】
強化ガラス板２の厚みｔは、０．０５〜１．２ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは、０．１〜０．８５ｍｍである。また、強化ガラス板２において、表面（主面Ｍ１，Ｍ２）からの圧縮応力層２ａの深さＤＯＬは、１００〜２５０μｍであることが好ましい。圧縮応力層２ａの深さＤＯＬは、強化ガラス板２の厚みｔとの関係において、０．１２５ｔ〜０．２５ｔ（０．１２５ｔ≦ＤＯＬ≦０．２５ｔ）とされることが好ましい。
【００１９】
また、圧縮応力層２ａにおける圧縮応力ＣＳは３５０〜１５００ＭＰａ、好ましくは、４００〜１０００ＭＰａ、さらに好ましくは、５００〜８００ＭＰａである。また、引張応力層２ｂにおける引張応力ＣＴは１００〜３００ＭＰａ、より好ましくは、１００ＭＰａ〜２００ＭＰａ、さらに好ましくは、１００〜１５０Ｐａである。
【００２０】
以上のような特性によれば、デバイス１に固定された状態で強化ガラス板２に強い衝撃が与えられた場合であっても、内部に生ずるクラックが表面まで進展し難く、ガラス片の飛散を好適に抑制できる。なお、圧縮応力層２ａにおける圧縮応力ＣＳの大きさおよび深さＤＯＬは、例えば、応力計（折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥおよびＦｓｍＶ等）で測定可能である。
【００２１】
本体部３は、電子デバイスの本体として例示される。本体部３は、例えば、筐体や、該筐体に搭載されるディスプレイモジュール、タッチパネルモジュール、電源装置、電池、記憶装置、情報処理装置、回路装置、インターフェース装置等を備える。
【００２２】
接着層４は、強化ガラス板２を本体部３に接着するための層である。接着層４は、第一接着層４ａ、および第二接着層４ｂを備える。
【００２３】
第一接着層４ａは、強化ガラス板２の中央領域を本体部３と直接接着する層である。第一接着層４ａは、例えば、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）等の粘着性両面テープによって構成される。第一接着層４ａは、例えば、厚さ２５〜３００μｍの層である。
【００２４】
第二接着層４ｂは、強化ガラス板２の裏側主面Ｍ２に設けられたベゼル層５と本体部３との間に設けられ、ベゼル層５を介して強化ガラス板２と本体部３とを接着する層である。第二接着層４ｂは、例えば、樹脂接着剤を硬化して形成される。第二接着層４ｂは、例えば、厚さ１００〜１０００μｍの層である。このように接着層４として第一接着層４ａ、および第二接着層４ｂを別体的に構成することにより、デバイス１の組付性を向上できる。具体的には、強化ガラス板２を第一接着層４ａにより本体部３のディスプレイモジュールに接着した後に、強化ガラス板２を第二接着層４ｂにより本体部３の筐体に接着できる。また、第一接着層４ａとしてはディスプレイの視認性等を考慮し、高い透明性を有する材料を使用することが好ましいが、第二接着層４ｂはベゼル層５に隠蔽されるため光学的特性を考慮せず高い接着性を有する材料を使用することができる。
【００２５】
なお、上記の構成に限らず、接着層４全体を単一の材質で構成しても良い。例えば、接着層４を全てＯＣＡで構成しても良い。
【００２６】
ベゼル層５は、本体部３における内部装置の隠蔽や意匠性向上のために強化ガラス板２と本体部３との間に設けられた遮光層である。ベゼル層５は、例えば、強化ガラス板２の裏側主面Ｍ２に、顔料やバインダー等を含むインクを印刷および乾燥して成る膜層である。インクの印刷方法は、例えば、スクリーン印刷法やスピンコート法等の周知の方法を用いても良い。インクの色は、例えば、黒色、白色、銀色など、任意の色を用いても良い。ベゼル層５は、例えば、厚さ１５〜１００μｍの膜層である。
【００２７】
なお、ベゼル層５は、上記のような印刷膜層に限らず、加飾フィルム、額縁状部材や複数の板状部材によって構成しても良い。この場合、ベゼル層５と強化ガラス板２との間にさらに接着層を設けることが好ましい。
【００２８】
以下、上記構成のデバイス１の製造方法について説明する。図４に示すように、本方法は、元ガラス板を準備する工程（準備工程）Ｓ１と、当該元ガラス板を加工する工程（加工工程）Ｓ２と、元ガラス板を化学強化する工程（イオン交換工程）Ｓ３と、ベゼル形成工程Ｓ４と、組付工程Ｓ５とを備える。
【００２９】
準備工程Ｓ１では、イオン交換法を用いて強化可能な板状の元ガラス板を用意する。元ガラス板は、例えば、ガラス組成として質量％で、ＳｉＯ２  ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％を含有することが好ましい。上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、イオン交換性能と耐失透性を高いレベルで両立し易くなる。
【００３０】
元ガラス板の厚みは、例えば、１．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．０５〜１．２ｍｍであり、より好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは、０．１〜０．８５ｍｍである。強化ガラス板２の厚みが小さい程、強化ガラス板２を軽量化することができ、結果として、デバイスの薄型化、軽量化を図ることができる。元ガラス板の平面視寸法は、強化ガラス板２が使用されるデバイス１の寸法に応じて任意に設定可能であるが、例えば、１０×１０ｍｍ〜３３５０×３９５０ｍｍである。
【００３１】
元ガラス板は、例えば、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形されたガラスである。なお、元ガラス板の成形方法は任意に選択しても良い。例えば、元ガラス板はフロート法を用いて成形されたガラスであっても良い。
【００３２】
加工工程Ｓ２では、例えば、回転砥石やレーザー加熱装置等を用いて、元ガラス板の面取り加工（研削加工）および研磨加工を行う。
【００３３】
イオン交換工程Ｓ３では、アルカリ金属イオンを含む溶融塩に元ガラス板を浸漬してイオン交換を行う。溶融塩は、例えば、硝酸カリウム溶融塩である。イオン交換工程Ｓ３では、元ガラスに組成として予め含まれイオン交換において離脱するナトリウムイオンと、溶融塩におけるカリウムイオンとのイオン交換により、表面に圧縮応力層２ａを備えた強化ガラス板２を得られる。溶融塩の他の例として、硝酸ナトリウム溶融塩と硝酸カリウム溶融塩との混合塩を使用できる。この溶融塩における離脱イオン（ナトリウムイオン）の濃度は、１８５００ｐｐｍ以上とされ、好ましくは１９０００ｐｐｍ以上、より好ましくは２００００ｐｐｍ以上とされる。
【００３４】
イオン交換処理の条件は任意に設定可能であるが、上述の圧縮応力層２ａにおいて上述の深さＤＯＬおよび圧縮応力ＣＳの大きさを得られるよう調整することが好ましい。例えば、溶融塩の温度は、３８０℃以上であり、好ましくは４００〜５００℃である。また、強化処理時間は、例えば、１０〜２００時間、好ましくは１２〜１７０時間、より好ましくは２４〜１２０時間である。
【００３５】
なお、上記の各工程Ｓ１〜Ｓ３の前後において、元ガラス板又は強化ガラス板２の洗浄および乾燥処理を適宜行っても良い。
【００３６】
イオン交換工程Ｓ３が終了すると、表面に圧縮応力層２ａを有し、内部に引張応力層２ｂを有する強化ガラス板２が形成される。
【００３７】
ベゼル形成工程Ｓ４では、強化ガラス板２の裏側主面Ｍ２にインクを印刷および乾燥してベゼル層５を形成する。なお、額縁状または板状の部材を用いてベゼル層５を構成する場合には、強化ガラス板２の裏側主面Ｍ２にベゼル層５を貼り付ける。
【００３８】
組付工程Ｓ５では、強化ガラス板２と本体部３とを接着層４を用いて接着する。例えば、ＯＣＡの一方主面を強化ガラス板２の裏側主面Ｍ２における中央領域に貼り付け、他方主面を本体部３のタッチパネルディスプレイモジュールに貼り付けた後、ベゼル層５に接着剤を塗布し、本体部３に当該モジュールごと強化ガラス板２を組み付ける。なお、上記組付け順序は一例であり、適宜変更しても良い。例えば、ＯＣＡや接着剤を、本体部３側に先に貼り付けおよび塗布した状態で強化ガラス板２を取り付けても良い。以上により、デバイス１が完成する。
【００３９】
本発明者らは、上記の方法（イオン交換工程Ｓ３）によって製造された強化ガラス板２に関して、破壊試験を繰り返し行い、鋭意研究を重ねた結果、強化ガラス板２の破壊特性に関する新たな評価方法を確立するに至った。以下、この評価方法について詳細に説明する。
【００４０】
この評価方法は、図５に示すように、強化ガラス板２を支持体８と一体にしてガラス構造体６を作製する工程（構造体作製工程）Ｓ６と、ガラス構造体６の強化ガラス板２を破壊する工程（破壊工程）Ｓ７と、破壊された強化ガラス板２のクラック線ＣＬを測定する工程（測定工程）Ｓ８と、測定工程Ｓ８の結果に基づいて、強化ガラス板２の破壊特性を評価する工程（評価工程）Ｓ９とを備える。
【００４１】
構造体作製工程Ｓ６では、強化ガラス板２を接着部材により支持体８に固定する。すなわち、ガラス構造体６は、強化ガラス板２と、接着層７と、支持体８とにより構成される。
【００４２】
接着層７は、例えばＯＣＡにより構成されるが、これに限定されず、接着剤により構成されてもよい。接着層７の厚みは、厚さ２５〜３００μｍとされることが好ましい。
【００４３】
支持体８は、ポリカーボネートその他の樹脂又は金属により板状に構成される。支持体８の厚みは、２〜３０ｍｍとされることが好ましい。支持体８は、強化ガラス板２よりも大きな面積を有する。なお、ガラス構造体６の重量は、３０〜４００ｇとされることが望ましい。
【００４４】
破壊工程Ｓ７では、図６に示すように、定盤１３の上面にサンドペーパー１４を載置した状態で、当該サンドペーパー１４に向かって上方からガラス構造体６を落下させる。この場合、ガラス構造体６における強化ガラス板２を下方に向くように落下させることが望ましい。ガラス構造体６は、所定の高さから落下させ、破壊が生じない場合には、高さを１０ｃｍ増加させた位置から再び落下させる。このように、ガラス構造体６における強化ガラス板２に破壊が生じる高さＨを特定することで、当該高さＨを、強化ガラス板２の強度を示す指標（落下強度）として利用できる。
【００４５】
強化ガラス板２が破壊されると、図７および図８に示すように、当該強化ガラス板２に無数のクラックＩＣ，ＳＣが伝播派生する。クラックＩＣ，ＳＣは、引張応力層２ｂに生じる内部クラックＩＣと、この内部クラックＩＣが圧縮応力層２ａを通じて表面（主面Ｍ１，Ｍ２）に達してなる表面クラックＳＣとを含む。
【００４６】
測定工程Ｓ８では、図７に示すように、破壊された強化ガラス板２を電子顕微鏡９により撮像する。電子顕微鏡９は、破壊された強化ガラス板２の上方から、当該強化ガラス板２の表面（表側主面Ｍ１）を撮像する。電子顕微鏡９は、画像処理装置１０に接続されている。電子顕微鏡９により取得された画像データは、画像処理装置１０に送信される。画像処理装置１０は、取得した画像データをディスプレイ１１に表示する。画像処理装置１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤを内蔵する他、ディスプレイ１１、入力インターフェース１２等のハードウェアを実装するコンピュータである。
【００４７】
図８は、電子顕微鏡９により撮像される強化ガラス板２の画像データにおける任意の範囲（画像範囲）ＩＤを模式的に示す。取得された画像には、内部クラックＩＣおよび表面クラックＳＣが線状に現れる。以下、この線状のクラックを、クラック線ＣＬという。
【００４８】
測定工程Ｓ８では、電子顕微鏡９により撮像された強化ガラス板２の画像に基づいて、画像処理装置１０によりクラック線ＣＬの長さを計測する。具体的には、図８に示すように、画像範囲ＩＤに映し出される内部クラックＩＣ及び表面クラックＳＣの態様に応じて、クラック線ＣＬの長さを測定する。
【００４９】
具体的には、画像処理装置１０は、オペレータによる入力インターフェース１２の操作により、矩形状の画像範囲ＩＤに映る内部クラックＩＣのクラック線ＣＬの長さを部分的に測定する。すなわち、画像処理装置１０は、図８において符号Ｌｔ１〜Ｌｔ１０に示すように、クラック線ＣＬにおける部分的な長さを測定し、その合計値をディスプレイ１１に表示する。以下、内部クラックＩＣにおけるクラック線ＣＬの合計長さ（Ｌｔ１〜Ｌｔ１０の総和）を、第一部分合計長さＬｔａという。同様に、画像処理装置１０は、オペレータの操作に基づいて、表面クラックＳＣのクラック線ＣＬの長さを測定する。すなわち、画像処理装置１０は、画像範囲ＩＤに映る複数の表面クラックＳＣのクラック線ＣＬの長さＬｃ１〜Ｌｃ５を個別に測定した後、これらの長さＬｃ１〜Ｌｃ５の長さを合計してディスプレイ１１に表示する。以下、この合計値を、第二部分合計長さＬｃという。
【００５０】
画像処理装置１０は、第一部分合計長さＬｔａと、第二部分合計長さＬｃとの合計値を算出する。以下、この合計値を全体合計長さＬｔという（Ｌｔ＝Ｌｔａ＋Ｌｃ）。全体合計長さＬｔは、２.７〜１５ｍｍ／ｍｍ２とされることが望ましい。クラック線ＣＬのうち、表面（表側主面Ｍ１）に露出している表面クラックＳＣの単位面積あたりの部分合計長さ（Ｌｃ）と全体合計長さ（Ｌｔ）との比（Ｌｃ／Ｌｔ）は、０．７以下であることが望ましい。以下、この比Ｌｃ／Ｌｔを、クラック表面露出率という。評価工程Ｓ９において、画像処理装置１０は、全体合計長さＬｔに基づいて、破壊工程Ｓ７により破壊されたガラス構造体６の良否を判定する。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る強化ガラス板２及びデバイス１によれば、支持体８に貼付された状態で一度の加衝撃により表面（主面Ｍ１，Ｍ２）と内部とにクラック線ＣＬを伝播派生させた場合に、単位面積当たりのクラック線の全体合計長さが２．７ｍｍ／ｍｍ２以上である場合に、クラック表面露出率（Ｌｃ／Ｌｔ）を０．７以下とすることができる。すなわち、発生したクラックＩＣ，ＳＣのうち、露出する表面クラックＳＣの割合を可及的に低減できる。したがって、本実施形態では、強化ガラス板２に破壊が生じた場合であってもクラックが強化ガラス板２の表面に表出しにくくなる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５３】
上記の実施形態では、ナトリウムイオンとカリウムイオンとをイオン交換して化学強化する場合を例示したが、これに限らず、任意のイオンを交換することが可能である。例えば、リチウムイオンとナトリウムイオンのイオン交換、或いはリチウムイオンとカリウムイオンのイオン交換により強化ガラス板２を製造してもよい。この場合、強化ガラス板２は、組成として質量％でＬｉＯ２を０．５〜７．５％含有することが望ましく、より好ましくは３．０％以上、或いは４．５％以上のＬｉＯ２を含有する。
【００５４】
強化ガラス板２の応力特性は、既述のように折原製作所製ＦＳＭ−６０００ＬＥを用いて測定することができる。しかしながら、アルミノシリケート系ガラスの圧縮応力層の深さＤＯＬが１００μｍを超える場合や、リチウムイオンとナトリウムイオンのイオン交換、或いはリチウムイオンとカリウムイオンのイオン交換を行った場合は、強化ガラス板２の応力特性は、例えば折原製作所製ＳＬＰ−１０００を用いて測定することができる。強化ガラス板２を切断する等して断面試料を作製できる場合は、例えばフォトニックラティス社製ＷＰＡ−ｍｉｃｒｏや東京インスツルメンツ社製Ａｂｒｉｏを用いて内部応力分布を観測し、応力深さを確認することが望ましい。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明に係る強化ガラス板の実施例を示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。本発明者らは、強化ガラス板について複数の試料１〜１３を作製し、各試料について破壊試験を実施した。
【００５６】
各試料１〜１３は、次のようにして作製した。ガラス組成として質量％で、ＳｉＯ２  ６６．３％、Ａｌ２Ｏ３  １１．４％、Ｎａ２Ｏ  １５．２％、Ｂ２Ｏ３  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ０．２％、Ｋ２Ｏ  １．４％、ＭｇＯ  ４．８％、ＳｎＯ２  ０．２％を含むように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１６００℃で２１時間溶融した。その後、得られた溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて耐火物成形体から流下して板状に成形および切断し、長さ６５ｍｍ、幅１３０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの強化用ガラス板を得た。
【００５７】
次に、得られた強化用ガラス板を所定の面取り角および面取り幅の形状となるよう回転砥石で端面を研削および研磨加工した。
【００５８】
その後、各強化用ガラス板を４９０℃の硝酸カリウム溶融塩に所定時間（１、２４、４８、１２０時間）浸漬して厚さ０．８ｍｍの強化ガラス板を得た。
【００５９】
得られた強化ガラス板の各試料１〜１３について、圧縮応力層の深さＤＯＬ、圧縮応力ＣＳおよび引張応力ＣＴを、折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥおよびＦｓｍＶを用いて測定し、その最大値ＣＳｍａｘ、ＣＴｍａｘを特定した。
【００６０】
その後、各強化ガラス板を支持体にＯＣＡを用いて接着し、各試料１〜１３に係るガラス構成体を得た。支持体としては、長さ７０ｍｍ、幅１４０ｍｍ、厚さ８ｍｍの寸法のポリカーボネート製板状部材を用いた。ＯＣＡとしては、厚さ２５μｍのものを用いた。
【００６１】
各試料１〜１３のそれぞれについて落下破壊試験を実施し、破壊された各試料１〜１３について、クラック線の全体合計長さＬｔ及びクラック表面露出率Ｌｃ／Ｌｔ並びに圧縮応力層の深さＤＯＬと強化ガラス板の厚みｔとの比ＤＯＬ／ｔを求めた。試験結果を表１に示す。各試料１〜１３のうち、Ｎｏ．１〜９は実施例であり、Ｎｏ．１０〜１３は比較例である。
【表１】
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【００６２】
表１に示すように、実施例である試料Ｎｏ．１〜９では、いずれもクラック線の単位面積当たりの全体合計長さＬｔが２．７ｍｍ／ｍｍ２以上１５ｍｍ／ｍｍ２以下であり、クラック表面露出率Ｌｃ／Ｌｔが０．７以下を示した。各実施例１〜９では、引張応力層における引張応力ＣＴｍａｘが９０ＭＰａ以上３６０ＭＰａ以下を示した。さらに、実施例Ｎｏ.１、２、４、５、７、９は、引張応力ＣＴｍａｘが２００ＭＰａ以下を示した。また、各実施例１〜９では、圧縮応力層における圧縮応力ＣＳｍａｘが、１８０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下を示した。
【００６３】
一方、比較例である試料Ｎｏ．１０〜１３では、いずれもクラック線の単位面積当たりの全体合計長さＬｔが２．７未満であり、クラック表面露出率Ｌｃ／Ｌｔが０．７を超える結果となった。
【００６４】
なお、図９は、実施例である試料Ｎｏ．１の表面を電子顕微鏡で撮像した画像である。同様に、図１０は、実施例である試料Ｎｏ．３の画像である。
【符号の説明】
【００６５】
１            強化ガラス板
１ａ          圧縮応力層
１ｂ          引張応力層
４            支持体
ＣＬ          クラック線
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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