(57)【要約】【課題】ガラス板の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板の耐衝撃性を向上させる。【解決手段】ガラス板１は、主ガラス部２と、主ガラス部２に対してその外周側に設けられた副ガラス部３と、主ガラス部２と副ガラス部３との間に介在する介在部４とを備える。介在部４は、主ガラス部２と副ガラス部３とを接着する接着剤で構成されている。圧縮応力深さが、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄより副ガラス部３の圧縮応力層３ｄの方が大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ガラス部と、前記主ガラス部に対してその外周側に設けられた副ガラス部と、前記主ガラス部と前記副ガラス部との間に介在する介在部とを備えたガラス板であって、
圧縮応力深さが、前記主ガラス部より前記副ガラス部の方が大きいことを特徴とするガラス板。
【請求項２】
主ガラス部と、前記主ガラス部に対してその外周側に設けられた副ガラス部と、前記主ガラス部と前記副ガラス部との間に介在する介在部とを備えたガラス板であって、
圧縮応力値が、前記主ガラス部より前記副ガラス部の方が大きいことを特徴とするガラス板。
【請求項３】
前記ガラス板が矩形状であり、前記副ガラス部が、前記ガラス板の角部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板。
【請求項４】
前記副ガラス部が、前記主ガラス部と同一の材質であることを特徴とする請求項３に記載のガラス板。
【請求項５】
前記副ガラス部が、前記主ガラス部と異なる材質であることを特徴とする請求項３に記載のガラス板。
【請求項６】
前記副ガラス部が、前記角部のみに設けられていることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のガラス板。
【請求項７】
前記副ガラス部における前記主ガラス部の側の形状が、前記主ガラス部の側に対して凹となるように湾曲していることを特徴とする請求項６に記載のガラス板。
【請求項８】
前記介在部が、前記主ガラス部と前記副ガラス部とを接着する接着剤で構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話（特にスマートフォン）、デジタルカメラ、タッチパネルディスプレイ、デジタルサイネージ等に使用されるガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話（特にスマートフォン）、デジタルカメラ、タッチパネルディスプレイ、デジタルサイネージ等の電子機器において、化学強化されたガラス板が用いられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
落下等によりガラス板の外側表面または端面がアスファルト等の硬いものに衝突すると、衝突部位に亀裂が発生する。亀裂は圧縮応力が負荷されたガラス内で進展しづらい。そこで、化学強化では、イオン交換処理によりガラス板の表面に圧縮応力層を形成することによりガラス板を強化する。そして、ガラス板の表面に形成される圧縮応力層の圧縮応力値（ＣＳ）と圧縮応力深さ（ＤＯＬ）を増大させることにより、ガラス板の耐衝撃性の向上が図られてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５３３１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガラス板において、圧縮応力値又は圧縮応力深さを非常に大きくした場合には、内部の引っ張り応力が過大になり、ガラス板の破損時に破片が飛散したり、ガラス板が自己破壊したりする虞がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、ガラス板の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板の耐衝撃性を向上させ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】
上記課題を解決するための本発明に係るガラス板は、主ガラス部と、前記主ガラス部に対してその外周側に設けられた副ガラス部と、前記主ガラス部と前記副ガラス部との間に介在する介在部とを備えたガラス板であって、圧縮応力深さが、前記主ガラス部より前記副ガラス部の方が大きいことに特徴づけられる。
【０００８】
ここで、本発明に係るガラス板では、主ガラス部に圧縮応力層が無い（圧縮応力深さ＝０、圧縮応力値＝０）場合も含む。また、主ガラス部、及び／又は、副ガラス部における圧縮応力深さが部位により異なる場合には、主ガラス部の最も小さい圧縮応力深さと、副ガラス部の最も大きい圧縮応力深さとを比較するものとする（以下、同様）。
【０００９】
上記の構成では、圧縮応力深さが、主ガラス部より副ガラス部の方が大きい。そのため、耐衝撃性は、主ガラス部より副ガラス部の方が高い。副ガラス部が、主ガラス部より外周側にあるので、落下等の際に衝撃を受ける可能性が高いため、副ガラス部の耐衝撃性が高いと、ガラス板全体の耐衝撃性を向上させることが可能である。一方で、圧縮応力深さが、副ガラス部より主ガラス部の方が小さい。そのため、内部の引っ張り応力は、副ガラス部より主ガラス部の方が小さくなる可能性が高い。そのため、主ガラス部の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になり、ひいては、ガラス板全体で見た場合にも内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になる。このように、本発明に係るガラス板によれば、ガラス板の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板の耐衝撃性を向上させることが可能である。
【００１０】
また、副ガラス部と主ガラス部の間に介在部が設けられており、両者は、直接連続していない。そのため、副ガラス部に割れが生じても、副ガラス部の割れが主ガラス部に伝搬することを抑制できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明に係るガラス板は、主ガラス部と、前記主ガラス部に対してその外周側に設けられた副ガラス部と、前記主ガラス部と前記副ガラス部との間に介在する介在部とを備えたガラス板であって、圧縮応力値が、前記主ガラス部より前記副ガラス部の方が大きいことに特徴づけられる。
【００１２】
ここで、主ガラス部、及び／又は、副ガラス部における圧縮応力値が部位により異なる場合には、主ガラス部の小さい圧縮応力値と、副ガラス部の最も大きい圧縮応力値とを比較するものとする（以下、同様）。
【００１３】
上記の構成では、圧縮応力値が、主ガラス部より副ガラス部の方が大きい。そのため、耐衝撃性は、主ガラス部より副ガラス部の方が高い。副ガラス部が、主ガラス部より外周側にあるので、落下等の際に衝撃を受ける可能性が高いため、副ガラス部の耐衝撃性が高いと、ガラス板全体の耐衝撃性を向上させることが可能である。一方で、圧縮応力値が、副ガラス部より主ガラス部の方が小さい。そのため、内部の引っ張り応力は、副ガラス部より主ガラス部の方が小さくなる可能性が高い。そのため、主ガラス部の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になり、ひいては、ガラス板全体で見た場合にも内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になる。このように、本発明に係るガラス板によれば、ガラス板の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板の耐衝撃性を向上させることが可能である。
【００１４】
上記の構成において、前記ガラス板が矩形状であり、前記副ガラス部が、前記ガラス板の角部に設けられていてもよい。
【００１５】
ここで、矩形には、角が丸められているものも含む（以下、同様）。
【００１６】
矩形状のガラス板の角部は、落下等の際に衝撃を受ける可能性が高い。これに対し、上記の構成であれば、角部の耐衝撃性を高くすることができ、ひいては、ガラス板全体の耐衝撃性を向上させることが可能である。
【００１７】
上記の構成において、前記副ガラス部が、前記主ガラス部と同一の材質であってもよい。
【００１８】
この構成であれば、副ガラス部と主ガラス部とを同一のガラス板から形成することが可能になり、製造コストの削減が可能になる。
【００１９】
上記の構成において、前記副ガラス部が、前記主ガラス部と異なる材質であってもよい。
【００２０】
この構成であれば、副ガラス部の圧縮応力深さを、主ガラス部の圧縮応力深さより大きくすることが容易になる。
【００２１】
上記の構成において、前記副ガラス部が、前記角部のみに設けられていてもよい。
【００２２】
この構成であれば、副ガラス部の面積を限定することができ、主ガラス部の面積を大きくすることができ、これにより、電子機器等で視認性が要求される領域に、主ガラス部と副ガラス部の境界が位置しないようにすることが可能である。
【００２３】
上記の構成において、前記副ガラス部における前記主ガラス部の側の形状が、前記主ガラス部の側に対して凹となるように湾曲していてもよい。
【００２４】
この構成であれば、副ガラス部の面積を小さくすることができ、主ガラス部の面積を大きくすることができる。
【００２５】
上記の構成において、前記介在部が、前記主ガラス部と前記副ガラス部とを接着する接着剤で構成されていてもよい。
【００２６】
この構成であれば、主ガラス部と副ガラス部とを接着した状態でガラス板を取り扱うことができ、ガラス板の取扱いが容易となる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、ガラス板の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板の耐衝撃性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス板を示す図であり、（Ａ）が全体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ部の拡大図、（Ｃ）が（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラス板を製造する方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガラス板の変形例を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガラス板の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係るガラス板を示す図であり、（Ａ）が全体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ部の拡大図、（Ｃ）が（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面概略図である。このガラス板１は、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ものである。
【００３１】
ガラス板１は、主ガラス部２と、主ガラス部２に対して主ガラス部２の外周側に設けられた副ガラス部３と、主ガラス部２と副ガラス部３との間に介在する介在部４とを備える。ガラス板１は、角が丸まった矩形状である。副ガラス部３は、ガラス板１の角部のみに設けられている。平面視で、副ガラス部３における主ガラス部２の側の形状は、主ガラス部２の側に対して凹となるように湾曲している。介在部４は、主ガラス部２と副ガラス部３とを接着する接着剤で構成されている。従って、ガラス板１は、一枚のガラス板として扱うことができる。
【００３２】
ガラス板１の表裏の主面１ａは、主ガラス部２、副ガラス部３及び介在部４のそれぞれの表裏側の面２ａ，３ａ，４ａで構成されている。また、ガラス板１の外周の端面１ｂは、主ガラス部２、副ガラス部３及び介在部４のそれぞれの端面２ｂ，３ｂ，４ｂで構成されている。
【００３３】
主ガラス部２、副ガラス部３及び介在部４は、厚さが同一であり、厚さは、好ましくは２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、特に０．７ｍｍ以下である。一方、厚みが薄過ぎると、所望の機械的強度を得難くなる。よって、厚みは、好ましくは０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、特に０．５ｍｍ以上である。
【００３４】
また、ガラス板１の平面視寸法は、任意に設定可能であるが、例えば、６０ｍｍ×１２０ｍｍ〜１８０ｍｍ×２５０ｍｍである。
【００３５】
図１（Ｂ）に拡大して示すように、介在部４は、平面視で、主ガラス部２の端面２ｃと副ガラス部３の端面３ｃとの間を、均一の幅ｄで延在している。幅ｄは、例えば、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下である。対向している端面２ｃと端面３ｃは、平行である。
【００３６】
主ガラス部２と副ガラス部３は、化学強化された強化ガラスであり、それぞれの表面の全体（介在部４によって接着されている部位を含む）に、圧縮応力層２ｄ，３ｄを有している。圧縮応力深さ（ＤＯＬ）は、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄより副ガラス部３の圧縮応力層３ｄの方が大きい。圧縮応力深さは、例えば、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄが２０μｍ〜４０μｍ、副ガラス部３の圧縮応力層３ｄが８０μｍ〜１２０μｍである。
【００３７】
圧縮応力層２ｄ，３ｄの圧縮応力深さは、好ましくは１０μｍ以上、１５μｍ以上、特に２０μｍ以上である。圧縮応力深さが大きい程、強化ガラスに深い傷が付いても、強化ガラスが割れ難くなると共に、機械的強度のバラツキが小さくなる。一方、圧縮応力深さが大きい程、強化ガラスを切断し難くなる。また、強化ガラスに内在する引っ張り応力が極端に高くなり、強化処理前後で寸法変化が大きくなる虞がある。このため、圧縮応力層２ｄ，３ｄの圧縮応力深さは、好ましくは１４０μｍ以下、１３０μｍ以下、特に１２０μｍ以下である。
【００３８】
また、表面における圧縮応力値（ＣＳ）は、例えば、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄが６００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ、副ガラス部３の圧縮応力層３ｄが３００ＭＰａ〜１２００ＭＰａである。なお、本実施形態では、表面における圧縮応力値は、副ガラス部３の圧縮応力層３ｄより主ガラス部２の圧縮応力層２ｄの方が大きい。これは、後述のガラス組成、化学強化の条件等に起因するものである。ガラス組成、化学強化の条件等を変更することにより、表面における圧縮応力値は、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄより副ガラス部３の圧縮応力層３ｄの方を大きくしてもよい。
【００３９】
圧縮応力層２ｄ，３ｄの圧縮応力値は、好ましくは３００ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、特に４００ＭＰａ以上である。圧縮応力値が大きい程、強化ガラスの機械的強度が高くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、強化ガラスに内在する引っ張り応力が極端に高くなり、強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。このため、圧縮応力値は１５００ＭＰａ以下、１４５０ＭＰａ以下、特に１４００ＭＰａ以下が好ましい。
【００４０】
なお、上述した圧縮応力層２ｄ，３ｄにおける圧縮応力深さおよび圧縮応力値は、例えば、応力計（折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥおよびＦｓｍＶ）で測定可能である。
【００４１】
更に、主ガラス部２と副ガラス部３（強化ガラス）は、例えば、下記の特性を有することが好ましい。
【００４２】
密度は、好ましくは２．６０ｇ／ｃｍ3以下、２．５５ｇ／ｃｍ3以下、２．５０ｇ／ｃｍ3以下、２．４８ｇ／ｃｍ3以下、２．４６ｇ／ｃｍ3以下、特に２．４５ｇ／ｃｍ3以下である。密度が小さい程、強化ガラスを軽量化することができる。なお、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定可能である。
【００４３】
歪点は、好ましくは５５０℃以上、５８０℃以上、５９０℃以上、６００℃以上、６１０℃以上、６１５℃以上、６２０℃以上、６２５℃以上、６３０℃以上、６４０℃以上、６５０℃以上、特に６６０℃以上である。歪点が高い程、ＫＮＯ3溶融塩を高温化した場合に、強化特性が変化し難くなる。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。
【００４４】
１０4.0ｄＰａ・ｓにおける温度は１４００℃以下が好ましい。１０4.0ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、成形設備への負担が軽減されて、成形設備が長寿命化し、結果として、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。ここで、「１０4.0ｄＰａ・ｓにおける温度」は、例えば、白金球引き上げ法で測定可能である。なお、１０4.0ｄＰａ・ｓにおける温度は、成形温度に相当する。
【００４５】
１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１７００℃以下、１６８０℃以下、１６５０℃以下、特に１６００℃以下である。１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温溶融が可能になり、溶融窯等のガラス製造設備への負担が軽減されると共に、泡品位を高め易くなる。すなわち、１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。ここで、「１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度」は、例えば、白金球引き上げ法で測定可能である。なお、１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当する。
【００４６】
熱膨張係数は、好ましくは５０〜１００×１０-7／℃、７０〜１００×１０-7／℃、７５〜９５×１０-7／℃、特に８０〜９０×１０-7／℃である。熱膨張係数を上記範囲に規制すれば、ガラスが熱衝撃によって破損し難くなるため、強化処理前の予熱や強化処理後の除冷に要する時間を短縮することができる。結果として、強化ガラスの製造コストを低廉化することができる。また、金属、有機系接着剤等の周辺部材の熱膨張係数に整合させ易くなり、周辺部材の剥離を防止することができる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、２５〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した値を指す。
【００４７】
液相温度は、好ましくは１３００℃以下、１２８０℃以下、１２５０℃以下、１２３０℃以下、特に１２００℃以下である。なお、液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。ここで、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶（初相）の析出する温度を測定した値を指す。
【００４８】
液相粘度は、好ましくは１０4.0ｄＰａ・ｓ以上、１０4.4ｄＰａ・ｓ以上、１０4.8ｄＰａ・ｓ以上、１０5.0ｄＰａ・ｓ以上、１０5.3ｄＰａ・ｓ以上、１０5.5ｄＰａ・ｓ以上、１０5.7ｄＰａ・ｓ以上、１０5.8ｄＰａ・ｓ以上、特に１０6.0ｄＰａ・ｓ以上である。なお、液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００４９】
ヤング率は、好ましくは６５ＧＰａ以上、６９ＧＰａ以上、７１ＧＰａ以上、７５ＧＰａ以上、特に７７ＧＰａ以上である。ヤング率が高い程、強化ガラスが撓み難くなり、タッチパネルディスプレイ等に用いる際、ペン等で強化ガラスの表面を強く押しても、強化ガラスの変形量が小さくなる。結果として、強化ガラスが、背面に位置する液晶素子に接触して、表示不良になる事態を防止し易くなる。また、強化処理時に発生する応力に対する変形量が小さくなるため、強化処理前後の寸法変化を低減することができる。なお、「ヤング率」は、周知の共振法で測定可能である。
【００５０】
介在部４として使用される接着剤は、透明なものが好ましく、また、主ガラス部２と副ガラス部３との境界を感じさせないように、主ガラス部２と副ガラス部３に屈折率が近いものが好ましい。主ガラス部２と副ガラス部３に対する接着剤の屈折率の差は、例えば、０．１以内、０．８以内、０．５以内が好ましい。接着剤の種類としては、例えば、シリコン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。
【００５１】
次に、ガラス板１の製造方法について説明する。
【００５２】
最初に、図２（Ａ）に示すように、単一のガラス原板５を準備する。このガラス原板５は、例えば、オーバーフローダウンドロー法、フロート法、スロットダウンドロー法、リドロー法、ロールアウト法、プレス法等の成形方法により製造することができる。
【００５３】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ガラス原板５の角部を、切り離すことにより、主ガラス原板６と、副ガラス原板７とを形成する。ガラス原板５を切断する方法としては、例えば、レーザ割断、レーザ溶断、研削切断（ウォータージェット切断含む）等が挙げられる。
【００５４】
主ガラス原板６と副ガラス原板７の切断端面６ａ，７ａは、必要に応じて研磨、研削等を行ってよい。主ガラス原板６が主ガラス部２となるガラス板であり、副ガラス原板７が副ガラス部３となるガラス板である。
【００５５】
次に、図２（Ｃ）に示すように、副ガラス原板７を、アルカリ金属イオンを含む溶融塩Ｓ１に浸漬してイオン交換することにより化学強化する。本実施形態では、溶融塩Ｓ１は、例えば硝酸カリウム溶融塩である。溶融塩Ｓ１の温度は、例えば４４０℃〜５００℃である。また、浸漬時間は、例えば４時間〜１７０時間である。
【００５６】
その後、図２（Ｄ）に示すように、主ガラス原板６と副ガラス原板７とを、アルカリ金属イオンを含む溶融塩Ｓ２に浸漬してイオン交換することにより化学強化する。本実施形態では、溶融塩Ｓ２は、例えば硝酸カリウム溶融塩である。溶融塩Ｓ２の温度は、例えば３９０℃〜４３０℃である。また、浸漬時間は、例えば０．３時間〜３０時間である。
【００５７】
これにより、主ガラス原板６については、１段階の化学強化により、表面に圧縮応力層２ｄが形成される。一方、副ガラス原板７については、２段階の化学強化により、表面に、圧縮応力深さが主ガラス原板６より大きい圧縮応力層３ｄが形成される。
【００５８】
そして、図２（Ｅ）に示すように、主ガラス原板６の切断端面６ａと副ガラス原板７の切断端面７ａを、接着剤で接着することにより、ガラス板１が完成し、主ガラス原板６と副ガラス原板７が、それぞれ主ガラス部２と副ガラス部３となり、接着した接着剤が介在部４となる。
【００５９】
ガラス原板５は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ2  ５０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3  ５〜２５％、Ｂ2Ｏ3  ０〜１５％、Ｎａ2Ｏ  １〜２０％、Ｋ2Ｏ  ０〜１０％を含有することが好ましい。なお、ガラス板１の主ガラス部２と副ガラス部３については、ガラス原板５に対して、表層において微視的にガラス組成が異なっているものの、全体としてガラス組成が実質的に相違しない。よって、密度、粘度、ヤング率等の特性は、実質的に、主ガラス部２と副ガラス部３と、ガラス原板５で相違しない。
【００６０】
上記のように各成分の含有範囲を限定した理由を下記に示す。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示は質量％を指す。
【００６１】
ＳｉＯ2は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ2の含有量は、好ましくは５０〜８０％、５２〜７５％、５５〜７２％、５５〜７０％、特に５５〜６７．５％である。ＳｉＯ2の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ2の含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなる。
【００６２】
Ａｌ2Ｏ3は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点やヤング率を高める成分である。Ａｌ2Ｏ3の含有量は５〜２５％が好ましい。Ａｌ2Ｏ3の含有量が少な過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなることに加えて、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。よって、Ａｌ2Ｏ3の好適な下限範囲は７％以上、８％以上、１０％以上、１２％以上、１４％以上、１５％以上、特に１６％以上である。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラス板を成形し難くなる。また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなり、更には高温粘性が高くなり、溶融性が低下し易くなる。よって、Ａｌ2Ｏ3の好適な上限範囲は２２％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、特に１７％以下である。
【００６３】
Ｂ2Ｏ3は、高温粘度や密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて結晶を析出させ難くし、液相温度を低下させる成分である。またクラックレジスタンスを高める成分である。しかし、Ｂ2Ｏ3の含有量が多過ぎると、イオン交換処理によって、ヤケと呼ばれる表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の圧縮応力値が低下したり、圧縮応力層の圧縮応力深さが小さくなる傾向がある。よって、Ｂ2Ｏ3の含有量は、好ましくは０〜１５％、０．１〜１２％、１〜１０％、１超〜８％、１．５〜６％、特に２〜５％である。
【００６４】
Ｎａ2Ｏは、主要なイオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ2Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｎａ2Ｏの含有量は１〜２０％である。Ｎａ2Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が低下したり、イオン交換性能が低下し易くなる。よって、Ｎａ2Ｏを導入する場合、Ｎａ2Ｏの好適な下限範囲は１０％以上、１１％以上、特に１２％以上である。一方、Ｎａ2Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する場合がある。よって、Ｎａ2Ｏの好適な上限範囲は１７％以下、特に１６％以下である。
【００６５】
Ｋ2Ｏは、イオン交換を促進する成分であり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の圧縮応力深さを増大させる効果が大きい成分である。また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。更には、耐失透性を改善する成分でもある。Ｋ2Ｏの含有量は０〜１０％である。Ｋ2Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ2Ｏの好適な上限範囲は８％以下、６％以下、４％以下、特に２％未満である。
【００６６】
上記成分以外にも、例えば以下の成分を導入してもよい。
【００６７】
Ｌｉ2Ｏは、イオン交換成分であると共に、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。またヤング率を高める成分である。更にアルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を増大させる効果が大きい。しかし、Ｌｉ2Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透し易くなる。また、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。更に、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなると、かえって圧縮応力値が小さくなる場合がある。従って、Ｌｉ2Ｏの含有量は、好ましくは０〜３．５％、０〜２％、０〜１％、０〜０．５％、特に０．０１〜０．２％である。
【００６８】
Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏの好適な含有量は５〜２５％、１０〜２２％、１５〜２２％、特に１７〜２２％である。Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏの含有量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下し易くなる。一方、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎて、高い圧縮応力値が得られ難くなる場合がある。更に液相温度付近の粘性が低下して、高い液相粘度を確保し難くなる場合もある。なお、「Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ」は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの合量である。
【００６９】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を高める効果が大きい成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり易く、またガラスが失透し易くなる。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は１２％以下、１０％以下、８％以下、５％以下、特に４％以下である。なお、ガラス組成中にＭｇＯを導入する場合、ＭｇＯの好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、特に２％以上である。
【００７０】
ＣａＯは、他の成分と比較して、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める効果が大きい。ＣａＯの含有量は０〜１０％が好ましい。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなったり、イオン交換性能が低下し易くなる。よって、ＣａＯの好適な含有量は０〜５％、０．０１〜４％、０．１〜３％、特に１〜２．５％である。
【００７１】
ＳｒＯは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。しかし、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。ＳｒＯの好適な含有範囲は０〜５％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．１％未満である。
【００７２】
ＢａＯは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。ＢａＯの好適な含有範囲は０〜５％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．１％未満である。
【００７３】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力値を増大させる効果が大きい成分である。また低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなったり、圧縮応力層の圧縮応力深さが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は０〜６％、０〜５％、０〜１％、０〜０．５％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００７４】
ＺｒＯ2は、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下する虞があり、また密度が高くなり過ぎる虞がある。よって、ＺｒＯ2の好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、６％以下、特に５％以下である。なお、イオン交換性能を高めたい場合、ガラス組成中にＺｒＯ2を導入することが好ましく、その場合、ＺｒＯ2の好適な下限範囲は０．００１％以上、０．０１％以上、０．５％以上、特に１％以上である。
【００７５】
Ｐ2Ｏ5は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の圧縮応力深さを大きくする成分である。しかし、Ｐ2Ｏ5の含有量が多過ぎると、ガラスが分相し易くなる。よって、Ｐ2Ｏ5の好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、６％以下、４％以下、２％以下、１％以下、特に０．１％未満である。
【００７６】
清澄剤として、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ3の群（好ましくはＳｎＯ2、Ｃｌ、ＳＯ3の群）から選択された一種又は二種以上を０〜３００００ｐｐｍ（３％）導入してもよい。ＳｎＯ2＋ＳＯ3＋Ｃｌの含有量は、清澄効果を的確に享受する観点から、好ましくは０〜１００００ｐｐｍ、５０〜５０００ｐｐｍ、８０〜４０００ｐｐｍ、１００〜３０００ｐｐｍ、特に３００〜３０００ｐｐｍである。ここで、「ＳｎＯ2＋ＳＯ3＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ2、ＳＯ3及びＣｌの合量を指す。
【００７７】
ＳｎＯ2の好適な含有範囲は０〜１００００ｐｐｍ、０〜７０００ｐｐｍ、特に５０〜６０００ｐｐｍである。Ｃｌの好適な含有範囲は０〜１５００ｐｐｍ、０〜１２００ｐｐｍ、０〜８００ｐｐｍ、０〜５００ｐｐｍ、特に５０〜３００ｐｐｍである。ＳＯ3の好適な含有範囲は０〜１０００ｐｐｍ、０〜８００ｐｐｍ、特に１０〜５００ｐｐｍである。
【００７８】
Ｎｄ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分であり、また補色となる色を加えると、消色して、ガラスの色味をコントロールし得る成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に導入すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の含有量は、好ましくは４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、特に０．５％以下である。
【００７９】
本実施形態では、環境面の配慮から、実質的にＡｓ2Ｏ3、Ｆ、ＰｂＯ、Ｂｉ2Ｏ3を含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にＡｓ2Ｏ3を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＡｓ2Ｏ3を添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ａｓ2Ｏ3の含有量が５００ｐｐｍ未満であることを指す。「実質的にＦを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＦを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｆの含有量が５００ｐｐｍ未満であることを指す。「実質的にＰｂＯを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＰｂＯを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、ＰｂＯの含有量が５００ｐｐｍ未満であることを指す。「実質的にＢｉ2Ｏ3を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＢｉ2Ｏ3を添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が５００ｐｐｍ未満であることを指す。
【００８０】
以上のように構成されたガラス板１では、以下の効果を享受できる。
【００８１】
圧縮応力深さが、主ガラス部２の圧縮応力層２ｄより副ガラス部３の圧縮応力層３ｄの方が大きい。そのため、耐衝撃性は、主ガラス部２より副ガラス部３の方が高い。副ガラス部３が、主ガラス部２より外周側にあるので、落下等の際に衝撃を受ける可能性が高いため、副ガラス部３の耐衝撃性が高いと、ガラス板１全体の耐衝撃性を向上させることが可能である。一方で、圧縮応力深さが、副ガラス部３の圧縮応力層３ｄより主ガラス部２の圧縮応力層２ｄの方が小さい。そのため、内部の引っ張り応力は、副ガラス部３より主ガラス部２の方が小さくなる可能性が高い。そのため、主ガラス部２の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になり、ひいては、ガラス板１全体で見た場合にも内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制可能になる。このように、本実施形態に係るガラス板１によれば、ガラス板１の内部の引っ張り応力に起因する不具合を抑制しつつ、ガラス板１の耐衝撃性を向上させることが可能である。
【００８２】
また、副ガラス部３と主ガラス部２の間に介在部４が設けられており、両者は、直接連続していない。そのため、副ガラス部３に割れが生じても、副ガラス部３の割れが主ガラス部２に伝搬することを抑制できる。
【００８３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでは無く、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、副ガラス部３における主ガラス部２の側の形状が、主ガラス部２の側に対して凹となるように湾曲していたが、これに限定されない。例えば、図３（Ａ）に示すように、平面視で、副ガラス部３における主ガラス部２の側の形状が、主ガラス部２の側に対して凸となるように湾曲していてもよい。また、図３（Ｂ）に示すように、平面視で、副ガラス部３における主ガラス部２の側の形状が、直線状であってもよい。更には、図３（Ｃ）に示すように、副ガラス部３に、主ガラス部２に設けられた凹部２ｅと係合可能な凸部３ｅが設けられてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、副ガラス部３は、ガラス板１の角部にのみ設けられていたが、副ガラス部３は、主ガラス部２に対してその外周側に設けられていればよい。例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、副ガラス部３は、主ガラス部２に対してその外周側の全周（ガラス板１の周縁部の全体）に設けられてもよい。図示例では、副ガラス部３は、複数設けられており、副ガラス部３における（ガラス板１の）周方向の端部は、図４（Ａ）では、ガラス板１の長辺方向の中央と短辺方向の中央に位置し、図４（Ｂ）では、ガラス板１の角部に位置する。これらの複数の副ガラス部３の端部の間も介在部４が介在している。更には、副ガラス部３は、ガラス板１の周縁部で、ガラス板１の周方向に連続した１つのものであってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、主ガラス部２と副ガラス部３は、同一のガラス原板５から製造されていたが、別々のガラス原板５から製造されてもよい。また、上記実施形態では、主ガラス部２は、圧縮応力層２ｄを有していたが、圧縮応力層２ｄを有さなくてもよい。その場合、主ガラス部２は、副ガラス部３と異なる材質であってもよく、例えば、結晶化ガラス等で形成されていてもよい。また、上記実施形態では、主ガラス部２と副ガラス部３は、厚さが同一であったが、異なっていてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、介在部４が透明であったが、ガラス板の用途や使用態様によっては、介在部４は透明でなくてもよい。また、上記実施形態では、介在部４が、主ガラス部２と副ガラス部３とを接着する接着剤で構成されていたが、これに限定されるものでは無い。例えば、ガラス板１のうち主ガラス部２と副ガラス部３が、予め別部材に固定等され、その後に介在部が形成されて、ガラス板１が構成される場合等では、介在部４は、樹脂、金属、低融点ガラス等であってもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、主ガラス部２と副ガラス部３の強化に化学強化法を使用していたが、風冷強化法等の物理強化法を使用してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１      ガラス板
２      主ガラス部
３      副ガラス部
４      介在部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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