(57)【要約】【課題】薄型、且つ複数の強化用ガラス板をイオン交換処理して、強化ガラス板を得る場合であっても、反り量を可及的に低減し得る強化ガラス板の製造方法を創案すること。【解決手段】本発明の強化ガラス板の製造方法は、略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列して、強化用ガラス板配列体を得る配列工程と、強化用ガラス板配列体をイオン交換溶液に浸漬して、イオン交換処理し、強化ガラス板配列体を得る強化工程と、強化ガラス板配列体をイオン交換溶液から取り出した後、徐冷する徐冷工程と、支持体から強化ガラス板配列体を構成している各強化ガラス板を取り出す取出し工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列して、強化用ガラス板配列体を得る配列工程と、
強化用ガラス板配列体をイオン交換溶液に浸漬して、イオン交換処理し、強化ガラス板配列体を得る強化工程と、
強化ガラス板配列体をイオン交換溶液から取り出した後、徐冷する徐冷工程と、
支持体から強化ガラス板配列体を構成している各強化ガラス板を取り出す取出し工程と、を有することを特徴とする強化ガラス板の製造方法。
【請求項２】
強化ガラス板配列体を構成している全ての強化ガラス板についての平均反り率が０．５％未満になるように徐冷することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項３】
徐冷工程で、イオン交換溶液の温度から１００℃の温度までの冷却時間が１分間以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項４】
徐冷時に、１００℃以上で且つ（歪点−１００）℃未満の温度に保持することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項５】
強化ガラス板配列体を断熱構造体内に配置し、徐冷することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項６】
（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比が、０．６７超で且つ０．９５以下になるように徐冷することを特徴とする強化ガラス板の製造方法。
【請求項７】
徐冷時に、強化ガラス板配列体に送風することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項８】
取り出し工程後に、更に強化ガラス板を所定サイズに切断する強化後切断工程を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項９】
オーバーフローダウンドロー法で成形した強化用ガラス板を使用することを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１０】
圧縮応力層の圧縮応力値が４００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の応力深さが１５μｍ以上になるように、イオン交換処理することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１１】
ガラス組成中にＮａ２Ｏを１〜２０質量％含む強化用ガラス板を使用することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１２】
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％を含有する強化用ガラス板を使用することを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１３】
歪点が５００℃以上の強化用ガラス板を使用することを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１４】
表面の全部又は一部を研磨する研磨工程を有しないことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１５】
表示デバイスのカバーガラスに用いることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１６】
略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする強化用ガラス板配列体。
【請求項１７】
略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする強化ガラス板配列体。
【請求項１８】
全ての強化ガラス板の平均反り率が０．５％未満であることを特徴とする請求項１７に記載の強化ガラス板配列体。
【請求項１９】
略矩形の強化ガラス板であって、
板厚が０．７ｍｍ以下であり、且つ反り率が０．５％未満であることを特徴とする強化ガラス板。
【請求項２０】
（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比が、０．６７超で且つ０．９５以下であることを特徴とする請求項１９に記載の強化ガラス板。
【請求項２１】
略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化ガラス板を直立姿勢で厚み方向に複数配列するための支持体であって、強化ガラス板を１０ｍｍ以下の間隔を置いて複数配列するための支持部を有することを特徴とする支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化ガラス板の製造方法に関し、特に、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等の表示デバイスのカバーガラスに好適な強化ガラス板の製造方法に関する。
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、タッチパネルディスプレイ、大型テレビ等の表示デバイスは、益々普及する傾向にある。
【０００３】
従来、これらの用途では、ディスプレイを保護するための保護部材としてアクリル等の樹脂板が用いられていた。しかし、樹脂板は、ヤング率が低いため、ペンや人の指等でディスプレイの表示面が押された場合に撓み易い。このため、樹脂板が内部のディスプレイに接触して、表示不良が発生することがあった。また、樹脂板は、表面に傷が付き易く、視認性が低下し易いという問題もあった。これらの問題を解決する方法は、保護部材としてガラス板を用いることである。この用途のガラス板には、（１）高い機械的強度を有すること、（２）低密度で軽量であること、（３）安価で多量に供給できること、（４）泡品位に優れること、（５）可視域において高い光透過率を有すること、（６）ペンや指等で表面を押した際に撓み難いように高いヤング率を有すること等が要求される。特に、（１）の要件を満たさない場合は、保護部材として用を足さなくなるため、従来からイオン交換処理した強化ガラス板が用いられている（特許文献１、２、非特許文献１参照）。
【０００４】
従来まで、強化ガラス板は、予め強化用ガラス板を所定形状に切断した後、イオン交換処理を行う方法、所謂、「強化前切断」で作製されていたが、近年、大型の強化用ガラス板をイオン交換処理した後、所定サイズに切断する方法、所謂、「強化後切断」が検討されている。強化後切断を行うと、強化ガラス板や各種デバイスの製造効率が飛躍的に向上するという利点が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８３０４５号公報
【特許文献２】特開２０１１−８８７６３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】泉谷徹郎等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、１９８４年８月２０日、ｐ．４５１−４９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、フロート法は、薄型のガラス板を安価、且つ大量に作製し得るため、強化用ガラス板の成形方法として一般的である。例えば、特許文献２には、フロート法で成形されてなると共に、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ６７〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜４％、Ｎａ２Ｏ  ７〜１５％、Ｋ２Ｏ  １〜９％、ＭｇＯ  ６〜１４％、ＣａＯ  ０〜１％、ＺｒＯ２  ０〜１．５％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３  ７１〜７５％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １２〜２０％を含有し、且つ厚み１．５ｍｍ以下の強化用ガラス板が開示されている。
【０００８】
しかし、フロート法で成形された強化用ガラス板をイオン交換処理すると、ガラス製造工程中でスズ浴に接した側、所謂ボトム面と、その反対側、所謂トップ面とでは、表面近傍の性状、組成が相違し、強化ガラス板がトップ面側に凸に反るという問題が生じる。強化ガラス板の反り量が大きいと、強化ガラス板の歩留まりが低下する。
【０００９】
一方、フロート法以外の方法、例えばオーバーフローダウンドロー法で強化用ガラス板を成形すれば、表面と裏面の性状差、組成差を低減し得るため、これによる反り量を低減することができる。しかし、フロート法以外の方法で成形する場合であっても、強化用ガラス板が薄型化すると、強化ガラス板が反ってしまうことがある。
【００１０】
この現象は、薄型の強化用ガラス板をイオン交換処理して、強化ガラス板を得る場合に、顕在化し易くなる。また、複数の強化用ガラス板を同時にイオン交換処理して、強化ガラス板を得る場合に、更に顕在化し易くなる。なお、複数の強化用ガラス板を同時にイオン交換処理する場合、強化ガラス板の反り量が大き過ぎると、強化ガラス板同士が干渉し、傷が発生する虞もある。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情に鑑み成されたものであり、技術的課題は、薄型、且つ複数の強化用ガラス板をイオン交換処理して、強化ガラス板を得る場合であっても、反り量を可及的に低減し得る強化ガラス板の製造方法を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、鋭意検討の結果、薄型、且つ複数の強化用ガラス板を所定間隔で支持体内に配置し、これをイオン交換処理した後に、徐冷することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の強化ガラス板の製造方法は、略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列して、強化用ガラス板配列体を得る配列工程と、強化用ガラス板配列体をイオン交換溶液に浸漬して、イオン交換処理し、強化ガラス板配列体を得る強化工程と、強化ガラス板配列体をイオン交換溶液から取り出した後、徐冷する徐冷工程と、支持体から強化ガラス板配列体を構成している各強化ガラス板を取り出す取出し工程と、を有することを特徴とする。ここで、「略矩形」とは、長方形のみならず、正方形も含む。更に部分的に曲面部、孔部等を有する場合、例えば、長方形の角部が曲面状又は切り欠き状に面取りされている場合を含み、表面内に孔部又は開口部を有する場合も含む。「１０ｍｍ以下の間隔を置いて」とは、部分的に１０ｍｍ超の間隔で強化用ガラス板が配列されていても、１０ｍｍ以下の間隔を置いて強化用ガラス板を配列している領域が存在していれば、該当するものとする。但し、すべての強化ガラス板が１０ｍｍ以下の間隔で配列されていることが好ましい。「直立姿勢」とは、完全な鉛直姿勢に限定されず、鉛直方向から０〜３０°程度傾いた状態も含む。「徐冷」とは、イオン交換溶液から直接室温下に取り出すような急冷よりも、緩やかなスピードで冷却する場合を指し、例えば、１５０℃以上、歪点未満の温度域で３０℃／分以下の降温速度で降温する時間が１分間以上である場合を指す。
【００１３】
従来の強化ガラス板は、イオン交換溶液から取り出した後に、室温まで急冷することで作製されていた。本発明者等が鋭意検討したところ、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、反り量を低減し得ることを見出した。反り量を低減し得る理由は、不明であり、現在、調査中である。
【００１４】
現時点では、イオン交換処理後の冷却時の温度分布のばらつきが反りの一因であると推定される。従来のように、イオン交換溶液から強化ガラス板を取り出した後、直ちに室温まで急冷すると、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきが大きくなり、すなわち強化ガラス板の面内中央部が周縁部に比べて高温になるため、熱膨張差に起因して、強化ガラス板が反り易くなる。この反りは、強化ガラス板が常温まで冷却されて、強化ガラス板の面内の温度分布がなくなると、ある程度解消されるが、完全には解消されない。そこで、本願発明のように、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、冷却時に、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきを小さくすることができる。なお、現状では実証されていないが、アルカリイオンが、イオン交換処理の際に、圧縮応力層の表層部分において偏析した状態で固定されることが、反りの一因であり、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、アルカリイオンの移動が進むことにより、アルカリイオンの偏析状態が徐々に解消されて、結果として、反り量が改善されている可能性もある。
【００１５】
ガラス板は、歪点以下の温度では、熱変形しないことが知られており、従来の強化ガラス板は、イオン交換溶液から取り出した後に、室温まで急冷することで作製されていた。本発明者等が鋭意検討したところ、強化ガラス板の場合、意外なことに、歪点未満の温度環境下でも、反り量を低減し得ることを見出すと共に、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、反り量を低減し得ることを見出した。反り量を低減し得る理由は、不明であり、現在、調査中である。本発明者等は、強化ガラス板の場合、アルカリイオンが、イオン交換処理の際に、圧縮応力層の表層部分において偏析した状態で固定されることが、反りの一因になり、本願発明のように、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、アルカリイオンの移動が進むことにより、アルカリイオンの偏析状態が徐々に解消されて、結果として、反り量が低減されるものと推定している。
【００１６】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列して、強化用ガラス板配列体を得る配列工程を有する。従来までは、強化用ガラス板を密に配列した状態でイオン交換処理すると、強化ガラス板の反り量が増大するという問題があった。一方、本願発明のように、イオン交換処理後に強化ガラス板を徐冷すると、強化用ガラス板を密に配列しても、強化ガラス板の反り量を低減することが可能になる。結果として、従来よりもイオン交換処理の効率を高めることができる。
【００１７】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、強化ガラス板配列体を構成している全ての強化ガラス板についての平均反り率が０．５％未満になるように徐冷することが好ましい。ここで、「平均反り率」は、一つの支持体から取り出した全ての強化ガラス板の反り率の平均値である。「反り率」は、レーザー変位計により、測定距離内での最大変位量を測定距離で除した値を指し、例えば、強化ガラス板を水平面に対して、８７°に傾いた状態でステージに立て掛けて、強化ガラス板の上方端面から面内に向かって、５ｍｍオフセットした直線測定領域を走査することで測定することが好ましい。
【００１８】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、徐冷工程で、イオン交換溶液の温度から１００℃までの冷却時間が１分間以上であることが好ましい。このようにすれば、反り量を低減し易くなる。
【００１９】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、徐冷時に、１００℃以上で且つ（歪点−１００）℃未満の温度で保持することが好ましい。このようにすれば、反り量を低減し易くなると共に、熱処理によりイオン交換反応が進行し難くなり、所望の圧縮応力値を得易くなる。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。また、「保持」とは、所定温度±８℃の状態で一定時間維持することを指す。
【００２０】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、強化ガラス板配列体を断熱構造体内に配置し、徐冷することが好ましい。このようにすれば、強化ガラス板が徐々に冷却されることになり、結果として、強化ガラス板の反り量を低減することができる。
【００２１】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比が、０．６７超で且つ０．９５以下になるように徐冷すること、つまり上記の比をＲとした場合に、０．６７＜Ｒ≦０．９５になるように徐冷することが好ましい。上記の通り、圧縮応力層の表層部分において、アルカリイオンの濃度勾配が緩やかであると、アルカリイオンの偏析が少ないものと考えられる。そこで、徐冷により、強化ガラス板の（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比を、０．６７超で且つ０．９５以下に規制すれば、アルカリイオンの移動が進み、アルカリイオンの偏析状態が徐々に解消されて、結果として、反り量が低減されるものと推定される。なお、「（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）」は、表面でのＫの発光強度を１とした場合（この場合、深部のＫの発光強度が０になる）、深さ方向における表面から内部に至るＫ濃度の減少が略収束したときの内部のＫの発光強度（例えば応力深さよりも１０μｍ深い領域のＫ発光強度）の割合を表し、ＧＤ−ＯＥＳで測定可能である。
【００２２】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、徐冷時に、強化ガラス板配列体に送風することが好ましい。このようにすれば、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきを抑制することができ、結果として、強化ガラス板の反り量を低減することができる。
【００２３】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、取り出し工程後に、更に強化ガラス板を所定サイズに切断する強化後切断工程を有することが好ましい。
【００２４】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法で強化用ガラス板を成形することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法で成形すれば、未研磨で表面品位が良好なガラス板を作製し易くなり、また大型、薄型のガラス板を作製し易くなり、結果として、強化ガラスの表面の機械的強度を高め易くなる。更に表面と裏面とのそれぞれの面近傍の性状差、組成差が同等になり易く、これによる反りを抑制し易くなる。ここで、「オーバーフローダウンドロー法」は、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を成形する方法である。
【００２５】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、圧縮応力層の圧縮応力値が４００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の応力深さが１５μｍ以上になるように、イオン交換処理することが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の応力深さ」は、表面応力計（例えば、有限会社折原製作所製ＦＳＭ−６０００）を用いて、試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。
【００２６】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス組成中にＮａ２Ｏを１〜２０質量％含む強化用ガラス板を使用することが好ましい。
【００２７】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、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％を含有する強化用ガラス板を使用することが好ましい。このようにすれば、イオン交換性能と耐失透性を高いレベルで両立することができる。
【００２８】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、歪点が５００℃以上の強化用ガラス板を使用することが好ましい。このようにすれば、強化ガラス板の耐熱性が向上し、強化ガラス板の反り量を低減し易くなる。
【００２９】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、表面の全部又は一部を研磨する研磨工程を有しないことが好ましい。
【００３０】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、表示デバイスのカバーガラスに用いることが好ましい。
【００３１】
本発明の強化用ガラス板配列体は、略矩形の強化用ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする。
【００３２】
本発明の強化ガラス板配列体は、略矩形の強化ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする。
【００３３】
本発明の強化ガラス板配列体は、全ての強化ガラス板の平均反り率が０．５％未満であることが好ましい。
【００３４】
本発明の強化ガラス板は、略矩形の強化ガラス板であって、板厚が０．７ｍｍ以下であり、且つ反り率が０．５％未満であることを特徴とする。
【００３５】
本発明の強化ガラス板は、（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比が、０．６７超で且つ０．９５以下であることが好ましい。
【００３６】
本発明の支持体は、略矩形で且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化ガラス板を直立姿勢で厚み方向に複数配列するための支持体であって、強化ガラス板を１０ｍｍ以下の間隔を置いて複数配列するための支持部を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】強化用ガラス板（強化ガラス板配列体）を複数配列するための支持体の一態様を例示する概略斜視図である。
【図２】強化ガラス板配列体に送風するための構成の一態様を例示する概略斜視図である。
【図３】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．５の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図４】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．６の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図５】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．７の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図６】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．８の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図７】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．９の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図８】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．１０の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図９】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．１１の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【図１０】［実施例６］に係る試料Ｎｏ．１２の表層近傍のアルカリ成分のＧＤ−ＯＥＳのデータである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、強化用ガラス板（強化ガラス板）の寸法について説明する。
【００３９】
本発明の強化ガラス板の製造方法において、強化用ガラス板の板厚を１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下または０．５ｍｍ未満に規制することが好ましく、特に０．４ｍｍ以下に規制することが好ましい。このようにすれば、表示デバイスの軽量化を図り易くなると共に、強化後切断を行う場合に、表面の圧縮応力層の影響により、切断面に圧縮応力が生じ易くなり、切断面の機械的強度が低下し難くなる。一方、板厚が小さ過ぎると、所望の機械的強度を得難くなる。また強化工程後に、強化ガラス板が反り易くなる。よって、板厚は０．１ｍｍ以上が好ましい。なお、板厚が小さい程、強化ガラス板が反り易くなるため、本発明の効果を享受し易くなる。
【００４０】
強化用ガラス板の板面積を０．０１ｍ２以上、０．１ｍ２以上、０．２５ｍ２以上、０．３５ｍ２以上、０．４５ｍ２以上、０．８ｍ２以上、１ｍ２以上、１．２ｍ２以上、１．５ｍ２以上、２ｍ２以上、１．２．５ｍ２以上、３ｍ２以上、３．５ｍ２以上、４ｍ２以上または４．５ｍ２以上に規制することが好ましく、特に５〜１０ｍ２に規制することが好ましい。板面積が大きい程、強化後切断による強化ガラス板の採取枚数が多くなり、強化ガラス板や各種デバイスの製造効率が飛躍的に向上する。ここで、「板面積」とは、端面を除く板表面の面積を指し、表面と裏面のとの何れか一方の面積を指す。なお、板面積が大きい程、強化ガラス板が反り易くなるため、本発明の効果を享受し易くなる。
【００４１】
デジタルサイネージ用途の場合、強化ガラス板の板面積が例えば１ｍ２以上になり得るが、この場合、冷却時に、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきが大きくなり、熱膨張差に起因して、強化ガラス板の反り量を増大し易くなる。よって、この用途の場合、強化ガラス板が反り易くなるため、本発明の効果を享受し易くなる。
【００４２】
以下、配列工程について説明する。
【００４３】
本発明の強化ガラス板の製造方法において、１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列するが、配列間隔は９ｍｍ以下、８ｍｍ以下または７ｍｍ以下であることが好ましく、もしくは０．１ｍｍ以上で且つ６ｍｍ以下、または１ｍｍ以上で且つ５ｍｍ未満であることが好ましく、特に１．５ｍｍ以上で且つ３ｍｍ未満が好ましい。配列間隔が大き過ぎると、強化ガラス板の製造効率が低下し易くなる。なお、配列間隔が小さ過ぎると、強化ガラス板同士が干渉し、傷が発生する虞が生じる。
【００４４】
強化用ガラス板を鉛直方向から０〜２０°程度傾いた状態、または鉛直方向から０〜１０°程度傾いた状態、特に鉛直方向から０〜５°程度傾いた状態で支持体に複数配列することが好ましい。このようにすれば、支持体への強化用ガラス板の収納率が向上する。
【００４５】
支持体は、複数の強化用ガラス板を狭ピッチで収納し得る限り、どのような構造でもよい。支持体は、例えば、枠部と、強化用ガラス板の側縁部を支持する側縁支持部と、強化用ガラス板の下端部を支持するための下端支持部とを有する構造が好ましい。側縁支持部及び／又は下端支持部に、Ｖ溝等の凹部を設けることが好ましい。このようにすれば、強化用ガラス板を溝部に当接させることにより、強化用ガラス板を所定間隔で支持することができる。なお、側縁支持部と下端支持部は、例えば、凹部を有する棒状又は針金状の部材が好ましい。
【００４６】
図１は、強化用ガラス板（強化ガラス板配列体）を複数配列するための支持体の一態様を例示する概略斜視図である。図１に示す支持体１は、枠部２と、強化用ガラス板３を支持する支持部４とを主要な構成要素とする。
【００４７】
支持部４は、複数枚の強化用ガラス板３を直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の隙間を置いて配列した状態で支持する。詳述すれば、支持部４は、強化用ガラス板３の一対の側縁部を支持する側縁支持部４ａと、強化用ガラス板３の下端部を支持する下端支持部４ｂとで構成される。
【００４８】
側縁支持部４ａは、その両端が、不図示のボルト等の締結部材によって着脱自在に梁枠部２ｅの上面に取り付けられる。側縁支持部４ａは、強化用ガラス板３の同じ高さの側縁部を支持する一対が、同じ高さの梁枠部２ｅに取り付けられる。側縁支持部４ａは、強化用ガラス板３の側縁部に対向する凹部を有し、この凹部が強化用ガラス板３の側縁部に当接して支持することよって、強化用ガラス板３を厚さ方向に位置決めする。
【００４９】
下端支持部４ｂは、その両端が、底枠部２ａにおける一対の長辺部の上面に、不図示のボルト等の締結部材によって着脱自在に取り付けられる。下端支持部４ｂは、強化用ガラス板３を上面で支持するだけで、強化用ガラス板３を厚さ方向に位置決めする凹部等の要素を有さない。なお、下端支持部４ｂは、強化用ガラス板３を厚さ方向に位置決めする要素を有してもよい。
【００５０】
保温板５は、両側枠部２ｂに配設され、支持部４に支持される複数の強化用ガラス板３の両側縁部に対面した状態で、これらの強化用ガラス板３を保温するものであるが、必要に応じて、保温板５を除いてもよい。なお、本実施形態では、保温板５は、複数の強化用ガラス板３の両側方にのみ配設されている。したがって、枠部２のうち、強化用ガラス板３の厚み方向の最前面と最背面の強化用ガラス板３のそれぞれに対面する前枠部２ｃと後枠部２ｄには、開口部が存在している。また、強化用ガラス板３の下側に存する底枠部２ａにも、開口部が存在している。
【００５１】
以下、強化工程について説明する。
【００５２】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、イオン交換溶液に浸漬して、イオン交換処理し、その表面に圧縮応力層を形成する。イオン交換処理は、強化用ガラス板の歪点以下の温度でガラス表面にイオン半径が大きいアルカリイオンを導入する方法である。イオン交換溶液によりイオン交換処理すれば、板厚が小さい場合でも、圧縮応力層を適正に形成することができる。
【００５３】
イオン交換溶液、イオン交換温度及びイオン交換時間は、ガラスの粘度特性等を考慮して決定すればよい。特に、強化用ガラス板中のＮａ成分をＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンとイオン交換処理すると、表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。
【００５４】
圧縮応力層の圧縮応力値が４００ＭＰａ以上（望ましくは５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上または６５０ＭＰａ以上、特に望ましくは７００ＭＰａ以上）、且つ圧縮応力層の応力深さが１５μｍ以上（望ましくは２０μｍ以上、２５μｍ以上または３０μｍ以上、特に望ましくは３５μｍ以上）になるように、イオン交換溶液によりイオン交換処理することが好ましい。圧縮応力値が大きい程、強化ガラス板の機械的強度が高くなる。一方、圧縮応力値が大き過ぎると、強化ガラス板をスクライブ切断し難くなる。よって、圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは１５００ＭＰａ以下または１２００ＭＰａ以下、特に好ましくは１０００ＭＰａ以下である。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換溶液の温度を下げれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。
【００５５】
応力深さが大きい程、強化ガラス板に深い傷が付いても、強化ガラス板が割れ難くなると共に、機械的強度のばらつきが小さくなる。一方、応力深さが大き過ぎると、強化ガラス板をスクライブ切断し難くなる。応力深さは、好ましくは１００μｍ以下、８０μｍ未満または６０μｍ以下、特に好ましくは５２μｍ未満である。なお、ガラス組成中のＫ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、応力深さが大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換溶液の温度を上げれば、応力深さが大きくなる傾向がある。
【００５６】
以下、徐冷工程について説明する。
【００５７】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、強化ガラス板配列体をイオン交換溶液から取り出した後、徐冷する徐冷工程を有し、イオン交換溶液から取り出した後、連続的に徐冷することが好ましく、イオン交換槽の上部に断熱構造体を設けて、イオン交換溶液から強化ガラス板配列体を上方に取り出した時に、直ちに強化ガラス板配列体を徐冷することが好ましい。このようにすれば、強化ガラス板の製造効率が向上すると共に、強化ガラス板の反り量を低減し易くなる。
【００５８】
本発明の強化ガラス板の製造方法において、１５０℃以上で且つ歪点未満の温度域で、２５℃／分以下または２０℃／分以下の降温速度で降温する好ましく、その際の降温時間は好ましくは３分間以上、５分間以上、７分間以上または１０分間以上である。降温速度が速くなると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。また、降温時間が短くなると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。
【００５９】
複数の強化ガラス板の平均反り率が０．５％未満、０．３％以下、０．２３％未満、０．２％以下、０．１８％以下、０．１５％未満または０．１３％以下、特に０．１０％未満になるように徐冷することが好ましい。平均反り率が大きいと、強化ガラス板の製造歩留まりが低下し易くなる。なお、個別の強化ガラス板の反り率が０．３％以下、０．２３％未満、０．２％以下、０．１８％以下、０．１５％未満または０．１３％以下、特に０．１０％未満になるように徐冷することも好ましい。反り率が大きいと、強化ガラス板の製造歩留まりが低下し易くなる。
【００６０】
イオン交換溶液の温度から１００℃の温度までの冷却時間は、１分間以上、３分間以上、５分間以上、１０〜２５０分間、または１２〜２００分間、特に１５〜９０分間が好ましい。冷却時間が短過ぎると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。一方、冷却時間が長過ぎると、強化ガラス板の製造効率が低下し易くなると共に、冷却時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。なお、「冷却」とは、徐冷と急冷を併せた概念である。
【００６１】
１００℃以上で且つ（歪点−１００）℃未満の温度域、または１５０℃以上で且つ（歪点−１５０）℃未満の温度域、特に２００℃以上で且つ（歪点−２００）℃未満の温度域で徐冷することが好ましい。徐冷温度域が低過ぎると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。一方、徐冷温度域が高過ぎると、徐冷時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。徐冷時間は、１分間以上、３分間以上、５分間以上、１０〜２５０分間、または２〜２００分間、特に１５〜９０分間が好ましい。徐冷時間が短過ぎると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。一方、徐冷時間が長過ぎると、強化ガラス板の製造効率が低下し易くなると共に、徐冷時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。
【００６２】
徐冷時に、１００℃以上で且つ（歪点−１００）℃未満の温度、または１５０℃以上で且つ（歪点−１５０）℃未満の温度、特に２００℃以上、（歪点−２００）℃未満の温度で保持することが好ましい。保持温度が低過ぎると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。一方、保持温度が高過ぎると、徐冷時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。保持時間は、１分間以上、３分間以上、５分間以上、１０〜２５０分間、または１２〜２００分間、特に１５〜９０分間が好ましい。保持時間が短過ぎると、強化ガラス板の反り量を低減し難くなる。一方、保持時間が長過ぎると、強化ガラス板の製造効率が低下し易くなると共に、徐冷時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。
【００６３】
徐冷後に、１００℃未満の温度まで急冷する工程を設けることが好ましい。この際、降温速度は３０℃／分超が好ましく、特に５０℃／分以上が好ましい。このようにすれば、強化ガラス板の反り量を改善した上で、強化ガラス板の製造効率を高めることができる。
【００６４】
徐冷後に２０℃以上、または３０℃以上、特に４０℃以上昇温する工程を設けてもよいが、工程を設けると、強化ガラス板の製造効率が低下し易くなると共に、昇温時にイオン交換反応が進行し、圧縮応力値が低下し易くなる。
【００６５】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、強化ガラス板配列体を断熱構造体内に配置し、徐冷することが好ましい。このようにすれば、強化ガラス板配列体が徐々に冷却されることになり、強化ガラス板の反り量を低減し易くなる。断熱構造体は、ヒーター等の加熱手段を有していることが好ましい。具体的には、徐冷炉等が使用可能である。このようにすれば、降温速度を制御し易くなる。また、断熱構造体は、完全に気密である必要はなく、開口部を有していてもよい。
【００６６】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比が、０．６７超で且つ０．９５になるように徐冷することが好ましい。（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の好適な下限比は０．６８以上、０．７０以上、０．７２以上、または０．７４以上、特に０．７５以上であり、好適な上限比は０．９２以下、０．９０以下、または０．８８以下、特に０．８６以下である。（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）が大き過ぎると、アルカリイオンが、圧縮応力層の表層部分において偏析した状態で固定されるため、強化ガラス板の反り量が大きくなり易い。一方、（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）が小さ過ぎると、圧縮応力値が小さくなり易く、機械的強度を維持し難くなる。
【００６７】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、徐冷時に、強化ガラス板配列体に送風することが好ましく、強化ガラス板の間隔に向けて送風することがより好ましく、強化ガラス板の間隔に向けて下方から送風することがより好ましい。このようにすれば、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきが小さくなり、強化ガラス板の反り量を低減することができる。なお、冷風を送風すれば、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきを低減しながら、強化ガラス板を冷却することができる。熱風を送付すれば、強化ガラス板の面内の温度分布のばらつきを低減しながら、強化ガラス板を徐冷することができる。なお、送風手段として、周知の送風機（ファンやブロワー等）を用いることができる。
【００６８】
図２は、徐冷時において強化ガラス板配列体に送風するための送風装置の一態様を例示する概略斜視図である。同図に示すように、この送風装置１０は、内部を気体が上下方向に流通可能な管状（角管状）の包囲体１１の内部空間に、複数の強化ガラス板３を直立姿勢で隙間を開けて支持体１に配列してなる強化ガラス板配列体１２が収容されて構成されている。包囲体１０の上端部には、ファンやブロワー等からなる送風手段１３が設置される共に、包囲体１０の下端部には、開口部１１ａが形成されている。そして、送風手段１３の駆動に伴って、包囲体１１の下端部の開口部１１ａからその内部空間に流入した気体は、矢印で示すように、強化ガラス板配列体１２の配設箇所を通過して上方に流れ、包囲体１０の上端部から外部に流出するように構成されている。なお、気体は、エアであるが、窒素やアルゴン等の不活性ガスであってもよい。
【００６９】
このような構成によれば、包囲体１１の内部空間を上方に向かって流れる気体は、強化ガラス板配列体１２を構成している全ての強化ガラス板３の表面及び裏面に接触する。この場合、包囲体１１の内部空間における気体の流れ方向は、各強化ガラス板３の表面及び裏面と平行であるため、大きな通気抵抗が生じることはない。なお、上記の構成に代えて、包囲体１１の下端部に送風手段１３を設置すると共に、包囲体１１の上端部に開口部１１ａを形成することによって、包囲体１１の内部空間で気体が上方に向かって流れるようにしてもよい。また、包囲体１１を設けることなく、支持体１と共に強化ガラス板配列体１２を露出させた状態で、別途配設した送風手段によって、強化ガラス板配列体１２に向かって送風するようにしてもよい。さらに、気体の流れる方向も、上方に向かうことが好ましいが、下方に向かう気体の流れが生成されるようにしてもよい。
【００７０】
以下、取り出し工程について説明する。
【００７１】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、支持体から強化ガラス板を取り出す取出し工程を有する。強化ガラス板を取り出す時の強化ガラス板の温度（又は環境温度）は、１００℃未満、特に５０℃以下が好ましい。このようにすれば、取り出し時に、強化ガラス板がサーマルショックで破損する事態を防止し易くなる。
【００７２】
以下、強化用ガラスについて説明する。
【００７３】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法で強化用ガラス板を成形することが好ましい。このようにすれば、未研磨で表面品位が良好なガラス板を成形し易くなり、結果として、強化ガラス板の表面の機械的強度を高め易くなる。この理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、表面となるべき面が樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うために、ガラスリボンに対して力を印加する方法は、所望の寸法や表面品位を実現できるものであれば、特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスリボンに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスリボンの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。
【００７４】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、スロットダウンドロー法、フロート法、ロールアウト法、リドロー法等で成形してもよい。
【００７５】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス組成中にＮａ２Ｏを１〜２０質量％含むように、強化用ガラス板を作製することが好ましい。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。しかし、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。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。
【００７６】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、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％を含有するように、強化用ガラス板を作製することが好ましい。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。
【００７７】
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％、または５５〜７０％、特に好ましくは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。
【００７８】
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、または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、または１８％以下、特に１７％以下である。なお、イオン交換性能を重視する場合、Ａｌ２Ｏ３の含有量を可及的に増加させることが好ましく、例えばＡｌ２Ｏ３の含有量を１７％以上、１８％以上、１９％以上または２０％以上、特に２１％以上とすることが好ましい。
【００７９】
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％、または１．５〜６％、特に好ましくは２〜５％である。なお、イオン交換性能を重視する場合、Ｂ２Ｏ３の含有量を可及的に増加させることが好ましく、例えばＢ２Ｏ３の含有量を２．５％以上、３％以上、３．５％以上または４％以上、特に４．５％以上とすることが好ましい。
【００８０】
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％以上または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。
【００８１】
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％以下または４％以下、特に２％未満である。
【００８２】
上記成分以外にも、例えば以下の成分を導入してもよい。
【００８３】
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％または０〜０．５％、特に０．０１〜０．２％である。
【００８４】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの好適な含有量は５〜２５％、１０〜２２％、または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。
【００８５】
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％以下または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％以上または１％以上、特に２％以上である。
【００８６】
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％、または０．１〜３％、特に１〜２．５％である。
【００８７】
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％、または０〜１％、特に０〜０．１％未満である。
【００８８】
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％、または０〜１％、特に０〜０．１％未満である。
【００８９】
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％、または０〜０．５％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００９０】
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％以下または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０．０１％以上または０．５％、特に１％以上である。
【００９１】
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％以下または１％以下、特に０．１％未満である。
【００９２】
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、または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。
【００９３】
ＳｎＯ２の好適な含有範囲は０〜１００００ｐｐｍ、または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、または０〜５００ｐｐｍ、特に５０〜３００ｐｐｍである。ＳＯ３の好適な含有範囲は０〜１０００ｐｐｍ、または０〜８００ｐｐｍ、特に１０〜５００ｐｐｍである。
【００９４】
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％以下または１％以下、特に０．５％以下である。
【００９５】
本発明では、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。
【００９６】
以下の特性を有するように、強化用ガラスを作製することが好ましい。
【００９７】
密度は、２．６ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が低い程、強化ガラス板を軽量化することができる。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すれば、密度が低下し易くなる。なお、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定可能である。
【００９８】
熱膨張係数は、好ましくは８０×１０−７〜１２０×１０−７／℃、８５×１０−７〜１１０×１０−７／℃、または９０×１０−７〜１１０×１０−７／℃、特に９０×１０−７〜１０５×１０−７／℃である。熱膨張係数を上記範囲に規制すれば、金属、有機系接着剤等の部材の熱膨張係数に整合し易くなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止し易くなる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃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。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が高くなり易く、逆にアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低下し易くなる。
【００９９】
歪点は、好ましくは５００℃以上、５２０℃以上または５３０℃以上、特に５５０℃以上である。歪点が高い程、耐熱性が向上して、強化ガラス板が反り難くなる。更にタッチパネルセンサー等のパターニングにおいて、高品位な膜を形成し易くなる。なお、ガラス組成中のアルカリ土類金属酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物の含有量を低減すれば、歪点が高くなり易い。
【０１００】
１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１２８０℃以下、１２３０℃以下、１２００℃以下または１１８０℃以下、特に１１６０℃以下である。ここで、「１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。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、強化用ガラス板の製造コストを低廉化し易くなる。なお、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
【０１０１】
１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１６２０℃以下、１５５０℃以下、１５３０℃以下または１５００℃以下、特に１４５０℃以下である。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。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。よって、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、強化用ガラス板の製造コストを低廉化し易くなる。なお、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当する。また、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
【０１０２】
液相温度は、好ましくは１２００℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０５０℃以下、１０００℃以下、９５０℃以下または９００℃以下、特に８８０℃以下である。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時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。なお、液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。また、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相温度が低下し易くなる。
【０１０３】
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、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．６ｄＰａ・ｓ以上、１０６．０ｄＰａ・ｓ以上、または１０６．２ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．３ｄＰａ・ｓ以上である。ここで、「液相粘度」は、液相温度における粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。なお、液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。また、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相粘度が高くなり易い。
【０１０４】
β−ＯＨ値は０．４５ｍｍ−１以下、０．４ｍｍ−１以下、０．３ｍｍ−１以下、０．２８ｍｍ−１以下、または０．２５ｍｍ−１以下、特に０．１０〜０．２２ｍｍ−１が好ましい。β−ＯＨ値が小さい程、歪点が高くなると共に、イオン交換性能が向上する。ここで、「β−ＯＨ値」は、ＦＴ−ＩＲを用いてガラスの透過率を測定し、下記の式を用いて求めた値を指す。
【０１０５】
β−ＯＨ値  ＝  （１／Ｘ）ｌｏｇ（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：試料厚み（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ−１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ−１付近における最小透過率（％）
【０１０６】
β−ＯＨ値を低下させる方法として、例えば、以下の（１）〜（７）の方法が挙げられる。（１）含水量の低い原料を選択する。（２）原料中に水分を添加しない。（３）水分量を減少させる成分（Ｃｌ、ＳＯ３等）の添加量を増やす。（４）炉内雰囲気中の水分量を低下させる。（５）溶融ガラス中でＮ２バブリングを行う。（６）小型溶融炉を採用する。（７）溶融ガラスの流量を速くする。
【０１０７】
以下、研磨工程、切断工程等について説明する。
【０１０８】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、表面を研磨する工程を有しないことが好ましく、また未研磨の表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は好ましくは１０Å以下、より好ましくは５Å以下、より好ましくは４Å以下、更に好ましくは３Å以下、最も好ましくは２Å以下に制御することが望ましい。なお、平均表面粗さ（Ｒａ）はＳＥＭＩ  Ｄ７−９７「ＦＰＤガラス板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法により測定すればよい。ガラスの理論強度は本来非常に高いが、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、ガラス表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。それ故、強化ガラス板の表面を未研磨とすれば、イオン交換処理後に、強化ガラス板の機械的強度が維持されて、強化ガラス板が破壊し難くなる。また、イオン交換処理後にスクライブ切断を行う際に、表面が未研磨であると、スクライブ切断時に不当なクラック、破損等が生じ難くなる。更に、強化ガラス板の表面を未研磨とすれば、研磨工程を省略し得るため、強化ガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、未研磨の表面を得るためには、オーバーフローダウンドロー法で強化用ガラス板を成形すればよい。
【０１０９】
本発明の強化ガラス板の製造方法において、強化ガラス板を所定サイズに切断する時期は特に限定されないが、イオン交換処理後に、所定サイズに切断する工程を設けると、すなわち強化後切断すると、徐冷工程で反り量が低減された強化ガラス板を切断することになるから、強化後切断の効率を高め易くなる。結果として、強化ガラス板の製造効率を高めることができる。また、イオン交換処理前に、所定サイズに切断する工程を設けることも好ましい。このようにすれば、強化用ガラス板の寸法が小さくなるため、強化ガラス板の反り量を低減し易くなる。
【０１１０】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、強化ガラス板の製造効率の観点から、強化後スクライブ切断されてなることが好ましい。強化ガラス板をスクライブ切断する場合、スクライブ傷の深さが応力厚みより大きく、且つ内部の引っ張り応力値が８０ＭＰａ以下（望ましくは７０ＭＰａ以下、６０ＭＰａ以下、５０ＭＰａ以下）であることが好ましい。また、強化ガラス板の端面から５ｍｍ以上内側に離れた領域から、スクライブを開始することが好ましく、対向する端面から５ｍｍ以上内側の領域で、スクライブを終了することが好ましい。このようにすれば、スクライブ時に意図しない割れが発生し難くなり、強化後スクライブ切断を適正に行い易くなる。ここで、内部の引っ張り応力値は、以下の式で算出される値である。
【０１１１】
内部の引っ張り応力値＝（圧縮応力値×応力深さ）／（厚み−応力深さ×２）
【０１１２】
強化後スクライブ切断する場合、強化ガラス板の表面にスクライブラインを形成した後、該スクライブラインに沿って、分断することが好ましい。このようにすれば、切断時に意図しないクラックが進展し難くなる。スクライブラインに沿って、強化ガラス板を分断するには、スクライブラインの形成中に、強化ガラスが自己破壊しないことが重要になる。自己破壊とは、強化ガラス板の表面に存在する圧縮応力、内部に存在する引っ張り応力の影響により、応力深さより深いダメージを受けた場合に、強化ガラス板が自発的に破壊される現象である。スクライブラインの形成中に強化ガラス板の自己破壊が始まると、所望の切断を行うことが困難になる。このために、スクライブラインの深さを応力深さの１０倍以内、５倍以内、特に３倍以内に規制することが好ましい。なお、スクライブラインの形成には、作業性の点で、ダイヤモンドホイールチップ等を用いることが好ましい。
【０１１３】
強化後切断される場合、強化ガラス板の端面（切断面）と表面が交差する端縁領域の一部又は全部に面取り加工が施されていることが好ましく、少なくとも表示側の端縁領域の一部又は全部に面取り加工が施されていることが好ましい。面取り加工として、Ｒ面取りが好ましく、この場合、曲率半径０．０５〜０．５ｍｍのＲ面取りが好ましい。また、０．０５〜０．５ｍｍのＣ面取りも好適である。更に、面取り面の表面粗さＲａは１ｎｍ以下、０．７ｎｍ以下または０．５ｎｍ以下、特に０．３ｎｍ以下が好ましい。このようにすれば、端縁領域を起点としたクラックを防止し易くなる。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【０１１４】
本発明の強化用ガラス板配列体は、略矩形、且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化用ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする。また、本発明の強化ガラス板配列体は、略矩形、且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化ガラス板が、直立姿勢で厚み方向に１０ｍｍ以下の間隔を置いて、支持体に複数配列されていることを特徴とする。ここで、本発明の強化用ガラス板配列体、強化ガラス板配列体の技術的特徴は、本発明の強化ガラス板の製造方法の説明欄に記載済みであり、ここでは、便宜上、詳細な記載を省略する。
【０１１５】
本発明の支持体は、略矩形、且つ板厚１．０ｍｍ以下の強化ガラス板を直立姿勢で厚み方向に複数配列するための支持体であって、強化ガラス板を１０ｍｍ以下の間隔を置いて複数配列するための支持部を有することを特徴とする。ここで、本発明の支持体の技術的特徴は、本発明の強化ガラス板の製造方法の説明欄に記載済みであり、ここでは、便宜上、詳細な記載を省略する。
【実施例１】
【０１１６】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は、単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【０１１７】
表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜４）を示している。
【０１１８】
【表１】
2015003857.tif 000003
【０１１９】
次のようにして、強化用ガラス板を作製した。まずガラス原料を調合し、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを連続溶融炉に投入し、清澄工程、攪拌工程、供給工程を経て、オーバーフローダウンドロー法により板厚０．７ｍｍの板状に成形した後、１２０ｍｍ×１８０ｍｍの寸法に切断して、複数の強化用ガラス板を作製した。この強化用ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ５７．４％、Ａｌ２Ｏ３  １３％、Ｂ２Ｏ３  ２％、ＭｇＯ  ２％、ＣａＯ  ２％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１％、Ｎａ２Ｏ  １４．５％、Ｋ２Ｏ  ５％、ＺｒＯ２  ４％を含有し、密度が２．５４ｇ／ｃｍ３、歪点が５１７℃、熱膨張係数が９９．９×１０−７／℃、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１０９８℃、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３９２℃、液相温度が８８０℃、液相粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓである。そして、この強化用ガラス板は、表面が未研磨であり、また４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に４２０分間浸漬すると、圧縮応力層の圧縮応力値が６８０ＭＰａ、応力深さが４３μｍになる。
【０１２０】
次に、得られた強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に６ｍｍの間隔を置いて、支持体に２４枚配列して、強化用ガラス板配列体とした。この強化用ガラス板配列体を予熱した後、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に４２０分間浸漬することにより、強化ガラス板配列体とした。
【０１２１】
続いて、この強化ガラス板配列体をＫＮＯ３溶融塩から取り出した後、直ちに断熱容器内に移動し、表中の温度まで炉冷した。表中の温度に到達した後、強化ガラス板配列体を室温（２０℃）下に移動して、急冷した。なお、急冷温度域において、炉冷終了温度から１００℃までの降温速度は６０℃／分超であった。その後、強化ガラス板配列体から２４枚の強化ガラス板を取り出した。
【０１２２】
試料Ｎｏ．１〜４の各強化ガラス板につき、反り率を評価した。具体的に説明すると、強化ガラス板を水平面に対して、８７°に傾いた状態でステージに立て掛けて、強化ガラス板の上方端面から面内に向かって、５ｍｍオフセットした直線測定領域を走査するレーザー変位計（キーエンス社製）により、該直線測定領域のプロファイルを取得し、このプロファイルの両端を結んだ直線に対するプロファイルの最大変位量を求めて、これを反り量とし、反り量を測定距離で除した値を反り率とした。表中では、２４枚の強化ガラス板の反り率の平均値が記載されている。なお、強化用ガラス板についても同様にして反り率が評価されている。
【０１２３】
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜４では、炉冷（徐冷）により、反り量の増加幅が抑制されている。また、表１から、徐冷時間が長い程、反り量を抑制し易いことが分かる。更に、徐冷終了温度が高いと、反り量を改善し得るものの、圧縮応力層の圧縮応力値が低下し、応力深さが大きくなり易いため、熱処理によりイオン交換反応が進行し易いことが予想される。
【実施例２】
【０１２４】
［実施例１］と同様にして、強化ガラス板配列体を作製した後、ＫＮＯ３溶融塩から直ちに３１０℃に保持された徐冷炉内に移動し、６０分間保持した後、強化ガラス板配列体を室温（２０℃）下に移動して、急冷した。その後、強化ガラス板配列体から２４枚の強化ガラス板を取り出し、［実施例１］と同様にして、各強化ガラス板の反り率を評価したところ、平均値で０．１３％であった。なお、各強化用ガラス板の反り率は、平均値で０．０３％であった。
【実施例３】
【０１２５】
［実施例１］と同様にして、強化ガラス板配列体を作製した後、ＫＮＯ３溶融塩から直ちに３１０℃に保持された徐冷炉内に移動し、６０分間保持した後、電源を切った徐冷炉内で炉冷した。その後、強化ガラス板配列体から２４枚の強化ガラス板を取り出し、［実施例１］と同様にして、各強化ガラス板の反り率を評価したところ、平均値で０．０１％であった。なお、各強化用ガラス板の反り率は、平均値で０．０３％であった。
【実施例４】
【０１２６】
［実施例１］と同様にして、強化ガラス板配列体を作製した後、ＫＮＯ３溶融塩から直ちに４１０℃に保持された徐冷炉内に移動し、１０分間保持した後、徐冷炉の電源を切って、送風手段により、強化ガラス板配列体を室温（２０℃）まで強制冷却した。その後、強化ガラス板配列体から２４枚の強化ガラス板を取り出し、［実施例１］と同様にして、各強化ガラス板の反り率を評価したところ、平均値で０．０７％であった。なお、各強化用ガラス板の反り率は、平均値で０．０３％であった。
【０１２７】
なお、［実施例１］〜［実施例４］で示された傾向は、表２に記載の強化用ガラス板（試料ａ〜ｅ）でも同様になると考えられる。
【０１２８】
【表２】
2015003857.tif 000004
【実施例５】
【０１２９】
次のようにして、強化用ガラス板を作製した。まずガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ６１．４％、Ａｌ２Ｏ３  １８％、Ｂ２Ｏ３  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１％、Ｎａ２Ｏ  １４．５％、Ｋ２Ｏ  ２％、ＭｇＯ  ３％、ＢａＯ  ０．１％、ＳｎＯ２  ０．４％を含有するように、ガラス原料を調合し、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを連続溶融炉に投入し、清澄工程、攪拌工程、供給工程を経て、オーバーフローダウンドロー法にて板状に成形した後、１８００ｍｍ×１５００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの寸法に切断して、強化用ガラス板（親板）を作製した。なお、この強化用ガラス板は、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３、歪点が５６３℃、熱膨張係数が９１．３×１０−７／℃、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２５５℃、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１５９０℃、液相温度が９７０℃、液相粘度が１０６．３ｄＰａ・ｓである。そして、この強化用ガラス板は、表面が未研磨であり、また４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に２４０分間浸漬すると、圧縮応力層の圧縮応力値が９００ＭＰａ、応力深さが４３μｍになる。なお、算出に当たり、試料の屈折率を１．５０、光学弾性定数を２９．５［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とする。
【０１３０】
次に、得られた強化用ガラス板を直立姿勢で厚み方向に５ｍｍの間隔を置いて、支持体に２４枚配列して、強化用ガラス板配列体とした。この強化用ガラス板配列体を予熱した後、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に２４０分間浸漬することにより、強化ガラス板配列体とした。
【０１３１】
続いて、この強化ガラス板配列体をＫＮＯ３溶融塩から取り出した後、直ちに断熱容器内に移動し、３１０℃まで１５分間かけて炉冷した。３１０℃に到達した後、強化ガラス板配列体を室温（２０℃）下に移動して、急冷した。なお、急冷温度域において、炉冷終了温度から１００℃までの降温速度は６０℃／分超であった。その後、強化ガラス板配列体から２４枚の強化ガラス板を取り出した。
【０１３２】
得られた強化ガラス板につき、反り率を評価した。具体的に説明すると、強化ガラス板を水平面に対して、８７°に傾いた状態でステージに立て掛けて、強化ガラス板の上方端面から面内に向かって、５ｍｍオフセットした直線測定領域を走査するレーザー変位計（キーエンス社製）により、該直線測定領域のプロファイルを取得し、このプロファイルの両端を結んだ直線に対するプロファイルの最大変位量を求めて、これを反り量とし、反り量を測定距離で除した値を反り率とした。その結果、２４枚の強化ガラス板の反り率の平均値が０．１４％であった。なお、強化用ガラス板についても同様にして反り率を評価したところ、平均値が０．０５％であった。
【０１３３】
更に、得られた強化ガラス板の表面にスクライブラインを形成し、そのスクライブラインに沿って、折り割り操作を行い、７インチサイズに分断した。なお、スクライブラインの形成に際し、端面からスクライブを開始し、対向する端面から５ｍｍ以上内側の領域で、スクライブを終了するようにした。また、スクライブ切断に際し、スクライブ傷の深さを応力深さより大きくなるようにした。
【実施例６】
【０１３４】
まずガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ６１．４％、Ａｌ２Ｏ３  １８％、Ｂ２Ｏ３  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１％、Ｎａ２Ｏ  １４．５％、Ｋ２Ｏ  ２％、ＭｇＯ  ３％、ＢａＯ  ０．１％、ＳｎＯ２  ０．４％を含有するように、ガラス原料を調合し、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを連続溶融炉に投入し、清澄工程、攪拌工程、供給工程を経て、オーバーフローダウンドロー法にて板状に成形した後、１８００ｍｍ×１５００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの寸法に切断して、強化用ガラス板（親板）を作製した。なお、この強化用ガラス板は、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３、歪点が５６３℃、熱膨張係数が９１．３×１０−７／℃、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２５５℃、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１５９０℃、液相温度が９７０℃、液相粘度が１０６．３ｄＰａ・ｓである。
【０１３５】
次に、得られた強化用ガラス板（親板）を直立姿勢で厚み方向に５ｍｍの間隔を置いて、支持体に２４枚配列して、強化用ガラス板配列体とした。この強化用ガラス板配列体を予熱した後、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に２４０分間浸漬することにより、強化ガラス板配列体とした。続いて、上記と同様の方法により、強化ガラス板の圧縮応力層の圧縮応力値と応力深さを算出したところ、圧縮応力値が９００ＭＰａ、応力深さが４３μｍであった。なお、算出に当たり、試料の屈折率を１．５０、光学弾性定数を２９．５［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。
【０１３６】
更に、得られた強化ガラス板の表面にスクライブラインを形成し、そのスクライブラインに沿って、折り割り操作を行い、所定サイズの個片（７インチサイズ）に分断した。なお、スクライブラインの形成に際し、端面からスクライブを開始し、対向する端面から５ｍｍ以上内側の領域で、スクライブを終了するようにした。また、スクライブ切断に際し、スクライブ傷の深さを応力深さより大きくなるようにした。
【０１３７】
更に、得られた強化ガラス板（個片）に対して、表３に記載の熱処理（昇温速度：５℃／分、降温速度：炉冷）を行い、試料Ｎｏ．６〜１２を作製した。得られた熱処理試料につき、ＧＤ−ＯＥＳ（堀場製作所製ＧＤ−Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２）により（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比を測定した。その結果を表３、図３〜１０に示す。なお、表３における試料Ｎｏ．５は、熱処理を行う前の強化ガラス板である。また、測定条件は、放電電力：８０Ｗ、放電圧力：２００Ｐａとした。
【０１３８】
【表３】
2015003857.tif 000005
【０１３９】
表３に係る実験は、厳密に言えば、徐冷工程によるものではなく、別途の熱処理である。しかし、表３に係るデータは、徐冷工程後の強化ガラス板について、（内部のＫ発光強度）／（表層のＫ発光強度）の比を見積もるために利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明に係る強化ガラス板は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等の表示デバイスのカバーガラスに好適である。また、本発明に係る強化ガラス板は、これらの用途以外にも、高い機械的強度が要求される用途、例えば窓ガラス、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、固体撮像素子用カバーガラス、食器等への応用が期待できる。
【０１４１】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、平板形状の強化ガラス板のみならず、表面が面方向に湾曲した２Ｄ、２．５Ｄ、３Ｄの強化ガラス板に適用することもできる。２Ｄ、２．５Ｄ、３Ｄの強化ガラス板に適用する場合、所望の湾曲形状以外の変形が反り量に該当することになる。
【符号の説明】
【０１４２】
１  支持体
２  枠部
２ａ  底枠部
２ｂ  両側枠部
２ｃ  前枠部
２ｄ  後枠部
２ｅ  梁枠部
３  強化用ガラス板
４  支持部
４ａ  側縁支持部
４ｂ  下端支持部
５  保温板
１０  送風装置
１１  包囲体
１２  強化ガラス板配列体
１３  送風手段
【図１】
2015003857.tif 000006
【図２】
2015003857.tif 000007
【図３】
2015003857.tif 000008
【図４】
2015003857.tif 000009
【図５】
2015003857.tif 000010
【図６】
2015003857.tif 000011
【図７】
2015003857.tif 000012
【図８】
2015003857.tif 000013
【図９】
2015003857.tif 000014
【図１０】
2015003857.tif 000015