(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基材に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記ガラス基材表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、
前記圧縮応力部の形成は、加工工具を前記ガラス基材に対して繰り返し押圧し、且つ、前記加工工具の押圧位置を、隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が、前記ガラス基材表面内の異なる２方向で重なるように制御して行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項２】
ガラス基材に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記ガラス基材表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、
前記圧縮応力部の形成は、加工工具を前記ガラス基材に対して第１の方向に繰り返し掃引し、且つ、前記加工工具の掃引位置を、前記第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が重なるように制御して行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項３】
前記第１の方向に掃引した軌跡が、直線であることを特徴とする請求項２記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項４】
前記第１の方向に掃引した軌跡が、円又は円弧であることを特徴とする請求項２記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、
前記圧縮応力部の形成は、前記ガラス基材を所定温度以上に昇温させた状態で前記加工工具により外力を印加した後、前記加工工具を前記ガラス基材から離間させ、前記ガラス基材を冷却することにより行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項６】
ガラス基材上に成膜された一層以上の無機材料からなる薄膜に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記薄膜表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、
前記圧縮応力部の形成は、加工工具を前記薄膜に対して繰り返し押圧し、且つ、前記加工工具の押圧位置を、隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が、前記薄膜表面内の異なる２方向で重なるように制御して行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項７】
ガラス基材上に成膜された一層以上の無機材料からなる薄膜に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記薄膜表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、
前記圧縮応力部の形成は、加工工具を前記薄膜に対して第１の方向に繰り返し掃引し、且つ、前記加工工具の掃引位置を、前記第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が重なるように制御して行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項８】
前記第１の方向に掃引した軌跡が、直線であることを特徴とする請求項７記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項９】
前記第１の方向に掃引した軌跡が、円又は円弧であることを特徴とする請求項７記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、
前記圧縮応力部の形成は、前記薄膜を所定温度以上に昇温させた状態で前記加工工具により外力を印加した後、前記加工工具を前記薄膜から離間させ、前記薄膜を冷却することにより行うことを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、
前記薄膜表面に凸部を形成した後、前記薄膜及び前記ガラス基材に対してエッチング処理を行って、前記薄膜表面に形成された前記凸部を前記ガラス基材に反映させ、前記ガラス基材表面に凸部を形成することを特徴とする表面に凸部を有するガラス基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基材表面、又は、ガラス基材上に成膜された薄膜表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス基材表面に凹凸を形成するガラス基材の加工方法としては、種々のものが提供されている。その一例として、例えば、ガラス基材表面や薄膜表面に、所定の型や圧子を用いて局所的に圧力を付与して高密度化された圧縮応力部を形成し、この圧縮応力部とそれ以外の非圧縮応力部とで除去能力の異なる処理剤を使用して表面層を除去し、圧縮応力部を凸形状に加工する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４／０７８６６７号パンフレット
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００４／０７８６６８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、上記特許文献１及び２にて、圧子を基材表面に対して掃引させて、また型を基材表面に押圧して圧縮応力部を形成する方法を開示したが、これらの方法で比較的幅の広い又は複雑な突起形状を作製する場合には、さらなる改良が必要であった。
【０００４】
この発明の目的は、簡便な方法で多品種少量品や比較的幅の広い又は複雑な突起形状を高精度に形成することができ、圧子加工面の微小な凹凸の影響を受けずにガラス基材表面や薄膜表面に凸部を形成することができる、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、ガラス基材に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記ガラス基材表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、前記圧縮応力部の形成が、加工工具を前記ガラス基材に対して繰り返し押圧し、且つ、前記加工工具の押圧位置を、隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が、前記ガラス基材表面内の異なる２方向で重なるように制御して行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【０００６】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、まず、加工工具をガラス基材に対して繰り返し押圧して外力を印加する。これにより、ガラス基材表面及びその近傍に、圧力が印加されていない他の部分とエッチングレートが異なる、より具体的には他の部分よりもエッチングレートが低い圧縮応力部が形成される。
また、この際加工工具の押圧位置を、隣接して形成される圧縮応力部の一部がガラス基材表面内の異なる２方向で重なるように制御しながら、繰り返し押圧して圧縮応力部を形成する。
【０００７】
そして、圧縮応力部を形成した後、ガラス基材に対してエッチング液による化学的エッチング処理を行う。ここで、ガラス基材には、エッチングレートが異なる圧縮応力部が既に形成されているので、エッチングレートの違いから局所的に圧力が印加された位置を中心に凸部が形成される。
このように、ガラス基材表面の所望する位置に、簡便に凸部を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。
【０００８】
特に、圧縮応力部を形成する際に、隣接して形成される圧縮応力部の一部がガラス基材表面内の異なる２方向で重なるように圧力を印加するので、加工工具の加工面に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態でガラス基材に圧力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化される。そのため、加工工具の加工面とガラス基材との接触部において、ガラス基材に対して均一に圧力が印加される。その結果、加工面の凹凸の影響を極力受けずに凸部を形成することができる。
【０００９】
また、加工工具を繰り返し押圧するだけであるので、任意の形状パターンで圧縮応力部を形成することができる。よって、複雑な形状の凸部であっても容易に形成することができ、設計の自由度を向上することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、ガラス基材に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記ガラス基材表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、前記圧縮応力部の形成が、加工工具を前記ガラス基材に対して第１の方向に繰り返し掃引し、且つ、前記加工工具の掃引位置を、前記第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が重なるように制御して行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００１１】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、まず、加工工具をガラス基材に対して第１の方向に繰り返し掃引して外力を印加する。これにより、ガラス基材表面及びその近傍に、圧力が印加されていない他の部分とエッチングレートが異なる、より具体的には他の部分よりもエッチングレートが低い圧縮応力部が形成される。
また、この際加工工具の掃引位置を、第１の方向に直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように制御しながら圧縮応力部を形成する。
【００１２】
そして、圧縮応力部を形成した後、ガラス基材に対してエッチング液による化学的エッチング処理を行う。ここで、ガラス基材には、エッチングレートが異なる圧縮応力部が既に形成されているので、エッチングレートの違いから局所的に圧力が印加された位置を中心に凸部が形成される。
このように、ガラス基材表面の所望する位置に、簡便に凸部を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。
【００１３】
特に、圧縮応力部を形成する際に、第１の方向に直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように圧力を印加するので、加工工具の加工面に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態でガラス基材に圧力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化される。そのため、加工工具の加工面とガラス基材との接触部において、ガラス基材に均一に圧力が印加される。その結果、加工面の凹凸の影響を極力受けずに凸部を形成することができる。
【００１４】
また、加工工具を第１の方向に掃引することで、連続的に圧縮応力部を形成できるので、圧縮応力部の形成にかける時間を短縮することができる。よって、製造時間の短縮化、及び、ランニングコストの低減化を図ることができる。更に、圧縮応力部の一部を重ねる際に、重なり合う幅及び重ね合わせる回数を制御することにより、全体の幅を制御することができるため、高精度に制御された幅を有する凸部を形成することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記第１の方向に掃引した軌跡が直線である、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００１６】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、直線の軌跡を描くように加工工具を第１の方向に掃引し、この掃引を繰り返して圧縮応力部を形成する。
例えば、ガラス基材表面内のＸ方向（第１の方向）に向けて直線的に掃引し、その掃引をＸ方向に直交するＹ方向（第２の方向）に少しずらしつつ繰り返し行うことで、圧縮応力部を形成する。なお、この場合には、Ｙ方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように加工工具を制御する。
このように、単に加工工具を直線的に掃引することを繰り返すだけであるので、加工工具の制御が容易であり、より簡便に圧縮応力部を形成することができると共に、形成する凸部の幅をより高精度に制御することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記第１の方向に掃引した軌跡が円又は円弧である、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００１８】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、円又は円弧の軌跡を描くように加工工具を第１の方向に掃引し、この掃引を繰り返して圧縮応力部を形成する。例えば、ガラス基材表面内の円周方向（第１の方向）に掃引し、その掃引を円周方向に直交する半径方向（第２の方向）に同心状に少しずらしつつ繰り返し行うことで、圧縮応力部を形成する。なお、この場合には、半径方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように加工工具を制御する。これにより、例えば、円錐台状の、又は、円錐台の一部をなす形状の凸部等を容易に形成することができ、より複雑な形状の凸部を形成することができる。そのため、設計の自由度を向上することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記圧縮応力部の形成が、前記ガラス基材を所定温度以上に昇温させた状態で前記加工工具により外力を印加した後、前記加工工具を前記ガラス基材から離間させ、前記ガラス基材を冷却することにより行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００２０】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、ガラス基材を所定温度以上に昇温させた状態で加工工具により外力を印加するので、外力印加に起因するクラック等の発生を高い確率で防止することができる。そして、外力を印加した後、加工工具を離間させ、ガラス基材を冷却することにより圧縮応力部を形成する。このように、昇温させた状態で外力を印加することで、ガラス基材に与える影響を極力低減した状態で圧縮応力部をより容易に形成することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、ガラス基材上に成膜された一層以上の無機材料からなる薄膜に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記薄膜表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、前記圧縮応力部の形成が、加工工具を前記薄膜に対して繰り返し押圧し、且つ、前記加工工具の押圧位置を、隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が、前記薄膜表面内の異なる２方向で重なるように制御して行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００２２】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、まず、加工工具を薄膜に対して繰り返し押圧して外力を印加する。これにより、薄膜表面及びその近傍に、圧力が印加されていない他の部分とエッチングレートが異なる、より具体的には他の部分よりもエッチングレートが低い圧縮応力部が形成される。
また、この際加工工具の押圧位置を、隣接して形成される圧縮応力部の一部が薄膜表面内の異なる２方向で重なるように制御しながら、繰り返し押圧して圧縮応力部を形成する。
【００２３】
そして、圧縮応力部を形成した後、薄膜に対してエッチング液による化学的エッチング処理を行う。ここで、薄膜には、エッチングレートが異なる圧縮応力部が既に形成されているので、エッチングレートの違いから局所的に圧力が印加された位置を中心に凸部が形成される。
このように、薄膜表面の所望する位置に、簡便に凸部を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。
【００２４】
特に、圧縮応力部を形成する際に、隣接して形成される圧縮応力部の一部が薄膜表面内の異なる２方向で重なるように圧力を印加するので、加工工具の加工面に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態で薄膜に圧力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化される。そのため、加工工具の加工面と薄膜との接触部において、薄膜に均一に圧力が印加される。その結果、加工面の凹凸の影響を極力受けずに凸部を形成することができる。
【００２５】
また、加工工具を繰り返し押圧するだけであるので、任意の形状パターンで圧縮応力部を形成することができる。よって、複雑な形状の凸部であっても容易に形成することができ、設計の自由度を向上することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明は、ガラス基材上に成膜された一層以上の無機材料からなる薄膜に外力を印加して圧縮応力部を形成し、エッチング液による化学的エッチング処理を行って前記薄膜表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法であって、前記圧縮応力部の形成が、加工工具を前記薄膜に対して第１の方向に繰り返し掃引し、且つ、前記加工工具の掃引位置を、前記第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される前記圧縮応力部の一部が重なるように制御して行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００２７】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、まず、加工工具を薄膜に対して第１の方向に繰り返し掃引して外力を印加する。これにより、薄膜表面及びその近傍に、圧力が印加されていない他の部分とエッチングレートが異なる、より具体的には他の部分よりもエッチングレートが低い圧縮応力部が形成される。
また、この際加工工具の掃引位置を、第１の方向に直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように制御しながら圧縮応力部を形成する。
【００２８】
そして、圧縮応力部を形成した後、薄膜に対してエッチング液による化学的エッチング処理を行う。ここで、薄膜には、エッチングレートが異なる圧縮応力部が既に形成されているので、エッチングレートの違いから局所的に圧力が印加された位置を中心に凸部が形成される。
このように、薄膜表面の所望する位置に、簡便に凸部を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。
【００２９】
特に、圧縮応力部を形成する際に、第１の方向に直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように圧力を印加するので、加工工具の加工面に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態で薄膜に圧力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化される。そのため、加工工具の加工面と薄膜との接触部において、薄膜に均一に圧力が印加される。その結果、加工面の凹凸の影響を極力受けずに凸部を形成することができる。
【００３０】
また、加工工具を第１の方向に掃引することで、連続的に圧縮応力部を形成できるので、圧縮応力部の形成にかける時間を短縮することができる。よって、製造時間の短縮化、及び、ランニングコストの低減化を図ることができる。更に、圧縮応力部の一部を重ねる際に、重なり合う幅及び重ね合わせる回数を制御することにより、全体の幅を制御することができるため、高精度に制御された幅を有する凸部を形成することができる。
【００３１】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記第１の方向に掃引した軌跡が直線である、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００３２】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、直線の軌跡を描くように加工工具を第１の方向に掃引し、この掃引を繰り返して圧縮応力部を形成する。例えば、薄膜表面内のＸ方向（第１の方向）に直線的に掃引し、その掃引をＸ方向に直交するＹ方向（第２の方向）に少しずらしつつ繰り返し行うことで圧縮応力部を形成する。なお、この場合には、Ｙ方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように加工工具を制御する。
このように、単に加工工具を直線的に掃引することを繰り返すだけであるので、加工工具の制御が容易であり、より簡便に圧縮応力部を形成することができると共に、形成する凸部の幅をより高精度に制御することができる。
【００３３】
請求項９に係る発明は、請求項７記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記第１の方向に掃引した軌跡が円又は円弧である、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００３４】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、円又は円弧の軌跡を描くように加工工具を第１の方向に掃引し、この掃引を繰り返して圧縮応力部を形成する。例えば、薄膜表面内の円周方向（第１の方向）に掃引し、その掃引を円周方向に直交する半径方向（第２の方向）に同心状に少しずらしつつ繰り返し行うことで、圧縮応力部を形成する。なお、この場合には、半径方向に隣接して形成される圧縮応力部の一部が重なるように加工工具を制御する。これにより、例えば、円錐台状の、又は、円錐台の一部をなす形状の凸部等を容易に形成することができ、より複雑な形状の凸部を形成することができる。そのため、設計の自由度を向上することができる。
【００３５】
請求項１０に係る発明は、請求項６から９のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記圧縮応力部の形成が、前記薄膜を所定温度以上に昇温させた状態で前記加工工具により外力を印加した後、前記加工工具を前記薄膜から離間させ、前記薄膜を冷却することにより行う、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００３６】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、薄膜を所定温度以上に昇温させた状態で加工工具により外力を印加するので、外力印加に起因するクラック等の発生を高い確率で防止することができる。そして、外力を印加した後、加工工具を離間させ、薄膜を冷却することにより圧縮応力部を形成する。このように、昇温させた状態で外力を印加することで、薄膜に与える影響を極力低減した状態で圧縮応力部をより容易に形成することができる。
【００３７】
請求項１１に係る発明は、請求項６から１０のいずれか１項に記載の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法において、前記薄膜表面に凸部を形成した後、前記薄膜及び前記ガラス基材に対してエッチング処理を行って、前記薄膜表面に形成された前記凸部を前記ガラス基材に反映させ、前記ガラス基材表面に凸部を形成する、表面に凸部を有するガラス基材の製造方法を提供する。
【００３８】
この発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においては、薄膜表面に凸部を形成した後、薄膜及びガラス基材に対してエッチング処理を行うことで、薄膜表面に形成された凸部を、そのままの形状でガラス基材表面に反映させることができる。これにより、ガラス基材表面に凸部を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法によれば、多品種少量品を簡便に作製することができると共に比較的幅の広い凸部を高精度に形成することもできる。また、加工工具の加工面に仮に凹凸があったとしても、該凹凸の影響を極力受けずに凸部を確実に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法は、ガラス基材１に外力を印加して圧縮応力部２を形成し、酸性液であるフッ酸（ＨＦ）（エッチング液）による化学的エッチング処理を行って、ガラス基材表面１ａに凸部３を形成する方法であって、圧縮応力部２を形成する際に、加工工具４をガラス基材１に対して第１の方向に繰り返し掃引し、且つ、加工工具４の押圧位置を、第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部２の一部が重なるように制御して行う方法である。
なお、圧縮応力部２とは、酸性液であるフッ酸に対するエッチングレートが他の部分と異なる領域のことである。
【００４１】
また、本実施形態では、この圧縮応力部２を形成する際、ガラス基材１を所定温度以上に昇温させた状態で加工工具４により外力を印加した後、加工工具４をガラス基材１から離間させ、ガラス基材１を冷却することにより行う。
これら本実施形態の製造方法について、以下により詳細に説明する。
【００４２】
なお、本実施形態では、加工対象とするガラス基材１として、酸性液による化学的エッチング処理が行われることにより、表面に凸部３を効果的に形成させるのに有利なＳｉＯ２及び１モル％以上のＡｌ２Ｏ３を含み、且つ、（ＳｉＯ２含有率−Ａｌ２Ｏ３含有率）が４０〜６７モル％であるガラス母材を用いる。
このガラス母材は、多成分系ガラスであって、ＳｉＯ２を主成分とし、且つ、１モル％以上のＡｌ２Ｏ３が含有されている。このようなガラス母材では、Ａｌ２Ｏ３が酸性溶液に溶出し易いため、エッチング処理が促進され、また、これに含まれるＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３とのモル濃度の差（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３）が小さくなるに伴い（耐酸性の弱いＡｌ２Ｏ３が相対的に多くなるに伴い）、その溶出が促進されエッチングレートが飛躍的に大きくなる。
また、本実施形態で使用する加工工具４は、単結晶ダイヤモンド製の加工工具である。この加工工具４の先端部の形状は、球の一部分をなしており、例えば、半径が１μｍである。
【００４３】
まず始めに、ガラス基材１を加熱する基板加熱装置（図示略）を３００℃に加熱する。これにより、図１（ａ）に示すように、上述した組成のガラス基材１が加熱されて、該ガラス基材１が昇温する。なお、このときの加熱は、少なくとも加工工具４を押圧して外力を印加したときに、ガラス基材１にクラックが生じない程度に昇温されるまで行われる。
【００４４】
続いて、ガラス基材１が所定温度以上に昇温した後、図１（ｂ）に示すように、加工工具４を下降（矢印Ａ方向）させ、ガラス基材１に圧縮応力部２が形成されるように、加工工具４の先端を押圧して外力を印加する。次いで、加工工具４の先端を押圧したまま、図２（ａ）に示すように、軌跡が直線になるように第１の方向であるＸ方向に向けて加工工具４を掃引する。これにより、ガラス基材表面１ａには、圧縮応力部２が加工工具４の軌跡に沿って直線状に形成される。
【００４５】
そして、Ｘ方向に一定量だけ掃引した後、加工工具４をＸ方向と直交する第２の方向であるＹ方向に向けて掃引しながら方向を変えて移動させる。この際、図１（ｃ）に示すように、次に形成される圧縮応力部２、即ち、隣接して形成される圧縮応力部２の一部が重なるように、距離Ｈだけ移動させる。次いで、図２（ａ）に示すように、再度加工工具４をＸ方向に向けて逆向きに掃引させて圧縮応力部２を形成する。これにより、直線状の圧縮応力部２がそれぞれ一部重なった状態で２つ形成される。
【００４６】
そして、再び加工工具４をＹ方向に向けて距離Ｈだけ掃引すると共に、Ｘ方向に向けて掃引を行って、直線状の圧縮応力部２の形成を行う。
このように、加工工具４をＹ方向に距離Ｈだけずらしながら、Ｘ方向に向けて繰り返し掃引を行う。即ち、加工工具４をジグザグに連続的に掃引させる。その結果、図１（ｄ）に示すように、ガラス基材表面１ａに連続的な掃引により形成された圧縮応力部２が複数形成される。なお、実際にはこのときに加工工具４の押圧によってガラス基材表面１ａに凹部が形成されるが、図１（ｂ）から図１（ｄ）では図示を省略している。
【００４７】
次いで、上述した加工工具４による外力の印加が終了した後、該加工工具４をガラス基材１から完全に離間するように上昇させると共に、ガラス基材１を冷却する。このようにして形成された圧縮応力部２は、他の部分（通常部、即ち非圧縮部分）と異なる化学的性質を示し、酸性液による化学的エッチング処理を行った際にエッチングレート差が生じる。詳しくは、圧縮応力部２では、他の部分に比べてエッチングレートが低くなる（エッチング速度が遅くなる）。
このメカニズムは、完全には明らかになっていないが、圧縮応力部２では、ガラス構造の変化、相変態、密度上昇等が生じ、緻密化したシロキサンネットワークがその他の部分の溶出を妨げる一方、他の部分ではＡｌ２Ｏ３が酸性液により選択的にエッチングされるためと考えられる。
【００４８】
次に、上述した圧縮応力部２の形成が終了した後、続いて、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示すように、凸部形成を行う。即ち、圧縮応力部２が形成されたガラス基材１をフッ酸（ＨＦ）に浸漬することによって、６μｍの化学的エッチング処理を行う。これによって、図１（ｆ）及び図２（ｂ）に示すように、ガラス基材表面１ａには高さ約５．４μｍの凸部３が形成される。
【００４９】
上述したように、本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法によれば、ガラス基材表面１ａの所望する位置に簡便に凸部３を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。
【００５０】
特に、圧縮応力部２を形成する際に、Ｘ方向に直交するＹ方向に隣接して形成される圧縮応力部２の一部が重なるように外力を印加するので、仮に加工工具４の加工面、即ち、球の一部分をなしている先端部に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態でガラス基材１に外力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化される。そのため、加工工具４の加工面とガラス基材１との接触部において、ガラス基材１に均等に外力が印加される。その結果、微小な凹凸の影響を極力受けずに凸部３を形成することができる。
【００５１】
また、加工工具４をＸ方向に掃引することで、連続的に圧縮応力部２を形成できるので、圧縮応力部２の形成にかける時間を短縮することができる。よって、製造時間の短縮化、及び、ランニングコストの低減化を図ることができる。更に、圧縮応力部２の一部を重ねる際に、重なり合う幅及び重ね合わせる回数を制御することにより、全体の幅を制御することができるため、凸部３の幅を精度良く形成することができる。
【００５２】
また、加工工具４をＸ方向に掃引する際、単に直線に掃引するだけであるので、加工工具４の制御が容易であり、より簡便に圧縮応力部２を形成することができると共に、形成する凸部３の幅をより高精度に制御することができる。
更に、圧縮応力部２を形成する際、ガラス基材１を昇温させた状態で外力を印加するので、外力印加に起因するクラック等の発生を高い確率で防止することができる。よって、ガラス基材１に与える影響を極力低減した状態で、圧縮応力部２をより容易に形成することができる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、ガラス基材１の（ＳｉＯ２含有率−Ａｌ２Ｏ３含有率）が耐水性を劣化させないガラス基材とする観点から、４０モル％以上とするのが好ましく、更にはエッチング量に対して効率良く高い凸部３が得られるガラス基材とする観点から、４７モル％以上とするのが好ましい。
一方、Ａｌ２Ｏ３のガラス基材１中への多量の添加によって生じる耐酸性の低下を抑制し、且つ、ガラス基材１の溶融温度の上昇を抑制し、比較的低い溶融温度で組成均質性の高いガラス基材とする観点から、上述の（ＳｉＯ２含有率−Ａｌ２Ｏ３含有率）は６７モル％以下とするのが好ましく、更にはエッチング量に対して効率良く高い凸部３が得られるガラス基材とする観点から、５７モル％以下とするのが好ましい。
【００５４】
また、ＳｉＯ２含有率は４０モル％以上が好ましく、一方、Ａｌ２Ｏ３含有率は１モル％以上が肝要であるが、上限としては１５モル％以下が好ましい。ＳｉＯ２は、ガラス基材の基本的構成成分であり、化学的耐久性の付与及び凸部形成性の点から４０モル％以上が好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３は、ガラス基材の溶解性を確保し、均質なガラス基材とし、これにより凸部形成の場所によるばらつきを小さくし得る点から、１５モル％以下が好ましい。
【００５５】
このように、ガラス基材１は、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３を上述したような割合で含み、加工工具４により外力を印加するか、又は、熱を加えた状態で加工工具４により外力を印加した後冷却することで、エッチングレートが低い圧縮応力部２を容易に形成でき、その後エッチング処理を行うことによって、凸部３が形成できるものであれば良く、特に制限は無い。
このようなガラス基材１の種類の例を挙げれば、アルミノケイ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス等から選択できる。なお、ホウケイ酸塩ガラス等に含まれているＢ２Ｏ３は、ガラス基材１中でＡｌ２Ｏ３と同様の作用を示すと考えられ、これがガラス基材に含まれていても何ら差し支えない。
【００５６】
また、本実施形態においては、エッチング液としてフッ酸（ＨＦ）を使用したが、その理由は以下の通りである。
即ち、使用される酸性液はガラス基材１からＳｉＯ２以外の成分を選択的に溶出することが必要であり、更にエッチング液による化学的エッチング処理により、圧縮応力部２とそれ以外の通常部との間に上述の選択的溶出量が異なることが求められる。そのため、エッチング液はｐＨ５以下の水溶液であることが好ましい。エッチング処理によりガラス基材１中から選択的に溶出されるのは、Ａｌ２Ｏ３等の耐酸性の低い成分であることから、エッチング液は酸性寄りであることが求められる。このようなエッチング液として、フッ素イオンを含有する酸性の水溶液、例えば、フッ酸を用いることができる。また、この酸性のエッチング液には、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸及びクエン酸の中から選ばれる少なくとも一種が添加されたものを使用することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、加工工具４をＸ方向に向けて掃引し、その後、隣接する圧縮応力部２を形成するため、加工工具４をＹ方向に掃引しながら移動させたが、この場合に限られるものではない。例えば、Ｘ方向に掃引した後、加工工具４をガラス基材１から一旦離間させてＹ方向に移動させるように、即ち、Ｙ方向にジャンプさせるように制御しても構わない。
即ち、図３に示すように、Ｘ方向の掃引が終了した後、加工工具４を一旦上昇（矢印Ｂ方向）させる。そして、上昇した状態でＹ方向に距離Ｈだけ移動させる、そして、再度加工工具４を下降（矢印Ａ方向）させて、ガラス基材１を押圧させる。このように、Ｘ方向への掃引、Ｙ方向へのジャンプ、Ｘ方向への掃引といった動作を繰り返すように加工工具４を制御しても構わない。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第２実施形態を説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、加工工具４を第１の方向に掃引する際に、軌跡が直線となるように掃引したが、第２実施形態では、軌跡が円を描くように加工工具４を第１の方向に掃引させる点である。
【００５９】
即ち、図４（ａ）に示すように、まず、ガラス基材１上に円を描くように加工工具４を掃引させる。これにより、ガラス基材表面１ａには、環状の圧縮応力部２が形成される。次いで、加工工具４を一周させた後、第１の方向（円周方向）に直交する第２の方向、即ち、半径方向外側に向けて加工工具４を移動させる。この際、図４（ｂ）に示すように、隣接して形成される圧縮応力部２の一部が重なるように距離Ｈだけ移動させる。また、加工工具４を半径方向に移動させる際、掃引しながら移動させても構わないし、ガラス基材１から一旦離間させてジャンプした状態で移動させても構わない。
【００６０】
そして、加工工具４を半径方向に距離Ｈだけずらした後、図４（ａ）に示すように、再度円を描くように加工工具４を第１の方向（円周方向）に掃引させる。これによりガラス基材１には、環状の圧縮応力部２が一部重なった状態で順次形成される。そして、第１の方向への掃引及び第２の方向への移動を複数回繰り返した後、フッ酸による化学的エッチング処理を行う。
その結果、例えば、円錐台状の凸部３を形成することができる。このように、加工工具４を円を描くように掃引させることで、第１実施形態の方法では作製することが困難なより複雑な形状の凸部３を形成することができる。そのため、設計の自由度を向上することができる。
【００６１】
なお、加工工具４を半径方向に移動させる際に、円の中心から外側に向かうように移動させたが、この場合に限られず、円の中心に向かうように半径方向内側に向けて移動させても構わない。このような移動方向は、形成する凸部３の形状に応じて、適宜変更して構わない。
【００６２】
なお、上記実施形態では、軌跡が円になるように加工工具４を制御したが、円に限られず、例えば、図５に示すように、軌跡が円弧を描くように加工工具４を第１の方向に向けて掃引させても構わない。この場合、ガラス基材１には、円錐台の一部をなす形状の凸部が形成される。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第３実施形態を説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、加工工具４を第１の方向に繰り返し掃引することで圧縮応力部２を形成したが、第３実施形態では、掃引を行わずに圧縮応力部２を形成する点である。
【００６４】
即ち、本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法は、圧縮応力部２を形成する際に、加工工具４をガラス基材１に対して繰り返し押圧し、且つ、加工工具４の押圧位置を、隣接して形成される圧縮応力部２の一部がガラス基材表面１ａ内の異なる２方向で重なるように制御する方法である。
【００６５】
具体的に、図６に示すように星型の凸部３を形成する場合を例に挙げて説明する。
この場合には、星型形状に沿って、及び、星型形状の領域内で、加工工具４を繰り返し押圧して外力を印加する。この際、図６に示すように、押圧される毎に形成される圧縮応力部２の一部が、ガラス基材表面１ａ内の異なる２方向で重なるように加工工具４の押圧位置の制御を行う。
これにより、各圧縮応力部２は、それぞれガラス基材表面１ａ内の異なる２方向で重なることになる。また、複数の圧縮応力部２全体で星型形状を形作ることになる。その後、フッ酸による化学的エッチング処理を行うことで、星型形状の凸部３を形成することができる。
【００６６】
本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、本実施形態では加工工具４を掃引するのではなく、加工工具４を繰り返し押圧するだけであるので、形成したい任意の形状パターンで圧縮応力部２を形成できる。つまり、容易に星型形状を形作るように圧縮応力部２を形成できる。よって、より複雑な形状の凸部３を容易に形成することができ、設計の自由度を向上することができる。
なお、本実施形態では星型を例に挙げて説明したが、この形状に限定されるものではない。
【００６７】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第４実施形態を説明する。なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ガラス基材表面１ａに直接凸部３を形成したが、第４実施形態では、ガラス基材１０上に応力印加用膜（薄膜）１１を成膜し、該応力印加用膜１１の表面１１ａに一旦凸部１３を形成した後に、該凸部１３をガラス基材１０に反映させてガラス基材表面１０ａに凸部２３を形成する点である。
【００６８】
特に、本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法は、加工対象となるガラス基材１０が、熱変形加工が困難なものである場合等に特に好適である。このようなガラス基材１０としては、例えば、熱膨張が小さく高い透明性を有する結晶化ガラスや石英ガラス、アサーマルガラス等がある。
【００６９】
なお、熱変形加工とは、ガラスを加熱軟化させた後に、例えば、所望の形状を加工した成形型で押庄して形状を転写させ、その後冷却してガラスを固化し、所望の形状を得る方法をいう。よって、プレス成形困難なものの中には、上述したような外力を印加するか、又は、熱を加えた状態で外力を印加した後冷却することで圧縮応力部を形成することが困難なもの等も含まれる。
【００７０】
本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法は、ガラス基材１０上に成膜された一層以上の無機材料からなる応力印加用膜１１に外力を印加して、酸性液であるフッ酸による化学的エッチング処理を行って、応力印加用膜表面１１ａに凸部１３を形成する方法であって、圧縮応力部１２の形成を行う際に、加工工具４を応力印加用膜１１に対して第１の方向に掃引し、且つ、加工工具４の掃引位置を、第１の方向と直交する第２の方向に隣接して形成される圧縮応力部１２の一部が重なるように制御して行う方法である。
【００７１】
また、本実施形態では、応力印加用膜表面１１ａに凸部１３を形成した後、応力印加用膜１１及びガラス基材１０に対してエッチング処理を行って、応力印加用膜表面１１ａに形成された凸部１３をガラス基材１０に反映させ、ガラス基材表面１０ａに凸部２３を形成する。
加えて、第１実施形態と同様に本実施形態では、圧縮応力部１２を形成する際に、応力印加用膜１１を所定温度以上に昇温させた状態で加工工具４により外力を印加した後、加工工具４を応力印加用膜１１から離間させ、該応力印加用膜１１を冷却することにより行う。
これら本実施形態の製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００７２】
なお、本実施形態では、最終的に表面に凸部２３が形成されるガラス基材１０として、結晶化ガラスを用いる（以下、結晶化ガラス１０とする）。
このような結晶化ガラス１０の表面に凸部２３を形成させるため、まず、図７（ａ）に示すように、結晶化ガラス１０上に加工層となる無機材料からなる応力印加用膜１１を成膜する。この応力印加用膜１１は、熱を加えると共に外力を局所的に印加して冷却することで、エッチングレートが他の部分と異なる圧縮応力部１２を形成可能なものであって、例えば、上記第１実施形態において加工対象となったガラス基材１と同じ材質のものである。
【００７３】
続いて、この応力印加用膜１１が成膜された結晶化ガラス１０を、図示しない基板加熱装置上に載置し、第１実施形態と同様に該基板加熱装置を３００℃に加熱する。このようにして熱を加えて、図７（ｂ）に示すように、応力印加用膜１１を昇温させる。なお、このときの加熱は、少なくとも単結晶ダイヤモンド製の加工工具４を押圧して外力を印加したときにクラックが生じない程度に応力印加用膜１１が昇温されるまで行われる。
【００７４】
応力印加用膜１１が所定温度以上に昇温した後、図７（ｃ）に示すように、加工工具４を応力印加用膜１１に向けて下降（矢印Ａ方向）させ、応力印加用膜１１に圧縮応力部１２が形成されるように該加工工具４を押圧して外力を印加する。次いで、加工工具４の先端を押圧したまま、図８に示すように、軌跡が直線となるように第１の方向であるＸ方向に向けて加工工具４を掃引する。これにより、応力印加用膜表面１１ａには、圧縮応力部１２が加工工具４の軌跡に沿って直線状に形成される。
【００７５】
そして、Ｘ方向に一定量だけ掃引した後、加工工具４をＸ方向と直交する第２の方向であるＹ方向に向けて掃引しながら方向を変えて移動させる。この際、図７（ｄ）に示すように、次に形成される圧縮応力部１２、即ち、隣接して形成される圧縮応力部１２の一部が重なるように、距離Ｈだけ移動させる。次いで、図８に示すように、再度加工工具４をＸ方向に向けて逆向きに掃引させて圧縮応力部１２を形成する。これにより、直線状の圧縮応力部１２がそれぞれ一部重なった状態で２つ形成される。
【００７６】
そして、再び加工工具４をＹ方向に向けて距離Ｈだけ掃引すると共にＸ方向に向けて掃引を行って、直線状の圧縮応力部１２の形成を行う。
このように、加工工具４をＹ方向に距離Ｈだけずらしながら、Ｘ方向に向けて繰り返し掃引を行う。即ち、加工工具４をジグザグに連続的に掃引させる。その結果、図７（ｅ）に示すように、応力印加用膜表面１１ａに連続的な掃引により形成された圧縮応力部１２が複数形成される。なお、実際にはこのときに加工工具４の押圧によって応力印加用膜表面１１ａに凹部が形成されるが、図７（ｃ）から図７（ｅ）では図示を省略している。
【００７７】
次いで、上述した加工工具４による外力の印加が終了した後、該加工工具４を応力印加用膜１１から完全に離間するように上昇させると共に、該応力印加用膜１１を冷却する。
上述した圧縮応力部１２の形成が終了した後、図７（ｆ）に示すように、凸部形成を行う。即ち、圧縮応力部１２が形成された応力印加用膜１１をフッ酸に浸漬することによって、６μｍの化学的エッチング処理を行う。これによって、応力印加用膜表面１１ａに高さ約５．４μｍの凸部１３が形成される。
【００７８】
続いて、結晶化ガラス１０への凸部反映を行う。即ち、凸部１３が形成された応力印加用膜１１が成膜されている結晶化ガラス１０に対し、図７（ｇ）に示すように、イオンエッチングを行う。このイオンエッチングは、再現性及び均一性に優れ、活性でない材料（酸性液による化学的エッチング処理によってエッチングされ難い材料）のエッチングに有効であり、また、複合材料のエッチングにも有効である等といった特徴を有している。このようなことから、表面に凸部１３が形成された応力印加用膜１１及びこれが成膜されている結晶化ガラス１０に対しイオンエッチングを行うことによって、図７（ｈ）に示すように、応力印加用膜表面１１ａに形成されていた凸部１３が結晶化ガラス１０にそのまま反映され、結晶化ガラス表面１０ａに凸部２３が形成される。
【００７９】
上述したように、本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法によれば、応力印加用膜表面１１ａの所望する位置に簡便に凸部１３を形成することができる。また、従来の型を利用するものではないので、多品種少量品を簡便に作製することができる。  
【００８０】
特に、圧縮応力部１２を形成する際に、Ｘ方向に直交するＹ方向に隣接して形成される圧縮応力部１２の一部が重なるように外力を印加するので、仮に加工工具４、即ち、球の一部分をなしている先端部に微小な凹凸があったとしても、該凹凸の影響を受けた状態で応力印加用膜１１に外力がそのまま印加されるのではなく、凹凸の影響が均等化されるため、加工工具４の加工面と応力印加用膜１１との接触部において、応力印加用膜１１に均等に外力が印加される。その結果、微小な凹凸の影響を極力受けずに凸部１３を形成することができる。
【００８１】
また、加工工具４をＸ方向に掃引することで、連続的に圧縮応力部１２を形成することができるので、圧縮応力部１２の形成にかける時間を短縮することができる。よって、製造時間の短縮化、及び、ランニングコストの低減化を図ることができる。更に、圧縮応力部１２の一部を重ねる際に、重なり合う幅及び重ね合わせる回数を制御することにより、全体の幅を制御することができるため、凸部１３の幅を精度良く形成することができる。
【００８２】
また、加工工具４をＸ方向に掃引する際、単に直線に掃引するだけであるので、加工工具４の制御が容易であり、より簡便に圧縮応力部１２を形成することができると共に、形成する凸部１３の幅をより高精度に制御することができる。
更に、圧縮応力部１２を形成する際、応力印加用膜１１を昇温させた状態で外力を印加するので、外力印加に起因するクラック等の発生を高い確率で防止することができる。よって、応力印加用膜１１に与える影響を極力低減した状態で、圧縮応力部１２をより容易に形成することができる。
【００８３】
加えて、凸部１３の反映を行うので、他の部分とエッチングレートが異なる圧縮応力部１２を形成困難な結晶化ガラス１０であっても、加工工具４の微小な凹凸の影響を受けることなく、結晶化ガラス表面１０ａに凸部２３を形成することができる。なお、この凸部２３も凸部１３と同様に、高精度に幅が制御されている。
【００８４】
なお、本実施形態においては、応力印加用膜表面１１ａに形成された凸部１３を結晶化ガラス１０にそのまま反映させるために、イオンエッチングによって応力印加用膜１１をすべて除去したが、必要に応じて、応力印加用膜１１の一部を残すようにしても良い。
【００８５】
また、請求項１１に係る発明において、「反映させ」とは、図７（ｈ）に示した形態に限られるものではない。例えば、本実施形態において、結晶化ガラス１０として、応力印加用膜１１よりも上述したイオンエッチングに対するエッチングレートが高いものを使用した形態でも構わない。
こうすることで、応力印加用膜１１よりも結晶化ガラス１０の方が速くエッチングされるので、結晶化ガラス表面１０ａに高アスペクト比形状の凸部２３を形成し易くなる。
【００８６】
また、本実施形態においては、凸部反映に用いられるエッチング処理手段としてイオンエッチングといったドライエッチング処理を採用したが、応力印加用膜１１及び結晶化ガラス１０が共に除去可能であればウエットエッチングであっても良く、凸部形成に用いられる化学的エッチング処理をそのまま引き続いて行っても良い。
【００８７】
また、本実施形態の表面に凸部を有するガラス基材の製造方法は、例えば、ガラス基材１０が圧縮応力部１２を形成困難なものである場合等に有効である。
また、本実施形態において、ガラス基材１０として応力印加用膜１１よりもエッチングレートが高いものを使用することにより、応力印加用膜１１よりもガラス基材１０の方が速くエッチングされるようになるので、ガラス基材表面１０ａに高アスペクト比形状の凸部２３を形成し易くすることができる。
【００８８】
なお、本実施形態において、第１実施形態と同様に、Ｘ方向への掃引が終了した後、Ｙ方向にジャンプさせるように加工工具４を制御しても構わない。また、第２実施形態や第３実施形態と同様の方法により、応力印加用膜表面１１ａに凸部１３を形成しても構わない。
【００８９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００９０】
例えば、上記各実施形態では、圧縮応力部を形成する際に、基板加熱装置によりガラス基材若しくは応力印加用膜を加熱させた状態で、外力を印加させたが、熱を与えずに外力のみを印加させても構わない。また、ガラス基材若しくは応力印加用膜を直接加熱するのではなく、加熱した加工工具でガラス基材若しくは応力印加用膜を押圧することによって、局所的にガラス基材若しくは応力印加用膜を加熱しても良い。
また、上記各実施形態では、加工工具の先端部を球状としたが、これに限られるものではなく、所望する圧縮応力部の形状に応じて、例えば、角錐、円錐やドリル状に変えても構わない。
更に、上記各実施形態において、加工工具を単結晶ダイヤモンド製としてが、これに限られるものではなく、所望の圧縮応力部を形成できるように適時変更して構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第１実施形態を示す図であって、ガラス基材表面に凸部を形成する際の流れを示す工程図である。
【図２】図１に示す加工工具及びガラス基材の斜視図であって、（ａ）は加工工具を掃引してガラス基材表面に圧縮応力部を形成している状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）で形成した圧縮応力部を利用してガラス基材表面に凸部を形成した状態を示す図である。
【図３】図１に示す製造方法において、加工工具を第２の方向に向けて移動させる際に、ジャンプさせるように移動させる場合の加工工具の動きを説明するための図である。
【図４】本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第２実施形態を示す図であって、（ａ）は円の軌跡を描くように加工工具を掃引している状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す断面矢視Ａ−Ａ図である。
【図５】本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第２実施形態の変形例を示す図であって、円弧の軌跡を描くように加工工具を掃引している状態を示す図である。
【図６】本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第３実施形態を示す図であって、星型状の凸部を形成するために、ガラス基材表面を加工工具で繰り返し押圧して圧縮応力部を形成している状態を示す図である。
【図７】本発明に係る表面に凸部を有するガラス基材の製造方法の第４実施形態を示す図であって、応力印加用膜を介してガラス基材表面に凸部を形成する際の流れを示す工程図である。
【図８】図７に示す加工工具及びガラス基材の斜視図であって、加工工具を掃引して応力印加用膜表面に圧縮応力部を形成している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１、１０    ガラス基材
１ａ、１０ａ    ガラス基材表面
２、１２    圧縮応力部
３、１３、２３    凸部
４    加工工具
１１    応力印加用膜（薄膜）
１１ａ    応力印加用膜表面（薄膜表面）
【図１】
0004537961.tif 000002
【図２】
0004537961.tif 000003
【図３】
0004537961.tif 000004
【図４】
0004537961.tif 000005
【図５】
0004537961.tif 000006
【図６】
0004537961.tif 000007
【図７】
0004537961.tif 000008
【図８】
0004537961.tif 000009