(57)【要約】  本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス板をイオン交換法を用いて強化する強化ガラス板の製造方法であって、ガラス板の表面の一部に、イオン交換を防止するイオン透過防止膜を成膜する成膜工程と、成膜されたガラス板を溶融塩浴に接触させて成膜領域以外の領域を選択的にイオン交換処理する選択イオン交換工程とを備え、イオン透過防止膜は、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％含有する無機膜であることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板をイオン交換法を用いて強化する強化ガラス板の製造方法であって、
前記ガラス板の表面の一部に、前記イオン交換を防止するイオン透過防止膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜された前記ガラス板を溶融塩に接触させて前記成膜領域以外の領域を選択的にイオン交換処理する選択イオン交換工程とを備え、
前記イオン透過防止膜は、ＺｒＯ2を含有する無機膜であることを特徴とする、強化ガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記イオン透過防止膜は、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％含有する無機膜であ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】
前記選択イオン交換工程において、前記ガラス板を４００℃超５００℃未満の温度の溶融塩浴に浸漬することを特徴とする、請求項１または２に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記成膜工程において、前記イオン透過防止膜として質量％でＺｒＯ2を７０〜９９％、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ、ＨｆＯ2の少なくとも何れかを合量で１〜３０％含有する無機膜を形成することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項５】
前記成膜工程において、厚さが４００ｎｍ以下となるよう前記イオン透過防止膜を形成することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項６】
前記選択イオン交換工程の後に前記イオン透過防止膜を前記ガラス板から除去する除去工程と、
前記除去工程後に、前記ガラス板の表面全体をイオン交換処理する全体イオン交換工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項７】
前記成膜領域における前記ガラス板の前記表面の表面粗さＲａが、０．４ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項８】
イオン交換法を用いた強化処理に供される強化用ガラス板であって、
表面において、
ＺｒＯ2を５０〜１００質量％を含有する無機膜に被覆された成膜部と、
端面の少なくとも一部に前記無機膜に被覆されていない露出部と、を有することを特徴とする強化用ガラス板。
【請求項９】
イオン交換法を用いて部分的に強化された強化ガラス板であって、
表面において、
ＺｒＯ2を５０〜１００質量％を含有する無機膜に被覆された成膜部と、
端面の少なくとも一部に前記無機膜に被覆されていない露出部と、を有し、
前記成膜部におけるガラス表面の圧縮応力層の深さが、前記露出部における圧縮応力深さより小さいことを特徴とする強化ガラス板。
【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、強化用ガラス板、および強化ガラス板に関し、より具体的には、イオン交換法によってガラス板の化学強化を行う強化ガラス板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマートフォンやタブレットＰＣなどの電子機器に搭載されるタッチパネルディスプレイには、カバーガラス板として化学強化された強化ガラス板が用いられている。【０００３】
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。このような強化ガラス板は、表面に圧縮応力層を有するために衝撃耐性等が向上している。しかしながら、このような強化ガラス板であっても、主表面における衝撃耐性に比べ、エッジ部や周縁部における衝撃耐性が低く、強化ガラス板の破損の原因となっていた。このような破損を防止するべく強化ガラス板表面の圧縮応力層を全体的に深くした場合、ガラス板内部に形成される引張応力が過大となり、当該引張応力に起因した破損（所謂、自己破壊）が生じやすくなる問題がある。【０００４】
上記のような問題を解決すべく、強化ガラス板表面の一部分においてのみ選択的に深く圧縮応力層を形成する技術が開発されている。例えば、特許文献１に開示される方法では、主表面の中央部分のみをマスク材料でシールディングすることによって、シールドされていない周縁部のみをイオン交換して強化処理できる。その後シールディングを除去し、再度、強化処理を行うことで、予め強化処理されたエッジ部では深い圧縮応力層を形成し、シールドされていた主表面では浅い圧縮応力層を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０２３６４７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では上記シールドを構成するマスク材料（イオン交換防止膜）として金属箔やポリイミド等の材料が例示されている。しかしながら、これらの材料から成るイオン交換防止膜ではイオン交換処理中に溶融塩との化学的反応によって損耗、分解、あるいは剥離し易く、イオン交換を十分に抑止できず、所望の強化特性を有する強化ガラスを安定して得られない場合があった。また、このようなイオン交換防止膜の損耗等は、イオン交換処理の処理温度が高温であるほど顕著となる場合があった。【０００７】
したがって、従来の材料のイオン交換防止膜では、損耗に耐え得る程度に膜厚を厚くしたり、処理温度を低く且つ処理時間を長くする必要があり、生産性が低下するおそれがあった。【０００８】
本発明は、このような事情を考慮して成されたものであり、高い強度を有する強化ガラス板を安定して高い生産性で製造可能とする強化ガラス板の製造方法、および強化用ガラス板、ならびに強化ガラス板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス板をイオン交換法を用いて強化する強化ガラス板の製造方法であって、ガラス板の表面の一部に、イオン交換を防止するイオン透過防止膜を成膜する成膜工程と、成膜されたガラス板を溶融塩に接触させて成膜領域以外の領域を選択的にイオン交換処理する選択イオン交換工程とを備え、イオン透過防止膜は、ＺｒＯ2を含有する無機膜であることを特徴とする。【００１０】
本発明の強化ガラス板の製造方法によれば、イオン透過防止膜がＺｒＯ2を含むため、例えば高温の硝酸カリウム等の溶融塩と接触しても当該膜が損耗し難く、また、比較的薄い膜厚であってもイオンの透過を十分に遮断できる。したがって高い強度を有する強化ガラス板を安定して高い生産性で製造可能である。【００１１】
本発明の強化ガラス板の製造方法において、イオン透過防止膜は、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％含有する無機膜であることが好ましい。【００１２】
本発明の強化ガラス板の製造方法では、選択イオン交換工程において、ガラス板を４００℃超５００℃未満の温度の溶融塩浴に浸漬することが好ましい。【００１３】
本発明の強化ガラス板の製造方法では、成膜工程において、イオン透過防止膜として質量％でＺｒＯ2を７０〜９９％、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ、ＨｆＯ2の少なくとも何れかを合量で１〜３０％含有する無機膜を形成することが好ましい。【００１４】
本発明の強化ガラス板の製造方法では、成膜工程において、厚さが４００ｎｍ以下となるようイオン透過防止膜を形成することが好ましい。【００１５】
本発明の強化ガラス板の製造方法では、選択イオン交換工程の後にイオン透過防止膜をガラス板から除去する除去工程と、除去工程後に、ガラス板の表面全体をイオン交換処理する全体イオン交換工程をさらに備えることが好ましい。【００１６】
本発明の強化ガラス板の製造方法では、成膜領域におけるガラス板の表面の表面粗さＲａが、０．４ｎｍ以下であることが好ましい。【００１７】
本発明の強化用ガラス板は、イオン交換法を用いた強化処理に供される強化用ガラス板であって、表面において、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％を含有する無機膜に被覆された成膜部と、端面の少なくとも一部に無機膜に被覆されていない露出部と、を有することを特徴とする。【００１８】
本発明の強化ガラス板は、イオン交換法を用いて部分的に強化された強化ガラス板であって、表面において、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％を含有する無機膜に被覆された成膜部と、端面の少なくとも一部に無機膜に被覆されていない露出部と、を有し、成膜部におけるガラス表面の圧縮応力層の深さが、露出部における圧縮応力深さより小さいことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の第一の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の第一の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の第一の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す図である。
【図１Ｄ】本発明の第一の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す図である。
【図１Ｅ】本発明の第一の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す図である。
【図２】本発明の強化ガラス板の製造方法における成膜領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の強化ガラス板の製造方法について説明する。図１Ａ〜図１Ｅは、本発明の強化ガラス板の製造方法の一例を示す図である。
【００２１】
先ず、図１Ａに示す準備工程の処理を実施する。準備工程は、元ガラス板Ｇ１を準備する工程である。元ガラス板Ｇ１は、イオン交換法を用いて強化可能な板状のガラス板である。
【００２２】
元ガラス板Ｇ１は、ガラス板組成として質量％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板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。
【００２３】
元ガラス板Ｇ１の板厚は、例えば、１．５ｍｍ以下であり、好ましくは１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、特に０ ．１ｍｍ以下である。強化ガラス板基板の板厚が小さい程、強化ガラス板基板を軽量化することでき、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。なお、生産性等を考慮すれば元ガラス板Ｇ１の板厚は０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
元ガラス板Ｇ１の主表面の寸法は任意に設定可能であるが、例えば、４８０×３２０ｍｍ〜３３５０×３９５０ｍｍである。
【００２５】
元ガラス板Ｇ１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ものである。なお、元ガラス板Ｇ１の成形方法や加工状態は任意に選択しても良い。例えば、元ガラス板Ｇ１はフロート法を用いて成形され、主表面Ｓおよび端面Ｅは研磨加工されたものであっても良い。
【００２６】
次いで、上記準備工程の後、図１Ｂ、図１Ｃの選択イオン交換工程の処理を実施する。選択イオン交換工程は、元ガラス板Ｇ１の表面を部分的に化学強化する工程である。具体的には、選択イオン交換工程は、元ガラス板Ｇ１の表面の一部に設定した選択領域（周縁部Ｓ２および端面Ｅ）において、当該選択領域以外の非選択領域（中央部Ｓ１）よりも深い圧縮応力層を形成する処理を行う工程である。選択イオン交換工程は、成膜工程、選択イオン交換工程、および除去工程を含む。
【００２７】
選択イオン交換工程では、先ず、図１Ｂに示す成膜工程の処理を実施する。成膜工程は、元ガラス板Ｇ１の表面の少なくとも一部に設定された非選択領域にイオン透過防止膜Ｍを形成して膜付ガラス板Ｇ２を得る工程である。本実施形態では、図２に示すように元ガラス板Ｇ１の表裏主表面Ｓの中央部Ｓ１を非選択領域とした場合を一例として説明する。なお、図１Ｂは図２におけるＡＡ矢視断面図に相当する。元ガラス板Ｇ１の表面のうち中央部Ｓ１以外の領域、すなわち周縁部Ｓ２および端面Ｅは選択領域であり、露出した状態とされている。なお、周縁部Ｓ２は主表面Ｓのうち中央部Ｓ１を取り囲む領域である。イオン透過防止膜Ｍは、後述の選択イオン交換工程において、元ガラス板Ｇ１表層のイオン交換を行う際にイオンの透過を抑制または遮断する膜層である。
【００２８】
イオン透過防止膜Ｍは、ＺｒＯ2を含有する無機膜である。好ましくは、イオン透過防止膜Ｍは、ＺｒＯ2を５０〜１００質量％含有する。イオン透過防止膜Ｍとしてこのような材質を用いることにより、後述の選択イオン交換工程における損耗等を抑制できる。具体的には、４５０℃より高温の溶融塩（強化液）に浸漬した場合であっても、膜付ガラス板Ｇ２からのイオン透過防止膜Ｍの剥離等を極めて生じ難い。
【００２９】
ＺｒＯ2を主とするイオン透過防止膜Ｍを成膜する場合、元ガラス板Ｇ１の表面の少なくとも非選択領域（成膜領域）における表面粗さＲａは、０．４ｎｍ以下であることが好ましい。これは、Ｒａが大きい場合（例えば、一般的な研磨面の場合）に、ＺｒＯ2を主とするイオン透過防止膜Ｍの膜質に悪影響を与え、イオン透過防止膜としての機能が著しく低下する場合があるためである。従って、元ガラス板Ｇ１の表面は、オーバーフローダウンドロー法で成形されたオーバーフロー面（未研磨の火造り面）であることが好ましいが、非常に平坦である場合は研磨面であっても良い。なお、元ガラス板Ｇ１の表面粗さＲａは、製造コスト等の観点から、０．０５ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３０】
また、ＺｒＯ2を主とするイオン透過防止膜Ｍは高温の溶融塩に曝されることによって、膜の結晶性が変化していく。具体的には、アモルファスから結晶へと変化する。結晶化してもイオン透過防止膜としての機能は変わらないが、結晶化に伴い膜の体積が低下する。その結果、イオン透過防止膜Ｍの表面に割れ目が発生し、その割れ目からイオン交換が行われてしまうおそれがある。このような結晶化はイオン交換温度が５００℃の場合に確認されたため、イオン交換温度は５００℃未満、４９０℃以下が好ましい。
【００３１】
イオン透過防止膜Ｍは、組成として質量％でＺｒＯ2を７０〜９９％、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ、ＨｆＯ2の少なくとも何れかを合量で１〜３０％含有することがより好ましい。特にＹ2Ｏ3０．５質量％以上含む場合、高温化におけるイオン透過防止膜Ｍの相転移を抑制できるため好ましい。
【００３２】
イオン透過防止膜Ｍの厚さは、イオン透過の遮断および抑制が可能であれば任意の厚さであって良い。ただし、イオン透過防止膜Ｍの厚さが過大であると、成膜時間や材料コスト等が増大するため、イオン透過の遮断および抑制が可能な範囲で薄く形成することが好ましい。イオン透過防止膜Ｍの膜厚は、５０００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下が好ましい。また、イオン透過防止膜Ｍの膜厚は、１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上が好ましい。具体的には、イオン透過防止膜Ｍの膜厚は、例えば１〜５０００ｎｍが好ましく、より好ましくは５〜３５０ｎｍ、更に好ましくは１０〜１００ｎｍである。
【００３３】
イオン透過防止膜Ｍの成膜方法は、スパッタ法や真空蒸着法などのＰＶＤ法(物理気相成長法)、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ法（化学気相成長法）、ディップコート法やスリットコート法などのウェットコート法を用いることができる。特にスパッタ法、ディップコート法が好ましい。スパッタ法を用いた場合、イオン透過防止膜Ｍを容易に均一に形成できる。イオン透過防止膜Ｍを成膜する領域は任意の手法で設定して良い。例えば、選択領域（周縁部Ｓ２、端面Ｅ）をマスクした状態で成膜を行うことができる。また、予めシート状に成形したイオン透過防止膜Ｍを元ガラス板Ｇ１の主表面に接合して成膜しても良い。
【００３４】
次いで、上記成膜工程の後、図１Ｃに示す選択イオン交換工程の処理を実施する。選択イオン交換工程は、膜付ガラス板Ｇ２をイオン交換法により化学強化して膜付強化ガラス板Ｇ３を得る工程である。具体的には、アルカリ金属イオンを含む溶融塩Ｔ１に膜付ガラス板Ｇ２を浸漬してイオン交換する。本実施形態における溶融塩Ｔ１は、例えば、硝酸カリウム溶融塩である。
【００３５】
選択イオン交換工程における溶融塩Ｔ１の温度は任意に定めて良い。溶融塩Ｔ１の温度は、３５０℃以上、３７０℃以上、４００℃超、４２０℃以上であることが好ましい。また、溶融塩Ｔ１の温度は、５００℃以下、５００℃未満、４８０℃以下であることが好ましい。具体的には、例えば、３５０〜５００℃、４００℃超５００℃未満、３７０〜４８０℃であることが好ましい。また、膜付ガラス板Ｇ２を溶融塩Ｔ１中に浸漬する時間は任意に定めて良いが、例えば、０．１〜１５０時間、好ましくは０．３〜１００時間、より好ましくは０．５〜５０時間である。
【００３６】
次いで、上記選択イオン交換工程の後、図１Ｄに示す除去工程の処理を実施する。
【００３７】
除去工程は、膜付強化ガラス板Ｇ３からイオン透過防止膜Ｍを除去する工程である。イオン透過防止膜Ｍの除去方法としては、例えば、研磨やエッチング等の方法を用いることができる。
【００３８】
研磨に用いる研磨装置としては、周知の両面研磨機や片面研磨機を用いることができる。なお、研磨によりイオン透過防止膜Ｍを除去する場合、イオン透過防止膜Ｍのみを研磨しても良いし、イオン透過防止膜Ｍとともにガラス板部分を研磨しても良い。
【００３９】
エッチング方法としては、ドライエッチングやウェットエッチングなどの方法を用いることができる。
【００４０】
ドライエッチングを用いる場合、特に、Ａｒ、Ｏ2、ＣＨ4、ＢＣ13、Ｃ12、ＳＦ6などのプラズマを用いることが好ましい。
【００４１】
ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えば、フッ素、ＴＭＡＨ、ＥＤＰ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等を含む溶液をエッチング液として用いることができ、特にフッ酸溶液をエッチング液として用いることが好ましい。なお、フッ酸溶液を用い、ガラスの寸法を変更することなくイオン透過防止膜Ｍのみを除去する場合には、当該フッ酸溶液におけるＨＦの濃度を１０％以下とすることが好ましい。
【００４２】
上記のようにして得られた強化ガラス板Ｇ４は、周縁部Ｓ２および端面Ｅにおいて深い圧縮応力層Ｃを有する。すなわち、強化ガラス板Ｇ４は、端縁部において高い耐衝撃性を有しつつ、内部の引張応力を低減でき、当該引張応力に起因する破壊が発生し難いガラスとなっている。
【００４３】
上記の選択イオン交換工程においてイオン透過防止膜Ｍによりイオンの透過が遮断されているため、強化ガラス板Ｇ４の中央部Ｓ１には圧縮応力層Ｃが形成されていない。したがって、中央部Ｓ１の強度を向上するためには、以下の全体イオン交換工程を上記除去工程の処理に次いで行い、中央部Ｓ１においても圧縮応力層Ｃを形成することが好ましい。
【００４４】
全体イオン交換工程は、図１Ｅに示すように、強化ガラス板Ｇ４の表面全体に溶融塩を接触させて表層のイオンを交換する工程である。具体的には、アルカリ金属イオンを含む溶融塩Ｔ２に強化ガラス板Ｇ４を浸漬してイオン交換し、中央部Ｓ１において周縁部Ｓ２および端面Ｅより浅い圧縮応力層Ｃを有する強化ガラス板Ｇ５を得る。溶融塩Ｔ２は、例えば、硝酸カリウム溶融塩である。非成膜領域（端面Ｅ及び周縁部Ｓ２）のＤＯＬは、強化ガラス板Ｇ５の板厚の１／４以下であることが好ましい。成膜領域（中央部Ｓ１）のＤＯＬは、強化ガラス板Ｇ５の板厚の１／８以下であることが好ましい。
【００４５】
全体イオン交換工程における溶融塩Ｔ２の温度は任意に定めて良いが、例えば、３５０〜５００℃、好ましくは３７０〜４８０℃である。また、強化ガラス板Ｇ４を溶融塩Ｔ２中に浸漬する時間は任意に定めて良いが、例えば、０．１〜７２時間、好ましくは０．３〜５０時間、より好ましくは０．５〜２４時間である。
【００４６】
溶融塩Ｔ２は、上述の溶融塩Ｔ１と同様のものであっても良い。すなわち、選択イオン交換工程において用いた塩浴に強化ガラス板Ｇ４を再度浸漬して良い。この場合、単一の塩浴で複数工程の処理を行うことができるため、製造コストを抑制できる。
【００４７】
また、溶融塩Ｔ２は、溶融塩Ｔ１とは異なるものであって良いし、全体イオン交換工程における処理温度および処理時間は、選択イオン交換工程の処理温度および処理時間と異なっていて良い。例えば、全体イオン交換工程におけるイオン交換の処理時間は、選択イオン交換工程における処理時間より短いことが好ましい。このような処理によれば、中央部Ｓ２における圧縮応力層Ｃの深さが過剰になることがなく、引張応力の増加を抑制できる。
【００４８】
なお、全体イオン交換工程の後、さらに仕上げ加工工程の処理を実施しても良い（図示せず）。仕上げ加工工程では、強化ガラス板Ｇ５の表面、例えば主表面Ｓおよび端面Ｅの少なくとも何れかを研磨加工する。全体イオン交換工程の処理によって強化ガラス板Ｇ５の寸法や表面の状態が製品規格等の所望の状態でない場合、このような仕上げ加工工程の処理を実施することによって所望の状態にすることができる。
【００４９】
以上に説明した通り、本発明の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法によれば、端面からの破損の少ない強化ガラス板Ｇ４、Ｇ５を安定して効率良く製造できる。
【００５０】
なお、上記に示した任意の工程の前後において、切断加工、端面加工、および孔あけ加工の何れかの加工を実施する加工工程を設けても良い。また、上記に示した任意の工程の前後において、ガラス板に洗浄および乾燥処理を適宜行なって良い。
【００５１】
また、上記実施形態では溶融塩Ｔ１、Ｔ２が、硝酸カリウム溶融塩である場合を一例として説明したが、これに限らずガラス板のイオン交換に用いられる周知の溶融塩を代替して、或いは組み合わせて用いて良い。例えば、溶融塩Ｔ１、Ｔ２は、硝酸カリウム溶融塩と硝酸ナトリウム溶融塩の混合塩であっても良い。
【００５２】
また、上記実施形態ではＮａイオンとＫイオンとを交換して化学強化する場合を例示したが、任意のイオンの交換により化学強化しても良い。例えば、ＬｉイオンとＮａイオンとを交換したり、ＬｉイオンとＫイオンとを交換したりして化学強化しても良い。この場合、元ガラス板は、ガラス組成として、質量％でＬｉ2Ｏを０．５〜７．５％含有することが好ましく、例えば３．０％或いは４．５％含有する。
【００５３】
また、選択イオン交換工程の処理は上記手法に限らず、例えば、選択領域のみイオン交換用の溶融塩に浸漬したり、溶融塩を塗布する等して、部分的に深い圧縮応力層Ｃを形成しても良い。
【００５４】
ここで、強化ガラスの応力特性は、例えば折原製作所製ＦＳＭ−６０００を用いて測定することができる。アルミノシリケート系ガラスの圧縮応力層の深さが１００μｍを超える場合や、Ｌｉイオンのイオン交換を行った場合は、強化ガラスの応力特性は、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。
【００５５】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００５６】
表１において、Ｎｏ.１〜３は本発明の実施例を示し、Ｎｏ.４〜７は比較例を示している。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
表１の各試料は以下のようにして作製した。先ず、質量％で、ＳｉＯ2  ６１．６％、Ａｌ2Ｏ3  １９．６％、Ｂ2Ｏ3  ０．８％、Ｎａ2Ｏ  １６％、Ｋ2Ｏ  ２％を含有するガラス組成となるようガラス原料を調合および溶融し、オーバーフローダウンドロー法を用いて板状に成形して厚さ０．７ｍｍの強化用ガラスを得た。次いで、表１に記載の各組成および膜厚を有するイオン交換抑制膜を上記強化用ガラスの両主表面にスパッタ法を用いて成膜した後、切断し、端面が成膜されていない（ガラスが露出した）膜付ガラスを得た。次いで、得られた膜付ガラスを表１に記載の溶融塩温度の硝酸カリウム溶融塩に、表１記載の浸漬時間で浸漬し、純水洗浄および自然乾燥した後、イオン交換抑制膜を研磨により除去して表１記載のＮｏ．１〜７の強化ガラス板試料を得た。
【００５９】
上記のようにして得た各ガラス試料について、成膜領域（主表面）および非成膜領域（端面）各々の応力深さＤＯＬを応力計（折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥおよびＦｓｍＸＰ）で測定した。成膜領域（主表面）のＤＯＬの値がゼロである場合、成膜領域下に圧縮応力層が形成されておらず、イオン交換抑制膜によってイオン交換が十分に遮断されたことが示される。
【００６０】
表１に示すように、実施例である試料Ｎｏ.１〜３は、イオン交換抑制膜にＺｒＯ2を適量含むため、損耗が生じず、イオン交換を好適に遮断可能であった。特に、比較的高い溶融塩温度および比較的薄い膜厚であっても過度の損耗が生じず、イオン交換を好適に遮断可能であった。
【００６１】
一方、試料Ｎｏ.４、５、７は、ＳｉＯ2やＮｂ2Ｏ5から成るイオン交換抑制膜を用いているために、４３０℃以上の溶融塩温度において当該膜が損耗してしまい、イオン交換を遮断できなかった。また、試料Ｎｏ．６は、溶融塩の温度が比較的低温であったために、イオン交換を遮断できたが、イオン交換抑制膜の膜厚は実施例に比べて厚くする必要があった。すなわち、実施例に比べ、長い成膜時間を要し生産性が低いものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の強化ガラス板およびその製造方法は、タッチパネルディスプレイ等に用いられる強化ガラス板およびその製造方法等として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｇ１  元ガラス板
Ｇ２  膜付ガラス板
Ｇ３、膜付強化ガラス板
Ｇ４、Ｇ５  強化ガラス板
Ｍ  イオン透過防止膜
Ｔ１  第一溶融塩
Ｔ２  第二溶融塩
【図１Ａ】
2018056329.tif 000004
【図１Ｂ】
2018056329.tif 000005
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2018056329.tif 000007
【図１Ｅ】
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【図２】
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【国際調査報告】
2018056329.tif 000010
2018056329.tif 000011
2018056329.tif 000012
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