(57)【要約】【課題】端面が強化されているとともに生産性に優れる強化ガラス板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の態様１に係る強化ガラス板は、互いに対向する第１の主面と第２の主面のそれぞれに形成された主面圧縮応力層と、第１の主面と第２の主面とを接続する端面に形成された端面圧縮応力層と、を備えたものである。主面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｐ（μｍ）、端面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｅ（μｍ）とすると、ｄｅ＜ｄｐかつｄｅ＜１０μｍを満たす。【選択図】図２
2016074564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の主面と第２の主面のそれぞれに形成された主面圧縮応力層と、
前記第１の主面と前記第２の主面とを接続する端面に形成された端面圧縮応力層と、を備えた強化ガラス板であって、
前記主面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｐ（μｍ）、前記端面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｅ（μｍ）とすると、
ｄｅ＜ｄｐかつｄｅ＜１０μｍを満たす、
強化ガラス板。
【請求項２】
３μｍ≦ｄｅを満たす、
請求項１に記載の強化ガラス板。
【請求項３】
前記主面圧縮応力層の表面圧縮応力が、５００ＭＰａ以上である、
請求項１又は２に記載の強化ガラス板。
【請求項４】
前記第１の主面上に遮光膜が設けられる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項５】
互いに対向する第１の主面と第２の主面のそれぞれに主面圧縮応力層が形成されたガラス板を切断するステップと、
切断により形成された前記ガラス板の端面に強化塩を塗布するステップと、
前記端面に塗布された前記強化塩に電磁波を照射するステップと、を備えた、
強化ガラス板の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス板を切断するステップの前に、
前記ガラス板の前記第１の主面に遮光膜を形成するステップをさらに備え、
前記端面に前記電磁波を照射するステップにおいて、
前記第２の主面側から前記電磁波を斜めに照射し、前記遮光膜に前記電磁波を照射しない、
請求項５に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス板を切断するステップの前に、
前記遮光膜上に配線を形成するステップをさらに備える、
請求項６に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項８】
前記強化塩がリン酸塩を含む、
請求項５〜７のいずれか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項９】
前記強化塩を塗布するステップにおいて、
前記リン酸塩を含む水溶液を前記端面に塗布した後、乾燥させる、
請求項８に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１０】
前記電磁波はレーザ光である、
請求項５〜９のいずれか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。
【請求項１１】
前記強化塩は前記レーザ光を吸収するレーザ光吸収材を含有する、
請求項１０に記載の強化ガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強化ガラス板及びその製造方法に関し、特に主面とともに端面も強化された強化ガラス板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばスマートフォンやタブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などの携帯機器では、ディスプレイのカバーや基板にガラス板が使用されている。近年、携帯機器における薄型化・軽量化の要求から、ガラス板についても強度の高い強化ガラス板を用いることにより、薄型化・軽量化が図られるようになってきた。また、例えば携帯機器などで使用される比較的薄いガラス板の強化法としては、化学強化法が主流となりつつある。
【０００３】
強化ガラス板を製造する場合、製品形状まで切断した後に各ガラス板を化学強化するよりも、大型のガラス板を化学強化してから製品形状に切断した方が、生産性の観点からは優れている。しかしながら、後者の場合、端面が強化されていないため、端面に傷が付き易く、ガラス板としての強度も低下してしまうという問題があった。これに対し、特許文献１には、強化ガラス板を切断後、強化ガラス板全体を再度化学強化することにより、ガラス板の端面を強化する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８４１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は、強化ガラス板に関し、以下の課題を見出した。
特許文献１に開示された手法では、上述の製品形状まで切断した後に各ガラス板を化学強化するよりもさらに生産性に劣るという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、端面が強化されているとともに生産性に優れる強化ガラス板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る強化ガラス板は、
互いに対向する第１の主面と第２の主面のそれぞれに形成された主面圧縮応力層と、
前記第１の主面と前記第２の主面とを接続する端面に形成された端面圧縮応力層と、を備えた強化ガラス板であって、
前記主面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｐ（μｍ）、前記端面圧縮応力層のイオン交換深さをｄｅ（μｍ）とすると、
ｄｅ＜ｄｐかつｄｅ＜１０μｍを満たすものである。端面が強化されているとともに生産性にも優れている。
【０００８】
本発明の一態様に係る強化ガラス板の製造方法は、
互いに対向する第１の主面と第２の主面のそれぞれに主面圧縮応力層が形成されたガラス板を切断するステップと、
切断により形成された前記ガラス板の端面に強化塩を塗布するステップと、
前記端面に塗布された前記強化塩に電磁波を照射するステップと、を備えたものである。切断によって形成された端面のみを強化することができ、生産性にも優れている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、端面が強化されているとともに生産性に優れる強化ガラス板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板本体１の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板本体１の残留応力の分布を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】強化ガラス板本体１の端面を面取加工するための回転砥石を示す側面図である。
【図６】端面１８を化学強化する方法を示す強化ガラス板本体１の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】４点曲げ試験装置の模式図である。
【図１０】主面のイオン交換深さｄｐ及び端面のイオン交換深さｄｅの測定方法を模式的に示した強化ガラス板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の断面図である。本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板は、タッチパネルのカバーガラスとして用いられる。図１に示された右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。各図面におけるｘｙｚ座標は共通であって、ｘｙ平面は後述する強化ガラス板本体１の主面に平行であり、ｚ軸は強化ガラス板本体１の主面の法線に平行である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板は、化学強化された強化ガラス板本体１と、その表面１２の周縁部上に設けられたブラックマトリクス膜などの遮光膜２とを備えている。強化ガラス板本体１は、表面（第１の主面）１２と、表面１２に対向する裏面（第２の主面）１４、および表面１２と裏面１４を接続する端面１８を備えている。以下、表面１２または裏面１４を指す場合に、単に主面とも呼ぶ。遮光膜２は、金属配線（不図示）が外側すなわち強化ガラス板本体１の裏面１４側から視認されないように、設けられている。ここで、金属配線は当該強化ガラス板と貼り合わせられる異なるガラス基板上に設けられる。なお、遮光膜２は黒色のブラックマトリクス膜に限定されず、例えば白色の遮光膜であってもよい。また、タッチパネルの使用者は遮光膜２が設けられていない強化ガラス板本体１の裏面１４をタッチする。なお、図示された強化ガラス板本体１は平面視矩形状であって、長辺がｙ軸に平行、短辺がｘ軸に平行である。
【００１４】
次に、図２、３を参照して、強化ガラス板本体１の構造について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板本体１の内部構造を示す断面図である。図２において、矢印の方向は、残留応力の作用方向を示し、矢印の大きさは、応力の大きさを示す。図２に示すように、強化ガラス板本体１は、表面１２に形成された表面層１３及び裏面１４に形成された裏面層１５と、表面層１３と裏面層１５との間に設けられた中間層１７とを有する。表面層１３及び裏面層１５は、下記の化学強化法により圧縮応力が残留した圧縮応力層（主面圧縮応力層）である。また、その反作用として、中間層１７には引張応力が残留している。
【００１５】
さらに、本実施形態に係る強化ガラス板本体１では、端面１８にも化学強化による端面層（端面圧縮応力層）１９が形成されている。端面層１９も表面層１３及び裏面層１５と同様に、化学強化法により圧縮応力が残留した圧縮応力層である。また、その反作用として、中間層１７には引張応力が残留している。端面１８は、表面層１３及び裏面層１５が形成された強化ガラス板を切断することにより形成される。そのため、端面層１９は、表面層１３及び裏面層１５とは別に、化学強化される。
【００１６】
表面層１３、裏面層１５、及び端面層１９は、いずれも化学強化法により形成される。強化用のガラスの種類としては、アルカリアルミノシリケートガラスやソーダライムガラスが用いられる。化学強化法は、ガラス板の表面１２、裏面１４、及び端面１８においてイオン交換し、ガラスに含まれる小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）に置換する。この結果、ガラス板の表面１２、裏面１４及び端面１８のそれぞれに、圧縮応力が残留した表面層１３、裏面層１５、及び端面層１９が形成される。
【００１７】
表面層１３及び裏面層１５は、大型のガラス板を溶融塩に浸漬させることにより形成される。一方、端面層１９は、端面１８に化学強化用の塩（以下、強化塩という）を塗布し、電磁波（例えばレーザ光やマイクロ波など）を照射することにより形成される。表面層１３、裏面層１５、及び端面層１９の形成方法の詳細については後述する。
【００１８】
ここで、主面である表面１２及び裏面１４にそれぞれ形成される表面層１３及び裏面層１５のイオン交換深さをｄｐ（μｍ）（＞０μｍ）とし、端面層１９のイオン交換深さをｄｅ（μｍ）（＞０μｍ）とすると、ｄｅ＜ｄｐを満たす。ｄｅ≧ｄｐであると、端面層１９の形成に要する時間が長くなり、生産性が低下する。ここで、イオン交換深さとは、化学強化による置換イオン（例えばＫイオン）の侵入深さである。さらに、ｄｅ＜１０μｍを満たす。端面層１９のイオン交換深さｄｅ≧１０μｍであると、生産性が低下するとともに端面強度がかえって低下する。このように、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板は、ｄｅ＜ｄｐかつｄｅ＜１０μｍを満たすため、端面が強化されているとともに生産性に優れている。さらに、端面層１９のイオン交換深さｄｅ≧３μｍを満たすと、充分な端面強度が得られ、好ましい。
【００１９】
ここで、表面層１３及び裏面層１５のイオン交換深さｄｐは、後述する表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬとほぼ等しいが、測定方法が異なる。それぞれの測定方法は実施例において詳述する。また、端面層１９の厚さＤＯＬは測定することができないため、イオン交換深さｄｅを用いて定義する必要がある。
【００２０】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板本体１の残留応力の分布を示す模式図である。図３は、端面層１９に残留した圧縮応力の影響を無視することができる端面１８から充分に離れた部位（例えば強化ガラス板本体１を平面視した場合の中心付近）における板厚方向の残留応力の分布を示している。
図３に示すように、表面層１３及び裏面層１５に残留する圧縮応力（＞０）は、強化ガラス板本体１の表面１２及び裏面１４から内部に向けて徐々に小さくなる傾向がある。また、中間層１７に残留する引張応力（＞０）は、ガラスの内部から表面１２及び裏面１４に向けて徐々に小さくなる傾向がある。
【００２１】
図３において、ＣＳは表面層１３や裏面層１５における表面圧縮応力（＞０）、ＣＴは中間層１７における内部引張応力（中間層１７の残留引張応力の平均値）（＞０）、ＤＯＬは表面層１３及び裏面層１５の厚さ、ｔは強化ガラス板本体１の厚さ、をそれぞれ示している。従って、中間層１７の厚さは、ｔ−２×ＤＯＬとなる。
【００２２】
また、強化ガラス板本体１の内部引張応力ＣＴ（ＭＰａ）は、通常、表面圧縮応力ＣＳ（ＭＰａ）及び表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬ（μｍ）を測定し、その測定値と、強化ガラス板本体１の厚さｔ（μｍ）とから以下の式１を用いて算出することができる。
ＣＴ＝（ＣＳ×ＤＯＬ）／（ｔ−２×ＤＯＬ）  ・・・式１
【００２３】
表面圧縮応力ＣＳや内部引張応力ＣＴ、表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬは、強化処理条件により調節可能である。表面層１３及び裏面層１５についての化学強化では、ガラスを処理液（例えば硝酸カリウム溶融塩）に浸漬してイオン交換するため、処理液の濃度や温度、浸漬時間などにより、それらを調節することができる。曲げ強度や耐傷性を確保するため、表面圧縮応力ＣＳは５００ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００２４】
強化ガラス板本体１の厚さｔ（ｍｍ）は、０．３〜２．０ｍｍであることが好ましい。厚さｔ（ｍｍ）が２．０ｍｍを超えると、質量が大きくなり、強化ガラスを用いることによる軽量化の利点が減殺されてしまう。一方、厚さｔ（ｍｍ）が０．３ｍｍ未満になると、ガラスに化学強化処理を施すことが難しくなる。
【００２５】
次に、図４を参照して、本実施形態に係る強化ガラス板の製造方法について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
まず、図４に示すように、大型のガラス板全体を例えば硝酸カリウム溶融塩に所定の時間浸漬させ、化学強化する（ステップＳ１）。これにより、表面層１３及び裏面層１５が形成されたガラス板を得る。ガラス板としては、例えばいわゆるＧ６サイズ（長辺１８５０ｍｍ×短辺１５００ｍｍ）、Ｇ５サイズ（長辺１２００ｍｍ×短辺１０００ｍｍ）、Ｇ４サイズ（長辺８８０ｍｍ×短辺６８０ｍｍ）、Ｇ３サイズ（長辺６５０ｍｍ×短辺５５０ｍｍ）、Ｇ２サイズ（長辺４７０ｍｍ×短辺３７０ｍｍ）、Ｇ１サイズ（長辺４００ｍｍ×短辺３００ｍｍ）などを用いることができる。当然のことながら、ガラス板のサイズに制限はない。
【００２７】
次に、強化ガラス板上に遮光膜２を印刷する（ステップＳ２）。
その後、遮光膜２が設けられたガラス板を、製品サイズまで切断する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ１において化学強化した大型のガラス板１枚から製品サイズの強化ガラス板本体１を複数枚得る。強化ガラス板の切断方法としては、例えばカッタホイールにより主面上にスクライブ線を導入して折り割りする方法や、レーザ光を照射することより切断する方法などを用いることができる。ここで、切断により形成された端面１８には端面層１９は形成されていない。
【００２８】
次に、強化ガラス板本体１の端面１８を面取加工する（ステップＳ４）。この面取加工では、強化ガラス板本体１の端面１８全体を研削することが好ましい。図５は、強化ガラス板本体１の端面を面取加工するための回転砥石を示す側面図である。図５に示す回転砥石２０は、円盤形状の本体部の側面に断面半楕円状（半円状）の溝２１が設けられている。
【００２９】
高速回転している回転砥石２０の溝２１に強化ガラス板本体１の端面１８を略垂直に押し当てることにより、強化ガラス板本体１の端面１８が回転砥石２０の溝２１に沿って面取加工されるとともに研削される。この時点では、強化ガラス板本体１の端面１８において、内部引張応力ＣＴを有する中間層１７が露出している。従って、端面１８からの割れを防止するためには、面取加工後の表面粗さは小さいほど好ましい。具体的には、面取加工後の端面１８の平均表面粗さＲａが１μｍ以下であることが好ましい。なお、面取加工（ステップＳ４）の後に、必要に応じて強化ガラス板本体１の端面１８に対するエッチングやブラシ研磨等の端面処理をさらに追加してもよい。
【００３０】
最後に、面取り加工された端面１８のみを化学強化する（ステップＳ５）。図６は、端面１８を化学強化する方法を示す強化ガラス板本体１の断面図である。具体的には、まず端面１８に例えばレーザ光吸収材を含有する強化塩水溶液を塗布した後、乾燥することにより、端面１８に強化塩層３を形成する。次に、端面１８に形成された強化塩層３にレーザ光ＬＢを照射する。強化塩層３はレーザ光ＬＢに適したレーザ光吸収材を含んでいるため、レーザ光ＬＢの照射により強化塩層３は５００〜６００℃程度に加熱される。これにより、端面１８に端面層１９を生産性良く形成することができる。なお、レーザ光ＬＢはｙ軸方向に走査される。
【００３１】
ここで、図６に示すように、遮光膜２が設けられた主面と反対側の主面からレーザ光ＬＢを斜めに入射させ、強化ガラス板本体１を介して端面１８に形成された強化塩層３にレーザ光ＬＢを照射することが好ましい。図６に示すように、遮光膜２にレーザ光ＬＢが照射されず、レーザ光ＬＢの照射による遮光膜２の損傷を防止することができる。
【００３２】
強化塩水溶液に含まれる強化塩としては、ガラスに含まれる小さなイオン半径のイオンを大きなイオン半径のイオンと置換するためにも、カリウム塩を５０重量％以上含む塩を用いることが好ましい。中でも、水溶性のリン酸塩、炭酸塩、硫酸塩などを用いることがより好ましく、リン酸カリウム塩を用いることが特に好ましい。上述の通り、強化塩水溶液は、レーザ光ＬＢを吸収するためのレーザ光吸収材を含有していることが好ましい。具体的には、このようなレーザ光吸収材としてカーボンブラックなどを用いることができる。カーボンブラックは親水性であることが好ましい。強化ガラス板本体１の主面の法線とレーザ光ＬＢの光軸とのなす角θは４５〜７５°とすることが好ましい。４５°を下回ると端面１８を一様に照射することができない。７５°を上回ると臨界角を上回るため一部レーザ光がガラスに入射せず照射強度が不安定となる。
【００３３】
レーザ光ＬＢの光源としては、特に限定されないが、例えば、半導体レーザ（波長：４０ｎｍ〜１１００ｎｍ）、固体レーザ（波長：２６６ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６５ｎｍ）、炭酸ガスレーザ（波長：９．４μｍ、１０．６μｍ）、エキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍ）、ＨｅＮｅレーザ（波長：６３３ｎｍ）などが挙げられる。
【００３４】
強化ガラス板本体１に入射する前のレーザ光ＬＢの強度をＩ０とし、強化ガラス板本体１中を距離Ｌ（ｍｍ）だけ移動したときのレーザ光ＬＢの強度をＩとすると、ランベルト・ベールの法則により次式が成立する。
Ｉ＝Ｉ０×ｅｘｐ（−α×Ｌ）
本発明の第１の実施形態の場合、レーザ光ＬＢの照射により強化ガラス板本体１は加熱されない方が良いため、吸収係数αは、できる限り小さい方が好ましい。具体的には、α≦０．０６であることが好ましい。吸収係数αは、レーザ光ＬＢの波長、強化ガラス板本体１のガラス組成などで定まる。
【００３５】
本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法では、切断により形成された端面１８のみをレーザ照射により強化することができる。そのため、溶融塩に浸漬させて端面１８を強化するよりも生産性に優れている。また、遮光膜２を損傷させずに端面１８を強化することができる。すなわち、大型の強化ガラス板に遮光膜２を形成してから製品サイズに切断し、切断によって形成された端面１８のみを後から強化することができる。そのため、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板は、端面１８の強度に優れるとともに極めて生産性に優れている。
【００３６】
なお、本発明の第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法では、切断により形成された端面１８に強化塩水溶液を塗布した後、レーザ照射することにより、端面層１９を形成している。しかしながら、端面層１９を形成する方法は、本実施形態に限定されない。例えば、強化塩水溶液の塗布に代えて、従来公知の手法で強化塩を端面１８にコーティングしてもよい。あるいは、端面１８のみを気相固相反応によりイオン交換してもよい。さらに、レーザ照射に代えて、誘導加熱等の従来公知の手法で端面１８のみを加熱してもよい。一方で、遮光膜２が損傷してしまうため、遮光膜２が設けられたガラス板を溶融塩に浸漬させたり、当該ガラス板全体を炉やヒータで加熱したりすることにより、端面層１９を形成することはできない。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板の断面図である。本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板は、カバーガラスとガラス基板とが一体となったＯＧＳ（Ｏｎｅ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）タイプのタッチパネルのガラス基板として用いられる。図７に示したガラス基板を用いたタッチパネルは、静電容量方式のタッチパネルである。
【００３８】
図７に示すように、化学強化された強化ガラス板本体１の表面１２の周縁部上には、ブラックマトリクス膜などの遮光膜２が設けられている。１対の金属配線６が、強化ガラス板本体１の外側すなわち強化ガラス板本体１の裏面１４側から視認されないように、遮光膜２上に設けられている。なお、タッチパネルの使用者は遮光膜２などが設けられていない強化ガラス板本体１の裏面１４をタッチする。
【００３９】
強化ガラス板本体１の中央部には、例えばＩＴＯ膜などからなる透明導電膜５ａ、５ｂが設けられている。透明導電膜５ａは図１のｘ軸方向に延設されており、透明導電膜５ｂは図１のｙ軸方向に延設されている。すなわち、透明導電膜５ａ、５ｂは互いに直交するように延設されている。つまり、平面視では透明導電膜５ａ、５ｂは格子状に設けられている（不図示）。有機絶縁層７は、透明導電膜５ａ、５ｂを互いに絶縁するため、透明導電膜５ａ、５ｂの間に設けられている。なお、図７には、透明導電膜５ｂが２本しか示されていないが、実際には透明導電膜５ａ、５ｂはいずれも多数設けられている。ここで、図７に示すように、透明導電膜５ａは両側の金属配線（配線）６の間を跨ぐように設けられている。
【００４０】
次に、図８を参照して、本実施形態に係る強化ガラス板の製造方法について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を説明するためのフローチャートである。図８に示すように、ステップＳ２までは図４に示した第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法と同様であるため、説明を省略する。ステップＳ２の次に、スパッタリング法により、強化ガラス板上に透明導電膜５ａ、５ｂを形成する（ステップＳ２１）。続けて、スパッタリング法により、強化ガラス板上に金属配線６を形成する（ステップＳ２２）。その後、遮光膜２が形成された強化ガラス板を、製品サイズまで切断する（ステップＳ３）。ステップＳ３以降も図４に示した第１の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板の製造方法でも、切断により形成された端面１８のみをレーザ照射により強化することができる。そのため、溶融塩に浸漬させて端面１８を強化するよりも生産性に優れている。また、遮光膜２、透明導電膜５ａ、５ｂ、金属配線６、及び有機絶縁層７を損傷させずに端面１８を強化することができる。すなわち、大型の強化ガラス板に遮光膜２などを形成してから製品サイズに切断し、切断によって形成された端面１８のみを後から強化することができる。そのため、本発明の第２の実施形態に係る強化ガラス板も、端面１８の強度に優れるとともに極めて生産性に優れている。
【実施例】
【００４２】
以下に示す実施例１〜３、比較例１、２のサンプルを用いて端面１８の破壊強度を調査し、比較した。まず、全てのサンプルに共通する事項について説明する。端面１８の破壊強度は、４点曲げ試験装置を用いて測定した。図９は、４点曲げ試験装置の模式図である。
【００４３】
（強化ガラス板の作製）
厚さｔ＝０．５６ｍｍ、表面圧縮応力ＣＳ＝６７０ＭＰａ、表面層１３（裏面層１５）の厚さＤＯＬ＝１８μｍの強化ガラス板（旭硝子社製、Ｄｒａｇｏｎｔｒａｉｌ（登録商標））をＬ＝１００ｍｍ、Ｗ＝５０ｍｍのサイズに切断した後、切断により形成された端面１８を面取加工した。上記の表面圧縮応力ＣＳ及び表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬは、表面応力計（折原製作所社製、装置名：ＦＳＭ−６０００ＬＥ）により測定した。面取加工後の端面１８の平均表面粗さＲａについては、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２に準拠し、粗さ計（東京精密社製、装置名：ＳｕｒｆｃｏｍＦｌｅｘ５０Ａ）を用いて測定した。その結果、Ｒａ＝０．３８μｍであった。
【００４４】
（強化塩水溶液の作製）
ポリエチレン製容器に純水４．０００ｇを秤量した後、リン酸水素二カリウム（Ｋ２ＨＰＯ４）４．６００ｇ及びリン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）４．６００ｇを滴下した。さらに親水性のカーボンブラック（東海カーボン社製、Ａｑｕａ−Ｂｌａｃｋ（登録商標）１６２）を３．０００ｇ滴下し、強化塩水溶液を得た。
【００４５】
（強化塩水溶液の塗布）
上記サイズ（Ｌ＝１００ｍｍ、Ｗ＝５０ｍｍ）の強化ガラス板の１対の長辺それぞれに、ハケにより強化塩水溶液を塗布した後、イナートオーブンにて１２０℃で３０分間乾燥し、端面１８に強化塩層３を形成した。なお、乾燥した強化ガラス板を割断し、電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製、装置名：Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ（登録商標）６０３８）を用いて強化塩層３の厚みを観察したところ、２０μｍであった。
【００４６】
（端面強化）
図６に示す主面の法線とのなす角θが６０°となるようにレーザ光ＬＢの光軸を調整し、端面１８に形成された強化塩層３にレーザ光ＬＢを照射しながら走査させた。両方の長辺の端面１８について同様にレーザ光ＬＢを照射して端面層１９を形成した。レーザ波長は８０８ｎｍ、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形状とした。ビーム形状は、レーザビームプロファイラ（オフィール社製、装置名：ＢＳ−ＵＳＢ−ＳＰ６２０）を用いて測定し、ビーム強度がビーム最大強度の１３．５％となる径をビーム径とした。
【００４７】
実施例１〜３、比較例１、２において、レーザ光の走査速度及びレーザ出力密度を変化させることにより、端面１８のイオン交換深さｄｅを変化させた。レーザ出力は、パワーメータ（コヒーレント社製、装置名：ＦｉｅｌｄＭａｘII−ＴＯ）及びヘッド（コヒーレント社製、装置名：ＰＭ１００−１９Ｃ）を用いて測定した。レーザ光ＬＢを照射した後、強化ガラス板を純水に浸して超音波洗浄することにより強化塩層３を除去した。
【００４８】
（破壊応力測定）
端面１８の破壊応力は、４点曲げ試験装置（島津製作所社製、装置名：オートグラフＡＧ−Ｘ）を用いて測定した。図９に示したように、支持部間隔＝４０ｍｍ、荷重部間隔＝３０ｍｍ、クロスヘッド（荷重部）スピード＝１ｍｍ／ｍｉｎとした。図中に強化端面と記載されたｙｚ平面に平行な一対の端面１８の破壊強度が測定される。
【００４９】
（イオン交換深さ評価）
強化ガラス板を長手方向中央部でｘｚ平面と平行に割断し、端面１８の板厚方向中央部におけるイオン交換深さｄｅ及び主面の板幅方向中央部におけるイオン交換深さｄｐを測定した。図１０は、主面のイオン交換深さｄｐ及び端面のイオン交換深さｄｅの測定方法を模式的に示した強化ガラス板の断面図である。
【００５０】
エネルギ分散型Ｘ線分析装置（Ｏｘｆｏｒｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ社製、装置名：ＳｗｉｆｔＥＤ３０００）を用いて、図１０に示すように、主面中央部から内部に向かって垂直にカリウム原子濃度を測定し、カリウム原子濃度がガラス中の平均濃度に達する距離を主面のイオン交換深さｄｐとした。同様に、端面中央部から内部に向かって垂直にカリウム原子濃度を測定し、カリウム原子濃度がガラス中の平均濃度に達する距離を端面のイオン交換深さｄｅとした。ここで、主面のイオン交換深さｄｐは表面層１３（裏面層１５）の厚さＤＯＬとほぼ等しい。
【００５１】
（表面圧縮応力評価）
端面強化後の実施例１〜３、比較例２のサンプルについて、前述の表面応力計を用いて、主面中央部での表面圧縮応力ＣＳ及び表面層１３（裏面層１５）の厚さＤＯＬを測定した。いずれも表面圧縮応力ＣＳ＝６７０ＭＰａ、表面層１３（裏面層１５）の厚さＤＯＬ＝１８μｍのままであった。
【００５２】
以下に、実施例１〜３、比較例１、２における個別の条件、及び評価結果を示す。また、表１は、実施例１〜３、比較例１、２における個別の条件、及び評価結果を示す表である。
【００５３】
【表１】
2016074564.tif 000003
【００５４】
（実施例１）
表１に示すように、レーザ光の走査速度を０．１ｍｍ／ｓ、レーザ出力密度を８２Ｗ／ｃｍ２としたところ、端面のイオン交換深さｄｅ＝４．３μｍであり、破壊強度は２４３ａ．ｕ．（任意単位）であった。なお、主面のイオン交換深さｄｐ＝１９．２μｍであった。
【００５５】
（実施例２）
表１に示すように、レーザ光の走査速度を０．０５ｍｍ／ｓ、レーザ出力密度を６９Ｗ／ｃｍ２としたところ、端面のイオン交換深さｄｅ＝５．６μｍであり、破壊強度は２４７ａ．ｕ．（任意単位）であった。なお、主面のイオン交換深さｄｐ＝１８．１μｍであった。
【００５６】
（実施例３）
表１に示すように、レーザ光の走査速度を０．０２ｍｍ／ｓ、レーザ出力密度を６３Ｗ／ｃｍ２としたところ、端面のイオン交換深さｄｅ＝９．１μｍであり、破壊強度は２８０ａ．ｕ．（任意単位）であった。なお、主面のイオン交換深さｄｐ＝１８．６μｍであった。
【００５７】
（比較例１）
表１に示すように、端面１８を強化していないため、端面のイオン交換深さｄｅ＝０μｍであり、破壊強度は１００ａ．ｕ．（任意単位）であった。なお、主面のイオン交換深さｄｐ＝１８．６μｍであった。
【００５８】
（比較例２）
表１に示すように、レーザ光の走査速度を０．１ｍｍ／ｓ、レーザ出力密度を１００Ｗ／ｃｍ２としたところ、端面のイオン交換深さｄｅ＝１０．８μｍであり、破壊強度は１３２ａ．ｕ．（任意単位）であった。なお、主面のイオン交換深さｄｐ＝２０．５μｍであった。
【００５９】
実施例１〜３に示すように、端面のイオン交換深さｄｅがｄｅ＜ｄｐかつｄｅ＜１０μｍを満たすと、端面１８を強化していない比較例１に比べて破壊強度が２倍以上に上昇した。一方、比較例２に示すように、端面のイオン交換深さｄｅがｄｅ≧１０μｍとなると破壊強度が急激に低下した。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
実施例に示すように、本発明は、遮光膜２が設けられていない強化ガラス板にも適用可能である。また、本発明は、タッチパネルのカバーガラスやガラス基板に限らず、例えば自動車用窓ガラスや建築用窓ガラスや太陽電池用カバーガラスの強化ガラス板などのその他の用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  強化ガラス板本体
２  遮光膜
３  強化塩層
５ａ、５ｂ  透明導電膜
６  金属配線
７  有機絶縁層
１２  表面
１３  表面層
１４  裏面
１５  裏面層
１７  中間層
１８  端面
１９  端面層
２０  回転砥石
２１  溝
ＬＢ  レーザ光
【図１】
2016074564.tif 000004
【図２】
2016074564.tif 000005
【図３】
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【図４】
2016074564.tif 000007
【図５】
2016074564.tif 000008
【図６】
2016074564.tif 000009
【図７】
2016074564.tif 000010
【図８】
2016074564.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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