JP6300177B2 - 強化ガラスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、強化ガラスの製造方法及び強化ガラスに関し、特に曲げ部を有する強化ガラスの製造方法に関する。

タッチパネルを搭載した携帯電話が普及している。このような携帯電話のカバーガラスには、イオン交換処理したガラス（所謂、強化ガラス）が用いられる。強化ガラスは、未強化のガラスに比べて、機械的強度が高いため、本用途に好適である（特許文献１、非特許文献１参照）。

近年、この用途では、曲げ部、例えば屈曲部及び／又は湾曲部を有する強化ガラスが必要になる。曲げ部を有する強化ガラスは、例えば溶融ガラスを成形、切断して、平板形状の母材ガラスを得た上で、この母材ガラスを熱処理により曲げ加工して、曲げ部を有する強化用ガラスを得た後、イオン交換処理を行うことにより作製することができる（特許文献２、３参照）。

特開２００６−８３０４５号公報 米国特許第７１６８０４７号明細書 特開２００１−２４７３４２号公報

泉谷徹朗等、「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

携帯電話のカバーガラス用途では、軽量化、すなわち薄型化への要求が高まっている。その一方で、従来の強化ガラスを薄型化すると、内部の引っ張り応力が過大になり、強化ガラスの破損時に破片が飛散したり、強化ガラスが自己破壊する虞がある。よって、強化ガラスを薄型化する場合、強化ガラスの圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを厳密に管理する必要がある。

平板形状の強化ガラスでは、表面応力計で観察される干渉縞の本数とその間隔から、表面の圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを算出することができる。

しかし、曲げ部を有する強化ガラスの場合、曲げ部の表面に存在する圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを適正に測定することは、表面応力計の性質上、極めて困難である。結果として、曲げ部を有する強化ガラスについて、曲げ部の応力状態を適正に管理することができなかった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、強化ガラスの曲げ部の応力状態を適正に管理し得る方法を創案することである。

本発明者等は、種々の検討を行った結果、曲げ部を有する強化用ガラスと平板形状の強化用ガラスを同時にイオン交換処理することにより、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の製造方法は、曲げ部を有する強化用ガラスと平板形状の強化用ガラスを同一のイオン交換溶液に浸漬させることにより、曲げ部を有する強化ガラスと平板形状の強化ガラスを同時に得る工程を有することを特徴とする。このようにすれば、平板形状の強化ガラスの応力状態を測定することにより、曲げ部を有する強化ガラスについて曲げ部の応力状態を推定することができる。結果として、曲げ部の応力状態を適正に管理することが可能になる。なお、平板形状の強化ガラスは、強化ガラスの曲げ部の応力状態を見積もるためだけに用いてもよいが、製品として利用してもよい。

第二に、本発明の強化ガラスの製造方法は、平板形状の強化用ガラスが、曲げ部を有する強化用ガラスの曲げ部と略同一の熱履歴を有することが好ましい。このようにすれば、平板形状の強化ガラスの応力状態を測定することにより、曲げ部を有する強化ガラスについて曲げ部の応力状態を正確に見積もることができる。結果として、曲げ部の応力状態を厳密に管理することが可能になる。ここで、「強化用ガラスの曲げ部と略同一の熱履歴」とは、強化用ガラスの曲げ部と略同一の条件で熱処理されていることを意味する（但し、成形時の熱処理、つまり成形時の徐冷処理等は除かれる）。

熱履歴が異なる強化用ガラスを同一の条件でイオン交換処理しても、得られる強化ガラスは、熱履歴に応じて異なる応力状態になる。具体的には、急熱急冷の熱処理を受けた強化ガラスは、十分に徐冷された強化ガラスよりも圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなり、圧縮応力層の深さが小さくなる。よって、曲げ部の応力状態を正確に見積もるためには、平板形状の強化用ガラスに対して、強化用ガラスの曲げ部と略同一の熱履歴を与えた上で、曲げ部を有する強化用ガラスと同一の条件で、平板形状の強化用ガラスをイオン交換処理することが好ましい。

第三に、本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理し、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、曲げ部を有する強化用ガラスを得ることが好ましい。このようにすれば、曲げ部を有する強化ガラスを効率良く作製することができる。ここで、「徐冷点」、「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。

第四に、本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得ることが好ましい。

第五に、本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスが平板形状であることが好ましい。このようにすれば、曲げ加工の精度を高めることができる。

第六に、本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスを熱処理した後、徐冷点から歪点までの温度域を０．２℃／分以上２００℃／分以下の冷却速度で冷却することが好ましい。このようにすれば、曲げ加工時の破損を防止した上で、曲げ部を有する強化ガラスを効率良く作製することができる。

第七に、本発明の強化ガラスの製造方法は、平板形状の強化ガラスの反り量が１ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、平板形状の強化ガラスの応力状態を測定し易くなり、結果として曲げ部の応力状態を管理し易くなる。ここで、「反り量」とは、強化ガラスを定盤上に載置した際に、強化ガラスと定盤の隙間に差し込めるシックネスゲージの最大厚みを指す。

第八に、本発明の強化ガラスの製造方法は、平板形状の強化ガラスが圧縮応力層を有し、圧縮応力層の圧縮応力値が５０ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」及び「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計（例えば、株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて、干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出したものである。

第九に、本発明の強化ガラスの製造方法は、強化用ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｎａ_２Ｏ ５〜２５％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有することが好ましい。

第十に、本発明の強化ガラスの製造方法は、強化用ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １０〜２８％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ８〜２０％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有することが好ましい。

第十一に、本発明の強化ガラスの製造方法は、強化用ガラスの軟化点が１０５０℃以下であることが好ましい。このようにすれば、熱加工性を高め易くなる。ここで、「軟化点」はＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値を指す。

第十二に、本発明の強化ガラスの製造方法は、強化用ガラスの熱膨張係数が６０〜１１０×１０^−７／℃であることが好ましい。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定した値であり、２５〜３８０℃の温度範囲における平均値を指す。

第十三に、本発明の強化ガラスの製造方法は、強化用ガラスの液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。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。「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、温度勾配炉中に２４時間保持した場合に、結晶（初相）の析出する温度を指す。

第十四に、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理し、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、曲げ部を有する強化用ガラスを得る工程と、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得る工程とを有し、平板形状の強化用ガラスの熱履歴を強化用ガラスの曲げ部の熱履歴と略同一とした上で、曲げ部を有する強化ガラスと平板形状の強化ガラスをそれぞれ作製することを特徴とする。このようにすれば、平板形状の強化ガラスの応力状態を測定することにより、強化ガラスの曲げ部の応力状態を正確に見積もることができる。結果として、強化ガラスの曲げ部の応力状態を厳密に管理することが可能になる。ここで、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、曲げ部を有する強化用ガラスを得る工程と、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得る工程とは、同時に行ってもよいが、同時でなくてもよい。

第十五に、本発明の強化ガラスの製造方法は、曲げ部を有する強化用ガラスをイオン交換溶液に浸漬して、曲げ部を有する強化ガラスを得る強化ガラスの製造方法であって、曲げ部を有する強化ガラスの曲げ部の応力状態を平板形状の強化ガラスの応力状態を基準にして管理する工程を有することを特徴とする。このようにすれば、平板形状の強化ガラスの応力状態に基づいて、強化ガラスの曲げ部の応力状態を推定することができる。結果として、強化ガラスの曲げ部の応力状態を適正に管理することが可能になる。

第十六に、本発明の強化ガラスは、上記の強化ガラスの製造方法により作製されてなることが好ましい。

第十七に、本発明の強化ガラスは、曲げ部を有すると共に、曲げ部の表面に圧縮応力層を有し、曲げ部における圧縮応力層の圧縮応力値が５０ＭＰａ以上、曲げ部における圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。

第十八に、本発明の強化ガラスは、タッチパネルディスプレイのカバーガラスに用いることが好ましい。

第十九に、本発明の強化ガラスは、携帯電話のカバーガラスに用いることが好ましい。

本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。 本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。 本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した三方概念図である。 本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。 本発明の強化ガラスの製造方法の一例を示す断面概念図である。

本発明の強化ガラスの製造方法では、まず母材ガラスを用意する。母材ガラスは、例えば、所定のガラス組成になるように調合したガラス原料（カレットを含む）を連続溶融炉に投入して、１５００〜１７００℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で平板形状に成形し、徐冷することで作製することができる。母材ガラスは、所定形状に切断加工された後、熱処理に供される。

母材ガラスの成形方法として、オーバーフローダウンドロー法が好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、大量に高品位な平板形状のガラスを作製し得ると共に、ガラスの薄型化、大型化も容易である。

オーバーフローダウンドロー法以外にも、種々の成形方法を採用することができる。例えば、フロート法、ダウンドロー法（スロットダウン法、リドロー法等）、ロールアウト法、プレス法等を採用することができる。

本発明の強化ガラスの製造方法において、母材ガラスは、平板形状であることが好ましく、また表面が未研磨であることも好ましい。母材ガラスの表面の平均表面粗さＲａは、好ましくは１０Å以下、５Å以下、４Å以下、３Å以下、特に２Å以下である。このようにすれば、曲げ加工の精度を高めることができる。ここで、表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＳＥＭＩ Ｄ７−９７「ＦＰＤガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法で測定可能である。

本発明の強化ガラスの製造方法において、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理して、母材ガラスを曲げ加工することが好ましい。熱処理温度が低過ぎると、短時間で曲げ加工を行うことが困難になる。よって、曲げ加工の温度は、好ましくは（徐冷点−１０℃）以上、（徐冷点−５℃）以上、徐冷点以上、（徐冷点＋５℃）以上、特に（徐冷点＋２０℃）以上が好ましい。なお、熱処理温度が高過ぎると、曲げ部の表面平滑性が損なわれ易くなると共に、曲げ部の寸法精度が低下し易くなる。よって、熱処理温度は、好ましくは（軟化点−５℃）以下、（軟化点−１５℃）以下、（軟化点−２０℃）以下、特に（軟化点−３０℃）以下が好ましい。

本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスを熱処理した後、徐冷点から歪点までの温度域を０．２℃／分以上２００℃／分以下の冷却速度で冷却することが好ましい。冷却速度が速過ぎると、ガラスに熱分布による引っ張り応力が発生して、ガラスが破損する虞がある。よって、冷却速度は、好ましくは１００℃／分以下、５０℃／分以下、特に１０℃／分以下である。一方、冷却速度が遅すぎると、強化ガラスの製造効率が低下し易くなる。よって、冷却速度は、好ましくは０．２℃／分以上、０．３℃／分以上、０．５℃／分以上、１℃／分以上、２℃／分以上、特に３℃／分以上である。

本発明の強化ガラスの製造方法において、平板形状の強化用ガラスが、曲げ部を有する強化用ガラスの曲げ部と略同一の熱履歴を有することが好ましい。なお、平板形状の強化用ガラスは、応力状態の管理の観点から、全体に亘って、曲げ部と略同一の熱履歴を有することが好ましいが、部分的に曲げ部と略同一の熱履歴を有していてもよい。

曲げ加工の方法として、種々の方法を採用することができる。特に、金型により平板形状の強化用ガラスをプレス成形する方法が好ましく、所定の形状の金型で平板形状の強化用ガラスを挟み込んだ状態で熱処理炉を通過させることがより好ましい。このようにすれば、曲げ部の寸法精度を高めることができる。また、所定形状の金型上に平板形状の強化用ガラスを配置した後、強化用ガラスの一部又は全体を熱処理することにより、金型の形状に沿って、強化用ガラスを自重で軟化変形させる方法も好ましい。このようにすれば、曲げ部を有する強化ガラスの製造効率を高めることができる。

本発明の強化ガラスの製造方法において、強化ガラスの曲げ部を屈曲部及び／又は湾曲部とすることが好ましい。このようにすれば、強化ガラスの意匠性を高めることができる。以下、曲げ部を有する強化ガラスの形状について詳述する。

屈曲部は、矩形の強化ガラスの少なくとも一辺の端縁領域に形成されていることが好ましく、相対する端縁領域に形成されていることがより好ましく、全端縁領域に形成されていることが更に好ましい。このようにすれば、外装部品等とした場合に、端面が外部に露出し難くなり、強化ガラスが物理的衝撃により端面から破損し難くなる。

曲げ部を有する強化ガラスは、屈曲部以外に、平板部を有することが好ましい。このようにすれば、外装部品等とした場合に、平板部をタッチパネルの操作領域に対応させることが可能になり、屈曲部の表面（端面を除く）を外側面に対応させることができる。そして、屈曲部の表面（端面を除く）を外側面に対応させた場合は、端面が外部に露出し難くなり、強化ガラスが物理的衝撃により端面から破損し難くなる。

湾曲部は、強化ガラスの幅方向又は長さ方向の全体に形成されていることが好ましく、幅方向及び長さ方向の全体に形成されていることがより好ましい。このようにすれば、特定の部分に応力が集中し難くなり、外装部品等とした場合に、強化ガラスが物理的衝撃により破損し難くなる。なお、幅方向及び長さ方向の全体に湾曲部を形成する場合、幅方向の湾曲度合いと長さ方向の湾曲度合いに差を設けることが好ましい。このようにすれば、強化ガラスの意匠性を高めることができる。

曲げ部を有する強化ガラスの場合、端面を研削及び／又は研磨することが好ましい。このようにすれば、外装部品等とした場合に、端面を外部に露出し難い形状とすることができる。

曲げ部を有する強化ガラスの場合、曲げ加工前に端面を研削及び／又は研磨することが好ましく、この場合、端面を面取り加工することが好ましい。また、面取り形状は、Ｒ面形状（曲面形状）、糸面取り形状とすることが好ましい。このようにすれば、強化用ガラス及び強化ガラスの端面強度を高めることができる。

曲げ加工後、且つイオン交換処理前に、端面を研削及び／又は研磨することも好ましい。このようにすれば、外装部品等とした場合に、端面を外部に露出し難い形状とした上で、熱処理により圧縮応力層が低下する事態を防止することができる。

曲げ部の厚みは、機械的強度の観点から、好ましくは０．３ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．３ｍｍ以上、特に１．５ｍｍ以上である。一方、曲げ部の厚みは、軽量化の観点から、好ましくは３．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下である。

図１は、本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。図１（ａ）は、強化ガラスの板幅方向の両端縁領域に屈曲部１（屈曲角度は約９０°）を有し、中央領域に平板部２を有している。ここで、屈曲部１の端面３は、平板部２の板厚方向から９０°傾いた方向になっている。図１（ｂ）は、強化ガラスの板幅方向の両端縁領域に屈曲部４（屈曲角度は約４５°）を有し、中央領域に平板部５を有している。ここで、屈曲部４の端面６は、平板部５の板厚方向から４５°傾いた方向になっている。図１（ｃ）は、強化ガラスの板幅方向の両端縁領域に屈曲部７（屈曲角度は約４５°）を有し、中央領域に平板部８を有している。ここで、屈曲部７の端面９は、平板部８の板厚方向になっている。そして、屈曲部７の端面９は、曲げ加工後、且つ強化処理前に研削及び／又は研磨により形成されてなることが好ましい。図１（ｄ）は、強化ガラスの板幅方向の全体が円弧状に湾曲し、湾曲部１０となり、板幅方向の相対する端面１１は、湾曲の度合いに応じて、鉛直方向から傾いている。図１（ｅ）は、強化ガラスの板幅方向の全体が円弧状に湾曲し、湾曲部１２となり、板幅方向の相対する端面１３は、鉛直方向、つまり湾曲部１２の中央部分と接する仮想平面に対して垂直な方向になっている。ここで、板幅方向の相対する端面１３は、曲げ加工後、且つ強化処理前に研削及び／又は研磨により形成されてなることが好ましい。

図２は、本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。図２（ａ）は、強化ガラスの板幅方向の左側端縁領域に屈曲部１４（屈曲角度は約９０°）を有し、その他の領域が平板部１５になっている。ここで、屈曲部１４の端面１６は、平板部１５の板厚方向から９０°傾いた方向になっている。図２（ｂ）は、強化ガラスの板幅方向の左側縁領域に屈曲部１７（屈曲角度は約４５°）を有し、その他の領域が平板部１８になっている。ここで、屈曲部１７の端面１９は、平板部１８の板厚方向から４５°傾いた方向になっている。図２（ｃ）は、強化ガラスの板幅方向の左側縁領域に屈曲部２０（屈曲角度は約４５°）を有し、その他の領域が平板部２１になっている。ここで、屈曲部２０の端面２２は、平板部２１の板厚方向になっている。

図３は、本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した三方概念図であり、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は平面図を示している。図３から分かるように、強化ガラスの全端縁領域に屈曲部２３（屈曲角度は約７５°）が形成されており、中央領域に平板部２４が形成されている。ここで、屈曲部２３の端面２５は、平板部２４の板厚方向から約９０°傾いた方向になっている。

図４は、本発明に係る曲げ部を有する強化ガラスの実施態様を例示した斜視図である。図５から分かるように、強化ガラスの板幅方向の全体が円弧状に湾曲し、且つ長さ方向の全体が円弧状に湾曲して、湾曲部２６となっている。ここで、板幅方向の湾曲度合いは、長さ方向の湾曲度合いよりも小さくなっている。

本発明の強化ガラスの製造方法において、強化用ガラスをイオン交換溶液に浸漬して、イオン交換処理を行う。特に、曲げ部を有する強化用ガラスと平板形状の強化用ガラスを同一のイオン交換溶液に浸漬することが好ましい。図５は、本発明の強化ガラスの製造方法の一例を示す断面概念図である。図５から分かるように、イオン交換槽２７内には、イオン交換溶液（ＫＮＯ_３溶液）２８が入れられている。ＫＮＯ_３溶液２８内には、バスケット２９、３０が浸漬している。バスケット２９内には、平板形状の強化用ガラス３１が収容されており、バスケット３０内には、曲げ部を有する強化用ガラス３２が収容されている。平板形状の強化用ガラス３１と曲げ部を有する強化用ガラス３２は、同一のＫＮＯ_３溶液２８に浸漬されることにより、同一の条件でイオン交換処理されて、それぞれ平板形状の強化ガラスと曲げ部を有する強化ガラスになる。

イオン交換処理は、例えば３９０〜５５０℃のＫＮＯ_３溶液中に強化用ガラスを０．５〜８時間浸漬することで行うことができる。イオン交換条件は、強化用ガラスの粘度特性、用途、板厚、内部の引っ張り応力等を考慮して最適な条件を選択すればよい。

イオン交換溶液として、種々のイオン交換溶液を採用することができるが、イオン交換効率の観点から、ＫＮＯ_３溶液、ＫＮＯ_３とＮａＮＯ_３の混合溶液が好ましい。

本発明の強化ガラスの製造方法において、圧縮応力層（特に曲げ部に対応する圧縮応力層）の圧縮応力値が５０ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、特に７００ＭＰａ以上になるようにイオン交換処理を行うことが好ましい。圧縮応力値が大きくなるにつれて、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、表面にマイクロクラックが発生し易くなり、逆に強化ガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、内部の引っ張り応力が極端に高くなる虞があるため、圧縮応力層の圧縮応力値が１３００ＭＰａ以下となるようにイオン交換処理を行うことが好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を増加、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すると、圧縮応力層の圧縮応力値を高めることができる。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換温度を下げると、圧縮応力層の圧縮応力値を高めることができる。

本発明の強化ガラスの製造方法において、圧縮応力層（特に曲げ部に対応する圧縮応力層）の厚みが１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、特に６０μｍ以上になるようにイオン交換処理を行うことが好ましい。特に曲げ部を有する強化ガラスの場合、曲げ部の表面が指等と直接接触する機会が多くなり、取り扱い傷により、強化ガラスの機械的強度が著しく低下する虞がある。そこで、圧縮応力層の厚みを大きくすれば、曲げ部に深い傷がついても、曲げ部を起点として強化ガラスが割れ難くなる。一方、強化ガラスの自己破壊を防止するために、圧縮応力層の厚みを２００μｍ以下とするのが好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を増加、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すると、圧縮応力層の厚みを大きくすることができる。さらに、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換温度を上げると、圧縮応力層の厚みを大きくすることができる。

本発明の強化ガラスの製造方法において、内部の引っ張り応力（特に曲げ部に対応する内部の引っ張り応力）が１５０ＭＰａ以下、１４０ＭＰａ以下、１３０ＭＰａ以下、１２０ＰＭａ以下、１１０ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以下、９０ＭＰａ以下、８０ＭＰａ以下、特に７０ＭＰａ以下になるようにイオン交換処理を行うことが好ましい。このようにすれば、強化ガラスの自己破壊を防止し易くなる。なお、内部の引っ張り応力は下記の数式１で計算可能である。

本発明の強化ガラスの製造方法において、平板形状の強化ガラスの反り量は、好ましくは１ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下、特に０．０５ｍｍ以下である。反り量が１ｍｍより大きいと、表面応力計によって圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを測定し難くなる。

本発明の強化ガラスの製造方法において、上記のように強化用ガラス（母材ガラス、強化ガラスも同様）のガラス組成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、特に断りがない限り、質量％を指す。

ＳｉＯ_２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量は、好ましくは４５〜７５％、５０〜７５％、５５〜７２％、５６〜７１％、５７〜７０％、５８〜７０％、５９〜７０％、特に６０〜７０％である。ＳｉＯ_２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、ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると、溶融性、成形性、曲げ加工性が低下し易くなり、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る。

Ａｌ_２Ｏ_３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。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は０〜３０％が好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、イオン交換性能を十分に発揮できない虞がある。またクラック発生率が高くなる虞がある。よって、Ａｌ_２Ｏ_３の好適な下限範囲は１％以上、３％以上、５％以上、６％以上、７％以上、８％以上、９％以上、１０％以上、１１％以上、１２％以上、１３％以上、１４％以上、１５％以上、特に１６％以上である。一方、Ａｌ_２Ｏ_３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平板形状に成形し難くなる。特に、アルミナの成形体耐火物を用いて、オーバーフローダウンドロー法で平板形状に成形する場合、アルミナの成形体耐火物との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。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る。また耐酸性も低下し、酸処理工程に適用し難くなる。更には高温粘性が高くなり、溶融性、曲げ加工性が低下し易くなる。よって、Ａｌ_２Ｏ_３の好適な上限範囲は２９％以下、２８％以下、２７％以下、２６％以下、２５％以下、特に２４％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３は、高温粘度、密度、徐冷点、軟化点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。またクラック発生率を低くして、耐傷性を高める成分である。しかし、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、イオン交換によって、ヤケと呼ばれるガラス表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の厚みが小さくなり易い。よって、Ｂ_２Ｏ_３の好適な範囲は０〜１０％、０〜９％、０〜８％、０〜７%、０〜６％、０〜５％、０〜４％、０〜３％、０〜２％、特に０〜１％である。

Ｎａ_２Ｏは、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Ｎａ_２Ｏは、耐失透性、成形体耐火物との反応性を改善する成分でもある。Ｎａ_２Ｏ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、Ｎａ_２Ｏの含有量は、好ましくは５％以上、７％以上、７％超、８％以上、９％以上、１０％以上、１１％以上、特に１２％以上である。一方、Ｎａ_２Ｏ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、Ｎａ_２Ｏの含有量は、好ましくは２５％以下、２３％以下、２１％以下、２０％以下、１９．５％以下、１９％以下、１８．５%以下、１８％以下、１７．５％以下、特に１７％以下である。

Ｋ_２Ｏ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厚みを増加させ易い成分である。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。しかし、Ｋ_２Ｏ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、Ｋ_２Ｏの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、特に６％以下である。なお、Ｋ_２Ｏを添加する場合、好適な添加量は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、特に２％以上である。また、Ｋ_２Ｏの添加をできるだけ避ける場合、好適な含有量は０〜１％、０〜１．０％未満、特に０〜０．０５％である。

上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。

Ｌｉ_２Ｏは、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、成形性、曲げ加工性、ヤング率を高める成分である。更にＬｉ_２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が大きいが、Ｎａ_２Ｏを７％以上含むガラス系において、Ｌｉ_２Ｏの含有量が極端に多くなると、かえって圧縮応力値が低下する傾向がある。よって、Ｌｉ_２Ｏの含有量は、好ましくは０〜１０％、０〜９％、０〜８％、０〜７％、０〜６％、０〜５％、０〜４％、０〜３％、０〜２％、０〜１．７％、０〜１．５％、０〜１％、０〜１％未満、０〜０．５％、０〜０．３％、０〜０．１％、特に０〜０．０５％である。Ｌｉ_２Ｏ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。更に低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなり、かえって圧縮応力値が低下する場合がある。

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。よって、ＭｇＯの好適な下限範囲は０％以上、０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、特に２％以上である。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。特に、アルミナの成形体耐火物を用いて、オーバーフローダウンドロー法で平板形状に成形する場合、アルミナの成形体耐火物との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、特に３％以下である。

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。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ったり、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たり、イオン交換溶液を劣化させ易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは０〜６％、０〜５％、０〜４％、０〜３．５％、０〜３％、０〜２％、０〜１％、０〜１％未満、特に０〜０．５％である。

ＳｒＯ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るが、その含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなることに加えて、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０〜２％、０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。

ＢａＯ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る。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなること加えて、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは０〜６％、０〜３％、０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。

ＴｉＯ_２は、イオン交換性能を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、失透し易くなる。よって、ＴｉＯ_２の含有量は、好ましくは０〜４．５％、０〜０．５％、特に０〜０．３％である。

ＺｒＯ_２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もある。よって、ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０〜５％、０〜４％、０〜３％、特に０．００１〜２％である。

ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力値を高め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、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０〜６％、０〜５％、０〜３％、特に０〜１％である。

Ｐ_２Ｏ_５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の厚みを増加させる成分である。しかし、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐水性が低下し易くなる。よって、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは０〜１０％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．５％である。

ＳｎＯ_２は、イオン交換性能を高める効果を有する。よって、ＳｎＯ_２の含有量は、好ましくは０〜３％、０．０１〜３％、０．０５〜３％、０．１〜３％、特に０．２〜３％である。

Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは１０００ｐｐｍ未満（０．１％未満）、８００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、特に３００ｐｐｍ未満である。更に、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量を上記範囲に規制した上で、モル比Ｆｅ_２Ｏ_３／（Ｆｅ_２Ｏ_３＋ＳｎＯ_２）を０．８以上、０．９以上、特に０．９５以上に規制することが好ましい。このようにすれば、板厚１ｍｍ、波長４００〜７７０ｎｍにおける透過率が向上し易くなる。

Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に添加すると、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、合量で３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましい。

清澄剤として、ＳＯ_３、Ｃｌ、ＣｅＯ_２の群（好ましくはＣｌ、ＳＯ_３の群）から選択された一種又は二種以上を０〜３％添加してもよい。

清澄効果とイオン交換性能を高める効果を同時に享受する観点から、ＳｎＯ_２＋ＳＯ_３＋Ｃｌの含有量は０．０１〜３％、０．０５〜３％、０．１〜３％、特に０．２〜３％が好ましい。なお、「ＳｎＯ_２＋ＳＯ_３＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ_２、Ｃｌ及びＳＯ_３の合量である。

環境的配慮から、実質的にＡｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＰｂＯ及びＦを含有しないことが好ましい。また、環境的配慮から、実質的にＢｉ_２Ｏ_３を含有しないことも好ましい。「実質的に〜を含有しない」とは、ガラス成分として積極的に明示の成分を導入しないものの、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、明示の含有量が０．０５％未満である場合を指す。

本発明に係る強化用ガラスにおいて、各成分の好適な含有範囲を適宜選択し、好適なガラス組成範囲とすることが可能である。その中でも、特に好適なガラス組成範囲は以下の通りである。
（１）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｎａ_２Ｏ ５〜２５％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有、
（２）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １０〜２８％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ １〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ８〜２０％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有。

本発明に係る強化用ガラス（母材ガラス、強化ガラスも同様）は、例えば、下記の物性を有することが好ましい。

密度は、好ましくは２．６ｇ／ｃｍ^３以下、２．５５ｇ／ｃｍ^３以下、２．５０ｇ／ｃｍ^３以下、２．４８ｇ／ｃｍ^３以下、２．４６ｇ／ｃｍ^３以下、特に２．４５ｇ／ｃｍ^３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、ガラス組成中のＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５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、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２の含有量を低減すれば、密度が低下し易くなる。

熱膨張係数は、好ましくは６０〜１１０×１０^−７／℃、７０〜１１０×１０^−７／℃、７５〜１０７×１０^−７／℃、特に８０〜１０７×１０^−７／℃である。熱膨張係数を上記範囲とすれば、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。なお、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の含有量を増量すれば、熱膨張係数が高くなり、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、熱膨張係数が低くなる。

徐冷点は、好ましくは７００℃以下、６８０℃以下、６６０℃以下、６４０℃以下、６２０℃以下、６００℃以下、５８０℃以下、５６０℃以下、５４０℃以下、５２０℃以下、特に５００℃以下である。徐冷点を上記範囲に規制すれば、曲げ加工性が向上し、曲げ部を有する強化ガラスの製造効率を高めることができる。なお、ガラス組成中のＢ_２Ｏ_３、アルカリ金属酸化物の含有量を増加すれば、徐冷点が低くなり易く、逆にＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を増加すれば、徐冷点が上昇し易くなる。

軟化点は、好ましくは１０００℃以下、９８０℃以下、９６０℃以下、９４０℃以下、９２０℃以下、９００℃以下、８８０℃以下、８６０℃以下、８４０℃以下、８２０℃以下、８００℃以下、７８０℃以下、７６０℃以下、７４０℃以下、７２０℃以下、特に７００℃以下である。軟化点が低い程、低温で曲げ加工を行うことができる。結果として、曲げ加工直後の徐冷時間、冷却時間を短縮することができる。また、軟化点が低い程、プレス成形する場合に金型への負担が少なくなる。金型の劣化は、金型に用いられる金属材料等と大気中の酸素との反応、すなわち酸化反応が原因になることが多い。このような酸化反応が生じると、金型表面に反応生成物が形成されて、所定の形状にプレス成形できなくなる場合がある。また酸化反応が生じると、ガラス中のイオンが還元されて、発泡が生じる場合がある。酸化反応の度合いは、プレス成形温度や軟化点により変動し、プレス成形温度や軟化点が低い程、酸化反応を抑制することができる。なお、ガラス組成中のＢ_２Ｏ_３、アルカリ金属酸化物の含有量を増加すれば、軟化点が低くなり易く、逆にＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を増加すれば、軟化点が上昇し易くなる。

１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１４００℃以下、１３５０℃以下、１３００℃以下、１２５０℃以下、１２００℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０５０℃以下、特に１０００℃以下である。１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、成形体耐火物への負担が軽減されて、成形体耐火物が長寿命化し、結果として、強化ガラスの製造コストを低減し易くなる。ここで、「１０^４．０ｄＰａ・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、１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は、成形温度に相当する。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、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を低減すれば、１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。

１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１７００℃以下、１６８０℃以下、１６５０℃以下、１６００℃以下、１５８０℃以下、１５５０℃以下、１４５０℃以下、１４００℃以下、１３５０℃以下、特に１３００℃以下である。１０^２．５ｄＰａ・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、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、強化ガラスの製造コストを低減し易くなる。ここで、「１０^２．５ｄＰａ・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、１０^２．５ｄＰａ・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、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を低減すれば、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。

液相温度は、好ましくは１３００℃以下、１２８０℃以下、１２５０℃以下、１２３０℃以下、１２００℃以下、１１７０℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０７０℃以下、１０５０℃以下、１０２０℃以下、特に１０００℃以下である。液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。なお、ガラス組成中のＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｂ_２Ｏ_３の含有量を増加させたり、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２の含有量を低減すれば、液相温度が低下し易くなる。

液相粘度は、好ましくは１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．３ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^６．０ｄＰａ・ｓ以上である。液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。なお、ガラス組成中のＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏの含有量を増加させたり、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２の含有量を低減すれば、液相粘度が高くなり易い。

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に、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、強化ガラスが液晶素子に接触して、表示不良が生じる事態を防止し易くなる。また、ヤング率が高い程、イオン交換処理時に発生する応力に対して変形量が小さくなるため、イオン交換処理前後の寸法変化を低減し易くなる。

本発明の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理し、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、曲げ部を有する強化用ガラスを得る工程と、母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得る工程とを有し、平板形状の強化用ガラスの熱履歴を曲げ部を有する強化用ガラスの曲げ部の熱履歴と略同一とした上で、曲げ部を有する強化ガラスと平板形状の強化ガラスをそれぞれ作製することを特徴とする。上記本発明の強化ガラスの製造方法の技術的特徴は、既述である。よって、ここでは、詳細な説明を省略する。

本発明の強化ガラスの製造方法は、曲げ部を有する強化用ガラスをイオン交換溶液に浸漬して、曲げ部を有する強化ガラスを得る強化ガラスの製造方法であって、曲げ部を有する強化ガラスの曲げ部の応力状態を平板形状の強化ガラスの応力状態を基準にして管理する工程を有することを特徴とする。上記本発明の強化ガラスの製造方法の技術的特徴は、既述である。よって、ここでは、詳細な説明を省略する。

本発明の強化ガラスは、上記の強化ガラスの製造方法により作製されてなることを特徴とする。また、本発明の強化ガラスは、曲げ部を有すると共に、曲げ部の表面に圧縮応力層を有し、曲げ部における圧縮応力層の圧縮応力値が５０ＭＰａ以上、曲げ部における圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。本発明の強化ガラスの技術的特徴（好適な特性、好適な成分範囲等）は、本発明の強化ガラスの製造方法の説明欄で既に説明済みである。よって、本発明の強化ガラスの技術的特徴について、詳細な記載を省略する。なお、曲げ部に対応する圧縮応力層の圧縮応力値と厚みは、上記の方法で見積もることが可能である。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。但し、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。

表１は、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜１５）を示している。

次のようにして、各試料を作製した。まず表中のガラス組成となるように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１５８０℃で８時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して平板形状に成形した。得られたガラスについて、種々の特性を評価した。

密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。

熱膨張係数α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である。

歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。

軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。

高温粘度１０^４．０ｄＰａ・ｓ、１０^３．０ｄＰａ・ｓ、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。

液相温度ＴＬ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た後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値である。

液相粘度ｌｏｇηＴＬ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である。

ヤング率Ｅは、周知の共振法で測定した値である。

続いて、各試料の両表面に光学研磨を施した後、４３０℃のＫＮＯ_３溶融塩（新品ＫＮＯ_３溶融塩）中に４時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。続いて、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳと厚みＤＯＬを算出した。算出に当たり、各試料の屈折率を１．５０、光学弾性定数を３０［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。

次に、試料Ｎｏ．３の材質について、オーバーフローダウンドロー法により平板形状に成形した後、所定サイズに切断して、複数の母材ガラスを得た。なお、母材ガラスの平均表面粗さＲａは２Å以下であった。

更に、母材ガラスを母材ガラスの徐冷点の温度で熱処理して、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を平均８℃／分の冷却速度で冷却することにより、図１（ａ）、図３、図４に示すような曲げ部を有する強化用ガラスをそれぞれ得た。なお、曲げ加工は、ムライト性の金型を用いて、プレス成形することで行った。更に、他の母材ガラスを母材ガラスの徐冷点の温度で熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を平均８℃／分の冷却速度で冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得た。つまり平板形状の強化用ガラス全体に対して、曲げ部を有する強化用ガラスの曲げ部と略同一の熱履歴を付与した。

続いて、上記の曲げ部を有する強化用ガラスと平板形状の強化用ガラスを同一のイオン交換槽内の４３０℃のＫＮＯ_３溶融塩（新品ＫＮＯ_３溶融塩）中に４時間浸漬させて、曲げ部を有する強化ガラスと平板形状の強化ガラスを同時に得た。平板形状の強化ガラスについて、圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳと厚みＤＯＬを測定したところ、圧縮応力値ＣＳが８５６ＭＰａ、圧縮応力層の厚みが２８μｍであった。よって、曲げ部の圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳは８５６ＭＰａ、曲げ部の圧縮応力層の厚みは２８μｍであると見積もることができる。

参考までに、曲げ加工を行う前の平板形状の強化用ガラスについて、４３０℃のＫＮＯ_３溶融塩（新品ＫＮＯ_３溶融塩）中に４時間浸漬させて、平板形状の強化ガラスを得た後、圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳと厚みＤＯＬを測定したところ、圧縮応力値ＣＳが７３５ＭＰａ、圧縮応力層の厚みが３３μｍであった。

なお、上記の実験では、試料Ｎｏ．３の材質を用いたが、試料Ｎｏ．１、２、４〜１５の材質でも同様の実験を行うことができる。

本発明の強化ガラスは、タッチパネルディスプレイ、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等のカバーガラス、或いはタッチパネルディスプレイ等の基板として好適である。また、本発明の強化ガラスは、これらの用途以外にも、高いデザイン性が要求される用途、例えば窓ガラス、フラットパネルディスプレイ用基板、太陽電池用カバーガラス、固体撮像素子用カバーガラス、食器への応用が期待できる。

１、４、７、１４、１７、２０、２３・・・屈曲部
２、５、８、１５、１８、２１、２４・・・平板部
３、６、９、１１、１３、１６、１９、２２、２５・・・端面
１０、１２、２６・・・湾曲部
２７・・・イオン交換槽
２８・・・イオン交換溶液（ＫＮＯ_３溶液）
２９、３０・・・バスケット
３１・・・平板形状の強化用ガラス
３２・・・曲げ部を有する強化用ガラス

Claims (12)

1. 曲げ部を有する強化用ガラスと平板形状の強化用ガラスを同一のイオン交換溶液に浸漬させることにより、曲げ部を有する強化ガラスと平板形状の強化ガラスを同時に得る工程を有することを特徴とする強化ガラスの製造方法。
2. 母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理し、母材ガラスを曲げ加工した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、曲げ部を有する強化用ガラスを得ることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラスの製造方法。
3. 母材ガラスを母材ガラスの（徐冷点−５０℃）以上の温度に熱処理した後、母材ガラスの徐冷点から歪点までの温度域を冷却することにより、平板形状の強化用ガラスを得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の製造方法。
4. 母材ガラスが平板形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の強化ガラスの製造方法。
5. 母材ガラスを熱処理した後、徐冷点から歪点までの温度域を０．２℃／分以上２００℃／分以下の冷却速度で冷却することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
6. 平板形状の強化ガラスの反り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
7. 圧縮応力層の圧縮応力値が５０ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上になるように、平板形状の強化用ガラスをイオン交換溶液に浸漬することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
8. 強化用ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｎａ_２Ｏ ５〜２５％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
9. 強化用ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １０〜２８％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ８〜２０％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％を含有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
10. 強化用ガラスの軟化点が１０５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
11. 強化用ガラスの２５〜３８０℃における熱膨張係数が６０〜１１０×１０^−７／℃であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。
12. 強化用ガラスの液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の強化ガラスの製造方法。