JP2016060664A - ガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】累積破壊確率１０％の強度の優れたガラス板の製造方法の提供。【解決手段】第１面と、前記第１面に対向する少なくとも一つの第２面と、少なくとも一つの、前記第１面と前記第２面とを接続する端面と、を有するガラス板を供給する供給工程Ｓ１１０と、前記ガラス板を切断する切断工程Ｓ１３０と、前記切断されたガラス板の端面を、超音波を印加しながら処理液を接触させることによりエッチングするエッチング工程Ｓ１６０と、を有するガラス板の製造方法。前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面に表面圧縮応力層を形成する化学強化工程Ｓ１２０を有し、化学強化工程Ｓ１２０と切断工程Ｓ１３０とをこの順で行うガラス板の製造方法。【選択図】図５

Description

本発明は、ガラス板の製造方法に関する。

携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ等のモバイル機器やタッチパネル、液晶テレビなどのディスプレイ装置に対してディスプレイの保護ならびに美観を高めるために、ガラス表面に表面圧縮応力層を有する化学強化ガラスが用いられることが多い。

従来のディスプレイ装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と、液晶ディスプレイの上に配置されタッチパネル機能を付与したガラス基板と、ガラス基板の上に搭載されたカバーガラス（化学強化ガラス）と、を備えるディスプレイ装置が知られている。

近年、上記ディスプレイ装置をより軽量化、薄型化するため、他のタイプのディスプレイ装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）上に配置されタッチパネル機能を直接付与した化学強化ガラスと、を備える、いわゆる２−ｉｎ−１方式（又はＯＧＳ：Ｏｎｅ Ｇｌａｓｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）のディスプレイ装置が開発されている。２−ｉｎ−１方式のタイプのディスプレイ装置では、タッチパネル機能を化学強化ガラスに直接付与することでガラス基板を省略することができる。

しかしながら、これらの化学強化ガラスにおいて、端面に傷等の欠陥部分を有していると、使用中または落下などにより欠陥部分を起点として化学強化ガラスが割れてしまうことがあった。

そこで、この問題に対処するため、特許文献１は、端面をエッチング液でエッチングして、端面に在る傷のサイズ及び数を減少させることにより端面を強化するガラス製品の強化方法を開示している。

特表２０１３−５２６７５３号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、４点曲げ強度の測定結果に基づくワイブル統計解析法により求められる累積破壊確率１０％での強度が十分ではなかった。そこで、発明者がガラス製品の強化に関して鋭意検討した結果、以下のことを見出した。ガラス製品の端面をエッチング液でエッチングした場合、エッチングにより除去されたガラスの一部が残渣としてガラスの端面に付着する。この残渣が端面に付着すると端面のエッチングが進行せず、端面の傷の先端を十分に丸くすることができない場合がある。そのため、先端を十分に丸くされなかった傷を起点としてガラス製品に割れが発生し、累積破壊確率１０％の強度の低下を招いていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、累積破壊確率１０％の強度の優れたガラス板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のガラス板の製造方法の一態様は、第１面と、前記第１面に対向する少なくとも一つの第２面と、少なくとも一つの、前記第１面と前記第２面とを接続する端面と、を有するガラス板を供給する供給工程と、前記ガラス板を切断する切断工程と、前記切断されたガラス板の端面を、超音波を印加しながら処理液を接触させることによりエッチングするエッチング工程と、を有する。

前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面に表面圧縮応力層を形成する化学強化工程を有することが好ましい。

前記化学強化工程と前記切断工程とをこの順で行うことが好ましい。

前記エッチング工程の前に、前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面を保護膜により保護する保護工程を有することが好ましい。

前記切断されたガラス板の端面からの前記保護膜の突出量が０．４〜１．０ｍｍであることが好ましい。

前記切断工程に続いて前記ガラス板の端面を面取りする面取り工程を有することが好ましい。

前記処理液がフッ化水素を含むことが好ましい。

前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面に透明電極パターンを形成するパターニング工程を有することが好ましい。

前記パターニング工程と前記切断工程とをこの順で行うことが好ましい。

本発明によれば、累積破壊確率１０％の強度を高めたガラス板の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係るガラス板の斜視図である。 ガラス板の端面の拡大模式図である。 ガラス板の端面のエッチングの状態を示す説明図である。 ４点曲げ強度の測定するために試験治具の一例を示す概略図である。 本実施形態の一例によるガラス板の製造方法のフローを示す概略図である。 本実施形態の一例によるガラス板の製造方法の一部を示す概略図である。 本実施形態の一例によるガラス板の製造方法の一部を示す概略図である。 タッチセンサ付化学強化ガラスの製造方法を示す概略図である。 本実施形態の他の例によるガラス板の製造方法のフローを示す概略図である。 本実施形態のガラス板の４点曲げ強度試験の測定結果に基づくワイブルプロットである。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施形態により説明される。本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施形態以外の他の実施形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。

ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“ 〜 ”を用いて表す場合は、“ 〜 ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。

図１は、本実施形態に係るガラス板１０の斜視図である。図１に示すように、ガラス板１０は、第１面２２と、第１面２２に対向する第２面２４と、第１面２２と第２面２４とを接続する４つの端面１２，１４，１６，１８とを有している。ガラス板１０は、第１面２２に対向する第２面２４を少なくとも一つ有していれば良い。また、第１面２２と第２面２４とを接続する端面１２を少なくとも一つ有していれば良い。

第１面２２および第２面２４は、それぞれ平坦面である。第１面２２および第２面２４は、それぞれ、例えば、矩形状に形成されている。ここで、「矩形状」とは、正方形状または長方形状をいい、コーナー部分が丸みを帯びた形状を含む。第１面２２および第２面２４は、その形状に制限はなく、例えば、三角形状などの多角形状であってもよい。

本実施形態のガラス板１０において、第１面２２と第２面２４とを接続する４つの端面１２，１４，１６，１８は、第１面２２と第２面２４に対して略垂直に形成されている。図２は、本実施形態に係るガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８の拡大模式図である。図２に示すように、端面１２，１４，１６，１８は複数のエッチピット２０を有する。ここで、エッチピット２０とは、ガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８を処理液でエッチングした際に形成される窪み（ディンプル）をいう。このエッチピット２０は、特に、端面１２，１４，１６，１８に形成された傷等の欠陥部分に処理液が侵入することから生じる。本実施形態では、端面１２，１４，１６，１８を、超音波を印加しながら処理液に接触させることにより、端面１２，１４，１６，１８をエッチングし、端面１２，１４，１６，１８にエッチピット２０を形成している。

一般的に、ガラス板の端面に傷等の欠陥部分を有していた場合、端面の欠陥部分に応力が集中するとガラス板に割れが生じてしまう問題が発生する。つまり、ガラス板の強度が低下してしまう。したがって、ガラス板の強度の低下を防ぐためには、端面に存在する傷等の欠陥部分の先端を十分に丸くすることが重要となる。

図３は、ガラス板１０の端面のエッチングの状態を示す説明図である。図３（Ａ）は、ガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８を、超音波を印加しないで、処理液に接触させて、端面１２，１４，１６，１８をエッチングした状態を示している。図３（Ａ）で示すように、ガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８には傷等の欠陥部分４０が存在している。処理液にガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８を接触させると、欠陥部分４０に処理液が侵入することから、エッチピット２０が形成される。しかしながら、エッチングにより除去されたガラス板１０の一部が残渣４２としてエッチピット２０の部分に付着する。残渣４２の付着した部分はエッチングレートが小さいため、実質的に端面１２，１４，１６，１８のエッチングが阻害され、端面１２，１４，１６，１８に存在する欠陥部分４０の先端を十分に丸くできなくなってしまう。つまり、丸で囲んだ部分に示すようにエッチピット２０の先端を十分に丸くできなくなってしまう。

図３（Ｂ）は、ガラス板１０の端面１２，１４，１６，１８を、超音波を印加しながら、処理液に接触させて、端面１２，１４，１６，１８をエッチングした状態を示している。超音波を印加しているので、超音波のエネルギーにより、エッチピット２０の部分に残渣４２が付着することが抑制される。端面１２，１４，１６，１８のエッチングの進行が残渣４２により阻害されない。したがって、端面１２，１４，１６，１８に存在する欠陥部分４０の先端をより確実に丸くすることができる。つまり、丸で囲んだ部分に示すようにエッチピット２０の先端を十分に丸くすることができる。

上述したように、エッチピット２０は処理液でエッチングした際に形成される窪み（ディンプル）である。この窪み（ディンプル）を形成する際に、超音波を印加しながら処理液に接触させてエッチングすることで、端面１２，１４，１６，１８から、傷等の欠陥部分の先端を、十分に丸くしている。そして、その結果として、ガラス板１０の強度が高められている。

一般的に、処理液を用いたエッチングは等方性のエッチングである。エッチピット２０の最大断面寸法Ｄの半分程度の深さまで端面１２，１４，１６，１８がエッチングされ、端面１２，１４，１６，１８の深部にまで到達している傷等の欠陥部分の先端が丸くなることになる。

なお、端面１２，１４，１６，１８は、ガラス板１０よりも大面積のガラス板を切断して得られる切断面のままでも良いし、その切断面を面取り加工して得られる加工面でも良い。

ガラス板１０は、ＪＩＳ Ｒ１６０１：２００８に基づく４点曲げ強度試験の測定結果から、ＪＩＳ Ｒ１６２５：２０１０に基づくワイブル統計解析法により求められる累積破壊確率１０％での強度が７２５ＭＰａ以上であることが好ましく、８００ＭＰａ以上であることがより好ましい。累積破壊確率１０％での強度が７２５ＭＰａ以上とすることにより、ガラス板１０の割れを抑制することができる。

ここで、ＪＩＳ Ｒ１６０１：２００８に基づく４点曲げ強度（４ Ｐｏｉｎｔ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ）とは、試験片を一定距離に配置された２支点上に置き、支点間の中央から左右に等しい距離にある２点に分けて荷重を加えたときの最大曲げ応力をいう。具体的には、図４に示す試験治具が使用される。試験治具において、試験片が破壊した時の最大荷重をＰ（Ｎ）とし、外部支点間の距離Ｌ１（ｍｍ）とし、内部支点間の距離Ｌ２（ｍｍ）とし、試験片の幅ｗ（ｍｍ）とし、試験片の厚さｔ（ｍｍ）としたとき、応力σ（ＭＰａ）は、以下の式で求めることができる。
σ＝（３Ｐ（Ｌ１−Ｌ２））／（２ｗｔ^２）・・・（１）

次に、試験片の強度測定の結果を利用して、ＪＩＳ Ｒ１６２５：２０１０に基づくワイブル統計解析法によりワイブル確率軸上のプロット（以下「ワイブルプロット」という）を作成する。ワイブルプロットは、ガラスのような破壊応力のばらつきが大きい材料の強度評価によく利用されるもので、破壊荷重の結果がプロットされている。ワイブルプロットは、累積破壊確率をＦ（％）、強度をσ（ＭＰａ）としたとき、縦軸にｌｎｌｎ（１−Ｆ）^−１、横軸にｌｎσで目盛られたグラフに強度データをプロットすることで作成される。ここで、ｌｎは自然対数である。プロットが右にあるほど破壊強度が大きく、プロットの傾きが大きいほど強度のばらつきが小さいことを表している。

ガラス板１０は、第１面２２および第２面２４に化学強化による表面圧縮応力層３２、３４を有することが好ましい。表面圧縮応力層３２、３４は、ガラス板１０をイオン交換用の処理液に浸漬することにより形成される。ガラス板１０の表面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）が大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）に置換されることにより、ガラス板１０の第１面２２および第２面２４に、その表面から所定の深さで表面圧縮応力層３２、３４が形成される。応力の釣り合いのため、ガラスの内部には引張応力層が形成される。

表面圧縮応力層３２、３４は、４００ＭＰａ以上の表面圧縮応力値（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓｔｒｅｓｓ：ＣＳ）を有することが好ましく、６００ＭＰａ以上の表面圧縮応力値を有することがより好ましい。

表面圧縮応力層３２、３４は、５μｍ以上の圧縮応力層深さ（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｌａｙｅｒ：ＤＯＬ）を有することが好ましく、１５μｍ以上の圧縮応力層深さを有することがより好ましい。表面圧縮応力値および圧縮応力層深さについては、表面応力測定装置（折原製作所社製、ＦＳＭ−６０００）により測定することができる。

なお、本実施形態の２つの表面圧縮応力層３２、３４は、同じ表面圧縮応力値、および同じ厚さを有するが、異なる表面圧縮応力値、異なる厚さを有してもよい。

次に、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法を、化学強化ガラスを用いた場合を例に説明する。図５は、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法のフローを概略的に示している。図５に示すように、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法は、素板ガラスの供給工程（ステップＳ１１０）と、素板ガラスの化学強化工程（ステップＳ１２０）と、強化ガラスの切断工程（ステップＳ１３０）と、強化ガラスの端面の面取り工程（ステップＳ１４０）と、強化ガラスの保護工程（ステップＳ１５０）と、強化ガラスの端面のエッチング工程（ステップＳ１６０）と、強化ガラスの洗浄と保護膜剥離工程（ステップＳ１７０）と、をこの順で備えている。但し、全ての工程、順序に限定されるものではない。ここで、強化ガラスの端面とは、素板ガラスの供給工程で存在する端面と、強化ガラスの切断工程で形成される端面とを含んでいる。素板ガラスを強化後に切断する場合を一例として説明したが、これに限定されない。

以下、各ステップについて図６および図７に基づいて説明する。図６および図７は、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法の一部を示す概略図である。

（素板ガラスの供給工程：ステップＳ１１０）
図６（Ａ）に示すように、第１面２２０と、第１面２２０に対向する第２面２４０と、第１面２２０と第２面２４０とを接続する端面１２０，１４０，１６０，１８０と、を有する素板ガラス１００が供給される。素板ガラス１００のガラス素材として、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスを例示できる。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が４０〜９０質量％のガラスが好ましい。

素板ガラス１００の厚さは、適用される完成品の種類に応じて設定される。例えば、素板ガラス１００の厚さは、０．３ｍｍ〜１．１ｍｍが好ましく、０．４ｍｍ〜０．７ｍｍがより好ましい。

素板ガラス１００のガラス板の製造方法の一例として、フロート法が知られている。フロート法によるガラス板の製造方法は、まず、ガラス原料を溶解槽に投入して溶融ガラスを製造する。次に、溶融ガラスを、浴槽に収容された溶融錫の表面上に連続的に供給する。供給された溶融ガラスは、溶融錫の表面に沿って上流側から下流側に流動されながら帯状のガラスリボンに成形される。ガラスリボンは浴槽の出口から取り出され、その後、徐冷炉にて室温程度に徐冷された後、所定の大きさの素板ガラス１００に切断装置によって切断される。

（素板ガラスの化学強化工程：ステップＳ１２０）
次に、素板ガラス１００が化学強化される。化学強化法は、ガラス転移点以下の温度でイオン交換により素板ガラス１００の表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン（典型的にはＬｉイオン、Ｎａイオン）をイオン半径のより大きいアルカリイオン（典型的にはＫイオン）に交換することにより、素板ガラス１００の表面に表面圧縮応力層を形成してガラス板を強化するものである。イオン交換用の処理液としては、例えば硝酸カリウムの溶融塩などが用いられる。但し、溶融塩の種類としては、硝酸カリウムに限定されず、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウム等の、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ金属硫酸塩、およびアルカリ金属塩化物塩などが挙げられる。これらの溶融塩は、単独で用いても、複数種を組み合わせて用いても良い。

処理温度（溶融塩の温度）は、使用される溶融塩の種類によっても異なるが、例えば、３５０℃〜５５０℃の範囲であっても良い。

素板ガラス１００が化学強化され、図６（Ｂ）に示すように、第１面２２０、第２面２４０及びに端面１２０，１４０，１６０，１８０に表面圧縮応力層３２０，３４０，４２０、４４０，４６０，４８０が形成され強化ガラス１００となる。つまり、強化ガラス１００の表面全体には表面圧縮応力層が形成されている。なお、図６（Ｂ）において、便宜上、表面圧縮応力層３２０，３４０，４２０、４４０，４６０，４８０を、ドットハッチングを用いて表している。

（強化ガラスの切断工程：ステップＳ１３０）
次に、化学強化された強化ガラス１００が切断され、図６（Ｃ）に示すように、小型の強化ガラス１００Ａに加工される。化学強化された小型（例えば製品サイズ）の素板ガラス１００Ａを得る場合、製品サイズの素板ガラスを１枚ずつ化学強化するよりも、製品サイズよりも大型の素板ガラスを化学強化した後、切断して多面取りすることが効率的である。強化ガラス１００を切断した後のガラス板を、エッチング処理前であるので便宜上、強化ガラス１００Ａと称している。

化学強化された強化ガラス１００を切断する方法として、例えば、強化ガラス１００の表面にレーザー光を照射し強化ガラス１００の表面上で、レーザー光の照射領域を移動させることで切断する方法、又はカッターホイールなどの機械的に切断する方法等を例示できる。

切断により小型化された強化ガラス１００Ａでは、化学強化されていない面が露出し、その面が端面１２０，１４０，１６０，１８０となる。また、端面１２０，１４０，１６０，１８０には切断のダメージにより傷等の欠陥部分が発生している可能性がある。

（強化ガラスの端面の面取り工程：ステップＳ１４０）
次に、切断された強化ガラス１００Ａの端面１２０，１４０，１６０，１８０が、図７（Ｄ）に示すように、回転砥石５００により面取り加工が施される。回転砥石５００の外周面５１０には、周方向に延びる環状の研削溝５２０が形成されている。研削溝５２０の壁面は、アルミナや炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの砥粒を含んでいる。砥粒の粒度（ＪＩＳ −Ｒ６００１）は、例えば＃３００〜＃２０００である。粒度はＪＩＳ −Ｒ６００２に基づいて測定される。粒度が小さくなるほど、粒径が大きくなるので、研削効率がよい。回転砥石５００は、回転砥石５００の中心線を中心に回転されながら、強化ガラス１００の外縁に沿って相対的に移動され、強化ガラス１００Ａの外縁部を研削溝５２０の壁面で研削する。研削時に水などの冷却液が用いられてよい。

（強化ガラスの保護工程：ステップＳ１５０）
次に、図７（Ｅ）に示すように、面取り加工された強化ガラス１００Ａの第１面２２０及び第２面２４０に保護膜６００を貼り合せることにより、第１面２２０及び第２面２４０が保護膜６００により保護される。保護膜６００は、次の端面のエッチング工程（ステップＳ１６０）において、第１面２２０及び第２面２４０に形成された表面圧縮応力層３２０，３４０が処理液７１０によりエッチングされるのを防止する。保護膜６００として、粘着剤付きのフィルムを使用することができる。粘着剤付きのフィルムとして、耐薬品性に優れ、貼り合わせた後に容易に剥離できる性質を有するフィルムが好ましく、例えば、日東電工社製のＮ３８０等を使用することができる。

保護膜６００を強化ガラス１００Ａに貼り合せる際には、例えば、ローラー等を使用して貼り合せが行われる。また、端面１２０，１４０，１６０，１８０からの保護膜６００の突出量Ｐ１は０．４〜１．０ｍｍ程度であるのが好ましい。保護膜６００の突出量Ｐ１を０．４ｍｍ以上とすることにより、面取り加工された端面１２０，１４０，１６０，１８０が不均一にエッチングされることを防ぎ、強度を向上することができる。また、保護膜６００の突出量Ｐ１を１．０ｍｍ以下とすることにより、端面１２０，１４０，１６０，１８０が処理液７１０と接触しやすくなるため、生産性を向上させることができる。

（強化ガラスの端面のエッチング工程：ステップＳ１６０）
次に、切断された強化ガラス１００Ａの端面１２０，１４０，１６０，１８０を、超音波を印加しながら処理液７１０を接触させることにより、端面１２０，１４０，１６０，１８０をエッチングする。

図７（Ｆ）に示すように、エッチング装置７００は、処理液７１０を貯留する内槽７１２と、内槽７１２を囲み、水７１４を貯留する外槽７１６と、外槽７１６の底部に搭載された超音波振動子７１８と、を備えている。外槽７１６が処理液７１０に対して耐性を有しない場合でも、内槽７１２と外槽７１６の２槽構成とすることにより、内槽７１２に処理液７１０に対する耐性を持たせることで、エッチング装置７００として使用することができる。一方、外槽７１６に処理液７１０に対する耐性を持たせることができれば、外槽７１６に処理液７１０を貯留できるので、内槽７１２を省いた１槽構成とすることができる。

両面に保護膜６００を貼り合せた、複数の強化ガラス１００Ａは、保持具であるカセット８００の内部で鉛直方向に保持される。カセット８００は、複数の支柱と、複数の梁とを直方体形状に組み合わせて構成されている。カセット８００は、処理液７１０が流入、流出しやすいように各方向に複数の開口を有する構成になっている。なお、支柱と梁とは、収納される強化ガラス１００Ａの大きさや枚数などに応じて本数や間隔などの組み合わせが任意に設定されてよく、カセット８００の形状も直方体形状には限定されない。また、カセット８００には、容易に移動可能とするため、ハンドルが設けられている。

超音波振動子７１８は、４０ｋＨｚの周波数の超音波を発生することができる。なお、超音波の周波数は４０ｋＨｚに限定されることなく、２６ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚの超音波を発生できる超音波振動子７１８を使用することができる。本実施形態では、超音波振動子７１８から発生する超音波を、外槽７１６の水７１４および内槽７１２を介して、処理液７１０に伝搬させている。

処理液７１０は、フッ化水素（ＨＦ）を含むエッチング液であることが好ましい。また、処理液７１０として、フッ化水素（ＨＦ）に加えて塩酸（ＨＣｌ）を含むエッチング液、またはフッ化水素（ＨＦ）に加えて硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を含むエッチング液を例示できる。ただし、処理液７１０は、これらのエッチング液に限定されるものではない。フッ化水素（ＨＦ）を含むエッチング液である場合、フッ化水素（ＨＦ）の濃度は５質量％以上とすることがより好ましく、７質量％以上とすることがさらに好ましい。フッ化水素（ＨＦ）の濃度を５質量％以上とすることで、エッチングレートが過度に小さくなることを抑制する。エッチングレートを大きくしすぎないためにも、フッ化水素（ＨＦ）の濃度は１５質量％以下とすることが好ましい。塩酸（ＨＣｌ）を含むエッチング液である場合、塩酸（ＨＣｌ）の濃度は５質量％以上とすることが好ましく、７質量％以上とすることがより好ましい。塩酸（ＨＣｌ）の濃度の上限は特に設けられないが、３０質量％以下とすることが好ましい。フッ化水素（ＨＦ）と塩酸（ＨＣｌ）とを含むエッチング液である場合、それぞれの濃度は７質量％以上とすることが特に好ましい。ただし、濃度はこれらの値に限定されるものではない。処理液７１０の温度は、例えば２０℃〜４０℃の範囲に制御される。

本実施形態のエッチング工程について説明する。強化ガラス１００Ａの端面１２０，１４０，１６０，１８０が処理液７１０と接触しているので、処理液７１０により端面１２０，１４０，１６０，１８０がエッチングされる。特に、端面１２０，１４０，１６０，１８０に形成された傷等の欠陥部分に処理液７１０が侵入することで、エッチピットが形成される。このとき、一般に、エッチングにより端面１２０，１４０，１６０，１８０に、反応生成物による残渣が付着する。残渣の付着した部分はエッチングレートが小さいため、実質的に端面１２０，１４０，１６０，１８０のエッチングが阻害され、端面１２０，１４０，１６０，１８０に存在する欠陥部分の先端を十分に丸くできなくなってしまう。本実施形態では、処理液７１０に超音波を印加しているので、この超音波のエネルギーにより、端面１２０，１４０，１６０，１８０に残渣が付着するのが抑制される。端面１２０，１４０，１６０，１８０のエッチングの進行が残渣により阻害されない。したがって、端面１２０，１４０，１６０，１８０に存在する欠陥部分の先端をより確実に丸くすることができる。

なお、処理液７１０の温度は低いことが好ましい。その理由は、エッチングレートを小さくできるので、反応生成物である残渣の付着を抑制することができるからである。

端面１２０，１４０，１６０，１８０のエッチング取り代が所定の範囲となるまで、エッチングが行われる。

（強化ガラス板の洗浄と保護膜剥離工程：ステップＳ１７０）
端面１２０，１４０，１６０，１８０のエッチングが終了した後、強化ガラス１００Ａは純粋で洗浄され、次いで、強化ガラス１００から保護膜６００が剥離される。最終的に図１に示すガラス板１０が製造される。

次に、タッチセンサ付のガラス（２−ｉｎ−１方式のディスプレイ装置用のガラス）の製造方法について図８を参照しながら説明する。図８（Ａ）に示すように、複数個のディスプレイ装置用のガラスに分割可能な大型の化学強化された強化ガラス１００を準備する。強化ガラス１００の片側の面に、それぞれの化学強化ガラスの周縁部に対応する位置に黒色層９１０を形成する。なお、この化学強化された強化ガラス１００は、表面圧縮応力層３２０，３４０，４２０、４４０，４６０，４８０を有している。

（パターニング工程：ステップＳ３００）
強化ガラス１００の片側の面に、透明電極パターン９１２を形成する。例えば、強化ガラス１００の片側の面に、スパッタリング法などを用いてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を成膜させ、成膜させたＩＴＯ膜をパターン形状に加工することにより、所定パターンを有する透明電極パターン９１２を形成する。また、透明電極パターン９１２の特定部位を覆う絶縁層９１４を、例えばフォトリソグラフィ技術を利用して形成する。次に、各交差領域に設けた絶縁層９１４の上を跨ぐようにして透明電極パターン９１２の特定部位間を接続させるブリッジ配線９１６を形成する。この際、引き廻し配線部分も覆って金属膜を形成し、この金属膜をブリッジ配線９１６の形成のためのフォトリソグラフィ法によるパターニング工程と同時にパターニングを行って引き廻し配線９１８を形成する。

なお、パターニング工程（ステップＳ３００）は、図５に示されるガラス板の製造方法のフローの中で、素板ガラスの化学強化工程（ステップＳ１２０）と、強化ガラスの切断工程（ステップＳ１３０）との間で実施される。強化ガラスの切断工程（ステップＳ１３０）の前に、パターニング工程（ステップＳ３００）を実施することにより、切断前の大きな強化ガラスに、一度にパターニングを形成することができるので、ガラス板の生産効率を向上させることができる。

続いて、図８（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ_２をスパッタリングして保護ガラス９２０を形成する。図８（Ｃ）に示すように、小型のタッチセンサ付化学強化ガラス用の強化ガラス１００Ａに分割する。

図８（Ｄ）に示すように、強化ガラス１００Ａの角部を面取りする。このとき、端面１２０，１４０，１６０，１８０には表面応力圧縮層は形成されていない。

図８（Ｅ）に示すように、強化ガラス１００Ａの両面に保護膜６００を貼り合せる。保護膜６００は、第１面２２０及び第２面２４０に形成された保護ガラス９２０が処理液７１０によりエッチングされるのを防止する。次いで、図８（Ｆ）に示すように、保護膜６００を貼り合せた強化ガラス１００Ａを、処理液７１０を貯留する外槽７１６と超音波振動子７１８とを有するエッチング装置７００により、超音波を印加しながら端面１２０，１４０，１６０，１８０をエッチングする。

次いで、洗浄および保護膜６００の剥離を経て、図８（Ｇ）に示すように、タッチセンサ付のガラス板１０が製造される。

次に、本実施形態の他の例によるガラス板の製造方法を説明する。図９は、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法のフローを概略的に示している。図９に示すように、本実施形態の一例によるガラス板の製造方法は、素板ガラスの供給工程（ステップＳ２１０）と、素板ガラスの切断工程（ステップＳ２２０）と、素板ガラスの端面の面取り工程（ステップＳ２３０）と、素板ガラスの端面のエッチング工程（ステップＳ２４０）と、素板ガラスの洗浄工程（ステップＳ２５０）と、素板ガラスの化学強化工程（ステップＳ２６０）と、をこの順で備えている。図４に示されるガラス板の製造方法のフローとは、化学強化工程、切断工程、エッチング工程の順が異なる。図９の実施形態では、素板ガラスを切断した後、素板ガラスの端面をエッチングし、エッチング後の素板ガラスに化学強化の処理を施している。

素板ガラスを切断した後、素板ガラスの端面を、超音波を印加しながら処理液によりエッチングしているので、端面の傷等の欠陥部分の先端を、十分に丸くすることができる。その結果として、素板ガラスの強度が高められている。次いで、素板ガラスに対して化学強化の処理が施されているので、最終的なガラス板の強度を向上させている。

なお、素板ガラスの端面のエッチング工程（ステップＳ２４０）の前に、素板ガラスの第１面と第２面とに保護膜を貼り合せる保護工程を備えていてもよい。また、上述のパターニング工程（ステップＳ３００）は、図９のガラス板の製造方法のフローの中で、素板ガラスの化学強化工程（ステップＳ２６０）の後に実施される。

但し、全ての工程、順序に限定されるものではない。つまり、素板ガラス切断後に強化する場合を一例として説明したが、これに限定されない。

以下、本発明について具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（条件１−４）
素板ガラスとして、０．５６ｍｍの厚さ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍのアルミノシリケート系ガラスをベースとした化学強化用ガラス（ドラゴントレイル：登録商標、旭硝子社製）を準備した。この素板ガラスを化学強化することにより得られた強化ガラスは、７００ＭＰａのＣＳ及び１８μｍのＤＯＬとなる表面応力圧縮層を有していた。

次に、強化ガラスをカッターホイールにより５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断し、強化ガラスを小型化した。次いで、切断により露出した強化ガラスの端面を、回転砥石(メタル♯６００)により、Ｃ面取りを行った。処理液から保護するため、小型化された強化ガラスの第１面と第２面とに保護膜として、フィルム（日東電工社製：Ｎ３８０）を貼り合せた。フィルムの強化ガラスへの貼合は、２．８〜３．２ｋｇ重（２７．４〜３１．４Ｎ）の荷重でローラーを用いて実施した。端面からのフィルムの突出量を約０．５ｍｍとした。

上記のように準備した強化ガラスを、以下の条件１−４にしたがって、その端面をエッチングした。処理液として、７質量％のＨＦと７質量％のＨＣｌと含むエッチング液を準備した。条件１−４について、端面のエッチング取り代が同じ大きさになるように時間を設定した、
＜条件１＞
カセットの搖動なし、超音波印加なし、かつ処理液の温度を２０℃とした。

＜条件２＞
カセットの搖動なし、超音波印加なし、かつ処理液の温度を４０℃とした。

＜条件３＞
カセットの搖動あり、超音波印加なし、かつ処理液の温度を２０℃とした。カセットの搖動速度を３ｍｍ／ｍｉｎとした。

＜条件４＞
カセットの搖動なし、超音波印加あり（４０ｋＨｚ）、かつ処理液の温度を２０℃とした。

＜評価＞
条件１−４にしたがって端面をエッチングしたガラス板に対して、ＪＩＳ Ｒ１６０１：２００８に基づく４点曲げ強度試験を行った。その際、内部支点間の距離Ｌ２を１０（ｍｍ）とし、外部支点間の距離Ｌ１を３０（ｍｍ）とし、ヘッドスピードを３（ｍｍ／ｍｉｎ）とした。得られた測定結果について、ＪＩＳ Ｒ１６２５：２０１０に基づいて、ワイブルプロットにより統計的な処理を実施した。図１０は、４点曲げ強度試験の測定結果に基づくワイブルプロットを示している。

表１に示すように、条件４のガラス板の累積破壊確率１０％での強度が、条件１−３に比較して高かった。超音波を印加しながらエッチングすることが、ガラス板の累積破壊確率１０％での強度を増加させるのに有効であることが理解できる。

条件１と条件２とを比較すると、処理液の温度の高い条件２のガラス板の強度が、処理液の温度の低い条件１のガラス板の強度より低かった。処理液の温度の低い方が、ガラス板の累積破壊確率１０％での強度を増加させるのに有効であることが理解できる。

条件１と条件３とを比較すると、累積破壊確率１０％での強度はほぼ同程度であった。これは、搖動が、ガラス板の累積破壊確率１０％での強度の増加に大きく寄与していないことが理解できる。

１０…ガラス板、２０…エッチピット、２２，２２０…第１面、２４，２４０…第２面、１２，１４，１６，１８，１２０，１４０，１６０，１８０…端面、４０…欠陥部分、４２…残渣、３２，３４，３２０，３４０，４２０，４４０，４６０，４８０…表面圧縮応力層、１００，１００Ａ…ガラス（素板ガラス、強化ガラス）、５００…回転砥石、５１０…外周面、５２０…研削溝、６００…保護膜、７００…エッチング装置、７１０…処理液、７１２…内槽、７１４…水、７１６…外槽、７１８…超音波振動子、８００…カセット、９１０…黒色層、９１２…透明電極パターン、９１４…絶縁層、９１６…ブリッジ配線、９１８…引き廻し配線

Claims (9)

1. 第１面と、前記第１面に対向する少なくとも一つの第２面と、少なくとも一つの、前記第１面と前記第２面とを接続する端面と、を有するガラス板を供給する供給工程と、
   前記ガラス板を切断する切断工程と、
   前記切断されたガラス板の端面を、超音波を印加しながら処理液を接触させることによりエッチングするエッチング工程と、を有するガラス板の製造方法。
2. 前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面に表面圧縮応力層を形成する化学強化工程を有する請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記化学強化工程と前記切断工程とをこの順で行う請求項２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記エッチング工程の前に、前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面を保護膜により保護する保護工程を有する請求項１から３の何れか一項に記載のガラス板の製造方法。
5. 前記切断されたガラス板の端面からの前記保護膜の突出量が０．４〜１．０ｍｍである請求項４に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記切断工程に続いて前記ガラス板の端面を面取りする面取り工程を有する請求項１から５の何れか一項に記載のガラス板の製造方法。
7. 前記処理液がフッ化水素を含む請求項１から６の何れか一項に記載のガラス板の製造方法。
8. 前記ガラス板の前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面に透明電極パターンを形成するパターニング工程を有する請求項１から７の何れか一項に記載のガラス板の製造方法。
9. 前記パターニング工程と前記切断工程とをこの順で行う請求項８記載のガラス板の製造方法。

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