JP2018168030A - 強化ガラス板の製造方法及び強化ガラス板 - Google Patents

Abstract

【課題】化学強化を行う場合におけるガラス板の変形を抑制するとともに、強化ガラス板を効率良く製造する。
【解決手段】本方法は、第一主表面Ｓａを有する第一の面Ｓ１と、第二主表面Ｓｂを有する第二の面Ｓ２とが非対称に構成される元ガラス板Ｇ１に、イオン交換による化学強化処理を施して強化ガラス板Ｇ３を製造する。第二主表面Ｓｂは、第一主表面Ｓａよりも面積が大きく設定される。本方法は、マスク工程とイオン交換工程とを備える。イオン交換工程は、溶融塩ＴによりマスクＭの少なくとも一部を除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、強化ガラス板及びその製造方法に関し、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に関する。

近年、携帯電話、カメラ等の電子機器、大型ディスプレイやパソコン等の表示面、腕時計等のウェアラブル端末のカバーガラスには、化学強化されたガラス板が用いられている。このような強化ガラス板は、リチウム、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属を組成として含む元ガラス板を、ナトリウム、カリウムやルビジウムなどのアルカリ金属の硝酸塩を加熱して溶融させた溶融塩に接触させる塩浴で化学的に処理する強化処理によって、表面に圧縮応力層を形成することによって製造される。

例えば特許文献１には、硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラス板を接触させることによって、ガラス板中のＮａと無機塩中のＫとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法が開示されている。この製造方法では、ガラス板の表面におけるイオン半径が小さなＮａイオンをイオン半径がより大きなＫイオンに置換し、ガラス板の表面に圧縮応力層を残留させることで、ガラス板を強化する。

特開２０１６−２１６２９５号公報

強化ガラス板としては、用途に応じて様々な形状、寸法のものが用いられる。通常、強化用の元ガラス板には、その端部に面取り等の加工が施されることが多い。このため、元ガラス板は、表面の形状と裏面の形状とが非対称になる。

本発明者等は、溶融塩に表面と裏面が非対称な元ガラス板を浸漬してイオン交換すなわち強化処理を行うと、強化処理後のガラス板に反りが生じるという問題を見出した。反りが生じたガラス板は、例えば携帯電話のディスプレイカバーガラスとして使用する際に、他のモジュールや筐体に対して貼り合わせ不良になる恐れがあるなど製品としての機能が損なわれてしまうことになる。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、化学強化を行う場合におけるガラス板の変形を抑制するとともに、強化ガラス板を効率良く製造することを技術的課題とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、第一主表面を有する第一の面と、第二主表面を有する第二の面とが非対称に構成される元ガラス板に、イオン交換による化学強化処理を施して強化ガラス板を製造する方法において、前記第二主表面は、前記第一主表面よりも面積が大きく設定されており、前記第二主表面にイオンの交換を抑制するマスクを形成するマスク工程と、前記マスク工程後に、前記マスクが形成された前記元ガラス板を、前記イオン交換を行うための溶融塩に浸漬させるイオン交換工程と、を備え、前記イオン交換工程は、前記溶融塩により前記マスクの少なくとも一部を除去することを特徴とする。

本発明者等は、第一の面と第二の面とが非対称である元ガラス板を溶融塩に浸漬させた場合に、第一主表面よりも面積の大きな第二主表面がイオン交換による強化中に大きく変形する事象を見出した。本発明では、第二主表面にイオンの交換を抑制するマスクを形成することにより、第一の面と第二の面との変形の均衡を図り、イオン交換工程における元ガラス板の変形量を可及的に低減することができる。さらに、イオン交換工程中に、溶融塩によってマスクの少なくとも一部を除去することで、イオン交換工程後のマスクの除去作業を容易に行うことができる。これにより、強化ガラス板を効率良く製造することが可能になる。

前記イオン交換工程は、前記溶融塩により前記マスクの全部を除去することが望ましい。このように、イオン交換工程においてマスクを全て除去すれば、イオン交換工程後に、マスクを除去する必要がなくなり、強化ガラス板を一層効率良く製造できる。

本発明に係る強化ガラス板の製造方法において、前記マスクは、ＳｉＯ_２を主成分として含むことが望ましい。また、前記溶融塩は、水に溶解させて２０質量％の水溶液としたときのｐＨが６．５以上であることが望ましい。このように、溶融塩を水溶液としたときのｐＨを６．５以上とすることで、元ガラス板に対するイオン交換を効果的に行うことができる。また、マスクの主成分をＳｉＯ_２とすることで、イオンの透過を抑制しつつ、溶融塩によってＳｉ−Ｏの結合を破壊することで、イオン交換工程中に当該マスクを元ガラスから徐々に剥離させることができる。

本発明に係る強化ガラス板の製造方法において、前記第一主表面および前記第二主表面が何れも平坦面であることが望ましい。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、第一主表面を有する第一の面と、第二主表面を有する第二の面とが非対称に構成される強化ガラス板において、前記第二主表面の面積は、前記第一主表面の面積よりも大きく設定されており、前記第一主表面は、第一圧縮応力層を有し、前記第二主表面は、第二圧縮応力層を有し、前記第二圧縮応力層の層深さが、前記第一圧縮応力層の層深さよりも小さいことを特徴とする。

第二主表面の面積が第一主表面の面積よりも大きく設定されることから、第一主表面及び第二主表面に均一な層深さの圧縮応力層を形成する化学強化を行うと、面積の大きな第二主表面の変形が第一主表面の変形よりも大きくなり、強化ガラス板の変形の原因となる。本発明では、面積の大きな第二主表面における第二圧縮応力層の層深さを、第一主表面における第一圧縮応力層の層深さの層深さよりも小さく設定することで、強化ガラス板の変形量を可及的に低減できる。

上記の強化ガラス板において、前記第一圧縮応力層および前記第二圧縮応力層各々の深さは、１００μｍ以上であることが望ましい。これにより、変形が抑制されるとともに、十分な強度を有する強化ガラス板を実現できる。

本発明によれば、化学強化を行う場合におけるガラス板の変形を抑制するとともに、強化ガラス板を効率良く製造できる。

第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示すフローチャートである。 強化ガラス板の製造方法を具体的に示す図である。図２（ａ）は準備工程を示し、図２（ｂ）はマスク工程を示す。図２（ｃ）（ｄ）は、イオン交換工程を示す。図２（ｅ）は、完成した強化ガラス板を示す。 元ガラス板の斜視図である。 膜付ガラス板の裏面図である。 マスクを有しない元ガラス板にイオン交換工程を実施した場合の図である。 第二実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示すフローチャートである。 強化ガラス板の製造方法を具体的に示す図である。図７（ａ）は準備工程を示し、図７（ｂ）はマスク工程を示す。図７（ｃ）は、イオン交換工程を示し、図７（ｄ）は剥離工程を示す。図７（ｅ）は、完成した強化ガラス板を示す。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１乃至図４は、本発明に係る強化ガラス板及びその製造方法の第一実施形態を示す。

図１に示すように、強化ガラス板の製造方法は、元ガラス板Ｇ１の準備工程と、元ガラス板Ｇ１にイオン透過抑制膜によるマスクＭを形成して膜付ガラス板Ｇ２を得るマスク工程と、膜付ガラス板Ｇ２を強化するイオン交換工程と、を備える。以下、各工程について説明する。先ず、図２（ａ）に示す準備工程の処理を実施する。この準備工程は、所定形状の元ガラス板Ｇ１を準備する工程である。

元ガラス板Ｇ１は、平面視長方形状に構成されるが、この形状に限定されるものではない。元ガラス板Ｇ１は、互いに表裏の関係にある第一の面Ｓ１及び第二の面Ｓ２を有する。元ガラス板Ｇ１は、第一の面Ｓ１と第二の面Ｓ２とが非対称となる形状を有する。

図２（ａ）及び図３に示すように、第一の面Ｓ１は、中央部に位置する第一主表面Ｓａと、当該第一主表面Ｓａの周囲に位置する面取り面Ｃとを有する。第一主表面Ｓａは、長方形状の平坦面として構成される。面取り面Ｃは、第一主表面Ｓａの周囲に設けられる平坦な傾斜面である。面取り面Ｃは、いわゆるＣ面取り加工によって形成される。なお、上記形状は一例であり、面取り面Ｃは、いわゆるＲ面取り加工によって形成された湾曲面であって良く、複数の曲率半径を有する曲面又は複数の傾斜面の組み合わせにより構成しても良い。本実施形態において、面取り面Ｃと第二の面Ｓ２とが為す角度θ（図２（ａ）参照）は、約３０°に設定されているが、これに限定されない。

第二の面Ｓ２は、第一主表面Ｓaの反対側に位置する第二主表面Ｓｂを有する。第二主表面Ｓｂは、長方形状の平坦面として構成される。第二主表面Ｓｂの面積は、第一主表面Ｓaよりも大きく設定される。すなわち、第二主表面Ｓｂの短辺及び長辺の長さは、第一主表面の短辺及び長辺よりも長く設定される。第二主表面Ｓｂは、第一主表面Ｓａと相似形であるが、この構成に限定されない。

図２（ａ）及び図３に示すように、元ガラス板Ｇ１の周端部Ｅは、尖端状に構成されるが、これに限らず、元ガラス板Ｇ１の厚さ方向に平行な面により構成されてもよい。この周端部Ｅは、第一の面Ｓ１と第二の面Ｓ２との境界部である。

元ガラス板Ｇ１は、ガラス組成として質量％で、ＳｉＯ_２ ４５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １〜３０％、Ｎａ_２Ｏ １〜２０％、Ｋ_２Ｏ ０〜２０％を含有することが好ましい。上記のようにガラス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。

元ガラス板Ｇ１の板厚は、例えば、２．０ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ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。元ガラス板Ｇ１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。

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、スクライブチップを用いて切断され、回転砥石ツールによって面取りおよび端面研磨加工されたものである。なお、元ガラス板Ｇ１の成形方法や加工方法は任意に選択して良い。例えば、元ガラス板Ｇ１はフロート法を用いて成形されて良いし、レーザー光を用いて切断されて良いし、研磨テープを用いて研磨加工されていても良い。

準備工程が終了すると、マスク工程が実施される。マスク工程は、図２（ｂ）に示すように、元ガラス板Ｇ１の第二主表面Ｓｂの少なくとも一部にマスクＭを形成して膜付ガラス板Ｇ２を得る工程である。マスクＭは、後述の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する膜層である。

図２（ｂ）及び図４に示すように、マスクＭは、第二主表面Ｓｂの中央部Ｓｂ１を被覆し、第二主表面Ｓｂの周縁部Ｓｂ２を露出させるように形成される。なお、第二主表面Ｓｂの周縁部Ｓｂ２は、膜付ガラス板Ｇ２（元ガラス板Ｇ１）の周端部Ｅから数ｍｍ〜数十ｍｍの範囲における第二主表面Ｓｂの一部分である。

第二主表面Ｓｂの周縁部Ｓｂ２は、中央部Ｓｂ１の周囲を囲むように環状に構成される。第二主表面Ｓｂが長方形状である場合には、周縁部Ｓｂ２もこの形状に応じて長方形状（矩形の環状）に構成される。

図２（ｂ）及び図４に示すように、マスクＭは、第二主表面Ｓｂの面内に位置している。マスクＭは、第二主表面Ｓｂの形状に対応するように長方形状に構成される。マスクＭの面積は、第二主表面Ｓｂの面積よりも小さく、かつ第一主表面Ｓａの面積よりも小さく設定されるが、これに限らず、第一主表面Ｓａの面積より大きく設定されてもよい。

図４に示すように、マスクＭの短辺と第二の面Ｓ２の短辺との間隔Ｗ１（周縁部Ｓｂ２の短辺部分の幅）は、マスクＭの長辺と第二の面Ｓ２の長辺との間隔Ｗ２（周縁部Ｓｂ２の長辺部分の幅）と等しい。これに限らず、これらの間隔Ｗ１、Ｗ２が異なるようにマスクＭを構成してもよい。

マスクＭの材質としては、イオン交換されるイオンの透過を抑制可能であれば任意の材質を用いて良い。交換されるイオンがアルカリ金属イオンである場合、マスクＭは、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物、金属酸炭化物、金属炭窒化物膜などであることが好ましい。また耐熱性や化学的耐久性に優れた炭素材料や金属、合金もマスクＭとして使用可能である。より詳細には、マスクＭの材質としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、ＳｎＯ_２、カーボンナノチューブ、グラフィン、ダイヤモンドライクカーボン、ステンレスの中から一種類以上を含む膜とすることができる。

特にＳｉＯ_２をマスクＭの主成分とすれば、安価且つ容易にマスクＭを形成できる。マスクＭは、ＳｉＯ_２のみから成る膜として良い。具体的には、マスクＭは質量％でＳｉＯ_２を９９％以上含有する組成を有するものとして良い。

マスクＭの厚さは、イオン透過の抑制が可能であれば任意の厚さであって良い。ただし、マスク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、イオン透過の抑制が可能な範囲で薄く形成することが好ましい。具体的には、マスクＭの膜厚は、例えば１〜５０００ｎｍが好ましく、より好ましくは４０〜１０００ｎｍである。

マスク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、厚さが均一なマスクＭを容易に形成できる。マスクＭの成膜箇所は任意の手法で設定して良い。また、予めシート状に成形したマスクＭを元ガラス板Ｇ１の第二主表面Ｓｂに接合して成膜しても良い。

なお、本実施形態においてマスクＭはイオン交換されるイオンの透過をある程度許容し得るものであるが、別の実施形態においてマスクＭはイオンの透過（イオン交換）を完全に遮断するものとしても良い。

上記マスク工程の後、図２（ｃ）（ｄ）に示すイオン交換工程の処理を実施する。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Ｔに膜付ガラス板Ｇ２を浸漬してイオン交換を行う（図２（ｃ）参照）。本実施形態における溶融塩Ｔは、例えば、硝酸カリウム溶融塩であるが、ガラスのイオン交換に用いられる周知の溶融塩を用いて良い。この溶融塩Ｔは、水と混合して濃度を２０質量％の水溶液とした場合のｐＨが６．５以上１０以下とされることが好ましい。水溶時ｐＨは、例えば、溶融塩を一旦冷却固化し、粉砕し、計量して、上記水溶液とすることにより測定できる。

イオン交換工程における溶融塩Ｔ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℃、より好ましくは３８０〜４５０℃、さらに好ましくは３８０〜４００℃である。また、膜付ガラス板Ｇ２を溶融塩Ｔ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。また、溶融塩は強化処理を行うガラス中に含まれる代表的なアルカリ金属よりもイオン半径が大きいアルカリ金属からなる硝酸塩を含んだ溶融塩が好ましく、例えば硝酸ナトリウム、硝酸カリウムのいずれかあるいはその両方を含んでも良い。また、強化処理は一回または複数回行われても良く、例えば異なる組成を持つ溶融塩で多段階の強化処理を行うことによって、ガラス板肉厚方向の任意の位置において選択的に圧縮応力の大きさを制御しても良い。

イオン交換工程では、膜付ガラス板Ｇ２の表面のナトリウムイオンと溶融塩Ｔ中のカリウムイオンとが交換される。これにより、表面に圧縮応力層ＣＰ１，ＣＰ２を有する強化ガラス板Ｇ３が得られる。ここで、膜付ガラス板Ｇ２のうち、マスクＭが設けられた第二主表面Ｓｂの中央部Ｓｂ１は、元ガラス板Ｇ１の表面が露出した部位（第一の面Ｓ１及び第二の面における周縁部Ｓｂ２）に比べてイオン交換が抑制される

また、イオン交換工程では、時間の経過とともにマスクＭが溶融塩Ｔ中で徐々に除去される（図２（ｄ）参照）。例えばマスクＭがＳｉＯ_２を主成分とするものである場合、溶融塩Ｔ中の水酸化物イオンが、ＳｉＯ_２膜におけるＳｉ−Ｏの共有結合を破壊することで、マスクＭは、時間の経過とともにその膜厚が徐々に減少する。所定時間経過後に、イオン交換工程が終了し、強化ガラス板Ｇ３が溶融塩Ｔから取り出される。このとき、マスクＭは、強化ガラス板Ｇ３の第二主表面Ｓｂに残存しておらず、溶融塩Ｔ中で全て除去されている（図２（ｅ）参照）。すなわち、マスクＭは溶融塩Ｔ中に溶解する材質で構成されることが好ましい。このような構成によれば、イオン交換工程後にマスクＭを除去する工程を省略できる。また、マスクＭの成膜時に不要な箇所へマスクＭが意図せず付着した場合であっても、当該不要なマスクＭを良好に除去できる。

図２（ｅ）に示すように、強化ガラス板Ｇ３は、第一の面Ｓ１、及び第二の面Ｓ２（第二主表面Ｓｂ）の周縁部Ｓｂ２に、層深さ（符号ＤＯＬ１で示す）が大きな第一圧縮応力層ＣＰ１を有する。また、強化ガラス板Ｇ３は、マスクＭが形成されていた第二主表面Ｓｂの中央部Ｓｂ１に、層深さ（符号ＤＯＬ２で示す）が小さな第二圧縮応力層ＣＰ２を有する。各圧縮応力層ＣＰ１，ＣＰ２の層深さＤＯＬ１，ＤＯＬ２は、１００μｍ以上に設定されることが好ましい。

以上のように、本実施形態に係る強化ガラス板Ｇ３の製造方法では、第一の面Ｓ１と第二の面Ｓ２とが非対称に構成される元ガラス板Ｇ１に対し、第一主表面Ｓａよりも面積の大きな第二主表面ＳｂにマスクＭを形成することで、イオン交換法による強化を行った場合における強化ガラス板Ｇ３（膜付ガラス板Ｇ２）の変形を可及的に小さくすることが可能になる。

図５は、マスクＭを形成しない元ガラス板Ｇ１を溶融塩Ｔに浸漬させた場合の変形の状態を示す。この場合、元ガラス板Ｇ１は、時間の経過とともに、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態へと変形する。この変形は、第二の面Ｓ２の第二主表面Ｓｂの面積が第一の面Ｓ１の第一主表面Ｓａの面積よりも大きいため、イオン交換時における第二主表面Ｓｂの圧縮応力層に因る変形が第一主表面Ｓａの変形よりも大きくなるためであると推察される。本実施形態では、相対的に面積の大きな第二主表面Ｓｂにイオン交換抑制膜によるマスクＭを形成することで、第二主表面Ｓｂにおけるイオン交換が第一主表面Ｓａよりも抑制される。これにより、第一主表面Ｓａと第二主表面Ｓｂとの変形を均衡させることができ、膜付ガラス板Ｇ２の全体としての変形を可及的に低減できる。これにより、変形量が極めて小さく寸法精度の高い強化ガラス板Ｇ３を製造できる。

なお、本実施形態の場合、第一主表面Ｓａの面取り面Ｃや第二主表面Ｓｂの周縁部Ｓｂ２に比べ、第一主表面Ｓａ及び第二主表面Ｓｂの面積が大きいため、イオン交換時において面取り面Ｃ及び周縁部Ｓｂ２に形成される第一圧縮応力層ＣＰ１が膜付ガラス板Ｇ２の変形（反り）に与える影響は、第一主表面Ｓａ及び第二主表面Ｓｂに形成される圧縮応力層のそれに比べて極めて小さいものと考えられる。したがって、本実施形態では、各主表面Ｓａ，Ｓｂのうち、第二主表面Ｓｂの中央部Ｓｂ１にマスクＭを形成するのみで、膜付ガラス板Ｇ２の変形を効果的に抑制できる。

さらに、本方法では、イオン交換工程において溶融塩ＴによってマスクＭが全て除去される。したがって、イオン交換工程後にマスクＭを除去する作業を要しない。これにより、強化ガラス板Ｇ３を効率良く製造できる。

なお、強化ガラス板の変形量（反り量）は、４００μｍ以下とされ、より好ましくは３５０μｍ以下、最も好ましくは２５０μｍ以下とされる。

図６及び図７は、強化ガラス板の製造方法の第二実施形態を示す。図６に示すように、本実施形態に係る強化ガラス板Ｇ３の製造方法は、準備工程、マスク工程、イオン交換工程に加え、マスク除去工程を備える。

上記の第一実施形態では、イオン交換工程においてマスクＭを溶融塩Ｔ中で全て除去していたが、本実施形態では、イオン交換工程（図７（ｃ）参照）後にマスクＭが残存した状態の強化ガラス板Ｇ３を溶融塩Ｔから取出し、マスク除去工程を実施する。図７（ｄ）に示すように、マスクＭは砥石等の研磨具Ｐによって除去されるが、これに限らず、エッチングその他の手段により除去され得る。マスクＭは、イオン交換工程において徐々に取り除かれ、イオン交換工程後には、その膜厚が減少している。したがって、マスク除去工程では、このマスクＭを迅速かつ容易に除去できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、長方形状の元ガラス板Ｇ１及び強化ガラス板Ｇ３を例示したが、これに限らず、楕円状、円形、多角形状その他の各種形状の強化ガラス板を採用できる。元ガラス板Ｇ１及び強化ガラス板Ｇ３は、上記の構成に限定されず、例えば第一主表面Ｓａから第二主表面Ｓｂに貫通する孔を有する構成であっても良い。

マスクＭは、長方形状に限らず、元ガラス板Ｇ１に応じて各種形状に構成され得る。また、上記の実施形態において、マスクＭは第二主表面Ｓｂの周縁部Ｓｂ２を露出させるように構成されていたが、これに限らず第二主表面Ｓｂの全面をマスクＭによって被覆しても良い。

上記の実施形態では、第二の面Ｓ２を第二主表面Ｓｂのみにより構成した元ガラス板Ｇ１を示したが、これに限定されない。元ガラス板Ｇ１の第二の面Ｓ２は、第二主表面Ｓｂの他、この第二主表面Ｓｂにおける中央部の周囲を囲むように形成される面取り面を備えてもよい。この面取り面は、第一の面Ｓ１における面取り面Ｃと同様に各種形状により構成される。

以下、本発明に係る実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。本発明者等は、本発明の効果を確認するための試験を行った。試験では、本方法により製造した実施例１〜５及び比較例１〜４について、その変形量（反り）を測定した。

実施例１〜５、比較例１〜４として、縦１３０ｍｍ、横６５ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの長方形状の元ガラス板を用いた。実施例１〜５では、元ガラス板に異なる膜厚のイオン透過抑制膜（マスク）を形成して膜付ガラス板を形成した。イオン透過抑制膜として、ＳｉＯ_２を主成分として９９．５質量％以上含有するものを使用した。実施例１〜５では、膜付ガラス板を、水と混合して濃度を２０質量％の水溶液とした場合のｐＨ値を一定（ｐＨ６．８，７．１，８．９）に調整した溶融塩（硝酸カリウム）に一定時間（四十八時間）浸漬して、強化ガラス板を製造した。実施例１〜５に係る強化ガラス板では、溶融塩中でイオン透過抑制膜を全て除去した。また、同じ構成の溶融塩に、イオン透過抑制膜を有しない比較例１〜４に係る元ガラス板を一定時間（四十八時間）浸漬して強化ガラス板を製造した。

強化後に実施例１〜５、比較例１〜４に係る強化ガラス板を溶融塩から取出し、その反り量を測定した。反り量は、強化ガラス板における第二の面を定盤に載置した後、定盤と第二の面との間に生じる隙間に隙間ゲージを差し込むことにより測定した。各例とも五枚の強化ガラス板を用意し、一枚の強化ガラスに対して八点（四点の角部、四点の辺中央部）の隙間を測定し、八点の測定値中の最大値を一枚の強化ガラス板の反り値として採用する。これにより得られた五枚の反り値の平均値を表１に示す反り値として表記している。

また、得られた強化ガラス板の第一主表面の圧縮応力層（ＣＰ１）の深さＤＯＬ１および、該圧縮応力層における最大の圧縮応力値ＣＳ１を測定した。同様に、第二主表面の圧縮応力層（ＣＰ２）の深さＤＯＬ２および、該圧縮応力層における最大の圧縮応力値ＣＳ２を測定した。ＣＳ１、ＣＳ２、ＤＯＬ１、およびＤＯＬ２は、応力計（折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥおよびＦｓｍＸＰ）で測定した。各測定値を表１に示す。

表１に示すように、比較例１，２に係る強化ガラス板は、変形量（反り量）が６５０μｍに達し、比較例４に係る強化ガラス板は、変形量が４６７μｍに達したのに対し、実施例１〜５の変形量はいずれも４００μｍ以下であり、イオン透過抑制膜がイオン交換工程中に元ガラス板の変形（反り）を効果的に抑制することを確認した。また、比較例３に示す通り、浸漬時間が短い場合にはイオン透過抑制膜を設けずとも反りを小さく抑制可能であるが、十分な深さの圧縮応力層を得られない。これに対し、本発明の実施例は何れも、十分な深さ（１００μｍ以上）の圧縮応力層を得つつ、反りの低減を両立できる。

Ｇ１ 元ガラス板
Ｇ２ 膜付ガラス板
Ｇ３ 強化ガラス板
Ｍ マスク
Ｓ１ 第一の面
Ｓ２ 第二の面
Ｓａ 第一主表面
Ｓｂ 第二主表面
Ｔ 溶融塩

Claims (7)

1. 第一主表面を有する第一の面と、第二主表面を有する第二の面とが非対称に構成される元ガラス板に、イオン交換による化学強化処理を施して強化ガラス板を製造する方法において、
   前記第二主表面は、前記第一主表面よりも面積が大きく設定されており、
   前記第二主表面にイオンの交換を抑制するマスクを形成するマスク工程と、前記マスク工程後に、前記マスクが形成された前記元ガラス板を、前記イオン交換を行うための溶融塩に浸漬させるイオン交換工程と、を備え、
   前記イオン交換工程は、前記溶融塩により前記マスクの少なくとも一部を除去することを特徴とする、強化ガラス板の製造方法。
2. 前記イオン交換工程は、前記溶融塩により前記マスクの全部を除去する、請求項１に記載の強化ガラス板の製造方法。
3. 前記マスクは、ＳｉＯ_２を主成分として含む、請求項１又は２に記載の強化ガラス板の製造方法。
4. 前記溶融塩は、水に溶解させて２０質量％の水溶液としたときのｐＨが６．５以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。
5. 前記第一主表面および前記第二主表面が何れも平坦面である、請求項１から４のいずれか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。
6. 第一主表面を有する第一の面と、第二主表面を有する第二の面とが非対称に構成される強化ガラス板において、
   前記第二主表面の面積は、前記第一主表面の面積よりも大きく設定されており、
   前記第一主表面は、第一圧縮応力層を有し、
   前記第二主表面は、第二圧縮応力層を有し、
   前記第二圧縮応力層の層深さが、前記第一圧縮応力層の層深さよりも小さいことを特徴とする、強化ガラス板。
7. 前記第一圧縮応力層および前記第二圧縮応力層各々の深さが１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項６に記載の強化ガラス板。
   

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