JPWO2018066314A1 - Method of manufacturing tempered glass plate, film-coated glass plate and tempered glass plate - Google Patents

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睦 深田
睦 深田
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清貴 木下
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利之 梶岡
誠一 伊澤
誠一 伊澤
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博 佐々木
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Abstract

本方法は、ガラス板G1における第一主表面Saの少なくとも一部にイオンの交換を抑制または防止する第一マスクMaを、第二主表面Sbの少なくとも一部にイオンの交換を抑制または防止する第二マスクMbを各々設けるマスク工程と、マスク工程後に、ガラス板G2を、イオンを交換するための溶融塩に浸漬させるイオン交換工程とを備える。マスク工程において、第一主表面Saにおける第一マスクMaの形成面積、および第二主表面Sbにおける第二マスクMbの形成面積は、ガラス板G1の断面形状に応じて異なる大きさに設定される。The method suppresses or prevents the exchange of ions on at least a part of the second main surface Sb, which suppresses or prevents the exchange of ions on at least a part of the first main surface Sa in the glass plate G1. The mask process which provides the 2nd mask Mb each, The ion exchange process made to immerse the glass plate G2 in the molten salt for exchanging ion after a mask process is provided. In the mask process, the formation area of the first mask Ma on the first main surface Sa and the formation area of the second mask Mb on the second main surface Sb are set to different sizes according to the cross-sectional shape of the glass plate G1. .

Description

本発明は、強化ガラス板の製造方法に関し、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、膜付ガラス板及び強化ガラス板に関する。   The present invention relates to a method for producing a tempered glass sheet, and more specifically to a method for producing a tempered glass sheet which chemically strengthens a glass sheet by an ion exchange method, a film-coated glass sheet and a tempered glass sheet.

近年、携帯電話、カメラ等の電子機器や、大型ディスプレイやパソコン等の表示面や腕時計等のウェアラブル端末のカバーガラスには、化学強化された強化ガラス板が用いられている。   In recent years, chemically strengthened tempered glass plates have been used for electronic devices such as mobile phones and cameras, display surfaces such as large displays and personal computers, and cover glasses for wearable terminals such as watches.

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。   Such a tempered glass sheet is generally manufactured by chemically treating a glass sheet containing an alkali metal as a composition with a reinforcing liquid to form a compressive stress layer on the surface. Such a tempered glass sheet has improved impact resistance and the like because it has a compressive stress layer on the surface. However, even with such a tempered glass plate, the impact resistance at the edge portion and the peripheral portion is lower than the impact resistance at the main surface, which causes the breakage of the tempered glass plate. When the compressive stress layer on the surface of the tempered glass plate is made deep as a whole to prevent such breakage, the tensile stress formed inside the glass plate becomes excessive, and the breakage caused by the tensile stress (so-called self-destruction) Problem is likely to occur.

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(第一の強化処理)できる。その後シールディングを除去し、再度、強化処理(第二の強化処理)を行うことで、予め強化処理されたエッジ部において主表面より深く圧縮応力層を形成できる。   In order to solve the above problems, a technology has been developed to selectively form a deep compressive stress layer only on a portion of the surface of a strengthened glass sheet. For example, in the method disclosed in Patent Document 1, by shielding only the central portion of the main surface with the mask material, only the non-shielded peripheral portion can be ion-exchanged and reinforced (first reinforcement processing) . Thereafter, by removing the shielding and performing the strengthening treatment (the second strengthening treatment) again, the compressive stress layer can be formed deeper than the main surface at the edge portion subjected to the strengthening treatment in advance.

特表2014−510012号公報JP-A-2014-510012 gazette

しかしながら、特許文献1のような手法を用いた場合、ガラス板に予期せぬ変形が生じ、生産性が低下するおそれがあった。   However, when a method like patent document 1 was used, there existed a possibility that a deformation might arise in a glass plate and productivity might fall.

例えば、図9に示すように、ガラス板の断面形状が厚さ方向に非対称である場合、イオン交換した際にガラス板が反るように湾曲変形してしまうおそれがあった。以下、図9を参照して、従来の強化ガラス板の製造方法及びその問題点について具体的に説明する。   For example, as shown in FIG. 9, when the cross-sectional shape of the glass plate is asymmetrical in the thickness direction, there is a possibility that the glass plate may be bent and deformed so as to be warped when ion exchange is performed. Hereinafter, with reference to FIG. 9, the manufacturing method of the conventional tempered glass board and its problem are concretely demonstrated.

図9Aは、断面形状が厚さ方向に非対称のガラス板G10を準備する工程を示す。ガラス板G10は、板厚方向における中央線(同図中の一点鎖線)X10を軸として表裏に非対称形状となっている。図9Bは、ガラス板G10の表裏の主表面各々に同一の厚さおよび同一の面積を有するシールドMcを設けた膜付ガラス板G20を得る工程を示す。図9Cは、膜付ガラス板G20を溶融塩T10に浸漬し、イオン交換処理して表層部に圧縮応力層CPを有する強化ガラス板G30を得る強化工程(第一の強化処理)を示す。   FIG. 9A shows a process of preparing a glass sheet G10 whose cross-sectional shape is asymmetric in the thickness direction. The glass plate G10 has an asymmetrical shape on the front and back with a central line (dotted line in the figure) X10 in the thickness direction as an axis. FIG. 9B shows a step of obtaining a film-coated glass plate G20 in which shields Mc having the same thickness and the same area are provided on the front and back main surfaces of the glass plate G10. FIG. 9C shows a strengthening step (first strengthening treatment) of immersing the film-coated glass plate G20 in molten salt T10 and performing ion exchange treatment to obtain a strengthened glass plate G30 having a compressive stress layer CP in the surface layer portion.

これらの処理によれば、強化ガラス板G30の断面形状が厚さ方向に非対称、すなわち表裏面形状が異なるにもかかわらず、形成されるシールドMcの面積等が表裏で同一であるために、強化ガラス板G30の表裏の応力バランスが均衡しない状態となる。その結果、応力バランスが均衡する形状へと強化ガラス板G30が自ずと変形することになる(図9C参照)。   According to these processes, although the cross-sectional shape of the strengthened glass sheet G30 is asymmetrical in the thickness direction, that is, although the front and back surface shapes are different, the area etc. of the shield Mc formed is the same on the front and back. It will be in the state which the stress balance of the front and back of glass plate G30 is not balanced. As a result, the tempered glass sheet G30 naturally deforms to a shape in which the stress balance is balanced (see FIG. 9C).

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、高い平坦性を有し且つ部分的に高い強度を有する強化ガラス板を安定して製造可能とする強化ガラスの製造方法及び膜付ガラス板を提供することを目的とする。また、本発明は、高い平坦性を有しかつ部分的に高い強度を有する強化ガラス板を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a method for producing a tempered glass capable of stably producing a tempered glass sheet having high flatness and partially high strength, and It aims at providing a film-coated glass plate. Another object of the present invention is to provide a tempered glass sheet having high flatness and partially high strength.

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有するガラス板表層のイオンを交換する強化ガラス板の製造方法であって、前記第一主表面の少なくとも一部に前記イオンの交換を抑制または防止する第一マスクを、前記第二主表面の少なくとも一部に前記イオンの交換を抑制または防止する第二マスクを各々設けるマスク工程と、前記マスク工程後に、該ガラス板を、前記イオンを交換するための溶融塩に浸漬させるイオン交換工程とを備え、前記マスク工程において、前記第一主表面における前記第一マスクの形成面積、および前記第二主表面における前記第二マスクの形成面積は、前記断面形状に応じて異なる大きさに設定されることを特徴とする。   The present invention is to solve the above-mentioned problems, and exchanges ions of the surface layer of a glass plate having a first main surface and a second main surface on the front and back and having a cross-sectional shape asymmetric in the thickness direction. It is a manufacturing method of a tempered glass board, Comprising: The first mask which controls or prevents exchange of the ion in at least one copy of the 1st main surface, and suppresses the exchange of the ion at least one copy of the second main surface And an ion exchange step of immersing the glass plate in a molten salt for exchanging the ions after the mask step, and a mask step of providing a second mask for preventing each of the first and second mask steps. The formation area of the first mask on the main surface and the formation area of the second mask on the second main surface may be set to different sizes according to the cross-sectional shape.

上記のように、厚さ方向において非対称形状を有するガラス板(元ガラス板)に対し、その非対称形状に応じて、面積の異なる第一マスク及び第二マスクを各主表面に形成することにより、イオン交換法による強化を行った場合におけるガラス板の変形を可及的に小さくできる。これにより、高い平坦性を有し且つ部分的に高い強度を有する強化ガラス板を安定して製造することが可能になる。   As described above, by forming the first mask and the second mask having different areas on the respective main surfaces according to the asymmetrical shape, with respect to the glass plate (original glass plate) having the asymmetrical shape in the thickness direction, In the case of strengthening by ion exchange, deformation of the glass plate can be reduced as much as possible. This makes it possible to stably manufacture a tempered glass sheet having high flatness and partially high strength.

上記の製造方法において、前記第一主表面は、第一平坦面を有し、前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、前記第一マスクは、前記第一平坦面内に設けられ、前記第二マスクは、前記第二平坦面内に設けられ、前記第二マスクの形成面積は、前記第一マスクの形成面積より大きいことが好ましい。   In the above manufacturing method, the first main surface has a first flat surface, the second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface, and the first mask is Preferably, the first mask is provided in a first flat surface, the second mask is provided in the second flat surface, and a formation area of the second mask is larger than a formation area of the first mask.

このように、第一平坦面の面積が小さく、第二平坦面の面積が大きく構成されてなる元ガラス板に対し、面積が小さな第一マスクを第一平坦面に形成し、面積が大きな第二マスクを第二平坦面に形成することにより、イオン交換法による強化を行った場合におけるガラス板の変形を可及的に小さくすることが可能になる。   Thus, the first mask having a small area is formed on the first flat surface with respect to the original glass plate in which the area of the first flat surface is small and the area of the second flat surface is large. By forming the second mask on the second flat surface, it is possible to minimize the deformation of the glass plate when strengthening by the ion exchange method.

さらに、本製造方法では、前記第一平坦面は前記第一主表面の中央部に位置し、前記第一マスクは前記第一平坦面の中央部に設けられ、前記第二平坦面は前記第二主表面の中央部に位置し、前記第二マスクは前記第二平坦面の中央部に設けられ、前記第一主表面は、前記第一平坦面の外縁に沿って設けられた第一面取り面を備え、前記第二主表面は、前記第二平坦面の外縁に沿って設けられた第二面取り面を備え、前記第一面取り面の面積は、前記第二面取り面の面積より大きいことが好ましい。   Furthermore, in the present manufacturing method, the first flat surface is located at the central portion of the first main surface, the first mask is provided at the central portion of the first flat surface, and the second flat surface is the first flat surface. Located at the center of two major surfaces, the second mask is provided at the center of the second flat surface, and the first major surface is a first chamfer provided along the outer edge of the first flat surface A second chamfered surface provided along an outer edge of the second flat surface, the area of the first chamfered surface being larger than the area of the second chamfered surface Is preferred.

かかる構成によれば、第二平坦面よりも面積が小さな第一平坦面の外縁に沿って、第二面取り面よりも面積が大きな第一面取り面を形成することにより、第一平坦面及び第一面取り面を有する第一主表面と、第二平坦面及び第二面取り面を有する第二主表面とにバランス良くイオン交換の処理を施すことができる。   According to this configuration, the first flat surface and the second flat surface are formed by forming the first chamfered surface having a larger area than the second chamfered surface along the outer edge of the first flat surface having a smaller area than the second flat surface. The ion exchange treatment can be performed in a well-balanced manner on the first main surface having one chamfered surface and the second main surface having the second flat surface and the second chamfered surface.

上記の製造方法では、前記第一マスクおよび前記第二マスクが、組成として質量%でSiO2 60〜100%、Al23 0〜40%を含む無機膜層であることが望ましい。かかる組成の第一マスクおよび第二マスクを使用することにより、イオン交換時におけるイオンの透過の遮断又は抑制を確実に行うことが可能になる。In the above manufacturing method, it is desirable that the first mask and the second mask be an inorganic film layer containing 60 to 100% of SiO 2 and 0 to 40% of Al 2 O 3 in terms of mass% as a composition. By using the first mask and the second mask of such composition, it becomes possible to reliably block or suppress the permeation of ions during ion exchange.

第一マスクの厚みと第二マスクの厚みは、同一にしてもよく、異なるように設定してもよい。例えば、上記の製造方法において、前記第一マスクの厚みに対する前記第二マスクの厚みが0.8〜1.2倍であることが好ましい。   The thickness of the first mask and the thickness of the second mask may be the same or different. For example, in the above manufacturing method, the thickness of the second mask is preferably 0.8 to 1.2 times the thickness of the first mask.

上記の製造方法において、前記ガラス板表層のイオンはナトリウムイオンであり、前記溶融塩はカリウムイオンを含み、前記溶融塩は、水と混合して濃度を20質量%の水溶液とした場合のpHが6.5〜11であることが望ましい。このように、イオン交換を好適に行うことにより、ガラス板に要求される強度を確保できる。   In the above manufacturing method, the ion of the surface layer of the glass plate is a sodium ion, the molten salt contains a potassium ion, and the molten salt has a pH when mixed with water to form an aqueous solution having a concentration of 20% by mass. It is desirable that it is 6.5-11. Thus, the strength required for the glass plate can be secured by suitably performing the ion exchange.

上記の製造方法において、前記ガラス板は、ガラス板組成として質量%で、SiO2 45〜75%、Al23 1〜30%、Na2O 1〜20%、K2O 0〜20%を含有するガラス板であることが望ましい。これにより、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。In the above manufacturing method, the glass plate, by mass% as a glass plate composition, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 1~30%, Na 2 O 1~20%, K 2 O 0~20% It is desirable that it is a glass plate containing This makes it easy to achieve both ion exchange performance and devitrification resistance at high levels.

また、前記ガラス板は、種々の形状に構成され得るが、その加工性等を考慮して、特に平面視円盤状または矩形状に構成されることが望ましい。   The glass plate may be formed into various shapes, but in consideration of its processability and the like, it is desirable that the glass plate be formed particularly in a disk shape or a rectangular shape in plan view.

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有する膜付ガラス板であって、前記第一主表面の少なくとも一部に形成されるとともに、イオンの交換を抑制または防止する第一マスクと、前記第二主表面の少なくとも一部に形成されるとともに、イオンの交換を抑制または防止する第二マスクとを備え、前記第一主表面における前記第一マスクの形成面積、および前記第二主表面における前記第二マスクの形成面積は、前記断面形状に応じて異なる大きさに設定されることを特徴とする。   The present invention is to solve the above-mentioned problems, and is a film-coated glass plate having a first main surface and a second main surface on the front and back and having an asymmetrical cross-sectional shape in the thickness direction, A first mask that is formed on at least a portion of the first main surface and that suppresses or prevents ion exchange, and is formed on at least a portion of the second main surface, and suppresses or prevents ion exchange And the formation area of the first mask on the first main surface and the formation area of the second mask on the second main surface are set to different sizes according to the cross-sectional shape. It is characterized by

上記のように、厚さ方向において非対称形状を有するガラス板に対し、その非対称形状に応じて、面積の異なる第一マスク及び第二マスクを各主表面に形成することにより、イオン交換法による強化を行った場合におけるガラス板の変形を可及的に小さくできる。これにより、高い平坦性を有し且つ部分的に高い強度を有する強化ガラス板を安定して製造することが可能になる。   As described above, for the glass plate having an asymmetric shape in the thickness direction, the first mask and the second mask having different areas are formed on each main surface according to the asymmetric shape, thereby strengthening by the ion exchange method Deformation of the glass plate in the case where This makes it possible to stably manufacture a tempered glass sheet having high flatness and partially high strength.

上記の膜付ガラス板において、前記第一主表面は、第一平坦面を有し、前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、前記第一マスクは、前記第一平坦面内に設けられ、前記第二マスクは、前記第二平坦面内に設けられ、前記第二マスクの形成面積は、前記第一マスクの形成面積より大きいことが望ましい。このように、第一平坦面の面積が小さく、第二平坦面の面積が大きく構成されてなるガラス板に対し、面積が小さな第一マスクを第一平坦面に形成し、面積が大きな第二マスクを第二平坦面に形成することにより、イオン交換法による強化を行った場合におけるガラス板の変形を可及的に小さくすることが可能になる。   In the above-mentioned film-coated glass plate, the first main surface has a first flat surface, the second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface, and the first mask is Preferably, the first mask is provided in the first flat surface, the second mask is provided in the second flat surface, and a formation area of the second mask is larger than a formation area of the first mask. Thus, a first mask having a small area is formed on the first flat surface, and a second area having a large area is formed on the glass plate having a small first flat surface area and a large second flat surface area. By forming the mask on the second flat surface, it is possible to minimize the deformation of the glass plate when strengthening by the ion exchange method.

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有する強化ガラス板であって、前記第一主表面は、第一平坦面を有し、前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、前記第一平坦面は、その周縁部に形成される第一圧縮応力層と、その中央部に形成されるとともに前記第一圧縮応力層よりも層深さが小さな第二圧縮応力層とを有し、前記第二平坦面は、その周縁部に形成される第一圧縮応力層と、その中央部に形成されるとともに前記第一圧縮応力層よりも層深さが小さな第二圧縮応力層とを有し、前記第二平坦面における前記第二圧縮応力層の形成面積が、前記第一平坦面における前記第二圧縮応力層の形成面積よりも大きいことを特徴とする。   The present invention is to solve the above-mentioned problems, and is a tempered glass plate having a first main surface and a second main surface on the front and back and having an asymmetrical cross-sectional shape in the thickness direction, The first main surface has a first flat surface, the second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface, and the first flat surface is formed on the periphery thereof It has a first compressive stress layer, and a second compressive stress layer formed in the central portion thereof and having a layer depth smaller than that of the first compressive stress layer, and the second flat surface is formed on the periphery thereof First compressive stress layer, and a second compressive stress layer formed in a central portion thereof and having a layer depth smaller than that of the first compressive stress layer, and the second compression on the second flat surface In particular, the formation area of the stress layer is larger than the formation area of the second compressive stress layer on the first flat surface. To.

上記のように、強化ガラス板の非対称形状に応じて、面積の異なる第二圧縮応力層を、面積の異なる第一平坦面及び第二平坦面に形成することにより、当該強化ガラス板に高い平坦性を付与することができる。さらに、各平坦面の周縁部に、第二圧縮応力層よりも層深さの大きな第一圧縮応力層を形成することにより、強化ガラス板は、部分的に高い強度を有するものになる。   As described above, according to the asymmetric shape of the tempered glass sheet, the second compressive stress layer having different areas is formed on the first flat surface and the second flat surface of different areas, so that the flat surface is highly flat. Can be given. Furthermore, by forming the first compressive stress layer having a layer depth larger than that of the second compressive stress layer on the peripheral portion of each flat surface, the strengthened glass sheet partially has high strength.

本発明によれば、高い平坦性を有し且つ部分的に高い強度を有する強化ガラス板を安定して製造できる。   According to the present invention, it is possible to stably manufacture a tempered glass sheet having high flatness and partially high strength.

図1Aは、本発明の第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 1A shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a first embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 1B shows the manufacturing method of the tempered glass board which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1Cは、本発明の第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 1C shows the manufacturing method of the tempered glass board which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1Dは、本発明の第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 1D shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a first embodiment of the present invention. 図1Eは、本発明の第一実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 1E shows the manufacturing method of the tempered glass board which concerns on 1st embodiment of this invention. 図2は、元ガラス板の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the original glass plate. 図3は、膜付ガラス板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a film-coated glass plate. 図4は、膜付ガラス板の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the film-coated glass plate. 図5Aは、膜付ガラス板の他の例を示す要部断面図である。FIG. 5A is a sectional view of an essential part showing another example of the film-coated glass plate. 図5Bは、膜付ガラス板の他の例を示す要部断面図である。FIG. 5B is a sectional view of an essential part showing another example of the film-coated glass plate. 図6は、仕上げ加工工程を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a finishing process. 図7Aは、本発明の第二実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 7A shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a second embodiment of the present invention. 図7Bは、本発明の第二実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 7B shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a second embodiment of the present invention. 図7Cは、本発明の第二実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 7C shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a second embodiment of the present invention. 図7Dは、本発明の第二実施形態に係る強化ガラス板の製造方法を示す。FIG. 7D shows a method of manufacturing a tempered glass sheet according to a second embodiment of the present invention. 図8Aは、強化ガラス板の実施例及び実施例を示す平面図である。FIG. 8A is a plan view showing an embodiment and an embodiment of a tempered glass sheet. 図8Bは、強化ガラス板の実施例及び比較例を示す平面図である。FIG. 8B is a plan view showing an example and a comparative example of a tempered glass sheet. 図9Aは、従来の強化板ガラスの製造方法を示す。FIG. 9A shows a method of manufacturing a conventional tempered sheet glass. 図9Bは、従来の強化板ガラスの製造方法を示す。FIG. 9B shows a method of manufacturing a conventional tempered sheet glass. 図9Cは、従来の強化板ガラスの製造方法を示す。FIG. 9C shows a method of manufacturing a conventional tempered sheet glass.

以下、本発明に係る強化ガラス板の製造方法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6は、本発明に係る強化ガラス板の製造方法の第一実施形態を示す。   Hereinafter, the form for enforcing the manufacturing method of the tempered glass board concerning the present invention is explained, referring to drawings. 1 to 6 show a first embodiment of the method for producing a tempered glass sheet according to the present invention.

本発明に係る板ガラスの製造方法は、元ガラスの準備工程と、元ガラス板の一部を選択的に強化する選択強化工程と、この選択強化工程後に、そのガラス板を全体的に強化する全体強化工程とを備える。以下、各工程について説明する。先ず、図1A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。   The method for producing a flat glass according to the present invention comprises the steps of preparing a base glass, a selective strengthening step of selectively strengthening a part of the original glass plate, and overall strengthening of the glass plate after the selective strengthening step. And a strengthening process. Each step will be described below. First, the process of the preparation process shown in FIG. 1A is performed. This preparation process is a process of preparing the original glass plate G1 of a predetermined shape.

元ガラス板G1は、イオン交換法を用いて強化可能であり、断面形状が厚さ方向に非対称なガラス板である。本実施形態では元ガラス板G1が、図2に示すような円盤状のガラス板である場合を一例として説明する。元ガラス板G1は、互いに表裏の関係にある第一主表面Sa、および第二主表面Sbを備える。なお、本実施形態では、第一主表面Sa側を表面側、第二主表面Sb側を裏面側として説明する。   The original glass plate G1 is a glass plate which can be strengthened using an ion exchange method, and whose cross-sectional shape is asymmetric in the thickness direction. In this embodiment, the case where the original glass plate G1 is a disk-shaped glass plate as shown in FIG. 2 will be described as an example. The original glass plate G1 includes a first main surface Sa and a second main surface Sb which are in a front-back relationship with each other. In the present embodiment, the first main surface Sa side is described as the surface side, and the second main surface Sb side is described as the back surface side.

第一主表面Saは、第一平坦面Faと、第一面取り面Caとを備える。第一平坦面Faは、第一主表面Saの中央部に設けられた平坦な円形面である。第一面取り面Caは、第一平坦面Faの外縁に沿って設けられた平坦な傾斜面である。   The first main surface Sa includes a first flat surface Fa and a first chamfered surface Ca. The first flat surface Fa is a flat circular surface provided at the central portion of the first main surface Sa. The first chamfered surface Ca is a flat inclined surface provided along the outer edge of the first flat surface Fa.

第二主表面Sbは、第二平坦面Fbと、第二面取り面Cbとを備える。第二平坦面Fbは、第二主表面Sbの中央部に設けられた平坦な円形面である。第二面取り面Caは、第二平坦面Fbの外縁に沿って設けられた平坦な傾斜面である。   The second main surface Sb includes a second flat surface Fb and a second chamfered surface Cb. The second flat surface Fb is a flat circular surface provided at the center of the second main surface Sb. The second chamfered surface Ca is a flat inclined surface provided along the outer edge of the second flat surface Fb.

第一面取り面Caおよび第二面取り面Cbは、いわゆるC面取り加工によって形成された平坦面である。第一面取り面Caの面積は、第二面取り面Cbの面積より大きい。また、第一平坦面Faの面積は、第二平坦面Faの面積より小さい。かかる構成により、元ガラス板G1の断面は、図1Aに示すように板厚方向における中央線(同図中の一点鎖線)Xに対して第一主表面Sa側と第二主表面Sb側とで表裏非対称形状となる。   The first chamfered surface Ca and the second chamfered surface Cb are flat surfaces formed by so-called C-chamfering. The area of the first chamfered surface Ca is larger than the area of the second chamfered surface Cb. In addition, the area of the first flat surface Fa is smaller than the area of the second flat surface Fa. With this configuration, as shown in FIG. 1A, the cross section of the original glass plate G1 is on the first main surface Sa side and the second main surface Sb side with respect to the center line X in the thickness direction (dotted line in FIG. 1). It becomes an asymmetric shape on the front and back.

なお、上記形状は一例であり、第一面取り面Caおよび第二面取り面Cb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により構成しても良い。また、元ガラス板G1は、円盤状に限らず任意の形状、例えば、矩形状のガラス板であって良い。また、元ガラス板G1は、第一平坦面Faから第二平坦面Fbに貫通する孔を有する構成であっても良い。   The above-described shape is an example, and the first chamfered surface Ca and the second chamfered surface Cb may be curved surfaces formed by so-called R-chamfering, and may be configured by curved surfaces having a plurality of curvature radii. . Further, the original glass plate G1 is not limited to a disk shape, and may be an arbitrary shape, for example, a rectangular glass plate. The original glass plate G1 may be configured to have a hole penetrating from the first flat surface Fa to the second flat surface Fb.

元ガラス板G1は、ガラス板組成として質量%で、SiO2 45〜75%、Al23 1〜30%、Na2O 1〜20%、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。The original glass plate G1 may contain 45 to 75% of SiO 2 , 1 to 30% of Al 2 O 3, 1 to 20% of Na 2 O, and 0 to 20% of K 2 O by mass% as a glass plate composition. preferable. By regulating the glass sheet composition range as described above, it is easy to achieve both ion exchange performance and devitrification resistance at high levels.

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ができ、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。   The thickness of the original glass plate G1 is, for example, 2.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less, 1.3 mm or less, 1.0 mm or less, 0.8 mm or less, 0.7 mm or less, 0.6 mm or less 0.5 mm or less, 0.4 mm or less, 0.3 mm or less, 0.2 mm or less, particularly 0.1. It is 1 mm or less. As the thickness of the original glass plate G1 is smaller, the tempered glass plate substrate can be reduced in weight, and as a result, reduction in thickness and weight of the device can be achieved. The thickness of the original glass plate G1 is preferably 0.01 mm or more in consideration of productivity and the like.

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。   The original glass plate G1 is formed, for example, using an overflow downdraw method, cut using a scribe chip, and chamfered and edge-polished with a rotary grinding tool. In addition, the forming method and processing method of the original glass plate G1 may be arbitrarily selected. For example, the original glass plate G1 may be formed using a float method, may be cut using a laser beam, and may be polished using an abrasive tape.

次いで、上記準備工程の後、図1B、図1Cに示す選択強化工程の処理を実施する。選択強化工程は、図1Bに示すマスク工程と、図1Cに示す選択イオン交換工程とを含む。   Then, after the above-mentioned preparation process, the process of the selective strengthening process shown in FIG. 1B and FIG. The selective strengthening process includes the mask process shown in FIG. 1B and the selective ion exchange process shown in FIG. 1C.

マスク工程は、元ガラス板G1の第一主表面Saおよび第二主表面Sbの一部に第一マスクMaおよび第二マスクMbを形成して膜付ガラス板G2を得る工程である。第一マスクMaおよび第二マスクMb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し、または遮断する膜層である。   The mask process is a process of forming the first mask Ma and the second mask Mb on a part of the first main surface Sa and the second main surface Sb of the original glass plate G1 to obtain the film-coated glass plate G2. The first mask Ma and the second mask Mb are film layers that suppress or block the permeation of ions when performing ion exchange of the surface layer of the original glass plate G1 in the selective ion exchange process described later.

図3に示すように、第一マスクMaは、第一平坦面Faの中央部Fa1を被覆し、第一平坦面Faの周縁部Fa2、および第一面取り面Caを露出させるように、第一主表面Saに形成される。なお、第一平坦面Faの周縁部Fa2は、第一面取り面Caに対する第一平坦面Faの境界部を含み、この境界部から数mm〜数十mmの範囲における第一平坦面Faの一部分である(以下、第二平坦面Fbにおいて同じ)。   As shown in FIG. 3, the first mask Ma covers the central portion Fa1 of the first flat surface Fa and exposes the peripheral portion Fa2 of the first flat surface Fa and the first chamfered surface Ca. It is formed on the main surface Sa. The peripheral portion Fa2 of the first flat surface Fa includes a boundary portion of the first flat surface Fa with respect to the first chamfered surface Ca, and a portion of the first flat surface Fa in a range of several mm to several tens of mm from this boundary portion (Hereinafter, the same applies to the second flat surface Fb).

第一平坦面Faの周縁部Fa2は、第一平坦面Faの中央部Fa1の周囲を囲むように環状に構成される。第一平坦面Faが円形状である場合には、周縁部Fa2もこの形状に応じて円形状(円環状)に構成される。当然に、第一平坦面Faが矩形状である場合には、周縁部Fa2はこれに応じて矩形状に構成される。   The peripheral portion Fa2 of the first flat surface Fa is annularly configured to surround the center portion Fa1 of the first flat surface Fa. When the first flat surface Fa has a circular shape, the peripheral edge portion Fa2 is also formed in a circular shape (ring shape) according to the shape. Naturally, in the case where the first flat surface Fa is rectangular, the peripheral portion Fa2 is configured to be rectangular accordingly.

図4に示すように、第二マスクMbは、第二平坦面Fbの中央部Fb1を被覆し、第二平坦面Fbの周縁部Fb2、および第二面取り面Cbを露出させるように、第二主表面Sbに形成される。   As shown in FIG. 4, the second mask Mb covers the central portion Fb1 of the second flat surface Fb and exposes the peripheral portion Fb2 of the second flat surface Fb and the second chamfered surface Cb. It is formed on the main surface Sb.

図3及び図4に示すように、第一マスクMa及び第二マスクMbは、第一平坦面Fa及び第二平坦面Fbの形状に対応するように円形状に構成される。第一マスクMaの直径Wmaは、第一平坦面Faの直径Wfaよりも小さく、第二マスクMbの直径Wmbは、第二平坦面Fbの直径Wfbよりも小さい。このため、第一マスクMaの面積は、第一平坦面Faの面積よりも小さく、第二マスクMbの面積は、第二平坦面Fbの面積よりも小さい。また、第二マスクMbの直径Wmbは、第一マスクMaの直径Wmaよりも大きい。したがって、第二マスクMbの面積は、第一マスクMaの面積よりも大きい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first mask Ma and the second mask Mb are configured in a circular shape so as to correspond to the shapes of the first flat surface Fa and the second flat surface Fb. The diameter Wma of the first mask Ma is smaller than the diameter Wfa of the first flat surface Fa, and the diameter Wmb of the second mask Mb is smaller than the diameter Wfb of the second flat surface Fb. Therefore, the area of the first mask Ma is smaller than the area of the first flat surface Fa, and the area of the second mask Mb is smaller than the area of the second flat surface Fb. Also, the diameter Wmb of the second mask Mb is larger than the diameter Wma of the first mask Ma. Therefore, the area of the second mask Mb is larger than the area of the first mask Ma.

第一平坦面Faの直径Wfaと、第一マスクMaの直径Wmaとの差(Wfa−Wma)は、0.1mm以上5mm以下とされることが望ましい。また、第二平坦面Fbの直径Wfbと、第二マスクMbの直径Wmbとの差(Wfb−Wmb)は、0.1mm以上10mm以下とされることが望ましい。また、第一マスクMaの直径Wmaと、第二マスクMbの直径Wmbとの差(Wmb−Wma)は、0.1mm以上3mm以下とされることが望ましい。ただし、これらの数値は、上記の範囲に限定されず、元ガラス板G1の寸法に応じて適宜設定され得る。   The difference (Wfa−Wma) between the diameter Wfa of the first flat surface Fa and the diameter Wma of the first mask Ma is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less. The difference (Wfb−Wmb) between the diameter Wfb of the second flat surface Fb and the diameter Wmb of the second mask Mb is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less. The difference (Wmb−Wma) between the diameter Wma of the first mask Ma and the diameter Wmb of the second mask Mb is preferably 0.1 mm or more and 3 mm or less. However, these numerical values are not limited to the above range, and may be appropriately set according to the dimension of the original glass plate G1.

第一マスクMaは、第一平坦面Faの面内に位置しており、具体的には、第一平坦面Faと同心状となるように位置する。同様に第二マスクMbは、第二平坦面Fbの面内に位置しており、第二平坦面Fbと同心状となるように位置する。なお、図3及び図4において、第一マスクMaおよび第二マスクMbを強調するために、これらにハッチングを施している。   The first mask Ma is located in the plane of the first flat surface Fa, and more specifically, located so as to be concentric with the first flat surface Fa. Similarly, the second mask Mb is located in the plane of the second flat surface Fb, and located so as to be concentric with the second flat surface Fb. In FIGS. 3 and 4, in order to emphasize the first mask Ma and the second mask Mb, these are hatched.

第一マスクMaおよび第二マスクMbの材質としては、イオン交換されるイオンの透過を抑制または遮断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、第一マスクMaおよび第二マスクMb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、合金も第一マスクMaおよび第二マスクMbとして使用可能である。より詳細には、第一マスクMaおよび第二マスクMbの材質としては、例えば、SiO2、Al23、SiN、SiC、Al23、AlN、ZrO2、TiO2、Ta25、Nb25、HfO2、SnO2、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1種類以上を含む膜とすることができる。As a material of the first mask Ma and the second mask Mb, any material may be used as long as the permeation of ions to be ion-exchanged can be suppressed or blocked. When the ion to be exchanged is an alkali metal ion, the first mask Ma and the second mask Mb are, for example, metal oxide, metal nitride, metal carbide, metal oxynitride, metal oxycarbide, metal carbonitride film And the like. Further, carbon materials, metals and alloys excellent in heat resistance and chemical durability can also be used as the first mask Ma and the second mask Mb. More specifically, the material of the first mask Ma and the second mask Mb is, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, SiC, Al 2 O 3 , AlN, ZrO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 A film containing one or more of Nb 2 O 5 , HfO 2 , SnO 2 , carbon nanotubes, graphin, diamond like carbon, and stainless steel can be used.

特にSiO2を第一マスクMaおよび第二マスクMbの主成分とすれば、安価且つ容易に第一マスクMaおよび第二マスクMbを形成可能であり、反射防止膜としても機能し得るため、好ましい。第一マスクMaおよび第二マスクMbは、SiO2のみから成る膜として良い。具体的には、第一マスクMaおよび第二マスクMbは質量%でSiO2を99%以上含有する組成を有するものとして良い。In particular, if SiO 2 is used as the main component of the first mask Ma and the second mask Mb, the first mask Ma and the second mask Mb can be formed inexpensively and easily, and they can also function as an antireflective film. . The first mask Ma and the second mask Mb may be films made only of SiO 2 . Specifically, the first mask Ma and the second mask Mb may have a composition containing 99% or more of SiO 2 in mass%.

また、イオンの透過を確実に遮断する場合には、SiO2を主成分とし、Al23を含む無機膜層を第一マスクMaおよび第二マスクMbとして用いることが好適である。この場合、第一マスクMaおよび第二マスクMbは、質量%でSiO2 20〜99%、Al23 1〜80%、より好ましくは、SiO2 60〜99%、Al23 1〜40%を含む組成とする。Further, in order to reliably block the permeation of ions, it is preferable to use an inorganic film layer mainly composed of SiO 2 and containing Al 2 O 3 as the first mask Ma and the second mask Mb. In this case, the first mask Ma and the second mask Mb are, by mass%, SiO 2 20 to 99%, Al 2 O 3 1 to 80%, more preferably SiO 2 60 to 99%, Al 2 O 3 1 to The composition contains 40%.

第一マスクMaおよび第二マスクMb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、第一マスクMaおよび第二マスクMb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。具体的には、第一マスクMaおよび第二マスクMbの膜厚は、例えば1〜5000nmが好ましく、より好ましくは50〜4000nmである。第一マスクMaの膜厚と第二マスクMbの膜厚とは、同一に設定しても良く、異なるように設定しても良い。例えば、第一マスクMaの厚みに対する第二マスクMbの厚みは、0.8〜1.2倍とされることが好ましい。   The thickness of the first mask Ma and the second mask Mb may be any thickness as long as blocking and suppression of ion permeation are possible. However, if the thicknesses of the first mask Ma and the second mask Mb are excessive, the film formation time, material cost, and the like increase, so it is preferable to form the first mask Ma and the second mask Mb as thin as possible. Specifically, the film thickness of the first mask Ma and the second mask Mb is, for example, preferably 1 to 5000 nm, and more preferably 50 to 4000 nm. The film thickness of the first mask Ma and the film thickness of the second mask Mb may be set to be the same or may be set to be different. For example, the thickness of the second mask Mb is preferably 0.8 to 1.2 times the thickness of the first mask Ma.

第一マスクMaおよび第二マスクMb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、第一マスクMaおよび第二マスクMbを容易に均一に形成できる。第一マスクMaおよび第二マスクMb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第一マスクMaおよび第二マスクMbを元ガラス板G1の主表面Sa,Sbに接合して成膜しても良い。   The film formation method of the first mask Ma and the second mask Mb is a PVD method (physical vapor deposition method) such as a sputtering method or a vacuum evaporation method, a CVD method (chemical vapor deposition method such as a thermal CVD method or a plasma CVD method) Wet coating methods such as dip coating method and slit coating method can be used. Sputtering and dip coating are particularly preferred. When the sputtering method is used, the first mask Ma and the second mask Mb can be easily formed uniformly. The film formation locations of the first mask Ma and the second mask Mb may be set by any method. Alternatively, the first mask Ma and the second mask Mb, which are formed in advance in a sheet shape, may be bonded to the main surfaces Sa and Sb of the original glass plate G1 to form a film.

なお、本実施形態では、SiO2およびAl23を含有し、膜厚が100nm以上であり、アルカリ金属イオンの透過を遮断可能な第一マスクMaおよび第二マスクMbを形成した場合を一例として説明する。In the present embodiment, an example in which the first mask Ma and the second mask Mb, which contain SiO 2 and Al 2 O 3, have a thickness of 100 nm or more, and can block the transmission of alkali metal ions, is formed. Explain as.

次いで、上記マスク工程の後、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。この溶融塩T1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6.5〜11とされることが好ましい。   Next, after the mask process, the process of the selective ion exchange process shown in FIG. 1C is performed. The selective ion exchange step is a step of chemically strengthening the membrane-coated glass plate G2 by an ion exchange method to obtain a membrane-reinforced glass sheet G3. Specifically, the film-coated glass plate G2 is immersed in the molten salt T1 containing an alkali metal ion for ion exchange. The molten salt T1 in the present embodiment is, for example, a potassium nitrate molten salt. The molten salt T1 preferably has a pH of 6.5 to 11 when it is mixed with water to form a 20% by mass aqueous solution.

この選択イオン交換工程では、各マスクMa,Mbによって被覆される各主表面Sa,Sbの一部を非選択領域とし、各マスクMa,Mbに被覆されずに露出する部分を選択領域とする。具体的には、非選択領域は、第一平坦面Faの中央部Fa1及び第二平坦面Fbの中央部Fb1である。選択領域は、第一平坦面Faの周縁部Fa2、第二平坦面Fbの周縁部Fb2、第一面取り面Ca、第二面取り面Cb及び端面Eである。   In this selective ion exchange step, a portion of each of the main surfaces Sa and Sb covered by the masks Ma and Mb is a non-selection region, and a portion exposed without being covered by the masks Ma and Mb is a selection region. Specifically, the non-selected region is the central portion Fa1 of the first flat surface Fa and the central portion Fb1 of the second flat surface Fb. The selected region is the peripheral portion Fa2 of the first flat surface Fa, the peripheral portion Fb2 of the second flat surface Fb, the first chamfered surface Ca, the second chamfered surface Cb, and the end surface E.

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。   The temperature of the molten salt T1 in the selective ion exchange step may be arbitrarily determined, but is, for example, 350 to 500 ° C., preferably 370 to 480 ° C., more preferably 380 to 450 ° C., and still more preferably 380 to 400 ° C. The time for immersing the film-coated glass plate G2 in the molten salt T1 may be arbitrarily determined, but for example, 0.1 to 150 hours, preferably 0.3 to 100 hours, more preferably 0.5 to 50 It's time.

上記選択イオン交換工程では、膜付ガラス板G2の表面のうち、第一マスクMaおよび第二マスクMbが設けられていない選択領域において、ガラス板中のナトリウムイオンと溶融塩T1中のカリウムイオンとが交換される。これにより、選択領域には第一圧縮応力層CP1が形成される。一方、膜付ガラス板G2の表面のうち、第一マスクMaおよび第二マスクMbが設けられた中央部Fa1,Fb1では、イオンが遮断されるため、圧縮応力層が形成されない。以上の選択イオン交換工程により、選択領域に第一圧縮応力層CP1が形成されてなる膜付強化ガラス板G3を得る。   In the selective ion exchange step, sodium ions in the glass plate and potassium ions in the molten salt T1 are selected in the selected region where the first mask Ma and the second mask Mb are not provided on the surface of the film-coated glass plate G2. Will be exchanged. Thereby, the first compressive stress layer CP1 is formed in the selected region. On the other hand, in the central portions Fa1 and Fb1 provided with the first mask Ma and the second mask Mb in the surface of the film-coated glass plate G2, ions are blocked, and thus no compressive stress layer is formed. By the above selective ion exchange process, a film-reinforced glass sheet G3 having the first compressive stress layer CP1 formed in the selected region is obtained.

次いで、上記選択イオン交換工程の後、図1Dに示すマスク除去工程の処理を実施する。マスク除去工程は、膜付強化ガラス板G3から各マスクMa,Mbを除去する工程である。具体的には、各マスクMa,Mbを研磨によって除去する。研磨装置としては、周知の研磨装置を用いることができ、特に両面研磨装置を用いることが好ましい。   Then, after the selective ion exchange step, the process of the mask removal step shown in FIG. 1D is performed. The mask removing step is a step of removing the masks Ma and Mb from the film-coated tempered glass plate G3. Specifically, the masks Ma and Mb are removed by polishing. A well-known polisher can be used as a polisher, It is preferable to use especially a double-sided polisher.

なお、研磨に限らず他の手法を用いて各マスクMa,Mbを除去しても良い。例えば、エッチング液を付着させて各マスクMa,Mbを除去しても良い。各マスクMa,MbがSiO2を含有する膜である場合、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、ガラス寸法を変更することなく各マスクMa,Mb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。Note that the masks Ma and Mb may be removed using another method other than polishing. For example, the etching solution may be attached to remove the masks Ma and Mb. When each mask Ma and Mb is a film containing SiO 2 , for example, a solution containing fluorine, TMAH, EDP, KOH, NAOH and the like can be used as an etching solution, and in particular, a hydrofluoric acid solution is used as an etching solution Is preferred. When only the masks Ma and Mb are removed using a hydrofluoric acid solution without changing the glass dimensions, the concentration of HF in the hydrofluoric acid solution is preferably 10% or less.

上記マスク除去工程の処理により各マスクMa,Mbを除去すると、各平坦面Fa,Fbの各中央部Fa1,Fb1に圧縮応力層が形成されておらず、各平坦面Fa,Fbの各周縁部Fa2,Fb2、各面取り面Ca,Cb及び端面Eに第一圧縮応力層CP1が形成されてなる強化ガラス板G4を得る(図1D参照)。   When the masks Ma and Mb are removed by the process of the mask removal step, the compression stress layer is not formed on the central portions Fa1 and Fb1 of the flat surfaces Fa and Fb, and the peripheral portions of the flat surfaces Fa and Fb A tempered glass sheet G4 is obtained in which a first compressive stress layer CP1 is formed on Fa2, Fb2, chamfered surfaces Ca and Cb, and an end surface E (see FIG. 1D).

次に、この強化ガラス板G4を全体的に強化すべく、全体強化工程の処理を実施する。全体強化工程は、図1Eに示すように、強化ガラス板G4の表面全体に溶融塩T2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、各平坦面Fa,Fbの各中央部Fa1,Fb1において第二圧縮応力層CP2を形成する。さらに、第一圧縮応力層CP1においてもイオン交換が行われ、その深さが大きくなる。なお、溶融塩T2は、例えば、硝酸カリウム溶融塩である。   Next, in order to strengthen the tempered glass sheet G4 as a whole, the process of the entire tempering step is performed. The whole strengthening step is a step of bringing the molten salt T2 into contact with the entire surface of the strengthened glass sheet G4 to exchange ions in the surface layer, as shown in FIG. 1E. Specifically, the strengthened glass plate G4 is immersed in the molten salt T2 containing alkali metal ions for ion exchange, and the second compressive stress layer CP2 is formed at each of the central portions Fa1 and Fb1 of the flat surfaces Fa and Fb. Furthermore, ion exchange is performed also in the first compressive stress layer CP1, and the depth thereof is increased. The molten salt T2 is, for example, a potassium nitrate molten salt.

全体強化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℃、より好ましくは380〜450℃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。   The temperature of the molten salt T2 in the overall strengthening step may be arbitrarily determined, but is, for example, 350 to 500 ° C, preferably 370 to 480 ° C, and more preferably 380 to 450 ° C. The time for which the tempered glass sheet G4 is immersed in the molten salt T2 may be arbitrarily determined, but for example, 0.1 to 72 hours, preferably 0.3 to 50 hours, more preferably 0.5 to 24 hours It is.

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、選択強化工程において用いた溶融塩T1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、製造設備のコストを抑制できる。   The molten salt T2 may be similar to the above-described molten salt T1. That is, the tempered glass plate G4 may be dipped again in the molten salt T1 used in the selective strengthening step. In this case, since processing of a plurality of steps can be performed in a single salt bath, the cost of manufacturing facilities can be suppressed.

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、全体強化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、全体強化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、各平坦面Fa,Fbの各中央部Fa1,Fb1における第二圧縮応力層CP2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。   Also, the molten salt T2 may be different from the molten salt T1, and the treatment temperature and treatment time in the overall strengthening step may be different from the treatment temperature and treatment time in the selective ion exchange step. For example, the treatment time of ion exchange in the overall strengthening step is preferably shorter than the treatment time in the selective ion exchange step. According to such processing, it is possible to suppress an increase in tensile stress without the depth of the second compressive stress layer CP2 in the central portions Fa1 and Fb1 of the flat surfaces Fa and Fb becoming excessive.

以上の全体強化工程により、半径方向の端部(各周縁部Fa2,Fb2、各面取り面Ca,Cb及び端面E)に層深さ(DOL1)が大きな第一圧縮応力層CP1が形成され、その中央部(各平坦面Fa,Fbの各中央部Fa1,Fb1)に、層深さ(DOL2)が小さな第二圧縮応力層CP2が形成されてなる強化ガラス板G5を得る。この強化ガラス板G5の各主表面Sa,Sbには、第一マスクMa及び第二マスクMbの面積に対応するように、面積の異なる第二圧縮応力層CP2が形成される。すなわち、強化ガラス板G5の第二平坦面Fbにおける第二圧縮応力層CP2の形成面積は、第一平坦面Faにおける第二圧縮応力層CP2の形成面積よりも大きくなる。第一圧縮応力層CP1の層深さ(DOL1)は、強化ガラス板G5の厚みの1/4以下とされることが望ましい。また、第二圧縮応力層CP2の層深さ(DOL2)は、強化ガラス板G5の厚みの1/8以下とされることが望ましい。   By the above-described overall strengthening process, the first compressive stress layer CP1 having a large layer depth (DOL1) is formed at the end portions in the radial direction (the peripheral portions Fa2 and Fb2, the chamfered surfaces Ca and Cb, and the end face E) A strengthened glass sheet G5 is obtained in which a second compressive stress layer CP2 having a small layer depth (DOL2) is formed in the central portion (the central portions Fa1 and Fb1 of the flat surfaces Fa and Fb). A second compressive stress layer CP2 having a different area is formed on each main surface Sa, Sb of the strengthened glass sheet G5 so as to correspond to the area of the first mask Ma and the second mask Mb. That is, the formation area of the second compressive stress layer CP2 on the second flat surface Fb of the strengthened glass sheet G5 is larger than the formation area of the second compressive stress layer CP2 on the first flat surface Fa. The layer depth (DOL1) of the first compressive stress layer CP1 is preferably set to 1/4 or less of the thickness of the strengthened glass sheet G5. The layer depth (DOL2) of the second compressive stress layer CP2 is preferably 1/8 or less of the thickness of the strengthened glass sheet G5.

以上のように、本実施形態に係る強化ガラス板G5の製造方法では、厚さ方向において非対称形状を有する元ガラス板G1に対し、その非対称形状に応じて、面積の異なる第一マスクMa及び第二マスクMbを各主表面Sa,Sbに形成することにより、イオン交換法による強化を行った場合におけるガラス板(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。具体的には、第一平坦面Faの面積が小さく、第二平坦面Fbの面積が大きく構成されてなる元ガラス板G1の場合には、面積が小さな第一マスクMaを第一平坦面Faに形成し、面積が大きな第二マスクMbを第二平坦面Fbに形成して膜付ガラス板G2を構成することが望ましい。これにより、高い平坦性を有し且つ部分的に高い強度を有する強化ガラス板G5を安定して製造することが可能になる。   As described above, in the method of manufacturing the strengthened glass sheet G5 according to the present embodiment, the first mask Ma and the second mask having different areas with respect to the original glass sheet G1 having an asymmetric shape in the thickness direction By forming the two masks Mb on the respective main surfaces Sa and Sb, it is possible to minimize the deformation of the glass plate (glass plate with film G2) in the case of strengthening by the ion exchange method. Specifically, in the case of the original glass plate G1 in which the area of the first flat surface Fa is small and the area of the second flat surface Fb is large, the first mask Ma having a small area is used as the first flat surface Fa. It is desirable to form the film-coated glass plate G2 by forming the second mask Mb having a large area on the second flat surface Fb. This makes it possible to stably manufacture a tempered glass sheet G5 having high flatness and partially high strength.

本実施形態の場合、元ガラス板G1は、各面取り面Ca,Cbに比べ第一平坦面Fa及び第二平坦面Fbの面積が大きいため、イオン交換時において各面取り面Ca,Cbに形成される圧縮応力層が膜付ガラス板G2の変形に与える影響は、第一平坦面Fa及び第二平坦面Fb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、第一平坦面Fa及び第二平坦面Fbの中央部Fa1,Fb1に、面積の異なる第一マスクMa及び第二マスクMbを形成するのみで、膜付ガラス板G2の変形を防止できる。   In the case of the present embodiment, since the area of the first flat surface Fa and the second flat surface Fb is larger than the chamfered surfaces Ca and Cb, the original glass plate G1 is formed on the chamfered surfaces Ca and Cb during ion exchange. The effect of the compressive stress layer on the deformation of the film-coated glass sheet G2 is considered to be extremely small compared to that of the compressive stress layer formed on the first flat surface Fa and the second flat surface Fb. Therefore, in the present embodiment, the first mask Ma and the second mask Mb having different areas are formed on the central portions Fa1 and Fb1 of the first flat surface Fa and the second flat surface Fb among the main surfaces Sa and Sb. The deformation of the film-coated glass plate G2 can be prevented only by the above.

また、全体強化工程においても各マスクMa,Mbを除去してなる強化ガラス板G4を溶融塩T2に浸漬してイオン交換を行うことになるが、選択強化工程において選択領域が強化されていることから、全体強化工程における強化ガラス板G4の変形は極めて軽微なものとなる。   Further, ion exchange is performed by immersing the tempered glass plate G4 formed by removing the masks Ma and Mb in the molten salt T2 also in the overall strengthening step, but the selected region is strengthened in the selective strengthening step. Thus, the deformation of the tempered glass sheet G4 in the overall tempering process is extremely minor.

上記の事項は、各面取り面Ca,Cbを有する円盤状の強化ガラス板G5を形成する場合に限らず、種々の形状の強化ガラス板G5を製造する場合に適用できる。図5は、面取り面Ca,Cbを有していない強化ガラス板G5を製造する場合における元ガラス板G1及び膜付ガラス板G2の例を示す。   The above matters can be applied not only to the case of forming the disk-shaped strengthened glass plate G5 having the chamfered surfaces Ca and Cb, but also to the case of manufacturing the strengthened glass plate G5 of various shapes. FIG. 5 shows an example of the original glass sheet G1 and the film-coated glass sheet G2 in the case of producing a strengthened glass sheet G5 not having the chamfered surfaces Ca and Cb.

図5Aに示すように、元ガラス板G1は、半径方向の端部の厚さが中途部の厚さよりも大きく構成されてなる。この端部は、断面視において略円形状に構成されており、その直径が元ガラス板G1の中途部の厚さをよりも大きく構成される。この構成により、元ガラス板G1は、第一主表面Saに、第一平坦面Faと繋がる凸状の曲面CSを有する。また、膜付ガラス板G2における第一マスクMaは、第一平坦面Faだけでなく、この曲面CSの一部をも被覆するように形成されている。加えて、この例では、第一マスクMaの面積(直径Wma)を第二マスクMbの面積(直径Wmb)よりも大きく設定してある。また、図5Bに示す元ガラス板G1では、その第一主表面Saの第一平坦面Faに繋がるように傾斜面ISが形成されている。この例においても、膜付ガラス板G2における第一マスクMaは、第一平坦面Faのみならず、この傾斜面ISの一部にも形成されている。   As shown to FIG. 5A, as for the original glass board G1, the thickness of the edge part of radial direction is comprised more largely than the thickness of the middle part. This end portion is configured in a substantially circular shape in a cross sectional view, and the diameter thereof is configured to be larger than the thickness of the middle portion of the original glass plate G1. With this configuration, the original glass plate G1 has a convex curved surface CS connected to the first flat surface Fa on the first main surface Sa. Further, the first mask Ma of the film-coated glass plate G2 is formed to cover not only the first flat surface Fa but also a part of the curved surface CS. In addition, in this example, the area (diameter Wma) of the first mask Ma is set larger than the area (diameter Wmb) of the second mask Mb. Further, in the original glass plate G1 shown in FIG. 5B, the inclined surface IS is formed so as to be connected to the first flat surface Fa of the first main surface Sa. Also in this example, the first mask Ma in the film-coated glass plate G2 is formed not only on the first flat surface Fa but also on part of the inclined surface IS.

なお、全体強化工程の後、さらに仕上げ加工工程の処理を実施しても良い。本実施形態に係る強化ガラス板G5の製造方法によれば、選択強化工程の選択イオン交換工程において、膜付強化ガラス板G3の変形を防止するのみならず、第一マスクMaと第二マスクMbとの面積の大小関係を調整することにより、膜付強化ガラス板G3の変形量を調整することも可能である。このため、全体強化工程を経て成る強化ガラス板G5を、若干変形した状態とし、これに仕上げ加工工程を施すことも可能である。   In addition, you may implement the process of a finishing process further after a whole reinforcement | strengthening process. According to the manufacturing method of tempered glass board G5 concerning this embodiment, in the selective ion exchange process of a selective strengthening process, not only the modification of tempered glass board with a film G3 is prevented, but also the first mask Ma and the second mask Mb It is also possible to adjust the amount of deformation of the film-reinforced glass sheet G3 by adjusting the size relationship of the area with the above. For this reason, it is also possible to make the tempered glass board G5 which passes through a whole strengthening process into the state which slightly deformed, and to give a finishing process to this.

以下、この仕上げ加工工程について、両面研磨装置PAにより強化ガラス板G5を研磨する場合を例として説明する。図6に示すように、両面研磨装置PAは、強化ガラス板G5を保持するキャリアCAと、強化ガラス板G5の第一主表面Saを研磨する上研磨定盤SP1と、第二主表面Sbを研磨する下研磨定盤SP2とを備える。キャリアCAは、強化ガラス板G5を回転不能に保持する保持孔CAhを有する。   Hereinafter, this finishing process will be described with reference to the case where the tempered glass sheet G5 is polished by the double-side polishing apparatus PA. As shown in FIG. 6, the double-side polishing apparatus PA includes a carrier CA for holding a strengthened glass plate G5, an upper polishing plate SP1 for polishing a first main surface Sa of the strengthened glass plate G5, and a second main surface Sb. And a lower polishing plate SP2 for polishing. Carrier CA has holding holes CAh for holding tempered glass sheet G5 in a non-rotatable manner.

強化ガラス板G5は、図6に示すように、第一平坦面Faを上側、第二平坦面Fbを下側にした場合に、上方に若干凸となるように変形した状態で、キャリアCAの保持孔CAhに嵌合している。この状態で、上研磨定盤SP1を第一主表面Saに接触させ、下研磨定盤SP2を第二主表面Sbに接触させる。その後、上研磨定盤SP1、下研磨定盤SP2及びキャリアCAを相対的に移動させ、強化ガラス板G5の両面Sa,Sbを研磨する。   As shown in FIG. 6, when the first flat surface Fa is on the upper side and the second flat surface Fb is on the lower side, as shown in FIG. It is fitted in holding hole CAh. In this state, the upper polishing plate SP1 is brought into contact with the first main surface Sa, and the lower polishing plate SP2 is brought into contact with the second main surface Sb. Thereafter, the upper polishing plate SP1, the lower polishing plate SP2 and the carrier CA are moved relatively to polish both surfaces Sa and Sb of the strengthened glass plate G5.

上記のように、強化ガラス板G5に若干の変形を残した状態で両面研磨を行うことにより、各主表面Sa,Sbともに良好な研磨面を得ることが可能になる。例えば、強化ガラス板G5を変形させていない状態で同様な両面研磨を行う場合、その上下の位置関係から、下方側に位置する第二主表面Sbの方が、第一主表面Saよりも過剰に研磨されてしまい、上側の第一主表面Saと下側の第二主表面Sbとで、その研磨量が不均等になるおそれがある。これに対し、上記のように研磨を行うことで、各主表面Sa,Sbの研磨量を均等にできることから、高精度の両面研磨が可能となる。   As described above, by performing double-sided polishing while leaving a slight deformation to the strengthened glass sheet G5, it is possible to obtain a good polished surface for each of the main surfaces Sa and Sb. For example, when the same double-sided polishing is performed in a state in which the strengthened glass sheet G5 is not deformed, the second main surface Sb located below is more excessive than the first main surface Sa from the positional relationship between the upper and lower The upper first main surface Sa and the lower second main surface Sb may have uneven polishing amounts. On the other hand, since the polishing amounts of the main surfaces Sa and Sb can be made uniform by performing the polishing as described above, double-sided polishing with high accuracy becomes possible.

図7は、強化ガラス板の製造方法の第二実施形態を示す。上記の第一実施形態では、選択強化工程及び全体強化工程により、溶融塩T1,T2にガラス板(膜付ガラス板G2、強化ガラス板G4)を二度浸漬させたが、本実施形態では、一度の浸漬により強化ガラス板G5を製造する。   FIG. 7 shows a second embodiment of the method for producing a strengthened glass sheet. In the first embodiment described above, the glass plates (the film-coated glass plate G2 and the tempered glass plate G4) are dipped twice in the molten salt T1 and T2 in the selective strengthening step and the entire strengthening step, but in the present embodiment A tempered glass sheet G5 is manufactured by one immersion.

本実施形態では、図7Aに示すように、元ガラス板G1を準備した後、図7Bに示すように、各主表面Sa,Sbに、第一マスクMa及び第二マスクMbを形成して膜付ガラス板G2を得る。第一実施形態と異なり、本実施形態では、第一マスクMaおよび第二マスクMbには、イオン透過を抑制する機能性膜が使用される。   In this embodiment, as shown to FIG. 7A, after preparing the original glass board G1, as shown to FIG. 7B, 1st mask Ma and the 2nd mask Mb are formed in each main surface Sa and Sb, and a film | membrane The attached glass plate G2 is obtained. Unlike the first embodiment, in the present embodiment, a functional film that suppresses ion permeation is used for the first mask Ma and the second mask Mb.

その後、図7Cに示すように、各マスクMa,Mbを有する膜付ガラス板G2を溶融塩T1に浸漬させる。これにより、各マスクMa、Mbに被覆されていない、各平坦面Fa,Fbの各周縁部Fa2,Fb2、各面取り面Ca,Cb及び端面Eにおいてイオン交換を行うとともに、各マスクMa,Mbに被覆されている中央部Fa1,Fb1においても、イオン透過を抑制した状態でイオン交換を施す。これにより、半径方向の端部(各周縁部Fa2,Fb2、各面取り面Ca,Cb及び端面E)に層深さ(DOL1)が大きな第一圧縮応力層CP1が形成され、その中央部(各平坦面Fa,Fbの各中央部Fa1,Fb1)に、層深さ(DOL2)が小さな第二圧縮応力層CP2が形成されてなる膜付強化ガラス板G3を得る(図7C参照)。その後、膜付強化ガラス板G4における第一マスクMaおよび第二マスクMbを除去することにより、図7Dに示す強化ガラス板G5を得る。   Thereafter, as shown in FIG. 7C, the film-coated glass plate G2 having the masks Ma and Mb is immersed in the molten salt T1. Thus, ion exchange is performed on the peripheral portions Fa2 and Fb2 of the flat surfaces Fa and Fb, the chamfered surfaces Ca and Cb, and the end surface E which are not covered by the masks Ma and Mb, and the masks Ma and Mb are used. Also in the central parts Fa1 and Fb1 which are covered, ion exchange is performed in a state in which ion permeation is suppressed. As a result, the first compressive stress layer CP1 having a large layer depth (DOL1) is formed at the end portions in the radial direction (the peripheral portions Fa2 and Fb2, the chamfered surfaces Ca and Cb, and the end face E). A film-reinforced glass sheet G3 is obtained in which a second compressive stress layer CP2 having a small layer depth (DOL2) is formed in the central portions Fa1 and Fb1 of the flat surfaces Fa and Fb, respectively (see FIG. 7C). Thereafter, the first mask Ma and the second mask Mb in the film-coated tempered glass sheet G4 are removed to obtain a tempered glass sheet G5 shown in FIG. 7D.

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。   In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment, It is not limited to the effect mentioned above. The present invention can be variously modified without departing from the scope of the present invention.

上記の実施形態では、ナトリウムイオンとカリウムイオンとをイオン交換して化学強化する場合を例示したが、これに限らず、任意のイオンを交換することが可能である。例えば、リチウムイオンとナトリウムイオンのイオン交換、或いはリチウムイオンとカリウムイオンのイオン交換により強化ガラス板G4,G5を製造してもよい。この場合、強化ガラス板G4,G5は、組成として質量%でLiO2を0.5〜7.5%含有することが望ましく、より好ましくは3.0%、或いは4.5%のLiO2を含有する。Although the above-mentioned embodiment illustrated the case of carrying out chemical exchange by ion exchange of sodium ion and potassium ion, it is possible to exchange not only this but arbitrary ion. For example, the strengthened glass plates G4 and G5 may be manufactured by ion exchange of lithium ion and sodium ion, or ion exchange of lithium ion and potassium ion. In this case, the tempered glass plates G4 and G5 desirably contain 0.5 to 7.5% by weight of LiO 2 as a composition, and more preferably 3.0% or 4.5% of LiO 2 contains.

強化ガラス板の応力特性は、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、リチウムイオンとナトリウムイオンのイオン交換、或いはリチウムイオンとカリウムイオンのイオン交換を行った場合は、強化ガラス板の応力特性は、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。強化ガラス板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。   The stress characteristics of the tempered glass sheet can be measured, for example, using FSM-6000 manufactured by Orihara Mfg. When the depth of the compressive stress layer of the aluminosilicate glass exceeds 100 μm, or when ion exchange of lithium ion and sodium ion or ion exchange of lithium ion and potassium ion is performed, the stress characteristics of the tempered glass plate are For example, it can measure using Orihara Mfg. SLP-1000. In the case where a cross-sectional sample can be produced by cutting a tempered glass plate or the like, for example, the internal stress distribution may be observed using a photonic lattice WPA-micro or Tokyo Instruments Abrio to confirm the stress depth. desirable.

本発明者等は、本製造方法を使用して製造した場合の強化板ガラスを実施例とし、本製造方法を適用することなく(元ガラス板にマスクを形成することなく)製造した場合の強化板ガラスを比較例として、各例における反り(鉛直方向変位)の大きさを演算(シミュレーション)により求めた。実施例及び比較例における各強化ガラス板は、厚さ方向に非対称な断面形状を有する円盤である。実施例及び比較例に係る強化ガラス板の寸法は、厚さ1mm、外径40mmである。また、実施例に用いる第一マスクの直径を30mmとし、第二マスクの直径を36mmとした。   The inventors set a reinforced sheet glass when manufactured using the present manufacturing method as an example, and a reinforced sheet glass when manufactured without applying the present manufacturing method (without forming a mask on the original glass sheet). As a comparative example, the magnitude | size of the curvature (vertical direction displacement) in each case was calculated | required by calculation (simulation). Each tempered glass board in an Example and a comparative example is a disk which has a cross-sectional shape asymmetrical in the thickness direction. The dimension of the tempered glass board which concerns on an Example and a comparative example is 1 mm in thickness, and 40 mm in outer diameter. Moreover, the diameter of the 1st mask used for the Example was 30 mm, and the diameter of the 2nd mask was 36 mm.

演算の結果、実施例の反りが0.0μmであるのに対し、比較例の反りは23.7μmとなることが判明した。図8は、この演算結果をグレースケールにて可視化したものである。図8Aは実施例を、そして図8Bは比較例を示す。図8A及び図8Bに示すように、比較例に係る強化ガラス板では、半径方向外方に向かうにつれて反り量(鉛直方向変位)が大きくなるのに対し、実施例に係る強化ガラス板では、反りが全く生じていないことが判る。なお、図8Aに示す実施例に係る強化ガラス板は、その縁部が実線で縁取りされて表示されている。この実線は、強化ガラス板の境界を明確にするために付されたものであり、強化ガラス板の反りとは無関係である。   As a result of the calculation, it was found that the warpage of the comparative example was 23.7 μm while the warpage of the example was 0.0 μm. FIG. 8 shows the result of this operation visualized in grayscale. FIG. 8A shows an example, and FIG. 8B shows a comparative example. As shown in FIGS. 8A and 8B, in the tempered glass plate according to the comparative example, the amount of warpage (vertical displacement) increases as going radially outward, whereas in the tempered glass plate according to the example, the warpage occurs. It can be seen that no The tempered glass sheet according to the embodiment shown in FIG. 8A is displayed with its edge bordered by a solid line. This solid line is given to clarify the boundary of the tempered glass sheet, and is not related to the warpage of the tempered glass sheet.

Ca 第一面取り面
Cb 第二面取り面
Fa 第一平坦面
Fb 第二平坦面
G1 元ガラス板
G2 膜付ガラス板
G3 膜付強化ガラス板
G4 強化ガラス板
G5 強化ガラス板
Ma 第一マスク
Mb 第二マスク
Sa 第一主表面
Sb 第二主表面
T1 溶融塩
T2 溶融塩
Ca first chamfered surface Cb second chamfered surface Fa first flat surface Fb second flat surface G1 original glass plate G2 glass plate with film G3 tempered glass plate with film G4 tempered glass plate G5 tempered glass plate Ma first mask Mb second Mask Sa First major surface Sb Second major surface T1 Molten salt T2 Molten salt

Claims (11)

表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有するガラス板表層のイオンを交換する強化ガラス板の製造方法であって、
前記第一主表面の少なくとも一部に前記イオンの交換を抑制または防止する第一マスクを、前記第二主表面の少なくとも一部に前記イオンの交換を抑制または防止する第二マスクを各々設けるマスク工程と、
前記マスク工程後に、該ガラス板を、前記イオンを交換するための溶融塩に浸漬させるイオン交換工程とを備え、
前記マスク工程において、前記第一主表面における前記第一マスクの形成面積、および前記第二主表面における前記第二マスクの形成面積は、前記断面形状に応じて異なる大きさに設定されることを特徴とする、強化ガラス板の製造方法。
A method for producing a strengthened glass sheet, which exchanges ions of the surface layer of a glass sheet having a first main surface and a second main surface on the front and back sides and having a cross-sectional shape asymmetric in the thickness direction,
A mask provided with a first mask for suppressing or preventing the exchange of ions on at least a part of the first main surface, and a second mask for suppressing or preventing the exchange of ions on at least a part of the second main surface Process,
An ion exchange step of immersing the glass plate in a molten salt for exchanging the ions after the mask step;
In the mask step, the formation area of the first mask on the first main surface and the formation area of the second mask on the second main surface are set to different sizes according to the cross-sectional shape. A method for producing a tempered glass sheet, characterized by
前記第一主表面は、第一平坦面を有し、
前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、
前記第一マスクは、前記第一平坦面内に設けられ、
前記第二マスクは、前記第二平坦面内に設けられ、
前記第二マスクの形成面積は、前記第一マスクの形成面積より大きいことを特徴とする、請求項1に記載の強化ガラス板の製造方法。
The first major surface has a first flat surface,
The second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface,
The first mask is provided in the first flat surface,
The second mask is provided in the second flat surface,
The method according to claim 1, wherein a formation area of the second mask is larger than a formation area of the first mask.
前記第一平坦面は前記第一主表面の中央部に位置し、
前記第一マスクは前記第一平坦面の中央部に設けられ、
前記第二平坦面は前記第二主表面の中央部に位置し、
前記第二マスクは前記第二平坦面の中央部に設けられ、
前記第一主表面は、前記第一平坦面の外縁に沿って設けられた第一面取り面を備え、
前記第二主表面は、前記第二平坦面の外縁に沿って設けられた第二面取り面を備え、
前記第一面取り面の面積は、前記第二面取り面の面積より大きいことを特徴とする、請求項2に記載の強化ガラス板の製造方法。
The first flat surface is located at a central portion of the first major surface,
The first mask is provided at the center of the first flat surface,
The second flat surface is located at the center of the second main surface,
The second mask is provided at a central portion of the second flat surface,
The first main surface includes a first chamfered surface provided along the outer edge of the first flat surface,
The second main surface includes a second chamfered surface provided along the outer edge of the second flat surface,
The method for producing a tempered glass sheet according to claim 2, wherein the area of the first chamfered surface is larger than the area of the second chamfered surface.
前記第一マスクおよび前記第二マスクは、組成として質量%でSiO2 60〜100%、Al23 0〜40%を含む無機膜層であることを特徴とする、請求項1から3の何れか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。4. The inorganic film according to claim 1, wherein the first mask and the second mask are inorganic film layers containing 60 to 100% of SiO 2 and 0 to 40% of Al 2 O 3 by mass% as a composition. The manufacturing method of the tempered glass board as described in any one. 前記第一マスクの厚みに対する前記第二マスクの厚みが0.8〜1.2倍であることを特徴とする、請求項1から4の何れか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。   The thickness of the said 2nd mask with respect to the thickness of the said 1st mask is 0.8 to 1.2 times, The manufacturing method of the tempered glass board as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. 前記ガラス板表層のイオンはナトリウムイオンであり、
前記溶融塩はカリウムイオンを含み、
前記溶融塩は、水と混合して濃度を20質量%の水溶液とした場合のpHが6.5〜11であることを特徴とする、請求項1から5の何れか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。
The ions on the surface of the glass plate are sodium ions,
The molten salt contains potassium ion,
The reinforced salt according to any one of claims 1 to 5, wherein the molten salt has a pH of 6.5 to 11 when mixed with water to form a 20% by mass aqueous solution. Method of manufacturing glass plate.
前記ガラス板は、ガラス板組成として質量%で、SiO2 45〜75%、Al23 1〜30%、Na2O 1〜20%、K2O 0〜20%を含有するガラス板であることを特徴とする、請求項1から6の何れか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。The glass plate is in mass% as a glass plate composition, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 1~30%, Na 2 O 1~20%, a glass plate containing K 2 O 0 to 20% The manufacturing method of the tempered glass board as described in any one of the Claims 1 to 6 characterized by being. 前記ガラス板は、平面視円盤状または矩形状であることを特徴とする、請求項1から7の何れか一項に記載の強化ガラス板の製造方法。   The said glass plate is planar view disk shape or rectangular shape, The manufacturing method of the tempered glass board as described in any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. 表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有する膜付ガラス板であって、
前記第一主表面の少なくとも一部に形成されるとともに、イオンの交換を抑制または防止する第一マスクと、前記第二主表面の少なくとも一部に形成されるとともに、イオンの交換を抑制または防止する第二マスクとを備え、
前記第一主表面における前記第一マスクの形成面積、および前記第二主表面における前記第二マスクの形成面積は、前記断面形状に応じて異なる大きさに設定されることを特徴とする、膜付ガラス板。
A film-coated glass plate having a first main surface and a second main surface on the front and back sides and having a cross-sectional shape asymmetric in the thickness direction,
A first mask that is formed on at least a portion of the first main surface and that suppresses or prevents ion exchange, and is formed on at least a portion of the second main surface, and suppresses or prevents ion exchange And a second mask to
The formation area of the first mask on the first main surface and the formation area of the second mask on the second main surface are set to different sizes according to the cross-sectional shape, Glass plate attached.
前記第一主表面は、第一平坦面を有し、
前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、
前記第一マスクは、前記第一平坦面内に設けられ、
前記第二マスクは、前記第二平坦面内に設けられ、
前記第二マスクの形成面積は、前記第一マスクの形成面積より大きいことを特徴とする、請求項9に記載の膜付ガラス板。
The first major surface has a first flat surface,
The second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface,
The first mask is provided in the first flat surface,
The second mask is provided in the second flat surface,
The film forming glass plate according to claim 9, wherein a formation area of the second mask is larger than a formation area of the first mask.
表裏に各々第一主表面と第二主表面とを有し且つ厚さ方向に非対称な断面形状を有する強化ガラス板であって、
前記第一主表面は、第一平坦面を有し、
前記第二主表面は、前記第一平坦面より大きな第二平坦面を有し、
前記第一平坦面は、その周縁部に形成される第一圧縮応力層と、その中央部に形成されるとともに前記第一圧縮応力層よりも層深さが小さな第二圧縮応力層とを有し、
前記第二平坦面は、その周縁部に形成される第一圧縮応力層と、その中央部に形成されるとともに前記第一圧縮応力層よりも層深さが小さな第二圧縮応力層とを有し、
前記第二平坦面における前記第二圧縮応力層の形成面積は、前記第一平坦面における前記第二圧縮応力層の形成面積よりも大きいことを特徴とする、強化ガラス板。
It is a tempered glass board which has a first main surface and a second main surface on the front and back and has a cross-sectional shape asymmetric in the thickness direction,
The first major surface has a first flat surface,
The second main surface has a second flat surface larger than the first flat surface,
The first flat surface has a first compressive stress layer formed in the peripheral portion, and a second compressive stress layer formed in the central portion and having a layer depth smaller than that of the first compressive stress layer. And
The second flat surface has a first compressive stress layer formed at the periphery thereof, and a second compressive stress layer formed at the central portion thereof and having a layer depth smaller than that of the first compressive stress layer. And
The formation area of the said 2nd compression stress layer in the said 2nd flat surface is larger than the formation area of the said 2nd compression stress layer in the said 1st flat surface, The tempered glass board characterized by the above-mentioned.
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