TWI487682B - 強化板玻璃及其製造方法 - Google Patents

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Description

強化板玻璃及其製造方法
本發明是關於一種板玻璃及其製造方法，該板玻璃用作搭載於以行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)為代表的各種行動資訊終端、或以液晶顯示器為代表的電子設備的圖像顯示部或者圖像輸入部的基板材料或者蓋玻璃(cover glass)構件。
近年來，如同席捲產業界所有領域的數位技術的進展等所看到的那樣，資訊產業得到了顯著的發展，該資訊產業的興旺呈現出與曾經的紡織業、鋼鐵業或者造船業等同樣的盛況。伴隨上述資訊產業的發展，帶動了行動電話、數位相機或PDA等的行動裝置、或者液晶電視等的大型圖像顯示裝置的銷售擴大等，各種與資訊關聯終端相關的技術革新不斷擴展。在上述資訊關聯終端中，搭載有用以顯示圖像或文字等資訊、或者用以藉由觸摸面板顯示器(touch panel display)等而輸入資訊的透明基板，為了實現高環境性能，且為了確保高可靠性，採用玻璃來作為上述基板的素材。
於肩負著繁榮資訊產業用途的玻璃所要求的各種環境性 能，是指各種物理化學性能，例如適合玻璃所使用的環境的機械強度、耐候性(weather resistance)等化學耐久性、透射率及折射率等適當的光學常數等，因此，玻璃的材質設計是為了解決該些所有的問題而決定的最終組成。並且，為了解決以上述玻璃的材質設計而無法解決的更大課題，至今為止已進一步對玻璃實施2次處理。作為2次處理，例如有用以調整折射率、密度或用以保持強度的緩冷操作(也稱作anneal，退火)、用以對玻璃表面進行強化處理的風冷強化等物理強化或離子交換(ion-exchange)等化學強化等。
在2次處理中，玻璃表面的化學強化應用於須要強化的各種用途中所使用的玻璃製品。作為化學強化對象的玻璃製品涉及多個方面，如從手錶等的鐘錶用蓋玻璃般的較小的製品，到如窗玻璃(Window glass)般的較大的製品等各種類型，進而也進行了大量發明，以克服使用化學強化法時所產生的弱點。例如化學強化法通常存在會降低玻璃表面的化學耐久性的問題，關於此問題，專利文獻1中揭示有如下方法：為了製造化學耐久性優良的化學強化玻璃，將浮法平板玻璃(float plate glass)浸漬於硝酸鉀熔鹽(potassium nitrate molten salt)後，進一步浸漬於鋰水溶液中。又，專利文獻2中揭示有如下發明：針對用於觸摸面板等用途的板玻璃會因化學強化而產生翹曲(warpage)的問題，而根據板玻璃的長邊長度與短邊長度之比，來變更為了進行化學強化而於垂直方向(vertical direction)上浸漬時的板玻璃的支撐位置，藉此可改善上述問題。進而專利文獻3中揭示有如下發明：為了對整個板玻璃進行化學強化，尤其是對顯示器等的大型 板玻璃進行處理時，必須嚴格進行熱處理工程的管理，從而存在工程所需時間難以縮短的問題，針對此問題，藉由向板玻璃的切割部噴附經霧化的強化劑或者粉末狀強化劑，並照射加熱用光，可改善上述問題。又，專利文獻4中亦揭示有如下發明：藉由將含有鉀鹽及高熔點化合物的糊狀物堆積在玻璃表面，而可對電漿顯示器等大型顯示器中所使用的板玻璃實現部分強化處理。
[專利文獻1]日本專利特開平07-223845號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-189562號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-282492號公報
[專利文獻4]日本專利特表2003-514758號公報
然而，僅依靠至今為止所進行的發明難以實現可用於各種行動資訊終端等用途的高功能且表面性狀優良、並且可高效率製造的受到化學強化的板玻璃。在應用離子交換強化等的化學強化法的情況下，通常是進行加工直至達到其製品形狀尺寸為止，然後實施規定的化學處理，而此種方法中，強化處理中必須維持每塊板玻璃的製品尺寸以使品質不會降低，因此，如專利文獻2所揭示那樣存在維持方法等須要花費各種工夫的問題，或者通常的強化處理中亦存在因對整個板玻璃進行處理而使得板玻璃製品中無須高強度的部位亦被實施強化處理的問題。又，藉由如專利文獻3或專利文獻4般的噴霧處理或糊狀物處理，不對整個板玻璃實施強化處理而是對板玻璃實施部分強化處理的方法中，其優點在於可僅對所期望的位置、部位實施強化，但就用於強化的處理設備及管理技術等的觀點而言，必須精密且細緻地 加以注意，因此存在製造強化板玻璃須要大量勞力的問題。
而且，亦存在如下問題：經過化學強化後的玻璃物品的表面被施加有壓縮應力(compression stress)，而其內部的玻璃塊(glass bulk)中作用有拉伸應力(tension stress)，因此，化學強化處理後，難以適當地對玻璃物品實施如貫通、或分割般的切割、切斷等的物理加工，若強制對玻璃物品實施上述加工，則玻璃物品會因其內部的拉伸應力而被破壞，或者切割或切斷位置並非所期望的部位，而僅可獲得低精度加工品，從而導致不良品大量產生。而且，確認亦存在如下問題：在以低良品率製造出的玻璃物品的切割面上，存在著作用有較大拉伸力的區域，因此，玻璃中的鈉等鹼金屬成分容易經時性地析出在玻璃表面上，從而亦妨礙到玻璃的耐候性。
而且，在對板玻璃實施強化處理的情況下，通過運用如下方法等預先對板玻璃進行加工直至達到該板玻璃的最終製品尺寸為止，上述方法為：使用金剛石(diamond)或超硬合金砂輪片(wheel chip)的劃線裂片法(scribe break method)、使用金剛石砂輪的切塊機(dicer)切割法、以及使用雷射的雷射切割法。而且，必須進一步實施用以去除在板玻璃端面上產生的細微裂紋的研磨、拋光(polish)加工及使用氟酸類等的各種藥劑的玻璃表面的蝕刻處理，並進行操作以去除存在於玻璃表面的細微裂紋及劃傷等。然而，上述工程存在須要大量的製造勞動力，而無法高效地製造強化板玻璃的問題。
為了解決如上所述的諸問題，充分強化玻璃表面的強度，並 且以高製造效率而製造品質穩定的強化板玻璃，本發明的課題在於提供一種經濟性優良的強化板玻璃的製造方法以及藉由該製造方法而獲得的具有高尺寸品質及穩定的表面強度的強化板玻璃。
本發明的強化板玻璃的特徵在於：由無機氧化物玻璃構成，在板厚方向上相對向的板表面上分別具有藉由化學強化而形成的壓縮應力層，且在板端面上具有形成著壓縮應力的區域以及未形成壓縮應力的區域。
本發明中，對於能夠以無機氧化物換算來表示其組成的板玻璃而言，藉由對板玻璃賦予能量，以使板表面及其表面附近塊體的特定離子種(ion species)的密度分佈增加，從而提高板表面及其表面附近塊體的原子密度，其結果為，形成與板表面平行的壓縮應力層。又，在板端面上設置形成著壓縮應力的區域以及未形成壓縮應力的區域。此處，所謂未形成壓縮應力的區域，更具體而言是指壓縮應力為0、或者拉伸應力起作用的區域。
在板端面上，形成著壓縮應力的區域與板表面相連，未形成壓縮應力的區域與形成著壓縮應力的區域相連。
作為板玻璃的化學強化法，例如可視須要而適當採用低溫型離子交換法、高溫型離子交換法、表面結晶化法、以及去鹼法(dealkalization)等，亦可併用上述多個方法。然而，考慮到經濟性，較佳的是採用低溫型離子交換法以及去鹼法，更佳的是採用低溫型離子交換法。
較佳的是板端面是藉由物理加工而形成的面。此處，所謂物 理加工，是指切割加工、切削加工、以及研磨加工等將機械應力施加至玻璃表面的加工。例如，藉由切割加工來對通過化學強化而在表面上形成著壓縮應力層的板玻璃進行分割時，由該分割面而形成的板端面具有形成著壓縮應力的區域以及未形成壓縮應力的區域。換言之，該未形成壓縮應力的區域是未被實施上述化學強化的表面。
又，作為用於切割加工的裝置，可採用外周刃切割裝置、內周刃切割裝置、帶鋸機(band saw)、線鋸機(wire saw)、雷射切割裝置、以及劃線切斷裝置等。
板端面的形狀可根據板玻璃的用途及目的而採用各種形態，例如，除了可採用與板表面垂直的平坦面以外，亦可採用相對於板表面傾斜的傾斜面、或者彎曲面、凹凸面、多角面，進而亦可採用結合該些面而成的形狀。
又，對於板表面的外觀形狀、其尺寸、以及板厚而言，只要可滿足所需的強度性能則可為任意的。例如，板表面的外觀形狀除了可為矩形以外，亦可為圓形、楕圓形、三角形、五邊形、以及六邊形等多邊形等。又，於採用呈現為有角的外觀的形狀時，板表面的角部可採用各種形狀。例如可採用C面(亦稱作切角、corner cut)、R面、反R面、凹槽、以及切口等形狀。C面表示將角部切成直線狀的形狀，R面表示切成向板玻璃外側凸狀彎曲的形狀，反R面表示切成向板玻璃內側彎曲的形狀，凹槽表示切成字狀或者半圓形狀的形狀，而切口則表示從一邊側距離角頂點規定長度且另一邊側亦距離角頂點規定長度的位置，切成直線狀、即L字狀的形狀。又，亦可視須要實施輕 倒角(light-chamfering)等。板表面的尺寸使用毫米級(mm order)~米級(m order)的外形尺寸即可。板厚可使用0.05mm~10mm範圍內的各種板厚。其中，在必須實施強化處理、或形成搭載於精密設備、電子設備等中的薄板玻璃時，期望實現輕薄短小化，就此種觀點而言，板厚較佳的是在0.05mm~2mm範圍內，更佳的是在0.06mm~1.5mm範圍內，尤佳的是在0.07mm~1.4mm範圍內，最佳的是在0.08mm~0.6mm範圍內。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，只要板端面上形成著壓縮應力的區域與板表面平行分佈，則可實現板表面的期望強度，且具有穩定的高機械強度。
如上所述，板端面上形成著壓縮應力的區域與板表面相連，而未形成壓縮應力的區域則與形成著壓縮應力的區域相連。因此，板端面的未形成壓縮應力的區域成為受到形成著壓縮應力的區域自板表面兩側挾持的狀態。藉由上述構成，不僅板表面的強度性能穩定，而且板端面的強度性能亦穩定。
作為構成本發明的強化板玻璃的玻璃材質，可自無機氧化物玻璃中適當選擇適合所應用的化學強化法及用途的玻璃材質。例如可使用硼矽酸玻璃、鋁矽酸鹽玻璃(aluminosilicate glass)等各種無機玻璃材質。又，如果所應用的方法視須要而限定為化學強化法，則亦可使用結晶化玻璃或鉛玻璃等。其中，在搭載於精密設備、電子設備等的情況下，耐候性會降低的玻璃材質並不理想，具體而言，若限定在玻璃組成範圍內，則較佳的是通常的鈉鈣玻璃(soda-lime glass)以外 的玻璃材質，上述鈉鈣玻璃中由氧化物換算表示的玻璃組成中的Al2 O3 含量若以質量百分比表示則小於10%。其原因在於：只要Al2 O3 含量大於等於10%，則即便含有鈉或鉀等會使耐候性降低的成分，亦可有效抑制板端面上未形成壓縮應力的區域中的耐候性降低。
本發明者注意到：在無須對不須要化學強化的部位實施強化處理的情況下，或者在因實施化學強化導致製造方面、用途方面等產生問題、從而不對板玻璃的特定表面實施化學強化更佳的情況下，若可採用切割等物理加工，在預先對大型板玻璃進行離子交換後可對其進行切割，則可減少化學強化處理所需的不必要的設備及管理項目，大幅度提高製造效率，並且可大幅度擴大化學強化的應用範圍，本發明者根據上述觀點反覆進行了各種研究，發現在滿足某特定的強化處理條件的情況下，亦可在切割時對預先受到化學強化的板玻璃進行良好的加工，不會由於拉伸應力施加至玻璃而導致破損或破壞，並且切割後的板玻璃具有充分高的強度性能。該特定的條件與板玻璃的應力狀態相關，可藉由適當管理與應力狀態相關的幾個主要值的相互關係來實現。
亦即，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，只要壓縮應力層在板厚方向上的應力分佈是根據壓縮應力函數而受到限制的，該壓縮應力函數藉由板表面的壓縮應力值、壓縮應力層的厚度尺寸、及未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸而表示，則即便對受到化學強化的板玻璃施加用以實施物理加工的外力，板玻璃的物理加工面上亦不會產生會顯著降低玻璃強度的細微裂紋或缺損部，且經加工後的強化板玻 璃具有較高的加工表面品質。
而且，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，壓縮應力函數是藉由壓縮應力值與壓縮應力層的厚度尺寸的乘積，來除以上述未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸而得的函數，只要藉由該函數而計算出的值小於等於40MPa，則可使強化板玻璃的在板厚方向上相對向的表面充分強化，並且即便為了形成板玻璃的端面而對板玻璃施加物理外力，板玻璃亦不易產生缺損、或者裂紋等缺陷。
此處，將壓縮應力函數設為F，壓縮應力值設為P，壓縮應力層的厚度尺寸設為T，且未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸設為L，此時可用下述數式1來表示上述F。
具體而言，為了求出壓縮應力函數F，必須分別測量壓縮應力值P、壓縮應力層的厚度尺寸T、以及未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸L。首先，對於壓縮應力值P以及壓縮應力層的厚度尺寸T，例如可藉由使用適於多個應力測量方法中的折射率計法的表面應力計來進行測量。又，對於未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸L，當板玻璃的厚度尺寸充分小時，壓縮應力層的厚度尺寸T在相對向的板表面上的尺寸相同，因此可根據數式2而計算出。數2式中，X表示板玻璃的板厚尺寸。板玻璃的板厚尺寸X，可使用尺寸測量器(Micro Gauge) 或雷射測量裝置等經校正的測量儀器來進行測量。
[數2]L=X-2 T
亦即，數式1亦可藉由代入數式2而表示為數式3。
又，在板玻璃的板厚較厚的情況下、或有必要有意地在板表面上設置厚度尺寸不同的壓縮應力層的情況下，亦可使用數式4。數式4中，T1與T2表示相對向的板表面各自的壓縮應力層的厚度尺寸。
強化板玻璃的壓縮應力函數F，可根據對板玻璃實施物理加工前的測量值來計算出。實際上在依照壓縮應力函數F的規定條件下製造強化板玻璃時，因強化處理所使用的各種設備的不同，對板玻璃實施的強化處理條件是不同的，從而必須藉由上述數式1~數式4預先設定製造條件，藉此來設定溫度及時間等的最佳製造條件。另外， 在實施物理加工之前，使用有機樹脂或無機材料等對板玻璃的板表面實施被覆處理時，必須考慮到因被覆處理而產生的影響來進行評價。
當壓縮應力函數F小於等於40MPa時，結果為如下：板玻璃內部作用的拉伸應力不會超過允許值，因此實施物理加工時不會產生意外的裂紋擴展，可實現穩定的加工。當壓縮應力函數F超過40MPa時，例如對強化板玻璃實施切割加工來作為物理加工時，在脫離其切割方向的方向上易產生意外裂紋，若拉伸應力過大，則亦存在裂紋破裂面在強化板玻璃中急劇擴大而導致板玻璃瞬間破裂的情況。即便當強化板玻璃的壓縮應力函數F略微超過40MPa時，亦存在意外裂紋的產生頻率急劇增大的情況，會導致板玻璃的加工成品率(yield rate)降低，故而不佳。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，只要相對向的板表面中的至少一面的表面壓縮應力在200~1500MPa範圍內，則上述強化板玻璃即便用於各種資訊終端，亦可發揮充分的強度性能。
相比於未強化玻璃，若板玻璃的板表面的壓縮應力值大於等於200MPa，則表現出充分的機械強度，另一方面，若壓縮應力值超過1500MPa，則對板端面實施物理加工時，因板表面產生的壓縮應力而產生的拉伸應力的值變得過大，結果導致難以順利地進行物理加工。例如當進行切割加工時，會在與切割方向不同的方向上產生細微裂紋，而若拉伸應力進一步增大，則隨著拉伸應力增大，有時裂紋亦會向未預料的方向急劇擴展，從而導致玻璃破碎。又，壓縮應力層的厚度越大，拉伸應力值越大，同樣，物理加工越困難。例如，在採用 劃線切割法作為板玻璃的切割方法的情況下，當壓縮應力層的厚度超過100μm時，藉由砂輪片在板表面的切割位置形成規定深度的切痕(亦稱作劃傷、切割道(scribe line))，此時因壓縮力的阻擋，難以形成自劃傷頂端擴展的裂紋，該狀態會妨礙劃線加工。根據如上所述的觀點，板玻璃的板表面的壓縮應力值較佳的是在200~1500MPa範圍內，壓縮應力層厚度較佳的是小於等於100μm。並且壓縮應力值更佳的是在500~1100MPa範圍內，壓縮應力層的厚度尺寸更佳的是小於等於40μm。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，若依照JIS(Japanese Industrial Standard，日本工業標準)R1601(1995)進行四點彎曲測試(4 Point Bending Test)所得的平均破壞應力大於等於400MPa，且依照JIS R1625(1996)所得的韋伯模數(Weibull modulus)大於等於3，則相比於未進行強化的板玻璃，上述強化玻璃板可實現充分高的穩定的強度。
此處，所謂韋伯模數大於等於3，是指依照1995年作為「精密陶瓷(fine ceramics)的彎曲強度測試方法」(JIS R1601)而規定的日本工業規格，製作玻璃試片，該試片全長大於等於36mm，且依照JIS B0601的表面粗糙度小於等於0.20μRa，於夾頭速度(crosshead speed)為0.5mm/min的條件下，使壓頭(indenter)降落至該試片上，並測定四點彎曲強度，從而可求出算術平均的平均破壞應力值，進而依照1996年作為「精密陶瓷的強度資料的韋伯統計解析法」(JIS R1625)而規定的日本工業規格，將該強度的測量結果放入韋伯圖 (Weibull plot)，根據其梯度求出的韋伯模數大於等於3。韋伯模數表示測量結果的穩定性，韋伯模數越大則測量結果越穩定，若韋伯模數值小於3，則強化板玻璃的強度性能相關的可靠性變低，故而不佳。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，只要以氧化物換算的質量百分率(質量%：mass percentage)表示，含有50~80質量%的SiO2 、0~15質量%的B2 O3 、3~25質量%的Al2 O3 、0~20質量%的Li2 O、0~20質量%的Na2 O、3~25質量%的Li2 O+Na2 O、0~20質量%的K2 O、0~10質量%的CaO+MgO+ZnO+SrO+BaO、以及0~10質量%的TiO2 +ZrO2 ，則藉由選擇低溫離子交換法等適當的化學強化處理，而可具有高強度。
以下，對限定該些構成本發明的強化板玻璃的各成分的含量的理由加以說明。
SiO2 成分是形成原子序列級別下的玻璃構造骨架的成分，且是玻璃構造的主要構成成分，玻璃組成中的SiO2 成分的含量越大，則具有玻璃構造的強度越大、化學耐久性越提高的傾向。另一方面，當SiO2 成分的含量增加時，會對如下玻璃製造方面造成制約：高溫域下的熔融玻璃的黏性變得過高，玻璃不易成形，且必須使用高價設備等。就如上所述的觀點而言，若SiO2 成分的含量小於50質量%，則成形後的板玻璃的化學耐久性劣化。另一方面，若SiO2 成分的含量超過80質量%，則均質熔融玻璃時會在設備方面、製造效率方面等產生各種問題，故而不佳。因此，SiO2 成分的含量較佳的是在50~80質量%範圍內，更佳的是在60~80質量%範圍內，尤佳的是在60~70質量 %範圍內。
B2 O3 成分與SiO2 成分同樣是形成玻璃構造的網狀構造骨架的成分之一，且在玻璃熔融時發揮著助熔劑(fusing agent)的作用。然而，若B2 O3 成分的含量過度增加，則存在例如進行離子交換時因鹼金屬元素成分於固體玻璃中的遷移率(mobility)下降而導致離子交換性降低的情況。因此，B2 O3 成分的含量的上限值較佳的是15質量%，更佳的是12質量%。
Al2 O3 成分是例如進行離子交換時使玻璃構造中的鹼金屬元素成分易於移動的成分，而且，Al2 O3 成分亦具有使玻璃的化學耐久性穩定化的作用。因此，Al2 O3 成分在玻璃中的含量若小於3質量%，則有時會妨礙玻璃的化學耐久性，而且，離子交換性會降低。另一方面，若Al2 O3 成分在玻璃中的含量超過25質量%，則玻璃熔融時的熔融玻璃的黏性會變得過高，因此為了獲得均質的板玻璃，Al2 O3 成分的含量的上限較佳的是25質量%。如上所述，Al2 O3 成分在玻璃中的含量較佳的是在3~25質量%範圍內，更佳的是在5~23質量%範圍內。又，本發明的強化板玻璃作為搭載於精密設備、電子設備等中的薄板玻璃時，為了使板端面上未形成壓縮應力的區域的耐候性良好，Al2 O3 成分的含量較佳的是在10~25質量%範圍內，更佳的是在10.1~23質量%範圍內，尤佳的是在11~22.8質量%範圍內，最佳的是在12~22.8質量%範圍內。
Li2 O成分及Na2 O成分均是具有降低熔融玻璃的黏性、增加玻璃的熱膨脹係數作用的成分，例如在進行離子交換強化處理的情況 下，藉由該些離子(Na+ 及Li+ )與離子半徑更大的K+ 離子進行離子交換，來增加玻璃構造的構造密度，其結果為壓縮應力發揮作用，因此上述Li2 O成分、Na2 O成分是採用上述強化方法時的必須成分。由此，為了在玻璃構造中可靠地發揮上述作用，Li2 O成分與Na2 O成分的總含量較佳的是大於等於3質量%。然而，若Li2 O成分及Na2 O成分作為玻璃成分而分別大於等於20質量%，則玻璃的熱膨脹係數變得過大，亦存在熔融玻璃中容易析出結晶，從而容易因熔融玻璃的失透(devitrification)而產生缺陷的問題，故而不佳。又，Li2 O成分及Na2 O成分的總含量若大於等於25質量%，則亦存在化學耐久性降低的情況，故而不佳。由此就上述觀點而言，Li2 O成分與Na2 O成分的總含量較佳的是在3~25質量%範圍內。又，Li2 O成分及Na2 O成分的含量更佳的是分別在0~15質量%範圍內，Li2 O成分及Na2 O成分的總含量更佳的是在3~15質量%範圍內。
K2 O成分雖然不具有如Li2 O成分及Na2 O成分那樣大的作用，但與該些成分相同，是使熔融玻璃的黏性降低、並使玻璃的熱膨脹係數增加的成分。而且，K2 O成分有時會抑制因Li2 O成分及Na2 O成分而引起的失透現象。然而，若K2 O成分在玻璃組成中的含量大於等於20質量%，則亦有時會因K2 O成分而引起熔融玻璃中容易析出結晶，從而因失透導致玻璃產生缺陷，故而不佳。就上述觀點而言，K2 O成分在玻璃組成中的含量較佳的是在0~20質量%範圍內，更佳的是在0~10質量%範圍內。
CaO成分、MgO成分、ZnO成分、SrO成分及BaO成分均 是具有降低熔融玻璃黏性作用的成分，但若該些成分的總含量超過10質量%，則有時會妨礙化學強化處理。其原因在於：例如進行離子交換強化處理時，該些成分會使離子在玻璃中的遷移率降低。就上述觀點而言，CaO成分、MgO成分、ZnO成分、SrO成分及BaO成分的總含量較佳的是小於等於10質量%，更佳的是小於等於8質量%。
TiO2 成分與ZrO2 成分均是具有加快化學強化處理作用的成分，除此以外，亦可改善玻璃的耐候性，但若玻璃中含有大量上述成分，則會明顯加劇玻璃的失透傾向。因此，TiO2 成分與ZrO2 成分的總含量更佳的是大於等於2%，且總含量較佳的是小於等於10質量%，更佳的是小於等於6質量%，尤佳的是小於等於5質量%。
再者，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，在不會對強度性能及用途方面所要求的化學耐久性、玻璃熔融時的黏性、耐失透性等的性能造成較大影響的範圍內，可視須要而向玻璃組成中添加各種成分。若具體列舉可用作本發明的強化板玻璃的構成成分，則只要以質量百分率來表示，這些成分的含量小於等於3質量%，則亦可含有P2 O5 、Fe2 O3 、SnO2、 Sb2 O3 、AS2 O3 、SO2 、Cl2 、F2 、PbO、La2 O3 、WO3 、Nb2 O5 、Y2 O3 、MoO3 、稀土類氧化物、以及鑭系(lanthanoid)氧化物等。
又除上述之外，本發明的強化板玻璃中亦可含有其他成分，以質量百分率表示，該成分的含量小於等於0.1質量%。例如，符合的有OH、H2 、SO3 、CO2 、CO、H2 O、He、Ne、Ar、以及N2 等各種微量成分。
又，本發明的強化板玻璃中，只要不會對強化板玻璃的性能產生較大影響，則玻璃中亦可含有微量的貴金屬元素。例如，亦可微量(ppm級別)含有Pt、Rh以及Os等鉑金屬(platinum metals)元素。
另外，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，只要物理加工是雷射切割及劃線切斷中的任一者，則可提高強化板玻璃的製造效率，因此可向顧客大量提供品質優良的強化板玻璃。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃中，亦可對板表面施以各種功能性被膜。作為如此之功能性被膜，符合的有如下功能性膜層，即，具有對抗施加至玻璃表面的外力的保護膜功能或用以確保光學性能的薄膜、塗層、進而觸摸面板等所需的導電膜等。其中最常用的是藉由濺鍍法(spatter method)等而形成的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)膜及抗反射膜(antireflective coating)等。
本發明的強化板玻璃的製造方法的特徵在於包括：壓縮強化處理步驟：藉由化學強化在板玻璃的表面上形成壓縮應力層；以及分割加工步驟，對藉由壓縮強化處理步驟而受到化學強化的板玻璃的板表面施加拉伸應力，分割該板玻璃而獲得上述強化玻璃。
壓縮強化處理步驟是提高板玻璃的板表面及其附近塊體的構造密度的步驟，例如在進行離子交換強化時，上述壓縮強化處理步驟則表現為如下步驟：藉由將板玻璃浸漬於加熱後的熔融鹽中而進行離子交換的步驟；於使浸漬有糊狀物或藥劑的陶瓷不織布等耐熱性媒體接觸板玻璃的狀態下進行加熱處理的步驟；以及於僅向板玻璃中的相對向的板表面中的其中一個表面噴灑藥劑的狀態下，使上述表面朝 向上方並水平保持，於該狀態下進行加熱的步驟等。
又，分割加工步驟是用以進行將1個強化板玻璃分割為2個或2個以上板玻璃的操作的步驟，當然亦包括為了進行分割而對強化板玻璃實施的具體操作。例如作為為了分割而進行切割的方法，既可採用如劃線裂片法這樣的藉由1次操作而進行切割的方法，亦可採用藉由劃線等形成切割道後利用折割操作由此需2次或2次以上的操作的方法，此外，可適當採用外周刃切割法、內周刃切割法、帶鋸法、線鋸法、雷射切割法、切削加工法、以及鼓風(blast)加工法等各種方法。
又，更具體而言，本發明的強化板玻璃的製造方法中，壓縮強化處理步驟包括：強化處理條件設定步驟，用以預先設定實施壓縮強化處理前的壓縮應力函數F；以及適當應力施加步驟，繼上述強化處理條件設定步驟之後，於滿足上述適當的壓縮應力函數F的條件下實施壓縮強化處理。
強化處理條件設定步驟的目的在於，考慮到實際的處理設備的處理能力及人力或者步驟中產生的各種條件等各種主要因素，為了設定合理處理條件而設定處理溫度條件及處理溫度時間。該步驟中，使用預先準備好的玻璃試片來確認上述強化處理條件是否滿足壓縮應力函數F，並且所得的製品是否實現了充分高的強度，藉此設定強化處理條件。繼而，依照該強化處理條件設定步驟中所設定的諸條件，藉由適當應力施加步驟進行化學強化處理，從而可製造具有期望的穩定的強度的板玻璃。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要藉由壓縮強化處理步驟，板表面的壓縮應力層在板厚方向上的應力分佈根據壓縮應力函數而受到限制，該壓縮應力函數由板表面的壓縮應力值、壓縮應力層的厚度尺寸、及未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸而表示，則因板玻璃中所存在的內部拉伸應力而破壞板玻璃的危險性變小，因此可進行穩定的加工，並提高製造效率，故而較佳。進而，壓縮應力函數是藉由壓縮應力值與壓縮應力層的厚度尺寸的乘積，來除以未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸而得的函數，藉由該函數而計算出的值更佳的是小於等於40MPa。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要藉由雷射切割及劃線切斷中的任一者來進行分割加工步驟，則可降低板玻璃材料的加工損耗，並且亦可應用至今為止所積累的加工技術，因此可於穩定條件下進行分割加工。
又除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，分割加工步驟中的切割加工可不包括折割步驟。
此處，所謂折割或裂片，並非僅藉由雷射或砂輪片等的初加工來切割板玻璃，而是在該些初加工後對玻璃上形成的劃傷、裂紋道上施加可集中拉伸應力的應力，藉此來分割板玻璃。如此之加工方法中雖導致步驟數增加，但本發明中藉由省略上述裂片步驟以減少步驟數，並且亦可避免因裂片時產生的玻璃粉而污染玻璃的問題及板玻璃上產生碎片、即碎屑(chipping)的問題。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要 在0.5~1.5kgf的施加條件下對板表面實施劃線切斷，則無須對強化板玻璃施加過負載(overload)即可進行適當切割，因此可採用與各種板玻璃厚度相對應的較佳條件。
劃線切斷時使用有砂輪片等的施加條件若小於0.5kgf，則不具有對抗受到強化的板表面的壓縮力的作用，且與板表面垂直的中間裂紋(median crack)並不向玻璃塊內擴展。另一方面，劃線切斷時使用有砂輪片等的施加條件若超過1.5kgf，則成為過負載條件，除了伴隨切割而產生的中間裂紋外，會產生多個與強化板玻璃平行的側向裂紋(lateral crack)及隨之而來的微小裂紋，切斷後的玻璃端面無法成為流暢的面狀態，故而不佳。就如上所述的觀點而言，劃線切斷時使用有砂輪片等的施加條件，較佳的是0.8~1.1kgf的施加條件，更佳的是1.0~1.1kgf的施加條件。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要以10~1000mm/s的切斷速度來進行劃線切斷，則能以高加工速度進行製造，從而可向市場提供充足的品質優良的強化板玻璃。
此處，所謂切斷速度，是指進行劃線時砂輪片等的壓頭的壓頭速度(head speed)。
劃線切斷的切斷速度若小於10mm/s，不僅生產性降低，而且亦有時會由於強化板玻璃內部的拉伸應力而導致切割所產生的中間裂紋無法正常擴展，故而不佳。又，劃線切斷的切斷速度若大於1000mm/s，則由砂輪片所施加的力並未充分傳播，因此藉由經強化的板玻璃表面的壓縮力而阻礙裂紋成長，與板玻璃表面垂直的方向上延伸的 中間裂紋無法擴展至充分的深度。就如上所述的觀點而言，劃線切斷的切斷速度較佳的是在10~500mm/s範圍內，更佳的是在10~300mm/s範圍內，尤佳的是在10~100mm/s範圍內，特佳的是在20~80mm/s範圍內，最佳的是在40~80mm/s範圍內。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，若砂輪片的刃角(Cutting Edge Angle)在90°~150°範圍內，則可於受到強化的板表面順利地移送砂輪片刀刃。
當砂輪片的刃角小於90°時，砂輪片頂端僅對玻璃表面的局部產生較強的應力，結果導致砂輪片插入至玻璃內的速度大於中間裂紋自板表面向垂直方向擴展的傳播速度，從而無法形成伴隨正常裂紋擴展而成的斷裂面。另一方面，當砂輪片的刃角超過150°時，難以對具有壓縮應力的板表面施加充分的拉伸應力，故而不佳。就如上所述的觀點而言，砂輪片的刃角更佳的是在100°~145°範圍內，尤佳的是在100°~140°範圍內，特佳的是在115°~130°範圍內。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要藉由功率為10~100W的二氧化碳雷射光源所照射的雷射光來進行雷射切割，則功率條件處於適當範圍內，因此不會對切割後的板玻璃的端面施加多餘的負載，且不會產生細微裂紋等，故而較佳。
當CO2 雷射的功率範圍小於10W時，是低功率，無法於板表面形成充分深的中間裂紋，從而會妨礙切割操作，故而不佳。另一方面，當CO2 雷射的功率範圍超過100W時，成為過負載狀態，玻璃端面容易軟化變形，故而不佳。就上述觀點而言，CO2 雷射的功率範 圍更佳的是在10~40W的功率範圍內。
又，除上述之外，本發明的強化板玻璃的製造方法中，只要藉由以5~100mm/s的移送速度使照射光線在板表面上動作來進行雷射切割，則可順利地切割各種強化條件下的板玻璃。
若雷射光在強化板玻璃表面上的移動速度小於5mm/s，則板表面成為過加熱狀態，會出現玻璃的軟化現象等，故而不佳。另一方面，當雷射光在板表面上的移動速度超過100mm/s時，無法對受到強化的板表面施加可充分對抗壓縮應力的破壞，從而導致切割困難。就如上所述的觀點而言，雷射光在板表面上的移動速度更佳的是在5mm/s~25mm/s範圍內。
如上所述，根據本發明，可提供一種外觀品質較高的強化板玻璃，在強化板玻璃的製造中可實現高效製造，且可使在板厚方向上相對向的板玻璃表面的強度充分強化，並且端面上不存在碎屑等表面缺陷。
10、20‧‧‧強化板玻璃
11、12、21、22‧‧‧板表面
13、14、15、16、23、24、25、26‧‧‧板端面
J‧‧‧形成著壓縮應力的區域
U‧‧‧未形成壓縮應力的區域
S‧‧‧板表面
B‧‧‧玻璃塊
T‧‧‧拉伸應力
C‧‧‧壓縮應力
圖1是本發明的強化板玻璃的立體圖。
圖2是表示本發明的強化板玻璃的強化狀態的說明圖。
圖3是表示本發明的強化板玻璃的被施加了物理加工(劃線加工)的端面的表面應力分佈的說明圖。
圖4是表示本發明的其他強化板玻璃的立體圖。
以下，根據實施例來說明本發明的強化板玻璃及其製造方法。
[實施例1]
圖1是表示本發明的強化板玻璃的立體說明圖。以氧化物換算的質量百分率表示，該板玻璃含有如下組成：65.4質量%的SiO2 、22.0質量%的Al2 O3 、4.2質量%的Li2 O、0.5質量%的Na2 O、4.7質量%的Li2 O+Na2 O、0.3質量%的K2 O、1.5質量%的BaO、20質量%的TiO2 、2.2質量%的ZrO2 、1.4質量%的P2 O5 、以及0.5質量%的As2 O3 。
該強化板玻璃10用於觸摸面板或搭載於行動電話、行動資訊終端設備等的精密設備、電子設備等中的透明顯示面板用途，因此，必須僅使在板厚方向上相對向的板表面11、12強化，並且必須提高製造效率。因此，該強化板玻璃10藉由如下方式而製造：於藉由滾壓法(rollout)成形、研磨後具有500mm(長度尺寸)×500mm(寬度尺寸)×2mm(板厚尺寸)的較大外形尺寸的母板玻璃的狀態下，作為壓縮強化處理步驟，將上述母板玻璃浸漬於溫度狀態已被管理的硝酸鉀熔鹽中，藉此進行低溫離子交換處理，處理後洗淨硝酸鉀並加以乾燥，然後作為分割加工步驟，使用具有刃角為125°的超硬砂輪片的劃線裝置，於砂輪片的施加負載條件為1.05kgf、切斷速度為50mm/s的條件下，進行切斷。
該實施例中，並未對板表面11、12的角部(板表面11、12與板端面12、13、14、15的邊界)實施特殊的加工，但若有必要，亦 可實施C面切割或R面切割。
該強化板玻璃10的板表面11、12分別成為如下狀態：在浸漬於硝酸鉀浴中的期間，浴中的鉀離子向表面附近的玻璃塊中擴散，藉此得以強化。另一方面，該強化板玻璃10的4個板端面13、14、15、16是藉由劃線加工而形成的加工面，因此，該些端面的部分區域處於未被強化處理的狀態。亦即，板端面13、14、15、16具有形成著壓縮應力的區域以及未形成壓縮應力的區域。又，板端面13、14、15、16中，形成著壓縮應力的區域分別與板表面11、12平行地分佈。並且，藉由於適當條件下實施劃線加工，即便板表面11、12已被強化，亦可順利地進行切割。又，該強化板玻璃10中，以可在板表面11、12上不會產生意外裂紋等的缺陷的方式進行加工的狀態條件下，進行離子交換，板厚方向的應力分佈最佳。
強化板玻璃10的離子交換處理條件設定為如下：作為強化處理條件設定步驟，亦預先考慮到硝酸鉀熔鹽的處理指數及容量、溫度管理方法等條件，設定處理條件、即500℃下2小時的合理處理條件，並使用該設定條件，藉此以如上所述的方式在適當應力施加步驟中對藉由滾壓法成形、研磨後的母板玻璃進行強化處理，其中上述處理條件是通過進行用以設定處理條件溫度與處理時間的評價而設定的。此處的處理條件設定中，藉由將870MPa與11μm的乘積作為分子，將自0.5mm即500μm減去由11μm乘以2所得的值的差作為分母，計算出壓縮應力函數F為20.0MPa，是預先設定的小於等於40MPa的值。
圖2中例示了在板厚方向上相對向的板表面S上，藉由強化處理而形成的應力分佈。根據該圖2可知，於板表面S及其附近藉由強化處理而形成了最佳的壓縮應力C，另一方面，在作為內部區域的玻璃 塊B的中央附近形成作用有拉伸應力T的狀態。
又，圖3表示藉由劃線加工而形成的板玻璃的板端面的應力分佈，於板端面13上以與在板厚方向上相對向的板表面11、12與板端面13的邊界平行的方式形成壓縮應力區域J，且未形成壓縮應力的區域U以由該壓縮應力區域J所挾持的方式而存在。
亦即，離子交換條件是在製造本實施例的強化板玻璃時，預先設定的適合進行強化處理的設備的條件，藉此，板厚方向的壓縮應力分佈根據壓縮應力函數F而受到限制，該壓縮應力函數F由壓縮應力值P、壓縮應力層的厚度尺寸T、及未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸L而表示。更具體而言，壓縮應力函數F是藉由壓縮應力值P與壓縮應力層的厚度尺寸T的乘積來除以未形成壓縮應力的區域的厚度尺寸L而得的函數，並進行調整以使藉由該函數計算出的值小於等於40MPa。
因此，作為離子交換條件，預先設定硝酸鉀熔鹽的溫度為500℃，並設定板玻璃的強化處理所需時間為2小時，使得該強化板玻璃10的板表面的壓縮應力值P為870MPa，壓縮應力層的厚度尺寸T為11μm。該強化板玻璃中，進行劃線等的加工時強化板玻璃不會被破壞，且容易進行加工，並且無須進行裂片步驟即可實施加工，因此亦可避免因裂片時產生的玻璃粉而導致污染玻璃的問題及板玻璃上產生碎片、即碎屑的問題。
又，該強化板玻璃10的板端面上不存在微小裂紋等會顯著降低玻璃強度的缺陷，且具有高強度。
[實施例2]
繼而，對本發明的強化板玻璃的性能等加以說明。
表1概括表示相當於本發明的實施例的玻璃組成與用以形 成強化板玻璃的強化條件、用以加工玻璃的條件、以及玻璃的強度測定結果等，並對其詳細內容加以具體說明。
表1中的試樣No.1~試樣No.8，均是準備用作本發明的強化板玻璃的材料，表中自上而下依次表示以氧化物換算的質量百分率表示的玻璃組成的值、所使用的板玻璃的板厚、化學強化條件、強化結 果、壓縮應力函數F的值、強度評價、以及端面加工條件。
對表1的各玻璃試樣的用途加以說明，試樣No.1~試樣No.5的玻璃試樣較佳的是作為觸摸面板等的面積比較大的薄板玻璃的材質，而試樣No.1~試樣No.4以及試樣No.6~試樣No.8的玻璃試樣，尤佳的是作為搭載於行動電話、行動資訊終端設備等的精密設備、電子設備等中的透明顯示面板的材質。
該些試樣均是使用實際生產設備製作而成的測試用試樣，以成為上述各組成的方式來預先調製並混合玻璃原料，於玻璃熔融爐內均質熔融後藉由滾壓法而成形，然後利用研磨而調整為規定厚度，藉此獲得母板玻璃。繼而，使用以上述方式製作而成的母板玻璃，分別改變處理溫度條件及處理時間，並浸漬於裝有硝酸鉀熔鹽的熔鹽槽中，藉此進行規定的強化處理。
檢查以此方式受到強化的板玻璃的強化處理狀態，壓縮應力值P、以及壓縮應力層的厚度尺寸T，均是使用折原製作所(有限公司)製的FSM-6000表面應力計來進行測量所得的值。
根據壓縮應力值P、以及壓縮應力層的厚度尺寸T的評價，計算出壓縮應力函數F後，No.1~試樣No.8的的壓縮應力函數F的值在17.4MPa~37.0MPa範圍內，均是小於等於40MPa的值，處於可行狀態。
接著，使用母板玻璃，選擇表1中「劃線」所表示的劃線切斷、「雷射」所表示的雷射切割中的任一方法，以達到適合進行強度測試的尺寸的方式，對強化板玻璃的板端面進行加工以形成新的玻璃表面。
再者，劃線切斷是使用具有超硬砂輪片的切斷裝置，如表 中的端面加工條件的項目所示，設定特定條件來對施加負荷、刃角、以及加工速度進行評價。
又，雷射切割是使用以二氧化碳雷射作為光源的切割裝置，於功率條件為30W、雷射光在玻璃表面的移送速度為20mm/s的條件下進行切割。
對於以上板端面的加工，如端面加工條件的項目所示，明確試樣No.1~試樣No.8均為具有良好切割性的狀態。又，使用倍率為100倍的顯微鏡觀察切割後的板玻璃的板端面時，絲毫未觀察到顯著的裂紋或缺損、即碎屑。
又，強度評價是依照JIS R1601(1995)「精密陶瓷的彎曲測試方法」，使用島津製作所製造的自動立體測圖儀(Autograph)測試裝置，藉由上述加工方法而對板玻璃端面進行加工，使用的是製作成寬度為4mm、長度為40mm的試片。強度測試使用有四點彎曲測試，將加壓夾具寬度設為10mm、支撐夾具寬度設為30mm、夾頭速度設為0.5mm/min，在加壓夾具(jig)連接於劃線切斷面、或者雷射切割面的條件下對試樣進行測試。計算出所得結果的算術平均，從而獲得平均破壞應力值。進而關於韋伯模數，是依照JIS R1625(1996)「精密陶瓷的強度資料的韋伯統計解析法」，根據韋伯圖的梯度而求出韋伯模數的值。
以上強度評價的結果如下：作為實施例的試樣No.1~試樣No.8的平均破壞應力值在690MPa~1250MPa範圍內，均大於等於400MPa。又，上述試樣的韋伯模數為5.0~7.8，明確韋伯模數大於等於3。
進而，對本發明的具有典型性且最佳玻璃組成的試樣No.7 與試樣No.8加以說明。
以氧化物換算的質量百分率表示，試樣No.7與試樣No.8的玻璃組成為如下：SiO2 為60.5質量%、B2 O3 為1.8質量%、Al2 O3 為12.0質量%、Na2 O為13.8質量%、Na2 O為13.8質量%、K2 O為4.0質量%、CaO為1.7質量%、ZnO為2.0質量%、ZrO2 為4.0質量%、且Sb2 O3 為0.2質量%，且Al2 O3 成分的含量大於等於10質量%，因此上述組成具有抑制板端面上未形成壓縮應力的區域中的耐候性降低的效果，且具有對於耐候性可發揮高性能的本申請案發明的強化板玻璃的玻璃組成。該些板玻璃中，試樣No.7的板厚為0.7mm，試樣No.8的板厚為0.5mm，除此以外，對於加工方法而言，是在相同條件下實施劃線加工，試樣No.7的壓縮應力函數F為37.0MPa，試樣No.8的壓縮應力函數F為35.0MPa，均滿足本發明要求小於等於40MPa的條件，藉由劃線加工可獲得沿著劃線預設線的銳利且精巧的加工面，且無缺損或裂紋等表面缺陷，可進行高品質的加工。
又，試樣No.7與試樣No.8的平均破壞應力值充分高，分別為1200MPa、1250MPa，韋伯模數亦較高，分別為7.5、7.8，在本發明中獲得了最佳結果。
根據以上內容可明確：試樣No.1~試樣No.8的各試樣為充分具有作為本發明的強化板玻璃的性能，且具有高強度。
[比較例]
繼而，以下將表2所示的試樣No.101~試樣No.105的各試樣作為本發明的比較例，來進行說明。
比較例以與實施例相同的順序來準備各試樣。其中，試樣No.101是在不進行強化處理的情況下而準備的試樣。又，試樣No.101與試樣No.102是藉由劃線切割製作而成的，因此劃線條件是依照切割強化後的板玻璃時的條件而設定的條件。試樣No.101並不進行稍後的強化處理，而試樣No.102是在劃線切割後進行強化處理。
比較例的評價結果如下：試樣No.101是具有與實施例的試樣No.1相同組成的玻璃，其平均破壞應力值為330MPa，但韋伯模數較 低，為2.6，不滿足本發明的條件。
試樣No.102的平均破壞應力值為800MPa，韋伯模數為4.5，雖然與實施例1組成相同，但其平均破壞應力值、韋伯模數均較低。形成此結果的詳細理由雖不明確，但本發明者猜想：與本申請案發明不同，該試片的強化處理是在加工後進行的，即成為並不滿足本發明條件的應力分佈狀態，因此受到了加工或強化處理中產生的碎屑等的玻璃表面缺陷的影響。又，可知在如試樣No.102的製造條件下，製造費用當然較高，導致製造效率下降。
試樣No.103是與試樣No.1組成相同的玻璃，如表2所示在溫度500℃、24小時的條件下進行離子交換強化處理後，在與作為實施例的試樣No.1相同的條件下，藉由劃線切割來評價其切割性，上述試樣No.103的壓縮應力函數F為57.0MPa，超過了40MPa，為較高值，結果是，若要進行劃線加工，則裂紋會傳播至將要切割的位置以外的位置，從而導致板玻璃被部分破壞，因此無法穩定獲得良品。
試樣No.104是與試樣No.5組成相同的玻璃，如表2所示，在溫度410℃、24小時的條件下進行離子交換強化處理後，在與作為實施例的試樣No.1相同的條件下，藉由劃線切割來評價其切割性，該試樣No.104的壓縮應力函數F為49.0MPa，超過了40MPa，因此劃線加工時常發生缺損不良等，有時亦對板玻璃產生與試樣No.103相同的破壞。又，該試樣No.104中的Al2 O3 成分含量小於10%，因此藉由恆溫恆濕槽等對玻璃進行環境評價等時，會妨礙板端面上未形成壓縮應力的區域中的耐候性，且其表面容易產生析出物。
試樣No.105是與試樣No.1組成相同的玻璃，如表2所示，在溫度500℃、24小時的條件下進行離子交換強化處理後，在與實施例相 同的條件下藉由雷射切割來評價其切割性，與劃線處理的情況相同，板玻璃被破壞，無法進行期望的加工。
試樣No.103~試樣No.105均是在壓縮應力函數超過40MPa的條件下製作而成的，因此無法獲得良好的劃線加工性，良品率低，從而導致無法獲得經濟、優良的強化板玻璃。
如上所述根據實施例及比較例，明確本發明的強化板玻璃可實現具有經濟性的較高的製造效率，並且具有充分的優良強度。
[實施例3]
進而，圖4表示作為本發明的實施例，與實施例1為不同態樣的強化板玻璃的立體說明圖。
圖4的強化板玻璃20與之前的實施例1的不同點在於，在對強化板玻璃進行加工的中途進行離子交換強化處理。亦即，預先對加工成帶狀板玻璃的板玻璃實施離子交換處理後，藉由物理加工僅對帶狀板玻璃的2個板端面進行切割。由此，圖4中強化板玻璃的板端面23、24、25、26中，板端面23與25不進行離子交換強化，其他板端面24、26進行離子交換強化。在這點上，之前實施例1的情況下，是板端面13、14、15、16均未進行離子交換強化。就用途及製造效率等觀點而言，進行上述離子交換的端面可任意決定。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧強化板玻璃
11、12‧‧‧板表面
13、14、15、16‧‧‧板端面

Claims (8)

  1. 一種強化板玻璃，其特徵在於：由無機氧化物玻璃構成，在板厚方向上相對向的板表面上分別具有藉由化學強化而形成的壓縮應力層，且在板端面上具有形成著壓縮應力的區域以及未形成壓縮應力的區域，在上述板端面具有藉由雷射切割所形成的面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的強化板玻璃，其特徵在於：上述無機氧化物玻璃為鋁矽酸鹽玻璃。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：壓縮應力函數的值小於等於40MPa。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：壓縮應力層的厚度小於等於40μm。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：依照JIS R1601(1995)進行四點彎曲測試所得的平均破壞應力大於等於400MPa，依照JIS R1625(1996)所得的韋伯模數大於等於3。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：上述無機氧化物玻璃中的的Al2 O3 含量為10~25質量%。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：藉由功率為10~100W的二氧化碳雷射光源所照射的雷射光來進 行上述雷射切割。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的強化板玻璃，其特徵在於：藉由以5~100mm/s的移送速度使照射光線在板玻璃表面上動作來進行上述雷射切割。
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