TWI525056B

TWI525056B - Chemically strengthened glass plate

Info

Publication number: TWI525056B
Application number: TW103140522A
Authority: TW
Inventors: Masayuki Ishimaru; Yusuke Kobayashi
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-03-11
Also published as: CN104854054A; TW201524928A; JP2015101502A; WO2015076268A1; KR20150071007A; JP5668828B1; US20150166406A1

Description

化學強化玻璃板

本發明係關於一種適用於行動電話、攜帶型資訊終端(PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理))、平板PC(Personal Computer，個人電腦)等移動設備、觸控面板、大型液晶電視等大型薄型電視、車載儀錶顯示裝置等顯示器裝置之覆蓋玻璃等的化學強化玻璃板。

近年來，對行動電話、PDA、平板PC等移動設備或觸控面板、液晶電視等顯示器裝置使用用以保護顯示器以及提高美觀度之覆蓋玻璃(保護玻璃)之情況增多。又，有時對液晶電視等薄型電視之覆蓋玻璃等進行形成具有例如抗反射、防衝擊破損、電磁波屏蔽、近紅外線屏蔽、色調修正等功能之膜等表面加工。對於此種顯示器裝置，為了藉由薄型設計而實現差異化或減輕用以移動之負擔，要求輕量、薄型化。因此，要求用於顯示器保護用之覆蓋玻璃亦較薄。然而，若使覆蓋玻璃之厚度變薄，則存在強度下降而無法發揮保護顯示器裝置之本來之作用的問題。

為了解決上述問題，考慮提高覆蓋玻璃之強度，作為其方法，通常已知有於玻璃表面形成壓縮應力層之方法。作為於玻璃表面形成壓縮應力層之方法，以風冷強化法(物理強化法)及化學強化法為代表，該風冷強化法(物理強化法)係藉由風冷等使加熱至軟化點附近之玻璃板表面急速地冷卻，該化學強化法係以玻璃轉移點以下之溫度藉由離子交換將玻璃板表面之離子半徑較小之鹼金屬離子(典型而言為Li離子、Na離子)交換為離子半徑更大之鹼離子(典型而言為K離子)。

如上所述，要求覆蓋玻璃之厚度較薄。然而，若對如作為覆蓋玻璃所要求之厚度小於2mm之較薄之玻璃板應用風冷強化法，則由於不易賦予表面與內部之溫度差，故而難以形成壓縮應力層，而無法獲得目標之高強度之特性。因此，通常使用經利用化學強化法強化之覆蓋玻璃。

又，近年來，為了實現抑制光之反射之較高之顯示對比度，使顯示裝置之影像清晰化，而期待應用使用了直接貼合技術(direct bonding)之液晶顯示器，該直接貼合技術係利用樹脂材料等將覆蓋玻璃與顯示器裝置等貼合(例如，參照專利文獻1)。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2009-186959號公報

若顯示器裝置逐漸被更廣泛地利用，則隨之會於各種狀況下於覆蓋玻璃產生負載。其結果，有時覆蓋玻璃會破損，但破損之方式於各種狀況下不同，破損之狀況多樣化。本發明之目的在於提供一種針對此種多樣化而不易破損之化學強化玻璃板。

本發明提供以下之化學強化玻璃板。

<1>一種化學強化玻璃板，其特徵在於：其係具有正背之主面、及該正背之主面間之端面，且經化學強化處理者；且板厚為0.75mm以下，表面壓縮應力為850MPa以上，內部拉伸應力為42MPa以下，且於上述端面設置有倒角部，於自鄰接於上述倒角部之主面起之板厚方向上之距離為板厚之1/5以內之部分，不存在深度超過20μm之凹坑。

<2>如<1>之化學強化玻璃板，其特徵在於：進而表面壓縮應力層之厚度為20~35μm。

<3>如<2>之化學強化玻璃板，其特徵在於：內部拉伸應力為35MPa以下。

<4>如<3>之化學強化玻璃板，其特徵在於：內部拉伸應力為30MPa以下。

<5>一種化學強化玻璃板，其特徵在於：其係具有正背之主面、及該正背之主面間之端面，且經化學強化處理者；且板厚為0.75mm以下，表面壓縮應力為850MPa以上，表面壓縮應力層之厚度為20~25μm，內部拉伸應力為30MPa以下，且於上述端面設置有倒角部，於自鄰接於上述倒角部之主面起之板厚方向上之距離為板厚之1/5以內之部分，不存在深度超過20μm之凹坑。

根據本發明，可獲得能耐受多種破損狀況之化學強化玻璃板。

10‧‧‧化學強化玻璃板

10a‧‧‧上表面

11、12‧‧‧主面

13‧‧‧端面

13a、13b‧‧‧端面之特定部分

14‧‧‧平坦部

15、16‧‧‧倒角部

17‧‧‧蝕刻面

18‧‧‧凹坑(潛傷)

19‧‧‧理想面

21、22‧‧‧化學強化層(壓縮應力層)

23‧‧‧拉伸應力層

110‧‧‧玻璃板

111‧‧‧基台

112‧‧‧砂紙

112a‧‧‧摩擦面

112b‧‧‧砂紙112之與摩擦面112a為相反側之面

113‧‧‧球體

240‧‧‧旋轉磨石

241‧‧‧外周面

242‧‧‧研磨槽

D1‧‧‧厚度

D2‧‧‧厚度

E‧‧‧板厚

H‧‧‧距離

P‧‧‧深度

X‧‧‧方向

圖1係包含本實施形態之化學強化玻璃板之端面之剖面圖。

圖2係包含本實施形態之化學強化玻璃板之蝕刻後之端面的剖面圖。

圖3係將圖2之一部分放大之剖面圖。

圖4係表示藉由四點彎曲試驗所得之表面壓縮應力CS與彎曲強度之關係性之曲線圖。

圖5係表示表面壓縮應力層之厚度DOL與彎曲強度之關係性之曲線圖。

圖6係表示藉由落球試驗所得之表面壓縮應力CS與破壞能量之關係性之曲線圖。

圖7係表示藉由四角錐壓頭壓入試驗所得之表面壓縮應力CT與F₅₀之關係性之曲線圖。

圖8係用以再現化學強化玻璃板之以正面側主面為起點之破損(3)之落球試驗的概要圖。

圖9係表示使用較硬之基台進行實驗之情形時之相對於內部拉伸應力CT之變化之強度變化的曲線圖。

圖10係表示使用柔軟之基台進行實驗之情形時之相對於內部壓縮應力CT之變化之強度變化的曲線圖。

圖11係表示本實施形態之化學強化玻璃板之四點彎曲強度之魏普圖(Weibull plot)。

圖12係表示化學強化玻璃板之潛傷深度與強度之關係之曲線圖。

圖13係表示本實施形態之化學強化玻璃板之製造方法之概略圖。

以下，對本發明之實施形態進行說明。圖1係包含本實施形態之化學強化玻璃板10之端面之剖面圖。化學強化玻璃板10具有正背之主面11、12、及鄰接於2個主面11、12之端面13。2個主面11、12為相互平行之平坦面。

端面13包含相對於2個主面11、12垂直之平坦部14、及形成於各主面11、12與平坦部14之間之倒角部15、16。平坦部14既可直接為將面積較化學強化玻璃板10大之板玻璃切斷而獲得之切斷面，亦可為對切斷面進行加工而獲得之加工面。

倒角部15、16既可例如與矩形狀之主面11、12之4邊對應地設置有4個，亦可僅設置有1個，其設置數量並無特別限定。為了更佳地減少下述(1)及(2)之破損，較佳為於所有邊設置倒角部。

倒角部15、16係將切斷面或加工面與主面之角部去除而成。倒角部15、16例如為相對於主面11、12傾斜之平坦面。於圖1中，倒角部15、16具有相同之尺寸形狀，但亦可具有不同之尺寸形狀。

再者，本實施形態之倒角部15、16為相對於主面11、12傾斜之平坦面，但只要為於板厚方向觀察(X方向觀察)時自主面11、12至平坦部14逐漸向外側突出之面即可，亦可為彎曲面。於此情形時，亦可無平坦部14，而倒角部15、16彼此連接，倒角部15、16亦可具有大致相同之曲率半徑。

化學強化玻璃板10於兩主面11、12具有自各主面11、12以特定之深度形成之化學強化層(壓縮應力層)21、22。壓縮應力層係將玻璃浸漬於離子交換用之處理液而形成。將玻璃表面所包含之離子半徑較小之離子(例如Li離子、Na離子)替換為離子半徑較大之離子(例如K離子)，而於玻璃表面自表面以特定之深度形成壓縮應力層。為了平衡應力，於玻璃之內部形成拉伸應力層23。

再者，本實施形態之2個壓縮應力層21、22具有相同之表面壓縮應力、及相同之厚度(D1=D2)，但亦可具有不同之表面壓縮應力、不同之厚度。

圖2係包含本實施形態之化學強化玻璃板10之蝕刻後之端面之剖面圖。於圖2中，以實線表示化學強化玻璃板10之蝕刻後之狀態，以二點鏈線表示化學強化玻璃板10之蝕刻前之狀態。圖3係圖2之局部放大圖，且表示蝕刻面17、形成於蝕刻面17之凹坑18、及蝕刻面17之理想面19之關係。

於本實施形態中，於端面13之特定部分13a、13b不存在深度20 μm(較佳為深度超過15μm，更佳為深度超過10μm)之凹坑(潛傷)18。特定部分13a、13b係端面13中之自鄰接於倒角部15、16之主面11、12起之板厚方向上之距離H為板厚E之1/5以內(H≦1/5×E)的部分。

潛傷之深度P係藉由如下所述之步驟進行測定。首先，將化學強化玻璃板10之主平面研磨特定量並進行洗淨及乾燥，利用光學顯微鏡觀察因蝕刻處理而成為圓形狀凹坑或橢圓形狀凹坑之加工變質層。此處，所謂「加工變質層」係指於形狀賦予或倒角及研磨等加工步驟中存在產生於玻璃基板之損傷或龜裂等之層。例如，光學顯微鏡之物鏡係使用20倍，並以635μm×480μm之觀察視野進行觀察。反覆進行複數次該步驟(藉由研磨+蝕刻之潛傷確認)，將觀察不到圓形狀凹坑或橢圓形狀凹坑之時間點之化學強化玻璃板10之蝕刻量設為「潛傷深度」。

「蝕刻」係將化學強化玻璃板10整體浸漬於蝕刻液中並於室溫(25℃)下進行。作為蝕刻液，使用包含5質量%之氫氟酸(HF)、及95質量%之純水之水溶液。蝕刻液滲入至形成於化學強化玻璃板10之表面或內部之潛傷而使潛傷擴展。蝕刻係為了使潛傷清晰化而實施。

「蝕刻量」係由浸漬時間控制。具體而言，預先使用相同組成之玻璃進行特定時間之蝕刻並算出蝕刻速率後，以成為所需之蝕刻量之方式調整浸漬時間而進行蝕刻。再者，根據玻璃之種類，亦可為了調整上述蝕刻速率而變更氫氟酸濃度。

此處，將調查深度20μm以上之凹坑18之有無之對象限定為端面13之上述特定部分13a、13b之原因在於：於上述特定部分13a、13b存在微小損傷之情形時，有化學強化玻璃板10以該微小損傷為基點而破損之情況。

本發明者等人發現可將上述化學強化玻璃板10之破損方式劃分為如下4類。(1)以化學強化玻璃板之正面側端面為起點之破損、(2)以化學強化玻璃板之背面側端面為起點之破損、(3)以化學強化玻璃板之正面側主面為起點之破損、(4)以化學強化玻璃板之背面側主面為起點之破損之4類。藉由針對該等4類破損中之任一類均製成高強度之化學強化玻璃，而可提供能夠耐受多種破損狀況之化學強化玻璃板。

進而，藉由在接近於組裝至顯示器裝置之狀態之環境下對強度進行測定，而發現於實際之組裝至顯示器裝置之狀態下強度更高之化學強化玻璃板之條件。

認為(1)及(2)之破損係因對化學強化玻璃板之端面施加拉伸應力而產生。即，藉由提高化學強化玻璃板之彎曲強度，可抑制(1)及(2)之破損。為了確認該情況，使用以表面壓縮應力(以下稱為CS)不同之方式進行化學強化處理後之複數個試樣，將2個支持點之間隔設為40mm，將2個負重點之間隔設為10mm而進行四點彎曲試驗(JIS R1601)，並測定彎曲強度。再者，該測定係使用島津製作所製造之自動立體測圖儀(Autograph)AGS-X而實施。

將表示藉由上述四點彎曲試驗所得之CS與彎曲強度之關係性之曲線圖示於圖4。CS越高則彎曲強度亦增加。根據該測定結果，可確認為了抑制(1)及(2)之破損，CS更高者較佳。

迄今為止，為了減少化學強化玻璃板之破損，通常認為較佳為增大DOL之值。然而，尤其於欲減少(1)、(2)之破損而增大DOL之值後，如圖5所示，若為特定之值以上，則即便增大DOL之值，亦未發現強度明顯提高之傾向。再者，圖5係表示藉由在室溫下進行測定之四點彎曲試驗(JIS R1601)所得之表面壓縮應力層之厚度DOL與彎曲強度之關係性的曲線圖。試樣係使用尺寸為50mm×50mm×1.0mm且對端面進行過CNC(Computer numerical control，電腦數值控制)研磨者。2個支持點之間隔係設為40mm，2個負重點之間隔係設為10mm。作為彎曲強度，取10個試片之平均值。四點彎曲試驗係使用島津製作所製造之自動立體測圖儀AGS-X而實施。因此，根據圖5，就確保彎曲強度之觀點、及抑制下述(3)之破損之觀點而言，DOL較佳為設為20μm以上、35μm以下。

繼而，為了自(4)之破損之觀點出發調查化學強化玻璃板之強度與CS之關聯性，而使用以表面壓縮應力CS不同之方式進行化學強化處理後之複數個試樣進行藉由落球試驗之破壞能量測定。落球試驗係藉由如下方式實施，即，將尺寸50mm×50mm×0.7mm之試樣固定並使130g之不鏽鋼掉落至試樣上。

將表示藉由上述落球試驗所得之CS與破壞能量之關係性之曲線圖示於圖6。CS越高則破壞能量亦增加。根據該測定結果，可確認為了抑制(4)之破損，CS更高者較佳。

認為較佳為減小內部拉伸應力(以下稱為CT)以抑制(3)之破損。為了自(3)之破損之觀點出發調查化學強化玻璃板之強度與CT之關聯性，而使用對稜角110°之稜錐型金剛石壓頭測定化學強化玻璃板之強度。此處，使用對稜角110°之稜錐型金剛石壓頭之理由在於，認為使用角度較維氏(Vickers)壓頭小之壓頭進行測定能更準確地測定對於(3)之破損之強度。

使用以CT不同之方式進行化學強化處理後之複數個試樣，測定使用對稜角110°之稜錐型金剛石壓頭對維氏硬度計施加負重時之產生破壞之機率成為50%之負重F₅₀(單位：kgf)。再者，該測定係使用Future-tech製造之維氏硬度計FLC-50V。

將表示藉由上述四角錐壓頭壓入試驗所得之CT與F₅₀之關係性之曲線圖示於圖7。CT越大越會於較小之負重下產生破壞。根據該測定結果，可確認為了抑制(3)之破損，CT更低者較佳。

又，除上述四角錐壓頭壓入試驗以外，於再現(3)之破損時，本發明者等人進行了以下如圖8所示之實驗。如圖8所示，將表面形成有壓縮應力層之化學強化玻璃板10配置於基台111上，使包含壓縮應力層之深度以上之大小之研磨材之砂紙112之摩擦面112a接觸於化學強化玻璃板10，並使鐵球等球體113自上方掉落。此時，砂紙112係配置於化學強化玻璃板10之上方，化學強化玻璃板10之上表面10a與砂紙112之摩擦面112a接觸，球體113掉落至砂紙112之與摩擦面112a為相反側之面112b。

作為第一實驗條件，使用如花崗岩之較硬之石塊(較硬之基台)作為基台111，使用P30(D₃：710μm)作為砂紙112，使用直徑0.75英吋、28g之SUS球作為球體113，一面改變球體113之掉落高度一面進行實驗，並觀察化學強化玻璃板10之破裂方式。作為化學強化玻璃板10之試樣，使用尺寸50mm×50mm之3種(1.0mm、0.7mm、0.6mm)厚度者。

圖9係表示使用較硬之基台進行實驗之情形時之相對於CT之變化之強度(破壞能量)變化的曲線圖。根據該結果，可知與厚度較厚之玻璃板之試樣相比，厚度較薄之試樣之強度較低。又，可知雖然所有厚度之玻璃板均係隨著CT變小而強度上升，但玻璃板之厚度越薄，則減小CT之情形時之強度之上升度越小。

於經由樹脂材料等將覆蓋玻璃與液晶顯示器直接貼合之情形時，覆蓋玻璃之背面側主面之大半區域與彈性模數低於硬石塊之基台之樹脂材料接觸。本發明者等人認為於背面側主面為硬石塊之基台之情形與背面側主面為如樹脂材料之柔軟者之基台之情形時，化學強化玻璃板10之破裂行為有所不同。

因此，作為第二實驗條件，使用如樹脂材料之柔軟者(柔軟之基台，於本實驗中使用厚度3mm之海綿)作為基台111，使用P30(D₃：710μm)作為砂紙112，使用直徑0.75英吋、28g之SUS球作為球體113，一面改變球體113之掉落高度一面進行實驗，並觀察化學強化玻璃板10之破裂方式。作為化學強化玻璃板10之試樣，使用尺寸50mm×50mm之3種(1.10mm、0.72mm、0.56mm)厚度者。認為第二實驗條件係以更實際之組裝至顯示器裝置之狀態進行化學強化玻璃板10之強度之測定。

圖10係表示於使用柔軟之基台進行實驗之情形時之相對於CT之變化之強度變化的曲線圖。可知若為厚度1.0mm以上之玻璃板，則觀察不到顯著傾向之變化，但對於厚度0.75mm以下之玻璃板，於CT為42MPa以下時，強度之增加明顯。根據該結果，對於厚度0.75mm以下之玻璃板，藉由至少將CT設為42MPa以下，可製造即便於實際之組裝至顯示器裝置之狀態下亦具有較高之強度之玻璃板。根據圖10可知，若CT為42MPa，則藉由降低CT所引起之化學強化玻璃板之強度之提高顯著，因此當更佳地設為35MPa以下、進而較佳地設為30MPa以下時，可更有效地抑制(3)之破損。根據圖10，藉由設為30MPa，可實現與1.1mm(CT=60MPa)同等以上之強度，因此較佳。

於本實施形態中，於接近於實際之組裝至顯示器裝置之狀態之條件下測定化學強化玻璃板之強度，結果可知，尤其於厚度0.75mm以下之情形時，降低CT之情形時之強度之增加變得顯著。因此，於本實施形態中，尤其對厚度0.75mm之化學強化玻璃進行討論。

根據上述複數個實驗可知，(1)、(2)及(4)之破損可藉由使CS更大而抑制，(3)之破損可藉由使CT更小而抑制。另外，若將壓縮應力層之厚度設為DOL，將化學強化玻璃板之板厚設為t，則已知成為CT=CS＊DOL/(t-2DOL)之關係。根據該式，於相同板厚且相同DOL之化學強化玻璃板之情形時，若增大CS之值則CT之值亦變大，難以同時實現較高之CS值及較低之CT值。

本實施形態中為0.75mm以下之板厚之化學強化玻璃，該化學強化玻璃即便為較薄之板厚亦可更有效地抑制(3)之破損。於板厚較薄之情形時，因增大CS之值而使CT之值容易變得更大，因此無法過於增大CS之值。具體而言，於為厚度0.75mm之化學強化玻璃板且將DOL設為30μm之情形時，為了使CT為30MPa以下，必須使CS為864MPa以下。又，於將DOL設為25μm之情形時，為了使CT為35MPa以下，必須使CS為980MPa以下，於將DOL設為30μm之情形時，即便於使CT為42MPa以下之情形時，CS亦必須為966MPa以下。

如上所述，若使化學強化玻璃板之板厚較薄，則難以使CS之值較大。因此，作為不增大CS之值而提高彎曲強度之方法，本發明者等人減小化學強化玻璃端面之潛傷深度。圖11係表示本實施形態之化學強化玻璃板之四點彎曲強度之魏普圖。化學強化玻璃板之試樣係使用CS為905MPa、DOL為22.7μm、板厚為1.1mm者。於化學強化後，使用粒度不同之磨石分別進行倒角處理。此處，#400之磨石係研磨粒之平均粒徑37~44μm(最大粒徑75μm)者，#600之磨石係研磨粒之平均粒徑26~31μm(最大粒徑53μm)者。

根據圖11可知，經#400之磨石研磨之化學強化玻璃板中觀察到複數個彎曲強度成為500MPa以下之試樣，但經#600之磨石研磨之化學強化玻璃板中未觀察到彎曲強度成為500MPa以下之試樣。由於化學強化玻璃板通常要求500MPa以上之彎曲強度作為實用之彎曲強度，故而藉由利用#600之磨石進行研磨，可使CT低於特定之值並且可確保500MPa以上之彎曲強度。又，就外觀上之觀點而言，亦較佳為利用#600以上之粒度之磨石進行研磨。

對各玻璃板之倒角部之潛傷(凹坑)深度進行了測定，結果經#400之磨石研磨之化學強化玻璃板係最大為25μm，經#600之磨石研磨之化學強化玻璃板係最大為20μm。因此，藉由將在自倒角部、尤其是鄰接於倒角部之主面起之板厚方向上之距離為板厚之1/5以內之部分之潛傷(凹坑)深度設為20μm以下，可提供能夠耐受更多樣之破損狀況之化學強化玻璃板。根據圖11可知，於經#400之磨石研磨之化學強化玻璃板亦即具有最大25μm之潛傷(凹坑)深度之情形時，在500MPa以下之彎曲強度下破損之機率為大致20%左右。另一方面，藉由將潛傷(凹坑)深度設為最大20μm，可使於500MPa以下之彎曲強度下破損之機率極低。再者，潛傷深度係如上所述般藉由反覆進行蝕刻處理而測定。又，經#400之磨石研磨之化學強化玻璃板之表面粗糙度Ra為0.43μm，經#600之磨石研磨之化學強化玻璃板之表面粗糙度Ra為0.26μm。

於未進行化學強化之玻璃板之情形時，平均破壞強度(破壞時之應力值)σ_f可根據下述式1而算出。此處，K_IC為破壞韌性值，Y為形狀係數，c為潛傷之深度。

另一方面，於經化學強化之玻璃之情形時，如下述式2所示，除上述式1之第1項以外，亦必須考慮第2項之影響。若欲使第2項較大，則考慮增大CS或DOL或者減小c，但當增大CS或DOL時，CT亦變大。因此，即便於無法增大CS或DOL之情形時，亦可藉由減小c而提高化學強化玻璃板之強度。

圖12係表示式1所示之未進行化學強化之玻璃板及式2所示之化學強化玻璃板之潛傷深度與強度之關係的曲線圖。可知關於潛傷深度c之減小對玻璃強度之影響，對化學強化玻璃板之影響較對未進行化學強化之玻璃板之影響大，對於化學強化玻璃板，減小潛傷之深度於強度方面非常重要。

再者，於圖12中，將破壞韌性值K_IC設為0.72MPa/m(根據實驗值計算)，將未進行化學強化之玻璃板之形狀係數Y設為0.14(根據實驗值計算)，將化學強化玻璃板之形狀係數Y設為0.035(假定潛傷深度c=19μm，CS=850MPa，DOL=20μm，根據實驗值計算)，將潛傷深度c設為19μm，將DOL設為20μm而進行計算，並製作曲線圖。

本實施形態之化學強化玻璃板之製造方法並無特別限制，例如將各種原料適量調配，加熱至約1400~1800℃而熔融後，藉由消泡、攪拌等使其均質化，並藉由周知之浮式法、下拉法、壓製法等成形為板狀，於緩冷後切斷成所需之尺寸而製造。

切斷後，如圖13所示，使用旋轉磨石240對玻璃板110之外緣部進行研磨。於旋轉磨石240之外周面241形成有沿周向延伸之環狀之研磨槽242。研磨槽242之壁面包含氧化鋁或碳化矽、金剛石等研磨粒。研磨粒之粒度(JIS R6001)例如為# 300~# 2000。粒度係基於JIS R6002而測定。由於粒度越小則粒徑越大，故而研磨效率較佳。旋轉磨石240一面以旋轉磨石240之中心線為中心旋轉，一面沿玻璃板110之外緣相對地移動，利用研磨槽242之壁面對玻璃板110之外緣部進行研磨。於研磨時可使用水等冷卻液。研磨後，藉由進行化學強化處理而獲得化學強化玻璃板。

作為用以獲得本實施形態之化學強化玻璃板之化學強化處理之方法，只要為可將玻璃表層之Na與熔融鹽中之K進行離子交換者則並無特別限定，例如可列舉將玻璃浸漬於加熱後之硝酸鉀熔融鹽之方法。再者，於本發明中，硝酸鉀熔融鹽或硝酸鉀鹽除KNO₃以外，還包含含有KNO₃及10質量%以下之NaNO₃者等。關於用以於玻璃形成具有所需之表面壓縮應力之化學強化層(壓縮應力層)之化學強化處理條件，若為玻璃板則亦因其厚度等而不同，但典型的是使玻璃基板於350~550℃之硝酸鉀熔融鹽中浸漬2~20小時。就經濟上之觀點而言，較佳為以350~500℃、2~16小時之條件浸漬，更佳之浸漬時間為2~10小時。

本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃之玻璃轉移點Tg較佳為400℃以上。若未達400℃，則有離子交換時表面壓縮應力緩和而無法獲得充分之應力之虞。更佳為550℃以上。本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃之黏度成為10²dPa．s之溫度T2較佳為1800℃以下，更佳為1750℃以下。本實施形態之玻璃之黏度成為10⁴dPa．s之溫度T4較佳為1350℃以下。

本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃之比重ρ較佳為2.37~2.55。本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃之楊氏模數E較佳為65GPa以上。若未達65GPa，則有玻璃之作為覆蓋玻璃之剛性或破壞強度變得不充分之虞。本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃之泊松比σ較佳為0.25以下。若超過0.25，則有玻璃之耐龜裂性變得不充分之虞。

其次，關於本實施形態之化學強化玻璃板之玻璃組成，只要事先未特別說明，則使用莫耳百分率表示含量進行說明。

SiO₂係構成玻璃之骨架之成分，為必需成分，又，其係減少玻璃表面產生損傷(壓痕)時之龜裂之產生、或減小化學強化後產生壓痕時之破壞率的成分。若SiO₂未達56%，則作為玻璃之穩定性或耐候性或耐崩裂性(chipping resistance)降低。SiO₂較佳為58%以上，更佳為60%以上。若SiO₂超過75%，則玻璃之黏性增大而熔融性降低。

Al₂O₃係為了提高離子交換性能及耐崩裂性而有效之成分，且係增大表面壓縮應力之成分，或減小以110°壓頭賦予壓痕時之龜裂產生率之成分，為必需成分。若Al₂O₃未達5%，則無法藉由離子交換獲得所需之表面壓縮應力值或壓縮應力層厚度。較佳為9%以上。若Al₂O₃超過20%，則玻璃之黏性變高，難以進行均質之熔融。Al₂O₃較佳為15%以下，典型而言為14%以下。

SiO₂及Al₂O₃之含量之合計SiO₂+Al₂O₃較佳為80%以下。若超過80%，則有高溫下之玻璃之黏性增大而難以熔融之虞，較佳為79%以下，更佳為78%以下。又，SiO₂+Al₂O₃較佳為70%以上。若未達70%，則賦予壓痕時之耐龜裂性降低，更佳為72%以上。

Na₂O係藉由離子交換形成表面壓縮應力層且提高玻璃之熔融性之成分，為必需成分。若Na₂O未達8%，則難以藉由離子交換形成所需之表面壓縮應力層，較佳為10%以上，更佳為11%以上。若Na₂O超過22%，則耐候性降低，或者容易自壓痕產生龜裂。較佳為21%以下。

K₂O雖並非必需成分，但由於提高離子交換速度，故而亦可以10%以下之範圍含有。若超過10%，則有容易自壓痕產生龜裂、或因硝酸鉀熔融鹽中之NaNO₃濃度引起之表面壓縮應力之變化增大之虞。K₂O為5%以下，更佳為0.8%以下，進而較佳為0.5%以下，典型而言為0.3%以下。於欲減小因硝酸鉀熔融鹽中之NaNO₃濃度引起之表面壓縮應力之變化之情形時，較佳為不含K₂O。

MgO係增大表面壓縮應力之成分，且係提高熔融性之成分，為必需成分。於欲抑制應力緩和之情形等時，較佳為含有MgO。於不含MgO之情形時，進行化學強化處理時，容易因熔融鹽溫度之不均而導致應力緩和之程度隨化學強化處理槽之位置而變化，其結果有難以獲得穩定之壓縮應力值之虞。又，若MgO超過14%，則有玻璃容易失透、或因硝酸鉀熔融鹽中之NaNO₃濃度引起之表面壓縮應力之變化增大之虞，較佳為13%以下。

上述SiO₂-MgO較佳為64%以下，更佳為62%以下，典型而言為 61%以下。上述Al₂O₃-MgO較佳為9%以下，更佳為8%以下。SiO₂、Al₂O₃、Na₂O及MgO之含量之合計較佳為98%以上。若該合計未達98%，則有難以維持耐龜裂性並且獲得所需之壓縮應力層之虞。典型而言為98.3%以上。

ZrO₂雖並非必需成分，但為了降低高溫下之黏性，或者為了增大表面壓縮應力，亦可以至多5%之範圍含有。若ZrO₂超過5%，則有自壓痕產生龜裂之可能性變高之虞。因此，較佳為2%以下，進而較佳為1%以下，典型而言為不含ZrO₂。

B₂O₃雖並非必需成分，但為了高溫下之熔融性或玻璃強度之提高等，亦可以6%以下之範圍含有。若B₂O₃超過6%，則有不易獲得均質之玻璃且玻璃之成型變得困難之虞，或者有耐龜裂性降低之虞。典型而言為不含B₂O₃。

SiO₂、Al₂O₃、Na₂O及MgO之含量之合計較佳為98%以上。

本實施形態之化學強化玻璃板之較佳之玻璃成分本質上包含以上所說明之成分，但亦可在不損及本發明之目的之範圍內含有其他成分。於含有此種成分之情形時，該等成分之含量之合計較佳為未達2%，更佳為1%以下。以下，對上述其他成分例示性地進行說明。

存在為了提高玻璃於高溫下之熔融性而亦可至多含有例如2%之ZnO之情形，但較佳為1%以下，於利用浮式法製造之情形等時，較佳為使ZnO為0.5%以下。若ZnO超過0.5%，則有於浮式成型時還原而成為製品缺陷之虞。典型而言為不含ZnO。TiO₂有藉由與存在於玻璃中之Fe離子共存而使可見光透過率降低，而將玻璃著色為褐色之虞，故而即便含有TiO₂亦較佳為1%以下，典型而言為不含TiO₂。

Li₂O係容易降低應變點而引起應力緩和，其結果無法獲得穩定之表面壓縮應力層之成分，故而較佳為不含Li₂O，即便於含有Li₂O之情形時，其含量亦較佳為未達1%，更佳為0.05%以下，尤佳為未達 0.01%。

又，Li₂O有於化學強化處理時於KNO₃等熔融鹽中熔出之情況，若使用含有Li之熔融鹽進行化學強化處理，則表面壓縮應力明顯降低。就該觀點而言，較佳為不含Li₂O。

為了提昇高溫下之熔融性、或使失透不易產生，亦可以5%以下之範圍含有CaO。若CaO超過5%，則離子交換速度或對龜裂產生之耐性降低。典型而言為不含CaO。SrO亦可視需要含有，但與MgO、CaO相比，其降低離子交換速度之效果較大，因此即便於含有之情形時，其含量亦較佳為未達1%。典型而言為不含SrO。BaO於鹼土類金屬氧化物中降低離子交換速度之效果最大，因此較佳為不含BaO，或者即便於含有BaO之情形時，其含量亦設為未達1%。

於含有SrO或BaO之情形時，其等之含量之合計較佳為1%以下，更佳為未達0.3%。

於含有CaO、SrO、BaO及ZrO₂中之任一種以上之情形時，該等4種成分之含量之合計較佳為未達1.5%。若該合計為1.5%以上，則有離子交換速度降低之虞，典型而言為1%以下。

亦可適當含有SO₃、氯化物、氟化物等作為玻璃之熔融時之澄清劑。然而，為了提高觸控面板等顯示器裝置之視認性，較佳為儘可能減少如於可見光區域具有吸收之Fe₂O₃、NiO、Cr₂O₃等作為原料中之雜質混入之成分，較佳為以質量百分率表示分別為0.15%以下，更佳為0.05%以下。

如上所示，本實施形態之化學強化玻璃板為板厚為0.75mm以下，為了抑制(1)~(4)之任一種破損，將CS抑制為850MPa以上，將CT抑制為42MPa以下，將端面之潛傷抑制為20μm以下。

本案發明並不限定於上述實施形態，可於不變更發明之主旨之範圍內適當變更而實施。例如，於相同之CS及板厚之情形時，若減小DOL之值，則容易減小CT之值，因此於DOL為20~25μm之情形時，CT更佳為設為30MPa以下。

詳細地且參照特定之實施態樣對本發明進行了說明，但對業者而言明白可在不脫離本發明之精神及範圍之前提下添加各種變更或修正。

本申請案係基於2013年11月22日申請之日本專利申請案2013-242354者，其內容以參照之形式併入本文中。

[產業上之可利用性]

根據本發明，可獲得能夠耐受多種破損狀況之化學強化玻璃板。