WO2012099053A1 - 強化ガラス及び強化ガラス板 - Google Patents

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WO2012099053A1
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sio
molar ratio
tempered glass
glass
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隆 村田
誉子 東條
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日本電気硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a tempered glass and a tempered glass plate, and in particular, a tempered glass and a tempered glass plate suitable for a mobile phone, a digital camera, a PDA (portable terminal), a solar cell cover glass, or a glass substrate of a display, particularly a touch panel display.
  • a tempered glass and a tempered glass plate suitable for a mobile phone, a digital camera, a PDA (portable terminal), a solar cell cover glass, or a glass substrate of a display, particularly a touch panel display.
  • the tempered glass for this use is produced as follows, for example. First, cut out the glass according to the shape of the display part of each device, and after further drilling the microphone and speaker, the surface of the glass is polished and thinned, and the outer periphery of the glass is chipped and drilled. It is made by removing the chipping of the part and finally immersing the whole glass in an ion exchange furnace.
  • Tempered glass for protecting the display part is required to have high mechanical strength. However, if the glass is subjected to peripheral processing, drilling, or normal polishing treatment, the mechanical strength of the tempered glass may be reduced. is there. In order to prevent such a situation, it is necessary to remove fine cracks present on the end face. Specifically, after performing peripheral processing and drilling processing, end face mirror processing, surface polishing such as mirror polishing, etc. Processing is required, and as a result, the manufacturing cost of tempered glass increases.
  • the present invention provides a technical problem of creating a tempered glass that can achieve the surface quality required for a display unit of a mobile phone, increase the etching rate, and have high mechanical strength.
  • the tempered glass of the present invention is a tempered glass having a compressive stress layer on the surface, and has a glass composition of mol%, SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 3 to 15%, Li 2 O 0.
  • MgO + CaO refers to the total amount of MgO and CaO.
  • Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 refers to the total amount of Al 2 O 3 , Na 2 O, and P 2 O 5 .
  • B 2 O 3 + Na 2 O refers to the total amount of B 2 O 3 and Na 2 O.
  • the tempered glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 45-75%, Al 2 O 3 4-13%, B 2 O 3 0-3%, Li 2 O 0-8. %, Na 2 O 5-20%, K 2 O 0.1-10%, MgO + CaO 3-13%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.1 To 0.7, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 0.7, molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0 to 0.5, molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is preferably 0.01 to 0.7, and the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is preferably 0.5 to 4.
  • the tempered glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 45-75%, Al 2 O 3 5-12%, B 2 O 3 0-1%, Li 2 O 0-4. %, Na 2 O 8-20%, K 2 O 0.5-10%, MgO + CaO 5-13%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.1 -0.5, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1-0.5, molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0-0.3, molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is preferably 0.05 to 0.5, and the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is preferably 1 to 3.
  • the tempered glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 45-75%, Al 2 O 3 5-11%, B 2 O 3 0-1%, Li 2 O 0-4. %, Na 2 O 9-20%, K 2 O 0.5-8%, MgO 0-12%, CaO 0-3%, MgO + CaO 5-12%, and molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.1 to 0.5, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 0.3, and molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is It is preferable that the molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.05 to 0.3, and the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 1 to 3.
  • the tempered glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 50-70%, Al 2 O 3 5-11%, B 2 O 3 0-1%, Li 2 O 0-2. %, Na 2 O 10-18%, K 2 O 1-6%, MgO 0-12%, CaO 0-2.5%, MgO + CaO 5-12%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.2 to 0.5, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.15 to 0.27, and molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is It is preferable that the molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.07 to 0.2 and the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 1 to 2.3.
  • the tempered glass of the present invention has one or two or more kinds selected from the group consisting of HF, HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , NH 4 F, NaOH, and NH 4 HF 2. It is preferable to be etched with an etchant containing. These components have good etching performance.
  • the tempered glass of the present invention preferably has an etched surface with a surface roughness Ra of 1 nm or less.
  • surface roughness Ra refers to a value measured by a method based on SEMI D7-94 “Measurement method of surface roughness of FPD glass substrate”.
  • surface roughness Ra of the etched surface refers to the surface roughness Ra of the etched surface excluding the end face.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a value of (surface roughness Ra of the end face) / (surface roughness Ra of the etched surface) of 1 to 5000.
  • the compressive stress layer preferably has a compressive stress value of 200 MPa or more, and the compressive stress layer has a thickness (depth) of 10 ⁇ m or more.
  • the “compressive stress value of the compressive stress layer” and the “thickness of the compressive stress layer” are observed when the sample is observed using a surface stress meter (for example, FSM-6000 manufactured by Toshiba Corporation). A value calculated from the number of interference fringes and their intervals.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a liquidus temperature of 1250 ° C. or lower.
  • the “liquid phase temperature” means that the glass powder that passes through the standard sieve 30 mesh (sieve opening 500 ⁇ m) and remains on the 50 mesh (mesh opening 300 ⁇ m) is placed in a platinum boat and placed in a temperature gradient furnace. It refers to the temperature at which crystals precipitate after holding for a period of time.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 4.0 dPa ⁇ s or more.
  • liquid phase viscosity refers to a value obtained by measuring the viscosity of glass at the liquid phase temperature by a platinum ball pulling method.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a temperature at 10 4.0 dPa ⁇ s of 1280 ° C. or lower.
  • temperature at 10 4.0 dPa ⁇ s refers to a value measured by a platinum ball pulling method.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s of 1620 ° C. or lower.
  • temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s refers to a value measured by a platinum ball pulling method.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a density of 2.6 g / cm 3 or less.
  • the “density” can be measured by a known Archimedes method.
  • the tempered glass sheet of the present invention is characterized by comprising any one of the above tempered glasses.
  • the tempered glass sheet of the present invention is preferably formed by a float process.
  • the tempered glass plate of the present invention is preferably used for a touch panel display.
  • the tempered glass plate of the present invention is preferably used for a cover glass of a mobile phone.
  • the tempered glass plate of the present invention is preferably used for a cover glass of a solar cell.
  • the tempered glass plate of the present invention is preferably used as a protective member for a display.
  • the tempered glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 3 to 15%, Li 2 O 0 to 12%, Na 2 O 0. 0.3-20%, K 2 O 0-10%, MgO + CaO 1-15%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 0.1-1 molar ratio ( B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 1, molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0 to 1, molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.01 to 1, molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 0.1 to 5, and part or all of the surface is etched.
  • the tempered glass of the present invention preferably has a mass loss of 0.05 to 50 g / cm 2 when immersed in an aqueous HCl solution of 10% by mass at 80 ° C. for 24 hours.
  • the tempered glass of the present invention has an appropriate etching performance, high surface quality can be ensured while performing thinning and removal of cracks existing on the end face by etching in a short time. Furthermore, since the tempered glass of the present invention has high ion exchange performance, it has high mechanical strength and small variations in mechanical strength.
  • the tempered glass according to an embodiment of the present invention is a tempered glass having a compressive stress layer on the surface, and has a glass composition of mol%, SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 3 to 15%, Li 2. O 0-12%, Na 2 O 0.3-20%, K 2 O 0-10%, MgO + CaO 1-15%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 Is 0.1 to 1, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 1, molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0 to 1, molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 2 is 0.01 to 1, the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 0.1 to 5, and at least a part of the surface is etched before the strengthening treatment.
  • % display points out mol%.
  • the tempered glass of this embodiment is produced by a chemical strengthening method.
  • the chemical strengthening method is a method of introducing alkali ions having a large ion radius to the surface of the glass by ion exchange treatment at a temperature below the strain point of the glass. If the compressive stress layer is formed by the chemical strengthening method, the compressive stress layer can be properly formed even when the glass is thin, and even if the tempered glass is cut after forming the compressive stress layer, the air cooling strengthening method is used. The tempered glass does not break easily like the physical tempering method.
  • the tempered glass of the present embodiment is formed by etching at least a part of the surface before the tempering treatment. In this way, it is possible to increase the mechanical strength of the glass by reducing the depth of the cracks existing on the end face.
  • the etching is preferably performed on all of one side of the front surface and the back surface of the glass, and more preferably on both the front surface and the back surface.
  • SiO 2 is a component that forms a network of glass.
  • the content of SiO 2 is 45 to 75%, preferably 50 to 70%, 55 to 68%, 55 to 67%, particularly 58 to 66%. If the content of SiO 2 is too small, it becomes difficult to vitrify, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance tends to be lowered, and the etching rate with an acid such as HCl becomes too high. It becomes difficult to obtain surface quality. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, the meltability and moldability tend to decrease, the thermal expansion coefficient becomes too low, and it becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding material, and further the etching rate is increased. Since it becomes low, it becomes difficult to reduce the thickness to a desired thickness, and as a result, the productivity of tempered glass tends to decrease.
  • Al 2 O 3 is a component that improves ion exchange performance, and is a component that increases the strain point and Young's modulus.
  • the content of Al 2 O 3 is 3 to 15%.
  • the preferable lower limit range of Al 2 O 3 is 4% or more, 5% or more, 5.5% or more, 7% or more, 8% or more, particularly 9% or more.
  • the content of Al 2 O 3 is too large, devitrification crystal glass becomes easy to precipitate, and it becomes difficult to mold the glass sheet by a float process and an overflow down draw method and the like.
  • the thermal expansion coefficient becomes too low to make it difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding material, and further, the high-temperature viscosity becomes high and the meltability tends to be lowered.
  • the etching rate with an acid such as HCl becomes too high, making it difficult to obtain the desired surface quality. Therefore, the preferable upper limit range of Al 2 O 3 is 13% or less, 12% or less, 11% or less, and particularly 9% or less.
  • B 2 O 3 is a component that lowers the high temperature viscosity and density, stabilizes the glass, makes it difficult to precipitate crystals, and lowers the liquidus temperature.
  • the content of B 2 O 3 is 0 to 12%, preferably 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1.5%, 0 to 1%, 0 to 0.9%, 0 to 0.5%, especially 0 to 0.1%.
  • Li 2 O is an ion exchange component, and is a component that lowers the high-temperature viscosity to increase the meltability and moldability, and also increases the Young's modulus. Furthermore, Li 2 O has a large effect of increasing the compressive stress value among alkali metal oxides. However, in a glass system containing 5% or more of Na 2 O, if the Li 2 O content is extremely increased, the compressive stress is rather increased. The value tends to decrease. Further, when the content of Li 2 O is too large, and decreases the liquidus viscosity, in addition to the glass tends to be devitrified, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance may decrease, It becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding material.
  • the content of Li 2 O is 0 to 12%, preferably 0 to 8%, 0 to 4%, 0 to 2%, 0 to 1%, 0 to 0.5%, 0 to 0.3%. %, In particular from 0 to 0.1%.
  • Na 2 O is an ion exchange component, and is a component that lowers the high temperature viscosity and improves the meltability and moldability. Na 2 O is also a component that improves devitrification resistance. The content of Na 2 O is 0.3 to 20%. When Na 2 O content is too small, or reduced meltability, lowered coefficient of thermal expansion tends to decrease the ion exchange performance. Further, since the etching rate is lowered, it is difficult to reduce the thickness to a desired thickness, and as a result, the productivity of the tempered glass tends to decrease. Accordingly, when adding Na 2 O, Na 2 preferred lower limit range of O is more than 5%, 8% or more, 9% or more, 10% or more, 11% or more, particularly 12% or more.
  • a preferable upper limit range of Na 2 O is 19% or less, 18% or less, 17% or less, and particularly 16% or less.
  • K 2 O is a component that promotes ion exchange, and among alkali metal oxides, it is a component that tends to increase the thickness of the compressive stress layer. Moreover, it is a component which reduces high temperature viscosity and improves a meltability and a moldability. Furthermore, it is also a component that improves devitrification resistance.
  • the content of K 2 O is 0 to 10%. When the content of K 2 O is too large, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance becomes difficult to match or decreased, the thermal expansion coefficient with those of peripheral materials. Moreover, there is a tendency that the strain point is excessively lowered, the component balance of the glass composition is lacking, and the devitrification resistance is lowered.
  • the preferable upper limit range of K 2 O is 8% or less, 7% or less, 6% or less, particularly 5% or less.
  • K 2 suitable lower limit range of O is 0.1% or more, 0.5% or more, more than 1%, 1.5% or more, 2% or more, particularly 2.5% or more.
  • MgO is a component that lowers the viscosity at high temperature, increases meltability and moldability, and increases the strain point and Young's modulus.
  • MgO is a component that has a large effect of improving ion exchange performance. is there.
  • the preferable upper limit range of MgO is 12% or less, 10% or less, 8% or less, and particularly 7% or less.
  • the suitable minimum range of MgO is 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, 2% or more, especially 3% or more.
  • CaO compared with other components, has a great effect of lowering the high-temperature viscosity without increasing devitrification resistance, improving meltability and moldability, and increasing the strain point and Young's modulus.
  • the CaO content is preferably 0 to 10%.
  • the preferable content of CaO is 0 to 5%, 0 to 3%, particularly 0 to 2.5%.
  • P 2 O 5 is a component that enhances ion exchange performance, and in particular, a component that increases the thickness of the compressive stress layer.
  • a preferable upper limit range of P 2 O 5 is 10% or less, 5% or less, and particularly 3% or less.
  • P 2 suitable lower limit range of O 5 is at least 0.01%, 0.1% or more, 0.5% or more, particularly 1% or more.
  • the content of MgO + CaO is 1 to 15%.
  • the preferable content range of MgO + CaO is 3 to 13%, 5 to 13%, 5 to 12%, particularly 5 to 11%.
  • the preferred content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 5-25%, 8-22%, 12-20%, in particular 16.5-20%.
  • Li 2 O + Na 2 O + K content of 2 O is too small, the ion exchange performance and meltability is liable to decrease.
  • the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too large, the glass tends to be devitrified, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance decreases, and the heat of the surrounding materials It becomes difficult to match the expansion coefficient.
  • the strain point may be excessively lowered, making it difficult to obtain a high compressive stress value.
  • the viscosity near the liquidus temperature may decrease, making it difficult to ensure a high liquidus viscosity.
  • “Li 2 O + Na 2 O + K 2 O” is the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O.
  • the molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.1 to 1. If the molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is too small, the etching rate becomes low, so that it is difficult to reduce the thickness to the desired thickness. It tends to decrease. In addition, the ion exchange performance tends to be lowered.
  • the preferable lower limit range of the molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 is 0.15 or more, 0.2 or more, particularly 0.25 or more. 7 or less, 0.5 or less, particularly 0.4 or less.
  • the molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 1. If the molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is too small, the etching rate becomes low, so that it is difficult to reduce the thickness to the desired thickness, and as a result, the productivity of tempered glass tends to decrease. Become. Moreover, since high temperature viscosity becomes high, a meltability falls and a bubble quality falls easily.
  • the preferred lower limit range of the molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.15 or more, 0.2 or more, particularly 0.23 or more, and the preferred upper limit range is 0.7 or less, 0.5 or less, 0.4 or less, 0.3 or less, particularly 0.27 or less.
  • the molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0-1. If the molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is large, the thickness of the compressive stress layer tends to be large, but if the value is too large, the etching rate with an acid such as HCl becomes too high, and the desired surface quality is obtained. It becomes difficult to obtain. Therefore, the preferred range of the molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0 to 0.5, 0 to 0.3, 0 to 0.2, particularly 0 to 0.1.
  • the molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.01 to 1. If the molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is increased, the strain point and Young's modulus can be increased and the ion exchange performance can be increased. However, if this value is too large, devitrified crystals are precipitated on the glass. It becomes easy to secure a high liquid phase viscosity, high temperature viscosity becomes high, meltability tends to decrease, etching rate with acid such as HCl becomes too high, and desired surface quality is obtained. It becomes difficult. Therefore, the preferred range of the molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.01 to 0.7, 0.01 to 0.5, 0.05 to 0.3, particularly 0.07 to 0.2. .
  • the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 0.1-5. If the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is too small, the devitrification resistance tends to be lowered, and the solubility tends to be lowered. On the other hand, if the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is too large, the coefficient of thermal expansion becomes too high or the high-temperature viscosity becomes too low, and it becomes difficult to ensure a high liquid phase viscosity. Therefore, the preferable range of the molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 0.5 to 4, 1 to 3, particularly 1.2 to 2.3.
  • SrO is a component that lowers the high-temperature viscosity without increasing devitrification resistance, thereby improving meltability and moldability, and increasing the strain point and Young's modulus.
  • the preferred content range of SrO is 0-5%, 0-3%, 0-1%, especially 0-0.1%.
  • BaO is a component that lowers the high-temperature viscosity without increasing devitrification resistance, thereby increasing meltability and moldability, and increasing the strain point and Young's modulus.
  • a suitable content range of BaO is 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1%, particularly 0 to 0.1%.
  • TiO 2 is a component that enhances ion exchange performance and a component that lowers the high-temperature viscosity. However, if its content is too large, the glass tends to be colored or devitrified. Therefore, the content of TiO 2 is preferably 0 to 3%, 0 to 1%, 0 to 0.8%, 0 to 0.5%, particularly preferably 0 to 0.1%.
  • ZrO 2 is a component that remarkably improves the ion exchange performance, and is a component that increases the viscosity and strain point near the liquid phase viscosity. However, if its content is too large, the devitrification resistance may be significantly reduced. There is also a possibility that the density becomes too high. Therefore, the preferable upper limit range of ZrO 2 is 10% or less, 8% or less, 6% or less, 4% or less, particularly 3% or less. In addition, when improving ion exchange performance, it is preferable to add ZrO 2 in the glass composition, and in that case, a suitable lower limit range of ZrO 2 is 0.01% or more, 0.1% or more, 0.5% Above 1% or more, especially 2% or more.
  • ZnO is a component that enhances ion exchange performance, and is a component that is particularly effective in increasing the compressive stress value. Moreover, it is a component which reduces high temperature viscosity, without reducing low temperature viscosity.
  • the content of ZnO is preferably 0 to 6%, 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1%, particularly preferably 0 to 0.5%.
  • one or more selected from the group of As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , F, Cl, SO 3 (preferably a group of SnO 2 , Cl, SO 3 ). May be added in an amount of 0 to 3%.
  • the content of SnO 2 + SO 3 + Cl is preferably 0 to 1%, 100 to 3000 ppm, 300 to 2500 ppm, particularly 500 to 2500 ppm.
  • SnO 2 + SO 3 + Cl refers to the total amount of SnO 2 , SO 3 , and Cl.
  • substantially does not contain As 2 O 3 means that it does not actively add As 2 O 3 as a glass component, but allows it to be mixed as an impurity. Specifically, It means that the content of As 2 O 3 is less than 500 ppm (mass).
  • substantially free of Sb 2 O 3 but not added actively Sb 2 O 3 as a glass component, a purpose to allow the case to be mixed as an impurity, specifically, Sb 2 O It indicates that the content of 3 is less than 500 ppm (mass).
  • “Substantially no F” means that F is not actively added as a glass component, but is allowed to be mixed as an impurity. Specifically, the content of F is 500 ppm (mass). It means less than.
  • the content of Fe 2 O 3 is preferably less than 500 ppm, less than 400 ppm, less than 300 ppm, less than 200 ppm, and particularly preferably less than 150 ppm. In this way, the transmittance (400 nm to 770 nm) of glass at a plate thickness of 1 mm can be easily improved (for example, 90% or more).
  • Rare earth oxides such as Nb 2 O 5 and La 2 O 3 are components that increase the Young's modulus. However, the cost of the raw material itself is high, and when it is added in a large amount, the devitrification resistance tends to be lowered. Therefore, the rare earth oxide content is preferably 3% or less, 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, and particularly preferably 0.1% or less.
  • Transition metal elements that strongly color the glass may reduce the transmittance of the glass.
  • the glass raw material including cullet
  • the content of the transition metal oxide is 0.5% or less, 0.1% or less, particularly 0.05% or less.
  • substantially no PbO or Bi 2 O 3 is contained.
  • substantially does not contain PbO means that PbO is not actively added as a glass component but allowed to be mixed as an impurity. Specifically, the content of PbO is 500 ppm. It means less than (mass).
  • substantially free of Bi 2 O 3 but not added actively Bi 2 O 3 as a glass component, a purpose to allow the case to be mixed as an impurity, specifically, Bi 2 O It indicates that the content of 3 is less than 500 ppm (mass).
  • a suitable glass composition range by appropriately selecting a suitable content range of each component.
  • Particularly preferred glass composition ranges are mol%, SiO 2 50-70%, Al 2 O 3 5.5-9%, B 2 O 3 0-0.1%, Li 2 O 0-0.
  • the tempered glass of this embodiment has a compressive stress layer on the surface.
  • the compressive stress value of the compressive stress layer is preferably 300 MPa or more, 400 MPa or more, 500 MPa or more, 600 MPa or more, 700 MPa or more, particularly 800 MPa or more.
  • the greater the compressive stress value the higher the mechanical strength of the tempered glass.
  • microcracks may be generated on the surface, which may reduce the mechanical strength of the tempered glass.
  • the compressive stress value of the compressive stress layer is preferably 1500 MPa or less.
  • the compressive stress value tends to increase. Further, if the ion exchange time is shortened or the temperature of the ion exchange solution is lowered, the compressive stress value tends to increase.
  • the thickness of the compressive stress layer is preferably 10 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, 50 ⁇ m or more, 60 ⁇ m or more, particularly 70 ⁇ m or more.
  • the thickness of the compressive stress layer is preferably 500 ⁇ m or less, 200 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 90 ⁇ m or less.
  • the thickness of the compressive stress layer tends to increase. Moreover, if the ion exchange time is lengthened or the temperature of the ion exchange solution is increased, the thickness of the compressive stress layer tends to increase.
  • the tempered glass of the present embodiment the density is 2.6 g / cm 3 or less, particularly preferably 2.55 g / cm 3 or less. The smaller the density, the lighter the tempered glass.
  • the content of SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 in the glass composition is increased, or the content of alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, ZnO, ZrO 2 , TiO 2 is decreased. As a result, the density tends to decrease.
  • the thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 380 ° C. is 80 to 120 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 85 to 110 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 90 to 110 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., In particular, 90 to 105 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. is preferable. If the thermal expansion coefficient is regulated within the above range, it becomes easy to match the thermal expansion coefficient of a member such as a metal or an organic adhesive, and it becomes easy to prevent peeling of a member such as a metal or an organic adhesive.
  • thermal expansion coefficient in a temperature range of 30 to 380 ° C.” refers to a value obtained by measuring an average thermal expansion coefficient using a dilatometer. If the content of alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides in the glass composition is increased, the coefficient of thermal expansion tends to increase, and conversely the content of alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides is reduced. If it decreases, the thermal expansion coefficient tends to decrease.
  • the strain point is preferably 500 ° C. or higher, 520 ° C. or higher, and particularly preferably 530 ° C. or higher.
  • the higher the strain point the better the heat resistance.
  • the compressive stress layer is less likely to disappear.
  • the higher the strain point the less the stress relaxation occurs during the ion exchange treatment, and the easier it is to maintain the compressive stress value. If the content of alkaline earth metal oxide, Al 2 O 3 , ZrO 2 , P 2 O 5 in the glass composition is increased or the content of alkali metal oxide is reduced, the strain point becomes higher. easy.
  • the temperature at 10 4.0 dPa ⁇ s is preferably 1280 ° C. or lower, 1230 ° C. or lower, 1200 ° C. or lower, 1180 ° C. or lower, particularly 1160 ° C. or lower.
  • the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s is preferably 1620 ° C. or lower, 1550 ° C. or lower, 1530 ° C. or lower, 1500 ° C. or lower, particularly 1450 ° C. or lower.
  • the lower the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s the lower the temperature melting becomes possible, and the burden on glass production equipment such as a melting kiln is reduced, and the bubble quality is easily improved. That is, the lower the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s, the easier it is to reduce the manufacturing cost of tempered glass.
  • the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s corresponds to the melting temperature.
  • the liquidus temperature is preferably 1200 ° C. or lower, 1150 ° C. or lower, 1100 ° C. or lower, 1050 or lower, 1000 ° C. or lower, 950 ° C. or lower, 900 ° C. or lower, and particularly 880 ° C. or lower.
  • devitrification resistance and a moldability improve, so that liquidus temperature is low.
  • the liquid phase viscosity is 10 4.0 dPa ⁇ s or more, 10 4.4 dPa ⁇ s or more, 10 4.8 dPa ⁇ s or more, 10 5.0 dPa ⁇ s or more, 10 5 0.4 dPa ⁇ s or more, 10 5.6 dPa ⁇ s or more, 10 6.0 dPa ⁇ s or more, 10 6.2 dPa ⁇ s or more, and particularly preferably 10 6.3 dPa ⁇ s or more.
  • devitrification resistance and a moldability improve, so that liquid phase viscosity is high.
  • the surface roughness Ra of the surface is preferably 1 nm or less, 0.5 nm or less, 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less. If the surface roughness Ra of the surface is too large, not only the appearance quality of the tempered glass is lowered but also the mechanical strength may be lowered.
  • the surface roughness Ra of the etched surface is preferably 1 nm or less, 0.5 nm or less, 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less.
  • the surface roughness Ra of the etched surface is too large, not only the appearance quality of the tempered glass is lowered but also the mechanical strength may be lowered.
  • the value of (surface roughness Ra of the end face) / (surface roughness Ra of the etched surface) is 1 to 5000, 1 to 1000, 1 to 500, 1 to 300, 1 to 100. 1 to 50, particularly 1 to 10 are preferred. If this value is too large, the end face strength tends to decrease.
  • the tempered glass plate according to the embodiment of the present invention is characterized by comprising the tempered glass of the present embodiment already described. Therefore, the technical characteristics and suitable range of the tempered glass sheet of the present embodiment are the same as the technical characteristics of the tempered glass of the present embodiment. Here, the description is omitted for convenience.
  • the plate thickness is 3.0 mm or less, 2.0 mm or less, 1.5 mm or less, 1.3 mm or less, 1.1 mm or less, 1.0 mm or less, 0.8 mm or less, 7 mm or less is preferable.
  • the plate thickness is preferably 0.1 mm or more, 0.2 mm or more, 0.3 mm or more, particularly 0.4 mm or more.
  • the glass for strengthening according to the embodiment of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 3 to 15%, Li 2 O 0 to 12%, Na 2 O 0.3. -20%, K 2 O 0-10%, MgO + CaO 1-15%, molar ratio (Al 2 O 3 + Na 2 O + P 2 O 5 ) / SiO 2 0.1-1, molar ratio (B 2 O 3 + Na 2 O) / SiO 2 is 0.1 to 1, molar ratio P 2 O 5 / SiO 2 is 0 to 1, molar ratio Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.01 to 1, molar ratio Na 2 O / Al 2 O 3 is 0.1 to 5, and part or all of the surface is etched.
  • the technical characteristics of the tempered glass of the present embodiment are the same as the technical characteristics of the tempered glass and the tempered glass plate of the present embodiment. Here, the description is omitted for convenience.
  • the compressive stress value of the surface compressive stress layer may be 300 MPa or more and the thickness of the compressive stress layer may be 10 ⁇ m or more.
  • the surface compressive stress is 600 MPa or more and the thickness of the compressive stress layer is 40 ⁇ m or more, and the surface compressive stress is 800 MPa or more and the thickness of the compressive stress layer is preferably 60 ⁇ m or more.
  • the temperature of the KNO 3 molten salt is preferably 400 to 550 ° C.
  • the ion exchange time is preferably 2 to 10 hours, particularly 4 to 8 hours. If it does in this way, it will become easy to form a compressive stress layer appropriately.
  • the reinforcing glass of the present embodiment has a glass composition described above, without using a mixture of KNO 3 molten salt and NaNO 3 molten salt, to increase the compressive stress value and thickness of the compression stress layer It becomes possible.
  • the mass loss when immersed in an aqueous HCl solution of 10% by mass at 80 ° C. for 24 hours is preferably 0.05 to 50 g / cm 2 .
  • this value is less than 0.05 g / cm 2 , the etching rate becomes low, so that it is difficult to reduce the thickness to a desired thickness, and as a result, the productivity of tempered glass tends to decrease.
  • this value exceeds 50 g / cm 2 , the etching rate with an acid such as HCl becomes too high, making it difficult to obtain the desired surface quality.
  • the preferable lower limit range of mass loss is 0.1 g / cm 2 or more, particularly 0.2 g / cm 2 or more, and the preferable upper limit range is 45 g / cm 2 or less, 20 g / cm 2 or less, 10 g / cm. 2 or less, 5 g / cm 2 or less, 2 g / cm 2 or less, particularly 1 g / cm 2 or less.
  • the etched surface when treated in an aqueous HF solution at 25 ° C. and 5 mass%, has a surface roughness Ra of 1 nm or less, 0.5 nm or less, 0.3 nm or less, particularly It is preferably 0.2 nm or less.
  • Ra surface roughness
  • the value of (surface roughness Ra of the end face) / (surface roughness Ra of the etched surface) is It is preferably 1 to 5000, 1 to 1000, 1 to 500, 1 to 300, 1 to 100, 1 to 50, particularly 1 to 10. If this value is too large, the end face strength tends to decrease.
  • the tempering glass, tempered glass, and tempered glass plate of this embodiment can be produced.
  • the glass raw material prepared so as to have the above glass composition is put into a continuous melting furnace, heated and melted at 1500 to 1600 ° C., clarified, fed into a molding apparatus, shaped into a plate shape, etc. By cooling, a plate-like glass can be produced.
  • the float process is a method that can produce a large number of glass plates at low cost, and can easily produce a large glass plate.
  • various molding methods can be employed.
  • an overflow downdraw method a downdraw method (slot down method, redraw method, etc.), a rollout method, a press method, or the like can be employed.
  • etching a part or all of the surface of the glass after forming is etched before the strengthening treatment.
  • the glass can be thinned without polishing or the like, and if the end surfaces are etched simultaneously, cracks existing on the end surfaces can be removed.
  • an etchant one or two or more selected from the group of HF, HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , NH 4 F, NaOH, and NH 4 HF 2 , particularly one selected from the group of HCl, HF, and HNO 3
  • the etching solution is preferably an etching aqueous solution of 1 to 20% by mass, 2 to 10% by mass, particularly 3 to 8% by mass.
  • the use temperature of the etching solution is preferably 20 to 50 ° C., 20 to 40 ° C., and 20 to 30 ° C., except when HF is used.
  • the etching time is preferably 1 to 20 minutes, 2 to 15 minutes, particularly 3 to 10 minutes.
  • tempered glass can be produced by tempering the obtained glass.
  • the time when the tempered glass is cut into a predetermined dimension may be before the tempering treatment, but it is advantageous from the viewpoint of cost to carry out after the tempering treatment.
  • an ion exchange treatment is preferable.
  • the conditions for the ion exchange treatment are not particularly limited, and the optimum conditions may be selected in consideration of the viscosity characteristics, application, thickness, internal tensile stress, and the like of the glass.
  • the ion exchange treatment can be performed by immersing the glass in KNO 3 molten salt at 400 to 550 ° C. for 1 to 8 hours.
  • K ions in the KNO 3 molten salt are ion-exchanged with Na components in the glass, a compressive stress layer can be efficiently formed on the surface of the glass.
  • Tables 1 to 3 show examples of the present invention (sample Nos. 1 to 21). In the table, “not yet” means unmeasured.
  • Each sample in the table was prepared as follows. First, glass raw materials were prepared so as to have the glass composition in the table, and were melted at 1580 ° C. for 8 hours using a platinum pot. Thereafter, the obtained molten glass was poured out on a carbon plate and formed into a plate shape. Various characteristics were evaluated about the obtained glass plate.
  • the density ⁇ is a value measured by the well-known Archimedes method.
  • the thermal expansion coefficient ⁇ is a value obtained by measuring an average thermal expansion coefficient in a temperature range of 30 to 380 ° C. using a dilatometer.
  • strain point Ps and the annealing point Ta are values measured based on the method of ASTM C336.
  • the softening point Ts is a value measured based on the method of ASTM C338.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 4.0 dPa ⁇ s, 10 3.0 dPa ⁇ s, and 10 2.5 dPa ⁇ s is a value measured by a platinum ball pulling method.
  • the liquid phase temperature TL passes through a standard sieve 30 mesh (a sieve opening of 500 ⁇ m), and glass powder remaining in a 50 mesh (a sieve opening of 300 ⁇ m) is put in a platinum boat, and then held in a temperature gradient furnace for 24 hours. This is a value obtained by measuring the temperature at which crystals are deposited.
  • the liquidus viscosity log 10 ⁇ TL is a value obtained by measuring the viscosity of the glass at the liquidus temperature by a platinum ball pulling method.
  • the mass loss due to the aqueous HCl solution was evaluated as follows. First, each sample was processed into a 20 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm strip shape, and then the surface was sufficiently washed with isopropyl alcohol. Next, after each sample was dried, the mass was measured. Moreover, 100 ml of 10 mass% HCl aqueous solution was adjusted, this was put in the Teflon (trademark) bottle, and temperature was set to 80 degreeC. Subsequently, each sample was immersed in a 10% by mass HCl aqueous solution for 24 hours to etch the entire surface (including the end face) of the sample. Finally, after measuring the mass of each sample after etching, the mass loss per unit area was calculated by dividing the mass loss by the surface area.
  • sample No. Nos. 1 to 21 had a density of 2.54 g / cm 3 or less and a thermal expansion coefficient of 93 to 110 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., and were suitable as a tempered glass material, that is, a tempered glass.
  • the liquid phase viscosity is 10 4.3 dPa ⁇ s or more, it can be molded into a plate shape, and the temperature at 10 4.0 dPa ⁇ s is 1280 ° C. or less, so the burden on the molding equipment is light, Moreover, since the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s is 1612 ° C.
  • the glass composition in the surface layer of glass differs microscopically before and after the tempering treatment, the glass composition is not substantially different when viewed as the whole glass.
  • surface roughness Ra is a value measured by a method based on SEMI D7-94 “Measurement Method of Surface Roughness of FPD Glass Substrate”.
  • the surface roughness Ra of both surfaces was 0.0003 ⁇ m
  • the surface roughness Ra of the end face was 0.77 ⁇ m
  • the value of (end surface roughness Ra) / (surface roughness Ra) was 2566. It was.
  • the tempered glass and the tempered glass plate of the present invention are suitable as a glass substrate for a mobile phone, a digital camera, a cover glass such as a PDA, or a touch panel display. Further, the tempered glass and the tempered glass plate of the present invention are used for applications requiring high mechanical strength in addition to these uses, such as window glass, substrates for magnetic disks, substrates for flat panel displays, and cover glasses for solar cells. Application to cover glass for solid-state imaging devices and tableware can be expected.

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Abstract

　本発明の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、強化処理前に表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする。

Description

強化ガラス及び強化ガラス板
　本発明は、強化ガラス及び強化ガラス板に関し、特に、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、太陽電池のカバーガラス、或いはディスプレイ、特にタッチパネルディスプレイのガラス基板に好適な強化ガラス及び強化ガラス板に関する。
　近年、タッチパネルを搭載したＰＤＡが登場し、その表示部を保護するために強化ガラスが使用されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。今後、強化ガラスの市場は、益々増大するものと期待されている。そして、この用途の強化ガラスは、高い機械的強度が要求されると共に、デザイン性が重視されることが多い。
　また、この用途の強化ガラスは、例えば、以下のようにして作製される。まず各デバイスの表示部分の形状に応じて、ガラスを切り出し、更にマイク部、スピーカー部に穴あけ加工を行った後、ガラスの表面を研磨して、薄肉化すると共に、ガラスの外周のチッピング、穴あけ部分のチッピングを取り除き、最後にガラス全体をイオン交換炉内に浸漬させることにより作製される。
特開２００６－８３０４５号公報
泉谷徹朗等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、１９８４年８月２０日、ｐ．４５１－４９８
　表示部を保護するための強化ガラスは、高い機械的強度が求められるが、ガラスに対して、外周加工、穴あけ加工、通常の研磨処理を行うと、強化ガラスの機械的強度が低下する虞がある。このような事態を防止するためには、端面に存在する微細なクラックを取り除く必要があり、具体的には外周加工、穴あけ加工を行った後、端面の鏡面加工、表面を鏡面研磨等の研磨加工が必要になり、結果として、強化ガラスの製造コストが高騰する。
　上記事情から、鏡面研磨以外の方法で、端面に存在するクラックを取り除くことが検討されており、例えばガラスの表面をエッチングすることにより、端面に存在するクラックの深さを浅くして、ガラス（強化ガラス）の機械的強度を高める方法が検討されている。しかし、強化ガラスの生産性を高めるために、過酷な条件でエッチングを行うと、ガラスの表面が粗くなり、携帯電話の表示部に要求される表面品位（表面粗さＲａで１ｎｍ以下）を達成し難くなる。一方、エッチングレートが低過ぎると、強化ガラスの生産性が低下してしまう。
　そこで、本発明は、携帯電話の表示部に要求される表面品位を達成可能であると共に、エッチングレートを高めることが可能であり、しかも機械的強度が高い強化ガラスを創案することを技術的課題とする。
　本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス組成中の各成分の含有範囲を厳密に規制すると共に、強化処理前にガラスの表面をエッチングすることにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、強化処理前に表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする。ここで、「ＭｇＯ＋ＣａＯ」は、ＭｇＯとＣａＯの合量を指す。「Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５」は、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、及びＰ２Ｏ５の合量を指す。「Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ」は、Ｂ２Ｏ３とＮａ２Ｏの合量を指す。
　第二に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　４～１３％、Ｂ２Ｏ３　０～３％、Ｌｉ２Ｏ　０～８％、Ｎａ２Ｏ　５～２０％、Ｋ２Ｏ　０．１～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　３～１３％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．７、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．７、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．５、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～０．７、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．５～４であることが好ましい。
　第三に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　５～１２％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　８～２０％、Ｋ２Ｏ　０．５～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１３％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．３、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０５～０．５、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～３であることが好ましい。
　第四に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　５～１１％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　９～２０％、Ｋ２Ｏ　０．５～８％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１２％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．３、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．２、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０５～０．３、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～３であることが好ましい。
　第五に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～１１％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～２％、Ｎａ２Ｏ　１０～１８％、Ｋ２Ｏ　１～６％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～２．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１２％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．２～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１５～０．２７、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０７～０．２、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～２．３であることが好ましい。
　第六に、本発明の強化ガラスは、表面の一部又は全部がＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むエッチング液によりエッチングされてなることが好ましい。なお、これらの成分は、エッチング性能が良好である。
　第七に、本発明の強化ガラスは、エッチングされた表面の表面粗さＲａが１ｎｍ以下であることが好ましい。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＳＥＭＩ　Ｄ７－９４「ＦＰＤガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法で測定した値を指す。また、「エッチングされた表面の表面粗さＲａ」とは、端面を除く、エッチングされた表面の表面粗さＲａを指す。
　第八に、本発明の強化ガラスは、（端面の表面粗さＲａ）／（エッチングされた表面の表面粗さＲａ）の値が１～５０００であることが好ましい。
　第九に、本発明の強化ガラスは、圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚み（深さ）が１０μｍ以上であることが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計（例えば、株式会社東芝製ＦＳＭ－６０００）を用いて、試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。
　第十に、本発明の強化ガラスは、液相温度が１２５０℃以下であることが好ましい。ここで、「液相温度」とは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。
　第十一に、本発明の強化ガラスは、液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。
　第十二に、本発明の強化ガラスは、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２８０℃以下であることが好ましい。ここで、「１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
　第十三に、本発明の強化ガラスは、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６２０℃以下であることが好ましい。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
　第十四に、本発明の強化ガラスは、密度が２．６ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。ここで、「密度」とは、周知のアルキメデス法で測定可能である。
　第十五に、本発明の強化ガラス板は、上記いずれかの強化ガラスからなることを特徴とする。
　第十六に、本発明の強化ガラス板は、フロート法で成形されてなることが好ましい。
　第十七に、本発明の強化ガラス板は、タッチパネルディスプレイに用いることが好ましい。
　第十八に、本発明の強化ガラス板は、携帯電話のカバーガラスに用いることが好ましい。
　第十九に、本発明の強化ガラス板は、太陽電池のカバーガラスに用いることが好ましい。
　第二十に、本発明の強化ガラス板は、ディスプレイの保護部材に用いることが好ましい。
　第二十一に、本発明の強化用ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする。
　第二十二に、本発明の強化用ガラスは、８０℃、１０質量％のＨＣｌ水溶液中で２４時間浸漬させた時の質量減が０．０５～５０ｇ／ｃｍ２であることが好ましい。
　本発明の強化ガラスは、エッチング性能が適正であるため、短時間のエッチングで薄肉化と端面に存在するクラック除去を行いつつ、高い表面品位を確保することができる。更に、本発明の強化ガラスは、イオン交換性能が高いため、機械的強度が高く、また機械的強度のばらつきが小さい。
実施例２におけるラップ研磨後のガラス板について、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中で１０分間浸漬させた後の表面の観察像と粗さプロファイルである。 実施例２におけるラップ研磨後のガラス板について、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中で１０分間浸漬させた後の端面の観察像と粗さプロファイルである。
　本発明の実施形態に係る強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、強化処理前に表面の少なくとも一部がエッチングされてなる。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示はモル％を指す。
　表面に圧縮応力層を形成する方法としては、物理強化法と化学強化法がある。本実施形態の強化ガラスは、化学強化法で作製されてなることが好ましい。
　化学強化法は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換処理によりガラスの表面にイオン半径が大きいアルカリイオンを導入する方法である。化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、ガラスの厚みが薄い場合でも、圧縮応力層を適正に形成できると共に、圧縮応力層を形成した後に、強化ガラスを切断しても、風冷強化法等の物理強化法のように、強化ガラスが容易に破壊しない。
　本実施形態の強化ガラスは、強化処理前に表面の少なくとも一部がエッチングされてなる。このようにすれば、端面に存在するクラックの深さを浅くして、ガラスの機械的強度を高めることが可能になる。ここで、エッチングは、ガラスのおもて面と裏面のいずれか片面の全部に施されることが好ましく、おもて面と裏面の両面の全部に施されることが更に好ましい。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、上記のように各成分の含有範囲を限定した理由を下記に示す。
　ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は４５～７５％であり、好ましくは５０～７０％、５５～６８％、５５～６７％、特に５８～６６％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなり、更にはＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなり、また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなり、更にはエッチングレートが低くなるため、所望の厚みまで薄肉化することが困難になり、結果として強化ガラスの生産性が低下し易くなる。
　Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点やヤング率を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は３～１５％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な下限範囲は４％以上、５％以上、５．５％以上、７％以上、８％以上、特に９％以上である。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、フロート法やオーバーフローダウンドロー法等でガラス板を成形し難くなる。また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなり、更には高温粘性が高くなり、溶融性が低下し易くなる。またＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は１３％以下、１２％以下、１１％以下、特に９％以下である。
　Ｂ２Ｏ３は、高温粘度や密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて結晶を析出させ難くし、また液相温度を低下させる成分である。しかし、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、イオン交換によって、ヤケと呼ばれるガラス表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の圧縮応力値が低下したり、圧縮応力層の厚みが小さくなったり、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０～１２％であり、好ましくは０～５％、０～３％、０～１．５％、０～１％、０～０．９％、０～０．５％、特に０～０．１％である。
　Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分であると共に、ヤング率を高める成分である。更にＬｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が大きいが、Ｎａ２Ｏを５％以上含むガラス系において、Ｌｉ２Ｏの含有量が極端に多くなると、かえって圧縮応力値が低下する傾向がある。また、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。更に、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなり、かえって圧縮応力値が低下する場合がある。よって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０～１２％であり、好ましくは０～８％、０～４％、０～２％、０～１％、０～０．５％、０～０．３％、特に０～０．１％である。
　Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ２Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｎａ２Ｏの含有量は０．３～２０％である。Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が低下したり、イオン交換性能が低下し易くなる。またエッチングレートが低くなるため、所望の厚みまで薄肉化することが困難になり、結果として強化ガラスの生産性が低下し易くなる。よって、Ｎａ２Ｏを添加する場合、Ｎａ２Ｏの好適な下限範囲は５％以上、８％以上、９％以上、１０％以上、１１％以上、特に１２％以上である。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する場合がある。更に、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、Ｎａ２Ｏの好適な上限範囲は１９％以下、１８％以下、１７％以下、特に１６％以下である。
　Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する成分であり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の厚みを大きくし易い成分である。また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。更には、耐失透性を改善する成分でもある。Ｋ２Ｏの含有量は０～１０％である。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は８％以下、７％以下、６％以下、特に５％以下である。なお、ガラス組成中にＫ２Ｏを添加する場合、Ｋ２Ｏの好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、特に２．５％以上である。
　ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を高める効果が大きい成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラスが失透し易くなる傾向がある。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は１２％以下、１０％以下、８％以下、特に７％以下である。なお、ガラス組成中にＭｇＯを添加する場合、ＭｇＯの好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上である。
　ＣａＯは、他の成分と比較して、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める効果が大きい。ＣａＯの含有量は０～１０％が好ましい。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなったり、イオン交換性能が低下し易くなる。また分相が生じ易くなる傾向がある。よって、ＣａＯの好適な含有量は０～５％、０～３％、特に０～２．５％である。
　Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の厚みを大きくする成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の好適な上限範囲は１０％以下、５％以下、特に３％以下である。なお、ガラス組成中にＰ２Ｏ５を添加する場合、Ｐ２Ｏ５の好適な下限範囲は０．０１％以上、０．１％以上、０．５％以上、特に１％以上である。
　ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は１～１５％である。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が少な過ぎると、所望のイオン交換性能を得難くなることに加えて、高温粘性が高くなって、溶解性が低下し易くなる。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯの好適な含有範囲は３～１３％、５～１３％、５～１２％、特に５～１１％である。
　Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの好適な含有量は５～２５％、８～２２％、１２～２０％、特に１６．５～２０％である。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下し易くなる。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎて、高い圧縮応力値が得られ難くなる場合がある。更に液相温度付近の粘性が低下して、高い液相粘度を確保し難くなる場合がある。なお、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの合量である。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２は０．１～１である。モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が小さ過ぎると、エッチングレートが低くなるため、所望の厚みまで薄肉化することが困難になり、結果として強化ガラスの生産性が低下し易くなる。またイオン交換性能が低下し易くなる。一方、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が大き過ぎると、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなったり、耐失透性が低下して、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２の好適な下限範囲は０．１５以上、０．２以上、特に０．２５以上であり、好適な上限範囲は０．７以下、０．５以下、特に０．４以下である。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２は０．１～１である。モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が小さ過ぎると、エッチングレートが低くなるため、所望の厚みまで薄肉化することが困難になり、結果として強化ガラスの生産性が低下し易くなる。また高温粘性が高くなるため、溶融性が低下して、泡品位が低下し易くなる。一方、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が大き過ぎると、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなったり、耐失透性が低下して、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２の好適な下限範囲は０．１５以上、０．２以上、特に０．２３以上であり、好適な上限範囲は０．７以下、０．５以下、０．４以下、０．３以下、特に０．２７以下である。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２は０～１である。モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が大きいと、圧縮応力層の厚みが大きくなる傾向にあるが、その値が大き過ぎると、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２の好適な範囲は０～０．５、０～０．３、０～０．２、特に０～０．１である。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２は０．０１～１である。モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が大きくなると、歪点やヤング率が高くなったり、イオン交換性能を高めることが可能になるが、この値が大き過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、高い液相粘度を確保し難くなったり、高温粘性が高くなって、溶融性が低下し易くなったり、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。よって、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２の好適な範囲は０．０１～０．７、０．０１～０．５、０．０５～０．３、特に０．０７～０．２である。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３は０．１～５である。モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が小さ過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、また溶解性が低下し易くなる。一方、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が大き過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、高温粘性が低くなり過ぎて、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３の好適な範囲は０．５～４、１～３、特に１．２～２．３である。
　上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
　ＳｒＯは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。ＳｒＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。ＳｒＯの好適な含有範囲は０～５％、０～３％、０～１％、特に０～０．１％である。
　ＢａＯは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。ＢａＯの好適な含有範囲は０～５％、０～３％、０～１％、特に０～０．１％である。
　ＴｉＯ２は、イオン交換性能を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、失透し易くなる。よって、ＴｉＯ２の含有量は０～３％、０～１％、０～０．８％、０～０．５％、特に０～０．１％が好ましい。
　ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下する虞があり、また密度が高くなり過ぎる虞がある。よって、ＺｒＯ２の好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、６％以下、４％以下、特に３％以下である。なお、イオン交換性能を高めたい場合、ガラス組成中にＺｒＯ２を添加することが好ましく、その場合、ＺｒＯ２の好適な下限範囲は０．０１％以上、０．１％以上、０．５％以上、１％以上、特に２％以上である。
　ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力値を高める効果が大きい成分である。また低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなったり、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は０～６％、０～５％、０～３％、０～１％、特に０～０．５％が好ましい。
　清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３の群（好ましくはＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３の群）から選択された一種又は二種以上を０～３％添加してもよい。ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量は０～１％、１００～３０００ｐｐｍ、３００～２５００ｐｐｍ、特に５００～２５００ｐｐｍが好ましい。なお、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量が１００ｐｐｍより少ないと、清澄効果を享受し難くなる。ここで、「ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、及びＣｌの合量を指す。
　環境的観点から、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆの使用は極力控えることが好ましく、実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にＡｓ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＡｓ２Ｏ３を添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ａｓ２Ｏ３の含有量が５００ｐｐｍ（質量）未満であることを指す。「実質的にＳｂ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＳｂ２Ｏ３を添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｓｂ２Ｏ３の含有量が５００ｐｐｍ（質量）未満であることを指す。「実質的にＦを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＦを添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｆの含有量が５００ｐｐｍ（質量）未満であることを指す。
　Ｆｅ２Ｏ３の含有量は５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、特に１５０ｐｐｍ未満が好ましい。このようにすれば、板厚１ｍｍにおけるガラスの透過率（４００ｎｍ～７７０ｎｍ）が向上し易くなる（例えば９０％以上）。
　Ｎｂ２Ｏ５やＬａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に添加すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の含有量は３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましい。
　ガラスを強く着色させるような遷移金属元素（Ｃｏ、Ｎｉ等）は、ガラスの透過率を低下させる虞がある。特に、タッチパネルディスプレイに用いる場合、遷移金属元素の含有量が多過ぎると、タッチパネルディスプレイの視認性が低下し易くなる。よって、遷移金属酸化物の含有量が０．５％以下、０．１％以下、特に０．０５％以下になるように、ガラス原料（カレットを含む）を選択することが好ましい。
　環境面の配慮から、実質的にＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３を含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にＰｂＯを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＰｂＯを添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、ＰｂＯの含有量が５００ｐｐｍ（質量）未満であることを指す。「実質的にＢｉ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＢｉ２Ｏ３を添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が５００ｐｐｍ（質量）未満であることを指す。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、各成分の好適な含有範囲を適宜選択して、好適なガラス組成範囲を構築することが可能である。その中でも特に好適なガラス組成範囲は、モル％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５．５～９％、Ｂ２Ｏ３　０～０．１％、Ｌｉ２Ｏ　０～０．５％、Ｎａ２Ｏ　１２～１７％、Ｋ２Ｏ　２～５％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～２．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１１％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．２５～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１５～０．２７、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０７～０．２、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１．２～２．３である。
　本実施形態の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有している。圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、特に８００ＭＰａ以上である。圧縮応力値が大きい程、強化ガラスの機械的強度が高くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、表面にマイクロクラックが発生して、かえって強化ガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、強化ガラスに内在する引っ張り応力が極端に高くなる虞がある。このため、圧縮応力層の圧縮応力値は１５００ＭＰａ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換溶液の温度を下げれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。
　圧縮応力層の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、２５μｍ以上、５０μｍ以上、６０μｍ以上、特に７０μｍ以上である。圧縮応力層の厚みが大きい程、強化ガラスに深い傷が付いても、強化ガラスが割れ難くなると共に、機械的強度のばらつきが小さくなる。一方、圧縮応力層の厚みが大きい程、強化ガラスを切断し難くなる。このため、圧縮応力層の厚みは５００μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、特に９０μｍ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＫ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換溶液の温度を上げれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる傾向がある。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、密度は２．６ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が小さい程、強化ガラスを軽量化することができる。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すれば、密度が低下し易くなる。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は８０～１２０×１０－７／℃、８５～１１０×１０－７／℃、９０～１１０×１０－７／℃、特に９０～１０５×１０－７／℃が好ましい。熱膨張係数を上記範囲に規制すれば、金属、有機系接着剤等の部材の熱膨張係数に整合し易くなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止し易くなる。ここで、「３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、平均熱膨張係数を測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が高くなり易く、逆にアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低下し易くなる。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、歪点は５００℃以上、５２０℃以上、特に５３０℃以上が好ましい。歪点が高い程、耐熱性が向上し、強化ガラスを熱処理する場合、圧縮応力層が消失し難くなる。また、歪点が高い程、イオン交換処理の際に応力緩和が生じ難くなるため、圧縮応力値を維持し易くなる。なお、ガラス組成中のアルカリ土類金属酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物の含有量を低減すれば、歪点が高くなり易い。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は１２８０℃以下、１２３０℃以下、１２００℃以下、１１８０℃以下、特に１１６０℃以下が好ましい。１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、成形設備への負担が軽減されて、成形設備が長寿命化し、結果として、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１６２０℃以下、１５５０℃以下、１５３０℃以下、１５００℃以下、特に１４５０℃以下が好ましい。１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温溶融が可能になり、溶融窯等のガラス製造設備への負担が軽減されると共に、泡品位を高め易くなる。すなわち、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。なお、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当する。また、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、液相温度は１２００℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０５０以下、１０００℃以下、９５０℃以下、９００℃以下、特に８８０℃以下が好ましい。なお、液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。また、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相温度が低下し易くなる。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、液相粘度は１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．６ｄＰａ・ｓ以上、１０６．０ｄＰａ・ｓ以上、１０６．２ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．３ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。なお、液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。また、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相粘度が高くなり易い。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、表面（端面を除く）の表面粗さＲａは１ｎｍ以下、０．５ｎｍ以下、０．３ｎｍ以下、特に０．２ｎｍ以下が好ましい。表面の表面粗さＲａが大き過ぎると、強化ガラスの外観品位が低下するだけでなく、機械的強度が低下する虞がある。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、エッチングされた表面の表面粗さＲａは１ｎｍ以下、０．５ｎｍ以下、０．３ｎｍ以下、特に０．２ｎｍ以下が好ましい。エッチングされた表面の表面粗さＲａが大き過ぎると、強化ガラスの外観品位が低下するだけでなく、機械的強度が低下する虞がある。
　本実施形態の強化ガラスにおいて、（端面の表面粗さＲａ）／（エッチングされた表面の表面粗さＲａ）の値が１～５０００、１～１０００、１～５００、１～３００、１～１００、１～５０、特に１～１０が好ましい。この値が大き過ぎると、端面強度が低下する傾向がある。
　本発明の実施形態に係る強化ガラス板は、既に説明した本実施形態の強化ガラスからなることを特徴とする。よって、本実施形態の強化ガラス板の技術的特徴及び好適な範囲は、本実施形態の強化ガラスの技術的特徴と同様になる。ここでは、便宜上、その記載を省略する。
　本実施形態の強化ガラス板において、板厚は３．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、特に０．７ｍｍ以下が好ましい。一方、板厚が薄過ぎると、所望の機械的強度を得難くなる。よって、板厚は０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、特に０．４ｍｍ以上が好ましい。
　本発明の実施形態に係る強化用ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする。本実施形態の強化用ガラスの技術的特徴は、本実施形態の強化ガラス、強化ガラス板の技術的特徴と同様になる。ここでは、便宜上、その記載を省略する。
　本実施形態の強化用ガラスは、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中でイオン交換処理した場合、表面の圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上になることが好ましく、また表面の圧縮応力が６００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが４０μｍ以上になることが好ましく、さらに表面の圧縮応力が８００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが６０μｍ以上になることが好ましい。
　イオン交換処理の際、ＫＮＯ３溶融塩の温度は４００～５５０℃が好ましく、イオン交換時間は２～１０時間、特に４～８時間が好ましい。このようにすれば、圧縮応力層を適正に形成し易くなる。なお、本実施形態の強化用ガラスは、上記のガラス組成を有するため、ＫＮＯ３溶融塩とＮａＮＯ３溶融塩の混合物等を使用しなくても、圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを大きくすることが可能になる。
　本実施形態の強化用ガラスにおいて、８０℃、１０質量％のＨＣｌ水溶液中で２４時間浸漬させた時の質量減が０．０５～５０ｇ／ｃｍ２であることが好ましい。この値が０．０５ｇ／ｃｍ２未満になると、エッチングレートが低くなるため、所望の厚みまで薄肉化することが困難になり、結果として強化ガラスの生産性が低下し易くなる。一方、この値が５０ｇ／ｃｍ２を超えると、ＨＣｌ等の酸によるエッチングレートが高くなり過ぎて、所望の表面品位を得難くなる。なお、質量減の好適な下限範囲は０．１ｇ／ｃｍ２以上、特に０．２ｇ／ｃｍ２以上であり、また好適な上限範囲は４５ｇ／ｃｍ２以下、２０ｇ／ｃｍ２以下、１０ｇ／ｃｍ２以下、５ｇ／ｃｍ２以下、２ｇ／ｃｍ２以下、特に１ｇ／ｃｍ２以下である。
　本実施形態の強化用ガラスにおいて、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中で１０分間処理した時、エッチングされた表面の表面粗さＲａが１ｎｍ以下、０．５ｎｍ以下、０．３ｎｍ以下、特に０．２ｎｍ以下になることが好ましい。エッチングされた表面の表面粗さＲａが大き過ぎると、強化ガラスの外観品位が低下するだけでなく、機械的強度が低下する虞がある。
　本実施形態の強化用ガラスにおいて、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中で１０分間浸漬させた時、（端面の表面粗さＲａ）／（エッチングされた表面の表面粗さＲａ）の値が１～５０００、１～１０００、１～５００、１～３００、１～１００、１～５０、特に１～１０になることが好ましい。この値が大き過ぎると、端面強度が低下する傾向がある。
　以下のようにして、本実施形態の強化用ガラス、強化ガラス、及び強化ガラス板を作製することができる。
　まず上記のガラス組成になるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して、１５００～１６００℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で板状等に成形し、徐冷することにより、板状等のガラスを作製することができる。
　板状に成形する方法として、フロート法を採用することが好ましい。フロート法は、安価で大量にガラス板を作製できると共に、大型のガラス板も容易に作製できる方法である。
　フロート法以外にも、種々の成形方法を採用することができる。例えば、オーバーフローダウンドロー法、ダウンドロー法（スロットダウン法、リドロー法等）、ロールアウト法、プレス法等の成形方法を採用することができる。
　次に、成形後のガラスの表面の一部又は全部に対して、強化処理前にエッチングを行う。エッチングを行うと、研磨等を行わなくても、ガラスを薄肉化することができ、端面を同時にエッチングすれば、端面に存在するクラックを取り除くこともできる。エッチング液として、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上、特にＨＣｌ、ＨＦ、ＨＮＯ３の群から選ばれる一種または二種以上を含むエッチング液を用いることが好ましい。エッチング液は、１～２０質量％、２～１０質量％、特に３～８質量％のエッチング水溶液が好ましい。エッチング液の使用温度は、ＨＦを用いる場合を除き、２０～５０℃、２０～４０℃、２０～３０℃が好ましい。エッチングの時間は１～２０分、２～１５分、特に３～１０分が好ましい。
　次に、得られたガラスを強化処理することにより、強化ガラスを作製することができる。強化ガラスを所定寸法に切断する時期は、強化処理の前でもよいが、強化処理の後に行う方がコスト面から有利である。
　強化処理として、イオン交換処理が好ましい。イオン交換処理の条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性、用途、厚み、内部の引っ張り応力等を考慮して最適な条件を選択すればよい。例えば、イオン交換処理は、４００～５５０℃のＫＮＯ３溶融塩中に、ガラスを１～８時間浸漬することで行うことができる。特に、ＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンをガラス中のＮａ成分とイオン交換すると、ガラスの表面に圧縮応力層を効率良く形成することが可能になる。
　以下、本発明の実施例を説明する。なお、以下の実施例は、単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
　表１～３は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～２１）を示している。なお、表中の「未」は、未測定を意味している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　次のようにして表中の各試料を作製した。まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１５８０℃で８時間溶融した。その後、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、板状に成形した。得られたガラス板について、種々の特性を評価した。
　密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
　熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した値である。
　歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ　Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
　軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ　Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。
　高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
　液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値である。
　液相粘度ｌｏｇ１０ηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
　次のようにしてＨＣｌ水溶液による質量減を評価した。まず各試料を２０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの短冊状に加工した後、イソプロピルアルコールで表面を十分に洗浄した。次に、各試料を乾燥させた後、質量を測定した。また、１０質量％のＨＣｌ水溶液を１００ｍｌ調整し、これをテフロン（登録商標）ボトル内に入れた後、温度を８０℃に設定した。続いて、各試料を１０質量％のＨＣｌ水溶液中で２４時間浸漬させて、試料の表面全体（端面を含む）をエッチングした。最後に、エッチングした後の各試料の質量を測定した後、質量減を表面積で割ることにより単位面積当たりの質量減を算出した。
　表１～３から明らかなように、試料Ｎｏ．１～２１は、密度が２．５４ｇ／ｃｍ３以下、熱膨張係数が９３～１１０×１０－７／℃であり、強化ガラスの素材、つまり強化用ガラスとして好適であった。また液相粘度が１０４．３ｄＰａ・ｓ以上であるため、板状に成形可能であり、また１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２８０℃以下であるため、成形設備の負担が軽く、しかも１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６１２℃以下であるため、生産性が高く、安価に大量のガラス板を作製できるものと考えられる。なお、強化処理の前後で、ガラスの表層におけるガラス組成が微視的に異なるものの、ガラス全体として見た場合は、ガラス組成が実質的に相違しない。
　次に、各試料の両表面に光学研磨を施した後、４４０℃のＫＮＯ３溶融塩中に６時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。続いて、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ－６０００）を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳと厚みＤＯＬを算出した。算出に当たり、各試料の屈折率を１．５２、光学弾性定数を２８［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。
　表１～３から明らかなように、試料Ｎｏ．１～２１は、ＫＮＯ３溶融塩でイオン交換処理を行ったところ、ＣＳが７４１ＭＰａ以上、ＤＯＬが４４μｍ以上であった。
　試料Ｎｏ．２１に記載のガラスについて、板厚が１．０ｍｍとなるように、フロート法で板状に成形した。なお、ガラス板の表面（おもて面）の表面粗さＲａは０．０００２μｍであり、裏面のＲａは０．００９μｍであった。次に、ガラス板の表面が鏡面になるように、両表面（端面を除く）をそれぞれ研磨した。研磨後の表面の表面粗さＲａは０．０００２μｍであった。研磨後のガラス板を５０ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切り出した後、その端面を＃６００のＡｌ２Ｏ３でラップ研磨した。ラップ研磨後のガラス板について、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中に１０分間浸漬させた後、表面（端面を除く）の表面粗さＲａと端面の表面粗さＲａを測定した。参考のため、ラップ研磨後のガラス板について、２５℃、５質量％のＨＦ水溶液中で１０分間浸漬させた後の表面の観察像と粗さプロファイルを図１、端面の観察像と粗さプロファイルを図２に示す。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＳＥＭＩ　Ｄ７－９４「ＦＰＤガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法で測定した値である。
　測定の結果、両表面の表面粗さＲａは０．０００３μｍ、端面の表面粗さＲａは０．７７μｍ、（端面の表面粗さＲａ）／（表面の表面粗さＲａ）の値は２５６６であった。
　本発明の強化ガラス及び強化ガラス板は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等のカバーガラス、或いはタッチパネルディスプレイ等のガラス基板として好適である。また、本発明の強化ガラス及び強化ガラス板は、これらの用途以外にも、高い機械的強度が要求される用途、例えば窓ガラス、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、太陽電池用カバーガラス、固体撮像素子用カバーガラス、食器への応用が期待できる。

Claims (22)

  1. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０．３～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、強化処理前に表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする強化ガラス。
  2. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　４～１３％、Ｂ２Ｏ３　０～３％、Ｌｉ２Ｏ　０～８％、Ｎａ２Ｏ　５～２０％、Ｋ２Ｏ　０．１～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　３～１３％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．７、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．７、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．５、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～０．７、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．５～４であることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
  3. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　５～１２％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　８～２０％、Ｋ２Ｏ　０．５～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１３％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．３、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０５～０．５、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～３であることを特徴とする請求項１又は２に記載の強化ガラス。
  4. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　５～１１％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　９～２０％、Ｋ２Ｏ　０．５～８％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１２％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～０．３、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．２、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０５～０．３、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～３であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  5. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～１１％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｌｉ２Ｏ　０～２％、Ｎａ２Ｏ　１０～１８％、Ｋ２Ｏ　１～６％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～２．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　５～１２％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．２～０．５、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１５～０．２７、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～０．１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０７～０．２、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が１～２．３であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  6. 　表面の一部又は全部がＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むエッチング液によりエッチングされてなることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  7. 　エッチングされた表面の表面粗さＲａが１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  8. 　（端面の表面粗さＲａ）／（エッチングされた表面の表面粗さＲａ）の値が１～５０００であることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  9. 　圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  10. 　液相温度が１２５０℃以下であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  11. 　液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  12. 　１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２８０℃以下であることを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  13. 　１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６２０℃以下であることを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  14. 　密度が２．６ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス。
  15. 　請求項１～１４のいずれか一項に記載の強化ガラスからなることを特徴とする強化ガラス板。
  16. 　フロート法で成形されてなることを特徴とする請求項１５に記載の強化ガラス板。
  17. 　タッチパネルディスプレイに用いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の強化ガラス板。
  18. 　携帯電話のカバーガラスに用いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の強化ガラス板。
  19. 　太陽電池のカバーガラスに用いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の強化ガラス板。
  20. 　ディスプレイの保護部材に用いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の強化ガラス板。
  21. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　４５～７５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１５％、Ｌｉ２Ｏ　０～１２％、Ｎａ２Ｏ　０～２０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ　１～１５％を含有し、モル比（Ａｌ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比（Ｂ２Ｏ３＋Ｎａ２Ｏ）／ＳｉＯ２が０．１～１、モル比Ｐ２Ｏ５／ＳｉＯ２が０～１、モル比Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０１～１、モル比Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３が０．１～５であると共に、表面の一部又は全部がエッチングされてなることを特徴とする強化用ガラス。
  22. 　８０℃、１０質量％のＨＣｌ水溶液中で２４時間浸漬させた時の質量減が０．０５～５０ｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項２１に記載の強化用ガラス。
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