WO2012108417A1 - 強化ガラス板 - Google Patents

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WO2012108417A1
WO2012108417A1 PCT/JP2012/052714 JP2012052714W WO2012108417A1 WO 2012108417 A1 WO2012108417 A1 WO 2012108417A1 JP 2012052714 W JP2012052714 W JP 2012052714W WO 2012108417 A1 WO2012108417 A1 WO 2012108417A1
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tempered glass
glass sheet
ppm
compressive stress
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隆 村田
浩佑 川本
誉子 東條
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日本電気硝子株式会社
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    • Y10T428/31—Surface property or characteristic of web, sheet or block
    • Y10T428/315—Surface modified glass [e.g., tempered, strengthened, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a tempered glass plate, and specifically relates to a tempered glass plate suitable for a mobile phone, a digital camera, a PDA (mobile terminal), a solar cell cover glass, or a glass substrate of a display, particularly a touch panel display.
  • Patent Document 1 Non-Patent Document 1
  • Tempered glass for this application requires high mechanical strength.
  • the color of the tempered glass plate becomes important. Specifically, it is important that the hue when viewed from the end face of the tempered glass plate is not blue or yellowish.
  • the tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the composition of the glass is SiO 2 50 to 70%, Al 2 O 3 5 to 5% by mass in terms of oxide.
  • oxide conversion means, for example, in the case of Fe 2 O 3 , not only iron oxide that exists in the state of Fe 3+ but also iron oxide that exists in the state of Fe 2+ is converted to Fe 2 O 3 . It means notation as Fe 2 O 3 above (the same applies to other oxides).
  • UV-3100PC manufactured by Shimadzu Corporation
  • spectral transmittance in terms of plate thickness at a wavelength of 400 to 700 nm slit width: 2.0 nm
  • scanning speed medium speed
  • sampling pitch 0 It can be measured at 5 nm.
  • X in xy chromaticity coordinates (C light source, plate thickness 1 mm equivalent) can be measured by, for example, UV-3100PC (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • Y in xy chromaticity coordinates (C light source, plate thickness 1 mm equivalent) can be measured by, for example, UV-3100PC (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the tempered glass plate of the present invention preferably has a compressive stress value of 400 MPa or more and a depth (thickness) of the compressive stress layer of 30 ⁇ m or more.
  • the “compressive stress value of the compressive stress layer” and the “depth 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). The value calculated from the number of interference fringes and their intervals.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a TiO 2 content of 0 to 50000 ppm.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a SnO 2 + SO 3 + Cl content of 50 to 30000 ppm.
  • SnO 2 + SO 3 + Cl refers to the total amount of SnO 2 , SO 3 , and Cl.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a CeO 2 content of 0 to 10,000 ppm and a WO 3 content of 0 to 10,000 ppm.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a NiO content of 0 to 500 ppm.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a thickness of 0.5 to 2.0 mm.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s of 1600 ° C. or lower.
  • temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s refers to a value measured by a platinum ball pulling method.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a liquidus temperature of 1100 ° 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 sheet 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 sheet 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 preferably has a thermal expansion coefficient of 85 to 110 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. in the temperature range of 30 to 380 ° C.
  • 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.
  • the tempered glass sheet of the present invention preferably has a ⁇ -OH value of 0.25 mm ⁇ 1 or less.
  • the “ ⁇ -OH value” refers to a value calculated using the following equation after measuring the transmittance with FT-IR.
  • ⁇ -OH value (1 / X) log 10 (T 1 / T 2 )
  • T 1 Transmittance (%) at a reference wavelength of 3846 cm ⁇ 1
  • T 2 Minimum transmittance (%) in the vicinity of a hydroxyl group absorption wavelength of 3600 cm ⁇ 1
  • the tempered glass plate of the present invention is preferably used as a protective member 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 sheet of the present invention is preferably used for an exterior part having a form in which part or all of the end face of the tempered glass sheet is exposed to the outside.
  • the “end surface” includes the chamfered surface.
  • a tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the composition of the glass is 50% to 70% SiO 2 by mass in terms of oxide, Al 2 O. 3 12-18%, B 2 O 3 0-1%, Na 2 O 12-16%, K 2 O 3-7%, Fe 2 O 3 100-300 ppm, TiO 2 0-5000 ppm, SnO 2 + SO 3 + Cl 50 to 9000 ppm, the compressive stress value of the compressive stress layer is 600 MPa or more, the depth of the compressive stress layer is 50 ⁇ m or more, the liquid phase viscosity is 10 5.5 dPa ⁇ s or more, and the ⁇ -OH value is 0.25 mm ⁇ 1 or less, spectral transmittance in terms of plate thickness of 1.0 mm at a wavelength of 400 to 700 nm is 87% or more, x in xy chromaticity coordinates (C light source, plate thickness of 1 mm conversion) is 0.30
  • the composition of the glass in weight percent oxide equivalent, SiO 2 50 ⁇ 70%, Al 2 O 3 5 ⁇ 20%, B 2 O 3 0 ⁇ 5 %, Na 2 O 8-18%, K 2 O 2-9%, Fe 2 O 3 30-1500 ppm, spectral transmittance in terms of plate thickness 1.0 mm at a wavelength of 400-700 nm is 85% or more, xy X in chromaticity coordinates (C light source, plate thickness 1 mm conversion) is 0.3095 to 0.3120, and y in xy chromaticity coordinates (C light source, plate thickness 1 mm conversion) is 0.3160 to 0.3180.
  • a tempered glass sheet having a high compressive stress value in the compressive stress layer and having a desired color is obtained. Can be provided.
  • Example 2 It is a schematic sectional drawing for demonstrating Example 2 of this invention, Specifically, it is a schematic sectional drawing of the plate
  • the tempered glass plate according to the embodiment of the present invention has a compressive stress layer on the surface thereof.
  • a method for forming a compressive stress layer on the surface there are a physical strengthening method and a chemical strengthening method. It is preferable that the tempered glass plate 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 plate for strengthening is thin, and the tempered glass plate can be cut after forming the compressive stress layer.
  • the tempered glass sheet is not easily broken as in the physical tempering method such as the air cooling tempering method.
  • tempered glass plate according to this embodiment, the composition of the glass, in weight percent oxide equivalent, SiO 2 50 ⁇ 70%, Al 2 O 3 5 ⁇ 20%, B 2 O 3 0 ⁇ 5%, It contains 8 to 18% Na 2 O, 2 to 9% K 2 O, and 30 to 1500 ppm Fe 2 O 3 .
  • the reason for limiting the content range of each component in this way is shown below.
  • SiO 2 is a component that forms a network of glass.
  • the content of SiO 2 is 50 to 70%, preferably 52 to 68%, 55 to 68%, 55 to 65%, particularly 55 to 63%. If the content of SiO 2 is too small, vitrification becomes difficult, and the thermal expansion coefficient becomes too high, so that the thermal shock resistance tends to decrease. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, the meltability and moldability tend to be lowered, and the thermal expansion coefficient becomes too low to make it difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding materials.
  • 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 5 to 20%.
  • a suitable lower limit range of Al 2 O 3 is 7% or more, 8% or more, 10% or more, particularly 12% or more.
  • the content of Al 2 O 3 is too large, devitrified crystals are likely to precipitate on the glass, and it becomes difficult to form a glass plate by the overflow downdraw method, the float method or the like.
  • the preferable upper limit range of Al 2 O 3 is 18% or less, 17% or less, particularly 16% 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 5%, preferably 0 to 3%, 0 to 2%, 0 to 1.5%, 0 to 0.9%, 0 to 0.5%, In particular, it is 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 8 to 18%. When Na 2 O content is too small, or reduced meltability, lowered coefficient of thermal expansion tends to decrease the ion exchange performance. Accordingly, when adding Na 2 O, Na 2 preferred lower limit range of O is more than 10%, 11% or more, particularly 12% or more.
  • the content of Na 2 O is too large, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance is lowered, and it becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding materials.
  • the strain point may be excessively lowered or the component balance of the glass composition may be lost, and the devitrification resistance may be deteriorated. Therefore, a preferable upper limit range of Na 2 O is 17% or less, particularly 16% or less.
  • K 2 O is a component that promotes ion exchange, and is a component that is highly effective in increasing the depth of the compressive stress layer among alkali metal oxides. 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 2 to 9%. When the content of K 2 O is too small, it becomes difficult to obtain the above effect.
  • a preferable lower limit range of K 2 O is 2.5% or more, 3% or more, 3.5% or more, particularly 4% or more.
  • the preferable upper limit range of K 2 O is 8% or less, 7% or less, 6% or less, particularly 5% or less.
  • the color of the tempered glass When used for exterior parts or the like in which part or all of the end face is exposed to the outside, it is important to control the color of the tempered glass by regulating the content of Fe 2 O 3 to 30 to 1500 ppm. . If the content of Fe 2 O 3 is too small, a high-purity glass raw material must be used, and the production cost of tempered glass increases. A preferable lower limit range of Fe 2 O 3 is 0.005% or more, 0.008% or more, and particularly 0.01% or more. On the other hand, when the content of Fe 2 O 3 is too large, the tempered glass is likely to be colored. A preferable upper limit range of Fe 2 O 3 is 0.1% or less, 0.05% or less, and particularly 0.03% or less. In the conventional tempered glass sheet, the content of Fe 2 O 3 was usually more than 1500 ppm.
  • 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 15%, 0 to 4%, 0 to 2%, 0 to 1%, 0 to 0.5%, 0 to 0.3%, particularly 0 to 0.1%. Is preferred.
  • the preferred content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 5-25%, 10-22%, 15-22%, in particular 17-22%.
  • 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.
  • 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, 5% or less, and particularly 4% or less.
  • the suitable minimum range of MgO is 0.5% or more, 1% or more, especially 2% 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%.
  • 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%.
  • 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. However, when the content of ZnO is too large, the glass tends to undergo phase separation, the devitrification resistance decreases, the density increases, or the depth of the compressive stress layer decreases. Therefore, the ZnO content is preferably 0 to 6%, 0 to 5%, 0 to 1%, particularly preferably 0 to 0.5%.
  • TiO 2 is a component that enhances the 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.
  • a suitable upper limit range of TiO 2 is 5% or less, 3% or less, 1% or less, 0.7% or less, 0.5% or less, particularly less than 0.5%.
  • a preferred lower limit range of the TiO 2 is 0.001% or more, particularly 0.005% or more.
  • WO 3 is a component capable of controlling the color of tempered glass by decoloring when a complementary color is added. Further, WO 3 has a property that it is difficult to lower the devitrification resistance as compared with TiO 2 . On the other hand, when the content of WO 3 is too large, the tempered glass is easily colored.
  • the preferred upper limit of WO 3 is a content of 5% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, particularly 0.5% or less. In the case of incorporating the WO 3, a preferred lower limit range of the WO 3 0.001% or more, particularly 0.003% or more.
  • 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, particularly 5% or less. In addition, when it is desired to improve the 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, 0.5%, 1% or more, 2 % Or more, particularly 4% or more.
  • P 2 O 5 is a component that enhances the ion exchange performance, and in particular, a component that increases the depth of the compressive stress layer.
  • the preferable upper limit range of P 2 O 5 is 10% or less, 8% or less, 6% or less, and particularly 5% or less.
  • SnO 2 + SO 3 + Cl As a fining agent, 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 ). 0 to 30000 ppm may be added.
  • the content of SnO 2 + SO 3 + Cl is preferably 0 to 1%, 50 to 5000 ppm, 80 to 4000 ppm, 100 to 3000 ppm, particularly 300 to 3000 ppm.
  • SnO 2 + SO 3 + Cl refers to the total amount of SnO 2 , SO 3 , and Cl.
  • the preferred content range of SnO 2 is 0 to 10000 ppm, 0 to 7000 ppm, especially 50 to 6000 ppm.
  • the preferred content range of Cl is 0 to 1500 ppm, 0 to 1200 ppm, 0 to 800 ppm, 0 to 500 ppm, especially 50 to 300 ppm. It is.
  • the preferred content range of SO 3 is 0 to 1000 ppm, 0 to 800 ppm, especially 10 to 500 ppm.
  • Transition metal elements that strongly color the glass are components that can control the color of the tempered glass when the complementary color is added.
  • 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.
  • a suitable lower limit range of the transition metal element is 0.0001% or more, particularly 0.0003% or more.
  • Rare earth oxides such as Nb 2 O 5 , La 2 O 3 , and CeO 2 are components that increase the Young's modulus, and when a complementary color is added, they can be decolored to control the color of the tempered glass. It is an ingredient. 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 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, or 0.5% or less.
  • CeO 2 is a component having a large decoloring effect.
  • a preferable lower limit range of CeO 2 is 0.01% or more, 0.03% or more, 0.05% or more, 0.1% or more, and particularly 0.3% or more.
  • substantially As 2 O 3, Sb 2 O 3, F, PbO preferably contains no Bi 2 O 3.
  • “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. “Substantially no PbO” means that PbO is not actively added as a glass component, but is allowed to be mixed as an impurity. Specifically, the content of PbO is 500 ppm (mass). It means less than. By “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).
  • the spectral transmittance in terms of plate thickness of 1.0 mm at a wavelength of 400 to 700 nm is 85% or more, preferably 87% or more, 89% or more, particularly 90% or more. In this way, since the color of the tempered glass plate is reduced, it is possible to produce a high-class feeling when used for an exterior part in which a part or all of the end face is exposed to the outside.
  • x in the xy chromaticity coordinates is 0.3095 to 0.3120, preferably 0.3096 to 0.3115, 0.3097 to 0 3110, 0.3098 to 0.3107, especially 0.3100 to 0.3107.
  • y in the xy chromaticity coordinates is 0.3160 to 0.3180, preferably 0.3160 to 0.3175, 0.3160 to 0. .3170, especially 0.3160 to 0.3167.
  • the compressive stress value of the compressive stress layer in the tempered glass sheet of this embodiment is preferably 300 MPa or more, 500 MPa or more, 600 MPa or more, 700 MPa or more, and particularly 800 MPa or more.
  • the greater the compressive stress value the higher the mechanical strength of the tempered glass sheet.
  • 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 depth of the compressive stress layer is preferably 10 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, 40 ⁇ m or more, particularly 45 ⁇ m or more.
  • the depth 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 depth of the compressive stress layer tends to increase.
  • the ion exchange time is lengthened or the temperature of the ion exchange solution is increased, the depth of the compressive stress layer tends to increase.
  • a part or all of the edge region where the cut surface and the surface of the tempered glass plate intersect are chamfered, and at least a part of the edge region on the viewing side. Or it is preferable that the whole is chamfered.
  • chamfering may be performed only on the edge region on the device side, or on both the visual recognition side and the device side edge regions.
  • R chamfering is preferable. In this case, R chamfering with a radius of curvature of 0.05 to 0.5 mm is preferable. Further, C chamfering of 0.05 to 0.5 mm is also suitable.
  • the surface roughness Ra of the chamfered surface is preferably 1 nm or less, 0.7 nm or less, 0.5 nm or less, and particularly preferably 0.3 nm or less. In this way, it becomes easy to prevent cracks starting from the edge region, and from the viewpoint of appearance, it can be suitably used for exterior parts in a form in which part or all of the end face of the tempered glass plate is exposed to the outside. become.
  • surface roughness Ra refers to a value measured by a method based on JIS B0601: 2001.
  • beta-OH value 0.4 mm -1 or less, 0.3 mm -1 or less, 0.28 mm -1 or less, 0.25 mm -1 or less, particularly 0.22 mm -1 or less preferable.
  • 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, 0.4 mm or more, particularly 0.5 mm or more.
  • the density is 2.6 g / cm 3 or less, particularly preferably 2.55 g / cm 3 or less.
  • 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.
  • 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 strain point is higher, the heat resistance is improved, and when the tempered glass plate is heat-treated, the compressive stress layer is hardly lost.
  • 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 burden on the forming equipment is reduced, the life of the forming equipment is prolonged, and as a result, the manufacturing cost of the tempered glass sheet is easily reduced.
  • 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, and 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 the tempered glass sheet.
  • the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s corresponds to the melting temperature.
  • the liquidus temperature is preferably 1100 ° C. or lower, 1050 ° C. or lower, 1000 ° C. or lower, 950 ° C. or lower, 900 ° C. or lower, 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 5.4 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 tempered glass sheet of this embodiment it is possible to specify a suitable tempered glass sheet by appropriately selecting a suitable content range and water content of each component.
  • the following tempered glass plates are particularly suitable.
  • the composition of the glass in weight percent oxide equivalent, SiO 2 50 ⁇ 70%, Al 2 O 3 5 ⁇ 20%, B 2 O 3 0 ⁇ 5% , Na 2 O 8-18%, K 2 O 2-9%, Fe 2 O 3 30-1500 ppm, spectral transmittance in terms of plate thickness 1.0 mm at wavelength 400-700 nm is 85% or more, xy color X in the degree coordinate (C light source) is 0.3100 to 0.3120, and y in the xy chromaticity coordinate (C light source) is 0.3160 to 0.3180.
  • the technical features of the tempered glass plate of the present embodiment are the same as the technical features of the tempered glass plate of the present embodiment already described. Here, the description is omitted for convenience.
  • the compressive stress value of the surface compressive stress layer is 300 MPa or more and the depth of the compressive stress layer is 10 ⁇ m or more.
  • the compressive stress value of the compressive stress layer is 600 MPa or more and the depth of the compressive stress layer is 40 ⁇ m or more, and in particular, the compressive stress value of the compressive stress layer is 800 MPa or more and the depth 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 plate of the present embodiment has a glass composition described above, without using a mixture of KNO 3 molten salt and NaNO 3 molten salt, a compressive stress value and the depth of the compressive stress layer It can be enlarged.
  • the tempered glass plate and the tempered glass plate of the present embodiment can be produced as follows.
  • a glass raw material prepared 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, formed into a plate shape, and the like.
  • a glass plate can be produced by cooling.
  • the overflow downdraw method is a method that can produce a large number of glass plates at low cost and can easily produce a large glass plate.
  • a forming method such as a float method, a downdraw method (slot down method, redraw method, etc.), a rollout method, a press method, or the like can be employed.
  • a tempered glass plate can be produced by tempering the obtained glass plate.
  • the time when the tempered glass sheet is cut to a predetermined size 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 plate.
  • the ion exchange treatment can be performed by immersing a glass plate 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 plate, a compressive stress layer can be efficiently formed on the surface of the glass plate.
  • Tables 1 to 3 show examples of the present invention (sample Nos. 1 to 16).
  • Table 4 shows the sample No. 12 to 16 raw material configurations are shown.
  • 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.
  • sample No. Nos. 1 to 16 had a density of 2.56 g / cm 3 or less and a thermal expansion coefficient of 99 to 106 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., and were suitable as a material for a tempered glass plate, that is, a tempered glass plate.
  • the liquid phase viscosity is 10 5.5 dPa ⁇ s or more, the moldability is good, and the temperature at 10 4.0 dPa ⁇ s is 1156 ° C. or less, and the burden on the molding equipment is light. Since the temperature at 10 2.5 dPa ⁇ s is 1455 ° C.
  • the glass composition in the surface layer of a glass plate differs microscopically before and after an ion exchange process, when it sees as the whole glass plate, a glass composition does not differ substantially.
  • ⁇ -OH value (1 / X) log 10 (T 1 / T 2 )
  • T 1 Transmittance (%) at a reference wavelength of 3846 cm ⁇ 1
  • T 2 Minimum transmittance (%) in the vicinity of a hydroxyl group absorption wavelength of 3600 cm ⁇ 1
  • UV-3100PC manufactured by Shimadzu Corporation
  • a slit width 2.0 nm
  • a scanning speed medium speed
  • a sampling pitch 0.5 nm.
  • the chromaticity was also evaluated using the same apparatus.
  • a C light source was used as the light source.
  • sample No. 1 to 16 had a spectral transmittance of 90% or more at a wavelength of 400 to 700 nm, x in the xy chromaticity coordinates of 0.3099 to 0.3105, and y of 0.3163 to 0.3166.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view in the plate thickness direction when the edge region of the reinforcing glass plate is subjected to R chamfering as described above.
  • the tempered glass plate of the present invention is suitable as a glass substrate for a mobile phone, a digital camera, a cover glass such as a PDA, or a touch panel display. Moreover, the tempered glass plate of the present invention is used for applications requiring high mechanical strength in addition to these applications, such as window glass, magnetic disk substrates, flat panel display substrates, solar cell cover glasses, solid-state imaging. Application to cover glass for device packages and tableware can be expected.

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Abstract

　本発明の強化ガラス板は、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板であって、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする。

Description

強化ガラス板
　本発明は、強化ガラス板に関し、具体的には、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板が使用されるに至っており、今後、強化ガラス板の市場は、益々増大するものと期待されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
　この用途の強化ガラスは、高い機械的強度が要求される。
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
　従来、ディスプレイを保護する強化ガラス板（カバーガラス）の端面が、一旦、デバイスの筐体内に組み込まれると、ユーザーが強化ガラス板の端面部分に触れることができない形態になっていた。しかし、近年、デザイン性を高めるために、強化ガラス板がデバイスの外側に取り付けられる形態が検討されており、カバーガラスの端面もデザインの一部として考慮されるようになってきた。
　強化ガラス板の端面の一部又は全部が外部に露出する場合、デバイスの外観を損なわないように配慮する必要があり、この場合、強化ガラス板の色合いが重要になる。具体的には、強化ガラス板の端面から見た時の色合いが青味又は黄色味を帯びていないことが重要になる。
　また、強化ガラスの機械的強度を高めるためには、圧縮応力層の圧縮応力値を高める必要がある。圧縮応力値を高める成分として、Ａｌ２Ｏ３等の成分が知られている。しかし、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス溶融時にＡｌ２Ｏ３原料が溶け残り易くなり、ガラス欠陥が多くなるという問題がある。Ａｌ２Ｏ３原料として長石等を使用すると、この問題を解決し得るが、長石に含まれるＦｅ２Ｏ３により、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３の含有量が多くなるため、所望の色合いに調整し難くなる。また、水和物原料を使用する場合も、上記問題を解決し得るが、ガラス中の水分量が多くなるため、圧縮応力値を高めることが困難になる。
　そこで、本発明は、圧縮応力層の圧縮応力値が高く、且つ所望の色合いを有する強化ガラス板を提供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量及びガラス特性を所定範囲に規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、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板は、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板であって、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍ（０．００３～０．１５％）を含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする。ここで、「酸化物換算」とは、例えば、Ｆｅ２Ｏ３の場合、Ｆｅ３＋の状態で存在する酸化鉄のみならず、Ｆｅ２＋の状態で存在する酸化鉄もＦｅ２Ｏ３に換算した上でＦｅ２Ｏ３として表記することを意味する（他の酸化物も同様）。「波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率」は、例えば、ＵＶ－３１００ＰＣ（島津製作所製）を使用し、スリット幅：２．０ｎｍ、スキャン速度：中速、サンプリングピッチ：０．５ｎｍで測定可能である。「ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘ」は、例えば、ＵＶ－３１００ＰＣ（島津製作所製）で測定可能である。「ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙ」は、例えば、ＵＶ－３１００ＰＣ（島津製作所製）で測定可能である。
　第二に、本発明の強化ガラス板は、圧縮応力層の圧縮応力値が４００ＭＰａ以上であり、且つ圧縮応力層の深さ（厚み）が３０μｍ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」と「圧縮応力層の深さ」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。
　第三に、本発明の強化ガラス板は、ＴｉＯ２の含有量が０～５００００ｐｐｍであることが好ましい。
　第四に、本発明の強化ガラス板は、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量が５０～３００００ｐｐｍであることが好ましい。ここで、「ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、及びＣｌの合量を指す。
　第五に、本発明の強化ガラス板は、ＣｅＯ２の含有量が０～１００００ｐｐｍ、ＷＯ３の含有量が０～１００００ｐｐｍであることが好ましい。
　第六に、本発明の強化ガラス板は、ＮｉＯの含有量が０～５００ｐｐｍであることが好ましい。
　第七に、本発明の強化ガラス板は、板厚が０．５～２．０ｍｍであることが好ましい。
　第八に、本発明の強化ガラス板は、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６００℃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。
　第九に、本発明の強化ガラス板は、液相温度が１１００℃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。
　第十に、本発明の強化ガラス板は、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。
　第十一に、本発明の強化ガラス板は、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。
　第十二に、本発明の強化ガラス板は、３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が８５～１１０×１０－７／℃であることが好ましい。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。
　第十三に、本発明の強化ガラス板は、β－ＯＨ値が０．２５ｍｍ－１以下であることが好ましい。ここで、「β－ＯＨ値」は、ＦＴ－ＩＲで透過率を測定した後、下記の式を用いて算出した値を指す。
　β－ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ１／Ｔ２）　
　Ｘ：板厚（ｍｍ）
　Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
　Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）
　第十四に、本発明の強化ガラス板は、タッチパネルディスプレイの保護部材に用いることが好ましい。
　第十五に、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。
　第十六に、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。
　第十七に、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。
　第十八に、本発明の強化ガラス板は、強化ガラス板の端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に用いることが好ましい。ここで、「端面」には、強化ガラス板の表面と端面が交差する端縁領域に面取り加工が施されている場合は、その面取り面も含むこととする。
　第十九に、本発明の強化ガラス板は、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板であって、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　１２～１８％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｎａ２Ｏ　１２～１６％、Ｋ２Ｏ　３～７％、Ｆｅ２Ｏ３　１００～３００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～５０００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　５０～９０００ｐｐｍを含有し、圧縮応力層の圧縮応力値が６００ＭＰａ以上、圧縮応力層の深さが５０μｍ以上、液相粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、β－ＯＨ値が０．２５ｍｍ－１以下、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８７％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１１０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１７０であることを特徴とする。
　第二十に、本発明の強化用ガラス板は、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする。
　本発明によれば、ガラス組成中の各成分の含有量及びガラス特性が適正な範囲に規制されていることから、圧縮応力層の圧縮応力値が高く、且つ所望の色合いを有する強化ガラス板を提供することができる。
本発明の実施例２を説明するための概略断面図であり、具体的には、強化用ガラス板の端縁領域にＲ加工を施した場合の板厚方向の概略断面図である。
　本発明の実施形態に係る強化ガラス板は、その表面に圧縮応力層を有する。表面に圧縮応力層を形成する方法として、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板は、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、強化用ガラス板の板厚が薄い場合でも、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、強化ガラス板を切断しても、風冷強化法等の物理強化法のように、強化ガラス板が容易に破壊しない。
　また、本実施形態に係る強化ガラス板は、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有する。こ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。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示は質量％を指す。
　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５０～７０％であり、好ましくは５２～６８％、５５～６８％、５５～６５％、特に５５～６３％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５～２０％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７％以上、８％以上、１０％以上、特に１２％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、オーバーフローダウンドロー法やフロート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。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は１８％以下、１７％以下、特に１６％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、圧縮応力層の深さが小さくなる傾向がある。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０～５％であり、好ましくは０～３％、０～２％、０～１．５％、０～０．９％、０～０．５％、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８～１８％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。よって、Ｎａ２Ｏを添加する場合、Ｎａ２Ｏの好適な下限範囲は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。よって、Ｎａ２Ｏの好適な上限範囲は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深さを大きくする効果が高い成分である。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２～９％である。Ｋ２Ｏの含有量が少な過ぎると、上記効果を得難くなる。Ｋ２Ｏの好適な下限範囲は２．５％以上、３％以上、３．５％以上、特に４％以上である。一方、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。
　端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品等に使用する場合、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を３０～１５００ｐｐｍに規制して、強化ガラスの色味をコントロールすることが重要になる。Ｆｅ２Ｏ３含有量が少な過ぎると、高純度のガラス原料を使用しなければならず、強化ガラスの生産コストが高騰してしまう。Ｆｅ２Ｏ３の好適な下限範囲は０．００５％以上、０．００８％以上、特に０．０１％以上である。一方、Ｆｅ２Ｏ３含有量が多過ぎると、強化ガラスが着色し易くなる。Ｆｅ２Ｏ３の好適な上限範囲は０．１％以下、０．０５％以下、特に０．０３％以下である。なお、従来の強化ガラス板において、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、通常、１５００ｐｐｍより多かった。
　上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
　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０～１５％、０～４％、０～２％、０～１％、０～０．５％、０～０．３％、特に０～０．１％が好ましい。
　Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの好適な含有量は５～２５％、１０～２２％、１５～２２％、特に１７～２２％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。
　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、５％以下、特に４％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０．５％以上、１％以上、特に２％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。よって、ＣａＯの好適な含有量は０～５％、０～３％、特に０～２．５％である。
　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。
　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、圧縮応力層の深さが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は０～６％、０～５％、０～１％、特に０～０．５％が好ましい。
　端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品等に使用する場合、ＴｉＯ２の含有量を規制して、強化ガラスの色味をコントロールすることが好ましい。ＴｉＯ２は、イオン交換性能を高める成分であると共に、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。ＴｉＯ２の好適な上限範囲は５％以下、３％以下、１％以下、０．７％以下、０．５％以下、特に０．５％未満である。なお、ＴｉＯ２を含有させる場合、ＴｉＯ２の好適な下限範囲は０．００１％以上、特に０．００５％以上である。
　ＷＯ３は、補色となる色を加えると、消色して、強化ガラスの色味をコントロールし得る成分である。またＷＯ３は、ＴｉＯ２に比べると、耐失透性を低下させ難い性質を有する。一方、ＷＯ３の含有量が多過ぎると、強化ガラスが着色し易くなる。ＷＯ３の好適な上限範囲は含有量が５％以下、３％以下、２％以下、１％以下、特に０．５％以下である。なお、ＷＯ３を含有させる場合、ＷＯ３の好適な下限範囲は０．００１％以上、特に０．００３％以上である。
　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、特に５％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、０．５％、１％以上、２％以上、特に４％以上である。
　Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の深さ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、ガラスが分相し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、６％以下、特に５％以下である。
　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０～３００００ｐｐｍ添加してもよい。ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量は０～１％、５０～５０００ｐｐｍ、８０～４０００ｐｐｍ、１００～３０００ｐｐｍ、特に３００～３０００ｐｐｍが好ましい。なお、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量が５０ｐｐｍ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。
　ＳｎＯ２の好適な含有範囲は０～１００００ｐｐｍ、０～７０００ｐｐｍ、特に５０～６０００ｐｐｍである、Ｃｌの好適な含有範囲は０～１５００ｐｐｍ、０～１２００ｐｐｍ、０～８００ｐｐｍ、０～５００ｐｐｍ、特に５０～３００ｐｐｍである。ＳＯ３の好適な含有範囲は０～１０００ｐｐｍ、０～８００ｐｐｍ、特に１０～５００ｐｐｍである。
　ガラスを強く着色させるような遷移金属元素（Ｃｏ、Ｎｉ等）は、補色となる色を加えると、消色して、強化ガラスの色味をコントロールし得る成分である。一方、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。なお、遷移金属元素を含有させる場合、遷移金属元素の好適な下限範囲は０．０００１％以上、特に０．０００３％以上である。
　Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分であり、また補色となる色を加えると、消色して、強化ガラスの色味をコントロールし得る成分である。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４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下が好ましい。特に、ＣｅＯ２は、消色作用が大きい成分である。ＣｅＯ２の好適な下限範囲は０．０１％以上、０．０３％以上、０．０５％以上、０．１％以上、特に０．３％以上である。
　また、本実施形態の強化ガラス板は、環境面の配慮から、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆ、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３を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。「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板において、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率は８５％以上であり、好ましくは８７％以上、８９％以上、特に９０％以上である。このようにすれば、強化ガラス板の色味が少なくなるため、端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に使用した場合、高級感を演出することが可能になる。
　本実施形態の強化ガラス板において、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘは０．３０９５～０．３１２０であり、好ましくは０．３０９６～０．３１１５、０．３０９７～０．３１１０、０．３０９８～０．３１０７、特に０．３１００～０．３１０７である。このようにすれば、強化ガラス板の色味が少なくなるため、端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に使用した場合、高級感を演出することが可能になる。
　本実施形態の強化ガラス板において、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙは０．３１６０～０．３１８０であり、好ましくは０．３１６０～０．３１７５、０．３１６０～０．３１７０、特に０．３１６０～０．３１６７である。このようにすれば、強化ガラス板の色味が少なくなるため、端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に使用した場合、高級感を演出することが可能になる。
　本実施形態の強化ガラス板における圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは３００ＭＰａ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、強化ガラス板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、強化ガラス板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。
　圧縮応力層の深さは、好ましくは１０μｍ以上、２５μｍ以上、４０μｍ以上、特に４５μｍ以上である。圧縮応力層の深さが大きい程、強化ガラス板に深い傷が付いても、強化ガラス板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、圧縮応力層の深さが大きい程、強化ガラス板を切断し難くなる。このため、圧縮応力層の深さは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、圧縮応力層の深さ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、圧縮応力層の深さが大きくなる傾向がある。
　本実施形態の強化ガラス板において、強化ガラス板の切断面と表面が交差する端縁領域の一部又は全部に面取り加工が施されていることが好ましく、少なくとも視認側の端縁領域の一部又は全部に面取り加工が施されていることが好ましい。なお、デバイス側の端縁領域のみ、或いは視認側とデバイス側の両方の端縁領域に面取り加工を施してもよい。面取り加工として、Ｒ面取りが好ましく、この場合、曲率半径０．０５～０．５ｍｍのＲ面取りが好ましい。また、０．０５～０．５ｍｍのＣ面取りも好適である。更に、面取り面の表面粗さＲａは１ｎｍ以下、０．７ｎｍ以下、０．５ｎｍ以下、特に０．３ｎｍ以下が好ましい。このようにすれば、端縁領域を起点としたクラックを防止し易くなると共に、外観の観点から、強化ガラス板の端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に好適に使用可能になる。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
　本実施形態の強化ガラス板において、β－ＯＨ値は０．４ｍｍ－１以下、０．３ｍｍ－１以下、０．２８ｍｍ－１以下、０．２５ｍｍ－１以下、特に０．２２ｍｍ－１以下が好ましい。β－ＯＨ値が小さい程、イオン交換性能が向上する。
　（１）含水量の高い原料（例えば水酸化物原料）を選択する、（２）原料中に水分を添加する、（３）水分量を減少させる成分（Ｃｌ、ＳＯ３等）の添加量を低減したり、或いは使用しないようにする、（４）ガラス溶融の際に酸素燃焼を採用したり、溶融炉内に直接水蒸気を導入したりして、炉内雰囲気中の水分量を増加する、（５）溶融ガラス中で水蒸気バブリングを行う、（６）大型溶融炉を採用する、（７）溶融ガラスの流量を遅くすると、β―ＯＨ値が大きくなる。よって、上記操作（１）～（７）とは逆の操作を行えば、β―ＯＨ値を低下させることが可能になる。すなわち（８）含水量の低い原料を選択する、（９）原料中に水分を添加しない、（１０）水分量を減少させる成分（Ｃｌ、ＳＯ３等）の添加量を増やす、（１１）炉内雰囲気中の水分量を低下させる、（１２）溶融ガラス中でＮ２バブリングを行う、（１３）小型溶融炉を採用する、（１４）溶融ガラスの流量を速くすると、β―ＯＨ値が小さくなる。
　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、０．４ｍｍ以上、特に０．５ｍｍ以上が好ましい。
　本実施形態の強化ガラス板において、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、強化ガラス板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板において、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。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板において、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、強化ガラス板を熱処理する場合、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板において、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、強化ガラス板の製造コストを低廉化し易くなる。なお、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板において、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、強化ガラス板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板において、液相温度は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板において、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板において、各成分の好適な含有範囲、水分量を適宜選択して、好適な強化ガラス板を特定することが可能である。その中でも以下の強化ガラス板は、特に好適である。
（１）ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　７～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～３％、Ｎａ２Ｏ　１０～１８％、Ｋ２Ｏ　２～８％、Ｆｅ２Ｏ３　５０～１０００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～５００００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　８０～９０００ｐｐｍを含有し、β－ＯＨ値が０．５ｍｍ－１以下、
（２）ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　８～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～２％、Ｎａ２Ｏ　１１～１８％、Ｋ２Ｏ　２～７％、Ｆｅ２Ｏ３　８０～５００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～３００００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　１００～８０００ｐｐｍを含有し、β－ＯＨ値が０．４ｍｍ－１以下、
（３）ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１８％、Ｂ２Ｏ３　０～１．５％、Ｎａ２Ｏ　１２～１７％、Ｋ２Ｏ　３～７％、Ｆｅ２Ｏ３　１００～３００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～１００００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　３００～７０００ｐｐｍを含有し、β－ＯＨ値が０．４ｍｍ－１以下、
（４）ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　１２～１８％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｎａ２Ｏ　１２～１６％、Ｋ２Ｏ　３～７％、Ｆｅ２Ｏ３　１００～３００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～５０００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　３００～３０００ｐｐｍを含有し、β－ＯＨ値が０．３ｍｍ－１以下。
　本発明の実施形態に係る強化用ガラス板は、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源）におけるｘが０．３１００～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする。本実施形態の強化用ガラス板の技術的特徴は、既に説明した本実施形態の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板は、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、且つ圧縮応力層の深さが１０μｍ以上になることが好ましく、更に圧縮応力層の圧縮応力値が６００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の深さが４０μｍ以上になることが好ましく、特に圧縮応力層の圧縮応力値が８００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の深さが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板は、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深さを大きくすることが可能である。
　以下のようにして、本実施形態の強化用ガラス板、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、ガラス板を作製することができる。
　板状に成形する方法として、オーバーフローダウンドロー法を採用することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、安価で大量にガラス板を作製し得ると共に、大型のガラス板も容易に作製できる方法である。
　オーバーフローダウンドロー法以外にも、種々の成形方法を採用することができる。例えば、フロート法、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、得られたガラス板を強化処理することにより、強化ガラス板を作製することができる。強化ガラス板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、ガラス板の粘度特性、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、ガラス板を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イオンをガラス板中のＮａ成分とイオン交換すると、ガラス板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．１～１６）を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表４は、試料Ｎｏ．１２～１６の原料構成を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　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。
　表１、２、３から明らかなように、試料Ｎｏ．１～１６は、密度が２．５６ｇ／ｃｍ３以下、熱膨張係数が９９～１０６×１０－７／℃であり、強化ガラス板の素材、つまり強化用ガラス板として好適であった。また液相粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓ以上であるため、成形性が良好であり、また１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１１５６℃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１４５５℃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、イオン交換処理の前後で、ガラス板の表層におけるガラス組成が微視的に異なるものの、ガラス板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い、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と深さ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．１～１６は、ＫＮＯ３溶融塩によるイオン交換処理を行ったところ、ＣＳが７３７ＭＰａ以上、ＤＯＬが２７μｍ以上であった。
　両面に鏡面研磨を施した強化ガラス板（１ｍｍ）の透過率をＦＴ－ＩＲで測定した後、下記の式を用いてβ－ＯＨ値を算出した。
　β－ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ１／Ｔ２）　
　Ｘ：板厚（ｍｍ）
　Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
　Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）　
　板厚が１．０ｍｍになるように、各試料の両表面を鏡面研磨した後、波長４００～７００ｎｍにおける分光透過率を測定した。測定装置としてＵＶ－３１００ＰＣ（島津製作所製）を使用し、スリット幅：２．０ｎｍ、スキャン速度：中速、サンプリングピッチ：０．５ｎｍで測定を行った。また同装置を用いて、色度も評価した。なお、光源として、Ｃ光源を使用した。
　表１～３から明らかなように、試料Ｎｏ．１～１６は、波長４００～７００ｎｍにおける分光透過率が９０％以上、ｘｙ色度座標におけるｘが０．３０９９～０．３１０５、ｙが０．３１６３～０．３１６６であった。
　表２のＮｏ．１０に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、板厚が１．０ｍｍ、０．７ｍｍ、１．１ｍｍになるように、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形して、強化用ガラス板を作製した。次に、得られた強化用ガラス板（板厚１．０ｍｍ）の視認側及びデバイス側の端縁領域の全部に曲率半径０．１ｍｍのＲ面取り加工を施した。また、得られた強化用ガラス板（板厚０．７ｍｍ）の視認側及びデバイス側の端縁領域の全部に曲率半径０．２５ｍｍのＲ面取り加工を施した。さらに、得られた強化用ガラス板（板厚１．１ｍｍ）の視認側の端縁領域の全部に曲率半径０．３ｍｍのＲ面取り加工を施した。参考までに、上記の通りに強化用ガラス板の端縁領域にＲ面取り加工を施した場合の板厚方向の概略断面図を図１に示す。
　本発明の強化ガラス板は、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、固体撮像素子パッケージ用カバーガラス、食器への応用が期待できる。

Claims (20)

  1. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板であって、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする強化ガラス板。
  2. 　圧縮応力層の圧縮応力値が４００ＭＰａ以上であり、且つ圧縮応力層の深さが３０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板。
  3. 　ＴｉＯ２の含有量が０～５００００ｐｐｍ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板。
  4. 　ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量が５０～３００００ｐｐｍ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板。
  5. 　ＣｅＯ２の含有量が０～１００００ｐｐｍ、ＷＯ３の含有量が０～１００００ｐｐｍ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板。
  6. 　ＮｉＯの含有量が０～５００ｐｐｍであ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板。
  7. 　板厚が０．５～２．０ｍｍ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板。
  8. 　１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６００℃以下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板。
  9. 　液相温度が１１００℃以下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板。
  10. 　液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
  11. 　密度が２．６ｇ／ｃｍ３以下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板。
  12. 　３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が８５～１１０×１０－７／℃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板。
  13. 　β－ＯＨ値が０．２５ｍｍ－１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板。
  14. 　タッチパネル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１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
  15. 　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１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
  16. 　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１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
  17. 　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１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス板。
  18. 　強化ガラス板の端面の一部又は全部が外部に露出する形態の外装部品に用い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板。
  19. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板であって、ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　１２～１８％、Ｂ２Ｏ３　０～１％、Ｎａ２Ｏ　１２～１６％、Ｋ２Ｏ　３～７％、Ｆｅ２Ｏ３　１００～３００ｐｐｍ、ＴｉＯ２　０～５０００ｐｐｍ、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ　５０～９０００ｐｐｍを含有し、圧縮応力層の圧縮応力値が６００ＭＰａ以上、圧縮応力層の深さが５０μｍ以上、液相粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、β－ＯＨ値が０．２５ｍｍ－１以下、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８７％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１１０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１７０であることを特徴とする強化ガラス板。
  20. 　ガラスの組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　８～１８％、Ｋ２Ｏ　２～９％、Ｆｅ２Ｏ３　３０～１５００ｐｐｍを含有し、波長４００～７００ｎｍにおける板厚１．０ｍｍ換算の分光透過率が８５％以上、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｘが０．３０９５～０．３１２０、ｘｙ色度座標（Ｃ光源、板厚１ｍｍ換算）におけるｙが０．３１６０～０．３１８０であることを特徴とする強化用ガラス板。
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