WO2016194785A1 - 化学強化ガラス - Google Patents

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WO2016194785A1
WO2016194785A1 PCT/JP2016/065647 JP2016065647W WO2016194785A1 WO 2016194785 A1 WO2016194785 A1 WO 2016194785A1 JP 2016065647 W JP2016065647 W JP 2016065647W WO 2016194785 A1 WO2016194785 A1 WO 2016194785A1
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support plate
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glass
strengthened glass
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小池 章夫
晴彦 石本
達弥 岩崎
純一 角田
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旭硝子株式会社
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    • G01N2203/006Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0062Crack or flaws
    • G01N2203/0064Initiation of crack

Definitions

  • the present invention relates to a chemically strengthened glass, and more particularly to a chemically strengthened glass excellent in flexibility.
  • a polymer film such as PET that can be used for a roll process has been used in order to increase throughput.
  • the polymer film changes its dimensions depending on temperature and humidity.
  • Patent Document 2 As a glass film that can withstand bending, non-alkali glass having a thickness of 1 to 200 ⁇ m is known (see Patent Document 2).
  • the alkali-free glass with a thin plate thickness as described in Patent Document 2 can withstand bending with a large radius of curvature, but bends with a small radius of curvature, or stress is applied to the glass surface during handling. It breaks relatively easily.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a glass that is flexible (flexible) and has high strength.
  • the chemically tempered glass of the present invention has a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and an end surface connecting the first main surface and the second main surface, A chemically strengthened glass in which a compressive stress layer is provided on the first main surface and the second main surface, the average plate thickness t is 0.06 mm to 0.25 mm, and the following bending test method is performed.
  • a chemically tempered glass in which cracks starting from at least one main surface of the first main surface and the second main surface are not formed.
  • the first support plate and the second support plate are arranged in parallel so that the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate face each other,
  • the first support plate and the second support plate each support an end of the chemically strengthened glass
  • the first support in a state where the distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate is maintained to be a distance D [mm] obtained by the following formula (1).
  • the position of the second support plate relative to the plate is moved by 200 mm in a direction parallel to the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate and not changing the bending direction of the chemically strengthened glass.
  • a bending test method is performed to check whether or not a crack is formed in the chemically strengthened glass that is bent between the first support plate and the second support plate.
  • D (A ⁇ E ⁇ t / ⁇ ) + t (1)
  • D Distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate (unit [mm])
  • A 1.198 E; Young's modulus of the chemically strengthened glass (unit: [MPa])
  • the strength of the chemically strengthened glass of the present invention is improved by chemical strengthening. Further, the average plate thickness is thin, and no cracks are formed even in the bending test method, and the flexibility is excellent. That is, according to the present invention, flexible (flexible) and high-strength glass is provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing a bending test method in the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of chemically strengthened glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a chamfering process for producing a glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of chemically strengthened glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of chemically strengthened glass according to an embodiment of the present invention.
  • the chemically strengthened glass according to an embodiment of the present invention includes a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and an end surface connecting the first main surface and the second main surface.
  • the first support plate and the second support plate are arranged in parallel so that the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate face each other,
  • the first support plate and the second support plate each support an end of the chemically strengthened glass
  • the first support in a state where the distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate is maintained to be a distance D [mm] obtained by the following formula (1).
  • the position of the second support plate relative to the plate is moved by 200 mm in a direction parallel to the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate and not changing the bending direction of the chemically strengthened glass.
  • a bending test method is performed to check whether or not a crack is formed in the chemically strengthened glass that is bent between the first support plate and the second support plate.
  • D (A ⁇ E ⁇ t / ⁇ ) + t (1)
  • D Distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate (unit [mm])
  • A 1.198 E; Young's modulus of the chemically strengthened glass (unit: [MPa])
  • the bending test apparatus 10 is an apparatus for bending the chemically strengthened glass 2 of the present embodiment. By examining whether or not a crack is formed in the chemically strengthened glass 2 to be bent, the durability of the chemically strengthened glass 2 can be understood.
  • the bending test apparatus 10 includes a base 12, a first support plate (upper support plate) 14, a second support plate (lower support plate) 16, a moving unit 20, an adjusting unit 30, and a detection unit. Part 40, support part 50, and placement part 60.
  • the first support plate 14 supports the end 2a of the chemically strengthened glass 2.
  • the support surface 14 a of the first support plate 14 is a flat surface that faces downward, and is a surface that fixes the end 2 a of the chemically strengthened glass 2.
  • the second support plate 16 supports the end portion 2 b of the chemically strengthened glass 2 in the same manner as the first support plate 14.
  • the support surface 16 a of the second support plate 16 is an upward flat surface and is a mounting surface on which the end 2 b of the chemically strengthened glass 2 is placed.
  • the first support plate 14 and the second support plate 16 are arranged in parallel so that the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 face each other.
  • the other end of the chemically strengthened glass 2 is pressed against the support surface 16a of the second support plate 16 by gravity and fixed by frictional force.
  • the support surface 16 a of the second support plate 16 is provided with a stopper 17 that comes into contact with the end portion 2 b of the chemically strengthened glass 2 in order to prevent displacement of the chemically strengthened glass 2.
  • the moving unit 20 maintains the distance D between the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 that are parallel to each other, and the second support for the first support plate 14 is performed.
  • the position of the board 16 is moved. Since the moving unit 20 moves the position of the second support plate 16 with respect to the first support plate 14, the second support plate 16 is parallel to the base 12 and the bending direction of the chemically strengthened glass 2 is not changed. Move in the direction.
  • the curve direction of the chemically strengthened glass 2 in FIG. 1 is the X direction of the arrow. If the second support plate 16 is moved relative to the base 12 in the direction indicated by the arrow Z (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1), the bending direction of the chemically strengthened glass 2 changes, so that the bending test cannot be performed accurately. .
  • the moving part 20 of this embodiment moves the 2nd support disk 16 in parallel with respect to the base 12
  • Both the first support plate 14 and the second support plate 16 may be moved in parallel. In any case, the position of the second support plate 16 with respect to the first support plate 14 moves.
  • the moving unit 20 includes a lifting frame 21, a motor 22, a ball screw mechanism 23, a slider block 24, and the like.
  • the lifting frame 21 is movable with respect to the base 12.
  • the motor 22 is attached to the lifting frame 21.
  • the ball screw mechanism 23 converts the rotational motion of the motor 22 into a linear motion and transmits it to the slider block 24.
  • the slider block 24 is connected to the second support plate 16 and moves in parallel with the base 12 together with the second support plate 16.
  • the motor 22 rotates the ball screw shaft 23a and moves the ball screw nut 23b under the control of a controller constituted by a microcomputer or the like. As the ball screw nut 23 b moves, the slider block 24 and the second support plate 16 move in parallel to the base 12.
  • the adjusting unit 30 adjusts the distance D between the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 that are parallel to each other.
  • the adjustment unit 30 is configured by, for example, a pantograph jack.
  • the detection unit 40 includes a sensor (for example, an AE sensor) that detects an elastic wave (for example, an AE (Acoustic Emission) wave) generated when a crack is formed in the chemically strengthened glass 2. It can be seen whether or not cracks are formed in the chemically strengthened glass 2 while being supported by the first support plate 14 and the second support plate 16.
  • the cracks in the chemically strengthened glass 2 are formed starting from defects (scratches, deposits, inclusions, etc.) present in the chemically strengthened glass 2.
  • the detection unit 40 is attached to the second support plate 16 that supports the chemically strengthened glass 2, but may be attached to the first support plate 14.
  • the support part 50 is fixed to the base 12 and supports the first support board 14 through a connecting part 52 such as a hinge so as to be rotatable.
  • the first support plate 14 includes a test position (first position) where the support surface 14a of the first support plate 14 is parallel to the support surface 16a of the second support plate 16, and the first support plate.
  • the support surface 14a of the 14th is rotatable with respect to a set position (second position) where the support surface 14a of the second support board 16 is inclined with respect to the support surface 16a. While the first support plate 14 rotates from the test position to the set position, the curvature radius of the curved portion of the chemically strengthened glass supported by the first support plate 14 and the second support plate 16 gradually increases.
  • the placement unit 60 is fixed to the base 12 and places the first support plate 14 disposed above the second support plate 16.
  • the first support plate 14 is placed on the upper end surface of the placement unit 60 when it is in the test position (position of FIG. 1).
  • the first support plate 14 may be placed on the plurality of placement units 60 so that the posture of the first support plate 14 is stabilized.
  • Each mounting portion 60 is formed with a bolt hole for screwing the shaft portion 62 b of the bolt 62. Further, the first support plate 14 is formed with a through hole through which the shaft portion 62b of the bolt 62 passes.
  • the first support plate 14 is sandwiched between the head portion 62a of the bolt 62 and each mounting portion 60, and the posture of the first support plate 14 can be stabilized.
  • the first support plate 14 and the second support plate 16 are parallel so that the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16b of the second support plate 16 face each other. Placed in The first support plate 14 and the second support plate 16 support the end portion 2a and the end portion 2b of the chemically strengthened glass 2, respectively.
  • D (A ⁇ E ⁇ t / ⁇ ) + t (1)
  • D Distance between the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 (unit [mm])
  • A 1.198 (constant specific to this test)
  • E Young's modulus of chemically strengthened glass 2 (unit: [MPa])
  • t Average plate thickness of chemically strengthened glass 2 (unit: [mm])
  • 200 (unit [MPa])
  • the worker supports the end portions 2a and 2b of the chemically strengthened glass 2 on the first support plate 14 and the second support plate 16, respectively.
  • the distance D between the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 that are parallel to each other is adjusted according to the above equation (1).
  • the operator operates the moving unit 20 under the control of the controller, and maintains the distance D so that the position of the second support plate 16 with respect to the first support plate 14 is the position of the first support plate 14. It is moved 200 mm in a direction that is parallel to the support surface 14 a and the support surface 16 a of the second support plate 16 and that does not change the bending direction of the chemically strengthened glass 2. Thereby, the generation
  • Whether or not a crack is formed in the chemically strengthened glass 2 that is curved between the first support plate 14 and the second support plate 16 is determined by detecting whether or not an elastic wave is generated when the crack is formed. It is investigated by detecting with. It can be confirmed whether or not cracks are formed in the chemically strengthened glass 2 while being supported by the first support plate 14 and the second support plate 16. Note that whether or not cracks have been formed in the chemically strengthened glass 2 is also confirmed by whether or not a flaw having a length of 10 mm or more has occurred on either the first main surface or the second main surface of the chemically strengthened glass 2. it can.
  • a test is performed at an interval D corresponding to the threshold value (200 MPa) to check whether a crack is formed. When no crack is formed, it can be considered that the fracture strength of the chemically strengthened glass 2 is larger than the threshold (200 MPa).
  • the strength is likely to be lower at the end than the center of the main surface of chemically strengthened glass due to the effects of processing variations, and cracks originating from the end surface often occur when a bending test is performed.
  • the chemically tempered glass of the present embodiment is preferably a chemically tempered glass in which cracks starting from an end face connecting the first main surface and the second main surface are not formed when the bending test method is performed.
  • the chemically tempered glass of the present embodiment has cracks starting from at least one main surface of the first main surface and the second main surface facing the first main surface when the bending test method is performed. It is a chemically strengthened glass that is not formed. More preferably, it is a chemically strengthened glass that does not form cracks starting from either the first main surface or the second main surface when a bending test method is performed. In order to check that no cracks originating from either the first main surface or the second main surface are formed, either one of the main surfaces contacts the first support plate 14 and the second support plate 16. After performing the bending test method so as to make contact, the bending test method is performed such that the main surface is reversed so that the other main surface is in contact with the first support plate 14 and the second support plate 16. Can do.
  • a crack starting from a certain surface means a crack starting from a certain position in a certain surface.
  • the chemically tempered glass of this embodiment is a chemically tempered glass in which cracks starting from at least one principal surface of the first principal surface and the second principal surface are not formed when the bending test method is performed. Therefore, it is a flexible glass having a fracture strength by the bending test method of greater than 200 MPa and excellent flexibility.
  • the operator arranges the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16b of the second support plate 16 in parallel so as to face each other, and the first support plate 14 and the second support plate 14 are arranged in parallel.
  • the end portions 2a and 2b of the chemically strengthened glass 2 are supported on the board 16 respectively.
  • the operator manually operates the adjusting unit 30 to adjust the distance D between the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16 that are parallel to each other, A tensile stress having a set value is generated in the chemically strengthened glass 2 that is curved between the first support plate 14 and the second support plate 16.
  • the tensile stress ⁇ generated at the top end of the curved portion of the chemically strengthened glass 2 (the right end of the chemically strengthened glass 2 in FIG. 1) can be calculated based on the following formula (2).
  • (A ⁇ E ⁇ t) / (D ⁇ t) (2)
  • D Distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate (unit [mm])
  • A 1.198 (constant specific to this test)
  • E Young's modulus of the chemically strengthened glass (unit: [MPa])
  • t Average plate thickness of the chemically strengthened glass (unit: mm)
  • bending stress (unit [MPa])
  • the tensile stress ⁇ increases as the distance D (D> 2 ⁇ t) decreases.
  • the operator operates the moving unit 20 under the control of the controller, moves the position of the second support plate 16 relative to the first support plate 14 while maintaining the distance D, and thereby the first support plate. It is examined whether or not a crack is formed in the chemically strengthened glass 2 that is curved between the first support plate 16 and the second support plate 16.
  • the fracture strength of the chemically strengthened glass 2 can be determined by gradually decreasing the distance D and increasing the tensile stress ⁇ applied to the chemically strengthened glass 2 stepwise until a crack is formed in the chemically strengthened glass 2.
  • the tensile stress ⁇ when the chemically strengthened glass 2 is broken is used as the fracture strength.
  • the chemically strengthened glass according to an embodiment of the present invention includes a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and an end surface connecting the first main surface and the second main surface.
  • the first support plate and the second support plate are arranged in parallel so that the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate face each other,
  • the first support plate and the second support plate each support an end of the chemically strengthened glass, With the distance between the support surface of the first support plate and the support surface of the second support plate maintained, the position of the second support plate with respect to the first support plate is determined by the support of the first support plate.
  • the fracture strength by the bending test method is preferably greater than 250 MPa, more preferably greater than 300 MPa, further preferably greater than 350 MPa, and preferably 400 MPa or more. Particularly preferred.
  • the average thickness t of the chemically strengthened glass of this embodiment is 0.06 mm to 0.25 mm.
  • a compressive stress layer can be provided on the main surface of the glass so that an internal tensile stress CT described later does not become excessively large.
  • the glass can have high flexibility (flexibility).
  • the average plate thickness t is preferably 0.08 mm or more, more preferably 0.10 mm or more, and further preferably 0.12 mm or more.
  • the average thickness t is preferably 0.23 mm or less, more preferably 0.21 mm or less, and particularly preferably 0.19 mm or less.
  • the average plate thickness t can be measured with a micrometer.
  • board thickness of chemically strengthened glass is the distance of a 1st main surface and a 2nd main surface.
  • the chemically tempered glass of this embodiment has a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and an end surface connecting the first main surface and the second main surface.
  • the first main surface and the second main surface are opposed to the thickness direction of the chemically strengthened glass.
  • the first inclined surface of the chemically tempered glass extends so as to be inclined toward the second principal surface with respect to the first principal surface, and the first principal surface with respect to the second principal surface. It is preferable to have a second inclined portion extending inclined toward the side and a curved surface portion connecting the first inclined portion and the second inclined portion.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the chemically strengthened glass according to the present embodiment.
  • the chemically strengthened glass 100 of the present embodiment has a first main surface 101 and a second main surface 102 that face each other in the plate thickness direction, and an end surface 103 that connects the first main surface and the second main surface.
  • the end surface 103 of the chemically strengthened glass 100 is the 1st inclination part 111 extended inclining by the angle (theta) 1 to the 2nd main surface 102 side with respect to the 1st main surface 101, and the 1st with respect to the 2nd main surface 102.
  • the main surface 101 has a second inclined portion 112 extending inclined at an angle ⁇ 2 and a curved surface portion 113 connecting the first inclined portion 111 and the second inclined portion 112.
  • the angle theta 2 which forms a second main surface 102 is preferably respectively 20 ⁇ 55 °, more preferably from 23 ⁇ 50 °, further preferably 24 ⁇ 40 °.
  • the angle ⁇ 1 and the angle ⁇ 2 may be the same or different.
  • the fracture strength ⁇ can be particularly increased when the first main surface is measured so as to contact the support surface 14a of the first support plate 14 and the support surface 16a of the second support plate 16. .
  • the end face having the above-described shape can be formed by, for example, performing the following chamfering process on glass before chemical strengthening treatment or chemically strengthened glass.
  • the compressive-stress layer is also formed in the end surface of chemically strengthened glass for the reason mentioned later. That is, it is preferable to produce chemically strengthened glass by subjecting glass having an end surface having the above shape to chemical strengthening treatment. Therefore, below, the case where a chamfering process is performed with respect to the glass before performing a chemical strengthening process is demonstrated.
  • FIG. 3 shows a chamfering process for producing the glass 200 of the present embodiment.
  • the grindstone 300 has a grinding groove 301 having a shape corresponding to a desired shape on the end surface 203 of the glass 200, and the end of the glass 200 is brought into contact with the grinding groove 301 of the grindstone 300. While grinding, chamfering is performed. If it does in this way, while producing the glass surface 200 which has the 1st main surface 201 and the 2nd main surface 202 which oppose in a plate
  • the end surface 203 of the glass 200 extends to the second main surface 202 side with respect to the first main surface 201 and is inclined at an angle ⁇ 1.
  • the first inclined portion 211 extends relative to the second main surface 202.
  • the surface 201 has a second inclined portion 212 extending at an angle ⁇ 2 and a curved surface portion 213 connecting the first inclined portion 211 and the second inclined portion 212.
  • the glass 200 is subjected to a chemical strengthening treatment to have a shape shown in FIG. 2 and a chemical in which a compressive stress layer is formed on any of the first main surface 101, the second main surface 102, and the end surface 103.
  • the tempered glass 100 can be produced.
  • the glass 200 has high flexibility, it is preferable to fix the first main surface 201 or the second main surface 202 on the stage 303. By fixing to the stage 303, the glass 200 can be brought into contact with an appropriate position of the grindstone 300, and the angle ⁇ 1 and the angle ⁇ 2 can be in an appropriate range. Further, it is preferable to perform chamfering so that the length of the glass 200 protruding from the stage 303, that is, the distance L from the end of the stage 303 to the end of the glass 200 is 100 mm or less.
  • the distance L is more preferably 80 mm or less, and still more preferably 60 mm or less. If the distance L is too small, the stage and the grindstone may come into contact with each other, and the grinding fluid (coolant) supplied to the grindstone 300 and the glass 200 is appropriately supplied to the main surface that is in contact with the stage 303. It becomes difficult. Therefore, the distance L from the end of the stage 303 to the end of the glass 200 is preferably 10 mm or more.
  • the curved surface portion 113 in the end surface 103 has a shape curved in a convex shape toward the direction protruding from the chemically strengthened glass 100.
  • the cross-sectional shape of the curved surface portion 113 is preferably an arc shape.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of chemically strengthened glass in which the cross-sectional shape of the curved surface portion at the end surface is an arc shape.
  • the chemically strengthened glass 400 of the present embodiment has a first main surface 401 and a second main surface 402 that face each other in the thickness direction, and an end surface 403 that connects the first main surface and the second main surface.
  • the end surface 403 of the chemically strengthened glass 400 is a first inclined portion 411 extending at an angle ⁇ 1 toward the second main surface 402 with respect to the first main surface 401, and the first main surface 402 is first with respect to the second main surface 402.
  • the main surface 401 has a second inclined portion 412 extending at an angle of ⁇ 2 and a curved surface portion 413 connecting the first inclined portion 411 and the second inclined portion 412.
  • the cross-sectional shape of the curved surface portion 413 is an arc shape.
  • the curvature radius of the curved surface portion 413 is R
  • the average plate thickness t of the chemically strengthened glass 100 and the curvature radius R of the curved surface portion 413 satisfy the relationship of t> 2R.
  • the average radius t of the chemically tempered glass and the minimum curvature radius R of the curved surface portion satisfy the relationship of t ⁇ 2R, where R is the minimum radius of curvature of the curved surface portion. It is preferable that t and R satisfy this relationship because cracks due to end surface cracks can be suppressed while realizing a thin average plate thickness.
  • the minimum curvature radius R of the curved surface portion is preferably 0.125 mm or less, more preferably 0.1 mm or less, and further preferably 0.08 mm or less.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the chemically strengthened glass of this embodiment having another end face shape.
  • the chemically strengthened glass 500 has a first main surface 501 and a second main surface 502.
  • the 1st inclination part 511 and the 2nd inclination part 512 of the chemically strengthened glass 500 are good also as an arc shape.
  • the cross-sectional shape of the curved surface portion 513 on the end surface 503 may be expressed by a plurality of arcs instead of a single arc.
  • the minimum curvature radius R of the curved surface portion is preferably 0.125 mm or less, 0.1 mm Or less, more preferably 0.08 mm or less.
  • the end face can be made into an arc shape by processing the end face with a grindstone and then dissolving the glass with a chemical such as hydrogen fluoride (HF).
  • a chemical such as hydrogen fluoride (HF).
  • a compressive stress layer by an ion exchange method is provided at least on the first main surface and the second main surface.
  • the surface of glass is ion exchanged to form a surface layer in which compressive stress remains.
  • alkali metal ions typically Li ions, Na ions
  • alkali ions typically Is substituted for Na ions or K ions for Li ions and K ions for Na ions.
  • the surface compressive stress (CS) of the first main surface and the second main surface is 400 MPa or more because the occurrence of cracks on the main surface can be suppressed.
  • the CS of the first main surface and the second main surface is more preferably 450 MPa or more, and further preferably 500 MPa or more.
  • it is preferable for CS of the first main surface and the second main surface to be 1000 MPa or less because an internal tensile stress CT described later can be prevented from becoming excessively large.
  • the CS of the first main surface and the second main surface is more preferably 900 MPa or less, and still more preferably 700 MPa or less.
  • CS of the 1st main surface and the 2nd main surface can be suitably adjusted by adjusting chemical strengthening conditions, a glass composition, etc.
  • the compressive stress depth (DOL) of the first main surface and the second main surface is 6 ⁇ m or more, the minute cracks that cannot be suppressed by the surface compressive stress are generated inside. This is preferable because it is difficult to reach the tensile stress layer.
  • the DOL of the first main surface and the second main surface is more preferably 8 ⁇ m or more, further preferably 10 ⁇ m or more, and particularly preferably 12 ⁇ m or more.
  • DOL of the 1st main surface and the 2nd main surface is 25 micrometers or less since it can prevent that the internal tensile stress CT mentioned later becomes large too much.
  • the DOL of the first main surface and the second main surface is more preferably 20 ⁇ m or less, and further preferably 18 ⁇ m or less.
  • DOL of a 1st main surface and a 2nd main surface can be suitably adjusted by adjusting chemical strengthening conditions, a glass composition, etc.
  • CT internal tensile stress
  • CT is 250 MPa or less because the glass can be prevented from being shattered.
  • CT is more preferably 200 MPa or less, still more preferably 150 MPa or less, still more preferably 100 MPa or less, and particularly preferably 50 MPa or less.
  • the unit of CT and CS is MPa
  • t and DOL is ⁇ m.
  • a compressive stress layer is formed on the end face in addition to the first main face and the second main face.
  • a compressive stress layer is formed on all of the end surfaces.
  • the distribution of the tensile stress generated in the main surface when the glass is bent is reduced, so that a region that is easily broken in the main surface is not created.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the plate thickness in the main surface is preferably 0.03 mm or less, more preferably 0.02 mm or less, still more preferably 0.015 mm or less, and 0.005 mm. It is particularly preferred that
  • the distribution of the tensile stress generated in the main surface when the glass is bent is reduced, so that a region that is easily broken in the main surface is not created.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of CT in the main surface is preferably 5 MPa or less, more preferably 3 MPa or less, still more preferably 2 MPa or less, and particularly preferably 1 MPa or less.
  • the shape of the chemically strengthened glass of this embodiment is rectangular, for example, it is not limited to this.
  • the size of the chemically strengthened glass of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be applied to the bending test method described above, but the area of the first main surface is preferably 30000 mm 2 or more. Since the chemically strengthened glass having an area of the first main surface of 30000 mm 2 or more can be used for a roll process, the effect of the chemically strengthened glass of the present embodiment is most remarkably exhibited.
  • the length of the long side is, for example, 200 to 15000 mm
  • the length of the short side is, for example, 100 to 12000 mm.
  • the glass used for the chemically strengthened glass of this embodiment is not particularly limited as long as it is ion-exchangeable.
  • soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, etc. are appropriately selected and used. Can do.
  • soda-lime glass and soda silicate glass are preferable.
  • soda lime glass which is an example of glass used for the chemically strengthened glass of the present embodiment, will be described.
  • the soda lime glass used for the chemically tempered glass of the present embodiment has, for example, a composition expressed in mol%, SiO 2 is 60 to 75%, Al 2 O 3 is 0.8 to 4.5%, Na 2 Glasses containing 10 to 19% O and 0.1 to 15% CaO are preferred.
  • composition expressed in terms of mass% based on oxide is 65 to 75% for SiO 2 , 0.1 to 8.6% for Al 2 O 3 , 2 to 10% for MgO, and 1 to 10% for CaO.
  • composition expressed in terms of mass% on the basis of glass (ii) oxide which is ⁇ 18% is SiO 2 65-72%, Al 2 O 3 3.4-8.6%, MgO 3.3-6 %, CaO 6.5 to 9%, Na 2 O 13 to 16%, K 2 O 0 to 1%, TiO 2 0 to 0.2%, Fe 2 O 3 0.005 to 0.00.
  • the SO 3 containing 0.02 ⁇ 0.4%, (Na 2 O + K 2 O) / Al 2 O 3 is a glass (iii) an oxide basis is 1.8 to 5.0 Mo Composition viewed in percent, a SiO 2 65 ⁇ 72%, the Al 2 O 3 0.8 ⁇ 4.5% , the MgO 5 ⁇ 13.5%, 0.8 ⁇ 9% of CaO, Na 2 O 12 to 17%, K 2 O 0 to 3%, RO / (RO + R 2 O) is 0.410 or more and 0.52 or less (wherein RO is an alkaline earth metal oxide, R 2 O represents an alkali metal oxide.)
  • (Iv) a composition which is displayed in mole percent on the oxide basis, of SiO 2 50 ⁇ 80%, the Al 2 O 3 2 ⁇ 25% , the Li 2 O 0 ⁇ 10%, a Na 2 O 0 ⁇ 18% Glass (v) containing 0 to 10% of K 2 O, 0 to 15% of MgO, 0 to 5% of CaO, and 0 to 5% of ZrO 2 2 50 to 74%, the Al 2 O 3 1 ⁇ 10% , a Na 2 O 6 ⁇ 14%, K 2 O of 0.1 ⁇ 11% MgO 2 to 15 percent, CaO 0 ⁇ 6% And ZrO 2 in an amount of 0 to 5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 to 25%, MgO and Ca
  • SiO 2 is a component constituting the skeleton of glass and essential. Further, it is a component that reduces the occurrence of cracks when scratches (indentations) are made on the glass surface, or reduces the fracture rate when indentations are made after chemical strengthening.
  • the content of SiO 2 is preferably 60% or more, more preferably 65% or more, and further preferably 66% or more.
  • the content of SiO 2 is preferably 75% or less, more preferably 72% or less.
  • Al 2 O 3 is not an essential component, but is an effective component for improving ion exchange performance and chipping resistance, or a component that increases surface compressive stress.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 0.1% or more, more preferably 2% or more, and still more preferably 3.4% or more. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 is 12% or less, a decrease in meltability due to an increase in glass viscosity can be avoided.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 10% or less, more preferably 8.6% or less.
  • Na 2 O is a component that forms a surface compressive stress layer by ion exchange and improves the meltability of the glass, and is essential.
  • a desired surface compressive stress layer can be formed by ion exchange, preferably 11% or more, more preferably 12% or more, and further preferably 13% or more. It is.
  • the content of Na 2 O is 19% or less, it is possible to avoid a decrease in weather resistance or acid resistance or generation of cracks from indentations.
  • the content of Na 2 O is preferably 18% or less, more preferably 16% or less, and even more preferably 15% or less.
  • CaO is a component that improves the meltability of the glass and is preferably contained.
  • meltability can be improved, preferably 1% or more, more preferably 4% or more, and further preferably 6.5% or more.
  • the CaO content is 15% or less, the surface compressive stress layer can be deepened.
  • the content of CaO is preferably 10% or less, more preferably 9% or less, and even more preferably 5% or less.
  • Fe 2 O 3 is a component that improves the meltability of the glass and is preferably contained. Usually, Fe 2 O 3 in glass is not preferred because it absorbs visible light. However, when the plate thickness is thin, light absorption is less likely to cause a problem.
  • the content of Fe 2 O 3 is preferably 0.005% or more, more preferably 0.01% or more, still more preferably 0.03% or more, and particularly preferably 0.06% or more. Meanwhile, since the color is a problem due to Fe 2 O 3 when excessively contained, the content of Fe 2 O 3 is preferably less than 0.2%, more preferably less than 0.15%, less than 0.12% More preferred is less than 0.095%.
  • the Young's modulus of the chemically strengthened glass of the present embodiment is, for example, 65 to 80 MPa, although it varies depending on the composition of the glass.
  • the Young's modulus (E) of chemically strengthened glass can be measured by an ultrasonic pulse method.
  • the chemically strengthened glass of the present embodiment can be manufactured, for example, as follows. First, a glass for use in a chemical strengthening process described later is prepared. For example, the raw material of each component of glass is prepared and heated and melted in a glass melting furnace. Thereafter, the glass is homogenized by bubbling, stirring, adding a clarifying agent, etc., formed into a glass plate having a predetermined thickness by a conventionally known forming method, and slowly cooled.
  • Examples of the glass forming method include a float method, a press method, a fusion method, and a downdraw method.
  • a float method suitable for mass production is preferable.
  • continuous molding methods other than the float method, that is, the fusion method and the downdraw method are also preferable.
  • the molded glass is ground and polished as necessary to form a glass substrate.
  • the glass substrate is cut into a predetermined shape and size, or when the glass substrate is chamfered, if the glass substrate is cut or chamfered before the chemical strengthening process described later, the subsequent chemical strengthening process is performed. Is preferable because a compressive stress layer is also formed on the end face.
  • the chemically strengthened glass of the present embodiment can be manufactured by washing and drying.
  • the chemical strengthening treatment can be performed by a conventionally known method.
  • the glass plate is brought into contact with a melt of a metal salt (for example, potassium nitrate) containing a metal ion (typically, K ions) having a large ionic radius by dipping or the like.
  • a metal salt for example, potassium nitrate
  • K ions typically, K ions
  • Small ion radius metal ions typically Na or Li ions
  • the chemical strengthening treatment is not particularly limited, and is performed, for example, by immersing the glass plate in a molten salt such as potassium nitrate heated to 300 to 550 ° C. for 5 minutes to 20 hours. be able to.
  • the heating temperature of the molten salt is preferably 300 to 450 ° C.
  • the immersion time of the glass plate in the molten salt is preferably 0.1 to 15 hours.
  • molten salt for performing the chemical strengthening treatment examples include alkali sulfates and alkali chlorides such as potassium nitrate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium chloride and potassium chloride. These molten salts may be used alone or in combination of two or more.
  • the treatment conditions for the chemical strengthening treatment are not particularly limited, and the characteristics and composition of the glass and the type of the molten salt, as well as the surface compressive stress (CS) desired for the chemically strengthened glass finally obtained, Appropriate conditions may be selected in consideration of chemical strengthening characteristics such as compressive stress depth (DOL).
  • DOL compressive stress depth
  • the chemically tempered glass of the present embodiment has a thin plate thickness and high flexibility, it can be used in a curved state.
  • the chemically strengthened glass of the present embodiment may be used in a state where the radius of curvature is 15000 mm or more.
  • “the radius of curvature of the chemically strengthened glass is 15000 mm or more” means that the first main surface of the chemically strengthened glass is a convex surface and the second main surface is a concave surface, or the first main surface is a concave surface and the second main surface. This represents that the curvature radius of the slightly observed curvature is 15000 mm or more with the surface as a convex surface.
  • the strength of the chemically strengthened glass of the present embodiment is improved by chemical strengthening. Further, the average plate thickness is thin, and no cracks are formed even in the bending test method, and the flexibility is excellent. That is, the chemically strengthened glass of the present embodiment is a glass having a large area, excellent flexibility, and excellent strength. Therefore, the chemically tempered glass of this embodiment needs to be bent during the use process, and is required to be not easily broken when bent, for example, photomask substrate, LCD image mask substrate, cold bending, organic It can use suitably for uses, such as a flexible substrate for EL, a cover glass for illumination, glass for inkjet printing, and a glass substrate for solar cells.
  • the chemically tempered glass of this embodiment can be used as it is, but if necessary, it can also be used as a laminated body laminated with other layers such as a resin layer and fixed in a bent state. .
  • the chemically strengthened glass of the present embodiment it is preferable to provide a functional material on the chemically strengthened glass of the present embodiment.
  • a functional material on the chemically strengthened glass of the present embodiment.
  • the chemically strengthened glass of the present embodiment is used as a photomask substrate or an LCD image mask substrate, it is preferable to provide a photosensitive agent on the chemically strengthened glass of the present embodiment.
  • the chemically tempered glass of the present embodiment is used as cold bending, it is preferably used as a glass member in which at least two chemically tempered glasses of the present embodiment are laminated. Moreover, it is more preferable to laminate at least two chemically strengthened glasses of the present embodiment so as to sandwich a resin layer therebetween.
  • the cover glass for illumination, and the glass for inkjet printing it is preferable to perform the process which increases the specific surface area of the chemically strengthened glass of this embodiment.
  • the chemically strengthened glass of this embodiment can be used as a glass substrate for solar cells.
  • the chemically tempered glass of this embodiment has higher light transmittance, higher heat resistance, a thermal expansion coefficient matching with a compound material, and contained in the glass than other materials such as polymers. It is possible to achieve a specific effect such as high efficiency due to the components to be used, and to be applied to a conventional super straight type solar cell module structure.
  • the chemically tempered glass of this embodiment is particularly preferably used as a cover glass substrate for flexible thin film solar cells.
  • the average thickness t is 0.25 mm or less and the content of Al 2 O 3 is 3% by mass or more.
  • the average plate thickness t is 0.25 mm or less, the light energy absorbed by the glass is reduced, and when the content of Al 2 O 3 is 3% by mass or more, the conversion efficiency of the thin-film solar cell is improved. be able to.
  • the flexible thin-film solar cell module having the chemically tempered glass of this embodiment is provided with a photoelectric conversion layer on the chemically tempered glass.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer is preferably 100 ⁇ m or less, and the material of the photoelectric conversion layer is preferably CdTe.
  • the flexible thin-film solar cell module is characterized in that, in the bending test method performed under the condition of the above formula (1), at least one of the first main surface of the chemically strengthened glass and the second main surface facing the first main surface. It is preferable that a crack starting from the main surface is not formed. In this case, the bending test apparatus 10 bends the flexible thin-film solar cell module instead of the chemically strengthened glass.
  • Example 1 The glass plate of the composition shown in Table 1 by the mass percentage display of the oxide basis was produced. Cinnabar sand, soda ash, dolomite, feldspar, aluminum oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, and mirabilite were melted as glass materials and formed into a glass ribbon having a thickness of about 0.33 mm with a float bath.
  • the compositions in Table 1 are analytical values by fluorescent X-ray analysis measured by polishing 100 ⁇ m of the main surface of each glass.
  • the obtained glass plate was cut out to a size of 300 mm ⁇ 200 mm, and using an # 800 grindstone, the end face shape was the shape shown in FIG. 4 ( ⁇ 1 : 27 °, ⁇ 2 : 27 °, R: 0.12 mm). ), A predetermined end face processing was performed. Thereafter, the glass plate was etched using an HF solution to reduce the plate thickness.
  • the size of the first main surface and the second main surface was 300 mm long ⁇ 200 mm short, and the average plate thickness was 0.215 mm.
  • Example 2 A # 600 grindstone produced in the same manner as in Example 1 was cut out to a size of about 650 mm ⁇ 550 mm and a float glass plate having a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage on an oxide basis and having a thickness of about 0.33 mm. A predetermined chamfering process was performed using Thereafter, the glass plate was etched using an HF solution to reduce the plate thickness. Subsequently, the glass plate is cut into a size of about 500 mm ⁇ 400 mm, and the end surface shape is shown in FIG. 4 ( ⁇ 1 : 26 °, ⁇ 2 : 26 °, R) on the end surface of the glass plate with a # 800 grindstone. : 0.10 mm), a predetermined chamfering process was performed. The obtained glass plate had a first main surface and a second main surface of 500 mm long side ⁇ 400 mm short side, and an average plate thickness of 0.15 mm.
  • Example 3 A # 600 grindstone produced in the same manner as in Example 1 was cut out to a size of about 650 mm ⁇ 550 mm and a float glass plate having a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage on an oxide basis and having a thickness of about 0.33 mm. A predetermined chamfering process was performed using Thereafter, the glass plate was etched using an HF solution to reduce the plate thickness. Subsequently, the glass is cut into a size of about 500 mm ⁇ 400 mm, and the end face shape is set to a predetermined shape shown in FIG. 4 ( ⁇ 1 : 26 °, ⁇ 2 : 26 °, R: 0.10 mm). Chamfered. The obtained glass plate had a first main surface and a second main surface of 500 mm long side ⁇ 400 mm short side, and an average plate thickness of 0.15 mm.
  • Example 4 A # 800 grindstone produced in the same manner as in Example 1 was cut into a size of about 650 mm ⁇ 550 mm, and a float glass plate having a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage on the basis of an oxide was cut into a size of 650 mm ⁇ 550 mm.
  • a float glass plate having a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage on the basis of an oxide was cut into a size of 650 mm ⁇ 550 mm.
  • the glass plate was etched using an HF solution to reduce the plate thickness.
  • the obtained glass plate had a first main surface and a second main surface having a long side of 650 mm ⁇ short side of 550 mm and an average plate thickness of 0.11 mm.
  • Example 5 A # 600 grindstone produced in the same manner as in Example 1 was cut out to a size of about 650 mm ⁇ 550 mm and a float glass plate having a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage on an oxide basis and having a thickness of about 0.33 mm. A predetermined chamfering process was performed using Thereafter, the glass plate was etched using an HF solution to reduce the plate thickness to 0.2 mm. Subsequently, the glass is cut into a size of about 300 mm ⁇ 210 mm, and the end face shape is set to a predetermined shape as shown in FIG. 4 ( ⁇ 1 : 26 °, ⁇ 2 : 26 °, R: 0.10 mm). Chamfered.
  • the resulting glass plate was further etched using a HF solution to reduce the thickness to 0.07 mm.
  • the size of the first main surface and the second main surface was 300 mm long side ⁇ 210 mm short side, and the average plate thickness was 0.07 mm.
  • Comparative Example 1 Generally used glass materials such as oxides, hydroxides, carbonates or nitrates are appropriately selected so that the glass has a composition shown in Table 1 in terms of mass percentage based on oxide, and the mixed material is platinum.
  • the mixture was put in a crucible and melted at a temperature of 1550 to 1650 ° C. for 3 to 5 hours, defoamed and homogenized.
  • the obtained molten glass was poured into a mold material to obtain a glass block. This glass block was cut and ground, and the first main surface and the second main surface were processed into mirror surfaces to produce a 300 mm ⁇ 300 mm ⁇ 0.4 mm glass plate.
  • the produced glass plate was subjected to ion exchange immersed in a molten potassium salt having a KNO 3 content of 100% by mass and a temperature of 435 ° C. for 60 minutes to obtain a chemically strengthened glass of Comparative Example 1. .
  • the bending stress in this case can be obtained by equation (2). From this result, it was confirmed that the fracture strength was 144 MPa or less.

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Abstract

本発明は、第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び、前記第1主面と前記第2主面とを接続する端面を有し、前記第1主面および前記第2主面に圧縮応力層が設けられる化学強化ガラスであって、平均板厚tが0.06mm~0.25mmであり、特定の曲げ試験方法を行った場合に、前記第1主面及び前記第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスに関する。本発明の化学強化ガラスは、フレキシブル(可撓性)でかつ高強度なガラスである。

Description

化学強化ガラス
 本発明は、化学強化ガラスに関し、詳しくは、可撓性に優れた化学強化ガラスに関する。
 従来、フォトマスク基板やLCD画像マスク基板などの材料としては、スループットを上げるために、ロールプロセスに対応可能なPETなどのポリマーフィルムが用いられている。しかしながら、ポリマーフィルムは温度や湿度により寸法変化してしまう。
 そこで、フォトマスク基板やLCD画像マスク基板などのその他の材料として、温度や湿度により寸法変化しにくい石英ガラスなども用いられている(特許文献1参照)。
 また、曲げに耐えることができるガラスフィルムとして、板厚1~200μmの無アルカリガラスが知られている(特許文献2参照)。
日本国特開2007-182367号公報 国際公開第2010/038757号
 しかしながら、特許文献1に記載のような石英ガラス等、一般にガラスは脆性であるため、曲げた場合に容易に割れてしまい、ロールプロセスに用いることができない。
 また、特許文献2に記載のような板厚の薄い無アルカリガラスは、大きな曲率半径での曲げには耐えられるものの、小さな曲率半径で曲げたり、ハンドリング中にガラス表面に応力が加わることなどにより、比較的容易に割れてしまう。
 本発明は上記のような課題を鑑みてなされたものであり、フレキシブル(可撓性)でかつ高強度なガラスを提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記従来の問題点を鑑みて鋭意検討を行った結果、下記の化学強化ガラスによれば上記問題点を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明の化学強化ガラスは、第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び、前記第1主面と前記第2主面とを接続する端面を有し、前記第1主面および前記第2主面に圧縮応力層が設けられる化学強化ガラスであって、平均板厚tが0.06mm~0.25mmであり、下記の曲げ試験方法を行った場合に、前記第1主面及び前記第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスである。
 (曲げ試験方法)
 第1の支持盤と第2の支持盤は、前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面とが互いに対向するように平行に配置され、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤とにそれぞれ前記化学強化ガラスの端部を支持させ、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔が下記式(1)で求められる間隔D[mm]となるように維持した状態で、前記第1の支持盤に対する前記第2の支持盤の位置を、前記第1の支持盤の支持面及び前記第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法を行う。
  D=(A×E×t/σ)+t   (1)
  D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
  A=1.198
  E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
  t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
  σ=200(単位[MPa])
 本発明の化学強化ガラスは、化学強化により強度が向上されている。また、平均板厚が薄く、上記曲げ試験方法においてもクラックが形成されないものであり、可撓性に優れる。すなわち、本発明によれば、フレキシブル(可撓性)でかつ高強度なガラスが提供される。
図1は、本発明における曲げ試験方法を表す図である。 図2は、本発明の一実施形態に係る化学強化ガラスの断面図である。 図3は、本発明の一実施形態に係るガラスを作製するための面取り加工の様子を表す図である。 図4は、本発明の一実施形態に係る化学強化ガラスの断面図である。 図5は、本発明の一実施形態に係る化学強化ガラスの断面図である。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
 本発明の一実施形態に係る化学強化ガラスは、第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び、前記第1主面と前記第2主面とを接続する端面を有し、前記第1主面および前記第2主面に圧縮応力層が設けられる化学強化ガラスであって、平均板厚tが0.06mm~0.25mmであり、下記の曲げ試験方法を行った場合に、前記第1主面及び前記第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスである。
 (曲げ試験方法)
 第1の支持盤と第2の支持盤は、前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面とが互いに対向するように平行に配置され、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤とにそれぞれ前記化学強化ガラスの端部を支持させ、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔が下記式(1)で求められる間隔D[mm]となるように維持した状態で、前記第1の支持盤に対する前記第2の支持盤の位置を、前記第1の支持盤の支持面及び前記第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法を行う。
  D=(A×E×t/σ)+t   (1)
  D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
  A=1.198
  E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
  t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
  σ=200(単位[MPa])
 以下において、本実施形態における曲げ試験方法について、図1を参照して説明する。まず、本実施形態における曲げ試験方法に使用される曲げ試験装置について説明する。
 曲げ試験装置10は、本実施形態の化学強化ガラス2を湾曲させる装置である。湾曲させる化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否かを調べることで、化学強化ガラス2の耐久性がわかる。
 曲げ試験装置10は、図1に示すように、ベース12、第1の支持盤(上側支持盤)14、第2の支持盤(下側支持盤)16、移動部20、調整部30、検出部40、支持部50、および載置部60を備える。
 第1の支持盤14は、化学強化ガラス2の端部2aを支持する。第1の支持盤14の支持面14aは、下向きの平坦な面であり、化学強化ガラス2の端部2aを固定する面である。
 第2の支持盤16は、第1の支持盤14と同様に、化学強化ガラス2の端部2bを支持する。第2の支持盤16の支持面16aは、上向きの平坦な面であり化学強化ガラス2の端部2bを載せる載置面である。第1の支持盤14と第2の支持盤16は、第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとが互いに対向するように平行に配置される。化学強化ガラス2の他端部は重力で第2の支持盤16の支持面16aに押し付けられ、摩擦力で固定される。第2の支持盤16の支持面16aには、化学強化ガラス2の位置ずれを防止するため、化学強化ガラス2の端部2bと当接するストッパ17が設けられている。
 移動部20は、互いに平行な第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間隔Dを維持した状態で、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置を移動させる。移動部20は、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置を移動させるため、ベース12に対して第2の支持盤16を平行でかつ化学強化ガラス2の湾曲方向を変えない方向に移動させる。なお、図1における化学強化ガラス2の湾曲方向は矢印のX方向である。ベース12に対して第2の支持盤16を矢印のZ方向(図1において紙面に垂直な方向)に移動させると、化学強化ガラス2の湾曲方向が変わるため正確に曲げ試験を行うことができない。
 尚、本実施形態の移動部20は、ベース12に対して第2の支持盤16を平行に移動させるが、ベース12に対して第1の支持盤14を平行に移動させてもよいし、第1の支持盤14および第2の支持盤16の両方を平行に移動させてもよい。いずれの場合でも、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置が移動する。
 移動部20は、昇降フレーム21、モータ22、ボールねじ機構23、スライダブロック24などで構成される。昇降フレーム21は、ベース12に対して移動自在とされる。モータ22は、昇降フレーム21に取り付けられる。ボールねじ機構23は、モータ22の回転運動を直線運動に変換してスライダブロック24に伝える。スライダブロック24は、第2の支持盤16と連結され、第2の支持盤16と共にベース12に対して平行に移動する。モータ22は、マイクロコンピュータなどで構成されるコントローラによる制御下で、ボールねじ軸23aを回転させ、ボールねじナット23bを移動させる。ボールねじナット23bの移動に伴って、スライダブロック24および第2の支持盤16がベース12に対して平行に移動する。
 調整部30は、互いに平行な第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間隔Dを調整する。調整部30は、例えばパンタグラフ式のジャッキで構成される。
 検出部40は、化学強化ガラス2にクラックが形成されるときに生じる弾性波(例えばAE(Acoustic Emission)波)を検出するセンサ(例えばAEセンサ)で構成される。第1の支持盤14および第2の支持盤16で支持されたままの状態で化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否かがわかる。化学強化ガラス2のクラックは、化学強化ガラス2に存在する欠陥(傷、付着物、内包物など)を起点として形成される。なお、本実施形態の曲げ試験装置10では、検出部40は、化学強化ガラス2を支持する第2の支持盤16に取り付けられるが、第1の支持盤14に取り付けられてもよい。
 支持部50は、ベース12に対して固定され、蝶番などの連結部52を介して、第1の支持盤14を回動自在に支持する。第1の支持盤14は、第1の支持盤14の支持面14aが第2の支持盤16の支持面16aに対して平行となる試験位置(第1の位置)と、第1の支持盤14の支持面14aが第2の支持盤16の支持面16aに対して斜めになるセット位置(第2の位置)との間で回動自在とされる。第1の支持盤14が試験位置からセット位置に回動する間、第1の支持盤14および第2の支持盤16で支持された化学強化ガラスの湾曲部の曲率半径が徐々に大きくなる。
 載置部60は、ベース12に対して固定され、第2の支持盤16よりも上方に配設される第1の支持盤14を載せる。第1の支持盤14は、試験位置(図1の位置)にあるとき、載置部60の上端面に載せられる。第1の支持盤14の姿勢が安定化するように、第1の支持盤14は複数の載置部60に載せられてよい。各載置部60にはボルト62の軸部62bを螺合するボルト孔が形成される。また、第1の支持盤14にはボルト62の軸部62bを貫通させる貫通孔が形成される。ボルト62の頭部62aと各載置部60とで第1の支持盤14が挟まれ、第1の支持盤14の姿勢が安定化できる。
 次に、本実施形態における曲げ試験方法について説明する。
 本実施形態においては、第1の支持盤14と第2の支持盤16は、第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16bとが互いに対向するように平行に配置され、
 第1の支持盤14と第2の支持盤16とにそれぞれ化学強化ガラス2の端部2a及び端部2bを支持させ、
 第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間隔Dが下記式(1)で求められる間隔D[mm]となるように維持した状態で、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置を、第1の支持盤14の支持面14a及び第2の支持盤16の支持面16aに平行でかつ化学強化ガラス2の湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させる化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法を行う。
  D=(A×E×t/σ)+t   (1)
  D;第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間隔(単位[mm])
  A=1.198(本試験に固有の定数)
  E;化学強化ガラス2のヤング率(単位[MPa])
  t;化学強化ガラス2の平均板厚(単位[mm])
  σ=200(単位[MPa])
 先ず、作業者は、第1の支持盤14と第2の支持盤16とにそれぞれ化学強化ガラス2の端部2a及び2bを支持させる。次いで、作業者は、手動で調整部30を作動させて、化学強化ガラス2に閾値となる引張応力(σ=200MPa)を生じさせるために第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させるよう、互いに平行な第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間の間隔Dを、上記式(1)に従って調整する。なお、閾値となる引張応力(σ=200MPa)は、化学強化ガラス2の湾曲部の外側、すなわち、後述する移動によって支持盤と接触していた主面が湾曲部に到達した際(図1において化学強化ガラス2の右端)に発生する。
 次いで、作業者は、コントローラによる制御下で移動部20を作動させ、間隔Dを維持した状態で、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置を、第1の支持盤14の支持面14a及び第2の支持盤16の支持面16aに平行でかつ化学強化ガラス2の湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させる。これにより、化学強化ガラス2の引張応力σの発生位置が移動できる。
 第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させる化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否かは、クラックが形成されるときに生じる弾性波の有無を検出部40で検出することで調べられる。第1の支持盤14および第2の支持盤16で支持されたままの状態で化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否かが確認できる。なお、化学強化ガラス2にクラックが形成されたか否かは、化学強化ガラス2の第1主面または第2主面のいずれかにおいて、長さ10mm以上の傷が生じているか否かによっても確認できる。
 本実施形態では、化学強化ガラス2の破壊強度が閾値(200MPa)よりも大きいことを確認するため、閾値(200MPa)に対応する間隔Dで試験を行ってクラックが形成されたか否かを調べる。クラックが形成されない場合、化学強化ガラス2の破壊強度は閾値(200MPa)よりも大きいとみなすことができる。
 通常は、化学強化ガラスの主面中央部よりも端部の方が加工ばらつきの影響などで強度が低くなりやすく、曲げ試験を実施すると端面を起点とする割れが発生することが多い。特に、小さい領域であれば問題ないが、大きな領域、例えば、本実施形態のように移動距離が200mmといった領域では、端面を起点する割れが発生しやすくなる。本実施形態の化学強化ガラスは、上記曲げ試験方法を行った場合に第1主面と第2主面とを接続する端面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスであることが好ましい。
 また、本実施形態の化学強化ガラスは、上記曲げ試験方法を行った場合に、第1主面及び前記第1主面に対向する第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスである。より好ましくは、曲げ試験方法を行った場合に、第1主面及び第2主面のいずれの面を起点とするクラックも形成されない化学強化ガラスである。第1主面及び第2主面のいずれの面を起点とするクラックも形成されないことを調べるためには、いずれか一方の主面が第1の支持盤14および第2の支持盤16に当接するよう上記曲げ試験方法を行った後、主面を反転させてもう一方の主面が第1の支持盤14および第2の支持盤16に当接するようにして、上記曲げ試験方法を行うことができる。なお、本明細書において、「ある面を起点とするクラック」とは、ある面内のある位置を起点とするクラックを意味する。
 本実施形態の化学強化ガラスは、上記曲げ試験方法を行った場合に、第1主面及び第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラスである。したがって、上記曲げ試験方法による破壊強度が200MPaよりも大きいものであり、可撓性に優れたフレキシブルなガラスである。
 また、化学強化ガラス2の破壊強度を調べる場合には、以下のようにすることができる。
 先ず、作業者は、第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16bとが互いに対向するように平行に配置し、第1の支持盤14と第2の支持盤16とにそれぞれ化学強化ガラス2の端部2a及び2bを支持させる。次いで、作業者は、手動で調整部30を作動させて、互いに平行な第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間の間隔Dを調整し、第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させる化学強化ガラス2に設定値の引張応力を発生させる。
 化学強化ガラス2の湾曲部の頂端(図1において化学強化ガラス2の右端)に発生する引張応力σは、下記の式(2)に基づいて算出可能である。
  σ=(A×E×t)/(D-t)   (2)
  D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
  A=1.198(本試験に固有の定数)
  E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
  t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
  σ=曲げ応力(単位[MPa])
 式(2)から明らかなように、間隔D(D>2×t)が狭くなるほど、引張応力σが大きくなる。
 化学強化ガラス2にクラックが生じない場合、作業者は、手動で調整部30を作動させて、互いに平行な第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aとの間の間隔Dを狭める。これにより、第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させる化学強化ガラス2に前回よりも高い引張応力が発生する。
 次いで、作業者は、コントローラによる制御下で移動部20を作動させ、間隔Dを維持した状態で、第1の支持盤14に対する第2の支持盤16の位置を移動させ、第1の支持盤14と第2の支持盤16との間で湾曲させる化学強化ガラス2にクラックが形成されるか否か調べる。化学強化ガラス2にクラックが形成されるまで、間隔Dを段階的に狭め、化学強化ガラス2にかける引張応力σを段階的に強めることで、化学強化ガラス2の破壊強度がわかる。化学強化ガラス2が割れたときの引張応力σが破壊強度として用いられる。
 本発明の一実施形態に係る化学強化ガラスは、第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び、前記第1主面と前記第2主面とを接続する端面を有し、前記第1主面および前記第2主面に圧縮応力層が設けられる化学強化ガラスであって、平均板厚tが0.06mm~0.25mmであり、下記の曲げ試験方法を行ったときの破壊強度が200MPaよりも大きい化学強化ガラスである。
 (曲げ試験方法)
 第1の支持盤と第2の支持盤は、前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面とが互いに対向するように平行に配置され、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤とにそれぞれ前記化学強化ガラスの端部を支持させ、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔を維持した状態で、第1の支持盤に対する第2の支持盤の位置を、第1の支持盤の支持面及び第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べ、
 前記シート物にクラックが形成されなかった場合、前記間隔を狭めた後、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔を維持した状態で、第1の支持盤に対する第2の支持盤の位置を、第1の支持盤の支持面及び第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法において、
 下記式(2)の条件で曲げ試験方法を行い、前記化学強化ガラスにクラックが形成されたときの曲げ応力を、前記化学強化ガラスの破壊強度とする。
  σ=(A×E×t)/(D-t)   (2)
  D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
  A=1.198
  E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
  t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
  σ=曲げ応力(単位[MPa])
 本実施形態の化学強化ガラスにおいて、上記曲げ試験方法による破壊強度は、250MPaよりも大きいことが好ましく、300MPaよりも大きいことがより好ましく、350MPaよりも大きいことがさらに好ましく、400MPa以上であることが特に好ましい。当該破壊強度が大きいほど、可撓性に優れる。
 (形状加工)
 本実施形態の化学強化ガラスの平均板厚tは、0.06mm~0.25mmである。当該平均板厚tが0.06mm以上であると、後述する内部引張応力CTが過度に大きくならないようにガラスの主面に圧縮応力層を設けることができる。また、当該平均板厚tが0.25mm以下であると、ガラスに高い可撓性(フレキシブル性)を持たせることができる。当該平均板厚tは、好ましくは0.08mm以上であり、より好ましくは0.10mm以上、さらに好ましくは0.12mm以上である。また、当該平均板厚tは、好ましくは0.23mm以下であり、より好ましくは0.21mm以下であり、特に好ましくは0.19mm以下である。ここで、当該平均板厚tは、マイクロメーターにより測定することができる。なお、化学強化ガラスの板厚は、第1主面と第2主面との距離である。
 本実施形態の化学強化ガラスは、第1主面、第1主面に対向する第2主面、及び、第1主面と第2主面とを接続する端面を有する。第1主面及び第2主面は、化学強化ガラスの板厚方向に対向している。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、化学強化ガラスの端面が、第1主面に対して第2主面側に傾斜して延びる第1傾斜部、第2主面に対して第1主面側に傾斜して延びる第2傾斜部、及び、第1傾斜部と第2傾斜部とを接続する曲面部を有するものであることが好ましい。化学強化ガラスの端面がこのような形状を有すると、端面のクラックに起因する割れを抑制し、本実施形態における曲げ試験方法でクラックが形成される破壊強度σを高めることができる。本実施形態につき、図2を参照してより詳細に説明する。
 図2は、本実施形態に係る化学強化ガラスの断面図を表す。本実施形態の化学強化ガラス100は、板厚方向に対向する第1主面101及び第2主面102を有するとともに、第1主面と第2主面とを接続する端面103を有する。そして、化学強化ガラス100の端面103は、第1主面101に対して第2主面102側に角度θ1で傾斜して延びる第1傾斜部111、第2主面102に対して第1主面101側に角度θ2で傾斜して延びる第2傾斜部112、及び、第1傾斜部111と第2傾斜部112とを接続する曲面部113を有している。
 本実施形態の化学強化ガラス100においては、破壊強度σを高める観点から、第1傾斜部111を含む平面と第1主面101とがなす角度θ1、及び、第2傾斜部112を含む平面と第2主面102とがなす角度θ2は、それぞれ20~55°であることが好ましく、23~50°であることがより好ましく、24~40°であることがさらに好ましい。なお、角度θ1及び角度θ2は同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。θ1=θ2とすると、両面の破壊強度σを同等に高めることができる。θ1<θ2とすると、第1主面を第1の支持盤14の支持面14aと第2の支持盤16の支持面16aに接するよう測定したときの破壊強度σを特に高めることができる。
 前記形状を有する端面は、例えば、化学強化処理を施す前のガラス又は化学強化ガラスに下記のような面取り加工を行うことにより形成することができる。なお、後述する理由により、化学強化ガラスの端面にも、圧縮応力層が形成されていることが好ましい。すなわち、前記形状を有する端面を有するガラスに化学強化処理を施すことにより、化学強化ガラスを作製することが好ましい。したがって、以下においては、化学強化処理を施す前のガラスに対して面取り加工を行う場合について説明する。
 図3は、本実施形態のガラス200を作製するための面取り加工の様子を表す。図3に示すように、砥石300はガラス200の端面203に所望される形状に対応する形状の研削溝301を有しており、ガラス200の端部を砥石300の研削溝301に当接させながら研削して面取り加工を行う。このようにすれば、板厚方向に対向する第1主面201及び第2主面202を有するとともに、第1主面と第2主面とを接続する端面203を有するガラス200を作製することができる。ここで、ガラス200の端面203は、第1主面201に対して第2主面202側に角度θ1で傾斜して延びる第1傾斜部211、第2主面202に対して第1主面201側に角度θ2で傾斜して延びる第2傾斜部212、及び、第1傾斜部211と第2傾斜部212とを接続する曲面部213を有する。このガラス200に化学強化処理を施すことにより、図2に示される形状を有し、第1主面101、第2主面102及び端面103のいずれの面にも圧縮応力層が形成された化学強化ガラス100を作製することができる。
 ガラス200の面取り加工を行う際、ガラス200は高い可撓性を有するため、第1主面201または第2主面202をステージ303の上に固定して実施することが好ましい。ステージ303に固定することで、砥石300の適正な位置にガラス200を当接させることができ、角度θ1、及び、角度θ2を適正な範囲とすることができる。また、ステージ303からガラス200がはみ出る長さ、すなわちステージ303の端部からガラス200の端部の距離Lが100mm以下になるようにして面取り加工することが好ましい。ステージに固定し、ステージ303からガラス200がはみ出る長さを100mm以下とすることで、面取り加工時のガラス200のブレがなくなり、チッピングなどの強度劣化原因をなくすことができる。距離Lはより好ましくは80mm以下、さらに好ましくは60mm以下である。距離Lを小さくしすぎると、ステージと砥石が接触する可能性があり、また砥石300とガラス200に供給される研削液(クーラント)がステージ303に当接している主面側に適切に供給されにくくなる。そのため、ステージ303の端部からガラス200の端部の距離Lは10mm以上であることが好ましい。
 本実施形態の化学強化ガラス100の板厚方向における断面形状において、端面103における曲面部113は、化学強化ガラス100から突出する方向に向けて凸状に湾曲した形状である。ここで、ガラス運搬時等の破損による強度劣化を防ぐ観点からは、曲面部113の断面形状は、円弧状であることが好ましい。
 図4に、端面における曲面部の断面形状が円弧状である化学強化ガラスの断面図を表す。本実施形態の化学強化ガラス400は、板厚方向に対向する第1主面401及び第2主面402を有するとともに、第1主面と第2主面とを接続する端面403を有する。そして、化学強化ガラス400の端面403は、第1主面401に対して第2主面402側に角度θ1で傾斜して延びる第1傾斜部411、第2主面402に対して第1主面401側に角度θ2で傾斜して延びる第2傾斜部412、及び、第1傾斜部411と第2傾斜部412とを接続する曲面部413を有している。曲面部413の断面形状は円弧状である。本実施形態においては、曲面部413の曲率半径をRとして、化学強化ガラス100の平均板厚tと曲面部413の曲率半径Rは、t>2Rの関係を満たしている。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、曲面部の最小曲率半径をRとして、化学強化ガラスの平均板厚tと曲面部の最小曲率半径Rは、t≧2Rの関係を満たすことが好ましい。tとRがこの関係を満たすと、薄い平均板厚を実現しながら端面のクラックに起因する割れを抑制することができるため好ましい。また、曲面部の最小曲率半径Rは、0.125mm以下であることが好ましく、0.1mm以下であることがより好ましく、0.08mm以下であることがさらに好ましい。
 図5に、別の端面形状を有する、本実施形態の化学強化ガラスの断面図を表す。図5において、化学強化ガラス500は、第1主面501及び第2主面502を有する。ここで、図5に示すように、化学強化ガラス500の第1傾斜部511と第2傾斜部512は円孤状としてもよい。また、図5に示すように、端面503における曲面部513の断面形状は単一の円弧ではなく、複数の円孤で表現されてもよい。ただし、0.005mm以下の円孤は円孤として考えず、それ以上の円孤で外形を表現した場合、曲面部の最小曲率半径Rは、0.125mm以下であることが好ましく、0.1mm以下であることがより好ましく、0.08mm以下であることがさらに好ましい。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、端面を砥石で加工後、フッ化水素(HF)などの薬液でガラスを溶解することで、端面形状を円孤状にすることもできる。
 (化学強化)
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、少なくとも第1主面及び第2主面に、イオン交換法による圧縮応力層が設けられている。イオン交換法では、ガラスの表面をイオン交換し、圧縮応力が残留する表面層を形成させる。具体的には、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス板表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン(典型的には、Liイオン、Naイオン)をイオン半径のより大きいアルカリイオン(典型的には、Liイオンに対してはNaイオンまたはKイオンであり、Naイオンに対してはKイオン)に置換する。これにより、ガラスの表面に圧縮応力が残留し、ガラスの強度が向上する。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、第1主面及び第2主面の表面圧縮応力(CS)が400MPa以上であると、主面へのクラックの発生を抑制できるため好ましい。第1主面及び第2主面のCSは、より好ましくは450MPa以上であり、さらに好ましくは500MPa以上である。また、第1主面及び第2主面のCSが1000MPa以下であると、後述する内部引張応力CTが過度に大きくなることを防げるため好ましい。第1主面及び第2主面のCSは、より好ましくは900MPa以下であり、さらに好ましくは700MPa以下である。なお、第1主面及び第2主面のCSは、化学強化条件やガラスの組成等を調整することにより、適宜調整することができる。
 また、本実施形態の化学強化ガラスにおいては、第1主面及び第2主面の圧縮応力深さ(DOL)が6μm以上であると、表面圧縮応力で抑制しきれず発生した微小なクラックが内部引張応力層に到達しにくくなるため好ましい。第1主面及び第2主面のDOLは、より好ましくは8μm以上であり、さらに好ましくは10μm以上、特に好ましくは12μm以上である。また、第1主面及び第2主面のDOLが25μm以下であると、後述する内部引張応力CTが過度に大きくなることを防げるため好ましい。第1主面及び第2主面のDOLは、より好ましくは20μm以下であり、さらに好ましくは18μm以下である。なお、第1主面及び第2主面のDOLは、化学強化条件やガラスの組成等を調整することにより、適宜調整することができる。
 また、本実施形態の化学強化ガラスにおいては、内部引張応力(CT)が250MPa以下であると、ガラスが粉々に破砕することを抑制できるため好ましい。CTは、より好ましくは200MPa以下であり、さらに好ましくは150MPa以下であり、さらに好ましくは100MPa以下であり、特に好ましくは50MPa以下である。なお、CTは一般に、ガラスの厚みをtとすると、関係式CT=(CS×DOL)/(t-2×DOL)により近似的に求めることができる。ここで、CTおよびCSの単位はMPaであり、tおよびDOLの単位はμmである。
 また、本実施形態の化学強化ガラスにおいては、第1主面及び第2主面に加えて、端面にも圧縮応力層が形成されていることが好ましい。例えば、矩形状の化学強化ガラスの場合、第1主面及び第2主面を接続する端面は4つあるが、その全ての端面に圧縮応力層が形成されていることが好ましい。このように、化学強化ガラスの全ての面に圧縮応力層が形成されていると、主面および端面へのクラックの発生を抑制することができる。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、ガラスを曲げた際に主面内に発生する引張応力の分布を小さくし、主面内で破壊しやすい領域が生まれないようにするため、化学強化ガラスの主面内における板厚の最大値と最小値の差が0.03mm以下であることが好ましく、0.02mm以下であることがより好ましく、0.015mm以下であることがさらに好ましく、0.005mm以下であることが特に好ましい。
 本実施形態の化学強化ガラスにおいては、ガラスを曲げた際に主面内に発生する引張応力の分布を小さくし、主面内で破壊しやすい領域が生まれないようにするため、化学強化ガラスの主面内におけるCTの最大値と最小値の差が5MPa以下であることが好ましく、3MPa以下であることがより好ましく、2MPa以下であることがさらに好ましく、1MPa以下であることが特に好ましい。
 本実施形態の化学強化ガラスの形状は、例えば矩形状であるが、これに限定されるものではない。また、本実施形態の化学強化ガラスのサイズは、上述した曲げ試験方法に適用可能なものであれば特に限定されないが、第1主面の面積が30000mm以上であることが好ましい。第1主面の面積が30000mm以上である化学強化ガラスはロールプロセスに用いることができるため、本実施形態の化学強化ガラスの効果が最も顕著に奏される。例として、化学強化ガラスが矩形状である場合、長辺の長さは例えば200~15000mmであり、短辺の長さは例えば100~12000mmである。
 つづいて、本実施形態の化学強化ガラスに用いられるガラスについて説明する。
 本実施形態で使用されるガラスは、イオン交換可能なものであれば特に制限されず、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス等から適宜選択して使用することができる。中でも、第1主面及び第2主面のDOLが過度に大きくならないため、ソーダライムガラス、ソーダシリケートガラスが好ましい。
 以下において、本実施形態の化学強化ガラスに用いられるガラスの一例である、ソーダライムガラスの好ましい組成について説明する。
 本実施形態の化学強化ガラスに用いられるソーダライムガラスとしては、例えば、モル%で表示した組成で、SiOを60~75%、Alを0.8~4.5%、NaOを10~19%及びCaOを0.1~15%を含むガラスが好ましい。
 本実施形態の化学強化ガラスに用いられるソーダライムガラスの組成としては、特に限定されないが、例えば、以下のガラスの組成が挙げられる。
(i)酸化物基準の質量%で表示した組成が、SiOを65~75%、Alを0.1~8.6%、MgOを2~10%、CaOを1~10%、SrOを0~3%、BaOを0~3%、NaOを10~18%、KOを0~8%、ZrOを0~4%含有し、NaO+KOが10~18%であるガラス
(ii)酸化物基準の質量%で表示した組成が、SiOを65~72%、Alを3.4~8.6%、MgOを3.3~6%、CaOを6.5~9%、NaOを13~16%、KOを0~1%、TiOを0~0.2%、Feを0.005~0.15%、SOを0.02~0.4%含有し、(NaO+KO)/Alが1.8~5.0であるガラス
(iii)酸化物基準のモル%で表示した組成が、SiOを65~72%、Alを0.8~4.5%、MgOを5~13.5%、CaOを0.8~9%、NaOを12~17%、KOを0~3%含有し、RO/(RO+RO)が0.410以上、0.52以下(式中、ROとはアルカリ土類金属酸化物、ROはアルカリ金属酸化物を示す。)であるガラス
 本実施形態の化学強化ガラスに用いられるアルミノシリケートガラスの組成としては、特に限定されないが、例えば、以下のガラスの組成が挙げられる。
(iv)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを50~80%、Alを2~25%、LiOを0~10%、NaOを0~18%、KOを0~10%、MgOを0~15%、CaOを0~5%およびZrOを0~5%を含むガラス
(v)酸化物基準のモル%で表示した組成が、SiOを50~74%、Alを1~10%、NaOを6~14%、KOを0.1~11%、MgOを2~15%、CaOを0~6%およびZrOを0~5%含有し、SiOおよびAlの含有量の合計が75%以下、NaOおよびKOの含有量の合計が12~25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7~15%であるガラス
(vi)酸化物基準のモル%で表示した組成が、SiOを60~70%、Alを2~8%、NaOを5~18%、KOを0~1%、MgOを4~15%およびZrOを0~2%含有するガラス
 以下、各成分の含有量の好ましい一態様について、酸化物基準の質量%表示で示す。
 SiOはガラスの骨格を構成する成分であり必須である。また、ガラス表面に傷(圧痕)がついた時のクラックの発生を低減させる、または化学強化後に圧痕をつけた時の破壊率を小さくする成分である。SiOの含有量が50%以上であることによって、ガラスとしての安定性や耐酸性、耐候性またはチッピング耐性の低下を回避できる。SiOの含有量は、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、さらに好ましくは66%以上である。一方、SiOの含有量が80%以下であることによって、ガラスの粘性の増大による溶融性の低下を回避することができる。SiOの含有量は、好ましくは75%以下、より好ましくは72%以下である。
 Alは、必須成分ではないが、イオン交換性能およびチッピング耐性を向上させるために有効な成分であり、または表面圧縮応力を大きくする成分である。Alの含有量は、好ましくは0.1%以上、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3.4%以上である。一方、Alの含有量が12%以下であることによって、ガラスの粘性の増大による溶融性の低下を回避することができる。Alの含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは8.6%以下である。
 NaOはイオン交換により表面圧縮応力層を形成させ、またガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。NaOの含有量が10%以上であることによって、イオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することができ、好ましくは11%以上、より好ましくは12%以上、さらに好ましくは13%以上である。一方、NaOの含有量が19%以下であることによって、耐候性または耐酸性の低下または圧痕からのクラックの発生を回避できる。NaOの含有量は、好ましくは18%以下、より好ましくは16%以下、さらに好ましくは15%以下である。
 CaOは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有することが好ましい。CaOの含有量が0.1%以上であることによって、溶融性を向上させることができ、好ましくは1%以上、より好ましくは4%以上、さらに好ましくは6.5%以上である。一方、CaOの含有量が15%以下であることによって、表面圧縮応力層を深くすることができる。CaOの含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは9%以下、さらに好ましくは5%以下である。
 Feは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有することが好ましい。通常、ガラス中のFeは可視光に吸収をもたらすため好ましくないが、板厚が薄い場合には光の吸収が少なくなるため問題になりにくい。Feの含有量は好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.01%以上、さらに好ましくは0.03%以上、特に好ましくは0.06%以上である。一方、過度に含有するとFeによる色味が問題となるため、Feの含有量は0.2%未満が好ましく、0.15%未満がより好ましく、0.12%未満がさらに好ましく、0.095%未満が特に好ましい。
 また、本実施形態の化学強化ガラスのヤング率は、ガラスの組成等によっても異なるが、例えば65~80MPaである。なお、化学強化ガラスのヤング率(E)は、超音波パルス法により測定することができる。
 本実施形態の化学強化ガラスは、例えば、以下のようにして製造することができる。
 まず、後述する化学強化処理に供するガラスを用意する。例えば、ガラスの各成分の原料を調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。その後、バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、従来公知の成形法により所定の厚さのガラス板に成形し、徐冷する。
 ガラスの成形法としては、例えば、フロート法、プレス法、フュージョン法及びダウンドロー法が挙げられる。特に、大量生産に適したフロート法が好ましい。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法およびダウンドロー法も好ましい。
 その後、成形したガラスを必要に応じて研削および研磨処理して、ガラス基板を形成する。なお、ガラス基板を所定の形状及びサイズに切断したり、ガラス基板の面取り加工を行う場合、後述する化学強化処理を施す前に、ガラス基板の切断や面取り加工を行えば、その後の化学強化処理によって端面にも圧縮応力層が形成されるため、好ましい。
 そして、形成したガラス基板に化学強化処理を施した後、洗浄および乾燥することにより、本実施形態の化学強化ガラスを製造することができる。
 化学強化処理は、従来公知の方法によって行うことができる。化学強化処理においては、大きなイオン半径の金属イオン(典型的には、Kイオン)を含む金属塩(例えば、硝酸カリウム)の融液に、浸漬などによってガラス板を接触させることにより、ガラス板中の小さなイオン半径の金属イオン(典型的には、NaイオンまたはLiイオン)が大きなイオン半径の金属イオンと置換される。
 化学強化処理(イオン交換処理)は、特に限定されるものではないが、例えば、300~550℃に加熱された硝酸カリウム等の溶融塩中に、ガラス板を5分~20時間浸漬することによって行うことができる。なお、溶融塩の加熱温度としては、300~450℃が好ましく、また、溶融塩中へのガラス板の浸漬時間は、0.1時間~15時間であることが好ましい。
 化学強化処理を行うための溶融塩としては、例えば、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化カリウム等のアルカリ硫酸塩およびアルカリ塩化塩などが挙げられる。これらの溶融塩は単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
 本実施形態において、化学強化処理の処理条件は、特に限定されず、ガラスの特性・組成や溶融塩の種類、ならびに、最終的に得られる化学強化ガラスに所望される表面圧縮応力(CS)や圧縮応力深さ(DOL)等の化学強化特性などを考慮して、適切な条件を選択すればよい。
 本実施形態の化学強化ガラスは板厚が薄く柔軟性に富んでいるため、湾曲した状態で使用することができる。例えば、本実施形態の化学強化ガラスは曲率半径が15000mm以上である状態で用いられてもよい。ここで、「化学強化ガラスの曲率半径が15000mm以上である」とは、化学強化ガラスの第1主面を凸面、第2主面を凹面とし、あるいは、第1主面を凹面、第2主面を凸面として、僅かに観測される湾曲の曲率半径が15000mm以上であることを表す。
 本実施形態の化学強化ガラスは、化学強化により強度が向上されている。また、平均板厚が薄く、かつ上記曲げ試験方法においてもクラックが形成されないものであり、可撓性に優れる。すなわち、本実施形態の化学強化ガラスは、大面積で、可撓性に優れ、かつ強度にも優れたガラスである。したがって、本実施形態の化学強化ガラスは、使用過程で曲げる必要が生じ、かつ、曲げた際に容易に破壊しないことが求められる用途、例えば、フォトマスク基板、LCD画像マスク基板、コールドベンディング、有機EL用フレキシブル基板、照明用カバーガラス、インクジェット印刷用ガラス、太陽電池用ガラス基板等の用途に好適に用いることができる。
 また、本実施形態の化学強化ガラスはそのままで使用することができるが、必要に応じて、樹脂層などの他の層と積層し、曲げた状態で固定した積層体として用いることも可能である。
 いくつかの好適な用途においては、本実施形態の化学強化ガラスの上に機能性材料を設けることが好ましい。例えば、フォトマスク基板、LCD画像マスク基板として本実施形態の化学強化ガラスを用いる場合は、感光剤を本実施形態の化学強化ガラスの上に設けることが好ましい。
 コールドベンディングとして本実施形態の化学強化ガラスを用いる場合は、少なくとも2つの本実施形態の化学強化ガラスを積層したガラス部材として用いることが好ましい。また、少なくとも2つの本実施形態の化学強化ガラスを、その間に樹脂層を挟持するように積層することがより好ましい。
 また、有機EL用フレキシブル基板、照明用カバーガラス、インクジェット印刷用ガラスに用いる場合は、本実施形態の化学強化ガラスの比表面積を増やす処理を行うことが好ましい。例えば、化学強化ガラスの少なくとも一方の面にゾルゲルコート、あるいはエッチング処理を施し、該面に有機材料を主成分とする層を設けたガラス部材として用いることが好ましい。
 また、本実施形態の化学強化ガラスは、太陽電池用ガラス基板として用いることができる。本実施形態の化学強化ガラスを太陽電池用ガラス基板として用いた場合、ポリマーなどの他の材料と比較して、高い光透過率、高い耐熱性、化合物材料と整合する熱膨張係数、ガラスに含有される成分による高効率化、などといった特有の効果を奏し、さらには従来通りのスーパーストレート型太陽電池モジュール構造にも適用可能である。
 本実施形態の化学強化ガラスは、特にフレキシブル薄膜太陽電池用のカバーガラス基板として用いることが好ましい。薄膜太陽電池用カバーガラス基板として用いる場合は、平均板厚tが0.25mm以下でかつAlの含有量が3質量%以上であることが好ましい。平均板厚tが0.25mm以下であることによりガラスに吸収される光エネルギーを減少させるとともに、Alの含有量が3質量%以上であることにより薄膜太陽電池の変換効率を向上させることができる。
 本実施形態の化学強化ガラスを有するフレキシブル薄膜太陽電池モジュールは、該化学強化ガラスの上に光電変換層が設けられる。光電変換層の厚みは100μm以下が好ましく、光電変換層の材料はCdTeが好ましい。また、該フレキシブル薄膜太陽電池モジュールは、上記式(1)の条件で行った曲げ試験方法において、化学強化ガラスの第1主面及び前記第1主面に対向する第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されないことが好ましい。なお、この場合において曲げ試験装置10は、化学強化ガラスに代えてフレキシブル薄膜太陽電池モジュールを湾曲させる。
 以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
 (実施例1)
 表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成のガラス板を作製した。硅砂、ソーダ灰、ドロマイト、長石、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、芒硝をガラス原料として用いて熔解し、フロートバスで厚さ約0.33mmのガラスリボンに成形した。表1の組成は各々のガラスの主面を100μm研磨して測定した蛍光X線分析による分析値である。
 得られたガラス板を300mm×200mmの大きさに切り出し、#800の砥石を用いて、端面形状が図4に示される形状(θ1:27°、θ2:27°、R:0.12mm)となるように、所定の端面加工を行った。その後、HF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を薄くした。得られたガラス板は、第1主面及び第2主面の大きさが長辺300mm×短辺200mmであり、平均板厚が0.215mmであった。
 続いて、作製したガラス板に対し、KNOの含有割合が99.5質量%、NaNOの含有割合が0.5質量%、温度が425℃である溶融カリウム塩に670分間浸漬するイオン交換を行って実施例1の化学強化ガラスを得た。
 <曲げ強度の測定>
 得られた化学強化ガラスについて、図1に示される曲げ試験装置を用いて下記の曲げ試験方法を行い、曲げ強度を測定した。その結果を表1に示す。
 (曲げ試験方法)
 第1の支持盤と第2の支持盤は、前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面とが互いに対向するように平行に配置され、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤とにそれぞれ化学強化ガラスの端部を支持させ、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔を維持した状態で、第1の支持盤に対する第2の支持盤の位置を、第1の支持盤の支持面及び第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べ、
 前記シート物にクラックが形成されなかった場合、前記間隔を狭めた後、
 前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔を維持した状態で、第1の支持盤に対する第2の支持盤の位置を、第1の支持盤の支持面及び第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
 前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法において、
 下記式(2)の条件で曲げ試験方法を行い、前記化学強化ガラスにクラックが形成されたときの曲げ応力を、前記化学強化ガラスの破壊強度とする。
  σ=(A×E×t)/(D-t)   (2)
  D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
  A=1.198
  E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
  t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
  σ=曲げ応力(単位[MPa])
 上記方法にて、21枚の化学強化ガラスの破壊強度を求め、平均値(平均破壊強度)を算出した。その結果を表1に示す。
 <CS、DOL及びCTの測定又は算出>
 得られた化学強化ガラスについて、その表面圧縮応力CS(単位:MPa)及びその圧縮応力深さDOL(単位:μm)を測定した。なお、CS及びDOLは折原製作所社製表面応力計FSM-6000にて測定した。
 また、化学強化ガラスの内部引張応力CT(単位:MPa)を、以下の式に基づき、表面圧縮応力CS(単位:MPa)、圧縮応力深さDOL(単位:mm)及びガラスの平均板厚t(単位:mm)から求めた。
 CT=CS[MPa]*DOL[mm]/(t[mm]-2*DOL[mm])
 CS、DOL及びCTの測定又は算出結果を表1に示す。
 (実施例2)
 実施例1と同様にして作製した、表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成を有する厚さ約0.33mmのフロートガラス板を650mm×550mmの大きさに切り出し、#600の砥石を用いて所定の面取り加工を行った。その後、HF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を薄くした。つづいて、ガラス板を約500mm×400mmの大きさに切り出し、#800の砥石によりガラス板の端面に、端面形状が図4に示される形状(θ1:26°、θ2:26°、R:0.10mm)となるように、所定の面取り加工を施した。得られたガラス板は、第1主面及び第2主面の大きさが長辺500mm×短辺400mmであり、平均板厚が0.15mmであった。
 続いて、作製したガラス板に、KNOの含有割合が99.5質量%、NaNOの含有割合が0.5質量%であり、温度が425℃である溶融カリウム塩に300分間浸漬するイオン交換を行って実施例2の化学強化ガラスを得た。この化学強化ガラス18枚に対して曲げ試験を行い測定した破壊強度の平均値(平均破壊強度)と、CS、DOLおよびCTをそれぞれ表1に示す。
 (実施例3)
 実施例1と同様にして作製した、表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成を有する厚さ約0.33mmのフロートガラス板を650mm×550mmの大きさに切り出し、#600の砥石を用いて所定の面取り加工を行った。その後、HF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を薄くした。つづいて、ガラスを約500mm×400mmの大きさに切り出し、端面形状が図4に示される形状(θ1:26°、θ2:26°、R:0.10mm)となるように、所定の面取り加工を施した。得られたガラス板は、第1主面及び第2主面の大きさが長辺500mm×短辺400mmであり、平均板厚が0.15mmであった。
 続いて、作製したガラス板に、KNOの含有割合が99.3質量%、NaNOの含有割合が0.7質量%であり、温度が430℃である溶融カリウム塩に350分間浸漬するイオン交換を行って実施例3の化学強化ガラスを得た。この化学強化ガラスのCS、DOLおよびCTをそれぞれ表1に示す。得られた化学強化ガラス板について、図1に示される曲げ試験装置を用いて曲げ試験方法を行ったところ、D=50mmの曲率まで割れないことが確認できた。この結果から、破壊応力は260MPa以上であることが確認できた。
 (実施例4)
 実施例1と同様にして作製した、表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成を有する厚さ約0.33mmのフロートガラス板を650mm×550mmの大きさに切り出し、#800の砥石を用いて、端面形状が図4に示される形状(θ1:27°、θ2:27°、R:0.12mm)となるように、所定の端面加工を行った。その後、HF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を薄くした。得られたガラス板は、第1主面及び第2主面の大きさが長辺650mm×短辺550mmであり、平均板厚が0.11mmであった。
 続いて、作製したガラス板に、KNOの含有割合が99.3質量%、NaNOの含有割合が0.7質量%であり、温度が430℃である溶融カリウム塩に340分間浸漬するイオン交換を行って実施例4の化学強化ガラスを得た。この化学強化ガラスのCS、DOLおよびCTをそれぞれ表1に示す。得られた化学強化ガラス板について、図1に示される曲げ試験装置を用いて曲げ試験方法を行ったところ、D=30mmの曲率まで割れないことが確認できた。この結果から、破壊応力は315MPa以上であることが確認できた。
 (実施例5)
 実施例1と同様にして作製した、表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成を有する厚さ約0.33mmのフロートガラス板を650mm×550mmの大きさに切り出し、#600の砥石を用いて所定の面取り加工を行った。その後、HF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を0.2mmまで薄くした。つづいて、ガラスを約300mm×210mmの大きさに切り出し、端面形状が図4に示される形状(θ1:26°、θ2:26°、R:0.10mm)となるように、所定の面取り加工を施した。得られたガラス板をさらにHF溶液を用いてガラス板のエッチングを行い、板厚を0.07mmまで薄くした。得られたガラス板は、第1主面及び第2主面の大きさが長辺300mm×短辺210mmであり、平均板厚が0.07mmであった。
 続いて、作製したガラス板に、KNOの含有割合が99.3質量%、NaNOの含有割合が0.7質量%であり、温度が430℃である溶融カリウム塩に300分間浸漬するイオン交換を行って実施例4の化学強化ガラスを得た。この化学強化ガラスのCS、DOLおよびCTをそれぞれ表1に示す。得られた化学強化ガラス板について、図1に示される曲げ試験装置を用いて曲げ試験方法を行ったところ、D=20mmの曲率まで割れないことが確認できた。この結果から、破壊応力は303MPa以上であることが確認できた。
 (比較例1)
 表1に酸化物基準の質量百分率表示で示した組成のガラスになるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩または硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、混合した原料を白金製るつぼに入れ、1550~1650℃の温度で3~5時間溶融し、脱泡、均質化した。
 得られた溶融ガラスを型材に流し込み、ガラスブロックを得た。このガラスブロックを切断、研削し、第1主面及び第2主面を鏡面に加工して、300mm×300mm×0.4mmのガラス板を作製した。
 続いて、作製したガラス板に、KNOの含有割合が100質量%であり、温度が435℃である溶融カリウム塩に60分間浸漬するイオン交換を行って比較例1の化学強化ガラスを得た。
 得られた化学強化ガラスについて、300mmの両端50mmずつの部分に対し、シチズンセイミツ社製スクライバーSS450、三星ダイヤモンド工業社製超硬ホイールを用い、ホイールの角度130°、押し込み加重13~14N(1.3~1.4kgf)、切込量0.1mm、切断速度300mm/秒の条件内で適宜調節して切断線(罫書き線)を付与(スクライブ)し、切断線(罫書き線)に沿って折り割り(ブレイク)を行った。これにより、300mm×200mm×0.4mmのガラス板を作製した。
 得られた化学強化ガラス板について、図1に示される曲げ試験装置を用いて曲げ試験方法を行おうとしたが、D=200mmに曲げた時点で割れてしまった。この場合の曲げ応力は式(2)で求めることができる。この結果から、破壊強度は144MPa以下であることが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
 なお、本出願は、2015年5月29日付けで出願された日本特許出願(特願2015-110899)に基づいており、その全体が引用により援用される。
  2 化学強化ガラス
  2a、2b 端部
 10 曲げ試験装置
 12 ベース
 14 第1の支持盤
 14a 支持面
 16 第2の支持盤
 16a 支持面
 17 ストッパ
 20 移動部
 21 昇降フレーム
 22 モータ
 23 ボールねじ機構
 24 スライダブロック
 30 調整部
 40 検出部
 50 支持部
 52 連結部
 60 載置部
 100 化学強化ガラス
 101 第1主面
 102 第2主面
 103 端面
 111 第1傾斜部
 112 第2傾斜部
 113 曲面部
 200 ガラス
 201 第1主面
 202 第2主面
 203 端面
 211 第1傾斜部
 212 第2傾斜部
 213 曲面部
 300 砥石
 301 研削溝
 303 ステージ
 400 化学強化ガラス
 401 第1主面
 402 第2主面
 403 端面
 411 第1傾斜部
 412 第2傾斜部
 413 曲面部
 500 化学強化ガラス
 501 第1主面
 502 第2主面
 503 端面
 511 第1傾斜部
 512 第2傾斜部
 513 曲面部

Claims (11)

  1.  第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び、前記第1主面と前記第2主面とを接続する端面を有し、
     前記第1主面および前記第2主面に圧縮応力層が設けられる化学強化ガラスであって、
     平均板厚tが0.06mm~0.25mmであり、
     下記の曲げ試験方法を行った場合に、前記第1主面及び前記第2主面の少なくとも一方の主面を起点とするクラックが形成されない化学強化ガラス。
     (曲げ試験方法)
     第1の支持盤と第2の支持盤は、前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面とが互いに対向するように平行に配置され、
     前記第1の支持盤と前記第2の支持盤とにそれぞれ前記化学強化ガラスの端部を支持させ、
     前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔が下記式(1)で求められる間隔D[mm]となるように維持した状態で、前記第1の支持盤に対する前記第2の支持盤の位置を、前記第1の支持盤の支持面及び前記第2の支持盤の支持面に平行でかつ前記化学強化ガラスの湾曲方向を変えない方向へ200mm移動させ、
     前記第1の支持盤と前記第2の支持盤との間で湾曲させる前記化学強化ガラスにクラックが形成されるか否かを調べる曲げ試験方法を行う。
      D=(A×E×t/σ)+t   (1)
      D;前記第1の支持盤の支持面と前記第2の支持盤の支持面との間隔(単位[mm])
      A=1.198
      E;前記化学強化ガラスのヤング率(単位[MPa])
      t;前記化学強化ガラスの平均板厚(単位[mm])
      σ=200(単位[MPa])
  2.  前記化学強化ガラスの前記端面が、前記第1主面に対して前記第2主面側に傾斜して延びる第1傾斜部、前記第2主面に対して前記第1主面側に傾斜して延びる第2傾斜部、及び、前記第1傾斜部と前記第2傾斜部とを接続する曲面部を有する、請求項1に記載の化学強化ガラス。
  3.  前記化学強化ガラスの板厚方向における前記曲面部の断面形状が円弧状である、請求項2に記載の化学強化ガラス。
  4.  前記曲面部の最小曲率半径が0.125mm以下である、請求項2または3に記載の化学強化ガラス。
  5.  前記第1主面及び前記第2主面の表面圧縮応力が400~1000MPaである請求項1~4のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  6.  前記第1主面及び前記第2主面の圧縮応力深さが6~25μmである請求項1~5のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  7.  内部引張応力が250MPa以下である請求項1~6のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  8.  前記端面に圧縮応力層が設けられる請求項1~7のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  9.  前記化学強化ガラスの面内における板厚の最大値と最小値の差が0.03mm以下である請求項1~8のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  10.  Alを酸化物基準のモル%表示で0.8~4.5%含む請求項1~9のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
  11.  フォトマスク基板用である請求項1~10のいずれか1項に記載の化学強化ガラス。
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