WO2024043194A1 - 強化ガラス板、強化ガラス板の製造方法及び強化用ガラス板 - Google Patents

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雄太 永野
健 結城
光 池田
智 新井
雄介 清水
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日本電気硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a tempered glass plate and a method for manufacturing the same, and in particular, a tempered glass plate suitable for cover glass of touch panel displays such as mobile phones, digital cameras, PDAs (portable terminals), etc., a method for manufacturing a tempered glass plate, and a glass plate for tempering. Regarding.
  • tempered glass plates subjected to ion exchange treatment are used as cover glasses for touch panel displays (see Patent Document 1).
  • properties required of a cover glass include, for example, (1) high mechanical strength, (2) high transparency, and (3) low manufacturing cost.
  • mechanical strength refers to the strength characteristics of glass determined by the mechanical characteristics and reinforcement characteristics of glass.
  • mechanical properties refer to properties related to the strength of glass, which are determined mainly due to the glass composition, and include, for example, fracture toughness values.
  • the reinforcing property refers to a property related to the strength of the glass that is subsequently imparted to the glass after molding by an ion exchange treatment, and is, for example, a compressive stress value on the glass surface.
  • a tempered glass plate that has been subjected to ion exchange treatment has a compressive stress layer on its surface, so it has the characteristic of easily suppressing the formation and propagation of cracks on the surface (see Patent Document 1).
  • crystallized glass contains crystals, its transmittance tends to be lower than that of amorphous glass, and when used as a cover glass, there is a risk that the visibility and color expressiveness of the display will be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its technical problem is to achieve higher mechanical strength than conventional amorphous tempered glass sheets without crystallization treatment, that is, without crystallization.
  • a method for producing the tempered glass plate and a tempering glass plate that can be obtained at low cost is to provide a tempered glass plate having a higher transmittance than a crystallized chemically strengthened glass plate.
  • the tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the glass composition includes, in mol%, SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 1-25%, B 2 O 3 0. ⁇ 15%, Li 2 O 0-20%, Na 2 O 0-25%, K 2 O 0-20%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30%, [Li 2 O] + [Na 2 O] 1-30%, [Li 2 O] + [MgO] 1-25%, [MgO] + [CaO] + [SrO] +[BaO] It is characterized by containing 0.5 to 30%.
  • [Li 2 O] + [Na 2 O] is the total amount of Li 2 O and Na 2 O
  • [Li 2 O] + [MgO] is the total amount of Li 2 O and MgO
  • [MgO] + [ CaO]+[SrO]+[BaO] refers to the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO.
  • the tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the glass composition includes, in mol%, SiO 2 52-80%, Al 2 O 3 11.5-25%, B 2 O. 3 0-15%, Li 2 O 7-20%, Na 2 O 0.5-25%, K 2 O 0-20%, MgO 0-20%, CaO 0-10%, SrO 0-10%, BaO 0-10%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [ BaO] It is preferable to contain 6.5 to 30%.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably contains MgO as a glass composition, and the content of MgO is preferably 6.5 to 20 mol%.
  • the high-temperature viscosity is lowered, the meltability and moldability are increased, and the strain point, Vickers hardness, Young's modulus, and fracture toughness are easily increased.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably has a molar ratio [RO]/[R 2 O] of 0.5 to 1.5.
  • [RO] is the total amount of alkaline earth metal oxides ([MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO])
  • [R 2 O] is the total amount of alkaline earth metal oxides ([MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO]).
  • the total amount of oxides is ([Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O]). Therefore, "[RO]/[R 2 O]” is the value obtained by dividing the total amount of alkaline earth metal oxides by the total amount of alkali metal oxides.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably does not substantially contain crystals and has a transmittance of 85% or more at a wavelength of 400 nm when converted to a thickness of 0.6 mm.
  • substantially not containing refers to the content of crystals in the tempered glass plate being 0.01% by mass or less.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably has a Young's modulus of 76 GPa or more.
  • the tempered glass plate of the present invention has a fracture toughness K1c of 0.78 MPa ⁇ m 0.5 or more.
  • a tempered glass plate that is unlikely to cause self-destruction or that is unlikely to be explosively shattered when broken is obtained.
  • the tempered glass plate of the present invention has a plate shape with a thickness of 0.01 to 2.0 mm, the compressive stress value CS of the outermost surface of the compressive stress layer is 200 to 1200 MPa, and the stress depth of the compressive stress layer is Preferably, the DOC is 3 to 200 ⁇ m.
  • the "compressive stress value of the outermost surface” and the “stress depth” are, for example, when the compressive stress is caused by Na ions introduced by ion exchange, the scattered light photoelastic stress meter SLP-2000 (Co., Ltd.
  • a value measured from a phase difference distribution curve observed using a surface stress meter FSM-6000 refers to the value measured from the phase difference distribution curve observed using The stress depth refers to the depth at which the stress value becomes zero.
  • the refractive index and photoelastic constant were used to calculate the stress characteristics of each sample. For the refractive index, a value measured by the V block method was used. For the photoelastic constant, the value measured by optical heterodyne measurement method was used.
  • the tempered glass plate of the present invention has a plate shape with a thickness of 0.35 to 2.0 mm, the stress depth DOC of the compressive stress layer is 50 to 170 ⁇ m, and the compressive stress at a depth of 30 ⁇ m from the outermost surface
  • the value CS30 is between 25 and 400 MPa.
  • the tempered glass plate of the present invention has a temperature of 1680° C. or lower at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s.
  • the "temperature at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s" can be measured, for example, by a platinum ball pulling method.
  • the molten glass can be easily formed into a plate shape.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably contains Cl as a glass composition, and the content of Cl is 0.02 mol% or more.
  • the diameter of bubbles in the molten glass can be easily expanded, and a high clarification effect can be obtained.
  • the tempered glass plate of this invention contains MoO3 as a glass composition, and content of MoO3 is 0.0001 mol% or more.
  • the tempered glass plate easily absorbs ultraviolet rays, and it is possible to suppress deterioration of elements inside the device due to ultraviolet rays.
  • the tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the glass composition includes, in mol%, SiO 2 60 to 70%, Al 2 O 3 3 to 20%, B 2 O. 3 0-1%, Li 2 O 0-10%, Na 2 O 10-25%, K 2 O 0-5%, MgO 5-20%, CaO 0-1%, SrO 0-10%, BaO 0 It is preferable to contain ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-4.7%, and [MgO]+[CaO]+[SrO]+[BaO] 5-30%.
  • the tempered glass plate of the present invention is a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface, and the glass composition includes, in mol%, SiO 2 65-82%, Al 2 O 3 5-16%, B 2 O. 3 0-10%, Li 2 O 0-10%, Na 2 O 5-25%, K 2 O 0-5%, MgO 0-10%, CaO 0-6%, SrO 0-5%, BaO 0 -5%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-4.7%, [Li 2 O] + [Na 2 O] 5-20%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [ It is preferable to contain 1 to 10% of BaO].
  • a reinforced glass plate with high acid resistance particularly hydrofluoric acid resistance
  • the surface of the strengthened glass plate can be made to have fewer minute irregularities. As a result, the strength of the tempered glass plate can be increased.
  • the method for manufacturing a tempered glass plate of the present invention includes, in terms of glass composition, SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 1-25%, B 2 O 3 0-15%, Li 2 O 0 ⁇ 20%, Na 2 O 0-25%, K 2 O 0-20%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30% , [Li 2 O] + [Na 2 O] 1 to 30%, [Li 2 O] + [MgO] 1 to 25%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO] 0.5 to A preparation step of preparing a tempering glass plate containing 30%, and an ion exchange step of performing ion exchange treatment on the tempering glass plate to obtain a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface. It is characterized by
  • the glass composition for strengthening of the present invention includes, in mol%, SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 1-25%, B 2 O 3 0-15%, Li 2 O 0-20%. %, Na 2 O 0-25%, K 2 O 0-20%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30%, [ Li 2 O] + [Na 2 O] 1 to 30%, [Li 2 O] + [MgO] 1 to 25%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO] 0.5 to 30% It is characterized by containing.
  • a tempered glass plate having mechanical strength and transmittance suitable for a cover glass, a method for manufacturing a tempered glass plate, and a glass plate for tempering.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a stress profile (stress distribution in the thickness direction of the glass plate) of a strengthened glass plate in which Li ions and Na ions in a molten salt have been ion-exchanged.
  • the tempered glass plate and glass plate for tempering of the present invention have a glass composition, in mol%, of SiO 2 50 to 80%, Al 2 O 3 1 to 25%, B 2 O 3 0 to 15%, Li 2 O 0 ⁇ 20%, Na 2 O 0-25%, K 2 O 0-20%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30% , [Li 2 O] + [Na 2 O] 1 to 30%, [Li 2 O] + [MgO] 1 to 25%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO] 0.5 to Contains 30%.
  • the reason for limiting the content range of each component is shown below.
  • % indication refers to mol% unless otherwise specified.
  • SiO 2 is a component that forms the glass network. If the content of SiO 2 is too low, it becomes difficult to vitrify, and the coefficient of thermal expansion becomes too high, making it easy to reduce thermal shock resistance. Furthermore, there is a possibility that hydrofluoric acid resistance may be reduced. Therefore, the preferred lower limit ranges for SiO 2 are 50% or more, 52% or more, 55% or more, 57% or more, 58% or more, 58.5% or more, 59% or more, 60% or more, 61% or more, 62%. 62.5% or more, 63% or more, 63.5% or more, 64.0% or more, 64.5% or more, especially 65% or more. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, meltability and moldability tend to decrease.
  • the preferable upper limit ranges of SiO 2 are 85% or less, 82% or less, 80% or less, 75% or less, 73% or less, 72% or less, 71% or less, 70.5% or less, 70% or less, 69. 5% or less, 69% or less, 68.5% or less, 68% or less, 67.8% or less, 67.5% or less, 67.2% or less, especially 67% or less.
  • Al 2 O 3 is a component that improves ion exchange performance, and is also a component that increases strain point, Young's modulus, fracture toughness, and Vickers hardness. Therefore, the preferred lower limit ranges for Al 2 O 3 are 1% or more, 3% or more, 5% or more, 7% or more, 7.2% or more, 7.5% or more, 7.8% or more, 8% or more, 8.2% or more, 8.5% or more, 9% or more, 9.2% or more, 9.4% or more, 9.5% or more, 9.8% or more, 10.0% or more, 10.3% 10.5% or more, 10.8% or more, 11% or more, 11.2% or more, 11.4% or more, 11.5% or more, 11.6% or more, 11.7% or more, 11.
  • the preferable upper limit ranges of Al 2 O 3 are 25% or less, 23% or less, 21% or less, 20.5% or less, 20% or less, 19.8% or less, 19.5% or less, 19.0%. 18.5% or less, 18% or less, 17.5% or less, 17% or less, 16.5% or less, 16% or less, 15.5% or less, 15.2% or less, 15% or less, 14. 9% or less, 14.7% or less, 14.5% or less, 14.3% or less, 14% or less, 13.5 or less, especially 13% or less.
  • B 2 O 3 is a component that lowers high-temperature viscosity and density, stabilizes glass, makes it difficult to deposit crystals, and lowers liquidus temperature. Furthermore, it is a component that increases the binding force of oxygen electrons by cations and lowers the basicity of glass. If the content of B 2 O 3 is too small, the stress depth DOC during ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt will become too deep, resulting in a predetermined depth ( 5 to 50 ⁇ m), the compressive stress value tends to be small. Further, there is a possibility that the glass becomes unstable and the devitrification resistance decreases.
  • the preferred lower limit ranges for B 2 O 3 are 0% or more, 0.10% or more, 0.15% or more, 0.20% or more, 0.30% or more, 0.4% or more, and 0.5%. 0.6% or more, 0.7% or more, 0.8% or more, 0.9% or more, 1% or more, 1.5% or more, 2% or more, 2.5% or more, 3% or more, It is 3.5% or more, 4% or more, especially 4.5% or more.
  • the preferred upper limit ranges of B 2 O 3 are 15% or less, 14.5% or less, 14% or less, 13.5% or less, 13% or less, 12.5% or less, 12% or less, 11.5%.
  • a suitable content is 0 to 1%, 0 to 0.8%, particularly 0 to 0.5%.
  • Li 2 O is an ion exchange component, and is particularly effective for ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt to obtain a deep stress depth. Furthermore, Li 2 O is a component that lowers high temperature viscosity and increases meltability and moldability, as well as a component that increases Young's modulus. Therefore, the preferred lower limit ranges for Li 2 O are 0% or more, 1% or more, 1.5% or more, 2% or more, 2.5% or more, 3% or more, 3.5% or more, 4% or more, 4% or more.
  • the preferred upper limit ranges of Li 2 O are 20% or less, 18% or less, 17% or less, 15% or less, 13% or less, 12% or less, 11.5% or less, 11% or less, 10.5% or less , 10% or less, 9.8% or less, 9.5% or less, 9.3% or less, 9% or less, 8.8% or less, especially 8.5% or less.
  • Na 2 O is an ion exchange component, and also a component that lowers high temperature viscosity and improves meltability and moldability. Moreover, Na 2 O is a component that improves devitrification resistance, and is a component that particularly suppresses devitrification caused by reaction with an alumina-based refractory. Therefore, the preferred lower limit ranges for Na 2 O are 0% or more, 0.1% or more, 0.2% or more, 0.3% or more, 0.5% or more, 0.7% or more, and 0.8% or more.
  • the preferred upper limit ranges of Na 2 O are 25% or less, 21% or less, 20% or less, 19% or less, 18% or less, 15% or less, 13% or less, 11% or less, 10% or less, and 9% or less. , 8% or less, 7.5% or less, 7% or less, 6.5% or less, 6% or less, 5.8% or less, 5.5% or less, 5.2% or less, especially 5% or less.
  • the preferred lower limit ranges for Na 2 O are 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, and 9%. or more, especially 10% or more.
  • K 2 O is a component that lowers high temperature viscosity and improves meltability and moldability. Furthermore, it is a component that increases stress depth. Therefore, the preferred lower limit ranges for K 2 O are 0% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.03% or more, 0.05% or more, 0.08% or more, and 0.1% or more. , 0.2% or more, 0.3% or more, 0.4% or more, especially 0.5% or more.
  • the content of K 2 O is too large, the coefficient of thermal expansion will increase, and there is a possibility that the thermal shock resistance will decrease. Moreover, the compressive stress value at the outermost surface tends to decrease.
  • the preferred upper limit ranges of K 2 O are 20% or less, 18% or less, 15% or less, 12% or less, 10% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4% or less, and 3% or less. , 2% or less, 1.5% or less, 1% or less, especially less than 1%.
  • MgO is a component that lowers high-temperature viscosity, increases meltability and moldability, and also increases strain point, Vickers hardness, Young's modulus, and fracture toughness.
  • MgO has the highest ion exchange performance. It is an ingredient that has a great effect on increasing the Therefore, the preferable lower limit ranges for MgO are 0% or more, 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, 1.5% or more, 2% or more, 2.5% or more, 3% or more, 3.5% or more, 4% or more, 4.5% or more, 5% or more, 5.2% or more, 5.5% or more, 5.8% or more, 6% or more, 6.1% or more, 6.
  • the preferable upper limit ranges of MgO are 20% or less, 19% or less, 18% or less, 17% or less, 16% or less, 15% or less, 14% or less, 13% or less, 12% or less, 11% or less, 10.8% or less, 10.5% or less, 10.4% or less, 10.3% or less, 10.2% or less, 10.1% or less, especially 10% or less.
  • CaO is a component that lowers high-temperature viscosity, increases meltability and moldability, and increases strain point and Vickers hardness without reducing devitrification resistance.
  • the content of CaO is 0-12%, 0-10%, 0-9%, 0-8%, 0-7%, 0-6%, 0-5.5%, 0-5%, It is preferably 0 to 4.5%, 0 to 4%, 0 to 3.5%, 0 to 3%, 0 to 2%, particularly 0 to 1%.
  • SrO is a component that lowers high-temperature viscosity, increases meltability and moldability, and increases strain point and Young's modulus, but if its content is too large, ion exchange reactions are likely to be inhibited. In addition, the density and coefficient of thermal expansion become unduly high, and the glass tends to devitrify. Therefore, the SrO content is 0-12%, 0-10%, 0-9%, 0-8%, 0-7%, 0-6%, 0-5%, 0-4%, 0-3 %, 0-2%, 0-1.5%, particularly 0-1%.
  • BaO is a component that lowers high-temperature viscosity, improves meltability and moldability, and increases strain point and Young's modulus, but if its content is too large, ion exchange reactions are likely to be inhibited. In addition, the density and thermal expansion coefficient become unduly high, and the glass tends to devitrify. Therefore, the content of BaO is 0-12%, 0-10%, 0-9%, 0-8%, 0-7%, 0-6%, 0-5%, 0-4%, 0- It is preferably 3%, 0-2%, 0-1.5%, particularly 0-1%.
  • ZnO is a component that improves ion exchange performance, and is particularly effective in increasing the compressive stress value on the outermost surface of the compressive stress layer. It is also a component that reduces high temperature viscosity without significantly reducing low temperature viscosity. On the other hand, if the content of ZnO is too large, the glass tends to undergo phase separation, decrease in devitrification resistance, increase in density, and decrease in stress depth. Therefore, the preferred upper limit range of ZnO is 10% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5.5% or less, 5.2% or less, 5% or less, 4.5% or less, especially 4%. It is as follows.
  • the preferred lower limit range of ZnO is 0% or more, 0.1% or more, 0.2% or more, 0.3% or more, 0.4% or more, 0.5% or more, 0.7% or more, 1% or more. , 1.1% or more, 1.2% or more, 1.5% or more, 1.8% or more, 2.0% or more, 2.1% or more, 2.2% or more, 2.5% or more, 2 .8% or more, 3.0% or more, 3.1% or more, 3.2% or more, especially 3.5% or more.
  • P 2 O 5 is a component that enhances ion exchange performance, and particularly increases stress depth. Furthermore, it is a component that also improves acid resistance. Furthermore, it is a component that increases the binding force of oxygen electrons by cations and lowers the basicity of glass. However, if the content of P 2 O 5 is too large, the glass will undergo phase separation and water resistance will tend to decrease. In addition, the stress depth DOC during ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt becomes too deep, resulting in a small compressive stress value at a predetermined depth (5 to 50 ⁇ m) from the outermost surface. easy.
  • the preferred upper limit ranges of P 2 O 5 are 15% or less, 12% or less, 10% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4.7% or less, 4.5%. Below, it is 4% or less, especially 3.5% or less.
  • the content of P 2 O 5 is too small, there is a possibility that the ion exchange performance cannot be fully exhibited. Further, there is a possibility that the glass becomes unstable and the devitrification resistance decreases. Furthermore, if the basicity of the glass becomes too high, the amount of O 2 released by the reaction of the fining agent will decrease, the foamability will decrease, and there is a risk that bubbles will remain in the glass when it is molded into a plate. Therefore, the preferable lower limit range of P 2 O 5 is 0% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.03% or more, 0.05% or more, especially 0.1% or more.
  • the preferable lower limit range of SnO2 is 0% or more, 0.001% or more, 0.002% or more, 0.005% or more, 0.007% or more, especially 0.010% or more
  • the preferable upper limit is The range is 0.30% or less, 0.27% or less, 0.25% or less, 0.20% or less, 0.18% or less, 0.15% or less, 0.12% or less, 0.10% or less , 0.09% or less, 0.08% or less, 0.07% or less, 0.06% or less, 0.05% or less, 0.047% or less, 0.045% or less, 0.042% or less, 0 0.040% or less, 0.038% or less, 0.035% or less, 0.032% or less, 0.030% or less, 0.025% or less, 0.020% or less, especially 0.015% or less.
  • Cl is a clarifying agent.
  • the bubble diameter in the glass tends to expand, making it easier to exhibit the clarification effect.
  • the preferred lower limit ranges for Cl are 0.001% or more, 0.005% or more, 0.008% or more, 0.010% or more, 0.015% or more, 0.018% or more, 0.019% or more.
  • the content of Cl is too small, it is necessary to increase the amount of SnO 2 in order to ensure the desired clarity, and there is a possibility that the devitrification resistance will decrease.
  • MoO 3 is a component that absorbs ultraviolet light (light with a wavelength of 200 to 300 nm). By containing MoO 3 in the glass, it is possible to suppress deterioration of internal elements of a device using the tempered glass plate of the present invention as a cover glass due to ultraviolet rays. Further, MoO 3 can be introduced by adding a small amount to the raw material batch, but it may also be introduced by elution from the Mo electrode when the raw material batch is melted by electric melting heating. By using electric melting, the amount of water in the glass can be reduced. When the water content in the glass decreases, the liquidus viscosity and softening point increase, and the devitrification resistance and heat resistance of the glass can be improved.
  • the preferable lower limit range of the content of MoO 3 is 0% or more, 0.0001% or more, 0.0003% or more, 0.0005% or more, 0.0008% or more, 0.001% in mol%.
  • the content is 0.0012% or more, 0.0015% or more, particularly 0.002% or more.
  • the content of MoO 3 is too large, the transmittance of the cover glass tends to decrease.
  • the preferable upper limit range of the content of MoO 3 is 0.02% or less, 0.018% or less, 0.015% or less, 0.012% or less, 0.01% or less, 0.02% or less, 0.018% or less, 0.01% or less, and 0. 0.008% or less, 0.007% or less, 0.006% or less, 0.005% or less, especially less than 0.004%.
  • the preferred lower limit range of [Li 2 O] + [Na 2 O], which is the total content of Li 2 O and Na 2 O, is 1% or more, 3% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more. % or more, 7.5% or more, 8% or more, 8.5% or more, 8.8% or more, 9% or more, 9.5% or more, 9.7% or more, especially 10% or more. If [Li 2 O] + [Na 2 O] is too small, ion exchange becomes difficult. On the other hand, if there is too much [Li 2 O] + [Na 2 O], there is a risk that the chemical resistance will decrease.
  • the preferable upper limit range of [Li 2 O] + [Na 2 O] is 30% or less, 28% or less, 25% or less, 23% or less, particularly 20% or less.
  • the preferred lower limit range of [Li 2 O] + [MgO], which is the total content of Li 2 O and MgO, is 1% or more, 3% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 7% or more. .5% or more, 8% or more, 8.5% or more, 8.8% or more, 9% or more, 9.5% or more, 9.7% or more, especially 10% or more. If [Li 2 O] + [MgO] is too small, it is difficult to improve mechanical properties such as Young's modulus and fracture toughness. Furthermore, there is a risk that the high temperature viscosity will increase and the meltability and moldability will decrease.
  • [Li 2 O] + [MgO] is too large, the devitrification resistance may be reduced.
  • the preferred upper limit range of [Li 2 O] + [MgO] is 25% or less, 23% or less, 20% or less, particularly 18% or less.
  • the preferred lower limit range of [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO], which is the total content of MgO, CaO, SrO and BaO, is 0.5% or more, 0.6% or more, 0. .7% or more, 0.8% or more, 0.9% or more, 1% or more, 1.5% or more, 2% or more, 3% or more, 3.5% or more, 4% or more, 4.5% or more , 5% or more, 6% or more, 6.5% or more, 7% or more, 7.5% or more, especially 8% or more.
  • the preferred upper limit ranges of [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO] are 30% or less, 28% or less, 25% or less, 24% or less, 22% or less, 20% or less, and 18%. Below, it is 15% or less, 12% or less, especially 10% or less.
  • the preferred lower limit range of [B 2 O 3 ] + [MgO] + [CaO], which is the total content of B 2 O 3 , MgO, and CaO, is 0.1% or more, 0.5% or more, 0.8% or more, 1% or more, 2% or more, 3% or more, 3.5% or more, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 6.5% or more, especially 7% or more. If [B 2 O 3 ] + [MgO] + [CaO] is too small, it will be difficult to lower the softening point. On the other hand, if there is too much [B 2 O 3 ] + [MgO] + [CaO], the glass may become unstable and the devitrification resistance may decrease.
  • the preferable upper limit range of [B 2 O 3 ] + [MgO] + [CaO] is 30% or less, 28% or less, 25% or less, 24% or less, 22% or less, 20% or less, especially 18%. It is as follows.
  • the preferred lower limit range of [Li 2 O ] + [Na 2 O] + [K 2 O], which is the total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O, is 7% or more, 7.5%. % or more, 8% or more, 8.5% or more, 8.8% or more, 9% or more, 9.5% or more, 9.7% or more, especially 10% or more. If [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O] is too small, the efficiency of ion exchange tends to decrease and it is difficult to lower the softening point. On the other hand, if there is too much [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O], there is a possibility that the chemical resistance will decrease.
  • the preferable upper limit range of [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O] is 30% or less, 28% or less, 25% or less, 23% or less, 20% or less, especially 18% or less .
  • the preferred lower limit range of the molar ratio [R 2 O]/[Al 2 O 3 ] is 0.6 or more, 0.65 or more, 0.7 or more, 0.75 or more, 0.8 or more, especially 0.85. That's all. If the molar ratio [R 2 O]/[Al 2 O 3 ] is too small, the efficiency of ion exchange tends to decrease. On the other hand, if the molar ratio [R 2 O]/[Al 2 O 3 ] is too large, the efficiency of ion exchange tends to decrease.
  • the preferable upper limit ranges of the molar ratio [R 2 O]/[Al 2 O 3 ] are 2 or less, 1.9 or less, 1.8 or less, 1.7 or less, 1.6 or less, and 1.5 or less. , 1.4 or less, especially 1.3 or less.
  • “[R 2 O] / [Al 2 O 3 ]” represents the total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O. Refers to the value divided by the amount.
  • Suitable lower limit ranges of the molar ratio [RO]/[R 2 O] are 0.5 or more, 0.52 or more, 0.55 or more, 0.58 or more, 0.6 or more, 0.62 or more, 0. 65 or more, 0.68 or more, 0.70 or more, 0.72 or more, 0.75 or more, 0.78 or more, especially 0.8 or more. If [RO]/[R 2 O] is too small, the strain point, Vickers hardness, Young's modulus, and fracture toughness may decrease. On the other hand, if the molar ratio [RO]/[R 2 O] is too large, devitrification resistance and ion exchange efficiency tend to decrease, making it difficult to lower the softening point. Therefore, the preferable upper limit range of the molar ratio [RO]/[R 2 O] is 1.5 or less, 1.3 or less, 1.2 or less, 1.1 or less, particularly 1 or less.
  • Suitable upper limit ranges of the molar ratio [Al 2 O 3 ]/([R 2 O] + [RO]) are 1.5 or less, 1.4 or less, 1.3 or less, 1.2 or less, 1.1 Below, it is 1 or less, especially 0.9 or less. If [Al 2 O 3 ]/([R 2 O] + [RO]) is too large, the high temperature viscosity will increase and the meltability and moldability will tend to decrease. On the other hand, if [Al 2 O 3 ]/([R 2 O] + [RO]) is too small, the liquidus temperature and liquidus viscosity may decrease.
  • the preferable lower limit range of [Al 2 O 3 ]/([R 2 O] + [RO]) is 0.2 or more, 0.25 or more, 0.3 or more, 0.35 or more, especially 0. It is 4 or more.
  • the molar ratio [Al 2 O 3 ]/([R 2 O] + [RO]) represents the content of Al 2 O 3 and the total amount of the content of MgO, CaO, SrO, and BaO. ] and [R 2 O], which represents the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O.
  • Suitable upper limit ranges of the molar ratio [Na 2 O]/[Li 2 O] are 1.0 or less, 0.9 or less, 0.8 or less, 0.7 or less, 0.65 or less, 0.6 or less, 0.58 or less, 0.55 or less, 0.52 or less, 0.5 or less, 0.48 or less, 0.45 or less, 0.43 or less, especially 0.4 or less. If the molar ratio [Na 2 O]/[Li 2 O] is too large, the efficiency of ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt tends to decrease.
  • the molar ratio [Na 2 O]/[Li 2 O] is too small, the high temperature viscosity may increase and the meltability and moldability may decrease. Moreover, devitrification resistance tends to decrease. Preferably it is 0 or more, 0.03 or more, 0.05 or more, 0.07 or more, 0.10 or more, 0.15 or more, 0.18 or more, especially 0.2 or more. Note that the molar ratio [Na 2 O]/[Li 2 O] refers to the value obtained by dividing the content of Na 2 O by the content of Li 2 O.
  • the preferred lower limit range of the molar ratio ([ZnO] + [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O]) / [Al 2 O 3 ] is 0.5 or more, 0.55 or more, 0 .60 or more, 0.7 or more, 0.75 or more, 0.8 or more, especially 0.85 or more. If the molar ratio ([ZnO] + [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O]) / [Al 2 O 3 ] is too small, the efficiency of ion exchange tends to decrease, lowering the softening point. It's hard to let go.
  • the preferable upper limit range of the molar ratio ([ZnO] + [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O]) / [Al 2 O 3 ] is 2 or less, 1.8 or less, 1 .9 or less, 1.8 or less, 1.7 or less, 1.6 or less, 1.5 or less, 1.4 or less, 1.35 or less, 1.3 or less, especially 1.25 or less.
  • the molar ratio ([ZnO] + [Li 2 O] + [Na 2 O] + [K 2 O]) / [Al 2 O 3 ] is the ratio of ZnO, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O. It is the value obtained by dividing the total content by Al 2 O 3 .
  • the molar ratio [MgO]/[Al 2 O 3 ] is preferably 1.2 or less, 1.1 or less, 1.05 or less, 1.0 or less, 0.95 or less, 0.9 or less, 0.85 or less , 0.8 or less, 0.75 or less, 0.7 or less, 0.6 or less, especially 0.5 or less. If [MgO]/[Al 2 O 3 ] is too large, reaction lumps are likely to occur when it comes into contact with a molded body (particularly an alumina molded body) at a high temperature, and there is a risk that the quality of the glass formed into a plate shape will deteriorate.
  • the lower limit of [MgO]/[Al 2 O 3 ] is not particularly limited, but is, for example, 0 or more, 0.01 or more, 0.03 or more, or 0.05 or more. Note that [MgO]/[Al 2 O 3 ] refers to the value obtained by dividing the MgO content by the Al 2 O 3 content.
  • the preferred lower limit range is 0.30 or more, 0.33 or more, 0.35 0.37 or more, 0.38 or more, 0.39 or more, 0.40 or more, 0.41 or more, 0.42 or more, 0.43 or more, 0.44 or more, 0.45 or more, 0.48 0.50 or more, 0.51 or more, 0.52 or more, 0.53 or more, 0.54 or more, especially 0.55 or more.
  • ([SiO 2 ]+1.2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ 3 ⁇ [Al 2 O 3 ] ⁇ [B 2 O 3 ] ⁇ 2 ⁇ [Li 2 O] ⁇ 1.5 ⁇ [Na 2 O ]-[K 2 O]) is too large, there is a risk that the ion exchange performance cannot be fully exhibited. Therefore, ([SiO 2 ]+1.2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ 3 ⁇ [Al 2 O 3 ] ⁇ [B 2 O 3 ] ⁇ 2 ⁇ [Li 2 O] ⁇ 1.5 ⁇ [Na 2 O ]-[K 2 O]) is preferably 50 or less, 45 or less, 40 or less, 35 or less, 30 or less, 25 or less, particularly 20 or less.
  • ([SiO 2 ]+1.2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ 3 ⁇ [Al 2 O 3 ] ⁇ [B 2 O 3 ] ⁇ 2 ⁇ [Li 2 O] ⁇ 1.5 ⁇ [Na 2 O ]-[K 2 O]) is the sum of the SiO 2 content and 1.2 times the P 2 O 5 content, 3 times the Al 2 O 3 content, and the B 2 O 3 content.
  • the content is twice the Li 2 O content, 1.5 times the Na 2 O content, and the total of the K 2 O content is reduced.
  • the value of X in the following formula is a factor that correlates with the exchange rate of Li ions and Na ions. If the X value is too small, the efficiency of ion exchange between Li ions and Na ions in the molten salt will decrease, making it difficult to apply compressive stress. In particular, the depth of stress (DOC) of the compressive stress layer during ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt may become small. Therefore, the preferable lower limit range of the X value is 300 or more, 320 or more, 330 or more, 340 or more, 350 or more, 400 or more, 450 or more, 460 or more, 480 or more, 500 or more, 520 or more, especially 550 or more.
  • the upper limit range of X is not particularly limited, but is, for example, 850 or less and 800 or less.
  • X -1.49 ⁇ [SiO 2 ]+26.98 ⁇ [Al 2 O 3 ]-3.23 ⁇ [B 2 O 3 ]+48.56 ⁇ [Li 2 O]-24.31 ⁇ [Na 2 O ]-0.28 ⁇ [MgO]+2.74 ⁇ [CaO]
  • the W value in the following formula is a factor that correlates with Young's modulus. If the W value is too small, the Young's modulus will be low and the glass will be easily damaged. Therefore, the preferable lower limit range of the W value is 250 or more, 300 or more, 330 or more, 340 or more, 350 or more, 360 or more, 370 or more, 400 or more, 430 or more, 450 or more, 480 or more, especially 500 or more.
  • the upper limit range of the W value is not particularly limited, but is, for example, 750 or less and 700 or less.
  • TiO 2 is a component that enhances ion exchange performance and lowers high-temperature viscosity, but if its content is too large, transparency and devitrification resistance tend to decrease. Therefore, the preferred content of TiO 2 is 0 to 10%, 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1.5%, 0 to 1%, 0 to 0.1%, especially 0.001 to 0. .1 mol%.
  • ZrO 2 is a component that increases Vickers hardness and also increases viscosity near the liquid phase viscosity and strain point, but if its content is too large, there is a risk that devitrification resistance will be significantly reduced. Therefore, the preferred content of ZrO 2 is 0-10%, 0-5%, 0-3%, 0-1.5%, 0-1%, 0-0.5%, 0-0.4%. , 0-0.3%, 0-0.2%, especially 0-0.1%.
  • Fe 2 O 3 is an impurity mixed in from raw materials. Suitable upper limit ranges of Fe 2 O 3 are 0.1% or less, 0.08% or less, 0.05% or less, 0.02% or less, less than 0.015%, and less than 0.01% in mol%. , less than 0.008%, especially less than 0.005%. If the content of Fe 2 O 3 is too large, the transmittance of the cover glass tends to decrease. On the other hand, the preferable lower limit range is 0.001% or more, 0.002% or more, and 0.003% or more in mol%. If the content of Fe 2 O 3 is too low, the cost of raw materials will rise due to the use of high-purity raw materials, making it impossible to manufacture products at low cost.
  • SO 3 and/or CeO 2 may be added in an amount of 0.001 to 1%.
  • Rare earth oxides such as Nd 2 O 3 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and Hf 2 O 3 are components that increase Young's modulus.
  • the raw material cost is high, and when added in a large amount, devitrification resistance tends to decrease. Therefore, the preferable content of the rare earth oxide is 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, particularly 0 to 0.1%.
  • the tempered glass plate (glass plate for tempering) of the present invention preferably does not substantially contain As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, and F as a glass composition from environmental considerations. Furthermore, from environmental considerations, it is also preferable that substantially no Bi 2 O 3 be contained.
  • substantially not containing means that no specified component is actively added as a glass component, but the addition of impurity level is allowed. Specifically, it refers to a case where the content of the specified component is less than 0.05 mol%.
  • the tempered glass plate (strengthening glass plate) of the present invention preferably has the following characteristics.
  • the density ( ⁇ ) is preferably 2.9 g/cm 3 or less, 2.85 g/cm 3 or less, 2.83 g/cm 3 or less, 2.8 g/cm 3 or less, 2.75 g/cm 3 or less, 2. 7 g/cm 3 or less, 2.35 to 2.65 g/cm 3 , especially 2.25 to 2.6 g/cm 3 .
  • the thermal expansion coefficient at 30 to 380°C is preferably 150 x 10 -7 /°C or less, 100 x 10 -7 /°C or less, 50 to 95 x 10 -7 /°C, particularly 40 to 85 x 10 -7 /°C. It is. Note that the "thermal expansion coefficient at 30 to 380° C.” refers to the value of the average thermal expansion coefficient measured using a dilatometer.
  • the softening point (Ts) is preferably 920°C or lower, 910°C or lower, 900°C or lower, 890°C or lower, 880°C or lower, 870°C or lower, 860°C or lower, 850°C or lower, 840°C or lower, 830°C or lower, especially
  • the temperature is 700-820°C. If the softening point is too high, there is a risk that thermal workability will be reduced.
  • the temperature at high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is preferably 1680°C or lower, 1670°C or lower, 1660°C or lower, 1650°C or lower, 1640°C or lower, 1630°C or lower, 1620°C or lower, 1600°C or lower, 1550°C or lower, 1520°C or lower °C or lower, 1500°C or lower, especially 1300 to 1490°C. If the temperature at a high-temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is too high, the meltability and formability will decrease, making it difficult to form the molten glass into a plate shape.
  • the liquidus viscosity ( ⁇ ) is preferably 10 2.8 dPa ⁇ s or more, 10 2.9 dPa ⁇ s or more, 10 3.0 dPa ⁇ s or more, 10 3.1 dPa ⁇ s or more, 10 3.2 dPa ⁇ s or more, 10 3.3 dPa ⁇ s Above, 10 3.4 dPa ⁇ s or above, 10 3 . It is 5 dPa ⁇ s or more, 10 3.55 dPa ⁇ s or more, especially 10 3.58 dPa ⁇ s or more. Note that the higher the liquidus viscosity, the better the devitrification resistance improves, and the less likely devitrification lumps will occur during molding.
  • liquidus viscosity refers to a value of viscosity at liquidus temperature measured by a platinum ball pulling method.
  • Liquidus temperature refers to the glass powder that passes through a standard sieve of 30 mesh (500 ⁇ m) and remains on 50 mesh (300 ⁇ m), is placed in a platinum boat, held in a temperature gradient furnace for 24 hours, and then the platinum boat is taken out. , the highest temperature at which devitrification (devitrification spots) was observed inside the glass by microscopic observation.
  • the transmittance at a wavelength of 400 nm when converted to a thickness of 0.6 mm is preferably 85% or more, 88% or more, particularly 90% or more. If the transmittance is low, there is a risk that the visibility and color expression of the display will be reduced when used for a cover glass. Although the upper limit range of transmittance is not particularly limited, it is realistically 100% or less.
  • mechanical properties refer to properties related to the strength of glass, which are mainly determined by the glass composition, and specifically include properties such as Young's modulus and fracture toughness value.
  • Young's modulus (E) is preferably 76 GPa or more, 77 GPa or more, 78 GPa or more, 79 GPa or more, 80 GPa or more, especially 82 GPa or more.
  • Young's modulus is preferably 76 GPa or more, 77 GPa or more, 78 GPa or more, 79 GPa or more, 80 GPa or more, especially 82 GPa or more.
  • the cover glass becomes easy to bend when the plate thickness is thin.
  • the upper limit range of Young's modulus is not particularly limited, but is substantially 150 GPa or less. Note that "Young's modulus" can be calculated using a well-known resonance method.
  • the fracture toughness K1c is preferably 0.78 MPa ⁇ m 0.5 or more, 0.79 MPa ⁇ m 0.5 or more, 0.80 MPa ⁇ m 0.5 or more, 0.81 MPa ⁇ m 0.5 or more, particularly 0.82 MPa ⁇ m 0.5 or more. If the fracture toughness K1c is low, the tempered glass plate will be easily damaged. Although the upper limit of the fracture toughness K1c is not particularly limited, it is substantially 3 MPa ⁇ m 0.5 or less.
  • the reinforcing property refers to a property related to the strength of the glass that is subsequently imparted to the glass after molding by ion exchange treatment, and specifically refers to the compressive stress value (CS) of the outermost surface of the glass, Properties such as compressive stress value (CS30), stress depth (DOC), and internal tensile stress value (CTcv) at a depth of 30 ⁇ m from the outermost surface are included.
  • the compressive stress value (CS) of the outermost surface in ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt is preferably 240 MPa or more, 260 MPa or more, 280 MPa or more, or 300 MPa or more. , 320 MPa or more, 340 MPa or more, 350 MPa or more, 380 MPa or more, 400 MPa or more, 420 MPa or more, especially 450 MPa or more.
  • the larger the compressive stress value (CS) of the outermost surface the higher the strength.
  • the compressive stress value (CS) of the outermost surface is preferably 1200 MPa or less, 1000 MPa or less, 900 MPa or less, 850 MPa or less, 800 MPa or less, 780 MPa or less, 750 MPa or less, particularly 740 MPa or less.
  • the compressive stress value (CS30) at a depth of 30 ⁇ m from the outermost surface in ion exchange of Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt is preferably 25 MPa or more, 30 MPa or more, 35 MPa or more, 40 MPa or more, 50 MPa or more. , 60 MPa or more, 70 MPa or more, 80 MPa or more, 90 MPa or more, 100 MPa or more, 105 MPa or more, 110 MPa or more, 115 MPa or more, especially 120 MPa or more.
  • CS30 has a characteristic that can effectively improve the four-point bending strength during damage.
  • the compressive stress value (CS30) at a depth of 30 ⁇ m is preferably 400 MPa or less, 350 MPa or less, 330 MPa or less, 300 MPa or less, 280 MPa or less, 270 MPa or less, 260 MPa or less, particularly 250 MPa or less.
  • the depth of stress (DOC) in ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt is preferably 3 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, 30 ⁇ m or more, 35 ⁇ m or more, 40 ⁇ m.
  • the thickness is 45 ⁇ m or more, particularly 50 ⁇ m or more. The deeper the stress depth, the harder it is for road surface protrusions and sand grains to reach the tensile stress layer when the smartphone is dropped, making it possible to reduce the probability of damage to the cover glass. On the other hand, if the stress depth is too deep, there is a risk that dimensional changes will become large before and after the ion exchange treatment.
  • the depth of stress (DOC) is preferably 200 ⁇ m or less, 180 ⁇ m or less, 170 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, 140 ⁇ m or less, 130 ⁇ m or less, 120 ⁇ m or less, 110 ⁇ m or less, especially 100 ⁇ m or less. Note that if the ion exchange time is increased or the temperature of the ion exchange solution is increased, the stress depth tends to increase.
  • the internal tensile stress value (CTcv) in ion exchange between Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt is preferably 88 MPa or less, 85 MPa or less, 80 MPa or less, 75 MPa or less, 73 MPa or less, 70 MPa or less, 68 MPa or less , 65 MPa or less, 62 MPa or less, especially 60 MPa or less. If the internal tensile stress value is too large, there is a risk that the tempered glass plate will self-destruct due to a point collision, or that the glass will shatter explosively at the time of destruction.
  • the lower limit range of the internal tensile stress value (CTcv) is not particularly limited, but is substantially 5 MPa or more.
  • the mass loss per unit surface area when immersed in a 5% by mass HCl aqueous solution heated to 80°C for 24 hours is 2.0 mg/cm 2 or less, 1.5 mg/cm 2 or less , 1.0 mg/cm 2 or less, 0.9 mg/cm 2 or less, 0.8 mg/cm 2 or less, 0.7 mg/cm 2 or less, 0.6 mg/cm 2 or less, 0.5 mg/cm 2 or less, 0 It is preferably at most .4 mg/cm 2 , at most 0.3 mg/cm 2 , at most 0.2 mg/cm 2 , particularly at most 0.1 mg/cm 2 .
  • the tempered glass plate may come into contact with acidic chemicals depending on the environment in which the device is used, so it is preferable to have high acid resistance from the viewpoint of preventing device malfunctions.
  • the mass loss per unit surface area when immersed in a 5% by mass NaOH aqueous solution heated to 80°C for 6 hours was 5.0 mg/cm 2 or less, 4.5 mg/cm 2 or less, 4.0 mg/cm 2 or less, 3.5 mg/cm 2 or less, 3.0 mg/cm 2 or less, 2.5 mg/cm 2 or less, 2.0 mg/cm 2 or less, 1.5 mg/cm 2 or less, especially 1.0 mg/cm 2 It is preferable that it is below. Tempered glass plates are required to have high alkali resistance, as they may come into contact with alkaline chemicals and detergents depending on the environment in which the device is used.
  • the mass loss per unit surface area when immersed in a 10% by mass HF aqueous solution maintained at 20°C for 20 minutes is 30 mg/cm 2 or less, 25 mg/cm 2 or less, 20 mg/cm 2 or less, 15 mg/cm 2 14 mg/cm 2 or less, 13 mg/cm 2 or less, 12 mg/cm 2 or less, 11 mg/cm 2 or less, 10.5 mg/cm 2 or less, 10 mg/cm 2 or less, 9.5 mg/cm 2 or less, 9.
  • Tempered glass plates may be chemically etched to adjust the thickness or modify the surface condition, but even in such cases it is preferable that the tempered glass plates have high hydrofluoric acid resistance. . If the tempered glass plate has high hydrofluoric acid resistance, the glass surface after chemical etching treatment can be made into a state with few minute irregularities, and high strength can be obtained.
  • mechanical strength refers to the strength properties of glass determined by the mechanical properties and reinforcement properties of glass, and specifically includes the four-point bending strength.
  • the tempered glass plate of the present invention preferably has a four-point bending strength of 150 MPa or more, 160 MPa or more, 1170 MPa or more, 180 MPa or more, 190 MPa or more, 200 MPa or more, 220 MPa or more, 240 MPa or more, particularly 265 MPa or more. If the four-point bending strength is too low, when used as a cover glass for a smartphone, it will easily break when dropped. Although the upper limit of the four-point bending strength is not particularly limited, it is realistically 1500 MPa or less.
  • the plate thickness is preferably 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, 0.9 mm or less, particularly 0.85 mm or less. be.
  • the plate thickness is preferably 0.01 mm or more, 0.02 mm or more, 0.03 mm or more, 0.05 mm or more, 0.1 mm or more, 0.2 mm or more, 0.3 mm or more, 0.35 mm or more, 0.
  • strengthening can also be made into the same range.
  • the thickness of the tempered glass plate can be selected depending on the application. For example, for display applications that do not fold, the plate thickness is preferably 0.35 to 0.85 mm, more preferably 0.45 to 0.75 mm, and 0.51 to 0.71 mm. On the other hand, for foldable display applications, the thickness is preferably 0.01 to 0.10 mm, more preferably 0.02 to 0.05 mm, and 0.025 to 0.04 mm.
  • crystals are not substantially included.
  • substantially not containing refers to the content of crystals in the glass being 0.01% by mass or less.
  • crystals may be included.
  • the method for producing a tempered glass plate of the present invention includes, in terms of glass composition, SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 1-25%, B 2 O 3 0-15%, Li 2 O 1-20%. %, Na 2 O 0-25%, K 2 O 0-20%, ZnO 0-10%, P 2 O 5 0-15%, ZrO 2 0-10%, SnO 2 0-0.30%, [ Li 2 O] + [Na 2 O] 1 to 30%, [Li 2 O] + [MgO] 1 to 25%, [MgO] + [CaO] + [SrO] + [BaO] 0.1 to 30% a preparation step of preparing a tempering glass plate containing the above-mentioned material; and an ion exchange step of performing an ion exchange treatment on the tempering glass plate to obtain a tempered glass plate having a compressive stress layer on the surface.
  • the method for manufacturing a tempered glass plate of the present invention includes not only the case where the
  • a method for manufacturing a glass sheet for reinforcement is as follows. First, glass raw materials prepared to have the desired glass composition are put into a continuous melting furnace, heated and melted at 1400 to 1700°C, and after being clarified, the molten glass is fed to a forming device and formed into a plate shape. , preferably cooled. After forming into a plate shape, a well-known method can be used to cut the plate into a predetermined size.
  • an overflow down-draw method is preferable.
  • the overflow merging surface is formed in the center of the glass plate in the thickness direction, and the surface that should become the surface of the glass plate does not contact the surface of the molded refractory and is formed into a plate shape as a free surface. Ru. Therefore, an unpolished glass plate with good surface quality can be manufactured at low cost.
  • an alumina-based refractory or a zirconia-based refractory is used as the molded refractory.
  • the tempered glass plate (strengthening glass plate) of the present invention has good compatibility with alumina-based refractories and zirconia-based refractories (particularly alumina-based refractories), so it does not react with these refractories. It has the property of not easily generating bubbles or lumps.
  • a molding method such as a float method, a down-draw method (slot down-draw method, redraw method, etc.), a roll-out method, a press method, etc. can be adopted.
  • tempering glass plate and tempered glass plate of the present invention include not only flat plate shapes but also forms in which a three-dimensional shape is given by bending or the like after being formed into a plate shape.
  • the temperature range between the annealing point and strain point of the molten glass it is preferable to cool the temperature range between the annealing point and strain point of the molten glass at a cooling rate of 3°C/min or more and less than 1000°C/min, and the lower limit range of the cooling rate is , preferably 10°C/min or more, 20°C/min or more, 30°C/min or more, especially 50°C/min or more, and the upper limit range is preferably less than 1000°C/min, less than 500°C/min, especially 300°C/min or more. less than °C/min. If the cooling rate is too fast, the structure of the glass will become coarse, making it difficult to increase the Vickers hardness after ion exchange treatment. On the other hand, if the cooling rate is too slow, the production efficiency of glass plates will decrease.
  • the glass plate for reinforcement may be crystallized by heat treatment.
  • a tempered glass plate of the present invention from the viewpoint of suppressing explosive destruction, it is preferable to use an ion exchange treatment in which the glass plate is immersed once in a mixed molten salt of NaNO 3 and KNO 3 .
  • the compressive stress value (CS) at the outermost surface and the compressive stress value (CS30) at a depth of 30 ⁇ m from the outermost surface can be efficiently controlled. Therefore, the tensile stress value ( CTCV ) inside the tempered glass plate is prevented from becoming too high, and a safe tempered glass plate with a small number of fragments when dropped is easily obtained.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the stress profile (stress distribution in the thickness direction of the glass plate) of a strengthened glass plate after ion exchange of Li ions and Na ions in the molten salt.
  • the broken line represents the stress profile of a tempered glass plate strengthened with a mixed molten salt containing 10% by mass of NaNO 3 and 90% of KNO 3 .
  • the tempered glass plate strengthened with 100% by mass of NaNO 3 shown by the solid line has a CS of 498 MPa, a CS30 of 265 MPa, and a CT CV of 91 MPa, whereas the NaNO 3 shown by the broken line
  • CS is suppressed to 425 MPa and CS30 is suppressed to 241 MPa, and as a result, CT CV is also reduced to 87 MPa.
  • the concentration of NaNO 3 is preferably 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 5% by mass or more, 7% by mass or more, 10% by mass or more, In particular, it is 12 to 20% by mass. If the concentration of NaNO 3 is too low, it may become difficult to measure stress using the surface stress meter SLP-2000. Furthermore, if the concentration of NaNO 3 is too high, there is a risk that the compressive stress value formed when Li ions contained in the glass and Na ions in the molten salt undergo ion exchange will become too high.
  • ion exchange may be performed by immersing it in a molten salt containing 100% by mass of NaNO 3 .
  • the glass plate for strengthening contains Na 2 O
  • ion exchange of Na ions in the glass and K ions in the molten salt may be performed by immersing it in a molten salt containing 100% by mass of KNO 3 .
  • the temperature of the molten salt is preferably 360 to 430°C, and the ion exchange time is preferably 30 minutes to 6 hours.
  • Example 1 Tables 1 to 50 show the glass compositions and glass properties of Examples of the present invention (Samples Nos. 1 to 23, 26 to 320) and Comparative Examples (Samples Nos. 24 and 25). Also, N. A. indicates not measured. Further, R 2 O represents the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O, and RO represents the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO.
  • Sample Nos. 1 to 50 in Tables 1 to 50 were prepared as follows. 1 to 320 were produced. First, sample No. listed in Tables 1 to 25. Glass raw materials were prepared to have a glass composition of 1 to 320, and melted at 1600° C. for 21 hours using a platinum pot. Next, the obtained molten glass was poured onto a carbon plate and formed into a flat plate shape, and then cooled at a rate of 3°C/min in the temperature range between the annealing point and the strain point. A glass plate) was obtained. The obtained glass plates were evaluated for various properties listed in Tables 26 to 50.
  • the density ( ⁇ ) is a value measured by the well-known Archimedes method.
  • the coefficient of thermal expansion at 30-380°C ( ⁇ 30-380 °C) is a value obtained by measuring the average coefficient of thermal expansion using a dilatometer.
  • the softening point (Ts) is a value measured based on the method of ASTM C338.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s (10 2.5 dPa ⁇ s) is a value measured by the platinum ball pulling method.
  • Young's modulus (E) was calculated by a method based on JIS R1602-1995 "Testing method for elastic modulus of fine ceramics".
  • the transmittance at a wavelength of 400 nm is the value obtained by measuring the linear transmittance in the thickness direction of a tempered glass plate with a thickness of 0.6 mm using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (UH4150 manufactured by Hitachi High-Tech Science). It is.
  • the obtained sample No. Ion exchange treatment was performed by immersing the tempering glass plates Nos. 1 to 24 in NaNO 3 molten salt at 380° C. for 1 hour. After the ion exchange treatment, the surface of each sample was washed. Next, the compressive stress value (CS) at the outermost surface and the compressive stress value (CS30) at a depth of 30 ⁇ m were determined from the phase difference distribution curve observed using a scattered light photoelastic stress meter SLP-2000 (manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd.). The depth of stress (DOC) and internal tensile stress value (CTcv) were calculated. Here, DOC is the depth at which the stress value becomes zero. In addition, the obtained sample No.
  • Ion exchange treatment was performed by immersing a glass plate for tempering No. 26 to 320 in KNO 3 molten salt at 380° C. for 4 hours. After the ion exchange treatment, the surface of each sample was washed. Next, the compressive stress value (CS) at the outermost surface, the compressive stress value (CS30) at a depth of 30 ⁇ m, and the stress depth were determined from the phase difference distribution curve observed using a surface stress meter FSM-6000 (manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd.). (DOC) and internal tensile stress value (CTcv) were calculated. Here, DOC is the depth at which the stress value becomes zero.
  • the refractive index of each sample was set to 1.53, and the optical elastic constant was set to 29.0 [(nm/cm)/MPa]. Note that although the glass composition in the surface layer of the glass differs microscopically before and after the ion exchange treatment, when viewed as a whole, the glass composition does not substantially differ.
  • sample No. In No. 25 both surfaces were optically polished to a plate thickness of 0.6 mm, and then heat treated at 615° C. for 12 hours and at 850° C. for 3 hours to precipitate crystals to obtain crystallized glass.
  • the Young's modulus and transmittance of the obtained crystallized glass were measured under the conditions described above.
  • ion exchange treatment was performed by immersing it in NaNO 3 molten salt at 430° C. for 6 hours. After the ion exchange treatment, the surface of each sample was washed.
  • the fracture toughness value (K1c) was measured by the SEPB method based on JIS R1607 "Fracture toughness testing method for fine ceramics.” The fracture toughness value of each sample was determined from the average value of three points.
  • sample No. Nos. 1 to 23 and 26 to 65 have high Young's modulus, especially No. No. 1 had a fracture toughness value of 0.82 MPa ⁇ m 0.5 , and a glass with high mechanical properties was obtained.
  • sample No. which is a comparative example.
  • Sample No. 24 had a low Young's modulus of 74 GPa and a low fracture toughness value of 0.76 MPa ⁇ m 0.5 due to low RO.
  • sample No. Nos. 1 to 23 had a high transmittance of 91.2% or more.
  • sample No., which is a crystallized strengthened glass plate, No. 25 had a low transmittance of 72.5% after crystallization.
  • Example 2 Table 51 shows the glass properties of Example A of the present invention and Comparative Example B.
  • SPP-4PB represents the 4-point bending strength due to damage
  • N.A represents not measured.
  • Example A and Comparative Example B (strengthened glass plates) shown in Table 51 were produced in the following manner.
  • Glass raw materials were prepared to have glass compositions 1 and 24, and melted at 1600° C. for 21 hours using a platinum pot. Thereafter, the obtained molten glass was poured onto a carbon plate, formed into a flat plate shape, and slowly cooled. The Young's modulus of the obtained glass plate was evaluated in the same manner as in Example 1. Thereafter, the resulting flat glass was ground and polished to obtain a reinforcing glass plate with a thickness of 0.6 mm. Next, each of the obtained tempering glass plates was cut into a predetermined size.
  • the tempering glass plate of Example A was immersed at 430°C in a mixed molten salt containing 15% by mass of NaNO 3 and 85% by mass of KNO 3 for 1 hour to perform ion exchange treatment and strengthen it. It was made of glass plate.
  • the tempering glass plate of Comparative Example B was subjected to ion exchange treatment by immersing it in molten NaNO 3 at 380°C for 3 hours, and then 95% by mass of KNO 3 and 5% by mass of NaNO 3 at 380°C. % of the mixed molten salt for 45 minutes to perform an ion exchange treatment to obtain a tempered glass plate.
  • the fracture toughness value and 4-point bending strength of the obtained tempered glass plate were measured.
  • the fracture toughness value (K1c) was evaluated in the same manner as in Example 1.
  • the four-point bending strength was measured using the following procedure.
  • the glass was damaged using the following procedure.
  • a 35mm x 35mm tempered glass plate processed to a thickness of 0.6mm was fixed vertically to a 1.5mm thick SUS plate, and the tip of the pendulum-shaped arm was attached to it through P180 sandpaper. They collided and caused injuries.
  • the tip of the arm is an iron cylinder with a diameter of 5 mm, and the weight of the arm is 550 g.
  • the height at which the arm was swung down was 100 mm from the collision point.
  • the damaged sample was subjected to a 4-point bending test according to JIS R1601 (1995), and the "damaged 4-point bending strength" was measured. The test was conducted on six samples for each example, and the average value of the measured values was used as the evaluation result.
  • Example A has high mechanical properties such as a Young's modulus of 87 GPa and a fracture toughness value of 0.82 MPa ⁇ m 0.5 , and has compressive stress at a depth of 30 ⁇ m from the outermost surface of the compressive stress layer. Since the value (CS30) was also high at 244 MPa, the 4-point bending strength was high at 290 MPa. On the other hand, Comparative Example B had a Young's modulus of 74 GPa and a fracture toughness value of 0.76 MPa ⁇ m 0.5 , which were lower than those of Example A, and also had a low CS30 of 120 MPa, so the four-point bending strength was also low at 172 MPa.
  • Example 3 Sample No. listed in the table. 73 and no. Glass raw materials were prepared to have a glass composition of 304 and melted at 1600° C. for 21 hours using a platinum pot. Thereafter, the obtained molten glass was poured onto a carbon plate, formed into a flat plate shape, and slowly cooled. The resulting flat glass was ground and polished to obtain a glass plate with a thickness of 0.3 mm, and then slimmed by an etching process using hydrofluoric acid to obtain a reinforcing glass plate with a thickness of 31 ⁇ m. Next, each of the obtained tempering glass plates was cut into a size of 50 mm x 50 mm. Furthermore, sample No. The tempering glass plate No.
  • sample No. The tempering glass plate No. 304 was subjected to ion exchange treatment by immersing it in a KNO 3 molten salt at 380° C. for 1 hour and 45 minutes to obtain a strengthened glass plate. Further, the obtained tempered glass plate was slimmed by an etching process using hydrofluoric acid to obtain a measurement sample having a thickness of 30 ⁇ m. Sample No. of the measurement sample The compressive stress value of Sample No. 73 was 698 MPa, and the compressive stress layer depth was 5.5 ⁇ m. The compressive stress value of No. 304 was 418 MPa, and the compressive stress layer depth was 4.8 ⁇ m.
  • the surface roughness and impact strength of the measurement samples were measured.
  • the surface roughness is the "arithmetic mean height" measured using a scanning white interferometer (New View 7300 manufactured by Zygo) and calculated in accordance with ISO 25178.
  • the detailed measurement conditions are as follows.
  • the impact resistance strength was measured by the following impact resistance test.
  • the obtained measurement sample (planar view dimensions: 50 mm x 50 mm) was placed on a stone surface plate, and a ball-point impactor with a spherical rod tip (a ballpoint pen with a ball tip diameter of 0.7 mm and a total mass of 5.4 g: manufactured by BIC)
  • the test was conducted by dropping the tip of an orange EG0.7) onto a glass sample.
  • the impactor was dropped to the glass sample through the inner hole of the guide tube held vertically so that the tip of the impactor fell perpendicularly to the glass sample.
  • the height of the tip of the colliding object before falling was taken as the falling height, and the initial value was set to 1.0 cm, and the object was dropped. If the glass sample was not damaged by the drop, the height was raised by 0.5 cm and the sample was dropped again. In this way, trials of increasing the drop height and dropping were repeated until the glass sample broke, and the drop height at which the glass sample broke was determined as the fracture height.
  • Sample No. No. 73 had a surface roughness of 0.24 nm and a fracture height of 10.5 cm.
  • sample No. No. 304 had a surface roughness of 0.31 nm and a fracture height of 10.7 cm.
  • the tempered glass plate of the present invention is suitable as a cover glass for touch panel displays such as mobile phones, digital cameras, and PDAs (portable terminals).
  • touch panel displays such as mobile phones, digital cameras, and PDAs (portable terminals).
  • the tempered glass sheet of the present invention can also be used for uses that require high mechanical strength, such as window glass, magnetic disk substrates, flat panel display substrates, flexible display substrates, and solar cells. It is expected to be applied to cover glasses, solid-state image sensor cover glasses, and automotive cover glasses.

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Abstract

本発明の強化ガラス板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８５％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を０．５～３０％を含有することを特徴とする。

Description

強化ガラス板、強化ガラス板の製造方法及び強化用ガラス板
　本発明は、強化ガラス板及びその製造方法に関し、特に携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等のタッチパネルディスプレイのカバーガラスに好適な強化ガラス板、強化ガラス板の製造方法及び強化用ガラス板に関する。
　携帯電話（特にスマートフォン）、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等の用途には、タッチパネルディスプレイのカバーガラスとして、イオン交換処理された強化ガラス板が用いられている（特許文献１参照）。
　カバーガラスに求められる特性として、例えば（１）高い機械的強度、（２）高い透明性、（３）製造コストが低いことが挙げられる。なお、機械的強度は、ガラスの機械的特性と、強化特性とによって定められるガラスの強度特性を指す。ここで、機械的特性は、主にガラス組成に起因して定められるガラスの強度に関連する特性を指し、例えば、破壊靭性値等である。また、強化特性は、成形後のガラスにイオン交換処理により後発的に付与されるガラスの強度に関連する特性を指し、例えば、ガラス表面の圧縮応力値等である。
　イオン交換処理された強化ガラス板は、表面に圧縮応力層を有するため、表面におけるクラックの形成及び進展を抑制し易いという特徴がある（特許文献１参照）。
　しかしながら、上記特許文献１に開示されるような従来の強化ガラス板は破壊靭性等の機械的特性が低い傾向があるため、機械的強度を向上させ難かった。
　また、近年、カバーガラスにイオン交換処理された結晶化ガラスを用いることが検討されている（特許文献２参照）。この結晶化ガラスは結晶を含むために高い機械的特性を有している。そのため、強化結晶化ガラスは高い機械的強度を有している。
特開２００６－８３０４５号公報 国際公開第２０１９／２３０８８９号
　しかしながら、結晶化ガラスは、結晶を含むために透過率が非晶質ガラスに比べて低くなり易く、カバーガラスとした場合にはディスプレイの視認性や色彩表現力が低下する虞があった。
　また、結晶化ガラスは、結晶を析出させるために高温での加熱処理が必要であるため、製造コストが高くなり易いという問題があった。
　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、結晶化処理を行わなくても、すなわち結晶質を含まなくても従来の非晶質強化ガラス板より高い機械的強度を有し、且つ、結晶化された化学強化ガラス板よりも高い透過率を有する強化ガラス板、及びこれを低コストで得られる強化ガラス板の製造方法及び強化用ガラス板を提供することである。
　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り、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　０．５～３０％を含有することを特徴とする。ここで、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］はＬｉ2Ｏ及びＮａ2Ｏの合量、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］はＬｉ2Ｏ及びＭｇＯの合量、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合量を指す。
　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り、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５２～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１１．５～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　７～２０％、Ｎａ2Ｏ　０．５～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＭｇＯ　０～２０％、ＣａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　６．５～３０％を含有することが好ましい。
　このような構成によれば、強化ガラス板の歪点やビッカース硬度、ヤング率、破壊靭性を上昇させ易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、ガラス組成として、ＭｇＯを含有し、ＭｇＯの含有量が６．５～２０モル％であることが好ましい。
　このような構成によれば、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高め、且つ、歪点やビッカース硬度、ヤング率、破壊靭性を高め易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、モル比［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］が０．５～１．５であることが好ましい。ここで、「［ＲＯ］」は、アルカリ土類金属酸化物の合量（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、「［Ｒ2Ｏ］」は、アルカリ金属酸化物の合量（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）である。よって、「［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］」は、アルカリ土類金属酸化物の合量をアルカリ金属酸化物の合量で除した値である。
　このような構成によれば、成形性、耐失透性及び機械的特性を高め易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、結晶を実質的に含有せず、厚み０．６ｍｍ換算で波長４００ｎｍにおける透過率が８５％以上であることが好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、強化ガラス板中の結晶の含有量が０．０１質量％以下であることを指す。
　このような構成によれば、視認性や色彩表現力が高いガラスが得易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、ヤング率が７６ＧＰａ以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、強化ガラス板の板厚が薄い場合に、カバーガラスが撓み難くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、破壊靭性Ｋ１ｃが０．７８ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、自己破壊を起こし難い、あるいは、破壊時に爆発的に粉砕し難い強化ガラス板が得られる。
　また、本発明の強化ガラス板は、厚み０．０１～２．０ｍｍの板状であって、圧縮応力層の最表面の圧縮応力値ＣＳが２００～１２００ＭＰａであり、圧縮応力層の応力深さＤＯＣが３～２００μｍであることが好ましい。ここで、「最表面の圧縮応力値」と「応力深さ」は、例えば、当該圧縮応力がイオン交換により導入されたＮａイオンに起因する場合、散乱光光弾性応力計ＳＬＰ－２０００（株式会社折原製作所製）を用いて観察される位相差分布曲線から測定した値、或いは当該圧縮応力がイオン交換により導入されたＫイオンに起因する場合、表面応力計ＦＳＭ－６０００（株式会社折原製作所製）を用いて観察される位相差分布曲線から測定した値を指す。そして、応力深さは、応力値がゼロになる深さを指す。なお、各試料の応力特性の算出には、屈折率と光弾性定数を用いた。屈折率はＶブロック法で測定した値を用いた。光弾性定数は光ヘテロダイン計測法で測定した値を用いた。
　このような構成によれば、強度の高い強化ガラス板が得易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、厚み０．３５～２．０ｍｍの板状であって、圧縮応力層の応力深さＤＯＣが５０～１７０μｍであり、最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値ＣＳ３０が２５～４００ＭＰａであることが好ましい。
　このような構成によれば、落下時に破損し難い強化ガラス板が得られる。
　また、本発明の強化ガラス板は、高温粘度１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度が１６８０℃以下であることが好ましい。ここで、「高温粘度１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度」は、例えば、白金球引き上げ法で測定することができる。
　このような構成によれば、溶融ガラスが板状に形成し易くなる。
　また、本発明の強化ガラス板は、ガラス組成として、Ｃｌを含有し、Ｃｌの含有量が０．０２モル％以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、溶融ガラス中の泡径が拡大し易くなり、高い清澄効果が得られる。
　また、本発明の強化ガラス板は、ガラス組成として、ＭｏＯ3を含有し、ＭｏＯ3の含有量が０．０００１モル％以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、強化ガラス板が紫外線を吸収し易くなり、デバイス内部の素子の紫外線による劣化を抑制することができる。
　また、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り、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　６０～７０％、Ａｌ2Ｏ3　３～２０％、Ｂ2Ｏ3　０～１％、Ｌｉ2Ｏ　０～１０％、Ｎａ2Ｏ　１０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～５％、ＭｇＯ　５～２０％、ＣａＯ　０～１％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～４．７％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を５～３０％を含有することが好ましい。
　このような構成によれば、強化ガラス板の液相粘度の低下を抑制し易くなる。
　また、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り、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　６５～８２％、Ａｌ2Ｏ3　５～１６％、Ｂ2Ｏ3　０～１０％、Ｌｉ2Ｏ　０～１０％、Ｎａ2Ｏ　５～２５％、Ｋ2Ｏ　０～５％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～６％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～４．７％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　５～２０％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を１～１０％を含有することが好ましい。
　このような構成によれば、耐酸性、特に耐フッ酸性の高い強化ガラス板が得易くなる。また、耐酸性を向上させることにより、例えば、強化ガラス板を化学エッチング処理した場合に、強化ガラス板表面を微小凹凸が少ない状態とすることができる。結果として、強化ガラス板の強度を高めることができる。
　また、本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　０．５～３０％を含有する強化用ガラス板を用意する準備工程と、該強化用ガラス板に対してイオン交換処理を行い、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板を得るイオン交換工程と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明の強化用ガラス板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　０．５～３０％を含有することを特徴とする。
　本発明によれば、カバーガラスに適した機械的強度及び透過率を有した強化ガラス板、強化ガラス板の製造方法及び強化用ガラス板を提供することができる。
Ｌｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換を行った強化ガラス板の応力プロファイル（ガラス板の厚み方向の応力分布）を例示する模式図である。
　本発明の強化ガラス板及び強化用ガラス板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　０．５～３０％を含有する。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、特に断りがない限り、モル％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。また、耐フッ酸性が低下する虞がある。よって、ＳｉＯ2の好適な下限範囲は５０％以上、５２％以上、５５％以上、５７％以上、５８％以上、５８．５％以上、５９％以上、６０％以上、６１％以上、６２％以上、６２．５％以上、６３％以上、６３．５％以上、６４．０％以上、６４．５％以上、特に６５％以上である。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る。よって、ＳｉＯ2の好適な上限範囲は８５％以下、８２％以下、８０％以下、７５％以下、７３％以下、７２％以下、７１％以下、７０．５％以下、７０％以下、６９．５％以下、６９％以下、６８．５％以下、６８％以下、６７．８％以下、６７．５％以下、６７．２％以下、特に６７％以下である。
　Ａｌ2Ｏ3は、イオン交換性能を高める成分であり、また、歪点、ヤング率、破壊靱性、ビッカース硬度を高める成分である。よって、Ａｌ2Ｏ3の好適な下限範囲は１％以上、３％以上、５％以上、７％以上、７．２％以上、７．５％以上、７．８％以上、８％以上、８．２％以上、８．５％以上、９％以上、９．２％以上、９．４％以上、９．５％以上、９．８％以上、１０．０％以上、１０．３％以上、１０．５％以上、１０．８％以上、１１％以上、１１．２％以上、１１．４％以上、１１．５％以上、１１．６％以上、１１．７％以上、１１．８％以上、特に１２％以上である。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が多過ぎると、高温粘度が上昇して、溶融性や成形性が低下し易くなる。また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等で板状に成形し難くなる。特に、成形体耐火物としてアルミナ系耐火物を用いて、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形する場合、アルミナ系耐火物との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。さらに耐酸性が低下し、酸処理工程に適用し難くなる。よって、Ａｌ2Ｏ3の好適な上限範囲は２５％以下、２３％以下、２１％以下、２０．５％以下、２０％以下、１９．８％以下、１９．５％以下、１９．０％以下、１８．５％以下、１８％以下、１７．５％以下、１７％以下、１６．５％以下、１６％以下、１５．５％以下、１５．２％以下、１５％以下、１４．９％以下、１４．７％以下、１４．５％以下、１４．３％以下、１４％以下、１３．５以下、特に１３％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、液相温度を低下させる成分である。さらには陽イオンによる酸素電子の拘束力を高め、ガラスの塩基度を下げる成分である。Ｂ2Ｏ3の含有量が少な過ぎると、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における応力深さＤＯＣが深くなりすぎて、結果として最表面から所定の深さ（５～５０μｍ）の圧縮応力値が小さくなり易い。また、ガラスが不安定になり、耐失透性が低下する虞もある。また、ガラスの塩基度が大きくなり過ぎて、清澄剤の反応によるＯ2放出量が少なくなり、発泡性が低下して、板状成形した際にガラス中に泡が残る虞がある。よって、Ｂ2Ｏ3の好適な下限範囲は０％以上、０．１０％以上、０．１５％以上、０．２０％以上、０．３０％以上、０．４％以上、０．５％以上、０．６％以上、０．７％以上、０．８％以上、０．９％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、２．５％以上、３％以上、３．５％以上、４％以上、特に４．５％以上である。一方、Ｂ2Ｏ3の含有量が多過ぎると、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換の効率が低下し易くなり、Ｎａイオンの拡散が小さくなり易く、応力深さが浅くなる虞がある。また、ヤング率、破壊靭性が低下し、自己破壊や破壊時の爆発的なガラスの粉砕が起こり易くなる虞がある。よって、Ｂ2Ｏ3の好適な上限範囲は１５％以下、１４．５％以下、１４％以下、１３．５％以下、１３％以下、１２．５％以下、１２％以下、１１．５％以下、１１％以下、１０．５％、１０％以下、９．５％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、７．５％以下、７％以下、６．５％以下、６％以下、特に５．５％以下である。ヤング率及び破壊靭性を高めることを重視する場合、好適な含有量は、０～１％、０～０．８％、特に０～０．５％である。
　Ｌｉ2Ｏは、イオン交換成分であり、特にガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンをイオン交換して、深い応力深さを得るために効果的な成分である。また、Ｌｉ2Ｏは、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。よって、Ｌｉ2Ｏの好適な下限範囲は０％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、２．５％以上、３％以上、３．５％以上、４％以上、４．３％以上、４．５％以上、４．７％以上、５％以上、５．２％以上、５．５％以上、５．８％以上、６．２％以上、６．５％以上、６．８％以上、７．０％以上、７．５％以上、特に８％以上である。一方、Ｌｉ2Ｏの含有量が多過ぎると、液相温度が上昇しガラスに失透結晶が析出しやすくなり、オーバーフローダウンドロー法等で板状に成形し難くなる。よって、Ｌｉ2Ｏの好適な上限範囲は２０％以下、１８％以下、１７％以下、１５％以下、１３％以下、１２％以下、１１．５％以下、１１％以下、１０．５％以下、１０％以下、９．８％以下、９．５％以下、９．３％以下、９％以下、８．８％以下、特に８．５％以下である。
　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、耐失透性を高める成分であり、特にアルミナ系耐火物との反応で生じる失透を抑制する成分である。よって、Ｎａ2Ｏの好適な下限範囲は０％以上、０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上、０．５％以上、０．７％以上、０．８％以上、１％以上、１．２％以上、１．３％以上、１．４％以上、１．５％以上、１．８％以上、２％以上、２．１％以上、２．２％以上、２．３％以上、２．５％以上、２．８％以上、特に３％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易くなる。またガラス組成の成分バランスが崩れて、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２５％以下、２１％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１５％以下、１３％以下、１１％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７．５％以下、７％以下、６．５％以下、６％以下、５．８％以下、５．５％以下、５．２％以下、特に５％以下である。なお、ガラス中のＮａイオンと溶融塩中のＫイオンのイオン交換を重視する場合、Ｎａ2Ｏの好適な下限範囲は、５％以上、６％以上、７％以上、８％以上、９％以上、特に１０％以上である。
　Ｋ2Ｏは、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。さらに、応力深さを高める成分である。よって、Ｋ2Ｏの好適な下限範囲は０％以上、０．０１％以上、０．０２％以上、０．０３％以上、０．０５％以上、０．０８％以上、０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上、０．４％以上、特に０．５％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、耐熱衝撃性が低下する虞がある。また、最表面の圧縮応力値が低下し易くなる。よって、Ｋ2Ｏの好適な上限範囲は２０％以下、１８％以下、１５％以下、１２％以下、１０％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１．５％以下、１％以下、特に１％未満である。
　ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高め、且つ、歪点やビッカース硬度、ヤング率、破壊靭性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。よって、ＭｇＯの好適な下限範囲は、０％以上、０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、２．５％以上、３％以上、３．５％以上、４％以上、４．５％以上、５％以上、５．２％以上、５．５％以上、５．８％以上、６％以上、６．１％以上、６．２％以上、６．３％以上、６．４％以上、特に６．５％以上である。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、特にアルミナ系耐火物との反応で生じる失透を抑制し難くなる。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、１６％以下、１５％以下、１４％以下、１３％以下、１２％以下、１１％以下、１０．８％以下、１０．５％以下、１０．４％以下、１０．３％以下、１０．２％以下、１０．１％以下、特に１０％以下である。
　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、且つ、歪点やビッカース硬度を高める成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換性能が低下や、イオン交換処理時にイオン交換溶液を劣化が生じる虞がある。よって、ＣａＯの含有量は、０～１２％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５．５％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２％、特に０～１％であることが好ましい。
　ＳｒＯ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るが、それらの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなることに加えて、密度や熱膨張係数が不当に高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＳｒＯ含有量は、０～１２％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、０～１．５％、特に０～１％であることが好ましい。
　ＢａＯ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るが、それらの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなることに加えて、密度や熱膨張係数が不当に高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は、０～１２％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、０～１．５％、特に０～１％であることが好ましい。
　ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の最表面の圧縮応力値を高める効果が大きい成分である。また低温粘性を大きく低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。一方、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、応力深さが浅くなる傾向がある。よって、ＺｎＯの好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５．５％以下、５．２％以下、５％以下、４．５％以下、特に４％以下である。ＺｎＯの好適な下限範囲は０％以上、０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上、０．４％以上、０．５％以上、０．７％以上、１％以上、１．１％以上、１．２％以上、１．５％以上、１．８％以上、２．０％以上、２．１％以上、２．２％以上、２．５％以上、２．８％以上、３．０％以上、３．１％以上、３．２％以上、特に３．５％以上である。
　Ｐ2Ｏ5は、イオン交換性能を高める成分であり、特に応力深さを深くする成分である。更に耐酸性も向上させる成分である。さらには陽イオンによる酸素電子の拘束力を高め、ガラスの塩基度を下げる成分である。しかしながら、Ｐ2Ｏ5の含有量が多過ぎると、ガラスが分相し、耐水性が低下し易くなる。また、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における応力深さＤＯＣが深くなりすぎて、結果として最表面から所定の深さ（５～５０μｍ）圧縮応力値が小さくなり易い。よって、Ｐ2Ｏ5の好適な上限範囲は１５％以下、１２％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４．７％以下、４．５％以下、４％以下、特に３．５％以下である。一方、Ｐ2Ｏ5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。また、ガラスが不安定になり、耐失透性が低下する虞もある。また、ガラスの塩基度が大きくなり過ぎて、清澄剤の反応によるＯ2放出量が少なくなり、発泡性が低下して、板状成形した際にガラス中に泡が残る虞がある。よって、Ｐ2Ｏ5の好適な下限範囲は０％以上、０．０１％以上、０．０２％以上、０．０３％以上、０．０５％以上、特に０．１％以上である。
　ＳｎＯ2は、清澄剤であるとともに、イオン交換性能を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｎＯ2は好適な下限範囲は０％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００５％以上、０．００７％以上、特に０．０１０％以上であり、好適な上限範囲は、０．３０％以下、０．２７％以下、０．２５％以下、０．２０％以下、０．１８％以下、０．１５％以下、０．１２％以下、０．１０％以下、０．０９％以下、０．０８％以下、０．０７％以下、０．０６％以下、０．０５％以下、０．０４７％以下、０．０４５％以下、０．０４２％以下、０．０４０％以下、０．０３８％以下、０．０３５％以下、０．０３２％以下、０．０３０％以下、０．０２５％以下、０．０２０％以下、特に０．０１５％以下である。
　Ｃｌは、清澄剤である。特にＳｎＯ2との併用により、ガラス中の泡径が拡大し易くなり、清澄効果を発揮し易くなる。一方でその含有量が多過ぎると、環境や設備に悪影響を与える成分である。よって、Ｃｌの好適な下限範囲は０．００１％以上、０．００５％以上、０．００８％以上、０．０１０％以上、０．０１５％以上、０．０１８％以上、０．０１９％以上、０．０２０％以上、０．０２３％以上、０．０２５％以上、０．０２７％以上、０．０３０％以上、０．０３５％以上、０．０４０％以上、０．０５０％以上、０．０７％以上、０．０９％以上、特に０．１０％以上であり、好適な上限範囲は０．３％以下、０．２％以下、０．１７％以下、０．１５％以下、特に０．１２％以下である。なお、Ｃｌの含有量が少な過ぎると、所望の清澄性を確保するためにＳｎＯ2を増量しなければならず、耐失透性が低下する虞がある。
　ＭｏＯ3は、紫外線（波長２００～３００ｎｍの光）を吸収する成分である。ガラス中にＭｏＯ3を含有させることにより、本発明の強化ガラス板をカバーガラスとして用いたデバイスの内部素子が、紫外線により劣化することを抑制できる。また、ＭｏＯ3は、原料バッチに微量添加することで導入し得るが、原料バッチを電気溶融加熱により溶融する場合に、Ｍｏ電極から溶出させることで導入してもよい。電気溶融を用いることで、ガラス中の水分量を低減することができる。ガラス中の水分量が減少すると、液相粘度及び軟化点が上昇し、ガラスの耐失透性及び耐熱性を高めることができる。また、歪点が上昇することで、応力緩和が生じ難くなり、高い圧縮応力値を維持することができる。ＭｏＯ3の含有量が少な過ぎると、ＭｏＯ3を電気溶融で導入し難くなる。よって、ＭｏＯ3の含有量の好適な下限範囲は、モル％で、０％以上、０．０００１％以上、０．０００３％以上、０．０００５％以上、０．０００８％以上、０．００１％以上、０．００１２％以上、０．００１５％以上、特に０．００２％以上である。一方、ＭｏＯ3の含有量が多過ぎると、カバーガラスの透過率が低下し易くなる。よって、ＭｏＯ3の含有量の好適な上限範囲は、モル％で、０．０２％以下、０．０１８％以下、０．０１５％以下、０．０１２％以下、０．０１％以下、０．００８％以下、０．００７％以下、０．００６％以下、０．００５％以下、特に０．００４％未満である。
　Ｌｉ2Ｏ及びＮａ2Ｏの含有量の合量である［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］の好適な下限範囲は、１％以上、３％以上、５％以上、６％以上、７％以上、７．５％以上、８％以上、８．５％以上、８．８％以上、９％以上、９．５％以上、９．７％以上、特に１０％以上である。［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］が少な過ぎると、イオン交換し難くなる。一方、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］が多過ぎると、耐薬品性が低下する虞がある。［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］の好適な上限範囲は、３０％以下、２８％以下、２５％以下、２３％以下、特に２０％以下である。
　Ｌｉ2Ｏ及びＭｇＯの含有量の合量である［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］の好適な下限範囲は、１％以上、３％以上、５％以上、６％以上、７％以上、７．５％以上、８％以上、８．５％以上、８．８％以上、９％以上、９．５％以上、９．７％以上、特に１０％以上である。［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］が少な過ぎると、ヤング率や破壊靭性等の機械的特性を上昇させ難い。また、高温粘度が上昇し、溶融性や成形性が低下する虞がある。一方、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］が多過ぎると、耐失透性が低下する虞がある。［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］の好適な上限範囲は、２５％以下、２３％以下、２０％以下、特に１８％以下である。
　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合量である［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］の好適な下限範囲は、０．５％以上、０．６％以上、０．７％以上、０．８％以上、０．９％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、３％以上、３．５％以上、４％以上、４．５％以上、５％以上、６％以上、６．５％以上、７％以上、７．５％以上、特に８％以上である。［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］が少な過ぎると、歪点やビッカース硬度、ヤング率、破壊靭性を上昇させ難い。また、高温粘度が上昇し、溶融性や成形性が低下する虞がある。一方、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］が多過ぎると、耐失透性が低下する虞がある。よって、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］の好適な上限範囲は、３０％以下、２８％以下、２５％以下、２４％以下、２２％以下、２０％以下、１８％以下、１５％以下、１２％以下、特に１０％以下である。
　Ｂ2Ｏ3、ＭｇＯ、及びＣａＯの含有量の合量である［Ｂ2Ｏ3］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］の好適な下限範囲は、０．１％以上、０．５％以上、０．８％以上、１％以上、２％以上、３％以上、３．５％以上、４％以上、５％以上、６％以上、６．５％以上、特に７％以上である。［Ｂ2Ｏ3］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］が少な過ぎると、軟化点を低下させ難い。一方、［Ｂ2Ｏ3］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］が多過ぎると、ガラスが不安定になり、耐失透性が低下する虞がある。よって、［Ｂ2Ｏ3］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］の好適な上限範囲は、３０％以下、２８％以下、２５％以下、２４％以下、２２％以下、２０％以下、特に１８％以下である。
　Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合量である［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］の好適な下限範囲は、７％以上、７．５％以上、８％以上、８．５％以上、８．８％以上、９％以上、９．５％以上、９．７％以上、特に１０％以上である。［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］が少な過ぎると、イオン交換の効率が低下し易く、軟化点を低下させ難い。一方、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］が多過ぎると、耐薬品性が低下する虞がある。［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］の好適な上限範囲は、３０％以下、２８％以下、２５％以下、２３％以下、２０％以下、特に１８％以下である。
　モル比［Ｒ2Ｏ］／［Ａｌ2Ｏ3］の好適な下限範囲は、０．６以上、０．６５以上、０．７以上、０．７５以上、０．８以上、特に０．８５以上である。モル比［Ｒ2Ｏ］／［Ａｌ2Ｏ3］が小さ過ぎると、イオン交換の効率が低下し易くなる。一方、モル比［Ｒ2Ｏ］／［Ａｌ2Ｏ3］が大き過ぎても、イオン交換の効率が低下し易くなる。よって、モル比［Ｒ2Ｏ］／［Ａｌ2Ｏ3］の好適な上限範囲は、２以下、１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、特に１．３以下である。なお、「［Ｒ2Ｏ］／［Ａｌ2Ｏ3］」は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合量を表す［Ｒ2Ｏ］を、Ａｌ2Ｏ3の含有量で除した値を指す。
　モル比［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］の好適な下限範囲は、０．５以上、０．５２以上、０．５５以上、０．５８以上、０．６以上、０．６２以上、０．６５以上、０．６８以上、０．７０以上、０．７２位以上０．７５以上、０．７８以上、特に０．８以上である。［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］が小さ過ぎると、歪点やビッカース硬度、ヤング率、破壊靭性が低下する虞がある。一方、モル比［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］が大き過ぎると、耐失透性及びイオン交換の効率が低下し易く、軟化点を低下させ難い。よって、モル比［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］の好適な上限範囲は、１．５以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下、特に１以下である。
　モル比［Ａｌ2Ｏ3］／（［Ｒ2Ｏ］＋［ＲＯ］）の好適な上限範囲は、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下、１以下、特に０．９以下である。［Ａｌ2Ｏ3］／（［Ｒ2Ｏ］＋［ＲＯ］）が大き過ぎると、高温粘度が上昇して、溶融性や成形性が低下し易くなる。一方、［Ａｌ2Ｏ3］／（［Ｒ2Ｏ］＋［ＲＯ］）が小さ過ぎると液相温度及び液相粘度が低下する虞がある。よって、［Ａｌ2Ｏ3］／（［Ｒ2Ｏ］＋［ＲＯ］）の好適な下限範囲は、０．２以上、０．２５以上、０．３以上、０．３５以上、特に０．４以上である。なお、モル比［Ａｌ2Ｏ3］／（［Ｒ2Ｏ］＋［ＲＯ］）は、Ａｌ2Ｏ3の含有量を、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合量を表す［ＲＯ］及びＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合量を表す［Ｒ2Ｏ］の合計で除した値を指す。
　モル比［Ｎａ2Ｏ］／［Ｌｉ2Ｏ］の好適な上限範囲は、１．０以下、０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下、０．５８以下、０．５５以下、０．５２以下、０．５以下、０．４８以下、０．４５以下、０．４３以下、特に０．４以下である。モル比［Ｎａ2Ｏ］／［Ｌｉ2Ｏ］が大き過ぎると、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換の効率が低下し易くなる。一方、モル比［Ｎａ2Ｏ］／［Ｌｉ2Ｏ］が小さ過ぎると、高温粘度が上昇し、溶融性や成形性が低下する虞がある。また、耐失透性が低下し易くなる。好ましくは０以上、０．０３以上、０．０５以上、０．０７以上、０．１０以上、０．１５以上、０．１８以上、特に０．２以上である。なお、モル比［Ｎａ2Ｏ］／［Ｌｉ2Ｏ］は、Ｎａ2Ｏの含有量をＬｉ2Ｏの含有量で除した値を指す。
　モル比（［ＺｎＯ］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］の好適な下限範囲は、０．５以上、０．５５以上、０．６０以上、０．７以上、０．７５以上、０．８以上、特に０．８５以上である。モル比（［ＺｎＯ］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］が小さ過ぎると、イオン交換の効率が低下し易く、軟化点を低下させ難い。一方、モル比（［ＺｎＯ］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］が大き過ぎても、イオン交換の効率が低下し易くなる。よって、モル比（［ＺｎＯ］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］の好適な上限範囲は、２以下、１．８以下、１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３５以下、１．３以下、特に１．２５以下である。なお、モル比（［ＺｎＯ］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］は、ＺｎＯ、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合量を、Ａｌ2Ｏ3で除した値である。
　モル比［ＭｇＯ］／［Ａｌ2Ｏ3］は、好ましくは１．２以下、１．１以下、１．０５以下、１．０以下、０．９５以下、０．９以下、０．８５以下、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６以下、特に０．５以下である。［ＭｇＯ］／［Ａｌ2Ｏ3］が大き過ぎると成形体（特にアルミナ成形体）と高温で接触した際に反応ブツが生じ易くなり、板状成形したガラスの品質が低下する虞がある。一方、［ＭｇＯ］／［Ａｌ2Ｏ3］の下限は特に限定されないが、例えば、０以上、０．０１以上、０．０３以上、０．０５以上である。なお、［ＭｇＯ］／［Ａｌ2Ｏ3］は、ＭｇＯの含有量をＡｌ2Ｏ3の含有量で除した値を指す。
　モル比（［ＳｉＯ2］＋［Ｂ2Ｏ3］＋［Ｐ2Ｏ5］）／（（１００×［ＳｎＯ2］）×（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＺｎＯ］＋［Ａｌ2Ｏ3］））の範囲を規制すると、清澄性を高めつつ、耐失透性を高めることができる。モル比（［ＳｉＯ2］＋［Ｂ2Ｏ3］＋［Ｐ2Ｏ5］）／（（１００×［ＳｎＯ2］）×（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＺｎＯ］＋［Ａｌ2Ｏ3］））の好適な下限範囲は、０．３０以上、０．３３以上、０．３５以上、０．３７以上、０．３８以上、０．３９以上、０．４０以上、０．４１以上、０．４２以上、０．４３以上、０．４４以上、０．４５以上、０．４８以上、０．５０以上、０．５１以上、０．５２以上、０．５３以上、０．５４以上、特に０．５５以上である。モル比（［ＳｉＯ2］＋［Ｂ2Ｏ3］＋［Ｐ2Ｏ5］）／（（１００×［ＳｎＯ2］）×（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＺｎＯ］＋［Ａｌ2Ｏ3］））が小さ過ぎると、ＳｎＯ2結晶が析出し易くなる。モル比（［ＳｉＯ2］＋［Ｂ2Ｏ3］＋［Ｐ2Ｏ5］）／（（１００×［ＳｎＯ2］）×（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＺｎＯ］＋［Ａｌ2Ｏ3］））の上限範囲は特に限定されないが、例えば、４．０以下、３．０以下、２．０以下、１．５以下、１．０以下である。なお、（［ＳｉＯ2］＋［Ｂ2Ｏ3］＋［Ｐ2Ｏ5］）／（（１００×［ＳｎＯ2］）×（［Ａｌ2Ｏ3］＋［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］＋［Ｋ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＺｎＯ］））は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3及びＰ2Ｏ5の合量を、ＳｎＯ2の含有量の１００倍とＡｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ及びＺｎＯの合量とを乗じた値で、除したものである。
　（［ＳｉＯ2］＋１．２×［Ｐ2Ｏ5］－３×［Ａｌ2Ｏ3］－［Ｂ2Ｏ3］－２×［Ｌｉ2Ｏ］－１．５×［Ｎａ2Ｏ］－［Ｋ2Ｏ］）の好適な下限範囲は、－２０以上、－１８以上、－１５以上、－１２以上、－１０以上、－８以上、－５以上、－３以上、特に０以上である。（［ＳｉＯ2］＋１．２×［Ｐ2Ｏ5］－３×［Ａｌ2Ｏ3］－［Ｂ2Ｏ3］－２×［Ｌｉ2Ｏ］－１．５×［Ｎａ2Ｏ］－［Ｋ2Ｏ］）が小さ過ぎると、耐酸性が低下し易くなる。一方、（［ＳｉＯ2］＋１．２×［Ｐ2Ｏ5］－３×［Ａｌ2Ｏ3］－［Ｂ2Ｏ3］－２×［Ｌｉ2Ｏ］－１．５×［Ｎａ2Ｏ］－［Ｋ2Ｏ］）が大き過ぎると、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、（［ＳｉＯ2］＋１．２×［Ｐ2Ｏ5］－３×［Ａｌ2Ｏ3］－［Ｂ2Ｏ3］－２×［Ｌｉ2Ｏ］－１．５×［Ｎａ2Ｏ］－［Ｋ2Ｏ］）の好適な上限範囲は、５０以下、４５以下、４０以下、３５以下、３０以下、２５以下、特に２０以下である。なお、（［ＳｉＯ2］＋１．２×［Ｐ2Ｏ5］－３×［Ａｌ2Ｏ3］－［Ｂ2Ｏ3］－２×［Ｌｉ2Ｏ］－１．５×［Ｎａ2Ｏ］－［Ｋ2Ｏ］）は、ＳｉＯ2の含有量とＰ2Ｏ5の含有量の１．２倍との合量から、Ａｌ2Ｏ3の含有量の３倍、Ｂ2Ｏ3の含有量、Ｌｉ2Ｏの含有量の２倍、Ｎａ2Ｏの含有量の１．５倍、Ｋ2Ｏの含有量の合量を減じたものである。
　下記式Ｘ値はＬｉイオンとＮａイオンの交換速度と相関するファクターである。Ｘ値が小さ過ぎると、Ｌｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換の効率が低下し、圧縮応力が入りにくくなる。特に、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における圧縮応力層の応力深さ（ＤＯＣ）が小さくなる虞がある。よって、Ｘ値の好適な下限範囲は、３００以上、３２０以上、３３０以上、３４０以上、３５０以上、４００以上、４５０以上、４６０以上、４８０以上、５００以上、５２０以上、特に５５０以上である。Ｘの上限範囲は特に限定されないが、例えば、８５０以下、８００以下である。
Ｘ＝－１．４９×［ＳｉＯ2］＋２６．９８×［Ａｌ2Ｏ3］－３．２３×［Ｂ2Ｏ3］＋４８．５６×［Ｌｉ2Ｏ］－２４．３１×［Ｎａ2Ｏ］－０．２８×［ＭｇＯ］＋２．７４×［ＣａＯ］
　下記式Ｗ値はヤング率と相関するファクターである。Ｗ値が小さ過ぎると、ヤング率が低くなり、ガラスが破損しやすくなる。よって、Ｗ値の好適な下限範囲は、２５０以上、３００以上、３３０以上、３４０以上、３５０以上、３６０以上、３７０以上、４００以上、４３０以上、４５０以上、４８０以上、特に５００以上である。Ｗ値の上限範囲は特に限定されないが、例えば、７５０以下、７００以下である。
Ｗ＝０．０７×［ＳｉＯ2］＋１８．１７×［Ａｌ2Ｏ3］－４．４２×［Ｂ2Ｏ3］＋４１．４３×［Ｌｉ2Ｏ］－２９．３０×［Ｎａ2Ｏ］＋１．４３×［ＭｇＯ］－１０．４３×［ＣａＯ］
　上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
　ＴｉＯ2は、イオン交換性能を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、透明性や耐失透性が低下し易くなる。よって、ＴｉＯ2の好適な含有量は０～１０％、０～５％、０～３％、０～１．５％、０～１％、０～０．１％、特に０．００１～０．１モル％である。
　ＺｒＯ2は、ビッカース硬度を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る。よって、ＺｒＯ2の好適な含有量は０～１０％、０～５％、０～３％、０～１．５％、０～１％、０～０．５％、０～０．４％、０～０．３％、０～０．２％、特に０～０．１％である。
　Ｆｅ2Ｏ3は、原料から混入する不純物である。Ｆｅ2Ｏ3の好適な上限範囲は、モル％で、０．１％以下、０．０８％以下、０．０５％以下、０．０２％以下、０．０１５％未満、０．０１％未満、０．００８％未満、特に０．００５％未満である。Ｆｅ2Ｏ3の含有量が多過ぎると、カバーガラスの透過率が低下し易くなる。一方、好適な下限範囲は、モル％で、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上である。Ｆｅ2Ｏ3の含有量が少な過ぎると、高純度原料を使用する為、原料コストが高騰し、製品を安価に製造できなくなる。
　清澄剤として、ＳＯ3及び／又はＣｅＯ2を０．００１～１％添加してもよい。
　Ｎｄ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5，Ｈｆ2Ｏ3等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料コストが高く、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、希土類酸化物の好適な含有量は５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０～０．１％である。
　本発明の強化ガラス板（強化用ガラス板）は、環境的配慮から、ガラス組成として、実質的にＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。また、環境的配慮から、実質的にＢｉ2Ｏ3を含有しないことも好ましい。なお、本発明の強化ガラス板及び強化用ガラス板のガラス組成において、「実質的に～を含有しない」とは、ガラス成分として積極的に明示の成分を添加しないものの、不純物レベルの添加を許容する趣旨であり、具体的には、明示の成分の含有量が０．０５モル％未満の場合を指す。
　本発明の強化ガラス板（強化用ガラス板）は、以下の特性を有することが好ましい。
　密度（ρ）は、好ましくは２．９ｇ／ｃｍ3以下、２．８５ｇ／ｃｍ3以下、２．８３ｇ／ｃｍ3以下、２．８ｇ／ｃｍ3以下、２．７５ｇ／ｃｍ3以下、２．７ｇ／ｃｍ3以下、２．３５～２．６５ｇ／ｃｍ3、特に２．２５～２．６ｇ／ｃｍ3である。密度が低い程、強化ガラス板を軽量化することができる。
　３０～３８０℃における熱膨張係数は、好ましくは１５０×１０-7／℃以下、１００×１０-7／℃以下、５０～９５×１０-7／℃、特に４０～８５×１０-7／℃である。なお、「３０～３８０℃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。
　軟化点（Ｔｓ）は、好ましくは９２０℃以下、９１０℃以下、９００℃以下、８９０℃以下、８８０℃以下、８７０℃以下、８６０℃以下、８５０℃以下、８４０℃以下、８３０℃以下、特に７００～８２０℃である。軟化点が高過ぎると、熱加工性が低下する虞がある。
　高温粘度１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１６８０℃以下、１６７０℃以下、１６６０℃以下、１６５０℃以下、１６４０℃以下、１６３０℃以下、１６２０℃以下、１６００℃以下、１５５０℃以下、１５２０℃以下、１５００℃以下、特に１３００～１４９０℃である。高温粘度１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度が高過ぎると、溶融性や成形性が低下して、溶融ガラスを板状に成形し難くなる。
　液相粘度（η）は、好ましくは１０2.8ｄＰａ・ｓ以上、１０2.9ｄＰａ・ｓ以上、１０3.0ｄＰａ・ｓ以上、１０3.1ｄＰａ・ｓ以上、１０3.2ｄＰａ・ｓ以上、１０3.3ｄＰａ・ｓ以上、１０3.4ｄＰａ・ｓ以上、１０3。5ｄＰａ・ｓ以上、１０3.55ｄＰａ・ｓ以上、特に１０3.58ｄＰａ・ｓ以上である。なお、液相粘度が高い程、耐失透性が向上し、成形時に失透ブツが発生し難くなる。ここで、「液相粘度」とは、液相温度における粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。「液相温度」とは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（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、白金ボートを取り出し、顕微鏡観察により、ガラス内部に失透（失透ブツ）が認められた最も高い温度とする。
　厚み０．６ｍｍ換算、波長４００ｎｍでの透過率は、好ましくは８５％以上、８８％以上、特に９０％以上である。透過率が低いと、カバーガラスに使用した際にディスプレイの視認性や色彩表現力が低下する虞がある。透過率の上限範囲は特に限定されないが、現実的には１００％以下である。
　本発明において、機械的特性は、主にガラス組成に起因して定められるガラスの強度に関連する特性を指し、具体的には、ヤング率及び破壊靭性値等の特性が含まれる。
　ヤング率（Ｅ）は、好ましくは７６ＧＰａ以上、７７ＧＰａ以上、７８ＧＰａ以上、７９ＧＰａ以上、８０ＧＰａ以上、特に８２ＧＰａ以上である。ヤング率が低いと、板厚が薄い場合に、カバーガラスが撓み易くなる。また、ヤング率の上限範囲は特に限定されないが、実質的には１５０ＧＰａ以下である。なお、「ヤング率」は、周知の共振法で算出可能である。
　破壊靭性Ｋ１ｃは、好ましくは０．７８ＭＰａ・ｍ0.5以上、０．７９ＭＰａ・ｍ0.5以上、０．８０ＭＰａ・ｍ0.5以上、０．８１ＭＰａ・ｍ0.5以上、特に０．８２ＭＰａ・ｍ0.5以上である。破壊靭性Ｋ１ｃが低いと、強化ガラス板が破損し易くなる。破壊靭性Ｋ１ｃの上限は特に限定されないが、実質的には３ＭＰａ・ｍ0.5以下である。
　本発明において、強化特性は、成形後のガラスにイオン交換処理により後発的に付与されるガラスの強度に関連する特性を指し、具体的には、ガラスの最表面の圧縮応力値（ＣＳ）、最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）、応力深さ（ＤＯＣ）及び内部の引っ張り応力値（ＣＴｃｖ）等の特性が含まれる。
　本発明の強化ガラス板は、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における最表面の圧縮応力値（ＣＳ）は、好ましくは２４０ＭＰａ以上、２６０ＭＰａ以上、２８０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３２０ＭＰａ以上、３４０ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、３８０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４２０ＭＰａ以上、特に４５０ＭＰａ以上である。最表面の圧縮応力値（ＣＳ）が大きい程、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、強化ガラス板内部の引っ張り応力（ＣＴCV）が極端に高くなることにより、破損時に爆発的な破壊が生じ易くなる。また、イオン交換処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。このため、最表面の圧縮応力値（ＣＳ）は、好ましくは１２００ＭＰａ以下、１０００ＭＰａ以下、９００ＭＰａ以下、８５０ＭＰａ以下、８００ＭＰａ以下、７８０ＭＰａ以下、７５０ＭＰａ以下、特に７４０ＭＰａ以下である。
　ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）は、好ましくは２５ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、３５ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以上、６０ＭＰａ以上、７０ＭＰａ以上、８０ＭＰａ以上、９０ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以上、１０５ＭＰａ以上、１１０ＭＰａ以上、１１５ＭＰａ以上、特に１２０ＭＰａ以上である。深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）が大きい程、強度が高くなる。また、ＣＳ３０は、特に加傷４点曲げ強度を効果的に向上させ得る特性である。一方、深さ３０μｍに極端に大きな圧縮応力が形成されると強化ガラス板内部の引っ張り応力（ＣＴCV）が極端に高くなることにより、破損時に爆発的な破壊が生じ易くなる。また、イオン交換処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。このため、深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）は、好ましくは４００ＭＰａ以下、３５０ＭＰａ以下、３３０ＭＰａ以下、３００ＭＰａ以下、２８０ＭＰａ以下、２７０ＭＰａ以下、２６０ＭＰａ以下、特に２５０ＭＰａ以下である。
　ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における応力深さ（ＤＯＣ）は、好ましくは３μｍ以上、５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、３５μｍ以上、４０μｍ以上、４５μｍ以上、特に５０μｍ以上である。応力深さが深い程、スマートフォンを落下させた際に、路面の突起物や砂粒が引っ張り応力層まで到達し難くなり、カバーガラスの破損確率を低下させることが可能になる。一方、応力深さが深過ぎると、イオン交換処理前後で寸法変化が大きくなる虞がある。更に最表面の圧縮応力値が低下する傾向がある。よって、応力深さ（ＤＯＣ）は、好ましくは２００μｍ以下、１８０μｍ以下、１７０μｍ以下、１５０μｍ以下、１４０μｍ以下、１３０μｍ以下、１２０μｍ以下、１１０μｍ以下、特に１００μｍ以下である。なお、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たりすれば、応力深さが深くなる傾向がある。
　ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換における内部の引っ張り応力値（ＣＴｃｖ）は、好ましくは８８ＭＰａ以下、８５ＭＰａ以下、８０ＭＰａ以下、７５ＭＰａ以下、７３ＭＰａ以下、７０ＭＰａ以下、６８ＭＰａ以下、６５ＭＰａ以下、６２ＭＰａ以下、特に６０ＭＰａ以下である。内部の引っ張り応力値が大き過ぎると、点衝突により強化ガラス板が自己破壊する、あるいは破壊時に爆発的にガラスが粉砕する虞がある。内部の引っ張り応力値（ＣＴｃｖ）下限範囲は特に限定されないが、実質的に５ＭＰａ以上である。
　本発明の強化ガラス板において、８０℃に加温した５質量％ＨＣｌ水溶液に２４時間浸漬させた時の単位表面積当たりの質量損失は、２．０ｍｇ／ｃｍ2以下、１．５ｍｇ／ｃｍ2以下、１．０ｍｇ／ｃｍ2以下、０．９ｍｇ／ｃｍ2以下、０．８ｍｇ／ｃｍ2以下、０．７ｍｇ／ｃｍ2以下、０．６ｍｇ／ｃｍ2以下、０．５ｍｇ／ｃｍ2以下、０．４ｍｇ／ｃｍ2以下、０．３ｍｇ／ｃｍ2以下、０．２ｍｇ／ｃｍ2以下、特に０．１ｍｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。強化ガラス板は、デバイスの使用環境によっては、酸性の薬液に触れる可能性があり、デバイスの不具合を防ぐ観点から耐酸性が高いことが好ましい。
　また、８０℃に加温した５質量％ＮａＯＨ水溶液に６時間浸漬させた時の単位表面積当たりの質量損失は、５．０ｍｇ／ｃｍ2以下、４．５ｍｇ／ｃｍ2以下、４．０ｍｇ／ｃｍ2以下、３．５ｍｇ／ｃｍ2以下、３．０ｍｇ／ｃｍ2以下、２．５ｍｇ／ｃｍ2以下、２．０ｍｇ／ｃｍ2以下、１．５ｍｇ／ｃｍ2以下、特に１．０ｍｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。強化ガラス板は、デバイスの使用環境によっては、アルカリ性の薬液や洗剤に触れる可能性があるため、耐アルカリ性が高いことが求められる。
　また、２０℃に保持した１０質量％ＨＦ水溶液に２０分間浸漬させた時の単位表面積当たりの質量損失は、３０ｍｇ／ｃｍ2以下、２５ｍｇ／ｃｍ2以下、２０ｍｇ／ｃｍ2以下、１５ｍｇ／ｃｍ2以下、１４ｍｇ／ｃｍ2以下、１３ｍｇ／ｃｍ2以下、１２ｍｇ／ｃｍ2以下、１１ｍｇ／ｃｍ2以下、１０．５ｍｇ／ｃｍ2以下、１０ｍｇ／ｃｍ2以下、９．５ｍｇ／ｃｍ2以下、９．０ｍｇ／ｃｍ2以下、８．５ｍｇ／ｃｍ2以下、８．０ｍｇ／ｃｍ2以下、７．５ｍｇ／ｃｍ2以下、７．０ｍｇ／ｃｍ2以下、６．５ｍｇ／ｃｍ2以下、６．０ｍｇ／ｃｍ2以下、５．５ｍｇ／ｃｍ2以下、５．０ｍｇ／ｃｍ2以下、４．５ｍｇ／ｃｍ2以下、特に４．０ｍｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。強化ガラス板は、厚みを調整したり、表面状態を改質したりする目的で、化学エッチング処理される場合があるが、このような場合においても強化ガラス板の耐フッ酸性は高いことが好ましい。強化ガラス板の耐フッ酸性が高ければ、化学エッチング処理後のガラス表面を微小凹凸が少ない状態とすることができ、高い強度を得ることができる。
　本発明において、機械的強度は、ガラスの機械的特性と、強化特性とによって定められるガラスの強度特性を指し、具体的には、加傷４点曲げ強度が挙げられる。
　本発明の強化ガラス板は、加傷４点曲げ強度が１５０ＭＰａ以上、１６０ＭＰａ以上、１１７０ＭＰａ以上、１８０ＭＰａ以上、１９０ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、２２０ＭＰａ以上、２４０ＭＰａ以上、特に２６５ＭＰａ以上であることが好ましい。加傷４点曲げ強度が低過ぎると、スマ－トフォンのカバ－ガラスとして使用した際、落下時に割れやすくなる。なお、加傷４点曲げ強度の上限は特に限定されないが、現実的には１５００ＭＰａ以下である。
　本発明の強化ガラス板において、板厚は、好ましくは２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．９ｍｍ以下、特に０．８５ｍｍ以下である。板厚が小さい程、強化ガラス板の質量を低下させることができる。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、好ましくは０．０１ｍｍ以上、０．０２ｍｍ以上、０．０３ｍｍ以上、０．０５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．３５ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．４５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．６５ｍｍ以上、特に０．７ｍｍ以上である。なお、強化用ガラス板の厚みも同様の範囲とすることができる。なお、強化ガラス板の厚みは用途に応じて選定することができる。例えば、折り曲げないディスプレイ用途であれば、板厚は、０．３５～０．８５ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは、０．４５～０．７５ｍｍ、０．５１～０．７１ｍｍである。一方、折り曲げ可能なフォルダブルディスプレイ用途では、０．０１～０．１０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは、０．０２～０．０５ｍｍ、０．０２５～０．０４ｍｍである。
　また、本発明の強化ガラス板において、透過率の高さを重視する場合は、結晶を実質的に含まないことが好ましい。ここで、「実質的に含まない」とは、ガラス中の結晶の含有量が０．０１質量％以下であることを指す。一方、より高い機械的特性を得ることを重視する場合は、結晶を含んでもよい。
　本発明の強化ガラス板の製造方法は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　１～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］　０．１～３０％を含有する強化用ガラス板を用意する準備工程と、該強化用ガラス板に対して、イオン交換処理を行い、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板を得るイオン交換工程と、を備えることを特徴とする。なお、本発明の強化ガラス板の製造方法は、１回だけイオン交換処理が行われている場合のみならず、複数回のイオン交換処理が行われている場合も包含するものとする。
　強化用ガラス板を製造する方法は、例えば、以下の通りである。まず所望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、１４００～１７００℃で加熱溶融し、清澄した後、溶融ガラスを成形装置に供給した上で板状に成形し、冷却することが好ましい。板状に成形した後に、所定寸法に切断加工する方法は、周知の方法を採用することができる。
　溶融ガラスを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が好ましい。オーバーフローダウンドロー法では、板厚方向の中央部にオーバーフロー合流面を有し、ガラス板の表面となるべき面は成形体耐火物の表面に接触せず、自由表面の状態で板状に成形される。このため、未研磨でありながら、表面品位が良好なガラス板を安価に製造することができる。更に、オーバーフローダウンドロー法では、成形体耐火物として、アルミナ系耐火物やジルコニア系耐火物が使用される。そして、本発明の強化ガラス板（強化用ガラス板）は、アルミナ系耐火物やジルコニア系耐火物（特にアルミナ系耐火物）との適合性が良好であるため、これらの耐火物と反応して泡やブツ等を発生させ難い性質を有する。
　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（スロットダウンドロー法、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。
　なお、本発明の強化用ガラス板および強化ガラス板には、平板状はもちろん、板状に成形された後に曲げ加工等により３次元的形状を付与された態様も含まれる。
　溶融ガラスの成形時に、溶融ガラスの徐冷点から歪点の間の温度域を３℃／分以上、且つ１０００℃／分未満の冷却速度で冷却することが好ましく、その冷却速度の下限範囲は、好ましくは１０℃／分以上、２０℃／分以上、３０℃／分以上、特に５０℃／分以上であり、上限範囲は、好ましくは１０００℃／分未満、５００℃／分未満、特に３００℃／分未満である。冷却速度を速過ぎると、ガラスの構造が粗になり、イオン交換処理後にビッカース硬度を高めることが困難になる。一方、冷却速度が遅過ぎると、ガラス板の生産効率が低下してしまう。
　また、本発明の強化ガラスを製造する方法において、透過率の高さを重視する場合は、強化用ガラス板を結晶化させないことが好ましい。一方、より高い機械的特性を得ることを重視する場合は、強化用ガラス板を熱処理することにより、結晶化させてもよい。
　本発明の強化ガラス板の製造方法では、爆発的な破壊を抑制する観点から、ＮａＮＯ3とＫＮＯ3の混合溶融塩に１回浸漬させるイオン交換処理を用いることが好ましい。上記のイオン交換処理を行うと、最表面の圧縮応力値（ＣＳ）及び最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）を効率的に制御することができる。したがって、強化ガラス板の内部の引っ張り応力値（ＣＴCV）が高くなり過ぎることを防止し、落下時の破片数が少ない安全な強化ガラス板が得易くなる。図１は、Ｌｉイオンと溶融塩中のＮａイオンのイオン交換を行った強化ガラス板の応力プロファイル（ガラス板の厚み方向の応力分布）の模式図であり、実線はＮａＮＯ3　１００質量％の強化溶融塩により強化した強化ガラス板、破線はＮａＮＯ3を１０質量％、ＫＮＯ3を９０％含有した混合溶融塩により強化した強化ガラス板の応力プロファイルを表している。図１から分かるように、実線で示されるＮａＮＯ3　１００質量％で強化した強化ガラス板は、ＣＳが４９８ＭＰａ、ＣＳ３０が２６５ＭＰａであり、ＣＴCVが９１ＭＰａであるのに対して、破線で示されるＮａＮＯ3とＫＮＯ3の混合溶融塩で強化した強化ガラス板は、ＣＳが４２５ＭＰａ、ＣＳ３０が２４１ＭＰａと抑制されており、その結果、ＣＴCVも８７ＭＰａと小さくなっている。
　イオン交換工程で用いるＮａＮＯ3とＫＮＯ3混合溶融塩において、ＮａＮＯ3の濃度は、好ましくは０．５質量％以上、１質量％以上、５質量％以上、７質量％以上、１０質量％以上、特に１２～２０質量％である。ＮａＮＯ3の濃度が低過ぎると、表面応力計ＳＬＰ－２０００による応力測定が困難になる虞がある。また、ＮａＮＯ3の濃度が高過ぎると、ガラス中に含まれるＬｉイオンと溶融塩中のＮａイオンがイオン交換する際に形成される圧縮応力値が高くなり過ぎる虞がある。
　なお、より最表面の圧縮応力値（ＣＳ）及び最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）を高め、機械的強度が高く、より破損し難い強化ガラス板を得ることを優先する場合、ＮａＮＯ3　１００質量％の溶融塩に浸漬することにより、イオン交換を行ってもよい。
　また、強化用ガラス板がＮａ2Ｏを含有する場合、ＫＮＯ3　１００質量％の溶融塩に浸漬することにより、ガラス中のＮａイオンと溶融塩中のＫイオンのイオン交換を行ってもよい。
　イオン交換工程では、溶融塩の温度は３６０～４３０℃が好ましく、イオン交換時間は３０分～６時間が好ましい。
　以下、実施例に基づいて、本発明を説明する。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。
　（実施例１）
　表１～５０は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～２３、２６～３２０）及び比較例（試料Ｎｏ．２４、２５）のガラス組成とガラス特性を示している。また、Ｎ．Ａ．は、未測定を示している。さらに、Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの合量を表し、ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を表している。
　次のようにして表１～５０の試料Ｎｏ．１～３２０を作製した。まず表１～２５に記載の試料Ｎｏ．１～３２０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１６００℃で２１時間溶融した。続いて、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、平板形状に成形した後、徐冷点から歪点の間の温度域を３℃／分で冷却し、ガラス板（強化用ガラス板）を得た。得られたガラス板について、表２６～５０に記載の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。
　３０～３８０℃における熱膨張係数（α30-380℃）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１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度（１０2.5ｄＰａ・ｓ）は、白金球引き上げ法で測定した値である。
　ヤング率（Ｅ）は、ＪＩＳ　Ｒ１６０２－１９９５「ファインセラミックスの弾性率試験方法」に準拠した方法で算出したものである。
　続いて、試料Ｎｏ．１～２４及び２６～３２０の両表面に光学研磨を施し、板厚０．６ｍｍとした後、透過率の測定を行った。
　波長４００ｎｍにおける透過率は、板厚０．６ｍｍの強化ガラス板に対して、紫外可視近赤外分光光度計（日立ハイテクサイエンス製ＵＨ４１５０）を用いて、板厚方向の直線透過率を測定した値である。
　さらに、得られた試料Ｎｏ．１～２４の強化用ガラス板を３８０℃のＮａＮＯ3溶融塩中に１時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。続いて、散乱光光弾性応力計ＳＬＰ－２０００（株式会社折原製作所製）を用いて観察される位相差分布曲線から最表面の圧縮応力値（ＣＳ）と深さ３０μｍおける圧縮応力値（ＣＳ３０）と応力深さ（ＤＯＣ）、及び内部の引っ張り応力値（ＣＴｃｖ）を算出した。ここで、ＤＯＣは、応力値がゼロになる深さである。また、得られた試料Ｎｏ．２６～３２０の強化用ガラス板を３８０℃のＫＮＯ3溶融塩中に４時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。続いて、表面応力計ＦＳＭ－６０００（株式会社折原製作所製）を用いて観察される位相差分布曲線から最表面の圧縮応力値（ＣＳ）と深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）と応力深さ（ＤＯＣ）、及び内部の引っ張り応力値（ＣＴｃｖ）を算出した。ここで、ＤＯＣは、応力値がゼロになる深さである。算出に当たり、各試料の屈折率を１．５３、光学弾性定数を２９．０［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。なお、イオン交換処理前後で、ガラスの表層におけるガラス組成が微視的に異なるものの、ガラス全体として見た場合は、ガラス組成が実質的に相違しない。
　また、試料Ｎｏ．２５は、両表面に光学研磨を施し、板厚０．６ｍｍとした後、６１５℃で１２時間、８５０℃で３時間熱処理することにより、結晶を析出させて結晶化ガラスとした。得られた結晶化ガラスについては、前述の条件でヤング率及び透過率を測定した。その後、４３０℃のＮａＮＯ3溶融塩中に６時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。
　上記のようにして得られた試料Ｎｏ．１～３２０の強化ガラス板について、耐酸性、耐アルカリ性、耐フッ酸性及び破壊靭性値（Ｋ１ｃ）を評価した。
　耐酸性試験は、測定試料として５０×１０×１．０ｍｍの寸法に両面鏡面研磨加工したガラス試料を用い、中性洗剤及び純水で十分に洗浄した後、８０℃に加温した５質量％ＨＣｌ水溶液に２４時間浸漬させると共に、浸漬前後の単位表面積当たりの質量損失（ｍｇ／ｃｍ2）を算出することで評価したものである。
　耐アルカリ性試験は、測定試料として５０×１０×１．０ｍｍの寸法に両面鏡面研磨加工したガラス試料を用い、中性洗剤及び純水で十分に洗浄した後、８０℃に加温した５質量％ＮａＯＨ水溶液に６時間浸漬させると共に、浸漬前後の単位表面積当たりの質量損失（ｍｇ／ｃｍ2）を算出することで評価したものである。
　耐フッ酸性試験は、測定試料として５０×１０×１．０ｍｍの寸法に両面鏡面研磨加工したガラス試料を用い、中性洗剤及び純水で十分に洗浄した後、２０℃に保持した１０質量％ＨＦ水溶液に２０分間浸漬させると共に、浸漬前後の単位表面積当たりの質量損失（ｍｇ／ｃｍ2）を算出することで評価したものである。
　破壊靭性値（Ｋ１ｃ）は、ＪＩＳ　Ｒ１６０７「ファインセラミックスの破壊靭性試験方法」に基づき、ＳＥＰＢ法により測定したものである。なお、各試料の破壊靭性値は、３点の平均値より求めた。
　表１～３０から明らかなように、試料Ｎｏ．１～２３、２６～６５は、ヤング率が高く、特にＮｏ．１は破壊靭性値が０．８２ＭＰａ・ｍ0.5であり、機械的特性が高いガラスが得られた。一方、比較例である試料Ｎｏ．２４は、ＲＯが少ないため、ヤング率が７４ＧＰａ、破壊靭性値が０．７６ＭＰａ・ｍ0.5と低かった。また、試料Ｎｏ．１～２３は、透過率が９１．２％以上と高かった。一方、結晶化強化ガラス板である試料Ｎｏ．２５は、結晶化後の透過率が７２．５％と低かった。
　（実施例２）
　表５１は、本発明の実施例Ａ及び比較例Ｂのガラス特性を示している。ここで、「ＳＰＰ－４ＰＢ」は加傷４点曲げ強度を表し、「Ｎ．Ａ．」は未測定を表している。
　次のようにして表５１の実施例Ａ及び比較例Ｂ（強化ガラス板）を作製した。まず、表１及び２に記載の試料Ｎｏ．１及び２４のガラス組成になるようガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１６００℃で２１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、平板形状に成形、徐冷した。得られたガラス板について、実施例１と同様の方法でヤング率を評価した。その後、得られた平板形状のガラスから、研削、研磨を経て板厚０．６ｍｍの強化用ガラス板を得た。次に、得られた強化用ガラス板をそれぞれ所定サイズに切断した。さらに、実施例Ａの強化用ガラス板は、４３０℃でＮａＮＯ3を１５質量％、ＫＮＯ3を８５質量％含有した混合溶融塩中に１時間浸漬することにより、イオン交換処理を行って、強化ガラス板とした。また、比較例Ｂの強化用ガラス板は、３８０℃のＮａＮＯ3溶融塩中に３時間浸漬することによりイオン交換処理を行った後、３８０℃のＫＮＯ3を９５質量％、ＮａＮＯ3を５質量％含有した混合溶融塩中に４５分間浸漬することによりイオン交換処理を行って強化ガラス板とした。
　得られた強化ガラス板に対し、破壊靭性値及び加傷４点曲げ強度の測定を行った。
　破壊靭性値（Ｋ１ｃ）は、実施例１と同様の方法で評価した。
　加傷４点曲げ強度は、次のような手順で行った。まず、次の手順でガラスの加傷を行った。３５ｍｍ×３５ｍｍサイズで厚さ０．６ｍｍに加工した強化ガラス板を垂直にした状態で１．５ｍｍ厚のＳＵＳ板に固定し、これに対してＰ１８０番手のサンドペーパー越しに振り子状のアーム先端を衝突させ、加傷した。アーム先端はφ５ｍｍの鉄製のシリンダ－であり、アーム重量は５５０ｇである。アームを振り下ろす高さは衝突点から１００ｍｍとした。次に加傷したサンプルに対してＪＩＳ　Ｒ１６０１（１９９５）に従う４点曲げ試験を行い、「加傷４点曲げ強度」を測定した。試験は各実施例当たり６枚のサンプルに対して行い、それらの測定値の平均値を評価結果とした。
　表５１から明らかなように、実施例Ａは、ヤング率が８７ＧＰａ、破壊靭性値が０．８２ＭＰａ・ｍ0.5と高い機械的特性を有し、圧縮応力層最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値（ＣＳ３０）も２４４ＭＰａと高いため、加傷４点曲げ強度が２９０ＭＰａと高かった。一方、比較例Ｂはヤング率が７４ＧＰａ、破壊靭性値が０．７６ＭＰａ・ｍ0.5と実施例Ａより低く、且つ、ＣＳ３０も１２０ＭＰａと低いため、加傷４点曲げ強度も１７２ＭＰａと低かった。
　（実施例３）
　表中に記載の試料Ｎｏ．７３及びＮｏ．３０４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１６００℃で２１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、平板形状に成形、徐冷した。得られた平板形状のガラスから、研削、研磨を経て板厚０．３ｍｍの板状ガラスを得た後、フッ酸によるエッチング工程によるスリミングを経て板厚３１μｍの強化用ガラス板を得た。次に、得られた強化用ガラス板をそれぞれ５０ｍｍ×５０ｍｍサイズに切断した。さらに、試料Ｎｏ．７３の強化用ガラス板は、３８０℃でＫＮＯ3溶融塩中に１時間１０分浸漬することにより、イオン交換処理を行って、強化ガラス板とした。また、試料Ｎｏ．３０４の強化用ガラス板は、３８０℃でＫＮＯ3溶融塩中に１時間４５分浸漬することにより、イオン交換処理を行って、強化ガラス板とした。さらに、得られた強化ガラス板をフッ酸によるエッチング工程によるスリミングを経て板厚３０μｍの測定試料とした。測定試料の試料Ｎｏ．７３の圧縮応力値は６９８ＭＰａ、圧縮応力層深さは５．５μｍであり、試料Ｎｏ．３０４の圧縮応力値は４１８ＭＰａ、圧縮応力層深さは４．８μｍであった。
　測定試料に対し、表面粗さ及び耐衝撃強度の測定を行った。
　表面粗さは、走査型白色干渉計（Ｚｙｇｏ社製　Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ７３００）を用いて測定し、ＩＳＯ　２５１７８に準拠して算出した「算術平均高さ」である。なお、詳細な測定条件は下記の通りである。
　装置名：Ｚｙｇｏ社製　Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ７３００
　視野範囲：７３．５５μｍ×５５．１６μｍ
　対物レンズ：５０倍
　ズームレンズ：２倍
　解析ソフト：Ｍｅｔｒｏ Ｐｒｏ（Ｚｙｇｏ社製）
　形状補正：Ｐｌａｎｅ（１次）
　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｔｙｐｅ：Ｇａｕｓｓ　Ｓｐｌｉｎｅ
　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｌｏｗ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｈｉｇｈ　ｐａｓｓ）：１３．８μｍ
　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｈｉｇｈ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｌｏｗ　ｐａｓｓ）：０．３４５μｍ
　耐衝撃強度は以下の耐衝撃試験により測定した。まず、得られた測定試料（平面視寸法　５０ｍｍ×５０ｍｍ）を石定盤上に置き、棒先端球状の衝突体（ボール先端の球径０．７ｍｍ、全体質量５．４ｇのボールペン：ＢＩＣ社製、オレンジＥＧ０．７）の先端をガラス試料に落下させて試験を行った。この際、衝突体の先端がガラス試料に対して垂直に落下するように、衝突体を垂直に保持された案内筒の内孔を通してガラス試料まで落下させた。落下前の衝突体先端の高さを落下高さとし、その初期値を１．０ｃｍに設定して落下させた。落下によりガラス試料が破損しなかった場合は０．５ｃｍ高さを上昇させて、再度落下させた。このようにして、ガラス試料が破損するまで落下高さの上昇および落下の試行を繰り返し、ガラス試料が破損した際の落下高さを破壊高さとして求めた。
　試料Ｎｏ．７３は、表面粗さは０．２４ｎｍであり、破壊高さは１０．５ｃｍであった。また、試料Ｎｏ．３０４は、表面粗さは０．３１ｎｍであり、破壊高さは１０．７ｃｍであった。
　本発明の強化ガラス板は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）等のタッチパネルディスプレイのカバーガラスとして好適である。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、フレキシブルディスプレイ用基板、太陽電池用カバーガラス、固体撮像素子用カバーガラス、車載用カバーガラスへの応用が期待される。

Claims (16)

  1. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板において、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８５％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を０．５～３０％を含有することを特徴とする強化ガラス板。
  2. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板において、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５２～８０％、Ａｌ2Ｏ3　１１．５～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　７～２０％、Ｎａ2Ｏ　０．５～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＭｇＯ　０～２０％、ＣａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を６．５～３０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板。
  3. 　ガラス組成として、ＭｇＯを含有し、ＭｇＯの含有量が６．５～２０モル％であることを特徴とする請求項２に記載の強化ガラス板。
  4. 　モル比［ＲＯ］／［Ｒ2Ｏ］が０．５～１．５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。
  5. 　結晶を実質的に含有せず、厚み０．６ｍｍ換算で波長４００ｎｍにおける透過率が８５％以上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。
  6. 　破壊靭性Ｋ１ｃが０．７８ＭＰａ・ｍ0.5以上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。
  7. 　ヤング率が７６ＧＰａ以上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。
  8. 　厚み０．０１～２．０ｍｍの板状であって、
    　前記圧縮応力層の最表面の圧縮応力値ＣＳが２００～１２００ＭＰａであり、圧縮応力層の応力深さＤＯＣが３～２００μｍ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。
  9. 　厚み０．３５～２．０ｍｍの板状であって、
    　前記圧縮応力層の応力深さＤＯＣが５０～１７０μｍであり、最表面からの深さ３０μｍにおける圧縮応力値ＣＳ３０が２５～４００ＭＰａであることを特徴とする請求項８に記載の強化ガラス板。
  10. 　高温粘度１０2.5ｄＰａ・ｓにおける温度が１６８０℃以下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。
  11. 　ガラス組成として、Ｃｌを含有し、Ｃｌの含有量が０．０２モル％以上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。
  12. 　ガラス組成として、ＭｏＯ3を含有し、ＭｏＯ3の含有量が０．０００１モル％以上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。
  13. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板において、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　６０～７０％、Ａｌ2Ｏ3　３～２０％、Ｂ2Ｏ3　０～１％、Ｌｉ2Ｏ　０～１０％、Ｎａ2Ｏ　１０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～５％、ＭｇＯ　５～２０％、ＣａＯ　０～１％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～４．７％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を５～３０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板。
  14. 　表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板において、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　６５～８２％、Ａｌ2Ｏ3　５～１６％、Ｂ2Ｏ3　０～１０％、Ｌｉ2Ｏ　０～１０％、Ｎａ2Ｏ　５～２５％、Ｋ2Ｏ　０～５％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～６％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～４．７％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　５～２０％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を１～１０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板。
  15. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８５％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を０．５～３０％を含有する強化用ガラス板を用意する準備工程と、該強化用ガラス板に対してイオン交換処理を行い、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス板を得るイオン交換工程と、を備えることを特徴とする強化ガラス板の製造方法。
  16. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ2　５０～８５％、Ａｌ2Ｏ3　１～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、Ｌｉ2Ｏ　０～２０％、Ｎａ2Ｏ　０～２５％、Ｋ2Ｏ　０～２０％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、ＺｒＯ2　０～１０％、ＳｎＯ2　０～０．３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎａ2Ｏ］　１～３０％、［Ｌｉ2Ｏ］＋［ＭｇＯ］　１～２５％、［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］を０．５～３０％を含有することを特徴とする強化用ガラス板。
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