WO2008044694A1

WO2008044694A1 - Reinforced glass substrate

Info

Publication number: WO2008044694A1
Application number: PCT/JP2007/069727
Authority: WO
Inventors: Takashi Murata
Original assignee: Nippon Electric Glass Co., Ltd.
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2008-04-17
Also published as: US8652979B2; KR20120087997A; CN101522584B; EP2075237A1; KR20090027259A; EP2075237A4; KR20120034754A; CN102718401A; US20100035745A1; CN101522584A; KR101221834B1; EP2075237B1; CN102718401B; KR101351366B1

Description

明細書

強化ガラス基板

技術分野

[0001] 本発明は、強化ガラス基板に関するものであり、特に、携帯電話、デジタルカメラ、 PDA (携帯端末）、或いはタツチパネルディスプレイに好適な強化ガラス基板に関するものである。

背景技術

[0002] 携帯電話、デジタルカメラ、 PDA、或いはタツチパネルディスプレイと!/、つたデバイスは、ますます普及する傾向にある。

[0003] これらの用途に用いられるガラス基板には、高い機械的強度が求められる。従来、これらの用途には、イオン交換等で強化したガラス基板 (所謂、強化ガラス基板）が用いられている（特許文献 1、非特許文献 1参照）。

特許文献 1 :特開 2006— 83045号公報

非特許文献 1 :泉谷徹朗等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、 1984年 8月 20曰、 p. 451 -498

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 非特許文献 1によると、ガラス組成中の Al O含有量を増加させていくと、ガラスの

2 3

イオン交換性能が向上し、ガラス基板の機械的強度を向上できることが記載されてい [0005] し力、し、ガラス組成中の Al O含有量を増加させていくと、ガラスの耐失透性が悪化

2 3

し、成形中にガラスが失透しやすくなり、ガラス基板の製造効率、品位等が悪化する。特に、ガラスの耐失透性が悪いと、オーバーフローダウンドロー法等の成形方法を採用することができず、ガラス基板の表面精度を高めることができない。それ故、ガラス基板の成形後、別途研磨工程を付加しなければならない。ガラス基板を研磨すると、ガラス基板の表面に微小な欠陥が発生しやすくなり、ガラス基板の機械的強度を維持し難くなる。 [0006] このような事情から、ガラスのイオン交換性能と耐失透性を両立することが困難であり、ガラス基板の機械的強度を顕著に向上させることが困難となっていた。

[0007] また、デバイスの軽量化を図るため、タツチパネルディスプレイ等のデバイスに用いられるガラス基板は、年々薄肉化されてきている。薄板のガラス基板は破損しやすいことから、ガラス基板の機械的強度を向上させる技術は益々重要になってきている。

[0008] そこで、本発明は、ガラスのイオン交換性能と耐失透性を両立させ、従来よりも機械的強度が高いガラス基板を得ることを技術的課題とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明者は、種々の検討を行った結果、ガラス組成に TiOを含有させることで高い

2

イオン交換性能が発現することを見出した。また、 Al Oの適正含有量を定めた上で

2 3

、 Al Oとアルカリ金属酸化物の合量を最適化し、且つ Al Oとアルカリ金属酸化物

2 3 2 3

のモル比（モル分率）を最適化することで、イオン交換性能を損なうことなぐガラスの耐失透性を改善できることを見出し、本発明を提案するに至った。すなわち、本発明の強化ガラス基板は、その表面に圧縮応力層を有し、ガラス組成として、モル％で Si O 50—85%, Al O 5—30%, Li O 0〜20%、 Na O 0—20%, K O 0—2

2 2 3 2 2 2

0%、 TiO 0. 001— 10%, Li O + Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、

2 2 2 2 2 3

且つモル分率で、（Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Oのィ直が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有しないことを特徴とする

2 3

第二に、本発明の強化ガラス基板は、ガラス組成として、モル％で SiO 50-85

2

%、A1〇 5〜12. 5%、B〇 0—7%, Li O 0〜9%、 Na〇 7—20%, K O

2 3 2 3 2 2 2

0—20%, TiO 0. 001— 8%, Li O + Na O + K O + Al〇 15〜35%を含有

2 2 2 2 2 3

し、且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1〇のィ直が 0· 7〜2· 7、（Mg〇 +

2 2 2 2 3

CaO) /Al Oの値が 0〜0· 55であって、実質的に As O、 Fを含有しないことに特

2 3 2 3

徴付けられる。

[0010] 第三に、本発明の強化ガラス基板は、表面に圧縮応力層を有する強化ガラス基板であって、ガラス組成として、モル⁰ /₀で SiO 50—85%, Al O 5—30%, B O

2 2 3 2 3

0—7%, Li O 0. 5—20%, Na O 0—20%, K O 0—20%, TiO 0. 001—

2 2 2 2

10%、 Li O + Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Al Oの値が 0. 7〜3であることに特徴付けられる。

2 2 2 3

[0011] 第四に、本発明の強化ガラス基板は、ガラス組成として、モル％で SiO 50-85

2

%、 A1〇 5— 12. 5%、 B〇 0—7%, Li〇 0. 5—10%, Na〇 0—20%, K

2 3 2 3 2 2

〇 0~20%, Ti〇 0. 01~10%, Li O + Na O + K O + Al〇 15〜28. 5%

2 2 2 2 2 2 3

を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1〇のィ直が 0. 7〜2. 7であ

2 2 2 2 3

ることに特徴付けられる。

[0012] 第五に、本発明の強化ガラス基板は、表面の圧縮応力が lOOMPa以上、且つ圧縮応力層の厚み力 m以上であることに特徴付けられる。ここで、「表面の圧縮応力」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計 (株式会社東芝製 FSM— 60)を用いて試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。なお、算出の際、屈折率は 1. 52、光弾性定数は 28 [ (nm/cm) /MPa]として計算を行った。

[0013] 第六に、本発明の強化ガラス基板は、未研磨の表面を有することに特徴付けられる

〇

[0014] 第七に、本発明の強化ガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法で成形されていることに特徴付けられる。

[0015] 第八に、本発明の強化ガラス基板は、液相温度が 1300°C以下であることに特徴付けられる。ここで、「液相温度」は、ガラスを粉砕し、標準篩 30メッシュ（篩目開き 500 a m)を通過し、 50メッシュ (篩目開き 300 a m)に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に 24時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。

[0016] 第九に、本発明の強化ガラス基板は、液相粘度が 10⁴· °dPa' s以上であることに特徴付けられる。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を指す。なお、液相温度が低ぐ液相粘度が高い程、ガラスの耐失透性に優れるとともに、ガラス基板の成形性に優れている。

[0017] 第十に、本発明の強化ガラス基板は、密度が 2. 8g/cm³以下であることに特徴付けられる。ここで、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。

[0018] 第 ^—に、本発明の強化ガラス基板は、ヤング率が 68GPa以上であることに特徴付けられる。ここで、「ヤング率」は、共振法により測定した値を指す。 [0019] 第十二に、本発明の強化ガラス基板は、 30〜380°Cにおける熱膨張係数が 40〜9 5 X 10_⁷/°Cであることに特徴付けられる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメータ一を用いて、 30〜380°Cにおける平均熱膨張係数を測定した値を指す。

[0020] 第十三に、本発明の強化ガラス基板は、クラック発生率が 60%以下であることに特徴付けられる。ここで、「クラック発生率」は、次のようにして測定した値を指す。まず湿度 30%、温度 25°Cに保持された恒温恒湿槽内において、荷重 500gに設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に 15秒間打ち込み、その 15秒後に圧痕の 4 隅から発生するクラックの数をカウント（1つの圧痕につき最大 4とする）する。このようにして圧子を 20回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、（総クラック発生数 /80) X 100の式により求める。

[0021] 第十四に、本発明の強化ガラス基板は、タツチパネルディスプレイに用いることに特徴付けられる。

[0022] 第十五に、本発明のガラスは、ガラス組成として、モル⁰ /₀で SiO 50—85%, A1

2 2

O 5—30%, Li O 0〜20%、Na O 0—20%, K O 0〜20%、TiO 0. 001

3 2 2 2 2

— 10%, Li O + Na O + K O + Al O 15

2 2 2 2 3 〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li

O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Oの値が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有し

2 2 2 2 3 2 3

ないことに特徴付けられる。

[0023] 第十六に、本発明のガラスは、ガラス組成として、モル⁰ /₀で SiO 50—85%, A1

2 2

O 5—30%, B O 0—7%, Li O 0. 5—20%, Na O 0—20%, K O 0—2

3 2 3 2 2 2

0%、 TiO 0. 001— 10%, Li O + Na O + K O + Al O 15

2 3 〜35%を含有し、

2 2 2 2

且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1 Oの値が 0· 7〜3であることに特徴

2 2 2 2 3

付けられる。

[0024] 第十七に、本発明のガラスは、 430°Cの KNO溶融塩中で 4時間イオン交換したと

3

き、表面の圧縮応力が 200MPa以上、且つ圧縮応力層の厚みが 3 m以上になることに特徴付けられる。ここで、「表面の圧縮応力」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計 (株式会社東芝製 FSM— 60)を用いて試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。

[0025] 第十八に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で SiO 50〜85%、 Al O 5—30%, Li O 0—20%, Na O 0—20%, K O 0—20%, TiO 0. 0

2 3 2 2 2 2

01— 10%, Li O + Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、

2 2 2 2 3

(Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Oのィ直が 0· 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含

2 2 2 2 3 2 3 有せず、その表面に圧縮応力層が形成されてなることに特徴付けられる。

[0026] 第十九に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で SiO 50〜85%、

2

A1〇 5—30%, B O 0—7%, Li O 0. 5〜20%、 Na〇 0—20%, K O 0

2 3 2 3 2 2 2

— 20%, TiO 0. 001— 10%, Li O + Na O + K O + Al〇 15〜35%を含有

2 2 2 2 2 3 し、且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1〇のィ直が 0. 7〜3であり、表面に

2 2 2 2 3

圧縮応力層が形成されてなることに特徴付けられる。

発明を実施するための最良の形態

[0027] 本発明の強化ガラス基板は、その表面に圧縮応力層を有する。ガラス基板の表面に圧縮応力層を形成する方法には、物理強化法と化学強化法がある。本発明の強化ガラス基板は、化学強化法で圧縮応力層を形成することが好ましい。化学強化法は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換によりガラス基板の表面にイオン半径の大き!/、アルカリイオンを導入する方法である。化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、ガラス基板の板厚が薄くても、良好に強化処理を施すことができ、所望の機械的強度を得ること力 Sできる。さらに、化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、風冷強化法等の物理強化法の場合と異なり、ガラス基板に圧縮応力層を形成した後に、ガラス基板を切断しても、ガラス基板が破壊し難い。

[0028] イオン交換の条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性等を考慮して決定すればよい。特に、 KNO溶融塩中の K Oをガラス基板中の Li 0、 Na Oとイオン交換す

3 2 2 2

ると、ガラス基板の表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。

[0029] 本発明の強化ガラス基板において、ガラス組成を上記範囲に限定した理由を以下に説明する。なお、以下の％表示は、特に断りがある場合を除き、モル％を指す。

[0030] SiOは、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は 50〜85%、好

2

ましく (ま 53〜78⁰/₀、より好ましく (ま 55〜75⁰/₀、更 ίこ好ましく (ま 58〜70⁰/₀である。 SiO の含有量が 85%より多くなると、ガラスの溶融、成形が難しくなつたり、熱膨張係数

2

力 S小さくなり過ぎて、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。一方、 SiOの含有量が 50%より少ないと、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下しやすくなる。さらに、 SiOの含有量が 50%より少ないと、ガラス化し難くなつ

2

たり、ガラスの耐失透性が悪化しやすくなる。

[0031] Al Oは、ガラスの耐熱性、イオン交換性能およびヤング率を高くする効果がある

2 3

成分であり、その含有量は 5〜30%である。 Al Oの含有量が 30%より多くなると、ガ

2 3

ラスに失透結晶が析出しやすくなつたり、ガラスの熱膨張係数力 s小さくなり過ぎて、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また高温粘性が高くなり、溶融性が悪化するおそれもある。 Al Oの含有量が 5%より少ないと、十分なイオン交換性能を発揮でき

2 3

ないおそれが生じる。上記観点から、 Al Oの好適な範囲は、上限が 20%以下、 16

2 3

%以下、 12. 5%以下、 11 %以下、 10%以下、特に 9%以下であり、下限が 5. 5%以上、 6%以上、特に 7%以上である。

[0032] B Oは、ガラスの液相温度、高温粘度および密度を低下させる効果がある成分で

2 3

あるとともに、ガラスのヤング率やイオン交換性能を高める効果がある成分であり、その含有量は 0〜7%、好ましくは 0〜5%、より好ましくは 0〜3%、更に好ましくは 0〜1 %である。一方、 B Oの含有量が 7%より多いと、イオン交換によって表面にャケが

2 3

発生したり、ガラスの耐水性が悪化したり、低温粘性が低下し過ぎたり、或いは液相粘度が低下するおそれがある。

[0033] TiOは、ガラスのイオン交換性能を高め、ガラス基板の機械的強度を向上させる効

2

果を有する成分であり、本発明において必須成分である。また、 TiOは、ガラスの低

2

温粘性を高め、高温粘性を低下させる効果を有する。すなわち、 TiOは、ガラスの粘

2

性をショートにさせ、オーバーフローダウンドロー法で表面精度の高いガラス基板を成形しやすくさせる成分である。さらに、 TiOは、イオン交換に使用する溶融塩の長

2

期安定性を向上させる効果を有する。しかし、 TiOの含有量が多くなり過ぎると、ガラ

2

スが失透しやすくなつたり、着色しやすくなる。したがって、 TiOの含有量は 0· 001

2

〜； 10^ο/ο、好ましく (ま 0. 0；!〜 8⁰/₀、より好ましく (ま 0. 5〜5⁰/₀、更 ίこ好ましく (ま；!〜 5⁰/₀ である。なお、 TiO導入源として、 TiO原料を用いてもよいが、珪砂等に含まれる微

2 2

量成分から TiOを含有させても差し支えない。

2

[0034] Li Oは、イオン交換成分であるとともに、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を向上させる成分である。さらに、 Li Oは、ガラスのヤング率を向上させる効

2

果を有するとともに、クラック発生率を低減させる効果がある成分である。 Li Oの含有

2 量 (ま 0〜20⁰/₀、好ましく (ま 0〜； 10⁰/₀、より好ましく (ま 0. 1 - 9 % ,更 ίこ好ましく (ま 0. 5 〜8 %、である。 Li Oの含有量が 20 %より多くなると、ガラスが失透しやすくなり、液

2

相粘度が低下することに加えて、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また歪点が低下し過ぎて耐熱性が悪化したり、かえってイオン交換性能が悪化する場合がある。

[0035] Na Oは、イオン交換成分であるとともに、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や

2

成形性を向上させたり、クラック発生率を低減させたりする効果がある成分である。また、 Na Oは、ガラスの耐失透性を改善する成分でもある。 Na Oの含有量は 0〜20

2 2

%、好ましくは 7〜20 %、より好ましくは 7〜； 18 %である。 Na Oの含有量が 20 %より

2

多くなると、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また、 Na Oの含有量が多過ぎると、ガ

2

ラス組成のバランスを欠き、かえってガラスの耐失透性が悪化する傾向がある。さらに

、 Na Oの含有量が 20 %より多くなると、ガラスの歪点が低下し過ぎて耐熱性が悪化

2

したり、かえってイオン交換性能が悪化する場合がある。

[0036] K Oは、イオン交換を促進する効果があるだけでなぐガラスの高温粘度を低下さ

2

せて溶融性や成形性を高めたり、クラック発生率を低減させたりする効果がある成分である。また、 K Oは、耐失透性を改善する成分でもある。 K Oの含有量は 0〜20 %

2 2

、好ましくは 0. 5- 10 % ,より好ましくは 0. 5〜8 %、更に好ましくは;!〜 6 %、特に好ましくは 1〜5 %、最も好ましくは 2〜4 %である。 K Oの含有量が 20 %より多くなると、

2

ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また、 K oの含有量が多過ぎると、ガラス組成の

2

ノランスを欠き、かえってガラスの耐失透性が悪化しやすくなる。

[0037] 本発明の強化ガラス基板において、高い液相粘度とイオン交換性能を両立するために、 Na O + K O + Li O + Al Oの含有量、モル分率（Li O + Na O + K Ο) /

2 2 2 2 3 2 2 2

Al Οの値を規制することが重要である。さらに、本発明の強化ガラス基板において

2 3

、モル分率（Mg〇 + Ca〇）/Al Oの値および/または Li 0/ (Li O + Na O + K o)の値を規制すれば、より高いレベルで液相粘度とイオン交換性能を両立することができる。

[0038] アルカリ金属成分 R〇（Ri Li、 Na、 Kから選ばれる 1種以上、つまり R 0 = Li 0 +

2 2 2

Na O + K Ο)と Al Oの合量が多くなり過ぎるとガラスが失透しやすくなることに加え

2 2 2 3

て、熱膨張係数が大きくなり過ぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また歪点が低下し過ぎる場合がある。それ故、これらの成分の合量は、 35%以下、 30%以下、 29%以下、特に 28. 5%以下であることが望ましい。一方、 R O+Al Oの合量が少な過ぎると、ガラスのイオン交換性能や溶

2 2 3

融性が悪化しやすくなる。それ故、これらの成分の合量は、 15%以上、 17%以上、 1 9%以上、 20%以上、特に 22%以上であることが望ましい。

[0039] 上記範囲に R O + Al Oの合量を規制した上で、モル分率 R O/Al Oの値を 0.

2 2 3 2 2 3

7〜3に規制することで、より効果的に、高い液相粘度と、高いイオン交換性能を有するガラスを得ること力 Sできる。モル分率 R O/Al Oの値を 0· 7以上（好ましくは 1以

2 2 3

上、 1. 5以上、 1. 7以上、 1. 8以上、特に 1. 9以上）とすることで、液相温度が低下し、高い液相粘度を有するガラスが得られやすくなるとともに、ガラスの溶融性が向上し、その結果、オーバーフローダウンドロー法で成形を行いやすくなる。し力、し、モル分率 R O/Al Oの値が大き過ぎると、ガラスのイオン交換性能が悪化する傾向にあ

2 2 3

る。また、モル分率 R O/Al Oの値が大きくなり過ぎると、ガラスの歪点が低下して

2 2 3

耐熱衝撃性が悪化したり、熱膨張係数が大きくなり過ぎて、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。そのため、モル分率 R O/Al Oの値は、 3以下、 2. 8以下、 2. 7

2 2 3

以下、 2. 5以下、 2. 4以下、 2. 3以下、 2. 2以下、特に 2. 1以下であることが好ましい。

[0040] また、モル分率（MgO + CaO) /Al Oの値を 0〜0· 55の範囲に規定することで、

2 3

より高いレベルでイオン交換性能と耐失透性を両立しやすくなる。 (MgO + CaO) / Al Oの値が 0. 55より大きくなると、密度や熱膨張係数が高くなつたり、耐失透性が

2 3

悪化する傾向にある。

[0041] さらに、本発明の強化ガラス基板において、モル分率 Li 0/ (Li O + Na O + K

2 2 2 2

O)の値、モル分率 Na 0/ (Li O + Na O + K O)の値、モル分率 K 0/ (Li 0 + Na O + K O)の値を適正化することで、ガラスの熱膨張係数、ヤング率、イオン交換

2 2

性能、失透性、クラック発生率等の特性を調整することができる。特に、モル分率 Li

2

0/ (Li O + Na O + K O)の値は、ヤング率、失透性、イオン交換性能、クラック発

2 2 2

生率等の特性への影響が大きい。モル分率 Li 0/ (Li O + Na O + K〇）のィ直が高

2 2 2 2

くなると、ヤング率が高くなつたり、或いはクラック発生率が低下する傾向にある力ガラスの耐失透性が悪化し、液相粘度が低下するため、モル分率 Li 0/ (Li O + Na

2 2 2

O + K O)の値は 0· 7以下、特に 0. 6以下であることが好ましい。また、ガラスの失透

2

性を改善するために、モル分率 Na 0/ (Li O + Na O + K〇）のィ直を 0. 3〜1、好

2 2 2 2

ましくは 0· 4〜1、特に 0. 5〜： Lとすることカ好ましい。更にモル分率 K〇/ (Li〇+

2 2

Na O + K〇）の値を好ましくは 0〜0· 5、より好ましくは 0〜0. 4、さらに好ましくは 0

2 2

〜0. 3に規制することが好ましい。

[0042] 本発明の強化ガラス基板において、ガラス組成として、上記成分に加えて ΖηΟ、 Μ gO、 CaO、 SrO、 BaO、 P O、 ZrO等の成分が添加可能である。なお、 ZnO、 Mg

2 5 2

0、 CaO、 SrO、 BaO、 P O、 ZrO等の成分は任意成分である。

2 5 2

[0043] ZnOは、本発明に係るガラス系に適量添加すれば、イオン交換性能を顕著に向上させる効果がある成分である。また、 ZnOは、ガラスの高温粘度を低下させたり、ヤング率を向上させる効果がある成分である。 ZnOの含有量は 0〜15%、好ましくは 0〜 12%,より好ましく (ま 0〜； 10⁰/₀、更 ίこ好ましく (ま 0. 01-8%,最も好ましく (ま 0. 5〜6 %である。 ZnOの含有量が 15%より多くなると、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎることに加えて、ガラスの耐失透性が悪化したり、クラック発生率が高くなる傾向にある

[0044] アルカリ土類金属成分 R'〇（R，は Ca、 Sr、 Baから選ばれる 1種以上）は、種々の目的で添加可能な成分である。しかし、アルカリ土類金属成分 R' Oが多くなると、ガラスの密度や熱膨張係数が高くなつたり、耐失透性が悪化したりすることに加えて、クラック発生率が高くなつたり、イオン交換性能が悪化する傾向がある。それ故、アルカリ土類金属成分 R' Oの含有量は、好ましくは 0〜； 16%、より好ましくは 0〜； 10%、更に好ましくは 0〜6%である。

[0045] MgOは、ガラスの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たりする成分である。また、 MgOは、アルカリ土類金属酸化物の中ではィオン交換性能を向上させる効果が比較的高いため、その含有量を 0〜； 10%とすること力 Sできる。しかし、 MgOの含有量が多くなると、ガラスの密度、熱膨張係数およびクラック発生率が高くなつたり、ガラスが失透しやすくなつたりする傾向がある。したがつて、その含有量は、 9%以下、 6%以下、 4%以下であることが望ましい。

[0046] CaOは、ガラスの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たりする成分であり、その含有量を 0〜； 10%とすることができる。し力、し、 C aOの含有量が多くなると、ガラスの密度、熱膨張係数およびクラック発生率が高くなつたり、ガラスが失透しやすくなつたりする傾向がある。したがって、その含有量は、 8 %以下、 5%以下、 3%以下、 1 %以下、 0. 8%以下、特に 0. 5%以下が望ましぐ理想的には実質的に含有しないことが望ましい。ここで、「CaOを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の CaOの含有量が 0. 2%以下の場合を指す。

[0047] SrOは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を向上させたり、歪点ゃャング率を高めたりする成分であり、その含有量を 0〜； 10%とすることができる。し力、し、 SrOの含有量が多くなると、ガラスの密度、熱膨張係数およびクラック発生率が高くなつたり、ガラスが失透しやすくなつたり、更にはイオン交換性能が悪化する傾向がある。したがって、その含有量は、 8%以下、 5%以下、 3%以下、 1 %以下、 0. 8%以下、特に 0. 5%以下が望ましぐ理想的には実質的に含有しないことが望ましい。ここで、「SrOを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の SrOの含有量が 0. 2%以下の場合を指す。

[0048] BaOは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を向上させたり、歪点やヤング率を高めたりする成分であり、その含有量を 0〜3%とすることができる。しかし、 BaOの含有量が多くなると、ガラスの密度、熱膨張係数およびクラック発生率が高くなったり、ガラスが失透しやすくなつたり、更にはイオン交換性能が悪化する傾向がある。また、 BaOは、その原料である化合物が環境負荷物質であることから、環境的視点に立てば、その使用を極力控えることが好ましい。したがって、その含有量は、 2. 5%以下、 2%以下、 1 %以下、 0. 8%以下、特に 0. 5%以下が望ましぐ理想的には実質的に含有しないことが望ましい。ここで、「BaOを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の BaOの含有量が 0· 1 %以下の場合を指す。

[0049] ZrOは、ガラスの歪点やヤング率を向上させ、イオン交換性能を向上させる成分で

2

あり、その含有量を 0 5%とすることができる。し力、し、 ZrOの含有量が多くなると、

2

ガラスの耐失透性が悪化する。特に、オーバーフローダウンドロー法で成形する場合には、成形体との界面に ZrOに起因する結晶が析出し、長期に亘る操業中にガラス

2

基板の生産性を低下させるおそれが生じる。 ZrOの好適な範囲は、 0 5% (望まし

2

く (ま0 3⁰/₀ 0—1. 5⁰/₀ 0—1 %, 0—0. 8⁰/₀ 0—0. 5%,特 ίこ 0 0. 1⁰/₀)である

[0050] Ρ Οは、ガラスのイオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力厚みを深く

2 5

する効果が大きいため、その含有量を 0 8%とすることができる。しかし、 Ρ Οの含

2 5 有量が多くなると、ガラスが分相したり、耐水性が悪化したりするため、その含有量は 5%以下、 4%以下、 3%以下であることが好ましい。

[0051] R' Οの合量を R Οの合量で除した値が大きくなると、クラック発生率が高くなるととも

2

に、ガラスの耐失透性が悪化する傾向が現れる。それ故、モル分率で R' O/R Oの

2 値を 0. 5以下、 0. 4以下、 0. 3以下、 0. 2以下、 0. 1以下に規制することが望ましい

[0052] さらに、ガラスの特性を大きく損なわない範囲で他の成分を添加することができる。

例えば清澄剤として SO Cl CeO Sb Oおよび SnOの群力、ら選択された一種ま

3 2 2 3 2

たは二種以上を 0 3%含有させてもよい。 As Oや Fも清澄効果を奏するが、環境

2 3

に対し悪影響を与えるおそれがあるため、できるだけ使用しないことが好ましぐ実質的に含有しないことがより好ましい。また、 Sb Oは、 As Oに比べ、その毒性は低い

2 3 2 3

1 環境的観点から使用を制限するのが好ましい場合もあり、実質的に含有しないことが好ましい場合もある。また、環境的観点および清澄効果を考慮すれば、清澄剤として、 SnOを 0· 0；! 3% (望ましくは 0· 05 1 %)含有させることが好ましい。ここで

2

「As Oを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の As Oの含有量が 0. 1 %以

2 3 2 3

下の場合を指す。「Fを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の Fの含有量が 0. 0 5%以下の場合を指す。「Sb Oを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の Sb O

2 3 2 3 の含有量が 0. 1 %以下の場合を指す。一方、 Sb oや soは清澄剤の中では、ガラ

2 3 3 スの透過率の低下を抑制する効果が高いため、高透過率が求められる用途においては清澄剤として Sb O + SOを 0. 001〜5%程度含有させることが好ましい。

2 3 3

[0053] Nb Oや La O等の希土類酸化物は、ガラスのヤング率を高める成分である。しか

2 5 2 3

し、原料自体のコストが高ぐまた多量に含有させると耐失透性が悪化する。それ故、それらの含有量は、 3%以下、 2%以下、 1 %以下、特に 0. 5%以下に制限することが望ましぐ理想的には実質的に含有しないことが望ましい。ここで、「希土類酸化物を実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の希土類酸化物の含有量が 0. 1 %以下の場合を指す。

[0054] なお、本発明において、 Co、 Ni等のガラスを強く着色するような遷移金属元素は、ガラス基板の透過率を低下させるため好ましくない。特に、タツチパネルディスプレイ用途に用いる場合、遷移金属元素の含有量が多いと、タツチパネルディスプレイの視認性が損なわれる。具体的には 0. 5%以下、 0. 1 %以下、特に 0. 05%以下となるよう、原料、或いはカレットの使用量を調整することが望ましい。また、 PbOは、環境負荷物質であるため、実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「PbOを実質的に含有しない」とは、ガラス組成中の PbOの含有量が 0. 1 %以下の場合を指す。

[0055] 各成分の好適な含有範囲を適宜選択し、好ましいガラス組成範囲とすることができる。その中でも、より好ましいガラス組成範囲として、

(1)モル⁰ /₀で SiO 50— 85%, Al O 5—12. 5%, Li O 0〜9%、 Na O 7—2

2 2 3 2 2

0%、 K O 0〜8%、TiO 0. 001— 8%, B O 0〜7%、： Li O + Na O + K 0 +

2 2 2 3 2 2 2

Al O 20〜29%を含有し、且つモル分率で（Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Oの値

2 3 2 2 2 2 3 が 1 · 5〜2· 5であり、（MgO + CaO) /Al Oのィ直が 0〜0· 5であって、実質的に As

2 3 2

O、 F、 PbO、 BaOを含有しないガラス

3

(2)モル⁰ /₀で SiO 55— 75%, Al O 6— 11 %, Li O 0—8%, Na O 7—20

2 2 3 2 2

%、 K O 0—8%, TiO 0. 01— 5%, B O 0—3%, ZnO 0—10%, ZrO 0

2 2 2 3 2

〜5%、MgO 0〜5. 5%、CaO 0〜5. 5%、 SrO 0〜5%、 P O 0—3%, Li

2 5 2

O + Na O + K O + Al O 22—28. 5%を含有し、且つモル分率で（Li O + Na O

2 2 2 3 2 2

+ K 0) /Α1 Οのィ直が 1 · 8〜2· 4であり、（MgO + CaO) /Al Οのィ直が 0〜0· 5

2 2 3 2 3

であって、実質的に As O、 F、 PbO、 BaOを含有しないガラス (3)モル⁰ /₀で SiO 55— 75%, Al O 7—9%, Li O 0〜8%、 Na O 7—18%

2 2 3 2 2

、 K O 0〜7%、 TiO 0. 01~5%, B O 0〜； !％、 ZnO 0〜6%、 ZrO 0〜5

2 2 2 3 2

%、 MgO 0—4. 5%、 CaO 0—4. 5%、 SrO 0—5%, P O 0—0. 5%、 Li O

2 5 2

+ Na O + K O + Al O 22—28. 5%を含有し、且つモル分率で（Li O + Na O

2 2 2 3 2 2

+ K 0) /Α1 Οのィ直が 1 · 9〜2· 4であり、（MgO + CaO) /Al Οのィ直が 0〜0· 5

2 2 3 2 3

であって、実質的に As O、 F、 PbO、 BaOを含有しないガラス

2 3

(4)モル％で SiO 50— 85%, Al O 5〜； 12. 5%、 B O 0〜7%、： Li O 0. 5

2 2 3 2 3 2

— 10%, Na O 0—15%, K Ο 0〜； 10%、 TiO 0. 1— 10%, ZnO 0—10%,

2 2 2

ZrO 0—5%, MgO 0—10%, CaO 0—5%, SrO 0—5%, BaO 0—1 %, P

2

O 0— 5%, Li O + Na O + K O + Al O 20—28. 5%を含有し、且つモル分

2 5 2 2 2 2 3

率で（Li O + Na O + K 0) /Α1 Oの値が 1 · 5〜2· 5であり、実質的に Fを含有し

2 2 2 2 3

ないガラス

(5)モル％で SiO 58— 70%, Al O 6〜； 11 %、 B O 0—3%, Li O 3—10%

2 2 3 2 3 2

、 Na O 6~11 %, K O 0〜4%、 TiO 0. 1~4%, ZnO 0〜； 10%、 ZrO 0〜

2 2 2 2

1 %, MgO 0〜9%、CaO 0—3%, SrO 0〜3%、： BaO 0〜； !％、 P O 0〜3

2 5

%、 Li O + Na O + K O + Al O 22— 28. 5%を含有し、且つモル分率で（Li O

2 2 2 2 3 2

+ Na O + K 0) /Α1 Oの値が 1 · 8〜2· 3であり、実質的に Fを含有しないガラス

2 2 2 3

が挙げられる。

[0056] ガラス組成を上記範囲内に規制すれば、ガラスの耐失透性を大幅に改善できるとともに、オーバーフローダウンドロー法による成形に必要な粘度特性を的確に確保でき、且つイオン交換性能を顕著に向上させることができる。

[0057] 本発明の強化ガラス基板は、上記ガラス組成を有するとともに、ガラス表面に圧縮応力層を有している。圧縮応力層の圧縮応力は、 lOOMPa以上が好ましぐ 300M Pa以上がより好ましぐ 400MPa以上が更に好ましぐ 500MPa以上が更に好ましく、 600MPa以上が特に好ましぐ 700MPa以上が最も好ましい。圧縮応力が大きくなるにつれて、ガラス基板の機械的強度が高くなる。一方、ガラス基板表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、基板表面にマイクロクラックが発生し、かえってガラスの強度が低下するおそれがあるため、圧縮応力層の圧縮応力の大きさは、 2000M Pa以下とするのが好ましい。

[0058] 圧縮応力層の厚みは、 1 m以上が好ましぐ 3 m以上がより好ましぐ 5 111以上が更に好ましぐ 10 m以上が特に好ましぐ 15 m以上が最も好ましい。圧縮応力層の厚みが大きい程、ガラス基板に深い傷がついても、ガラス基板が割れに《なる。一方、ガラス基板表面に極端に大きな圧縮応力層が形成されると、ガラス基板を切断しに《なるため、圧縮応力層の厚みは、 500 m以下とするのが好ましい。

[0059] 本発明の強化ガラス基板は、板厚が 2. Omm以下、 1. 5mm以下、 0. 7mm以下、 0. 5mm以下、特に 0. 3mm以下であることが好ましい。ガラス基板の板厚が薄い程、ガラス基板を軽量化することできる。また、本発明の強化ガラス基板は、板厚を薄くしても、ガラス基板が破壊しにくい利点を有して!/、る。

[0060] 本発明の強化ガラス基板は、未研磨の表面を有することが好ましい。ガラスの理論強度は本来非常に高いのである力、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、ガラス基板の表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥がガラスの成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。それ故、強化ガラス基板の表面を未研磨とすれば、本来のガラス基板の機械的強度を損ない難くなり、ガラス基板が破壊し難くなる。また、ガラス基板の表面を未研磨とすれば、ガラス基板の製造工程で研磨工程を省略できるため、ガラス基板の製造コストを下げることができる。本発明の強化ガラス基板において、ガラス基板の両面全体を未研磨とすれば、ガラス基板が更に破壊し難くなる。また、本発明の強化ガラス基板において、ガラス基板の切断面から破壊に至る事態を防止するため、ガラス基板の切断面に面取り加ェ等を施してもよい。

[0061] 本発明に係るガラス基板は、所望のガラス組成となるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入し、ガラス原料を 1500〜； 1600°Cで加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で溶融ガラスを板状に成形し、徐冷することにより製造することができる。

[0062] 本発明に係るガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形すれば、未研磨で表面品位が良好なガラス基板を製造することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラス基板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されることにより、無研磨で表面品位が良好なガラス基板を成形できる力、らである。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融状態のガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス基板を製造する方法である。樋状構造物の構造や材質は、ガラス基板の寸法や表面精度を所望の状態とし、ガラス基板に使用できる品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うためにガラス基板に対してどのような方法で力を印加するものであってもよい。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラス基板に接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラス基板の端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。本発明のガラスは、耐失透性に優れるとともに、成形に適した粘度特性を有しているため、オーバーフローダウンドロー法による成形を精度よく実行することができる。なお、液相温度が 1300°C以下、液相粘度が 10⁴· °dPa ' s以上であれば、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を製造することができる。

[0063] 本発明の強化ガラス基板の成形方法として、オーバーフローダウンドロー法以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、フロート法、スロットダウン法、リドロ一法、ロールアウト法、プレス法等の様々な成形方法を採用することができる。特に、プレス法でガラスを成形すれば、小型のガラス基板を効率良く製造することができる。

[0064] 本発明の強化ガラス基板の製造方法として、強化処理を施した後、ガラス基板を所望の基板サイズに切断することが好ましい。このようにすれば、安価に強化ガラス基板を得ること力でさる。

[0065] 本発明の強化ガラス基板は、下記の特性を満足することが好ましい。

[0066] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスの液相温度は、 1200°C以下、 1100°C 以下、 1050°C以下、 1000°C以下、 950°C以下、特に 930°C以下が好ましい。強化ガラス基板の液相温度が低い程、オーバーフローダウンドロー法等による成形中にガラスが失透しに《なる。

[0067] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスの液相粘度は、 10⁴· °dPa' s以上、 10⁴· ³ dPa.s以上、 10⁴· ⁵dPa.s以上、 10⁵· °dPa.s以上、 10⁵· ³dPa.s以上、 10^{5 5}dPa.s以上、特に 10⁵· ⁷dPa's以上が好ましい。ガラスの液相粘度が高い程、オーバーフローダウンドロー法等による成形中にガラスが失透しに《なる。

[0068] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスの密度は、 2· 8g/cm³以下、 2· 7g/c m以下、 2. 6gZ cm³wT、 2. 55g/ cm '以下、 2. 5g/ cm以、 2.45g/ cm 以下、特に 2.4g/cm³以下が好ましい。ガラスの密度が小さい程、ガラス基板の軽量化を図ることができる。

[0069] 本発明の強化ガラス基板において、 30〜380°Cにおけるガラスの熱膨張係数は、 40-95 X 10_⁷/°Cであることが好ましぐ 70-95 X 10_⁷/°Cであることがより好ましぐ 75〜95X10_⁷/°Cであることが更に好ましぐ 77〜90X10_⁷/°Cであることが特に好ましぐ 80〜90X10_⁷/°Cであることが最も好ましい。ガラスの熱膨張係数を上記範囲とすれば、金属、有機系接着剤等の部材と熱膨張係数が整合しやすくなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止することができる。

[0070] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスの高温粘度 10²· ⁵dPa'sにおける温度は、 1700°C以下が好ましぐ 1600°C以下がより好ましぐ 1550°C以下が更に好ましく、 1500°C以下が特に好ましい。ガラスの高温粘度 10^{2 5}dPa'sにおける温度が低い程、溶融窯等のガラスの製造設備への負担が小さいとともに、ガラス基板の泡品位を向上させること力 Sできる。つまり、ガラスの高温粘度 10²· ⁵dPa'sにおける温度が低い程、ガラス基板を安価に製造することができる。なお、ガラスの高温粘度 10^{2 5}dPa's における温度は、ガラスの溶融温度に相当しており、ガラスの高温粘度 10²· ⁵dPa-s における温度が低!/、程、低温でガラスを溶融することができる。

[0071] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスのヤング率は、 70GPa以上が好ましぐ 71GPa以上がより好ましぐ 73GPa以上が更に好ましい。ガラスのヤング率が高い程、ガラス基板がたわみに《なり、その結果、タツチパネルディスプレイ等のデバイスにおいてペン等でディスプレイを押した際に、デバイス内部の液晶素子等を圧迫しにくくなり、ディスプレイの表示不良が発生しに《なる。

[0072] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスの比ヤング率は、 27GPa/(g/cm³)以上が好ましぐ 28GPa/(g/cm³)以上がより好ましぐ 29GPa/ (g/cm³)以上が更に好ましぐ 30GPa/ (g/cm³)以上が特に好ましい。ガラスの比ヤング率が高い程、自重によるガラス基板のたわみが低減される。その結果、製造工程においてガラス基板をカセットなどに収納する際、基板同士のクリアランスを狭くして収納することが可能になるため、生産性が向上する。

[0073] 本発明の強化ガラス基板において、ガラスのクラック発生率は、 60%以下であること力 S好ましく、 50%以下であることがより好ましぐ 40%以下であることが更に好ましく、 30%以下であることが特に好ましぐ 20%以下であることが最も好ましい。ガラスのクラック発生率が小さい程、ガラス基板にクラックが発生しにくくなる。

[0074] 本発明のガラスは、ガラス組成として、モル％で SiO 50—85%, Al O 5〜30

2 2 3

%、 Li O 0—20%, Na O 0— 20%, K Ο 0—20%, TiO 0. 001— 10%, Li

2 2 2 2

O + Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na O

2 2 2 2 3 2 2

+ K 0) /Α1 Οの値が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有しないことを特

2 2 3 2 3

徴とする。また、本発明のガラスは、ガラス組成として、モル％で SiO 50-85%, A

2

1 O 5—30%, B O 0—7%, Li O 0. 5—20%, Na O 0—20%, K O 0〜

2 3 2 3 2 2 2

20%、 TiO 0. 001— 10%, Li O + Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、

2 2 2 2 2 3

且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1 Oの値が 0· 7〜3であることを特徴と

2 2 2 2 3

する。本発明のガラスにおいて、ガラス組成を上記範囲に限定した理由および好ましい範囲は、既述の強化ガラス基板と同様であるため、ここではその記載を省略する。さらに、本発明のガラスは、当然のことながら、既述の強化ガラス基板の特性、効果を併有すること力 Sでさる。

[0075] 本発明のガラスは、 430°Cの KNO溶融塩中で 4時間イオン交換したとき、表面の

3

圧縮応力が 200MPa以上、且つ圧縮応力層の厚みが 3 μ m以上になることが好ましい。本発明のガラスは、ガラス組成が上記範囲に規制されているため、イオン交換性能が良好であり、容易に表面の圧縮応力を 200MPa以上、且つ圧縮応力層の厚みを 3 ,1 m以上とすることができる。

[0076] 本発明の強化ガラスは、モル⁰ /₀で SiO 50〜85%、Α1 Ο 5〜30%、 Li O 0〜

2 2 3 2

20%、 Na O 0—20%, K O 0—20%, TiO 0. 001— 10%, Li O + Na 0 +

2 2 2 2 2

K O + Al O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na O + K 0) /Α1

2 2 3 2 2 2 2 Oの直が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有せず、表面に圧縮応力層が

3 2 3

形成されている。また、本発明の強化ガラスは、モル％で Si〇 50-85%, A1〇

2 2 3

5—30%, B O 0—7%, Li O 0. 5〜20%、 Na〇 0—20%, K Ο 0—20%,

2 3 2 2 2

Ti〇 0. 001— 10%, Li O + Na O + K O + Al〇 15〜35%を含有し、且つモ

2 2 2 2 2 3

ル分率で、（Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1〇のィ直が 0. 7〜3であり、表面に圧縮応力

2 2 2 2 3

層が形成されている。本発明の強化ガラスにおいて、ガラス組成を上記範囲に限定した理由、好ましい範囲および圧縮応力層を形成する理由は、既述の強化ガラス基板と同様であるため、ここではその記載を省略する。さらに、本発明の強化ガラスは、当然のことながら、既述の強化ガラス基板の特性、効果を併有することができる。

[0077] タツチパネルディスプレイは、携帯電話、デジタルカメラ、 PDA等に搭載されている。モパイル用途のタツチパネルディスプレイでは、軽量化、薄型化、高強度化の要請が強ぐ薄型で機械的強度が高いガラス基板が要求されている。その点、本発明の強化ガラス基板は、板厚を薄くしても、実用上、十分な機械的強度を有するため、本用途に好適に使用可能である。また携帯電話やデジタルカメラ等に搭載される LCD 等を保護するためのカバーガラスとしても使用可能である。

実施例 1

[0078] 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

[0079] 表;!〜 7は、本発明の実施例（試料 No.；!〜 46)および本発明の比較例（試料 No.

47、 48)を示している。

[0080] [表 1]

実施例

No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7

S i O 73.58 72.04 72.19 73.85 73.18 72.56 70.93

A I ₂0₃ 8.42 8.24 7.90 7.86 7.86 7.86 7.86 ガラス組成 B₂0₃ 一 1.39

(モル⁰/ Z n O 1.65 1.59 1.52 一一一一

L i ₂0 4.07 3.89 8.30 8.25 8.26 8.25 8.25

N a ₂0 8.48 8.34 8.00 7.96 7.96 7.95 7.96 κ₂ο 3.67 3.57 1.97 1.96 1.96 1.96 1.96

B a O 0.64 0.64

S b ₂0₃ 0.11 0.11 0.11 0.11 0.10 0.10 0.10

Z r 0₂ 一 0.79

T i o₂ 0.02 0.04 0.01 0.01 0.03 0.03 1.65 2O₅ 一一一一 0.65 0.65 0.65

R ₂ O + A I ₂0₃ 24.6 24.0 26.2 26.0 26.0 26.0 26.0

R O/A I ₂0₃ 1.93 1.92 2.31 2.31 2.31 2.31 2.31 密度（ cm³) 2.43 2.46 2.43 2.39 2.39 2.44 2.42 歪点 Ps (°C) 468 482 443 445 454 461 451 徐冷点 Ta (°C) 515 528 486 488 497 502 493 軟化点 Ts (°C) 756 757 699 704 733 717 722

1 0⁴dPa-s (°C) 1190 1179 1092 1106 1126 1111 1101

1 0³dPa-s (°C) 1429 1410 1313 1334 1355 1337 1315

1 0^{2 5}dPa-s (°C) 1593 1564 1458 1489 1510 1490 1465 熱膨張係数お (x10— ⁷/°C) 85 83 86 85 85 85 85 液相温度 CO 895 870 870 870 885 900 880 液相粘度（dPa-s) 6.0 6.2 5.6 5.7 5.7 5.5 5.1 ヤング率 (GPa) 73 75 76 75 未測定未測定未測定比ヤング率 (GPa/ /cm³) ) 30 31 31 32 未測定未測定未測定クラック発生率（％) 5 30 0 0 未測定未測定未測定圧縮応力（MP a) 520 640 530 430 540 490 610 応力層厚み (ju m) 32 24 18 21 22 20 16 ]

実施例

No.8 No.9 No.10 No.11 No.12 No.13 No.14

S i O 69.77 71.51 78.94 77.94 71.57 74.84

A I ₂0₃ 7.86 7.86 7.86 7.86 14.24 12.49 14.99 ガラス組成 L i ₂0 8.24 8.25 8.25 9.25 9.24 8.33 9.99

(モル⁰/ N a ₂0 7.96 7.96 0.53 0.53 0.53 4.16 5.00 κ₂ο 1.96 0.21 0.21 0.21 0.21 一一

B a O 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 一一

S b ₂0₃ 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Z r 0₂ 1.17 1.17 1.17 1.17 1.17 一一

T i 0₂ 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 0.08 0.06 2O₅ 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 一

R₂0 + A 1 ₂0₃ 26.0 24.3 16.9 17.9 24.2 25.0 30.0

R O/A 1 ₂0₃ 2.31 2.09 1.14 1.27 0.70 1.00 1.00 密度（ /cm³) 2.48 2.47 2.35 2.37 2.42 2.34 2.39 歪点 Ps (°C) 477 495 631 606 669 663 646 徐冷点 Ta (°C) 518 537 689 659 726 724 702 軟化点 Ts (°C) 731 758 未測定未測定未測定 1006 961

1 0⁴dPa-s (°C) 1105 1140 1416 1368 1348 1414 1339

1 0³dPa-s (°C) 1316 1355 1644 1595 1533 1619 1539

1 0^{2 5}dPa-s (°C) 1454 1498 未測定 1700 1647 1700 1665 熱膨張係数お (xio °o 84 76 43 46 44 58 66 液相温度（°C) 875 <900 未測定未測定未測定 1285 1280 液相粘度 (OPa-s) 5.8 >5.8 未測定未測定未測定 4.8 4.4 ヤング率（GPa) 未測定未測定未測定未測定未測定未測定未測定比ヤング率 (GPa /cm³) ) 未測定未測定未測定未測定未測定未測定未測定クラック発生率（％) 未測定未測定未測定未測定未測定 25 0 圧縮応力（M P a ) 700 770 820 900 未測定 870 530 応力層厚み（jum) 15 10 12 9 未測定 24 15 ]

実施例

No.15 No.16 No.17 No.18 No.19 No.20 No.21

S i o₂ 64.86 69.90 64.89 73.57 71.75 70.29 70.78

A I ₂0₃ 17.49 12.50 12.50 8.42 8.47 8.49 8.55 ガラス組成 B₂0₃ 一一一一 1.39 一

(モル⁰/ Z n O 一一一一 1 66 1.67 1.68

L i ₂0 11.66 11.66 15.00 4.07 4.10 4.11 4.14

N a ₂0 5.83 5.83 7.50 8.48 8.53 8.54 8.61 κ₂ο 0.00 0.00 0.00 3.67 3.69 3.70 3.73

S b 0₃ 0.10 0.10 0.10 0.11 0.11 0.11 0.11

T i o_z 0.06 0.01 0.01 1.68 1.69 1.70 1.71

P₂O₅ 一一一一 ― 0.69

R₂0 + A I ₂0₃ 35.0 30.0 35.0 24.6 24.8 24.8 25.0

R ₂ O/A I ₂0₃ 1.00 1.40 1.80 1.93 1.93 1.93 1.93 密度（gZctn³) 2.41 2.40 2.43 2.42 2.46 2.46 2.45 歪点 Ps (°C) 未測定 502 460 478 481 479 492 徐冷点 Ta (°C) 未測定 547 499 523 526 521 538 軟化点 Ts (°C) 未測定未測定未測定 749 751 730 780

1 0⁴dPa-s (°C) 1268 1197 1046 1181 1169 1140 1176

1 0³dPa-s (°C) 1451 1429 1251 1427 1403 1374 1406

1 O^{2 5}dPa-s (°C) 1570 1581 1383 1583 1557 1528 1557 熱膨張係数 ( 10"V^oC) 73 73 87 84 86 85 86 液相温度（°C) 1270 1185 1040 915 910 895 915 液相粘度 (dPa-s) 未測定 4.1 4.1 5.8 5.8 5.7 5.9 ヤング率 (GPa) 未測定未測定未測定未測定 75 76 74 比ヤング率 (GPa/(g/cm³) ) 未測定未測定未測定未測定 31 31 30 クラック発生率（％) 0 0 0 35 5 10 5 圧縮応力（MP a) 600 200 未測定 530 650 680 640 応力層厚み（ /m) 14 9 未測定 31 25 23 32 ]

実施例

No.22 No.23 No.24 No.25 No.26 No.27 No.28

S i o₂ 79.90 79.89 78.38 78.39 76.84 76.89 73.84

A I ₂0₃ 5.71 5.00 6.14 5.37 6.57 5.75 5.71 ガラス組成 Z n O 一一一一一一 5.99

(モル⁰ /o) L i ₂0 3.57 3.75 3.84 4- 03 4.10 4.31 3.57

N a ₂0 7.14 7.50 7.68 8.06 8.21 8.62 7.14 κ₂ο 3.57 3.75 3.84 4.03 4.10 4.31 3.57

S b ₂0₃ 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

T i o₂ 0.01 0.01 0.02 0.02 0.08 0.02 0.08

R₂0 + A 1₂0₃ 20.0 20.0 21.5 21.5 23.0 23.0 20.0

R₂ O/A 1₂0₃ 2.50 3.00 2.50 3.00 2.50 3.00 2.50 密度（gZcm³) 2.37 2.37 2.38 2.38 2.39 2.39 2.50 歪点 Ps (°C) 457 447 452 441 448 437 474 徐冷点 Ta (°C) 506 494 500 487 494 482 522 軟化点 Ts (°C) 754 733 739 718 725 704 759

1 0 dPa-s (°C) 1198 1165 1179 1141 1156 1114 1171

1 0³dPa-s (°C) 1448 1406 1425 1378 1397 1348 1394

1 0^{2 5}dPa-s (°C) 1614 1566 1587 1536 1555 1501 1545 熱膨張係数 a ( 10-⁷/°C) 76 79 80 84 84 88 81 液相温度（°c) <800 <800 805 <800 835 815 <800 液相粘度 (dPa-s) >7.0 >6.8 >6.8 >6.6 6.3 6.2 >7.0 ヤング率 (GPa) 71 71 72 71 72 71 74 比ヤング率 (GPa/ (g/cm³) ) 30 30 30 30 30 30 29 クラック発生率（％) 5 5 0 0 0 0 10 圧縮応力（MP a ) 340 320 350 310 380 320 620 応力層厚み（jum) 31 36 36 36 34 36 21 ]

実施例

No.29 No.30 No.31 No.32 No.33 No.34 No.35

S i O 73.87 73.87 73.85 73.85 73.86 73.85 70.42

A I ₂0₃ 5.71 5.71 5.71 5.71 5.71 5.71 8.47 ガラス組成 B₂0₃ 一 6.00 一 3.00 3.00 2.00 一

(モル⁰ /o) Z n O ― 一 3.00 3.00 一 2.00 3.00

L i ₂0 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 4.10

N a ₂0 7.14 7.14 7.14 7.14 7.14 7.14 8.52 κ₂ο 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 3.57 3.69

M g O 6.00 一 3.00 一 3.00 2.00 一

S b ₂0₃ 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.11

T i o₂ 0.04 0.04 0.06 0.06 0.05 0.06 1.69

R₂0 + A 1₂0₃ 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 24.8

R O/A 1₂0₃ 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 1.93 密度（g/cm³) 2.40 2.40 2.45 2.45 2.40 2.43 2.48 歪点 Ps (°C) 478 480 474 473 474 473 483 徐冷点 Ta (°C) 526 520 522 516 516 517 527 軟化点 Ts (°C) 771 714 764 727 729 737 749

1 0⁴dPa-s (°C) 1195 1126 1181 1132 1141 1154 1156

1 0³dPa-s (°C) 1417 1369 1403 1365 1374 1386 1385

1 o^{2 5}dPa-s (°c) 1559 1537 1549 1521 1530 1538 1534 熱膨張係数お (xio °o 80 72 81 76 77 78 86 液相温度（°C) <800 ぐ 800 ぐ 800 ぐ 800 <800 <800 895 液相粘度 (OPa-s) >7.2 >6.4 >7.1 >6.6 >6.7 >6.8 5.9 ヤング率（GPa) 74 77 74 75 75 75 75 比ヤング率 (GPa/(gZcm³) ) 31 32 30 31 31 31 30 クラック発生率（％) 15 10 5 5 20 10 0 圧縮応力（MP a) 570 530 590 570 560 570 730 応力層厚み（jum) 21 16 21 18 18 19 21 ]

実施例

No.36 No.37 No.38 No.39 No.40 No.41 No.42

S i 0₂ 68.96 69.47 67.41 65.96 66.47 71.76 71.76

A I ₂0₃ 8.49 8.55 8.47 8.49 8.55 7.13 8.47 ガラス組成 B₂0₃ 1.39 一 ― 1.39 一一一

(モル⁰ /o) Z n O 3.00 3.00 6.00 6.00 6.00 3.00 3.00

L i ₂ O 4.11 4.14 4.10 4.11 4- 14 4.10 2.76

N a ₂ O 8.54 8.60 8.53 8.54 8.60 8.52 8.52 κ₂ο 3.70 3.73 3.69 3.70 3.73 3.69 3.69

S b ₂0₃ 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11

T i o₂ 1.70 1.71 1.69 1.70 1.71 1.69 1.69

P₂O₅ 一 0.69 ― ― 0.69 一一

R₂0 + A 1₂0₃ 24.8 25.0 24.8 24.8 25.0 23.4 23.4

R„ O/A 1₂0₃ 1.93 1.93 1.93 1.93 1.93 2.29 1.77 密度 (g/ctn³) 2.49 2.48 2.55 2.55 2.54 2.48 2.47 歪点 Ps (°C) 478 489 488 479 489 471 504 徐冷点 Ta (°C) 520 533 531 520 531 515 550 軟化点 Ts (°C) 730 762 744 723 747 732 785

1 0⁴dPa-s (°C) 1127 1164 1129 1100 1126 1131 1213

1 0³dPa-s (°C) 1354 1390 1340 1312 1334 1356 1448

1 O^{2 5}dPa-s (°C) 1501 1535 1476 1446 1467 1500 1606 熱膨張係数 (x10— ⁷/°C) 86 未測定 88 87 89 87 83 液相温度（°c) 880 910 975 875 905 860 905 液相粘度 (dPa-s) 5.8 5.8 5.0 5.7 5.7 6.0 6.2 ヤング率 (GPa) 76 75 76 76 76 75 74 比ヤング率（GPaZ (gZcm³) ) 30 30 30 30 30 30 30 クラック発生率（％) 0 0 10 10 5 0 0 圧縮応力（M P a ) 750 720 870 870 840 640 720 応力層厚み（jU m) 17 24 17 16 19 20 24 ]

実 ί E例比較例

No.43 No.44 No.45 No.46 No.47 No.48

S i o₂ 67.41 67.41 67.41 60.38 72.17 74.84

A I ₂0₃ 8.47 8.47 8.47 8.51 14.20 3.85 ガラス組成 B₂0₃ 一一一 1.92 一一

(モル⁰ /o) Z n O 6.00 6.00 6.00 一一一

L i ₂0 4.10 4.10 4.10 一 8.68 14.12

N a ₂0 8.53 8.53 8.53 17.22 0.47 7.09 κ₂ο 3.69 3.69 3.69 1.42 0.31 一

M g O 一一一 1.66 一一

C a O 一一一 2.38 一一

B a O 一一一一 0.64 一

Z r 0₂ 一一一 2.71 1.07 一

P₂O₅ 一一一一 0.70 一

S n 0₂ 0.11 一 0.07 0.04 一一

C e 0₂ 一一 0.02 一一一

S b ₂0₃ 一一一一 0.11 0.10

T i o₂ 1.69 1.69 1.69 3.76 1.65 一

C I 一 0.11 0.02 一一一

R₂0 + A 1₂0₃ 24.8 24.8 24.8 27.1 23.4 25.1

R _z O/A 1₂0₃ 1.93 1.93 1.93 2.19 0.64 5.51 密度（gZctn³) 2.54 2.53 2.53 2.59 2.42 2.38 歪点 Ps (°C) 485 489 484 552 670 315 徐冷点 Ta (°C) 528 532 527 591 725 346 軟化点 Ts (°C) 741 745 740 775 一 504

1 0⁴dPa-s (°C) 1126 1130 1125 1091 1348 870

1 0³dPa-s (°C) 1337 1341 1336 1260 1533 1091

1 0^{2 5}dPa-s (°C) 1473 1477 1472 1372 1647 1248 熱膨張係数 a ( 10-V°C) 88 88 88 95 44 87

液相温度（°c) 未測定未測定未測定 870 >1350 く 800 液相粘度（dPa-s) 未測定未測定未測定 6.2 <3.9 >4.4 ヤング率 (GPa) 未測定未測定未測定未測定 81 未測定比ヤング率（GPaZ(gZcm³) ) 未測定未測定未測定未測定 33 未測定

クラック発生率（％) 未測定未測定未測定未測定 0 未測定圧縮応力（MP a) 未測定未測定未測定 1330 応力層無し応力層無し応力層厚み（jUm) 未測定未測定未測定 11 応力層無し応力層無し

[0087] 各試料は次のようにして作製した。まず、表 1〜7のガラス組成となるように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて 1600°Cで 8時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形した。得られたガラス基板について、種々の特性を評価した。

[0088] 密度は、周知のアルキメデス法によって測定した。

[0089] 歪点 Ps、徐冷点 Taは、 ASTM C336の方法に基づいて測定した。

[0090] 軟化点 Tsは ASTM C338の方法に基づいて測定を行った。

[0091] ガラスの粘度 10⁴ °dPa's、 10³ °dPa's、 10²· ⁵dPa'sにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した。

[0092] 熱膨張係数 αは、ディラトメーターを用いて、 30〜380°Cにおける平均熱膨張係数を測定したものである。

[0093] 液相温度は、ガラスを粉砕し、標準篩 30メッシュ（篩目開き 500 a m)を通過し、 50 メッシュ（篩目開き 300 a m)に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に 24時間保持して、結晶の析出する温度を測定したものである。

[0094] クラック発生率は、次のようにして測定した。まず湿度 30%、温度 25°Cに保持された恒温恒湿槽内において、荷重 500gに設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に 15秒間打ち込み、その 15秒後に圧痕の 4隅力も発生するクラックの数をカウント（1つの圧痕につき最大 4とする）する。このようにして圧子を 20回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、（総クラック発生数 /80) X 100の式により求めた。

[0095] ヤング率は共振法により測定した。

[0096] その結果、 No.；!〜 46のガラス基板は、密度が 2. 6g/cm³以下、ヤング率が 71G Pa以上、比ヤング率が 29. 5GPa/ (g/cm³)以上であり、軽量でたわみにくい。また、 No. ；!〜 46のガラス基板は、熱膨張係数が 43〜95 X 10— ⁷/°Cであり、周辺材料と熱膨張係数が整合しているとともに、クラック発生率が 30%以下であり、ガラスが割れにくい。さらに、 No.；!〜 46のガラスは、液相粘度が 10⁴ °dPa' s以上と高くォーバーフローダウンドロー法で成形可能であり、し力、も ιο²· ⁵dPa' sにおける温度が 170

0°C以下と低ぐ安価に大量のガラス基板を供給できるものと考えられる。なお、未強化ガラス基板と強化ガラス基板は、ガラス基板の表層において微視的にガラス組成が異なっているものの、ガラス基板全体としてガラス組成が実質的に相違しない。したがって、密度、粘度、ヤング率などの特性値については未強化ガラス基板と強化ガラス基板は、上記特性が実質的に相違しない。尚、クラック発生率はガラス表層の組成の影響を受けるため、未強化ガラス基板と、強化ガラス基板で特性値が異なる場合がある力 S、強化ガラス基板ではクラック発生率がより低くなる傾向にあるため、本発明にぉレヽて強度を低下させる因子とはならなレ、。

[0097] 一方、比較例 No. 47の試料は、液相温度が 1350°C以上であり、液相粘度も低いため、オーバーフローダウンドロー法による成形が困難であると考えられる。 [0098] 続いて各ガラス基板の両表面に光学研磨を施した後、イオン交換処理を行った。ィオン交換は、 430°Cの KNO溶融塩中に各試料を 4時間浸漬することで行った。処

3

理を終えた各試料は表面を洗浄した後、表面応力計 (株式会社東芝製 FSM— 60) を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力値と圧縮応力層の厚みを算出した。

[0099] その結果、本発明の実施例である No.；!〜 46の各試料は、その表面に 200MPa 以上の圧縮応力が発生しており、かつその厚みは 9 m以上であった。

[0100] 一方、比較例 No. 47、 48の各試料は、イオン交換処理後も圧縮応力層の存在が確認できなかった。

[0101] なお、上記実施例は、本発明の説明の便宜上、ガラスの溶融し、流し出しによる成形を行った後、イオン交換処理前に光学研磨を行った。工業的規模で実施する場合には、オーバーフローダウンドロー法等でガラス基板を成形し、ガラス基板の両表面が未研磨の状態でイオン交換処理することが望ましレ、。

産業上の利用可能性

[0102] 本発明の強化ガラス基板は、携帯電話、デジタルカメラ、 PDA等のカバーガラス、或いはタツチパネルディスプレイ等のガラス基板として好適である。また、本発明の強化ガラス基板は、これらの用途以外にも、高い機械的強度が要求される用途、例えば窓ガラス、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、太陽電池用カバ一ガラス、固体撮像素子用カバーガラス、食器への応用が期待できる。

Claims

請求の範囲

[1] 表面に圧縮応力層を有する強化ガラス基板であって、

ガラス糸且成として、モノレ⁰ /₀で SiO 50—85%, Al O 5—30%, Li O 0—20%

2 2 3 2

、 Na O 0〜20%、K O 0〜20%、 TiO 0. 001〜； 10%、 Li O + Na O + K O

2 2 2 2 2 2

+ A1 O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na Ο + Κ 0)/Α1 Oの

2 3 2 2 2 2 3 値が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有しないことを特徴とする強化ガラス

[2] ガラス糸且成として、モノレ⁰ /oで SiO 50—85%, Al O 5〜； 12. 5%、 B O 0—7

2 2 3 2 3

%、 Li O 0—9%, Na O 7—20%, K O 0—8%, TiO 0. 001— 8%, Li O

2 2 2 2 2

+ Na O + K O + Al O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na 0 +

2 2 2 3 2 2

Κ 0)/Α1 Οのィ直が 0· 7〜2· 7、 (MgO + CaO)/Al Οのィ直が 0〜0· 55であつ

2 2 3 2 3

て、実質的に As O、Fを含有しないことを特徴とする請求項 1に記載の強化ガラス

[3] 表面に圧縮応力層を有する強化ガラス基板であって、

ガラス糸且成として、モノレ⁰ /oで SiO 50—85%, Al O 5〜30%、 B O 0—7%,

2 2 3 2 3

Li O 0. 5—20%, Na O 0—20%, K O 0—20%, TiO 0. 001— 10%, Li

2 2 2 2 2

2 2 2 3 2 2

+ K 0)/Α1 Οの値が 0· 7〜3であることを特徴とする強化ガラス基板。

2 2 3

[4] ガラス糸且成として、モル⁰ /₀で Si〇 50—85%, Al〇 5—12. 5%、 B〇 0〜7

2 2 3 2 3

%、Li〇 0. 5—10%, Na O 0—20%, K Ο 0—20%, TiO 0. 01— 10%,

2 2 2 2

Li O + Na O + K O + Al〇 15—28. 5%を含有し、且つモル分率で、（Li〇+

2 2 2 2 3 2

Na O + K 0)/Α1〇の値が 0. 7〜2. 7であることを特徴とする請求項 3に記載の

2 2 2 3

強化ガラス基板。

[5] 表面の圧縮応力が lOOMPa以上、且つ圧縮応力層の厚みが 1 μ m以上であることを特徴とする請求項;!〜 4のいずれかに記載の強化ガラス基板。

[6] 未研磨の表面を有することを特徴とする請求項 1〜5のいずれかに記載の強化ガラス基板。

[7] オーバーフローダウンドロー法で成形されていることを特徴とする請求項 1〜6のいずれかに記載の強化ガラス基板。

液相温度が 1300°C以下であることを特徴とする請求項 1〜7のいずれかに記載の強化ガラス基板。

液相粘度が 10⁴· °dPa ' s以上であることを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載の強化ガラス基板。

密度が 2. 8g/cm³以下であることを特徴とする請求項 1〜9のいずれかに記載の強化ガラス基板。

ヤング率が 68GPa以上であることを特徴とする請求項 1〜； 10のいずれかに記載の強化ガラス基板。

30〜380°Cにおける熱膨張係数力 0〜95 X 10_⁷/°Cであることを特徴とする請求項;!〜 11の!/、ずれかに記載の強化ガラス基板。

クラック発生率が 60%以下であることを特徴とする請求項 1〜； 12のいずれかに記載の強化ガラス基板。

タツチパネルディスプレイに用いることを特徴とする請求項 1〜13のいずれかに記載の強化ガラス基板。

2 2 3 2

、 Na O 0〜20%、K O 0〜20%、 TiO 0. 001〜； 10%、 Li O + Na O + K O

2 2 2 2 2 2

+ A1 O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Oの

2 3 2 2 2 2 3 値が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有しないことを特徴とするガラス。

2 3

ガラス糸且成として、モル⁰ /₀で Si〇 50—85%, Al〇 5—30%, B〇 0—7%,

2 2 3 2 3

Li O 0. 5—20%, Na O 0—20%, K O 0—20%, TiO 0. 001— 10%, Li

2 2 2 2 2

O + Na O + K O + Al〇 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na〇

2 2 2 3 2 2

+ K 0) /Α1〇の値が 0· 7〜3であることを特徴とするガラス。

2 2 3

430°Cの ΚΝ〇溶融塩中で 4時間イオン交換したとき、表面の圧縮応力が 200ΜΡ

3

a以上、且つ圧縮応力層の厚みが 3 m以上になることを特徴とする請求項 15または 16に記載のガラス。

2 2 3 2

、 Na O 0〜20%、K O 0〜20%、 TiO 0. 001〜； 10%、 Li O + Na O + K O + A1 O 15〜35%を含有し、且つモル分率で、（Li O + Na Ο + Κ 0) /Α1 Ο の

2 3 2 2 2 2 3 値が 0. 7〜3であって、実質的に As O、 Fを含有せず、表面に圧縮応力層が形成

2 3

されてなることを特徴とする強化ガラス。

2 2 3 2 3

Li O 0. 5〜20%、Na O 0—20%, K O 0〜20%、TiO 0. 001— 10%, Li

2 2 2 2 2

2 2 2 3 2 2

+ K 0) /Α1 Ο の値が 0. 7〜3であり、表面に圧縮応力層が形成されてなることを

2 2 3

特徴とする強化ガラス。