化学强化玻璃及其制造方法
化学强化玻璃及其制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及化学强化玻璃及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在数码相机、移动电话或便携式信息终端PDA(F*ersonal Digital Assistants)等 平板显示装置中，为了保护显示器和提高美观，进行将较薄的板状的保护玻璃W达到比图 像显示部分更广的区域的方式配置在显示器的前面的操作。虽然玻璃的理论强度较高，但 会因受损而使强度大幅度降低，因此在要求强度的保护玻璃中，使用通过离子交换等而在 玻璃表面形成有压应力层的化学强化玻璃。
[0003] 伴随着对平板显示装置的轻量化和薄型化的要求，要求保护玻璃本身也减薄。因 此，在保护玻璃中，为了满足该目标而对主面(正面和背面)和端面均要求更高的强度。
[0004] 在此，作为玻璃的强度，玻璃主面的强度例如W面强度作为指标，玻璃端面的强度 例如W弯曲强度作为指标。
[0005] 为了提高化学强化玻璃的面强度、弯曲强度，已知W往在化学强化处理后实施表 面蚀刻处理(专利文献1)。
[0006] 在此，关于玻璃的面强度，已知因玻璃中的氨（水分）的存在而使玻璃的面强度降 低(非专利文献1、2)。
[0007] 另外，在专利文献2、3中，提出了适合于触控传感器一体型强化保护玻璃的强化保 护玻璃。其内容是通过将玻璃的组成特定化，并且对经化学强化后的强化保护玻璃的端面 实施倒角加工、或蚀刻处理而提高强化保护玻璃的弯曲强度。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特表2013-516387号公报
[0011 ] 专利文献2:日本专利第4888845号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2011-178662号公报
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1: S . IT0 et. al"Crack Blunting of High-Si 1 ica Glass", Journal of the American Ceramic Society,Vol.65,No.8,(1982),368-371
[0015] 非专利文献2:Won-Taek 化n et.al.,巧ffect of residual water in silica glass on static fatigue" Journal of Non-Crystalline Solids,127,(1991)97-104
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的问题
[0017] 本发明人发现:在化学强化后有时玻璃的面强度降低，其主要原因在于，因气氛中 的水分侵入至玻璃表层而产生化学缺陷。另外发现:该现象并不限于化学强化，在玻璃的制 造工序中也会因经过升溫工序而产生。
[0018]作为除去玻璃表层的水分的方法，也考虑:通过对化学强化后的玻璃表面进行研 磨、或浸溃在氨氣酸等中而进行蚀刻处理等方法而将含有水分的层削去。但是，有可能因研 磨而使玻璃表面受损，强度反而降低。另外，在玻璃表面具有潜在损伤的情况下，在使用氨 氣酸等的蚀刻处理中，有可能使潜在损伤扩大而产生因凹痕导致的外观不良。此外，从安全 方面考虑，氨氣酸在操作时需要注意。
[0019]另外，在专利文献2、3的加工方法中，端面的弯曲强度不充分。
[0020] 本发明的目的在于提供一种虽然进行了化学强化但是能够有效地抑制玻璃的强 度降低且面强度、弯曲强度均优异的化学强化玻璃。
[0021] 用于解决问题的手段
[0022] 本发明人发现:通过将化学强化玻璃的表层的氨浓度分布设定在特定范围内，且 将端面的表面粗糖度减小至特定范围，从而使玻璃的面强度飞跃性地提高，由此完成本发 明。
[0023] 旨P，本发明为如下所述。
[0024] <1>
[0025] -种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中，
[0026] 自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氨浓度Y在X = 0.1~0.4(皿)的情况下满 足下述关系式（I)，并且，
[0027] 连接玻璃正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，
[002引 Y = aX+b(I)
[0029] [式(I)中的各符号的含义如下所述：
[0030] Y:氨浓度m出0换算，mol/L)
[0031] X:自玻璃最外表面起算的深度(皿）
[0032] a :-0.255~-0.005
[0033] b:0.020~0.215。]
[0034] <2>
[0035] 如上述<1〉所述的化学强化玻璃，其中，所述玻璃为侣娃酸盐玻璃、钢巧玻璃或侣 棚娃酸盐玻璃。
[0036] <3〉
[0037] -种化学强化玻璃的制造方法，其包括通过使玻璃接触包含硝酸钟的无机盐而使 玻璃中的Na与所述无机盐中的K进行离子交换的工序，其中，
[003引所述无机盐包含选自由 K2CO3、化2C03、KHC03、化HC03、K3PO4、化3P04、K2SO4、化2S04、 KOH和NaOH所构成的组中的至少一种盐，且
[0039] 该制造方法包括：
[0040] 在所述离子交换前，对连接玻璃正面主面和背面主面的端面进行镜面抛光的工 序；
[0041 ]在所述离子交换后对玻璃进行清洗的工序；
[0042] 在所述清洗后对玻璃进行酸处理的工序；W及
[0043] 在所述酸处理后对玻璃进行碱处理的工序。
[0044] <4〉
[0045] 如上述<3〉所述的制造方法，其中，通过在所述镜面抛光工序中对所述端面进行抛 光而使该端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下。
[0046] 巧〉
[0047] -种化学强化玻璃，其为通过上述<3〉或<4〉所述的制造方法而得到的化学强化玻 璃。
[004引发明效果
[0049] 根据本发明的化学强化玻璃，通过将玻璃表层的氨浓度分布设定在特定范围内、 W及将端面的表面粗糖度减小至特定范围，由此可W同时大幅度提高玻璃的面强度和弯曲 强度。
[0050] 另外，根据本发明的化学强化玻璃的制造方法，可W得到同时提高了面强度和弯 曲强度的化学强化玻璃。酸处理与碱处理可W通过浸溃在溶液中而进行处理，因此在容易 应对各种玻璃形状或大面积的玻璃的方面、可W同时处理玻璃的两面的方面，均是有效的。 另外，无论玻璃表面有无潜在损伤，均可W得到没有因凹痕导致的外观不良的化学强化玻 璃。此外，端面的镜面抛光、酸处理、碱处理中的任一工序中均不使用氨氣酸等，因此与蚀刻 处理相比安全性较高且成本低。
【附图说明】
[0051] 图1为用于说明球环试验的方法的概略图。
[0052] 图2为表示毛刷抛光装置的构成的侧面图。
[0053] 图3(a)~(e)为表示本发明的化学强化玻璃的制造工序的示意图。
[0054] 图4为用于从对实施例1中所得到的化学强化玻璃的表层的氨浓度分布进行绘图 而得到的曲线图导出关系式(I)的说明图。
[0055] 图5为用于从对比较例1中所得到的化学强化玻璃的表层的氨浓度分布进行绘图 而得到的曲线图导出关系式(I)的说明图。
【具体实施方式】
[0056] W下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于W下的实施方案，在不脱离本 发明的主旨的范围内，可W进行任意变形而实施。
[0化7] <化学强化玻璃〉
[0058] 本发明的化学强化玻璃为在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层的化学 强化玻璃，其特征在于：自玻璃的最外表面起算的一定深度区域中的氨浓度满足下述关系 式（I)，且玻璃端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下。
[0059] 所谓压应力层，是指通过使作为原料的玻璃接触硝酸钟等无机盐而使玻璃表面的 Na离子与无机盐中的K离子进行离子交换而形成的高密度层。
[0060] 本发明的化学强化玻璃的玻璃表层的氨浓度分布处于特定范围内。具体而言，自 玻璃的最外表面起算的深度X的区域中的氨浓度Y在X = 〇.l~〇.4(μπι)的情况下满足下述关 系式(I)。
[0061] Y = aX+b(I)
[0062] [式(I)中的各符号的含义如下所述。
[00创 Υ:氨浓度m出ο换算，mol/L)
[0064] X:自玻璃的最外表面起算的深度(皿）
[00化]a :-0.255 ~-0.005
[0066] b:0.020~0.215]
[0067] 关于玻璃的强度，已知因玻璃中的氨(水分）的存在而会使玻璃的强度降低，本发 明人发现:在化学强化处理后有时强度降低，其主要原因在于，因气氛中的水分侵入至玻璃 中而产生化学缺陷。另外也发现:该现象并不限于化学强化，在玻璃的制造工序中也会因经 过升溫工序而产生。
[006引玻璃中的氨浓度高时，氨WSi-OH的形式进入至玻璃的Si-0-Si的键合网络中，并 将Si-0-Si的键切断。认为玻璃中的氨浓度高时，Si-0-Si的键合被切断的部分增多，容易产 生化学缺陷，而强度降低。
[0069] 上述关系式(I)在自最外表面起算的深度X = 0.1~0.4皿的区域内成立。通过离子 交换而形成的压应力层的厚度虽取决于化学强化的程度，但在5~50μπι的范围内形成。并 且，氨在玻璃中的侵入深度取决于扩散系数、溫度和时间，除了运些W外，氨的侵入量也受 气氛中的水分量影响。
[0070] 化学强化后的氨浓度在最外表面最高，并朝向未形成压应力层的深部(主体)缓缓 降低。上述关系式（I)规定了该降低情况，但在最外表面(Χ = 〇皿)中，有可能因经时变质而 使水分浓度发生变化，因此设定为在认为无该影响的近表面(Χ = 〇.1 ~〇.4μπ〇的区域内成 立。
[0071 ]在式（I)中，a为规定氨浓度的降低情况的斜率。a的范围为-0.255~-0.005，优选 为-0.255 ~-0.010，更优选为-0.255 ~-0.020。
[0072] 在式（I)中，b相当于最外表面(X = 0皿）中的氨浓度。b的范围为0.020~0.215,优 选为0.030~0.215，更优选为0.040~0.215。
[0073] 通常认为玻璃的强度降低的原因在于：因来自外部的机械压力而使存在于玻璃表 面的微小裂纹延伸。根据非专利文献2,观察到裂纹的前端的玻璃结构越是富含Si-OH的状 态，裂纹越容易伸展。假定裂纹的前端暴露在气氛中，则推测裂纹的前端的Si-OH量与玻璃 最外表面的氨浓度显示出正相关。因此，相当于最外表面的氨浓度的b优选在上述所示的程 度的较低的范围内。
[0074] 如图4和图5所示，关于经过化学强化工序后的玻璃，在氨的侵入深度方面未确认 到显著的差异。氨的侵入深度依赖于化学强化工序条件而变化的可能性较高，但假设不发 生变化，则相当于最外表面的氨浓度的b与相当于规定氨浓度的降低情况的斜率的a显示出 负相关。因此，a优选在上述所示的程度的较高的范围内。
[0075] 由此发现:在本发明中，不仅只规定表层的氨浓度本身，而是着眼于氨浓度分布， 将表层氨浓度与其降低情况规定在特定范围内，由此可W大幅度提高化学强化玻璃的强 度。
[0076][氨浓度分布测定方法]
[0077] 在此，所谓玻璃的氨浓度分布化2〇浓度，mol/L)，是指在W下的分析条件下所测定 的分布。
[0078] 在玻璃基板的氨浓度分布的测定中，使用二次离子质谱法(Seconda巧Ion Mass Spectrometory: SIMS)。在通过SIMS而得到定量的氨浓度分布的情况下，需要氨浓度已知的 标准试样。将标准试样的制作方法和氨浓度定量方法记载如下。
[0079] 1)切取测定对象的玻璃基板的一部分。
[0080] 2)通过研磨或化学蚀刻而将所切取的玻璃基板的自表面起算50ymW上的区域除 去。除去处理对两面均进行。即，两面的除去厚度达到lOOymW上。将该经除去处理后的玻璃 基板作为标准试样。
[0081 ] 3)对标准试样实施红外光谱法（Infrared spectroscopy: IR)，并求出IR光谱在 3550cnfi附近的峰顶的吸光度高度A3日日日和4000cnfi的吸光度高度A4日日日(基线）。
[0082] 4)使用千分尺等板厚测定器测定标准试样的板厚d(cm)。
[0083] 5似文献A作为参考，将玻璃的此0的红外实际消光系数epract(L/(mol · cm))设定 为75,使用式II求出标准试样的氨浓度出0换算，mol/L)。标准试样的氨浓度=(A3日5〇- A4000)/(￡pract · d)...式II
[0084] 文献A)S.Ilievski e化 1.，Glastech.Ber.Glass Sci.Technol. ,73(2000)39.
[0085] 将测定对象的玻璃基板与通过上述方法所得到的氨浓度已知的标准试样同时运 送至SIMS装置内，依次进行测定，取得古及^Sr的强度的深度方向分布。之后，用廿分布除 分布，得到古尸切-强度比的深度方向分布。根据标准试样的古尸切-强度比的深度 方向分布，算出深度1皿至2皿的区域中的平均iH7^Sr强度比，W通过原点的方式制作该值 与氨浓度的标准曲线（同一水平的标准试样的标准曲线）。使用该标准曲线，将测定对象的 玻璃基板的分布的纵轴的iH7^sr强度比转换为氨浓度。由此，得到测定对象的玻璃基板的 氨浓度分布。需要说明的是，SIMS和IR的测定条件如下所述。
[00化][SIMS的测定条件]
[0087] 装置:ULVAC-PHI 公司制造的 ADEPT 1010
[0088] 一次离子种类:Cs+
[0089] 一次离子的加速电压:5Κν
[0090] 一次离子的电流值:500ηΑ
[0091 ] -次离子的入射角:相对于试样面的法线为60°
[0092] -次离子的光栅尺寸:300X300皿2
[0093] 二次离子的极性:负
[0094] 二次离子的检测区域:60Χ60μπι2(-次离子的光栅尺寸的4%)
[00巧]ESA输入透镜（I吨ut Lens):0
[0096] 中和枪的使用:有
[0097] 将横轴从瓣射时间转换为深度的方法:通过触针式表面形状测量仪(维易科公司 制造的Dektakl50)而测定分析凹坑的深度，求出一次离子的瓣射速率。使用该瓣射速率，将 横轴从瓣射时间转换为深度。
[0098] 测时的场轴电位(Field Axis Potential):有可能对于每个装置而最适合值 发生变化。测定者注意在充分截断背景的同时设定值。
[0099] [IR的测定条件]
[0100] 装置:赛默飞世尔科技公司制造的Nic-plan/Nicolet 6700
[0101] 分辨率:4cm-i
[0102] 累计：16
[0103] 检测器:TGS检测器
[0104] 在从通过上述分析条件所测定的玻璃的氨浓度分布化2〇浓度，mol/L)导出关系式 (I)时，按照W下的顺序。如图4和图5所示，对0.1至0.4WI1的深度区域的氨浓度分布进行线 性近似。将所得到的近似直线的式子设为关系式(I)。
[0105] 另外，作为控制a和b的手段，例如可W列举:变更化学强化工序中的烙剂浓度、钢 浓度、溫度、时间等。
[0106] (玻璃面强度）
[0107] 本发明的化学强化玻璃的面强度可W通过球环试验进行评价。
[0108] (球环试验）
[0109] 关于本发明的化学强化玻璃，W通过球环(Ball on Ring;B0R)试验所测定的B0R 强度F(N)进行评价，该球环试验是将玻璃板配置在直径30mm、接触部具有曲率半径2.5mm的 弧度的由不诱钢构成的环上，在使直径10mm的由钢构成的球体接触于该玻璃板的状态下， 将该球体在静态负载条件下负载于该环的中屯、。
[0110] 本发明的化学强化玻璃优选为满足F M500 X t2，更优选为F含2000 X巧式中，F为 通过球环试验所测定的B0R强度(N)，t为玻璃基板的板厚(mm)]。通过使B0R强度F(N)在该范 围内，即使在进行薄板化的情况下也显示出优异的强度。
[0111] 在图1中表示用于说明本发明中所使用的球环试验的概略图。在球环（Ball on Ring;BOR)试验中，在将玻璃板1水平地载置的状态下，使用SUS304制的加压夹具2(泽火钢， 直径10mm，镜面精加工)对玻璃板1进行加压，从而测定玻璃板1的强度。
[0112] 在图1中，在SUS304制的支承夹具3(直径30mm，接触部的曲率R2.5mm，接触部为泽 火钢，镜面精加工)上，水平地设置作为样品的玻璃板1。在玻璃板1的上方，设置用于加压玻 璃板1的加压夹具2。
[0113] 在本实施方式中，从在实施例和比较例后所得到的玻璃板1的上方，对玻璃板1的 中央区域进行加压。需要说明的是，试验条件如下所述。
[0114] 样品的厚度:〇.56(mm)
[0115] 加压夹具2的下降速度:1.0(mm/分钟）
[0116] 此时，将玻璃被破坏时的破坏负载(单位N)作为B0R强度，将20次测定的平均值作 为B0R平均强度。其中，将玻璃板的破坏起点距离按压球的位置相隔2mmW上的情况从用于 算出平均值的数据中排除。
[0117] (端面的表面粗糖度）
[0118] 本发明的化学强化玻璃的玻璃端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，优选为 50nmW下，更优选为20nmW下。通过将端面的算术平均粗糖度Ra设定在该范围内，可W制成 弯曲强度高的玻璃。
[0119] 需要说明的是，端面的算术平均粗糖度可W基于JIS 80601(2001年)而测定。作为 测定装置，例如可W使用Ξ丰公司制造的Surest SV-600。在将测定样品设置于规定位置 后，设定上述JIS B0601中所规定的基准长度、区间数、间距而实施测定。测定扫描速度设定 为 0.5mm/秒。
[0120] (玻璃弯曲强度(端面强度））
[0121] 本发明的弯曲强度W利用JIS R1601(2008年）中规定的试验方法所测定的4点弯 曲强度作为指标。对于本发明的化学强化玻璃而言，利用该方法所测定的弯曲强度为 SOOMPa W上，优选为500MPa W上，更优选为900MPa W上。
[0122] 本发明的化学强化玻璃还具有下述物性。
[012引通过AFM表面观察所测定的测定范围10μπιΧ5μπι的主面的表面粗糖度优选为 0.21nm~0.5nm。需要说明的是，W往的化学强化玻璃板的表面粗糖度为0.15nm~0.2nm。
[0124] <化学强化玻璃的制造方法〉
[0125] W下对制造本发明的化学强化玻璃的方法的一个方式进行说明，但本发明并不限 定于此。
[0126] (玻璃组成）
[0127] 本发明中所使用的玻璃只要包含钢即可，只要为具有可W进行成形、利用化学强 化处理的强化的组成的玻璃，则可W使用各种组成的玻璃。具体而言，例如可W列举:侣娃 酸盐玻璃、钢巧玻璃、棚娃酸盐玻璃(棚娃玻璃）、铅玻璃、碱领玻璃、侣棚娃酸盐玻璃(侣棚 娃玻璃)等。
[0128] 玻璃的制造方法没有特别限定，可W通过如下方法制造:将所需的玻璃原料投入 至连续烙融炉，将玻璃原料在优选为1500~1600°C下加热烙融并澄清，然后供给至成形装 置，之后将烙融玻璃成形为板状，并进行缓冷。
[0129] 需要说明的是，在玻璃的成形时可W采用各种方法。例如可W采用：下拉法(例如， 溢流下拉法、流孔下引法和再曳引法等）、浮法、漉压(roll -out)法和压制法等各种成形方 法。
[0130] 玻璃的厚度没有特别限制，为了有效地进行化学强化处理，通常优选为5mmW下， 更优选为3mmW下。
[0131] 作为本发明的化学强化用玻璃的组成，没有特别限定，例如可列举W下的玻 璃的组成。
[0132] (i)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 50~80%、Al2〇3 2~25%、Li2〇 0~10%、化2〇 0~18%、K20 0~10%、Mg0 0~15%、Ca0 0~5%和Zr〇2 0~5%的玻璃
[0133] (ii)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 50~74%、Al2〇3 1 ~10%、化2〇 6~14%、K20 3~ll%、MgO 2~15%、Ca0 0~6%和Zr〇2 0~5%、Si〇2和AI2O3的含量的合计为75%W下、 Na2〇和拉0的含量的合计为12~25%、Mg0和CaO的含量的合计为7~15%的玻璃
[0134] (iii)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 68~80%、Al2〇3 4~10%、Na2〇 5~15%、K20 0~l%、Mg0 4~15%和Zr〇2 0~1%的玻璃
[0135] (iv)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 67~75%、Al2〇3 0~4%、化2〇 7~15%、K20 1 ~9%、Mg0 6~14%和化O2 0~1.5%、Si〇2和AI2O3的含量的合计为71~75%、胞2〇和K2O的 含量的合计为12~20%、在含有化0的情况下其含量少于1 %的玻璃
[0136] (镜面抛光）
[0137] 在本发明的制造方法中，在为使玻璃表面具有压应力层而进行的下述离子交换工 序前，对玻璃端面进行镜面抛光。由此，可W提高玻璃的弯曲强度。图3(a)中示出镜面抛光 后的玻璃。所谓玻璃端面，是指如图3(a)所示那样，连接一个玻璃主面(正面）la与另一个玻 璃主面(背面Hb的面2a、2b。所谓玻璃端面，是指例如切割玻璃板的原板时的切割面，另外， 根据需要在切割后实施倒角加工的情况下包括倒角面。镜面抛光优选为例如使抛光后的端 面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，优选为50nmW下，更优选为20nmW下的抛光工序。需 要说明的是，在本发明的制造方法中，虽然在镜面抛光后进行离子交换、清洗、酸处理、碱处 理的各工序，但端面的算术平均粗糖度很少受运些工序影响。因此，镜面抛光后的端面的表 面粗糖度与经过所有工序所得到的本发明的化学强化玻璃的端面的表面粗糖度大致相同。
[0138] 作为镜面抛光的方法，只要能够使抛光后的端面的算术平均粗糖度Ra达到上述范 围就没有特别限定。具体而言，可W列举:在供给含有抛光磨粒的抛光剂的同时使连续运动 的毛刷接触于玻璃端面的方法、利用所谓的游离抛光磨粒进行抛光的方法、通过粘附有粒 度号大的磨粒的固定磨粒(磨石)进行抛光的方法等。通过适当选择运些方法、调节抛光时 间等进行镜面抛光W使抛光后的端面的算术平均粗糖度Ra在上述范围内。
[0139] 对供给含有抛光磨粒的抛光剂的同时使连续运动的毛刷接触于玻璃端面的方法 进行具体说明。
[0140] 图2为对玻璃板10的端面10C进行抛光的毛刷抛光装置30的侧面图。
[0141] 该图所示的毛刷抛光装置30是如下所述的装置:层叠多块玻璃板10而构成层叠体 20,并通过围绕该层叠体20的外周部旋转的抛光毛刷34进行抛光，将各玻璃板10的端面10C 一齐抛光。在构成层叠体20时，W夹设间距调节构件22的方式层叠玻璃板10,将层叠方向的 间距调节为规定值。
[0142] 毛刷抛光装置30具备层叠体保持部32、抛光毛刷34、驱动抛光毛刷34的驱动部(未 图示）、W及供给抛光液38的抛光液供给部36。
[0143] 层叠体保持部32可装卸地保持层叠体20。在该图所示的例中，从层叠方向的两侧 夹持层畳体20而保持。
[0144] 抛光毛刷34由轴34A和呈放射状地设置于轴34A的外周的多根刷毛34B构成。轴34A 形成为具有规定外径的圆筒状。刷毛34B通过将植入设置于带状体的刷毛呈螺旋状地卷绕 在轴34A的外周而设置于轴34A的外周。刷毛34B例如由包含聚酷胺树脂等的可晓性线材构 成。该线材中也可W包含氧化侣(A12化）、碳化娃(SiC)、金刚石等粒子。
[0145] 抛光液供给部36对抛光毛刷34与层叠体20的接触部供给抛光液。抛光液38含有抛 光材料与分散介质，并调节成规定比重。作为抛光材料，例如可W使用氧化姉、氧化错等。抛 光材料的平均粒径(D50)例如为扣mW下，优选为下。抛光液的比重优选设定为1.1~ 1.4。
[0146] 接下来，对毛刷抛光装置30的作用进行说明。
[0147] 首先，使抛光毛刷34W-定的旋转速度进行旋转。
[0148] 接下来，使抛光毛刷34向层叠体20水平移动，使抛光毛刷34按压接触于层叠体20 的外周部。此时，W规定的按压量进行接触的方式使抛光毛刷34水平移动。
[0149] 接下来，从抛光液供给部36W规定的供给量将抛光液供给至抛光毛刷34与层叠体 20的接触部。
[0150] 接下来，使抛光毛刷34W规定速度在轴方向（玻璃板10的层叠方向）上往复移动。 由此，可W对多块玻璃板10的端面10C-齐进行抛光处理，从而可W得到端面10C的算术平 均粗糖度Ra为300nmW下的玻璃板10。
[0151] (化学强化）
[0152] 本发明的化学强化玻璃在玻璃表面具有离子交换而形成的压应力层。在离子交换 法中，将玻璃的表面进行离子交换，并形成压应力残留的表面层。具体而言，通过在玻璃化 转变溫度W下的溫度下进行离子交换而使玻璃板表面的离子半径较小的碱金属离子(典型 地是Li离子、Na离子)置换为离子半径更大的碱离子(典型地是，对应于Li离子为化离子或K 离子、对应于Na离子为K离子）。由此，在玻璃的表面残留压应力，从而提高玻璃的强度。
[0153] 在本发明的制造方法中，化学强化是通过使玻璃接触含有硝酸钟化N03)的无机盐 而进行。由此，通过使玻璃表面的化离子与无机盐中的K离子进行离子交换而形成高密度的 压应力层。作为使玻璃接触无机盐的方法，可W为涂布糊状的无机盐的方法、将无机盐的水 溶液喷射至玻璃的方法、将玻璃浸溃于加热至烙点W上的烙融盐的盐浴中的方法等，在运 些之中，优选浸溃于烙融盐中的方法。
[0154] 作为无机盐，优选为在进行化学强化的玻璃的应变点(通常为500~600°C)W下具 有烙点的无机盐，在本发明中，优选为含有硝酸钟(烙点330°C)的盐。通过含有硝酸钟而在 玻璃的应变点W下为烙融状态且在使用溫度范围下操作变得容易，因此优选。无机盐中的 硝酸钟的含量优选为50质量％ W上。
[0155] 无机盐还优选为含有选自由 K2CO3、化 2C〇3、KHC〇3、NaHC〇3、K3P〇4、Na3P〇4、K2S〇4、 化2S化、K0H和化OH所构成的组中的至少一种盐，其中，更优选为含有选自由K2CO3、化2〇)3、 KHC03和NaHC〇3所构成的组中的至少一种盐。
[0156] 上述盐下，有时也称为"烙剂"）具有将WSi-0-Si键为代表的玻璃的网络切断 的性质。进行化学强化处理的溫度高达数百°〇，因此在该溫度下玻璃的Si-0间的共价键被 适度切断，从而容易进行下述低密度化处理。
[0157] 需要说明的是，切断共价键的程度也根据玻璃组成或所使用的盐(烙剂）的种类、 使玻璃接触无机盐的溫度、时间等化学强化处理条件而不同，认为从Si伸出的4个共价键 中，优选选择切断1~2个键的程度的条件。
[0158] 例如在使用K2CO3作为烙剂的情况下将无机盐中的烙剂的含量设定为0.1重量％ W 上、将化学强化处理溫度设定为350~500°C时，化学强化处理时间优选为1分钟~10小时， 更优选为5分钟~8小时，进一步优选为10分钟~4小时。
[0159] 从控制表面氨浓度的方面考虑，烙剂的添加量优选为0.5摩尔％ ^上，另外，从生 产率的观点考虑，优选为各盐的溶解度W下。另外，过量添加时，有可能牵设到玻璃的腐蚀。
[0160] 除了硝酸钟及烙剂W外，无机盐也可W在不阻碍本发明的效果的范围内包含其他 化学种类，可W列举例如:氯化钢、氯化钟、棚酸钢、棚酸钟等碱性氯化盐或碱性棚酸盐等。 运些可W单独添加，也可W组合多种添加。
[0161] W下，W通过将玻璃浸溃于烙融盐中的方法而进行化学强化的方式为例，对本发 明的制造方法进行说明。
[0162] (烙融盐的制造1)
[0163] 烙融盐可W通过下述所示的工序进行制造。
[0164] 工序la:硝酸钟烙融盐的制备
[0165] 工序2a:向硝酸钟烙融盐中添加烙剂
[0166] (工序la:硝酸钟烙融盐的制备）
[0167] 在工序la中，将硝酸钟投入至容器中，并加热至烙点W上的溫度进行烙融，由此制 备烙融盐。烙融在硝酸钟的烙点（330°C)和沸点巧00°C)的范围内的溫度下进行。尤其是，从 能够赋予玻璃的表面压应力(CS)与压应力层深度(DOL)的平衡W及强化时间的方面考虑， 更优选将烙融溫度设定为350~470°C。
[0168] 烙融硝酸钟的容器可W使用金属、石英、陶瓷等。其中，从耐久性的观点考虑，优选 金属材质，从耐蚀性的观点考虑，优选不诱钢(SUS)材质。
[0169] (工序2a:在硝酸钟烙融盐中添加烙剂）
[0170] 在工序2a中，向工序la中所制备的硝酸钟烙融盐中添加上述烙剂，将溫度保持在 一定范围的同时利用揽拌奖等进行混合W使整体变得均匀。在并用多种烙剂的情况下，添 加顺序没有限定，也可W同时添加。
[0171] 溫度优选为硝酸钟的烙点W上、即330°CW上，更优选为350~500°C。另外，揽拌时 间优选为1分钟~10小时，更优选为10分钟~2小时。
[0172] (烙融盐的制造2)
[0173] 在上述烙融盐的制造1中，例示了在硝酸钟的烙融盐的制备后添加烙剂的方法，但 烙融盐也可W通过下述所示的工序进行制造。
[0174] 工序化:硝酸钟与烙剂的混合
[0175] 工序化:硝酸钟与烙剂的混合盐的烙融
[0176] (工序化:硝酸钟与烙剂的混合）
[0177] 在工序lb中，将硝酸钟与烙剂投入至容器中，利用揽拌奖等进行混合。在并用多种 烙剂的情况下，添加顺序没有限定，也可W同时添加。容器可W使用与上述工序la中所使用 的相同的容器。
[0178] (工序化:硝酸钟与烙剂的混合盐的烙融）
[0179] 在工序2b中，对通过工序lb所得到的混合盐进行加热而使其烙融。烙融在硝酸钟 的烙点（330°C)和沸点（500°C)的范围内的溫度下进行。尤其是，从能够赋予至玻璃的表面 压应力(CS)与压应力层深度(D0L)的平衡和强化时间的方面考虑，更优选将烙融溫度设定 为350~470°C。揽拌时间优选为1分钟~10小时，更优选为10分钟~2小时。
[0180] 在经过上述工序la和2a或工序化和工序化而得到的烙融盐中，在因添加烙剂而产 生析出物的情况下，在进行玻璃的化学强化处理前，进行静置直至该析出物沉淀至容器底。 在该析出物中包含超过饱和溶解度的量的烙剂、烙剂的阳离子在烙融盐中进行了交换而形 成的盐。
[0181] 对于本发明的制造方法中所使用的烙融盐而言，化浓度优选为500重量ppmW上， 更优选为1000重量ppm W上。通过使烙融盐中的化浓度为500重量ppm W上，由此通过下述酸 处理工序而容易使低密度层变深，因此优选。
[0182] 需要说明的是，在进行1次W上化学强化处理的烙融盐中含有从玻璃烙出的钢。因 此，如果Na浓度已在上述范围内，则可W直接将来自于玻璃的钢用作Na源，在化浓度不满足 上述范围的情况、或使用化学强化未使用的烙融盐的情况下，可W通过添加硝酸钢等无机 钢盐而调节。
[0183] W上，可W通过上述工序la和工序2a或工序化和工序2b而制备烙融盐。
[0184] (离子交换）
[0185] 接下来，使用所制备的烙融盐进行化学强化处理。化学强化处理是通过将玻璃浸 溃于烙融盐中，并使玻璃中的金属离子(化离子)与烙融盐中的离子半径大的金属离子化离 子)进行置换而进行。通过该离子交换而使玻璃表面的组成发生变化，从而可W形成玻璃表 面高密度化后的压应力层50[图3(b)~(C)]。通过该玻璃表面的高密度化而产生压应力，因 此可W使玻璃强化。
[0186] 需要说明的是，实际上，化学强化玻璃的密度从存在于玻璃的中屯、的中间层60(主 体)的外缘朝向压应力层表面而缓缓地高密度化，因此在中间层60与压应力层50之间，没有 密度急剧变化的明确的边界。此处，所谓中间层，是表示存在于玻璃中屯、部，并夹于压应力 层的层。与压应力层不同，该中间层是没有进行离子交换的层。
[0187] 本发明的化学强化处理，具体而言，可W通过下述工序3进行。
[0188] 工序3:玻璃的化学强化处理
[0189] (工序3:玻璃的化学强化处理）
[0190] 在工序3中，将玻璃预热，并将上述工序la和工序2a或工序化和工序2b中所制备的 烙融盐调节至进行化学强化的溫度。接下来，将预热后的玻璃在烙融盐中浸溃规定时间后， 将玻璃自烙融盐中提拉出并放置冷却。需要说明的是，优选为在化学强化处理前对玻璃进 行根据用途的形状加工、例如切割、端面加工W及钻孔加工等机械加工。
[0191] 玻璃的预热溫度取决于浸溃在烙融盐中的溫度，通常优选为100°CW上。
[0192] 化学强化溫度优选为被强化玻璃的应变点(通常500~600°C)W下，为了得到更高 的压应力层深度，特别优选为350°C W上。
[0193] 玻璃在烙融盐中的浸溃时间优选为1分钟~10小时，更优选为5分钟~8小时，进一 步优选为10分钟~4小时。如果在该范围内，则可W得到强度与压应力层的深度的平衡优异 的化学强化玻璃。
[0194] 在本发明的制造方法中，接着在化学强化处理后进行下述工序。
[01M] 工序4:玻璃的清洗
[0196] 工序5:经过工序4后的玻璃的酸处理
[0197] 在经历了至上述工序5为止的时刻，在玻璃表面上压应力层的表层进一步具有变 质了的、具体而言为低密度化了的低密度层40[图3(c)~(d)]。所谓低密度层，是通过从压 应力层的最外表面去掉(滤去（leching))Na或K，代替混入(置换化而形成。
[019引 W下，对工序4和工序5进行详述。
[0199] (工序4:玻璃的清洗）
[0200] 在工序4中，使用工业用水、离子交换水等进行玻璃的清洗。其中，优选离子交换 水。清洗的条件也根据所使用的清洗液而不同，在使用离子交换水的情况下，从将所附着的 盐完全除去的方面考虑，优选为在0~1 〇〇°c下进行清洗。
[0201] (工序5:酸处理）
[0202] 在工序5中，对在工序4进行了清洗的玻璃进一步进行酸处理。
[0203] 所谓玻璃的酸处理，是通过在酸性的溶液中浸溃化学强化玻璃而进行，由此可W 将化学强化玻璃表面的Na和/或K置换为H。
[0204] 溶液只要为酸性，则没有特别限制，只要pH值小于7即可，所使用的酸可W为弱酸 也可W为强酸。具体而言，优选为盐酸、硝酸、硫酸、憐酸、乙酸、草酸、碳酸和巧樣酸等酸。运 些酸可W单独使用，也可W多种组合使用。
[0205] 进行酸处理的溫度也根据所使用的酸的种类或浓度、时间而不同，优选在100°CW 下进行。
[0206] 进行酸处理的时间也根据所使用的酸的种类或浓度、溫度而不同，但从生产率方 面考虑，优选为10秒~5小时，更优选为1分钟~2小时。
[0207] 进行酸处理的溶液的浓度根据所使用的酸的种类或时间、溫度而不同，但优选为 容器腐蚀的可能性小的浓度，具体而言，优选为1重量％~20重量％。
[0208] 低密度层通过下述碱处理而被除去，因此低密度层越厚则玻璃表面越容易被除 去。因此，从玻璃表面除去量的观点考虑，低密度层的厚度优选为5nmW上，更优选为20nmW 上。低密度层的厚度可W通过化学强化工序中的烙剂浓度、钢浓度、溫度、时间等控制。
[0209] 从玻璃表面除去性的观点考虑，低密度层的密度优选与比离子交换而形成的压应 力层更深的区域(主体)的密度相比较低。
[0210] 低密度层的厚度可由通过X射线反射率法(X-ray-Ref lectomet;ry:XRR)所测定的 周期（ΑΘ)而求出。
[ow]低密度层的密度可W通过利用XRR所测定的临界角（0C)而求出。
[0212] 需要说明的是，也可W通过简易地利用扫描型电子显微镜（SEM)观察玻璃的截面 而确认低密度层的形成与层的厚度。
[0213] 在本发明的制造方法中，接着在酸处理后进行下述工序。
[0214] 工序6:碱处理
[0215] 通过上述工序6,可W将至工序5为止所形成的低密度层的一部分或全部除去[图3 (d)~(e)]。
[0216] W下，对工序6进行详述。
[0217] (工序6-碱处理-)
[0218] 在工序6中，对在工序5中进行了酸处理的玻璃进一步进行碱处理。
[0219] 所谓碱处理，是通过在碱性的溶液中浸溃化学强化玻璃而进行，由此可W将低密 度层的一部分或全部除去。
[0220] 溶液只要为碱性，则没有特别限制，只要pH值超过7即可，可W使用弱碱也可W使 用强碱。具体而言，优选为氨氧化钢、氨氧化钟、碳酸钟、碳酸钢等碱。运些碱可W单独使用， 也可W多种组合使用。
[0221] 进行碱处理的溫度也根据所使用的碱的种类或浓度、时间而不同，优选为0~100 °C，更优选为10~80°C，特别优选为20~60°C。如果在该溫度范围内，则不会发生玻璃腐蚀， 因此优选。
[0222] 进行碱处理的时间也根据所使用的碱的种类或浓度、溫度而不同，但从生产率的 方面考虑，优选为10秒~5小时，更优选为1分钟~2小时。
[0223] 进行碱处理的溶液的浓度也根据所使用的碱的种类或时间、溫度而不同，但从玻 璃表面除去性的观点考虑，优选为1重量％~20重量％。
[0224] 通过上述碱处理，侵入有Η的低密度层的一部分或全部被除去，氨浓度分布满足上 述特定关系式(I)的表层露出。由此，可W得到面强度提高了的化学强化玻璃。此外，由于通 过将低密度层除去而使存在于玻璃表面的损伤也同时被除去，因此认为从运方面考虑也有 助于强度提高。
[0225] 根据本发明的制造方法，由于处理的药液的安全性较高，因此无需特别的设备。因 此，可W安全且有效地得到面强度与弯曲强度明显提高的化学强化玻璃。
[0226] 需要说明的是，被除去的低密度层的量取决于碱处理的条件。在图3(e)中表示低 密度层40完全被除去的方式，也可W将低密度层40的一部分除去而残留一部分。从强度提 高的观点考虑，即使不除去低密度层的全部也可W得到效果，从稳定地确保玻璃的透射率 的观点考虑，优选为将低密度层的全部除去。
[0227] 实施例
[0228] W下，列举实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于运些。
[0229] <评价方法〉
[0230] 本实施例中的各种评价通过W下所示的分析方法而进行。
[0231] (玻璃的评价:表面应力）
[0232] 本发明的化学强化玻璃的压应力层的压应力值和压应力层的深度可W使用ΕΡΜΑ (electron probe micro analyzer)或表面应力计（例如，折原制作所制造的FSM-6000)等 进行测定。在实施例中，表面压应力值(CS，单位为MPa)和压应力层的深度(D0L，单位为皿） 使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000)进行测定。
[0233] (玻璃的评价:除去量）
[0234] 玻璃的除去量厚度通过利用分析用电子天平化R-202i:AND制造)测定药液处理前 后的重量，并使用下式进行厚度换算而 求出。
[0235] (每个单面的除去量厚度）=((处理前重量)-(处理后重量））/(玻璃比重)/处理面 积/2
[0236] 此时，将玻璃比重设为2.48(g/cm3)进行计算。
[0237] (玻璃的评价:面强度）
[0238] 玻璃面强度通过球环(Ball on Ring;B0R)试验而测定。在图1中示出用于说明本 发明中所使用的球环试验的概略图。
[0239] 在将玻璃板1水平地载置的状态下，使用SUS304制的加压夹具2(泽火钢，直径 10mm，镜面精加工)对玻璃板1进行加压，测定玻璃板1的强度。
[0240] 在图1中，在SUS304制的支承夹具3(直径30mm，接触部的曲率R2.5mm，接触部为泽 火钢，镜面精加工)上，水平地设置作为样品的玻璃板1。在玻璃板1的上方，设置用于对玻璃 板1进行加压的加压夹具2。
[0241] 在本实施方案中，从实施例和比较例后所得到的玻璃板1的上方，对玻璃板1的中 央区域进行加压。需要说明的是，试验条件如下所述。
[0242] 样品的厚度:〇.56(mm)
[0243] 加压夹具2的下降速度：1.0(mm/分钟）
[0244] 此时，将玻璃被破坏时的破坏负载(单位N)作为B0R强度，将20次测定的平均值作 为B0R平均强度。其中，将玻璃板的破坏起点距离按压球的位置相隔2mmW上的情况从用于 算出平均值的数据中排除。
[0245] (玻璃的评价:氨浓度）
[0246] 根据上述[氨浓度分布测定方法]中所记载的方法，测定氨浓度分布，导出关系式 (I)。
[0247] (玻璃的评价:弯曲强度）
[0248] 基于JIS R1601(2008年）中所规定的试验方法测定4点弯曲强度。测定进行20次， 算出平均值。
[0249] (玻璃的评价:玻璃主面的表面粗糖度）
[0250] 玻璃主面的表面粗糖度通过AFM测定而进行测定。
[0巧1 ] AFM测定条件：原子力显微镜(XE-HDM:Park systems公司制造），扫描尺寸：10 X扣 111，色标：±1]11]1，扫描速度：1化。
[0252] (玻璃的评价:玻璃端面的表面粗糖度）
[0253] 玻璃端面的表面粗糖度基于JIS 80601(2001年)进行测定。
[0254] 装置使用Ξ丰公司制造的Su计est SV-600,将测定样品设置在规定位置后，设定 上述JIS B0601中所规定的基准长度、区间数、间距而实施测定。测定扫描速度设定为 0.5mm/秒。
[0巧5] <实施例1〉
[0256] (端面抛光工序）
[0257] 准备100块50mm X 50mm X 0.56mm的侣娃酸盐玻璃A，使用图2所示的毛刷抛光装置 30对端面进行抛光。抛光液使用W水作为分散体、使包含平均粒径(D50)1.5wii的氧化姉的 抛光材料分散而成的抛光液。
[0258] (化学强化工序）
[0259] 向SUS制的杯中添加硝酸钟5100g、碳酸钟270g、硝酸钢210g，并利用覆套式加热器 加热至450°C而制备碳酸钟6摩尔％、钢10000重量卵m的烙融盐。将上述端面抛光工序后的 侣娃酸盐玻璃A预热至200~400°C，然后在450°C的烙融盐中浸溃2小时，进行离子交换处 理，然后冷却至室溫附近，由此进行化学强化处理。将所得到的化学强化玻璃进行水洗，供 给于后续工序。
[0260] 侣娃酸盐玻璃A组成（摩尔％表示）：Si〇2 64.4%、Al2〇3 8.0%、化2〇3 12.5%、K20 4.0%、Mg0 10.5%、Ca0 0.1%、Sr0 0.1%、Ba0 0.1%、Zr〇2 0.5%
[0261] (酸处理工序）
[0262] 在烧杯中准备13.4重量％的盐酸化Cl:关东化学公司制造），使用水浴将溫度调节 为40°C。将上述化学强化工序中所得到的玻璃在所制备的盐酸中浸溃120秒，进行酸处理， 之后利用纯水清洗多次，然后利用鼓风进行干燥。将由此而得到的玻璃供给与后续工序。
[0263] (碱处理工序）
[0264] 在烧杯中准备4.0重量％的氨氧化钢水溶液，使用水浴将溫度调节为40°C。将酸处 理工序中所得到的玻璃在所制备的氨氧化钢水溶液中浸溃120秒，进行碱处理，之后利用纯 水清洗多次，然后利用鼓风进行干燥。
[0265] 根据W上，得到实施例1的化学强化玻璃。
[0%6] <实施例2〉
[0267] 将端面的抛光工序设定为下述条件，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学 强化玻璃。
[0268] 端面抛光工序条件:使用附着有粒子粒度号#600的磨粒的固定磨粒(磨石)对端面 进行抛光。
[0269] <实施例3〉
[0270] 将端面的抛光工序设定为下述条件，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学 强化玻璃。
[0271] 端面抛光工序条件:为使磨石的粒子更细，使用附着有粒子粒度号#3000的磨粒的 固定磨粒(磨石)对端面进行抛光。
[0272] <比较例1〉
[0273] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0274] <比较例2〉
[0275] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例2相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0276] <比较例3〉
[0277] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例3相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0278] 对由此而得到的化学强化玻璃进行各种评价。将结果示于表1。
[0279] 另外，图4~图5示出对实施例1和比较例1中所得到的各化学强化玻璃的表层的氨 浓度分布进行绘图而得到的曲线图。需要说明的是，虽未图示，但实施例2和实施例3显示出 与实施例1相同的氨浓度分布，比较例2和比较例3显示出与比较例1相同的氨浓度分布。
[0280] 表 1
[0281]
[0282] 由表1的结果可知，满足关系式（I)的实施例1~3的化学强化玻璃与不满足关系式 (I)的比较例1~3相比，面强度大幅度提高。
[0283] 另外，端面的算术表面粗糖度为300nmW下且满足关系式（I)的实施例1的化学强 化玻璃与即使端面的算术表面粗糖度为相同程度但不满足关系式（I)的比较例1的化学强 化玻璃相比，弯曲强度也大幅度提高。在实施例2与比较例2、实施例3与比较例3的对比中也 相同。
[0284] 参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明，但本领域技术人员显而易见的 是:在不脱离本发明的精神与范围的情况下可W进行各种变更、修正。本申请基于2014年1 月16日提出的日本专利申请(特愿2014-6170 )，并将其内容作为参照而并入本文中。
[02化]产业实用性
[0286] 根据本发明，可W安全且低成本地得到面强度和弯曲强度大幅度提高了的化学强 化玻璃。本发明的化学强化玻璃可W用于移动电话、数码相机或触控面板显示器等显示器 用保护玻璃。
[0287] 附图标记
[028引 la玻璃主面(正面）
[0289]化玻璃主面(背面）
[0290] 2a 端面 [0291 ] 2b 端面
[02巧]40低密度层 [0巧3] 50压应力层 [0巧4] 60中间层
【主权项】
1. 一种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中， 自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氢浓度Y在x = 0.1~〇.4(μπι)的情况下满足下 述关系式(I)，并且， 连接玻璃正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下， Y = aX+b (I) 式(I)中的各符号的含义如下所述： Y:氢浓度（以H20换算，mol/L) X:自玻璃最外表面起算的深度(μπι) a:_0.255~-0.005 b:0.020~0·215〇2. 如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或铝 硼娃酸盐玻璃。3. -种化学强化玻璃的制造方法，其包括通过使玻璃接触包含硝酸钾的无机盐而使玻 璃中的Na与所述无机盐中的Κ进行离子交换的工序，其中， 所述无机盐包含选自由 K2CO3、Na2C03、KHCO3、NaHC03、K3P〇4、Na 3P〇4、K2SO4、Na2S〇4、K0H 和 NaOH所构成的组中的至少一种盐，且 该制造方法包括： 在所述离子交换前，对连接玻璃正面主面和背面主面的端面进行镜面抛光的工序； 在所述离子交换后对玻璃进行清洗的工序； 在所述清洗后对玻璃进行酸处理的工序；以及 在所述酸处理后对玻璃进行碱处理的工序。4. 如权利要求3所述的制造方法，其中，通过在所述镜面抛光工序中对所述端面进行抛 光而使该端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下。5. -种化学强化玻璃，其为通过权利要求3或4所述的制造方法而得到的化学强化玻 璃。
【专利摘要】一种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中，自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氢浓度Y在X＝0.1～0.4(μm)的情况下满足下述关系式(I)，并且，连接正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下，Y＝aX+b(I)；其中，Y：氢浓度(以H2O换算，mol/L)；X：自玻璃最外表面起算的深度(μm)；a：-0.255～-0.005；b：0.020～0.215。
【IPC分类】C03C23/00, C03C21/00
【公开号】CN105555731
【申请号】CN201580001928
【发明人】鹿岛出, 藤原祐辅, 上村直己, 玉井喜芳
【申请人】旭硝子株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年1月14日
【公告号】WO2015108076A1
【技术领域】
[0001 ]本发明设及化学强化玻璃及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在数码相机、移动电话或便携式信息终端PDA(F*ersonal Digital Assistants)等 平板显示装置中，为了保护显示器和提高美观，进行将较薄的板状的保护玻璃W达到比图 像显示部分更广的区域的方式配置在显示器的前面的操作。虽然玻璃的理论强度较高，但 会因受损而使强度大幅度降低，因此在要求强度的保护玻璃中，使用通过离子交换等而在 玻璃表面形成有压应力层的化学强化玻璃。
[0003] 伴随着对平板显示装置的轻量化和薄型化的要求，要求保护玻璃本身也减薄。因 此，在保护玻璃中，为了满足该目标而对主面(正面和背面)和端面均要求更高的强度。
[0004] 在此，作为玻璃的强度，玻璃主面的强度例如W面强度作为指标，玻璃端面的强度 例如W弯曲强度作为指标。
[0005] 为了提高化学强化玻璃的面强度、弯曲强度，已知W往在化学强化处理后实施表 面蚀刻处理(专利文献1)。
[0006] 在此，关于玻璃的面强度，已知因玻璃中的氨（水分）的存在而使玻璃的面强度降 低(非专利文献1、2)。
[0007] 另外，在专利文献2、3中，提出了适合于触控传感器一体型强化保护玻璃的强化保 护玻璃。其内容是通过将玻璃的组成特定化，并且对经化学强化后的强化保护玻璃的端面 实施倒角加工、或蚀刻处理而提高强化保护玻璃的弯曲强度。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特表2013-516387号公报
[0011 ] 专利文献2:日本专利第4888845号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2011-178662号公报
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1: S . IT0 et. al"Crack Blunting of High-Si 1 ica Glass", Journal of the American Ceramic Society,Vol.65,No.8,(1982),368-371
[0015] 非专利文献2:Won-Taek 化n et.al.,巧ffect of residual water in silica glass on static fatigue" Journal of Non-Crystalline Solids,127,(1991)97-104
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的问题
[0017] 本发明人发现:在化学强化后有时玻璃的面强度降低，其主要原因在于，因气氛中 的水分侵入至玻璃表层而产生化学缺陷。另外发现:该现象并不限于化学强化，在玻璃的制 造工序中也会因经过升溫工序而产生。
[0018]作为除去玻璃表层的水分的方法，也考虑:通过对化学强化后的玻璃表面进行研 磨、或浸溃在氨氣酸等中而进行蚀刻处理等方法而将含有水分的层削去。但是，有可能因研 磨而使玻璃表面受损，强度反而降低。另外，在玻璃表面具有潜在损伤的情况下，在使用氨 氣酸等的蚀刻处理中，有可能使潜在损伤扩大而产生因凹痕导致的外观不良。此外，从安全 方面考虑，氨氣酸在操作时需要注意。
[0019]另外，在专利文献2、3的加工方法中，端面的弯曲强度不充分。
[0020] 本发明的目的在于提供一种虽然进行了化学强化但是能够有效地抑制玻璃的强 度降低且面强度、弯曲强度均优异的化学强化玻璃。
[0021] 用于解决问题的手段
[0022] 本发明人发现:通过将化学强化玻璃的表层的氨浓度分布设定在特定范围内，且 将端面的表面粗糖度减小至特定范围，从而使玻璃的面强度飞跃性地提高，由此完成本发 明。
[0023] 旨P，本发明为如下所述。
[0024] <1>
[0025] -种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中，
[0026] 自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氨浓度Y在X = 0.1~0.4(皿)的情况下满 足下述关系式（I)，并且，
[0027] 连接玻璃正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，
[002引 Y = aX+b(I)
[0029] [式(I)中的各符号的含义如下所述：
[0030] Y:氨浓度m出0换算，mol/L)
[0031] X:自玻璃最外表面起算的深度(皿）
[0032] a :-0.255~-0.005
[0033] b:0.020~0.215。]
[0034] <2>
[0035] 如上述<1〉所述的化学强化玻璃，其中，所述玻璃为侣娃酸盐玻璃、钢巧玻璃或侣 棚娃酸盐玻璃。
[0036] <3〉
[0037] -种化学强化玻璃的制造方法，其包括通过使玻璃接触包含硝酸钟的无机盐而使 玻璃中的Na与所述无机盐中的K进行离子交换的工序，其中，
[003引所述无机盐包含选自由 K2CO3、化2C03、KHC03、化HC03、K3PO4、化3P04、K2SO4、化2S04、 KOH和NaOH所构成的组中的至少一种盐，且
[0039] 该制造方法包括：
[0040] 在所述离子交换前，对连接玻璃正面主面和背面主面的端面进行镜面抛光的工 序；
[0041 ]在所述离子交换后对玻璃进行清洗的工序；
[0042] 在所述清洗后对玻璃进行酸处理的工序；W及
[0043] 在所述酸处理后对玻璃进行碱处理的工序。
[0044] <4〉
[0045] 如上述<3〉所述的制造方法，其中，通过在所述镜面抛光工序中对所述端面进行抛 光而使该端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下。
[0046] 巧〉
[0047] -种化学强化玻璃，其为通过上述<3〉或<4〉所述的制造方法而得到的化学强化玻 璃。
[004引发明效果
[0049] 根据本发明的化学强化玻璃，通过将玻璃表层的氨浓度分布设定在特定范围内、 W及将端面的表面粗糖度减小至特定范围，由此可W同时大幅度提高玻璃的面强度和弯曲 强度。
[0050] 另外，根据本发明的化学强化玻璃的制造方法，可W得到同时提高了面强度和弯 曲强度的化学强化玻璃。酸处理与碱处理可W通过浸溃在溶液中而进行处理，因此在容易 应对各种玻璃形状或大面积的玻璃的方面、可W同时处理玻璃的两面的方面，均是有效的。 另外，无论玻璃表面有无潜在损伤，均可W得到没有因凹痕导致的外观不良的化学强化玻 璃。此外，端面的镜面抛光、酸处理、碱处理中的任一工序中均不使用氨氣酸等，因此与蚀刻 处理相比安全性较高且成本低。
【附图说明】
[0051] 图1为用于说明球环试验的方法的概略图。
[0052] 图2为表示毛刷抛光装置的构成的侧面图。
[0053] 图3(a)~(e)为表示本发明的化学强化玻璃的制造工序的示意图。
[0054] 图4为用于从对实施例1中所得到的化学强化玻璃的表层的氨浓度分布进行绘图 而得到的曲线图导出关系式(I)的说明图。
[0055] 图5为用于从对比较例1中所得到的化学强化玻璃的表层的氨浓度分布进行绘图 而得到的曲线图导出关系式(I)的说明图。
【具体实施方式】
[0056] W下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于W下的实施方案，在不脱离本 发明的主旨的范围内，可W进行任意变形而实施。
[0化7] <化学强化玻璃〉
[0058] 本发明的化学强化玻璃为在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层的化学 强化玻璃，其特征在于：自玻璃的最外表面起算的一定深度区域中的氨浓度满足下述关系 式（I)，且玻璃端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下。
[0059] 所谓压应力层，是指通过使作为原料的玻璃接触硝酸钟等无机盐而使玻璃表面的 Na离子与无机盐中的K离子进行离子交换而形成的高密度层。
[0060] 本发明的化学强化玻璃的玻璃表层的氨浓度分布处于特定范围内。具体而言，自 玻璃的最外表面起算的深度X的区域中的氨浓度Y在X = 〇.l~〇.4(μπι)的情况下满足下述关 系式(I)。
[0061] Y = aX+b(I)
[0062] [式(I)中的各符号的含义如下所述。
[00创 Υ:氨浓度m出ο换算，mol/L)
[0064] X:自玻璃的最外表面起算的深度(皿）
[00化]a :-0.255 ~-0.005
[0066] b:0.020~0.215]
[0067] 关于玻璃的强度，已知因玻璃中的氨(水分）的存在而会使玻璃的强度降低，本发 明人发现:在化学强化处理后有时强度降低，其主要原因在于，因气氛中的水分侵入至玻璃 中而产生化学缺陷。另外也发现:该现象并不限于化学强化，在玻璃的制造工序中也会因经 过升溫工序而产生。
[006引玻璃中的氨浓度高时，氨WSi-OH的形式进入至玻璃的Si-0-Si的键合网络中，并 将Si-0-Si的键切断。认为玻璃中的氨浓度高时，Si-0-Si的键合被切断的部分增多，容易产 生化学缺陷，而强度降低。
[0069] 上述关系式(I)在自最外表面起算的深度X = 0.1~0.4皿的区域内成立。通过离子 交换而形成的压应力层的厚度虽取决于化学强化的程度，但在5~50μπι的范围内形成。并 且，氨在玻璃中的侵入深度取决于扩散系数、溫度和时间，除了运些W外，氨的侵入量也受 气氛中的水分量影响。
[0070] 化学强化后的氨浓度在最外表面最高，并朝向未形成压应力层的深部(主体)缓缓 降低。上述关系式（I)规定了该降低情况，但在最外表面(Χ = 〇皿)中，有可能因经时变质而 使水分浓度发生变化，因此设定为在认为无该影响的近表面(Χ = 〇.1 ~〇.4μπ〇的区域内成 立。
[0071 ]在式（I)中，a为规定氨浓度的降低情况的斜率。a的范围为-0.255~-0.005，优选 为-0.255 ~-0.010，更优选为-0.255 ~-0.020。
[0072] 在式（I)中，b相当于最外表面(X = 0皿）中的氨浓度。b的范围为0.020~0.215,优 选为0.030~0.215，更优选为0.040~0.215。
[0073] 通常认为玻璃的强度降低的原因在于：因来自外部的机械压力而使存在于玻璃表 面的微小裂纹延伸。根据非专利文献2,观察到裂纹的前端的玻璃结构越是富含Si-OH的状 态，裂纹越容易伸展。假定裂纹的前端暴露在气氛中，则推测裂纹的前端的Si-OH量与玻璃 最外表面的氨浓度显示出正相关。因此，相当于最外表面的氨浓度的b优选在上述所示的程 度的较低的范围内。
[0074] 如图4和图5所示，关于经过化学强化工序后的玻璃，在氨的侵入深度方面未确认 到显著的差异。氨的侵入深度依赖于化学强化工序条件而变化的可能性较高，但假设不发 生变化，则相当于最外表面的氨浓度的b与相当于规定氨浓度的降低情况的斜率的a显示出 负相关。因此，a优选在上述所示的程度的较高的范围内。
[0075] 由此发现:在本发明中，不仅只规定表层的氨浓度本身，而是着眼于氨浓度分布， 将表层氨浓度与其降低情况规定在特定范围内，由此可W大幅度提高化学强化玻璃的强 度。
[0076][氨浓度分布测定方法]
[0077] 在此，所谓玻璃的氨浓度分布化2〇浓度，mol/L)，是指在W下的分析条件下所测定 的分布。
[0078] 在玻璃基板的氨浓度分布的测定中，使用二次离子质谱法(Seconda巧Ion Mass Spectrometory: SIMS)。在通过SIMS而得到定量的氨浓度分布的情况下，需要氨浓度已知的 标准试样。将标准试样的制作方法和氨浓度定量方法记载如下。
[0079] 1)切取测定对象的玻璃基板的一部分。
[0080] 2)通过研磨或化学蚀刻而将所切取的玻璃基板的自表面起算50ymW上的区域除 去。除去处理对两面均进行。即，两面的除去厚度达到lOOymW上。将该经除去处理后的玻璃 基板作为标准试样。
[0081 ] 3)对标准试样实施红外光谱法（Infrared spectroscopy: IR)，并求出IR光谱在 3550cnfi附近的峰顶的吸光度高度A3日日日和4000cnfi的吸光度高度A4日日日(基线）。
[0082] 4)使用千分尺等板厚测定器测定标准试样的板厚d(cm)。
[0083] 5似文献A作为参考，将玻璃的此0的红外实际消光系数epract(L/(mol · cm))设定 为75,使用式II求出标准试样的氨浓度出0换算，mol/L)。标准试样的氨浓度=(A3日5〇- A4000)/(￡pract · d)...式II
[0084] 文献A)S.Ilievski e化 1.，Glastech.Ber.Glass Sci.Technol. ,73(2000)39.
[0085] 将测定对象的玻璃基板与通过上述方法所得到的氨浓度已知的标准试样同时运 送至SIMS装置内，依次进行测定，取得古及^Sr的强度的深度方向分布。之后，用廿分布除 分布，得到古尸切-强度比的深度方向分布。根据标准试样的古尸切-强度比的深度 方向分布，算出深度1皿至2皿的区域中的平均iH7^Sr强度比，W通过原点的方式制作该值 与氨浓度的标准曲线（同一水平的标准试样的标准曲线）。使用该标准曲线，将测定对象的 玻璃基板的分布的纵轴的iH7^sr强度比转换为氨浓度。由此，得到测定对象的玻璃基板的 氨浓度分布。需要说明的是，SIMS和IR的测定条件如下所述。
[00化][SIMS的测定条件]
[0087] 装置:ULVAC-PHI 公司制造的 ADEPT 1010
[0088] 一次离子种类:Cs+
[0089] 一次离子的加速电压:5Κν
[0090] 一次离子的电流值:500ηΑ
[0091 ] -次离子的入射角:相对于试样面的法线为60°
[0092] -次离子的光栅尺寸:300X300皿2
[0093] 二次离子的极性:负
[0094] 二次离子的检测区域:60Χ60μπι2(-次离子的光栅尺寸的4%)
[00巧]ESA输入透镜（I吨ut Lens):0
[0096] 中和枪的使用:有
[0097] 将横轴从瓣射时间转换为深度的方法:通过触针式表面形状测量仪(维易科公司 制造的Dektakl50)而测定分析凹坑的深度，求出一次离子的瓣射速率。使用该瓣射速率，将 横轴从瓣射时间转换为深度。
[0098] 测时的场轴电位(Field Axis Potential):有可能对于每个装置而最适合值 发生变化。测定者注意在充分截断背景的同时设定值。
[0099] [IR的测定条件]
[0100] 装置:赛默飞世尔科技公司制造的Nic-plan/Nicolet 6700
[0101] 分辨率:4cm-i
[0102] 累计：16
[0103] 检测器:TGS检测器
[0104] 在从通过上述分析条件所测定的玻璃的氨浓度分布化2〇浓度，mol/L)导出关系式 (I)时，按照W下的顺序。如图4和图5所示，对0.1至0.4WI1的深度区域的氨浓度分布进行线 性近似。将所得到的近似直线的式子设为关系式(I)。
[0105] 另外，作为控制a和b的手段，例如可W列举:变更化学强化工序中的烙剂浓度、钢 浓度、溫度、时间等。
[0106] (玻璃面强度）
[0107] 本发明的化学强化玻璃的面强度可W通过球环试验进行评价。
[0108] (球环试验）
[0109] 关于本发明的化学强化玻璃，W通过球环(Ball on Ring;B0R)试验所测定的B0R 强度F(N)进行评价，该球环试验是将玻璃板配置在直径30mm、接触部具有曲率半径2.5mm的 弧度的由不诱钢构成的环上，在使直径10mm的由钢构成的球体接触于该玻璃板的状态下， 将该球体在静态负载条件下负载于该环的中屯、。
[0110] 本发明的化学强化玻璃优选为满足F M500 X t2，更优选为F含2000 X巧式中，F为 通过球环试验所测定的B0R强度(N)，t为玻璃基板的板厚(mm)]。通过使B0R强度F(N)在该范 围内，即使在进行薄板化的情况下也显示出优异的强度。
[0111] 在图1中表示用于说明本发明中所使用的球环试验的概略图。在球环（Ball on Ring;BOR)试验中，在将玻璃板1水平地载置的状态下，使用SUS304制的加压夹具2(泽火钢， 直径10mm，镜面精加工)对玻璃板1进行加压，从而测定玻璃板1的强度。
[0112] 在图1中，在SUS304制的支承夹具3(直径30mm，接触部的曲率R2.5mm，接触部为泽 火钢，镜面精加工)上，水平地设置作为样品的玻璃板1。在玻璃板1的上方，设置用于加压玻 璃板1的加压夹具2。
[0113] 在本实施方式中，从在实施例和比较例后所得到的玻璃板1的上方，对玻璃板1的 中央区域进行加压。需要说明的是，试验条件如下所述。
[0114] 样品的厚度:〇.56(mm)
[0115] 加压夹具2的下降速度:1.0(mm/分钟）
[0116] 此时，将玻璃被破坏时的破坏负载(单位N)作为B0R强度，将20次测定的平均值作 为B0R平均强度。其中，将玻璃板的破坏起点距离按压球的位置相隔2mmW上的情况从用于 算出平均值的数据中排除。
[0117] (端面的表面粗糖度）
[0118] 本发明的化学强化玻璃的玻璃端面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，优选为 50nmW下，更优选为20nmW下。通过将端面的算术平均粗糖度Ra设定在该范围内，可W制成 弯曲强度高的玻璃。
[0119] 需要说明的是，端面的算术平均粗糖度可W基于JIS 80601(2001年)而测定。作为 测定装置，例如可W使用Ξ丰公司制造的Surest SV-600。在将测定样品设置于规定位置 后，设定上述JIS B0601中所规定的基准长度、区间数、间距而实施测定。测定扫描速度设定 为 0.5mm/秒。
[0120] (玻璃弯曲强度(端面强度））
[0121] 本发明的弯曲强度W利用JIS R1601(2008年）中规定的试验方法所测定的4点弯 曲强度作为指标。对于本发明的化学强化玻璃而言，利用该方法所测定的弯曲强度为 SOOMPa W上，优选为500MPa W上，更优选为900MPa W上。
[0122] 本发明的化学强化玻璃还具有下述物性。
[012引通过AFM表面观察所测定的测定范围10μπιΧ5μπι的主面的表面粗糖度优选为 0.21nm~0.5nm。需要说明的是，W往的化学强化玻璃板的表面粗糖度为0.15nm~0.2nm。
[0124] <化学强化玻璃的制造方法〉
[0125] W下对制造本发明的化学强化玻璃的方法的一个方式进行说明，但本发明并不限 定于此。
[0126] (玻璃组成）
[0127] 本发明中所使用的玻璃只要包含钢即可，只要为具有可W进行成形、利用化学强 化处理的强化的组成的玻璃，则可W使用各种组成的玻璃。具体而言，例如可W列举:侣娃 酸盐玻璃、钢巧玻璃、棚娃酸盐玻璃(棚娃玻璃）、铅玻璃、碱领玻璃、侣棚娃酸盐玻璃(侣棚 娃玻璃)等。
[0128] 玻璃的制造方法没有特别限定，可W通过如下方法制造:将所需的玻璃原料投入 至连续烙融炉，将玻璃原料在优选为1500~1600°C下加热烙融并澄清，然后供给至成形装 置，之后将烙融玻璃成形为板状，并进行缓冷。
[0129] 需要说明的是，在玻璃的成形时可W采用各种方法。例如可W采用：下拉法(例如， 溢流下拉法、流孔下引法和再曳引法等）、浮法、漉压(roll -out)法和压制法等各种成形方 法。
[0130] 玻璃的厚度没有特别限制，为了有效地进行化学强化处理，通常优选为5mmW下， 更优选为3mmW下。
[0131] 作为本发明的化学强化用玻璃的组成，没有特别限定，例如可列举W下的玻 璃的组成。
[0132] (i)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 50~80%、Al2〇3 2~25%、Li2〇 0~10%、化2〇 0~18%、K20 0~10%、Mg0 0~15%、Ca0 0~5%和Zr〇2 0~5%的玻璃
[0133] (ii)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 50~74%、Al2〇3 1 ~10%、化2〇 6~14%、K20 3~ll%、MgO 2~15%、Ca0 0~6%和Zr〇2 0~5%、Si〇2和AI2O3的含量的合计为75%W下、 Na2〇和拉0的含量的合计为12~25%、Mg0和CaO的含量的合计为7~15%的玻璃
[0134] (iii)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 68~80%、Al2〇3 4~10%、Na2〇 5~15%、K20 0~l%、Mg0 4~15%和Zr〇2 0~1%的玻璃
[0135] (iv)W摩尔％表示的组成含有Si〇2 67~75%、Al2〇3 0~4%、化2〇 7~15%、K20 1 ~9%、Mg0 6~14%和化O2 0~1.5%、Si〇2和AI2O3的含量的合计为71~75%、胞2〇和K2O的 含量的合计为12~20%、在含有化0的情况下其含量少于1 %的玻璃
[0136] (镜面抛光）
[0137] 在本发明的制造方法中，在为使玻璃表面具有压应力层而进行的下述离子交换工 序前，对玻璃端面进行镜面抛光。由此，可W提高玻璃的弯曲强度。图3(a)中示出镜面抛光 后的玻璃。所谓玻璃端面，是指如图3(a)所示那样，连接一个玻璃主面(正面）la与另一个玻 璃主面(背面Hb的面2a、2b。所谓玻璃端面，是指例如切割玻璃板的原板时的切割面，另外， 根据需要在切割后实施倒角加工的情况下包括倒角面。镜面抛光优选为例如使抛光后的端 面的算术平均粗糖度Ra为300nmW下，优选为50nmW下，更优选为20nmW下的抛光工序。需 要说明的是，在本发明的制造方法中，虽然在镜面抛光后进行离子交换、清洗、酸处理、碱处 理的各工序，但端面的算术平均粗糖度很少受运些工序影响。因此，镜面抛光后的端面的表 面粗糖度与经过所有工序所得到的本发明的化学强化玻璃的端面的表面粗糖度大致相同。
[0138] 作为镜面抛光的方法，只要能够使抛光后的端面的算术平均粗糖度Ra达到上述范 围就没有特别限定。具体而言，可W列举:在供给含有抛光磨粒的抛光剂的同时使连续运动 的毛刷接触于玻璃端面的方法、利用所谓的游离抛光磨粒进行抛光的方法、通过粘附有粒 度号大的磨粒的固定磨粒(磨石)进行抛光的方法等。通过适当选择运些方法、调节抛光时 间等进行镜面抛光W使抛光后的端面的算术平均粗糖度Ra在上述范围内。
[0139] 对供给含有抛光磨粒的抛光剂的同时使连续运动的毛刷接触于玻璃端面的方法 进行具体说明。
[0140] 图2为对玻璃板10的端面10C进行抛光的毛刷抛光装置30的侧面图。
[0141] 该图所示的毛刷抛光装置30是如下所述的装置:层叠多块玻璃板10而构成层叠体 20,并通过围绕该层叠体20的外周部旋转的抛光毛刷34进行抛光，将各玻璃板10的端面10C 一齐抛光。在构成层叠体20时，W夹设间距调节构件22的方式层叠玻璃板10,将层叠方向的 间距调节为规定值。
[0142] 毛刷抛光装置30具备层叠体保持部32、抛光毛刷34、驱动抛光毛刷34的驱动部(未 图示）、W及供给抛光液38的抛光液供给部36。
[0143] 层叠体保持部32可装卸地保持层叠体20。在该图所示的例中，从层叠方向的两侧 夹持层畳体20而保持。
[0144] 抛光毛刷34由轴34A和呈放射状地设置于轴34A的外周的多根刷毛34B构成。轴34A 形成为具有规定外径的圆筒状。刷毛34B通过将植入设置于带状体的刷毛呈螺旋状地卷绕 在轴34A的外周而设置于轴34A的外周。刷毛34B例如由包含聚酷胺树脂等的可晓性线材构 成。该线材中也可W包含氧化侣(A12化）、碳化娃(SiC)、金刚石等粒子。
[0145] 抛光液供给部36对抛光毛刷34与层叠体20的接触部供给抛光液。抛光液38含有抛 光材料与分散介质，并调节成规定比重。作为抛光材料，例如可W使用氧化姉、氧化错等。抛 光材料的平均粒径(D50)例如为扣mW下，优选为下。抛光液的比重优选设定为1.1~ 1.4。
[0146] 接下来，对毛刷抛光装置30的作用进行说明。
[0147] 首先，使抛光毛刷34W-定的旋转速度进行旋转。
[0148] 接下来，使抛光毛刷34向层叠体20水平移动，使抛光毛刷34按压接触于层叠体20 的外周部。此时，W规定的按压量进行接触的方式使抛光毛刷34水平移动。
[0149] 接下来，从抛光液供给部36W规定的供给量将抛光液供给至抛光毛刷34与层叠体 20的接触部。
[0150] 接下来，使抛光毛刷34W规定速度在轴方向（玻璃板10的层叠方向）上往复移动。 由此，可W对多块玻璃板10的端面10C-齐进行抛光处理，从而可W得到端面10C的算术平 均粗糖度Ra为300nmW下的玻璃板10。
[0151] (化学强化）
[0152] 本发明的化学强化玻璃在玻璃表面具有离子交换而形成的压应力层。在离子交换 法中，将玻璃的表面进行离子交换，并形成压应力残留的表面层。具体而言，通过在玻璃化 转变溫度W下的溫度下进行离子交换而使玻璃板表面的离子半径较小的碱金属离子(典型 地是Li离子、Na离子)置换为离子半径更大的碱离子(典型地是，对应于Li离子为化离子或K 离子、对应于Na离子为K离子）。由此，在玻璃的表面残留压应力，从而提高玻璃的强度。
[0153] 在本发明的制造方法中，化学强化是通过使玻璃接触含有硝酸钟化N03)的无机盐 而进行。由此，通过使玻璃表面的化离子与无机盐中的K离子进行离子交换而形成高密度的 压应力层。作为使玻璃接触无机盐的方法，可W为涂布糊状的无机盐的方法、将无机盐的水 溶液喷射至玻璃的方法、将玻璃浸溃于加热至烙点W上的烙融盐的盐浴中的方法等，在运 些之中，优选浸溃于烙融盐中的方法。
[0154] 作为无机盐，优选为在进行化学强化的玻璃的应变点(通常为500~600°C)W下具 有烙点的无机盐，在本发明中，优选为含有硝酸钟(烙点330°C)的盐。通过含有硝酸钟而在 玻璃的应变点W下为烙融状态且在使用溫度范围下操作变得容易，因此优选。无机盐中的 硝酸钟的含量优选为50质量％ W上。
[0155] 无机盐还优选为含有选自由 K2CO3、化 2C〇3、KHC〇3、NaHC〇3、K3P〇4、Na3P〇4、K2S〇4、 化2S化、K0H和化OH所构成的组中的至少一种盐，其中，更优选为含有选自由K2CO3、化2〇)3、 KHC03和NaHC〇3所构成的组中的至少一种盐。
[0156] 上述盐下，有时也称为"烙剂"）具有将WSi-0-Si键为代表的玻璃的网络切断 的性质。进行化学强化处理的溫度高达数百°〇，因此在该溫度下玻璃的Si-0间的共价键被 适度切断，从而容易进行下述低密度化处理。
[0157] 需要说明的是，切断共价键的程度也根据玻璃组成或所使用的盐(烙剂）的种类、 使玻璃接触无机盐的溫度、时间等化学强化处理条件而不同，认为从Si伸出的4个共价键 中，优选选择切断1~2个键的程度的条件。
[0158] 例如在使用K2CO3作为烙剂的情况下将无机盐中的烙剂的含量设定为0.1重量％ W 上、将化学强化处理溫度设定为350~500°C时，化学强化处理时间优选为1分钟~10小时， 更优选为5分钟~8小时，进一步优选为10分钟~4小时。
[0159] 从控制表面氨浓度的方面考虑，烙剂的添加量优选为0.5摩尔％ ^上，另外，从生 产率的观点考虑，优选为各盐的溶解度W下。另外，过量添加时，有可能牵设到玻璃的腐蚀。
[0160] 除了硝酸钟及烙剂W外，无机盐也可W在不阻碍本发明的效果的范围内包含其他 化学种类，可W列举例如:氯化钢、氯化钟、棚酸钢、棚酸钟等碱性氯化盐或碱性棚酸盐等。 运些可W单独添加，也可W组合多种添加。
[0161] W下，W通过将玻璃浸溃于烙融盐中的方法而进行化学强化的方式为例，对本发 明的制造方法进行说明。
[0162] (烙融盐的制造1)
[0163] 烙融盐可W通过下述所示的工序进行制造。
[0164] 工序la:硝酸钟烙融盐的制备
[0165] 工序2a:向硝酸钟烙融盐中添加烙剂
[0166] (工序la:硝酸钟烙融盐的制备）
[0167] 在工序la中，将硝酸钟投入至容器中，并加热至烙点W上的溫度进行烙融，由此制 备烙融盐。烙融在硝酸钟的烙点（330°C)和沸点巧00°C)的范围内的溫度下进行。尤其是，从 能够赋予玻璃的表面压应力(CS)与压应力层深度(DOL)的平衡W及强化时间的方面考虑， 更优选将烙融溫度设定为350~470°C。
[0168] 烙融硝酸钟的容器可W使用金属、石英、陶瓷等。其中，从耐久性的观点考虑，优选 金属材质，从耐蚀性的观点考虑，优选不诱钢(SUS)材质。
[0169] (工序2a:在硝酸钟烙融盐中添加烙剂）
[0170] 在工序2a中，向工序la中所制备的硝酸钟烙融盐中添加上述烙剂，将溫度保持在 一定范围的同时利用揽拌奖等进行混合W使整体变得均匀。在并用多种烙剂的情况下，添 加顺序没有限定，也可W同时添加。
[0171] 溫度优选为硝酸钟的烙点W上、即330°CW上，更优选为350~500°C。另外，揽拌时 间优选为1分钟~10小时，更优选为10分钟~2小时。
[0172] (烙融盐的制造2)
[0173] 在上述烙融盐的制造1中，例示了在硝酸钟的烙融盐的制备后添加烙剂的方法，但 烙融盐也可W通过下述所示的工序进行制造。
[0174] 工序化:硝酸钟与烙剂的混合
[0175] 工序化:硝酸钟与烙剂的混合盐的烙融
[0176] (工序化:硝酸钟与烙剂的混合）
[0177] 在工序lb中，将硝酸钟与烙剂投入至容器中，利用揽拌奖等进行混合。在并用多种 烙剂的情况下，添加顺序没有限定，也可W同时添加。容器可W使用与上述工序la中所使用 的相同的容器。
[0178] (工序化:硝酸钟与烙剂的混合盐的烙融）
[0179] 在工序2b中，对通过工序lb所得到的混合盐进行加热而使其烙融。烙融在硝酸钟 的烙点（330°C)和沸点（500°C)的范围内的溫度下进行。尤其是，从能够赋予至玻璃的表面 压应力(CS)与压应力层深度(D0L)的平衡和强化时间的方面考虑，更优选将烙融溫度设定 为350~470°C。揽拌时间优选为1分钟~10小时，更优选为10分钟~2小时。
[0180] 在经过上述工序la和2a或工序化和工序化而得到的烙融盐中，在因添加烙剂而产 生析出物的情况下，在进行玻璃的化学强化处理前，进行静置直至该析出物沉淀至容器底。 在该析出物中包含超过饱和溶解度的量的烙剂、烙剂的阳离子在烙融盐中进行了交换而形 成的盐。
[0181] 对于本发明的制造方法中所使用的烙融盐而言，化浓度优选为500重量ppmW上， 更优选为1000重量ppm W上。通过使烙融盐中的化浓度为500重量ppm W上，由此通过下述酸 处理工序而容易使低密度层变深，因此优选。
[0182] 需要说明的是，在进行1次W上化学强化处理的烙融盐中含有从玻璃烙出的钢。因 此，如果Na浓度已在上述范围内，则可W直接将来自于玻璃的钢用作Na源，在化浓度不满足 上述范围的情况、或使用化学强化未使用的烙融盐的情况下，可W通过添加硝酸钢等无机 钢盐而调节。
[0183] W上，可W通过上述工序la和工序2a或工序化和工序2b而制备烙融盐。
[0184] (离子交换）
[0185] 接下来，使用所制备的烙融盐进行化学强化处理。化学强化处理是通过将玻璃浸 溃于烙融盐中，并使玻璃中的金属离子(化离子)与烙融盐中的离子半径大的金属离子化离 子)进行置换而进行。通过该离子交换而使玻璃表面的组成发生变化，从而可W形成玻璃表 面高密度化后的压应力层50[图3(b)~(C)]。通过该玻璃表面的高密度化而产生压应力，因 此可W使玻璃强化。
[0186] 需要说明的是，实际上，化学强化玻璃的密度从存在于玻璃的中屯、的中间层60(主 体)的外缘朝向压应力层表面而缓缓地高密度化，因此在中间层60与压应力层50之间，没有 密度急剧变化的明确的边界。此处，所谓中间层，是表示存在于玻璃中屯、部，并夹于压应力 层的层。与压应力层不同，该中间层是没有进行离子交换的层。
[0187] 本发明的化学强化处理，具体而言，可W通过下述工序3进行。
[0188] 工序3:玻璃的化学强化处理
[0189] (工序3:玻璃的化学强化处理）
[0190] 在工序3中，将玻璃预热，并将上述工序la和工序2a或工序化和工序2b中所制备的 烙融盐调节至进行化学强化的溫度。接下来，将预热后的玻璃在烙融盐中浸溃规定时间后， 将玻璃自烙融盐中提拉出并放置冷却。需要说明的是，优选为在化学强化处理前对玻璃进 行根据用途的形状加工、例如切割、端面加工W及钻孔加工等机械加工。
[0191] 玻璃的预热溫度取决于浸溃在烙融盐中的溫度，通常优选为100°CW上。
[0192] 化学强化溫度优选为被强化玻璃的应变点(通常500~600°C)W下，为了得到更高 的压应力层深度，特别优选为350°C W上。
[0193] 玻璃在烙融盐中的浸溃时间优选为1分钟~10小时，更优选为5分钟~8小时，进一 步优选为10分钟~4小时。如果在该范围内，则可W得到强度与压应力层的深度的平衡优异 的化学强化玻璃。
[0194] 在本发明的制造方法中，接着在化学强化处理后进行下述工序。
[01M] 工序4:玻璃的清洗
[0196] 工序5:经过工序4后的玻璃的酸处理
[0197] 在经历了至上述工序5为止的时刻，在玻璃表面上压应力层的表层进一步具有变 质了的、具体而言为低密度化了的低密度层40[图3(c)~(d)]。所谓低密度层，是通过从压 应力层的最外表面去掉(滤去（leching))Na或K，代替混入(置换化而形成。
[019引 W下，对工序4和工序5进行详述。
[0199] (工序4:玻璃的清洗）
[0200] 在工序4中，使用工业用水、离子交换水等进行玻璃的清洗。其中，优选离子交换 水。清洗的条件也根据所使用的清洗液而不同，在使用离子交换水的情况下，从将所附着的 盐完全除去的方面考虑，优选为在0~1 〇〇°c下进行清洗。
[0201] (工序5:酸处理）
[0202] 在工序5中，对在工序4进行了清洗的玻璃进一步进行酸处理。
[0203] 所谓玻璃的酸处理，是通过在酸性的溶液中浸溃化学强化玻璃而进行，由此可W 将化学强化玻璃表面的Na和/或K置换为H。
[0204] 溶液只要为酸性，则没有特别限制，只要pH值小于7即可，所使用的酸可W为弱酸 也可W为强酸。具体而言，优选为盐酸、硝酸、硫酸、憐酸、乙酸、草酸、碳酸和巧樣酸等酸。运 些酸可W单独使用，也可W多种组合使用。
[0205] 进行酸处理的溫度也根据所使用的酸的种类或浓度、时间而不同，优选在100°CW 下进行。
[0206] 进行酸处理的时间也根据所使用的酸的种类或浓度、溫度而不同，但从生产率方 面考虑，优选为10秒~5小时，更优选为1分钟~2小时。
[0207] 进行酸处理的溶液的浓度根据所使用的酸的种类或时间、溫度而不同，但优选为 容器腐蚀的可能性小的浓度，具体而言，优选为1重量％~20重量％。
[0208] 低密度层通过下述碱处理而被除去，因此低密度层越厚则玻璃表面越容易被除 去。因此，从玻璃表面除去量的观点考虑，低密度层的厚度优选为5nmW上，更优选为20nmW 上。低密度层的厚度可W通过化学强化工序中的烙剂浓度、钢浓度、溫度、时间等控制。
[0209] 从玻璃表面除去性的观点考虑，低密度层的密度优选与比离子交换而形成的压应 力层更深的区域(主体)的密度相比较低。
[0210] 低密度层的厚度可由通过X射线反射率法(X-ray-Ref lectomet;ry:XRR)所测定的 周期（ΑΘ)而求出。
[ow]低密度层的密度可W通过利用XRR所测定的临界角（0C)而求出。
[0212] 需要说明的是，也可W通过简易地利用扫描型电子显微镜（SEM)观察玻璃的截面 而确认低密度层的形成与层的厚度。
[0213] 在本发明的制造方法中，接着在酸处理后进行下述工序。
[0214] 工序6:碱处理
[0215] 通过上述工序6,可W将至工序5为止所形成的低密度层的一部分或全部除去[图3 (d)~(e)]。
[0216] W下，对工序6进行详述。
[0217] (工序6-碱处理-)
[0218] 在工序6中，对在工序5中进行了酸处理的玻璃进一步进行碱处理。
[0219] 所谓碱处理，是通过在碱性的溶液中浸溃化学强化玻璃而进行，由此可W将低密 度层的一部分或全部除去。
[0220] 溶液只要为碱性，则没有特别限制，只要pH值超过7即可，可W使用弱碱也可W使 用强碱。具体而言，优选为氨氧化钢、氨氧化钟、碳酸钟、碳酸钢等碱。运些碱可W单独使用， 也可W多种组合使用。
[0221] 进行碱处理的溫度也根据所使用的碱的种类或浓度、时间而不同，优选为0~100 °C，更优选为10~80°C，特别优选为20~60°C。如果在该溫度范围内，则不会发生玻璃腐蚀， 因此优选。
[0222] 进行碱处理的时间也根据所使用的碱的种类或浓度、溫度而不同，但从生产率的 方面考虑，优选为10秒~5小时，更优选为1分钟~2小时。
[0223] 进行碱处理的溶液的浓度也根据所使用的碱的种类或时间、溫度而不同，但从玻 璃表面除去性的观点考虑，优选为1重量％~20重量％。
[0224] 通过上述碱处理，侵入有Η的低密度层的一部分或全部被除去，氨浓度分布满足上 述特定关系式(I)的表层露出。由此，可W得到面强度提高了的化学强化玻璃。此外，由于通 过将低密度层除去而使存在于玻璃表面的损伤也同时被除去，因此认为从运方面考虑也有 助于强度提高。
[0225] 根据本发明的制造方法，由于处理的药液的安全性较高，因此无需特别的设备。因 此，可W安全且有效地得到面强度与弯曲强度明显提高的化学强化玻璃。
[0226] 需要说明的是，被除去的低密度层的量取决于碱处理的条件。在图3(e)中表示低 密度层40完全被除去的方式，也可W将低密度层40的一部分除去而残留一部分。从强度提 高的观点考虑，即使不除去低密度层的全部也可W得到效果，从稳定地确保玻璃的透射率 的观点考虑，优选为将低密度层的全部除去。
[0227] 实施例
[0228] W下，列举实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于运些。
[0229] <评价方法〉
[0230] 本实施例中的各种评价通过W下所示的分析方法而进行。
[0231] (玻璃的评价:表面应力）
[0232] 本发明的化学强化玻璃的压应力层的压应力值和压应力层的深度可W使用ΕΡΜΑ (electron probe micro analyzer)或表面应力计（例如，折原制作所制造的FSM-6000)等 进行测定。在实施例中，表面压应力值(CS，单位为MPa)和压应力层的深度(D0L，单位为皿） 使用折原制作所公司制造的表面应力计(FSM-6000)进行测定。
[0233] (玻璃的评价:除去量）
[0234] 玻璃的除去量厚度通过利用分析用电子天平化R-202i:AND制造)测定药液处理前 后的重量，并使用下式进行厚度换算而 求出。
[0235] (每个单面的除去量厚度）=((处理前重量)-(处理后重量））/(玻璃比重)/处理面 积/2
[0236] 此时，将玻璃比重设为2.48(g/cm3)进行计算。
[0237] (玻璃的评价:面强度）
[0238] 玻璃面强度通过球环(Ball on Ring;B0R)试验而测定。在图1中示出用于说明本 发明中所使用的球环试验的概略图。
[0239] 在将玻璃板1水平地载置的状态下，使用SUS304制的加压夹具2(泽火钢，直径 10mm，镜面精加工)对玻璃板1进行加压，测定玻璃板1的强度。
[0240] 在图1中，在SUS304制的支承夹具3(直径30mm，接触部的曲率R2.5mm，接触部为泽 火钢，镜面精加工)上，水平地设置作为样品的玻璃板1。在玻璃板1的上方，设置用于对玻璃 板1进行加压的加压夹具2。
[0241] 在本实施方案中，从实施例和比较例后所得到的玻璃板1的上方，对玻璃板1的中 央区域进行加压。需要说明的是，试验条件如下所述。
[0242] 样品的厚度:〇.56(mm)
[0243] 加压夹具2的下降速度：1.0(mm/分钟）
[0244] 此时，将玻璃被破坏时的破坏负载(单位N)作为B0R强度，将20次测定的平均值作 为B0R平均强度。其中，将玻璃板的破坏起点距离按压球的位置相隔2mmW上的情况从用于 算出平均值的数据中排除。
[0245] (玻璃的评价:氨浓度）
[0246] 根据上述[氨浓度分布测定方法]中所记载的方法，测定氨浓度分布，导出关系式 (I)。
[0247] (玻璃的评价:弯曲强度）
[0248] 基于JIS R1601(2008年）中所规定的试验方法测定4点弯曲强度。测定进行20次， 算出平均值。
[0249] (玻璃的评价:玻璃主面的表面粗糖度）
[0250] 玻璃主面的表面粗糖度通过AFM测定而进行测定。
[0巧1 ] AFM测定条件：原子力显微镜(XE-HDM:Park systems公司制造），扫描尺寸：10 X扣 111，色标：±1]11]1，扫描速度：1化。
[0252] (玻璃的评价:玻璃端面的表面粗糖度）
[0253] 玻璃端面的表面粗糖度基于JIS 80601(2001年)进行测定。
[0254] 装置使用Ξ丰公司制造的Su计est SV-600,将测定样品设置在规定位置后，设定 上述JIS B0601中所规定的基准长度、区间数、间距而实施测定。测定扫描速度设定为 0.5mm/秒。
[0巧5] <实施例1〉
[0256] (端面抛光工序）
[0257] 准备100块50mm X 50mm X 0.56mm的侣娃酸盐玻璃A，使用图2所示的毛刷抛光装置 30对端面进行抛光。抛光液使用W水作为分散体、使包含平均粒径(D50)1.5wii的氧化姉的 抛光材料分散而成的抛光液。
[0258] (化学强化工序）
[0259] 向SUS制的杯中添加硝酸钟5100g、碳酸钟270g、硝酸钢210g，并利用覆套式加热器 加热至450°C而制备碳酸钟6摩尔％、钢10000重量卵m的烙融盐。将上述端面抛光工序后的 侣娃酸盐玻璃A预热至200~400°C，然后在450°C的烙融盐中浸溃2小时，进行离子交换处 理，然后冷却至室溫附近，由此进行化学强化处理。将所得到的化学强化玻璃进行水洗，供 给于后续工序。
[0260] 侣娃酸盐玻璃A组成（摩尔％表示）：Si〇2 64.4%、Al2〇3 8.0%、化2〇3 12.5%、K20 4.0%、Mg0 10.5%、Ca0 0.1%、Sr0 0.1%、Ba0 0.1%、Zr〇2 0.5%
[0261] (酸处理工序）
[0262] 在烧杯中准备13.4重量％的盐酸化Cl:关东化学公司制造），使用水浴将溫度调节 为40°C。将上述化学强化工序中所得到的玻璃在所制备的盐酸中浸溃120秒，进行酸处理， 之后利用纯水清洗多次，然后利用鼓风进行干燥。将由此而得到的玻璃供给与后续工序。
[0263] (碱处理工序）
[0264] 在烧杯中准备4.0重量％的氨氧化钢水溶液，使用水浴将溫度调节为40°C。将酸处 理工序中所得到的玻璃在所制备的氨氧化钢水溶液中浸溃120秒，进行碱处理，之后利用纯 水清洗多次，然后利用鼓风进行干燥。
[0265] 根据W上，得到实施例1的化学强化玻璃。
[0%6] <实施例2〉
[0267] 将端面的抛光工序设定为下述条件，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学 强化玻璃。
[0268] 端面抛光工序条件:使用附着有粒子粒度号#600的磨粒的固定磨粒(磨石)对端面 进行抛光。
[0269] <实施例3〉
[0270] 将端面的抛光工序设定为下述条件，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学 强化玻璃。
[0271] 端面抛光工序条件:为使磨石的粒子更细，使用附着有粒子粒度号#3000的磨粒的 固定磨粒(磨石)对端面进行抛光。
[0272] <比较例1〉
[0273] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例1相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0274] <比较例2〉
[0275] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例2相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0276] <比较例3〉
[0277] 不实施酸处理工序和碱处理工序，除此W外，W与实施例3相同的方式制造化学强 化玻璃。
[0278] 对由此而得到的化学强化玻璃进行各种评价。将结果示于表1。
[0279] 另外，图4~图5示出对实施例1和比较例1中所得到的各化学强化玻璃的表层的氨 浓度分布进行绘图而得到的曲线图。需要说明的是，虽未图示，但实施例2和实施例3显示出 与实施例1相同的氨浓度分布，比较例2和比较例3显示出与比较例1相同的氨浓度分布。
[0280] 表 1
[0281]
[0282] 由表1的结果可知，满足关系式（I)的实施例1~3的化学强化玻璃与不满足关系式 (I)的比较例1~3相比，面强度大幅度提高。
[0283] 另外，端面的算术表面粗糖度为300nmW下且满足关系式（I)的实施例1的化学强 化玻璃与即使端面的算术表面粗糖度为相同程度但不满足关系式（I)的比较例1的化学强 化玻璃相比，弯曲强度也大幅度提高。在实施例2与比较例2、实施例3与比较例3的对比中也 相同。
[0284] 参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明，但本领域技术人员显而易见的 是:在不脱离本发明的精神与范围的情况下可W进行各种变更、修正。本申请基于2014年1 月16日提出的日本专利申请(特愿2014-6170 )，并将其内容作为参照而并入本文中。
[02化]产业实用性
[0286] 根据本发明，可W安全且低成本地得到面强度和弯曲强度大幅度提高了的化学强 化玻璃。本发明的化学强化玻璃可W用于移动电话、数码相机或触控面板显示器等显示器 用保护玻璃。
[0287] 附图标记
[028引 la玻璃主面(正面）
[0289]化玻璃主面(背面）
[0290] 2a 端面 [0291 ] 2b 端面
[02巧]40低密度层 [0巧3] 50压应力层 [0巧4] 60中间层
【主权项】
1. 一种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中， 自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氢浓度Y在x = 0.1~〇.4(μπι)的情况下满足下 述关系式(I)，并且， 连接玻璃正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下， Y = aX+b (I) 式(I)中的各符号的含义如下所述： Y:氢浓度（以H20换算，mol/L) X:自玻璃最外表面起算的深度(μπι) a:_0.255~-0.005 b:0.020~0·215〇2. 如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或铝 硼娃酸盐玻璃。3. -种化学强化玻璃的制造方法，其包括通过使玻璃接触包含硝酸钾的无机盐而使玻 璃中的Na与所述无机盐中的Κ进行离子交换的工序，其中， 所述无机盐包含选自由 K2CO3、Na2C03、KHCO3、NaHC03、K3P〇4、Na 3P〇4、K2SO4、Na2S〇4、K0H 和 NaOH所构成的组中的至少一种盐，且 该制造方法包括： 在所述离子交换前，对连接玻璃正面主面和背面主面的端面进行镜面抛光的工序； 在所述离子交换后对玻璃进行清洗的工序； 在所述清洗后对玻璃进行酸处理的工序；以及 在所述酸处理后对玻璃进行碱处理的工序。4. 如权利要求3所述的制造方法，其中，通过在所述镜面抛光工序中对所述端面进行抛 光而使该端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下。5. -种化学强化玻璃，其为通过权利要求3或4所述的制造方法而得到的化学强化玻 璃。
【专利摘要】一种化学强化玻璃，其在表层具有通过离子交换法而形成的压应力层，其中，自玻璃的最外表面起算深度X的区域中的氢浓度Y在X＝0.1～0.4(μm)的情况下满足下述关系式(I)，并且，连接正面主面和背面主面的端面的算术平均粗糙度Ra为300nm以下，Y＝aX+b(I)；其中，Y：氢浓度(以H2O换算，mol/L)；X：自玻璃最外表面起算的深度(μm)；a：-0.255～-0.005；b：0.020～0.215。
【IPC分类】C03C23/00, C03C21/00
【公开号】CN105555731
【申请号】CN201580001928
【发明人】鹿岛出, 藤原祐辅, 上村直己, 玉井喜芳
【申请人】旭硝子株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年1月14日
【公告号】WO2015108076A1
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