本發(fā)明涉及化學(xué)強化玻璃及其制造方法。

背景技術(shù)：

在數(shù)碼相機、移動電話或便攜信息終端pda(personaldigitalassistants，個人數(shù)字助理)等平板顯示器裝置中，為了提高顯示器的保護和美觀，將薄的板狀保護玻璃以成為比圖像顯示部分大的區(qū)域的方式配置在顯示器的正面。雖然玻璃的理論強度高，但強度會因劃傷而顯著降低，因此，使用通過離子交換等在玻璃表面形成有壓應(yīng)力層的化學(xué)強化玻璃作為要求強度的保護玻璃。

伴隨著對平板顯示器裝置的輕量化和薄型化的要求，要求保護玻璃本身也變薄。因此，為了滿足該目的，對于保護玻璃的主面(正面和背面)和端面均要求更高的強度。

在此，作為玻璃的強度而言，玻璃主面的強度例如以面強度為指標(biāo)，玻璃端面的強度例如以彎曲強度為指標(biāo)。

在此，關(guān)于玻璃的面強度，已知玻璃的面強度會因玻璃中的氫(水分)的存在而降低(非專利文獻(xiàn)1、2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：s.ito等,“高二氧化硅玻璃的裂紋鈍化(crackbluntingofhigh-silicaglass)”,journaloftheamericanceramicsociety,第65卷,第8期,(1982),368-371

非專利文獻(xiàn)2：won-taekhan等,“二氧化硅玻璃中殘余水對靜態(tài)疲勞的影響(effectofresidualwaterinsilicaglassonstaticfatigue)”,journalofnon-crystallinesolids,127,(1991)97-104

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，有時在化學(xué)強化后玻璃的面強度降低，其主要原因在于，因環(huán)境中的水分滲入至玻璃表層而產(chǎn)生化學(xué)缺陷。另外發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象并不限于化學(xué)強化，也在玻璃的制造工序中因經(jīng)歷升溫工序而產(chǎn)生。

作為除去玻璃表層的水分的方法，也考慮通過對化學(xué)強化后的玻璃主面進行研磨等方法削去含有水分的層。然而，有可能玻璃表面因研磨而劃傷，強度反而降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種即使進行化學(xué)強化也有效地抑制玻璃強度的降低、且面強度、彎曲強度均優(yōu)異的化學(xué)強化玻璃。

用于解決問題的手段

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過將化學(xué)強化玻璃的表層中的氫濃度分布設(shè)定為特定范圍、且將端面的偏斜度(rsk)設(shè)定為特定范圍，玻璃的面強度與彎曲強度飛躍性地提高，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明如下所述。

<1>

一種化學(xué)強化玻璃，其為在表層具有通過離子交換法而形成的壓應(yīng)力層的化學(xué)強化玻璃，其中，

將玻璃的自最外表面起算深度x的區(qū)域中的氫濃度y進行線性近似而得到的直線在x＝0.1～0.4(μm)的情況下滿足下述關(guān)系式(i)，并且

基于jisb0601(2001年)并使用非接觸式的表面性狀測定裝置而測定的、連接玻璃正面主面和背面主面之間的端面的偏斜度(rsk)為-1.3以上，

y＝ax+b(i)

[式(i)中的各符號的含義如下所述，

y：氫濃度(h2o換算、mol/l)

x：自玻璃最外表面起的深度(μm)

a：-0.255～-0.005

b：0.020～0.215]。

<2>

如上述<1>所述的化學(xué)強化玻璃，其中，連接玻璃正面主面和背面主面之間的端面具有通過蝕刻處理而形成的凹部。

<3>

如上述<1>或<2>所述的化學(xué)強化玻璃，其中，所述玻璃為鋁硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃。

<4>

一種化學(xué)強化玻璃的制造方法，其包含通過使玻璃與含有硝酸鉀的無機鹽接觸而使玻璃中的na與所述無機鹽中的k進行離子交換的工序，其中，

所述無機鹽包含選自由k2co3、na2co3、khco3、nahco3、k3po4、na3po4、k2so4、na2so4、koh和naoh構(gòu)成的組中的至少一種鹽，且

所述化學(xué)強化玻璃的制造方法包含：

在所述離子交換之前對連接玻璃正面主面和背面主面之間的端面進行蝕刻處理的工序，

在所述離子交換之后對玻璃進行清洗的工序，

在所述清洗之后對玻璃進行酸處理的工序，

在所述酸處理之后對玻璃進行堿處理的工序。

<5>

如上述<4>所述的制造方法，其中，通過所述蝕刻處理工序而使得基于jisb0601(2001年)并使用非接觸式的表面性狀測定裝置而測定的該端面的偏斜度(rsk)為-1.3以上。

<6>

一種化學(xué)強化玻璃，其為通過上述<4>或<5>所述的制造方法而得到的化學(xué)強化玻璃。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃，通過將玻璃表層中的氫濃度分布設(shè)定為特定范圍，并且將端面的偏斜度(rsk)設(shè)定為特定范圍，可以使玻璃的面強度和彎曲強度均顯著提高。

另外，根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的制造方法，可以得到面強度和彎曲強度均提高的化學(xué)強化玻璃。酸處理和堿處理可以通過在溶液中浸漬而進行處理，因此，在容易處理各種玻璃形狀或大面積的玻璃方面、可以同時對玻璃的兩面進行處理方面也是有效的。

附圖說明

圖1為用于說明球環(huán)(ballonring)試驗的方法的概略圖。

圖2(a)和圖2(b)為表示玻璃端面的蝕刻狀態(tài)的說明圖。

圖3(a)～圖3(g)為表示本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的制造工序的示意圖。

圖4為用于說明倒角加工的方法的概略圖。

圖5為表示蝕刻裝置的圖。

圖6為用于由對實施例1中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖導(dǎo)出關(guān)系式(i)的說明圖。

圖7為用于由對比較例2中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖導(dǎo)出關(guān)系式(i)的說明圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明詳細(xì)地進行說明，但本發(fā)明并不限定于以下的實施方式，可以在不偏離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)任意地進行變形而實施。需要說明的是，在本說明書中，“重量％”與“質(zhì)量％”、“重量ppm”與“質(zhì)量ppm”分別為同義。

<化學(xué)強化玻璃>

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的特征在于，其為在表層具有通過離子交換法而形成的壓應(yīng)力層的化學(xué)強化玻璃，并且玻璃的自最外表面起算一定深度的區(qū)域中的氫濃度滿足后述的關(guān)系式(i)，且玻璃端面的偏斜度(rsk)為-1.3以上。

壓應(yīng)力層為通過如下方式而在玻璃表層形成的高密度層：通過使玻璃與硝酸鉀等無機鹽接觸而使玻璃表面的na離子與無機鹽中的k離子進行離子交換。

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的玻璃表層中的氫濃度分布在特定范圍內(nèi)。具體而言，玻璃的從最外表面起算深度x的區(qū)域中的氫濃度y進行線性近似而得到的直線在x＝0.1～0.4(μm)的情況下滿足下述關(guān)系式(i)。

y＝ax+b(i)

[式(i)中的各符號的含義如下所述。

y：氫濃度(h2o換算、mol/l)

x：自玻璃的最外表面起的深度(μm)

a：-0.255～-0.005

b：0.020～0.215]

關(guān)于玻璃的強度，已知玻璃的強度會因玻璃中的氫(水分)的存在而降低，但本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，有時在化學(xué)強化處理后強度會降低，其主要原因在于，因環(huán)境中的水分滲入至玻璃中而產(chǎn)生化學(xué)缺陷。另外發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象并不限于化學(xué)強化，也在玻璃的制造工序中因經(jīng)歷升溫工序而產(chǎn)生。

玻璃中的氫濃度高時，氫以si-oh的形式進入玻璃的si-o-si鍵網(wǎng)絡(luò)中，從而si-o-si鍵被切斷。認(rèn)為玻璃中的氫濃度高時，si-o-si鍵被切斷的部分增多，容易產(chǎn)生化學(xué)缺陷，強度降低。

上述關(guān)系式(i)在從最外表面起算的深度x＝0.1μm～0.4μm的區(qū)域中成立。通過離子交換而形成的壓應(yīng)力層的深度取決于化學(xué)強化的程度，可以在5μm～50μm的范圍內(nèi)形成。而且，氫在玻璃中的滲入深度取決于擴散系數(shù)、溫度和時間，除這些外，氫的滲入量也受環(huán)境中的水分量影響。對于化學(xué)強化后的氫濃度而言，最外表面最高，向著未形成壓應(yīng)力層的深部(主體)逐漸降低。上述關(guān)系式(i)規(guī)定了其降低狀況，但在最外表面(x＝0μm)處存在水分濃度因經(jīng)時變質(zhì)而發(fā)生變化的可能性，因此，推斷在認(rèn)為不存在該影響的近表面(x＝0.1μm～0.4μm)區(qū)域中成立。

在式(i)中，a為規(guī)定氫濃度的降低狀況的斜率。a的范圍為-0.255～-0.005，優(yōu)選為-0.255～-0.010，更優(yōu)選為-0.255～-0.020。

在式(i)中，b相當(dāng)于最外表面(x＝0μm)處的氫濃度。b的范圍為0.020～0.215，優(yōu)選為0.030～0.215，更優(yōu)選為0.040～0.215。

通常認(rèn)為，玻璃的強度降低的原因在于，存在于玻璃表面的微小裂紋因來自外部的機械壓力而擴展。根據(jù)非專利文獻(xiàn)2，認(rèn)為裂紋的前端的玻璃結(jié)構(gòu)越為si-oh富集的狀態(tài)，裂紋越容易擴展。據(jù)推測，如果假設(shè)裂紋的前端暴露在環(huán)境中，則裂紋的前端的si-oh量表現(xiàn)出與玻璃最外表面的氫濃度正相關(guān)。因此，相當(dāng)于最外表面的氫濃度的b優(yōu)選為上述所示的程度的較低范圍。

如圖6和圖7所示，對于經(jīng)過化學(xué)強化工序的玻璃，在氫的滲入深度方面沒有確認(rèn)到顯著差異。氫的滲入深度依賴于化學(xué)強化工序條件而變化的可能性高，但如果假設(shè)并不變化，則相當(dāng)于最外表面的氫濃度的b與相當(dāng)于規(guī)定氫濃度的降低狀況的斜率的a表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。因此，a優(yōu)選為上述所示的程度的較高范圍。

由此發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中，并非僅對表層的氫濃度本身進行規(guī)定，而是著眼于氫濃度分布，將表層氫濃度與其降低狀況規(guī)定為特定范圍，由此可以顯著提高化學(xué)強化玻璃的強度。

[氫濃度分布測定方法]

在此，玻璃的氫濃度分布(h2o濃度、mol/l)是在以下分析條件下測定的分布。

玻璃的氫濃度分布的測定使用了二次離子質(zhì)譜法(secondaryionmassspectrometory：sims)。在通過sims得到定量的氫濃度分布的情況下，需要氫濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣。

將標(biāo)準(zhǔn)試樣的制作方法和氫濃度定量方法記載如下。

1)切取作為測定對象的玻璃的一部分。

2)通過研磨或者化學(xué)蝕刻而除去所切取的玻璃的自表面起算50μm以上的區(qū)域。除去處理對兩面均進行。即，在兩面的除去厚度為100μm以上。將該除去處理完畢的玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)試樣。

3)對標(biāo)準(zhǔn)試樣實施紅外光譜分析(infraredspectroscopy：ir)，求出ir光譜圖的3550cm^-1附近的峰頂?shù)奈舛雀叨萢3550和4000cm^-1的吸光度高度a4000(基線)。

4)使用千分尺等板厚測定器測定標(biāo)準(zhǔn)試樣的板厚d(cm)。

5)以文獻(xiàn)a為參考，將玻璃的h2o的紅外實際吸光系數(shù)εpract(l/(mol·cm))設(shè)定為75，使用式(ii)求出標(biāo)準(zhǔn)試樣的氫濃度(h2o換算、mol/l)。

標(biāo)準(zhǔn)試樣的氫濃度＝(a3550-a4000)/(εpract·d)(ii)

文獻(xiàn)a)s.ilievski等,glastech.ber.glasssci.technol.,73(2000)39.

將作為測定對象的玻璃與通過上述方法得到的氫濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣同時搬運至sims裝置內(nèi)，依次進行測定，獲得¹h^-和³⁰si^-的強度的深度方向分布。然后，用¹h^-分布除以³⁰si^-分布而得到¹h^-/³⁰si^-強度比的深度方向分布。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的¹h^-/³⁰si^-強度比的深度方向分布，計算深度從1μm至2μm的區(qū)域中的平均¹h^-/³⁰si^-強度比，以通過原點的方式制作該值與氫濃度的校準(zhǔn)曲線(1個水平的標(biāo)準(zhǔn)試樣下的校準(zhǔn)曲線)。使用該校準(zhǔn)曲線，將作為測定對象的玻璃的分布的縱軸的¹h^-/³⁰si^-強度比轉(zhuǎn)換為氫濃度。由此，得到作為測定對象的玻璃的氫濃度分布。需要說明的是，sims和ir的測定條件如下所述。

[sims的測定條件]

裝置：ulvac-phi公司制造的adept1010

一次離子種類：cs⁺

一次離子的加速電壓：5kv

一次離子的電流值：500na

一次離子的入射角：相對于試樣面的法線為60°

一次離子的光柵尺寸：300×300μm²

二次離子的極性：負(fù)

二次離子的檢測區(qū)域：60×60μm²(一次離子的光柵尺寸的4％)

esainputlens：0

中和槍的使用：有

將橫軸從濺射時間轉(zhuǎn)換為深度的方法：利用觸針式表面形狀測定器(維易科(veeco)公司制造的dektak150)對分析凹坑的深度進行測定，求出一次離子的濺射速率。使用該濺射速率，將橫軸從濺射時間轉(zhuǎn)換為深度。

¹h^-檢測時的場軸電位(fieldaxispotential)：最優(yōu)選值有可能根據(jù)每個裝置而發(fā)生變化。測定者要注意在將背景充分扣除的同時對值進行設(shè)定。

[ir的測定條件]

裝置：賽默飛世爾科技(thermofisherscientific)公司制造的nic-plan/nicolet6700

分辨率：4cm^-1

累計：16

檢測器：tgs檢測器

為了由根據(jù)上述分析條件測定得到的玻璃的氫濃度分布(h2o濃度、mol/l)導(dǎo)出關(guān)系式(i)，按以下順序進行。如圖6和圖7所示，對0.1μm至0.4μm的深度區(qū)域的氫濃度分布進行線性近似。將所得到的近似直線的式作為關(guān)系式(i)。

另外，作為控制a和b的方法，可以列舉例如：變更化學(xué)強化工序中的熔劑濃度、鈉濃度、溫度、時間等。

(玻璃面強度)

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的面強度可通過球環(huán)試驗進行評價。

(球環(huán)試驗)

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃根據(jù)通過如下球環(huán)(ballonring；bor)試驗測定得到的bor面強度f(n)進行評價：在將玻璃板配置在直徑30mm、接觸部具有曲率半徑2.5mm的圓度的由不銹鋼構(gòu)成的環(huán)上，并使直徑10mm的由鋼構(gòu)成的球體接觸該玻璃板的狀態(tài)下，使該球體在靜態(tài)載荷條件下對該環(huán)的中心施加載荷。

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃優(yōu)選滿足f≥1500×t²，更優(yōu)選為f≥2000×t²[式中，f為通過球環(huán)試驗測定得到的bor面強度(n)，t為玻璃的板厚(mm)]。通過bor面強度f(n)為所述范圍，即使在進行了薄板化的情況下也顯示優(yōu)異的面強度。

圖1中示出用于說明本發(fā)明中使用的球環(huán)試驗的概略圖。在球環(huán)(ballonring；bor)試驗中，在將玻璃板1水平地載置的狀態(tài)下，使用sus304制的加壓夾具2(淬火鋼、直徑10mm、鏡面精加工)對玻璃板1進行加壓，測定玻璃板1的面強度。

在圖1中，作為樣品的玻璃板1被水平地設(shè)置在sus304制的支承夾具3(直徑30mm、接觸部的曲率r2.5mm、接觸部為淬火鋼、鏡面精加工)上。在玻璃板1的上方，設(shè)置有用于對玻璃板1進行加壓的加壓夾具2。

在本實施方式中，從實施例和比較例后所得到的玻璃板1的上方對玻璃板1的中央?yún)^(qū)域進行加壓。需要說明的是，試驗條件如下所述。

樣品的厚度：0.56(mm)

加壓夾具2的下降速度：1.0(mm/分鐘)

此時，將玻璃被破壞時的破壞載荷(單位n)作為bor面強度，將20次測定的平均值作為bor平均面強度。其中，將玻璃板的破壞起點距離球按壓位置2mm以上的情況從用于計算平均值的數(shù)據(jù)中排除。

(端面的偏斜度(rsk))

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的玻璃端面的偏斜度(rsk)為-1.3以上，優(yōu)選為-1.0以上，更優(yōu)選為-0.7以上。通過將端面的偏斜度(rsk)設(shè)定為所述范圍，可以制成彎曲強度高的玻璃。

需要說明的是，本發(fā)明中的玻璃端面的偏斜度(rsk)基于jisb0601(2001年)并使用非接觸式的表面性狀測定裝置進行測定。作為測定裝置而言，例如可以使用三鷹光器制造的非接觸表面性狀測定裝置(pf-60)。

(玻璃彎曲強度(端面強度))

本發(fā)明中的彎曲強度以通過jisr1601(2008年)中規(guī)定的試驗方法測定的4點彎曲強度作為指標(biāo)。本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的通過所述方法測定的彎曲強度為300mpa以上，優(yōu)選為500mpa以上，更優(yōu)選為900mpa以上。

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃還具有下述物性。

通過afm(原子力顯微鏡)表面觀察而測定的測定范圍10μm×5μm中的主面的表面粗糙度優(yōu)選為0.21nm～0.5nm。需要說明的是，以往的化學(xué)強化玻璃板的表面粗糙度為0.15nm～0.2nm。

<化學(xué)強化玻璃的制造方法>

以下對本發(fā)明的制造化學(xué)強化玻璃的方法的一個方式進行說明，但本發(fā)明不限于此。

(玻璃組成)

本發(fā)明中使用的玻璃含有鈉即可，只要是具有能夠成形、能夠通過化學(xué)強化處理而強化的組成的玻璃，則可以使用各種組成。具體而言，例如可以列舉：鋁硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃(硼硅酸玻璃)、鉛玻璃、堿鋇玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃(鋁硼硅酸玻璃)等。其中，優(yōu)選可以列舉：鋁硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、或鋁硼硅酸鹽玻璃。

玻璃的制造方法沒有特別限制，可以通過如下方式進行制造：將所需的玻璃原料投入連續(xù)熔融爐中，優(yōu)選在1500℃～1600℃下對玻璃原料進行加熱熔融，進行澄清，然后供給至成形裝置，然后將熔融玻璃成形為板狀并進行緩慢冷卻。

需要說明的是，玻璃的成形可以采用各種方法。例如，可以采用下拉法(例如，溢流下拉法、流孔下引法和再曳引法等)、浮法、輥壓法和壓制法等各種成形方法。

玻璃的厚度沒有特別限制，但為了有效地進行化學(xué)強化處理，通常優(yōu)選為5mm以下，更優(yōu)選為3mm以下。另外，從尤其表現(xiàn)出通過后述的酸處理而提高面強度的效果的觀點考慮，進一步優(yōu)選板厚為1mm以下，特別優(yōu)選為0.7mm以下。

本發(fā)明的化學(xué)強化用玻璃的組成沒有特別限制，例如可以列舉以下的玻璃組成。

(i)在以摩爾％表示的組成中，含有50％～80％的sio2、2％～25％的al2o3、0～10％的li2o、0～18％的na2o、0～10％的k2o、0～15％的mgo、0～5％的cao和0～5％的zro2的玻璃

(ii)在以摩爾％表示的組成中，含有50％～74％的sio2、1％～10％的al2o3、6％～14％的na2o、3％～11％的k2o、2％～15％的mgo、0～6％的cao和0～5％的zro2，且sio2和al2o3的含量的合計為75％以下，na2o和k2o的含量的合計為12％～25％、mgo和cao的含量的合計為7％～15％的玻璃

(iii)在以摩爾％表示的組成中，含有68％～80％的sio2、4％～10％的al2o3、5％～15％的na2o、0～1％的k2o、4％～15％的mgo和0～1％的zro2的玻璃

(iv)在以摩爾％表示的組成中，含有67％～75％的sio2、0～4％的al2o3、7％～15％的na2o、1％～9％的k2o、6％～14％的mgo和0～1.5％的zro2，且sio2和al2o3的含量的合計為71％～75％、na2o和k2o的含量的合計為12％～20％，在含有cao的情況下其含量小于1％的玻璃

(端面的蝕刻處理)

本發(fā)明的制造方法中，在為了使玻璃表面具有壓應(yīng)力層而進行的后述離子交換工序之前，對玻璃端面進行蝕刻處理。由此可提高玻璃的彎曲強度。

通常，在玻璃板的端面具有傷痕等缺陷部分的情況下，如果應(yīng)力集中在端面的缺陷部分，則會發(fā)生玻璃板產(chǎn)生破裂的問題。換言之，玻璃板的強度降低。因此，為了防止玻璃板的強度降低，重要的是使存在于端面的傷痕等缺陷部分的前端充分地變圓。

圖2(a)和圖2(b)為表示玻璃板10的端面的蝕刻狀態(tài)的說明圖。在玻璃板10的端面2a(2b)存在傷痕等缺陷部分30。使玻璃板10的端面2a(2b)與處理液接觸時，處理液滲入至缺陷部分30，由此形成蝕坑20。蝕坑20為利用處理液進行蝕刻時所形成的凹處(小凹坑)。通常，使用了處理液的蝕刻為各向同性的蝕刻。端面2a(2b)被蝕刻至蝕坑20的最大截面尺寸d的約一半的深度，達(dá)至端面2a(2b)的深部的傷痕等缺陷部分的前端變圓。因此，在本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃在端面具有傷痕等缺陷部分的情況下，優(yōu)選在端面具有通過蝕刻處理而形成的凹部。換言之，本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃優(yōu)選在端面具有前端為圓形的凹部。

首先，準(zhǔn)備玻璃板的原板(素板)(圖3(a))，并根據(jù)需要進行玻璃端面的倒角加工(圖3(b))。玻璃端面如圖3(a)所示是指連接一個玻璃主面(正面)1a與另一個玻璃主面(背面)1b的面2a、2b。此外，玻璃端面如圖3(b)所示在實施了端面的倒角加工的情況下也包括倒角面2c、2d。

作為倒角加工的方法而言，可以列舉如圖4所示使用旋轉(zhuǎn)磨石500的方法。在旋轉(zhuǎn)磨石500的外周面510，形成有沿周向延伸的環(huán)狀磨削溝520。旋轉(zhuǎn)磨石500在以旋轉(zhuǎn)磨石500的中心線為中心進行旋轉(zhuǎn)的同時，沿原板玻璃100a的外緣進行相對移動，以磨削溝520的壁面對原板玻璃100a的外緣部進行磨削。磨削溝520的壁面包含氧化鋁或碳化硅、金剛石等的磨粒。在磨削時可以使用水等冷卻液。

另外，從外觀的觀點考慮，被蝕刻的部分優(yōu)選僅為玻璃端面，而玻璃主面(正面、背面)優(yōu)選為未被蝕刻。因此，例如為了防止玻璃主面被蝕刻，如圖3(c)所示在玻璃的兩主面上粘貼保護膜p以使得處理液不接觸玻璃主面。保護膜優(yōu)選從玻璃端面突出，其突出量p1優(yōu)選為約0.4mm～約1.0mm。通過突出量為0.4mm以上，可以防止倒角加工后的端面被不均勻地蝕刻，從而可以提高玻璃強度。另外，通過將保護膜的突出量設(shè)定為1.0mm以下，端面容易與處理液接觸，因此可以提高生產(chǎn)率。

作為蝕刻處理的方法而言，可以列舉使玻璃端面與處理液接觸的方法。處理液優(yōu)選含有氟化氫(hf)，更優(yōu)選除氟化氫以外還含有鹽酸或硫酸等強酸。處理液為含有氟化氫和鹽酸的蝕刻液的情況下，氟化氫和鹽酸各自的濃度可設(shè)定為例如約7重量％。另外，處理液的溫度優(yōu)選控制在例如20℃～40℃的范圍內(nèi)。另外，作為與處理液的接觸時間而言，從生產(chǎn)率的觀點考慮，優(yōu)選為1分鐘～30分鐘的范圍。

在使玻璃端面與處理液接觸時，優(yōu)選根據(jù)需要施加超聲波。通過超聲波的能量可以使蝕坑的前端更確實地變圓，可以進一步提高玻璃強度。超聲波的頻率優(yōu)選為26khz～950khz。

圖5中示出蝕刻裝置的一例。如圖5所示，蝕刻裝置700具有：貯存處理液710的內(nèi)槽712、包圍內(nèi)槽712且貯存水714的外槽716、和搭載在外槽716的底部的超聲波振子718。即使在外槽716對處理液710不具有耐受性的情況下，通過設(shè)定為內(nèi)槽712與外槽716的二槽結(jié)構(gòu)，也能通過使內(nèi)槽712具有對處理液710的耐受性而作為蝕刻裝置700使用。另一方面，如果可以使外槽716具有對處理液710的耐受性，則可以在外槽716中貯存處理液710，因此，可以制成省略了內(nèi)槽712的一槽結(jié)構(gòu)。

在兩面貼合有保護膜p的多片原板玻璃100a在作為保持工具的匣盒(カセット)800的內(nèi)部沿鉛直方向被保持。匣盒800是將多根支柱與多根梁組合為長方體形狀而構(gòu)成的。匣盒800形成為在各方向具有多個開口的構(gòu)成以使得處理液710容易流入、流出。需要說明的是，支柱與梁可以根據(jù)所收納的原板玻璃100a的大小或片數(shù)等而任意地設(shè)定根數(shù)或間隔等的組合，匣盒800的形狀也不限于長方體形狀。另外，為了能夠容易地使匣盒800移動，在匣盒800上設(shè)置有手柄。另外，在本實施方式中，將由超聲波振子718產(chǎn)生的超聲波隔著外槽716的水714和內(nèi)槽712傳輸至處理液710。

進行蝕刻直至端面2a、2b的蝕刻加工余量(取り代)達(dá)到規(guī)定范圍。

需要說明的是，在本發(fā)明的制造方法中，在蝕刻處理后進行基于離子交換的化學(xué)強化、清洗、酸處理、堿處理的各處理，但端面的偏斜度(rsk)受這些工序影響的情況少。因此，蝕刻處理后的端面的偏斜度(rsk)與經(jīng)過所有工序而得到的本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的端面的偏斜度(rsk)基本相同。

(化學(xué)強化)

端面的蝕刻處理后，玻璃通過離子交換而進行化學(xué)強化。

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃在玻璃表面具有通過離子交換而得到的壓應(yīng)力層。在離子交換法中，使玻璃的表面進行離子交換而形成壓應(yīng)力殘留的表面層。具體而言，通過在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度下進行離子交換而將玻璃板表面的離子半徑小的堿金屬離子(典型地為li離子、na離子)置換為離子半徑更大的堿金屬離子(典型地，對于li離子而言為na離子或k離子，對于na離子而言為k離子)。由此，在玻璃的表面殘留壓應(yīng)力，玻璃的強度提高。

在本發(fā)明的制造方法中，化學(xué)強化通過使玻璃接觸含有硝酸鉀(kno3)的無機鹽而進行。由此，通過玻璃表面的na離子與無機鹽中的k離子發(fā)生離子交換而形成高密度的壓應(yīng)力層。作為使玻璃與無機鹽接觸的方法而言，可以為涂布糊狀無機鹽的方法、對玻璃噴射無機鹽的水溶液的方法、使玻璃浸漬在加熱至熔點以上的熔鹽的鹽浴中的方法等，在這些之中，優(yōu)選浸漬在熔鹽中的方法。

作為無機鹽而言，優(yōu)選在進行化學(xué)強化的玻璃的應(yīng)變點(通常為500℃～600℃)以下具有熔點，在本發(fā)明中，優(yōu)選為含有硝酸鉀(熔點330℃)的無機鹽。通過含有硝酸鉀，在玻璃的應(yīng)變點以下為熔融狀態(tài)，且在使用溫度范圍內(nèi)變得容易處理，因此優(yōu)選。無機鹽中的硝酸鉀的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上。

無機鹽優(yōu)選還含有選自由k2co3、na2co3、khco3、nahco3、k3po4、na3po4、k2so4、na2so4、koh和naoh構(gòu)成的組中的至少一種鹽，其中，更優(yōu)選為含有選自由k2co3、na2co3、khco3和nahco3構(gòu)成的組中的至少一種鹽。

上述鹽(以下，有時也稱為“熔劑”)具有切斷以si-o-si鍵為代表的玻璃的網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)。進行化學(xué)強化處理的溫度高達(dá)數(shù)百℃，因此，在該溫度下玻璃的si-o間的共價鍵被適度切斷，容易進行后述的低密度化處理。

需要說明的是，一般認(rèn)為，切斷共價鍵的程度也根據(jù)玻璃組成或使用的鹽(熔劑)的種類、使玻璃與無機鹽接觸的溫度、時間等化學(xué)強化處理條件而不同，但優(yōu)選選擇切斷從si伸出的4個共價鍵中的1～2個鍵的程度的條件。

例如，在使用k2co3作為熔劑的情況下，將無機鹽中的熔劑的含量設(shè)定為0.1摩爾％以上、且將化學(xué)強化處理溫度設(shè)定為350℃～500℃時，化學(xué)強化處理時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為5分鐘～8小時，進一步優(yōu)選為10分鐘～4小時。

從控制表面氫濃度的方面考慮，熔劑的添加量優(yōu)選為0.1摩爾％以上，進一步優(yōu)選為0.5摩爾％以上，更優(yōu)選為1摩爾％以上，特別優(yōu)選為2摩爾％以上。另外，從生產(chǎn)率的觀點考慮，優(yōu)選為各鹽的溶解度以下。另外，過量添加時，有可能導(dǎo)致玻璃的腐蝕。例如，在使用k2co3作為熔劑的情況下，優(yōu)選為24摩爾％以下，更優(yōu)選為12摩爾％以下，特別優(yōu)選為8摩爾％以下。

在無機鹽中，除了硝酸鉀和熔劑的外，也可以在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)含有其它化學(xué)物類，可以列舉例如：氯化鈉、氯化鉀、硼酸鈉、硼酸鉀等堿金屬鹽酸鹽或堿金屬硼酸鹽等。它們可單獨添加，也可以將多種組合添加。

以下，以通過使玻璃浸漬于熔鹽的方法而進行化學(xué)強化的方式為例，對本發(fā)明的制造方法進行說明。

(熔鹽的制造1)

熔鹽可以通過下述所示的工序進行制造。

工序1a：硝酸鉀熔鹽的制備

工序2a：向硝酸鉀熔鹽中添加熔劑

(工序1a-硝酸鉀熔鹽的制備-)

在工序1a中，將硝酸鉀投入容器中，加熱至熔點以上的溫度而進行熔融，由此制備熔鹽。熔融在硝酸鉀的熔點(330℃)與沸點(500℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行。特別地，從能夠賦予玻璃的表面壓應(yīng)力(cs)與壓應(yīng)力層深度(dol)的平衡以及強化時間方面考慮，更優(yōu)選將熔融溫度設(shè)定為350℃～470℃。

對硝酸鉀進行熔融的容器可以使用金屬、石英、陶瓷等。其中，從耐久性的觀點考慮，優(yōu)選金屬材質(zhì)，從耐蝕性的觀點考慮，優(yōu)選不銹鋼(sus)材質(zhì)。

(工序2a-向硝酸鉀熔鹽中添加熔劑-)

在工序2a中，向工序1a中制備的硝酸鉀熔鹽中添加上述的熔劑，在將溫度保持為一定范圍的同時利用攪拌葉片等進行混合以使得整體變得均勻。在并用多種熔劑的情況下，添加順序并無限定，也可以同時添加。

溫度優(yōu)選為硝酸鉀的熔點以上、即330℃以上，更優(yōu)選為350℃～500℃。另外，攪拌時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為10分鐘～2小時。

(熔鹽的制造2)

在上述的熔鹽的制造1中，例示了在制備硝酸鉀的熔鹽后添加熔劑的方法，但熔鹽也可以通過下述所示的工序進行制造。

工序1b：硝酸鉀與熔劑的混合

工序2b：硝酸鉀與熔劑的混合鹽的熔融

(工序1b-硝酸鉀與熔劑的混合-)

在工序1b中，將硝酸鉀與熔劑投入容器中，利用攪拌葉片等進行混合。在并用多種熔劑的情況下，添加順序并無限定，也可以同時添加。容器可以使用與上述工序1a中所使用的相同的容器。

(工序2b-熔融硝酸鉀與熔劑的混合鹽的熔融-)

在工序2b中，對通過工序1b而得到的混合鹽進行加熱而使其熔融。熔融在硝酸鉀的熔點(330℃)與沸點(500℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行。特別地，從能夠賦予玻璃的表面壓應(yīng)力(cs)與壓應(yīng)力層深度(dol)的平衡以及強化時間方面考慮，更優(yōu)選將熔融溫度設(shè)定為350℃～470℃。攪拌時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為10分鐘～2小時。

在經(jīng)過上述工序1a和工序2a或經(jīng)過上述工序1b和工序2b而得到的熔鹽中，在因添加熔劑而產(chǎn)生析出物的情況下，在進行玻璃的化學(xué)強化處理前進行靜置直至該析出物沉淀至容器底部。該析出物中含有超出飽和溶解度的分量的熔劑、或熔劑的陽離子在熔鹽中被交換而得到的鹽。

在本申請發(fā)明的制造方法中使用的熔鹽中的na濃度優(yōu)選為500重量ppm以上，更優(yōu)選為1000重量ppm以上。通過熔鹽中的na濃度為500重量ppm以上，容易通過后述的酸處理工序使低密度層加深，因此優(yōu)選。na濃度的上限沒有特別限制，在能夠得到所期望的表面壓應(yīng)力(cs)的范圍內(nèi)都是可以允許的。

需要說明的是，進行過1次以上化學(xué)強化處理的熔鹽中含有從玻璃中溶出的鈉。因此，如果na濃度已處在上述范圍內(nèi)，則可將來自于玻璃的鈉直接用作na源，在na濃度不足的情況下、或使用化學(xué)強化未使用的熔鹽的情況下，可以通過添加硝酸鈉等無機鈉鹽而進行調(diào)節(jié)。

以上，可以通過上述工序1a和工序2a或工序1b和工序2b制備熔鹽。

(離子交換)

接著，使用所制備的熔鹽進行化學(xué)強化處理?；瘜W(xué)強化處理通過將玻璃浸漬在熔鹽中、使玻璃中的金屬離子(na離子)與熔鹽中的離子半徑大的金屬離子(k離子)進行置換而進行。通過該離子交換，使玻璃表面的組成發(fā)生變化，可以形成玻璃表面發(fā)生高密度化而得到的壓應(yīng)力層50[圖3(d)～圖3(e)]。通過該玻璃表面的高密度化而產(chǎn)生壓應(yīng)力，因此，可以使玻璃強化。

需要說明的是，實際上，化學(xué)強化玻璃的密度從存在于玻璃中心的中間層60(主體)的外緣向壓應(yīng)力層表面逐漸地高密度化，因此，在中間層60與壓應(yīng)力層50之間并無密度發(fā)生急劇變化的明確邊界。在此，所謂中間層表示存在于玻璃中心部且被壓應(yīng)力層夾著的層。該中間層與壓應(yīng)力層不同，其為未經(jīng)離子交換的層。

本發(fā)明中的化學(xué)強化處理具體而言可以通過下述工序3進行。

工序3：玻璃的化學(xué)強化處理

(工序3-玻璃的化學(xué)強化處理-)

在工序3中，對玻璃進行預(yù)熱，將上述工序1a和工序2a或工序1b和工序2b中制備的熔鹽調(diào)節(jié)至進行化學(xué)強化的溫度。接著，將預(yù)熱后的玻璃在熔鹽中浸漬規(guī)定時間，然后將玻璃從熔鹽中提起，放冷。需要說明的是，優(yōu)選在化學(xué)強化處理之前對玻璃進行對應(yīng)于用途的形狀加工，例如切割、端面加工和開孔加工等機械加工。

玻璃的預(yù)熱溫度取決于浸漬在熔鹽中的溫度，通常優(yōu)選為100℃以上。

化學(xué)強化溫度優(yōu)選為被強化玻璃的應(yīng)變點(通常500℃～600℃)以下，為了得到更高的壓應(yīng)力層深度，特別優(yōu)選為350℃以上。

玻璃在熔鹽中的浸漬時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為5分鐘～8小時，進一步優(yōu)選為10分鐘～4小時。處于所述范圍內(nèi)時，可得到強度與壓應(yīng)力層深度的平衡優(yōu)異的化學(xué)強化玻璃。

在本發(fā)明的制造方法中，接著在化學(xué)強化處理后進行下述工序。

工序4：玻璃的清洗

工序5：經(jīng)過工序4后的玻璃的酸處理

在經(jīng)歷了上述工序5為止的時刻，在玻璃表面進一步具有壓應(yīng)力層的表層已變質(zhì)、具體而言為已低密度化的低密度層40[圖3(f)]。所謂低密度層是通過從壓應(yīng)力層的最外表面脫去na或k(浸出(leaching))、取而代之地h滲入(置換)而形成的。

以下，對工序4和工序5進行詳細(xì)描述。

(工序4-玻璃的清洗-)

在工序4中，使用工業(yè)用水、離子交換水等進行玻璃的清洗。其中，優(yōu)選離子交換水。清洗的條件根據(jù)所使用的清洗液而不同，在使用離子交換水的情況下，從完全除去所附著的鹽的方面考慮，優(yōu)選在0℃～100℃下進行清洗。

(工序5-酸處理-)

在工序5中，對工序4中進行了清洗的玻璃進一步進行酸處理。

所謂玻璃的酸處理通過使化學(xué)強化玻璃浸漬在酸性溶液中而進行，由此可以將化學(xué)強化玻璃表面的na和/或k置換為h。

如果溶液為酸性則沒有特別限制，ph值小于7即可，所使用的酸可以為弱酸也可以為強酸。具體而言，優(yōu)選鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、草酸、碳酸和檸檬酸等酸。這些酸可單獨使用，也可以將多種組合使用。

進行酸處理的溫度根據(jù)所使用的酸的種類或濃度、時間而不同，優(yōu)選在100℃以下進行。

進行酸處理的時間根據(jù)所使用的酸的種類或濃度、溫度而不同，從生產(chǎn)率方面考慮，優(yōu)選為10秒～5小時，更優(yōu)選為1分鐘～2小時。

進行酸處理的溶液的濃度根據(jù)所使用的酸的種類或時間、溫度而不同，優(yōu)選為容器腐蝕的可能性小的濃度，具體而言，優(yōu)選為0.05重量％～20重量％。

低密度層通過后述的堿處理而除去，因此低密度層越厚玻璃表面越容易被除去。因此，從玻璃表面除去量的觀點考慮，低密度層的厚度優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為20nm以上。低密度層的厚度可以通過化學(xué)強化工序中的熔劑濃度、鈉濃度、溫度、時間等進行控制。

從玻璃表面除去性的觀點考慮，低密度層的密度優(yōu)選低于比通過離子交換而得到的壓應(yīng)力層更深的區(qū)域(主體)的密度。

低密度層的厚度可以由通過x射線反射測量法(x-ray-reflectometry：xrr)測定得到的周期(δθ)而求出。

低密度層的密度可以由通過xrr測定得到的臨界角(θc)而求出。

需要說明的是，也可以簡便地通過利用掃描型電子顯微鏡(sem)對玻璃的截面進行觀察而確認(rèn)低密度層的形成和層的厚度。

在本發(fā)明的制造方法中，接著在酸處理后進行下述工序。

工序6：堿處理

通過上述工序6，可以除去直至工序5為止所形成的低密度層40的一部分或全部[圖3(f)～圖3(g)]。

以下，對工序6進行詳細(xì)描述。

(工序6-堿處理-)

在工序6中，對工序5中進行過酸處理的玻璃進一步進行堿處理。

堿處理通過使化學(xué)強化玻璃浸漬在堿性溶液中而進行，由此可以除去低密度層的一部分或全部。

如果溶液為堿性則并沒有特別限制，ph值大于7即可，可以使用弱堿也可以使用強堿。具體而言，優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉等堿。這些堿可以單獨使用，也可以組合多種使用。

進行堿處理的溫度根據(jù)所使用的堿的種類或濃度、時間而不同，優(yōu)選為0℃～100℃，更優(yōu)選為10℃～80℃，特別優(yōu)選為20℃～60℃。如果為該溫度范圍，則不用擔(dān)心玻璃發(fā)生腐蝕，因此優(yōu)選。

進行堿處理的時間根據(jù)所使用的堿的種類或濃度、溫度而不同，從生產(chǎn)率方面考慮，優(yōu)選為10秒～5小時，更優(yōu)選為1分鐘～2小時。

進行堿處理的溶液的濃度根據(jù)所使用的堿的種類或時間、溫度而不同，從玻璃表面除去性的觀點考慮，優(yōu)選為1重量％～20重量％。

通過上述堿處理，滲入有h的低密度層的一部分或全部被除去，氫濃度分布滿足上述特定關(guān)系式(i)的表層露出。由此可得到面強度提高的化學(xué)強化玻璃。進一步認(rèn)為，通過除去低密度層，存在于玻璃表面的傷痕也同時被除去，因此該方面也有助于提高強度。

根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于進行處理的化學(xué)品的安全性高，因此無需特殊設(shè)備。因此，可以安全且有效地得到面強度和彎曲強度顯著提高的化學(xué)強化玻璃。

需要說明的是，所除去的低密度層的量取決于堿處理的條件。圖3(g)中示出低密度層40全部被除去而壓應(yīng)力層50露出至最外表面的方式，但也可以是低密度層40的一部分被除去而一部分殘留。從提高強度的觀點考慮，即使不去除低密度層的全部也可得到效果，但從穩(wěn)定地確保玻璃的透射率的觀點考慮，優(yōu)選去除低密度層的全部。

[實施例]

以下，列舉實施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些。

<評價方法>

本實施例中的各種評價通過以下所示的分析方法進行。

(玻璃的評價：表面應(yīng)力)

本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值和壓應(yīng)力層的深度可以使用epma(electronprobemicroanalyzer，電子探針顯微分析儀)或表面應(yīng)力計(例如，折原制作所制造的fsm-6000)等進行測定。在實施例中，表面壓應(yīng)力值(cs、單位為mpa)和壓應(yīng)力層的深度(dol、單位為μm)使用折原制作所公司制造的表面應(yīng)力計(fsm-6000)進行了測定。

(玻璃的評價：除去量)

玻璃的除去量厚度通過如下方式求出：利用分析用電子天平(hr-202i；and制)測定化學(xué)品處理前后的玻璃的重量，并使用下式進行厚度換算。

(每一單面的除去量厚度)＝[(處理前重量)-(處理后重量)]/(玻璃比重)/處理面積/2

此時，將玻璃比重設(shè)定為2.48(g/cm³)而進行了計算。

(玻璃的評價：面強度)

玻璃面強度通過球環(huán)(ballonring；bor)試驗而測定。圖1中示出用于說明本發(fā)明中使用的球環(huán)試驗的概略圖。在將玻璃板1水平地載置的狀態(tài)下，使用sus304制的加壓夾具2(淬火鋼、直徑10mm、鏡面精加工)對玻璃板1進行加壓，并測定了玻璃板1的面強度。

在圖1中，在sus304制的支承夾具3(直徑30mm、接觸部的曲率r2.5mm、接觸部為淬火鋼、鏡面精加工)上水平地設(shè)置有作為樣品的玻璃板1。在玻璃板1的上方設(shè)置有用于對玻璃板1進行加壓的加壓夾具2。

在本實施方式中，從實施例和比較例后所得到的玻璃板1的上方對玻璃板1的中央?yún)^(qū)域進行了加壓。需要說明的是，試驗條件如下所述。

樣品的厚度：0.56(mm)

加壓夾具2的下降速度：1.0(mm/分鐘)

此時，將玻璃被破壞時的破壞載荷(單位n)作為bor面強度，將20次測定的平均值作為bor平均面強度。其中，將在玻璃板的破壞起點距離球按壓位置2mm以上的情況從用于計算平均值的數(shù)據(jù)中排除。

(玻璃的評價：氫濃度)

根據(jù)上述的[氫濃度分布測定方法]中記載的方法測定氫濃度分布，并導(dǎo)出關(guān)系式(i)。

(玻璃的評價：彎曲強度)

基于jisr1601(2008年)中規(guī)定的試驗方法測定了4點彎曲強度。測定進行20次，計算出平均值。

(玻璃的評價：玻璃主面的表面粗糙度)

玻璃主面的表面粗糙度通過afm測定進行了測定。

afm測定條件：原子力顯微鏡(xe-hdm；parksystems公司制造)、掃描尺寸：10μm×5μm、色標(biāo)：±1nm、掃描速度：1hz。

(玻璃的評價：玻璃端面的偏斜度(rsk))

玻璃端面的偏斜度rsk基于jisb0601(2001年)進行了測定。

裝置使用三鷹光器制造的非接觸表面性狀測定裝置pf-60，將測定樣品設(shè)置在規(guī)定位置后，對自玻璃主面與端面的邊界部起50μm～100μm的端面進行了測定。測定掃描速度設(shè)定為索引模式，測定條件和計算根據(jù)上述jisb0601(2001年)實施。

<實施例1>

準(zhǔn)備了100片利用刀輪將鋁硅酸鹽玻璃切割為50mm×50mm×0.56mm而得到的鋁硅酸鹽玻璃板a。利用固定有粒度號數(shù)#600的磨粒的旋轉(zhuǎn)磨石將這些玻璃板a的端面倒角加工為c面形狀。

鋁硅酸鹽玻璃a組成(以摩爾％表示)：sio264.4％、al2o38.0％、na2o12.5％、k2o4.0％、mgo10.5％、cao0.1％、sro0.1％、bao0.1％、zro20.5％

(端面的蝕刻處理工序)

為了使玻璃的主面不被蝕刻而對其貼合了保護膜(日東電工n380)。膜貼合使用輥以2.8kg～3.2kg的載荷實施，從端面的突出量設(shè)定為約05mm。使用7重量％hf/7重量％hcl的蝕刻液進行了蝕刻處理。設(shè)定時間以使得端面(單側(cè))的加工余量達(dá)到規(guī)定量，未實施超聲波的施加或搖動。蝕刻溫度為20℃～25℃。進行了規(guī)定時間的蝕刻后，用純水進行清洗，然后將膜剝離，并進一步用純水進行了清洗。

(化學(xué)強化工序)

向sus制的杯中添加硝酸鉀5100g、碳酸鉀270g、硝酸鈉210g，用覆套式電阻加熱器加熱至450℃從而制備了碳酸鉀6摩爾％、鈉10000重量ppm的熔鹽。將上述端面蝕刻處理后的鋁硅酸鹽玻璃a預(yù)熱至200℃～400℃，然后在450℃的熔鹽中浸漬2小時而進行離子交換處理，然后冷卻至室溫附近，由此進行了化學(xué)強化處理。所得到的化學(xué)強化玻璃利用純水進行清洗并供給至下一工序。

(酸處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備13.4重量％的鹽酸(hcl；關(guān)東化學(xué)公司制造)，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)至40℃。使上述化學(xué)強化工序中得到的玻璃在所制備的鹽酸中浸漬120秒而進行酸處理，然后用純水清洗數(shù)次，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。將以這樣的方式得到的玻璃供給至下一工序。

(堿處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備4.0重量％的氫氧化鈉水溶液，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)至40℃。使酸處理工序中得到的玻璃在所制備的氫氧化鈉水溶液中浸漬120秒而進行堿處理，然后用純水清洗數(shù)次后，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。

通過以上方式，得到了實施例1的化學(xué)強化玻璃。

<實施例2～3>

在端面的蝕刻處理中以使得蝕刻加工余量成為表1所示的量的方式進行了蝕刻，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<實施例4>

將旋轉(zhuǎn)磨石的粒度號數(shù)設(shè)定為#325，在端面的蝕刻處理中以使得蝕刻加工余量成為表1所示的量的方式進行了蝕刻，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<實施例5和6>

將旋轉(zhuǎn)磨石的粒度號數(shù)設(shè)定為#1200，在端面的蝕刻處理中以使得蝕刻加工余量成為表1所示的量的方式進行了蝕刻，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<比較例1>

未進行端面的蝕刻處理，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<比較例2～4>

在化學(xué)強化工序中，未在熔鹽中添加碳酸鉀，且不實施酸處理工序和堿處理工序，除此以外，以與實施例1～3分別相同的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<比較例5>

未進行端面的蝕刻處理，在化學(xué)強化工序中，未在熔鹽中添加碳酸鉀，且不實施酸處理工序和堿處理工序，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

對以這樣的方式得到的化學(xué)強化玻璃進行了各種評價。將結(jié)果示于表1。

另外，在圖6和圖7中示出對在實施例1和比較例2中得到的各化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖。需要說明的是，雖未圖示，但實施例2～6和比較例1顯示出與實施例1同樣的氫濃度分布，比較例3～5顯示出與比較例2同樣的氫濃度分布。

由表1的結(jié)果可知，與比較例相比，滿足關(guān)系式(i)、且端面的偏斜度為特定以上的實施例的化學(xué)強化玻璃的面強度和彎曲強度均顯著提高。

雖然詳細(xì)且參考特定的實施方式對本發(fā)明進行了說明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以施加各種變更或修正。本申請案基于2015年1月20日提出申請的日本專利申請(日本特愿2015-008848)，其內(nèi)容作為參考而并入本文。

產(chǎn)業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，可以安全且低成本地得到面強度和彎曲強度顯著提高的化學(xué)強化玻璃。本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃可以用于移動電話、數(shù)碼相機或觸控面板顯示器等顯示器用保護玻璃。

符號說明

1a玻璃主面(正面)

1b玻璃主面(背面)

2a端面

2b端面

p保護膜

40低密度層

50壓應(yīng)力層

60中間層