特開 2024-160696 化学強化用ガラス、化学強化ガラス、電子機器及び化学強化ガラスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160696

(43)【公開日】2024-11-14

(54)【発明の名称】化学強化用ガラス、化学強化ガラス、電子機器及び化学強化ガラスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03C 21/00 20060101AFI20241107BHJP

   C03C 3/097 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/095 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/093 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/083 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/085 20060101ALI20241107BHJP

   C03C 3/087 20060101ALI20241107BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

C03C21/00 101

C03C3/097

C03C3/095

C03C3/091

C03C3/093

C03C3/083

C03C3/085

C03C3/087

G09F9/00 302

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024071340

(22)【出願日】2024-04-25

(31)【優先権主張番号】P 2023075767

(32)【優先日】2023-05-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 広樹

(72)【発明者】

【氏名】▲橋▼本 篤人

(72)【発明者】

【氏名】関谷 要

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 誠二

【テーマコード（参考）】

4G059

4G062

5G435

【Ｆターム（参考）】

4G059AA01

4G059AA08

4G059AC16

4G059AC30

4G059HB03

4G059HB08

4G059HB13

4G059HB14

4G059HB15

4G059HB23

4G062AA01

4G062BB01

4G062CC10

4G062DA06

4G062DA07

4G062DB03

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4G062DC01

4G062DC02

4G062DC03

4G062DD01

4G062DD02

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4G062DE03

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4G062EA02

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4G062EA04

4G062EA10

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4G062EC02

4G062EC03

4G062EC04

4G062ED01

4G062ED02

4G062ED03

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4G062EE02

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4G062EG01

4G062EG02

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4G062FA01

4G062FA10

4G062FB01

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4G062FC02

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4G062FD01

4G062FE01

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4G062FG01

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4G062FJ01

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4G062FK01

4G062FL01

4G062GA01

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4G062GB01

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4G062HH01

4G062HH03

4G062HH05

4G062HH07

4G062HH09

4G062HH11

4G062HH12

4G062HH13

4G062HH15

4G062HH17

4G062HH20

4G062JJ01

4G062JJ03

4G062JJ05

4G062JJ07

4G062JJ10

4G062KK01

4G062KK03

4G062KK05

4G062KK07

4G062KK10

4G062MM27

4G062NN33

4G062NN40

5G435AA07

5G435AA16

5G435BB05

5G435EE12

5G435GG43

5G435HH05

5G435HH20

(57)【要約】

【課題】本発明は、電子機器等のディスプレイのカバーガラスに用いた際に、ディスプレイの異常発光現象を抑制できる化学強化用ガラス及び化学強化ガラスを提供することを目的とする。
【解決手段】特定の組成範囲を有し、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が式（Ａ）０．８≦（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）≦３０を満たす化学強化用ガラス、下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上、またはＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２を５０％以上、
Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％
Ａｌ_２Ｏ_３を１～３０％、
Ｐ_２Ｏ_５を０～１０％、
Ｙ_２Ｏ_３を０～１０％、
Ｌｉ_２Ｏを０～２５％、
Ｎａ_２Ｏを０～２５％、
Ｋ_２Ｏを０～２５％、
ＭｇＯを０～１０％、
ＣａＯを０～１０％、
ＳｒＯを０～１０％、
ＢａＯを０～１０％、
ＺｎＯを０～１０％、
ＺｒＯ_２を０～５％、
ＴｉＯ_２を０～５％、
ＳｎＯ_２を０～５％、
Ｆｅ_２Ｏ_３を０～０．５％含有し、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が下記式（Ａ）を満たす化学強化用ガラス。
（Ａ）０．８≦（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）≦３０

【請求項2】

酸化物基準のモル百分率表示で、
Ｌｉ_２Ｏを７～１２％、
Ｎａ_２Ｏを１．５～６％、
Ｋ_２Ｏを０～１．５％含有する、請求項１に記載の化学強化用ガラス。

【請求項3】

下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【請求項4】

下記で定義されるＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【請求項5】

前記Ｋ－ＣＳ_０が８００ＭＰａ以上である、請求項４に記載の化学強化ガラス。

【請求項6】

ガラス表面から深さ３μｍにおけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠３μｍの、板厚中心におけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が５．３以上であり、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。

【請求項7】

ガラス表面から深さ５μｍにおけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠５μｍの、板厚中心におけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が０．８５以下であり、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。

【請求項8】

下記で定義されるＹの値が９．４以上である、請求項３に記載の化学強化ガラス。
Ｙ＝０．０００１８ｘ_１＋４．３１９×１０^－７ｘ_２＋８．５
ｘ_１：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
ｘ_２：Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
Ｎａ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：散乱光光弾性応力計で測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｎａ－ＤＯＬ（μｍ）：Ｎａイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【請求項9】

請求項１若しくは２に記載の化学強化用ガラス又は請求項３～８のいずれか１項に記載の化学強化ガラスを備える電子機器。

【請求項10】

化学強化用ガラスを第１溶融塩組成物に接触させる第１イオン交換処理と、
前記第１イオン交換処理後に、前記化学強化用ガラスに第２溶融塩組成物を接触させる第２イオン交換処理と、を含む、化学強化ガラスの製造方法であって、
前記第２溶融塩組成物は、ＫＮＯ_３の含有量が９４質量％以上、リチウムイオンの含有量が３００質量ｐｐｍ未満である、化学強化ガラスの製造方法。

【請求項11】

前記第２イオン交換処理における前記第２溶融塩組成物の温度が３８０℃～４５０℃であり、前記化学強化用ガラスに前記第２溶融塩組成物を接触させる時間が６０分間以上である、請求項１０に記載の化学強化ガラスの製造方法。

【請求項12】

前記第２溶融塩組成物は、ＮａＮＯ_３を０～５質量％含む、請求項１０又は１１に記載の化学強化ガラスの製造方法。

【請求項13】

化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法。
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【請求項14】

化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記で定義されるＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法。
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学強化用ガラス、化学強化ガラス、電子機器及び化学強化ガラスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯端末のカバーガラス等には、化学強化ガラスが用いられている。化学強化ガラスは、ガラスを硝酸ナトリウムなどの溶融塩組成物に接触させて、ガラス中に含まれるアルカリ金属イオンと、溶融塩組成物に含まれるよりイオン半径の大きいアルカリ金属イオンとの間でイオン交換を生じさせ、ガラスの表面部分に圧縮応力層を形成したものである。

【0003】

特許文献１には、化学強化されたカバーガラスの表面抵抗率が低いほど、カバーガラス上に形成される防汚層の耐久性が高いことが開示されている。表面抵抗率はガラス表面の電気伝導度と相関があり、表面抵抗率が小さい状態は、ガラス表面の電気伝導度が高いことを表す。つまり、ガラス表面の電気伝導度を高くすることが、防汚層の耐久性を向上させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２１／０１０３７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、携帯端末等の電子機器について、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）の一部分が意図せず持続的に発光するという「異常発光現象」が発生することが問題となっている。異常発光現象は、ディスプレイを長時間擦ることで生じる静電気帯電と関係がある考えられる。

【0006】

特許文献１は、化学強化ガラスの表面抵抗率と、その表面に形成される防汚層の密着性との関係に着目したものであるが、異常発光現象に関しては何ら検討されていない。

【0007】

本発明は、電子機器等のディスプレイのカバーガラスに用いた際に、ディスプレイの異常発光現象を抑制できる化学強化用ガラス及び化学強化ガラスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、異常発光現象は、静電気帯電により電荷移動が生じやすいことと関係していると考え、ガラスの電気抵抗（以下、単に「抵抗」という場合がある。）が異常発光現象の発現しやすさと関連していることを見出した。より具体的には、ガラスの電気抵抗が比較的大きいほど、異常発光現象を抑制しやすいことを見出し、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち、本開示は、以下に関する。
１．酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２を５０％以上、
Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％
Ａｌ_２Ｏ_３を１～３０％、
Ｐ_２Ｏ_５を０～１０％、
Ｙ_２Ｏ_３を０～１０％、
Ｌｉ_２Ｏを０～２５％、
Ｎａ_２Ｏを０～２５％、
Ｋ_２Ｏを０～２５％、
ＭｇＯを０～１０％、
ＣａＯを０～１０％、
ＳｒＯを０～１０％、
ＢａＯを０～１０％、
ＺｎＯを０～１０％、
ＺｒＯ_２を０～５％、
ＴｉＯ_２を０～５％、
ＳｎＯ_２を０～５％、
Ｆｅ_２Ｏ_３を０～０．５％含有し、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が下記式（Ａ）を満たす化学強化用ガラス。
（Ａ）０．８≦（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）≦３０
２．酸化物基準のモル百分率表示で、
Ｌｉ_２Ｏを７～１２％、
Ｎａ_２Ｏを１．５～６％、
Ｋ_２Ｏを０～１．５％含有する、前記１に記載の化学強化用ガラス。
３．下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
４．下記で定義されるＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
５．前記Ｋ－ＣＳ_０が８００ＭＰａ以上である、前記４に記載の化学強化ガラス。
６．ガラス表面から深さ３μｍにおけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠３μｍの、板厚中心におけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が５．３以上であり、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
７．ガラス表面から深さ５μｍにおけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠５μｍの、板厚中心におけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が０．８５以下であり、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である化学強化ガラス。
８．下記で定義されるＹの値が９．４以上である、前記３～７のいずれか１に記載の化学強化ガラス。
Ｙ＝０．０００１８ｘ_１＋４．３１９×１０^－７ｘ_２＋８．５
ｘ_１：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
ｘ_２：Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
Ｎａ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：散乱光光弾性応力計で測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｎａ－ＤＯＬ（μｍ）：Ｎａイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
９．前記１若しくは２に記載の化学強化用ガラス又は前記３～８のいずれか１に記載の化学強化ガラスを備える電子機器。
１０．化学強化用ガラスを第１溶融塩組成物に接触させる第１イオン交換処理と、
前記第１イオン交換処理後に、前記化学強化用ガラスに第２溶融塩組成物を接触させる第２イオン交換処理と、を含む、化学強化ガラスの製造方法であって、
前記第２溶融塩組成物は、ＫＮＯ_３の含有量が９４質量％以上、リチウムイオンの含有量が３００質量ｐｐｍ未満である、化学強化ガラスの製造方法。
１１．前記第２イオン交換処理における前記第２溶融塩組成物の温度が３８０℃～４５０℃であり、前記化学強化用ガラスに前記第２溶融塩組成物を接触させる時間が６０分間以上である、前記１０に記載の化学強化ガラスの製造方法。
１２．前記第２溶融塩組成物は、ＮａＮＯ_３を０～５質量％含む、前記１０又は１１に記載の化学強化ガラスの製造方法。
１３．化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法。
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
１４．化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記で定義されるＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、
表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法。
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、電子機器等のディスプレイのカバーガラスに用いた際に、ディスプレイの異常発光現象を抑制できる化学強化ガラスを提供できる。また、化学強化により高抵抗な化学強化ガラスを得やすい化学強化用ガラスを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、異常発光現象について模式的に説明する図である。

【図2】図２は、表面抵抗率と体積抵抗率との関係を示す図である。

【図3】図３は、Ｙの値と体積抵抗率（実測値）との関係を示す図である。

【図4】図４は、表層のＫ_２Ｏプロファイルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書において数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。また、本明細書において、ガラスの組成（各成分の含有量）について、特に断らない限り、酸化物基準のモル百分率表示で表し、モル％を単に「％」と表記する。
また、本明細書において「実質的に含有しない」とは、原材料等に含まれる不純物レベル以下である、つまり意図的に加えたものではないことをいう。具体的には、たとえば０．１％未満である。

【0013】

本明細書において「非晶質ガラス」とは、粉末Ｘ線回折法によって、結晶を示す回折ピークが認められないガラスをいう。「結晶化ガラス」は、「非晶質ガラス」を加熱処理して、結晶を析出させたものであり、結晶を含有する。本明細書においては、「非晶質ガラス」と「結晶化ガラス」とを合わせて「ガラス」ということがある。また、加熱処理によって結晶化ガラスとなる非晶質ガラスを、「結晶化ガラスの母ガラス」ということがある。
以下において、「化学強化ガラス」は、化学強化処理を施した後のガラスを指し、「化学強化用ガラス」は、化学強化処理を施す前のガラスを指す。

【0014】

＜応力測定方法＞
近年、スマートフォンなどのカバーガラス向けに、ガラス内部のリチウムイオンをナトリウムイオンと交換し（Ｌｉ－Ｎａ交換）、その後更にガラスの表層部において、ガラス内部のナトリウムイオンをカリウムイオンに交換する（Ｎａ－Ｋ交換）、２段階以上の化学強化を実施したガラスが主流になっている。

【0015】

このような化学強化ガラスの応力プロファイルを非破壊で取得するには、例えば散乱光光弾性応力計（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ Ｓｔｒｅｓｓ Ｍｅｔｅｒ、以下、ＳＬＰとも略す）やガラス表面応力計（Ｆｉｌｍ Ｓｔｒｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｍｅｎｔ，以下、ＦＳＭとも略す）などが併用され得る。

【0016】

散乱光光弾性応力計（ＳＬＰ）を用いる方法では、ガラス表層から数十μｍ以上のガラス内部において、Ｌｉ－Ｎａ交換に由来した圧縮応力を測定できる。

【0017】

一方、ガラス表面応力計（ＦＳＭ）を用いる方法では、ガラス表面から数十μｍ以下の、ガラス表層部において、Ｎａ－Ｋ交換に由来した圧縮応力を測定できる（例えば、国際公開第２０１８／０５６１２１号、国際公開第２０１７／１１５８１１号）。

【0018】

従って、２段化学強化ガラスにおける、ガラス表層と内部における応力プロファイルとしては、ＳＬＰ及びＦＳＭの情報を合成したものが用いられることがある。

【0019】

本発明においては、主に散乱光光弾性応力計（ＳＬＰ）により測定された応力プロファイルを用いている。なお、本明細書において圧縮応力ＣＳ、引張応力ＣＴ、圧縮応力層深さＤＯＣなどと称した場合、ＳＬＰ応力プロファイルにおける値を意味する。

【0020】

散乱光光弾性応力計とは、レーザ光の偏光位相差を該レーザ光の波長に対して１波長以上可変する偏光位相差可変部材と、該偏光位相差を可変されたレーザ光が強化ガラスに入射されたことにより発する散乱光を所定の時間間隔で複数回撮像し複数の画像を取得する撮像素子と、該複数の画像を用いて前記散乱光の周期的な輝度変化を測定し該輝度変化の位相変化を算出し、該位相変化に基づき前記強化ガラスの表面からの深さ方向の応力分布を算出する演算部と、を有する応力測定装置である。

【0021】

散乱光光弾性応力計を用いる応力プロファイルの測定方法としては、国際公開第２０１８／０５６１２１号に記載の方法が挙げられる。散乱光光弾性応力計としては、例えば、折原製作所製のＳＬＰ－１０００、ＳＬＰ－２０００が挙げられる。これらの散乱光光弾性応力計に付属ソフトウェアＳｌｐＩＶ＿ｕｐ３（Ｖｅｒ．２０１９．０１．１０．００１）を組み合わせると高精度の応力測定が可能である。

【0022】

＜Ｋ－ＤＯＬ、Ｋ－ＣＳ_０、Ｋ－ＣＳａｒｅａ＞
本明細書における「Ｋ－ＤＯＬ」とは、ガラス表面から数十μｍ以下のガラス表層部における、Ｎａ－Ｋ交換に由来する、カリウムイオン起因の圧縮応力層深さである。Ｋ－ＤＯＬは、カリウムイオン濃度が板厚中央部のカリウムイオン濃度と等しくなる深さで近似できる数値である。また、ガラス表面応力計（ＦＳＭ）によって測定される圧縮応力層深さの測定限界値としても測定できる。
「Ｋ－ＣＳ_０」とは、ＦＳＭで測定される深さ０μｍにおけるカリウムイオン起因の圧縮応力値である。
「Ｋ－ＣＳａｒｅａ」とは、Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積である。

【0023】

＜Ｎａ－ＤＯＬ、Ｎａ－ＣＳ_０、Ｎａ－ＣＳａｒｅａ＞
本明細書における「Ｎａ－ＤＯＬ」とは、ガラス表層から数十μｍ以上のガラス内部における、Ｌｉ－Ｎａ交換に由来する、Ｎａイオン起因の圧縮応力層深さである。Ｎａ－ＤＯＬは、Ｎａイオンによって発生する圧縮応力の大きさが０になる深さである。
「Ｎａ－ＣＳ_０」とは、ＳＬＰで測定される深さ０μｍにおけるＮａイオン起因の圧縮応力値である。
「Ｎａ－ＣＳａｒｅａ」とは、Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積である。

【0024】

＜ＣＴａｖｅ＞
本明細書における「ＣＴａｖｅ」（ＭＰａ）は、下式により求められる。ＣＴａｖｅは引張応力の平均値に相当する値であり、引張応力領域の応力値を積分し、引張応力領域の長さで除した値である。
ＣＴａｖｅ＝ＩＣＴ／Ｌ_ＣＴ
ＩＣＴ：引張応力の積分値（Ｐａ・ｍ）
Ｌ_ＣＴ：引張応力領域の板厚方向長さ（μｍ）

【0025】

＜ＣＳ_ｘ＞
本明細書における「ＣＳ_ｘ」とは、ガラス表面からの深さｘ（μｍ）における圧縮応力値（ＭＰａ）である。この数値はＳＬＰで測定した値である。

【0026】

＜Ｋ_２Ｏ濃度、Ｎａ_２Ｏ濃度＞
本明細書において、深さｘ（μｍ）におけるＫ_２Ｏ濃度、Ｎａ_２Ｏ濃度は、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ、電子線マイクロアナライザー）により、板厚方向の断面における濃度を測定する。ＥＰＭＡの測定は、具体的には例えば以下のように行う。

【0027】

まず、ガラス試料をエポキシ樹脂で包埋し、第１の主面および第１の主面に対向する第２の主面に対して垂直方向に機械研磨して断面試料を作製する。研磨後の断面にＣコートを施し、ＥＰＭＡ（ＪＥＯＬ社製：ＪＸＡ－８５００Ｆ）を用いて測定を行う。加速電圧は１５ｋＶ、プローブ電流は３０ｎＡ、積算時間は１０００ｍｓｅｃ．／ｐｏｉｎｔとして１μｍ間隔でＫ_２Ｏ又はＮａ_２ＯのＸ線強度のラインプロファイルを取得する。得られたＫ_２Ｏ濃度プロファイル又はＮａ_２Ｏ濃度プロファイルについて、板厚中央部（０．５×ｔ）±２５μｍ（板厚をｔμｍとする）の平均カウントを母組成として、全板厚のカウントをモル％に比例換算して算出する。

【0028】

＜Ｌｉ_２Ｏ濃度＞
本明細書において、深さｘ（μｍ）におけるＬｉ_２Ｏ濃度は、ＧＤ－ＯＥＳ（Ｇｌｏｗ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により、板厚方向の断面における濃度を測定する。ＧＤ－ＯＥＳの測定は、具体的には例えば以下のように行う。
まず、ガラス試料を洗浄によって清浄な状態にする。マーカス型高周波グロー放電発光分析装置（ＨＯＲＩＢＡ製作所社製、ＧＤ－Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２）を用いて測定を行う。放電条件４０Ｗ（定電力モード）、Ａｒ圧力２００Ｐａ、放電モードパルススパッタモード（デューティサイクル０．２５ＤＳ）、放電範囲４ｍｍφという条件のもとスパッタ時間に対する発光スペクトルを取得する。得られたＬｉ濃度を未強化基板での濃度で規格化した後基板に含まれるＬｉ_２Ｏ濃度に比例換算する。測定後の放電痕深さを表面粗度計で測定し、スパッタ時間を０．０００２５μｍ刻みで測定深さに換算する。さらにプロファイルを０．２５μｍの幅で中心化移動平均法（Ｃｅｎｔｅｒｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ａｖｅｒａｇｅ）を用いて平滑化する。

【0029】

＜化学強化ガラス＞
化学強化処理は、大きなイオン半径の金属イオン（典型的には、ナトリウムイオンまたはカリウムイオン）を含む金属塩（例えば、硝酸ナトリウムや硝酸カリウム）の融液に浸漬、塗布又は噴霧する等の方法で、ガラスを金属塩に接触させ、ガラス中の小さなイオン半径の金属イオン（典型的には、リチウムイオンまたはナトリウムイオン）と金属塩中の大きなイオン半径の金属イオン（典型的には、リチウムイオンに対してはナトリウムイオンまたはカリウムイオンであり、ナトリウムイオンに対してはカリウムイオン）とを置換させる処理である。

【0030】

＜異常発光現象とガラスの電気抵抗の関係＞
先述の通り、携帯端末等の電子機器について、ディスプレイの一部分が意図せず持続的に発光するという「異常発光現象」が発生することが問題となっている。この現象は、特にＰＩ－ＯＬＥＤ（ポリイミド基板を用いた有機ＥＬディスプレイ）において生じることが知られている。異常発光現象は、典型的には、電子機器のディスプレイを指で長時間擦り続けた後に生じ得ることが知られている。発光はディスプレイの端部（周縁部）や孔部分の近傍において生じやすいとされ、発光は短時間ではなく長時間（長い場合には１～２日程度）持続するとされる。

【0031】

また、本発明者らはこれらのことから、異常発光現象を抑制するためには、カバーガラスに用いられるガラスの電気抵抗を比較的高くすることが有効であることを見出した。その上で、本発明者らは、化学強化プロセスによって化学強化ガラスの電気抵抗を比較的高くできること、また、ガラス組成を適切な範囲に調整することで電気抵抗の高い化学強化ガラスを得やすいことを見出し、本発明を完成するに至った。

【0032】

本明細書においては、カバーガラスの電気抵抗を表面抵抗率又は体積抵抗率で評価する。ここで、表面抵抗率は、ガラスの１ｃｍ^２あたりの表面抵抗の値である。ガラスのある主面における表面抵抗率は、当該主面方向と平行な方向の電荷の移動しやすさと相関し、表面抵抗率が高いほど主面方向と平行な方向に電荷が流れにくいことを意味する。よって、表面抵抗率はガラスの板厚にほとんど相関しない値である。また、体積抵抗率は、ガラスの１ｃｍ^３あたりの体積抵抗値である。ガラスの体積抵抗率は、ガラスの一方の主面からそれに対向するもう一方の主面までの間（以下、単に板厚方向という場合がある）の電荷の移動しやすさと相関し、体積抵抗率が高いほど板厚方向に電荷が流れにくいことを意味する

【0033】

図２に、母組成と板厚が同じである板状の化学強化用ガラスについて、異なる複数の条件で化学強化処理を行った際の化学強化ガラスの表面抵抗率と体積抵抗率の関係を示す。この図から、第１には、化学強化プロセスが化学強化ガラスの電気抵抗に影響し得ることが読み取れる。すなわち、化学強化プロセスの条件、ないしはそれにより得られる化学強化ガラスの特性を適切に制御することで化学強化ガラスの電気抵抗を高くし得ることがわかる。また、本発明者らによる検討の結果、次の（Ｉ）、（ＩＩ）のような場合には、化学強化ガラスの電気抵抗が大きくなる方向に寄与すると考えられる。
（Ｉ）ガラス表面近傍において、複数種の異なるアルカリ金属イオンが均等に近い割合でより混在した状態にある。
（ＩＩ）ガラス表面近傍において、比較的サイズの大きいアルカリ金属イオンが、化学強化処理によってより多く導入された状態にある。

【0034】

加えて、図２からは、表面抵抗率と体積抵抗率との間には正の相関があることがわかる。化学強化ガラスの表面近傍が比較的高抵抗になっている状態で、主面方向と平行な方向に電荷が移動するとき、主面の表面近傍では電荷が移動し難く、電荷は主面から比較的深い部分を迂回すると考えられる。この場合に表面抵抗率を測定すると、電荷は主面近傍から深部に移動するときと、深部から主面近傍に戻るときとで、高抵抗部分を２回通過すると考えられる。また、体積抵抗率を測定する際も同様に、電荷は一方の主面近傍の高抵抗部分と、もう一方の主面近傍の高抵抗部分とを通り、高抵抗部分を２回通過すると考えられる。これらから、表面抵抗率と体積抵抗率との間に直線的な正の相関があることを説明可能である。そしてこれらのことから、比較的高抵抗な化学強化ガラスによれば、ディスプレイ主面と平行な方向及び板厚方向の両方向について電荷の移動を抑制でき、これが異常発光現象の抑制に寄与すると言える。

【0035】

以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。例えば、本明細書において例示される複数の実施形態について、各実施形態の好ましい態様を互いに組み合わせたり、各実施形態の一部を別の実施形態の好適態様に置換したりしてもよい。

【0036】

本実施形態の化学強化用ガラスは、以下に説明する第１実施形態及び第２実施形態の化学強化用ガラスを含む。

【0037】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る化学強化用ガラスは、
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２を５０％以上、
Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％
Ａｌ_２Ｏ_３を１～３０％、
Ｐ_２Ｏ_５を０～１０％、
Ｙ_２Ｏ_３を０～１０％、
Ｌｉ_２Ｏを０～２５％、
Ｎａ_２Ｏを０～２５％、
Ｋ_２Ｏを０～２５％、
ＭｇＯを０～１０％、
ＣａＯを０～１０％、
ＳｒＯを０～１０％、
ＢａＯを０～１０％、
ＺｎＯを０～１０％、
ＺｒＯ_２を０～５％、
ＴｉＯ_２を０～５％、
ＳｎＯ_２を０～５％、
Ｆｅ_２Ｏ_３を０～０．５％含有し、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が下記式（Ａ）を満たす。
（Ａ）０．８≦（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）≦３０

【0038】

第１実施形態に係る化学強化用ガラスは、上記組成を有することで、ガラス自体が比較的高抵抗なものとなりやすく、かつ、化学強化した際に高抵抗な化学強化ガラスを得やすい。

【0039】

第１実施形態に係る化学強化用ガラスは、表面抵抗率、体積抵抗率を高くする観点と、ガラスの強度を向上させるために必要な圧縮応力をガラスに導入する観点から、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｌｉ_２Ｏを７～１２％、Ｎａ_２Ｏを１．５～６％、Ｋ_２Ｏを０～１．５％含有することが好ましい。

【0040】

以下、第１実施形態に係る化学強化用ガラスのより好ましい組成について、詳細に説明する。ガラス組成について、必須でない成分の好ましい含有量の下限は０％である。

【0041】

本実施形態に係る化学強化用ガラスにおいて、ＳｉＯ_２はガラスのネットワーク構造を形成する成分である。また、化学的耐久性を上げる成分である。
ＳｉＯ_２の含有量は５０％以上であり、５２％以上が好ましく、５６％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましく、６４％以上が特に好ましく、６８％以上が最も好ましい。一方、溶融性を良くするためにＳｉＯ_２の含有量は７５％未満であり、７３％以下が好ましく、７２％以下がより好ましく、７１％以下がさらに好ましく、７０％以下が特に好ましく、６９％以下が最も好ましい。

【0042】

Ｂ_２Ｏ_３は、化学強化用ガラスまたは化学強化ガラスのチッピング耐性を向上させ、また溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。Ｂ_２Ｏ_３を含有する場合の含有量は、溶融性を向上するために、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは２％以上である。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると溶融時に脈理が発生したり、分相しやすくなったりして化学強化用ガラスの品質が低下しやすいため１０％以下が好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下であり、特に好ましくは４％以下である。

【0043】

Ａｌ_２Ｏ_３は化学強化による表面圧縮応力を大きくする成分であり、必須である。
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は１％以上であり、以下順に、３％以上、５％以上、７％以上、９％以上、１１％以上が好ましく、１２％以上がより好ましく、１３％以上がさらに好ましく、１４％以上が特に好ましく、１５％以上が最も好ましい。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、ガラスの失透温度が高くなりすぎないために３０％以下であり、２７％以下が好ましく、２４％以下がより好ましく、２１％以下がさらに好ましく、１９％以下が特に好ましく、１８％以下が最も好ましい。

【0044】

Ｐ_２Ｏ_５は必須ではないが、化学強化による圧縮応力層を大きくする成分であり、含有してもよい。また、Ｐ_２Ｏ_５は化学強化処理時にカリウムイオンの拡散を促進し得る成分であるため、高抵抗な化学強化ガラスを得る観点ではＰ_２Ｏ_５を含有することが好ましい。Ｐ_２Ｏ_５は結晶化ガラスにおいて結晶化を促進し得る成分でもある。
Ｐ_２Ｏ_５を含有する場合の含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましく、２．５％以上が最も好ましい。
一方、Ｐ_２Ｏ_５含有量が多すぎると、溶融時に分相しやすくなり、また耐酸性が著しく低下するので、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、１０％以下であり、８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、４％以下が特に好ましく、３％以下が最も好ましい。

【0045】

Ｙ_２Ｏ_３は必須ではないが、化学強化ガラスが破壊した時に破片が飛散しにくくする効果のある成分であり、含有してもよい。
Ｙ_２Ｏ_３を含有する場合の含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましく、２．５％以上が最も好ましい。
一方、溶融時の失透を抑制するために、Ｙ_２Ｏ_３の含有量は１０％以下であり、８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、３．５％以下が特に好ましく、３％以下が最も好ましい。

【0046】

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは表面抵抗率、体積抵抗率を高くする効果と、ガラスの強度を向上させるために必要な圧縮応力を適切にガラスに導入するためにガラスのイオン交換特性を調整する効果を持つ成分である。本実施形態におけるガラスはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計は表面抵抗率、体積抵抗率を高くする観点、化学強化処理により圧縮応力を導入する観点から０％超であり、１０％以上が好ましく、１１％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、１４％以上が特に好ましく、１６％以上が最も好ましい。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計はガラス成型時の失透特性を低減する観点から３５％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２０％以下が特に好ましく、１９％以下が最も好ましい。

【0047】

本実施形態に係るガラスにおいて、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は、下記式（Ａ）を満たす。
（Ａ）０．８≦（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）≦３０
（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が上記式（Ａ）を満たすことは、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量がアルカリ金属酸化物の含有量に対して比較的多いか、比較的少ないことを意味する。これにより、表面抵抗率、体積抵抗率を高くするという効果を得られる。

【0048】

（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）が上記式（Ａ）を満たす場合、（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は０．８以上であり、０．８４以上が好ましく、０．８８以上がより好ましく、０．９２以上がさらに好ましく、０．９６以上が特に好ましく、１．０以上が最も好ましい。一方、（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は３０以下であり、以下順に、２５以下、２０以下、１０以下、５以下、２以下、が好ましく、１．８以下がより好ましく、１．５以下がさらに好ましく、１．０以下がよりさらに好ましい。

【0049】

Ｌｉ_２Ｏは、イオン交換により圧縮応力を形成させる成分である。
Ｌｉ_２Ｏは必須ではないが、含有する場合の含有量は３％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、７％以上がさらに好ましく、８％以上がよりさらに好ましく、９％以上が特に好ましく、１０％以上が最も好ましい。一方、ガラスを安定にするためにＬｉ_２Ｏの含有量は、２５％以下であり、２２％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１８％以下がさらに好ましく、１６％以下が特に好ましく、１４％以下がさらに特に好ましく、１２％以下が最も好ましい。

【0050】

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分である。
Ｎａ_２Ｏは必須ではないが、含有する場合の含有量は１％以上が好ましく、１．５％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上がよりさらに好ましく、４％以上が特に好ましく、５％以上が最も好ましい。Ｎａ_２Ｏは多すぎると化学強化特性が低下するため、Ｎａ_２Ｏの含有量は２５％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましく、１０％以下がさらに特に好ましく、６％以下が最も好ましい。

【0051】

Ｋ_２Ｏは、必須ではないが、Ｎａ_２Ｏと同じくガラスの溶融温度を下げる成分であり、含有してもよい。
Ｋ_２Ｏを含有する場合の含有量は、０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、１．５％以上が特に好ましく、２％以上が最も好ましい。Ｋ_２Ｏは多すぎると化学強化特性が低下する、または化学的耐久性が低下するため、その含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましく、４％以下がさらに特に好ましく、１．５％以下が最も好ましい。

【0052】

Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計の含有量Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは、ガラス原料の溶融性を向上するために２％以上が好ましく、３％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましく、６％以上が最も好ましい。Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましく、８％以下が最も好ましい。

【0053】

ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯは、いずれもガラスの溶融性を向上する成分であり含有してもよい。ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯのいずれか１種以上を含有する場合、これらの含有量の合計は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましく、２．５％以上が最も好ましい。一方、イオン交換速度を一定以上に保つ観点から、これらの含有量の合計は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0054】

ＭｇＯは必須ではないが、ガラスを安定化させる成分であり、機械的強度と耐薬品性を高める成分でもあるため、Ａｌ_２Ｏ_３含有量が比較的少ない等の場合には、含有することが好ましい。
ＭｇＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましく、４％以上が最も好ましい。
一方、ＭｇＯを添加し過ぎるとガラスの粘性が下がり失透または分相が起こりやすくなる。ＭｇＯの含有量は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0055】

ＣａＯは必須ではないが、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。
ＣａＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましく、４％以上が最も好ましい。
一方、ＣａＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に圧縮応力値を大きくしにくくなる。ＣａＯの含有量は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0056】

ＳｒＯは必須ではないが、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。
ＳｒＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましく、４％以上が最も好ましい。
一方、ＳｒＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に圧縮応力値を大きくしにくくなる。ＳｒＯの含有量は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0057】

ＢａＯは必須ではないが、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。
ＢａＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましく、４％以上が最も好ましい。
一方、ＢａＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に圧縮応力値を大きくしにくくなる。ＢａＯの含有量は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0058】

ＺｎＯは必須ではないが、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。
ＺｎＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましく、４％以上が最も好ましい。
一方、ＺｎＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に圧縮応力値を大きくしにくくなる。ＺｎＯの含有量は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましい。

【0059】

ＺｒＯ_２は必須ではないが、機械的強度と化学的耐久性を高める成分であり、ＣＳを著しく向上させるため、含有することが好ましい。
ＺｒＯ_２の含有量は、０．２％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましく、２．５％以上が最も好ましい。
一方、溶融時の失透を抑制するために、ＺｒＯ_２の含有量は５％以下が好ましく、４．７％以下が好ましく、４．４％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、３．７％以下が特に好ましく、３．５％以下が最も好ましい。

【0060】

ＴｉＯ_２は必須ではないが、ガラスのソラリゼーションを抑制する成分であり、また、結晶化ガラスを得る場合に結晶化を促進し得る成分であり、含有してもよい。ＴｉＯ_２を含有する場合の含有量は、０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、１．５％以上が特に好ましく、２％以上が最も好ましい。一方、溶融時の失透を抑制するために、ＴｉＯ_２の含有量は５％以下が好ましく、４．７％以下が好ましく、４．４％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、３．７％以下が特に好ましく、３．５％以下が最も好ましい。

【0061】

ＳｎＯ_２は必須ではないが、ガラス製造時の清澄剤として作用する作用があり、また、結晶化ガラスを得る場合に結晶核の生成を促成する作用があるため、含有してもよい。ＳｎＯ_２を含有する場合の含有量は、０．０２％以上が好ましく、０．０５％以上がより好ましく、０．０８％以上がさらに好ましく、０．１％以上が特に好ましく、０，１２％以上が最も好ましい。一方、溶融時の失透を抑制するために、ＳｎＯ_２の含有量は５％以下が好ましく、３％以下が好ましく、２％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましく、０．３％以下が最も好ましい。

【0062】

Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴａ_２Ｏ_５は、いずれも化学強化ガラスが破壊した時に破片が飛散しにくくする成分であり、屈折率を高くするために、含有させてもよい。これらを含有する場合、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴａ_２Ｏ_５の含有量の合計（以下、Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５）は好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上であり、特に好ましくは２％以上である。また、溶融時にガラスが失透しにくくなるために、Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５は４％以下が好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下であり、特に好ましくは１％以下である。

【0063】

また、ＣｅＯ_２を含有してもよい。ＣｅＯ_２はガラスを酸化することで着色を抑える場合がある。ＣｅＯ_２を含有する場合の含有量は０．０３％以上が好ましく、０．０５％以上がより好ましく、０．０７％以上がさらに好ましい。ＣｅＯ_２の含有量は、透明性を高くするために１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。

【0064】

化学強化ガラスを着色して使用する際は、所望の化学強化特性の達成を阻害しない範囲において着色成分を添加してもよい。着色成分としては、例えば、Ｃｏ_３Ｏ_４、ＭｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＳｅＯ_２、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３が挙げられる。

【0065】

Ｆｅ_２Ｏ_３を含有する場合、その含有量は０．５％以下である。着色成分の含有量は、合計で１％以下の範囲が好ましい。ガラスの可視光透過率をより高くしたい場合は、これらの成分は実質的に含有しないことが好ましい。

【0066】

紫外光の照射に対する耐候性を高めるために、ＨｆＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_２Ｏ_３を添加してもよい。紫外光照射に対する耐候性を高める目的で添加する場合には、他の特性に影響を抑えるために、ＨｆＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴｉ_２Ｏ_３の含有量の合計は１％以下が好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、０．１％以下がより好ましい。

【0067】

また、ガラスの溶融の際の清澄剤等として、ＳＯ_３、塩化物、フッ化物を適宜含有してもよい。清澄剤として機能する成分の含有量の合計は、添加しすぎると強化特性、結晶化挙動に影響をおよぼすため、酸化物基準の質量％表示で、２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下であり、さらに好ましくは０．５％以下である。下限は特に制限されないが、典型的には、酸化物基準の質量％表示で、合計で０．０５％以上が好ましい。

【0068】

清澄剤としてＳＯ_３を用いる場合のＳＯ_３の含有量は、少なすぎると効果が見られないため、酸化物基準の質量％表示で、０．０１％以上が好ましく、より好ましくは０．０５％以上であり、さらに好ましくは０．１％以上である。また、清澄剤としてＳＯ_３を用いる場合のＳＯ_３の含有量は、酸化物基準の質量％表示で、１％以下が好ましく、より好ましくは０．８％以下であり、さらに好ましくは０．６％以下である。

【0069】

清澄剤としてＣｌを用いる場合のＣｌの含有量は、添加しすぎると強化特性などの物性に影響をおよぼすため、酸化物基準の質量％表示で、１％以下が好ましく、０．８％以下がより好ましく、０．６％以下がさらに好ましい。また、清澄剤としてＣｌを用いる場合のＣｌの含有量は、少なすぎると効果が見られないため、酸化物基準の質量％表示で、０．０５％以上が好ましく、より好ましくは０．１％以上であり、さらに好ましくは０．２％以上である。

【0070】

Ａｓ_２Ｏ_３は含有しないことが好ましい。Ａｓ_２Ｏ_３を含有する場合は、０．３％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましく、含有しないことが最も好ましい。

【0071】

第１実施形態に係る化学強化用ガラスは、非晶質ガラスであってもよく、結晶化ガラスであってもよい。

【0072】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る化学強化用ガラスは、母組成が酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２を４０～７０％、Ｌｉ_２Ｏを１０～３５％、Ａｌ_２Ｏ_３を１～１５％、含有することが好ましい。

【0073】

第２実施形態に係る化学強化用ガラスの一態様としては、酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ_２を４０～７０％、
Ｌｉ_２Ｏを１０～３５％、
Ａｌ_２Ｏ_３を１～１５％、
Ｐ_２Ｏ_５を０．５～５％、
ＺｒＯ_２を０．５～５％、
Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％、
Ｎａ_２Ｏを０～３％、
Ｋ_２Ｏを０～１％、
ＳｎＯ_２を０～４％、含有することが好ましい。本明細書において、かかる組成の結晶化ガラスを「本結晶化ガラスｘ」ともいう。

【0074】

第２実施形態に係る化学強化用ガラスの別の一態様としては、酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ_２を５０～７０％、
Ｌｉ_２Ｏを１５～３０％、
Ａｌ_２Ｏ_３を１～１０％、
Ｐ_２Ｏ_５を０．５～５％、
ＺｒＯ_２を０．５～８％、
ＭｇＯを０．１～１０％、
Ｙ_２Ｏ_３を０～５％
Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％、
Ｎａ_２Ｏを０～３％、
Ｋ_２Ｏを０～１％、
ＳｎＯ_２を０～２％、含有することが好ましい。本明細書において、かかる組成の結晶化ガラスを「本結晶化ガラスｙ」ともいう。

【0075】

本明細書において、本結晶化ガラスｘ及び本結晶化ガラスｙを含む本実施形態の結晶化ガラスを本結晶化ガラスとも総称する。本結晶化ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３の総量が６０～８０％であることが好ましい。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３は、ガラスの網目形成成分（以下、ＮＷＦとも略す）である。これらＮＷＦの総量が多いことで、ガラスの強度が高くなる。それによって結晶化ガラスの破壊靱性値を大きくすることから、ＮＷＦの総量は６０％以上が好ましく、６３％以上がより好ましく、６５％以上が特に好ましい。しかしＮＷＦが多すぎるガラスは溶融温度が高くなるなど、製造が困難になるから８５％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、７５％以下がより好ましい。

【0076】

本結晶化ガラスは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの総量のＮＷＦすなわち、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３の総量に対する比が０．２０～０．６０であることが好ましい。

【0077】

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏは網目修飾成分であり、ＮＷＦに対する比率を低下させることは、ネットワーク中の隙間を増やすため、耐衝撃性を向上させる。そのため、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの総量のＮＷＦに対する比率は０．６０以下が好ましく、０．５５以下がより好ましく、０．５０以下が特に好ましい。一方、これらは化学強化の際に必要な成分なので、化学強化特性を高くするために、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの総量のＮＷＦに対する比率は０．２０以上が好ましく、０．２５以上がより好ましく、０．３０以上が特に好ましい。
以下、このガラス組成を説明する。

【0078】

本非晶質ガラスにおいて、ＳｉＯ_２はガラスのネットワーク構造を形成する成分である。また、化学的耐久性を上げる成分であり、ＳｉＯ_２の含有量は４５％以上が好ましい。ＳｉＯ_２の含有量は、より好ましくは４８％以上、さらに好ましくは５０％以上、特に好ましくは５２％以上、極めて好ましくは５４％以上である。一方、溶融性を良くするためにＳｉＯ_２の含有量は７０％以下が好ましく、より好ましくは６８％以下、さらに好ましくは６６％以下、特に好ましくは６４％以下である。

【0079】

Ａｌ_２Ｏ_３は化学強化による表面圧縮応力を大きくする成分であり、必須である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は好ましくは１％以上であり、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは以下順に３％以上、５％以上、５．５％以上、６％以上、特に好ましくは６．５％以上、最も好ましくは７％以上である。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、ガラスの失透温度が高くなりすぎないために１５％以下が好ましく、１２％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、９％以下が特に好ましく、８％以下が最も好ましい。

【0080】

Ｌｉ_２Ｏは、イオン交換により表面圧縮応力を形成させる成分であり、主結晶の構成成分でるため必須である。Ｌｉ_２Ｏの含有量は、好ましくは１０％以上、より好ましくは１４％以上、より好ましくは１５％以上、さらに好ましくは１８％以上、特に好ましくは２０％以上、最も好ましくは２２％以上である。一方、ガラスを安定にするためにＬｉ_２Ｏの含有量は、３５％以下が好ましく、より好ましくは３２％以下、さらに好ましくは３０％以下、特に好ましくは２８％以下、最も好ましくは２６％以下である。

【0081】

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分である。Ｎａ_２Ｏは必須ではないが、含有する場合は好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上であり、特に好ましくは２％以上である。Ｎａ_２Ｏは多すぎると主結晶であるＬｉ_３ＰＯ_４などの結晶が析出しにくくなり、または化学強化特性が低下するため、Ｎａ_２Ｏの含有量は１０％以下が好ましく、９％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。

【0082】

Ｋ_２Ｏは、Ｎａ_２Ｏと同じくガラスの溶融温度を下げる成分であり、含有してもよい。Ｋ_２Ｏを含有する場合の含有量は、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上である。Ｋ_２Ｏは多すぎると化学強化特性が低下する、または化学的耐久性が低下するため、好ましくは５％以下、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは３％以下、特に好ましくは２％以下、最も好ましくは１％以下である。

【0083】

Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計の含有量Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏはガラス原料の溶融性を向上するために１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。

【0084】

また、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の合計（以下、Ｒ_２Ｏ）に対するＫ_２Ｏ含有量の比Ｋ_２Ｏ／Ｒ_２Ｏは０．２以下であると、化学強化特性を高くし、化学的耐久性を高くできるので好ましい。Ｋ_２Ｏ／Ｒ_２Ｏは０．１５以下がより好ましく、０．１０以下がさらに好ましい。

【0085】

なお、Ｒ_２Ｏは１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましい。また、Ｒ_２Ｏは２９％以下が好ましく、２６％以下がより好ましい。

【0086】

Ｐ_２Ｏ_５は、Ｌｉ_３ＰＯ_４結晶の構成成分であり、必須である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、結晶化を促進するために、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上、極めて好ましくは２．５％以上である。一方、Ｐ_２Ｏ_５含有量が多すぎると、溶融時に分相しやすくなり、また耐酸性が著しく低下するので、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは５％以下、より好ましくは４．８％以下、さらに好ましくは４．５％以下、特に好ましくは４．２％以下である。

【0087】

ＺｒＯ_２は、機械的強度と化学的耐久性を高める成分であり、ＣＳを著しく向上させるため、含有することが好ましい。ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上であり、最も好ましくは２．５％以上である。一方、溶融時の失透を抑制するために、ＺｒＯ_２は８％以下が好ましく、７．５％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましい。ＺｒＯ_２の含有量が多すぎると失透温度の上昇により粘性が低下する。かかる粘性の低下により成形性が悪化するのを抑制するため、成形粘性が低い場合は、ＺｒＯ_２の含有量は５％以下が好ましく、４．５％以下がより好ましく、３．５％以下がさらに好ましい。

【0088】

また、ＺｒＯ_２／Ｒ_２Ｏは、化学的耐久性を高くするためには、０．０２以上が好ましく、０．０３以上がより好ましく、０．０４以上がさらに好ましく、０．１以上が特に好ましく、０．１５以上が最も好ましい。結晶化後の透明性を高くするためには、ＺｒＯ_２／Ｒ_２Ｏは、０．６以下が好ましく、０．５以下がより好ましく、０．４以下がさらに好ましく、０．３以下が特に好ましい。

【0089】

ＭｇＯは、ガラスを安定化させる成分であり、機械的強度と耐薬品性を高める成分でもあるため、Ａｌ_２Ｏ_３含有量が比較的少ない等の場合には、含有することが好ましい。ＭｇＯの含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、とくに好ましくは４％以上である。一方、ＭｇＯを添加し過ぎるとガラスの粘性が下がり失透または分相が起こりやすくなるため、ＭｇＯの含有量は、１０％以下が好ましく、より好ましくは９％以下、さらに好ましくは８％以下、特に好ましくは７％以下である。

【0090】

ＴｉＯ_２は結晶化を促進し得る成分であり、含有してもよい。ＴｉＯ_２は必須ではないが、含有する場合は、好ましくは０．２％以上であり、より好ましくは０．５％以上である。一方、溶融時の失透を抑制するために、ＴｉＯ_２の含有量は４％以下が好ましく、２％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。

【0091】

ＳｎＯ_２は結晶核の生成を促成する作用があり、含有してもよい。ＳｎＯ_２は必須ではないが、含有する場合、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上である。一方、溶融時の失透を抑制するために、ＳｎＯ_２の含有量は６％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％以下が特に好ましい。

【0092】

Ｙ_２Ｏ_３は化学強化ガラスが破壊した時に破片が飛散しにくくする効果のある成分であり、含有させてよい。Ｙ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは１．５％以上、さらに好ましくは２％以上、特に好ましくは２．５％以上、極めて好ましくは３％以上である。一方、溶融時の失透を抑制するために、Ｙ_２Ｏ_３の含有量は５％以下が好ましく、４％以下がより好ましい。

【0093】

Ｂ_２Ｏ_３は、化学強化用ガラスまたは化学強化ガラスのチッピング耐性を向上させ、また溶融性を向上させる成分であり、含有してもよい。Ｂ_２Ｏ_３を含有する場合の含有量は、溶融性を向上するために、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは２％以上である。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると溶融時に脈理が発生したり、分相しやすくなったりして化学強化用ガラスの品質が低下しやすいため５％以下が好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。

【0094】

ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯは、いずれもガラスの溶融性を向上する成分であり含有してもよい。これらの成分を含有させる場合、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯの含有量の合計（以下、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ）は好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上である。一方、イオン交換速度が低下するため、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯは８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、４％以下が特に好ましい。

【0095】

このうちＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯは、残留ガラスの屈折率を向上させて析出結晶相に近づけることにより結晶化ガラスの光透過率を向上して、ヘーズ値を下げるために含有してもよい。その場合、ＢａＯ、ＳｒＯおよびＺｎＯの含有量の合計（以下、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ）は０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、０．７％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。一方で、これらの成分は、イオン交換速度を低下させる場合がある。化学強化特性を良くするために、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯは２．５％以下が好ましく、２％以下がより好ましく、１．７％以下がさらに好ましく、１．５％以下が特に好ましい。

【0096】

Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴａ_２Ｏ_５は、いずれも化学強化ガラスが破壊した時に破片が飛散しにくくする成分であり、屈折率を高くするために、含有させてもよい。これらを含有する場合、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴａ_２Ｏ_５の含有量の合計（以下、Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５）は好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上であり、特に好ましくは２％以上である。また、溶融時にガラスが失透しにくくなるために、Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５は４％以下が好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下であり、特に好ましくは１％以下である。

【0097】

また、ＣｅＯ_２を含有してもよい。ＣｅＯ_２はガラスを酸化することで着色を抑える場合がある。ＣｅＯ_２を含有する場合の含有量は０．０３％以上が好ましく、０．０５％以上がより好ましく、０．０７％以上がさらに好ましい。ＣｅＯ_２の含有量は、透明性を高くするために１．５％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。

【0098】

強化ガラスを着色して使用する際は、所望の化学強化特性の達成を阻害しない範囲において着色成分を添加してもよい。着色成分としては、例えば、Ｃｏ_３Ｏ_４、ＭｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＳｅＯ_２、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３が挙げられる。

【0099】

着色成分の含有量は、合計で１％以下の範囲が好ましい。ガラスの可視光透過率をより高くしたい場合は、これらの成分は実質的に含有しないことが好ましい。

【0100】

また、ガラスの溶融の際の清澄剤等として、ＳＯ_３、塩化物、フッ化物を適宜含有してもよい。Ａｓ_２Ｏ_３は含有しないことが好ましい。Ａｓ_２Ｏ_３を含有する場合は、０．３％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましく、含有しないことが最も好ましい。

【0101】

第２実施形態に係る化学強化用ガラスは、結晶化ガラスであることが好ましい。

【0102】

ここで、第１実施形態及び第２実施形態の化学強化用ガラスが結晶化ガラスである場合は、結晶化ガラスの結晶相とガラス相の組成を合計した組成が上述の範囲内にあることが好ましい。結晶化ガラスの組成は、結晶化ガラスを融点以上の温度で熱処理を行い、ガラス化したものを分析することで求められる。ガラス組成を分析する手法としては蛍光Ｘ線分析法が挙げられる。

【0103】

第１実施形態及び第２実施形態の化学強化用ガラスが結晶化ガラスである場合、結晶種は特に限定されないが、例えばケイ酸リチウム結晶、アルミノケイ酸リチウム結晶、リン酸リチウム結晶からなる群から選ばれる１以上の結晶を含有することが好ましい。ケイ酸リチウム結晶としては、メタケイ酸リチウム結晶、ジケイ酸リチウム結晶等が好ましい。リン酸リチウム結晶としては、オルトリン酸リチウム結晶等が好ましい。アルミノケイ酸リチウム結晶としては、β－スポジュメン結晶、ペタライト結晶等が好ましい。

【0104】

第１実施形態及び第２実施形態の化学強化用ガラスが結晶化ガラスである場合、結晶化ガラスの結晶化率は特に限定されないが、機械的強度を高くするために１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましく、２５％以上が特に好ましい。また、透明性を高くするために、７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５０％以下が特に好ましい。結晶化率が小さいことは、加熱して曲げ成形等しやすい点でも優れている。結晶化率は、Ｘ線回折強度からリートベルト法で算出できる。リートベルト法については、日本結晶学会「結晶解析ハンドブック」編集委員会編、「結晶解析ハンドブック」（共立出版 １９９９年刊、ｐ４９２～４９９）に記載されている。

【0105】

本実施形態の化学強化ガラスは、以下に説明する第３実施形態～第６実施形態の化学強化ガラスを含む。

【0106】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る化学強化ガラスは、下記で定義されるＫ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である。
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【0107】

上述の通り、比較的サイズの大きいカリウムイオンに起因する圧縮応力層が形成された化学強化ガラスは、高抵抗になりやすいと考えられる。ここで、Ｋ－ＤＯＬが比較的大きいことは、カリウムイオンに起因する圧縮応力層の深さが比較的大きいことを意味する。すなわち、第３実施形態に係る化学強化ガラスによれば、カリウムイオンに起因する高抵抗な圧縮応力層が深く形成されているため、表面抵抗率の大きい化学強化ガラスが得られる。

【0108】

第３実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、Ｋ－ＤＯＬは４．２μｍ以上であり、５．０μｍ以上が好ましく、６．０μｍ以上がより好ましく、８．０μｍ以上がさらに好ましく、１０．０μｍ以上が特に好ましく、１２．０μｍ以上が最も好ましい。一方で、Ｎａイオンによる深層応力を高く保つ観点から、Ｋ－ＤＯＬは３０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましく、１８μｍ以下が特に好ましく、１５μｍ以下が最も好ましい。

【0109】

第３実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、表面抵抗率は１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であり、１１．５［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上が好ましく、１２［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上がより好ましい。

【0110】

（第４実施態様）
本発明の第４実施形態に係る化学強化ガラスは、下記で定義されるＫ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である。
Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【0111】

上述の通り、比較的サイズの大きいカリウムイオンに起因する圧縮応力層が形成された化学強化ガラスは、高抵抗になりやすいと考えられる。ここで、Ｋ－ＣＳａｒｅａが比較的大きいことは、カリウムイオンに起因する圧縮応力の総量がより大きいことを意味する。すなわち、第４実施形態に係る化学強化ガラスによれば、カリウムイオンに起因する圧縮応力の総量が大きいため、表面抵抗率の大きい化学強化ガラスが得られる。

【0112】

第４実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、Ｋ－ＣＳａｒｅａは４０００Ｐａ・ｍ以上であり、以下順に、４１００Ｐａ・ｍ以上、４７００Ｐａ・ｍ以上、５０００Ｐａ・ｍ以上が好ましく、６０００Ｐａ・ｍ以上がより好ましく、１００００Ｐａ・ｍ以上が最も好ましい。一方で、Ｎａイオンによる深層応力を高く保つ観点から、Ｋ－ＣＳａｒｅａは５００００Ｐａ・ｍ以下が好ましく、４００００Ｐ・ｍ以下がより好ましく、３００００・Ｐａ・ｍ以下がさらに好ましく、２００００Ｐａ・ｍ以下が特に好ましく、１８０００Ｐａ・ｍ以下が最も好ましい。

【0113】

第４実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、表面抵抗率は１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であり、１１．５［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上が好ましく、１２［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上がより好ましい。

【0114】

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る化学強化ガラスは、ガラス表面から深さ３μｍにおけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠３μｍの、板厚中心部におけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が５．３以上であり、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である。

【0115】

Ｋ_２Ｏ＠３μｍのＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が５．３以上であることは、深さ３μｍまでの範囲においてカリウムイオンの総量が比較的多いことを意味する。すなわち、第５実施形態に係る化学強化ガラスによれば、カリウムイオンに起因する高抵抗な圧縮応力層が十分に形成されており、表面抵抗率の大きい化学強化ガラスが得られる。

【0116】

第５実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、Ｋ_２Ｏ＠３μｍのＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率は５．３以上であり、５．５以上が好ましく、６．０以上がより好ましく、６．５以上がさらに好ましい。一方で、Ｎａイオンによる深層応力を高く保つ観点から、かかる値は２０以下が好ましく、１８以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましく、１２以下が特に好ましく、１１以下が最も好ましい。

【0117】

第５実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、表面抵抗率は１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であり、１１．５［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上が好ましく、１２［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上がより好ましい。表面抵抗率の上限は特に限定されない。

【0118】

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る化学強化ガラスは、ガラス表面から深さ５μｍのＬｉ_２Ｏ濃度と板厚中心部におけるＬｉ_２Ｏ濃度の比率が０．８５以下であり、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上である。

【0119】

ガラス表面から深さ５μｍのＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠５μｍの、板厚中心部におけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が０．８５以下であることは、深さ５μｍまでの範囲においてリチウムイオンの総量が比較的少ないことを意味する。リチウムイオンはアルカリ金属イオンの中では比較的サイズが小さい。そのため、化学強化ガラスの表層にリチウムイオンが存在する場合、周囲に別のアルカリ金属イオンが存在すれば混合アルカリ効果による高抵抗化の可能性はあるものの、置換されたアルカリ金属イオンのサイズによる効果は得られにくく、むしろ抵抗を下げてしまう方向に働き得ると考えられる。これに対し、第６実施形態に係る化学強化ガラスによれば、表層に含有されるリチウムイオンの量が少なく、置換されたアルカリ金属イオンのサイズによる効果を十分に得られる。これにより、高抵抗な圧縮応力層が形成された、表面抵抗率の大きい化学強化ガラスが得られる。

【0120】

第６実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ＠５μｍのＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率は０．８５以下であり、０．８４以下が好ましく、０．８２以下がより好ましく、０．８０以下がさらに好ましく、０．７７以下が最も好ましい。一方で、イオン交換によってガラス内部に深くＮａイオンを導入する特性を向上させる観点から、かかる値は０以上が好ましく、０．１以上がより好ましく、０．２以上がさらに好ましく、０．３以上が特に好ましく、０．４以上が最も好ましい。

【0121】

第６実施形態に係る化学強化ガラスにおいて、表面抵抗率は１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であり、１１．５［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上が好ましく、１２［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上がより好ましい。表面抵抗率の上限は特に限定されない。

【0122】

本実施形態に係る化学強化ガラスは、下記で定義されるＹの値が９．４以上であることが好ましい。
Ｙ＝０．０００２０８ｘ_１＋４．３×１０^－７ｘ_２＋８．８
ｘ_１：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
ｘ_２：Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：ガラス表面応力計により測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｋ－ＤＯＬ（μｍ）：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値
Ｎａ－ＣＳ_０（ＭＰａ）：散乱光光弾性応力計で測定されるガラス表面における圧縮応力値
Ｎａ－ＤＯＬ（μｍ）：Ｎａイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値

【0123】

図３は、本発明の実施例における化学強化ガラスのＹの値と体積抵抗率の実測値との関係を示す図である。本発明者らは、図３に示すように、上記Ｙの値が化学強化ガラスの体積抵抗率とよく相関し、Ｙの値が大きいほど、化学強化ガラスの体積抵抗率も大きくなる傾向があることを見出した。すなわち、本実施形態においては、Ｙの値が比較的大きいことで、体積抵抗率の大きい化学強化ガラスが得られる。そして、Ｙの値を大きくするためには、Ｋ－ＣＳａｒｅａ（ｘ_１）を大きくすること、Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（ｘ_２）を大きくすることがそれぞれ有効であり、特に、ｘ_１を大きくすることがより有効であることがわかる。

【0124】

Ｙの値は９．４以上であることが好ましく、９．６以上であることが好ましく、９．８以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、１０．３以上がよりさらに好ましく、１０．６以上が特に好ましく、１０．９以上が最も好ましい。Ｙの値の上限は特に限定されない。

【0125】

ｘ_１は、Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）を表す。Ｋ－ＣＳａｒｅａは４０００Ｐａ・ｍ以上が好ましく、以下順に、４１００Ｐａ・ｍ以上、４７００Ｐａ・ｍ以上、５０００Ｐａ・ｍ以上がより好ましく、６０００Ｐａ・ｍ以上がよりさらに好ましく、１００００Ｐａ・ｍ以上が特に好ましい。一方で、Ｎａイオンによる深層応力を高く保つ観点から、Ｋ－ＣＳａｒｅａは５００００Ｐａ・ｍ以下が好ましく、４００００Ｐａ・ｍ以下がより好ましく、３００００Ｐａ・ｍ以下がさらに好ましく、２００００Ｐａ・ｍ以下が特に好ましく、１８０００Ｐａ・ｍ以下が最も好ましい。

【0126】

ｘ_２は、Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）を表す。Ｎａ－ＣＳａｒｅａは落下強度を高める観点から、ガラスの厚さがｔ（ｍｍ）である場合、（１００００×ｔ＋１０００）Ｐａ・ｍ以上が好ましく、（１００００×ｔ＋６０００）Ｐａ・ｍ以上がより好ましく、（１００００×ｔ＋１６０００）Ｐａ・ｍ以上がさらに好ましく、（１００００×ｔ＋２６０００）Ｐａ・ｍ以上が特に好ましく、（１００００×ｔ＋３１０００）Ｐａ・ｍ以上が最も好ましい。一方で、ガラスの持つ応力をＣＴリミットの引張応力に抑える観点から、Ｎａ－ＣＳａｒｅａは（１４００００×ｔ＋２０００）Ｐａ・ｍ以下が好ましく、（１４００００×ｔ－８０００）Ｐａ・ｍ以下がより好ましく、（１４００００×ｔ－１８０００）Ｐａ・ｍ以下がさらに好ましく、（１４００００×ｔ－２８０００）Ｐａ・ｍ以下が特に好ましく、（１４００００×ｔ－３００００）Ｐａ・ｍ以下が最も好ましい。

【0127】

ガラス物品の表面部分に圧縮応力層を形成すると、ガラス物品中心部には、表面の圧縮応力の総量に応じた引張応力（以下、ＣＴとも略す。）が必然的に発生する。この引張応力値が大きくなりすぎると、ガラス物品が破壊する際に激しく割れて破片が飛散する。ＣＴがその閾値（以下、ＣＴリミットとも略す。）を超えると加傷時の破砕数が爆発的に増加する。

【0128】

したがって化学強化ガラスは、表面の圧縮応力を大きくし、より深い部分にまで圧縮応力層を形成する一方で、ＣＴリミットを超えないように、表層の圧縮応力の総量が設計される（例えば、米国特許第９，４８７，４３４号明細書、米国特許出願公開第２０１７／３５５６４０号明細書、米国特許第９，５９３，０４２号明細書又は特表２０１９－５１３６６３号公報）。

【0129】

（化学強化ガラス）
上記各実施形態に係る化学強化ガラスのより好ましい態様として、以下が挙げられる。

【0130】

Ｋ－ＣＳ_０（ＭＰａ）は、曲げ強度を高める観点から、８００ＭＰａ以上が好ましく、８５０ＭＰａ以上がより好ましく、９００ＭＰａ以上がさらに好ましく、９５０ＭＰａ以上が特に好ましく、１０００ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0131】

Ｎａ－ＤＯＬ（μｍ）は、落下強度を高める観点から、ガラスの厚さがｔ（ｍｍ）である場合、（５０×ｔ－１５）μｍ以上が好ましく、（５０×ｔ＋２５）μｍ以上がより好ましく、（５０×ｔ＋４５）μｍ以上がさらに好ましく、（５０×ｔ＋６５）μｍ以上が特に好ましく、（５０×ｔ＋８５）μｍ以上が最も好ましい。一方、Ｎａ－ＤＯＬは、ガラスの持つ応力をＣＴリミット以下の引張応力に抑える観点から、（１００×ｔ＋９５）μｍ以下が好ましく、（１００×ｔ＋９０）μｍ以下がより好ましく、（１００×ｔ＋８８）μｍ以下がさらに好ましく、（１００×ｔ＋８６）μｍ以下が特に好ましく、（１００×ｔ＋８４）μｍ以下が最も好ましい。

【0132】

Ｎａ－ＣＳ_０（ＭＰａ）は、落下強度を高める観点から、１５０ＭＰａ以上が好ましく、２００ＭＰａ以上がより好ましく、２５０ＭＰａ以上がさらに好ましく、２８０ＭＰａ以上が特に好ましく、３００ＭＰａ以上が最も好ましい。一方、Ｎａ－ＣＳ_０は、ガラスの持つ応力をＣＴリミット以下の引張応力に抑える観点から、６５０ＭＰａ以下が好ましく、６００ＭＰａ以下がより好ましく、５８０ＭＰａ以下がさらに好ましく、５５０ＭＰａ以下が特に好ましく、５２０ＭＰａ以下が最も好ましい。

【0133】

ガラス表面からの深さ１μｍにおける圧縮応力値ＣＳ_１（ＭＰａ）は、曲げ強度を高める観点から、７００ＭＰａ以上が好ましく、７５０ＭＰａ以上がより好ましく、８００ＭＰａ以上がさらに好ましく、８５０ＭＰａ以上が特に好ましく、９００ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0134】

ガラス表面からの深さ２μｍにおける圧縮応力値ＣＳ_２（ＭＰａ）は、曲げ強度を高める観点から、５５０ＭＰａ以上が好ましく、６００ＭＰａ以上がより好ましく、６５０ＭＰａ以上がさらに好ましく、７００ＭＰａ以上が特に好ましく、７５０ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0135】

ガラス表面からの深さ５０μｍにおける圧縮応力値ＣＳ_５０（ＭＰａ）は、落下強度を高める観点から、ガラスの厚さがｔ（ｍｍ）である場合、（１４０×ｔ）ＭＰａ以上が好ましく、（１４０×ｔ＋２０）ＭＰａ以上がより好ましく、（１４０×ｔ＋３０）ＭＰａ以上がさらに好ましく、（１４０×ｔ＋４０）ＭＰａ以上が特に好ましく、（１４０×ｔ＋５０）ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0136】

ガラス表面からの深さ９０μｍにおける圧縮応力値ＣＳ_９０（ＭＰａ）は、落下強度を高める観点から、ガラスの厚さがｔ（ｍｍ）である場合、（４０×ｔ）ＭＰａ以上が好ましく、（４０×ｔ＋５）ＭＰａ以上がより好ましく、（４０×ｔ＋１０）ＭＰａ以上がさらに好ましく、（４０×ｔ＋２０）ＭＰａ以上が特に好ましく、（４０×ｔ＋３０）ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0137】

ＣＴａｖｅ（ＭＰａ）は、上述の方法で求められる、引張応力の平均値に相当する値である。ＣＴａｖｅは、落下強度を高める観点から、ガラスの板厚がｔ（ｍｍ）である場合、（－５０×ｔ＋８８）ＭＰａ以上が好ましく、（－５０×ｔ＋９０）ＭＰａ以上がより好ましく、（－５０×ｔ＋９１）ＭＰａ以上がさらに好ましく、（－５０×ｔ＋９２）ＭＰａ以上が最も好ましい。一方、ＣＴａｖｅは、ガラスの持つ応力をＣＴリミット以下の引張応力に抑える観点から、式（１）により求められるＣＴＡの値を下回ることが好ましい。

【0138】

【数1】

【0139】

ｔ：板厚（ｍｍ）
Ｋ１ｃ：破壊靱性値（ＭＰａ・ｍ^１／２）
ＣＴＡからＣＴａｖｅの値を引いた値が１ＭＰａ以上になることが好ましく、２ＭＰａ以上がより好ましく、３ＭＰａ以上が最も好ましい。

【0140】

ＩＣＴ（Ｐａ・ｍ）は、引張応力の積分値を表す。ＩＣＴは、落下強度を高める観点から、ガラスの板厚がｔ（ｍｍ）である場合、（３２２３５×ｔ＋１０００）Ｐａ・ｍ以上が好ましく、（３２２３５×ｔ＋２０００）Ｐａ・ｍ以上がより好ましく、３２２３５×ｔ＋３０００）Ｐａ・ｍ以上がさらに好ましく、３２２３５×ｔ＋４０００）Ｐａ・ｍ以上が特に好ましく、（３２２３５×ｔ＋５０００Ｐａ・ｍ以上が最も好ましい。一方、ＩＣＴは、ガラスの持つＣＴリミット以下の引張応力に抑える観点から、（３２２３５×ｔ＋２７０００）Ｐａ・ｍ以下が好ましく、（３２２３５×ｔ＋２５０００）Ｐａ・ｍ以下が好ましく、（３２２３５×ｔ＋２３０００）Ｐａ・ｍ以下がさらに好ましく、（３２２３５×ｔ＋２００００）Ｐａ・ｍ以下が特に好ましく、（３２２３５×ｔ＋１５０００）Ｐａ・ｍ以下が最も好ましい。

【0141】

（化学強化用ガラス及び化学強化ガラス）
上記各実施形態に係る化学強化用ガラス及び化学強化ガラスについて説明する。

【0142】

化学強化用ガラス又は化学強化ガラスの形状は特に限定されないが、典型的には板状であり、平板状でもよく曲面状でもよい。また、厚さの異なる部分があってもよい。

【0143】

化学強化用ガラス又は化学強化ガラスが板状の場合、その厚さ（ｔ）は、３０００μｍ以下が好ましく、より好ましくは、以下段階的に、２０００μｍ以下、１６００μｍ以下、１５００μｍ以下、１１００μｍ以下、９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下である。また、当該厚さ（ｔ）は、化学強化処理による十分な強度が得られるために、好ましくは３００μｍ以上であり、より好ましくは４００μｍ以上であり、さらに好ましくは５００μｍ以上である。

【0144】

本発明の実施形態に係る化学強化用ガラスは、化学強化処理によって高い電気抵抗を有する化学強化ガラスを得やすく、異常発光現象を抑制できる化学強化ガラスを得るのに好適である。また、本発明の実施形態に係る化学強化ガラスは、高い電気抵抗を有することで異常発光現象を抑制できるので、携帯電話、スマートフォン等のモバイル機器等の電子機器に用いられるカバーガラスとして、特に有用である。さらには、携帯を目的としない、テレビ、パーソナルコンピュータ、タッチパネル等の電子機器のカバーガラス、エレベータ壁面、家屋やビル等の建築物の壁面（全面ディスプレイ）にも有用である。また、窓ガラス等の建築用資材、テーブルトップ、自動車や飛行機等の内装等やそれらのカバーガラスとして、また曲面形状を有する筺体等にも有用である。すなわち、本発明は、本発明の実施形態に係る化学強化用ガラス又は本発明の実施形態に係る化学強化ガラスを備える電子機器に関する。

【0145】

（化学強化用ガラス及び化学強化ガラスの製造方法）
本実施形態に係る化学強化用ガラス及び化学強化ガラスの製造方法を説明する。
例えば、板状の化学強化用ガラスを製造する場合、上述した組成のガラスが得られるように、ガラス原料を適宜調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。その後、バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、所定の厚さのガラス板に成形し、徐冷して、化学強化用ガラスを得る。またはブロック状に成形して徐冷した後に切断する方法で板状に成形して化学強化用ガラスを得てもよい。化学強化用ガラスが結晶化ガラスである場合には、さらに結晶化のための熱処理工程等を含んでもよい。

【0146】

板状に成形する方法としては、例えば、フロート法、プレス法、フュージョン法及びダウンドロー法が挙げられる。特に、大型のガラス板を製造する場合は、フロート法が好ましい。また、フロート法以外の連続成形法、たとえば、フュージョン法及びダウンドロー法も好ましい。

【0147】

化学強化用ガラスに対しイオン交換処理を行うことで、化学強化ガラスが得られる。例えば、上述した第３実施形態～第６実施形態に係るガラスの製造方法としては、第１実施形態又は第２実施形態に係る化学強化用ガラスを用いて化学強化ガラスを製造すること、又は、以下に説明する好ましい化学強化プロセスにより化学強化を行って化学強化ガラスを製造することがそれぞれ好ましく、第１実施形態又は第２実施形態に係るガラスの組成を母組成とし、かつ、以下に説明する好ましい化学強化プロセスにより化学強化を行って化学強化ガラスを製造することがより好ましい。

【0148】

本実施形態において、２段階のイオン交換処理を行うことが好ましい。ただし、１段階のイオン交換処理や３段階以上のイオン交換処理を行って上述した各実施形態に係る化学強化ガラスを得ることを何ら妨げるものではない。
２段階のイオン交換処理を行う場合、第１イオン交換処理により化学強化用ガラス中の第１アルカリ金属イオンと、第１溶融塩組成物中の第２アルカリ金属イオンと、が交換される。また、第２イオン交換処理では、化学強化用ガラス中の第２アルカリ金属イオンと、第２溶融塩組成物中の第３アルカリ金属イオンと、が交換される。

【0149】

本明細書において、「溶融塩組成物」とは、溶融塩を含有する組成物をさす。溶融塩組成物に含まれる溶融塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、塩化物などが挙げられる。硝酸塩としては、例えば、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸セシウム、硝酸ルビジウム、硝酸銀などが挙げられる。硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸セシウム、硫酸ルビジウム、硫酸銀などが挙げられる。塩化物としては、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化ルビジウム、塩化銀などが挙げられる。これらの溶融塩は単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

【0150】

溶融塩組成物としては、硝酸塩を母体とするものが好ましく、より好ましくは硝酸ナトリウムまたは硝酸カリウムを主成分とするものである。ここで「主成分とする」とは溶融塩組成物における含有量が８０質量％以上であることを指す。

【0151】

本実施形態に係る化学強化ガラスの製造方法は、例えば、化学強化用ガラスを第１溶融塩組成物に接触させる第１イオン交換処理と、前記第１イオン交換処理後に、前記化学強化用ガラスに第２溶融塩組成物を接触させる第２イオン交換処理と、を含む、化学強化ガラスの製造方法であって、前記第２溶融塩組成物は、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）の含有量が９４質量％以上、リチウムイオンの含有量が３００質量ｐｐｍ未満含む。

【0152】

上記製造方法において、第２イオン交換処理における第２溶融塩組成物の温度が３８０℃～４５０℃であり、かつ化学強化用ガラスに第２溶融塩組成物を接触させる時間が６０分間以上であることが好ましい。

【0153】

上記製造方法において、第２溶融塩組成物は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ_３）を０～５質量％含むことが好ましい。

【0154】

本実施形態に係る化学強化ガラスの製造方法は、例えば、化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、Ｋ－ＤＯＬが４．２μｍ以上であり、かつ、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法であってもよい。

【0155】

本実施形態に係る化学強化ガラスの製造方法は、また例えば、化学強化用ガラスにイオン交換処理を行って化学強化ガラスを得ることを含む化学強化ガラスの製造方法であって、Ｋ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上であり、かつ、表面抵抗率が１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上の化学強化ガラスを得る、化学強化ガラスの製造方法であってもよい。

【0156】

以下、第１イオン交換処理及び第２イオン交換処理について詳述する。

【0157】

＜＜第１イオン交換処理＞＞
一実施形態において、第１イオン交換処理において、第１アルカリ金属イオンを含有する化学強化用ガラスを、第１アルカリ金属イオンよりイオン半径の大きい第２アルカリ金属イオンを含有する第１溶融塩組成物と接触させてイオン交換させることが好ましい。本実施形態においては、第１イオン交換処理により、第２アルカリ金属イオンが化学強化用ガラス中に導入される。

【0158】

第１イオン交換処理に用いる第１溶融塩組成物の組成は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、一実施形態として、化学強化用ガラスに含まれる第１アルカリ金属イオンよりイオン半径の大きい第２アルカリ金属イオンを含有することが好ましい。第１溶融塩組成物は、さらに第２アルカリ金属イオンよりイオン半径の大きい第３アルカリ金属イオンを含有することが好ましい。

【0159】

一実施形態として、第１アルカリ金属イオンがリチウムイオンである場合、第２アルカリ金属イオンとしてはナトリウムイオンが好ましく、第３アルカリ金属イオンとしては、カリウムイオンが好ましい。

【0160】

第１イオン溶融塩組成物に用いられるナトリウムイオンを含有する溶融塩としては、例えば、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウムが挙げられ、これらの中でも硝酸ナトリウムが好ましい。

【0161】

一実施形態として、第１溶融塩組成物が硝酸ナトリウムを含有する場合、その含有量は２０質量％以上１００質量％以下であることが好ましい。ここで、該含有量の下限については、より好ましくは２５質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上である。また、該含有量の上限については、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以下である。

【0162】

第１溶融塩組成物に用いられるカリウムイオンを含有する溶融塩としては、例えば、硝酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウムが挙げられ、これらの中でも硝酸カリウムが好ましい。

【0163】

一実施形態として、第１溶融塩組成物が硝酸カリウムを含有する場合、その含有量は２０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。ここで、該含有量の下限については、より好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは４０質量％以上、最も好ましくは５０質量％以上である。また、該含有量の上限については、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以下である。

【0164】

第１イオン交換処理においては、化学強化用ガラスを好ましくは３８０℃以上の第１溶融塩組成物に接触させることが好ましい。第１溶融塩組成物の温度が３８０℃以上であると、イオン交換が進行しやすい。より好ましくは４００℃以上、さらに好ましくは４１０℃以上、特に好ましくは４２０℃以上である。また、第１溶融塩組成物の温度は、蒸発による危険性、溶融塩組成物の組成変化の観点から、通常４５０℃以下である。

【0165】

第１イオン交換処理においては、第１溶融塩組成物に化学強化用ガラスを接触させる時間は、０．５時間以上であると表面圧縮応力が大きくなるので好ましい。接触時間は、より好ましくは１時間以上である。接触時間が長すぎると、生産性が下がるだけでなく、緩和現象により圧縮応力が低下する場合がある。そのため、接触時間は通常８時間以下である。

【0166】

第１イオン交換処理は、一段階の処理としてもよいし、または２以上の異なる条件で２段階以上の処理（多段強化）としてもよい。

【0167】

＜＜第２イオン交換処理＞＞
第２イオン交換処理は、第１イオン交換処理後、化学強化用ガラスに第１溶融塩組成物とは異なる成分比率を有する第２溶融塩組成物を接触させてイオン交換する工程である。

【0168】

本製造方法では、第２イオン交換処理において、第２溶融塩組成物は第２アルカリ金属イオンよりイオン半径の大きい第３アルカリ金属イオンを含有することが好ましい。第２溶融塩組成物において、第１アルカリ金属イオンの含有量は比較的少ないことが好ましい。

【0169】

一実施形態として、第２アルカリ金属イオンがナトリウムイオンである場合、第３アルカリ金属イオンとしてはカリウムイオンが好ましく、第１アルカリ金属イオンはリチウムイオンであることが好ましい。

【0170】

第２溶融塩組成物に用いられるカリウムイオンを含有する溶融塩としては、例えば、硝酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウムが挙げられ、これらの中でも硝酸カリウムが好ましい。

【0171】

一実施形態として、第２溶融塩組成物が硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）を含有する場合、その含有量は９４質量％以上であることが好ましい。ここで、該含有量の下限については、より好ましくは９６質量％以上、さらに好ましくは９８質量％以上である。また、該含有量の上限については、１００質量％であってもよいが、好ましくは９９．５質量％以下、より好ましくは９９質量％以下である。第２溶融塩組成物が硝酸カリウムを含有する場合に、その含有量が比較的多いことで、化学強化ガラスにおいて置換されたアルカリ金属イオンのサイズによる高抵抗化効果を得やすくなり、本実施形態に係る化学強化ガラスを得るのに好適である。

【0172】

第２溶融塩組成物はリチウムイオン及びナトリウムイオンの少なくとも一方を含有する場合がある。第２溶融塩組成物に用いられるリチウムイオンを含有する溶融塩としては、例えば、硝酸リチウム、硫酸リチウム、塩化リチウムが挙げられ、これらの中でも硝酸リチウムが好ましい。第２溶融塩組成物に用いられるナトリウムイオンを含有する組成物としては、例えば、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウムが挙げられ、これらの中でも硝酸ナトリウムが好ましい。

【0173】

第２溶融塩組成物において、リチウムイオンの含有量は３００質量ｐｐｍ未満が好ましく、以下順に、２００質量ｐｐｍ以下、１００質量ｐｐｍ以下、８０質量ｐｐｍ以下がより好ましく、６０質量ｐｐｍ以下がさらに好ましい。これにより、化学強化ガラスの表層にリチウムイオンが入り込んで抵抗が比較的低くなってしまうのを抑制できる。リチウムイオンの含有量は０質量ｐｐｍであってもよいが、化学強化ガラスの量産性の観点から、４０質量ｐｐｍ以上であってもよい。第２溶融塩組成物が硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）を含有する場合、第２溶融塩組成物におけるリチウムイオンの含有量が上記の好ましい範囲となるようにするのが好ましい。

【0174】

第２溶融塩組成物が硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ_３）を含有する場合、その含有量は０．５質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは１．５質量％以上である。また、表層応力を高く保つ観点から、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは４質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。

【0175】

第２イオン交換処理において、化学強化用ガラスを４５０℃以下の第２溶融塩組成物に接触させることが好ましい。第２溶融塩組成物の温度が４５０℃以下であるとで、溶融塩組成物の変化を抑制できる。第２溶融塩組成物の温度はより好ましくは４４０℃以下、さらに好ましくは４３０℃以下、特に好ましくは４２０℃以下である。また、第２溶融塩組成物の温度は、イオン交換を加速する観点から、３８０℃以上であることが好ましく、より好ましくは３９０℃以上であり、さらに好ましくは４００℃以上である。

【0176】

第２イオン交換処理においては、第２溶融塩組成物に化学強化用ガラスを接触させる時間（処理時間）は、安定的にイオン交換を行う観点から６０分間以上が好ましく、９０分間以上がより好ましく、１２０分間以上がさらに好ましい。一方、第２イオン交換処理における接触時間は、接触時間が長すぎると、生産性が下がる観点から、好ましくは３００分間以下、より好ましくは２４０分間以下、さらに好ましくは１８０分間以下である。

【実施例0177】

以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されない。
＜非晶質ガラス及び結晶化ガラスの作製＞
酸化物基準のモル百分率表示で示した下記組成となるようにガラス原料を調合し、ガラスとして４００ｇになるように秤量した。ついで、混合した原料を白金るつぼに入れ、１５００～１７００℃の電気炉に投入して３時間程度溶融し、脱泡し、均質化した。硝材ＡのＫ１ｃは０．８（ＭＰａ・ｍ^１／２）であった。
硝材Ａ：ＳｉＯ_２ ６６％、Ａｌ_２Ｏ_３ １１％、Ｙ_２Ｏ_３ ０．５％、ＺｒＯ_２ １．３％、Ｌｉ_２Ｏ １１％、Ｎａ_２Ｏ ５．５％、Ｋ_２Ｏ １．５％、ＭｇＯを３％、その他成分０．３％。硝材ＡのＡｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は１．６である。
硝材Ｂ：ＳｉＯ_２ ６５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １６％、Ｐ_２Ｏ_５ １．２％、Ｌｉ_２Ｏ ７．５％、Ｎａ_２Ｏ ５％、Ｋ_２Ｏ ０．５％、ＭｇＯを０．５％、ＣａＯ １．３％、Ｂ_２Ｏ_３ ３％。硝材ＢのＡｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は０．８である。
硝材Ｃ：ＳｉＯ_２ ７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ １１．５％、Ｐ_２Ｏ_５ ０．３％、Ｌｉ_２Ｏ ９％、Ｎａ_２Ｏ ２．５％、Ｋ_２Ｏ ０．２％、ＭｇＯを０．８％、ＣａＯ ２．６％、ＺｒＯ_２ ０．１％、Ｂ_２Ｏ_３ ３％。硝材ＣのＡｌ_２Ｏ_３の含有量に対するＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計の比（Ｒ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３）は１．０である。

【0178】

得られた溶融ガラスを金属型に流し込み、ガラス転移点より５０℃程度高い温度に１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。得られた溶融ガラスを型に流し込み、ガラス転移点（７１４℃）付近の温度に約１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却してガラスブロックを得た。

【0179】

得られたガラスブロックを切断、研削し、最後に両面を鏡面研磨して、１２０ｍｍ×６０ｍｍで板厚０．７０ｍｍのガラス板（化学強化用ガラス）を得た。

【0180】

＜化学強化処理および化学強化ガラスの評価＞
上記で得られたガラス板を用いて、表１及び２に示す条件で溶融塩組成物に浸漬させて、第１イオン交換処理及び第２イオン交換処理を施し、例１～１６の化学強化ガラスを得た。例１、２、５、６、１３～１５、１７及び１８は実施例であり、例３、４、７～１２及び１６は比較例である。得られた化学強化ガラスを以下の方法により評価した。

【0181】

［散乱光光弾性応力計による応力測定］
散乱光光弾性応力計（折原製作所製ＳＬＰ－２０００）を用いて、国際公開第２０１８／０５６１２１号に記載の方法により化学強化ガラスの応力を測定した。また、散乱光光弾性応力計（折原製作所製ＳＬＰ－２０００）の付属ソフト［ＳｌｐＶ（Ｖｅｒ．２０１９．１１．０７．００１）］を用いて、応力プロファイルを算出した。

【0182】

応力プロファイルを得るために使用した関数はσ（ｘ）＝［ａ_１×ｅｒｆｃ（ａ_２×ｘ）＋ａ_３×ｅｒｆｃ（ａ_４×ｘ）＋ａ_５］である。ａ_ｉ（_ｉ＝１～５）はフィッティングパラメータであり、ｅｒｆｃは相補誤差関数である。相補誤差関数は下記式によって定義される。

【0183】

【数2】

【0184】

本明細書における評価では、得られた生データと上記の関数の残差二乗和を最小化することで、フィッティングパラメータを最適化した。測定処理条件は単発とし、測定領域処理調整項目は表面でエッジ法を、内部表面端は６．０μｍを、内部左右端は自動を、内部深部端は自動（サンプル膜厚中央）を、そして位相曲線のサンプル厚さ中央迄延長はフィッティング曲線を、それぞれ指定選択した。

【0185】

ガラス表面から数十μｍ以下のガラス表層部における応力は、ガラス表面応力計（折原製作所製ＦＳＭ６０００－ＵＶ）を用いて、国際公開第２０１８／０５６１２１号、国際公開第２０１７／１１５８１１号に記載の方法により測定した。

【0186】

また、同時に断面方向のアルカリ金属イオンの濃度分布（ナトリウムイオン、カリウムイオン及びリチウムイオン）の測定をＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ、電子線マイクロアナライザー）で行い、得られた応力プロファイルと矛盾がないことを確認した。

【0187】

また、上記の測定結果及び得られた応力プロファイルから、Ｋ－ＣＳ_０、Ｋ－ＤＯＬ、Ｋ－ＣＳａｒｅａ、Ｎａ－ＣＳ_０、Ｎａ－ＤＯＬ、Ｎａ－ＣＳａｒｅａ、ＣＳ_１、ＣＳ_２、ＣＳ_５０、ＣＳ_９０、ＣＴｍａｘ、ＣＴａｖｅ、ＩＣＴの値を得た。結果を表１及び２に示す。

【0188】

＜抵抗率の測定＞
各例の化学強化ガラスについて、以下の方法で表面抵抗率及び体積抵抗率を測定した。（ガラスサンプルの準備及び成膜工程）
ガラスサンプルは１２０ｍｍ×６０ｍｍ×０．７ｍｍのガラスサンプルを用いた。表面抵抗率測定前に次の手順で成膜を実施した。スパッタリング装置を用いて１２０×６０×０．７ｍｍのガラスサンプルに成膜を行った。成膜のターゲットには白金ターゲットを用い、アルゴンを導入して３０ｎｍの白金をガラス表面に成膜した。成膜の際は、ＪＩＳＲ３２５６：１９９８年に基づく６０ｍｍ□のパターニングを実施した。（表面抵抗率）
表面抵抗率は、以下の方法で測定した。
測定装置は超微小電流計を用いた。
表面抵抗率の測定はＪＩＳ Ｃ２１４１：１９９２及びおよびＪＩＳ Ｒ３２５６：１９９８に準拠し、三端子法で測定した。
印加電圧は １００Ｖ、電圧印加後１８０秒後の値を測定した。放電時間は３秒間とした。（体積抵抗率）体積抵抗率は、以下の方法で測定した。
測定装置は超微小電流計を用いた。
ガラスサンプルは１２０×６０×０．７ｍｍのガラスサンプルを用いた。
測定は ＪＩＳ Ｃ２１４１：１９９２及びおよびＪＩＳ Ｒ３２５６：１９９８に準拠し、三端子法で測定した。
印加電圧は １００Ｖ、電圧印加後１８０秒後の値を測定した。放電時間は３秒間とした。

【0189】

結果を表１及び２に示す。また、図２は、各例の化学強化ガラスについて、表面抵抗率及び体積抵抗率との関係を示す図である。図３は、各例の化学強化ガラスについて、体積抵抗率の実測値とＹの値との関係を示す図である。Ｙの値は下記式で定義される。
Ｙ＝－０．５９８４ｘ_１＋０．０００１８ｘ_２＋４．３１９×１０^－７ｘ_３＋８．５
ｘ_１：化学強化処理時の最終のイオン交換処理に用いた溶融塩におけるＬｉＮＯ_３濃度（質量％）
ｘ_２：Ｋ－ＣＳ_０とＫ－ＤＯＬの積Ｋ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）
ｘ_３：Ｎａ－ＣＳ_０とＮａ－ＤＯＬの積Ｎａ－ＣＳａｒｅａ（Ｐａ・ｍ）

【0190】

＜Ｋ_２Ｏ濃度、Ｌｉ_２Ｏ濃度＞
上述の方法で深さｘ（μｍ）におけるＫ_２Ｏ濃度及び深さｘ（μｍ）におけるＬｉ_２Ｏ濃度を測定した。この結果からＫ_２Ｏ＠３μｍ、Ｋ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒ、Ｌｉ_２Ｏ＠５μｍ及びＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒを求めた。結果を表１及び２に示す。
また、図４に、例１、２、４及び５の表層のＫ_２Ｏプロファイルを示す。図４に示すように、カリウムイオンの表層３μｍにおける濃度はサンプルごとに変化しており、表１及び２に示すように、表層３μｍにおけるカリウムイオン面抵抗率や体積抵抗率に相関関係が存在することを確認できる。

【0191】

表１及び２における各表記の説明を下記に示す。
Ｋ－ＣＳ_０：ＦＳＭで測定される深さ０μｍにおけるカリウムイオン起因の圧縮応力値（ＭＰａ）
Ｋ－ＤＯＬ：カリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値（μｍ）
Ｋ－ＣＳ ａｒｅａ：ＣＳ_０×Ｋ－ＤＯＬ（Ｐａ・ｍ）
Ｎａ－ＣＳ_０：ＳＬＰで測定される深さ０μｍにおけるＮａイオン起因の圧縮応力値（ＭＰａ）
Ｎａ－ＤＯＬ：ナトリウムイオンによる圧縮応力層のガラス表面からの深さの値（μｍ）
Ｎａ－ＣＳ ａｒｅａ：Ｎａ－ＣＳ_０×Ｎａ－ＤＯＬ（Ｐａ・ｍ）
ＣＳ_ｘ：Ｘμｍ深さにおける圧縮応力値（ＭＰａ）ＣＴａｖｅ＝ＩＣＴ／Ｌ_ＣＴ（ＭＰａ）
ＩＣＴ：引張応力の積分値（Ｐａ・ｍ）
Ｌ_ＣＴ：引張応力領域の板厚方向長さ（μｍ）
ＣＴｍａｘ：最大引張応力
Ｋ_２Ｏ＠３μｍ：表面から３μｍ深さにおけるＫ_２Ｏ濃度（ｍｏｌ％）
Ｋ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒ：板厚中心部におけるＫ_２Ｏ濃度（ｍｏｌ％）
Ｌｉ_２Ｏ＠３μｍ：表面から３μｍ深さにおけるＬｉ_２Ｏ濃度（ｍｏｌ％）
Ｌｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒ：板厚中心部におけるＬｉ_２Ｏ濃度（ｍｏｌ％）

【0192】

【表1】

【0193】

【表2】

【0194】

表１及び２に示すように、Ｋ－ＤＯＬが４．２μｍ以上である、例１、２、５、６、１３～１５、１７及び１８は、比較例に比して表面抵抗率が大きく、１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であった。

【0195】

Ｋ－ＣＳａｒｅａが４０００Ｐａ・ｍ以上である、例１、２、５、６、１３～１５、１７及び１８は、比較例に比して表面抵抗率が大きく、１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であった。

【0196】

ガラス表面から深さ３μｍにおけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠３μｍの、板厚中心におけるＫ_２Ｏ濃度であるＫ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が５．５以上である例１、２、５、１７及び１８は、比較例に比して表面抵抗率が大きく、１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であった。

【0197】

ガラス表面から深さ５μｍにおけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠５μｍの、板厚中心におけるＬｉ_２Ｏ濃度であるＬｉ_２Ｏ＠ｃｅｎｔｅｒに対する比率が０．８５以下である、例１、５、１７及び１８は、比較例に比して表面抵抗率が大きく、１１［ｌｏｇΩ／ｓｑ］以上であった。

【符号の説明】

【0198】

１０ ＯＬＥＤディスプレイ
１１ カバーガラス
１２ 電荷
１３ ＯＬＥＤ発光素子
１４ ポリイミド基板
１５ 陰極
１６ ＴＦＴアレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】