タッチパネル用ガラスの製造方法
【課題】ガラス表面を改良し、タッチパネルの操作性を向上させ、更にはガラスの機械的強度を高めること。
【解決手段】本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用ガラスの製造方法に関し、具体的には携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、ノートＰＣ、ポインティングデバイス、カーナビゲーションに搭載されるタッチパネル用ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等のデバイスが広く使用されており、近年、これらのデバイスにタッチパネルを搭載させたタイプが普及している。
【０００３】
タッチパネルには、タッチパネル内のディスプレイやセンサー部を保護するため、ガラスが用いられる。タッチパネル用ガラスは、一般的に、（１）機械的強度が高いこと、（２）ペンや指等で表面を押す際、撓み難いように高いヤング率を有すること、（３）安価で多量に供給できること等の特性が要求される。また、タッチパネルの形式には、抵抗膜式、静電容量式等がある。後者の方式は、二点以上のポイントを検知できるため、多様な操作方法を実現することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３７１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、静電容量式のタッチパネルは、二点以上のポイントを検知できるため、多彩な操作方法が実現可能である。しかし、従来の静電容量式のタッチパネルは、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かりやすく、操作感が適正ではなく、また誤操作等の不具合が発生しやすかった。このような事情から、タッチパネルの操作性を向上させる技術は重要になってきている。
【０００６】
また、タッチパネルの操作時には、ガラス表面が指やペン等で擦られることが多くなるため、ガラス表面に傷がつきやすく、機械的強度が低下しやすくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、ガラス表面を改良し、タッチパネルの操作性を向上させ、更にはガラスの機械的強度を高めることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、種々の検討を行った結果、指等がガラス表面で引っ掛かりやすい原因は、ガラス表面が平滑過ぎることにあり、ガラス表面を粗面化し、所定の凹凸を形成すれば、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とする。なお、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部を粗面化することが好ましいが、実用上、タッチパネルの操作面に相当する面が粗面化されていればよい。また、ガラス基板の表面にマスキング等を施して、任意の部位のみを粗面化することもできる。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【０００９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を有する。ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにすれば、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かり難くなり、タッチパネルの操作性が向上する。
【００１０】
第二に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程が、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることを特徴とする。このようにすれば、ガラス表面を適正に粗面化できるとともに、ガラス表面に存在する傷を小さくできるため、粗面化工程でガラスの機械的強度を維持することができる。
【００１１】
第三に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、エッチング液が、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことを特徴とする。これらのエッチング液を使用すれば、ガラスとの反応性が適正になるため、ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにしやすくなる。
【００１２】
第四に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程が、サンドブラスト工程であることを特徴とする。このようにすれば、短時間で大面積のガラス表面を均一に粗面化することができる。
【００１３】
第五に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、サンドブラスト工程後に、ガラスをエッチング液に浸漬する工程を実行することを特徴とする。このようにすれば、サンドブラスト工程で発生した傷を小さくすることができ、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することができる。
【００１４】
第六に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする。上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、エッチング液との反応性を高めることができ、所望の表面粗さを得やすくなる。また、上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、イオン交換性能を高めることもできる。
【００１５】
第七に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、更に、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成する化学強化工程を含むことを特徴とする。ガラス表面に凹凸形状を形成すれば、凹凸部分に応力が集中し、ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。しかし、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成（好ましくは凹凸部分よりも深く圧縮応力層を形成）すれば、ガラスの機械的強度を高めることができる。
【００１６】
化学強化工程は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換し、ガラス表面にイオン半径の大きいアルカリイオンを導入する工程である。化学強化工程でガラスに圧縮応力層を形成すれば、ガラスの機械的強度を高めることができる。なお、イオン交換条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性等を考慮して決定すればよい。特に、ガラス組成中のＮａ成分をＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンでイオン交換すると、ガラス表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。また、化学強化工程は、風冷強化法等の物理強化工程とは異なり、化学強化工程後にガラスを切断しても、ガラスが容易に破損しない。
【００１７】
第八に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、化学強化工程が、圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする工程であることを特徴とする。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計で干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出することができる。
【００１８】
第九に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、化学強化工程が、粗面化工程後に実行されることを特徴とする。このようにすれば、粗面化工程でガラス表面に生じた傷によりガラスが破損する確率を低くすることができ、ガラスの機械的強度を高めることができる。
【００１９】
第十に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とする。ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにすれば、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かり難くなり、タッチパネルの操作性が向上する。
【００２０】
第十一に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする。
【００２１】
第十二に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面近傍に圧縮応力層が形成されており、圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法によれば、粗面化工程により、ガラス表面に適正な摩擦係数を付与することができ、指等で二点以上のポイントを滑らせる場合、適正な操作感を得ることができる。また、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、更に、化学強化工程を含む場合、ガラスの機械的強度を高めることができ、ガラスの破損等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含む。表面粗さＲａが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。指等の滑りを考慮すると、表面粗さＲａは５０Å以上、１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、２０００Å以上、５０００Å以上、６０００Å以上、７０００Å以上、特に８０００Å以上が好ましい。一方、表面粗さＲａが５００００Åより大きいと、指等でガラス表面を触れる際、ざらつき感が生じる。ざらつき感を考慮すると、表面粗さＲａは４００００Å以下、３００００Å以下、２００００Å以下、１８０００Å以下、特に１６０００Å以下が好ましい。
【００２４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｑを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｑが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｑが５００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｑの下限値は１００Å以上、１０００Å以上、３０００Å以上、５０００Å以上、７０００Å以上であり、上限値は５００００Å以下、４５０００Å以下、４００００Å以下、３５００００Å以下、３００００Å以下である。
【００２５】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｚを５〜２０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｚが５Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｚが２０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｚの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２５０００Å以上、３００００Å以上、４００００Å以上、５００００Å以上であり、上限値は２０００００Å以下、１８００００Å以下、１６００００Å以下、１２００００Å以下、１０００００Å以下である。
【００２６】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｔを１０〜２５００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｔが１０Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｔが２５００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｔの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２５０００Å以上、３００００Å以上、４００００Å以上、５００００Å以上であり、上限値は２０００００Å以下、１８００００Å以下、１６００００Å以下、１２００００Å以下、１０００００Å以下である。
【００２７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｐを３〜１０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の山高さが操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｐが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｐが１０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｐの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２００００Å以上であり、上限値は８００００Å以下、７００００Å以下、６００００Å以下、５００００Å以下、４００００Å以下である。
【００２８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｖを３〜１０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の谷深さが操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｖが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｖが１０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じたり、強度が低下しやすくなったりする。好ましいＲｖの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、２０００Å以上、１００００Å以上、１５０００Å以上、２００００Å以上であり、上限値は１０００００Å以下、９００００Å以下、７００００Å以下、６００００Å以下、５００００Å以下である。
【００２９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｓｍを１５０μｍ以下にする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の大きさに加えて、凹凸の間隔も操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｓｍが１５０μｍより大きいと、ガラス表面を指等でなぞる際にスムースに滑らせ難くなるとともに、ざらつき感が生じやすくなる。よって、表面粗さＲｓｍは１３０μｍ以下、１１０μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８５μｍ以下、８０μｍ以下、特に７０μｍ以下が好ましい。一方、表面粗さＲｓｍが小さくなり過ぎると、指等が引っ掛かる感じが生じるため、表面粗さＲｓｍは５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、特に４０μｍ以上が好ましい。
【００３０】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｋｕを３０以下にする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の大きさに加えて、凹凸の尖り度合も操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｋｕが３０より大きいと、ガラス表面を指等でなぞる際にざらつき感が生じやすくなり、また強度が低下しやすくなる場合がある。よって、表面粗さＲｋｕは２０以下、１０以下、５以下、４以下、３．５以下、特に３．２以下が好ましい。一方、表面粗さＲｋｕが小さくなり過ぎると、指が引っ掛かる感じが生じるため、表面粗さＲｋｕは１以上、１．５以上、特に２以上が好ましい。
【００３１】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることが好ましく、エッチング液は、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことが好ましく、特にＨＦ＋ＮＨ４Ｆの混合液またはＮＨ４Ｆ＋ＮＨ４ＨＦ２の混合液が好ましい。これらのエッチング液は、ガラスとの反応性が良好であり、これらのエッチング液を使用すれば、ガラス表面に反応物が均一に生成し、ガラス表面の表面粗さを適正な範囲にすることができる。これらのエッチング液は１０〜４０℃（好ましくは１５〜３５℃、より好ましくは２０〜３０℃）の温度で使用することが好ましい。１０℃未満の温度でエッチングすると、ガラスとエッチング液の反応速度が遅くなり過ぎ、ガラスの製造効率が低下する。また、４０℃より高い温度でエッチングすると、エッチング液が揮発しやすくなり、安全面・環境面で問題が生じ得る。
【００３２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は、サンドブラスト工程が好ましい。このようにすれば、短時間で大面積のガラス表面を均一に粗面化することができる。サンドブラスト工程で使用するブラスト材の粒度は、＃２２０〜＃４０００、＃３００〜＃２０００、＃４００〜＃１５００、特に＃４００〜＃１２００が好ましい。ブラスト材の粒度が＃２２０より小さいと、指等でガラス表面を触れる際、ざらつき感が生じやすい。また、ブラスト材の粒度が＃２２０より小さいと、ガラス表面に大きなクラックが発生しやすいため、ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。一方、ブラスト材の粒度が＃４０００より大きいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり、指等が滑り難くなる。サンドブラスト工程は、ガラス表面にブラスト材を衝突させて、粗面化する工程であるため、ガラス表面に傷が発生しやすい。このことに起因して、ガラスの機械的強度が低下する場合があるが、このような場合、サンドブラストした面をエッチング液に浸漬して、発生した傷を小さくし、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することが好ましい。なお、エッチング液として、上記のエッチング液（好ましくはＨＦを含むエッチング液）が好適である。
【００３３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は＃２２０〜＃４０００（好ましくは＃３００〜＃２０００、＃４００〜＃１５００、特に＃４００〜＃１２００）による研磨工程であってもよい。また、研磨したガラス表面をエッチング液に浸漬して、発生した傷を小さくし、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することが好ましい。なお、エッチング液として、上記エッチング液（好ましくはＨＦを含むエッチング液）が好適である。
【００３４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化するガラスは、所望のガラス組成になるようにガラス原料を調合し、得られたガラスバッチを連続溶融炉に投入し、１５００〜１６００℃で加熱溶融した後、清澄した上で、成形装置に供給し、溶融ガラスを成形・徐冷することで製造することができる。
【００３５】
ガラスの成形方法として、ダウンドロー法（オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法等）、フロート法、ロールアウト法、プレス法等の種々の方法を採用することができる。
【００３６】
粗面化工程前のガラスの表面品位が高いと、ガラス表面を均一に粗面化することができるため、所望の表面粗さを得やすくなる。このような観点から、ガラスの成形方法として、オーバーフローダウンドロー法が好ましい。オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスの表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるため、未研磨でガラスの表面品位を高めることができる。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形して基板形状のガラスを成形する方法である。樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面品位を実現できる限り、特に限定されない。また、下方に延伸成形する際、ガラスに力を印加する方法は特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。なお、液相温度が１２００℃以下、且つ液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であれば、オーバーフローダウンドロー法で基板形状のガラスを製造することができる。
【００３７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、更に、ガラス表面の圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする化学強化工程を含むことが好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値は３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、特に７００ＭＰａ以上が好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値が大きい程、ガラスの機械的強度が向上する。一方、ガラス表面に極端に大きな圧縮応力層が形成されると、ガラス表面にマイクロクラックが発生しやすくなり、逆にガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、圧縮応力層の圧縮応力値が大き過ぎると、ガラスに内在する引っ張り応力が極端に大きくなる虞がある。以上の点を考慮すると、圧縮応力層の圧縮応力値は１５００ＭＰａ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２の含有量を増加、或いはＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなる。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換温度を下げれば、圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなる。
【００３８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、サンドブラスト工程等でガラス表面に所望の凹凸を形成する際に、ガラス表面に微細なマイクロクラックが形成される可能性がある。このようなクラックを起点とする破壊を防止するため、圧縮応力層の厚みは１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、特に６０μｍ以上が好ましい。また、タッチパネル用ガラスのガラス表面は、上記の通り、ペンや指等で擦られる状況が想定される。圧縮応力層の厚みが小さいと、ペンや指等による擦り傷でガラスの機械的強度が著しく低下する虞がある。そこで、圧縮応力層の厚みを大きくすれば、ガラス表面に深い傷が付いても、ガラスが破損し難くなる。一方、圧縮応力層の厚みが極端に大きいと、ガラスが切断し難くなったり、ガラス内部の引っ張り応力が極端に高くなり、逆にガラスが破損する虞がある。よって、圧縮応力層の厚みは５００μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、特に８０μｍ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を増加、或いはＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる。また、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換温度を高めれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる。
【００３９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程後にガラスを再加熱し、軟化変形させる工程を含むことが可能である。また、ガラスを再加熱し、軟化変形させる工程後に粗面化工程を実行してもよい。このようにすれば、複雑な形状にガラスを変形しやすくなる。
【００４０】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、ガラスのガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に説明する。
【００４１】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は４０〜７０％、好ましくは５０〜６７％、５２〜６５％、５５〜６３％、特に５６〜６０％である。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスの溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなり過ぎ、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなったり、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下しやすくなる。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点、ヤング率を高める効果もあり、その含有量は１〜３０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出しやすくなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラスを成形し難くなる。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、熱膨張係数が小さくなり過ぎ、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなったり、高温粘性が高くなり、溶融し難くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、化学強化する場合、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、エッチングの際、所望の反応物が生成し難くなり、ガラス表面を改良し難くなる。上記観点から、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、特に１６．５％未満である。また、Ａｌ２Ｏ３の好適な下限範囲は２％以上、４％以上、５％以上、１０％以上、１１％以上、特に１３％以上である。
【００４３】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であるとともに、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を向上させる成分であり、更にはヤング率を向上させる成分である。また、Ｌｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が高い。しかし、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透しやすくなるとともに、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。さらに、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が生じやすくなり、逆に圧縮応力値が低下する場合がある。したがって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜５％であり、好ましくは０〜３．５％、０〜３％、０〜２％、０〜１％、０〜０．５％、特に０〜０．１％であり、実質的に含有しないこと、つまり０〜０．０１％未満が最も好ましい。
【００４４】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であるとともに、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を向上させる成分であり、更には耐失透性を改善する成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は５〜２０％であるが、より好適な含有量は７〜１８％、７〜１６％、８〜１６％、９〜１６％、１０〜１６％、特に１１〜１５％である。Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。また、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆に耐失透性が低下する傾向がある。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が小さくなり過ぎたり、イオン交換性能が低下する。
【００４５】
Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する効果があり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の厚みを大きくする効果が高い。また、Ｋ２Ｏは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高める成分であるとともに、耐失透性を改善する成分である。Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％である。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなったり、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆に耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、６％以下、特に５％以下である。また、Ｋ２Ｏの好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、特に２％以上である。
【００４６】
アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）の合量が多過ぎると、ガラスが失透しやすくなるとともに、熱膨張係数が大きくなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。また、アルカリ金属酸化物の合量が多過ぎると、歪点が低下し過ぎて、圧縮応力値を高め難くなる場合があり、更には液相温度付近の粘性が低下し、高い液相粘度を確保することが困難になる場合がある。よって、アルカリ金属酸化物の合量は２２％以下が好ましい。一方、アルカリ金属酸化物の合量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下する場合がある。よって、アルカリ金属酸化物の合量は８％以上、１０％以上、１３％以上、特に１５％以上が好ましい。
【００４７】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、エッチング液との反応性を高める成分である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、耐失透性が低下したり、イオン交換性能が低下する。したがって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は０．１〜１５％であり、好ましくは１〜１５％、２〜１３％、３〜１２％、３〜１０％、特に３．５〜８％である。
【００４８】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が高い成分である。また、ガラス組成中にＭｇＯを添加すると、エッチングの際、所望の反応物が生成しやすくなり、ガラス表面を改良しやすくなる。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透しやすくなる。よって、ＭｇＯの含有量は０〜６％、０．１〜６％、０．５〜６％、１〜６％、１．５〜６％、１．８〜５％、１．８〜４％、特に１．８〜３．５％が好ましい。
【００４９】
ＣａＯは、ガラスの高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が高い成分である。また、ガラス組成中にＣａＯを添加すると、エッチングの際、所望の反応物が生成しやすくなり、ガラス表面を改良しやすくなる。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなったり、更にはイオン交換性能が低下する場合がある。したがって、ＣａＯの含有量は０〜１２％、０．１〜１２％、０．３〜１２％、０．３〜９％、１〜９％、１．５〜８％、１．５〜６％、特に１．５〜４．５％が好ましい。
【００５０】
ＳｒＯおよびＢａＯは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量はそれぞれ０〜１０％が好ましい。ＳｒＯやＢａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換性能が低下する傾向があるとともに、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなる。ＳｒＯの含有量は５％以下、３％以下、１％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下が好ましい。またＢａＯの含有量は５％以下、３％以下、１％以下、０．８％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下が好ましい。
【００５１】
上記成分のみでガラス組成を構成してもよいが、ガラスの特性を大きく損なわない範囲で他の成分を３０％まで添加することができる。
【００５２】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力値を高める効果が大きい成分であるとともに、低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる効果を有する成分であるが、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなり過ぎる。そのため、ＺｎＯの含有量は８％以下、６％以下、４％以下、特に３％以下が好ましい。
【００５３】
ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に向上させるとともに、ヤング率や歪点を高め、高温粘性を低下させる効果がある。また、ＺｒＯ２は、液相粘度付近の粘性を高める効果があるため、ガラス組成中に所定量添加すると、イオン交換性能と液相粘度を同時に向上させることができる。ただし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が極端に低下する場合がある。よって、ＺｒＯ２の含有量は０〜１０％、０．０００１〜１０％、０．１〜９％、０．５〜７％、１〜５％、特に２．５〜５％が好ましい。
【００５４】
Ｂ２Ｏ３は、液相温度、高温粘度および密度を低下させる効果を有するとともに、イオン交換性能、特に圧縮応力値を向上させる効果を有するが、その含有量が多過ぎると、イオン交換によってガラス表面にヤケが発生したり、耐水性が低下したり、液相粘度が低下したり、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向にある。したがって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜６％、０〜４％、特に０〜３％が好ましい。
【００５５】
ＴｉＯ２は、イオン交換性能を向上させる効果があり、また高温粘度を低下させる効果がある。しかし、ＴｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなる。したがって、ＴｉＯ２の含有量は１０％以下、８％以下、６％以下、５％以下、４％以下、２％以下、０．７％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０１％以下が好ましい。
【００５６】
Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力層の厚みを大きくする成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐水性や耐失透性が低下しやすくする。したがって、Ｐ２Ｏ５の含有量は８％以下、５％以下、４％以下、３％以下、特に２％以下が好ましい。
【００５７】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆ、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種または二種以上を０．００１〜３％添加することができる。ただし、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、環境上の問題が指摘されているため、それぞれの含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。また、ＣｅＯ２は、透過率を低下させる成分であるため、その含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。さらに、Ｆは、低温粘性を低下させ、圧縮応力値の低下を招く虞があるため、その含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。以上の点を考慮すると、清澄剤は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種または二種以上が好ましく、これらの含有量は合量で０．００１〜３％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、更には０．０５〜０．４％が好ましい。
【００５８】
Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、希土類酸化物は、原料自体のコストが高く、またガラス組成中に多量に添加すると、耐失透性が低下する。したがって、希土類酸化物の含有量は３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が望ましい。
【００５９】
ガラスを強く着色させるＣｏ、Ｎｉ等の遷移金属元素は、透過率を低下させるため、その含有量が多過ぎると、透過率が顕著に低下して、タッチパネルに視認性が要求される場合に使用し難くなる。このような場合、原料、或いはカレットの使用量を調整し、その含有量を０．５％以下、０．１％以下、特に０．０５％以下にするのが好ましい。
【００６０】
Ｐｂ、Ｂｉ等の物質は、環境上の問題が指摘されているため、その含有量を０．１％未満に制限することが好ましい。
【００６１】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの密度は２．８ｇ／ｃｍ３以下、２．７ｇ／ｃｍ３以下、２．６ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が小さい程、ガラスを軽量化することができる。ここで、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すれば、密度が低下する。
【００６２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの歪点は５００℃以上、５１０℃以上、特に５２０℃以上が好ましい。歪点が高い程、耐熱性が向上し、熱処理工程でガラスが変形し難くなるとともに、圧縮応力層が消失し難くなる。また、歪点が高いと、イオン交換処理の際、応力緩和が生じ難くなり、高い圧縮応力値を得やすくなる。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ土類金属酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加、或いはアルカリ金属酸化物の含有量を低減すれば、歪点が上昇する。
【００６３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの軟化点は８５０℃以下、８３０℃以下、８００℃以下、特に７７５℃以下が好ましい。軟化点が８５０℃より高いと、ガラスを再加熱し、所望の形状に軟化変形させ難くなる。ここで、「軟化点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、軟化点が低下する。
【００６４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１６００℃以下、１５８０℃以下、１４５０℃以下、１４３０℃以下、１４２０℃以下、特に１４００℃以下が好ましい。高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、ガラスの溶融温度に相当しており、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温でガラスを溶融することができる。したがって、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、溶融窯等のガラス製造設備の負担が軽減されるとともに、ガラスの泡品位が向上し、結果として、ガラスを安価に製造することができる。ここで、「高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加、或いはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下する。
【００６５】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスのヤング率は７０ＧＰａ以上、７３ＧＰａ以上、特に７５ＧＰａ以上が好ましい。ヤング率が高い程、タッチパネルのガラス表面をペンや指で押す際、ガラスの変形量が小さくなり、タッチパネル内部のディスプレイやセンサーに与えるダメージが小さくなるとともに、タッチパネルの操作性が向上する。ここで、「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。
【００６６】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの熱膨張係数は７０〜１１０×１０−７／℃、７５〜１１０×１０−７／℃、８０〜１１０×１０−７／℃、特に８５〜１１０×１０−７／℃が好ましい。熱膨張係数を上記範囲内に規制すれば、タッチパネルに使用される金属配線等の部材の熱膨張係数に整合しやすくなり、これらの部材の剥離を防止することができる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均値を測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が上昇し、逆にガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低下する。
【００６７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの液相温度は１２００℃以下、１０５０℃以下、１０３０℃以下、１０１０℃以下、１０００℃以下、９５０℃以下、９００℃以下、特に８７０℃以下が好ましい。液相温度が低い程、耐失透性が良好であり、成形性が良好である。ここで、「液相温度」は、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相温度が低下する。
【００６８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの液相粘度は１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．３ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ．ｓ以上、１０６．０ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．２ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。液相粘度が高い程、耐失透性が良好であり、成形性が良好である。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相粘度が上昇する。
【００６９】
本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とする。ここで、本発明のタッチパネル用ガラスの技術的特徴（表面粗さ、ガラス組成、ガラス特性等）は、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法の説明欄に既に記載されているため、ここでは、便宜上、その記載を省略する。
【００７０】
本発明のタッチパネル用ガラスは、基板形状（平板形状に限らず、曲面形状に軟化変形させたものを含む）を有することが好ましい。このようにすれば、タッチパネル用基板に用いることができる。また、ガラス基板の板厚は３．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．７ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下が好ましい。ガラス基板の板厚が小さい程、ガラス基板を軽量化することできる。また、ガラス基板を化学強化すると、ガラス基板の板厚を薄くしても、ガラス基板が破壊し難くなる。なお、オーバーフローダウンドロー法で溶融ガラスを成形すると、未研磨で表面品位が良好なガラス基板を得ることができる。
【実施例１】
【００７１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００７２】
表１は、実験に用いたガラスのガラス組成と特性を示すものである。
【００７３】
【表１】
【００７４】
次のようにして、表１に記載のガラスを作製した。まず、表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、白金ポットに得られたガラスバッチを投入し、１５８０℃で８時間溶融した。次に、カーボン板の上に溶融ガラスを流し出し、基板形状に成形した。得られたガラスについて、種々の特性を評価した。
【００７５】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【００７６】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
【００７７】
軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。
【００７８】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【００７９】
ヤング率は、曲げ共振法により測定した値である。
【００８０】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均値を測定した値である。
【００８１】
液相温度ＴＬは、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。
【００８２】
液相粘度ｌｏｇηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【００８３】
続いて、表１に記載のガラスを４６０℃のＫＮＯ３溶融塩中に８時間浸漬することで化学強化した。次に、化学強化後のガラス表面を洗浄した上で、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて、ガラス表面の干渉縞の本数とその間隔を観察し、圧縮応力層の圧縮応力値と厚みを算出した。算出に当たり、ガラスの屈折率を１．５２、光学弾性定数を２８［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。なお、未強化ガラスと強化ガラスは、ガラスの表層において微視的にガラス組成が異なっているものの、ガラス全体としてガラス組成が実質的に相違していない。よって、密度、粘度等の特性値は、未強化ガラスと強化ガラスで実質的に相違していない。
【実施例２】
【００８４】
実施例１の欄に記載の方法で作製した基板形状のガラス（未強化）について、各種条件でガラス表面を表面処理し、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｑ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｓｍ、Ｒｋｕ）と操作感を評価した。その結果を表２示す。
【００８５】
サンドブラスト工程、エッチング液に浸漬する工程、化学強化工程の順で実験を行った。サンドブラスト処理は、２ＭＰａでブラスト材（４ｋｇのＡｌ２Ｏ３を２０Ｌの水に分散）をガラス表面に吹きつけることで行った。また、イオン交換に際し、ＫＮＯ３溶融塩を用いた。
【００８６】
【表２】
【００８７】
表面粗さＲａ、Ｒｑ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｓｍ、Ｒｋｕは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。
【００８８】
操作感は、ガラス表面を指でなぞり、良好に滑る場合を「◎」、滑る場合を「○」、滑るが、若干、指が引っ掛かる場合を「△」、指が引っ掛かる場合を「×」として評価した。なお、エッチング等の表面処理を行う前のガラス表面の表面粗さＲａは２Åであり、その評価は「×」であった。
【００８９】
表２から明らかなように、所定の表面粗さを有するガラスは、操作感の評価が良好であった。
【実施例３】
【００９０】
実施例１の欄に記載の方法で作製した基板形状のガラス（厚み１．０ｍｍ、未強化）について、表中の手順で表面処理を行った後、ＡＧ−１０ｋＮＩＳ（株式会社島津製作所製）を用いて、２軸曲げ試験を行い、面内強度を評価した。その結果を表３に示す。なお、サンドブラスト処理は、２ＭＰａでブラスト材（４ｋｇのＡｌ２Ｏ３を２０ＬのＨ２Ｏに分散）をガラス表面に吹きつけることで行った。また、イオン交換に際し、ＫＮＯ３溶融塩を用いた。
【００９１】
【表３】
【００９２】
操作感は、ガラス表面を指でなぞり、良好に滑る場合を「◎」、滑る場合を「○」、滑るが、若干、指が引っ掛かる場合を「△」、指が引っ掛かる場合を「×」として評価した。なお、エッチング等の表面処理を行う前のガラス表面の表面粗さＲａは２Åであり、その評価は「×」であった。
【００９３】
表３から明らかなように、所定の表面粗さを有するガラスは、操作感に優れ、且つ機械的強度が高かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用ガラスの製造方法に関し、具体的には携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、ノートＰＣ、ポインティングデバイス、カーナビゲーションに搭載されるタッチパネル用ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等のデバイスが広く使用されており、近年、これらのデバイスにタッチパネルを搭載させたタイプが普及している。
【０００３】
タッチパネルには、タッチパネル内のディスプレイやセンサー部を保護するため、ガラスが用いられる。タッチパネル用ガラスは、一般的に、（１）機械的強度が高いこと、（２）ペンや指等で表面を押す際、撓み難いように高いヤング率を有すること、（３）安価で多量に供給できること等の特性が要求される。また、タッチパネルの形式には、抵抗膜式、静電容量式等がある。後者の方式は、二点以上のポイントを検知できるため、多様な操作方法を実現することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３７１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、静電容量式のタッチパネルは、二点以上のポイントを検知できるため、多彩な操作方法が実現可能である。しかし、従来の静電容量式のタッチパネルは、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かりやすく、操作感が適正ではなく、また誤操作等の不具合が発生しやすかった。このような事情から、タッチパネルの操作性を向上させる技術は重要になってきている。
【０００６】
また、タッチパネルの操作時には、ガラス表面が指やペン等で擦られることが多くなるため、ガラス表面に傷がつきやすく、機械的強度が低下しやすくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、ガラス表面を改良し、タッチパネルの操作性を向上させ、更にはガラスの機械的強度を高めることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、種々の検討を行った結果、指等がガラス表面で引っ掛かりやすい原因は、ガラス表面が平滑過ぎることにあり、ガラス表面を粗面化し、所定の凹凸を形成すれば、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とする。なお、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部を粗面化することが好ましいが、実用上、タッチパネルの操作面に相当する面が粗面化されていればよい。また、ガラス基板の表面にマスキング等を施して、任意の部位のみを粗面化することもできる。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【０００９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を有する。ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにすれば、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かり難くなり、タッチパネルの操作性が向上する。
【００１０】
第二に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程が、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることを特徴とする。このようにすれば、ガラス表面を適正に粗面化できるとともに、ガラス表面に存在する傷を小さくできるため、粗面化工程でガラスの機械的強度を維持することができる。
【００１１】
第三に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、エッチング液が、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことを特徴とする。これらのエッチング液を使用すれば、ガラスとの反応性が適正になるため、ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにしやすくなる。
【００１２】
第四に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程が、サンドブラスト工程であることを特徴とする。このようにすれば、短時間で大面積のガラス表面を均一に粗面化することができる。
【００１３】
第五に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、サンドブラスト工程後に、ガラスをエッチング液に浸漬する工程を実行することを特徴とする。このようにすれば、サンドブラスト工程で発生した傷を小さくすることができ、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することができる。
【００１４】
第六に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする。上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、エッチング液との反応性を高めることができ、所望の表面粗さを得やすくなる。また、上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、イオン交換性能を高めることもできる。
【００１５】
第七に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、更に、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成する化学強化工程を含むことを特徴とする。ガラス表面に凹凸形状を形成すれば、凹凸部分に応力が集中し、ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。しかし、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成（好ましくは凹凸部分よりも深く圧縮応力層を形成）すれば、ガラスの機械的強度を高めることができる。
【００１６】
化学強化工程は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換し、ガラス表面にイオン半径の大きいアルカリイオンを導入する工程である。化学強化工程でガラスに圧縮応力層を形成すれば、ガラスの機械的強度を高めることができる。なお、イオン交換条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性等を考慮して決定すればよい。特に、ガラス組成中のＮａ成分をＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンでイオン交換すると、ガラス表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。また、化学強化工程は、風冷強化法等の物理強化工程とは異なり、化学強化工程後にガラスを切断しても、ガラスが容易に破損しない。
【００１７】
第八に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、化学強化工程が、圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする工程であることを特徴とする。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計で干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出することができる。
【００１８】
第九に、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、化学強化工程が、粗面化工程後に実行されることを特徴とする。このようにすれば、粗面化工程でガラス表面に生じた傷によりガラスが破損する確率を低くすることができ、ガラスの機械的強度を高めることができる。
【００１９】
第十に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とする。ガラス表面の表面粗さＲａを３〜５００００Åにすれば、二点以上のポイントを指等で滑らせる場合、指等がガラス表面で引っ掛かり難くなり、タッチパネルの操作性が向上する。
【００２０】
第十一に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする。
【００２１】
第十二に、本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面近傍に圧縮応力層が形成されており、圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法によれば、粗面化工程により、ガラス表面に適正な摩擦係数を付与することができ、指等で二点以上のポイントを滑らせる場合、適正な操作感を得ることができる。また、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、更に、化学強化工程を含む場合、ガラスの機械的強度を高めることができ、ガラスの破損等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含む。表面粗さＲａが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。指等の滑りを考慮すると、表面粗さＲａは５０Å以上、１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、２０００Å以上、５０００Å以上、６０００Å以上、７０００Å以上、特に８０００Å以上が好ましい。一方、表面粗さＲａが５００００Åより大きいと、指等でガラス表面を触れる際、ざらつき感が生じる。ざらつき感を考慮すると、表面粗さＲａは４００００Å以下、３００００Å以下、２００００Å以下、１８０００Å以下、特に１６０００Å以下が好ましい。
【００２４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｑを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｑが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｑが５００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｑの下限値は１００Å以上、１０００Å以上、３０００Å以上、５０００Å以上、７０００Å以上であり、上限値は５００００Å以下、４５０００Å以下、４００００Å以下、３５００００Å以下、３００００Å以下である。
【００２５】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｚを５〜２０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｚが５Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｚが２０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｚの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２５０００Å以上、３００００Å以上、４００００Å以上、５００００Å以上であり、上限値は２０００００Å以下、１８００００Å以下、１６００００Å以下、１２００００Å以下、１０００００Å以下である。
【００２６】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｔを１０〜２５００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。表面粗さＲｔが１０Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｔが２５００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｔの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２５０００Å以上、３００００Å以上、４００００Å以上、５００００Å以上であり、上限値は２０００００Å以下、１８００００Å以下、１６００００Å以下、１２００００Å以下、１０００００Å以下である。
【００２７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｐを３〜１０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の山高さが操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｐが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｐが１０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じる。好ましいＲｐの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、１００００Å以上、２００００Å以上であり、上限値は８００００Å以下、７００００Å以下、６００００Å以下、５００００Å以下、４００００Å以下である。
【００２８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｖを３〜１０００００Åにする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の谷深さが操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｖが３Åより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。一方、表面粗さＲｖが１０００００Åより大きいと、ざらつき感が生じたり、強度が低下しやすくなったりする。好ましいＲｖの下限値は１００Å以上、５００Å以上、１０００Å以上、２０００Å以上、１００００Å以上、１５０００Å以上、２００００Å以上であり、上限値は１０００００Å以下、９００００Å以下、７００００Å以下、６００００Å以下、５００００Å以下である。
【００２９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｓｍを１５０μｍ以下にする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の大きさに加えて、凹凸の間隔も操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｓｍが１５０μｍより大きいと、ガラス表面を指等でなぞる際にスムースに滑らせ難くなるとともに、ざらつき感が生じやすくなる。よって、表面粗さＲｓｍは１３０μｍ以下、１１０μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８５μｍ以下、８０μｍ以下、特に７０μｍ以下が好ましい。一方、表面粗さＲｓｍが小さくなり過ぎると、指等が引っ掛かる感じが生じるため、表面粗さＲｓｍは５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、特に４０μｍ以上が好ましい。
【００３０】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲｋｕを３０以下にする粗面化工程を含むことが好ましい。本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス表面の凹凸の大きさに加えて、凹凸の尖り度合も操作感に影響を与えることを見出した。表面粗さＲｋｕが３０より大きいと、ガラス表面を指等でなぞる際にざらつき感が生じやすくなり、また強度が低下しやすくなる場合がある。よって、表面粗さＲｋｕは２０以下、１０以下、５以下、４以下、３．５以下、特に３．２以下が好ましい。一方、表面粗さＲｋｕが小さくなり過ぎると、指が引っ掛かる感じが生じるため、表面粗さＲｋｕは１以上、１．５以上、特に２以上が好ましい。
【００３１】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることが好ましく、エッチング液は、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことが好ましく、特にＨＦ＋ＮＨ４Ｆの混合液またはＮＨ４Ｆ＋ＮＨ４ＨＦ２の混合液が好ましい。これらのエッチング液は、ガラスとの反応性が良好であり、これらのエッチング液を使用すれば、ガラス表面に反応物が均一に生成し、ガラス表面の表面粗さを適正な範囲にすることができる。これらのエッチング液は１０〜４０℃（好ましくは１５〜３５℃、より好ましくは２０〜３０℃）の温度で使用することが好ましい。１０℃未満の温度でエッチングすると、ガラスとエッチング液の反応速度が遅くなり過ぎ、ガラスの製造効率が低下する。また、４０℃より高い温度でエッチングすると、エッチング液が揮発しやすくなり、安全面・環境面で問題が生じ得る。
【００３２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は、サンドブラスト工程が好ましい。このようにすれば、短時間で大面積のガラス表面を均一に粗面化することができる。サンドブラスト工程で使用するブラスト材の粒度は、＃２２０〜＃４０００、＃３００〜＃２０００、＃４００〜＃１５００、特に＃４００〜＃１２００が好ましい。ブラスト材の粒度が＃２２０より小さいと、指等でガラス表面を触れる際、ざらつき感が生じやすい。また、ブラスト材の粒度が＃２２０より小さいと、ガラス表面に大きなクラックが発生しやすいため、ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。一方、ブラスト材の粒度が＃４０００より大きいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり、指等が滑り難くなる。サンドブラスト工程は、ガラス表面にブラスト材を衝突させて、粗面化する工程であるため、ガラス表面に傷が発生しやすい。このことに起因して、ガラスの機械的強度が低下する場合があるが、このような場合、サンドブラストした面をエッチング液に浸漬して、発生した傷を小さくし、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することが好ましい。なお、エッチング液として、上記のエッチング液（好ましくはＨＦを含むエッチング液）が好適である。
【００３３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化工程は＃２２０〜＃４０００（好ましくは＃３００〜＃２０００、＃４００〜＃１５００、特に＃４００〜＃１２００）による研磨工程であってもよい。また、研磨したガラス表面をエッチング液に浸漬して、発生した傷を小さくし、ガラスの機械的強度が低下する事態を防止することが好ましい。なお、エッチング液として、上記エッチング液（好ましくはＨＦを含むエッチング液）が好適である。
【００３４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、粗面化するガラスは、所望のガラス組成になるようにガラス原料を調合し、得られたガラスバッチを連続溶融炉に投入し、１５００〜１６００℃で加熱溶融した後、清澄した上で、成形装置に供給し、溶融ガラスを成形・徐冷することで製造することができる。
【００３５】
ガラスの成形方法として、ダウンドロー法（オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法等）、フロート法、ロールアウト法、プレス法等の種々の方法を採用することができる。
【００３６】
粗面化工程前のガラスの表面品位が高いと、ガラス表面を均一に粗面化することができるため、所望の表面粗さを得やすくなる。このような観点から、ガラスの成形方法として、オーバーフローダウンドロー法が好ましい。オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスの表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるため、未研磨でガラスの表面品位を高めることができる。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形して基板形状のガラスを成形する方法である。樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面品位を実現できる限り、特に限定されない。また、下方に延伸成形する際、ガラスに力を印加する方法は特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。なお、液相温度が１２００℃以下、且つ液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であれば、オーバーフローダウンドロー法で基板形状のガラスを製造することができる。
【００３７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、更に、ガラス表面の圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする化学強化工程を含むことが好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値は３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、特に７００ＭＰａ以上が好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値が大きい程、ガラスの機械的強度が向上する。一方、ガラス表面に極端に大きな圧縮応力層が形成されると、ガラス表面にマイクロクラックが発生しやすくなり、逆にガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、圧縮応力層の圧縮応力値が大き過ぎると、ガラスに内在する引っ張り応力が極端に大きくなる虞がある。以上の点を考慮すると、圧縮応力層の圧縮応力値は１５００ＭＰａ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２の含有量を増加、或いはＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなる。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換温度を下げれば、圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなる。
【００３８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、サンドブラスト工程等でガラス表面に所望の凹凸を形成する際に、ガラス表面に微細なマイクロクラックが形成される可能性がある。このようなクラックを起点とする破壊を防止するため、圧縮応力層の厚みは１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、特に６０μｍ以上が好ましい。また、タッチパネル用ガラスのガラス表面は、上記の通り、ペンや指等で擦られる状況が想定される。圧縮応力層の厚みが小さいと、ペンや指等による擦り傷でガラスの機械的強度が著しく低下する虞がある。そこで、圧縮応力層の厚みを大きくすれば、ガラス表面に深い傷が付いても、ガラスが破損し難くなる。一方、圧縮応力層の厚みが極端に大きいと、ガラスが切断し難くなったり、ガラス内部の引っ張り応力が極端に高くなり、逆にガラスが破損する虞がある。よって、圧縮応力層の厚みは５００μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、特に８０μｍ以下が好ましい。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を増加、或いはＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる。また、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換温度を高めれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる。
【００３９】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法は、粗面化工程後にガラスを再加熱し、軟化変形させる工程を含むことが可能である。また、ガラスを再加熱し、軟化変形させる工程後に粗面化工程を実行してもよい。このようにすれば、複雑な形状にガラスを変形しやすくなる。
【００４０】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、ガラスのガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に説明する。
【００４１】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は４０〜７０％、好ましくは５０〜６７％、５２〜６５％、５５〜６３％、特に５６〜６０％である。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスの溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなり過ぎ、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなったり、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下しやすくなる。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点、ヤング率を高める効果もあり、その含有量は１〜３０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出しやすくなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラスを成形し難くなる。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、熱膨張係数が小さくなり過ぎ、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなったり、高温粘性が高くなり、溶融し難くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、化学強化する場合、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、エッチングの際、所望の反応物が生成し難くなり、ガラス表面を改良し難くなる。上記観点から、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、特に１６．５％未満である。また、Ａｌ２Ｏ３の好適な下限範囲は２％以上、４％以上、５％以上、１０％以上、１１％以上、特に１３％以上である。
【００４３】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であるとともに、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を向上させる成分であり、更にはヤング率を向上させる成分である。また、Ｌｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が高い。しかし、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透しやすくなるとともに、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。さらに、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が生じやすくなり、逆に圧縮応力値が低下する場合がある。したがって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜５％であり、好ましくは０〜３．５％、０〜３％、０〜２％、０〜１％、０〜０．５％、特に０〜０．１％であり、実質的に含有しないこと、つまり０〜０．０１％未満が最も好ましい。
【００４４】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であるとともに、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を向上させる成分であり、更には耐失透性を改善する成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は５〜２０％であるが、より好適な含有量は７〜１８％、７〜１６％、８〜１６％、９〜１６％、１０〜１６％、特に１１〜１５％である。Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。また、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆に耐失透性が低下する傾向がある。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が小さくなり過ぎたり、イオン交換性能が低下する。
【００４５】
Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する効果があり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の厚みを大きくする効果が高い。また、Ｋ２Ｏは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高める成分であるとともに、耐失透性を改善する成分である。Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％である。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が大きくなり過ぎ、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなったり、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆に耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、６％以下、特に５％以下である。また、Ｋ２Ｏの好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、特に２％以上である。
【００４６】
アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）の合量が多過ぎると、ガラスが失透しやすくなるとともに、熱膨張係数が大きくなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合し難くなる。また、アルカリ金属酸化物の合量が多過ぎると、歪点が低下し過ぎて、圧縮応力値を高め難くなる場合があり、更には液相温度付近の粘性が低下し、高い液相粘度を確保することが困難になる場合がある。よって、アルカリ金属酸化物の合量は２２％以下が好ましい。一方、アルカリ金属酸化物の合量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下する場合がある。よって、アルカリ金属酸化物の合量は８％以上、１０％以上、１３％以上、特に１５％以上が好ましい。
【００４７】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、エッチング液との反応性を高める成分である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、耐失透性が低下したり、イオン交換性能が低下する。したがって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は０．１〜１５％であり、好ましくは１〜１５％、２〜１３％、３〜１２％、３〜１０％、特に３．５〜８％である。
【００４８】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が高い成分である。また、ガラス組成中にＭｇＯを添加すると、エッチングの際、所望の反応物が生成しやすくなり、ガラス表面を改良しやすくなる。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透しやすくなる。よって、ＭｇＯの含有量は０〜６％、０．１〜６％、０．５〜６％、１〜６％、１．５〜６％、１．８〜５％、１．８〜４％、特に１．８〜３．５％が好ましい。
【００４９】
ＣａＯは、ガラスの高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が高い成分である。また、ガラス組成中にＣａＯを添加すると、エッチングの際、所望の反応物が生成しやすくなり、ガラス表面を改良しやすくなる。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなったり、更にはイオン交換性能が低下する場合がある。したがって、ＣａＯの含有量は０〜１２％、０．１〜１２％、０．３〜１２％、０．３〜９％、１〜９％、１．５〜８％、１．５〜６％、特に１．５〜４．５％が好ましい。
【００５０】
ＳｒＯおよびＢａＯは、高温粘度を低下させ、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量はそれぞれ０〜１０％が好ましい。ＳｒＯやＢａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換性能が低下する傾向があるとともに、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなる。ＳｒＯの含有量は５％以下、３％以下、１％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下が好ましい。またＢａＯの含有量は５％以下、３％以下、１％以下、０．８％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下が好ましい。
【００５１】
上記成分のみでガラス組成を構成してもよいが、ガラスの特性を大きく損なわない範囲で他の成分を３０％まで添加することができる。
【００５２】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力値を高める効果が大きい成分であるとともに、低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる効果を有する成分であるが、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなり過ぎる。そのため、ＺｎＯの含有量は８％以下、６％以下、４％以下、特に３％以下が好ましい。
【００５３】
ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に向上させるとともに、ヤング率や歪点を高め、高温粘性を低下させる効果がある。また、ＺｒＯ２は、液相粘度付近の粘性を高める効果があるため、ガラス組成中に所定量添加すると、イオン交換性能と液相粘度を同時に向上させることができる。ただし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が極端に低下する場合がある。よって、ＺｒＯ２の含有量は０〜１０％、０．０００１〜１０％、０．１〜９％、０．５〜７％、１〜５％、特に２．５〜５％が好ましい。
【００５４】
Ｂ２Ｏ３は、液相温度、高温粘度および密度を低下させる効果を有するとともに、イオン交換性能、特に圧縮応力値を向上させる効果を有するが、その含有量が多過ぎると、イオン交換によってガラス表面にヤケが発生したり、耐水性が低下したり、液相粘度が低下したり、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向にある。したがって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜６％、０〜４％、特に０〜３％が好ましい。
【００５５】
ＴｉＯ２は、イオン交換性能を向上させる効果があり、また高温粘度を低下させる効果がある。しかし、ＴｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなる。したがって、ＴｉＯ２の含有量は１０％以下、８％以下、６％以下、５％以下、４％以下、２％以下、０．７％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０１％以下が好ましい。
【００５６】
Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力層の厚みを大きくする成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐水性や耐失透性が低下しやすくする。したがって、Ｐ２Ｏ５の含有量は８％以下、５％以下、４％以下、３％以下、特に２％以下が好ましい。
【００５７】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆ、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種または二種以上を０．００１〜３％添加することができる。ただし、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、環境上の問題が指摘されているため、それぞれの含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。また、ＣｅＯ２は、透過率を低下させる成分であるため、その含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。さらに、Ｆは、低温粘性を低下させ、圧縮応力値の低下を招く虞があるため、その含有量を０．１％未満、特に０．０１％未満に制限することが好ましい。以上の点を考慮すると、清澄剤は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種または二種以上が好ましく、これらの含有量は合量で０．００１〜３％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、更には０．０５〜０．４％が好ましい。
【００５８】
Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、希土類酸化物は、原料自体のコストが高く、またガラス組成中に多量に添加すると、耐失透性が低下する。したがって、希土類酸化物の含有量は３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が望ましい。
【００５９】
ガラスを強く着色させるＣｏ、Ｎｉ等の遷移金属元素は、透過率を低下させるため、その含有量が多過ぎると、透過率が顕著に低下して、タッチパネルに視認性が要求される場合に使用し難くなる。このような場合、原料、或いはカレットの使用量を調整し、その含有量を０．５％以下、０．１％以下、特に０．０５％以下にするのが好ましい。
【００６０】
Ｐｂ、Ｂｉ等の物質は、環境上の問題が指摘されているため、その含有量を０．１％未満に制限することが好ましい。
【００６１】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの密度は２．８ｇ／ｃｍ３以下、２．７ｇ／ｃｍ３以下、２．６ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が小さい程、ガラスを軽量化することができる。ここで、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すれば、密度が低下する。
【００６２】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの歪点は５００℃以上、５１０℃以上、特に５２０℃以上が好ましい。歪点が高い程、耐熱性が向上し、熱処理工程でガラスが変形し難くなるとともに、圧縮応力層が消失し難くなる。また、歪点が高いと、イオン交換処理の際、応力緩和が生じ難くなり、高い圧縮応力値を得やすくなる。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ土類金属酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加、或いはアルカリ金属酸化物の含有量を低減すれば、歪点が上昇する。
【００６３】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの軟化点は８５０℃以下、８３０℃以下、８００℃以下、特に７７５℃以下が好ましい。軟化点が８５０℃より高いと、ガラスを再加熱し、所望の形状に軟化変形させ難くなる。ここで、「軟化点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、軟化点が低下する。
【００６４】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１６００℃以下、１５８０℃以下、１４５０℃以下、１４３０℃以下、１４２０℃以下、特に１４００℃以下が好ましい。高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、ガラスの溶融温度に相当しており、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温でガラスを溶融することができる。したがって、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、溶融窯等のガラス製造設備の負担が軽減されるとともに、ガラスの泡品位が向上し、結果として、ガラスを安価に製造することができる。ここで、「高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加、或いはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下する。
【００６５】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスのヤング率は７０ＧＰａ以上、７３ＧＰａ以上、特に７５ＧＰａ以上が好ましい。ヤング率が高い程、タッチパネルのガラス表面をペンや指で押す際、ガラスの変形量が小さくなり、タッチパネル内部のディスプレイやセンサーに与えるダメージが小さくなるとともに、タッチパネルの操作性が向上する。ここで、「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。
【００６６】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの熱膨張係数は７０〜１１０×１０−７／℃、７５〜１１０×１０−７／℃、８０〜１１０×１０−７／℃、特に８５〜１１０×１０−７／℃が好ましい。熱膨張係数を上記範囲内に規制すれば、タッチパネルに使用される金属配線等の部材の熱膨張係数に整合しやすくなり、これらの部材の剥離を防止することができる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均値を測定した値を指す。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が上昇し、逆にガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低下する。
【００６７】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの液相温度は１２００℃以下、１０５０℃以下、１０３０℃以下、１０１０℃以下、１０００℃以下、９５０℃以下、９００℃以下、特に８７０℃以下が好ましい。液相温度が低い程、耐失透性が良好であり、成形性が良好である。ここで、「液相温度」は、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相温度が低下する。
【００６８】
本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法において、使用するガラスの液相粘度は１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．３ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ．ｓ以上、１０６．０ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．２ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。液相粘度が高い程、耐失透性が良好であり、成形性が良好である。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。なお、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加、或いはＡｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相粘度が上昇する。
【００６９】
本発明のタッチパネル用ガラスは、ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とする。ここで、本発明のタッチパネル用ガラスの技術的特徴（表面粗さ、ガラス組成、ガラス特性等）は、本発明のタッチパネル用ガラスの製造方法の説明欄に既に記載されているため、ここでは、便宜上、その記載を省略する。
【００７０】
本発明のタッチパネル用ガラスは、基板形状（平板形状に限らず、曲面形状に軟化変形させたものを含む）を有することが好ましい。このようにすれば、タッチパネル用基板に用いることができる。また、ガラス基板の板厚は３．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．７ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下が好ましい。ガラス基板の板厚が小さい程、ガラス基板を軽量化することできる。また、ガラス基板を化学強化すると、ガラス基板の板厚を薄くしても、ガラス基板が破壊し難くなる。なお、オーバーフローダウンドロー法で溶融ガラスを成形すると、未研磨で表面品位が良好なガラス基板を得ることができる。
【実施例１】
【００７１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００７２】
表１は、実験に用いたガラスのガラス組成と特性を示すものである。
【００７３】
【表１】
【００７４】
次のようにして、表１に記載のガラスを作製した。まず、表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、白金ポットに得られたガラスバッチを投入し、１５８０℃で８時間溶融した。次に、カーボン板の上に溶融ガラスを流し出し、基板形状に成形した。得られたガラスについて、種々の特性を評価した。
【００７５】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【００７６】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
【００７７】
軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。
【００７８】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【００７９】
ヤング率は、曲げ共振法により測定した値である。
【００８０】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均値を測定した値である。
【００８１】
液相温度ＴＬは、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。
【００８２】
液相粘度ｌｏｇηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【００８３】
続いて、表１に記載のガラスを４６０℃のＫＮＯ３溶融塩中に８時間浸漬することで化学強化した。次に、化学強化後のガラス表面を洗浄した上で、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて、ガラス表面の干渉縞の本数とその間隔を観察し、圧縮応力層の圧縮応力値と厚みを算出した。算出に当たり、ガラスの屈折率を１．５２、光学弾性定数を２８［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。なお、未強化ガラスと強化ガラスは、ガラスの表層において微視的にガラス組成が異なっているものの、ガラス全体としてガラス組成が実質的に相違していない。よって、密度、粘度等の特性値は、未強化ガラスと強化ガラスで実質的に相違していない。
【実施例２】
【００８４】
実施例１の欄に記載の方法で作製した基板形状のガラス（未強化）について、各種条件でガラス表面を表面処理し、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｑ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｓｍ、Ｒｋｕ）と操作感を評価した。その結果を表２示す。
【００８５】
サンドブラスト工程、エッチング液に浸漬する工程、化学強化工程の順で実験を行った。サンドブラスト処理は、２ＭＰａでブラスト材（４ｋｇのＡｌ２Ｏ３を２０Ｌの水に分散）をガラス表面に吹きつけることで行った。また、イオン交換に際し、ＫＮＯ３溶融塩を用いた。
【００８６】
【表２】
【００８７】
表面粗さＲａ、Ｒｑ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｓｍ、Ｒｋｕは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。
【００８８】
操作感は、ガラス表面を指でなぞり、良好に滑る場合を「◎」、滑る場合を「○」、滑るが、若干、指が引っ掛かる場合を「△」、指が引っ掛かる場合を「×」として評価した。なお、エッチング等の表面処理を行う前のガラス表面の表面粗さＲａは２Åであり、その評価は「×」であった。
【００８９】
表２から明らかなように、所定の表面粗さを有するガラスは、操作感の評価が良好であった。
【実施例３】
【００９０】
実施例１の欄に記載の方法で作製した基板形状のガラス（厚み１．０ｍｍ、未強化）について、表中の手順で表面処理を行った後、ＡＧ−１０ｋＮＩＳ（株式会社島津製作所製）を用いて、２軸曲げ試験を行い、面内強度を評価した。その結果を表３に示す。なお、サンドブラスト処理は、２ＭＰａでブラスト材（４ｋｇのＡｌ２Ｏ３を２０ＬのＨ２Ｏに分散）をガラス表面に吹きつけることで行った。また、イオン交換に際し、ＫＮＯ３溶融塩を用いた。
【００９１】
【表３】
【００９２】
操作感は、ガラス表面を指でなぞり、良好に滑る場合を「◎」、滑る場合を「○」、滑るが、若干、指が引っ掛かる場合を「△」、指が引っ掛かる場合を「×」として評価した。なお、エッチング等の表面処理を行う前のガラス表面の表面粗さＲａは２Åであり、その評価は「×」であった。
【００９３】
表３から明らかなように、所定の表面粗さを有するガラスは、操作感に優れ、且つ機械的強度が高かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とするタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項２】
粗面化工程が、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項３】
エッチング液が、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項４】
粗面化工程が、サンドブラスト工程であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項５】
サンドブラスト工程後に、ガラスをエッチング液に浸漬する工程を実行することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルガラスの製造方法。
【請求項６】
ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項７】
更に、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成する化学強化工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項８】
化学強化工程が、圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする工程であることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項９】
化学強化工程が、粗面化工程後に実行されることを特徴とする請求項７または８に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項１０】
ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とするタッチパネル用ガラス。
【請求項１１】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル用ガラス。
【請求項１２】
ガラス表面近傍に圧縮応力層が形成されており、
圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のタッチパネル用ガラス。
【請求項１】
ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａを３〜５００００Åにする粗面化工程を含むことを特徴とするタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項２】
粗面化工程が、ガラスをエッチング液に浸漬する工程であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項３】
エッチング液が、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種または二種以上を含むことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項４】
粗面化工程が、サンドブラスト工程であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項５】
サンドブラスト工程後に、ガラスをエッチング液に浸漬する工程を実行することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルガラスの製造方法。
【請求項６】
ガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項７】
更に、ガラス表面近傍に圧縮応力層を形成する化学強化工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項８】
化学強化工程が、圧縮応力層の圧縮応力値を２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みを１０μｍ以上にする工程であることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項９】
化学強化工程が、粗面化工程後に実行されることを特徴とする請求項７または８に記載のタッチパネル用ガラスの製造方法。
【請求項１０】
ガラス表面の全部または一部の表面粗さＲａが３〜５００００Åであることを特徴とするタッチパネル用ガラス。
【請求項１１】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １〜３０％、Ｌｉ２Ｏ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ５〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０．１〜１５％含有することを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル用ガラス。
【請求項１２】
ガラス表面近傍に圧縮応力層が形成されており、
圧縮応力層の圧縮応力値が２００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のタッチパネル用ガラス。
【公開番号】特開２０１３−１０６８６（Ｐ２０１３−１０６８６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８００２５（Ｐ２０１２−１８００２５）
【出願日】平成２４年８月１５日（２０１２．８．１５）
【分割の表示】特願２００８−２７５２０４（Ｐ２００８−２７５２０４）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月１５日（２０１２．８．１５）
【分割の表示】特願２００８−２７５２０４（Ｐ２００８−２７５２０４）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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