JP2022173994A - 無アルカリガラス板 - Google Patents
無アルカリガラス板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022173994A JP2022173994A JP2022049243A JP2022049243A JP2022173994A JP 2022173994 A JP2022173994 A JP 2022173994A JP 2022049243 A JP2022049243 A JP 2022049243A JP 2022049243 A JP2022049243 A JP 2022049243A JP 2022173994 A JP2022173994 A JP 2022173994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cao
- sro
- mol
- mgo
- glass plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N dialuminum;calcium;disilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
【課題】生産性に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高い無アルカリガラス板を提供することである。【解決手段】本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３１２～１６％、Ｂ２Ｏ３０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ３～９％未満、ＳｒＯ ０～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．２、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．３であることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、無アルカリガラス板に関し、特に有機ＥＬディスプレイや磁気記録媒体に好適な無アルカリガラス板に関する。
有機ＥＬディスプレイ等の電子デバイスは、薄型で動画表示に優れると共に、消費電力も低いため、フレキシブルデバイスや携帯電話のディスプレイ等の用途に使用されている。
有機ＥＬディスプレイの基板として、ガラス板が広く使用されている。この用途のガラス板には、主に以下の特性が要求される。
（１）熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止するため、アルカリ金属酸化物をほとんど含まないこと、つまり無アルカリガラス（ガラス組成中のアルカリ酸化物の含有量が０．５ｍｏｌ％以下となるガラス）であること、
（２）ガラス板を低廉化するため、表面品位を高め易いオーバーフローダウンドロー法で成形され、かつ生産性に優れること、特に溶融性や耐失透性に優れること、
（３）ＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）プロセス、酸化物ＴＦＴプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を低減するため、歪点が高いこと。
（１）熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止するため、アルカリ金属酸化物をほとんど含まないこと、つまり無アルカリガラス（ガラス組成中のアルカリ酸化物の含有量が０．５ｍｏｌ％以下となるガラス）であること、
（２）ガラス板を低廉化するため、表面品位を高め易いオーバーフローダウンドロー法で成形され、かつ生産性に優れること、特に溶融性や耐失透性に優れること、
（３）ＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）プロセス、酸化物ＴＦＴプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を低減するため、歪点が高いこと。
また、情報関連インフラ技術の進展に伴い、磁気ディスク、光ディスクなどの情報記録
媒体の需要は急速に伸びている。
媒体の需要は急速に伸びている。
情報記録媒体用の基板として、従来のアルミニウム合金基板に代わり、ガラス板が広く使用されている。近年では、更なる高記録密度化のニーズに応えるため、エネルギーアシスト磁気記録方式を用いた磁気記録媒体、つまりエネルギーアシスト磁気記録媒体が検討されている。エネルギーアシスト磁気記録媒体についても、ガラ板が使用されると共に、ガラス基板の表面上に磁性層等が成膜される。エネルギーアシスト磁気記録媒体では、磁性層の磁性材料として大きな磁気異方性係数Ｋｕ（以下、「高Ｋｕ」と称する）有する規則合金が用いられる。
ところで、有機ＥＬデバイスは、有機ＥＬテレビにも広く展開されている。有機ＥＬテレビには大型化、薄型化の要求が強く、また８Ｋ等の高解像度のディスプレイの需要が高まっている。よって、これらの用途のガラス板には、大型化、薄型化でありながら、高解像度の要求に耐え得る熱的寸法安定性が求められる。更に有機ＥＬテレビには、液晶ディスプレイとの価格差を低減するため、低コストが求められており、ガラス板も同様に低コストであることが求められている。しかし、ガラス板が大型化、薄型化すると、ガラス板が撓み易くなり、製造コストが高騰してしまう。
ガラスメーカーで成形されたガラス板は、切断、徐冷、検査、洗浄等の工程を経由するが、これらの工程中、ガラス板は、複数段の棚が形成されたカセットに投入、搬出される。このカセットは、通常、左右の内側面に形成された棚に、ガラス板の相対する両辺を載置して水平方向に保持できるようになっているが、大型で薄いガラス板は撓み量が大きいため、ガラス板をカセットに投入する際に、ガラス板の一部がカセットに接触して破損したり、搬出する際に、大きく揺動して不安定となり易い。このような形態のカセットは、電子デバイスメーカーでも使用されるため、同様の不具合が発生することになる。この問題を解決するために、ガラス板のヤング率を高めて、撓み量を低減する方法が有効である。
また、上記のように、高解像度のディスプレイを得るためのＬＴＰＳや酸化物ＴＦＴプロセスにおいて、大型のガラス板の熱収縮を低減するため、ガラス板の歪点を高める必要がある。
しかし、ガラス板のヤング率と歪点を高めようとすると、ガラス組成のバランスが崩れて、生産性が低下し、特に耐失透性が顕著に低下し易く、液相粘度が増加するためオーバーフローダウンドロー法で成形できなくなる。また、溶融性が低下したり、ガラスの成形温度が高くなって、成形体の寿命が短くなり易い。結果として、ガラス板の原板コストが高騰してしまう。
また、磁気記録媒体用ガラス板には、高速回転時に大きな変形を起こさないために、高い剛性（ヤング率）を有することが求められる。詳述すると、ディスク状の磁気記録媒体では、媒体を中心軸の周りに高速回転させつつ、磁気ヘッドを半径方向に移動させながら、回転方向に沿って情報の書き込み、読み出しを行う。近年、この書き込み速度や読み出し速度を上げるための回転数は５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍ、更には１００００ｒｐｍと高速化の方向に進んでいるが、ディスク状の磁気記録媒体では、予め中心軸からの距離に応じて情報を記録するポジションが割り当てられる。このため、ガラス板が回転中に変形を起こすと、磁気ヘッドの位置ズレが起こり、正確な読み取りが困難になる。
また、近年、磁気ヘッドにＤＦＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｅｉｇｈｔ）機構を搭載させることで、磁気ヘッドの記録再生素子部と磁気記録媒体表面との間隙の大幅な狭小化（低浮上量化）を達成して、更なる高記録密度化を図ることが行われている。ＤＦＨ機構とは、磁気ヘッドの記録再生素子部の近傍に極小のヒーター等の加熱部を設けて、素子部周辺のみを媒体表面方向に向けて熱膨張させる機構である。このような機構を備えることにより、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい磁性粒子の信号を拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することが可能となる。その一方で、磁気ヘッドの記録再生素子部と磁気記録媒体の表面との間隙が、例えば２ｎｍ以下と極めて小さくなるため、僅かな衝撃によっても磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に衝突する虞がある。この傾向は、高速回転になる程、顕著となる。よって、高速回転時には、この衝突の原因になるガラス板の撓みやバタツキ（フラッタリング）の発生を防ぐことが重要になる。
また、磁性層の規則化の程度（規則度）を高めて高Ｋｕ化を図るため、磁性層の成膜時、或いは成膜前後に、ガラス板を含む基材を８００℃程度の高温で熱処理することがある。この熱処理温度は高記録密度になる程、高温が必要になるため、従来の磁気記録媒体用ガラス板よりも更に高い耐熱性、つまり歪点が高いことが求められる。また、磁性層の成膜後に、ガラス板を含む基材に対して、レーザー照射を実行することもある。このような熱処理やレーザー照射は、ＦｅＰｔ系合金等を含む磁性層のアニール温度や保磁力を高めるという目的もある。
しかし、上記の通り、ガラス板のヤング率と歪点を高めようとすると、ガラス組成のバランスが崩れて、生産性が低下し、特に耐失透性が顕著に低下して、液相粘度が増加するためオーバーフローダウンドロー法で成形できなくなる。また、溶融性が低下したり、ガラスの成形温度が高くなって、成形体の寿命が短くなり易い。結果として、ガラス板の原板コストが高騰してしまう。
そこで、本発明は、上記事情に鑑み創案されたものであり、その技術的課題は、生産性に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高い無アルカリガラス板を提供することである。
本発明者は、種々の実験を繰り返した結果、無アルカリガラス板のガラス組成を厳密に規制することにより、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、本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１６％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ３～９％未満、ＳｒＯ ０～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．２、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．３であることを特徴とする。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。「ＳｒＯ／ＣａＯ」は、ＳｒＯのｍｏｌ％含有量をＣａＯのｍｏｌ％含有量で除した値である。「（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのｍｏｌ％合量とＣａＯのｍｏｌ％含有量を乗じた値をＳｉＯ２のｍｏｌ％含有量とＭｇＯのｍｏｌ％含有量を乗じた値で除した値である。
また、本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１５．５％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ６～９％未満、ＳｒＯ ０超～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．１、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．２５未満であることが好ましい。
また、本発明の無アルカリガラス板は、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３を含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にＡｓ２Ｏ３を含まない」とは、Ａｓ２Ｏ３の含有量が０．０５ｍｏｌ％以下の場合を指す。「実質的にＳｂ２Ｏ３を含まない」とは、Ｓｂ２Ｏ３の含有量が０．０５ｍｏｌ％以下の場合を指す。
また、本発明の無アルカリガラス板は、更に、ＳｎＯ２を０．００１～１ｍｏｌ％含むことが好ましい。
また、本発明の無アルカリガラス板は、ヤング率８３ＧＰａ以上であり、歪点が７３０℃以上であり、且つ液相温度が１３５０℃以下であることが好ましい。ここで、「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。なお、１ＧＰａは、約１０１．９Ｋｇｆ／ｍｍ２に相当する。「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。
また、本発明の無アルカリガラス板は、歪点が７３５℃以上であることが好ましい。
また、本発明の無アルカリガラス板は、ヤング率が８４ＧＰａより高いことが好ましい。
また、本発明の無アルカリガラス板は、３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０×１０－７～５０×１０－７／℃であることが好ましい。ここで、「３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定可能である。
また、本発明の無アルカリガラス板は、液相粘度が１０３．９ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を指し、白金球引き上げ法で測定可能である。
また、本発明の無アルカリガラス板は、有機ＥＬデバイスに用いることが好ましい。
また、本発明の無アルカリガラス板は、磁気記録媒体に用いることが好ましい。
本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１６％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ３～９％未満、ＳｒＯ ０～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．２、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．３であることを特徴とする。上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、ｍｏｌ％を表す。
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、熱膨張係数が高くなり、密度が増加する。よって、ＳｉＯ２の下限量は、好ましくは６４％、更に好ましくは６４．２％、更に好ましくは６４．５％、更に好ましくは６４．８％、更に好ましくは６５％、更に好ましくは６５．５％、更に好ましくは６５．８％、更に好ましくは６６％、更に好ましくは６６．３％、更に好ましくは６６．５％、最も好ましくは６６．７％である。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し、更に高温粘度が高くなり、溶融時に必要な熱量が多くなり、溶融コストが高騰すると共に、ＳｉＯ２の導入原料の溶け残りが発生して、歩留まり低下の原因になる虞がある。また、クリストバライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相粘度が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の上限量は、好ましくは７２％、更に好ましくは７１．８％、更に好ましくは７１．６％、更に好ましくは７１．４％、更に好ましくは７１．２％、更に好ましくは７１％、更に好ましくは７０．８％、更に好ましくは７０．６％、最も好ましくは７０．４％である。
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの骨格を形成する成分であり、またヤング率を高める成分であり、更に歪点を上昇させる成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、また歪点が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の下限量は、好ましくは１２％、より好ましくは１２．２％、より好ましくは１２．４％、更に好ましくは１２．４％超、更に好ましくは１２．５％、最も好ましくは１２．５％超である。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ムライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相粘度が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の上限量は、好ましくは１６％、より好ましくは１５．８％、更に好ましくは１５．５％、更に好ましくは１５．３％、更に好ましくは１５％、更に好ましくは１４．８％、より好ましくは１４．６％、更に好ましくは１４．４％、更に好ましくは１４．２％、更に好ましくは１４％、更に好ましくは１３．９％、更に好ましくは１３．８％、更に好ましくは１３．７％、最も好ましくは１３．６％である
Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、含有させると溶融性や耐失透性を高める効果を享受し得る。よって、Ｂ２Ｏ３の下限量は、好ましくは０％、より好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、更に好ましくは０．２％、更に好ましくは０．３％、更に好ましくは０．４％、更に好ましくは０．７％、更に好ましくは１％、特に好ましくは１％超である。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ヤング率や歪点が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の上限量は、好ましくは３％、より好ましくは２．９％、より好ましくは２．８％、更に好ましくは２．７％、更に好ましくは２．６％、更に好ましは２．５％、更に好ましくは２％、更に好ましくは２．８％、更に好ましくは２．６％、更に好ましくは２．４％、更に好ましくは２．２％、更に好ましくは２％、更に好ましくは１．８％、更に好ましくは１．６％、更に好ましくは１．４％、更に好ましくは１．２％、更に好ましくは１％、最も好ましくは１％未満である。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、ガラス原料から不可避的に混入する成分であり、その合量は０～０．５％であり、好ましくは０～０．４％、より好ましくは０～０．３％、更に好ましくは０．００５～０．２％、最も好ましくは０．０１～０．１％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量が多過ぎると、熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を招く虞がある。なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの個別含有量は、それぞれ好ましくは０～０．５％、より好ましくは０～０．４％、更に好ましくは０～０．３％、更に好ましくは０．００５～０．２％、最も好ましくは０．０１～０．１％である。
ＭｇＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、ヤング率を顕著に高める成分である。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、溶融性やヤング率が低下し易くなる。よって、ＭｇＯの下限量は、好ましくは６％、より好ましくは６．１％、より好ましくは６．３％、更に好ましくは６．５％、更に好ましくは６．６％、更に好ましくは６．７％、更に好ましくは６．８％、最も好ましくは７％である。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、ムライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相粘度が低下し易くなる。よって、ＭｇＯの上限量は、好ましくは１２％、より好ましくは１１．８％、より好ましくは１１．５％、より好ましくは１１．３％、より好ましくは１１％、より好ましくは１１％未満、より好ましくは１０．８％、より好ましくは１０．６％、更に好ましくは１０．４％、更に好ましくは１０．２％、更に好ましくは１０％、最も好ましくは９．８％である。
ｍｏｌ％比Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯは、ヤング率を高め、耐失透性を上げるために重要な成分比率である。ｍｏｌ％比Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯが小さ過ぎると、耐失透性が低下して、ガラス板の製造コストが高騰し易くなる。そのため、ｍｏｌ％比Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯの下限は、好ましくは０、より好ましくは０．０００１、更に好ましくは０．０１、最も好ましくは０．０２である。一方、ｍｏｌ％比Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯが大き過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、ｍｏｌ％比Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯの上限は、好ましくは０．２、より好ましくは０．１、更に好ましくは０．０８、更に好ましくは０．０５、最も好ましくは０．０３である。なお、「Ｂ２Ｏ３／ＭｇＯ」は、Ｂ２Ｏ３のｍｏｌ％含有量をＭｇＯのｍｏｌ％含有量で除した値である。
ＣａＯは、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を顕著に高める成分である。またヤング率を高める成分である。ＣａＯの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの下限量は、好ましくは６％、より好ましくは６％超、より好ましくは６．１％、更に好ましくは６．２％、更に好ましくは６．３％、更に好ましくは６．４％、更に好ましくは６．５％、更に好ましくは６．６％、更に好ましくは７％、最も好ましくは７．５％である。一方、ＣａＯの含有量が多過ぎると、液相温度が高くなる。よって、ＣａＯの上限量は、好ましくは９％未満、より好ましくは８．９％、より好ましくは８．８％、より好ましくは８．６％、より好ましくは８．５％、更に好ましくは８．４％、更に好ましくは８．２％、更に好ましくは８％、更に好ましくは７．８％、更に好ましくは７．５％、最も好ましくは７％である。
ＳｒＯは必須成分ではないが、含有させると耐失透性を高め、更に歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を高める効果を享受し得る。また液相粘度の低下を抑制する成分である。ＳｒＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。よって、ＳｒＯの下限量は、好ましくは０％、より好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、更に好ましくは０．１％超、更に好ましくは０．２％、更に好ましくは０．３％、更に好ましくは０．３％超、更に好ましくは０．４％、更に好ましくは０．４％超、最も好ましくは０．５％である。一方、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、熱膨張係数と密度が増加し易くなる。よって、ＳｒＯの上限量は、好ましくは２％、より好ましくは２％未満、更に好ましくは１．８％、更に好ましくは１．６％、更に好ましくは１．５％、更に好ましくは１．４％、更に好ましくは１．２％、更に好ましくは１％、更に好ましくは１％未満、更に好ましくは０．９％、更に好ましくは０．９％未満、更に好ましくは０．８％、更に好ましくは０．８％未満、更に好ましくは０．７％、更に好ましくは０．７％未満、更に好ましくは０．６％、最も好ましくは０．６％未満である。
ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯは、液相温度や液相粘度に関わる重要な成分比率である。ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが小さいほど液相温度が低くなり、結果液相粘度が大きくなり、ガラスのコストが低くなり易くなる。ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが大きくなると上記効果を享受し難くなるため、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯは、好ましくは０～０．２、より好ましくは０～０．２未満、より好ましくは０～０．１５、更に好ましくは０～０．１５未満、更に好ましくは０～０．１、更に好ましくは０～０．１未満、更に好ましくは０～０．０９、最も好ましくは０～０．０８である。
ＢａＯは必須成分ではないが、含有させると耐失透性を高める効果を享受し得る。よって、ＢａＯの下限量は、好ましくは０％、より好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、更に好ましくは０．１％超、更に好ましくは０．２％、更に好ましくは０．３％、更に好ましくは０．４％、更に好ましくは０．４％超、最も好ましくは０．５％である。一方、ＢａＯの含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、また密度が増加し易くなる。結果として、比ヤング率が上昇して、ガラス板が撓み易くなる。よって、ＢａＯの上限量は、好ましくは１％、より好ましくは１％未満、より好ましくは０．９％、更に好ましくは０．９％未満、更に好ましくは０．８％、更に好ましくは０．８％未満、最も好ましくは０．７％である。
ＳｒＯとＢａＯは耐失透性を高める成分である。ＳｒＯ＋ＢａＯの下限量は、好ましくは０％、より好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、更に好ましくは０．１％超、更に好ましくは０．２％、更に好ましくは０．３％、更に好ましくは０．４％、更に好ましくは０．４％超、最も好ましくは０．５％である。一方、ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、また密度が増加し易くなる。結果として、比ヤング率が上昇して、ガラス板が撓み易くなる。よって、ＳｒＯ＋ＢａＯの上限量は、好ましくは２％、より好ましくは１％未満、より好ましくは０．９％、更に好ましくは０．９％未満、更に好ましくは０．８％、更に好ましくは０．８％未満、最も好ましくは０．７％である。ここで、「ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＳｒＯとＢａＯの合量を指す。
Ｂ２Ｏ３、ＳｒＯ及びＢａＯは耐失透性を高める成分である。Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯの下限量は、好ましくは０％、より好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、更に好ましくは０．１％超、更に好ましくは０．２％、更に好ましくは０．３％、更に好ましくは０．４％、更に好ましくは０．４％超、最も好ましくは０．５％である。一方、Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯの上限量は、好ましくは２％、より好ましくは１％未満、より好ましくは０．９％、更に好ましくは０．９％未満、更に好ましくは０．８％、更に好ましくは０．８％未満、最も好ましくは０．７％である。ここで、「Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、Ｂ２Ｏ３、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。
ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、ヤング率と溶融性を両立するために、重要な成分比率である。ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が小さ過ぎると、ヤング率や溶融性が低くなり易い。そのため、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の下限は、好ましくは０．６、より好ましくは０．７、更に好ましくは０．８、更に好ましくは０．９、最も好ましくは０．９５である。一方、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が大き過ぎると、液相粘度が低下して、ガラス板の製造コストが高騰し易くなる。よって、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の上限は、好ましくは１、より好ましくは０．９９、更に好ましくは０．９８、最も好ましくは０．９７である。なお、「ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）」は、ＭｇＯとＣａＯのｍｏｌ％含有量の合計をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのｍｏｌ％含有量の合計で除した値である。
ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３は、ヤング率を高め、耐失透性を上げるために重要な成分比率である。ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が小さ過ぎると、耐失透性が低下して、ガラス板の製造コストが高騰し易くなる。そのため、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３の下限は、好ましくは０．００１、より好ましくは０．００５、更に好ましくは０．００８、更に好ましくは０．０１、更に好ましくは０．０２、更に好ましくは０．０３、更に好ましくは０．０４、最も好ましくは０．０５である。一方、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が大き過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３の上限は、好ましくは０．３、より好ましくは０．２５、更に好ましくは０．２、更に好ましくは０．１５、更に好ましくは０．１２、更に好ましくは０．１、最も好ましくは０．０９である。
ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯは、ヤング率を高め、耐失透性を上げるために重要な成分比率である。ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯが小さ過ぎると、耐失透性が低下して、ガラス板の製造コストが高騰し易くなる。そのため、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯの下限は、好ましくは０．００１、より好ましくは０．００５、更に好ましくは０．００８、更に好ましくは０．０１、更に好ましくは０．０２、更に好ましくは０．０３、更に好ましくは０．０４、最も好ましくは０．０５である。一方、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯが大き過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、ｍｏｌ％比（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯの上限は、好ましくは０．５、より好ましくは０．４、更に好ましくは０．３、更に好ましくは０．２７、更に好ましくは０．２４、更に好ましくは０．２２、最も好ましくは０．２である。なお、「（Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＭｇＯ」は、Ｂ２Ｏ３、ＳｒＯ及びＢａＯの合計ｍｏｌ％含有量をＭｇＯのｍｏｌ％含有量で除した値である。
ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）は、液相粘度、ヤング率、溶融性を両立させる重要な成分比率である。ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が小さ過ぎると、液相粘度が低くなり、ガラスのコストが高くなり易くなる。よって、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）の下限は、好ましくは０、より好ましくは０超、更に好ましくは０．０５、最も好ましくは０．１である。一方、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が大きすぎると、ヤング率が低くなり易くなり、また高温粘度が高くなり、溶融性が低下し易くなる。よって、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）の上限は、好ましくは０．３、より好ましくは０．３未満、更に好ましくは０．２８、更に好ましくは０．２７、更に好ましくは０．２６、更に好ましくは０．２５、更に好ましくは０．２５未満、最も好ましくは０．２４である。
各成分の好適な含有範囲を適宜組み合わせて、好適なガラス組成範囲とすることができるが、その中でも、本願発明の効果を最適化するために、ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１５．５％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ６～９％未満、ＳｒＯ ０超～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．１、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．２５未満であることがより好ましい。
上記成分以外にも、例えば、任意成分として、以下の成分を添加してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で１０％以下、特に５％以下が好ましい。
Ｐ２Ｏ５は、歪点を高める成分であると共に、アノーサイト等のアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶の析出を顕著に抑制し得る成分である。但し、Ｐ２Ｏ５を多量に含有させると、ガラスが分相し易くなる。Ｐ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０～２．５％、より好ましくは０～１．５％、更に好ましくは０～０．５％、特に好ましくは０～０．３％である。
ＴｉＯ２は、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、ソラリゼーションを抑制する成分であるが、ＴｉＯ２を多量に含有させると、ガラスが着色して、透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０～２．５％、より好ましくは０．０００５～１％、更に好ましくは０．００１～０．５％、特に好ましくは０．００５～０．１％である。
ＺｎＯは、ヤング率を高める成分である。しかし、ＺｎＯを多量に含有させると、ガラスが失透し易くなり、また歪点が低下し易くなる。ＺｎＯの含有量は好ましくは０～６％、より好ましくは０～５％、更に好ましくは０～４％、特に好ましくは０～３％未満である。
ＺｒＯ２は、ヤング率を高める成分である。しかし、ＺｒＯ２を多量に含有させると、ガラスが失透し易くなる。ＺｒＯ２の含有量は好ましくは０～２．５％、より好ましくは０．０００５～１％、更に好ましくは０．００１～０．５％、特に好ましくは０．００５～０．１％である。
Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３には、歪点、ヤング率等を高める働きがある。これらの成分の合量及び個別含有量は、好ましくは０～５％、より好ましくは０～１％、更に好ましくは０～０．５％、特に好ましくは０～０．５％未満である。Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３の合量及び個別含有量が多過ぎると、密度や原料コストが増加し易くなる。
ＳｎＯ２は、高温域で良好な清澄作用を有する成分であると共に、歪点を高める成分であり、また高温粘性を低下させる成分である。ＳｎＯ２の含有量は０～１％、０．００１～１％、０．０１～０．５％、特に０．０５～０．３％が好ましい。ＳｎＯ２の含有量が多過ぎると、ＳｎＯ２の失透結晶が析出し易くなる。なお、ＳｎＯ２の含有量が０．００１％より少ないと、上記効果を享受し難くなる。
上記の通り、ＳｎＯ２は、清澄剤として好適であるが、ガラス特性が損なわれない限り、清澄剤として、ＳｎＯ２に代えて、或いはＳｎＯ２と共に、Ｆ、ＳＯ３、Ｃ、或いはＡｌ、Ｓｉ等の金属粉末を各々５％まで（好ましくは１％まで、特に０．５％まで）添加することができる。また、清澄剤として、ＣｅＯ２、Ｆ等も各々５％まで（好ましくは１％まで、特に０．５％まで）添加することができる。
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３も有効である。しかし、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、環境負荷を増大させる成分である。またＡｓ２Ｏ３は、耐ソラリゼーション性が低下させる成分である。よって、本発明の無アルカリガラス板は、これらの成分を実質的に含有しないことが好ましい。
Ｃｌは、ガラスバッチの初期溶融を促進させる成分である。また、Ｃｌを添加すれば、清澄剤の作用を促進することができる。これらの結果として、溶融コストを低廉化しつつ、ガラス製造窯の長寿命化を図ることができる。しかし、Ｃｌの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなる。よって、Ｃｌの含有量は、好ましくは０～３％、より好ましくは０．０００５～１％、特に好ましくは０．００１～０．５％である。なお、Ｃｌの導入原料として、塩化ストロンチウム等のアルカリ土類金属酸化物の塩化物、或いは塩化アルミニウム等の原料を使用することができる。
Ｆｅ２Ｏ３は、ガラス原料から不可避的に混入する成分であり、また電気抵抗率を低下させる成分である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０～３００質量ｐｐｍ、８０～２５０質量ｐｐｍ、特に１００～２００質量ｐｐｍである。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、原料コストが高騰し易くなる。一方、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、溶融ガラスの電気抵抗率が上昇して、電気溶融を行い難くなる。
本発明の無アルカリガラス板は、以下の特性を有することが好ましい。
３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数は、好ましくは３０×１０－７～５０×１０－７／℃、３２×１０－７～４８×１０－７／℃、３３×１０－７～４５×１０－７／℃、３４×１０－７～４４×１０－７／℃、特に３５×１０－７～４３×１０－７／℃である。このようにすれば、ＴＦＴに使用されるＳｉの熱膨張係数に整合し易くなる。
ヤング率は、好ましくは８３ＧＰａ以上、８３ＧＰａ超、８３．３ＧＰａ以上、８３．５ＧＰａ以上、８３．８ＧＰａ以上、８４ＧＰａ以上、８４．３ＧＰａ以上、８４．５ＧＰａ以上、８４．８ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以上、８５．３ＧＰａ以上、８５．５ＧＰａ以上、８５．８ＧＰａ以上、８６ＧＰａ以上、特に８６超～１２０ＧＰａである。ヤング率が低過ぎると、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生し易くなる。
比ヤング率は、好ましくは３２ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３２．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３３ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３３．３ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３３．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３３．８ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３４ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３４ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３超、３４．２ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、３４．４ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３以上、特に３４．５～３７ＧＰａ／ｇ・ｃｍ―３である。比ヤング率が低過ぎると、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生し易くなる。
歪点は、好ましくは７３０℃以上、７３２℃以上、７３４℃以上、７３５℃以上、７３６℃以上、７３８℃以上、特に７４０～８００℃である。このようにすれば、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制することができる。
液相温度は、好ましくは１３５０℃以下、１３５０℃未満、１３００℃以下、１２９０℃以下、１２８５℃以下、１２８０℃以下、１２７５℃以下、１２７０℃以下、特に１２６０～１２００℃である。このようにすれば、ガラス製造時に失透結晶が発生して、生産性低下する事態を防止し易くなる。更にオーバーフローダウンドロー法で成形し易くなるため、ガラス板の表面品位を高め易くなると共に、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相温度は、耐失透性の指標であり、液相温度が低い程、耐失透性に優れる。
液相粘度は、好ましくは１０３．９ｄＰａ・ｓ以上、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．１ｄＰａ・ｓ以上、特に１０４．２～１０７．０ｄＰａ・ｓである。このようにすれば、成形時に失透が生じ難くなるため、オーバーフローダウンドロー法で成形し易くなり、結果として、ガラス板の表面品位を高めることが可能になり、またガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相粘度は、耐失透性と成形性の指標であり、液相粘度が高い程、耐失透性と成形性が向上する。
高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１６５０℃以下、１６３０℃以下、１６１０℃以下、特に１４００～１６００℃である。高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が高過ぎると、ガラスバッチを溶解し難くなって、ガラス板の製造コストが高騰する。なお、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当し、この温度が低い程、溶融性が向上する。
β－ＯＨ値は、ガラス中の水分量を示す指標であり、β－ＯＨ値を低下させると、歪点を高めることができる。また、ガラス組成が同じ場合でも、β―ＯＨ値が小さい方が、歪点以下温度での熱収縮率が小さくなる。β－ＯＨ値は、好ましくは０．３５／ｍｍ以下、０．３０／ｍｍ以下、０．２８／ｍｍ以下、０．２５／ｍｍ以下、特に０．２０／ｍｍ以下である。なお、β－ＯＨ値が小さ過ぎると、溶融性が低下し易くなる。よって、β－ＯＨ値は、好ましくは０．０１／ｍｍ以上、特に０．０３／ｍｍ以上である。
β－ＯＨ値を低下させる方法として、以下の方法が挙げられる。（１）含水量の低い原料を選択する。（２）ガラス中にβ－ＯＨ値を低下させる成分（Ｃｌ、ＳＯ３等）を添加する。（３）炉内雰囲気中の水分量を低下させる。（４）溶融ガラス中でＮ２バブリングを行う。（５）小型溶融炉を採用する。（６）溶融ガラスの流量を多くする。（７）電気溶融法を採用する。
ここで、「β－ＯＨ値」は、ＦＴ－ＩＲを用いてガラスの透過率を測定し、下記の数式１を用いて求めた値を指す。
[数１]
β－ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：板厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）
β－ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：板厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）
本発明の無アルカリガラス板は、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形される。このため、未研磨で表面品位が良好なガラス板を安価に製造することができ、薄型化も容易である。
本発明の無アルカリガラス板は、フロート法で成形されてなることも好ましい。大型のガラス板を安価に製造することができる。
本発明の無アルカリガラス板は、表面が研磨面であることが好ましい。ガラス表面を研磨すると、全体板厚偏差ＴＴＶを低減することができる。その結果、磁性膜が適正に形成し得るため、磁気記録媒体の基板に好適になる。
本発明の無アルカリガラス板において、板厚は、特に限定されるものではないが、有機ＥＬデバイスに用いる場合、板厚は、０．７ｍｍ未満、０．６ｍｍ以下、０．６ｍｍ未満、特に０．０５～０．５ｍｍが好ましい。板厚が薄くなる程、有機ＥＬデバイスの軽量化が可能となる。板厚は、ガラス製造時の流量や板引き速度等で調整可能である。一方、磁気記録媒体に用いる場合、板厚は、好ましくは１．５ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、０．２～１．０ｍｍ、特に０．３～０．９ｍｍである。板厚が厚過ぎると、所望の板厚までエッチングしなければならず、加工コストが高騰する虞がある。
本発明の無アルカリガラス板は、有機ＥＬデバイス、特に有機ＥＬテレビ用ディスプレイパネルの基板、有機ＥＬディスプレイパネルの製造用キャリアに用いることが好ましい。特に、有機ＥＬテレビの用途では、ガラス板上に複数個分のデバイスを作製した後、デバイス毎に分割切断して、コストダウンが図られている（所謂、多面取り）。本発明の無アルカリガラス板は、大型のガラス板を成形し易いため、このような要求を的確に満たすことができる。
また、本発明の無アルカリガラス板は、磁気記録媒体、特にエネルギーアシスト磁気記録媒体用の基板に用いることが好ましい。磁性層の規則化の程度（規則度）を高めて高Ｋｕ化を図るため、基板への磁性層の成膜時、或いは成膜前後に、ガラス基板を含む基材を８００℃程度の高温で熱処理することに加え、磁気記録媒体の高回転に伴う基板への衝撃にも耐えうる。本発明の無アルカリガラス板は、切断等の加工を行うことにより、図１に示すような、ディスク基板１に加工される。このように磁気記録媒体用ガラス基板に用いる場合、ディスク基板１は、ディスク形状を有することが好ましく、中心部に円形の開口部Ｃが形成されていることが更に好ましい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
表１～３は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～２５）を表している。なお、表中でＲＯは、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯを表している。
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ガラスバッチを白金坩堝に入れ、１６００～１６５０℃で２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、徐冷点付近の温度で３０分間徐冷した。得られた各試料について、３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥ、密度ρ、ヤング率Ｅ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、高温粘度１０４ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０３ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、及び液相温度ＴＬにおける粘度ｌｏｇ１０ηＴＬを評価した。
３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥは、ディラトメーターで測定した値である。
密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
ヤング率Ｅは、周知の共振法で測定した値である。
比ヤング率Ｅ／ρは、ヤング率を密度で除した値である。
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６及びＣ３３８の方法に基づいて測定した値である。
高温粘度１０４ｄＰａ・ｓ、１０３ｄＰａ・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。
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度である。
液相粘度ｌｏｇ１０ηＴＬは、液相温度ＴＬ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。
表１～３から明らかなように、試料Ｎｏ．１～２５は、ガラス組成が所定範囲内に規制されているため、ヤング率が８７ＧＰａ以上、歪点が７４０℃以上、液相温度が１３２１℃以下、液相粘度が１０３．９ｄＰａ・ｓ以上である。よって、試料Ｎｏ．１～２５は、生産性に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高いため、有機ＥＬデバイス用や磁気記録媒体用の基板に好適である。
本発明の無アルカリガラス板は、有機ＥＬデバイス、特に有機ＥＬテレビ用ディスプレイパネルの基板、有機ＥＬディスプレイパネルの製造用キャリアとして好適であり、それ以外にも、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ基板、磁気記録媒体用ガラス基板、電荷結合素子（ＣＣＤ）、等倍近接型固体撮像素子（ＣＩＳ）等のイメージセンサー用のカバーガラス、太陽電池用の基板及びカバーガラス、有機ＥＬ照明用基板等にも好適である。
また、本発明の無アルカリガラス板は、歪点とヤング率が十分に高いため、磁気記録媒体用ガラス基板としても好適である。歪点が高いと、熱アシスト等の高温での熱処理やレーザー照射を実行しても、ガラス板の変形が生じ難くなる。結果として、高Ｋｕ化を図る際に、より高い熱処理温度を採用し得るため、高記録密度の磁気記録装置を作製し易くなる。また、ヤング率が高いと、高速回転時に、ガラス基板の撓みやバタツキ（フラッタリング）が発生し難くなるため、情報記録媒体と磁気ヘッドの衝突を防止することができる。
１ ディスク基板
Claims (11)
- ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１６％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ３～９％未満、ＳｒＯ ０～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．２、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．３であることを特徴とする無アルカリガラス板。
- ガラス組成として、ｍｏｌ％で、ＳｉＯ２ ６４～７２％、Ａｌ２Ｏ３ １２～１５．５％、Ｂ２Ｏ３ ０～３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０～０．５％、ＭｇＯ ６～１２％、ＣａＯ ６～９％未満、ＳｒＯ ０超～２％、ＢａＯ ０～１％を含有し、ｍｏｌ％比ＳｒＯ／ＣａＯが０～０．１、ｍｏｌ％比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）×ＣａＯ／（ＳｉＯ２×ＭｇＯ）が０～０．２５未満であることを特徴とする請求項１に記載の無アルカリガラス板。
- 実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３を含有しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の無アルカリガラス板。
- 更に、ＳｎＯ２を０．００１～１ｍｏｌ％含むことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- ヤング率８３ＧＰａ以上であり、歪点が７３０℃以上であり、且つ液相温度が１３５０℃以下であることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の無アルカリガラス板。
- 歪点が７３５℃以上であることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- ヤング率が８４ＧＰａより高いことを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- ３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０×１０－７～５０×１０－７／℃であることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- 液相粘度が１０３．９ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- 有機ＥＬデバイスに用いることを特徴とする請求項１～９の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
- 磁気記録媒体に用いることを特徴とする請求項１～９の何れか一項に記載の無アルカリガラス板。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/019704 WO2022239742A1 (ja) | 2021-05-10 | 2022-05-09 | 無アルカリガラス板 |
| CN202280034476.XA CN117295697A (zh) | 2021-05-10 | 2022-05-09 | 无碱玻璃板 |
| KR1020237038879A KR20240006552A (ko) | 2021-05-10 | 2022-05-09 | 무알칼리 유리판 |
| US18/290,040 US20240270625A1 (en) | 2021-05-10 | 2022-05-09 | Alkali-free glass sheet |
| TW111117404A TW202311189A (zh) | 2021-05-10 | 2022-05-10 | 無鹼玻璃板 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021079572 | 2021-05-10 | ||
| JP2021079572 | 2021-05-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022173994A true JP2022173994A (ja) | 2022-11-22 |
Family
ID=84144278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022049243A Pending JP2022173994A (ja) | 2021-05-10 | 2022-03-25 | 無アルカリガラス板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022173994A (ja) |
-
2022
- 2022-03-25 JP JP2022049243A patent/JP2022173994A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9236075B2 (en) | Crystallized glass and crystallized glass substrate for information recording medium | |
| KR101601754B1 (ko) | 무알칼리 유리 | |
| KR101639226B1 (ko) | 유리 및 유리 기판 | |
| JP6694074B2 (ja) | 磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体および磁気記録再生装置用ガラススペーサ | |
| JP2013028512A (ja) | 基板用ガラスおよびガラス基板 | |
| CN108137380B (zh) | 数据存储介质基板用玻璃、数据存储介质用玻璃基板以及磁盘 | |
| JPWO2019208584A1 (ja) | 無アルカリガラス | |
| WO2019177070A1 (ja) | ガラス | |
| JP7389400B2 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| JP2021086643A (ja) | 磁気記録媒体用ガラス基板及びそれを用いた磁気記録装置 | |
| WO2022239742A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| WO2022239741A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| US20230162759A1 (en) | Glass disk for magnetic recording medium and magnetic recording device using the same | |
| WO2023084979A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| WO2023276608A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| JP2019032918A (ja) | 磁気記録媒体用ガラス基板 | |
| WO2024057890A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| JP2022173994A (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| WO2024034492A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| JP2023007383A (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| WO2024142984A1 (ja) | 無アルカリガラス板 | |
| CN118234690A (zh) | 无碱玻璃板 | |
| CN117295697A (zh) | 无碱玻璃板 | |
| CN117295698A (zh) | 无碱玻璃板 | |
| CN117561228A (zh) | 无碱玻璃板 |