JP6137202B2 - ガラス基板の切断方法、ガラス基板、近赤外線カットフィルタガラス、ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係るガラス基板100の側面図である。図1に示すように、本実施形態に係るガラス基板100は、例えば、近赤外線カットフィルタ等の光学ガラスである。ガラス基板100は、透明基板110と、透明基板110の表面110A(透光面)に設けられた反射防止膜としての光学薄膜120と、透明基板110の裏面110B(透光面)に設けられた紫外(UV)線及び赤外(IR)線をカットするUVIRカット膜としての光学薄膜130とを有する。
透明基板110は、ガラスであり、内部に焦点を結ぶように照射されるレーザー光により選択的に形成された改質領域Rに沿って切断された切断面を有する。透明基板110は、破壊靭性が、0.1MPa・m1/2から0.74MPa・m1/2の範囲内であることが好ましい。また、透明基板110は、50〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数が、65×10−7/Kから200×10−7/Kの範囲内であることが好ましい。さらに、透明基板110は、ガラス転移点(Tg)が、300℃から500℃の範囲内であることが好ましい。
P5+ 20〜45%、
Al3+ 1〜25%、
R+ 1〜30%(但し、R+は、Li+、Na+、K+のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)、
Cu2+ 1〜15%、
R2+ 1〜50%(但し、R2+は、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有するとともに、
アニオン%表示で、
F− 10〜65%、
O2− 35〜90%を含有していることが好ましい。
P2O5 40〜80%、
Al2O3 1〜20%、
R2O 0.5〜30%(ただし、R2Oは、Li2O,Na2O,K2Oのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)
CuO 1〜8%、
RO 0.5〜40%(但し、ROは、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有することが好ましい。
光学薄膜120は、透明基板110において、光が入射する側に位置する表面110Aに設けられている。光学薄膜120は、反射防止膜であり、ガラス基板100の表面110Aにおいて、光の反射率を低減させて、光の透過率を増加させる。光学薄膜120は、例えば、弗化マグネシウム(MgF2)で形成された単層膜で構成されている。また、光学薄膜120は、酸化アルミニウム(Al2O3)と酸化ジルコニウム(ZrO2)との混合物の膜、酸化ジルコニウム(ZrO2)膜、および弗化マグネシウム(MgF2)膜を、この順に積層した3層の膜で構成されていてもよい。その他、光学薄膜120は、酸化珪素(SiO2)膜と酸化チタン(TiO2)膜とを交互に積層した交互多層膜などで構成されていてもよい。これらの単層または多層膜は、真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法で、透明基板110の表面110Aに形成されている。この他に、光学薄膜120については、微細凹凸を形成するコーティング剤や低屈折率性を備えるコーティング剤を、透明基板110の表面に塗布することによって、塗膜として形成してもよい。
光学薄膜130は、透明基板110の裏面110Bに、紫外(UV)線及び赤外(IR)線をカットするUVIRカット膜として設けられている。光学薄膜130は、例えば、SiO2膜、TiO2膜等のように、屈折率が異なる複数の誘電体膜を交互に積層した多層膜で構成されている。これら多層膜は、真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法で透明基板110の裏面110Bに形成されている。なお、透明基板110が近赤外波長域の光を十分に吸収できる場合は、光学薄膜130が近赤外波長域の光をカットせずに、紫外(UV)線をカットするように、光学薄膜130を構成してもよい。
図2は、実施形態に係るガラス基板の切断装置200の模式図である。図2では、切断装置200の側面を示している。図2に示すように、切断装置200は、テーブル210と、駆動機構220と、レーザー光照射機構230と、光学系240と、距離測定系250と、制御機構260とを備える。
以下より、ガラス基板100の製造方法において、ガラス基板100を切断する方法に関して説明する。図4A,図4B,図4Cは、ガラス基板100の切断方法の説明図である。以下、図4A,図4B,図4Cを参照して、ガラス基板100の切断方法について説明する。
P5+ 20〜45%、
Al3+ 1〜25%、
R+ 1〜30%(但し、R+は、Li+、Na+、K+のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)
Cu2+ 1〜15%、
R2+ 1〜50%(但し、R2+は、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有するとともに、
アニオン%表示で、
F− 10〜65%、
O2− 35〜90%を含有していることが好ましい。
P2O5 40〜80%、
Al2O3 1〜20%、
R2O 0.5〜30%(ただし、R2Oは、Li2O,Na2O,K2Oのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)
CuO 1〜8%、
RO 0.5〜40%(但し、ROは、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有することが好ましい。
Claims (10)
- 破壊靭性が0.1MPa・m1/2から0.65MPa・m1/2であるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の切断方法。 - 前記改質領域を形成する工程では、前記ガラス基板の内部に焦点を結ぶように照射する光は、レーザ光であって、切断予定ラインを前記レーザー光で1回もしくは2回走査することを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の切断方法。
- 前記改質領域を形成する工程において、前記ガラス基板の内部に焦点を結ぶように照射する光の1パルスあたりのエネルギーは、2μJ〜20μJの範囲であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス基板の切断方法。
- 前記ガラス基板は、50〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数が75×10−7/Kから150×10−7/Kであり、ガラス転移点(Tg)が300℃から500℃であることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。
- 前記ガラス基板を切断する工程は、
前記ガラス基板に伸展性を有するフィルムを貼りつけた後、前記フィルムを前記ガラス基板に対して平面方向に伸展させて、前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。 - 前記ガラス基板は、カチオン%表示で、
P 5+ 20〜45%、
Al 3+ 1〜25%、
R + 1〜30%(但し、R + は、Li + 、Na + 、K + のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)
Cu 2+ 1〜15%、
R 2+ 1〜50%(但し、R 2+ は、Mg 2+ 、Ca 2+ 、Sr 2+ 、Ba 2+ 、Zn 2+ のうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有するとともに、
アニオン%表示で、
F − 10〜65%、
O 2− 35〜90%を含有することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。 - 前記ガラス基板は、質量%表示で、
P 2 O 5 40〜80%、
Al 2 O 3 1〜20%、
R 2 O 0.5〜30%(ただし、R 2 Oは、Li 2 O,Na 2 O,K 2 Oのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)
CuO 1〜8%、
RO 0.5〜40%(但し、ROは、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOのうちの少なくとも1つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である)を含有することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。 - 前記改質領域を形成する工程の前に、前記ガラス基板の表面に光学薄膜を形成する工程を備えることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。
- 前記ガラス基板は、板厚が、0.10mmから1.00mmであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。
- 破壊靭性が0.1MPa・m1/2から0.65MPa・m1/2であるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
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