TW202408953A - 玻璃基板 - Google Patents
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Abstract
本發明之玻璃基板係具有彼此對向之第1主表面及第2主表面、以及兩主表面之間之端部，且於上述端部之一部分具有凹口之圓形之玻璃基板；且該玻璃基板之比重為3.00以上，半徑r為75 mm以上，折射率n
d為1.800以上，假想溫度Tf(℃)與玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00；換算成10 mm厚度時，內部透過率相對於波長之關係中，當將上述內部透過率成為70%時之最低波長設為λ
70時，該λ
70為425 nm以下；且於俯視下，該玻璃基板之重心G相對於該玻璃基板之中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)為0.05%～1.2%之範圍。
Description
本發明係關於一種玻璃基板，尤其是關於一種高折射率及高內部透過率之玻璃基板。
作為下一代可穿戴式顯示器，AR(Augmented Reality，擴增實境)眼鏡受到關注。又，提出有於AR眼鏡之鏡片部分使用玻璃基板之方案。
對於此類AR眼鏡用玻璃基板，要求具有作為導光構件之高折射率、及對可見光之高內部透過率。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2019/082616號
[發明所欲解決之問題]
現如今，AR眼鏡難言已廣泛普及。認為其原因之一在於，AR眼鏡依然為價格高昂之裝置。為了進一步普及AR眼鏡，需要進一步抑制製造成本。
基於此種觀點而言，對於用於AR眼鏡之鏡片部分之玻璃基板，亦期待低成本化。又，為了應對此類需求，考慮藉由使作為玻璃基板之基礎之玻璃晶圓的尺寸大面積化(例如，使其半徑為75 mm以上)，從而抑制製造成本。
然而，使具有高折射率及高內部透過率之玻璃晶圓大面積化並不簡單。
例如，玻璃晶圓係藉由使熔融玻璃一面冷卻一面成形而製造。然而，於使高折射率之玻璃冷卻、成形之情形時，存在處理過程中於玻璃內產生結晶化之問題。於產生結晶化之情形時，需要使玻璃再次熔融來去除結晶，此類再次熔融處理會使良率下降，導致成本上漲。
又，一般而言，玻璃原料之熔解過程中存在鉑離子以污染成分之形式滲入之情形。此類鉑離子對內部透過率造成不良影響。為了抑制鉑離子之不良影響，需要藉由熱處理來控制鉑離子之價數。然而，存在此類再熱處理導致玻璃之假想溫度下降之問題。
此處，玻璃之假想溫度(Tf)係表示玻璃結構對應於多少度之準熱平衡狀態(穩定結構)之指標。關於玻璃，其穩定結構根據冷卻條件而發生變化，因此當冷卻起始溫度及冷卻速度改變時，所獲得之玻璃之假想溫度Tf改變。又，相對而言，存在玻璃之假想溫度Tf越低，則比重越大，玻璃之脆性(Brittleness)越上升之傾向。
因此，於實施了如上述般之再熱處理之情形時，玻璃之假想溫度Tf下降，其結果為，存在玻璃之脆性上升之問題。
尤其是，折射率較高之AR眼鏡用玻璃基板中，為了光學零件製作過程中對玻璃基板進行操作時之位置確認、及晶圓之位置調整(對準調整)等目的，而大多於端部形成有凹口。然而，此類凹口容易成為應力集中之起點，因此，AR眼鏡用玻璃基板有在工藝流程中及操作時容易破損之傾向。
因此，關於AR眼鏡用玻璃基板，當玻璃之假想溫度Tf下降時，有如上述般之破損問題變得更加顯著之虞。
再者，上述問題並不侷限於AR眼鏡用玻璃基板。即，折射率及內部透過率較高且具有類似於凹口之應力集中部之玻璃基板整體可能產生相同問題。
本發明係鑒於此類背景而成者，本發明之目的在於提供一種帶凹口之玻璃基板，其雖具有半徑75 mm以上之尺寸，卻不易產生破損。
[解決問題之技術手段]
本發明提供一種玻璃基板，
其係具有彼此對向之第1主表面及第2主表面、以及兩主表面之間之端部，且於上述端部之一部分具有凹口之圓形之玻璃基板；且
該玻璃基板之比重為3.00以上，
半徑r為75 mm以上，
折射率n
d為1.800以上，
假想溫度Tf(℃)與玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00；
換算成10 mm厚度時，內部透過率相對於波長之關係中，當將上述內部透過率成為70%時之最低波長設為λ
70時，該λ
70為425 nm以下；
且於俯視下，該玻璃基板之重心G相對於該玻璃基板之中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)為0.05%～1.2%之範圍。
[發明之效果]
本發明可提供一種帶凹口之玻璃基板，其雖具有半徑75 mm以上之尺寸，卻不易產生破損。
以下，對本發明之一實施方式進行說明。
本發明之一實施方式提供一種玻璃基板，
其係具有彼此對向之第1主表面及第2主表面、以及兩主表面之間之端部，且於上述端部之一部分具有凹口之圓形之玻璃基板；且
該玻璃基板之比重為3.00以上，
半徑r為75 mm以上，
折射率n
d為1.800以上，
假想溫度Tf(℃)與玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00；
換算成10 mm厚度時，內部透過率相對於波長之關係中，當將上述內部透過率成為70%時之最低波長設為λ
70時，該λ
70為425 nm以下；
且於俯視下，該玻璃基板之重心G相對於該玻璃基板之中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)為0.05%～1.2%之範圍。
本發明之一實施方式之玻璃基板具有1.800以上之折射率n
d。折射率n
d例如為1.820以上、1.850以上、1.900以上、1.940以上、或1.960以上，亦可為2.000以上。
再者，本申請案中，折射率n
d係表示氦之d線(波長587.6 nm)下之折射率。
又，第1玻璃基板之比重為3.00以上，例如，例如為3.10～6.80之範圍。較佳為3.40～6.60之範圍，更佳為3.50～6.40之範圍，進而較佳為3.60～6.30之範圍，進而較佳為4.00～6.22之範圍，進而較佳為4.30～6.15之範圍。
又，本發明之一實施方式之玻璃基板具有如下之特徵：如上述般規定之波長λ
70為425 nm以下。
以下，參考圖1，對該特徵進行說明。
圖1係模式性地表示2種透明構件(a及b)之波長與內部透過率(換算成10 mm厚度之值)之關係之假想圖。圖1中，輪廓(a)係第1透明構件之內部透過率輪廓，輪廓(b)係第2構件之內部透過率輪廓。
如圖1之(b)所示，第2透明構件對可見光、尤其是藍光之內部透過率不可謂較高。另一方面，如圖1之(a)所示，第1透明構件相較於第2透明構件而言，對藍光之內部透過率更高，對可見光整體之透過率更高。
此處，當根據圖1求出第1透明構件之內部透過率成為70%時之波長即λ
70(a)、及當第2透明構件之內部透過率成為70%時之波長即λ
70(b)時，λ
70(a)≦425 nm及λ
70(b)＞425 nm。
由此可知，根據是否滿足λ
70≦425 nm，可判斷構件對可見光之內部透過率之優劣。
本發明之一實施方式之玻璃基板滿足λ
70≦425 nm。因此，對可見光之內部透過率可謂較高。
根據如上述之特徵，本發明之一實施方式之玻璃基板可用作要求高折射率n
d及較高之內部可見光透過率之構件、如AR眼鏡用玻璃基板。
作為提高玻璃之透過率之方法，例如於日本專利第6283512號中記載了一種藉由於氧化性氣氛下進行熱處理而獲得高透過玻璃之方法，但該方法中玻璃之假想溫度下降。如上所述，由於玻璃之假想溫度Tf會影響玻璃之脆性，存在假想溫度Tf越低，則玻璃之脆性越上升之傾向，因此處於變脆傾向之高折射率玻璃由於存在凹口而更容易於製造工藝流程中或操作時產生破損。
然而，本發明之一實施方式之玻璃基板中，重心G相對於中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)被抑制在0.05%～1.2%之範圍內。
因此，本發明之一實施方式中，當對玻璃基板實施類似於轉動及旋轉之操作時，因重心G與中心P之偏移而產生偏向之離心力，可顯著抑制以凹口為起點於玻璃基板產生破損之問題。
本發明之一實施方式之玻璃基板具有如下之特徵：儘管假想溫度Tf較低，卻不易產生破損。因此，本發明之一實施方式中，能夠以完整之狀態製造相對較大尺寸(半徑75 mm以上)之玻璃基板。
又，本發明之一實施方式之玻璃基板相對容易進行大面積化，且能夠抑制製造成本。因此，本發明之一實施方式之玻璃基板能夠作為相對低成本之構件應用於AR眼鏡之鏡片部分。
(本發明之一實施方式之玻璃基板)
其次，參考圖2，對本發明之一實施方式之玻璃基板之構成及特徵更加詳細地進行說明。
圖2中模式性地示出本發明之一實施方式之玻璃基板之俯視圖的一例。
如圖2所示，本發明之一實施方式之玻璃基板(以下，稱作「第1玻璃基板」)100具有大致圓形之形狀。
又，第1玻璃基板100具有彼此對向之大致圓形之第1主表面110及大致圓形之第2主表面120(圖1中無法視認)、以及兩主表面110、120之間之端部130。
於第1玻璃基板100之端部130之一部分形成有凹口180。
第1玻璃基板100之半徑r為75 mm以上，例如為75 mm～160 mm、85 mm～135 mm、或98 mm～120 mm之範圍。
第1玻璃基板100具有1.800以上之折射率n
d。又，第1玻璃基板100之比重為3.00以上。
又，如上所述，第1玻璃基板100具有如下之特徵：於換算成10 mm厚度之情形時，在內部透過率相對於波長之關係中，內部透過率成為70%時之最小波長λ
70為425 nm以下。因此，第1玻璃基板100對可見光具有高內部透過率。
第1玻璃基板100中，假想溫度Tf(℃)相對於玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00。Tf/Tg較佳為未達0.99，更佳為未達0.98，更佳為未達0.97，更佳為未達0.96，進而較佳為未達0.95。
如圖2所示，第1玻璃基板100具有中心P及重心G。中心P與重心G之間之距離(亦稱作「偏移量g」)係以(偏移量g/半徑r)之值為0.05%～1.2%之範圍之方式來選定。g/r之值較佳為0.06%～1.0%之範圍。
藉由使g/r之值為0.05%～1.2%之範圍，從而可顯著抑制第1玻璃基板100以凹口180為起點產生破損。
具有此種特徵之第1玻璃基板100可較好地用作要求高折射率n
d及對可見光之高內部透過率之AR眼鏡用玻璃基板。
(本發明之一實施方式之玻璃基板之其他特徵)
其次，對本發明之一實施方式之玻璃基板之其他特徵進行說明。
再者，此處，為了更加明確，假定上述第1玻璃基板100作為本發明之一實施方式之玻璃基板，對其特徵進行說明。因此，當表示各部分時，使用圖2所示之參考符號。
(組成)
第1玻璃基板100之組成並無特別限定。
第1玻璃基板100例如可為二氧化矽系玻璃、磷酸系玻璃、硼酸系玻璃、或碲酸鹽(tellurite)系玻璃。二氧化矽系玻璃例如較佳為含有20 mol%以上SiO
2。磷酸系玻璃例如較佳為含有20 mol%以上P
2O
5。硼酸系玻璃例如較佳為含有10 mol%以上B
2O
3。碲酸鹽系玻璃例如較佳為含有10 mol%以上TeO
2。
第1玻璃基板100例如可為二氧化矽系玻璃、磷酸系玻璃、硼酸系玻璃、或碲酸鹽系玻璃。
第1玻璃基板100可包含選自由TiO
2、Nb
2O
5、Bi
2O
3、La
2O
3、及Gd
2O
3所組成之群中之至少一種作為高折射率成分。
TiO
2、Nb
2O
5、Bi
2O
3、La
2O
3、及Gd
2O
3之總量例如為1 mol%～80 mol%之範圍。基於高折射率化、強度特性及製造特性之觀點而言，其等之總量較佳為5 mol%～75 mol%之範圍，更佳為10 mol%～70 mol%之範圍，進而較佳為15 mol%～65 mol%之範圍。
再者，第1玻璃基板100中，鐵、鉻、及鎳之合計量較佳為以質量比計未達8 ppm，更佳為以質量比計未達6 ppm，進而較佳為以質量比計未達4 ppm。
藉由使作為著色性過渡金屬之鐵、鉻、及鎳之合計量以質量比計未達8 ppm，從而可顯著抑制第1玻璃基板100之可見光之內部透過率之下降。
又，基於環境負荷之觀點而言，第1玻璃基板100較佳為實質上不含砷、鉛、及銻。
(端部形狀)
第1玻璃基板100具有形成有凹口180之端部130。
圖3中模式性地示出第1玻璃基板100之端部130之側面的一構成例。
如圖3所示，端部130具有側面區域135、第1倒角面138、及第2倒角面139。
再者，本申請案中，「側面區域」意指端部130之中相較於第1倒角面138及第2倒角面139而言更加靠近外端之整個部分。
端部130較佳為具有如下述之構成。
側面區域135與第1倒角面138具有交界O。換言之，第1倒角面138於交界O處與側面區域135接合。又，第1倒角面138與第1主表面110具有交界S。換言之，第1倒角面138於交界S處與第1主表面110接合。
同樣地，第2倒角面139於交界O2處與側面區域135接合。又，第2倒角面139於交界S2處與第2主表面120接合。
圖4中示出了第1倒角面138之放大圖。
圖4中模式性地示出當劃出通過第1玻璃基板100之厚度t之中心的二等分線L時第1玻璃基板100之側視下相較於二等分線L更加靠近上側之形狀。
如圖4所示，將俯視下沿著第1玻璃基板100之第1主表面110，且相對於第1玻璃基板100之作為對象之端部130垂直地延伸之方向設為X軸。又，將第1玻璃基板100之厚度方向設為Y軸。進而，將第1倒角面138與側面區域135之交界O設為X軸與Y軸之原點O。
又，將第1倒角面138與第1主表面110之交界S(亦稱作「交點S」)之Y軸之值設為C(μm)。
於該情形時，第1玻璃基板100之端部130係以C滿足(t/5)≦C≦(t/3)之方式構成。
又，第1倒角面138較佳為以包含於區域Q內之方式構成。
此處，區域Q係表示由連結原點O與交點S'之直線LL1、y＝C之直線、及連結原點O與交點S之直線LL2所包圍之區域。
其中，直線LL1由
y＝(C/20)・x (1)式
表示，
直線LL2由
y＝(C/458)・x (2)式
表示。
又，交點S'係直線LL1與y＝C之直線之交點，其座標由(X1，C)表示。另一方面，交點S係直線LL2與y＝C之直線之交點，其座標由(X2，C)表示。其中，5＜X1＜50，350＜X2＜500。
進而，第1倒角面138較佳為以在區域Q內具有Y軸之值自原點O向交點S單調遞增之輪廓之方式構成。
於第1倒角面138係如上述般構成之情形時，當對第1玻璃基板100進行處理操作時，可顯著減輕應力向端部130之集中。因此，亦可顯著減小第1玻璃基板以除凹口180以外之部位為起點產生破損之可能性。
再者，上述記載中，對第1倒角面138之較佳形狀進行了說明。然而，替代地或附加地，第2倒角面139亦可具有此類形狀。
於該情形時，將俯視下沿著第1玻璃基板100之第2主表面120，且相對於第1玻璃基板100之作為對象之端部130垂直地延伸之方向設為X軸。又，將第1玻璃基板100之厚度方向設為Y軸。進而，將第2倒角面139與側面區域135之交界O2設為X軸與Y軸之原點。
又，當將第2倒角面139與第2主表面120之交點S2之Y軸之值設為C2(μm)時，第2倒角面139係以C2滿足(t/5)≦C2≦(t/3)之方式構成。
又，第2倒角面139較佳為以包含於區域Q2內之方式構成。
此處，區域Q2係表示由連結原點O2與交點S2'之直線LR1、y＝C2之直線、及連結原點O2與交點S2之直線LR2所包圍之區域。
其中，直線LR1由
y＝(C2/20)・x (3)式
表示，
直線LR2由
y＝(C2/458)・x (4)式
表示。
又，交點S2'係直線LR1與y＝C2之直線之交點，其座標由(X3，C2)表示。另一方面，交點S2係直線LR2與y＝C2之直線之交點，其座標由(X4，C2)表示。其中，5＜X3＜50，350＜X4＜500。
又，第2倒角面139以在區域Q2內具有Y軸之值自原點O2向交點S2單調遞增之輪廓之方式構成。
於第2倒角面139係如上述般構成之情形時，亦可顯著減小第1玻璃基板以除凹口180以外之部位為起點產生破損之可能性。
(凹口180)
第1玻璃基板100具有凹口180。
圖5中示出了凹口180之模式性放大圖。
如圖5所示，凹口180具有凹口前端182。凹口前端182之半徑(以下，稱作「凹口前端半徑R」)例如為1.2 mm～3.5 mm之範圍。
又，凹口180具有開口角A。開口角A例如為80°～150°之範圍，較佳為84°～145°之範圍，更佳為85°～140°之範圍，進而較佳為86°～130°之範圍，最佳為89°～125°之範圍。
(其他特性)
第1玻璃基板100可具有8 MNm/kg～35 MNm/kg之範圍之比彈性模數，例如具有10 MNm/kg～30 MNm/kg之範圍、較佳為11 MNm/kg～29 MNm/kg之範圍之比彈性模數。
又，第1玻璃基板100之厚度t可為0.1 mm～1.0 mm之範圍。
又，第1玻璃基板100之第1主表面110及/或第2主表面120可具有10 nm以下之表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)。
又，第1玻璃基板100可具有10 μm以下之TTV(Total Thickness Variation，總厚度變化)。TTV係表示在使樣品之背面吸附於平坦之吸盤面之狀態下測定之自樣品之背面起之最大高度與最小高度之差。
又，第1玻璃基板100可具有100 μm以下、較佳為50 μm以下之BOW(基板中心面之高度)。BOW係表示自由狀態(非固定狀態)下之樣品之中心面相對於基準面之高度。基準面係標準應用區域內之中心點，測定為樣品中心面與該中心點之距離。
又，第1玻璃基板100中，由均方根面所求出之翹曲為100 μm以下，較佳為50 μm以下，更佳為45 μm以下，進而較佳為40 μm以下，亦可最佳為35 μm以下。
[實施例]
以下，對本發明之實施例進行說明。再者，以下之記載中，例1～例15係實施例，例21～例23係比較例。
(例1)
利用以下方法，製造玻璃基板。
將以成為所需玻璃組成之方式稱取之玻璃原料投入至熔融爐內，獲得玻璃熔融液。對所獲得之玻璃熔融液進行攪拌，使其均質化。
接下來，以獲得所需玻璃磚之方式使玻璃熔融液於成形模具中進行成形。成形模具係使用不鏽鋼製模具。其後，對成形玻璃進行滾筒搬送，於徐冷爐中進行徐冷。徐冷爐中，為了防止玻璃板之破裂，藉由調整徐冷溫度及其搬送速度，從而控制徐冷速度。藉由此處之徐冷條件來決定玻璃之假想溫度Tf。
對所獲得之玻璃磚進行外形加工後，將其切成圓盤狀，進行切片加工。切片加工後進行精研(Lapping)加工，直至成為規定厚度後，針對玻璃板之端面，使用CNC(Computerized Numerical Control，電腦數值控制)，對切成圓盤狀之玻璃板之端面，藉由研削用金剛石砂輪磨石實施端面加工。其後，將金剛石砂輪磨石替換為缺口齒盤磨石，對相當於凹口之部分進行加工，形成凹口。
其後，藉由對玻璃主表面進行研磨加工，從而獲得直徑150 mmm之玻璃基板。玻璃基板之厚度為0.5 mm。
以下，將所製得之玻璃基板稱作「玻璃基板1」。
(例2～例15)
利用與例1相同之方法，製造玻璃基板。
其中，例2～例15中，相對於例1改變原料組成及冷卻條件等，而製造玻璃基板。
以下，將所製得之玻璃基板分別稱作「玻璃基板2」～「玻璃基板15」。
(例21)
利用與例1相同之方法，製造玻璃基板。
其中，該例21中，相對於例1改變原料組成及冷卻條件等，而製造玻璃基板。
以下，將所製得之玻璃基板稱作「玻璃基板21」。
(例22～例23)
利用與例21相同之方法，製造玻璃基板。
其中，例22～例23中，相對於例21改變原料組成及冷卻條件等，而製造玻璃基板。
將所製得之玻璃基板分別稱作「玻璃基板22」～「玻璃基板23」。
以下之表1中彙總表示了各玻璃基板之組成。
[表1]
(評價)
使用所製得之各玻璃基板，實施各種特性之評價。
| 組成(mol%) | 玻璃基板 | |||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 21 | 22 | 23 | |
| SiO 2 | 15.0 | 30.0 | 11.9 | - | 0.8 | 14.6 | 13.9 | 11.2 | 9.5 | 12.0 | - | 11.0 | 0.5 | 2.0 | 0.5 | - | 11.0 | 0.5 |
| B 2O 3 | 25.0 | 8.0 | 20.1 | 21.5 | - | 24.5 | 20.2 | 20.9 | 23.1 | 22.0 | 27.4 | 16.0 | - | 21.9 | 3.0 | 21.5 | 16.0 | - |
| P 2O 5 | - | - | - | 9.6 | 26.5 | - | - | - | - | - | 8.0 | - | 23.0 | 6.2 | 25.4 | 9.6 | - | 23.0 |
| TeO 2 | - | - | - | 26.5 | - | - | - | - | - | - | 18.5 | - | - | 25.3 | - | 26.4 | - | - |
| Li 2O | - | 2.0 | 0.5 | - | 0.3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Na 2O | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - | - | - | - | 2.0 | - | 9.0 | - | - | 2.0 |
| K 2O | - | - | - | - | 5.2 | - | - | - | - | - | - | - | 1.0 | - | 6.0 | - | - | 1.0 |
| CaO | 11.4 | 6.4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.2 | - | 0.2 | - | - | 0.2 |
| SrO | 7.8 | 7.6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| BaO | 7.9 | 8.8 | - | - | - | - | 0.5 | - | - | - | - | - | 6.0 | - | 1.0 | - | - | 6.1 |
| ZnO | - | - | - | 5.4 | - | - | - | - | - | 2.5 | - | 2.0 | - | 5.3 | - | 5.4 | 2.0 | - |
| La 2O 3 | 5.1 | 6.8 | 26.3 | - | - | 22.7 | 26.4 | 18.4 | 19.0 | 24.0 | - | 22.0 | - | - | - | - | 22.0 | - |
| Y 2O 3 | - | - | 3.0 | - | - | 4.0 | 0.3 | 3.4 | 3.9 | 0.5 | - | 0.5 | - | - | - | - | 0.5 | - |
| Gd 2O 3 | - | - | - | - | - | - | 2.5 | 3.4 | 3.9 | 3.0 | - | 5.0 | - | - | - | - | 5.0 | - |
| Bi 2O 3 | - | - | - | 30.3 | - | - | - | - | - | - | 43.4 | - | 18.5 | 33.4 | - | 30.4 | - | 18.5 |
| ZrO 2 | 4.2 | 3.2 | 7.2 | - | - | 6.0 | 7.0 | 6.9 | 6.5 | 7.0 | - | 8.5 | - | 2.7 | - | - | 8.5 | - |
| TiO 2 | 20.9 | 20.9 | 25.1 | - | 43.1 | 24.0 | 23.1 | 33.2 | 30.5 | 25.0 | 0.9 | 30.0 | 14.6 | - | 25.5 | - | 30.0 | 14.5 |
| Nb 2O 5 | 2.7 | 6.3 | 5.2 | 6.7 | 17.5 | 4.0 | 6.1 | 2.6 | 3.3 | 4.0 | 0.9 | 5.0 | 17.0 | 3.3 | 29.4 | 6.7 | 5.0 | 17.0 |
| Ta 2O 5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| WO 3 | - | - | 0.6 | - | 6.3 | 0.2 | - | - | 0.3 | - | - | - | 17.2 | - | - | - | - | 17.2 |
| TiO 2＋Nb 2O 5＋Bi 2O 3＋La 2O 3＋Gd 2O 3 | 28.7 | 34.0 | 56.2 | 37.1 | 61.2 | 50.7 | 58.1 | 57.6 | 56.7 | 56.0 | 44.6 | 62.0 | 50.0 | 35.6 | 54.9 | 37.1 | 62.0 | 50.0 |
將各玻璃基板所獲得之評價結果示於表2中。
[表2]
表2中彙總表示了各玻璃基板之「折射率n
d」、「比重」、「玻璃轉移溫度Tg」、「假想溫度Tf」、「Tf/Tg」、「λ
70」、「偏移量g/半徑r」、「第1倒角面之形狀」、「第2倒角面之形狀」、「凹口之開口角A」、「凹口前端半徑R」、「比彈性模數」、「表面粗糙度Ra」、「TTV」、「BOW」、「翹曲」、「楊氏模數E」、及「處理操作性」等。
| 玻璃基板 | ||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 21 | 22 | 23 | |
| 厚度(mm) | 0.35 | 0.30 | 0.30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.50 | 0.30 | 0.30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.40 |
| 折射率n d | 1.853 | 1.904 | 2.003 | 2.104 | 1.987 | 1.965 | 2.002 | 2.012 | 2.002 | 2.003 | 2.131 | 2.053 | 2.106 | 2.116 | 1.948 | 2.103 | 2.053 | 2.106 |
| 比重(g/cm 3) | 3.95 | 4.26 | 5.02 | 6.19 | 3.54 | 4.81 | 4.90 | 4.94 | 4.98 | 5.12 | 6.77 | 5.27 | 5.63 | 6.41 | 3.51 | 6.19 | 5.27 | 5.63 |
| 玻璃轉移溫度Tg(℃) | 647 | 676 | 725 | 428 | 658 | 676 | 721 | 705 | 721 | 709 | 416 | 743 | 561 | 430 | 637 | 428 | 743 | 561 |
| 假想溫度Tf(℃) | 615 | 622 | 718 | 394 | 645 | 662 | 692 | 670 | 663 | 659 | 395 | 721 | 544 | 404 | 612 | 415 | 721 | 544 |
| Tf/Tg | 0.95 | 0.92 | 0.99 | 0.92 | 0.98 | 0.98 | 0.96 | 0.95 | 0.92 | 0.93 | 0.95 | 0.97 | 0.97 | 0.94 | 0.96 | 0.97 | 0.97 | 0.97 |
| λ 70(nm) | 375 | 380 | 409 | 415 | 403 | 395 | 392 | 415 | 405 | 385 | 425 | 405 | 415 | 394 | 410 | 410 | 410 | 430 |
| 偏移量g/半徑r | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ |
| 第1倒角面之形狀 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ |
| 第2倒角面之形狀 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ |
| 凹口之開口角A(°) | 85 | 80 | 130 | 85 | 125 | 70 | 125 | 90 | 90 | 90 | 95 | 100 | 110 | 120 | 90 | 90 | 90 | 50 |
| 凹口前端半徑R(°) | 1.0 | 1.4 | 0.9 | 2.0 | 1.2 | 1.0 | 1.4 | 1.0 | 2.0 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 2.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 |
| 比彈性模數(GPa・cm 3/g) | 28.3 | 27.5 | 26.1 | 11.3 | 28.5 | 27.8 | 28.1 | 27.3 | 27.1 | 25.4 | 10.2 | 25.8 | 15.6 | 10.5 | 29.3 | 11.3 | 25.8 | 15.6 |
| 表面粗糙度Ra(nm) | 5 | 5 | 4 | 7 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | 6 | 5 | 4 | 5 | 4 | 8 | 7 | 6 |
| TTV(μm) | 7 | 4 | 4 | 8 | 4 | 6 | 5 | 6 | 6 | 4 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 | 7 | 6 | 5 |
| BOW(μm) | 30 | 35 | 42 | 38 | 46 | 25 | 71 | 25 | 20 | 21 | 59 | 30 | 67 | 74 | 30 | 20 | 28 | 37 |
| 翹曲(μm) | 21 | 25 | 39 | 41 | 50 | 20 | 75 | 19 | 20 | 30 | 55 | 27 | 62 | 80 | 28 | 25 | 40 | 20 |
| 楊氏模數E(GPa) | 112 | 117 | 131 | 70 | 101 | 134 | 138 | 135 | 135 | 130 | 69 | 136 | 88 | 67 | 103 | 70 | 136 | 88 |
| 處理操作性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × |
各玻璃基板中，「折射率n
d」係使用KPR-4000，利用V形塊法進行測定。
「假想溫度Tf」係如下述算出。
首先，將上述玻璃基板(例如，玻璃基板1)切割為20 mm×20 mm×1 mm之尺寸，製作玻璃片。接下來，於還原氣氛下，將玻璃片加熱至規定之熱處理溫度，保持2時後，急冷至室溫。
改變熱處理溫度而實施上述熱處理，製作熱歷程不同之4個玻璃片(評價用樣品)。
針對各評價用樣品，測定折射率n
d。又，由4個評價用樣品，求出熱處理溫度與折射率n
d之關係式。使用所獲得之關係式，根據對玻璃基板1進行測定所獲得之折射率n
d，求出對應之熱處理溫度，將其作為假想溫度Tf。
針對其他玻璃基板，亦利用相同之方法，求出假想溫度Tf。
「λ
70」係使用分光光度計(日立高新技術公司製造：U-4100)進行評價。
「偏移量g/半徑r」係將玻璃基板之中心P與重心G之距離作為偏移量g，將該偏移量g除以玻璃基板之半徑r而算出。
又，「偏移量g/半徑r」係以圈叉(○×)進行判定。即，將偏移量g/半徑r之值包含於0.05%～1.2%之範圍內之情形判定為「○」，將除此以外之情形判定為「×」。
又，「第1倒角面之形狀」及「第2倒角面之形狀」係以圈叉(○×)進行判定。即，將第1倒角面之形狀包含於如上述般規定之區域Q內，且具有原點O至交點S單調遞增之輪廓之情形判定為「○」，將除此以外之情形判定為「×」。「第2倒角面之形狀」亦如此。
各玻璃基板之「比彈性模數」係藉由將使用超音波脈衝法進行評測定所獲得之楊氏模數除以利用阿基米德法所獲得之比重(密度)而算出。
又，「表面粗糙度Ra」係表示對各玻璃基板之第1表面進行測定所獲得之算術平均粗糙度Ra。「表面粗糙度Ra」係根據JIS B0601(2001年)進行定義。本申請案中，使用原子力顯微鏡(AFM，Atomic Force Microscopy)，對玻璃基板之10 μm×10 μm區域進行行測定。
「TTV」意指玻璃基板之整個區域內之最大板厚與最小板厚之差異。「TTV」係使用雷射位移計或光干涉計進行測定。
「BOW」意指玻璃基板中央距離基準面之高度。「BOW」係使用光干涉計進行測定。
玻璃基板之「翹曲」係使用雷射位移計或光干涉計進行測定。
玻璃基板之「楊氏模數」係使用超音波脈衝法進行測定。
又，「處理操作性」係以圈叉(○×)進行判定。即，將玻璃基板之操作及工藝流程時產生龜裂或裂痕之情形判定為「×」，將玻璃基板為完整之狀態之情形判定為「○」。
如表2所示，玻璃基板21～玻璃基板23中，當進行處理操作時，玻璃基板產生龜裂。與之相對，玻璃基板1～玻璃基板15中，進行處理操作後，仍未產生此類破損。
根據上述結果，明確了玻璃基板1～玻璃基板15中，儘管假想溫度Tf較低，但進行處理操作時不易產生龜裂或裂痕。
(本發明之一態樣)
本發明可具有以下態樣。
(態樣1)
一種玻璃基板，其係具有彼此對向之第1主表面及第2主表面、以及兩主表面之間之端部，且於上述端部之一部分具有凹口之圓形之玻璃基板；且
該玻璃基板之比重為3.00以上，
半徑r為75 mm以上，
折射率n
d為1.800以上，
假想溫度Tf(℃)與玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00；
換算成10 mm厚度時，內部透過率相對於波長之關係中，當將上述內部透過率成為70%時之最低波長設為λ
70時，該λ
70為425 nm以下；
且於俯視下，該玻璃基板之重心G相對於該玻璃基板之中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)為0.05%～1.2%之範圍。
(態樣2)
如態樣1所記載之玻璃基板，其中當劃出通過該玻璃基板之厚度t之中心的二等分線時，於該玻璃基板之側視下相較於上述二等分線更加靠近上側之位置，上述端部具有包含側面區域及第1倒角面之輪廓；
將該玻璃基板之俯視下沿著上述第1主表面，且相對於該玻璃基板之作為對象之上述端部垂直地延伸之方向設為X軸，將該玻璃基板之上述厚度方向設為Y軸，將上述側面區域與上述第1倒角面之交界設為X軸與Y軸之原點O，將上述第1倒角面與上述第1主表面之交界設為交點S，且將該交點S之Y軸之值設為C(μm)時，(t/5)≦C≦(t/3)；
上述第1倒角面包含於由連結原點O與交點S'之直線1、y＝C之直線、及連結原點O與交點S之直線2所包圍之區域Q內，
其中，上述直線1由
y＝(C/20)・x (1)式
表示，
上述直線2由
y＝(C/458)・x (2)式
表示；
上述交點S'係上述直線1與y＝C之直線之交點，上述交點S'之座標由(X1，C)表示，此處5＜X1＜50；
上述交點S係上述直線2與y＝C之直線之交點，上述交點S之座標由(X2，C)表示，此處350＜X2＜500；
上述第1倒角面在上述區域Q內，具有Y軸之值自原點O向交點S單調遞增之輪廓。
(態樣3)
如態樣1或2所記載之玻璃基板，其中上述凹口中，開口角A為80°～150°之範圍，前端半徑R為1.2 mm～3.5 mm之範圍。
(態樣4)
如態樣1至3中任一項所記載之玻璃基板，其中該玻璃基板包含選自由TiO
2、Nb
2O
5、Bi
2O
3、La
2O
3、及Gd
2O
3所組成之群中之至少一種。
(態樣5)
如態樣4所記載之玻璃基板，其中TiO
2、Nb
2O
5、Bi
2O
3、La
2O
3、及Gd
2O
3之總量為1 mol%～80 mol%之範圍。
(態樣6)
如態樣1至5中任一項所記載之玻璃基板，其具有8 MNm/kg～35 MNm/kg之範圍之比彈性模數。
(態樣7)
如態樣1至6中任一項所記載之玻璃基板，其具有0.1 mm～1.0 mm之厚度。
(態樣8)
如態樣1至7中任一項所記載之玻璃基板，其中上述第1主表面具有10 nm以下之表面粗糙度(Ra)。
(態樣9)
如態樣1至8中任一項所記載之玻璃基板，其具有10 μm以下之TTV。
(態樣10)
如態樣1至9中任一項所記載之玻璃基板，其具有100 μm以下之BOW。
(態樣11)
如態樣1至10中任一項所記載之玻璃基板，其中由均方根面所求出之翹曲為100 μm以下。
(態樣12)
如態樣1至11中任一項所記載之玻璃基板，其中該玻璃基板實質上不含砷、鉛、及銻。
(態樣13)
如態樣1至12中任一項所記載之玻璃基板，其中該玻璃基板中，鐵、鉻、及鎳之合計量以質量比計未達8 ppm。
本申請案主張基於2022年8月9日提出申請之日本專利申請案第2022-127386號之優先權，藉由參照而將該日本申請案之全部內容援引至本申請案中。
100:第1玻璃基板
110:第1主表面
120:第2主表面
130:端部
135:側面區域
138:第1倒角面
139:第2倒角面
180:凹口
182:凹口前端
A:開口角
C:交點S之Y軸之值
g:偏移量
G:重心
O:交界
O2:交界
P:中心
Q:區域
r:半徑
R:凹口前端半徑
S:交界
S':交點
S2:交界
圖1係模式性地表示2種透明構件之波長與內部透過率(換算成10 mm厚度之值)之關係之假想圖。
圖2係模式性地表示本發明之一實施方式之玻璃基板之一例的俯視圖。
圖3係模式性地表示本發明之一實施方式之玻璃基板之端部之形態的側視圖。
圖4係模式性地表示本發明之一實施方式之玻璃基板之端部處之第1倒角面之形態的側視圖。
圖5係模式性地表示本發明之一實施方式之玻璃基板中所設置之凹口的放大圖。
100:第1玻璃基板
110:第1主表面
130:端部
180:凹口
g:偏移量
G:重心
P:中心
r:半徑
Claims (13)
- 一種玻璃基板，其係具有彼此對向之第1主表面及第2主表面、以及兩主表面之間之端部，且於上述端部之一部分具有凹口之圓形之玻璃基板；且 該玻璃基板之比重為3.00以上， 半徑r為75 mm以上， 折射率n d為1.800以上， 假想溫度Tf(℃)與玻璃轉移溫度Tg(℃)之比(Tf/Tg)未達1.00； 換算成10 mm厚度時，內部透過率相對於波長之關係中，當將上述內部透過率成為70%時之最低波長設為λ 70時，該λ 70為425 nm以下； 且於俯視下，該玻璃基板之重心G相對於該玻璃基板之中心P之偏移量g(mm)與半徑r之比(g/r)為0.05%～1.2%之範圍。
- 如請求項1之玻璃基板，其中當劃出通過該玻璃基板之厚度t之中心的二等分線時，於該玻璃基板之側視下相較於上述二等分線更加靠近上側之位置，上述端部具有包含側面區域及第1倒角面之輪廓； 將該玻璃基板之俯視下沿著上述第1主表面，且相對於該玻璃基板之作為對象之上述端部垂直地延伸之方向設為X軸，將該玻璃基板之上述厚度方向設為Y軸，將上述側面區域與上述第1倒角面之交界設為X軸與Y軸之原點O，將上述第1倒角面與上述第1主表面之交界設為交點S，且將該交點S之Y軸之值設為C(μm)時，(t/5)≦C≦(t/3)； 上述第1倒角面包含於由連結原點O與交點S'之直線1、y＝C之直線、及連結原點O與交點S之直線2所包圍之區域Q內， 其中，上述直線1由 y＝(C/20)・x (1)式 表示， 上述直線2由 y＝(C/458)・x (2)式 表示； 上述交點S'係上述直線1與y＝C之直線之交點，上述交點S'之座標由(X1，C)表示，此處5＜X1＜50； 上述交點S係上述直線2與y＝C之直線之交點，上述交點S之座標由(X2，C)表示，此處350＜X2＜500； 上述第1倒角面在上述區域Q內具有Y軸之值自原點O向交點S單調遞增之輪廓。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中上述凹口中，開口角A為80°～150°之範圍，前端半徑R為1.2 mm～3.5 mm之範圍。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中該玻璃基板包含選自由TiO 2、Nb 2O 5、Bi 2O 3、La 2O 3、及Gd 2O 3所組成之群中之至少一種。
- 如請求項4之玻璃基板，其中TiO 2、Nb 2O 5、Bi 2O 3、La 2O 3、及Gd 2O 3之總量為1 mol%～80 mol%之範圍。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其具有8 MNm/kg～35 MNm/kg之範圍之比彈性模數。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其具有0.1 mm～1.0 mm之厚度。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中上述第1主表面具有10 nm以下之表面粗糙度(Ra)。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其具有10 μm以下之TTV。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其具有100 μm以下之BOW。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中由均方根面所求出之翹曲為100 μm以下。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中該玻璃基板實質上不含砷、鉛、及銻。
- 如請求項1或2之玻璃基板，其中該玻璃基板中，鐵、鉻、及鎳之合計量以質量比計未達8 ppm。
Applications Claiming Priority (2)
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| JP2022127386 | 2022-08-09 |
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Family Applications (1)
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| TW112127962A TW202408953A (zh) | 2022-08-09 | 2023-07-26 | 玻璃基板 |
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-
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- 2023-07-26 TW TW112127962A patent/TW202408953A/zh unknown
Also Published As
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