WO2024034360A1 - ガラス基板 - Google Patents

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WO2024034360A1
WO2024034360A1 PCT/JP2023/026793 JP2023026793W WO2024034360A1 WO 2024034360 A1 WO2024034360 A1 WO 2024034360A1 JP 2023026793 W JP2023026793 W JP 2023026793W WO 2024034360 A1 WO2024034360 A1 WO 2024034360A1
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WO
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glass substrate
intersection
straight line
substrate according
glass
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茂輝 澤村
直樹 菅野
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Agc株式会社
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/15Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate, and particularly to a glass substrate with a high refractive index and high internal transmittance.
  • AR glasses are attracting attention as the next generation of wearable displays. Furthermore, it has been proposed to use a glass substrate for the eyeglass lens portion of AR glasses.
  • a glass substrate for such AR glasses is required to have a high refractive index as a light guiding member and a high internal transmittance for visible light.
  • a glass substrate with a high refractive index has inferior strength compared to a glass substrate with a low refractive index, and is relatively easily damaged even when a small stress is applied. Therefore, the glass substrate tends to become brittle as the specific gravity of the glass increases. This is because plastic deformation that occurs when an object comes into contact with the glass substrate becomes less likely to occur due to higher density.
  • glass substrates for AR glasses with a high refractive index have notches formed at their edges for purposes such as position confirmation when handling the glass substrate during optical component production and wafer position adjustment (alignment adjustment). It is often done.
  • a notch tends to become a starting point for stress concentration, and therefore, there is a problem in that the glass substrate for AR glasses is easily damaged during process flow and during handling of the glass substrate.
  • the above problem is not limited to glass substrates for AR glasses. That is, similar problems can occur in the entire glass substrate that has a high refractive index and internal transmittance and has a stress concentration part such as a notch.
  • the present invention was made in view of this background, and an object of the present invention is to provide a notched glass substrate that is less likely to be damaged.
  • the radius r is 75 mm or more, the refractive index n d is 1.800 or more,
  • the ratio (Tf/Tg) of fictive temperature Tf (°C) to glass transition temperature Tg (°C) is 1.00 or more,
  • Tf/Tg fictive temperature
  • Tg (°C) glass transition temperature
  • the present invention can provide a notched glass substrate that is less likely to be damaged.
  • FIG. 2 is a virtual diagram schematically showing the relationship between wavelength and internal transmittance (value converted to a thickness of 10 mm) in two types of transparent members.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing an example of a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the form of an end portion of a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing the form of a first chamfer surface at an end of a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a notch provided in a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
  • the radius r is 75 mm or more, the refractive index n d is 1.800 or more,
  • the ratio (Tf/Tg) of fictive temperature Tf (°C) to glass transition temperature Tg (°C) is 1.00 or more,
  • Tf/Tg fictive temperature
  • Tg (°C) glass transition temperature
  • a glass substrate according to an embodiment of the present invention has a refractive index n d of 1.800 or more.
  • the refractive index n d is, for example, 1.820 or more, or 1.850 or more, or 1.900 or more, or 1.940 or more, or 1.960 or more, or 2.000 or more. It may be.
  • the refractive index n d represents the refractive index at the d-line of helium (wavelength 587.6 nm).
  • the specific gravity of the first glass substrate is 3.00 or more, for example, in the range of 3.10 to 6.50.
  • the specific gravity of the first glass substrate is preferably in the range of 3.40 to 6.60, more preferably in the range of 3.50 to 6.40, even more preferably in the range of 3.60 to 6.30. It is more preferably in the range of 4.00 to 6.22, most preferably in the range of 4.30 to 6.15.
  • the glass substrate according to an embodiment of the present invention is characterized in that the wavelength ⁇ 70 determined as described above is 440 nm or less.
  • FIG. 1 is a virtual diagram schematically showing the relationship between wavelength and internal transmittance (value converted to 10 mm thickness) in two types of transparent members (a and b).
  • curve (a) is the internal transmittance profile of the first transparent member
  • curve (b) is the internal transmittance profile of the second member.
  • the second transparent member cannot be said to have a very high internal transmittance for visible light, especially blue light.
  • the first transparent member has a higher internal transmittance for blue light and a higher transmittance for all visible light than the second transparent member. .
  • the wavelength when the internal transmittance of the first transparent member is 70% that is, ⁇ 70 (a)
  • the wavelength when the internal transmittance of the second transparent member is 70% that is, ⁇ 70 (b) is found to be ⁇ 70 (a) ⁇ 440 nm and ⁇ 70 (b)>440 nm.
  • the internal transmittance of a member for visible light can be determined depending on whether ⁇ 70 ⁇ 440 nm is satisfied.
  • a glass substrate according to an embodiment of the present invention satisfies ⁇ 70 ⁇ 440 nm. Therefore, it can be said that the internal transmittance for visible light is high.
  • the glass substrate according to an embodiment of the present invention can be used as a member for which a high refractive index n d and high internal visible light transmittance is required, such as a glass substrate for AR glasses. .
  • the glass substrate according to an embodiment of the present invention further includes: (i) the ratio (Tf/Tg) of the fictive temperature Tf (°C) to the glass transition temperature Tg (°C) is 1.00 or more; (ii) When viewed from above, the ratio (g/r) of the shift amount g (mm) of the center of gravity G of the glass substrate with respect to the center P of the glass substrate and the radius r is in the range of 0.05% to 1.2%. It has the following characteristics.
  • the fictive temperature Tf of the glass is an index indicating how many quasi-thermal equilibrium states (stable structures) the glass structure corresponds to. Since the stable structure of glass changes depending on the cooling rate from the molten state, the fictive temperature Tf of the resulting glass can be changed by changing the cooling rate.
  • the brittleness of the glass substrate can be improved.
  • the ratio (g/r) of the deviation amount g (mm) of the center of gravity G with respect to the center P and the radius r is suppressed within the range of 0.05% to 1.2%. ing.
  • one embodiment of the present invention can provide a glass substrate that is difficult to break despite having a high refractive index n d . Furthermore, as a result, the glass substrate according to an embodiment of the present invention can be suitably applied to the eyeglass lens portion of AR glasses.
  • Glass substrate according to one embodiment of the present invention Glass substrate according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 schematically shows an example of a top view of a glass substrate according to an embodiment of the present invention.
  • a glass substrate (hereinafter referred to as "first glass substrate") 100 has a substantially circular shape.
  • the first glass substrate 100 also has a substantially circular first main surface 110 and a substantially circular second main surface 120 (not visible from FIG. 1) that face each other, and both main surfaces 110 and 120. and an end portion 130 in between.
  • a notch 180 is formed in a part of the end portion 130 of the first glass substrate 100.
  • the radius r of the first glass substrate 100 is 75 mm or more, for example, in the range of 75 mm to 160 mm.
  • the radius r is preferably in the range of 85 mm to 135 mm, more preferably in the range of 98 mm to 120 mm.
  • the first glass substrate 100 has a refractive index n d of 1.800 or more. Further, the specific gravity of the first glass substrate 100 is 3.00 or more.
  • the first glass substrate 100 when converted to a thickness of 10 mm, has a minimum wavelength ⁇ 70 of 440 nm or less when the internal transmittance becomes 70% in the relationship between the internal transmittance and the wavelength. It has the characteristic that Therefore, the first glass substrate 100 has high internal transmittance for visible light.
  • the first glass substrate 100 has a center P and a center of gravity G.
  • the distance between the center P and the center of gravity G (also referred to as the "shift amount g") is selected such that the value of (shift amount g/radius r) is in the range of 0.05% to 1.2%.
  • g/r is in the range of 0.1% to 1.0%.
  • the ratio (Tf/Tg) of the fictive temperature Tf (°C) to the glass transition temperature Tg (°C) is 1.00 or more. Therefore, the first glass substrate 100 has significantly reduced brittleness.
  • the fictive temperature Tf (° C.) of the glass substrate can be adjusted by controlling the cooling rate during the process from the molten state to the solidification of the glass.
  • the ratio (Tf/Tg) is preferably 1.02 or more, more preferably 1.03 or more, even more preferably 1.04 or more, and even more preferably 1.05 or more. Most preferred.
  • the first glass substrate 100 having such characteristics can be suitably applied as a glass substrate for AR glasses, which requires a high refractive index n d and high internal transmittance for visible light.
  • first glass substrate 100 will be assumed as a glass substrate according to an embodiment of the present invention, and its characteristics will be described. Therefore, when representing each part, the reference numerals shown in FIG. 2 will be used.
  • composition of the first glass substrate 100 is not particularly limited.
  • the first glass substrate 100 may be, for example, silica-based glass, phosphate-based glass, boric acid-based glass, or tellurite-based glass. It is preferable that the silica-based glass contains, for example, 20 mol% or more of SiO 2 . It is preferable that the phosphate glass contains, for example, 20 mol % or more of P 2 O 5 . It is preferable that the boric acid glass contains, for example, 10 mol % or more of B 2 O 3 . It is preferable that the tellurite glass contains, for example, 10 mol% or more of TeO 2 .
  • the first glass substrate 100 may be, for example, silica-based glass, phosphate-based glass, boric acid-based glass, or tellurite-based glass.
  • the first glass substrate 100 may contain at least one of the group consisting of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , and Gd 2 O 3 as a high refractive index component.
  • the total amount of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , and Gd 2 O 3 ranges from 1 mol% to 80 mol%, for example.
  • the total amount of these is preferably in the range of 5 mol% to 75 mol%, more preferably in the range of 10 mol% to 70 mol%, and more preferably in the range of 15 mol% to 65 mol%, from the viewpoint of high refractive index, strength characteristics, and manufacturing characteristics. is even more preferable.
  • the total amount of iron, chromium, and nickel is preferably less than 8 ppm in mass ratio, more preferably less than 6 ppm in mass ratio, and less than 4 ppm in mass ratio. It is even more preferable that there be.
  • the first glass substrate 100 substantially not contain arsenic, lead, and antimony.
  • the first glass substrate 100 has an end portion 130 in which a notch 180 is formed.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration example of the side surface of the end portion 130 of the first glass substrate 100.
  • the end portion 130 has a side region 135, a first chamfer surface 138, and a second chamfer surface 139.
  • the "side area” refers to the entire portion of the end portion 130 that is closer to the outer end than the first chamfer surface 138 and the second chamfer surface 139.
  • the end portion 130 preferably has the following configuration.
  • the side region 135 and the first chamfer surface 138 have a boundary O. In other words, the first chamfer surface 138 is joined to the side region 135 at the boundary O. Further, the first chamfer surface 138 and the first main surface 110 have a boundary S. In other words, the first chamfer surface 138 is joined to the first major surface 110 at the boundary S.
  • second chamfer surface 139 is also joined to the side region 135 at the boundary O2. Further, second chamfer surface 139 is joined to second main surface 120 at boundary S2.
  • FIG. 4 shows an enlarged view of the first chamfer surface 138.
  • FIG. 4 shows a side view of the first glass substrate 100 when a bisector L passing through the center of the thickness t of the first glass substrate 100 is drawn, and a shape above the bisector L. is shown schematically.
  • the direction is along the first main surface 110 of the first glass substrate 100 and extends perpendicularly to the target end 130 of the first glass substrate 100.
  • the direction in which the object exists is the X axis.
  • the thickness direction of the first glass substrate 100 is defined as the Y axis.
  • the boundary O between the first chamfer surface 138 and the side region 135 is defined as the origin O of the X-axis and the Y-axis.
  • the value of the Y-axis of the boundary S (also referred to as “intersection S") between the first chamfer surface 138 and the first main surface 110 is C ( ⁇ m).
  • the end portion 130 of the first glass substrate 100 is configured such that C satisfies (t/5) ⁇ C ⁇ (t/3).
  • first chamfer surface 138 is preferably configured to be included in the region Q.
  • first chamfer surface 138 is preferably configured to have a profile in which the Y-axis value monotonically increases from the origin O toward the intersection S within the region Q.
  • first chamfer surface 138 When the first chamfer surface 138 is configured in this way, stress concentration on the end portion 130 can be significantly reduced when the first glass substrate 100 is handled. Therefore, the possibility that the first glass substrate will be damaged starting from a location other than the notch 180 can also be significantly reduced.
  • the preferred shape of the first chamfer surface 138 has been described.
  • the second chamfer surface 139 may have such a shape.
  • the direction is along the second main surface 120 of the first glass substrate 100 and extends perpendicularly to the target end 130 of the first glass substrate 100.
  • the thickness direction of the first glass substrate 100 is defined as the Y axis.
  • the boundary O2 between the second chamfer surface 139 and the side region 135 is set as the origin of the X-axis and the Y-axis.
  • the second chamfer surface 139 has a C2 of (t/5 ) ⁇ C2 ⁇ (t/3).
  • the second chamfer surface 139 is preferably configured to be included in the region Q2.
  • the second chamfer surface 139 is configured to have a profile in which the Y-axis value monotonically increases from the origin O2 toward the intersection S2 within the region Q2.
  • the first glass substrate 100 has a notch 180.
  • FIG. 5 shows a schematic enlarged view of the notch 180.
  • the notch 180 has a notch tip 182.
  • the radius of the notch tip 182 (hereinafter referred to as “notch tip radius R") is, for example, in the range of 0.7 mm to 3.0 mm.
  • the notch 180 has an opening angle A.
  • the aperture angle A is, for example, in the range of 60° to 120°, may be in the range of 70° to 110°, preferably in the range of 75° to 105°, and preferably in the range of 80° to 100°. More preferably, the angle is in the range of 85° to 98°.
  • the first glass substrate 100 may have a specific elastic modulus in the range of 8 MNm/kg to 35 MNm/kg, preferably in the range of 10 MNm/kg to 30 MNm/kg, and more preferably in the range of 11 MNm/kg to 28 MNm/kg. /kg range.
  • the first glass substrate 100 may have a thickness t in the range of 0.1 mm to 1.0 mm.
  • first main surface 110 and/or the second main surface 120 of the first glass substrate 100 may have a surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) of 10 nm or less.
  • the first glass substrate 100 may have a TTV (Total Thickness Variation) of 10 ⁇ m or less.
  • TTV represents the difference between the maximum height and minimum height from the back surface of the sample, which is measured with the back surface of the sample adsorbed on a flat chuck surface.
  • the first glass substrate 100 may have a BOW (height of the center surface of the substrate) of 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • BOW represents the height of the central plane of the sample in a free state (non-fixed state) with respect to the reference plane.
  • the reference plane is the center point within the standard application area, and the distance from there to the sample center plane is measured.
  • the first glass substrate 100 has a warpage determined from the root mean square plane of 100 ⁇ m or less, preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, still more preferably 40 ⁇ m or less, and most preferably 30 ⁇ m or less. It is.
  • Examples of the present invention will be described below. In the following description, Examples 1 to 15 are examples, and Examples 21 to 23 are comparative examples.
  • Example 1 A glass substrate was manufactured by the following method.
  • a glass raw material weighed so as to have a desired glass composition was put into a melting furnace to obtain a glass melt.
  • the obtained glass melt was stirred and homogenized.
  • the glass melt was molded into a mold to obtain the desired glass block.
  • a stainless steel mold was used as the mold.
  • the formed glass was conveyed by rollers and slowly cooled in a slow cooling furnace.
  • the annealing speed is controlled by adjusting the annealing temperature and conveyance speed to prevent the glass plate from cracking.
  • the slow cooling conditions here determine the fictive temperature Tf of the glass.
  • the obtained glass block was shaped, it was cut into a disk shape and sliced. After slicing, the end face of the glass plate is lapped to a predetermined thickness using a CNC (Computerized Numerical Control). The end face has been processed. Thereafter, the diamond wheel grindstone was replaced with a notch wheel grindstone to process the portion corresponding to the notch to form a notch.
  • a CNC Computerized Numerical Control
  • a glass substrate with a diameter of 150 mm was obtained by polishing the main surface of the glass.
  • the thickness of the glass substrate was 0.5 mm.
  • glass substrate 1 The manufactured glass substrate is hereinafter referred to as "glass substrate 1."
  • Example 2 to Example 15 A glass substrate was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • the manufactured glass substrates are hereinafter referred to as “glass substrate 2" to “glass substrate 15,” respectively.
  • Example 21 A glass substrate was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • Example 21 the raw material composition, cooling conditions, etc. were changed from those in Example 1, and a glass substrate was manufactured.
  • glass substrate 21 The manufactured glass substrate is hereinafter referred to as "glass substrate 21.”
  • Example 22 to Example 23 A glass substrate was manufactured in the same manner as in Example 21.
  • the manufactured glass substrates are respectively referred to as “glass substrate 22" to “glass substrate 23.”
  • Table 2 shows the evaluation results obtained for each glass substrate.
  • Table 2 lists the "refractive index n d ", "specific gravity”, “glass transition temperature Tg”, “fictive temperature Tf”, “Tf/Tg”, “ ⁇ 70 “, "shift amount g/radius” for each glass substrate.
  • r “shape of first chamfer surface”, “shape of second chamfer surface”, “notch opening angle A”, “notch tip radius R”, “specific modulus of elasticity”, “surface roughness “Ra”, “TTV”, “BOW”, “warpage”, “Young's modulus E”, “handling operability”, etc. are collectively shown.
  • the "refractive index n d " was measured by the V block method using KPR-4000.
  • the aforementioned glass substrate (for example, glass substrate 1) is cut into a size of 20 mm x 20 mm x 1 mm to produce a glass piece.
  • the glass piece is heated to a predetermined heat treatment temperature in a reducing atmosphere, held for 2 hours, and then rapidly cooled to room temperature.
  • This heat treatment is performed at different heat treatment temperatures to produce four glass pieces (samples for evaluation) with different thermal histories.
  • the refractive index n d of each evaluation sample is measured. Furthermore, a relational expression between the heat treatment temperature and the refractive index n d is determined from the four evaluation samples. Using the obtained relational expression, the corresponding heat treatment temperature is determined from the refractive index n d measured on the glass substrate 1, and this is set as the fictive temperature Tf.
  • the fictive temperature Tf was determined for other glass substrates using the same method.
  • ⁇ 70 was evaluated using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies).
  • Amount of deviation g/radius r was calculated by setting the distance between the center P and the center of gravity G of the glass substrate as the amount of deviation g, and dividing this amount of deviation g by the radius r of the glass substrate.
  • device amount g/radius r was determined by round marks ( ⁇ ). That is, the case where the value of the deviation amount g/radius r was within the range of 0.05% to 1.2% was determined to be “ ⁇ ”, and the case where it was not, was determined to be "x".
  • the "shape of the first chamfer surface” and “shape of the second chamfer surface” were determined by round marks ( ⁇ ). That is, if the shape of the first chamfer surface is included in the region Q defined as described above and has a profile that increases monotonically from the origin O to the intersection S, it is determined as " ⁇ ". If not, it was judged as " ⁇ ". The same applies to the "shape of the second chamfer surface".
  • the "specific elastic modulus" of each glass substrate was calculated by dividing the Young's modulus measured using the ultrasonic pulse method by the specific gravity (density) obtained using the Archimedes method.
  • surface roughness Ra represents the arithmetic mean roughness Ra measured on the first surface of each glass substrate.
  • surface roughness Ra is defined by JIS B0601 (2001). In this application, measurements were made in a 10 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m area of a glass substrate using an atomic force microscope (AFM).
  • TTV means the difference between the maximum plate thickness and the minimum plate thickness in the entire area of the glass substrate. "TTV” was measured using a laser displacement meter or an optical interferometer.
  • BOW means the height of the center of the glass substrate from the reference plane. "BOW” was measured using an optical interferometer.
  • the "warpage" of the glass substrate was measured using a laser displacement meter or an optical interferometer.
  • the "Young's modulus" of the glass substrate was measured using the ultrasonic pulse method.
  • glass substrates 1 to 15 are as follows: (1) Specific gravity is 3.00 or more, (2) refractive index n d of 1.800 or more; (3) The ratio Tf/Tg is 1.00 or more (4) ⁇ 70 is 440 nm or less, (5) It can be seen that the ratio g/r satisfies the range of 0.05% to 1.2%.
  • glass substrates 21 to 23 do not satisfy at least one of the above (1) to (5).
  • glass substrates 1 to 15 are difficult to crack or break during handling operations, despite having a high refractive index and high internal transmittance.
  • the present invention may have the following aspects.
  • the glass substrate according to aspect 1, wherein the first chamfer surface has a profile in which the Y-axis value
  • the glass substrate includes at least one of the group consisting of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , and Gd 2 O 3 according to any one of aspects 1 to 3. glass substrate.
  • first glass substrate 110 first main surface 120 second main surface 130 end 135 side region 138 first chamfer surface 139 second chamfer surface 180 notch 182 notch tip

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Abstract

相互に対向する第1および第2の主表面と、両主表面の間の端部とを有し、前記端部の一部にノッチを有する円形のガラス基板であって、比重が3.00以上であり、半径rが75mm以上であり、屈折率nが1.800以上であり、ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、10mm厚さに換算して、波長に対する内部透過率の関係において、前記内部透過率が70%となるときの最低の波長をλ70としたとき、該λ70が440nm以下であり、上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である、ガラス基板。

Description

ガラス基板
 本発明は、ガラス基板に関し、特に高屈折率および高内部透過率のガラス基板に関する。
 次世代のウェアラブルディスプレイとして、ARグラスが注目されている。また、ARグラスのメガネレンズ部分に、ガラス基板を用いることが提案されている。
 そのようなARグラス用のガラス基板には、導光部材としての高い屈折率と、可視光に対する高い内部透過率が要求される。
国際公開第2019/082616号
 一般に、高い屈折率を有するガラス基板は、屈折率が低いガラス基板に比べて強度が劣り、小さな応力が印加された場合でも、比較的容易に破損することが知られている。そのため、ガラス基板は、ガラスの比重が高くなるにつれ、脆くなる傾向がある。これは、ガラス基板に対象物が接触した際に生じる塑性変形が高密度化により生じにくくなるためである。
 特に、屈折率の高いARグラス用のガラス基板には、光学部品作製中にガラス基板をハンドリングする際の位置確認、およびウェハの位置調整(アライメント調整)などの目的で、端部にノッチが形成されている場合が多い。しかしながら、そのようなノッチは、応力集中の起点となりやすく、このため、ARグラス用のガラス基板は、工程流動中およびガラス基板のハンドリングの際に破損しやすいという問題がある。
 このような状況から、ARグラス用の部材として、破損が生じ難いガラス基板が求められている。
 なお、上記の問題は、ARグラス用のガラス基板に限られない。すなわち、屈折率および内部透過率が高く、ノッチのような応力集中部を有するガラス基板全体において、同様の問題が生じ得る。
 本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、より破損が生じ難いノッチ入りガラス基板を提供することを目的とする。
 本発明では、
 相互に対向する第1および第2の主表面と、両主表面の間の端部とを有し、前記端部の一部にノッチを有する円形のガラス基板であって、
 比重が3.00以上であり、
 半径rが75mm以上であり、
 屈折率nが1.800以上であり、
 ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、
 10mm厚さに換算して、波長に対する内部透過率の関係において、前記内部透過率が70%となるときの最低の波長をλ70としたとき、該λ70が440nm以下であり、
 上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である、ガラス基板が提供される。
 本発明では、より破損が生じ難いノッチ入りガラス基板を提供することができる。
2種類の透明部材における波長と内部透過率(10mm厚さに換算した値)の関係を模式的に示した仮想図である。 本発明の一実施形態によるガラス基板の一例を模式的に示した上面図である。 本発明の一実施形態によるガラス基板の端部の形態を模式的に示した側面図である。 本発明の一実施形態によるガラス基板の端部における第1のチャンファー面の形態を模式的に示した側面図である。 本発明の一実施形態によるガラス基板に設けられたノッチを模式的に示した拡大図である。
 以下、本発明の一実施形態について説明する。
 本発明の一実施形態では、
 相互に対向する第1および第2の主表面と、両主表面の間の端部とを有し、前記端部の一部にノッチを有する円形のガラス基板であって、
 比重が3.00以上であり、
 半径rが75mm以上であり、
 屈折率nが1.800以上であり、
 ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、
 10mm厚さに換算して、波長に対する内部透過率の関係において、前記内部透過率が70%となるときの最低の波長をλ70としたとき、該λ70が440nm以下であり、
 上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である、ガラス基板が提供される。
 本発明の一実施形態によるガラス基板は、1.800以上の屈折率nを有する。屈折率nは、例えば、1.820以上、または1.850以上であり、または1.900以上であり、または1.940以上であり、または1.960以上であり、または2.000以上であってもよい。
なお、本願において、屈折率nは、ヘリウムのd線(波長587.6nm)における屈折率を表す。
 また、第1のガラス基板の比重は、3.00以上であり、例えば、3.10~6.50の範囲である。第1のガラス基板の比重は、好ましくは3.40~6.60の範囲であり、より好ましくは3.50~6.40の範囲であり、さらに好ましくは3.60~6.30の範囲であり、さらに好ましくは4.00~6.22の範囲であり、最も好ましくは4.30~6.15の範囲である。
 また、本発明の一実施形態によるガラス基板は、前述のように定められる波長λ70が440nm以下であるという特徴を有する。
 以下、図1を参照して、係る特徴について説明する。
 図1は、2種類の透明部材(aおよびb)における波長と内部透過率(10mm厚さに換算した値)の関係を模式的に示した仮想図である。図1において、曲線(a)は、第1の透明部材の内部透過率プロファイルであり、曲線(b)は、第2の部材の内部透過率プロファイルである。
 図1(b)に示すように、第2の透明部材は、可視光、特に青色光に対する内部透過率があまり高いとは言えない。一方、図1(a)に示すように、第1の透明部材では、第2の透明部材に比べて、青色光に対する内部透過率が高く、可視光全体に対して透過率が高くなっている。
 ここで、図1から、第1の透明部材の内部透過率が70%となるときの波長、すなわちλ70(a)、および第2の透明部材の内部透過率が70%となるときの波長、すなわちλ70(b)を求めると、λ70(a)≦440nm、およびλ70(b)>440nmとなっている。
 このことから、λ70≦440nmを満たすかどうかにより、可視光に対する部材の内部透過率の優劣を判断することができることがわかる。
 本発明の一実施形態によるガラス基板は、λ70≦440nmを満たす。従って、可視光に対する内部透過率が高いと言える。
 上記のような特徴から、本発明の一実施形態によるガラス基板は、高い屈折率nおよび高い内部可視光透過率が要求される部材、例えば、ARグラス用のガラス基板として使用することができる。
 なお、前述のように、従来のARグラス用のノッチ入りガラス基板は、ノッチに応力が集中し易く、ハンドリング操作の際などに破損しやすいという問題がある。
 これに対して、本発明の一実施形態によるガラス基板は、さらに、
(i)ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、
(ii)上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である
 という特徴を有する。
 ここで、ガラスの仮想温度Tfとは、ガラス構造が何度の準熱平衡状態(安定構造)に対応しているかを示す指標である。ガラスは、溶融状態からの冷却速度によって安定構造が変化するため、冷却速度を変えることにより、得られるガラスの仮想温度Tfを変化させることができる。
 また、相対的には、仮想温度Tfが高いガラスほど、比重が小さくなり、ガラスの脆さ(Brittleness)が抑えられる傾向にある。
 従って、本発明の一実施形態のように、比(Tf/Tg)を1.00以上とした場合、ガラス基板の脆さを改善することができる。
 また、本発明の一実施形態によるガラス基板では、中心Pに対する重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲に抑制されている。
 従って、本発明の一実施形態では、ガラス基板に対して、回転およびスピンのような操作を実施した際に、中心Pからの重心Gのずれによって偏った遠心力が生じ、ガラス基板に破損が生じるという問題も有意に抑制できる。
 以上の効果により、本発明の一実施形態では、屈折率nが高いにも関わらず、破損が生じ難いガラス基板を提供できる。また、これにより、本発明の一実施形態によるガラス基板は、ARグラスのメガネレンズ部分に対しても、好適に適用することができる。
 (本発明の一実施形態によるガラス基板)
 次に、図2を参照して、本発明の一実施形態によるガラス基板の構成および特徴について、より詳しく説明する。
 図2には、本発明の一実施形態によるガラス基板の上面図の一例を模式的に示す。
 図2に示すように、本発明の一実施形態によるガラス基板(以下「第1のガラス基板」と称する)100は、略円形の形状を有する。
 また、第1のガラス基板100は、相互に対向する略円形の第1の主表面110および略円形の第2の主表面120(図1からは視認できない)と、両主表面110、120の間の端部130とを有する。
 第1のガラス基板100の端部130の一部には、ノッチ180が形成されている。
 第1のガラス基板100の半径rは、75mm以上であり、例えば、75mm~160mmの範囲である。半径rは、85mm~135mmの範囲が好ましく、98mm~120mmの範囲がより好ましい。
 第1のガラス基板100は、1.800以上の屈折率nを有する。また、第1のガラス基板100の比重は、3.00以上である。
 また、第1のガラス基板100は、前述のように、10mm厚さに換算した場合、波長に対する内部透過率の関係において、内部透過率が70%となるときの最小の波長λ70が440nm以下であるという特徴を有する。従って、第1のガラス基板100は、可視光に対して高い内部透過率を有する。
 図2に示すように、第1のガラス基板100は、中心Pおよび重心Gを有する。中心Pと重心Gの間の距離(「ずれ量g」とも称する)は、(ずれ量g/半径r)の値が0.05%~1.2%の範囲となるように選定される。g/rは、0.1%~1.0%の範囲であることが好ましい。
 さらに、第1のガラス基板100において、ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)は、1.00以上である。従って、第1のガラス基板100は、脆さが有意に抑制されている。
 なお、ガラス基板の仮想温度Tf(℃)は、ガラスが溶融した状態から固化するまでの過程における冷却速度を制御することにより、調整することができる。
 特に、比(Tf/Tg)は、1.02以上であることが好ましく、1.03以上であることがより好ましく、1.04以上であることがさらに好ましく、1.05以上であることが最も好ましい。
 このような特徴を有する第1のガラス基板100は、高い屈折率nおよび可視光に対する高い内部透過率が要求されるARグラス用のガラス基板として好適に適用できる。
 (本発明の一実施形態によるガラス基板のその他の特徴)
 次に、本発明の一実施形態によるガラス基板のその他の特徴について説明する。
 なお、ここでは、明確化のため、本発明の一実施形態によるガラス基板として、前述の第1のガラス基板100を想定し、その特徴について説明する。従って、各部分を表す際には、図2に示した参照符号を使用する。
 (組成)
 第1のガラス基板100の組成は、特に限られない。
 第1のガラス基板100は、例えば、シリカ系ガラス、リン酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、またはテルライト系ガラスであってもよい。シリカ系ガラスは、例えば、SiOを20mol%以上含有することが好ましい。リン酸系ガラスは、例えばPを20mol%以上含有することが好ましい。ホウ酸系ガラスは、例えばBを10mol%以上含有することが好ましい。テルライト系ガラスは、例えば、TeOを10mol%以上含有することが好ましい。
 第1のガラス基板100は、例えば、シリカ系ガラス、リン酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、またはテルライト系ガラスであってもよい。
 第1のガラス基板100は、高屈折率成分として、TiO、Nb、Bi、La、およびGdからなる群の少なくとも一つを含んでもよい。
 TiO、Nb、Bi、La、およびGdの総量は、例えば、1mol%~80mol%の範囲である。これらの総量は、高屈折率化、強度特性および製造特性の観点から、5mol%~75mol%の範囲であることが好ましく、10mol%~70mol%の範囲がより好ましく、15mol%~65mol%の範囲がさらに好ましい。
 なお、第1のガラス基板100は、鉄、クロム、およびニッケルの合計量が、質量比で8ppm未満であることが好ましく、質量比で6ppm未満であることがより好ましく、質量比で4ppm未満であることがさらに好ましい。
 着色性の遷移金属である鉄、クロム、およびニッケルの合計量を、質量比で8ppm未満とすることにより、第1のガラス基板100における可視光の内部透過率の低下を有意に抑制できる。
 また、環境負荷の観点から、第1のガラス基板100は、ヒ素、鉛、およびアンチモンを実質的に含まないことが好ましい。
 (端部形状)
 第1のガラス基板100は、ノッチ180が形成された端部130を有する。
 図3には、第1のガラス基板100の端部130の側面の一構成例を模式的に示す。
 図3に示すように、端部130は、側面領域135、第1のチャンファー面138および第2のチャンファー面139を有する。
 なお、本願において、「側面領域」とは、端部130のうち第1のチャンファー面138および第2のチャンファー面139よりも外端に近い部分全体を意味する。
 端部130は、以下のような構成を有することが好ましい。
 側面領域135と第1のチャンファー面138は、境界Oを有する。換言すれば、第1のチャンファー面138は、境界Oで側面領域135と接合されている。また、第1のチャンファー面138と第1の主表面110は、境界Sを有する。換言すれば、第1のチャンファー面138は、境界Sで第1の主表面110と接合されている。
 同様に、第2のチャンファー面139も、境界O2で側面領域135と接合されている。また、第2のチャンファー面139は、境界S2で第2の主表面120と接合されている。
 図4には、第1のチャンファー面138の拡大図を示す。
 図4には、第1のガラス基板100の厚さtの中心を通る2等分線Lを引いた際の、第1のガラス基板100の側面視、2等分線Lよりも上側の形状が模式的に示されている。
 図4に示すように、上面視、第1のガラス基板100の第1の主表面110に沿った方向であって、第1のガラス基板100の対象とする端部130に対して垂直に延在する方向をX軸とする。また、第1のガラス基板100の厚さ方向をY軸とする。さらに、第1のチャンファー面138と側面領域135との境界Oを、X軸とY軸の原点Oとする。
 また、第1のチャンファー面138と第1の主表面110との境界S(「交点S」とも称する)のY軸の値をC(μm)とする。
 この場合、第1のガラス基板100の端部130は、Cが、(t/5)≦C≦(t/3)を満たすように構成される。
 また、第1のチャンファー面138は、領域Qに含まれるように構成されることが好ましい。
 ここで、領域Qは、原点Oと交点S’を結ぶ直線LL1、y=Cの直線、および原点Oと交点Sを結ぶ直線LL2で囲まれた領域を表す。
 ただし、直線LL1は、
 
  y=(C/20)・x         (1)式
 
 で表され、
 直線LL2は、
 
  y=(C/458)・x        (2)式
 
で表される。
 また、交点S’は、直線LL1とy=Cの直線の交点であり、その座標は(X1,C)で表される。一方、交点Sは、直線LL2とy=Cの直線の交点であり、その座標は(X2,C)で表される。ただし、5<X1<50であり、350<X2<500である。
 さらに、第1のチャンファー面138は、領域Q内で、原点Oから交点Sに向かって、Y軸の値が単調に増加するプロファイルを有するように構成されることが好ましい。
 第1のチャンファー面138をこのように構成した場合、第1のガラス基板100のハンドリング操作の際に、端部130への応力集中を有意に軽減することができる。従って、第1のガラス基板がノッチ180以外の箇所を起点として破損する可能性も、有意に低下させることができる。
 なお、上記記載では、第1のチャンファー面138の好適形状について説明した。しかしながら、これとは別に、またはこれに加えて、第2のチャンファー面139がそのような形状を有してもよい。
 この場合、上面視、第1のガラス基板100の第2の主表面120に沿った方向であって、第1のガラス基板100の対象とする端部130に対して垂直に延在する方向をX軸とする。また、第1のガラス基板100の厚さ方向をY軸とする。さらに、第2のチャンファー面139と側面領域135との境界O2を、X軸とY軸の原点とする。
 また、第2のチャンファー面139と第2の主表面120との交点S2のY軸の値をC2(μm)としたとき、第2のチャンファー面139は、C2が、(t/5)≦C2≦(t/3)を満たすように構成される。
 また、第2のチャンファー面139は、領域Q2に含まれるように構成されることが好ましい。
 ここで、領域Q2は、原点O2と交点S2’を結ぶ直線LR1、y=C2の直線、および原点O2と交点S2を結ぶ直線LR2で囲まれた領域を表す。
 ただし、直線LR1は、
 
  y=(C2/20)・x         (3)式
 
 で表され、
 直線LR2は、
 
  y=(C2/458)・x        (4)式
 
で表される。
 また、交点S2’は、直線LR1とy=C2の直線の交点であり、その座標は(X3,C2)で表される。一方、交点S2は、直線LR2とy=C2の直線の交点であり、その座標は(X4,C2)で表される。ただし、5<X3<50であり、350<X4<500である。
 また、第2のチャンファー面139は、領域Q2内で、原点O2から交点S2に向かって、Y軸の値が単調に増加するプロファイルを有するように構成される。
 第2のチャンファー面139をこのように構成した場合も、第1のガラス基板がノッチ180以外の箇所を起点として破損する可能性を、有意に低下させることができる。
 (ノッチ180)
 第1のガラス基板100は、ノッチ180を有する。
 図5には、ノッチ180の模式的な拡大図を示す。
 図5に示すように、ノッチ180は、ノッチ先端182を有する。ノッチ先端182の半径(以下、「ノッチ先端半径R」と称する)は、例えば、0.7mm~3.0mmの範囲である。
 また、ノッチ180は、開口角Aを有する。開口角Aは、例えば、60゜~120゜の範囲であり、70゜~110゜の範囲であってもよく、75゜~105゜の範囲であることが好ましく、80゜~100゜の範囲であることがさらに好ましく、85゜~98゜の範囲であることが最も好ましい。
 (その他の特性)
 第1のガラス基板100は、8MNm/kg~35MNm/kgの範囲の比弾性率を有してもよく、好ましくは10MNm/kg~30MNm/kgの範囲であり、より好ましくは11MNm/kg~28MNm/kgの範囲である。
 また、第1のガラス基板100は、厚さtが0.1mm~1.0mmの範囲であってもよい。
 また、第1のガラス基板100の第1の主表面110および/または第2の主表面120は、10nm以下の表面粗さ(算術平均粗さRa)を有してもよい。
 また、第1のガラス基板100は、10μm以下のTTV(Total Thickness Variation)を有してもよい。TTVは、サンプルの裏面を平坦なチャック面に吸着させた状態において測定される、サンプルの裏面からの最大高さと最小高さの差を表す。
 また、第1のガラス基板100は、100μm以下、好ましくは50μm以下のBOW(基板中心面の高さ)を有してもよい。BOWは、基準面に対する、自由状態(非固着状態)におけるサンプルの中心面の高さを表す。基準面は、規格適用領域内における中心点とし、そこからサンプル中心面との距離として測定される。
 また、第1のガラス基板100は、2乗平均面から求められる反りが100μm以下、好ましくは80μm以下であり、より好ましくは50μm以下であり、さらに好ましくは40μm以下であり、最も好ましくは30μm以下である。
 以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の記載において、例1~例15は、実施例であり、例21~例23は、比較例である。
 (例1)
 以下の方法により、ガラス基板を製造した。
 所望のガラス組成となるように秤量したガラス原料を溶融炉内に投入し、ガラス融液を得た。得られたガラス融液を攪拌し、均質化した。
 次に、所望のガラスブロックが得られるよう、成形型にガラス融液を成形した。成形型には、ステンレス鋼製の型を使用した。その後、成形ガラスをローラー搬送し、徐冷炉にて徐冷した。徐冷炉ではガラス板の割れを防ぐため、徐冷温度とその搬送速度を調整することで徐冷速度がコントロールされる。ここの徐冷条件により、ガラスの仮想温度Tfが決定される。
 得られたガラスブロックを外形加工した後円盤状に切り出しスライス加工を行った。スライス加工後に所定の厚みまでラピング加工を行ってから、ガラス板の端面に対してCNC(Computerized Numerical Control)を用いて、切り出した円盤状のガラス板の端面に対して、研削用ダイヤモンドホイール砥石により端面加工を施した。その後、ダイヤモンドホイール砥石をノッチホイール砥石に切り替えて、ノッチ該当部分を加工し、ノッチを形成した。
 その後、ガラス主表面を研磨加工することにより、直径150mmmのガラス基板が得られた。ガラス基板の厚さは、0.5mmであった。
 製造されたガラス基板を、以下、「ガラス基板1」と称する。
 (例2~例15)
 例1と同様の方法により、ガラス基板を製造した。
 ただし、例2~例15では、原料組成および冷却条件等を例1の場合とは変更して、ガラス基板を製造した。
 製造されたガラス基板を、以下、それぞれ、「ガラス基板2」~「ガラス基板15」と称する。
 (例21)
 例1と同様の方法により、ガラス基板を製造した。
 ただし、この例21では、原料組成および冷却条件等を例1の場合とは変更して、ガラス基板を製造した。
 製造されたガラス基板を、以下、「ガラス基板21」と称する。
 (例22~例23)
 例21と同様の方法により、ガラス基板を製造した。
 ただし、例22~例23では、原料組成および冷却条件等を例21の場合とは変更して、ガラス基板を製造した。
 製造されたガラス基板を、それぞれ、「ガラス基板22」~「ガラス基板23」と称する。
 以下の表1には、各ガラス基板の組成をまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (評価)
 製造された各ガラス基板を用いて、各種特性の評価を実施した。
 各ガラス基板において得られた評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2には、各ガラス基板における「屈折率n」、「比重」、「ガラス転移温度Tg」、「仮想温度Tf」、「Tf/Tg」、「λ70」、「ずれ量g/半径r」、「第1のチャンファー面の形状」、「第2のチャンファー面の形状」、「ノッチの開口角A」、「ノッチ先端半径R」、「比弾性率」、「表面粗さRa」、「TTV」、「BOW」、「反り」、「ヤング率E」、および「ハンドリング操作性」等をまとめて示した。
 各ガラス基板において、「屈折率n」は、KPR-4000を用い、Vブロック法で測定した。
 「仮想温度Tf」は、以下のように算出した。
 まず、前述のガラス基板(例えば、ガラス基板1)を、20mm×20mm×1mmのサイズに切断して、ガラス片を作製する。次に、還元雰囲気下で、ガラス片を所定の熱処理温度まで加熱し、2時保持した後、室温まで急冷する。
 熱処理温度を変えてこの熱処理を実施し、熱履歴が異なる4個のガラス片(評価用サンプル)を作製する。
 それぞれの評価用サンプルについて、屈折率nを測定する。また、4個の評価用サンプルから、熱処理温度と屈折率nの関係式を求める。得られた関係式を用いて、ガラス基板1で測定された屈折率nから、対応する熱処理温度を求め、これを仮想温度Tfとする。
 他のガラス基板についても、同様の方法により、仮想温度Tfを求めた。
 「λ70」は、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製:U-4100)を用いて評価した。
 「ずれ量g/半径r」は、ガラス基板の中心Pと重心Gの距離をずれ量gとし、このずれ量gをガラス基板の半径rで除して算定した。
 また、「ずれ量g/半径r」は、まるばつ(○×)で判定した。すなわち、ずれ量g/半径rの値が0.05%~1.2%に含まれる場合を「○」と判定し、そうでない場合を「×」と判定した。
 また、「第1のチャンファー面の形状」および「第2のチャンファー面の形状」は、まるばつ(○×)で判定した。すなわち、第1のチャンファー面の形状が、前述のように規定される領域Qに含まれ、かつ原点Oから交点Sまで単調に増加するプロファイルを有する場合を、「○」と判定し、そうでない場合を「×」と判定した。「第2のチャンファー面の形状」についても、同様である。
 各ガラス基板の「比弾性率」は、超音波パルス法を用いて評測定されたヤング率を、アルキメデス法で得られた比重(密度)で除することで算出した。
 また、「表面粗さRa」は、各ガラス基板の第1の表面において測定された算術平均粗さRaを表す。「表面粗さRa」は、JIS B0601(2001年)で定義される。本願では、原子間力顕微鏡(AFM)を用い、ガラス基板の10μm×10μmの領域で測定した。
 「TTV」は、ガラス基板の全領域における最大板厚と最小板厚の差異を意味する。「TTV」は、レーザー変位計あるいは光干渉計を用いて測定した。
 「BOW」は、基準面からのガラス基板中央の高さを意味する。「BOW」は、光干渉計を用いて測定した。
 ガラス基板の「反り」は、レーザー変位計あるいは光干渉計を用いて測定した。
 ガラス基板の「ヤング率」は、超音波パルス法を用いて測定した。
 また、「ハンドリング操作性」は、まるばつ(○×)で判定した。すなわち、ガラス基板のハンドリングおよび工程流動の際に、クラックやワレが生じた場合を「×」と判定し、健全な状態であった場合を「○」と判定した。
 評価結果から、ガラス基板1~ガラス基板15は、
(1)比重が3.00以上、
(2)屈折率nが1.800以上、
(3)比Tf/Tgが1.00以上
(4)λ70が440nm以下、
(5)比g/rが0.05%~1.2%の範囲
 をいずれも満たすことがわかる。
 一方、ガラス基板21~ガラス基板23は、上記(1)~(5)の少なくとも一つを満たさないことがわかる。
 また、ガラス基板21~ガラス基板23では、ハンドリング操作の際に、ガラス基板にクラックが生じたものの、ガラス基板1~ガラス基板15では、ハンドリング操作後も、そのような破損は生じなかった。
 以上の結果から、ガラス基板1~ガラス基板15では、高い屈折率および高い内部透過率を有するにも関わらず、ハンドリング操作の際に、クラックやワレが生じ難いことが確認された。
 (本発明の一態様)
 本発明は、以下の態様を有し得る。
 (態様1)
 相互に対向する第1および第2の主表面と、両主表面の間の端部とを有し、前記端部の一部にノッチを有する円形のガラス基板であって、
 比重が3.00以上であり、
 半径rが75mm以上であり、
 屈折率nが1.800以上であり、
 ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、
 10mm厚さに換算して、波長に対する内部透過率の関係において、前記内部透過率が70%となるときの最低の波長をλ70としたとき、該λ70が440nm以下であり、
 上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である、ガラス基板。
 (態様2)
 当該ガラス基板の厚さtの中心を通る2等分線を引いた場合、当該ガラス基板の側面視、前記2等分線よりも上側において、前記端部は、側面領域および第1のチャンファー面を有するプロファイルを有し、
 当該ガラス基板の上面視、前記第1の主表面に沿った方向であって、当該ガラス基板の対象とする前記端部に対して垂直に延在する方向をX軸とし、当該ガラス基板の前記厚さ方向をY軸とし、前記側面領域と前記第1のチャンファー面との境界をX軸とY軸の原点Oとし、前記第1のチャンファー面と前記第1の主表面との境界を交点Sとし、該交点SのY軸の値をC(μm)としたとき、(t/5)≦C≦(t/3)であり、
 前記第1のチャンファー面は、原点Oと交点S’を結ぶ直線1、y=Cの直線、および原点Oと交点Sを結ぶ直線2で囲まれた領域Qに含まれ、
 ただし、前記直線1は、
 
  y=(C/20)・x    (1)式
 
 で表され、
 前記直線2は、
 
  y=(C/458)・x   (2)式
 
で表され、
 前記交点S’は、前記直線1とy=Cの直線の交点であり、前記交点S’の座標は(X1,C)で表され、ここで5<X1<50であり、
 前記交点Sは、前記直線2とy=Cの直線の交点であり、前記交点Sの座標は(X2,C)で表され、ここで350<X2<500であり、
 前記第1のチャンファー面は、前記領域Q内で、原点Oから交点Sに向かってY軸の値が単調に増加するプロファイルを有する、態様1に記載のガラス基板。
 (態様3)
 前記ノッチは、開口角Aが60゜~120゜の範囲であり、ノッチ先端半径Rが0.7mm~3.0mmの範囲である、態様1または2に記載のガラス基板。
 (態様4)
 当該ガラス基板は、TiO、Nb、Bi、La、およびGdからなる群の少なくとも一つを含む、態様1乃至3のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様5)
 TiO、Nb、Bi、La、およびGdの総量は、1mol%~80mol%の範囲である、態様4に記載のガラス基板。
 (態様6)
 8MNm/kg~35MNm/kgの範囲の比弾性率を有する、態様1乃至5のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様7)
 0.1mm~1.0mmの厚さを有する、態様1乃至6のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様8)
 前記第1の主表面は、10nm以下の表面粗さ(Ra)を有する、態様1乃至7のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様9)
 10μm以下のTTVを有する、態様1乃至8のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様10)
 100μm以下のBOWを有する、態様1乃至9のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様11)
 2乗平均面から求められる反りが100μm以下である、態様1乃至10のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様12)
 当該ガラス基板は、ヒ素、鉛、およびアンチモンを実質的に含まない、態様1乃至11のいずれか一つに記載のガラス基板。
 (態様13)
 当該ガラス基板は、鉄、クロム、およびニッケルの合計量が、質量比で8ppm未満である、態様1乃至12のいずれか一つに記載のガラス基板。
 本願は、2022年8月9日に出願した日本国特許出願第2022-127385号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。
 100   第1のガラス基板
 110   第1の主表面
 120   第2の主表面
 130   端部
 135   側面領域
 138   第1のチャンファー面
 139   第2のチャンファー面
 180   ノッチ
 182   ノッチ先端

Claims (13)

  1.  相互に対向する第1および第2の主表面と、両主表面の間の端部とを有し、前記端部の一部にノッチを有する円形のガラス基板であって、
     比重が3.00以上であり、
     半径rが75mm以上であり、
     屈折率nが1.800以上であり、
     ガラス転移温度Tg(℃)に対する仮想温度Tf(℃)の比(Tf/Tg)が1.00以上であり、
     10mm厚さに換算して、波長に対する内部透過率の関係において、前記内部透過率が70%となるときの最低の波長をλ70としたとき、該λ70が440nm以下であり、
     上面視、当該ガラス基板の中心Pに対する当該ガラス基板の重心Gのずれ量g(mm)と半径rの比(g/r)が0.05%~1.2%の範囲である、ガラス基板。
  2.  当該ガラス基板の厚さtの中心を通る2等分線を引いた場合、当該ガラス基板の側面視、前記2等分線よりも上側において、前記端部は、側面領域および第1のチャンファー面を有するプロファイルを有し、
     当該ガラス基板の上面視、前記第1の主表面に沿った方向であって、当該ガラス基板の対象とする前記端部に対して垂直に延在する方向をX軸とし、当該ガラス基板の前記厚さ方向をY軸とし、前記側面領域と前記第1のチャンファー面との境界をX軸とY軸の原点Oとし、前記第1のチャンファー面と前記第1の主表面との境界を交点Sとし、該交点SのY軸の値をC(μm)としたとき、(t/5)≦C≦(t/3)であり、
     前記第1のチャンファー面は、原点Oと交点S’を結ぶ直線1、y=Cの直線、および原点Oと交点Sを結ぶ直線2で囲まれた領域Qに含まれ、
     ただし、前記直線1は、
     
      y=(C/20)・x    (1)式
     
     で表され、
     前記直線2は、
     
      y=(C/458)・x   (2)式
     
    で表され、
     前記交点S’は、前記直線1とy=Cの直線の交点であり、前記交点S’の座標は(X1,C)で表され、ここで5<X1<50であり、
     前記交点Sは、前記直線2とy=Cの直線の交点であり、前記交点Sの座標は(X2,C)で表され、ここで350<X2<500であり、
     前記第1のチャンファー面は、前記領域Q内で、原点Oから交点Sに向かってY軸の値が単調に増加するプロファイルを有する、請求項1に記載のガラス基板。
  3.  前記ノッチは、開口角Aが60゜~120゜の範囲であり、先端半径Rが0.7mm~3.0mmの範囲である、請求項1または2に記載のガラス基板。
  4.  当該ガラス基板は、TiO、Nb、Bi、La、およびGdからなる群の少なくとも一つを含む、請求項1または2に記載のガラス基板。
  5.  TiO、Nb、Bi、La、およびGdの総量は、1mol%~80mol%の範囲である、請求項4に記載のガラス基板。
  6.  8MNm/kg~35MNm/kgの範囲の比弾性率を有する、請求項1または2に記載のガラス基板。
  7.  0.1mm~1.0mmの厚さを有する、請求項1または2に記載のガラス基板。
  8.  前記第1の主表面は、10nm以下の表面粗さ(Ra)を有する、請求項1または2に記載のガラス基板。
  9.  10μm以下のTTVを有する、請求項1または2に記載のガラス基板。
  10.  100μm以下のBOWを有する、請求項1または2に記載のガラス基板。
  11.  2乗平均面から求められる反りが100μm以下である、請求項1または2に記載のガラス基板。
  12.  当該ガラス基板は、ヒ素、鉛、およびアンチモンを実質的に含まない、請求項1または2に記載のガラス基板。
  13.  当該ガラス基板は、鉄、クロム、およびニッケルの合計量が、質量比で8ppm未満である、請求項1または2に記載のガラス基板。
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