WO2022239741A1 - 無アルカリガラス板 - Google Patents

無アルカリガラス板 Download PDF

Info

Publication number
WO2022239741A1
WO2022239741A1 PCT/JP2022/019703 JP2022019703W WO2022239741A1 WO 2022239741 A1 WO2022239741 A1 WO 2022239741A1 JP 2022019703 W JP2022019703 W JP 2022019703W WO 2022239741 A1 WO2022239741 A1 WO 2022239741A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass plate
alkali
mol
sro
still
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/019703
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
未侑 西宮
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
Priority to JP2023521015A priority Critical patent/JPWO2022239741A1/ja
Priority to CN202280034539.1A priority patent/CN117295698A/zh
Priority to KR1020237038876A priority patent/KR20240006551A/ko
Publication of WO2022239741A1 publication Critical patent/WO2022239741A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • 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
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • 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
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • 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
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911Inorganic substrates
    • G11B5/73921Glass or ceramic substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to an alkali-free glass plate, and more particularly to an alkali-free glass plate suitable for organic EL displays and magnetic recording media.
  • Organic EL displays are thin, excellent in displaying moving images, and have low power consumption, so they are used for applications such as flexible devices and mobile phone displays.
  • Glass plates are widely used as substrates for organic EL displays.
  • the following properties are mainly required for glass sheets for this application.
  • (1) In order to prevent alkali ions from diffusing into the semiconductor material formed as a film in the heat treatment process, it should contain almost no alkali metal oxides. is 0.5 mol% or less),
  • (2) In order to reduce the cost of the glass sheet, it should be formed by an overflow down-draw method that facilitates improvement of surface quality, and should have excellent productivity, especially excellent meltability and devitrification resistance.
  • Glass plates are widely used as substrates for information recording media in place of conventional aluminum alloy substrates.
  • magnetic recording media using an energy-assisted magnetic recording system ie, energy-assisted magnetic recording media
  • a glass plate is also used for the energy-assisted magnetic recording medium, and a magnetic layer or the like is formed on the surface of the glass plate.
  • an ordered alloy having a large magnetic anisotropy coefficient Ku hereinafter referred to as "high Ku" is used as the magnetic material of the magnetic layer.
  • organic EL devices are also widely used in organic EL televisions.
  • glass sheets for these applications are required to have thermal dimensional stability that can withstand the demand for high resolution while being large and thin.
  • low cost is required, and glass plates are similarly required to be low cost.
  • the glass plate tends to bend, and the manufacturing cost rises.
  • a glass sheet formed by a glass manufacturer goes through processes such as cutting, annealing, inspection, and cleaning. During these processes, the glass sheet is put into and taken out of a cassette with multiple shelves formed. . Normally, this cassette can be held horizontally by placing opposite sides of the glass plate on shelves formed on the left and right inner surfaces, but a large and thin glass plate has a large amount of deflection. Therefore, when the glass plate is put into the cassette, part of the glass plate comes into contact with the cassette and is damaged, and when it is carried out, it swings greatly and becomes unstable.
  • Such a form of cassette is also used by electronic device makers, so similar problems occur. In order to solve this problem, it is effective to increase the Young's modulus of the glass plate to reduce the amount of deflection.
  • glass plates for magnetic recording media are required to have high rigidity (Young's modulus) so as not to cause large deformation during high-speed rotation. More specifically, in a disk-shaped magnetic recording medium, information is written and read along the direction of rotation while rotating the medium around its central axis at high speed and moving the magnetic head in the radial direction. In recent years, the number of rotations for increasing the writing speed and reading speed has been increasing from 5400 rpm to 7200 rpm and further to 10000 rpm. A position is assigned to record the information. Therefore, if the glass plate is deformed during rotation, the position of the magnetic head is shifted, making it difficult to read accurately.
  • high rigidity Young's modulus
  • the DFH mechanism is a mechanism in which a heating portion such as a very small heater is provided in the vicinity of the recording/reproducing element portion of the magnetic head, and only the periphery of the element portion is thermally expanded toward the medium surface direction.
  • the gap between the recording/reproducing element portion of the magnetic head and the surface of the magnetic recording medium is extremely small, for example, 2 nm or less, even a slight impact may cause the magnetic head to collide with the surface of the magnetic recording medium. . This tendency becomes more conspicuous as the rotation speed increases. Therefore, during high-speed rotation, it is important to prevent the bending and fluttering of the glass plate, which cause this collision.
  • the base material including the glass plate is heat-treated at a high temperature of about 800° C. during the film formation of the magnetic layer, or before and after the film formation. I have something to do. Since the higher the recording density, the higher the heat treatment temperature, the higher the heat resistance, that is, the higher the strain point, than the conventional glass plates for magnetic recording media.
  • the substrate including the glass plate is irradiated with a laser after the magnetic layer is formed. Such heat treatment and laser irradiation also have the purpose of increasing the annealing temperature and coercive force of the magnetic layer containing the FePt-based alloy or the like.
  • the present invention has been invented in view of the above circumstances, and a technical problem thereof is to provide an alkali-free glass plate which is excellent in productivity and has sufficiently high strain point and Young's modulus.
  • the inventor found that the above technical problems can be solved by strictly controlling the glass composition of the alkali-free glass plate, and proposes it as the present invention. That is, the alkali-free glass plate of the present invention has a glass composition of SiO 2 64 to 72%, Al 2 O 3 12 to 16%, B 2 O 3 0 to 3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 in mol%.
  • Li2O + Na2O + K2O refers to the total amount of Li2O, Na2O and K2O .
  • SrO/SiO 2 is a value obtained by dividing the mol % content of SrO by the mol % content of SiO 2 .
  • the alkali-free glass plate of the present invention has a glass composition of SiO 2 64 to 72%, Al 2 O 3 12 to 16%, B 2 O 3 0 to less than 1%, Li 2 O + Na 2 O + K in mol%. 2 O 0-0.5%, MgO 6-12%, CaO 9-13%, SrO >0-2%, BaO 0-1%, mol% ratio SrO/SiO 2 0-0.008 is preferably
  • the alkali-free glass plate of the present invention does not substantially contain As 2 O 3 and Sb 2 O 3 in the glass composition.
  • substantially free of As 2 O 3 means that the content of As 2 O 3 is 0.05 mol % or less.
  • substantially free of Sb 2 O 3 means that the content of Sb 2 O 3 is 0.05 mol % or less.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably further contains 0.001 to 1 mol % of SnO 2 .
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has a Young's modulus of 83 GPa or higher, a strain point of 730° C. or higher, and a liquidus temperature of 1350° C. or lower.
  • Young's modulus refers to a value measured by a bending resonance method. 1 GPa corresponds to approximately 101.9 Kgf/mm 2 .
  • Stress point refers to a value measured according to the method of ASTM C336.
  • “Liquidus temperature” is the temperature at which crystals precipitate after passing through a 30-mesh (500 ⁇ m) standard sieve and remaining on the 50-mesh (300 ⁇ m) glass powder in a platinum boat and holding it in a temperature gradient furnace for 24 hours. point to
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has a strain point of 735°C or higher.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has a Young's modulus higher than 84 GPa.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has an average thermal expansion coefficient of 30 ⁇ 10 -7 to 50 ⁇ 10 -7 /°C in the temperature range of 30 to 380°C.
  • the "average coefficient of thermal expansion in the temperature range of 30 to 380° C.” can be measured with a dilatometer.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 4.0 dPa ⁇ s or more.
  • the "liquidus viscosity” refers to the viscosity of the glass at the liquidus temperature, and can be measured by the platinum ball pull-up method.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is preferably used for an organic EL device.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is preferably used for magnetic recording media.
  • FIG. 3 is a top perspective view for showing the disk shape
  • the alkali-free glass plate of the present invention has a glass composition of SiO 2 64 to 72%, Al 2 O 3 12 to 16%, B 2 O 3 0 to 3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0 in mol%. ⁇ 0.5%, MgO 6-12%, CaO 9-13%, SrO 0-2%, BaO 0-1%, and the mol% ratio SrO/ SiO2 is 0-0.03. Characterized by The reasons for limiting the content of each component as described above are as follows. In addition, in description of content of each component, % display represents mol% unless otherwise specified.
  • SiO2 is a component that forms the skeleton of glass. If the content of SiO2 is too low, the coefficient of thermal expansion will be high and the density will increase. Therefore, the lower limit of SiO2 is preferably 64%, more preferably 64.2%, more preferably 64.5%, more preferably 64.8%, more preferably 65%, more preferably 65.5%. %, more preferably 65.8%, more preferably 66%, more preferably 66.3%, still more preferably 66.5%, most preferably 66.7%.
  • the upper limit of SiO2 is preferably 72%, more preferably 71.8%, more preferably 71.6%, more preferably 71.4%, more preferably 71.2%, more preferably 71% %, more preferably 70.8%, more preferably 70.6%, most preferably 70.4%.
  • Al 2 O 3 is a component that forms the skeleton of the glass, a component that increases the Young's modulus, and a component that increases the strain point. If the content of Al 2 O 3 is too small, the Young's modulus tends to decrease, and the strain point tends to decrease. Therefore, the lower limit of Al 2 O 3 is preferably 12%, more preferably 12.2%, more preferably 12.4%, even more preferably more than 12.4%, even more preferably 12.5%, most preferably Preferably it is more than 12.5%. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, devitrified crystals such as mullite are likely to precipitate and the liquidus viscosity tends to decrease.
  • the upper limit of Al 2 O 3 is preferably 16%, more preferably 15.8%, even more preferably 15.5%, even more preferably 15.3%, even more preferably 15%, even more preferably 14%. .8%, more preferably 14.6%, more preferably 14.4%, more preferably 14.2%, more preferably 14%, more preferably 13.9%, more preferably 13.8%, More preferably 13.7%, most preferably 13.6%
  • B 2 O 3 is not an essential component, but if it is included, it can have the effect of improving meltability and devitrification resistance. Therefore, the lower limit amount of B 2 O 3 is preferably 0%, more preferably over 0%, more preferably 0.1%, still more preferably 0.2%, still more preferably 0.3%, still more preferably 0.4%, most preferably 0.5%. On the other hand, if the B 2 O 3 content is too high, the Young's modulus and strain point tend to decrease.
  • the upper limit of B 2 O 3 is preferably 3%, more preferably 2.9%, more preferably 2.8%, still more preferably 2.7%, still more preferably 2.6%, even more preferably is 2.5%, more preferably 2%, more preferably 2.8%, more preferably 2.6%, more preferably 2.4%, more preferably 2.2%, more preferably 2%, More preferably 1.8%, more preferably 1.6%, more preferably 1.4%, more preferably 1.2%, more preferably 1%, most preferably less than 1%.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that are unavoidably mixed from the glass raw material, and the total amount thereof is 0 to 0.5%, preferably 0 to 0.4%, more preferably 0-0.3%, more preferably 0.005-0.2%, most preferably 0.01-0.1%. If the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is too large, there is a risk that alkali ions will diffuse into the semiconductor material deposited in the heat treatment process.
  • the individual contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are each preferably 0 to 0.5%, more preferably 0 to 0.4%, still more preferably 0 to 0.3%, and further preferably Preferably 0.005-0.2%, most preferably 0.01-0.1%.
  • MgO is a component that significantly increases Young's modulus among alkaline earth metal oxides. If the content of MgO is too small, the meltability and Young's modulus tend to decrease. Therefore, the lower limit of MgO is preferably 6%, more preferably 6.1%, more preferably 6.3%, still more preferably 6.5%, still more preferably 6.6%, still more preferably 6.5%. 7%, more preferably 6.8%, most preferably 7%. On the other hand, if the MgO content is too high, devitrified crystals such as mullite are likely to precipitate, and the liquidus viscosity tends to decrease.
  • the upper limit of MgO is preferably 12%, more preferably 11.8%, more preferably 11.5%, more preferably 11.3%, more preferably 11%, more preferably less than 11%, More preferably 10.8%, more preferably 10.6%, still more preferably 10.4%, still more preferably 10.2%, still more preferably 10%, most preferably 9.8%.
  • the mol % ratio B 2 O 3 /MgO is an important component ratio for increasing Young's modulus and increasing devitrification resistance. If the mol % ratio B 2 O 3 /MgO is too small, the resistance to devitrification is lowered, and the manufacturing cost of the glass plate tends to rise. Therefore, the lower limit of the mol % ratio B 2 O 3 /MgO is preferably 0, more preferably 0.0001, even more preferably 0.001, most preferably 0.005. On the other hand, if the mol % ratio B 2 O 3 /MgO is too large, the Young's modulus tends to decrease.
  • the upper limit of the mol% ratio B 2 O 3 /MgO is preferably 0.2, more preferably 0.1, still more preferably 0.08, more preferably 0.05, still more preferably 0.03, and further preferably Preferably 0.02, most preferably 0.01.
  • “B 2 O 3 /MgO” is a value obtained by dividing the mol % content of B 2 O 3 by the mol % content of MgO.
  • CaO is a component that lowers the high-temperature viscosity and significantly increases the meltability without lowering the strain point. It is also a component that increases Young's modulus. If the content of CaO is too small, the meltability tends to deteriorate. Therefore, the lower limit of CaO is preferably 9%, more preferably more than 9%, more preferably 9.1%, still more preferably 9.2%, still more preferably 9.3%, still more preferably 9.4 %, more preferably 9.5%, more preferably 9.6%, most preferably 10%. On the other hand, when the content of CaO is too high, the liquidus temperature increases. Therefore, the upper limit of CaO is preferably 13%, more preferably 12.9%, more preferably 12.8%, more preferably 12.6%, more preferably 12.5%, still more preferably 12.5%. 4%, more preferably 12.2%, most preferably 12%.
  • the mol% ratio MgO/CaO is an important component ratio in order to increase devitrification resistance. If the mol% ratio MgO/CaO is too small, the devitrification resistance tends to be low. Therefore, the lower limit of the mol% ratio MgO/CaO is preferably 0.6, more preferably 0.7, even more preferably 0.8, and most preferably 0.9. On the other hand, if the mol % ratio of MgO/CaO is too large, the liquidus viscosity will decrease and the manufacturing cost of the glass plate will tend to rise.
  • the upper limit of the mol% ratio MgO/CaO is preferably 2.0, more preferably 1.8, even more preferably 1.6, even more preferably 1.4, most preferably 1.2.
  • the "mol% ratio MgO/CaO" is a value obtained by dividing the mol% content of MgO by the mol% content of CaO.
  • the lower limit of SrO is preferably 0%, more preferably over 0%, more preferably 0.1%, still more preferably over 0.1%, still more preferably 0.2%, still more preferably 0.2%. 3%, more preferably greater than 0.3%, more preferably 0.4%, more preferably greater than 0.4%, most preferably 0.5%.
  • the upper limit of SrO is preferably 2%, more preferably less than 2%, still more preferably 1.8%, still more preferably 1.6%, still more preferably 1.5%, still more preferably 1.4% %, more preferably 1.2%, more preferably 1%, more preferably less than 1%, more preferably 0.9%, more preferably less than 0.9%, more preferably 0.8%, more preferably is less than 0.8%, more preferably less than 0.7%, more preferably less than 0.7%, more preferably less than 0.6%, most preferably less than 0.6%.
  • the lower limit of BaO is preferably 0%, more preferably over 0%, more preferably 0.1%, still more preferably over 0.1%, still more preferably 0.2%, still more preferably 0.2%. 3%, more preferably 0.4%, more preferably greater than 0.4%, most preferably 0.5%.
  • the upper limit of BaO is preferably 1%, more preferably less than 1%, more preferably 0.9%, still more preferably less than 0.9%, still more preferably 0.8%, still more preferably 0.9%. Less than 8%, most preferably 0.7%.
  • SrO and BaO are components that increase devitrification resistance.
  • the lower limit of SrO+BaO is preferably 0%, more preferably over 0%, more preferably 0.1%, still more preferably over 0.1%, still more preferably 0.2%, still more preferably 0.3% , more preferably 0.4%, more preferably greater than 0.4%, and most preferably 0.5%.
  • the content of SrO+BaO is too high, the Young's modulus tends to decrease and the density tends to increase. As a result, the specific Young's modulus increases, and the glass sheet becomes more flexible.
  • the upper limit of SrO+BaO is preferably 2%, more preferably less than 1%, more preferably 0.9%, still more preferably less than 0.9%, still more preferably 0.8%, still more preferably 0.9%. Less than 8%, most preferably 0.7%.
  • SrO+BaO refers to the total amount of SrO and BaO.
  • B 2 O 3 , SrO and BaO are components that improve devitrification resistance.
  • the lower limit amount of B 2 O 3 +SrO+BaO is preferably 0%, more preferably over 0%, more preferably 0.1%, even more preferably over 0.1%, still more preferably 0.2%, still more preferably 0.3%, more preferably 0.4%, more preferably greater than 0.4%, most preferably 0.5%.
  • the content of B 2 O 3 +SrO+BaO is too high, the Young's modulus tends to decrease.
  • the upper limit of B 2 O 3 +SrO+BaO is preferably 2%, more preferably less than 1%, more preferably 0.9%, even more preferably less than 0.9%, still more preferably 0.8%, and further preferably Preferably less than 0.8%, most preferably 0.7%.
  • B2O3 + SrO+BaO refers to the total amount of B2O3 , SrO and BaO.
  • the mol % ratio SrO/SiO 2 is an important component ratio in order to achieve both Young's modulus and liquidus viscosity. If the mol % ratio SrO/SiO 2 is too small, the Young's modulus tends to be low. Therefore, the lower limit of the mol % ratio SrO/SiO 2 is preferably 0, more preferably above 0, still more preferably 0.001, most preferably above 0.001. On the other hand, if the mol % ratio SrO/SiO 2 is too large, the liquidus viscosity will decrease and the manufacturing cost of the glass plate will tend to increase.
  • the upper limit of the mol% ratio SrO/ SiO2 is preferably 0.03, more preferably 0.02, more preferably 0.015, more preferably 0.01, more preferably less than 0.01, and more preferably is less than 0.009, more preferably less than 0.009, more preferably less than 0.008, most preferably less than 0.008.
  • the mol% ratio (MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO) is an important component ratio in order to achieve both Young's modulus and meltability. If the mol % ratio (MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO) is too small, Young's modulus and meltability tend to be low. Therefore, the lower limit of the mol% ratio (MgO + CaO) / (MgO + CaO + SrO + BaO) is preferably 0.6, more preferably 0.7, still more preferably 0.8, still more preferably 0.9, most preferably 0.95. be.
  • the upper limit of the mol % ratio (MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO) is preferably 1, more preferably 0.99, still more preferably 0.98, and most preferably 0.97.
  • the "mol% ratio (MgO + CaO) / (MgO + CaO + SrO + BaO)" is a value obtained by dividing the total mol% content of MgO and CaO by the total mol% content of MgO, CaO, SrO and BaO.
  • the mol % ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/Al 2 O 3 is an important component ratio for increasing Young's modulus and devitrification resistance. If the mol % ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/Al 2 O 3 is too small, the devitrification resistance is lowered, and the manufacturing cost of the glass sheet tends to rise. Therefore, the lower limit of the mol% ratio (B 2 O 3 +SrO + BaO)/Al 2 O 3 is preferably 0.001, more preferably 0.005, still more preferably 0.008, still more preferably 0.01, still more preferably is 0.02, more preferably 0.03, more preferably 0.04, most preferably 0.05.
  • the upper limit of the mol% ratio (B 2 O 3 +SrO + BaO)/Al 2 O 3 is preferably 0.3, more preferably 0.25, still more preferably 0.2, still more preferably 0.15, still more preferably is 0.12, more preferably 0.1 and most preferably 0.09.
  • the mol % ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/MgO is an important component ratio for increasing Young's modulus and devitrification resistance. If the mol % ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/MgO is too small, the resistance to devitrification is lowered, and the manufacturing cost of the glass plate tends to rise. Therefore, the lower limit of the mol% ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/MgO is preferably 0.001, more preferably 0.005, still more preferably 0.008, still more preferably 0.01, still more preferably 0.01. 02, more preferably 0.03, more preferably 0.04, most preferably 0.05.
  • the upper limit of the mol % ratio (B 2 O 3 +SrO+BaO)/MgO is preferably 0.5, more preferably 0.4, still more preferably 0.3, still more preferably 0.27, still more preferably 0.27. 24, more preferably 0.22, most preferably 0.2.
  • " ( B2O3 + SrO+BaO)/MgO” is a value obtained by dividing the total mol% content of B2O3 , SrO and BaO by the mol% content of MgO.
  • a suitable glass composition range can be obtained by appropriately combining the suitable content ranges of each component. 72%, Al 2 O 3 12-16%, B 2 O 3 0-1%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0-0.5%, MgO 6-12%, CaO 9-13%, SrO 0 It is particularly preferred to contain more than ⁇ 2%, BaO 0-1% and a mol% ratio SrO/SiO 2 of 0-0.008.
  • the following ingredients may be added as optional ingredients.
  • the total content of other components other than the above components is preferably 10% or less, particularly 5% or less.
  • P 2 O 5 is a component that raises the strain point and is a component that can remarkably suppress the precipitation of alkaline earth aluminosilicate-based devitrified crystals such as anorthite.
  • the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 2.5%, more preferably 0 to 1.5%, still more preferably 0 to 0.5%, still more preferably 0 to 0.3%, particularly preferably is 0 to less than 0.1%.
  • TiO 2 is a component that lowers high-temperature viscosity and enhances meltability, as well as a component that suppresses solarization. However, if a large amount of TiO 2 is contained, the glass is colored and the transmittance tends to decrease. .
  • the content of TiO 2 is preferably 0-2.5%, more preferably 0.0005-1%, still more preferably 0.001-0.5%, particularly preferably 0.005-0.1%. be.
  • ZnO is a component that increases Young's modulus. However, if a large amount of ZnO is contained, the glass tends to devitrify and the strain point tends to decrease.
  • the content of ZnO is preferably 0-6%, more preferably 0-5%, even more preferably 0-4%, and particularly preferably 0.001-3%.
  • ZrO2 is a component that increases Young's modulus. However, if ZrO 2 is contained in a large amount, the glass tends to devitrify.
  • the content of ZrO 2 is preferably 0-2.5%, more preferably 0.0005-1%, still more preferably 0.001-0.5%, particularly preferably 0.005-0.1% .
  • Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 and La 2 O 3 have the function of increasing the strain point and Young's modulus.
  • the total amount and individual content of these components are preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 1%, even more preferably 0 to 0.5%, and particularly preferably 0 to less than 0.5%. If the total amount of Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 and La 2 O 3 and the individual content are too large, the density and raw material costs tend to increase.
  • SnO 2 is a component that has a good refining action in a high temperature range, a component that raises the strain point, and a component that lowers the high-temperature viscosity.
  • the SnO 2 content is preferably 0-1%, 0.001-1%, 0.01-0.5%, especially 0.05-0.3%. When the SnO 2 content is too high, devitrified crystals of SnO 2 tend to precipitate. If the SnO 2 content is less than 0.001%, it becomes difficult to obtain the above effects.
  • SnO 2 is suitable as a refining agent, but as a refining agent instead of SnO 2 or together with SnO 2 , F, SO 3 , C, or Al, Si up to 5% (preferably up to 1%, especially up to 0.5%) of metal powders such as CeO 2 , F and the like can also be added up to 5% each (preferably up to 1%, especially up to 0.5%) as clarifiers.
  • As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are also effective as clarifiers. However, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are components that increase environmental loads. As 2 O 3 is a component that lowers solarization resistance. Therefore, the alkali-free glass plate of the present invention preferably does not substantially contain these components.
  • Cl is a component that promotes the initial melting of the glass batch. Also, the addition of Cl can promote the action of the clarifier. As a result, it is possible to extend the life of the glass manufacturing kiln while reducing the melting cost. However, if the Cl content is too high, the strain point tends to decrease. Therefore, the Cl content is preferably 0 to 3%, more preferably 0.0005 to 1%, and particularly preferably 0.001 to 0.5%.
  • a raw material for introducing Cl a raw material such as a chloride of an alkaline earth metal oxide such as strontium chloride or aluminum chloride can be used.
  • Fe 2 O 3 is a component that is unavoidably mixed in from the glass raw material, and is a component that lowers the electric resistivity.
  • the content of Fe 2 O 3 is preferably 0-300 ppm by weight, 80-250 ppm by weight, especially 100-200 ppm by weight. If the content of Fe 2 O 3 is too small, raw material costs tend to rise. On the other hand, if the Fe 2 O 3 content is too high, the electric resistivity of the molten glass increases, making it difficult to perform electric melting.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has the following properties.
  • the average coefficient of thermal expansion in the temperature range of 30 to 380° C. is preferably 30 ⁇ 10 ⁇ 7 to 50 ⁇ 10 ⁇ 7 /° C., 32 ⁇ 10 ⁇ 7 to 48 ⁇ 10 ⁇ 7 /° C., 33 ⁇ 10 ⁇ 7 to 45 ⁇ 10 -7 /°C, 34 ⁇ 10 -7 to 44 ⁇ 10 -7 /°C, especially 35 ⁇ 10 -7 to 43 ⁇ 10 -7 /°C. In this way, it becomes easier to match the thermal expansion coefficient of Si used for TFTs.
  • Young's modulus is preferably 83 GPa or more, 83 GPa or more, 83.3 GPa or more, 83.5 GPa or more, 83.8 GPa or more, 84 GPa or more, 84.3 GPa or more, 84.5 GPa or more, 84.8 GPa or more, 85 GPa or more, 85. 3 GPa or more, 85.5 GPa or more, 85.8 GPa or more, 86 GPa or more, especially more than 86 to 120 GPa. If the Young's modulus is too low, defects due to bending of the glass plate are likely to occur.
  • Specific Young's modulus is preferably 32 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 32.5 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 33 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 33.3 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 33.5 GPa /g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 33.8 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 34 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 34 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 34.2 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 34. 4 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 or more, particularly 34.5 to 37 GPa/g ⁇ cm ⁇ 3 . If the specific Young's modulus is too low, defects due to bending of the glass plate are likely to occur.
  • the strain point is preferably 730°C or higher, 732°C or higher, 734°C or higher, 735°C or higher, 736°C or higher, 738°C or higher, particularly 740 to 800°C. In this way, thermal shrinkage of the glass plate can be suppressed in the LTPS process.
  • the liquidus temperature is preferably 1350°C or less, less than 1350°C, 1300°C or less, 1290°C or less, 1285°C or less, 1280°C or less, 1275°C or less, 1270°C or less, particularly 1260 to 1200°C. By doing so, it becomes easy to prevent a situation in which devitrification crystals are generated during glass production and the productivity is lowered. Furthermore, since it becomes easy to shape
  • the liquidus temperature is an index of devitrification resistance, and the lower the liquidus temperature, the better the devitrification resistance.
  • the liquidus viscosity is preferably 10 4.0 dPa ⁇ s or more, 10 4.1 dPa ⁇ s or more, or 10 4.2 dPa ⁇ s or more, particularly 10 4.3 to 10 7.0 dPa ⁇ s.
  • devitrification is less likely to occur during molding, making it easier to mold by the overflow down-draw method.
  • the liquidus viscosity is an index of devitrification resistance and moldability, and the higher the liquidus viscosity, the better the devitrification resistance and moldability.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is preferably 1650°C or less, 1630°C or less, 1610°C or less, especially 1400 to 1600°C. If the temperature at the high-temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is too high, it becomes difficult to melt the glass batch, and the manufacturing cost of the glass plate rises.
  • the temperature at a high-temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s corresponds to the melting temperature, and the lower the temperature, the better the meltability.
  • the ⁇ -OH value is an index that indicates the amount of water in the glass, and lowering the ⁇ -OH value can raise the strain point. Further, even when the glass composition is the same, the smaller the ⁇ -OH value, the smaller the thermal shrinkage at a temperature below the strain point.
  • the ⁇ -OH value is preferably 0.35/mm or less, 0.30/mm or less, 0.28/mm or less, 0.25/mm or less, in particular 0.20/mm or less. In addition, if the ⁇ -OH value is too small, the meltability tends to decrease.
  • the ⁇ -OH value is therefore preferably greater than or equal to 0.01/mm, in particular greater than or equal to 0.03/mm.
  • Methods for lowering the ⁇ -OH value include the following methods. (1) Select raw materials with low water content. (2) adding components (Cl, SO3 , etc.) that lower the ⁇ -OH value into the glass; (3) Reduce the moisture content in the furnace atmosphere. (4) N2 bubbling in the molten glass; (5) Use a small melting furnace. (6) Increase the flow rate of molten glass. (7) Adopt an electric melting method.
  • ⁇ -OH value refers to the value obtained by measuring the transmittance of the glass using FT-IR and using Equation 1 below.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is preferably formed by an overflow down-draw method.
  • the overflow down-draw method molten glass is overflowed from both sides of a heat-resistant gutter-shaped structure, and the overflowed molten glass is drawn downward while joining at the lower end of the gutter-shaped structure to produce a glass sheet.
  • the method In the overflow down-draw method, the surface to be the surface of the glass plate does not come into contact with the gutter-shaped refractory and is molded in the state of a free surface. Therefore, an unpolished glass plate having a good surface quality can be manufactured at low cost, and thinning is easy.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is also preferably formed by the float method.
  • a large glass plate can be manufactured at low cost.
  • the alkali-free glass plate of the present invention preferably has a polished surface. Polishing the glass surface can reduce the total plate thickness deviation TTV. As a result, the magnetic film can be properly formed, making it suitable for substrates of magnetic recording media.
  • the plate thickness of the alkali-free glass plate of the present invention is not particularly limited. 05 to 0.5 mm is preferred. As the plate thickness becomes thinner, the weight of the organic EL device can be reduced. The plate thickness can be adjusted by adjusting the flow rate, drawing speed, etc. during glass production. On the other hand, when used for a magnetic recording medium, the plate thickness is preferably 1.5 mm or less, 1.2 mm or less, 0.2 to 1.0 mm, particularly 0.3 to 0.9 mm. If the plate thickness is too thick, etching must be performed to the desired plate thickness, which may increase the processing cost.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is preferably used for organic EL devices, particularly substrates for organic EL television display panels and carriers for manufacturing organic EL display panels.
  • organic EL devices particularly substrates for organic EL television display panels and carriers for manufacturing organic EL display panels.
  • each device is divided and cut to reduce costs (so-called multi-panel production). Since the alkali-free glass plate of the present invention can be easily formed into a large glass plate, it can meet such requirements precisely.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is excellent in productivity and sufficiently high in strain point and Young's modulus, it is preferably used as a substrate for magnetic recording media, particularly energy-assisted magnetic recording media.
  • the substrate including the glass plate is heat-treated at a high temperature of about 800° C. during or before or after forming the magnetic layer.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is processed into a disk substrate 1 as shown in FIG. 1 by processing such as cutting.
  • the disk substrate 1 preferably has a disk shape, and more preferably has a circular opening C in the center.
  • Tables 1 to 3 represent examples of the present invention (Sample Nos. 1 to 30).
  • a glass batch prepared by mixing glass raw materials so as to have the glass composition shown in the table was placed in a platinum crucible and melted at 1600 to 1650° C. for 24 hours.
  • the glass batch was melted, it was homogenized by stirring using a platinum stirrer.
  • the molten glass was poured onto a carbon plate, shaped into a plate, and then slowly cooled at a temperature near the annealing point for 30 minutes.
  • average thermal expansion coefficient CTE, density ⁇ , Young's modulus E, specific Young's modulus E / ⁇ , strain point Ps, annealing point Ta, softening point Ts high temperature viscosity in the temperature range of 30 to 380 ° C.
  • the average coefficient of thermal expansion CTE in the temperature range of 30 to 380°C is the value measured with a dilatometer.
  • the density ⁇ is a value measured by the well-known Archimedes method.
  • Young's modulus E is a value measured by a well-known resonance method.
  • the specific Young's modulus E/ ⁇ is the value obtained by dividing the Young's modulus by the density.
  • strain point Ps, annealing point Ta, and softening point Ts are values measured based on the methods of ASTM C336 and C338.
  • the temperatures at high-temperature viscosities of 10 4 dPa ⁇ s, 10 3 dPa ⁇ s, and 10 2.5 dPa ⁇ s are values measured by the platinum ball pull-up method.
  • the liquidus temperature TL is the temperature at which crystals precipitate after passing through a 30-mesh (500 ⁇ m) standard sieve and remaining on the 50-mesh (300 ⁇ m) glass powder in a platinum boat and holding it in a temperature gradient furnace for 24 hours. be.
  • the liquidus viscosity log 10 ⁇ TL is a value obtained by measuring the viscosity of the glass at the liquidus temperature TL by the platinum ball pull-up method.
  • sample no. 1 to 30 have a Young's modulus of 88 GPa or more, a strain point of 738° C. or more, a liquidus temperature of 1300° C. or less, and a liquidus viscosity of 10 4.0 dPa s because the glass composition is regulated within a predetermined range. That's it. Therefore, sample no. 1 to 30 are suitable for substrates of organic EL devices and magnetic recording media because they are excellent in productivity and sufficiently high in strain point and Young's modulus.
  • the alkali-free glass plate of the present invention is suitable as a substrate for an organic EL device, particularly a substrate for an organic EL television display panel, and as a carrier for manufacturing an organic EL display panel. It is also suitable for cover glasses for image sensors such as charge-coupled devices (CCD) and 1:1 proximity solid-state imaging devices (CIS), substrates and cover glasses for solar cells, substrates for organic EL lighting, and the like.
  • CCD charge-coupled devices
  • CIS 1:1 proximity solid-state imaging devices
  • the alkali-free glass plate of the present invention has a sufficiently high strain point and Young's modulus, it is also suitable as a substrate for magnetic recording media.
  • the strain point is high, even if heat treatment at high temperature such as heat assist or laser irradiation is performed, deformation of the glass sheet is difficult to occur.
  • a higher heat treatment temperature can be employed when increasing Ku, making it easier to fabricate a magnetic recording device with a high recording density.
  • the Young's modulus is high, the glass plate is less likely to bend or flutter during high-speed rotation, so collision between the information recording medium and the magnetic head can be prevented.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、mol%で、SiO 64~72%、Al 12~15%、B 0~3%、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.03であることを特徴とする。

Description

無アルカリガラス板
 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、且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。
 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、ガラス板が使用されると共に、ガラス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)を有する規則合金が用いられる。
特開2012-106919号公報 特開2021-086643号公報
 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。
 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、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~3%、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.03であることを特徴とする。ここで、「LiO+NaO+KO」は、LiO、NaO及びKOの合量を指す。「SrO/SiO」は、SrOのmol%含有量をSiOのmol%含有量で除した値である。
 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、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~1%未満、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0超~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.008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、ガラス組成中に実質的にAs、Sbを含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にAsを含まない」とは、Asの含有量が0.05mol%以下の場合を指す。「実質的にSbを含まない」とは、Sb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、SnO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/mm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104.0dPa・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。
ディスク形状を示すための上方斜視図である。
 本発明の無アルカリガラス板は、ガラス組成として、mol%で、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~3%、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.03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。
 SiOは、ガラスの骨格を形成する成分である。SiO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、SiO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、SiO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、SiO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、SiO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。
 Al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。Al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、Al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、Al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、Al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%、更に好ましくは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
 Bは必須の成分ではないが、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、B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%、最も好ましくは0.5%である。一方、B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、B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%、更に好ましくは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。
 LiO、NaO及びKO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。LiO、NaO及びKO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、LiO、NaO及びKO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B/MgOは、ヤング率を高め、耐失透性を高めるために重要な成分比率である。mol%比B/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B/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0.001、最も好ましくは0.005である。一方、mol%比B/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B/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、更に好ましくは0.03、更に好ましくは0.02、最も好ましくは0.01である。なお、「B/MgO」は、B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9%、より好ましくは9%超、より好ましくは9.1%、更に好ましくは9.2%、更に好ましくは9.3%、更に好ましくは9.4%、更に好ましくは9.5%、更に好ましくは9.6%、最も好ましくは10%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13%、より好ましくは12.9%、より好ましくは12.8%、より好ましくは12.6%、より好ましくは12.5%、更に好ましくは12.4%、更に好ましくは12.2%、最も好ましくは12%である。
 mol%比MgO/CaOは、耐失透性を高めるために、重要な成分比率である。mol%比MgO/CaOが小さ過ぎると、耐失透性が低くなり易い。そのため、mol%比MgO/CaO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、最も好ましくは0.9である。一方、mol%比MgO/CaO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の上限は、好ましくは2.0、より好ましくは1.8、更に好ましくは1.6、更に好ましくは1.4、最も好ましくは1.2である。なお、「mol%比MgO/CaO」は、MgOのmol%含有量をCaOのmol%含有量で除した値である。
 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。
 BaOは必須の成分ではないが、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。
 B、SrO及びBaOは耐失透性を高める成分である。B+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、B+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、B+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、「B+SrO+BaO」は、B、SrO及びBaOの合量を指す。
 mol%比SrO/SiOは、ヤング率と液相粘度を両立するために、重要な成分比率である。mol%比SrO/SiOが小さ過ぎると、ヤング率が低くなり易い。そのため、mol%比SrO/SiO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0.001、最も好ましくは0.001超である。一方、mol%比SrO/SiO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SrO/SiOの上限は、好ましくは0.03、より好ましくは0.02、更に好ましくは0.015、更に好ましくは0.01、更に好ましくは0.01未満、更に好ましくは0.009、更に好ましくは0.009未満、更に好ましくは0.008、最も好ましくは0.008未満である。
 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(B+SrO+BaO)/Alは、ヤング率を高め、耐失透性を高めるために重要な成分比率である。mol%比(B+SrO+BaO)/Al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(B+SrO+BaO)/Al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(B+SrO+BaO)/Alが大き過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、mol%比(B+SrO+BaO)/Al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(B+SrO+BaO)/MgOは、ヤング率を高め、耐失透性を高めるために重要な成分比率である。mol%比(B+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(B+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(B+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(B+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、「(B+SrO+BaO)/MgO」は、B、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。
 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、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~1%未満、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0超~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.008とすることが特に好ましい。
 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。
 P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、Pを多量に含有させると、ガラスが分相し易くなる。P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%、更に好ましくは0~0.3%、特に好ましくは0~0.1%未満である。
 TiO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、TiO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。TiO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0.001~3%未満である。
 ZrOは、ヤング率を高める成分である。しかし、ZrOを多量に含有させると、ガラスが失透し易くなる。ZrO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。
 Y、Nb、La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。Y、Nb、La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。
 SnO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。SnO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。SnOの含有量が多過ぎると、SnOの失透結晶が析出し易くなる。なお、SnO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、SnO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、SnOに代えて、或いはSnOと共に、F、SO、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、CeO、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、As、Sbも有効である。しかし、As、Sbは、環境負荷を増大させる成分である。またAs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。
 Fe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。Fe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。Fe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、Fe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104.0dPa・s以上、104.1dPa・s以上、104.2dPa・s以上、特に104.3~107.0dPa・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、SO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N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(T/T
X:板厚(mm)
:参照波長3846cm-1における透過率(%)
: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、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、磁気記録媒体、特にエネルギーアシスト磁気記録媒体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、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の基板に用いる場合、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.1~30)を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 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、比ヤング率E/ρ、歪点Ps、徐冷点Ta、軟化点Ts、高温粘度10dPa・sにおける温度、高温粘度10dPa・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10dPa・s、10dPa・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.1~30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88GPa以上、歪点が738℃以上、液相温度が1300℃以下、液相粘度が104.0dPa・s以上である。よって、試料No.1~30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デバイスや磁気記録媒体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、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、磁気記録媒体の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)

  1.  ガラス組成として、mol%で、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~3%、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.03であることを特徴とする無アルカリガラス板。
  2.  ガラス組成として、mol%で、SiO 64~72%、Al 12~16%、B 0~1%未満、LiO+NaO+KO 0~0.5%、MgO 6~12%、CaO 9~13%、SrO 0超~2%、BaO 0~1%を含有し、mol%比SrO/SiOが0~0.008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。
  3.  ガラス組成中に実質的にAs、Sb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。
  4.  更に、SnO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。
  5.  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。
  6.  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。
  7.  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。
  8.  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。
  9.  液相粘度が104.0dPa・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。
  10.  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。
  11.  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。
PCT/JP2022/019703 2021-05-10 2022-05-09 無アルカリガラス板 WO2022239741A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023521015A JPWO2022239741A1 (ja) 2021-05-10 2022-05-09
CN202280034539.1A CN117295698A (zh) 2021-05-10 2022-05-09 无碱玻璃板
KR1020237038876A KR20240006551A (ko) 2021-05-10 2022-05-09 무알칼리 유리판

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021079573 2021-05-10
JP2021-079573 2021-05-10
JP2021-102870 2021-06-22
JP2021102870 2021-06-22
JP2022049242 2022-03-25
JP2022-049242 2022-03-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022239741A1 true WO2022239741A1 (ja) 2022-11-17

Family

ID=84029594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/019703 WO2022239741A1 (ja) 2021-05-10 2022-05-09 無アルカリガラス板

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2022239741A1 (ja)
KR (1) KR20240006551A (ja)
TW (1) TW202311188A (ja)
WO (1) WO2022239741A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302475A (ja) * 1999-04-12 2000-10-31 Carl Zeiss:Fa アルカリ非含有アルミノ硼珪酸ガラスとその用途
WO2013161902A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 旭硝子株式会社 無アルカリガラスおよびその製造方法
WO2014175215A1 (ja) * 2013-04-23 2014-10-30 旭硝子株式会社 無アルカリガラス基板およびその製造方法
JP2015028827A (ja) * 2013-06-27 2015-02-12 旭硝子株式会社 磁気記録媒体用無アルカリガラス、および、これを用いた磁気記録媒体用ガラス基板

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101198557B1 (ko) 2011-03-19 2012-11-06 유병현 시청자세를 반영하는 3차원 입체영상 생성 시스템 및 방법
DE102018126953A1 (de) 2018-10-29 2020-04-30 Electrochaea GmbH Verfahren zur Verwendung von Industriegas zur Herstellung einer mit Methan angereicherten Gaszusammensetzung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302475A (ja) * 1999-04-12 2000-10-31 Carl Zeiss:Fa アルカリ非含有アルミノ硼珪酸ガラスとその用途
WO2013161902A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 旭硝子株式会社 無アルカリガラスおよびその製造方法
WO2014175215A1 (ja) * 2013-04-23 2014-10-30 旭硝子株式会社 無アルカリガラス基板およびその製造方法
JP2015028827A (ja) * 2013-06-27 2015-02-12 旭硝子株式会社 磁気記録媒体用無アルカリガラス、および、これを用いた磁気記録媒体用ガラス基板

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022239741A1 (ja) 2022-11-17
TW202311188A (zh) 2023-03-16
KR20240006551A (ko) 2024-01-15

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
US20160368815A1 (en) Glass
JP2020121920A (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
WO2019177070A1 (ja) ガラス
JP2024014964A (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
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
WO2022239741A1 (ja) 無アルカリガラス板
WO2022239742A1 (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
WO2024057890A1 (ja) 無アルカリガラス板
WO2024034492A1 (ja) 無アルカリガラス板
JP2022173994A (ja) 無アルカリガラス板
JP7389400B2 (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
TW202421596A (zh) 無鹼玻璃板
WO2021256466A1 (ja) 無アルカリガラス板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22807442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023521015

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280034539.1

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22807442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1