JP2022534026A - マイナスの色ずれを有するガラス及び導光板 - Google Patents

マイナスの色ずれを有するガラス及び導光板 Download PDF

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Abstract

ガラス、ガラス導光板、及び導光板を含むディスプレイ製品が開示される。マイナスの色ずれを有するガラスが開示される。１つの端面と、厚さを画定する２つの主面と、光源からの光を受け取るように構成された１つの端面とを含むガラス基板を含む導光板であって、ガラス基板は、光源からの光を分配するように構成されている。ガラス組成物を加工して、導光板として使用するための基板を形成する方法も提供される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年５月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／８５１，７７９号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体が本明細書に記載されているかのように参照により援用される。
本開示は、マイナス（ｎｅｇａｔｉｖｅ）の色ずれ（カラーシフトcolor shift）を示すガラスと、例えば導光板を備えるディスプレイに使用できる、かかるガラスから製造されたガラス基板と、に関する。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置は人気が高まりつつあるが、このディスプレイ装置の製造コストは依然として高く、販売されるディスプレイ装置、特にテレビ受像機などの大型パネル装置及び商業用看板などの他の大型装置の大部分は、なおも液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置が占めている。ＯＬＥＤディスプレイパネルと異なり、ＬＣＤパネルはそれ自体発光しないため、ＬＣＤパネルの背後に位置する導光板（ＬＧＰ）を含むバックライトユニット（ＢＬＵ）に、ＬＣＤパネルへの透過光の供給を頼っている。ＢＬＵからの光はＬＣＤパネルを照明し、ＬＣＤパネルは、選択的に光がＬＣＤパネルの画素を通過するようにしたり、光が遮断されるようにしたりすることにより可視画像を生成するライトバルブとして機能する。
ＬＣＤは、例えば、携帯電話、ラップトップ、電子タブレット、テレビ、及びコンピュータモニター等の様々な電子機器によく用いられている。より薄く、より大きい高解像度フラットパネルディスプレイへの需要の高まりは、例えばＬＧＰとしてディスプレイに使用するための高品質基板の必要性を推進する。従って、産業界において、光結合効率及び／又は光出力がより高く、より薄いＬＧＰが所望され、このＬＧＰは、様々なディスプレイ装置の厚みの低減及び／又はスクリーンサイズの増大を可能にし得る。
典型的な導光板には、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などのポリマー導光体が組み込まれる。ＰＭＭＡは容易に生成され、局所調光が容易となるように成型又は機械加工することができる。しかし、ＰＭＭＡは熱劣化する恐れがあり、比較的大きい熱膨張係数を有し、吸湿の問題があり、容易に変形する。一方、ガラスは寸法安定性があり（比較的低い熱膨張係数を有し）、大型薄型テレビの人気の高まりに適した大型薄板へと製造することができる。
ガラス導光板（ＧＬＧＰ）は、上記のポリマー導光板の欠点は問題にならないが、それでもなおＧＬＧＰを改善する必要がある。ＬＣＤでは、ＧＬＧＰは光学フィルムの層と反射フィルム又は反射機構（レンズ状機構、量子ドットなど）の層との間にある。反射フィルムは、ＧＬＧＰの垂直面からＬＣＤへと光を方向付け、光学フィルムはＬＣＤ用に光を調整する。白色光がこれらの層及びＧＬＧＰと相互作用すると、一部の光が錯乱及び吸収により損失する。この光の損失は、業界で色ずれと呼ばれるものを生じる。色は、３Ｄ座標系にプロットされ、Δｙ色空間における色のシフトは人間の目に最もわかりやすい。高い（プラスの）Δｙの色ずれを有する系は、もはや白色に見えず、人間の目には黄色に見える。ＧＬＧＰ、光学フィルム、反射フィルムなどの現在ＬＣＤに使用されている光学要素は、プラスの色ずれを生じる。色ずれが改善されたＧＬＧＰを提供する必要がある。
本開示の一態様は、厚さを画定する２つの主面と、光源からの光を受け取るように構成された端面とを備えるガラス基板を含む導光板を提供し、上記ガラス基板は光源からの光を分配するように構成され、ガラス基板がマイナスと測定された色ずれΔｙを示すような量のＦｅ、Ｃｒ及びＮｉ金属を含有する。いくつかの実施形態において、ガラス基板は、Ｆｅ3+状態をＦｅ2+状態よりも多量に含む。
本開示の第２の態様は、導光板として使用するためのガラス基板を加工する方法を提供し、当該方法は、ガラスバッチ用原材料を選択し、当該原材料を加工してガラス組成物を提供する工程；ガラス組成物から、厚さ及び端面を画定する２つの主面を備えるガラス基板を形成する工程であって、当該ガラス組成物は、Ｆｅ、Ｃｒ及びＮｉ金属を、ガラス基板がマイナスの色ずれΔｙの測定値を示す量で含む、工程を含む。本方法のいくつかの実施形態では、ガラス基板は、Ｆｅ3+状態をＦｅ2+状態よりも多量に含む。
いくつかの実施形態では、ガラス基板を通る４５０ｎｍにおける光透過率Ｔ450nm、及び５５０ｎｍにおける光透過率Ｔ550nmは、次式を満たす：Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．３。
以下の発明を実施するための形態は、以下の図と共に読むと、更に理解できる。
例示的なＬＣＤディスプレイ装置の断面図である。 例示的な導光板の平面図である。 本開示の特定の実施例による導光板の図である。 従来技術でガラス導光板の製造に使用されたガラス組成物におけるＦｅ（Ｆｅ2+及びＦｅ3+のレドックス状態を両方含む）の全吸収曲線を示すグラフである。 例示的ガラス組成物７種と、ガラス導光板の製造に使用できる比較用ガラス組成物１種の透過率を示すグラフである。 ３種のガラス組成物について、色ずれを元素状Ｆｅ濃度に対してプロットしたグラフである。 ３種のガラス組成物について、吸収を波長に対してプロットしたグラフである。 ３種のガラス組成物について、色ずれを元素状Ｎｉ濃度に対してプロットした色ずれのグラフである。 ３種のガラス組成物について、吸収を波長に対してプロットしたグラフである。 ３種のガラス組成物について、色ずれを元素状Ｃｒ濃度に対してプロットした色ずれのグラフである。
これより、本開示の実施形態を詳細に参照し、その例を添付図面に示す。可能な場合は常に、同じ部品又は同様の部品を指すために、図面全体にわたって同じ参照番号が使用される。しかし、本開示は、多くの様々な形態で実施されてよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
本開示の実施形態は、マイナスの色ずれを有するガラス、かかるガラスから作製したガラス導光板、及び導光板を組み込んだディスプレイ装置を提供する。１つ以上の実施形態によると、ガラス及びガラス導光体は、金属酸化物濃度、金属酸化物のレドックス状態、及びガラスの化学的性質の制御により、マイナスのΔｙ色ずれを有するように加工される。
ガラス中に存在する金属酸化物（Ｆｅ、Ｃｒ及びＮｉの酸化物）の濃度及び構成成分は、ガラスバッチに使用される材料の種類及び純度、並びにカレット粉砕及び処理プロセスで発生する追加金属汚染の関数である。鉄は、ガラス形成原材料に最も豊富に存在するトランプメタルであり、ガラス導光板の製造で使用するガラス組成物に用いられるあらゆる原材料中に存在する。これらの原材料から全てのＦｅを除去することは、理論的に可能であるが、一般的に、そのコストは、ガラス製造プロセスにはあまりにも高い。Ｃｒ及びＮｉは、いずれもＡｌ2Ｏ3構造の不純物として天然に存在することから、ガラス導光板の製造に使用されるガラス組成物中のＣｒ及びＮｉの大部分は、Ａｌ2Ｏ3を原材料として使用することによるものである。ガラス組成物がＡｌ2Ｏ3を含まない本開示の実施形態では、Ｃｒ及びＮｉ汚染は、ガラスカレット粉砕プロセス中にガラスと接触する金属装置によるものである。Ｎｉ及びＣｒが少ない、又はＮｉ及びＣｒを含まない金属で出来た代替のガラスカレット粉砕装置に変えることで、最終的なガラス製品の上記汚染物質の濃度を大幅に低減できた。いくつかの実施形態では、トランプメタル含有量は、ガラス組成物のためのガラスバッチ材料に還元剤又は酸化剤を添加することで調節できた。
上記の金属（Ｆｅ、Ｃｒ、及びＮｉ）は各々、可視スペクトルの光を吸収し、Ｎｉ以外は、ガラス組成物中に１つ以上のレドックス状態で存在する。上記の金属が特定の濃度比及びレドックス状態で存在することは、マイナスの色ずれの達成の可能性を規定することが明らかになっている。ガラス組成物中の金属の濃度は、バッチ材料の純度とカレット処理プロセスで使用されるカレット粉砕装置の材料とによって操作できる。個々の金属のレドックス状態は、それよりも複雑である。最終ガラス製品中の金属のレドックス状態は、ある程度まで、製造プロセスの種類（例えば、フュージョン又はフロート）、当該プロセスに用いられる雰囲気、及びタンク内のガラスの滞留時間によって決まる。ただし、任意の所与の同等プロセスにおいて、レドックス状態は、組成物の化学的性質によっても影響される。従って、各金属について、レドックス状態への組成物の影響、及びその結果の吸収スペクトルを理解することは、マイナスの色ずれの生成に最も重要である。本開示の１つ以上の実施形態によると、個別の金属の吸収スペクトル、その相対的レドックス状態、及びガラスの化学的性質との関係、並びに色ずれに対する濃度の影響が説明される。
本開示の態様は、導光板として使用するためのガラス基板を加工して、マイナスの色ずれを示すガラス基板を提供する方法に関する。方法は、ガラスバッチのための原材料を選択し、原材料を加工してガラス組成物を提供する工程を含み得る。原材料は、所望の色ずれを達成する量のＦｅ、Ｃｒ及びＮｉを含有し得る。１つ以上の実施形態では、ガラス組成物の加工、例えばガラスカレットの粉砕及び／又は処理は、Ｆｅ、Ｃｒ及びＮｉのレベルを制御する方法で実施される。当該方法は、ガラス組成物から、厚さ及び端面を画定する２つの主面を備える前記ガラス基板を形成する工程を更に含み、当該ガラス組成物は、Ｆｅ、Ｃｒ及びＮｉ金属を、ガラスがマイナスの色ずれΔｙの測定値を示すような量で含有する。
Ｆｅは、２つの周知のレドックス状態Ｆｅ2+及びＦｅ3+を有し、その両方が任意の所与のガラス組成物に存在する。上記の２つの状態の間の平衡は、製造プロセスの影響を受ける可能性があるが、Ｆｅ2+とＦｅ3+との間のレドックス平衡は、ガラスマトリックスの化学的性質によって大部分が決定されることが明らかになっている。更に、各レドックス状態の吸光係数（イオン当たりの吸収）も、ガラスの化学的性質の関数である。本明細書に記載の１つ以上の実施形態による特定のガラスバッチにおいて全ての他の金属と比較して豊富に存在することから、ガラスのＦｅ含有量は、基本のガラス色ずれを設定する役割を果たす。Ｆｅ3+状態のＦｅの方が多い状態、又はＦｅ3+状態の吸光係数が高い状態、のいずれかを促進する任意の化学的性質は、Ｆｅ2+を安定化する化学的性質よりも、高い色ずれが問題となる。これは、スペクトルの青色領域におけるＦｅ3+の吸収が、より高いためである。
ＧＬＧＰの製造に使用されるガラス組成物において、Ｃｒ、Ｆｅ及びＮｉは、いくらかのレベルでガラス中に存在することとなる。これらの個別の金属の互いに対する相対的濃度は、ガラスの全体的色ずれを決定する。各金属の正確なレベルに関係なく、１つ以上の実施形態によると、特定のガラス組成物は、次式が満たされる限り、マイナスの色ずれを示すことが明らかとなった。
Δｙnegative＝Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．３
いくつかの実施形態において、ガラス組成物は、次式が満たされる限り、マイナスの色ずれを示す：
Δｙnegative＝Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．２
ガラス基板を通過する５５０ｎｍにおける光透過率を、４５０ｎｍにおける光透過率から減算した値が－０．３以上の場合、及びいくつかの実施形態では、－０．２以上の場合、ガラス組成物はマイナスの色ずれを示す。実施例は、この原理を実証する組成物を提供する。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、所望の光分布の生成に適した任意のサイズ及び／又は形状を有する。ガラス基板は、発光する第１主面と、第１主面の反対側の第２主面とを備える。いくつかの実施形態において、第１主面及び第２主面は、平面又は実質的に平面であり、例えば、実質的に平坦である。様々な実施形態の第１主面と第２主面とは、平行又は実質的に平行である。いくつかの実施形態のガラス基板は、４つの辺を含み、又は４つを超える辺を備え、例えば多辺多角形であってもよい。他の実施形態では、ガラス基板は４未満の辺を備え、例えば三角形である。様々な実施形態の導光板は、４つの辺を有する矩形、正方形、又は長斜方形のシートを備えるが、他の形状及び構成を使用することもできる。
ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、当該技術分野でディスプレイ装置における使用が公知である任意の材料を含む。例示的実施形態では、ガラス基板は、アルミノケイ酸ガラス、アルカリ－アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリ－ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリ－アルミノホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、又はその他の好適なガラスを含む。一実施形態において、ガラスは、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、及びソーダ石灰ガラスから選択される。ガラス導光板としての使用に好適な市販のガラスの例としては、限定するものではないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄのＩｒｉｓ（商標）及びＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスが挙げられる。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物：
５０～９０モル％のＳｉＯ2、
０～２０モル％のＡｌ2Ｏ3、
０～２０モル％のＢ2Ｏ3、及び
０～２５モル％のＲxＯ、を含み、式中、ｘは２であり、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びこれらの組み合わせから選択されるか、又はｘは１であり、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びこれらの組み合わせから選択され、かつガラス基板は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＭｇＯから選択される１つの酸化物を０．５～２０モル％含む。１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＭｇＯから選択される１つの酸化物を、酸化物のモル％ベースで、少なくとも３．５～２０モル％、５～２０モル％、１０～２０モル％含む。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板はアルカリ金属酸化物（、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏなど）及びアルカリ土類金属酸化物（例えば、ＣａＯ及びＭｇＯ）から選択される少なくとも１つの酸化物を含むアルミノケイ酸ガラスを含み、ガラス基板を、本明細書に記載のエージング条件に曝露されたときに製品風化を受けやすくする。１つ以上の実施形態では、ガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約６５モル％～約８５モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約０モル％～約１３モル％；
Ｂ2Ｏ3：約０モル％～約１２モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約０モル％～約１４モル％；
Ｋ2Ｏ：約０モル％～約１２モル％；
ＺｎＯ：約０モル％～約４モル％；
ＭｇＯ：約０モル％～約１２モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約５モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約７モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約５モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０１モル％～約１モル％。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約７０モル％～約８５モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約０モル％～約５モル％；
Ｂ2Ｏ3：約０モル％～約５モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約０モル％～約１０モル％；
Ｋ2Ｏ：約０モル％～約１２モル％；
ＺｎＯ：約０モル％～約４モル％；
ＭｇＯ：約３モル％～約１２モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約５モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約３モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約３モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０１モル％～約０．５モル％。
１つ以上の実施形態では、ガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約７２モル％～約８２モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約０モル％～約４．８モル％；
Ｂ2Ｏ3：約０モル％～約２．８モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約０モル％～約９．３モル％；
Ｋ2Ｏ：約０モル％～約１０．６モル％；
ＺｎＯ：約０モル％～約２．９モル％；
ＭｇＯ：約３．１モル％～約１０．６モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約４．８モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約１．６モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約３モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０１モル％～約０．１５モル％。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約８０モル％～約８５モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約０モル％～約０．５モル％；
Ｂ2Ｏ3：約０モル％～約０．５モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約０モル％～約０．５モル％；
Ｋ2Ｏ：約８モル％～約１１モル％；
ＺｎＯ：約０．０１モル％～約４モル％；
ＭｇＯ：約６モル％～約１０モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約４．８モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約０．５モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約０．５モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０１モル％～約０．１１モル％。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約６５．８モル％～約７８．２モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約２．９モル％～約１２．１モル％；
Ｂ2Ｏ3：約０モル％～約１１．２モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約３．５モル％～約１３．３モル％；
Ｋ2Ｏ：約０モル％～約４．８モル％；
ＺｎＯ：約０モル％～約３モル％；
ＭｇＯ：約０モル％～約８．７モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約４．２モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約６．２モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約４．３モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０７モル％～約０．１１モル％。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、モル％で、以下の範囲の酸化物を含む：
ＳｉＯ2：約６６モル％～約７８モル％；
Ａｌ2Ｏ3：約４モル％～約１１モル％；
Ｂ2Ｏ3：約４０モル％～約１１モル％；
Ｌｉ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
Ｎａ2Ｏ：約４モル％～約１２モル％；
Ｋ2Ｏ：約０モル％～約２モル％；
ＺｎＯ：約０モル％～約２モル％；
ＭｇＯ：約０モル％～約５モル％；
ＣａＯ：約０モル％～約２モル％；
ＳｒＯ：約０モル％～約５モル％；
ＢａＯ：約０モル％～約２モル％；及び
ＳｎＯ2：約０．０７モル％～約０．１１モル％。
１つ以上の実施形態では、本明細書で提供される組成物を含むＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、比色計で測定したときにマイナスの色ずれを有する。１つ以上の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、ＲxＯ／Ａｌ2Ｏ3が０．９５～３．２３の範囲であることを特徴とし、式中、ｘ＝２であり、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓのうちの任意の１つ以上である。１つ以上の実施形態では、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａのうちの任意の１つ以上であり、ｘ＝１であり、ＲxＯ／Ａｌ2Ｏ3は、０．９５～３．２３の範囲である。１つ以上の実施形態では、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓのうちの任意の１つ以上であり、ｘ＝２であり、ＲxＯ／Ａｌ2Ｏ3は１．１８～５．６８の範囲である。１つ以上の実施形態では、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳＲ又はＢａのうちの任意の１つ以上であり、ｘ＝１であり、ＲxＯ／Ａｌ2Ｏ3は１．１８～５．６８の範囲である。１つ以上の実施形態によるガラス基板に好適な具体的な組成物は、国際公開第２０１７／０７００６６号に記載されている。
１つ以上の実施形態では、ＧＬＧＰに記載されるガラス基板は、いくらかのアルカリ構成成分を含有し、例えば、ガラス基板は無アルカリガラスではない。本明細書で使用するとき、「無アルカリガラス」は、総アルカリ濃度が０．１モル％以下のガラスであり、ここで、総アルカリ濃度とは、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの濃度の合計である。いくつかの実施形態において、ガラスは、約０～約３．０モル％の範囲、約０～約２．０モル％の範囲、又は約０～約１．０モル％の範囲、及びこれらの間の全ての部分範囲のＬｉ2Ｏを含む。他の実施形態では、ガラスは、Ｌｉ2Ｏを実質的に含まない。他の実施形態では、ガラスは、約０モル％～約１０モル％の範囲、約０モル％～約９．２８モル％の範囲、約０～約５モル％の範囲、約０～約３モル％の範囲、又は約０～約０．５モル％の範囲、及びこれらの間の全ての部分範囲のＮａ2Ｏを含む。他の実施形態では、ガラスは、Ｎａ2Ｏを実質的に含まない。いくつかの実施形態において、ガラスは約０～約１２．０モル％の範囲、約８～約１１モル％の範囲、約０．５８～約１０．５８モル％の範囲、及びこれらの間の全ての部分範囲のＫ2Ｏを含む。
ＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、いくつかの実施形態では、高透過率ガラス、例えば高透過率アルミノケイ酸ガラスである。特定の実施形態において、導光板は、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長範囲にわたって、少なくとも１つの主面に対して垂直に９０％超の透過率を示す。例えば、導光板は、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長範囲（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）にわたって、少なくとも１つの主面に対して垂直に約９１％超の透過率、少なくとも１つの主面に対して垂直に約９２％超の透過率、少なくとも１つの主面に対して垂直に約９３％超の透過率、少なくとも１つの主面に対して垂直に約９４％超の透過率、又は少なくとも１つの主面に対して垂直に約９５％超の透過率を示す。
特定の実施形態において、光源からの光を受け取るように構成されたガラス基板の端面は、透過において半値全幅（ＦＷＨＭ）１２．８度未満の角度内で光を散乱させる。いくつかの実施形態において、端面は、光源からの光を受け取るように構成され、端部を研磨せずに摩砕することによって、又は参照によりその全体を本願に援用する米国特許出願公開第２０１５／０３６８１４６号明細書に開示されているように、当業者に公知の他のＬＧＰ処理プロセスによって加工される。あるいは、ＧＬＧＰは、最小限の面取りがなされた刻み目（ｓｃｏｒｅ）／エッジ加工（ｂｒｅａｋ）端部を備えることができる。
いくつかの実施形態のＧＬＧＰに使用されるガラス基板は、例えばイオン交換によって、化学的に強度されたガラスを含み得る。イオン交換処理中、ガラスの表面にある、又はガラスの表面付近にあるイオンは、例えば、溶融塩槽からのより大きい金属イオンと交換され得る。より大きいイオンをガラスに組み込むことで、表面に近い領域内に圧縮応力を生じることにより、ガラスを強化できる。ガラスの中心領域内には、圧縮応力とバランスをとるための対応する引張応力が生じ得る。
例示的なＬＣＤディスプレイ装置１０が図１に示されており、当該装置は、第１の基板１４と第２の基板１６との間及びそれらの周辺端部分の周りに位置する接着材料１８により接合された第１の基板１４及び第２の基板１６から形成されたＬＣＤディスプレイパネル１２を備える。第１及び第２の基板１４、１６と、接着材料１８とは、それらの間の液晶材料を含む間隙２０を形成する。間隙の一定の間隔を保つために、スペーサー（図示せず）が間隙内の様々な位置で使用されてもよい。第１の基板１４は、カラーフィルタ材料を含んでよい。従って、第１の基板１４は、カラーフィルタ基板と呼ばれることもある。一方、第２の基板１６は、液晶材料の偏光状態を制御するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含み、バックプレーンと呼ばれることもある。ＬＣＤパネル１２は、その表面上に位置する１つ以上の偏光フィルタ２２を更に含んでよい。
ＬＣＤディスプレイ装置１０は、ＬＣＤパネル１２を後ろから、すなわち、ＬＣＤパネルのバックプレーン側から照明するように配置されたＢＬＵ２４を更に備える。いくつかの実施形態において、ＢＬＵはＬＣＤパネルとの間隔が空いていてよいが、更なる実施形態において、ＢＬＵはＬＣＤパネルと接触していても、例えば透明接着剤で結合されていてもよい。ＢＬＵ２４は、導光体としてガラス基板２８を用いて形成されたガラス導光板（ＬＧＰ）２６を備え、ガラス基板２８は、第１主面３０、第２主面３２、及び第１主面と第２主面との間に延在する複数の端面を含む。複数の実施形態において、ガラス基板２８は、Ｘ－Ｙ－Ｚ座標により示される、ガラス基板２８のＸ－Ｙ平面を画定する第１主面と第２主面との間に延在する図２に示す４つの端面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ及び３４ｄを備える平行四辺形、例えば正方形又は矩形であってよい。例えば、端面３４ａは端面３４ｃの反対側であってよく、端面３４ｂは端面３４ｄの反対側に位置してよい。端面３４ａは反対側の端面３４ｃと平行であってよく、端面３４ｂは反対側の端面３４ｄと平行であってよい。端面３４ａ及び３４ｃは端面３４ｂ及び３４ｄと直交してよい。端面３４ａ～３４ｄは平坦で、かつ主面３０、３２と直交しても、実質的に直交（例えば９０＋／－１°、例えば９０＋／－０．１°）してもよいが、更なる実施形態において、端面は、面取り部、例えば、主面３０、３２と直交又は実質的に直交し、かつ２つの隣接する傾斜面部分により第１及び第２の主面に接合された平坦な中央部分を含んでよい。
第１主面３０及び／又は第２の主面３２は、約０．１ナノメートル（ｎｍ）～約０．６ｎｍの範囲内、例えば約０．６ｎｍ未満、約０．５ｎｍ未満、約０．４ｎｍ未満、約０．３ｎｍ未満、約０．２ｎｍ未満又は約０．１ｎｍ未満の平均粗さ（Ｒａ）を含んでよい。端面の平均粗さ（Ｒａ）は、約０．０５マイクロメートル（μｍ）以下、例えば約０．００５μｍ～約０．０５μｍの範囲内であってよい。
前述のレベルの主面粗さは、例えば、フュージョンドロープロセス又はフロートガラスプロセスを使用し、続いて研磨することにより実現することができる。表面粗さは、例えば、原子間力顕微鏡法、Ｚｙｇｏ製造のものなどの市販のシステムを用いた白色光干渉法、又はＫｅｙｅｎｃｅにより供給されたものなどの市販のシステムを用いたレーザ共焦点顕微鏡法により測定されてよい。表面からの散乱は、表面粗さを除いて同一である様々なサンプルを作製し、次いで、それぞれの内部透過率を測定することにより測定されてよい。サンプル間の内部透過の違いは、粗面によって誘発される散乱損失に起因し得る。端部の粗さは、摩砕及び／又は研磨により実現することができる。
ガラス基板２８は第１主面３０及び第２主面３２と直交する方向に最大ガラス基板厚さＴを更に備える。いくつかの実施形態では、ガラス基板厚さＴは、約３ｍｍ以下、例えば約２ｍｍ以下又は約１ｍｍ以下であってよいが、更なる実施形態では、ガラス基板厚さＴは約０．１ｍｍ～約３ｍｍの範囲内、例えば約０．１ｍ～約２．５ｍｍの範囲内、約０．３ｍｍ～約２．１ｍｍの範囲内、約０．５ｍｍ～約２．１ｍｍの範囲内、約０．６ｍｍ～約２．１ｍｍの範囲内、又は約０．６ｍｍ～約１．１ｍｍの範囲内であってよく、これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む。いくつかの実施形態において、ガラス基板の厚さは、約０．１ｍｍ～約３．０ｍｍ（例えば、約０．３ｍｍ～約３ｍｍ、約０．４ｍｍ～約３ｍｍ、約０．５ｍｍ～約３ｍｍ、約０．５５ｍｍ～約３ｍｍ、約０．７ｍｍ～約３ｍｍ、約１ｍｍ～約３ｍｍ、約０．１ｍｍ～約２ｍｍ、約０．１ｍｍ～約１．５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約１ｍｍ、約０．１ｍｍ～約０．７ｍｍ、約０．１ｍｍ～約０．５５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約０．４ｍｍ、約０．３ｍｍ～約０．７ｍｍ、又は約０．３ｍｍ～約０．５５ｍｍ）の範囲であり得る。
本明細書に記載の実施形態によれば、ＢＬＵ２４は、ガラス基板２８の少なくとも１つの端面（光注入端面）、例えば端面３４ａに沿って配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）３６のアレイを更に備える。図１に示した実施形態は、光が注入される単一の端面３４ａを示しているが、例示的なガラス基板２８の端のいずれか１つ又はいくつかに光を注入できることから、特許請求される主題はそのように限定されるべきではないことに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態において、端面３４ａ及びその反対側の端面３４ｃのいずれにも光を注入することができる。追加の実施形態では、端面３４ａ及び／若しくはその反対側の端面３４ｃではなく、又はそれに加えて、端面３４ｂ及びその反対側の端面３４ｄで光が注入されてよい。光注入面（複数可）は、透過において半値全幅（ＦＷＨＭ）１２．８°未満の角度内で光を散乱させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤ３６は、光注入端面、例えば、端面３４ａから約０．５ｍｍ未満の距離δに位置してよい。１つ以上の実施形態によれば、ＬＥＤ３６は、効率的な光結合をガラス基板内に実現するために、ガラス基板２８の厚さＴ以下の厚さ又は高さを有してよい。
ＬＥＤのアレイにより発せられた光は、少なくとも１つの端面３４ａを通じて注入され、内部全反射によりガラス基板を通じて導かれ、例えばガラス基板２８の主面３０、３２上の一方又は双方の抽出機構により抽出されて、ＬＣＤパネル１２を照明する。そのような抽出機構は内部全反射を乱し、ガラス基板２８内を伝搬する光を主面３０、３２のうちの一方又は双方を通じてガラス基板の外に向けさせる。従って、ＢＬＵ２４は、ガラス基板の裏側、例えば主面３２から抽出された光を順方向に（ＬＣＤパネル１２に向かって）向け直すために、ＬＣＤパネル１２とは反対側の、ガラス基板２８の後ろに位置する反射板３８を更に含んでよい。好適な光抽出機構は、ガラス基板の表面を直接粗面化することにより、又は適した被覆、例えば拡散フィルムでガラス基板を被覆することにより生成された粗面をガラス板上に含むことができる。光抽出機構は、いくつかの実施形態において、例えば、離散した反射領域（例えば白ドット）をＵＶ硬化インクなどの適したインクで印刷し、インクを乾燥及び／又は硬化させることにより得ることができる。いくつかの実施形態において、前述の抽出機構の組合せが使用されてよく、又は当技術分野において既知である他の抽出機構が使用されてよい。
ＢＬＵは、ガラス基板の主面上に堆積された１つ以上のフィルム又は被覆（図示せず）、例えば量子ドットフィルム、拡散フィルム及び反射偏光フィルム又はそれらの組合せを更に含んでよい。
局所調光、例えば一次元（１Ｄ）調光は、ガラス基板２８の少なくとも１つの端面３４ａに沿った第１の領域を照明する選択されたＬＥＤ３６をオンにし、隣接する領域を照明する他のＬＥＤ３６をオフにすることによって実現することができる。逆に、１Ｄ局所調光は、第１の領域を照明する選択されたＬＥＤをオフにし、隣接する領域を照明するＬＥＤをオンにすることによって実現することができる。
図２は、ガラス基板２８の端面３４ａに沿って配置されたＬＥＤの第１のサブアレイ４０ａ、ガラス基板２８の端面３４ａに沿って配置されたＬＥＤの第２のサブアレイ４０ｂ、及びガラス基板２８の端面３４ａに沿って配置されたＬＥＤ３６の第３のサブアレイ４０ｃを備える例示的なＬＧＰ２６の一部を示す。３つのサブアレイにより照明されるガラス基板の３つの別個の領域をＡ、Ｂ及びＣと標識し、Ａ領域は中央の領域であり、Ｂ及びＣ領域はＡ領域に隣接する。領域Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれＬＥＤサブアレイ４０ａ、４０ｂ及び４０ｃにより照明される。サブアレイ４０ａのＬＥＤが「オン」状態で、他のサブアレイ、例えばサブアレイ４０ｂ及び４０ｃの他のＬＥＤがすべて「オフ」状態のとき、局所調光指数ＬＤＩは、１－（Ｂ、Ｃ領域の平均輝度）／（Ａ領域の輝度）と定義することができる。ＬＤＩの決定に関する更に完全な説明は、例えば、「Ｌｏｃａｌ Ｄｉｍｍｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｅｄｇｅ－Ｔｙｐｅ ＬＥＤ Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ」（Ｊｕｎｇ，ｅｔ ａｌ．，ＳＩＤ ２０１１ Ｄｉｇｅｓｔ，２０１１，ｐｐ．１４３０－１４３２）に見ることができ、その内容全体を参照により本明細書に援用する。
いずれか１つのアレイ内若しくはサブアレイ内のＬＥＤの数、又は更にサブアレイの数は、少なくともディスプレイ装置のサイズによって変わること、及び図２に示したＬＥＤの数は例示のためだけであり、限定的ではないことに留意されたい。従って、各サブアレイは単一のＬＥＤ、もしくは１つを超えるＬＥＤを含むことができ、又は特定のＬＣＤパネルを照明するのに必要な数の複数のサブアレイ、例えば３つのサブアレイ、４つのサブアレイ、５つのサブアレイなどを提供することができる。例えば、典型的な１Ｄ局所調光が可能な１３９．７ｃｍ（５５インチ）ＬＣＤ ＴＶは、８～１２のゾーンを有し得る。ゾーン幅は、典型的には、約１００ｍｍ～約１５０ｍｍの範囲内であるが、いくつかの実施形態において、ゾーン幅をより小さくすることができる。ゾーン長さは、ガラス基板２８の長さとほぼ同じである。
ここで図３を参照すると、導光板２６が、例えば端面２９に隣接して位置するガラス基板２８の端面２９と光学的に結合可能な、少なくとも１つの光源４０と共に示されている。本明細書において用いられる「光学的に結合される」という用語は、ＬＧＰに光を導入するために、ＬＧＰの縁部に光源が配置されることを示すことが意図される。光源は、たとえＬＧＰと物理的に接触していなくても、ＬＧＰに光学的に結合され得る。ＬＧＰの他の端面（例えば、隣接する又は反対側の端面等）にも、更なる光源（図示せず）が光学的に結合され得る。
光源４０からＬＧＰに注入された光は、臨界角度より小さい入射角で界面に当たるまで、全反射（ＴＩＲ）により、矢印１６１で示すように、ＬＧＰの長さＬに沿って伝搬し得る。ＴＩＲは、第１の屈折率を有する第１の材料（例えば、ガラス、プラスチック等）内を伝搬する光が、第１の屈折率より低い第２の屈折率を有する第２の材料（例えば、空気等）との界面において完全に反射され得る現象である。ＴＩＲは、スネルの法則：
Figure 2022534026000002
 を用いて表すことができ、この式は、屈折率が異なる２種の材料間の界面における光の屈折を表している。スネルの法則によれば、ｎ1は第１の材料の屈折率であり、ｎ2は第２の材料の屈折率であり、θiは、界面に対する垂線に対する、界面における入射光の角度（入射角）であり、θrは、垂線に対する反射光の屈折角である。屈折角（θr）が９０°、例えば、ｓｉｎ（θr）＝１である場合、スネルの法則は以下のように表すことができる。
Figure 2022534026000003
 これらの条件下における入射角θiは、臨界角度θcとしても参照され得る。臨界角度より大きい入射角（θi＞θc）を有する光は、第１の材料内で全反射され、一方、臨界角度以下の入射角（θi≦θc）を有する光は、大部分が第１の材料を透過する。
空気（ｎ1＝１）とガラス（ｎ2＝１．５）との間の例示的な界面の場合には、臨界角度（θc）は４１°と算出され得る。従って、ガラス内を伝搬する光が４１°より大きい入射角で空気－ガラス界面に当たった場合には、全ての入射光が入射角と等しい角度で界面から反射される。反射光が、第１の界面と同一の屈折率関係を有する第２の界面と遭遇した場合には、第２の界面に入射した光は、やはり入射角と等しい角度反射される。
いくつかの実施形態において、ポリマープラットフォーム７２は、ガラス基板２８の主面、例えば発光面１９０、反対側の第２主面１９５上に配置されてもよい。微細構造のアレイ７０は、ＬＧＰの表面１９０及び１９５の表面上に配置された他の光学フィルム（例えば、反射フィルム及び１種以上の拡散フィルム、図示せず）と共に、破線の矢印１６２によって示されているように、光の透過を順方向に（例えば、ユーザに向かう方向に）向け得る。いくつかの実施形態では、光源４０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等のランバート光源であり得る。ＬＥＤからの光はＬＧＰ内に直ちに広がる可能性があり、このことは、（例えば、１つ以上のＬＥＤをオフにすることによって）局所調光を行うことを困難にし得る。しかし、ＬＧＰの表面上に、（図３において矢印１６１によって示されているように）光の伝搬方向に細長く伸びる１つ以上の微細構造を設けることにより、各ＬＥＤ源がＬＧＰの狭い帯状部分を効果的に照明するように、光の広がりを制限することが可能になり得る。照明された帯状部分は、例えば、ＬＥＤの元の位置から対向する端部の同様の終点まで延び得る。従って、様々な微細構造構成を用いて、比較的効率的な方法で、ＬＧＰの少なくとも一部分の一次元（１Ｄ）局所調光を行うことが可能になり得る。
様々な実施形態を、以下の非限定的な実施例によって更に明らかにする。
表１に示す組成を有するガラス組成物を調製した。当該組成物は、１０ｐｐｍのＦｅを含有し、Ｃｒ及びＮｉを含有しなかった。色ずれデータの測定は、厚さの異なる３種のサンプル（厚さ２、４、８ｍｍ）を使用し、各厚さについてＵＶ－ＶＩＳ分光計を用いて透過率を厚さの関数として測定することによって実施した。これにより、ｌｏｇ（透過率）の厚さに対する傾きから、吸収係数を計算できる。得られた値を用いて、金属の濃度に基づいて吸収率を定め、任意の所与の金属含有量について透過率を得た。
Figure 2022534026000004
図４は、従来技術でガラス導光板の製造に使用されたガラス組成物におけるＦｅ（Ｆｅ2+及びＦｅ3+のレドックス状態を両方含む）の全吸収曲線を示すグラフである。
Ｆｅがガラス中に存在する唯一のトランプメタルである場合、ガラスの透過率は、図４に示す吸収曲線を逆さにして、Ｆｅの正しい濃度にスケールを合せたように見えると考えられる。図４のガラス組成物は、下記の表１の実施例８である。図５は、例示的ガラス組成物７種と、ガラス導光板の製造に使用でき、約１０ｐｐｍのＦｅを含有する比較用ガラス組成物１種の透過率を示すグラフである。上記のガラスの組成及び色ずれを、酸化物のモル％と共に、表１に示す。上記の８種の組成物のうち、比較例５（比較５）の１種のみが、プラスの色ずれを示した。Ｆｅ3+状態はＦｅ2+状態よりも量及び／又は吸光係数が大きいことによる。
表１に示すガラスの色ずれの変動は、Ｆｅ3+：Ｆｅ2+レドックス平衡の変化に起因し得る。これは、ガラスの化学的性質の効果である。実施例８は、アルカリ添加物としてナトリウムのみを含有する。ナトリウムは、Ｆｅ2+レドックス状態を安定化する役割があり、それにより、赤色の透過を低減し、青色の透過を増大する。これは、次に色ずれを減少させる。表示されている他の組成物は全て、主なアルカリとしてカリウムを含有する。カリウム、ナトリウムほどにはＦｅ2+状態を安定化せず、これは、Δｙの値が高いことを説明する。しかし、他の酸化物を添加して、レドックス平衡をＦｅ2+方向にシフトすること、又はＦｅ3+吸光係数を低減させることができる。特に、酸化亜鉛は、色ずれの低いガラスへの添加について、ナトリウムに次いで最善の酸化物である。表１に、上記のガラスを、色ずれについて第１位から最下位まで順位付けしている。実施例８は、ナトリウムのみの組成であることから、色ずれが最も低い。第２位の実施例３は、Ｚｎ、Ｋ及びＮａの組み合わせを含有して、低い色ずれを達成している。実施例６、２、及び７は、ＺｎとＫとを含有する。色ずれが最も高いのは実施例４、比較例５、及び実施例１で、これらはＮａ又はＺｎを含まず、Ｋのみである。
Ｆｅ濃度の変動もガラスの色ずれに影響を与える。濃度の効果は、間接的にではあるものの、組成にも依存する。濃度による色ずれの規模の変化は、レドックス平衡と各イオン状態の吸光係数による影響を受ける。図６は、実施例２、１、及び８の３種の組成について、Ｆｅ濃度の増加の影響を示す。これら３種のガラスの各々で、色ずれは濃度の増加と共に、マイナスに大きくなっている。ただし、色ずれが低減する割合は、実施例１よりも実施例８の方がはるかに大きい。これも、ガラスのレドックス比と吸光係数に関係する。実施例８と実施例２はいずれも、実施例１と比べてＦｅ2+を安定化し、かつ／又はＦｅ3+の吸光係数を低下させる。これは、上記の組成では、色ずれがＦｅ添加の影響をはるかに受けやすい可能性があることを実証する。
Ｆｅと異なり、Ｎｉは一般に、Ｎｉ2+状態だけがガラス中に存在する。Ｎｉ2+の吸収ピークの位置及び大きさは、Ｎｉのレドックス状態を変化させないが、組成の関数として色ずれに激しく影響する。可視領域におけるこの吸収の形状は、Ｎｉが存在するときのマイナスの色ずれの可能性を決定する。図７に示すように、組成的に、吸収曲線の全体的形状は、ガラスに存在するアルカリの構成成分によって影響される。アルカリ添加物としてＮａのみを含有するガラスは、図７の実施例８に示す曲線と類似した外観を有する。吸収のピークは、ほぼ正確に４５０ｎｍで起こる。アルカリが、ＮａのみからＫとＮａとの組み合わせへ、その後最終的にＫのみのガラスへと変化するにつれて、吸収曲線は実施例８の曲線から比較例５、そして最終的に実施例２へと変化していく。図７からわかるように、青色における最大吸収率は長波長へシフトし、スペクトルの緑色及び赤色部分における吸収は増加する。アルカリ含有量がＫのみの組成に向かうときのこの緑色シフトは、マイナスの色ずれを生じる。図７からわかるように、赤色吸収が緑色及び青色よりも高くなるほど、色ずれの値が低くなる。
Ｎｉ濃度も、Ｆｅ濃度と同様に、色ずれに大きな影響を有する。Ｆｅと異なり、ＮｉはＮｉ2+状態でしか存在しないことから、Ｎｉ吸収による色ずれの濃度依存性にレドックスは作用しない。ただし、Ｎｉ吸収の形状及び位置から、濃度は色ずれにおいて重要な役割を果たす。図８は、実施例８、比較例５及び実施例２の組成物について、色ずれの大きさの変化を濃度の関数として示したグラフである。図８に示すように、実施例８の色ずれは、Ｎｉ濃度が増加するにつれて、青色吸収が高く、緑及び赤色吸収が低くなるために、大幅に悪化する。実施例５の色ずれも、実施例８ほどではないが悪化している。緑色及び赤色吸収が高いことは、色ずれ増加の割合を低減する働きがある。実施例２では、色ずれの変化の割合は、実施例５及び実施例２よりも大きく、かつマイナスである。これは、可視スペクトルの３つの領域すべてにおいて、Ｎｉの吸収が非常に似ているためである。このパターンは実施例２に当てはまるだけでなく、カリウムを唯一のアルカリ添加物として含有する導光板ガラス組成物で同様である。従って、任意のＫのみの導光板のガラス組成物にＮｉを添加することで、絶対透過率が低下するが、色ずれも下がることとなる。Ｎｉ濃度が十分に高いと、色ずれはマイナスになる。
Ｃｒは、Ｆｅと同様に、ガラス製品中でＣｒ3+及びＣｒ6+の２つの周知のレドックス状態を有する。Ｆｅ、又はＮｉと異なり、ガラス中のＣｒイオンの吸収は、低い色ずれの発生に有益ではない。実施例８、比較例５及び実施例２におけるＣｒの吸収を、図９に示す。一般に、ガラス導光板組成物のガラスでは、Ｃｒ3+はＣｒ6+よりも広く観察される。可視スペクトルにおけるＣｒ3+吸収の位置は、約４５０ｎｍ及び６５０ｎｍである。青色（４５０ｎｍ）の吸収が増加すると、ガラスの色ずれが増加する。Ｃｒ6+がＣｒ3+と共に存在する場合、Ｃｒ6+吸収のピークは紫外領域（ＵＶ）にあるが、裾は青色領域でＣｒ3+ピークと重なることから、青色吸収が更に増加する。図９に示す実施例８の吸収は、この現象の一例である。吸収スペクトルの形状及び位置から、色ずれに有益なＣｒ濃度は存在しない。図１０は、３種の代表的ガラスについて、色ずれの変化の割合とＣｒ濃度を示すグラフである。青色にＣｒ3+及びＣｒ6+の両方の吸収が存在することから、実施例８の色ずれは最も急速に増加している。マイナスの色ずれのガラスを実現するには、ガラス中のＦｅ及びＮｉの効果に対抗するのを避けるため、Ｃｒ含有量をごく少量に制御することが必要となる。
表２及び表３は、上記のガラス組成物について、トランプメタル濃度を、対応する色ずれと共に示す。表からわかるように、色ずれは、組成と金属含有量に基づいて変動する。
表２は、数種の例示的ガラス組成物について、数種の波長における透過率と色ずれとを示す。ガラス組成物は、１０．５ｐｐｍのＦｅ、０．０８ｐｐｍのＣｒ及び０．０６ｐｐｍのＮｉを含むことを除き、表１と同じ組成である。
Figure 2022534026000005
実施例２Ａ、３Ａ、６Ａ及び８Ａは、以下の関係を満たす。
Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．３
従って、実施例２Ａ、３Ａ、６Ａ及び８Ａはマイナスの色ずれを示す。
表３は、数種の例示的ガラス組成物について、数種の波長における透過率と色ずれとを示す。ガラス組成物は、７ｐｐｍのＦｅ、０．０５ｐｐｍのＣｒ及び０．０６ｐｍのＮｉを含むことを除き、表１と同じ組成である。
Figure 2022534026000006
実施例１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、６Ｂ及び７Ｂは、以下の関係を満たす。
Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．３
従って、実施例１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、６Ｂ及び７Ｂはマイナスの色ずれを示す。
本明細書で、範囲は、「約」（おおよそ）１つの特定の値から、及び／又は「約」（おおよそ）別の特定の値まで、として表記される。このような範囲が表記されている場合、別の実施形態は、その１つの特定の値から、及び／又は他の特定の値まで、を含む。同様に、値が概数として表記されている場合、前に「約」を使用することで、その特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。更に、それぞれの範囲の終点は、他の終点と関係していても、他の終点と無関係でも有意であると理解されたい。
本明細書で使用するとき、方向を示す用語、例えば上、下、右、左、表、裏、上、下は、描かれている図を参照して記載されているにすぎず、絶対的な向きを意味するものではない。
特に明記されていない限り、本明細書に記載の任意の方法について、その工程がある特定の順序で実施されることも、任意の装置を用い、特定の向きが要求されることも、必要であると解釈されることを意図するものではない。従って、その工程が従うべき順序が方法の請求項に実際に記載されていない場合、又は個々の構成要素に対して順序若しくは向きが任意の装置の請求項に実際に記載されていない場合、又はある特定の順序に工程が限定されるべきであることが特許請求の範囲もしくは説明に特に具体的に記載されていない場合、又は器具の構成要素に対してある特定の順序もしくは向きが記載されていない場合、いかなる点においても順序又は向きが推論されることは決して意図されない。本明細書で使用されるとき、単数形「１つの」、「ある」、「その」（「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」）は、別段の明確な指示がない限り、複数の参照物を包含する。従って、例えば、「１つの」成分への言及は、別段の明確な指示がない限り、２つ以上のそのような成分を有する態様を含む。
開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく本開示の実施形態に対して様々な修正及び変形を行うことができることが当業者には明らかであろう。従って、そのような修正及び変形が添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内であるという条件で、本開示はそれらを包含することを意図する。

Claims (17)

  1. 厚さを画定する２つの主面と、光源からの光を受け取るように構成された端面とを備えるガラス基板を含む導光板であって、前記ガラス基板は前記光源からの光を分配するように構成され、前記ガラス基板はガラス基板がマイナスと測定された色ずれΔｙを示すような量のＦｅ、Ｃｒ及びＮｉ金属を含有する、導光板。
  2. 前記ガラス基板は、Ｆｅ3+状態をＦｅ2+状態よりも多量に含む、請求項１に記載の導光板。
  3. ４５０ｎｍにおける光透過率Ｔ450nm、及び５５０ｎｍにおける光透過率Ｔ550nmは、次式：Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．３を満たす、請求項１に記載の導光板。
  4. ４５０ｎｍにおける光透過率Ｔ450nm、及び５５０ｎｍにおける光透過率Ｔ550nmは、次式：Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．２を満たす、請求項１に記載の導光板。
  5. 前記ガラス基板は、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はソーダ石灰ガラスを含む、請求項３に記載の導光板。
  6. 前記ガラス基板は、酸化物のモル％ベースで：
    ５０～９０モル％のＳｉＯ2、
    ０～２０モル％のＡｌ2Ｏ3、
    ０～２０モル％のＢ2Ｏ3、及び
    ０～２５モル％のＲxＯ、を含み、
    式中、ｘは２であり、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びこれらの組み合わせから選択されるか、又はｘは１であり、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びこれらの組み合わせから選択され、かつ前記ガラス基板は更に、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＣａＯ及びＭｇＯから選択される１つの酸化物を少なくとも０．５モル％含む、
    請求項３に記載の導光板。
  7. 前記ガラス基板は、酸化物のモル％ベースで：
    ６５～８５モル％のＳｉＯ2；
    ０～１３モル％のＡｌ2Ｏ3；
    ０～１２モル％のＢ2Ｏ3；
    ０～２モル％のＬｉ2Ｏ；
    ０～１４モル％のＮａ2Ｏ；
    ０～１２モル％のＫ2Ｏ；
    ０～４モル％のＺｎＯ；
    ０～１２モル％のＭｇＯ；
    ０～５モル％のＣａＯ；
    ０～７モル％のＳｒＯ；
    ０～５モル％のＢａＯ；及び
    ０．０１～１モル％のＳｎＯ2
    を含む、請求項３に記載の導光板。
  8. 光源と、
    反射体と、
    請求項１に記載の導光板と、
    を含む、ディスプレイ製品。
  9. 光源と、
    反射体と、
    請求項３に記載の導光板と、
    を含む、ディスプレイ製品。
  10. 前記光源は、前記ガラス基板の前記端面と光学的に結合した発光ダイオードを備える、請求項９に記載のディスプレイ製品。
  11. 導光板として使用するためのガラス基板を加工する方法であって、
    ガラスバッチの原材料を選択し、前記原材料を加工してガラス組成物を提供する工程と、
    前記ガラス組成物から、厚さを画定する２つの主面と端面とを備える前記ガラス基板を形成する工程であって、前記ガラス組成物は、Ｆｅ、Ｃｒ及びＮｉ金属を、前記ガラス基板がマイナスの色ずれΔｙの測定値を示す量で含有する、工程と、
    を含む、方法。
  12. 前記ガラス基板は、Ｆｅ3+状態をＦｅ2+状態よりも多量に含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ガラス基板を通る４５０ｎｍにおける光透過率Ｔ450nm、及び５５０ｎｍにおける光透過率、Ｔ550nmは次式：
    Figure 2022534026000007
    を満たす、請求項１1に記載の方法。
  14. ガラス基板を通る４５０ｎｍにおける光透過率Ｔ450nm、及び５５０ｎｍにおける光透過率Ｔ550nmは、次式：Ｔ450nm－Ｔ550nm≧－０．２を満たす、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記ガラス基板は、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、及びソーダ石灰ガラスを含む、請求項１３に記載の方法。
  16. 前記ガラス基板は、酸化物のモル％ベースで：
    ５０～９０モル％のＳｉＯ2、
    ０～２０モル％のＡｌ2Ｏ3、
    ０～２０モル％のＢ２Ｏ３、及び
    ０～２５モル％のＲxＯ、を含み、
    式中、ｘは２であり、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びこれらの組み合わせから選択されるか、又はｘは１であり、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びこれらの組み合わせから選択され、かつ前記ガラス基板は更に、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＣａＯ及びＭｇＯから選択される１つの酸化物を少なくとも０．５モル％含む、
    請求項１３に記載の方法。
  17. 前記ガラス基板は、酸化物のモル％ベースで：
    ６５～８５モル％のＳｉＯ2；
    ０～１３モル％のＡｌ2Ｏ3；
    ０～１２モル％のＢ2Ｏ3；
    ０～２モル％のＬｉ2Ｏ；
    ０～１４モル％のＮａ2Ｏ；
    ０～１２モル％のＫ2Ｏ；
    ０～４モル％のＺｎＯ；
    ０～１２モル％のＭｇＯ；
    ０～５モル％のＣａＯ；
    ０～７モル％のＳｒＯ；
    １～５モル％のＢａＯ；及び
    ０．０１～１モル％のＳｎＯ2
    を含む、請求項１３に記載の方法。
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