JP6511810B2 - Front glass for display device and device with display device - Google Patents
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Description
本発明は、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有するバックライト装置を搭載した透過型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置の前面に用いられるガラス、及びそのような前面ガラスを備えた表示装置付き機器に関する。 The present invention relates to a front surface of a display device such as a transmissive liquid crystal display (LCD) or an organic electro luminescence (EL) display equipped with a backlight device having a light emitting diode (LED) as a light source. And a display device equipped with such a front glass.
透過型の液晶ディスプレイにおいては、背面側にバックライトを配置し、このバックライトにより液晶ディスプレイの背面を照明することで画像を表示させている。また、有機ＥＬディスプレイでは、自発光する素子を用いて画像を表示させている。 In a transmissive liquid crystal display, a backlight is disposed on the back side, and an image is displayed by illuminating the back of the liquid crystal display with this backlight. In the organic EL display, an image is displayed using an element that emits light by itself.
これらの表示装置においては、照明光等が表示装置の周囲から漏出するのを抑制するため、表示装置の周縁部に遮光部が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。 In these display devices, in order to prevent illumination light and the like from leaking from the periphery of the display device, a light shielding portion is provided in the peripheral portion of the display device (for example, see Patent Document 1).
表示装置の遮光部は、表示装置の使用時（電源ＯＮ時）は前述の機能を奏するものの、表示装置を使用していない時（電源ＯＦＦ時）の影響については何ら考慮されていなかった。
表示装置の未使用時において、表示装置の遮光部以外の部分、すなわち表示部の色調と遮光部の色調とが相違すると、両者の境界が明瞭に認識されてしまい、デザイン上、美観上、好ましくない。
この問題に対し、例えば、両者の色調が類似するように調整することが考えられる。しかし、異なる光源下（例えば、太陽光があたる屋外や蛍光灯を照明として用いた屋内など）において色調が類似するように調整することは非常に難しい。光源が異なると、照射する光の波長特性が相違するからである。
The light shielding portion of the display device exerts the above-described function when the display device is used (when the power is turned on), but no consideration is given to the influence when the display device is not used (when the power is turned off).
When the display device is not in use, if the color tone of the display portion other than the light shielding portion, ie, the display portion, is different from the color tone of the light shielding portion, the boundary between the two is clearly recognized. Absent.
For this problem, for example, it is conceivable to adjust the color tone of the two to be similar. However, it is very difficult to adjust the color tone to be similar under different light sources (for example, outdoors where sunlight strikes or indoors using a fluorescent lamp as illumination). When the light sources are different, the wavelength characteristics of the light to be irradiated are different.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表示装置未使用時において、表示部と遮光部との境界を認識し難くできる表示装置用前面ガラス、及びそのような前面ガラスを備えた表示装置付き機器の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a front glass for a display that can make it difficult to recognize the boundary between the display unit and the light shield when the display is not in use, and such a front glass The purpose is to provide a device with a display device.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、表示装置用前面ガラスに所定の光学特性を付与することにより、未使用時に表示部と遮光部との境界を認識し難い表示装置付き機器が得られることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have obtained a device with a display device that is difficult to recognize the boundary between the display portion and the light shielding portion when not in use by giving the front glass for the display device predetermined optical characteristics. Found out that
すなわち、本発明の表示装置用前面ガラスは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる全光透過率の最低値が１％〜８０％で、かつ最高値が３０％〜９１％のガラスにより構成されることを特徴とする。 That is, in the front glass for a display device of the present invention, the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere is 1% to 80%, and the highest value is 30% to all wavelengths in the wavelength range of 380 nm to 780 nm. It is characterized in that it is composed of 91% glass.
本発明の表示装置用前面ガラスは、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均全光透過率の差が０％〜１０％の範囲内であってもよい。
ただし、６００ｎｍ〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とする。
In the front glass for a display device of the present invention, the difference between the average total light transmittances of the R region, the G region, and the B region may be in the range of 0% to 10%.
However, a wavelength band of 600 nm to 620 nm is referred to as an R area, a wavelength band of 500 nm to 560 nm as a G area, and a wavelength band of 440 nm to 480 nm as a B area.
また、本発明の表示装置用前面ガラスは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ＊が−５．０〜５．０であり、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−５．０〜５．０であってもよい。 In the front glass for a display device of the present invention, the chromaticity a * of the reflected light by the F2 light source of the L * a * b * color system is -5.0 to 5.0, and the reflected light by the F2 light source is The chromaticity b * may be −5.0 to 5.0.
また、本発明の表示装置用前面ガラスは、前記ガラスが、着色成分として、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ及びＢｉの金属酸化物からなる群より選択される少なくとも１種を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．０１％〜３．０％含有してもよい。 In the front glass for a display device of the present invention, at least one selected from the group consisting of metal oxides of Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V and Bi as coloring components is used. And 0.01% to 3.0% in terms of mole percentage on an oxide basis.
また、本発明の表示装置用前面ガラスは、前記ガラスが、結晶化ガラスであってもよい。 Further, in the front glass for a display device of the present invention, the glass may be crystallized glass.
また、本発明の表示装置用前面ガラスは、前記ガラスが、分相ガラスであってもよい。 Further, in the front glass for a display device of the present invention, the glass may be phase-separated glass.
また、本発明の表示装置用前面ガラスは、前記ガラスが、化学強化処理により表面に厚さ６μｍ〜７０μｍの圧縮応力層を有してもよい。 In the front glass for a display device of the present invention, the glass may have a compressive stress layer with a thickness of 6 μm to 70 μm on the surface by a chemical strengthening treatment.
また、本発明の表示装置付き機器は、前面に表示部及び遮光部を有する表示装置と、前記表示装置の前面に前記表示部及び遮光部を覆うように配置された表示装置用前面ガラスとを備えた表面装置付き機器であって、前記表示装置用前面ガラスは、本発明の表示装置用前面ガラスからなり、かつ前記表示装置に電源が入っていないときに前記前面ガラス側から測定された前記遮光部に対応する箇所と前記表示部に対応する箇所との色差ΔＥ（ここで、色差ΔＥは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、次式
ΔＥ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２
ただし ΔＬ＊＝｜Ｌ＊（遮光部）−Ｌ＊（表示部）｜
Δａ＊＝｜ａ＊（遮光部）−ａ＊（表示部）｜
Δｂ＊＝｜ｂ＊（遮光部）−ｂ＊（表示部）｜
で定義される値である）が、Ｆ２光源、Ｄ６５光源及びＡ光源のいずれの測定光源を用いた場合であっても２．３以下であることを特徴とする。
なお、上記した数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
Further, the device with a display device of the present invention comprises a display device having a display unit and a light shielding portion on the front surface, and a display front glass disposed on the front surface of the display device to cover the display portion and the light shielding portion. It is an apparatus with a surface device, wherein the display front glass comprises the display front glass according to the present invention, and is measured from the front glass when the display is not powered. A color difference ΔE between a portion corresponding to the light shielding portion and a portion corresponding to the display portion (here, the color difference ΔE is expressed by the following equation ΔE = {(ΔL * ) 2 + (Δa) in the L * a * b * color system * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2
However, ΔL * = | L * (light blocking portion) −L * (display portion) |
Δa * = | a * (light blocking portion) −a * (display portion) |
Δb * = | b * (light blocking portion) -b * (display portion) |
However, the measurement light source is characterized in that it is 2.3 or less when using any of the measurement light sources of the F2 light source, the D65 light source and the A light source.
In addition, "-" which shows the above-mentioned numerical range is used in the meaning which includes the numerical value described before and after that as a lower limit and an upper limit, and unless there is special definition, in the following, "-" , Is used with the same meaning.
本発明によれば、表示装置未使用時に表示部と遮光部との境界を認識し難い表示装置付き機器を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a device with a display device that does not easily recognize the boundary between the display unit and the light shielding unit when the display device is not in use.
以下、本発明に係る表示装置用前面ガラス及び表示装置付き機器の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a front glass for a display device and a device with a display device according to the present invention will be described.
図１は、本発明の一実施形態の表示装置付き機器の構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a device with a display device according to an embodiment of the present invention.
図１に示すように、本実施形態の表示装置１は、筺体１１と、筺体１１内部に配置された、前面に表示部１２ａ及び遮光部１２ｂを有する表示装置１２と、表示装置１２の前面に表示部１２ａ及び遮光部１２ｂを覆うように配置された表示装置用前面ガラス１３とを備える。表示装置１２の遮光部１２ｂは、遮光層１４を含み、遮光層１４は中央部分の表示部１２ａを取り囲むように枠状に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
筺体１１は、表示装置１２、通信機器、これらの各機器を動作させるバッテリ等を内部に納める箱形容器である。なお、図１では、表示装置１２以外の機器を省略している。筺体１１は、金属、樹脂、ガラス等が単独または組み合わせて使用される。
The
表示装置１２は、様々な情報を表示するもので、筺体１１内に、表示部１２ａ及び遮光部１２ｂを外部に向けて配置されている。なお、本発明の表示装置は、情報を表示する機能だけでなく、タッチパネル等の入力機能を兼ね備えた装置も概念として含む。表示装置としては、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等が挙げられる。
The
表示装置用前面ガラス１３は、表示装置１２の前面に配置される。表示装置用前面ガラス１３は、表示装置１２を衝撃等の外力から保護する機能を備える。また、表示装置１２がタッチセンサ入力機能を兼ね備える場合、タッチセンサ用表面ガラスとしても機能する。また、表示装置用前面ガラス１３は、表示装置１２に組み込まれた最表面のガラスであってもよい。
The
遮光層１４は、光の透過を抑制する層であり、例えば黒色の樹脂膜から構成される。表示装置１２前面の周縁部には複数の金属配線が設けられている。これら金属配線は、表示装置付き機器１の外部から入射した光に反射して認識されることがある。そのため、光の透過を抑制し、金属配線の存在を表示装置付き機器の外部から認識し難くするために遮光層１４が設けられる。
The
図２に従来の表示装置付き機器の模式的な外観を示す。従来の表示装置付き機器には、透明性の高い表示装置用前面ガラス１５が用いられている。そのため、図２のように表示装置の電源が入っていない状態において、表示装置の遮光部（遮光層１４）と表示部との境界線Ｂが外部から明瞭に認識される。これは、遮光部と表示部との光の反射率の相違に起因すると考えられる。
FIG. 2 shows a schematic appearance of a conventional device with a display device. The
図３に本発明の表示装置用前面ガラス１３を用いた表示装置付き機器１の模式的な外観を示す。本発明の表示装置付き機器１は、表示装置の電源が入っていない状態において、遮光部と表示部との境界線Ｂが認識し難い。これは、表示装置の遮光部と表示部との光の反射率の相違が、表示装置用前面ガラス１３の光学特性によって認識できない程度になっており、そのため、遮光部と表示部との境界線Ｂが認識し難くなったと考えられる。
なお、表示装置用前面ガラス１３は、図３では表示部及び遮光部を覆うようになっているが、表示装置付き機器１の一方の主面を全て、筺体１１部分も含めて覆うようにしてもよい。
The typical external appearance of the
In addition, although the
本発明の表示装置用前面ガラス（以下、「前面ガラス」という）は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる全光透過率の最低値が１％〜８０％、かつ最高値が３０％〜９１％のガラスにより構成される。これにより、表示装置の遮光部と表示部との光の反射率の相違を認識し難くすることができる。 The front glass for a display device of the present invention (hereinafter referred to as "front glass") has a minimum value of 1% to 80% of the total light transmittance determined using an integrating sphere in the entire wavelength range of 380 nm to 780 nm It is composed of glass with a maximum value of 30% to 91%. Thereby, it is possible to make it difficult to recognize the difference in the light reflectance between the light blocking portion and the display portion of the display device.
表示装置付き機器は、例えば小型で携帯可能な場合、屋内や屋外等の異なる光源下において用いられる。これら異なる光源は、それぞれ光に含まれる波長特性が相違する。そのため、可視域の波長である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる全光透過率の最低値が１％〜８０％、かつ最高値が３０％〜９１％の光学特性を備えるガラスで前面ガラスを構成することで、異なる光源下であっても、遮光部と表示装置の表示部との境界が認識し難くすることが可能となる。 For example, when the device with a display device is small and portable, it is used under different light sources such as indoors and outdoors. These different light sources have different wavelength characteristics included in the light. Therefore, in the entire wavelength range of 380 nm to 780 nm, which is a wavelength in the visible range, the optical characteristics of the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere of 1% to 80% and the highest value of 30% to 91%. By configuring the front glass with the provided glass, it is possible to make it difficult to recognize the boundary between the light shielding portion and the display portion of the display device even under different light sources.
前面ガラスが、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる全光透過率の最低値が８０％超、もしくは最高値が９１％超の光学特性を備える場合、可視領域の波長の光を透過する量が多く、遮光部と表示装置の表示部との境界が認識されるおそれがある。また、前面ガラスが、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる拡散透過率の最低値が１％未満、もしくは最高値が３０％未満の光学特性を備える場合、可視領域の波長の光を透過する量が少なく、表示装置の使用時おいて、表示部に映し出される情報を明瞭に認識することが難しくなるおそれがある。前面ガラスは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長領域において、積分球を用いて求まる全光透過率の最低値が１〜８０％かつ最高値が３０〜９１％が好ましく、最低値が３〜７０％かつ最高値が４０〜８５％がより好ましく、最低値が５〜６０％かつ最高値が５０〜８０％がさらに好ましい。 When the front glass has an optical characteristic in which the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere is over 80% or the highest value is over 91% in the whole wavelength region of 380 nm to 780 nm A large amount of light is transmitted, and the boundary between the light shielding portion and the display portion of the display device may be recognized. In addition, when the front glass has an optical characteristic in which the lowest value of the diffuse transmittance determined using an integrating sphere is less than 1% or the highest value is less than 30% in the entire wavelength range of 380 nm to 780 nm, the wavelength in the visible range The amount of light that transmits the light is small, and it may be difficult to clearly recognize the information displayed on the display unit when the display device is used. The front glass preferably has a minimum value of 1 to 80% and a maximum value of 30 to 91%, and a minimum value of 3 to 70%, in the entire wavelength range of 380 nm to 780 nm, using an integrating sphere. The highest value is more preferably 40 to 85%, the lowest value 5 to 60% and the highest value 50 to 80%.
なお、前面ガラスの全光透過率は、特定の板厚に換算した値ではない。これは、本発明の前面ガラスは、可視領域の光の透過を抑制することで、遮光部と表示装置の表示部との境界が認識し難くする効果を奏するものであって、前面ガラスとして用いた際の全光透過率がこの効果が得る上で重要なためである。
他方、表示装置付き機器に用いられる部材としては、板厚が薄く、強度が高いことが求められる。そのため、前面ガラスの板厚は、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましく、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍがより好ましく、０．５ｍｍ〜０．８ｍｍがさらに好ましい。
In addition, the total light transmittance of front glass is not the value converted into specific board thickness. This is because the front glass of the present invention has the effect of making it difficult to recognize the boundary between the light shielding portion and the display portion of the display device by suppressing transmission of light in the visible region, and is used as the front glass It is because the total light transmittance at the time of being is important for obtaining this effect.
On the other hand, as a member used for a device with a display device, it is required that the plate thickness is thin and the strength is high. Therefore, 0.3 mm-1.5 mm are preferable, as for the plate | board thickness of front glass, 0.4 mm-1.0 mm are more preferable, and 0.5 mm-0.8 mm are more preferable.
前面ガラスは、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均全光透過率の差が０％〜１０％の範囲内であることが好ましい。なお、６００〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とする。前面ガラスの平均全光透過率をこのようにすることで、表示装置の画像が前面ガラスを透過しても、画像自体の色彩や色調への影響を最小限に抑えることができる。前面ガラスは、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均全光透過率の差が１０％超であると、例えば特定の色が強くなる等、表示装置の画像への影響が大きくなる。前面ガラスは、Ｒ領域、Ｇ領域、及びＢ領域の各平均全光透過率の差が０〜１０％が好ましく、０〜７％がより好ましく、０〜５％であることがより好ましい。なお、本発明における各波長領域の平均全光透過率とは、全光透過率の各波長領域の平均値をいう。 The front glass preferably has a difference in the average total light transmittance of each of the R region, the G region, and the B region within the range of 0% to 10%. A wavelength band of 600 to 620 nm is referred to as an R area, a wavelength band of 500 to 560 nm as a G area, and a wavelength band of 440 to 480 nm as a B area. By setting the average total light transmittance of the front glass in this way, even if the image of the display device passes through the front glass, the influence on the color and tone of the image itself can be minimized. When the difference between the average total light transmittances of the R region, the G region, and the B region is more than 10%, the front glass has a greater influence on the image of the display device, for example, the specific color becomes stronger. In the front glass, the difference between the average total light transmittances of the R region, the G region, and the B region is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 7%, and still more preferably 0 to 5%. In the present invention, the average total light transmittance of each wavelength region means an average value of each wavelength region of the total light transmittance.
前面ガラスは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ＊が−５．０〜５．０であり、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−５．０〜５．０であることが好ましい。前面ガラスの色調をこのようにすることで、表示装置の画像が前面ガラスを透過しても、画像自体の色彩や色調への影響を最小限に抑えることができる。前面ガラスは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ＊が−５．０〜５．０、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−５．０〜５．０の範囲外であると、例えば特定の色が強くなる等、表示装置の画像への影響が大きくなるため好ましくない。前面ガラスは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ＊が−５．０〜５．０、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−５．０〜５．０の範囲内であることが好ましく、Ｆ２光源による反射光の色度ａ＊が−３．０〜３．０、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−３．０〜３．０の範囲内であることがより好ましく、Ｆ２光源による反射光の色度ａ＊が−２．０〜２．０、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−２．０〜２．０の範囲内であることがさらにより好ましい。 The front glass has a chromaticity a * of -5.0 to 5.0 of light reflected by the F2 light source of the L * a * b * color system, and a chromaticity b * of light reflected by the F2 light source of -5. It is preferable that it is 0-5.0. By thus setting the color tone of the front glass, even if the image of the display device passes through the front glass, it is possible to minimize the influence on the color and the color of the image itself. Front glass, L * a * b * color system chromaticity of reflected light from F2 source of a * is -5.0～5.0 chromaticity b * is reflected by F2 source -5.0 If the ratio is out of the range of 5.0, for example, the specific color becomes strong, which is not preferable because the influence on the image of the display becomes large. Front glass, L * a * b * color system chromaticity of reflected light from F2 source of a * is -5.0～5.0 chromaticity b * is reflected by F2 source -5.0 It is preferable to be in the range of 5.0, and the chromaticity a * of the reflected light by the F2 light source is -3.0 to 3.0, and the chromaticity b * of the reflected light by the F2 light source is -3.0 to 3. More preferably, it is within the range of 0, and the chromaticity a * of the reflected light by the F2 light source is -2.0 to 2.0, and the chromaticity b * of the reflected light by the F2 light source is -2.0 to 2.0 It is even more preferred that it is within the range of
前面ガラスは、着色成分としてＣｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ及びＢｉの金属酸化物からなる群より選択される少なくとも１種を、酸化物基準のモル百分率表示で０．０１％〜３．０％含有することが好ましい。これにより、所望の全光透過率特性を備えるガラスを得ることができる。また、前述以外の着色成分として、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、ＡｇもしくはＡｕ、またはこれらの酸化物を含有してもよい。これら着色成分は、最小価数の酸化物基準のモル％で表示した組成で５％以下含有することが好ましい。 The front glass is at least one selected from the group consisting of metal oxides of Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V and Bi as coloring components, and it is 0.01% in terms of mole percentage on an oxide basis It is preferable to contain -3.0%. Thereby, it is possible to obtain a glass having desired total light transmittance characteristics. Moreover, you may contain Er, Tm, Nd, Sm, Sn, Ce, Pr, Eu, Ag or Au, or these oxides as coloring components other than the above-mentioned. It is preferable to contain 5% or less of these coloring components by the composition represented by mol% of the oxide basis of the minimum valence number.
着色成分としては、具体的には、例えば、Ｃｏ３Ｏ４、ＭｎＯ、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３等が好適に用いられる。 これらの着色成分は、その合計の含有量が０．０１％〜３．０％であれば、これらのうちのいずれかを含有していればよいが、各々の含有量としては、０．０１％未満では、着色成分としての効果を十分に得られない。好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．１％以上、より一層好ましくは０．５％以上である。また、各々の含有量が３．０％超では、ガラスが不安定となり失透を生じる、もしくは色が濃くなりすぎてディスプレイ画面として使用に問題が生じるおそれがある。好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、より一層好ましくは１．８％以下である。 Specific examples of coloring components include Co 3 O 4 , MnO, MnO 2 , Fe 2 O 3 , NiO, CuO, Cu 2 O, Cr 2 O 3 , V 2 O 5 , Bi 2 O 3 and the like. Is preferably used. These coloring components may contain any of them if the total content thereof is 0.01% to 3.0%, but the content of each of them is 0.01 If it is less than%, the effect as a coloring component can not be obtained sufficiently. Preferably, it is 0.01% or more, more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.5% or more. In addition, if the content of each exceeds 3.0%, the glass becomes unstable and devitrification occurs, or the color becomes too deep, which may cause problems in use as a display screen. Preferably it is 3% or less, more preferably 2% or less, still more preferably 1.8% or less.
なお、本明細書において、着色成分の含有量は、ガラス中に存在する各成分が、表示された酸化物として存在するものとした場合の換算含有量を示す。たとえば「Ｆｅ２Ｏ３を０．０１％〜６％含有する」とは、ガラス中に存在するＦｅが、すべてＦｅ２Ｏ３の形で存在するものとした場合のＦｅ含有量、すなわち、ＦｅのＦｅ２Ｏ３換算含有量が０．０１％〜６％であることを意味するものである。 In the present specification, the content of the coloring component indicates the converted content when each component present in the glass is present as the displayed oxide. For example, “containing 0.01% to 6% of Fe 2 O 3 ” means the Fe content when all Fe present in the glass is present in the form of Fe 2 O 3 , ie, Fe It means that the Fe 2 O 3 conversion content of is 0.01% to 6%.
本発明の前面ガラスは、好適な実施形態として以下に述べる３つの実施形態、非晶質ガラス（第１の実施形態）、結晶化ガラス（第２の実施形態）、分相ガラス（第３の実施形態）がある。以下に各実施形態について詳細に説明する。 The front glass of the present invention has three embodiments described below as preferred embodiments: amorphous glass (first embodiment), crystallized glass (second embodiment), phase-separated glass (third embodiment) Embodiment). Each embodiment will be described in detail below.
（第１の実施形態）
第１の実施形態のガラス（非晶質ガラス）について説明する。第１の実施形態のガラスは、非晶質ガラスに係るものであり、その組成について、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。
First Embodiment
The glass (amorphous glass) of the first embodiment will be described. The glass of the first embodiment relates to amorphous glass, and its composition will be described using the molar percentage content, unless otherwise specified.
本発明の前面ガラスとしては、前述の着色成分とともに、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を０．２５〜２０％、Ｂ２Ｏ３を０〜１２％、Ｎａ２Ｏを５〜２０％、Ｋ２Ｏを０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜１５％、ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）を０〜２５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％含有するものが挙げられる。なお、ΣＲＯとは、全てのＲＯ成分の合量、すなわち、「ＭｇＯ+ＣａＯ+ＳｒＯ+ＢａＯ+ＺｎＯ」を示すものである。 The front glass of the present invention, together with coloring components described above, in a molar percentage based on the following oxides, the SiO 2 50 to 80%, the Al 2 O 3 0.25~20%, a B 2 O 3 0 12%, 5 to 20% Na 2 O, 0 to 15% K 2 O, 0 to 15% MgO, 0 to 15% CaO, RORO (R is Mg, Ca, Sr, Ba, Zn And 0 to 10% of P 2 O 5 are included. Here, RORO indicates the total amount of all RO components, that is, “MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO”.
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須である。５０％未満ではガラスとしての安定性が低下する、または耐候性が低下する。好ましくは６０％以上である。より好ましくは６５％以上である。ＳｉＯ２が８０％超ではガラスの粘性が増大し溶融性が著しく低下する。好ましくは７５％以下、典型的には７０％以下である。 SiO 2 is a component constituting the skeleton of glass and is essential. If it is less than 50%, the stability as glass is reduced or the weatherability is reduced. Preferably it is 60% or more. More preferably, it is 65% or more. When the content of SiO 2 exceeds 80%, the viscosity of the glass is increased and the meltability is significantly reduced. Preferably it is 75% or less, typically 70% or less.
Ａｌ２Ｏ３はガラスの耐候性及び化学強化特性を向上させる成分であり、必須である。０．２５％未満では耐候性が低下する。好ましくは０．３％以上、典型的には０．５％以上である。Ａｌ２Ｏ３が２０％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。好ましくは１４％以下、典型的には１２％以下である。 Al 2 O 3 is a component that improves the weatherability and chemical strengthening properties of glass and is essential. If it is less than 0.25%, the weather resistance is lowered. Preferably, it is 0.3% or more, typically 0.5% or more. If the content of Al 2 O 3 exceeds 20%, the viscosity of the glass becomes high and it becomes difficult to homogeneously melt it. Preferably it is 14% or less, typically 12% or less.
Ｂ２Ｏ３はガラスの耐候性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｂ２Ｏ３を含有する場合、４％未満では耐候性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは５％以上であり、典型的には６％以上である。Ｂ２Ｏ３が１２％超では揮散による脈理が発生し、歩留まりが低下するおそれがある。好ましくは１１％以下、典型的には１０％以下である。 B 2 O 3 is a component that improves the weather resistance of the glass, and although it is not essential, it can be contained as needed. When B 2 O 3 is contained, if it is less than 4%, there is a possibility that a significant effect can not be obtained on the improvement of the weatherability. Preferably it is 5% or more, typically 6% or more. If B 2 O 3 exceeds 12%, striae may occur due to volatilization, and the yield may decrease. Preferably it is 11% or less, typically 10% or less.
Ｎａ２Ｏはガラスの溶融性を向上させる成分であり、また化学強化処理を行う場合、イオン交換により表面圧縮応力層を形成させるため、必須である。５％未満では溶融性が悪く、またイオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することが困難となる。好ましくは７％以上、典型的には８％以上である。Ｎａ２Ｏが２０％超では耐候性が低下する。好ましくは１８％％以下、典型的には１６％％以下である。 Na 2 O is a component that improves the meltability of glass, and is also essential for forming a surface compressive stress layer by ion exchange when performing a chemical strengthening treatment. If it is less than 5%, the meltability is poor, and it becomes difficult to form a desired surface compressive stress layer by ion exchange. Preferably it is 7% or more, typically 8% or more. If the Na 2 O content exceeds 20%, the weather resistance is lowered. Preferably it is 18% or less, typically 16% or less.
Ｋ２Ｏはガラスの溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化処理を行う場合、化学強化におけるイオン交換速度を大きくする作用があるため、必須ではないが含有することが好ましい成分である。Ｋ２Ｏを含有する場合、０．０１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない、またはイオン交換速度向上について有意な効果が得られないおそれがある。典型的には０．３％以上である。Ｋ２Ｏが１５％超では耐候性が低下する。好ましくは１２％以下、典型的には１０％以下である。 K 2 O is a component that improves the meltability of glass and also has the effect of increasing the ion exchange rate in chemical strengthening when performing a chemical strengthening treatment, so it is a component that is not essential but is preferably contained. When K 2 O is contained, if it is less than 0.01%, a significant effect on the improvement of the meltability may not be obtained, or a significant effect on the improvement of the ion exchange rate may not be obtained. It is typically 0.3% or more. When K 2 O exceeds 15%, the weather resistance is lowered. Preferably it is 12% or less, typically 10% or less.
ＭｇＯはガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＭｇＯを含有する場合、３％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。典型的には４％以上である。ＭｇＯが１５％超では耐候性が低下する。好ましくは１３％以下、典型的には１２％以下である。 MgO is a component for improving the meltability of glass, and although it is not essential, it can be contained as necessary. When it contains MgO, if it is less than 3%, there is a possibility that a significant effect can not be obtained on the improvement of the meltability. It is typically 4% or more. If the content of MgO exceeds 15%, the weather resistance is lowered. Preferably it is 13% or less, typically 12% or less.
ＣａＯはガラスの溶融性を向上させる成分であり、必要に応じて含有することができる。ＣａＯを含有する場合、０．０１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない。典型的には０．１％以上である。ＣａＯが１５％超では化学強化特性が低下する。好ましくは１２％以下、典型的には１０％以下であり、実質的に含有しないことが好ましい。 CaO is a component that improves the meltability of glass, and can be contained as necessary. When CaO is contained, if it is less than 0.01%, no significant effect can be obtained on the improvement of the meltability. It is typically 0.1% or more. When the CaO exceeds 15%, the chemical strengthening property is reduced. Preferably, it is 12% or less, typically 10% or less, and it is preferable not to contain substantially.
ＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）は溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じていずれか１種以上を含有することができる。その場合ＲＯの含有量の合計ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）が１％未満では溶融性が低下するおそれがある。好ましくは３％以上、典型的には５％以上である。ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）が２５％超では耐候性が低下する。好ましくは２０％以下、より好ましくは１８％以下、典型的には１６％以下である。 RO (R is Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) is a component that improves the meltability, and although it is not essential, it may contain any one or more as needed. In that case, if the total ΣRO (R is Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) of the content of RO is less than 1%, the meltability may be reduced. Preferably it is 3% or more, typically 5% or more. If 性 RO (R is Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) exceeds 25%, the weather resistance is lowered. It is preferably at most 20%, more preferably at most 18%, typically at most 16%.
Ｐ２Ｏ５は化学強化処理を行う場合、圧縮応力層の深さを深くする成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｐ２Ｏ５を含有する場合、１０％以下の範囲が好ましく、９％以下の範囲がより好ましく、８％以下の範囲がより一層好ましい。Ｐ２Ｏ５が１０％超では溶融性が悪化して未溶融物としてガラス中に残る場合がある。 If P 2 O 5 is performing the chemical strengthening treatment, a deeply component the depth of the compressive stress layer, it is possible but not essential optionally containing. When P 2 O 5 is contained, the range of 10% or less is preferable, the range of 9% or less is more preferable, and the range of 8% or less is still more preferable. If P 2 O 5 exceeds 10%, the meltability may be deteriorated and may remain in the glass as unmelted matter.
ＺｒＯ２は化学強化処理を行う場合、イオン交換速度を大きくする成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＺｒＯ２を含有する場合、５％以下の範囲が好ましく、４％以下の範囲がより好ましく、３％以下の範囲がより一層好ましい。ＺｒＯ２が５％超では溶融性が悪化して未溶融物としてガラス中に残る場合がある。典型的には含有しない。 ZrO 2 is a component that increases the ion exchange rate when chemical strengthening treatment is performed, and although it is not essential, it can be contained as necessary. When ZrO 2 is contained, the range of 5% or less is preferable, the range of 4% or less is more preferable, and the range of 3% or less is still more preferable. If the content of ZrO 2 is more than 5%, the meltability may be deteriorated and may remain as unmelted in the glass. Typically not included.
（第２の実施形態）
第２の実施形態のガラス（結晶化ガラス）について説明する。第２の実施形態のガラスは、結晶化ガラスに係るものである。結晶化ガラスは、ガラス内部に析出した微小な結晶により透過光が散乱されるため、光の透過を抑えながら適度な反射（光の存在）により表示部と遮光部との境界を認識し難くできる。
Second Embodiment
The glass (crystallized glass) of the second embodiment will be described. The glass of the second embodiment relates to a crystallized glass. In the crystallized glass, transmitted light is scattered by minute crystals precipitated inside the glass, so it is difficult to recognize the boundary between the display part and the light shielding part by appropriate reflection (presence of light) while suppressing transmission of light. .
結晶化ガラスは、透過光を散乱することができるものであれば、どのような組成や主結晶の結晶化ガラスを用いてもよい。具体例としては、例えば、β−石英固溶体、β−スポジュメン固溶体、リチウムダイシリケート、エンスタタイトを主結晶とする結晶化ガラスやＣａＦ２やＮａＦなどを主結晶とする乳白ガラスなどが挙げられる。
また、結晶化ガラスは、機械的強度等に優れているという特徴がある。そのため、筐体に対して高い強度が求められる、携帯電話等の、携帯して使用可能な電子機器の外装部材に好適に用いることができる。
The crystallized glass may be a crystallized glass of any composition or main crystal as long as it can scatter transmitted light. Specific examples thereof include β-quartz solid solution, β-spodumene solid solution, lithium disilicate, crystallized glass containing enstatite as a main crystal, and opal glass containing CaF 2 or NaF as a main crystal.
In addition, crystallized glass is characterized by having excellent mechanical strength and the like. Therefore, it can be suitably used for an exterior member of a portable and usable electronic device such as a mobile phone, which requires high strength to the case.
結晶化ガラスは、化学強化処理を行いガラス表面に圧縮応力層を設けることで、より高い強度を備えるようにしてもよい。
結晶化ガラスを化学強化する場合には、結晶化後にガラスとして残るマトリクス相に前述のＬｉ２ＯやＮａ２Ｏが存在する必要がある。より高い強度を求める場合には、Ｌｉ２ＯやＮａ２Ｏの含有量を多くする必要があり、この場合、熱膨張係数は高くなるため、析出する結晶の熱膨張係数が小さい場合、ガラス中に大きなストレスが発生してしまう。そのため、化学強化する場合には、結晶の熱膨張係数が大きなリチウムダイシリケート系やエンスタタイト系の結晶化ガラスが好ましい。
The crystallized glass may have a higher strength by performing a chemical strengthening treatment and providing a compressive stress layer on the glass surface.
In the case of chemically strengthening a crystallized glass, it is necessary for the aforementioned Li 2 O and Na 2 O to be present in the matrix phase which remains as glass after crystallization. In order to obtain higher strength, it is necessary to increase the content of Li 2 O or Na 2 O. In this case, the thermal expansion coefficient is high, and therefore, when the thermal expansion coefficient of the deposited crystal is small, the glass is contained in the glass. There is a great deal of stress on the Therefore, in the case of chemical strengthening, it is preferable to use a lithium disilicate based or enstatite based crystallized glass having a large thermal expansion coefficient of the crystal.
また、結晶化ガラスの表面領域に存在する結晶を転移させることで、ガラス表面に圧縮応力層を形成してもよい。例えば、主結晶としてβ−石英固溶体が析出した結晶化ガラスにおいて、結晶転移助剤として、無機ナトリウム塩、有機酸のナトリウム塩、無機カルシウム塩等を適宜使用し、表面領域のみβ−石英固溶体をβ−スポジュメン固溶体に結晶転移させる。これにより、化学強化処理を行ったのと同様に表面のみに圧縮応力層を形成し、より高い強度を備える結晶化ガラスが得られる。
また、結晶化ガラスよりも熱膨張係数が小さいガラスを表面に薄く被覆することで熱膨張差による表面圧縮応力を入れることも可能である。クリアガラスを用いれば、被覆したガラスの表面と裏面の反射により美観が向上する効果も得られる。
Alternatively, a compressive stress layer may be formed on the glass surface by transferring crystals present in the surface region of the crystallized glass. For example, in crystallized glass in which β-quartz solid solution is precipitated as main crystals, inorganic sodium salt, sodium salt of organic acid, inorganic calcium salt etc. is appropriately used as a crystal transition assistant, β-quartz solid solution is only in the surface region Crystal transition is made to a β-spodumene solid solution. Thereby, a compressive stress layer is formed only on the surface as in the case of the chemical strengthening treatment, and a crystallized glass having higher strength can be obtained.
In addition, it is also possible to apply a surface compressive stress due to a thermal expansion difference by thinly coating a glass having a thermal expansion coefficient smaller than that of a crystallized glass on the surface. If clear glass is used, the effect of improving the appearance by reflection of the front and back surfaces of the coated glass can also be obtained.
本発明の前面ガラスにおける第２の実施形態のガラス組成としては、質量百分率で、ＳｉＯ２を７２％〜８４％、Ｌｉ２Ｏを８％〜１８％、Ｐ２Ｏ５を０．２％〜４％、Ａｌ２Ｏ３を０．３％〜２．８％を含有するものが挙げられる。 The glass composition of the second embodiment of the front glass of the present invention, in percent by mass, the SiO 2 72% ~84%, 8 % ~18% of Li 2 O, 0.2% of P 2 O 5 ~ 4%, those of Al 2 O 3 containing 0.3% to 2.8%.
ＳｉＯ２及びＬｉ２Ｏは、結晶化ガラス中に結晶を構造する基本成分であり、ガラス相（アモルファス部分）において網目構造を形成する主成分でもある。ＳｉＯ２は７２％未満では結晶化ガラス中におけるガラス相の占める割合が少なくなり、得られた基板が脆くなる。８４％を越えると結晶化ガラス中に占める結晶相の割合が相対的に減少し、結晶化によって得られる強度の向上効果が弱められる。またガラスの溶融性が悪くなり均質なガラスを得ることが困難となる。 SiO 2 and Li 2 O are basic components that form crystals in crystallized glass, and are also main components that form a network structure in the glass phase (amorphous portion). If the content of SiO 2 is less than 72%, the proportion of the glass phase in the crystallized glass decreases, and the obtained substrate becomes brittle. If it exceeds 84%, the proportion of the crystal phase in the crystallized glass relatively decreases, and the effect of improving the strength obtained by crystallization is weakened. In addition, the meltability of the glass is deteriorated, which makes it difficult to obtain a homogeneous glass.
Ｌｉ２Ｏは、８％未満では結晶化ガラス中に占める結晶相の割合が低下して強度の向上効果が得られず、１８％を越えると逆にガラス相の占める割合が低下して脆くなったり、ガラス相中に含まれるＬｉ２Ｏが増加して耐候性を低下させたりするので好ましくない。 If the content of Li 2 O is less than 8%, the proportion of the crystal phase in the crystallized glass decreases and the strength improvement effect can not be obtained, and if it exceeds 18%, the proportion of the glass phase decreases and it becomes brittle And the Li 2 O contained in the glass phase is increased to lower the weather resistance, which is not preferable.
Ｐ２Ｏ５は、結晶化処理工程において結晶核を形成し、均質な結晶生成を促進する成分であるが、０．２％未満では結晶核形成が円滑に行なわれず、結晶質の偏在化や粗大結晶の発生をまねき基板強度を低下させる。また４％を越えると、これらの成分は揮発し易いため溶融過程においてガラス表面から揮発してしまいガラス中に異質相を形成し脈理を発生しやすくするので好ましくない。 P 2 O 5 is a component that forms crystal nuclei in the crystallization treatment step and promotes homogeneous crystal formation, but if it is less than 0.2%, crystal nucleation will not be performed smoothly, and localized distribution of the crystalline substance or The generation of coarse crystals reduces the strength of the substrate. On the other hand, if it exceeds 4%, these components are easily volatilized and volatilized from the surface of the glass during the melting process to form a heterogeneous phase in the glass, which is not preferable because striae is easily generated.
Ａｌ２Ｏ３は、その一部が結晶化処理によってＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ系結晶を形成することもあるが、残部は結晶化処理後もガラス相に含有されガラス相の安定化に効果を示す。Ａｌ２Ｏ３が０．３％未満ではガラス相の耐候性が低下して基板表面の長期安定性が損なわれる。Ａｌ２Ｏ３は溶融ガラス中に脈理を作りやすいため、２．８％を越えて含有すると、アモルファス状態では検出が困難な程度の微細な脈理を生成する。この微細脈理は結晶化処理によって他の部分と異なる結晶を析出させ、基板の均質な表面状態の形成を困難とする。 Although Al 2 O 3 may partially form SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O-based crystals by crystallization treatment, the remaining part is contained in the glass phase even after crystallization treatment and the glass phase is It shows an effect on stabilization. If the content of Al 2 O 3 is less than 0.3%, the weather resistance of the glass phase is reduced and the long-term stability of the substrate surface is impaired. Since Al 2 O 3 is easy to form striae in molten glass, when it is contained in excess of 2.8%, it produces fine striae of a degree which is difficult to detect in the amorphous state. This fine striae precipitates crystals different from other portions by crystallization treatment, making it difficult to form a homogeneous surface state of the substrate.
（第３の実施形態）
第３の実施形態のガラス（分相ガラス）について説明する。第３の実施形態のガラスは、分相ガラスに係るものである。分相ガラスは、ガラス中の分散相の粒子が光を拡散反射、散乱することで外観が白色を呈する。ガラスの分相とは、単一相のガラスが、二つ以上のガラス相に分かれることをいう。ガラスを分相させる方法としては、例えば、ガラスを熱処理する方法が挙げられる。本発明において分相ガラスとは、二つ以上のガラス相を備える分相したガラスをいうものである。
Third Embodiment
The glass (phase-separated glass) of the third embodiment will be described. The glass of the third embodiment relates to phase-separated glass. The phase-differentiated glass has a white appearance when the particles of the dispersed phase in the glass diffusely reflect and scatter light. The phase separation of glass means that a single phase glass is divided into two or more glass phases. As a method of phase-separating glass, the method of heat-processing glass is mentioned, for example. In the present invention, “phase-separated glass” refers to phase-separated glass comprising two or more glass phases.
ガラスを分相するための熱処理の温度としては、ガラス転移点より５０℃〜４００℃高いことが好ましく、ガラス転移点より１００℃〜３００℃高いことがより好ましい。ガラスを熱処理する時間は、１時間〜６４時間が好ましく、２時間〜３２時間がより好ましい。ガラスを熱処理する時間は、量産性の観点から２４時間以下が好ましく、１２時間以下がさらに好ましい。ガラスを成形する成形工程の前にガラスを分相させる分相工程においては、分相開始温度以下、且つ１０００℃超の温度でガラスを保持することが好ましい。ガラスが分相しているか否かは、ＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）により判断することができる。分相しているガラスをＳＥＭで観察すると、２つ以上の相に分かれていることが観察できる。 The temperature of the heat treatment for phase separation of the glass is preferably 50 ° C. to 400 ° C. higher than the glass transition point, and more preferably 100 ° C. to 300 ° C. higher than the glass transition point. The heat treatment time of the glass is preferably 1 hour to 64 hours, and more preferably 2 hours to 32 hours. The heat treatment time of the glass is preferably 24 hours or less, and more preferably 12 hours or less from the viewpoint of mass productivity. In the phase separation step of phase-dividing the glass prior to the forming step of forming the glass, it is preferable to hold the glass at a temperature equal to or lower than the phase separation start temperature and higher than 1000 ° C. Whether or not the glass is phase separated can be determined by SEM (scanning electron microscope, scanning electron microscope). When the phase-separated glass is observed by SEM, it can be observed that it is separated into two or more phases.
分相ガラスの状態としては、バイノーダル状態及びスピノーダル状態が挙げられる。バイノーダル状態とは、核生成―成長機構による分相であり、一般的には球状である。バイノーダル状態とは、具体的には、一方の分離相が独立した球状の形で他方の分離相のマトリクス中に分散した形態をとっている状態である。また、スピノーダル状態とは、分相が、ある程度規則性を持った、３次元で相互かつ連続的に絡み合った状態である。 The states of the phase-separated glass include a bi-nodal state and a spinodal state. The bi-nodal state is a phase separation by nucleation-growth mechanism and is generally spherical. Specifically, the bimodal state is a state in which one separation phase is in the form of an independent spherical form dispersed in the matrix of the other separation phase. In addition, the spinodal state is a state in which phase separation has a certain degree of regularity, and is continuously and entangled in three dimensions.
分相ガラスを化学強化して表面圧縮応力を高くするためには、化学強化に供する分相ガラスがバイノーダル状態であることが好ましい。 In order to chemically strengthen the phase-differentiated glass to increase the surface compressive stress, it is preferable that the phase-divided glass to be subjected to the chemical strengthening be in a bi-nodal state.
分相ガラスを白色化するためには、分相状態における一相の平均サイズまたは分相したガラスにおける分散相の平均粒子径が４０ｎｍ〜３０００ｎｍであることが好ましく、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることがより好ましい。典型的には１００ｎｍ以上または１０００ｎｍ以下である。分散相の平均粒子径はＳＥＭ観察をすることにより測定することができる。ここで、分相状態における一相の平均サイズとは、スピノーダル状態にあっては相互かつ連続的に絡み合った相の幅の平均であり、バイノーダル状態にあっては一方の相が球状の場合はその直径、一方の相が楕円球状の場合はその長径と短径の平均値である。また、分散相の平均粒子径とはバイノーダル状態の場合の前記平均サイズである。 In order to whiten a phase separated glass, the average particle size of one phase in the phase separated state or the average particle diameter of the dispersed phase in the phase separated glass is preferably 40 nm to 3000 nm, more preferably 50 nm to 2000 nm. preferable. It is typically at least 100 nm or at most 1000 nm. The average particle size of the dispersed phase can be measured by SEM observation. Here, the average size of one phase in the phase separation state is the average of the widths of mutually and continuously entangled phases in the spinodal state, and in the case of one of the phases being spherical in the binordal state, The diameter is an average value of the major axis and the minor axis when one phase is an elliptic sphere. Further, the average particle size of the dispersed phase is the above-mentioned average size in the case of a bi-nord state.
第３の実施形態のガラス組成について、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。 The glass composition of the third embodiment will be described using the molar percentage content, unless otherwise specified.
本発明の前面ガラスとしては、ＳｉＯ２を５０％〜６７％、Ｂ２Ｏ３が０％〜８％、Ａｌ２Ｏ３を０．５％〜１０％、Ｎａ２Ｏを５％〜１５％、ＭｇＯを０％〜３０％、ＣａＯを０％〜１０％、ＢａＯを０％〜１５％、Ｐ２Ｏ５を１％〜１０％を含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合計が１０％〜３０％を含有するものが挙げられる。 The front glass of the present invention, the SiO 2 50% ~67%, B 2 O 3 0% to 8%, the Al 2 O 3 0.5% ~10% , a Na 2 O 5% to 15% Containing 0% to 30% of MgO, 0% to 10% of CaO, 0% to 15% of BaO, 1% to 10% of P 2 O 5 , and containing MgO, CaO, SrO and BaO What contains 10%-30% in total is mentioned.
ＳｉＯ２は、本発明において、ガラスの網目構造を形成する基本的成分である。すなわち、非晶質構造をとり、ガラスとしての優れた機械的強度、耐候性、あるいは光沢を発揮する。ＳｉＯ２の含有量としては、５０％〜６７％の範囲である。５０％未満ではガラスとしての耐候性や耐傷性が低下するおそれがある。好ましくは５３％以上、より好ましくは５５％以上、さらに好ましくは５７％以上である。一方、６７％を超えるとガラスの溶融温度が高くなる、もしくは分相が生じ難く透過率の調整がし難くなる。好ましくは６６％以下、より好ましくは６４％以下である。 SiO 2 is a basic component forming a glass network in the present invention. That is, it takes an amorphous structure and exhibits excellent mechanical strength, weather resistance, or gloss as a glass. The content of SiO 2 is in the range of 50% to 67%. If it is less than 50%, the weather resistance and scratch resistance as glass may be reduced. Preferably, it is 53% or more, more preferably 55% or more, and still more preferably 57% or more. On the other hand, if it exceeds 67%, the melting temperature of the glass becomes high, or phase separation hardly occurs, and it becomes difficult to adjust the transmittance. Preferably it is 66% or less, More preferably, it is 64% or less.
Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、ガラスの溶融性を増加させるとともに、ガラスの乳白度を向上させ、熱膨張率を低下させ、さらには耐候性も向上させために８％まで含有しても良い。８％を超えると乳白度にむらが生じてしまうおそれがある。好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下である。 B 2 O 3 is not an essential component, but it increases the meltability of the glass, improves the milk whiteness of the glass, lowers the thermal expansion coefficient, and further contains up to 8% to improve the weather resistance. Also good. If it exceeds 8%, there is a possibility that the milkiness may be uneven. Preferably it is 7% or less, more preferably 6% or less.
Ａｌ２Ｏ３は０．５％〜１０％である。Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させる働きとともに、ＳｉＯ２と他の成分との分散安定性を著しく向上させ、ガラスの分相を均一にならしめる機能を付与させる効果がある。０．５％未満では、その効果が小さい。好ましくは１％以上であり、さらに２％以上が好ましい。１０％超では、ガラスの溶解温度が高くなる、また、分相が生じにくくなり、透過率が高くなる。好ましくは８％以下、６％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは４％以下である。イオン交換により化学強化特性を向上させたい場合には、３％以上が好ましく、４％以上がより好ましい。 Al 2 O 3 is 0.5% to 10%. Al 2 O 3 has the function of improving the chemical durability of the glass, as well as improving the dispersion stability of SiO 2 and other components remarkably and imparting a function to make the phase separation of the glass uniform. . Below 0.5%, the effect is small. It is preferably 1% or more, and more preferably 2% or more. If it exceeds 10%, the melting temperature of the glass will be high, phase separation will be difficult to occur, and the transmittance will be high. Preferably it is 8% or less, 6% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 4% or less. When it is desired to improve the chemical strengthening property by ion exchange, 3% or more is preferable, and 4% or more is more preferable.
Ｎａ２Ｏ含有量は５％〜１５％である。Ｎａ２Ｏはガラスの溶融性を向上させる効果があり、５％未満ではその含有効果に乏しい。好ましくは８％以上であり、より好ましくは９％以上である。また逆に１５％を超えると、ガラスの耐候性が低下したり、乳白度が低下したりするおそれがある。好ましくは１４％以下、より好ましくは１３％以下である。特に白みを持たせたい場合には１２％以下、好ましくは１１％以下である。イオン交換処理によるガラスの強度を高めたい場合、Ｎａ２Ｏの含有量は６％以上が好ましい。６％未満ではイオン交換により所望の表面圧縮応力を形成することが困難となるおそれがある。好ましくは７％以上、より好ましくは８％以上、さらに好ましくは９％以上である。 The Na 2 O content is 5% to 15%. Na 2 O has the effect of improving the meltability of the glass, and if it is less than 5%, its content effect is poor. Preferably it is 8% or more, more preferably 9% or more. On the other hand, if it exceeds 15%, the weather resistance of the glass may be reduced, or the milkiness may be reduced. Preferably it is 14% or less, More preferably, it is 13% or less. In particular, when whiteness is desired, the content is 12% or less, preferably 11% or less. When it is desired to increase the strength of the glass by ion exchange treatment, the content of Na 2 O is preferably 6% or more. If it is less than 6%, it may be difficult to form a desired surface compressive stress by ion exchange. Preferably it is 7% or more, More preferably, it is 8% or more, More preferably, it is 9% or more.
ＭｇＯは必須ではないが、ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏと相俟って分相を促進しやすくさせて乳白度を向上させたりするなどのために３０％までの範囲で含有してもよい。３０％超では、逆に乳白度が低下する恐れがある。好ましくは２０％以下、より好ましくは１８％以下である。ＭｇＯを含有する場合その含有量は０．５％超であることが好ましい。０．５％以下ではその効果が小さい。好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは７％以上である。 Although MgO is not essential, it may be contained in a range of up to 30% in order to facilitate phase separation in combination with SiO 2 and Na 2 O to improve opacity. If it exceeds 30%, milkiness may be reduced. Preferably it is 20% or less, more preferably 18% or less. When MgO is contained, its content is preferably more than 0.5%. Below 0.5%, the effect is small. Preferably it is 3% or more, More preferably, it is 5% or more, More preferably, it is 7% or more.
ＣａＯは乳白度を大きくする効果を有する成分であり、含有する場合その含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、である。１０％を超えると失透しやすくなる。好ましくは８％以下、さらに好ましくは５％以下である。 CaO is a component having the effect of increasing the degree of opacification, and when it is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably at least 2%. When it exceeds 10%, it becomes easy to devitrify. Preferably it is 8% or less, More preferably, it is 5% or less.
ＢａＯは乳白度を大きくする効果を有する成分であり、含有する場合その含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは５％以上であり、また１５％以下である。１５％を超えると失透しやすくなる。好ましくは１０％以下、さらに好ましくは６％以下である。ＢａＯは白色度を促進する効果が他のアルカリ土類金属酸化物より大きい。 BaO is a component having the effect of increasing the degree of opacification, and when it is contained, its content is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, still more preferably 5% or more, and 15% or less. . When it exceeds 15%, it becomes easy to devitrify. Preferably it is 10% or less, More preferably, it is 6% or less. BaO is more effective in promoting whiteness than other alkaline earth metal oxides.
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合計ＲＯが１０％未満では溶解温度が高くなる。好ましくは１２％以上である。３０％超では失透しやすくなる。好ましくは２５％以下、より好ましくは２０％以下である。 If the total RO of the contents of MgO, CaO, SrO and BaO is less than 10%, the melting temperature becomes high. Preferably it is 12% or more. If it exceeds 30%, it tends to be devitrified. Preferably it is 25% or less, More preferably, it is 20% or less.
Ｐ２Ｏ５はガラスの乳白色化を著しく促進する基本成分であり、必須である。１％未満では、ガラスの乳白度が不十分である。好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上である。一方、１０％を超えると、揮散が生じ易くなり、逆に乳白色のムラが大きくなり、ガラスの美観が損なわれるおそれが生じる。好ましくは８％以下、より好ましくは７％以下である。 P 2 O 5 is a basic component that significantly promotes the milk whitening of glass and is essential. Below 1%, the milkiness of the glass is insufficient. Preferably it is 2% or more, more preferably 3% or more. On the other hand, if it exceeds 10%, volatilization tends to occur, and on the contrary, milky non-uniformity becomes large, and the appearance of the glass may be impaired. Preferably it is 8% or less, more preferably 7% or less.
分相ガラスは、ガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ３、塩化物またはフッ化物などを適宜含有してもよい。 The phase-separated glass may appropriately contain SO 3 , a chloride or a fluoride as a fining agent in melting the glass.
本発明の前面ガラス（第１の実施形態ないし第３の実施形態の全てを含む）は、ガラスの表面に圧縮応力層を有していてもよい。これにより、機械的強度の高い、前面ガラスを得ることができる。ガラスの表面に形成される表面圧縮応力層の深さ（以下、ＤＯＬということがある）は、６μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ガラスを表示装置付き機器に用いる場合、ガラスの表面に接触傷がつく確率が高く、ガラスの機械的強度が低下することがある。そこで、ＤＯＬを大きくすれば、前面ガラスの表面に傷がついても、割れ難くなる。一方、強化処理後にガラスを切断加工しやすくするために、ＤＯＬを７０μｍ以下とすることが好ましい。 The front glass (including all of the first to third embodiments) of the present invention may have a compressive stress layer on the surface of the glass. Thereby, a front glass with high mechanical strength can be obtained. The depth of the surface compressive stress layer formed on the surface of the glass (hereinafter sometimes referred to as DOL) is preferably strengthened so as to be 6 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, and 30 μm or more. When glass is used for a device with a display, the probability of contact damage on the surface of the glass is high, and the mechanical strength of the glass may be reduced. Therefore, if DOL is increased, even if the surface of the front glass is scratched, it becomes difficult to break. On the other hand, in order to facilitate cutting of the glass after tempering treatment, it is preferable to set DOL to 70 μm or less.
本発明の前面ガラス（第１の実施形態ないし第３の実施形態の全てを含む）は、ガラス表面に形成される表面圧縮応力（以下、ＣＳということがある）が、３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ＣＳが高くなることで前面ガラスの機械的強度が高くなる。一方、ＣＳが高くなりすぎるとガラス内部の引張応力が極端に高くなるおそれがあるため、ＣＳは１４００ＭＰａ以下とすることが好ましく、１３００ＭＰａ以下とすることがより好ましい。 The front glass (including all of the first to third embodiments) of the present invention has a surface compressive stress (hereinafter sometimes referred to as CS) formed on the glass surface of 300 MPa or more, 500 MPa or more, It is preferable that the reinforcing treatment is performed so as to be 700 MPa or more and 900 MPa or more. The higher CS results in higher mechanical strength of the front glass. On the other hand, if the CS is too high, the tensile stress in the glass may be extremely high. Therefore, the CS is preferably 1400 MPa or less, and more preferably 1300 MPa or less.
ガラスの強度を高める方法として、ガラス表面に圧縮応力層を形成させる手法が一般的に知られている。ガラス表面に圧縮応力層を形成させる手法としては、風冷強化法（物理強化法）と、化学強化法が代表的である。風冷強化法（物理強化法）は、軟化点付近まで加熱したガラス板表面を風冷などにより急速に冷却して行う手法である。また、化学強化法は、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換により、ガラス板表面に存在するイオン半径が小さいアルカリ金属イオン（典型的にはＬｉイオン、Ｎａイオン）を、イオン半径のより大きいアルカリイオン（典型的にはＬｉイオンに対してはＮａイオンまたはＫイオンであり、Ｎａイオンに対してはＫイオンである。）に交換する手法である。 As a method of enhancing the strength of glass, a method of forming a compressive stress layer on the glass surface is generally known. As a method of forming a compressive stress layer on the glass surface, a method of air-cooling strengthening (physical strengthening) and a method of chemical strengthening are typical. The air cooling method (physical strengthening method) is a method in which the surface of a glass plate heated to around the softening point is rapidly cooled by air cooling or the like. In addition, the chemical strengthening method is an alkali metal ion (typically Li ion, Na ion) having a small ion radius existing on the surface of a glass plate by ion exchange at a temperature not higher than the glass transition temperature, larger in ion radius It is a technique of exchanging for alkali ions (typically, Na ions or K ions for Li ions and K ions for Na ions).
例えば、表示装置付き機器の前面ガラスは、通常２ｍｍ以下の厚さで使用されることが多い。このように、厚みの薄いガラス板に対して風冷強化法を適用すると、表面と内部の温度差を確保しにくいため、圧縮応力層を形成することが困難である。このため、強化処理後のガラスにおいて、目的の高強度という特性を得ることができない。また、風冷強化では、冷却温度のばらつきにより、ガラス板の平面性を損なう懸念が大きい。特に厚みの
薄いガラス板については、平面性が損なわれる懸念が大きく、表示装置の画像が歪む可能性がある。これらの点から、ガラスは、後者の化学強化法によって強化することが好ましい。
For example, the front glass of a device with a display device is usually used in a thickness of 2 mm or less. As described above, when the air-cooling and tempering method is applied to a thin glass plate, it is difficult to secure a temperature difference between the surface and the inside, so that it is difficult to form a compressive stress layer. For this reason, in the glass after the strengthening treatment, it is not possible to obtain the intended high strength characteristics. In the case of air-cooling and tempering, there is a great concern that the flatness of the glass sheet may be impaired due to the variation of the cooling temperature. In particular, with a thin glass plate, there is a great concern that the flatness may be lost, and the image of the display may be distorted. From these points, the glass is preferably strengthened by the latter chemical strengthening method.
化学強化処理は、例えば、４００℃〜５５０℃の溶融塩中にガラスを１時間〜２０時間程度浸漬することで行うことができる。化学強化処理に用いる溶融塩としては、カリウムイオンもしくはナトリウムイオンを含むものであれば、特に限定されないが、例えば硝酸カリウム（ＫＮＯ３）の溶融塩が好適に用いられる。その他、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）の溶融塩や硝酸カリウム（ＫＮＯ３）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）とを混合した溶融塩を用いてもよい。 The chemical strengthening treatment can be performed, for example, by immersing the glass in the molten salt at 400 ° C. to 550 ° C. for about 1 hour to 20 hours. The molten salt used for the chemical strengthening treatment is not particularly limited as long as it contains potassium ions or sodium ions, and for example, a molten salt of potassium nitrate (KNO 3 ) is suitably used. In addition, a molten salt of sodium nitrate (NaNO 3 ) or a molten salt in which potassium nitrate (KNO 3 ) and sodium nitrate (NaNO 3 ) are mixed may be used.
前面ガラスの製造方法は特に限定されないが、例えば種々のガラス原料を適量調合し、加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知のダウンドロー法、プレス法などによって板状等に成形するか、またはキャストして所望の形状に成形する。そして、徐冷後所望のサイズに切断し、必要に応じ研磨加工を施す。または、一旦塊状に成形したガラスを再加熱してガラスを軟化させてからプレス成形し、所望の形状のガラスを得る。また、前面ガラスに高い機械的強度が求められる場合、得られたガラスを強化処理する。そして、強化処理したガラスを冷却する。 The method for producing the front glass is not particularly limited. For example, various glass raw materials are prepared properly, heated and melted, then homogenized by defoaming, stirring, etc., and made into a plate shape by well-known downdraw method, press method, etc. It can be molded or cast into a desired shape. Then, after annealing, it is cut into a desired size and subjected to polishing processing as required. Alternatively, the glass which has once been formed into a block shape is reheated to soften the glass and then press-formed to obtain a glass of a desired shape. In addition, if high mechanical strength is required for the front glass, the obtained glass is subjected to a strengthening treatment. Then, the tempered glass is cooled.
本発明の表面装置付き機器は、前面に表示部及び遮光部を有する表示装置と、表示装置の前面に表示部及び遮光部を覆うように配置された表示装置用前面ガラス（前述の第１の実施形態ないし第３の実施形態の全てを含む）とを備え、かつ表示装置に電源が入っていないときに前面ガラス側から測定された遮光部に対応する箇所と表示部に対応する箇所との色差ΔＥ（ここで、色差ΔＥは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、次式
ΔＥ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２
ただし ΔＬ＊＝｜Ｌ＊（遮光部）−Ｌ＊（表示部）｜
Δａ＊＝｜ａ＊（遮光部）−ａ＊（表示部）｜
Δｂ＊＝｜ｂ＊（遮光部）−ｂ＊（表示部）｜
で定義される値である）が、Ｆ２光源、Ｄ６５光源及びＡ光源のいずれの測定光源を用いた場合であっても２．３以下である。
表示装置付き機器の遮光部と表示部との色差ΔＥがＦ２光源、Ｄ６５光源及びＡ光源のいずれの測定光源を用いた場合で２．３以下であれば、様々な使用環境（光源）下において遮光部と表示部との見た目の色調が類似し、両者の境界を認識し難くなる。色差ΔＥは、Ｆ２光源、Ｄ６５光源及びＡ光源のいずれの測定光源を用いた場合であっても、２．０以下が好ましく、１．０以下がより好ましく、０．５以下がさらに好ましい。
なお、色差ΔＥは、上述の式で定義される。具体的には、表示装置に電源が入っていないときに前面ガラス側から測定された遮光部に対応する箇所と表示部に対応する箇所の色調をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にてそれぞれ測定する。次いで、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊に関して遮光部と表示部との差分の絶対値（ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊）を算出し、それらを用いてΔＥを求める。
The device with surface device according to the present invention includes a display device having a display unit and a light shielding unit on the front surface, a front glass for a display device arranged on the front surface of the display device to cover the display unit and the light shielding unit. Of the embodiment to the third embodiment), and a portion corresponding to the light shielding portion measured from the front glass side when the display device is not powered on and a portion corresponding to the display portion Color difference ΔE (here, color difference ΔE is expressed by the following equation in the L * a * b * color system: ΔE = {(ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2
However, ΔL * = | L * (light blocking portion) −L * (display portion) |
Δa * = | a * (light blocking portion) −a * (display portion) |
Δb * = | b * (light blocking portion) -b * (display portion) |
The value defined in the above is 2.3 or less when using any of the measurement light sources of the F2 light source, the D65 light source, and the A light source.
If the color difference ΔE between the light shielding part and the display part of the device with display device is 2.3 or less when using any of the measurement light sources of F2 light source, D65 light source and A light source, under various usage environment (light source) The apparent color tone of the light shielding portion and the display portion is similar, which makes it difficult to recognize the boundary between the two. The color difference ΔE is preferably 2.0 or less, more preferably 1.0 or less, and still more preferably 0.5 or less, when using any of the measurement light sources of the F2 light source, the D65 light source and the A light source.
The color difference ΔE is defined by the above equation. Specifically, when the power is not supplied to the display device, the color tone of the portion corresponding to the light shielding portion measured from the front glass side and the portion corresponding to the display portion are each represented by L * a * b * color system taking measurement. Next, the absolute value (ΔL * , Δa * , Δb * ) of the difference between the light shielding part and the display part is calculated for L * , a * , b * , and ΔE is obtained using them.
表示装置付き機器としては、表示装置を備えるものであれば特に限定されないが、例えば屋内外で使用することが想定される携帯型電子機器が挙げられる。携帯型電子機器とは、携帯して使用可能な通信機器や情報機器を包含する概念である。例えば、通信機器としては、通信端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、スマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ、携帯型カーナビゲーションシステム）があり、放送受信機として携帯ラジオ、携帯テレビ、ワンセグ受信機等が挙げられる。また、情報機器として、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルＤＶＤプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットＰＣ、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンター、携帯スキャナ等が挙げられる。また、据え置き型電子機器や自動車に内装される電子機器にも利用できる。なお、表示装置付き機器はこれら例示の機器に限定されるものではない。 The device with a display device is not particularly limited as long as it is equipped with a display device, and examples thereof include portable electronic devices that are expected to be used indoors and outdoors. The portable electronic device is a concept encompassing communication devices and information devices that can be carried and used. For example, as communication devices, there are mobile phones, PHS (Personal Handy-phone System), smart phones, PDAs (Personal Data Assistance), PND (Portable Navigation Device, Portable car navigation system) as communication terminals, and broadcast receivers As portable radio, portable television, one segment receiver etc. are mentioned. In addition, as information devices, digital cameras, video cameras, portable music players, sound recorders, portable DVD players, portable game machines, laptop computers, tablet PCs, electronic dictionaries, electronic organizers, electronic book readers, portable printers, portable scanners, etc. It can be mentioned. In addition, it can be used for stationary electronic devices and electronic devices installed in automobiles. The device with a display device is not limited to these illustrated devices.
以上本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて適宜構成を変更することができる。 While the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The configuration can be appropriately changed as needed without departing from the spirit of the present invention.
以下、本発明の実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
表１及び表２の例１〜例１６（例１〜例１４は実施例、例１５〜例１６は比較例）について、表中にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして１００ｍｌとなるように秤量した。なお、表に記載のＳＯ３は、ガラス原料にボウ硝（Ｎａ２ＳＯ４）を添加し、ボウ硝分解後にガラス中に残る残存ＳＯ３であり、計算値である。また、例１７のガラスは、透明ガラスである。 With respect to Examples 1 to 16 in Table 1 and Table 2 (Examples 1 to 14 are Examples, and Examples 15 to 16 are Comparative Examples), oxides, water, and so on have compositions shown by molar percentages in the tables. The commonly used glass raw materials such as oxides, carbonates, and nitrates were appropriately selected, and weighed to 100 ml as glass. Note that the SO 3 in Table, was added to bow the glass raw material nitric (Na 2 SO 4), a residual SO 3 remaining in glass after Glauber's salt decomposition, is a calculated value. Also, the glass of Example 17 is a transparent glass.
次いで、この原料混合物を白金製るつぼに入れ、１５００℃〜１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、約０．５時間加熱して原料が溶け落ちた後、１時間溶融し、脱泡した。その後、およそ６３０℃に予熱した、縦約５０ｍｍ×横約１００ｍｍ×高さ約２０ｍｍの型材に流し込み、約１℃／分の速度で徐冷し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックを切断して、サイズが４０ｍｍ×４０ｍｍになるようにガラスを切り出した後、研削し、最後に両面を鏡面に研磨加工し、表１及び表２に記載の厚さの板状のガラスを得た。 Next, the raw material mixture was put in a platinum crucible, put into a resistance heating electric furnace at 1500 ° C. to 1600 ° C., heated for about 0.5 hours to melt the raw material, melted for 1 hour, and defoamed . Then, it was poured into a mold of about 50 mm in length × about 100 mm in width × about 20 mm in height preheated to about 630 ° C. and gradually cooled at a rate of about 1 ° C./min to obtain a glass block. The glass block is cut and cut out so that the size becomes 40 mm × 40 mm, and then ground, and finally both surfaces are polished to a mirror surface, and plate-like of thickness shown in Table 1 and Table 2 I got a glass.
なお、例８、例９では、得られた板状のガラスに対して、さらに結晶化処理を行い、ガラス中にリチウムダイシリケート（Lithiumdisilicate：Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）系の結晶を析出させ、結晶化ガラスを得た。
また、例１０〜例１５では、溶融状態のガラスを型材に流し込んだ時点で分相状態となり、白色を呈するガラス（分相ガラス）を得た。
In Examples 8 and 9, the plate-like glass obtained is further subjected to a crystallization treatment to precipitate lithium disilicate (Li 2 O · 2SiO 2 ) -based crystals in the glass, A crystallized glass was obtained.
In Examples 10 to 15, when the molten glass was poured into the mold, a phase separated state was obtained, and a white (glass with phase separated) was obtained.
得られた各ガラスについて、全光透過率を測定した。全光透過率は、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）を使用し、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長領域において、積分球を用いて全光透過率を測定した。そして、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長領域における全光透過率の最高値と最低値を確認した。また、Ｒ領域（６００ｎｍ〜６２０ｎｍの波長帯）、Ｇ領域（５００ｎｍ〜５６０ｎｍの波長帯）、Ｂ領域（４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯）の各波長領域における平均全光透過率を確認するとともに、それらの最大値と最小値の差を算出した。 The total light transmittance was measured for each of the obtained glasses. The total light transmittance was measured using an integrating sphere in the wavelength region of 380 nm to 780 nm using an ultraviolet visible near infrared spectrophotometer (V-570, manufactured by JASCO Corporation). Then, the highest value and the lowest value of the total light transmittance in the wavelength region of 380 nm to 780 nm were confirmed. Moreover, while confirming the average total light transmittance in each wavelength range of R area (600 nm-620 nm wavelength band), G area (500 nm-560 nm wavelength band), and B area (440 nm-480 nm wavelength band), The difference between the maximum value and the minimum value of was calculated.
また、得られた各ガラスについて、化学強化処理後の強度特性（表面圧縮応力、圧縮応力層の厚さ）を測定した。化学強化処理条件および測定方法は、以下のとおりである。例１〜例２および例５〜例７は、４２５℃に加熱した溶融塩（ＫＮＯ３（９９％）、ＮａＮＯ３（１％））中にガラスを６時間浸漬し、圧縮応力層を形成した。次いで、ガラス表面応力計（折原製作所社製、ＦＳＭ−６０００の光源を赤外光に置換したもの）を用いて化学強化処理後の強度特性を測定した。例８は、４００℃に加熱した溶融塩（ＫＮＯ３（１００％））中にガラスを６時間浸漬し、圧縮応力層を形成した。次いで、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）を用いてカリウム拡散深さを測定し、この値を圧縮応力層の厚さとした。例１０〜例１６は、４５０℃に加熱した溶融塩（ＫＮＯ３（１００％））中にガラスを６時間浸漬し、圧縮応力層を形成した。次いで、ガラス表面応力計（折原製作所社製、ＦＳＭ−６０００）を用いて化学強化処理後の強度特性を測定した。 Moreover, the strength characteristics (surface compressive stress, thickness of compressive stress layer) after the chemical strengthening treatment were measured for each of the obtained glasses. The chemical strengthening treatment conditions and the measuring method are as follows. In Examples 1 to 2 and 5 to 7, the glass was immersed for 6 hours in a molten salt (KNO 3 (99%), NaNO 3 (1%)) heated to 425 ° C. to form a compressive stress layer. . Subsequently, the intensity | strength characteristic after a chemical strengthening process was measured using the glass surface stress meter (The Orihara Seisakusho make, the light source of FSM-6000 was substituted to the infrared light), and using it. In Example 8, the glass was immersed in molten salt (KNO 3 (100%)) heated to 400 ° C. for 6 hours to form a compressive stress layer. Subsequently, the potassium diffusion depth was measured using EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), and this value was taken as the thickness of the compressive stress layer. In Examples 10 to 16, the glass was immersed for 6 hours in molten salt (KNO 3 (100%)) heated to 450 ° C. to form a compressive stress layer. Subsequently, the strength characteristics after the chemical strengthening treatment were measured using a glass surface stress meter (FSM-6000 manufactured by Orihara Mfg. Co., Ltd.).
以上の測定結果を表１〜表３に示す。 Tables 1 to 3 show the above measurement results.
また、得られたガラスを表示装置の前面ガラスに用いた場合の遮光部と表示部との境界線の隠蔽性を評価した。評価は、以下に示すように、黒色を呈する異なる色調の樹脂板に、各ガラスを重ね合わせて色調を測定することにより行った。そして、樹脂板が相違した場合の色調変化を測定光源別に算出した。この評価は、表示装置と遮光部の表面にガラスを設けた場合の色調の相違を評価するものであり、ΔＥが小さいほど遮光部と表示部の色調の相違が認識し難いものである。また、黒色樹脂板Ａのみ、黒色樹脂板Ｂのみ、黒色樹脂板Ａと黒色樹脂板Ｂとの色差ΔＥも各ガラスと同様に測定した。 Moreover, the shielding property of the boundary line of the light-shielding part at the time of using the obtained glass for front glass of a display apparatus was evaluated. As shown below, evaluation was performed by superposing each glass on the resin board of the different color tone which exhibits black, and measuring a color tone. And the color tone change in case a resin board was different was calculated for every measurement light source. This evaluation is to evaluate the difference in color tone when the glass is provided on the surface of the display device and the light shielding portion, and it is difficult to recognize the difference in color tone of the light shielding portion and the display portion as ΔE is smaller. Further, the color difference ΔE between only the black resin plate A, only the black resin plate B, and the black resin plate A and the black resin plate B was also measured in the same manner as each glass.
まず、各ガラスについて、色調を測定した。各ガラスの色調は、ＣＩＥにより規格化されたＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の反射光の色度を測定した。光源として、Ｆ２光源、Ｄ６５光源、Ａ光源を用い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の反射光の色度測定には、分光色測計（エックスライト社製、Ｃｏｌｏｒｉ７）を用いた。測定の際には、ガラスの裏面（測定光の入射側とは反対側の面）に白色の樹脂板を置いて測定した。なお、化学強化処理をしていないガラスを用いて、各ガラスの色調の測定を行った。測定結果を表４に示す。 First, the color tone was measured for each glass. The color tone of each glass was determined by measuring the chromaticity of the reflected light of the L * a * b * color system standardized by CIE. As a light source, an F2 light source, a D65 light source, and an A light source were used, and a spectrocolorimeter (Colori7 manufactured by X-Rite Co., Ltd.) was used for chromaticity measurement of reflected light of the L * a * b * color system. At the time of measurement, a white resin plate was placed on the back surface of the glass (surface opposite to the incident side of the measurement light) for measurement. In addition, the color tone of each glass was measured using the glass which has not performed the chemical strengthening process. The measurement results are shown in Table 4.
次いで、各ガラスの裏面（測定光の入射側とは反対側の面）に黒色樹脂板Ａ（アクリルサンデー社製、アクリルサンデー板、５０２ 黒、板厚：３ｍｍ）を重ね合わせ、前述のガラスの色調の場合と同様にして色調を測定した。測定結果を表５に示す。 Next, a black resin plate A (manufactured by Acrylic Sunde Co., Ltd., Acrylic Sunday plate, 502 black, plate thickness: 3 mm) is superimposed on the back surface (surface opposite to the measurement light incident side) of each glass, The color tone was measured in the same manner as the color tone. The measurement results are shown in Table 5.
次いで、各ガラスの裏面（測定光の入射側とは反対側の面）に、黒色樹脂板Ａに代えて、黒色樹脂板Ｂ（アクリルサンデー社製、低発泡塩化ビニル樹脂板、Ｅ−５００２、板厚：３ｍｍ）を重ね合わせ、前述のガラスの色調の場合と同様にして色調を測定した。測定結果を表６に示す。 Then, in place of the black resin plate A on the back surface (surface opposite to the incident side of the measurement light) of each glass, a black resin plate B (manufactured by Acrylic Sunde, low-foaming vinyl chloride resin plate, E-5002, Plate thickness: 3 mm) was superposed, and the color tone was measured in the same manner as in the case of the color tone of glass described above. The measurement results are shown in Table 6.
得られた測定結果を基に、ガラスに黒色樹脂板Ａを重ね合わせた場合の色調と、ガラスに黒色樹脂板Ｂを重ね合わせた場合の色調の差（ΔＥ）を測定光源別に算出した。結果を表７に示す。なお、色調の差（ΔＥ）の算出には下記の算出式を用いた。黒色樹脂板Ａを用いて測定した色調を樹脂板Ａ、黒色樹脂板Ｂを用いて測定した色調を樹脂板Ｂと表記する。
ΔＥ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２）
ここで、ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊は、以下のとおりである。
ΔＬ＊＝Ｌ＊（樹脂板Ａ）−Ｌ＊（樹脂板Ｂ）
Δａ＊＝ａ＊（樹脂板Ａ）−ａ＊（樹脂板Ｂ）
Δｂ＊＝ｂ＊（樹脂板Ａ）−ｂ＊（樹脂板Ｂ）
Based on the obtained measurement results, the difference (ΔE) in color tone when the black resin plate A was superimposed on the glass and the color tone when the black resin plate B was superimposed on the glass was calculated for each measurement light source. The results are shown in Table 7. The following calculation formula was used to calculate the difference in color tone (ΔE). The color tone measured using the black resin plate A is described as the resin plate A, and the color tone measured using the black resin plate B is described as the resin plate B.
ΔE = {(ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2 )
Here, ΔL * , Δa * , and Δb * are as follows.
ΔL * = L * (Resin plate A)-L * (Resin plate B)
Δa * = a * (Resin plate A) -a * (Resin plate B)
Δ b * = b * (Resin plate A)-b * (Resin plate B)
表７に示すとおり、実施例のガラスを用いることで、いずれの光源を用いたとしても色調が相違する黒色樹脂板の色調の差が近くなるように補正していることがわかる。また、透明ガラスを用いた例１６と比較し、実施例のガラスの色調の補正効果は明確である。
以上より、本発明の前面ガラスは、表示装置付き機器に用いることで、遮光部と表示部との境界線を隠蔽することができることがわかる。
As shown in Table 7, it can be seen that, by using the glass of the example, the difference in the color tone of the black resin plate having a different color tone is corrected close to each other even if any light source is used. Moreover, the correction effect of the color tone of the glass of an Example is clear compared with Example 16 which used transparent glass.
As mentioned above, it turns out that the front glass of this invention can conceal the boundary line of a light-shielding part and a display part by using for the apparatuses with a display apparatus.
本発明の表示装置用前面ガラスは、表示装置未使用時に表示部と遮光部との境界を認識し難い表示装置付き機器を得ることができるので、デザイン性が高く、美観性に優れる表示機器付き機器の前面ガラスとして極めて有用である。 The front glass for a display device of the present invention can be provided with a device with a display device that is difficult to recognize the boundary between the display portion and the light shielding portion when the display device is not used. It is very useful as a front glass of the device.
１…表示装置付き機器、１２…表示装置、１２ａ…表示部、１２ｂ…遮光部、１３…表示装置用前面ガラス、１４…遮光層。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ガラスは、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ ２ を５０〜８０％、Ａｌ ２ Ｏ ３ を０．２５〜２０％、Ｂ ２ Ｏ ３ を０〜１２％、Ｎａ ２ Ｏを５〜２０％、Ｋ ２ Ｏを０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜１５％、Ｐ ２ Ｏ ５ を０〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの含有量の合計が０〜２５％であり、着色成分として、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ及びＢｉの金属酸化物からなる群より選択される少なくとも１種を、０．０１％〜３．０％含有する非晶質ガラスであり、かつ、
前記ガラスは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ＊が−５．０〜５．０であり、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ＊が−５．０〜５．０である、
ことを特徴とする表示装置用前面ガラス。 In the entire wavelength range of wavelengths from 380 nm to 780 nm, the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere is made of glass of 1% to 80% and the maximum value of 30% to 91%,
The glass is an oxide at the reference molar percentages display, a SiO 2 50 to 80% of Al 2 O 3 0.25~20%, B 2 O 3 0 to 12% 5-20 of Na 2 O %, Containing 0 to 15% of K 2 O, 0 to 15% of MgO, 0 to 15% of CaO , 0 to 10% of P 2 O 5 and containing MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO The total is 0 to 25%, and at least one selected from the group consisting of metal oxides of Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, and Bi as coloring components is 0.01% to 3%. is amorphous glass containing 2.0%, and,
The glass has a chromaticity a * of -5.0 to 5.0 of light reflected by the F2 light source of the L * a * b * color system, and a chromaticity b * of light reflected by the F2 light source of -5. 0 to 5.0 ,
A front glass for a display device characterized by
前記ガラスは、質量百分率表示で、ＳｉＯ ２ を７２％〜８４％、Ｌｉ ２ Ｏを８％〜１８％、Ｐ ２ Ｏ ５ を０．２％〜４％、Ａｌ ２ Ｏ ３ を０．３％〜２．８％を含有する結晶化ガラスであり、かつ、
前記ガラスは、Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ 表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ ＊ が−５．０〜５．０であり、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ ＊ が−５．０〜５．０である、
ことを特徴とする表示装置用前面ガラス。 In the entire wavelength range of wavelengths from 380 nm to 780 nm, the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere is made of glass of 1% to 80% and the maximum value of 30% to 91%,
The glass is represented by mass percentage, a SiO 2 72% ~84%, Li 2 O and 8% ~18%, P 2 O 5 and 0.2% ~4%, Al 2 O 3 0.3% Crystallized glass containing ~ 2.8%, and
The glass has a chromaticity a * of -5.0 to 5.0 of light reflected by the F2 light source of the L * a * b * color system , and a chromaticity b * of light reflected by the F2 light source of -5. 0 to 5.0,
A front glass for a display device characterized by
前記ガラスは、モル百分率表示で、ＳｉＯ ２ を５０％〜６７％、Ｂ ２ Ｏ ３ を０％〜８％、Ａｌ ２ Ｏ ３ を０．５％〜１０％、Ｎａ ２ Ｏを５％〜１５％、ＭｇＯを０％〜３０％、ＣａＯを０％〜１０％、ＢａＯを０％〜１５％、Ｐ ２ Ｏ ５ を１％〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量の合計が１０％〜３０％である分相ガラスであり、かつ、
前記ガラスは、Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ 表色系のＦ２光源による反射光の色度ａ ＊ が−５．０〜５．０であり、Ｆ２光源による反射光の色度ｂ ＊ が−５．０〜５．０である、
ことを特徴とする表示装置用前面ガラス。 In the entire wavelength range of wavelengths from 380 nm to 780 nm, the lowest value of the total light transmittance obtained using an integrating sphere is made of glass of 1% to 80% and the maximum value of 30% to 91%,
The glass is a mole percentage display, a SiO 2 50% ~67%, and B 2 O 3 0% ~8% , the Al 2 O 3 0.5% ~10% , a Na 2 O 5% ~15 %, Containing 0% to 30% of MgO, 0% to 10% of CaO, 0% to 15% of BaO , 1% to 10% of P 2 O 5 , containing MgO, CaO, SrO and BaO A phase separated glass having a total of 10% to 30%, and
The glass has a chromaticity a * of -5.0 to 5.0 of light reflected by the F2 light source of the L * a * b * color system , and a chromaticity b * of light reflected by the F2 light source of -5. 0 to 5.0,
A front glass for a display device characterized by
ただし、６００ｎｍ〜６２０ｎｍの波長帯をＲ領域、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの波長帯をＧ領域、及び４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯をＢ領域とする。 The glass according to any one of claims 1 to 3, wherein a difference between average total light transmittances of the R region, the G region, and the B region is in the range of 0% to 10%. The front glass for display devices as described in.
However, a wavelength band of 600 nm to 620 nm is referred to as an R area, a wavelength band of 500 nm to 560 nm as a G area, and a wavelength band of 440 nm to 480 nm as a B area.
前記表示装置用前面ガラスは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表示装置用前面ガラスからなり、かつ
前記表示装置に電源が入っていないときに前記前面ガラス側から測定された前記遮光部に対応する箇所と前記表示部に対応する箇所との色差ΔＥ（ここで、色差ΔＥは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、次式
ΔＥ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２
ただし ΔＬ＊＝｜Ｌ＊（遮光部）−Ｌ＊（表示部）｜
Δａ＊＝｜ａ＊（遮光部）−ａ＊（表示部）｜
Δｂ＊＝｜ｂ＊（遮光部）−ｂ＊（表示部）｜
で定義される値である）が、Ｆ２光源、Ｄ６５光源及びＡ光源のいずれの測定光源を用いた場合であっても２．３以下であることを特徴とする表示装置付き機器。 What is claimed is: 1. A device with a surface device comprising: a display device having a display portion and a light shielding portion on the front surface; and a display device front glass disposed on the front surface of the display device to cover the display portion and the light shielding portion;
The front glass for a display comprises the front glass for a display according to any one of claims 1 to 5 , and is measured from the front glass when the display is not powered. The color difference ΔE between the portion corresponding to the light shielding portion and the portion corresponding to the display portion (here, the color difference ΔE is expressed by the following equation ΔE = {(ΔL * ) 2 + in the L * a * b * color system. (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2
However, ΔL * = | L * (light blocking portion) −L * (display portion) |
Δa * = | a * (light blocking portion) −a * (display portion) |
Δb * = | b * (light blocking portion) -b * (display portion) |
An apparatus with a display device characterized in that the value defined in the above is 2.3 or less, regardless of which measurement light source of F2 light source, D65 light source and A light source is used.
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