JPWO2016031345A1 - ガラス板 - Google Patents

Abstract

【解決手段】３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の平均吸光度（Ａ１）に対する、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の平均吸光度（Ａ２）の吸光度比（Ａ２／Ａ１）が０．４〜４．５である、ガラス板。

Description

本発明は、ガラス板に関する。特に、透過性の高いガラス板に関する。

可視光透過率の高い高透過ガラス（いわゆる白板ガラス）は、様々な用途において需要がある。例えば、建築用途（内装材料、外装材料）、電子用途（面状発光装置用導光材料、いわゆる導光板）、その他産業用途（太陽光発電モジュール用カバーガラスなど）において、可視光を効率的に透過させて光の利用効率を高めたり、高透過であることから高い意匠性（高級感）をもたらす素材として利用したりするなどの使用方法がある。

日本国特開２００４−２５２３８３号公報

ガラス中の鉄の含有量が大きいほど、ガラスの光吸収率が大きい。そこで、ガラス板としては、光吸収率を低くするため、鉄を実質的に含有しないものが用いられる。

しかしながら、不可避的な不純物としての鉄がガラス板には含まれる。２価の鉄は３価の鉄よりも光の吸収係数が大きい。そこで、全鉄中に占める２価の鉄の割合をできるだけ小さくするため、ガラス板のガラス原料には酸化剤が添加される。

従来のガラス板においては、光源に近い位置の出射光と光源から遠い位置の出射光との色度差が大きかった。その傾向は、ガラス板のサイズが大きくなるほど顕著であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、光の色度差を低減したガラス板の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の平均吸光度（Ａ１）に対する、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の平均吸光度（Ａ２）の吸光度比（Ａ２／Ａ１）が０．４〜４．５である、ガラス板が提供される。

本発明の一態様によれば、光の色度差を低減した高透過ガラス板が提供される。

本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す図である。 青色ＬＥＤと黄色蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルの一例を示す図である。 青色ＬＥＤと緑色蛍光体と赤色蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるシミュレーション解析のモデルを示す図である。 全鉄量が２０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す図である。 全鉄量が４０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す図である。 全鉄量が７０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」はその前後の数値を含む範囲を意味する。

まずは、本発明のガラス板の用途の一例として液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト用導光板の例を示す。なお、本発明のガラス板は前記導光板の用途や電子機器用途に限定されるものではなく、透過性が高く、光がガラスを透過することによる色のずれ（入射光の色度に対する導波光の色度の差）が小さいことが求められる用途に広く適用可能である。図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す図である。液晶表示装置は、液晶パネル１０と、液晶パネル１０と対向する導光板としてのガラス板２０と、ガラス板２０を介して液晶パネル１０に光を照射する光源３０とを備える。

液晶パネル１０は、例えばアレイ基板、カラーフィルター基板、および液晶層などで構成される。アレイ基板は、基板、および該基板上に形成されるアクティブ素子（例えばＴＦＴ）などで構成される。カラーフィルター基板は、基板および該基板上に形成されるカラーフィルターなどで構成される。液晶層は、アレイ基板と、カラーフィルター基板との間に形成される。

ガラス板２０は、液晶パネル１０と対向する。ガラス板２０は、液晶パネル１０の後方に配設される。液晶パネル１０の表示面（前面）１１とは反対側の面（後面）１３と、ガラス板２０の前面２１とが平行に配設される。

ガラス板２０の後面２３には、輝度ムラを低減するため、反射ドット４０などが形成される。反射ドット４０の代わりに、ガラス板２０の後面２３が凹凸状に形成され、ガラス板２０の後面２３に複数のレンズが形成されてもよい。

ガラス板２０の後面２３は、ガラス板２０の前面２１に対して平行とされる。

光源３０は、ガラス板２０の端面２６に光を照射する。光源３０からの光は、ガラス板２０の端面２６から内部に入り、表面反射を繰り返して内部全体に広がり、ガラス板２０における液晶パネル１０との対向面（前面）２１から出て、液晶パネル１０を後方から均一に照らす。ガラス板２０と液晶パネル１０との間には散乱フィルム、輝度上昇フィルム、反射型偏光フィルム、３Ｄフィルム、偏光板等が配設されてよい。ガラス板２０の後方には反射フィルム等が配設されてよい。

光源３０としては、例えば白色ＬＥＤが用いられる。白色ＬＥＤは、例えば、青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤからの光を受光して発光する蛍光体とで構成されてよい。蛍光体としては、ＹＡＧ系、酸化物、アルミン酸塩、窒化物、酸窒化物、硫化物、酸硫化物、希土類酸硫化物、ハロリン酸塩及び塩化物などが挙げられる。

例えば白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤと、黄色蛍光体とで構成されてよい。また、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤと、緑色蛍光体と、赤色蛍光体とで構成されてもよい。後者の白色ＬＥＤからの光は、光の３原色を混色したものであるため、より演色性に優れている。

図２は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルの一例を示す図である。図３は、青色ＬＥＤと緑色蛍光体と赤色蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルの一例を示す図である。図２〜３において、横軸は波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は強度Ｉである。

図２および図３に示すように、青色ＬＥＤと蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルは４９０ｎｍ付近で極小となる。このことから、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の光は主に青色ＬＥＤからの光であり、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の光は主に蛍光体からの光であることがわかる。

本実施形態のガラス板２０は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の平均吸光度（Ａ１）に対する、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の平均吸光度（Ａ２）の吸光度比（Ａ２／Ａ１）が０．４〜４．５である。吸光度比（Ａ２／Ａ１）は、好ましくは０．５〜４．０、より好ましくは０．６〜３．５、さらに好ましくは０．９〜２．０である。吸光度比（Ａ１／Ａ２）は、光路長に関係なく、ほぼ一定であるが、光路長２００ｍｍの場合の値で代表してよい。

波長λにおけるガラス板の吸光度Ａ（λ）は、下記式（１）から算出される。吸光度Ａ（λ）は、ガラス板の光路長が２００ｍｍの場合の吸光度である。ガラス板の光路長として２００ｍｍを設定した理由は、ガラス板のサイズが大きいほど、光源に近い位置の出射光と光源から遠い位置の出射光との色度差が大きくなり、ガラス板のサイズが２００ｍｍ以上の時に特に色度差が顕著に現れるためである。Ａ１は０．１以下が好ましく、０．０７以下がより好ましく、０．０５以下が特に好ましい。また、Ａ２は０．１５以下が好ましく、０．１２以下がより好ましく、０．１以下が特に好ましい。

ここで、Ｔ（λ）は、温度２５℃において、断面形状が正方形であるガラス直方体の長手方向に進む光（波長λ）の透過率であり、分光光度計により測定される。ガラス直方体の長手方向に対して垂直な断面形状は一辺が１０ｍｍの正方形であり、ガラス直方体の長手方向寸法は２００ｍｍである。ガラス直方体は、６平面すべてが鏡面研磨されたものであり、異屈折率層のない均一なものである。分光光度計は、たとえば、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計ＵＨ４１５０に、光路長２００ｍｍの試料が測定できる同社製の検知器を組み合わせ、積分球で受光して使用する。測定波長は３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの範囲であり、１ｎｍの間隔で測定する。光の透過率は、試料入射前の光の強度に対する、試料透過後の光の強度の割合として求められる。

ところで、屈折率が異なる物質間の界面に光が入射すると、一部が反射し、残部が透過する。そこで、透過率だけでなく、試料内部での繰り返し反射を考慮した試料両面での反射率Ｓ（λ）を求める。Ｓ（λ）は、下記式（２）から算出される。

ここで、Ｒ（λ）は、試料片面での反射率であり、下記式（３）から算出される。

ここで、ｎ（λ）は、波長λにおけるガラスの屈折率である。少なくともｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｅ線（５４６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）の各波長における屈折率をＶブロック法（たとえば島津製作所社製 精密屈折計 KPR‐2000）により測定し、それらの値をもとにＳｅｌｌｍｅｉｅｒの分散式（下記式（４））の各係数Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３を最小二乗法によって決定することにより、ｎ（λ）が得られる。

平均吸光度は、所定の波長範囲における吸光度の平均値である。特許請求の範囲に記載の平均吸光度（Ａ１、Ａ２）および吸光度比（Ａ１／Ａ２）は、上記式（１）などを用いて算出する。

ところで、３価の鉄は、２価の鉄に比べて、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の平均吸光度が大きい。一方、２価の鉄は、３価の鉄に比べて、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の平均吸光度が大きい。

本実施形態では、全鉄中に占める２価の鉄の割合をできるだけ減らすのではなく、その割合を適切に調節することにより、吸光度比（Ａ２／Ａ１）を０．４〜４．５に調節する。これにより、ガラス板２０からの光の色度差（詳しくは後述する）を低減することができる。

全鉄中に占める２価の鉄の割合は、鉄レドックスで表される。鉄レドックスは、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した２価の鉄の質量の、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した全鉄の質量に対する割合を％表示で示す。全鉄とは、２価の鉄と３価の鉄の合計である。２価の鉄と３価の鉄の比率は、２５℃で測定したメスバウアー吸収スペクトルによって得られる。鉄レドックスが小さいほど、全鉄中に占める２価の鉄の割合が小さい。

本発明者らは、実験等によって、ガラス板２０のガラス原料の溶解条件（例えばガラス原料の溶解時の最高温度、溶解炉内雰囲気の露点など）を設定変更する、または溶解条件に合わせて酸化剤の添加量を適切に調節することで、ガラス板２０の鉄レドックスを調節できることを見出した。酸化剤としては、たとえば、酸化アンチモン、酸化セリウム、硝酸塩などが用いられる。

ガラス原料の溶解時の最高温度が高いほど、溶融ガラスから酸素が脱けやすく、溶融ガラスが還元状態になり、溶融ガラス中の鉄が還元され、鉄レドックスが大きい。一方、ガラス原料の溶解時の最高温度が低いほど、溶融ガラスからの酸素の脱けが進みにくく、溶融ガラスが酸化状態になり、溶融ガラス中の鉄が酸化され、鉄レドックスが小さい。

溶解炉内雰囲気の露点が高いほど、溶融ガラスから酸素が脱けやすく、溶融ガラスが還元状態になり、溶融ガラス中の鉄が還元され、鉄レドックスが大きい。一方、溶解炉内雰囲気の露点が低いほど、溶融ガラスからの酸素の脱けが進みにくく、溶融ガラスが酸化状態となるため、鉄レドックスが小さい。

尚、ガラス原料の溶解条件だけでなく、ガラス原料への酸化剤の添加量の調節が行われてもよい。

鉄レドックスは、例えば３〜３０％である。鉄レドックスが３〜３０％であれば、吸光度比（Ａ２／Ａ１）を０．４〜４．５とすることが容易である。鉄レドックスは好ましくは３．５〜２７％、より好ましくは４〜２４％、さらに好ましくは６〜１４％である。

次に、ガラス板２０からの光の照度のシミュレーション解析について説明する。このシミュレーション解析には、光線追跡ソフト（Ｌｉｇｈｔ Ｔｏｏｌｓ：サイバーネットシステム社製）を用いた。

図４は、本発明の一実施形態によるシミュレーション解析のモデルを示す図である。このモデルでは、ガラス板２０Ａのサイズは１０ｍｍ×６００ｍｍ、ガラス板２０Ａの厚みは２ｍｍであるとしたが、結果の傾向はサイズや厚みには依存しない。ガラス板２０Ａの互いに平行な端面２６Ａ、２７Ａ（大きさ２ｍｍ×１０ｍｍ、距離６００ｍｍ）のうち一方の端面２６Ａから１ｍｍ離れた位置に当該端面２６Ａと平行な面光源３０Ａを設けた。なお、光源を面光源とせず、複数の点光源を並べても結果の傾向は変わらない。

面光源３０Ａの光スペクトルとしては、青色ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体とで構成される白色ＬＥＤの光スペクトルを用いた。面光源３０Ａからガラス板２０Ａの端面２６Ａに入射する光線の本数は１０万本とした。

ガラス板２０Ａの吸光度は、上記（１）式を用い、光路長が２００ｍｍの場合の値を算出した。上記（１）式において、透過率Ｔ（λ）は、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ×２００ｍｍの直方体の試料の実測値を用いた。また、屈折率ｎ（λ）は、上述の如く、実測値（表１参照）をもとにＳｅｌｌｍｅｉｅｒの分散式（上記（４）式）の各係数を決定して得た。

端面２７Ａに到達した光の一部が反射され、再び端面２６Ａの方向へ戻るのを防ぐため、ガラス板２０Ａの表面うち、端面２７Ａでは全ての光が吸収されるものとし、その他の面では光は吸収されないものとした。端面２６Ａ面に入射した光を入射光と呼び、反対側の端面２７Ａに達した光を導波光と呼ぶ。

入射光と導波光の色度をＣＩＥ（国際照明委員会）で１９７６年に定められたｕ´ｖ´色度図上で表す。入射光の平均色度座標を（ｕ´₁、ｖ´₁)、導波光の平均色度座標を（ｕ´₂、ｖ´₂)とする。色度差Δｕ´は「Δｕ´＝ｕ´₂−ｕ´₁」の式で、色度差Δｖ´は「Δｖ´＝ｖ´₂−ｖ´₁」の式で、色度差Δｕ´ｖ´は「Δｕ´ｖ´＝（Δｕ´^２+Δｖ´^２）^１／２の式でそれぞれ定義する。

シミュレーション解析結果を表２〜４および図５〜７に示す。尚、表２〜４および図５〜７において、吸光度は、上述の如く、光路長が２００ｍｍの場合の値で代表した。表２および図５は、全鉄量が２０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す。表３および図６は、全鉄量が４０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す。表４および図７は、全鉄量が７０質量ｐｐｍの場合の吸光度比と色度差の関係の一例を示す。全鉄量は、ガラス板２０Ａ中に占める全鉄の割合であって、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した全鉄の割合を示す。全鉄量は、全酸化鉄含有量とも呼ぶ。

表２〜４および図５〜７から、全鉄量が２０質量ｐｐｍ、４０質量ｐｐｍ、７０質量ｐｐｍのいずれの場合も、吸光度比（Ａ２／Ａ１）が０．４〜４．５の場合に、色度差Δｕ´ｖ´が小さいことがわかる。

以上、本発明のガラス板について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。また、本発明は、上述のように導光板用途に限らず、内装部材や装飾部材等の意匠性を求められる用途、その他産業用途にも適用できる。例えば、本発明は、建築材料、内装部材、家具または什器に適用できる。

本発明のガラス板の化学組成は、多種多様であってよいが、例えば下記のガラス組成であってよい。本発明のガラス組成の実施例１〜１５を表５及び表６に示す（Ｆｅ_２Ｏ_３およびＣｅＯ_２のみ質量ｐｐｍで表示し、その他は質量百分率で表示する）。

好ましいガラス板の組成としては、下記する３種類（ガラス組成Ａ、ガラス組成Ｂ、ガラス組成Ｃを有するガラス）が代表的な例として挙げられる。なお、本発明のガラスにおけるガラス組成は、ここにおいて示したガラス組成の例に限定されるものではない。ガラス組成Ａを有するガラス板としては、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を６０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜７％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜２０％、ＳｒＯを０〜１５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｎａ_２Ｏを３〜２０％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含むものであることが好ましい。この場合のガラスのヘリウムのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における室温での屈折率は、１．４５〜１．６０である。具体例としては、例えば表５の例１〜４及び表６の例１５が挙げられる。

また、ガラス組成Ｂを有するガラス板としては、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を７％超３０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜６％、ＳｒＯを０〜５％、ＢａＯを０〜５％、Ｎａ_２Ｏを７〜２０％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、ＺｒＯ_２を０〜１０％、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含むものであることが好ましい。この場合のガラスのヘリウムのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における室温での屈折率は、例えば１．４５〜１．６０である。この場合のガラス組成は、イオン交換が容易であり、化学強化しやすい。具体例としては、例えば表５・表６の例５〜１１が挙げられる。

また、ガラス組成Ｃを有するガラス板としては、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を４５〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を１０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３を０〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏを合計で０％以上、３％未満、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含むものであることが好ましい。この場合のガラスのヘリウムのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における室温での屈折率は、例えば１．４５〜１．６０である。具体例としては、例えば表６の例１２〜１４が挙げられる。

上記した成分を有する本発明のガラス板のガラスの組成の各成分の組成範囲について、以下に説明する。
ＳｉＯ_２は、ガラスの主成分である。
ＳｉＯ_２の含有量は、ガラスの耐候性、失透特性を保つため、酸化物基準の質量百分率表示で、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは６０％以上、より好ましくは６３％以上であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上である。
一方、ＳｉＯ_２の含有量は、溶解を容易にし、泡品質を良好なものとするために、またガラス中の二価鉄（Ｆｅ^２＋）の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとするため、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７５％以下であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは７０％以下、より好ましくは６５％以下である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラス組成Ｂ及びＣにおいてはガラスの耐候性を向上させる必須成分である。本発明のガラスにおいて実用上必要な耐候性を維持するためには、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは７％超、より好ましくは１０％以上であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは１０％以上、より好ましくは１３％以上である。
但し、二価鉄（Ｆｅ^２＋）の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとし、泡品質を良好なものとするため、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは３０％以下、より好ましくは２３％以下であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラス原料の溶融を促進し、機械的特性や耐候性を向上させる成分であるが、揮発による脈理（ｒｅａｍ）の生成、炉壁の侵食等の不都合が生じないために、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下であり、ガラス組成Ｂ及びＣにおいては、好ましくは１５％以下、より好ましくは、１２％以下である。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及び、Ｋ_２Ｏといったアルカリ金属酸化物は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整するのに有用な成分である。
そのため、Ｎａ_２Ｏの含有量は、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは３％以上、より好ましくは、８％以上である。Ｎａ_２Ｏの含有量は、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは７％以上、より好ましくは、１０％以上である。但し、溶解時の清澄性を保持し、製造されるガラスの泡品質を保つために、Ｎａ_２Ｏの含有量は、ガラス組成Ａ及びＢにおいては、２０％以下とするのが好ましく、１５％以下とするのがさらに好ましく、ガラス組成Ｃにおいては、３％以下とするのが好ましく、１％以下とするのがより好ましい。
また、Ｋ_２Ｏの含有量は、ガラス組成Ａ及びＢにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは７％以下であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下である。
また、Ｌｉ_２Ｏは、任意成分であるが、ガラス化を容易にし、原料に由来する不純物として含まれる鉄含有量を低く抑え、バッチコストを低く抑えるために、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、Ｌｉ_２Ｏを２％以下含有させることができる。
また、これらアルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）は、溶解時の清澄性を保持し、製造されるガラスの泡品質を保つために、ガラス組成Ａ及びＢにおいては、好ましくは５％〜２０％、より好ましくは８％〜１５％であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは０％〜２％、より好ましくは、０％〜１％である。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯといったアルカリ土類金属酸化物は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整するのに有用な成分である。
ＭｇＯは、ガラス溶解時の粘性を下げ、溶解を促進する作用がある。また、比重を低減させ、ガラス板に疵をつきにくくする作用があるために、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、含有させることができる。また、ガラスの熱膨張係数を低く、失透特性を良好なものとするために、ＭｇＯの含有量は、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは１５％以下、より好ましくは１２％以下であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
ＣａＯは、ガラス原料の溶融を促進し、また粘性、熱膨張等を調整する成分であるので、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて含有させることができる。上記の作用を得るためには、ガラス組成Ａにおいては、ＣａＯの含有量は、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。また、失透を良好にするためには、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは６％以下であり、より好ましくは４％以下である。

ＳｒＯは、熱膨張係数の増大及びガラスの高温粘度を下げる効果がある。かかる効果を得るために、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、ＳｒＯを含有させることができる。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため、ＳｒＯの含有量は、ガラス組成Ａ及びＣにおいては、１５％以下とするのが好ましく、１０％以下とするのがより好ましく、ガラス組成Ｂにおいては、５％以下とするのが好ましく、３％以下とするのがより好ましい。

ＢａＯは、ＳｒＯ同様に熱膨張係数の増大及びガラスの高温粘度を下げる効果がある。上記の効果を得るために、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、ＢａＯを含有させることができる。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため、ガラス組成Ａ及びＣにおいては、１５％以下とするのが好ましく、１０％以下とするのがより好ましく、ガラス組成Ｂにおいては、５％以下とするのが好ましく、３％以下とするのがより好ましい。

また、これらアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、熱膨張係数を低く抑え、失透特性を良好なものとし、強度を維持するために、ガラス組成Ａにおいては、好ましくは１０％〜３０％、より好ましくは１３％〜２７％であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは１％〜１５％、より好ましくは３％〜１０％であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは５％〜３０％、より好ましくは１０％〜２０％である。

本発明のガラス板のガラスのガラス組成においては、ガラスの耐熱性及び表面硬度の向上のために、任意成分としてＺｒＯ_２を、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、１０％以下、好ましくは５％以下含有させてもよい。但し、１０％超であると、ガラスが失透しやすくなるので、好ましくない。

本発明のガラス板のガラスのガラス組成においては、ガラスの熔解性向上のため、Ｆｅ_２Ｏ_３を、ガラス組成Ａ、Ｂ及びＣにおいて、５〜１００ｐｐｍ含有させてもよい。なお、ここでＦｅ_２Ｏ_３量は、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した全酸化鉄含有量を指す。全酸化鉄含有量は好ましくは５〜５０質量ｐｐｍであり、より好ましくは５〜３０質量ｐｐｍである。上記した全酸化鉄含有量が５ｐｐｍ未満の場合には、ガラスの赤外線の吸収が極端に悪くなり、熔解性を向上させることが難しく、また、原料の精製に多大なコストがかかるため、好ましくない。また、全酸化鉄含有量が１００ｐｐｍ超の場合には、ガラスの着色が大きくなり、可視光透過率が低下するので好ましくない。

また、本発明のガラス板のガラスは、清澄剤としてＳＯ_３を含有してもよい。この場合、ＳＯ_３含有量は、質量百分率表示で０％超、０．５％以下が好ましい。０．４％以下がより好ましく、０．３％以下がさらに好ましく、０．２５％以下であることがさらに好ましい。

また、本発明のガラス板のガラスは、酸化剤及び清澄剤としてＳｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及びＡｓ_２Ｏ_３のうちの一つ以上を含有してもよい。この場合、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２またはＡｓ_２Ｏ_３の含有量は、質量百分率表示で０〜０．５％が好ましい。０．２％以下がより好ましく、０．１％以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
ただし、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及びＡｓ_２Ｏ_３は、ガラスの酸化剤として作用するため、ガラスのＦｅ^２＋の量を調節する目的により上記範囲内で添加してもよい。ただし、Ａｓ_２Ｏ_３は、環境面から積極的に含有させるものではない。

また、本発明のガラス板のガラスは、ＮｉＯを含有してもよい。ＮｉＯを含有する場合、ＮｉＯは、着色成分としても機能するので、ＮｉＯの含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、ＮｉＯは、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１．０ｐｐｍ以下とするのが好ましく、０．５ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。

本発明のガラス板のガラスは、Ｃｒ_２Ｏ_３を含有してもよい。Ｃｒ_２Ｏ_３を含有する場合、Ｃｒ_２Ｏ_３は、着色成分としても機能するので、Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、Ｃｒ_２Ｏ_３は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１．０ｐｐｍ以下とするのが好ましく、０．５ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。

本発明のガラス板のガラスは、ＭｎＯ_２を含有してもよい。ＭｎＯ_２を含有する場合、ＭｎＯ_２は、可視光を吸収する成分としても機能するので、ＭｎＯ_２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、５０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、ＭｎＯ_２は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。

本発明のガラス板のガラスは、ＴｉＯ_２を含んでいてもよい。ＴｉＯ_２を含有する場合、ＴｉＯ_２は、可視光を吸収する成分としても機能するので、ＴｉＯ_２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。ＴｉＯ_２は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、含有量を５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましく、１００ｐｐｍ以下とすることが特に好ましい。

本発明のガラス板のガラスは、ＣｅＯ_２を含んでいてもよい。ＣｅＯ_２には鉄のレドックスを下げる効果があり、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラスの吸収を小さくすることができる。しかし、ＣｅＯ_２を多量に含有する場合、ＣｅＯ_２は、可視光を吸収する成分としても機能し、また鉄のレドックスを３％未満に下げすぎてしまう可能性があり、好ましくない。したがって、ＣｅＯ_２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。また、ＣｅＯ_２の含有量は、５００ｐｐｍ以下とするのがより好ましく、４００ｐｐｍ以下とするのがさらに好ましく、３００ｐｐｍ以下とするのが特に好ましく、２５０ｐｐｍ以下とするのが最も好ましい。ただし、ＣｅＯ_２の含有量は、鉄のレドックスが３〜３０％となるように調節されなければならない。

本発明のガラス板のガラスは、ＣｏＯ、Ｖ_２Ｏ_５及びＣｕＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の成分を含んでいてもよい。これらの成分を含有する場合、可視光を吸収する成分としても機能するので、前記成分の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、これら成分は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないように、実質的に含有しないことが好ましい。

本出願は、２０１４年８月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−１７４１７７号、および２０１５年５月１４日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−０９８８８８号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１４−１７４１７７号および特願２０１５−０９８８８８号の全内容を本出願に援用する。

１０ 液晶パネル
２０ 導光板用のガラス板
３０ 光源

Claims (8)

1. ３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長範囲の平均吸光度（Ａ１）に対する、４９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の平均吸光度（Ａ２）の吸光度比（Ａ２／Ａ１）が０．４〜４．５である、ガラス板。
2. 光路長２００ｍｍのとき、Ａ１は０．１以下、Ａ２は０．１５以下である請求項１に記載のガラス板。
3. 鉄レドックスが３〜３０％であり、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した全酸化鉄含有量が５〜１００質量ｐｐｍである請求項１または２に記載のガラス板。
4. 酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を６０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜７％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜２０％、ＳｒＯを０〜１５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｎａ_２Ｏを３〜２０％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板。
5. 酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を７％超３０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜６％、ＳｒＯを０〜５％、ＢａＯを０〜５％、Ｎａ_２Ｏを７〜２０％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、ＺｒＯ_２を０〜１０％、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板。
6. 酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ_２を４５〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を１０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３を０〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏを合計で０％以上、３％未満、Ｆｅ_２Ｏ_３を５〜１００ｐｐｍ含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板。
7. 液晶表示装置のバックライト用導光板に用いられる請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板。
8. 建築材料、内装部材、家具または什器に用いられる請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板。

Images