JPWO2016159362A1 - ガラス物品 - Google Patents
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Abstract
ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品を提供する。酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1質量ppm〜145質量ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなるガラス物品。・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
Description
本発明は、ソーラリゼーションや着色が抑制され、可視光域の透過率が高いガラス物品に関する。
エッジライト方式の面状発光体装置、例えば液晶テレビの導光体ユニットには広くアクリル板が用いられているが、剛性や耐熱性、耐水性の観点からガラス板への置き替えが検討されている。
導光体にガラス板を適用した場合、大画面化により光路長が長くなるに従って可視光域(波長380〜780nm)におけるガラス板内部の光吸収が無視できず、輝度の低下や面内での輝度・色ムラが生じる問題が想定される。又、ガラス板内部の少量の泡欠点でも製品特性を大きく下げることも考えられる。
導光体にガラス板を適用した場合、大画面化により光路長が長くなるに従って可視光域(波長380〜780nm)におけるガラス板内部の光吸収が無視できず、輝度の低下や面内での輝度・色ムラが生じる問題が想定される。又、ガラス板内部の少量の泡欠点でも製品特性を大きく下げることも考えられる。
上記の用途に関わらず、可視光域の透過率が高いガラス物品は、上記のような問題に加え、ソーラリゼーションと着色の両方を抑制したものが求められている。
特許文献1〜3にはそれぞれ、可視光域の透過率が高いガラスが開示されている。
本発明は、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、可視光域の透過率が高いガラス物品を提供することを目的としたものである。
なお、本発明において、ガラスの着色とは、紫外域よりの強い光が照射される前の初期状態のガラスの吸収を指し、ソーラリゼーションとは、ガラスに光が照射されたことによって新たに生じる吸収を指す。
なお、本発明において、ガラスの着色とは、紫外域よりの強い光が照射される前の初期状態のガラスの吸収を指し、ソーラリゼーションとは、ガラスに光が照射されたことによって新たに生じる吸収を指す。
本発明は、上記知見に基づき得られたものであり、以下の[1]〜[6]に記載の構成を有するガラス物品を提供する。
[1] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で7.2〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[1] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で7.2〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[2] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜10ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で7.2〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[3] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[3] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[4] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜10ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[5] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、
当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(7)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦3000 … 式(7)
(ここで、式(5)、(6)及び(7)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[6] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜5ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(8)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5) ・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦2500 … 式(8)
(ここで、式(5)、(6)及び(8)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化マンガンの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[5] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、
当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(7)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦3000 … 式(7)
(ここで、式(5)、(6)及び(7)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
[6] 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜5ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(8)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5) ・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦2500 … 式(8)
(ここで、式(5)、(6)及び(8)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化マンガンの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。)
本発明によれば、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、導光体に好適に用いることが出来る高透過率のガラス物品を提供することが出来る。本発明のガラス物品は、高透過率であることが望まれる建築用内装および外装用途、太陽電池用カバーガラス、カバーガラスおよび基板ガラス用途、各種電子デバイスの外装用途、並びに電子デバイスの光源用途として好適であり、特に、エッジライト方式の面状発光体装置の導光体用として、好適である。
本発明は、以下の事実、知見及び考察に基づき得られたものである。
ガラス板の光吸収の主要因は、不純物として含まれる鉄イオンである。鉄は、工業的に生産されるガラスの原料として不可避的に含有されるものであり、ガラス中への鉄の混入は避けられない。鉄イオンは、ガラス中において二価(Fe2+)及び三価(Fe3+)の形態をとるが、特に問題となるのは波長490〜780nmに幅広い吸収を持つFe2+である。Fe3+は、波長380〜490nmに吸収バンドを有するが、単位濃度あたりの吸光係数がFe2+と比べ一桁小さいため影響が小さい。このため可視域の光吸収を低減させるには、ガラス中の全鉄イオン量に対するFe2+量の比率をなるべく低くするよう、すなわち、鉄のレドックスを低くするような工夫が必要である。
ガラス板の光吸収の主要因は、不純物として含まれる鉄イオンである。鉄は、工業的に生産されるガラスの原料として不可避的に含有されるものであり、ガラス中への鉄の混入は避けられない。鉄イオンは、ガラス中において二価(Fe2+)及び三価(Fe3+)の形態をとるが、特に問題となるのは波長490〜780nmに幅広い吸収を持つFe2+である。Fe3+は、波長380〜490nmに吸収バンドを有するが、単位濃度あたりの吸光係数がFe2+と比べ一桁小さいため影響が小さい。このため可視域の光吸収を低減させるには、ガラス中の全鉄イオン量に対するFe2+量の比率をなるべく低くするよう、すなわち、鉄のレドックスを低くするような工夫が必要である。
工業的に生産されるガラス板において、ガラス板の透過率をアクリル板と同程度とするまで、不純物として含まれる鉄含有量の合計を低減させることは、製造面及び原料面等において制約条件が多く存在する。
許容される鉄含有量の範囲内において、ガラス板の透過率をアクリル板と同程度まで高めるためには、従来以上の鉄の低レドックス化が不可欠である。鉄のレドックスの低減を図るためには、酸化剤を添加することが効果的であるが、一般的に板ガラスの製造に使用されている酸化アンチモン(Sb2O3)は、フロートバスでの着色の問題や、環境負荷が高いことから、使用を避けることが好ましい。酸化セリウム(CeO2)は、これらの問題を生じないが、実際のガラス溶融窯では、酸化力が弱いため添加量を多くする必要があった。しかし、酸化セリウムの添加量が多くなると、紫外域寄りの短波長域の可視光の吸光が増え、着色したり、又ソーラリゼーションが生じたりし、実用上問題があるため、より効率が良く酸化セリウムを酸化剤として用いるための方策実現が望まれている。
また、鉄のレドックスを低減するために、窯内雰囲気の酸素濃度を従来よりも上げる方策がある。この場合、酸化剤としての酸化セリウムは添加されないため、酸化セリウムによる着色やソーラリゼーションは支配的ではないが、かわってガラス板に不純物として含まれる酸化マンガン(MnO2)に起因するソーラリゼーションが顕著になる。酸化マンガンは、ガラスに紫外線または強い可視光を照射することにより、鉄イオンと反応してソーラリゼーションを生じる。全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて同程度か多い場合には、酸化セリウムに起因するソーラリゼーションが優先的に進むため、酸化マンガンに起因するソーラリゼーションは抑制される。しかし、酸化セリウムが存在しない場合には、酸化マンガンに起因するソーラリゼーションが顕著に進むため、対策が望まれている。
許容される鉄含有量の範囲内において、ガラス板の透過率をアクリル板と同程度まで高めるためには、従来以上の鉄の低レドックス化が不可欠である。鉄のレドックスの低減を図るためには、酸化剤を添加することが効果的であるが、一般的に板ガラスの製造に使用されている酸化アンチモン(Sb2O3)は、フロートバスでの着色の問題や、環境負荷が高いことから、使用を避けることが好ましい。酸化セリウム(CeO2)は、これらの問題を生じないが、実際のガラス溶融窯では、酸化力が弱いため添加量を多くする必要があった。しかし、酸化セリウムの添加量が多くなると、紫外域寄りの短波長域の可視光の吸光が増え、着色したり、又ソーラリゼーションが生じたりし、実用上問題があるため、より効率が良く酸化セリウムを酸化剤として用いるための方策実現が望まれている。
また、鉄のレドックスを低減するために、窯内雰囲気の酸素濃度を従来よりも上げる方策がある。この場合、酸化剤としての酸化セリウムは添加されないため、酸化セリウムによる着色やソーラリゼーションは支配的ではないが、かわってガラス板に不純物として含まれる酸化マンガン(MnO2)に起因するソーラリゼーションが顕著になる。酸化マンガンは、ガラスに紫外線または強い可視光を照射することにより、鉄イオンと反応してソーラリゼーションを生じる。全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて同程度か多い場合には、酸化セリウムに起因するソーラリゼーションが優先的に進むため、酸化マンガンに起因するソーラリゼーションは抑制される。しかし、酸化セリウムが存在しない場合には、酸化マンガンに起因するソーラリゼーションが顕著に進むため、対策が望まれている。
又、エッジライト方式の面状発光体装置用の導光体として、ガラス板の採用を検討するに当たっては、着色及びソーラリゼーションが抑制されており、光路長200mmの条件下で、波長400〜700nmの全波長域におけるガラス板の内部透過率の最小値が80%以上であり、当該内部透過率の最大値と最小値の差が15%以下という、高透過率であり、又ガラス板の内部透過率スペクトルをより平坦化することが重要である。
本発明者は、前記の背景に基づき検討の結果、酸化セリウムを酸化剤として添加する場合には、ガラスの中に含まれるFe2O3に換算した全酸化鉄量と、鉄のレドックスと、全酸化セリウムの含有量、及びそれらの比率を制御した上で、酸化セリウムが酸化剤として効果的に働く好適なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、従来のガラス以上の低レドックスが得られるという知見を見出し、本発明に到ったものである。
また、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない場合には、ガラスの中に含まれる全酸化鉄量と、鉄のレドックスと、全酸化マンガンの含有量、及びそれらの比率を制御した上で、窯内雰囲気の酸素濃度上昇が鉄のレドックスの低減に効果的に作用するガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、従来のガラス以上の低レドックスが得られるという知見を見出し、本発明に到ったものである。
従来においては、環境負荷の低いガラスの酸化剤として酸化セリウムを使用して高透過率ガラスを生産する際に、低レドックス化を実現するために酸化セリウムを多く入れる必要があり、その結果、ソーラリゼーションや可視光短波長域の着色が問題となっていたが、本発明によれば、ガラス組成中の酸化セリウムと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御し、適切なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品、特に、可視光域の平均内部透過率が80%以上と高い透過率を有し、かつガラス物品の内部透過率スペクトルがより平坦化されたガラス物品を提供することができる。
また、従来においては、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない高透過率ガラスを作製しようとすると、不純物として含有される酸化マンガン(MnO2)によってガラスのソーラリゼーションが顕著になっていたが、本発明によれば、ガラス組成中の酸化マンガンと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御し、適切なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品、特に、可視光域の平均内部透過率が80%以上と高い透過率を有し、かつガラス物品の内部透過率スペクトルがより平坦化されたガラス物品を提供することができる。
本明細書において、ガラス物品とは、所定厚さの平板状のガラス板、湾曲したガラス板、ガラス棒、ガラス円筒管、その他の各種ガラス物品を総称しているものである。本発明における最も代表的なガラス物品としては、ガラス板である。
又、本明細書において、ガラスの成分は、SiO2、Al2O3等の酸化物換算で表し、ガラス全体に対する各成分の含有量(ガラス組成)は、酸化物基準の質量百分率、又は質量ppm(質量百分率を単に%、又は質量ppmを単にppmと表記する場合もある)で表す。
又、本明細書において数値範囲を示す「〜」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。
本発明者は、前記の背景に基づき検討の結果、酸化セリウムを酸化剤として添加する場合には、ガラスの中に含まれるFe2O3に換算した全酸化鉄量と、鉄のレドックスと、全酸化セリウムの含有量、及びそれらの比率を制御した上で、酸化セリウムが酸化剤として効果的に働く好適なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、従来のガラス以上の低レドックスが得られるという知見を見出し、本発明に到ったものである。
また、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない場合には、ガラスの中に含まれる全酸化鉄量と、鉄のレドックスと、全酸化マンガンの含有量、及びそれらの比率を制御した上で、窯内雰囲気の酸素濃度上昇が鉄のレドックスの低減に効果的に作用するガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、従来のガラス以上の低レドックスが得られるという知見を見出し、本発明に到ったものである。
従来においては、環境負荷の低いガラスの酸化剤として酸化セリウムを使用して高透過率ガラスを生産する際に、低レドックス化を実現するために酸化セリウムを多く入れる必要があり、その結果、ソーラリゼーションや可視光短波長域の着色が問題となっていたが、本発明によれば、ガラス組成中の酸化セリウムと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御し、適切なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品、特に、可視光域の平均内部透過率が80%以上と高い透過率を有し、かつガラス物品の内部透過率スペクトルがより平坦化されたガラス物品を提供することができる。
また、従来においては、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない高透過率ガラスを作製しようとすると、不純物として含有される酸化マンガン(MnO2)によってガラスのソーラリゼーションが顕著になっていたが、本発明によれば、ガラス組成中の酸化マンガンと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御し、適切なガラス組成を選択することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品、特に、可視光域の平均内部透過率が80%以上と高い透過率を有し、かつガラス物品の内部透過率スペクトルがより平坦化されたガラス物品を提供することができる。
本明細書において、ガラス物品とは、所定厚さの平板状のガラス板、湾曲したガラス板、ガラス棒、ガラス円筒管、その他の各種ガラス物品を総称しているものである。本発明における最も代表的なガラス物品としては、ガラス板である。
又、本明細書において、ガラスの成分は、SiO2、Al2O3等の酸化物換算で表し、ガラス全体に対する各成分の含有量(ガラス組成)は、酸化物基準の質量百分率、又は質量ppm(質量百分率を単に%、又は質量ppmを単にppmと表記する場合もある)で表す。
又、本明細書において数値範囲を示す「〜」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。
以下、本発明のガラス物品について詳細に説明する。
本発明のガラス物品は、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%、好ましくは7.2〜35%を含有するガラスからなることを特徴とする。
または、本発明のガラス物品は、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、MnO2に換算した全酸化マンガンを0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスからなることを特徴とする。
本発明のガラス物品は、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%、好ましくは7.2〜35%を含有するガラスからなることを特徴とする。
または、本発明のガラス物品は、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、MnO2に換算した全酸化マンガンを0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスからなることを特徴とする。
Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量は、分光特性を満足し、ソーラリゼーションの影響を抑えるために、145ppm以下とされる。好ましくは、100ppm以下であり、より好ましくは80ppm以下である。特にt−Fe2O3を80ppm以下とすることは、可視域全域にわたって極めて高い透過率を実現させるために好適であることを見出した。t−Fe2O3の含有量は、さらに好ましくは60ppm以下であり、特に好ましくは45ppm以下であり、最も好ましくは35ppm以下である。
一方、本発明のガラスの全酸化鉄量は、1ppm以上とされる。1ppm未満では多成分系の酸化物ガラス製造時においてガラスの熔解性を向上させることが難しくなり、又、低コストで大量生産することが難しくなる。又、原料の入手が困難である。好ましくは5ppm以上であり、より好ましくは8ppm以上であり、さらに好ましくは10ppm以上である。なお、ガラスの全酸化鉄量は、ガラス製造時に添加する鉄成分の量により調節できる。
又、本発明のガラスの鉄のレドックスは、0〜30%の範囲にされる。この鉄のレドックスは、前述したように、下記の式(1)によって表わせられる。
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] …式(1)
一方、本発明のガラスの全酸化鉄量は、1ppm以上とされる。1ppm未満では多成分系の酸化物ガラス製造時においてガラスの熔解性を向上させることが難しくなり、又、低コストで大量生産することが難しくなる。又、原料の入手が困難である。好ましくは5ppm以上であり、より好ましくは8ppm以上であり、さらに好ましくは10ppm以上である。なお、ガラスの全酸化鉄量は、ガラス製造時に添加する鉄成分の量により調節できる。
又、本発明のガラスの鉄のレドックスは、0〜30%の範囲にされる。この鉄のレドックスは、前述したように、下記の式(1)によって表わせられる。
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] …式(1)
本発明においては、ガラス物品のガラスの全酸化鉄量を、Fe2O3の量として表しているが、ガラス中に存在する鉄がすべてFe3+(3価の鉄)として存在しているわけではない。通常、ガラス中にはFe3+とFe2+(2価の鉄)が同時に存在している。Fe2+及びFe3+は、可視光域に吸収が存在するが、Fe2+の吸収係数(11cm−1 Mol−1)は、Fe3+の吸収係数(0.96cm−1 Mol−1)よりも1桁大きいため、可視光域の内部透過率をより低下させる。そのため、Fe2+の含有量が少ないことが、可視光域の内部透過率を高めるうえで好ましい。
本発明のガラスは、質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量を0〜30ppmとされる。質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄量は、好ましくは10ppm以下であり、より好ましくは8ppm以下であり、さらに好ましくは4.5ppm以下であり、もっと好ましくは4ppm以下であり、特に好ましくは3.5ppm以下である。
一方、Fe3+による吸収の影響も無視できないため、本発明のガラスにおいて質量ppm表示でFe2O3に換算した三価鉄量は、125ppm以下であることが好ましい。より好ましくは45ppm以下であり、さらに好ましくは35ppm以下である。
又、本発明のガラス物品のガラスは、上記式(1)で表せられるガラスのFe2O3に換算した全酸化総鉄中の、Fe2O3に換算したFe2+の含有量の割合を、鉄のレドックスとするとき、当該鉄のレドックスは、上記したように、0%〜30%の範囲とされる。好ましくは25%以下であり、より好ましくは20%以下であり、さらに好ましくは15%以下であり、もっとも好ましくは12%以下である。このように可視域の透過率を高めるためにはレドックスは、低い方が好ましいが、少ないながらも存在するFe3+による吸収の影響を緩和すること及び溶解特性を良くすることを考えると、Fe2+を多少含有していた方が望ましい場合もある。その場合の鉄のレドックスは、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.5%以上である。
本発明のガラスは、該ガラスのFe2+およびFe3+の含有量が、上記した範囲を満たすことで、380nmから780nmの波長域でのガラス内部の光の吸収が抑えられるので、エッジライト型のような液晶テレビの導光体をはじめとする各種電子デバイスの光源用途や高透過率であることが望まれる建築用内装および外装用途、太陽電池用基板ガラス、カバーガラス、各種電子デバイスの外装用途、並びに電子デバイスの光源用途等の高い可視光透過率が要求される用途に有効に使用できる。
本発明のガラスは、質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量を0〜30ppmとされる。質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄量は、好ましくは10ppm以下であり、より好ましくは8ppm以下であり、さらに好ましくは4.5ppm以下であり、もっと好ましくは4ppm以下であり、特に好ましくは3.5ppm以下である。
一方、Fe3+による吸収の影響も無視できないため、本発明のガラスにおいて質量ppm表示でFe2O3に換算した三価鉄量は、125ppm以下であることが好ましい。より好ましくは45ppm以下であり、さらに好ましくは35ppm以下である。
又、本発明のガラス物品のガラスは、上記式(1)で表せられるガラスのFe2O3に換算した全酸化総鉄中の、Fe2O3に換算したFe2+の含有量の割合を、鉄のレドックスとするとき、当該鉄のレドックスは、上記したように、0%〜30%の範囲とされる。好ましくは25%以下であり、より好ましくは20%以下であり、さらに好ましくは15%以下であり、もっとも好ましくは12%以下である。このように可視域の透過率を高めるためにはレドックスは、低い方が好ましいが、少ないながらも存在するFe3+による吸収の影響を緩和すること及び溶解特性を良くすることを考えると、Fe2+を多少含有していた方が望ましい場合もある。その場合の鉄のレドックスは、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.5%以上である。
本発明のガラスは、該ガラスのFe2+およびFe3+の含有量が、上記した範囲を満たすことで、380nmから780nmの波長域でのガラス内部の光の吸収が抑えられるので、エッジライト型のような液晶テレビの導光体をはじめとする各種電子デバイスの光源用途や高透過率であることが望まれる建築用内装および外装用途、太陽電池用基板ガラス、カバーガラス、各種電子デバイスの外装用途、並びに電子デバイスの光源用途等の高い可視光透過率が要求される用途に有効に使用できる。
本発明のガラスにおいては、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)の含有量は、酸化剤として機能し、着色が少なく、分光特性を満足し、ソーラリゼーションの影響を抑えるために、1000ppm以下とされる。好ましくは、600ppm以下であり、より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは、400ppm以下であり、特に好ましくは、350ppm以下であり、もっとも好ましくは250ppm以下である。又、酸化セリウムは含有されなくてもかまわないが、酸化剤としての機能を期待し、又製品の分光特性や溶解特性を安定化させるためには、全酸化セリウムの含有量の下限は、1ppm以上であることが好ましい。全酸化セリウムの含有量の下限は、さらに好ましくは、10ppm以上であり、特に好ましくは30ppm以上である。なお、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて同程度か、または多い場合には、酸化セリウムによるソーラリゼーションが優先的に進むため、酸化マンガンによるソーラリゼーションは抑制される。
一方、本発明者の実験に基づき、酸化セリウムが酸化剤として充分に機能するかに関しては、全酸化鉄の含有量によって左右されることが明らかになったので、本発明においては、酸化剤としての酸化セリウムの効果を期待する場合には、下記する全酸化セリウムと全酸化鉄の含有量の比の式(2)の範囲を満足するように、全酸化セリウムの含有量が決められる。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
すなわち、[t−CeO2]/[t−Fe2O3]の比は、CeO2の酸化剤としての効果を高め、また酸化マンガンによるソーラリゼーションを抑制するために、1以上(すなわち、CeO2の含有量は、Fe2O3の含有量と同量以上)であることが必要であり、好ましくは1.5以上、より好ましくは3以上、さらに好ましくは5以上である。また、[t−CeO2]/[t−Fe2O3]の比は、ソーラリゼーションやCeO2による着色の影響を抑えることができるように、45以下(すなわち、CeO2の含有量がFe2O3の含有量の45倍以下)であることが必要である。好ましくは35以下であり、より好ましくは30以下であり、さらに好ましくは22以下であり、特に好ましくは15以下であり、もっとも好ましくは10以下である。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
すなわち、[t−CeO2]/[t−Fe2O3]の比は、CeO2の酸化剤としての効果を高め、また酸化マンガンによるソーラリゼーションを抑制するために、1以上(すなわち、CeO2の含有量は、Fe2O3の含有量と同量以上)であることが必要であり、好ましくは1.5以上、より好ましくは3以上、さらに好ましくは5以上である。また、[t−CeO2]/[t−Fe2O3]の比は、ソーラリゼーションやCeO2による着色の影響を抑えることができるように、45以下(すなわち、CeO2の含有量がFe2O3の含有量の45倍以下)であることが必要である。好ましくは35以下であり、より好ましくは30以下であり、さらに好ましくは22以下であり、特に好ましくは15以下であり、もっとも好ましくは10以下である。
また、ガラス中に含まれる酸化セリウムの状態は、一般にCe3+とCe4+の形を取ることが知られているが、この比率であるCe3+/Ce4+を低くすること、すなわち、酸化セリウム中のCe4+の状態を増やすことができれば、酸化セリウムが酸化剤として機能しやすくなるために鉄の低レドックス化に効果的であることが、本発明者の実験によって明らかになった。この理由は、以下のように考えられる。
ガラス中のFe2+とFe3+の比率は、酸化セリウムの存在の状態によって下記のような平衡反応式で表わすことができると考えられる。
Fe2++Ce4+ ⇔Fe3++Ce3+
上記式においてKは、平衡定数である。
このため、Ce3+/Ce4+が低い方が、ガラス中のFe2+量を低くすることが可能である。Ce3+/Ce4+は、後述する波長200〜380nmの範囲に存在するCe3+、Ce4+それぞれに帰属される4つの吸光ピークCe3+(1)、Ce3+(2)、Ce4+(1)、Ce4+(2)の強度ACE3+(1)、ACE3+(2)、ACE4+(1)、ACE4+(2)から、
Ce3+/Ce4+=(ACE3+(1)+ACE3+(2))/(ACE4+(1)+ACE4+(2))
として見積ることが可能である。ここでCe3+/Ce4+は、好ましくは2.0以下であり、より好ましくは1.5以下であり、さらに好ましくは1.2以下であり、特に好ましくは1.0以下である。
ガラス中のFe2+とFe3+の比率は、酸化セリウムの存在の状態によって下記のような平衡反応式で表わすことができると考えられる。
Fe2++Ce4+ ⇔Fe3++Ce3+
上記式においてKは、平衡定数である。
このため、Ce3+/Ce4+が低い方が、ガラス中のFe2+量を低くすることが可能である。Ce3+/Ce4+は、後述する波長200〜380nmの範囲に存在するCe3+、Ce4+それぞれに帰属される4つの吸光ピークCe3+(1)、Ce3+(2)、Ce4+(1)、Ce4+(2)の強度ACE3+(1)、ACE3+(2)、ACE4+(1)、ACE4+(2)から、
Ce3+/Ce4+=(ACE3+(1)+ACE3+(2))/(ACE4+(1)+ACE4+(2))
として見積ることが可能である。ここでCe3+/Ce4+は、好ましくは2.0以下であり、より好ましくは1.5以下であり、さらに好ましくは1.2以下であり、特に好ましくは1.0以下である。
ガラス中の酸化セリウムがより効果的に酸化剤として作用するには、ガラス中の鉄量に応じてアルカリ土類金属酸化物の塩基性を制御することが効果的であることが本発明者の実験によって明らかになった。本発明者は、ガラス中のO2−活量(すなわち、塩基性度)を高い状態に保つことにより、Ceイオンによる酸素の捕獲と、CeイオンからFeイオンへの酸素の移動が効果的に進むことを見出した。本発明のガラスに酸化セリウムが含有され、全酸化鉄含有量が145ppm以下の場合、当該ガラスに含有されるアルカリ土類金属酸化物の含有量が下記式(3)を満たす範囲にされる。
・64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO]≧1200 … 式(3)
特に、本発明のガラス物品に酸化セリウムが含有され、全酸化鉄含有量が80ppm以下の場合、全酸化鉄量が極めて低くなることによって相対的にCeイオンが影響を受ける母組成中のO2−活量が低下することから、ガラス中の酸化セリウムがより効果的に酸化剤として作用するためのアルカリ土類金属酸化物の含有量は、下記式(4)を満たす範囲にされるのが好ましい。
・64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO]≧1000 … 式(4)
ここにおいて、式(3)および(4)中、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)であり、それぞれの係数は各成分が塩基性度に与える程度を表す。
このように、本発明のガラス物品は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されているため、少ない酸化セリウム量で酸化剤として効果的に作用して低レドックスであるガラスの生産性を高めるという、従来のガラスでは得られなかった効果が得られる。
・64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO]≧1200 … 式(3)
特に、本発明のガラス物品に酸化セリウムが含有され、全酸化鉄含有量が80ppm以下の場合、全酸化鉄量が極めて低くなることによって相対的にCeイオンが影響を受ける母組成中のO2−活量が低下することから、ガラス中の酸化セリウムがより効果的に酸化剤として作用するためのアルカリ土類金属酸化物の含有量は、下記式(4)を満たす範囲にされるのが好ましい。
・64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO]≧1000 … 式(4)
ここにおいて、式(3)および(4)中、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)であり、それぞれの係数は各成分が塩基性度に与える程度を表す。
このように、本発明のガラス物品は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されているため、少ない酸化セリウム量で酸化剤として効果的に作用して低レドックスであるガラスの生産性を高めるという、従来のガラスでは得られなかった効果が得られる。
又、ソーラリゼーションは、ガラス中のCe3+が紫外線によってCe4+(ないしは[Ce3+]+)へ変化する際に放出される電子をFe3+がトラップしてFe2+(ないしは[Fe3+]−)へ変化することで生じる着色現象である。よって、ソーラリゼーションを抑制するには、受け手側のFe3+を少なくすること、すなわち、全鉄量を低くすること以外に、Ce3+の吸光ピークが小さい方が好ましい。ガラス中のCe3+は、波長302nm、波長318nm付近に二つの吸光ピークを生じることが知られている。この二つの吸光ピーク(Abs./cm−1)の強度の合計Ina(II)=ACe3+(1)ACe3+(2)を5.0cm−1以下に制御することで、ガラスのソーラリゼーションの影響を低減できることを、本発明者は実験的に見出した。好ましくは4.5cm−1以下であり、より好ましくは3.5cm−1以下であり、特に好ましくは3cm−1以下である。
本発明のガラス物品のガラスにおいては、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されていることにより、少ない酸化セリウム量で酸化剤として効果的に作用していることに加えて、Ce3+による吸光が低く抑えられているので、ソーラリゼーションが生じにくいという従来のガラスでは得られなかった効果が得られる。
なお、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて同程度か、または多い場合においても、酸化マンガンの含有量が多すぎると、酸化マンガンによるソーラリゼーションを抑制できなくなるため、好ましくない。MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、0.01ppm〜100ppmであることが好ましく、0.01ppm〜20ppmであることがより好ましく、0.01ppm〜10ppmであることがさらに好ましい。
一方、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、または酸化セリウムを実質的に含有しない場合、すなわち下記式(5)を満たす場合、
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
従来のガラスでは、不純物として含有される酸化マンガンによるソーラリゼーションが顕著である。本発明者は、全酸化マンガンの含有量、全酸化マンガンと全酸化鉄の含有量の比、およびアルカリ土類金属酸化物の塩基性を制御することにより、ソーラリゼーションが抑制できることを見出した。
本発明のガラスにおいては、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、着色およびソーラリゼーションを小さく抑えるために、5ppm以下である。3ppm以下が好ましく、2ppm以下がより好ましく、1ppm以下が特に好ましい。MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、原料の精製コストの上昇を抑えるため、0.01ppm以上であり、0.1ppm以上が好ましく、0.2ppm以上がより好ましい。
本発明のガラスにおいては、下記する全酸化マンガンと全酸化鉄の含有量の比の式(6)の範囲を満足するように、全酸化セリウムの含有量が決められる。
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
すなわち、[t−MnO2]/[t−Fe2O3]の比は、ソーラリゼーションを抑制するために0.5以下であり、好ましくは0.4以下であり、さらに好ましくは0.2以下であり、特に好ましくは0.15以下であり、もっとも好ましくは0.1以下である。[t−MnO2]/[t−Fe2O3]の比は、原料の精製コストの上昇を抑えるため、0.001以上であり、好ましくは0.01以上であり、さらに好ましくは0.02以上であり、特に好ましくは0.05以上である。
全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない場合、窯内雰囲気の酸素濃度を従来よりも上げることにより、鉄のレドックスを低減できる。この場合、アルカリ土類金属酸化物によってガラスの塩基性を制御することが効果的であることが本発明者の実験によって明らかになった。窯内雰囲気の酸素を効果的に鉄のレドックスの低減に作用させるためには、ガラス母組成中のO2−活量(すなわち、塩基度)をある程度高い状態にする必要がある。しかしながら、酸化セリウムが含有されない場合は、酸素が鉄イオンに直接的に作用するため、塩基度が高すぎると、Fe2+の酸素配位数が増し、可視域における着色が大きくなってしまう懸念がある。そのため、塩基度が高すぎることは好ましくない。
本発明のガラスに酸化セリウムが含有されず、全酸化鉄含有量が145ppm以下の場合、当該ガラスに含有されるアルカリ土類金属酸化物の含有量が下記式(7)を満たす範囲にされる。
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦3000 … 式(7)
本発明のガラスに酸化セリウムが含有されず、全酸化鉄含有量が80ppm以下の場合、Fe2+の酸素配位数が増し、可視域における着色が大きくなってしまう懸念がさらに大きくなるため、当該ガラスに含有されるアルカリ土類金属酸化物の含有量が式(8)を満たす範囲にされる。
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦2500 … 式(8)
ここで、及び式(7)および(8)中、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)であり、それぞれの係数は各成分が塩基性度に与える程度を表す。
本発明のガラス物品のガラスにおいては、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されていることにより、少ない酸化セリウム量で酸化剤として効果的に作用していることに加えて、Ce3+による吸光が低く抑えられているので、ソーラリゼーションが生じにくいという従来のガラスでは得られなかった効果が得られる。
なお、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて同程度か、または多い場合においても、酸化マンガンの含有量が多すぎると、酸化マンガンによるソーラリゼーションを抑制できなくなるため、好ましくない。MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、0.01ppm〜100ppmであることが好ましく、0.01ppm〜20ppmであることがより好ましく、0.01ppm〜10ppmであることがさらに好ましい。
一方、全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、または酸化セリウムを実質的に含有しない場合、すなわち下記式(5)を満たす場合、
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
従来のガラスでは、不純物として含有される酸化マンガンによるソーラリゼーションが顕著である。本発明者は、全酸化マンガンの含有量、全酸化マンガンと全酸化鉄の含有量の比、およびアルカリ土類金属酸化物の塩基性を制御することにより、ソーラリゼーションが抑制できることを見出した。
本発明のガラスにおいては、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、着色およびソーラリゼーションを小さく抑えるために、5ppm以下である。3ppm以下が好ましく、2ppm以下がより好ましく、1ppm以下が特に好ましい。MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)の含有量は、原料の精製コストの上昇を抑えるため、0.01ppm以上であり、0.1ppm以上が好ましく、0.2ppm以上がより好ましい。
本発明のガラスにおいては、下記する全酸化マンガンと全酸化鉄の含有量の比の式(6)の範囲を満足するように、全酸化セリウムの含有量が決められる。
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
すなわち、[t−MnO2]/[t−Fe2O3]の比は、ソーラリゼーションを抑制するために0.5以下であり、好ましくは0.4以下であり、さらに好ましくは0.2以下であり、特に好ましくは0.15以下であり、もっとも好ましくは0.1以下である。[t−MnO2]/[t−Fe2O3]の比は、原料の精製コストの上昇を抑えるため、0.001以上であり、好ましくは0.01以上であり、さらに好ましくは0.02以上であり、特に好ましくは0.05以上である。
全酸化セリウムの含有量が全酸化鉄の含有量に比べて少ないか、酸化セリウムを実質的に含有しない場合、窯内雰囲気の酸素濃度を従来よりも上げることにより、鉄のレドックスを低減できる。この場合、アルカリ土類金属酸化物によってガラスの塩基性を制御することが効果的であることが本発明者の実験によって明らかになった。窯内雰囲気の酸素を効果的に鉄のレドックスの低減に作用させるためには、ガラス母組成中のO2−活量(すなわち、塩基度)をある程度高い状態にする必要がある。しかしながら、酸化セリウムが含有されない場合は、酸素が鉄イオンに直接的に作用するため、塩基度が高すぎると、Fe2+の酸素配位数が増し、可視域における着色が大きくなってしまう懸念がある。そのため、塩基度が高すぎることは好ましくない。
本発明のガラスに酸化セリウムが含有されず、全酸化鉄含有量が145ppm以下の場合、当該ガラスに含有されるアルカリ土類金属酸化物の含有量が下記式(7)を満たす範囲にされる。
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦3000 … 式(7)
本発明のガラスに酸化セリウムが含有されず、全酸化鉄含有量が80ppm以下の場合、Fe2+の酸素配位数が増し、可視域における着色が大きくなってしまう懸念がさらに大きくなるため、当該ガラスに含有されるアルカリ土類金属酸化物の含有量が式(8)を満たす範囲にされる。
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦2500 … 式(8)
ここで、及び式(7)および(8)中、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)であり、それぞれの係数は各成分が塩基性度に与える程度を表す。
本発明のガラス物品のガラスの母組成としては、多成分系の酸化物ガラスからなり、上述した可視光域の高い平均内部透過率が得られやすいものから広く選択できる。
特に、本発明のガラス物品に用いる多成分系の酸化物ガラスは、可視光域に吸収が存在する成分の含有量が低いことが、又は含まないことが、上述した可視光域の高い平均内部透過率を満たす上で好ましい。
特に、本発明のガラス物品に用いる多成分系の酸化物ガラスは、可視光域に吸収が存在する成分の含有量が低いことが、又は含まないことが、上述した可視光域の高い平均内部透過率を満たす上で好ましい。
好ましいガラス物品のガラスの母組成としては、下記酸化物基準の質量百分率表示で下記の組成を有するものが、代表的な例として挙げられる。この母組成としては、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)及びその他の含有量が1%未満の成分を除いた組成である。なお、本発明のガラス物品におけるガラスは、ここにおいて示したガラスの例に限定されない。
SiO2 :50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%
SiO2 :50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%
上記した本発明のガラス物品のガラスの母組成の各成分の組成範囲について説明する。
SiO2は、ガラスの主成分である。
SiO2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50%以上とする。60%以上が好ましく、65%以上がより好ましく、67%以上がさらに好ましい。一方、SiO2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、又ガラス中の二価鉄(Fe2+)の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとするため、80%以下とする。75%以下が好ましく、74%以下がより好ましく、72%以下がさらに好ましい。
SiO2は、ガラスの主成分である。
SiO2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50%以上とする。60%以上が好ましく、65%以上がより好ましく、67%以上がさらに好ましい。一方、SiO2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、又ガラス中の二価鉄(Fe2+)の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとするため、80%以下とする。75%以下が好ましく、74%以下がより好ましく、72%以下がさらに好ましい。
Al2O3は、ガラスの耐候性を向上させる必須成分である。本発明のガラスの組成系において実用上必要な耐候性を維持するためには、Al2O3を0.1%以上含む必要がある。1.5%以上であることが好ましく、2.5%以上であることがより好ましい。但し、二価鉄(Fe2+)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、Al2O3の含有量は、20%以下が好ましい。10%以下がより好ましく、8%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
B2O3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、本発明のガラスのような、ソーダライムシリケート系のガラスへの添加により揮発による脈理(ream)の生成、炉壁の侵食等の不都合が生じないために10%以下が好ましい。5%以下がより好ましく、2%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。
以下、本明細書において、「実質的に含有しない」とは、不可避的不純物を除き含有しない意味である。
以下、本明細書において、「実質的に含有しない」とは、不可避的不純物を除き含有しない意味である。
Li2O、Na2O、及びK2O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、これらアルカリ金属酸化物の合計含有量(Li2O+Na2O+K2O)は、5%以上が好ましい。7%以上がより好ましく、9%以上がさらに好ましく、10%以上が特に好ましい。但し、ガラスの化学的耐久性を保つためには、Li2O+Na2O+K2Oは、15%以下が好ましい。13.5%以下がより好ましく、13%以下がさらに好ましく、12.5%以下が特に好ましい。
Li2O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。但し、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5%以下が好ましく、2.5%以下がより好ましく、2%以下がさらに好ましく、1%以下が最も好ましい。
Na2Oは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整するために有用な成分である。3%以上が好ましい。5%以上がより好ましく、7%以上がさらに好ましく、10%以上が特に好ましい。但し、ガラスの化学的耐久性を保つためには15%以下が好ましい。13.5%以下がより好ましく、13%以下がさらに好ましく、12.5%以下が特に好ましい。
K2O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。但し、ガラスの耐候性及び失透特性を維持するため、10%以下が好ましく、7.5%以下がより好ましい。5%以下がより好ましい。又、バッチコストを抑制するため3%以下が好ましい。2%以下が特に好ましい。
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。そのため、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、1%以上とする。7.2%以上が好ましく、13%以上がより好ましく、14%以上が更に好ましく、15%以上が特に好ましい。但し、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、35%以下とする。30%以下が好ましく、25%以下がより好ましく、23%以下がさらに好ましく、22%以下が特に好ましい。
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。又、比重を低減させ、ガラス物品に傷がつきにくくする作用があるため、エッジライト方式の液晶テレビの板状の導光体の大型化のために添加することができる。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15%以下が好ましく、12%以下であることがさらに好ましく、7.5%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。さらに好ましくは3%以下であり、最も好ましくは2%以下である。
CaOは、ガラス原料の溶融を促進し、又粘性、熱膨張等を調整する成分であるので含有することができる。上記の作用を得るためには、3%以上含有することが好ましく、5%以上含有することがより好ましく、6%以上がさらに好ましく、7%以上が特に好ましい。失透特性を良好なものとするために15%以下が好ましく、14%以下がより好ましく、13%以下がさらに好ましい。
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。上記の効果を得るためには、2%以上含有することが好ましい。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため15%以下が好ましく、8%以下がより好ましく、6%以下がさらに好ましい。
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は、2%以上含有することが好ましい。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため、15%以下が好ましく、8%以下がより好ましく、6%以下がさらに好ましい。
本発明のガラス物品のガラスにおいては、ガラスの母組成中のアルカリ土類金属酸化物の中の酸化性酸化物の構成及び含有量を調整することにより、Ce3+/Ce4+の比を、一般的なソーダライムガラスよりも低くすること、すなわち、セリウムのレドックスを低くすることができる。具体的には、CaO、MgO等の酸化性酸化物の含有量を低く抑えることが好ましい。これによって、酸化セリウムを酸化剤として効率良く働かせることを可能とし、さらにソーラリゼーションを生じにくくすることができる。
CaOの含有量を低くする具体的手段としては、CaOを、他のアルカリ土類金属酸化物と置き換えてCaOのアルカリ土類金属酸化物中での比率を減らす方法が挙げられる。例えば、[CaO]/[RO]を0.5から0.475まで2.5%減少させることで、[Ce3+]/[Ce4+]を約0.4から約0.2まで低下させることができる。
本発明のガラス物品のガラスの母組成においては、任意成分としてZrO2、SnO2、SO3、Sb2O3及びAs2O3の少なくとも1種を含有してもよい。
例えば、本発明のガラス物品のガラスは、ガラスの耐熱性及び表面硬度の向上のために、ZrO2を含有してもよい。但し、失透特性の維持、低密度の維持の点から実質的に含有しないことが好ましい。
例えば、本発明のガラス物品のガラスは、ガラスの耐熱性及び表面硬度の向上のために、ZrO2を含有してもよい。但し、失透特性の維持、低密度の維持の点から実質的に含有しないことが好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、清澄剤としてSnO2を含んでいてもよい。この場合、SnO2に換算した全錫の含有量は、質量百分率表示で0〜1%が好ましい。0.5%以下がより好ましく、0.2%以下がさらに好ましく、0.1%以下が特に好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、清澄剤としてSO3を含んでいてもよい。この場合、SO3含有量は、質量百分率表示で0%超、0.5%以下が好ましい。0.3%以下がより好ましく、0.2%以下がさらに好ましく、0.1%以下であることがさらに好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、清澄剤としてClを含んでいてもよい。この場合、Cl含有量は、質量百分率表示で0%超、0.3%以下が好ましい。0.2%以下がより好ましく、0.1%以下がさらに好ましく、0.01%以下であることがさらに好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、清澄剤としてSO3を含んでいてもよい。この場合、SO3含有量は、質量百分率表示で0%超、0.5%以下が好ましい。0.3%以下がより好ましく、0.2%以下がさらに好ましく、0.1%以下であることがさらに好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、清澄剤としてClを含んでいてもよい。この場合、Cl含有量は、質量百分率表示で0%超、0.3%以下が好ましい。0.2%以下がより好ましく、0.1%以下がさらに好ましく、0.01%以下であることがさらに好ましい。
又、本発明のガラス物品のガラスは、酸化剤及び/又は清澄剤としてSb2O3又はAs2O3を含んでいてもよい。この場合、Sb2O3又はAs2O3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、上記したSb2O3、SnO2及びAs2O3は、ガラスの酸化剤としても作用するので、ガラスのFe2+の量を調節する目的で上記範囲内において添加してもよい。ただし、As2O3は、環境面から積極的に含有させるものではない。
又、本発明のガラス物品のガラスは、微量成分として、Ni、Cr、Ti、Cu、Co、Se等の微量成分を含んでいても構わないが、これらの成分はガラスの透過率を低下させる要因になりうるため、含有量は合計で100ppm未満であることが好ましく、10ppm未満であることがさらに好ましい。
ただし、上記したSb2O3、SnO2及びAs2O3は、ガラスの酸化剤としても作用するので、ガラスのFe2+の量を調節する目的で上記範囲内において添加してもよい。ただし、As2O3は、環境面から積極的に含有させるものではない。
又、本発明のガラス物品のガラスは、微量成分として、Ni、Cr、Ti、Cu、Co、Se等の微量成分を含んでいても構わないが、これらの成分はガラスの透過率を低下させる要因になりうるため、含有量は合計で100ppm未満であることが好ましく、10ppm未満であることがさらに好ましい。
本発明のガラス物品は、剛性、耐熱性、及び耐水性の観点から、特にガラス板として、大型液晶テレビのエッジライト方式の導光体ユニットの導光体として使用する場合には、以下の特性を有するものが好ましい。
液晶テレビの大画面化に対応するため、導光体としてのガラス板は、その有効光路長が、25〜200cmであることが好ましい。ここで、有効光路長とは、導光体としての使用時において、光が入射する端面から反対側の端面までの距離、すなわち導光体の水平方向の長さに相当する。
有効光路長が、25cm以上であれば、20インチ以上のサイズの液晶テレビの導光体ユニットに使用可能である。
導光体としてのガラス板は、その有効光路長が30〜150cmであるのがより好ましく、更には35〜120cmであるのが好ましい。
液晶テレビの大画面化に対応するため、導光体としてのガラス板は、その有効光路長が、25〜200cmであることが好ましい。ここで、有効光路長とは、導光体としての使用時において、光が入射する端面から反対側の端面までの距離、すなわち導光体の水平方向の長さに相当する。
有効光路長が、25cm以上であれば、20インチ以上のサイズの液晶テレビの導光体ユニットに使用可能である。
導光体としてのガラス板は、その有効光路長が30〜150cmであるのがより好ましく、更には35〜120cmであるのが好ましい。
一方、有効光路長が増加すると、例えば、有効光路長が200cmよりも大きくなると、それに応じて平均内部透過率が低下し、要求される内部透過率の達成が難しくなる。
すなわち、導光体の光路長が長くなると、可視光域(380〜780nm)の光線、特に波長400〜700nmの内部透過率が不十分になり、導光体の輝度が低下する、輝度ムラが生じる、色ムラが生じる等の問題が発生する。
本発明のガラス物品を導光体用のガラス板として使用する場合、このような問題が生じないように、より具体的には、有効光路長5cmの条件下での波長400〜700nmの範囲での透過率の最小値が85%以上であり、前記透過率の最大値と最小値の差が3.8%以下であることが好ましい。この条件を満足することで、光路長200cmの条件下で、波長400〜700nmの全波長域におけるガラス板の内部透過率の最小値が80%以上であり、当該内部透過率の最大値と最小値の差が15%以下となる。有効光路長5cmの条件下での波長400〜700nmの範囲での透過率の最小値は、より好ましくは88%以上である。
すなわち、導光体の光路長が長くなると、可視光域(380〜780nm)の光線、特に波長400〜700nmの内部透過率が不十分になり、導光体の輝度が低下する、輝度ムラが生じる、色ムラが生じる等の問題が発生する。
本発明のガラス物品を導光体用のガラス板として使用する場合、このような問題が生じないように、より具体的には、有効光路長5cmの条件下での波長400〜700nmの範囲での透過率の最小値が85%以上であり、前記透過率の最大値と最小値の差が3.8%以下であることが好ましい。この条件を満足することで、光路長200cmの条件下で、波長400〜700nmの全波長域におけるガラス板の内部透過率の最小値が80%以上であり、当該内部透過率の最大値と最小値の差が15%以下となる。有効光路長5cmの条件下での波長400〜700nmの範囲での透過率の最小値は、より好ましくは88%以上である。
本発明のガラス物品を導光体用のガラス板として使用する場合には、特にガラス板をエッジライト方式の液晶テレビの導光体ユニットの導光体として使用する場合、このガラス板は、略矩形状の板であり、その厚さは0.5mm以上であるのが好ましい。ガラス板の厚さは、導光体の場合、垂直方向の長さに相当する。なお、上記用途の導光体のガラス板として使用する場合には、光路長となる少なくとも一辺の長さが200cm以上であることが好ましい。
ガラス板の内部透過率は、該ガラス板の厚さによっても影響される。ガラス板の厚さが0.5mmより薄いと、導光体としての使用時において、ガラス表面で反射する回数が増加することになり、反射による減衰が大きくなり、有効光路長での内部透過率が低下する。このため、要求される内部透過率の達成が難しくなる。好ましくは1mm以上であり、より好ましくは1.5mm以上である。
一方、ガラス板の厚さの上限は、特にはないが、実用上、10mm以下が好ましい。10mmより大きいと、導光体としての使用時において、伝搬する光が導光体下の光散乱部に散乱される回数が減少するため、外に取り出される光量が減少するため、有効光路長での内部透過率が低下する。このため、要求される内部透過率の達成が難しくなる。好ましくは5mm以下であり、より好ましくは2.5mm以下である。
一方、ガラス板の厚さの上限は、特にはないが、実用上、10mm以下が好ましい。10mmより大きいと、導光体としての使用時において、伝搬する光が導光体下の光散乱部に散乱される回数が減少するため、外に取り出される光量が減少するため、有効光路長での内部透過率が低下する。このため、要求される内部透過率の達成が難しくなる。好ましくは5mm以下であり、より好ましくは2.5mm以下である。
又、本発明のガラス物品を導光体用のガラス板として使用する場合には、そのガラス板は照度45mW/cm2の高圧水銀灯を30秒間照射した際に、照射前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率の差分Δ%T@400nmが1.5%以下であることが好ましい。より好ましくは1.25%以下であり、さらに好ましくは1.0%以下である。なお、ガラス板に高圧水銀灯を照射する際は、ガラス板を黒色の布の上に置き、暗室内で行なうものとする。
又、本発明のガラス物品を導光体用の略矩形状の平板状のガラス板として使用する場合には、そのガラス板の少なくとも端面のうち一辺、より好ましくは少なくとも面状発光体装置の光源が入射する側の端面を研磨仕上げしてあるのが好ましい。かかる研磨仕上げにより、光源からの光の入射効率を高めることができるとともにガラス板の強度向上を図ることができる。なお、本明細書では算術平均荒さRaが0.1μm以下であるものを研磨仕上げされたものとしている。
又、本発明のガラス物品を導光体用の略矩形状の平板状のガラス板として使用する場合には、そのガラス板の少なくとも端面のうち一辺、より好ましくは少なくとも面状発光体装置の光源が入射する側の端面を研磨仕上げしてあるのが好ましい。かかる研磨仕上げにより、光源からの光の入射効率を高めることができるとともにガラス板の強度向上を図ることができる。なお、本明細書では算術平均荒さRaが0.1μm以下であるものを研磨仕上げされたものとしている。
本発明のガラス物品がガラス板の場合、このガラス板の製造方法は、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスとなるように、ガラス原料を調合し、ガラスバッチを得る。または、酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスとなるように、ガラス原料を調合し、ガラスバッチを得る。次いで、得られたガラスバッチを溶解して溶融ガラスを得た後、前記溶融ガラスを、フロート法、ロールアウト法、引き上げ法、及びフュージョン法からなる群から選択される少なくともいずれか1種の常法の成形法を用いて成形してガラス板を得るという方法を採用することができる。
上記したガラス板の製造方法において使用されるガラスの好ましい組成の範囲は、以下の通りである。
下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、
SiO2 : 50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%、
Fe2O3に換算した全酸化鉄 : 1〜145ppm、
CeO2に換算した全酸化セリウム : 1〜1000ppm
また、上記したガラス板の製造方法において使用されるガラスの別の好ましい組成の範囲は、以下の通りである。
下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、
SiO2 : 50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%、
Fe2O3に換算した全酸化鉄 : 1〜145ppm、
MnO2に換算した全酸化マンガン : 0.01〜5ppm
下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、
SiO2 : 50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%、
Fe2O3に換算した全酸化鉄 : 1〜145ppm、
CeO2に換算した全酸化セリウム : 1〜1000ppm
また、上記したガラス板の製造方法において使用されるガラスの別の好ましい組成の範囲は、以下の通りである。
下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、
SiO2 : 50〜80%、
Al2O3 : 0.1〜20%、
B2O3 : 0〜10%、
Li2O : 0〜5%、
Na2O : 3〜15%、
K2O : 0〜10%、
MgO : 0〜15%、
CaO : 0〜15%、
SrO : 0〜15%、
BaO : 0〜15%、
Li2O+Na2O+K2O : 5〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO : 1〜35%、
Fe2O3に換算した全酸化鉄 : 1〜145ppm、
MnO2に換算した全酸化マンガン : 0.01〜5ppm
以下、本発明の実施例について説明する。
各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金坩堝を用いて1350℃で1時間溶解した。溶解に当たっては、400gの原料を3回に分けて20分おきに投入した。得られた融液を引き続き1時間をかけて1450〜1650℃の所定の温度へ昇温し、その後3時間静置した。この二段階目の溶解温度は、ガラスの清澄性に応じて適宜選択した。なお、例58〜例66のガラスにおいては、雰囲気中に1L/minの酸素ガスを流しながら溶解した。
ガラス融液は、予熱したカーボン型上へ流し出し、板状に成形後、徐冷した。
なお、原料種類としては、硅砂、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、その他の一般的に使用されているガラス原料から選択した。また、原料の粒度としては、1〜1000μmの範囲のものを使用し、清澄剤としては、ボウ硝を0.3質量%添加した。
得られたガラスブロックを切断し、一部を研磨して蛍光X線分析装置により、Fe2O3に換算した全酸化鉄の含有量(質量ppm)を求めた。Fe2+の含有量は、ASTM C169−92に準じて測定した。なお、測定したFe2+の含有量は、Fe2O3に換算して表記した。
ガラス中のFe2+含有量が4.0質量ppmを下回る場合は、以下の方法によってFe2+量を求めた。まず、同じガラス母組成で全鉄量を適宜調整してFe2+含有量が4.0質量ppmを上回るよう準備したガラスに対してASTMC169−92に準じる方法でFe2+含有量CFe2+(質量ppm)を測定した。このガラスの波長1000〜1250nmの範囲の分光透過率を後述する分光測定方法に準じて測定した。この範囲での透過率の極小値%TMINがガラス中のFe2+含有量と比例するため、検量線Y=(CFe2+/%TMIN)×Xを利用して、ガラス中のFe2+含有量を分光測定結果から算出した。ここでXは、Fe2+含有量が4.0質量ppmを下回るガラスの波長1000〜1250nmの範囲の分光透過率の極小値であり、Yがそのガラスに含まれるFe2+含有量である。
又、CeO2に換算した全酸化セリウムの含有量、およびMnO2に換算した全酸化マンガンの含有量に関しては、ICP発光分析法により求めた。
各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金坩堝を用いて1350℃で1時間溶解した。溶解に当たっては、400gの原料を3回に分けて20分おきに投入した。得られた融液を引き続き1時間をかけて1450〜1650℃の所定の温度へ昇温し、その後3時間静置した。この二段階目の溶解温度は、ガラスの清澄性に応じて適宜選択した。なお、例58〜例66のガラスにおいては、雰囲気中に1L/minの酸素ガスを流しながら溶解した。
ガラス融液は、予熱したカーボン型上へ流し出し、板状に成形後、徐冷した。
なお、原料種類としては、硅砂、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、その他の一般的に使用されているガラス原料から選択した。また、原料の粒度としては、1〜1000μmの範囲のものを使用し、清澄剤としては、ボウ硝を0.3質量%添加した。
得られたガラスブロックを切断し、一部を研磨して蛍光X線分析装置により、Fe2O3に換算した全酸化鉄の含有量(質量ppm)を求めた。Fe2+の含有量は、ASTM C169−92に準じて測定した。なお、測定したFe2+の含有量は、Fe2O3に換算して表記した。
ガラス中のFe2+含有量が4.0質量ppmを下回る場合は、以下の方法によってFe2+量を求めた。まず、同じガラス母組成で全鉄量を適宜調整してFe2+含有量が4.0質量ppmを上回るよう準備したガラスに対してASTMC169−92に準じる方法でFe2+含有量CFe2+(質量ppm)を測定した。このガラスの波長1000〜1250nmの範囲の分光透過率を後述する分光測定方法に準じて測定した。この範囲での透過率の極小値%TMINがガラス中のFe2+含有量と比例するため、検量線Y=(CFe2+/%TMIN)×Xを利用して、ガラス中のFe2+含有量を分光測定結果から算出した。ここでXは、Fe2+含有量が4.0質量ppmを下回るガラスの波長1000〜1250nmの範囲の分光透過率の極小値であり、Yがそのガラスに含まれるFe2+含有量である。
又、CeO2に換算した全酸化セリウムの含有量、およびMnO2に換算した全酸化マンガンの含有量に関しては、ICP発光分析法により求めた。
得られたガラスブロックの一部について目視にて脈理等が存在しない光学的に均質な領域を選定し、50mm×30mm×5mmのサイズで、6面が鏡面となるよう研磨加工をし、測定用のガラス板を作製した。このガラス板に対して長尺試料が測定できる日立ハイテクノロジーズ社製の試料ホルダーを組み合わせた日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計UH−4150を用いて50mm長での分光透過率を測定した。
得られたガラス板については、紫外線照射による透過率低下の影響を評価するために紫外線照射試験もあわせて実施した。この紫外線照射試験は、次の様にして行った。厚さ1mmのガラス板サンプルに対し高圧水銀灯をガラス板面において45mW/cm2の照度となるよう調整した上で、30秒間照射し、照射前後での波長400nmにおける透過率の差分Δ%T@400nmを測定した。
得られたガラス板については、紫外線照射による透過率低下の影響を評価するために紫外線照射試験もあわせて実施した。この紫外線照射試験は、次の様にして行った。厚さ1mmのガラス板サンプルに対し高圧水銀灯をガラス板面において45mW/cm2の照度となるよう調整した上で、30秒間照射し、照射前後での波長400nmにおける透過率の差分Δ%T@400nmを測定した。
得られたガラス板におけるIna(II)の値は、以下の方法によって算出した。また、得られたガラス板において全鉄量、鉄レドックスを測定した。また、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U−4100を用いて厚さ1mmのガラス板における波長200nmから波長380nmの範囲における吸光スペクトルを測定した。続いて得られたガラス板の全鉄量、鉄レドックスと同等の値を持ち酸化セリウムを含まない厚さ1mmの参照用ガラス板を作製し、これに対して波長200nmから波長380nmの範囲における参照用吸光スペクトルを測定した。参照用吸光スペクトルと得られたガラス板の吸光スペクトルの差分からCeO2に起因する吸光スペクトルABSCeO2(λ)を得た。
得られたABSCeO2(λ)を波数(κ=1/λ)に対する関数ABSCeO2(κ)として見ると、4つのガウス関数の重なりとして表わすことができる。この4つのピークを波数の低い(エネルギーの低い)、つまり波長の長い側からCe3+(1)、Ce3+(2)、Ce4+(1)、Ce4+(2)と定義した。
各々のピークは、ガウス関数A×exp(−(κ−B)2/(2×C2))によって記述されるため、ABSCeO2(κ)と下記式によって計算されるABSCALC(κ)との残差の二乗和が最小となるように、最小二乗法により各係数の値を決定した。なお、最小二乗法による計算は、市販の表計算ソフト、統計解析ソフトを用いることで実施できる。
ABSCALC(κ)=
ACE3+(1)×exp(−(κ−BCE3+(1))2/(2×CCE3+(1) 2))+
ACE3+(2)×exp(−(κ−BCE3+(2))2/(2×CCE3+(2) 2))+
ACE4+(1)×exp(−(κ−BCE4+(1))2/(2×CCE4+(1) 2))+
ACE4+(2)×exp(−(κ−BCE4+(2))2/(2×CCE4+(2) 2))
ここで、Bの値については論文等で知られているCe3+およびCe4+のピーク位置を初期値の参考として用いた。一例として、BCE3+(1)=31422(cm−1)、BCE3+(2)=33074(cm−1)、BCE4+(1)=39761(cm−1)、BCE4+(2)=47566(cm−1)が例示できる。
このように計算された値のうち、Ce3+に起因する二つのピークCe3+(1)、Ce3+(2)の強度であるACE3+(1)、ACE3+(2)の値を用いて、Ina(II)の値は、Ina(II)=ACE3+(1)+ACE3+(2)として求めた。
得られたABSCeO2(λ)を波数(κ=1/λ)に対する関数ABSCeO2(κ)として見ると、4つのガウス関数の重なりとして表わすことができる。この4つのピークを波数の低い(エネルギーの低い)、つまり波長の長い側からCe3+(1)、Ce3+(2)、Ce4+(1)、Ce4+(2)と定義した。
各々のピークは、ガウス関数A×exp(−(κ−B)2/(2×C2))によって記述されるため、ABSCeO2(κ)と下記式によって計算されるABSCALC(κ)との残差の二乗和が最小となるように、最小二乗法により各係数の値を決定した。なお、最小二乗法による計算は、市販の表計算ソフト、統計解析ソフトを用いることで実施できる。
ABSCALC(κ)=
ACE3+(1)×exp(−(κ−BCE3+(1))2/(2×CCE3+(1) 2))+
ACE3+(2)×exp(−(κ−BCE3+(2))2/(2×CCE3+(2) 2))+
ACE4+(1)×exp(−(κ−BCE4+(1))2/(2×CCE4+(1) 2))+
ACE4+(2)×exp(−(κ−BCE4+(2))2/(2×CCE4+(2) 2))
ここで、Bの値については論文等で知られているCe3+およびCe4+のピーク位置を初期値の参考として用いた。一例として、BCE3+(1)=31422(cm−1)、BCE3+(2)=33074(cm−1)、BCE4+(1)=39761(cm−1)、BCE4+(2)=47566(cm−1)が例示できる。
このように計算された値のうち、Ce3+に起因する二つのピークCe3+(1)、Ce3+(2)の強度であるACE3+(1)、ACE3+(2)の値を用いて、Ina(II)の値は、Ina(II)=ACE3+(1)+ACE3+(2)として求めた。
(例1)
表1及び表2に、例1〜例20のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)、Ce3+/Ce4+を示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例1〜例16は、実施例、例17〜例20は、比較例である。
全酸化鉄量が100ppm、酸化セリウム量が600ppmの条件下において、実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がBRO≧1200となるように制御されており、Ce3+/Ce4+も2.0以下と低く抑えられているため低い鉄レドックスを実現できることがわかる。
なお、表1及び表2において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
表1及び表2に、例1〜例20のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)、Ce3+/Ce4+を示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例1〜例16は、実施例、例17〜例20は、比較例である。
全酸化鉄量が100ppm、酸化セリウム量が600ppmの条件下において、実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がBRO≧1200となるように制御されており、Ce3+/Ce4+も2.0以下と低く抑えられているため低い鉄レドックスを実現できることがわかる。
なお、表1及び表2において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
(例2)
表3及び表4に、例21〜例38のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)、Ce3+/Ce4+を示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例21〜例37は、実施例、例38は、比較例である。
全酸化鉄量が30ppm、酸化セリウム量が250ppmの条件下において、実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がBRO≧1000となるように制御されており、Ce3+/Ce4+も2.0以下と低く抑えられているため低い鉄レドックスを実現できることがわかる。
なお、表3及び表4において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
表3及び表4に、例21〜例38のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)、Ce3+/Ce4+を示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例21〜例37は、実施例、例38は、比較例である。
全酸化鉄量が30ppm、酸化セリウム量が250ppmの条件下において、実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がBRO≧1000となるように制御されており、Ce3+/Ce4+も2.0以下と低く抑えられているため低い鉄レドックスを実現できることがわかる。
なお、表3及び表4において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
(例3)
表5及び6に、例39〜例57のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、(t−CeO2)/(t−Fe2O3)、Ce3+に由来する2つの吸光ピークの強度の合計Ina(II)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)をそれぞれ示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例39〜例54は、実施例、例55〜57は、比較例である。
実施例のガラスは、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されていることにより少ないCeO2量で酸化剤として効果的に作用できる状態においてガラス組成中の酸化セリウムと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御しているため、比較例と比べて少ない酸化セリウム量でも効果的にガラスのレドックスを低く制御して高い内部透過率を実現し、同時にソーラリゼーションによる透過率変化も1.5%以下に抑えることを実現している。
なお、表5及び表6において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
表5及び6に、例39〜例57のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、(t−CeO2)/(t−Fe2O3)、Ce3+に由来する2つの吸光ピークの強度の合計Ina(II)、鉄レドックス(Fe−redox)、式3の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)をそれぞれ示す。なお、表中には記載していないが、各々のガラスは、MnO2を6.0ppm、NiOを0.5ppm、Cr2O3を0.6ppm含有している。
表中、例39〜例54は、実施例、例55〜57は、比較例である。
実施例のガラスは、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性がガラス中に含まれる鉄量に応じて制御されていることにより少ないCeO2量で酸化剤として効果的に作用できる状態においてガラス組成中の酸化セリウムと酸化鉄の含有量及び割合等を最適な範囲で制御しているため、比較例と比べて少ない酸化セリウム量でも効果的にガラスのレドックスを低く制御して高い内部透過率を実現し、同時にソーラリゼーションによる透過率変化も1.5%以下に抑えることを実現している。
なお、表5及び表6において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応する。
(例4)
例39のガラス組成を基本とし、このガラス中のCaO量[CaO]と、全アルカリ土類金属酸化物量[RO](アルカリ土類金属酸化物としては、CaOとSrOとBaOとの合量)、との比([CaO]/[RO])を変化させたガラスを作製し、それぞれのガラスについて、Ce3+に起因する2つの吸光ピークの強度と、Ce4+に起因する2つの吸光ピークを測定した。Ce3+に起因する2つの吸光ピークの強度の合計とCe4+に起因する2つの吸光ピークの強度の合計の比([Ce3+]/[Ce4+])の関係を図1として示す。
この図1から、アルカリ土類金属酸化物の中で、酸化性のより高いCaOの含有量を低くすることにより(例えば、[CaO]/[RO]の範囲を0.5以下とすることにより)、[Ce3+]/[Ce4+]を0.4以下とし、Ce3+の割合を増加することができるので、CeイオンからFeイオンへの酸素の移動が効果的に進んだと考えられ、酸化セリウムの酸化剤としての効果をより効果的とすることができる。又、例えば、[CaO]/[RO]を0.5から0.48まで2.0%減少させることで、[Ce3+]/[Ce4+]を0.4から0.25まで低下させることも可能である。
例39のガラス組成を基本とし、このガラス中のCaO量[CaO]と、全アルカリ土類金属酸化物量[RO](アルカリ土類金属酸化物としては、CaOとSrOとBaOとの合量)、との比([CaO]/[RO])を変化させたガラスを作製し、それぞれのガラスについて、Ce3+に起因する2つの吸光ピークの強度と、Ce4+に起因する2つの吸光ピークを測定した。Ce3+に起因する2つの吸光ピークの強度の合計とCe4+に起因する2つの吸光ピークの強度の合計の比([Ce3+]/[Ce4+])の関係を図1として示す。
この図1から、アルカリ土類金属酸化物の中で、酸化性のより高いCaOの含有量を低くすることにより(例えば、[CaO]/[RO]の範囲を0.5以下とすることにより)、[Ce3+]/[Ce4+]を0.4以下とし、Ce3+の割合を増加することができるので、CeイオンからFeイオンへの酸素の移動が効果的に進んだと考えられ、酸化セリウムの酸化剤としての効果をより効果的とすることができる。又、例えば、[CaO]/[RO]を0.5から0.48まで2.0%減少させることで、[Ce3+]/[Ce4+]を0.4から0.25まで低下させることも可能である。
(例5)
例39のガラスについて、波長200nmから波長360nmの範囲における吸光スペクトルを求めるとともに、Ce3+に起因する2つの吸光スペクトルと、Ce4+に起因する2つの吸光スペクトルを求めた。それぞれの吸光スペクトルの関係を図2として示す。図2中、Absと記載の実線Aが例39のガラスにおける吸光スペクトル、Baseと記載の点線Fが、CeO2を添加せずに母組成、全鉄量、鉄レドックスを例39と同じになるよう作製したガラスの吸光スペクトルである。また、図2中、Ce3+に起因する2つの吸光スペクトルのうちピークがより長波長側に存在するもの(1)をBとして、他方(2)をCとして示し、Ce4+に起因する2つの吸光スペクトルのうちピークがより長波長側に存在するもの(1)をDとして、他方(2)をEとして示している。
この図2から、ガラス中のCe3+による波長302nm、波長318nm付近に二つの吸光ピーク(Abs./cm−1)の強度の合計Ina(II)=ACe3+(1)ACe3+(2)を5.0cm−1以下に制御することができており、ガラスのソーラリゼーションの影響を低減できたことがわかる。
例39のガラスについて、波長200nmから波長360nmの範囲における吸光スペクトルを求めるとともに、Ce3+に起因する2つの吸光スペクトルと、Ce4+に起因する2つの吸光スペクトルを求めた。それぞれの吸光スペクトルの関係を図2として示す。図2中、Absと記載の実線Aが例39のガラスにおける吸光スペクトル、Baseと記載の点線Fが、CeO2を添加せずに母組成、全鉄量、鉄レドックスを例39と同じになるよう作製したガラスの吸光スペクトルである。また、図2中、Ce3+に起因する2つの吸光スペクトルのうちピークがより長波長側に存在するもの(1)をBとして、他方(2)をCとして示し、Ce4+に起因する2つの吸光スペクトルのうちピークがより長波長側に存在するもの(1)をDとして、他方(2)をEとして示している。
この図2から、ガラス中のCe3+による波長302nm、波長318nm付近に二つの吸光ピーク(Abs./cm−1)の強度の合計Ina(II)=ACe3+(1)ACe3+(2)を5.0cm−1以下に制御することができており、ガラスのソーラリゼーションの影響を低減できたことがわかる。
(例6)
表7に例58〜例66のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、MnO2に換算した酸化マンガンの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式(6)の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、白色LEDを照度1000000luxで1000時間照射した前後での波長630nmにおける光路長50mmにおける透過率の変化量Δ%T@630nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)を示す。ここで照射に用いた白色LEDは、波長390〜800nmの範囲で発光し、発光のピーク波長が446nmであり、色温度が6500Kである。表中、例58〜例63は実施例、例64〜例66は比較例である。実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性が80≦BRO≦2500となるように制御されており、低い鉄レドックスを実現できることがわかる。また、実施例の組成は、全酸化鉄量がいずれも80ppm以下であり、鉄レドックスが低いため、可視光において高い透過率を有している。また、実施例の組成は、全酸化マンガンの含有量が0.01〜5ppmの範囲にあり、全酸化セリウムと全酸化鉄の比率および全酸化マンガンと全酸化鉄の比率が適切であるため、ソーラリゼーションが抑制されている。
なお、表7において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応し、(t−MnO2)が表中MnO2に対応する。
表7に例58〜例66のガラス組成(単位:質量%)、ガラス中の鉄の含有量として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)の含有量(単位:ppm)、CeO2に換算した酸化セリウムの含有量(単位:ppm)、MnO2に換算した酸化マンガンの含有量(単位:ppm)、鉄レドックス(Fe−redox)、式(6)の左辺(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])により計算されるパラメーターBRO(表においてはB_ROとして表記している)を示すとともに、これらガラスのサンプルについて高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率変化Δ%T@400nm、白色LEDを照度1000000luxで1000時間照射した前後での波長630nmにおける光路長50mmにおける透過率の変化量Δ%T@630nm、波長450nm、520nm、700nmにおける光路長5cmでの透過率(%)を示す。ここで照射に用いた白色LEDは、波長390〜800nmの範囲で発光し、発光のピーク波長が446nmであり、色温度が6500Kである。表中、例58〜例63は実施例、例64〜例66は比較例である。実施例の組成は、ガラス中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性が80≦BRO≦2500となるように制御されており、低い鉄レドックスを実現できることがわかる。また、実施例の組成は、全酸化鉄量がいずれも80ppm以下であり、鉄レドックスが低いため、可視光において高い透過率を有している。また、実施例の組成は、全酸化マンガンの含有量が0.01〜5ppmの範囲にあり、全酸化セリウムと全酸化鉄の比率および全酸化マンガンと全酸化鉄の比率が適切であるため、ソーラリゼーションが抑制されている。
なお、表7において、(t−Fe2O3)が表中Fe2O3に対応し、(t−CeO2)が表中CeO2に対応し、(t−MnO2)が表中MnO2に対応する。
本発明によれば、ガラス組成中の酸化セリウムと酸化鉄の含有量を最適な範囲で、またガラス組成中の酸化マンガンと酸化鉄の含有量を最適な範囲で制御し、またガラス組成中のアルカリ土類金属酸化物の塩基性をガラス中に含まれる鉄量に応じて制御することで、ガラスの着色及びソーラリゼーションを抑制しつつ、高透過率のガラス物品、特に、光路長20cmにおける可視光域の内部透過率が80%以上と高い透過率を有し、かつガラス物品の内部透過率スペクトルがより平坦化されたガラス物品を提供することができる。
本発明のガラス物品は、高透過率であることが望まれるものに好適に用いることが出来る。特に、建築用内装および外装用途、太陽電池用カバーガラスおよび基板ガラス用途、各種電子デバイスの外装用途、電子デバイスの光源用途として好適であり、例えばエッジライト方式の面状発光体装置の導光体用として、好適である。また、液晶テレビ等の液晶表示装置の大画面化に対応する、導光体用として好適である。
なお、2015年4月3日に出願された日本特許出願2015−077046号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
本発明のガラス物品は、高透過率であることが望まれるものに好適に用いることが出来る。特に、建築用内装および外装用途、太陽電池用カバーガラスおよび基板ガラス用途、各種電子デバイスの外装用途、電子デバイスの光源用途として好適であり、例えばエッジライト方式の面状発光体装置の導光体用として、好適である。また、液晶テレビ等の液晶表示装置の大画面化に対応する、導光体用として好適である。
なお、2015年4月3日に出願された日本特許出願2015−077046号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
Claims (19)
- 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で7.2〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜10ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で7.2〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(3)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1200 … 式(3)
(ここで、式(2)及び式(3)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜10ppm、CeO2に換算した全酸化セリウム(t−CeO2)を1〜1000ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(2)及び(4)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・1≦[t−CeO2]/[t−Fe2O3]≦45 … 式(2)
・(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≧1000 … 式(4)
(ここで、式(2)及び式(4)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 前記ガラスは、質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜4ppm含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、波長260nm〜360nmに存在するCe3+に起因する2つの吸光ピークにおけるピーク強度の合計が5.0cm−1以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、波長200〜380nmに存在するCe3+、Ce4+それぞれに起因する4つの吸光ピークCe3+(1)、Ce3+(2)、Ce4+(1)、Ce4+(2)のピーク強度ACE3+(1)、ACE3+(2)、ACE4+(1)、ACE4+(2)を用いて、Ce3+/Ce4+=(ACE3+(1)+ACE3+(2))/(ACE4+(1)+ACE4+(2))により算出されるCe3+/Ce4+の値が2.0以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(7)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦3000 … 式(7)
(ここで、式(5)、(6)及び(7)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化マンガンの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 下記酸化物基準の質量百分率表示又は質量ppm表示で、SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜80ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜10ppm、MnO2に換算した全酸化マンガン(t−MnO2)を0.01〜5ppm、並びにMgO、CaO、SrO、及びBaOのアルカリ土類金属の酸化物からなる群から選択される少なくとも1種以上をそれらの合量で1〜35%を含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、下記式(5)、(6)及び(8)の関係式を満たすガラスからなることを特徴とするガラス物品。
・[t−CeO2]/[t−Fe2O3]<1 … 式(5)
・0.001≦[t−MnO2]/[t−Fe2O3]≦0.5 … 式(6)
・80≦(64×[MgO]+100×[CaO]+127×[SrO]+156×[BaO])≦2500 … 式(8)
(ここで、式(5)、(6)及び(8)中、[t−CeO2]は全酸化セリウムの含有量(質量ppm)、[t−MnO2]は全酸化マンガンの含有量(質量ppm)、[t−Fe2O3]は全酸化鉄の含有量(質量ppm)、[MgO]はMgOの含有量(質量%)、[CaO]はCaOの含有量(質量%)、[SrO]はSrOの含有量(質量%)、[BaO]はBaOの含有量(質量%)である。) - 前記ガラスは、質量ppm表示でFe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜4ppm含有する、請求項8または9に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、B2O3を実質的に含有しない、請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、さらに、SO3を質量百分率表示で0%超、0.5%以下含有する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、さらに、SnO2を質量百分率表示で0〜1%含有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、光路長50mmの条件下で、波長400〜700nmの範囲における透過率の最小値が85%以上であり、前記透過率の最大値と最小値の差が3.8%以下である、請求項1〜13のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、高圧水銀灯を照度45mW/cm2で30秒間照射した際の、照射前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率の変化量Δ%T@400nmが1.5%以下である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラスは、波長390〜800nmの範囲で発光し、発光のピークが波長440〜450nmの範囲に存在し、色温度が6500Kである白色LEDを照度1000000luxで1000時間照射した際の、照射前後での波長630nmにおける光路長50mmにおける透過率の変化量Δ%T@630nmが5.0%以下である、請求項1〜15のいずれか1項に記載のガラス物品。
- SiO2を50〜80%、K2Oを0〜10%、Fe2O3に換算した全酸化鉄(t−Fe2O3)を1〜145ppm、Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)を0〜30ppm含有するガラスであって、当該ガラスは、下記式(1)で表せられる鉄のレドックスが0%〜30%であり、
・(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)の含有量)/[(Fe2O3に換算した二価鉄(Fe2+)と三価鉄(Fe3+)の合計の含有量(Fe2++Fe3+)] … 式(1)、
かつ、光路長50mmの条件下で、波長400〜700nmの範囲における透過率の最小値が85%以上であり、照度45mW/cm2の高圧水銀灯を30秒間照射した際の、照射前後での波長400nmにおける光路長1mmにおける透過率の変化量Δ%T@400nmが1.5%以下であるガラスからなることを特徴とするガラス物品。
であるガラス物品。 - 前記ガラスは、少なくとも一辺の長さが200cm以上であり、厚さが0.5mm以上のガラス板である、請求項1〜17のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラス板は、少なくとも端面のうち一辺を研磨仕上げしてある、請求項18に記載のガラス物品。
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