KR101441600B1

KR101441600B1 - 유리판

Info

Publication number: KR101441600B1
Application number: KR1020137000763A
Authority: KR
Inventors: 타카시 무라타
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2014-09-22
Also published as: EP2594536A4; CN102985382A; CN102985382B; KR20130024949A; US20130115422A1; WO2012008236A1; EP2594536A1; JP2015180595A; JP2012036074A

Abstract

본 발명의 유리판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO₂ 40∼80%, Al₂O₃ 0∼30%, B₂O₃ 0∼15%, 알칼리 금속 산화물(Li₂O, Na₂O, K₂O의 1종 또는 2종 이상) 0∼25%, 알칼리 토류 금속 산화물(MgO, CaO, SrO, BaO의 1종 또는 2종 이상) 0∼15%를 함유하고, 또한 이차원 디스플레이의 일부 또는 전부를 덮는 시역 제어 부재에 사용하는 것을 특징으로 한다.

Description

유리판{GLASS PLATE}

본 발명은 유리판에 관한 것이고, 구체적으로는 3D 디스플레이의 시역 제어 부재에 사용하는 유리판에 관한 것이다.

최근, 3D 디스플레이의 개발이 더욱 활발하게 이루어지고 있고, 안경의 착용을 필수로 하는 3D 디스플레이가 점차 시장에 출시되고 있다. 안경 착용 방식으로서 셔터 방식, 편광 방식 등이 존재하고, 이 방식은 어디서 보아도 3D 영상을 시청할 수 있는 메리트가 있지만, 텔레비전을 시청할 때에 반드시 안경을 착용하지 않으면 안되는 디메리트도 있다.

안경의 착용이 필요하지 않은 3D 디스플레이의 표시 방식에는 패럴랙스 배리어(Parallax barrier) 방식, 렌트큘라 시트(lenticular sheet) 방식(렌즈를 사용한 방식)이 제안되고 있다. 패럴랙스 배리어 방식은 디스플레이의 화소를 적절한 간격으로 설정된 스트라이프상의 배리어로 가림으로써 양쪽 눈 시차를 만들어 내는 방식이다. 최근에는 배리어가 액정이고, 2D와 3D의 전환이 가능한 것이 있지만 적지 않게 디스플레이의 일부를 어떠한 배리어로 가릴 필요가 있기 때문에 디스플레이의 휘도가 저하하는 디메리트가 있다.

한편, 렌트큘라 시트 방식은 기본적인 원리가 패럴랙스 배리어 방식과 유사하지만, 배리어 대신에 플라스틱 필름 렌즈를 사용하여 양쪽 눈 시차를 만들어 내는 점이 상위하다. 이 방식은 화면을 차단하지 않기 때문에 디스플레이의 휘도를 유지하기 쉬운 메리트가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 2006-215063호 공보

그런데, 최근, 3D 디스플레이가 휴대전화에 탑재되고 있다. 그러나, 상기 플라스틱 필름 렌즈를 사용하는 경우, 터치 패널 기능이 첨부된 디바이스에는 항상 플라스틱 필름 렌즈의 표면이 손가락 등으로 덧쓰기 때문에 상처가 나기 쉽고, 그 상처에 의해 광의 진행 방향에 변화가 생겨 정확한 입체 이미지가 얻어지기 어려운 문제가 있다.

또한, 입체 이미지의 운동 시차를 개선하기 위해서 다안 방식을 채용하고, 또한 고세밀한 입체 영상을 실현하는 경우, Full-HD를 넘는 대단히 고해상도의 디스플레이가 요구된다. 그 결과, 광의 진행 방향을 엄밀하게 제어하기 위해서, 플라스틱 렌즈에는 고정도한 치수안정성이 요구된다. 또한, 디스플레이의 고해상도화에 따라 휘도가 저하하기 쉬워지기 때문에 플라스틱 렌즈에는 고투과율인 것도 요구된다. 그러나, 플라스틱에는 고정도한 치수안정성과 고투과율이 양립하는 것이 곤란하여 결과로서, 플라스틱 필름 렌즈를 사용하면 고세밀화, 고휘도화 및 저소비 전력화를 동시에 달성하는 것이 곤란해진다.

이들 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자는 유리판을 사용하는 방법을 착상했다. 즉, 본 발명자는 유리판의 표면에 ㎛ 오더의 요철부(렌즈부)를 형성한 후 강화 처리(물리 강화 또는 화학 강화)를 행하는 방법을 착상하는 것에 이르렀다.

그러나, 물리 강화에는 강화가능한 판 두께에 제한이 있기 때문에 본 용도의 유리판에 적용하기 곤란하다는 과제가 있다. 한편, 화학 강화의 경우라도, 압축 응력층이 얕으면 ㎛ 오더의 요철부(렌즈부)와 굴절율이 다른 층이 혼재하기 쉬워져 복잡한 광설계가 필요하게 됨과 아울러, 압축 응력층의 컨트롤이 엄격해진다는 과제도 있다. 따라서, 본 용도에 유리판을 사용하는 경우, 고강도와 시역 제어 기능을 양립하는 것은 곤란했다.

여기서, 본 발명은 고강도와 시역 제어 기능을 양립할 수 있는 유리판을 창안함으로써 3D 디스플레이의 고세밀화, 고휘도화, 저소비 전력화에 기여하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명자는 각종 검토를 행한 결과, 유리판의 각 성분의 함유량을 규제하고, 이 유리판에서 이차원 디스플레이의 전부 또는 일부를 덮는 시역 제어 부재(이차원 디스플레이에 표시된 이차원 화상을 복수의 시점 화상으로 배분하는 시역 제어 기능을 갖는 부재)에 사용함으로써 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명으로서 제안하고 있다.

즉, 본 발명의 유리판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO₂ 40∼80%, Al₂O₃ 0∼30%, B₂O₃ 0∼15%, 알칼리 금속 산화물 0∼25%, 알칼리 토류 금속 산화물 0∼15%를 함유하고, 또한 이차원 디스플레이의 일부 또는 전부를 덮는 시역 제어 부재에 사용되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 유리판을 시역 제어 부재에 사용하면, 이차원 디스플레이에 표시된 이차원 화상을 복수의 시점 화상으로 배분하는 기능을 발휘한다.

상기한 바와 같이 유리 조성 범위를 규제하면, 적정한 압축 응력층을 형성하기 쉬워지기 때문에 고강도와 시역 제어 기능을 양립하기 쉬워진다.

또한, 플리스틱 필름 렌즈는 온도나 습도 등에 의해 체적 변화가 생기기 쉽기 때문에 소망의 렌즈 성능을 유지하기 어렵다. 이것에 대하여, 본 발명의 유리판은 온도나 습도 등에 의해 체적 변화가 생기기 어려워 렌즈 성능을 유지하기 쉽다는 특징도 있다.

제 2로, 본 발명의 유리판은 적어도 한 면에 요철부(렌즈부)를 갖는 것을 특징으로 한다. 제 3으로, 본 발명의 유리판은 요철부(렌즈부)의 Rsm이 10∼500㎛인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 시역 제어 기능을 발휘하기 쉬워진다. 여기서, 「Rsm」은 JIS B0601:2001에 준거하여 측정된 값으로 한다.

제 4로, 본 발명의 유리판은 φ1.4mm, #200의 전동 드릴을 사용하여 이송 속도 10mm/분, 1회 이송량 0.015mm로 가공했을 때 발생하는 치핑의 크기가 500㎛ 미만인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 유리판을 각종 형상으로 가공하기 쉬워지고, 특히 유리판의 표면에 요철부(렌즈부)를 형성하기 쉬워짐과 동시에, 기계적 강도를 유지하기 쉬워진다. 또한, 이 경우, 가공 속도의 고속화를 도모하는 것도 가능하게 되기 때문에 유리판의 제조 효율은 향상한다. 여기서, 「치핑의 크기」는 가공기(예를 들면, NC 가공기: Makino MSA 30)를 사용하고, 상기 조건으로 유리판에 형성한 구멍에 대해서 반경 방향으로 측장을 행했을 때 원주위에 관찰되는 결손부의 최대장을 가리킨다.

제 5로, 본 발명의 유리판은 판 두께 1mm, 파장 400∼700nm에 있어서의 전체 광투과율이 89% 이상인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 이차원 디스플레이로부터의 광을 로스없게 표시하는 것이 가능하게 된다. 여기서, 「전체 광투과율」은 분광 광도계(예를 들면, Shimadzu Corporation 제작의 UV2500PC)로 측정한 값을 가리키고, 예를 들면 적분구를 사용하여 스캔 속도: 저속, 슬릿 폭: 5.0nm, 측정 파장 레인지: 400∼700nm, 샘플링 피치: 1nm로서 렌즈면을 디텍터측을 향하여 측정한 중에서 가장 낮은 투과율로 나타낸다.

제 6으로, 본 발명의 유리판은 표면에 압축 응력층을 갖는 것을 특징으로 한다. 제 7로, 본 발명의 유리판은 압축 응력층의 압축 응력값이 100MPa 이상인 것을 특징으로 한다. 제 8로, 본 발명의 유리판은 압축 응력층의 깊이가 20㎛ 이상인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 유리판의 기계적 강도가 향상됨과 동시에, 요철부(렌즈부)에 굴절율이 다른 층이 존재하기 어려워져 렌즈 설계가 용이해진다. 여기서, 「압축 응력층의 압축 응력값」, 「압축 응력층의 깊이」는 표면 응력계(예를 들면, Orihara Industrial Co., Ltd. 제작의 FSM-6000)를 사용하여 유리판을 관찰했을 때에 간섭 무늬의 개수와 그 간격으로부터 산출되는 값을 가리킨다.

제 9로, 본 발명의 유리판은 액상 온도가 1200℃ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기서, 「액상 온도」는 표준 체 30메쉬(체 눈크기 500㎛)를 통과하여 50메쉬(체 눈크기 300㎛)에 남는 유리 분말을 백금 보트에 넣고, 온도 구배로 중에 24시간 유지한 후에 결정이 석출하는 온도를 가리킨다.

제 10으로, 본 발명의 유리판은 액상 점도 log₁₀η이 4.0dPa·s 이상인 것을 특징으로 한다. 여기서, 「액상 점도」는 액상 온도에 있어서의 유리의 점도를 백금구 인상법 등으로 측정한 값을 가리킨다. 또한, 액상 온도가 낮을수록 또는 액상 점도가 높을수록 내실투성이 향상하여 유리판을 성형하기 쉬워진다.

도 1은 유리판의 표면에 대하여, φ1.4mm, #200의 전동 드릴을 사용하여 이송 속도 10mm/분, 1회 이송량 0.015mm로 구멍을 형성한 후, 반경 방향으로 측장을 행했 때, 원주위에 관찰되는 결손부의 최대장을 나타내는 사진이다.
도 2는 실시예 1의 시료 No.10의 유리판에 대하여, 요철부(렌즈부)를 형성한 후의 표면 조도의 측정 결과를 나타내는 차트이다.

본 발명의 실시형태에 의한 유리판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO₂ 40∼80%, Al₂O₃ 0∼30%, B₂O₃ 0∼15%, 알칼리 금속 산화물 0∼25%, 알칼리 토류 금속 산화물 0∼15%를 함유하고, 이차원 디스플레이의 일부 또는 전부를 덮는 시역 제어 부재로서 사용할 수 있다.

상기 범위로 유리 조성을 한정한 이유를 이하에 설명한다. 또한, 유리 조성에 관한 설명에 있어서, %표시는 질량%를 가리킨다.

SiO₂는 유리의 네트워크를 형성하는 성분이고, 그 함유량은 40∼80%이고, 바람직한 상한 범위는 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 63% 이하, 61% 이하, 60% 이하, 58.5% 이하, 특히 56% 이하이고, 바람직한 하한 범위는 45% 이상, 48% 이상, 50% 이상, 52% 이상, 특히 55% 이상이다. SiO₂의 함유량이 너무 많으면 용융성이나 성형성이 저하하고, 또한 열팽창계수가 너무 낮아져 주변재료의 열팽창계수로 조정하기 어려워진다. 한편, SiO₂의 함유량이 너무 적으면, 치핑이 발생하기 쉬워지기 때문에 연마 가공 등에 의해 요철부(렌즈부)를 형성하는 경우에 표면 상에 무수한 결함이 생기기 쉬워짐과 아울러, 이들 결함에 의해 유리판의 기계적 강도가 저하할 우려가 있다. 또한, SiO₂의 함유량이 너무 적으면 유리화가 곤란해지고, 또한 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하기 쉬워진다.

Al₂O₃은 이온 교환 성능을 향상시키는 성분이고, 또한 왜점, 영률을 향상시키는 성분이고, 그 함유량은 0∼30%이다. Al₂O₃의 함유량이 너무 많으면, 실투 결정이 석출하기 쉬워져 오버플로우 다운드로우법 등에 의한 성형이 곤란해지고, 또한 열팽창계수가 너무 낮아져 주변 재료의 열팽창계수로 조정하기 어려워지고, 또한 고온 점성이 높아져 용융이 곤란해진다. 한편, Al₂O₃의 함유량이 너무 적으면, 이온 교환 성능을 충분히 발휘할 수 없을 우려가 생긴다. 상기 관점에서, Al₂O₃의 바람직한 상한 범위는 25% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 20% 이하, 특히 19% 이하이고, 또한 바람직한 하한 범위는 3% 이상, 5% 이상, 9% 이상, 11% 이상, 12% 이상, 13% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 특히 17% 이상이다.

B₂O₃은 액상 온도, 고온 점도, 밀도를 저하시키는 성분인 동시에, 이온 교환 성능, 특히 압축 응력값을 향상시키는 성분이다. 그러나, B₂O₃의 함유량이 너무 많으면, 이온 교환에 의해 표면에 연소가 발생하거나 내수성이 저하하거나 액상 점도가 저하하거나 압축 응력층이 얕아질 우려가 있다. 따라서, B₂O₃의 함유량은 0∼15%, 0∼6%, 0∼4%, 0∼2%, 0∼1%, 0∼0.8%, 0∼0.5%, 특히 0∼0.1%가 바람직하다.

알칼리 금속 산화물은 이온 교환 성분인 동시에, 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 0∼25%이다. 알칼리 금속 산화물의 함유량이 너무 많으면, 유리가 실투하기 쉬워지는 것에 더하여 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하거나 주변 재료의 열팽창계수로 조정하기 어려워진다. 또한, 알칼리 금속 산화물의 함유량이 너무 많으면, 왜점이 너무 저하하여 높은 압축 응력값이 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물의 함유량이 너무 많으면, 액상 온도 부근의 점성이 저하하여 높은 액상 점도를 확보하기 어려워지는 경우가 있다. 따라서, 알칼리 금속 산화물의 함유량은 22% 이하, 20% 이하, 특히 19% 이하가 바람직하다. 한편, 알칼리 금속 산화물의 함유량이 너무 적으면, 이온 교환 성능이나 용융성이 저하하는 경우가 있다. 따라서, 알칼리 금속 산화물의 함유량은 3% 이상, 5% 이상, 8% 이상, 10% 이상, 13% 이상, 특히 15% 이상이 바람직하다.

여기서, 알칼리 금속 산화물로서는 Li₂O, Na₂O, K₂O의 1종 또는 2종 이상이 포함된다.

Li₂O는 이온 교환 성분인 동시에, 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이다. 또한, Li₂O는 영률을 향상시키는 성분이다. 또한, Li₂O는 알칼리 금속 산화물 중에서는 압축 응력값을 향상시키는 효과가 크다. 그러나, Li₂O의 함유량이 너무 많으면, 액상 점도가 저하하여 유리가 실투하기 쉬워지고, 또한 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하거나 주변 재료의 열팽창계수로 조정하기 어려지고, 또한 저온 점성이 너무 저하하여 응력 완화가 생겨 반대로 압축 응력값이 저하하는 경우가 있다. 따라서, Li₂O의 함유량은 0∼10%, 0∼8%, 0∼6%, 0∼3%, 0∼1%, 0∼0.5%가 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것, 즉 0.01% 미만이 가장 바람직하다.

Na₂O의 함유량은 0∼20%가 바람직하다. Na₂O는 이온 교환 성분인 동시에, 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이다. 또한, Na₂O는 내실투성을 향상시키는 성분이다. Na₂O의 바람직한 상한 범위는 19% 이하, 17% 이하, 15% 이하, 13% 이하, 특히 12% 이하이고, 바람직한 하한 범위는 0.1% 이상, 3% 이상, 6% 이상, 7% 이상, 8% 이상, 특히 10% 이상이다. Na₂O의 함유량이 너무 많으면, 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하거나 주변재료의 열팽창계수로 조정하기 어려워지고, 또한 왜점이 부당하게 저하하여 유리 조성의 성분 발란스가 더욱 손상되어 반대로 내실투성이 저하할 우려가 있다. 한편, Na₂O의 함유량이 너무 적으면, 이온 교환 성능이나 용융성이 저하하거나 열팽창계수가 부당하게 저하할 우려가 있다.

K₂O는 이온 교환을 촉진하는 성분이고, 알칼리 금속 산화물 중에는 압축 응력층을 깊게 하는 성분이다. 또한, K₂O는 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이다. 또한, K₂O는 내실투성을 향상시키는 성분이다. K₂O의 함유량이 너무 많으면, 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하거나 주변 재료의 열팽창계수로 조정하기 어려워지고, 또한 왜점이 부당하게 저하하여 유리 조성의 성분 발란스가 더욱 손상되어 반대로 내실투성이 저하할 우려가 있다. 상기 관점에서, K₂O의 함유량은 0∼15%가 바람직하고, K₂O의 바람직한 상한 범위는 12% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 특히 6% 이하이고, 바람직한 하한 범위는 0.1% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 4% 이상, 특히 4.5% 이상이다.

질량비(Na₂O+K₂O)/Al₂O₃은 0.5∼4, 0.8∼1.6, 0.9∼1.6, 1∼1.6, 특히 1.2∼1.6이 바람직하다. 이 값이 커지면, 저온 점성이 너무 저하하여 이온 교환 성능이 저하하거나 영률이 저하하거나 열팽창계수가 너무 높아져 내열충격성이 저하하기 쉬워진다. 또한, 이 값이 커지면, 유리 조성의 성분 발란스가 손상되어 유리가 실투하기 쉬워진다. 한편, 이 값이 작아지면, 용융성이나 실투성이 저하하기 쉬워진다.

질량비 K₂O/Na₂O는 0∼2이 바람직하다. 이 질량 비율은 압축 응력층의 압축 응력값과 깊이에 큰 영향을 끼친다. 압축 응력값을 높이고 싶은 경우, 이 질량 비율을 0∼0.5, 0∼0.3, 특히 0∼0.2로 조정하는 것이 바람직하다. 한편, 단시간으로 압축 응력층을 깊게 하고 싶은 경우에는 이 질량 비율을 0.3∼2, 0.5∼2, 1∼2, 1.2∼2, 특히 1.5∼2로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 이 질량 비율이 커지면, 유리가 실투하기 쉬워진다.

알칼리 토류 금속 산화물은 각종 목적으로 첨가가능한 성분이다. 그러나, 알칼리 토류 금속 산화물의 함유량이 너무 많으면, 밀도나 열팽창계수가 부당하게 상승하거나 내실투성이 저하하기 쉬워지는 것에 더하여 이온 교환 성능이 저하하는 경향이 있다. 또한, 알칼리 토류 금속 산화물의 함유량이 너무 많으면, 상대적으로 SiO₂의 함유량이 감소하는 것에 기인하여 치핑이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 알칼리 토류 금속 산화물의 함유량은 0∼15%이고, 0∼12%, 0∼9%, 특히 0∼6%가 바람직하다.

여기서, 알칼리 토류 금속 산화물에는 MgO, CaO, SrO, BaO의 1종 또는 2종 이상이 포함된다.

MgO의 함유량은 0∼10%가 바람직하다. MgO는 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이고, 또한 왜점이나 영률을 향상시키는 성분이다. 특히, MgO는 알칼리 토류 금속 산화물 중에서는 이온 교환 성능을 향상시키는 효과가 크다. 그러나, MgO의 함유량이 너무 많으면, 밀도나 열팽창계수가 부당하게 상승하거나 유리가 실투하기 쉬워진다. 따라서, MgO의 바람직한 상한 범위는 8% 이하, 6% 이하, 특히 5% 이하이고, 바람직한 하한 범위는 0.1% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 3% 이상, 특히 4% 이상이다.

CaO의 함유량은 0∼10%가 바람직하다. CaO는 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이고, 또한 왜점이나 영률을 향상시키는 성분이다. 특히, CaO는 알칼리 토류 금속 산화물 중에서는 이온 교환 성능을 향상시키는 효과가 크다. 그러나, CaO의 함유량이 너무 많으면, 밀도나 열팽창계수가 부당하게 상승하거나 유리가 실투하기 쉬워지고, 또한 이온 교환 성능이 저하하는 경우가 있다. 따라서, CaO의 바람직한 상한 범위는 8% 이하이고, CaO의 바람직한 하한 범위는 0.1% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 3% 이상, 특히 4% 이상이다.

SrO는 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이고, 또한 왜점이나 영률을 향상시키는 성분이다. 그러나, SrO의 함유량이 너무 많으면, 밀도나 열팽창계수가 부당하게 상승하거나 유리가 실투하기 쉬워지고, 또한 이온 교환 성능이 저하하는 경향이 있다. 따라서, SrO의 함유량은 3% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하, 0.2% 이하, 특히 0.1% 이하가 바람직하다.

BaO는 고온 점도를 저하시켜 용융성이나 성형성을 높이는 성분이고, 또한 왜점이나 영률을 향상시키는 성분이다. 그러나, BaO의 함유량이 너무 많으면, 밀도나 열팽창계수가 부당하게 상승하거나 유리가 실투하기 쉬워지고, 또한 이온 교환 성능이 저하하는 경향이 있다. BaO의 함유량은 3% 이하, 2.5% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.8% 이하, 0.5% 이하, 0.2% 이하, 특히 0.1% 이하가 바람직하다.

SrO+BaO(SrO와 BaO의 합량)의 함유량을 제한함으로써 이온 교환 성능을 효과적으로 높일 수 있다. 상기한 바와 같이, SrO와 BaO는 이온 교환 반응을 저해하는 작용을 갖기 때문에 이들 성분을 다량으로 포함하면, 유리판의 기계적 강도를 높이는 점에서 불리하다. 따라서, SrO+BaO의 함유량은 0∼3%, 0∼2.5%, 0∼2%, 0∼1%, 0∼0.2%, 특히 0∼0.1%가 바람직하다.

알칼리 토류 금속 산화물의 함유량을 알칼리 금속 산화물의 함유량으로 나눈 값이 커지면, 내실투성은 저하하는 경향이 있다. 따라서, 그 질량비는 1 이하, 0.8 이하, 0.5 이하, 0.4 이하, 특히 0.3 이하가 바람직하다.

상기 성분 이외에도, 예를 들면 이하의 성분을 유리 조성 중에 첨가할 수 있다.

ZnO는 이온 교환 성능, 특히 압축 응력값을 향상시키는 성분이고, 또한 저온 점성을 저하시키지 않고 고온 점성을 저하시키는 성분이다. 그러나, ZnO의 함유량이 너무 많으면, 유리가 분상하거나 내실투성이 저하하거나 밀도가 높아지기 쉽다. 따라서, ZnO의 함유량은 8% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 특히 0.1% 이하가 바람직하다.

ZrO₂는 이온 교환 성능을 현저하게 향상시키는 성분이고, 또한 영률이나 왜점을 높이는 동시에, 고온 점성을 저하시키는 성분이다. 또한, ZrO₂는 액상 점도 부근의 점성을 향상시키는 효과도 갖는다. 따라서, ZrO₂를 소정량 첨가하면, 이온 교환 성능과 액상 점도를 동시에 높일 수 있다. 단, ZrO₂의 함유량이 너무 많으면, 내실투성이 극단적으로 저하하는 경우가 있다. 따라서, ZrO₂의 함유량은 0∼10%, 0∼8%, 0∼5%, 0∼2%, 0∼1%, 특히 0∼0.1%가 바람직하다.

TiO₂는 이온 교환 성능을 높이는 동시에, 고온 점도를 저하시키는 성분이다. 그러나, TiO₂의 함유량이 너무 많으면, 유리가 착색하거나 내실투성이 저하하거나 밀도가 높아지기 쉽다. 따라서, TiO₂의 함유량은 10% 이하, 8% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 2% 이하, 0.7% 이하, 0.5% 이하, 0.1% 이하, 특히 0.01% 이하가 바람직하다.

P₂O₅는 이온 교환 성능, 특히 압축 응력층을 깊게 하는 성분이다. 그러나, P₂O₅의 함유량이 너무 많으면, 유리가 분상하거나 내수성, 내실투성이 저하하기 쉬워진다. 압축 응력층을 깊게 하고 싶은 경우에는 하한값을 0.5% 이상, 1%, 특히 2% 이상, 상한값을 8% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 특히 4% 이하로 규제하는 것이 바람직하다. 또한, 내산성을 높이고 싶은 경우, P₂O₅의 함유량은 8% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 특히 0.01∼2%가 바람직하다.

청징제로서 As₂O₃, Sb₂O₃, SnO₂, CeO₂, F, SO₃, Cl로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.001∼3% 첨가해도 좋다. 단, 환경에 대한 배려로, As₂O₃, Sb₂O₃의 사용을 극력 삼가하는 것이 바람직하고, 그 함유량은 각각 0.1% 미만, 특히 0.01% 미만이 바람직하다. CeO₂는 유리판의 투과율을 저하시키는 성분이다. 이 때문에, CeO₂의 함유량은 0.1% 미만, 특히 0.01% 미만이 바람직하다. F는 저온 점성의 저하에 의해 압축 응력값을 저하시킬 우려가 있는 성분이다. 이 때문에, F의 함유량은 0.1% 미만, 특히 0.01% 미만이 바람직하다. 상기를 감안하면, 청장제로서 SnO₂, SO₃, Cl이 바람직하고, 이들 성분의 합량은 0∼3%, 0.001∼3%, 0.001∼1%, 0.01∼0.5%, 특히 0.05∼0.4%가 바람직하다. 또한, SnO₂의 함유량은 0∼3%, 0.01∼1%, 0.05∼0.5%, 0.1%∼1%, 특히 0.1∼0.5%가 바람직하다. SnO₂의 함유량이 3%보다 많으면, 내실투성이 저하하기 쉬워진다. SO₃의 함유량은 0∼0.2%, 0.0001∼0.1%, 0.0003∼0.08%, 0.0005∼0.05%, 특히 0.001∼0.03%가 바람직하다. SO₃의 함유량이 0.1%보다 많으면, 용융시에 SO₃이 리보일(reboil)하여 거품위가 저하하기 쉬워진다. Cl의 함유량은 0∼0.5%, 0.001∼0.1%, 0.001∼0.09%, 0.001∼0.05%, 특히 0.001∼0.03%가 바람직하다.

Nb₂O₅, La₂O₃ 등의 희토류 산화물은 영률을 향상시키는 성분이다. 그러나, 희토류 산화물을 첨가하면 원료 가격이 상등하고, 또한 다량으로 첨가하면 내실투성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, 희토류 산화물의 함유량은 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하, 특히 0.1% 이하가 바람직하다.

CoO, NiO, Fe₂O₃ 등의 전이 금속 산화물을 첨가하면, 유리판이 착색하여 디스플레이의 시인성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, 전이 금속 산화물의 함유량이 0.5% 이하, 0.1% 이하, 특히 0.05% 이하가 되도록 유리 원료 또는 컬릿의 사용량을 조정하는 것이 바람직하다.

환경에 대한 배려로, PbO, Bi₂O₃의 첨가를 극력 삼가하는 것이 바람직하고, 그 함유량은 각각 0.1% 미만이 바람직하다.

각 성분의 바람직한 성분 범위를 적당히 선택하여 바람직한 유리 조성 범위를 구축하는 것은 당연히 가능하다. 그 중에서도, 특히 바람직한 유리 조성 범위는 이하와 같다.

(1) SiO₂ 40∼75%, Al₂O₃ 3∼22%, B₂O₃ 0∼10%, Li₂O 0∼8%, Na₂O 0∼20%, K₂O 0∼15%, 알칼리 토류 금속 산화물 0∼14% 함유,

(2) SiO₂ 45∼70%, Al₂O₃ 7.5∼21%, B₂O₃ 0∼5%, Li₂O 0∼2%, Na₂O 10∼19%, K₂O 0∼15%, MgO 0∼6%, CaO 0∼8%, SrO 0∼3%, BaO 0∼3%, ZnO 0∼8%, SnO₂ 0.01∼3% 함유,

(3) SiO₂ 50∼65%, Al₂O₃ 12∼19%, Li₂O 0∼1%, Na₂O 12∼18%, K₂O 0∼8%, MgO 0∼6%, CaO 0∼6%, SrO 0∼1%, BaO 0∼1%, ZnO 0∼8%, SnO 20.01∼3% 함유,

(4) SiO₂ 50∼65%, Al₂O₃ 16∼25%, B₂O₃ 0∼1%, Na₂O 7∼15%, K₂O 2∼9%, MgO 2∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼1%, BaO 0∼1%, TiO₂ 0∼0.5% 함유,

(5) SiO₂ 50∼60%, Al₂O₃ 17∼25%, B₂O₃ 0∼0.8%, Na₂O 7∼15%, K₂O 4.5∼6%, MgO 2∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼1%, BaO 0∼1%, ZnO 0∼5%, TiO₂ 0∼0.5%, ZrO₂ 0∼2%, Fe₂O₃ 0∼1%, SnO₂ 0.1∼3% 함유,

(6) SiO₂ 50∼56%, Al₂O₃ 17∼23%, B₂O₃ 0∼0.5%, Na₂O 8∼12%, K₂O 4.5∼6%, MgO 2.5∼5%, CaO 4∼8%, SrO 0∼0.1%, BaO 0∼0.1%, ZnO 0∼5%, TiO₂ 0∼0.1%, ZrO₂ 0∼0.1%, Fe₂O₃ 0∼0.1%, SnO₂ 0.1∼3%, As₂O₃ 0∼0.1%, Sb₂O₃ 0∼0.1% 함유,

(7) SiO₂ 50∼70%, Al₂O₃ 12∼25%, B₂O₃ 0∼1%, Na₂O 10∼13%, K₂O 4.5∼9%, MgO 2∼6%, CaO 0∼8%, SrO 0∼1%, BaO 0∼1%, TiO₂ 0∼0.1% 함유,

(8) SiO₂ 50∼70%, Al₂O₃ 12∼25%, B₂O₃ 0∼0.1%, Na₂O 10∼13%, K₂O 4.5∼9%, MgO 2∼6%, CaO 0∼8%, SrO 0∼1%, BaO 0∼1%, ZnO 0∼1%, TiO₂ 0∼0.1%, ZrO₂ 0∼2%, As₂O₃ 0∼0.1%, Sb₂O₃ 0∼0.1% 함유.

본 실시형태의 유리판은 적어도 한 면에 요철부(렌즈부)를 갖는 것이 바람직하고, 그 요철부(렌즈부)의 오목부-오목부간의 간격(Psm, Rsm)은 10∼500㎛가 바람직하고, 또한 렌즈 반경은 0.1∼2mm가 바람직하다. 또한, 요철부(렌즈부)의 형상은 이차원 디스플레이로부터 구축하는 입체상(초점심도·시야각)에 의해 설정하면 좋다.

본 실시형태의 유리판은 한쪽 면에 요철부(렌즈부)를 갖고, 다른 쪽 면에 요철부(렌즈부)를 갖지 않는 것이 바람직하고, 다른 쪽 면은 미연마면인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 유리판의 제조 효율은 향상된다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, φ1.4mm, #200의 전동 드릴을 사용하여 이송 속도 10mm/분, 1회 이송량 0.015mm로 가공했을 때 발생하는 치핑의 크기가 500㎛ 미만, 400㎛ 이하, 300㎛ 이하, 200㎛ 이하, 150㎛ 이하, 특히 100㎛ 이하가 바람직하다. 치핑이 커질수록 유리판의 표면에 렌즈 가공을 실시할 때에 상처가 발생하기 쉬워지고, 또한 발생한 상처에 의해 유리판의 기계적 강도가 저하하기 쉬워진다. 또한, 상세한 메커니즘은 불분명하지만, 유리 조성 중의 SiO₂의 함유량이 많을수록 발생하는 치핑이 작아지는 경향이 있다.

본 실시형태의 유리판은 판 두께 1mm, 파장 400∼700nm에 있어서의 전체 광투과율은 89% 이상, 90% 이상, 특히 91% 이상이 바람직하다. 판 두께 1mm, 파장 400∼700nm에 있어서의 전체 광투과율이 89% 미만이면, 3D 디스플레이의 휘도의 저하, 소비 전력의 상승 등을 야기할 우려가 있다.

본 실시형태의 유리판은 표면에 압축 응력층을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 유리판의 기계적 강도를 높일 수 있다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 압축 응력층의 압축 응력값은 100MPa 이상, 300MPa 이상, 600MPa 이상, 800MPa 이상, 특히 1000MPa 이상이 바람직하다. 압축 응력값이 클수록 유리판의 기계적 강도가 높아지는 경향이 있다. 한편, 유리판의 표면에 극단적으로 큰 압축 응력이 형성되면, 유리판의 표면에 마이크로 크랙이 발생하여 반대로 유리판의 기계적 강도가 저하할 우려가 있다. 또한, 유리판의 표면에 극단적으로 큰 압축 응력이 형성되면, 유리판에 내재하는 인장 응력이 극단적으로 높아질 우려가 있다. 이 때문에, 압축 응력층의 압축 응력값은 2500MPa 이하가 바람직하다. 또한, 압축 응력값을 크게 하기 위해서는 이온 교환의 시간을 짧게 하거나 이온 교환 용액의 온도를 저하하거나 Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, MgO, ZnO, SnO₂의 함유량을 증가하거나 SrO, BaO의 함유량을 저감하면 좋다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 압축 응력층의 깊이는 20㎛ 이상, 30㎛ 이상, 40㎛ 이상, 50㎛, 특히 60㎛가 바람직하다. 압축 응력층이 깊을수록 유리판에 깊은 상처가 발생해도 유리판이 깨지기 어려워진다. 또한, 압축 응력층이 깊을수록 굴절율이 다른 층이 요철부(렌즈부)에 존재하기 어려워지기 때문에 요철부(렌즈부)가 시역 제어 기능에 영향을 주는 사태를 방지하기 쉬워진다. 한편, 압축 응력층이 너무 깊으면, 유리판을 절단하기 어려워지거나 내부의 인장 응력이 극단적으로 높아져 유리판이 파손될 우려가 있다. 이 때문에, 압축 응력층의 깊이는 500㎛ 이하, 300㎛ 이하, 200㎛ 이하, 특히 150㎛ 이하가 바람직하다. 또한, 압축 응력층을 깊게 하기 위해서는, 이온 교환의 시간을 길게 하거나 이온 교환 용액의 온도를 올리거나 K₂O, P₂O₅, TiO₂, ZrO₂의 함유량을 증가하거나 SrO, BaO의 함유량을 저감하면 좋다. 또한, 압축 응력층의 깊이는 굴절율이 다른 층이 요철부(렌즈부)에 존재하는 사태를 방지하기 위해서, 요철부(렌즈부)의 최대 높이 조도(Rz)보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 요철부(렌즈부)의 최대 높이 조도(Rz)는 100㎛ 이하, 80㎛ 이하, 50㎛ 이하, 30㎛ 이하, 20㎛ 이하가 바람직하다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 밀도는 2.8g/㎤ 이하, 2.7g/㎤ 이하, 특히 2.6g/㎤ 이하가 바람직하다. 밀도가 작을수록 3D 디스플레이를 경량화할 수 있다. 여기서, 「밀도」란 주지의 아르키메데스법으로 측정한 값을 가리킨다. 또한, 유리의 밀도를 저하시키기 위해서는 SiO₂, P₂O₅, B₂O₃의 함유량을 증가하거나 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 산화물, ZnO, ZrO₂, TiO₂의 함유량을 저감하면 좋다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 왜점은 500℃ 이상, 510℃ 이상, 520℃ 이상, 540℃ 이상, 550℃ 이상, 560℃ 이상, 580℃ 이상, 600℃ 이상, 610℃ 이상, 특히 620℃ 이상이 바람직하다. 왜점이 높으면, 이온 교환시에 응력 완화가 발생되기 어려워지기 때문에 압축 응력값을 높이는 것이 가능하게 된다. 왜점을 높이기 위해서는 알칼리 금속 산화물의 함유량을 저감하거나 알칼리 토류 금속 산화물, Al₂O₃, ZrO₂, P₂O₅의 함유량을 증가하면 좋다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도는 1600℃ 이하, 1580℃ 이하, 1570℃ 이하, 1550℃ 이하, 1520℃ 이하, 특히 1500℃ 이하가 바람직하다. 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도는 용융 온도에 상당하고 있고, 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도가 낮을수록 저온으로 유리를 용융할 수 있다. 따라서, 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도가 낮을수록 용융로 등의 유리 제조 설비의 부하가 작아짐과 아울러, 유리판의 거품위가 향상하여 결과로서, 유리판의 제조 효율이 향상한다. 또한, 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도를 저하시키기 위해서는 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 산화물, ZnO, B₂O₃, TiO₂의 함유량을 증가하거나 SiO₂, Al₂O₃의 함유량을 저감하면 좋다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 열팽창계수는 70×10^-7/℃∼110×10^-7/℃, 75×10^-7/℃∼110×10^-7/℃, 80×10^-7/℃∼110×10^-7/℃, 특히 85×10^-7/℃∼110×10^-7/℃가 바람직하다. 이와 같이 하면, 금속, 유기계 접착제 등의 부재의 열팽창계수로 조정하기 쉬워 금속, 유기계 접착제 등의 부재의 박리를 방지하기 쉬워진다. 여기서, 「열팽창계수」란 딜라토미터로 측정한 값을 가리키고, 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균값을 가리킨다. 또한, 열팽창계수를 상승시키기 위해서는 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 산화물의 함유량을 증가하면 좋고, 반대로 저하시키기 위해서는 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 산화물의 함유량을 저감하면 좋다.

본 실시형태의 유리판에 있어서, 액상 온도는 1200℃ 이하, 1170℃ 이하, 1150℃ 이하, 1120 이하, 1100℃ 이하, 특히 1070℃ 이하가 바람직하다. 액상 온도를 저하시키기 위해서는 Na₂O, K₂O, B₂O₃의 함유량을 증가하거나 Al₂O₃, Li₂O, MgO, ZnO, TiO₂, ZrO₂의 함유량을 저감하면 좋다. 본 발명의 유리판에 있어서, 액상 점도(log₁₀η)는 4.0dPa·s 이상, 4.3dPa·s 이상, 4.5dPa·s 이상, 5.0dPa·s 이상, 5.4dPa·s 이상, 5.8dPa·s 이상, 특히 6.0dPa·s 이상이 바람직하다. 이와 같이 하면, 오버플로우 다운드로우법 등으로 유리판을 성형하기 쉬워진다. 액상 점도를 상승시키기 위해서는 Na₂O, K₂O의 함유량을 증가하거나 Al₂O₃, Li₂O, MgO, ZnO, TiO₂, ZrO₂의 함유량을 저감하면 좋다. 또한, 액상 온도가 낮을수록 또는 액상 점도가 높을수록 내실투성이 양호한 동시에, 성형성이 양호하다. 그리고, 액상 온도가 1200℃ 이하, 액상 점도(log₁₀η)가 4.0dPa·s 이상이면 오버플로우 다운드로우법, 슬롯 다운드로우법, 롤 아웃법, 플로트법에 의해 유리판을 성형할 수 있다.

본 실시형태의 유리판은 상기 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합하고, 유리 배치를 얻은 후 이 유리 배치를 연속 용융로에 투입하여 1500∼1600℃로 가열 용융하고 청징한 후에, 성형 장치로 공급하여 판상으로 성형하고 서냉함으로써 제조할 수 있다. 이어서 필요에 따라서, 유리판의 표면에 요철부(렌즈부)를 형성한다. 그 후에, 얻어진 유리판에 대하여 적당히 강화 처리를 행하여 표면에 압축 응력층을 형성한다. 또한, 이 유리판을 이차원 디스플레이의 전체 또는 일부를 덮도록 부착한다.

유리판의 성형 방법으로서 오버플로우 다운드로우법이 바람직하다. 여기서, 「오버플로우 다운드로우법」은 내열성의 홈통상 구조물의 양측으로부터 용융 유리를 흘러넘치게 하여 넘친 용융 유리를 홈통상 구조물의 하단에 합류시키면서 하부쪽으로 연신 성형하여 유리판을 제조하는 방법이다. 오버플로우 다운드로우법에 의하면, 미연마로 표면 정도가 양호한 유리판을 제조할 수 있다. 그 이유는 오버플로우 다운드로우법의 경우, 유리판의 표면이 되어야 할 면은 홈통상 내화물에 접촉하지 않고 자유 표면의 상태로 성형되기 때문이다. 홈통상 구조물의 구조나 재질은 소망의 치수나 표면 정도를 확보할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 하부쪽으로 연신 성형을 행하는 방법도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 충분히 큰 폭을 갖는 내열성 롤을 용융 유리에 접촉시킨 상태로 회전시켜 연신하는 방법을 채용해도 좋고, 복수의 쌍이 된 내열성 롤을 용융 유리의 단면 근방에만 접촉시켜 연신하는 방법을 채용해도 좋다. 또한, 연마·에칭 등에 의해 유리판의 한 면에 요철부(렌즈부)를 형성하는 경우, 오버플로우 다운드로우법으로 유리판을 성형하면 표면 정도가 양호해지기 때문에 가공 정도가 향상함과 아울러, 다른 면에 대해서 연마 공정을 생략할 수 있기 때문에 유리판의 제조 가격을 저렴화할 수 있다.

오버플로우 다운드로우법 이외에도 다른 성형 방법, 예를 들면 슬롯 다운드로우법, 리드로우법, 플로트법, 롤 아웃법 등의 성형 방법을 채용할 수 있다.

유리판의 표면에 요철부(렌즈부)를 형성하는 방법으로서 연마, 에칭 등을 채용하는 것이 가능하다.

유리판의 표면에 압축 응력층을 형성하는 방법에는 상기와 같이, 물리강화법과 화학강화법이 있다. 본 발명의 유리판은 화학강화법으로 압축 응력층이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 화학강화법은 유리판의 왜점 이하의 온도로 이온 교환에 의해 유리판의 표면에 이온 반경이 큰 알칼리 이온을 도입하는 방법이다. 화학강화법으로 압축 응력층을 형성하면, 유리판의 판 두께가 작아도 적정으로 강화 처리를 행하는 것이 가능해져 소망의 기계적 강도를 얻을 수 있다. 또한, 유리판의 표면에 압축 응력층을 형성한 후 유리판을 절단한 경우에도, 유리판이 쉽게 파손되지 않는다.

이온 교환의 조건은 특별히 한정되지 않고 유리의 점도 특성, 판 두께, 유리판 내부의 인장 응력 등을 고려하여 결정하면 좋다. 특히, KNO₃ 용융염 중의 K 이온을 유리판 중의 Na 성분과 이온 교환하면 유리판의 표면에 압축 응력층을 효율 좋게 형성할 수 있다. 예를 들면, 400∼550℃의 질산 칼륨 용액 중에 Na 성분을 포함하는 유리판을 1∼8시간 침지함으로써 이온 교환 처리를 행할 수 있다.

실시예 1

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

표 1은 본 발명의 실시예(시료 No.1∼11)를 나타내고 있다.

이하와 같이 하여 표 1의 각 시료를 제작했다. 우선, 표 중의 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합하여 유리 배치를 얻은 후 백금 포트를 사용하여 1580℃에서 8시간 용융했다. 이어서, 용융 유리를 카본판 상에 흘려내보내 판상을 성형했다. 얻어진 유리판에 대해서, 다양한 특성을 평가했다.

밀도는 주지의 아르키메데스법에 의해 측정한 값이다.

왜점(Ps), 서냉점(Ta)은 ASTM C336의 방법에 근거하여 측정한 값이다.

연화점(Ts)은 ASTM C338의 방법에 근거하여 측정한 값이다.

10^4.0dPa·s, 10^3.0dPa·s, 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도는 백금구 인상법으로 측정한 값이다.

열팽창계수는 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균값이고, 딜라토미터로 측정한 값이다.

액상 온도는 유리판을 분쇄하고, 이어서 표준체 30메쉬(체 눈크기 500㎛)를 통과하여 50메쉬(체 눈크기 300㎛)에 잔존하는 유리 분말을 백금 보트에 넣은 후 온도 구배로 중에 24시간 유지하여 결정 석출하는 온도를 측정한 값이다.

액상 점도(log₁₀η)는 액상 온도에 있어서의 유리의 점도를 백금구 인상법으로 측정한 값이다.

이하와 같이 하여, 가공성을 평가했다. 유리판의 표면에 대하여, φ1.4mm, #200의 전동 드릴을 사용하여 이송 속도 10mm/분, 1회 이송량 0.015mm로 구멍을 형성했다. 가공기로서 NC 가공기: Makino MSA 30을 사용했다. 이어서, 반경 방향으로 측장을 행했을 때, 원주위에 관찰되는 결손부의 최대장을 측정했다. 또한, 결손부의 최대장은 도 1의 Amax에 상당하고 있다.

표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료 No.1∼11은 밀도가 2.56g/㎤ 이하, 열팽창계수가 82×10^-7/℃∼110×10^-7/℃이었다. 또한, 시료 No.1∼11은 액상 점도(log₁₀η)가 4.2dPa·s 이상이기 때문에 오버플로우 다운드로우법에 의한 성형이 가능하고, 또한 10^2.5dPa·s에 있어서의 온도가 1586℃ 이하이기 때문에 대량의 유리판을 염가로 제조할 수 있다고 생각된다. 또한, 미강화 유리판과 강화 유리판은 유리판의 표층에 있어서 미시적으로 유리 조성이 다르지만, 유리판 전체로서 유리 조성이 실질적으로 상이하지 않았다. 따라서, 밀도, 점도 등의 특성값은 강화 처리(이온 교환 처리)의 전후에서 실질적으로 상이하지 않았다.

이어서, 시료 No.1∼11의 양쪽 표면에 광학 연마를 실시한 후 440℃의 KNO₃ 용융염 중에 6시간 침지함으로써 이온 교환 처리를 행했다. 이어서, 각 시료의 표면을 세정한 후 표면 응력계(Orihara Industrial Co., Ltd. 제작의 FSM-6000)를 사용하여 관찰되는 간섭 무늬의 개수와 그 간격으로부터 표면의 압축 응력값과 깊이를 산출했다. 또한, 산출할 때에 각 시료의 굴절율을 1.52, 광학 탄성 정수를 28[(nm/㎝)/MPa]이라 했다.

표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료 No.1∼11은 그 표면에 739MPa 이상의 압축 응력이 발생하고 있고 그 두께는 22㎛ 이상이었다.

실시예 2

실시예 1의 시료 No.10에 기재된 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합하여 유리 배치를 얻은 후 용융 장치로 유리 배치를 용융하고, 이어서 오버플로우 다운드로우법에 의해 판 두께 1mm의 유리판을 성형했다. 이어서, 얻어진 유리판의 한 면에 대하여 요철 가공을 행했다. 요철 가공은 유리판에 형성하는 요철과는 반대 형상을 갖는 연삭 롤러가 배치된 연마 라인에 있어서, 조연마→연마→폴리쉬의 순서로 행했다. 최후에, 요철부(렌즈부)의 표면 형상을 서프 코더로 측정했다. 구체적으로는 Drive speed: 0.2mm/s, Meas. Force: 100μN, cut off: 0.8mm, measurement length: 4mm로서 요철부(렌즈부)가 형성되어 있는 방향과 직행 방향으로 표면 형상을 측정했다. 그 결과, 요철부(렌즈부)의 표면 형상은 Pa: 4.5㎛, Pq: 5.2㎛, Psm: 160㎛, Pku: 2.2, Ra: 4.5㎛, Rq: 5.2㎛, Rsm: 160㎛이었다. 또한, P는 파형 곡선, R는 거친 곡선을 의미하고 있다.

참고로, 요철부(렌즈부)의 표면 조도의 측정 결과를 도 2에 나타냈다.

실시예 3

실시예 2에 기재된 요철부(렌즈부)를 갖는 유리판에 대하여, 실시예 1과 동일한 조건으로 이온 교환 처리를 행했다. 이어서, 요철부(렌즈부)가 형성되지 않은 표면을 사용하여 유리판의 표면 응력을 측정했다. 그 결과, 압축 응력값 995MPa, 깊이 81㎛의 압축 응력층이 확인되었다.

본 발명의 유리판은 3D 표시 기능을 갖는 휴대전화, 디지털 카메라, PDA, 터치 패널 디스플레이에 바람직하게 사용가능하다.

Claims

유리 조성으로서 질량%로 SiO₂ 40∼80%, Al₂O₃ 0∼30%, B₂O₃ 0∼15%, 알칼리 금속 산화물 0∼25%, 알칼리 토류 금속 산화물 0∼15%를 함유하고,
또한 이차원 디스플레이의 일부 또는 전부를 덮는 시역 제어 부재에 사용하는 것을 특징으로 하는 유리판.
제 1 항에 있어서,
적어도 한 면에 요철부를 갖는 것을 특징으로 하는 유리판.
제 2 항에 있어서,
상기 요철부의 Rsm은 10∼500㎛인 것을 특징으로 하는 유리판.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
판 두께 1mm, 파장 400∼700nm에 있어서의 전체 광투과율이 89% 이상인 것을 특징으로 하는 유리판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
표면에 압축 응력층을 갖는 것을 특징으로 하는 유리판.
제 6 항에 있어서,
상기 압축 응력층의 압축 응력값은 100MPa 이상인 것을 특징으로 하는 유리판.
제 6 항에 있어서,
상기 압축 응력층의 깊이는 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 유리판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
액상 온도가 1200℃ 이하인 것을 특징으로 하는 유리판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
액상 점도(log₁₀η)가 4.0dPa·s 이상인 것을 특징으로 하는 유리판.