KR20170130355A

KR20170130355A - 유리 물품 및 도광체

Info

Publication number: KR20170130355A
Application number: KR1020177021290A
Authority: KR
Inventors: 나오야 와다; 유스케 아라이; 히로유키 히지야; 유키 곤도
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-11-28
Also published as: TWI677480B; JP6566024B2; US10087102B2; WO2016148026A1; US20170334765A1; US10112864B2; TW201638039A; CN107406301A; JPWO2016148026A1; US20180050954A1

Abstract

철의 레독스를 일정값 이상으로 저하시키지 않으면서, 유리판이 높은 내부 투과율을 유지하고, 또한 유리판의 내부 투과율 스펙트럼을 평탄하게 할 수 있는 고투과성의 유리 및 도광체를 제공한다. Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)을 1 질량ppm 내지 80 질량ppm 함유하고, 철의 레독스가 0％ 내지 50％이며, NiO를 0.01 질량ppm 내지 4.0 질량ppm 함유하여 이루어지는 유리를 포함하는 유리 물품이며, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값이, 0.83 이상인 것을 특징으로 하는 유리 물품 및 해당 유리 물품으로 이루어지는 도광체.

Description

유리 물품 및 도광체

본 발명은 가시광 영역의 내부 투과율이 높고, 또한 내부 투과율 스펙트럼이 보다 평탄화된 고투과성의 유리 물품 및 해당 유리 물품을 이용한 도광체에 관한 것이다.

에지 라이트 방식의 면상 발광체 장치, 예를 들어 액정 TV의 도광체에는 널리 아크릴판이 이용되고 있지만, 강성, 내열성이나 내수성의 관점에서 유리판으로의 대체가 검토되고 있다.

도광체에 유리판을 적용한 경우, 대화면화에 의해 광로 길이가 길어짐에 따라 가시광 영역(파장 380 내지 780㎚)에 있어서의 유리판 내부의 광 흡수를 무시하지 못하고, 휘도의 저하와 면 내에서의 휘도ㆍ색 불균일이 생기는 문제가 나타났다.

따라서, 도광체용 유리로서는, 유리판 내부의 광 흡수의 변동의 영향을 보다 적게 한 유리 물품이 요구되고 있다

본 발명은 상기의 지견에 기초한 것으로, 유리판 내부의 광 흡수의 변동 의 영향을 억제한 유리 물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 [1]에 기재된 구성을 갖는 유리 물품 및 [2]에 기재된 구성을 갖는 해당 유리 물품을 이용한 도광체를 제공한다.

[1] Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)을 1 질량ppm 내지 80 질량ppm 함유하고, 철의 레독스(Redox)가 0％ 내지 50％이며, NiO를 0.01 질량ppm 내지 4.0 질량ppm 함유하여 이루어지는 유리를 포함하는 유리 물품이며, 하기 식 (1)에 의해 구해지는 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값이, 0.83 이상인 것을 특징으로 하는 유리 물품.

ㆍA=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)... 식 (1)

여기서, JIS Z8701에 기재된 XYZ 표색계에 있어서의 등색 함수 x(λ), y(λ), z(λ) 및 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 이용하여, X=Σ(S(λ)×x(λ)), Y=Σ(S(λ)×y(λ)), Z=Σ(S(λ)×z(λ))를 정의한다.

[2] 상기 [1]에 기재된 유리 물품을 사용하여 이루어지는 도광체.

본 발명에 따르면, 유리판 내부의 광 흡수의 변동의 영향을 억제한 유리 물품을 제공할 수 있다.

본 발명의 유리 물품은, 에지 라이트 방식의 면상 발광체 장치의 도광체용으로서, 특히 액정 TV 등의 액정 표시 장치의 대화면화에 대응하는, 면상 발광체 장치의 도광체용으로서 최적이다.

도 1은 실시예 1 내지 4에서 얻어진 샘플의 NiO의 함유량과 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값(min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z))의 관계를 플롯한 도면.
도 2는 실시예 5 내지 8에서 얻어진 샘플의 NiO의 함유량과 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값(min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z))의 관계를 플롯한 도면.

본 발명은 이하의 사실, 지견 및 고찰에 기초하여 얻어진 것이다.

유리판의 광 흡수의 주요인은, 불순물로서 포함되는 철 이온이다. 철은, 공업적으로 생산되는 유리의 원료로서 불가피적으로 함유되는 것이며, 유리 중으로의 철의 혼입은 피할 수 없다. 철 이온은, 유리 중에서 2가(Fe² ⁺) 및 3가(Fe³ ⁺)의 형태를 취하지만, 특히 문제가 되는 것은 파장 490 내지 780㎚에 폭 넓은 흡수를 갖는 Fe²⁺이다. Fe³ ⁺는, 파장 380 내지 490㎚에 흡수 밴드를 갖지만, 단위 농도당 흡광 계수가 Fe² ⁺에 비해 한 자리수 작기 때문에 영향이 작다. 이 때문에, 가시 영역의 광 흡수를 저감시키기 위해서는, 유리 중의 전철 이온량에 대한 Fe² ⁺양의 비율을 최대한 낮추도록, 즉, 철의 레독스를 낮추는 고안이 필요하다.

공업적으로 생산되는 유리판에서, 유리판의 투과율을 아크릴판과 동일한 정도로 될 때까지, 불순물로서 포함되는 철 함유량의 합계를 저감시키는 것은, 제조면 및 원료면 등에서 제약 조건이 많이 존재한다.

허용되는 철 함유량의 합계의 범위 내에서, 유리판의 투과율을 아크릴판과 동일한 정도까지 높이기 위해서는, 종래 이상의 철의 저레독스화가 필수적이다. 철의 레독스를 작게 하면, 유리판의 투과율을 높이는 것이, 이론상 가능하지만, 실제의 유리판 제조에 있어서는, 정밀하게 철의 레독스를 제어하는 것은 어렵고, 철의 레독스를 일정값 이하로 낮추는 것은 곤란하다.

특히, 액정 TV 등의 에지 라이트 방식의 면상 발광체 장치용 도광체로서, 유리판의 채용을 검토함에 있어서는, 파장 380 내지 780㎚의 전파장 영역에서 유리판의 내부 투과율 스펙트럼을 평탄하게 하는 것이 중요하다. 유리판의 내부 투과율 스펙트럼이 평탄하지 않으면, 액정 TV의 화면 내에 색도 차가 생겨 버린다. 예를 들어, 액정 TV의 도광체에서, 광원에 가까운 곳에서는, 광의 전파 거리가 짧기 때문에 정확하게 색의 재현을 할 수 있지만, 광원으로부터 멀어짐에 따라, 철의 흡수에 영향을 크게 받아, 색이 어긋나 버린다. 특히, 액정 TV가 보다 대화면이 됨에 따라, 색도 차가 생기기 쉬워진다.

상기의 유리판의 내부 투과율 스펙트럼의 수치화를 도모하기 위해서, 하기 식 (1)에 의해 구해지는 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값을, 유리판의 내부 투과율 스펙트럼의 평탄도 지표로 했다.

A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)... 식 (1)

여기서, JIS Z8701에 기재된 XYZ 표색계에 있어서의 등색 함수 x(λ), y(λ), z(λ) 및 유리의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 이용하여, X=Σ(S(λ)×x(λ)), Y=Σ(S(λ)×y(λ)), Z=Σ(S(λ)×z(λ))를 정의했다. 도광체용 유리판으로는, 이 A값은, 클수록, 유리판의 내부 투과율 스펙트럼이 평탄하다는 것을 나타낸다. 즉, A값은, 높은 쪽이 바람직하다는 것을 알아내었다.

또한, 에지 라이트 방식의 면상 발광체 장치용의 도광체용 유리판으로서, 가시광 영역인 파장 400 내지 700㎚의 범위에서의 유리판의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값이 35％ 이상인 것이 중요하다.

한편, 본 발명자는, 유리 중에 포함되는 전산화철량과 철의 레독스에 대하여 검토의 결과, 전산화철량과 철의 레독스의 조정만으로는, 파장 380 내지 780㎚에 있어서의 유리판의 내부 투과율 스펙트럼을 보다 평탄하게 하는 것을 달성하기가 곤란하다는 것을 알아내었다.

본 발명자는, 상술한 점에 기초하여, 또한 검토를 거듭한 결과, NiO를 적량, 유리에 첨가하는 것보다, 철의 레독스를 낮출 수 없는 경우에도, A값을 충분히 크게 할 수 있고, 내부 투과율 스펙트럼을 보다 평탄하게 할 수 있다는 지견이 얻어졌다.

본 명세서에서, 유리 물품이란, 소정 두께의 평판형 유리판, 만곡된 유리판, 유리 막대, 유리 원통관, 그 외, 각종 유리 물품을 총칭하고 있는 것이다. 본 발명에서의 가장 대표적인 유리 물품으로는, 유리판이다.

본 명세서에서, 철의 레독스는, 이하의 식 (2)로 표시된다.

ㆍ철의 레독스=(Fe₂O₃으로 환산한 2가 철(Fe² ⁺)의 함유량/[(Fe₂O₃으로 환산한 2가 철(Fe² ⁺)과 3가 철(Fe³ ⁺)의 합계의 함유량(Fe²⁺+Fe³⁺)]... 식 (2)

또한, 본 명세서에서, 유리의 성분은, SiO₂, Al₂O₃ 등의 산화물 환산으로 나타내며, 유리 전체에 대한 각 성분의 함유량(유리 조성)은, 산화물 기준의 질량 백분율, 또는 질량ppm(질량 백분율을 간단히 ％, 또는 질량ppm을 간단히 ppm으로 표기하는 경우도 있음)으로 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 수치 범위를 나타내는 「내지」란, 그 전후에 기재된 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용되고, 특별히 정하지 않는 한, 이하 본 명세서에서 「내지」는, 동일한 의미로 사용된다.

또한, 본 명세서에서의 유리 조성에서, 유리 성분이 「실질적으로 함유하지 않는」이란, 불가피적 불순물을 제외하고, 함유하지 않는다는 의미이다.

또한, 본 명세서에서, 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼의 평탄화 지표로 서, 전술한 바와 같이, JIS Z8701에 기재된 XYZ 표색계에 있어서의 등색 함수 x(λ), y(λ), z(λ) 및 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 이용하여, X=Σ(S(λ)×x(λ)), Y=Σ(S(λ)×y(λ)), Z=Σ(S(λ)×z(λ))를 정의하고,

ㆍA=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)... 식 (1)

식 (1)에 의해 얻어진 A값을 이용했다.

여기서, S(λ)는, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위에서, 5㎚ 간격으로 취득된, 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율이다.

또한, min(X, Y, Z)는, X, Y, Z 중, 최소의 값이며, max(X, Y, Z)는, X, Y, Z 중, 최대의 값이다. X는, 사람의 눈에서 적색의 자극값이며, Y는, 사람의 눈에서 녹색의 자극값이며, Z는, 사람의 눈에서 청색의 자극값이다. min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)의 값이 크다는 것은, 3색의 자극값이 가깝다는 것이다. 이러한 유리는, 도광체로서 사용했을 때에, 사람의 눈으로 색의 불균일이 작아보인다.

유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)는, 다음과 같이 해서, 실험적으로 얻어진다.

제작된 유리 블록을, 긴 변이 50.0㎜이며, 다른 변은 50.0㎜보다 짧은 임의의 길이인 직육면체로 가공하고, 모든 면을 경면으로 연마한다. 분광 광도계에 의해, 준비한 유리 직육면체의 긴 변의 방향으로 광을 투과시켜, 투과율 T(λ)를 측정한다. 분광 광도계는, 예를 들어 히타치 하이테크놀러지즈사제 분광 광도계 UH4150에, 긴 시료를 측정할 수 있는 동사 제조의 검지기를 조합하여 사용한다. 50.0㎜에 있어서의 투과율 T(λ)는, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위에서, 5㎚ 간격으로 취득한다.

또한, 해당 유리 직육면체의 적어도 g선(435.8㎚), F선(486.1㎚), e선(546.1㎚), d선(587.6㎚), C선(656.3㎚)의 각 파장에 있어서의 굴절률을, 예를 들어 시마즈 세이사쿠쇼사제 정밀 굴절계 KPR-2000에 의해, V 블록법으로 측정하고, 그 값들을 바탕으로 Sellmeier의 분산식 (하기 식 (3))의 각 계수 B₁, B₂, B₃, C₁, C₂, C₃을 최소 제곱법에 의해 결정한다. 이에 의해, 해당 유리의 굴절률 n(λ)이 얻어진다.

ㆍn(λ)=[1+{B₁λ²/(λ²-C₁)}+{B₂λ²/(λ²-C₂)}+{B₃λ²/(λ²-C₃)}]^0.5......식 (3)

굴절률과 반사율의 관계식 (하기 식 (4))에 의해, 해당 유리 직육면체의 편면 반사율 R(λ)을 구할 수 있다.

ㆍR(λ)=(n(λ)-1)²/(n(λ)+1)²...... 식 (4)

투과율 T(λ)는, 유리 직육면체의 표면 반사의 영향을 받은 측정값이기 때문에, 내부 투과율 U(λ)를 얻기 위해서, 표면 반사의 영향을 제외하지 않으면 안된다. 해당 유리 물품의 50㎜ 길이에서의 내부 투과율 U(λ)가 하기 식 (5)에 의해 구해진다.

ㆍU(λ)=-[(1-R(λ))²+{(1-R(λ))⁴+4R(λ)²T(λ)²}^0.5]/2R(λ)²T(λ)...... 식 (5)

해당 유리의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)가 하기 식 (6)에 의해 구해진다.

ㆍS(λ)=U(λ)¹²...... 식 (6)

이하, 본 발명의 유리 물품의 일 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 서는, 유리 물품을, 유리판의 형태인 경우를 대표하여 설명한다.

본 발명의 유리 물품은, 파장 380 내지 780㎚에 있어서의 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 스펙트럼의 보다 높은 평탄도가 얻어지도록, 구체적으로는 전술한 내부 투과율 스펙트럼의 평탄도를 나타내는 A값이, 0.83 이상이 되고, 또한 가시광 영역의 보다 높은 투과율, 구체적으로는 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율이 35％ 이상이 되도록, 함유되는 총철량, 철의 레독스 및 NiO의 함유량이 소정 범위로 선택된다.

상기한 내부 투과율 스펙트럼의 평탄성을 나타내는 A값은, 도광체용 유리 물품으로서는, 0.90 이상이 되도록 하는 것이 더 바람직하고, 나아가 0.95가 되도록 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 파장 400 내지 700㎚의 범위에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율의 최솟값은, 50％ 이상으로 되도록 하는 것이 바람직하고, 나아가 75％ 이상으로 되도록 하는 것이 특히 바람직하다.

즉, 본 발명의 유리 물품의 유리는, 유리의 모조성의 성분 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)을 1 내지 80 질량ppm 함유하고, 철의 레독스가 0％ 내지 50％이며, 또한 NiO를 필수 성분으로서 함유하고, 그의 함유 비율은, 0.01 내지 4.0 질량ppm이다.

더 바람직하게는, 상기 전산화철의 함유 비율은, 1 내지 50 질량ppm이며, 철의 레독스는, 0％ 내지 30％이다.

특히 바람직하게는, 상기 전산화철의 함유 비율은, 1 내지 30 질량ppm이며, 철의 레독스는, 0％ 내지 10％이다.

NiO의 함유량에 관해, 본 발명자들은, 하기 식에 기초하여 NiO의 함유량을 제어함으로써, 이론상, 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼을 평탄에 접근시킬 수 있음을 알아내었다.

ㆍNiO의 하한=-2.7-0.035F+0.01R+0.0025FR ... 식 (7)

(상기 식은, 음의 값이 되는 경우가 있지만, 그 경우는, 0을 하한으로 함)

ㆍNiO의 상한=2.4-0.055F+0.01R+0.002FR ... 식 (8)

상기 식 (7) 및 (8)에 있어서, F는, Fe₂O₃으로 환산한 전철의 함유량(질량ppm)이다. 또한, R(％)은, 철의 레독스이며, Fe₂O₃으로 환산한 Fe²⁺의 함유량의 Fe₂O₃로 환산한 전철의 함유량에 대한 비율을 백분율로 나타낸 값이다.

NiO의 함유량은, 전술한 가시광 영역의 내부 투과율의 최솟값 및 A값을 만족함에 있어서, 4.0ppm 이하이고, 2.0ppm 이하인 것이 더 바람직하고, 1.0ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다.

NiO의 함유량을 4.0ppm 이하로 함으로써, 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼의 평탄성을 나타내는 A값으로서, 0.83 이상이 얻어지기 쉬워져, 또한 가시광 영역의 높은 투과율을 얻기 쉬워진다.

한편, 청징을 위하여 의도적으로 더해지는 것 외에, 유리 물품의 유리 용융 과정이나, 유리 성형 과정에 있어서 침입하는 황 성분이, 유리 중의 Fe와 결합해, 황화철이 생겨 착색의 원인이 되고, 내부 투과율의 저하를 초래하는 경우가 있음을 알게 되었다.

이론적인 NiO의 함유량은, 식 (7)에 상기한 바와 같이 낮아도 상관없지만, Ni 성분이 존재함으로써, 황화니켈을 형성하여 황 성분을 빼앗기 때문에, 황화철의 생성을 막아, 착색을 저감시킬 수 있고, 결과적으로 Ni를 함유시킨 쪽이 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼을 높게 유지할 수 있다. 이러한 황화철의 생성을 방지할 수 있도록 하기 위해서는, NiO를 0.01ppm 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, NiO를 0.01ppm 이상 함유시킨 경우, 유리의 적외선 흡수에 의해 용해성을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 황화철의 생성 방지와, 용해성 향상의 관점에서, NiO를 0.1ppm 이상 함유시키는 것이 더 바람직하다.

한편, 본 발명의 유리 물품의 유리에 있어서의 Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)의 함유량은, 1 내지 80ppm의 범위이며, 바람직하게는 1 내지 50 질량ppm이며, 더 바람직하게는 1 내지 30 질량ppm이다.

상기의 전산화철량이 1ppm 미만인 경우에는, 유리의 적외선 흡수가 극단적으로 나빠져, 용해성을 향상시키는 것이 어렵고, 또한, 원료의 정제에 엄청난 비용이 들기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 전산화철량이 80ppm 초과인 경우에는, 유리의 착색이 커져, 도광체로서의 성능의 발휘가 곤란해지므로 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서는, 유리 물품의 유리의 전산화철량을, Fe₂O₃의 양으로서 나타내고 있지만, 유리 중에 존재하는 철이 모두 Fe³ ⁺(3가의 철)로서 존재하고 있는 것은 아니다. 통상 유리 중에는 Fe³ ⁺와 Fe² ⁺(2가의 철)이 동시에 존재하고 있다. Fe²⁺ 및 Fe³ ⁺는, 가시광 영역에 흡수가 존재하지만, Fe² ⁺의 흡수 계수(11㎝^-1 Mol^- ¹)는, Fe³ ⁺의 흡수 계수(0.96㎝^-1 Mol^- ¹)보다도 1자리수 크기 때문에, 가시광 영역의 내부 투과율을 보다 저하시킨다.

그 때문에, Fe² ⁺의 함유량이 적은 것이, 가시광 영역의 내부 투과율을 높이는 데 있어서 바람직하다. 즉, 본 발명의 유리 물품의 유리는, 전술한 바와 같이 유리의 Fe₂O₃으로 환산한 전산화 총철 중의, Fe₂O₃으로 환산한 Fe² ⁺의 함유량의 비율을, 철의 레독스라 할 때, 해당 철의 레독스는, 0％ 내지 50％로 된다. 바람직하게는 0％ 내지 30％이며, 더 바람직하게는 0％ 내지 10％이다.

본 발명의 유리는, 해당 유리의 Fe² ⁺의 함유량이, 상기의 범위를 만족시킴으로써, 400㎚로부터 700㎚의 파장 영역에서의 유리 내부의 광 흡수가 억제되므로, 에지 라이트형과 같은 액정 TV의 도광체로서 유효하게 사용할 수 있다.

본 발명의 유리 물품의 유리 모조성으로서는, 다성분계의 산화물 유리로 이루어지고, 상술한 가시광 영역의 평균 내부 투과율 및 A값이 얻어지기 쉬운 것으로부터 넓게 선택할 수 있다.

특히, 본 발명의 유리 물품의 유리에 사용하는 다성분계의 산화물 유리는, 가시광 영역에 흡수가 존재하는 성분의 함유량이 낮은 것이, 또는 포함하지 않는 것이, 상술한 가시광 영역의 평균 내부 투과율의 최솟값 및 A값을 만족시키는 데 있어서 바람직하다.

바람직한 유리의 모조성으로서는, 하기하는 3종류(유리 모조성 A, 유리 모조성 B, 유리 모조성 C를 갖는 유리)를 대표적인 예로서 들 수 있다. 또한, 본 발명의 유리에 있어서의 유리 모조성은, 여기서 나타낸 유리 모조성의 예에 한정되는 것은 아니다.

유리 모조성 A를 갖는 유리로서는, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃), NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 하기 산화물 기준의 질량％ 표시로, 실질적으로 SiO₂를 60 내지 80％, Al₂O₃을 0 내지 7％, MgO를 0 내지 10％, CaO를 0 내지 20％, SrO를 0 내지 15％, BaO를 0 내지 15％, Na₂O를 3 내지 20％, K₂O를 0 내지 10％, 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 유리 모조성 B를 갖는 유리로서는, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃), NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 하기 산화물 기준의 질량％ 표시로, 실질적으로 SiO₂를 45 내지 80％, Al₂O₃를 7％ 초과, 30％ 이하, B₂O₃를 0 내지 15％, MgO를 0 내지 15％, CaO를 0 내지 6％, SrO를 0 내지 5％, BaO를 0 내지 5％, Na₂O를 7 내지 20％, K₂O를 0 내지 10％, ZrO₂를 0 내지 10％, 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 유리 모조성 C를 갖는 유리로서는, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃), NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 하기 산화물 기준의 질량％ 표시로, 실질적으로 SiO₂를 45 내지 70％, Al₂O₃를 10 내지 30％, B₂O₃를 0 내지 15％, MgO, CaO, SrO 및 BaO로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 알칼리 토금속 산화물을 합계 5 내지 30％, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 알칼리 금속 산화물을 합계 0％ 이상, 3％ 미만, 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 성분을 갖는 본 발명의 유리 물품의 유리 모조성 각 성분의 조성 범위에 대하여서, 이하에 설명한다.

SiO₂는, 유리의 주성분이다.

SiO₂의 함유량은, 유리의 내후성, 실투 특성을 유지하기 위해서, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 60％ 이상, 더 바람직하게는 63％ 이상이며, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 45％ 이상, 더 바람직하게는 50％ 이상이며, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 45％ 이상, 더 바람직하게는 50％ 이상이다.

한편, SiO₂의 함유량은, 용해를 쉽게 하고, 기포 품질을 양호한 것으로 하기 위해서, 또한 유리 중의 2가 철(Fe² ⁺)의 함유량을 낮게 억제하고, 광학 특성을 양호한 것으로 하기 위해서, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 80％ 이하, 더 바람직하게는 75％ 이하이고, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 80％ 이하, 더 바람직하게는 70％ 이하이고, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 70％ 이하, 더 바람직하게는 65％ 이하이다.

Al₂O₃은, 유리 모조성 B 및 C에서는 유리의 내후성을 향상시키는 필수 성분이다. 본 발명의 유리에 있어서 실용상 필요한 내후성을 유지하기 위해서는, Al₂O₃의 함유량은, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 1％ 이상, 더 바람직하게는 2％ 이상이며, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 7％ 초과, 더 바람직하게는 10％ 이상이며, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이상, 더 바람직하게는 13％ 이상이다.

단, 2가 철(Fe² ⁺)의 함유량을 낮게 억제하여, 광학 특성을 양호한 것으로 하고, 기포 품질을 양호한 것으로 하기 위해서, Al₂O₃의 함유량은, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 7％ 이하, 더 바람직하게는 5％ 이하이고, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 30％ 이하, 더 바람직하게는 23％ 이하이고, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 30％ 이하, 더 바람직하게는 20％ 이하이다.

B₂O₃은, 유리 원료의 용융을 촉진하고, 기계적 특성이나 내후성을 향상시키는 성분이지만, 본 발명의 유리 같은, 소다 석회 실리케이트계의 유리에 첨가하여 휘발에 의한 맥리(ream)의 생성, 노벽의 침식 등의 문제가 생기지 않게 하기 위해서, B₂O₃의 함유량은, 유리 모조성 B 및 C에서는, 바람직하게는 15％ 이하, 더 바람직하게는, 12％ 이하이다.

Li₂O, Na₂O 및 K₂O와 같은 알칼리 금속 산화물은, 유리 원료의 용융을 촉진하고, 열 팽창, 점성 등을 조정하는 데 유용한 성분이다.

그 때문에, Na₂O의 함유량은, 유리 모조성 A 및 B에 있어서는, 바람직하게는 8％ 이상, 더 바람직하게는, 11％ 이상이다. 단, 기포 소실 개시 온도(TD)를 저온으로 억제하고, 용해 시의 청징성을 유지하고, 제조되는 유리의 기포 품질을 유지하기 위해서, Na₂O의 함유량은, 유리 모조성 A 및 B에 있어서는, 15％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 유리 모조성 C에 있어서는, 2％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1％ 이하로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, K₂O의 함유량은, 유리 모조성 A 및 B에 있어서는, 바람직하게는 8％ 이하, 더 바람직하게는, 5％ 이하이고, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 2％ 이하, 더 바람직하게는, 1％ 이하이다.

또한, Li₂O는, 임의 성분이지만, 유리화를 쉽게 하고, 원료에서 유래하는 불순물로서 포함되는 철 함유량을 낮게 억제하여 배치 비용(batch cost)을 낮게 억제하기 위해서, 유리 모조성 A, B 및 C에 있어서, Li₂O를 2％ 이하로 함유시킬 수 있다.

또한, 이들 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li₂O+Na₂O+K₂O)은, 기포 소실 개시 온도(TD)를 저온으로 억제하고, 용해 시의 청징성을 유지하고, 제조되는 유리의 기포 품질을 유지하기 위해서, 유리 모조성 A 및 B에 있어서는, 바람직하게는 5％ 내지 20％, 더 바람직하게는 8％ 내지 15％이며, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 0％ 내지 2％, 더 바람직하게는, 0％ 내지 1％이다.

MgO, CaO, SrO 및 BaO와 같은 알칼리 토금속 산화물은, 유리 원료의 용융을 촉진하고, 열 팽창, 점성 등을 조정하는 데 유용한 성분이다.

MgO는, 유리 용해 시의 점성을 낮추어, 용해를 촉진하는 작용이 있다. 또한, 비중을 저감시켜, 유리 물품에 흠집을 내기 어렵게 하는 작용이 있기 때문에, 유리 모조성 A, B 및 C에 있어서, 함유시킬 수 있다. 또한, 유리의 열 팽창 계수를 낮추고, 실투 특성을 양호한 것으로 하기 위해서, MgO의 함유량은, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 8％ 이하이고, 더 바람직하게는 5％ 이하이고, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 13％ 이하, 더 바람직하게는 10％ 이하이고, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이하, 더 바람직하게는 5％ 이하이다.

CaO는, 유리 원료의 용융을 촉진하고, 또한 점성, 열 팽창 등을 조정하는 성분이므로, 유리 모조성 A, B 및 C에 있어서 함유시킬 수 있다. 상기 작용을 얻기 위해서는, 유리 모조성 A에 있어서는, CaO의 함유량은, 바람직하게는 3％ 이상, 더 바람직하게는 5％ 이상이다. 또한, 실투를 양호하게 하기 위해서는, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이하, 더 바람직하게는 5％ 이하이고, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 5％ 이하이고, 더 바람직하게는 2％ 이하이고, 또한 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이하이다.

SrO는, 열 팽창 계수의 증대 및 유리의 고온 점도를 낮추는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서, 유리 모조성 A, B 및 C에 있어서, SrO를 함유시킬 수 있다. SrO의 함유량은, 유리 모조성 A 및 C에 있어서는, 바람직하게는 1％ 이상, 더 바람직하게는 2％ 이상이다. 단, 유리의 열 팽창 계수를 낮게 억제하기 위해서, 유리 모조성 A에 있어서, SrO의 함유량은, 10％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 7％ 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 또한 유리 모조성 B에 있어서는, 10％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 5％ 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 또한, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이하이다.

BaO는, SrO와 동일하게 열 팽창 계수의 증대 및 유리의 고온 점도를 낮추는효과가 있다. 상기 효과를 얻기 위해서 BaO를 함유시킬 수 있다. BaO의 함유량은, 유리 모조성 A 및 C에 있어서는, 바람직하게는 1％ 이상, 더 바람직하게는 2％ 이상이다. 단, 유리의 열 팽창 계수를 낮게 억제하기 위해서, 유리 모조성 A에 있어서 BaO의 함유량은, 10％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 7％ 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 또한 유리 모조성 B에 있어서는, 10％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 5％ 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 또한, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 10％ 이하이다.

또한, 포함되는 이들 알칼리 토금속 산화물의 합계 함유량(MgO+CaO+SrO+BaO)은, 열 팽창 계수를 낮게 억제하고, 실투 특성을 양호한 것으로 하고, 강도를 유지하기 위해서, 유리 모조성 A에 있어서는, 바람직하게는 10％ 내지 30％, 더 바람직하게는 13％ 내지 27％이며, 유리 모조성 B에 있어서는, 바람직하게는 1％ 내지 15％, 더 바람직하게는 3％ 내지 10％이며, 유리 모조성 C에 있어서는, 바람직하게는 5％ 내지 30％, 더 바람직하게는 10％ 내지 20％이다.

본 발명의 유리 물품의 유리의 유리 모조성에 있어서는, 유리의 내열성 및 표면 경도의 향상을 위해 임의 성분으로서 ZrO₂를, 유리 모조성 A, B 및 C에 있어서, 15％ 이하, 바람직하게는 5％ 이하 함유시켜도 된다. 단, 15％ 초과이면, 유리가 실투하기 쉬워지므로, 바람직하지 않다.

본 발명의 유리 물품의 유리는, 청징제로서 사용한 SnO₂를 함유해도 된다. 이 경우, SnO₂으로 환산한 전주석의 함유량은, 질량 백분율 표시로 0 내지 1％가 바람직하다. 0.5％ 이하가 더 바람직하고, 0.2％ 이하가 더욱 바람직하고, 0.1％ 이하가 특히 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 유리 물품의 유리는, 청징제로서 사용한 SO₃를 포함하고 있어도 된다. 이 경우, SO₃의 함유량은, 질량 백분율 표시로 0％ 초과, 0.5％ 이하가 바람직하다. 0.3％ 이하가 더 바람직하고, 0.2％ 이하가 더욱 바람직하고, 0.1％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 유리 물품의 유리는, 산화제 및 청징제로서 사용한 Sb₂O₃ 또는 As₂O₃를 함유해도 된다. 이 경우, Sb₂O₃ 또는 As₂O₃의 함유량은, 질량 백분율 표시로 0 내지 0.5 ％가 바람직하다. 0.2％ 이하가 더 바람직하고, 0.1％ 이하가 더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더욱 바람직하다.

단, Sb₂O₃, SnO₂ 및As₂O₃는, 유리의 산화제로서 작용하기 때문에, 유리의 Fe² ⁺의 양을 조절할 목적으로 상기 범위 내에서 첨가해도 된다. 단, As₂O₃는, 환경면에서 적극적으로 함유시키는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 유리 물품의 유리는, Cr₂O₃를 함유해도 된다. Cr₂O₃를 함유하는 경우, Cr₂O₃는, 착색 성분으로서도 기능하기 때문에, Cr₂O₃의 함유량은, 상기의 유리 모조성의 합량에 대하여, 5ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히, Cr₂O₃는, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율을 저하시키지 않는다는 관점에서, 1.0ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Cr은 내열강에 함유되는 성분이며, 내열강은 유리 제조 공정에서 많이 사용되고 있다. 그 때문에, 일정량의 Cr₂O₃의 혼입은 피할 수 없다. Cr₂O₃의 혼입을 완전히 제외하기 위해서는, 상당한 비용이 필요하기 때문에, Cr₂O₃의 함유량은, 0.1ppm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 물품의 유리는, MnO₂를 함유해도 된다. MnO₂를 함유하는 경우, MnO₂는, 가시광을 흡수하는 성분으로서도 기능하기 때문에, MnO₂의 함유량은, 상기한 유리 모조성의 합량에 대하여, 50ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히, MnO₂는, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율을 저하시키지 않는다는 관점에서, 10ppm 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 물품의 유리는, TiO₂를 포함하고 있어도 된다. TiO₂를 함유하는 경우, TiO₂는, 가시광을 흡수하는 성분으로서도 기능하기 때문에, TiO₂의 함유량은, 상기한 유리 모조성의 합량에 대하여, 1000ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. TiO₂는, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율을 저하시키지 않는다고 하는 관점에서, 함유량을 100ppm 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 10ppm 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 유리 물품의 유리는, CeO₂를 포함하고 있어도 된다. CeO₂에는 철의 레독스를 낮추는 효과가 있으며, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리의 흡수를 작게 할 수 있다. 그러나, CeO₂를 다량으로 함유하는 경우, CeO₂는, 가시광을 흡수하는 성분으로서도 기능하기 때문에, CeO₂의 함유량은, 상기한 유리 모조성의 합량에 대하여, 1000ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, CeO₂의 함유량은, 400ppm 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 200ppm 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 유리 물품의 유리는, CoO, V₂O₅ 및 CuO로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하고 있어도 된다. 이들 성분을 함유하는 경우, 이들 성분은, 가시광을 흡수하는 성분으로서도 기능하기 때문에, CoO, V₂O₅ 및 CuO로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 성분의 함유량은, 상기한 유리 모조성의 합량에 대하여, 10ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히, 이들 성분은, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율을 저하시키지 않도록, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 물품의 유리에 있어서 NiO 및 Cr₂O₃의 함유량에 관한 것이며, 산화물 기준의 질량ppm 표시로, 하기 식 (9)를 만족시키도록 제어하는 것이 바람직하다는 것을 알아내었다.

즉, NiO의 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 평균의 흡수 계수는, Cr₂O₃의 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 평균의 흡수 계수의 약 두 배이기 때문에, NiO와 Cr₂O₃의 함유량에 대하여 하기의 관계식을 얻었다.

0.1≤[NiO]+2[Cr₂O₃]≤5.0... 식 (9)

여기서 [NiO]는, NiO의 함유량(ppm)이며, [Cr₂O₃]는, Cr₂O₃의 함유량(ppm)이다.

[NiO]+2[Cr₂O₃]는, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 유리 물품의 내부 투과율을 저하시키지 않는다는 관점에서 5.0 이하이고, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.0 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, [NiO]+2[Cr₂O₃]는, 제조 비용을 증가시키지 않는다는 관점에서, 0.1 이상이며, 0.2 이상인 것이 바람직하고, 0.3 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 유리 물품은, 종래부터 도광판으로서 사용되어 온 아크릴판보다도 강성, 내열성 및 내수성이 우수하다.

본 발명의 유리 물품을 에지 라이트 방식의 액정 TV 도광체로서 사용하는 경우, 본 발명의 유리 물품의 형상은, 유리판이다. 상기 용도로 사용되는 유리판은, 판 두께는, 0.2㎜ 이상인 것이 바람직하다. 유리판의 두께 상한은, 특히 없지만, 실용상, 5㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 상기 용도의 도광체의 유리판으로서 사용하는 경우에는, 광로 길이가 되는 적어도 1변의 길이가 200㎜ 이상인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다성분계의 산화물 유리로 이루어지고, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)을 1 질량ppm 내지 80 질량ppm 함유하고, 철의 레독스가 0％ 내지 50％이며, NiO를 0.01 질량ppm 내지 4.0 질량ppm 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광체용 유리 물품을 제공할 수 있다.

본 발명의 유리 물품이 유리판인 경우, 통상의 방법에 의해, 제조되는 유리판에 있어서의 조성비가 되도록 배합한 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 얻은 후, 용융 유리를, 플로트법, 롤 아웃법, 인상법 및 퓨전법으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 성형법을 이용하고 성형하여 유리판을 얻을 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

(예 1)

본 발명의 유리 물품의 유리로서, 다성분계의 산화물계의 유리(소다 석회 실리케이트 유리)를 사용했다. 사용한 유리의 모조성은, 이하와 같다. 이 유리의 모조성에는, 전산화철, NiO, Cr₂O₃, MnO₂, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분이 포함되어 있지 않다. 이 유리는, 전술한 유리 모조성 A에 상당하는 것이다.

SiO₂: 70.0％,

Al₂O₃: 3.0％,

Na₂O : 11.0％,

CaO : 8.0％,

SrO : 4.0％,

BaO : 4.0％.

상기한 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 각각 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, CeO₂를 300ppm 함유시켜, 철의 레독스를 20％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다.

또한, 유리의 제작에 있어서는, 상기한 유리의 조성이 되도록 원료를 조정하여 목표 조성의 유리 배치를 준비하고, 이 배치를 백금-로듐제의 도가니에 넣어, 전기로 중에서 용융하고, 카본판 상에 흘려 보낸 후, 별도의 전기로의 내부에서 서랭했다.

얻어진 유리 블록을 절단하고, 일부를 연마하여 형광 X선 분석 장치에 의해, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철의 함유량(질량ppm)을 구했다. Fe² ⁺의 함유량은, ASTM C169-92에 준하여 측정했다. 또한, 측정한 Fe² ⁺의 함유량은, Fe₂O₃으로 환산하여 표기한 후, 식 (2)에 의해 철의 레독스를 산출하고, 목적대로 되어 있는 것을 확인했다.

얻어진 유리의 물성값은, 이하와 같다.

ㆍTg(유리의 전이점 온도): 562℃

ㆍT2(유리 점도가 10² 포이즈가 되는 온도): 1466℃

ㆍT4(유리 점도가 10⁴ 포이즈가 되는 온도): 1042℃

ㆍ비중: 2.59

또한, 별도의 유리 블록의 표면을 연마하여 경면형으로, 또한 긴 변이 50.0㎜인 유리 직육면체가 되도록 마무리하고, 긴 시료를 측정할 수 있는 히타치 하이테크놀러지즈사제의 시료 홀더를 조합한 히타치 하이테크놀러지즈사제 분광 광도계 UH4150을 이용하여 투과율의 측정 및 시마즈 세이사쿠쇼사제 정밀 굴절계 KPR-2000을 이용하여 굴절률의 측정을 행했다. 이들 결과를 이용하여, 상술한 방법에 의해 유리의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 얻었다. 또한, 상기 유리 블록으로부터 얻어진 유리 물품의 샘플(5종)에 대하여, JIS Z8701에 기재된 XYZ 표색계에 있어서의 등색 함수 x(λ), y(λ), z(λ), 유리의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 이용하여, X=Σ(S(λ)×x(λ)), Y=Σ(S(λ)×y(λ)) 및 Z=Σ(S(λ)×z(λ))를 각각 구하고, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(예 2)

예 1과 마찬가지의 모조성 유리를 이용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, CeO₂를 50ppm 함유시켜, 철의 레독스를 30％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

(예 3)

예 1과 마찬가지의 모조성 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 40％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

(예 4)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 50％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

예 1 내지 4에서 얻어진, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유하고, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 20％, 30％, 40％, 50％로 한 유리 물품의 각 샘플에 대하여, NiO의 함유량과, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)의 관계를 플롯한 도면을 도 1에서 나타낸다.

예 1 내지 4에서는, 전철량을 20ppm으로 하고, 철의 레독스를 20％, 30％, 40％, 50％로 한 경우에 있어서, NiO의 함유량과 A값의 관계를 도시한 도면 1의 그래프로부터, 이하의 결과를 판독할 수 있다.

레독스가 20 내지 50％인 경우, NiO의 함유량이 0 내지 4.0ppm의 범위에 걸쳐, A값이 0.83 이상을 나타낸다.

레독스가 30％인 경우에는, NiO의 함유량이 1.0ppm 정도일 때에, A값이 가장 커진다.

레독스가 40％인 경우에는, NiO의 함유량이 1.0ppm 정도일 때에, A값이 가장 커진다.

레독스가 50％인 경우에는, NiO의 함유량이 2.0ppm 정도일 때에, A값이 가장 커진다.

(예 5)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하여, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 40ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, CeO₂를 50ppm 함유시켜, 철의 레독스를 20％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

(예 6)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 40ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, CeO₂를 50ppm 함유시켜, 철의 레독스를 30％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

(예 7)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 40ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 40％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 7에 나타낸다.

(예 8)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 40ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 50％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플(5종)을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값을 구했다. 그 결과를 표 8에 나타낸다.

예 5 내지 8에 있어서 얻어진 Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 40ppm 함유하고, NiO의 함유량을 4.0ppm, 3.0ppm, 2.0ppm, 1.0ppm, 0ppm으로 하고, 철의 레독스를 20％, 30％, 40％, 50％로 한 유리 물품의 각 샘플에 대하여 NiO의 함유량과, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)의 관계를 플롯한 도면을 도 2에 나타낸다.

예 5 내지 8에 있어서는, 전철량을 40ppm으로 하고, 철의 레독스가 20％, 30％, 40％, 50％로 한 경우에 있어서, NiO의 함유량과 A값의 관계를 도시한 도면 2의 그래프로부터, 이하의 결과를 읽어낼 수 있다.

레독스가 40％인 경우에는, NiO의 함유량이 2.0ppm 정도일 때에, A값이 가장 커진다.

레독스가 50％인 경우에는, NiO의 함유량이 3.0ppm 정도일 때에, A값이 가장 커진다.

(예 9)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 20ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 1.0ppm으로 하고, CeO2의 함유량을 300ppm으로 하고, Cr₂O₃의 함유량을 1.0ppm으로하고, MnO₂의 함유량을 10ppm으로 하고, 철의 레독스를 10％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 z(λ) 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. X는, 91.0, Y는, 93.5, Z는 85.3, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A는, 0.91이었다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값은, 76％였다.

(예 10)

예 1과 마찬가지의 모조성의 유리를 사용하고, 이 모조성의 유리 성분의 합량에 대하여, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철을 15ppm 함유시켜, NiO의 함유량을 0.2ppm으로 하고, CeO₂의 함유량을 0ppm으로 하고, Cr₂O₃의 함유량을 0.2ppm으로 하고, MnO₂의 함유량을 0.5ppm으로 하고, 철의 레독스를 10％로 제어하여 제작된 유리 물품의 샘플을 얻었다. 얻어진 유리 물품에 대하여, 예 1과 마찬가지로, X, Y, Z 및 z(λ) 및 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)를 구했다. X는, 97.7, Y는, 99.3, Z는 94.6, 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A는, 0.95였다. 또한, 파장 400 내지 700㎚에 있어서의 해당 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율의 최솟값은, 86％였다.

본 발명에 따르면, 가시광 영역의 평균 내부 투과율의 최솟값이 35％ 이상으로 높은 투과율을 갖고, 또한 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼 A값이, 0.83 이상으로 내부 투과율 스펙트럼이 보다 평탄화되어, 휘도의 저하와 면 내에서의 휘도ㆍ색 불균일이 생기는 경우가 적고, 또한 내열성이 양호한 유리 물품을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 유리 물품은 도광체에 바람직하게 사용할 수 있지만, 용도는 이에 한정되지 않고, 높은 가시광 투과율이 요구되는 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 유리 물품은, 에지 라이트 방식의 면상 발광체 장치의 도광체용으로서, 특히 액정 TV 등의 액정 표시 장치의 대화면화에 대응하는, 도광체용으로서 최적이다.

또한, 2015년 3월 16일에 출원된 일본 특허 출원 2015-052217호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 개시로서 도입하는 것이다.

Claims

Fe₂O₃으로 환산한 전산화철(t-Fe₂O₃)을 1 질량ppm 내지 80 질량ppm 함유하고, 철의 레독스가 0％ 내지 50％이며, NiO를 0.01 질량ppm 내지 4.0 질량ppm 함유하여 이루어지는 유리를 포함하는 유리 물품이며, 하기 식 (1)에 의해 구해지는 유리 물품의 내부 투과율 스펙트럼 평탄도 A값이, 0.83 이상인 것을 특징으로 하는, 유리 물품.
A=min(X, Y, Z)/max(X, Y, Z)... 식 (1)
여기서, JIS Z8701에 기재된 XYZ 표색계에 있어서의 등색 함수 x(λ), y(λ), z(λ) 및 유리 물품의 600㎜ 길이에 있어서의 내부 투과율 S(λ)를 이용하여, X=Σ(S(λ)×x(λ)), Y=Σ(S(λ)×y(λ)), Z=Σ(S(λ)×z(λ))를 정의한다.
제1항에 있어서, 상기 유리에 있어서 NiO의 함유량이, 산화물 기준의 질량ppm 표시로, 하기 식 (7) 및 (8)에 의해 구해지는 NiO의 하한 및 상한에 의해 규정되는 범위 내에 있는, 유리 물품.
ㆍNiO의 하한 = -2.7 - 0.035F + 0.01R + 0.0025FR ... 식 (7)
ㆍNiO의 상한 = 2.4 - 0.055F + 0.01R + 0.002FR ... 식 (8)
여기서, F(질량ppm)는, Fe₂O₃으로 환산한전철의 함유량이다. 또한, R(％)은, 철의 레독스이며, Fe₂O₃으로 환산한 Fe² ⁺의 함유량의 Fe₂O₃으로 환산한 전철의 함유량에 대한 비율을 질량 백분율로 나타낸 값이다.
제1항에 있어서, 상기 유리에 있어서 NiO 및 Cr₂O₃의 함유량이 산화물 기준의 질량ppm 표시로, 하기 식 (9)를 만족시키는, 유리 물품.
0.1 ≤ [NiO] + 2[Cr₂O₃] ≤ 5.0... 식 (9)
여기서 [NiO]는, NiO의 함유량(ppm)이며, [Cr₂O₃]은 Cr₂O₃의 함유량(ppm)이다.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리에 있어서, Cr₂O₃의 함유량이 산화물 기준의 질량ppm 표시로 5ppm 이하인, 유리 물품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리에 있어서, MnO₂의 함유량이 산화물 기준의 질량ppm 표시로 50ppm 이하인, 유리 물품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리에 있어서, CeO₂의 함유량이 산화물 기준의 질량ppm 표시로 1000ppm 이하인, 유리 물품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철, NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 하기 산화물 기준의 질량％ 표시로, 실질적으로 SiO₂를 60 내지 80％, Al₂O₃를 0 내지 7％, MgO를 0 내지 10％, CaO를 0 내지 20％, SrO를 0 내지 15％, BaO를 0 내지 15％, Na₂O를 3 내지 20％, K₂O를 0 내지 10％, 포함하는, 유리 물품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철, NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, 실질적으로 SiO₂를 45 내지 80％, Al₂O₃를 7％ 초과 30％ 이하, B₂O₃를 0 내지 15％, MgO를 0 내지 15％, CaO를 0 내지 6％, SrO를 0 내지 5％, BaO를 0 내지 5％, Na₂O를 7 내지 20％, K₂O를 0 내지 10％, ZrO₂를 0 내지 10％, 포함하는, 유리 물품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Fe₂O₃으로 환산한 전산화철, NiO, CeO₂ 및 다른 함유량 1000ppm 이하의 미량 성분을 제외한 상기 유리의 모조성이, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, 실질적으로 SiO₂를 45 내지 70％, Al₂O₃를 10 내지 30％, B₂O₃를 0 내지 15％, MgO, CaO, SrO 및 BaO로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 알칼리 토금속 산화물을 합계하여 5 내지 30％, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 알칼리 금속 산화물을 합계하여 0％ 이상, 3％ 미만, 포함하는, 유리 물품.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 유리 물품을 사용하여 이루어지는 도광체.