WO2016181812A1 - ガラス及びガラス部材 - Google Patents

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鈴木　克巳
近藤　裕己
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    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Definitions

  • the present invention relates to glass and glass members.
  • liquid crystal display devices are provided in portable information terminals such as liquid crystal televisions, tablet terminals, and smartphones.
  • the liquid crystal display device has a planar light emitting device as a backlight and a liquid crystal panel disposed on the light emitting surface side of the planar light emitting device.
  • planar light emitting devices There are two types of planar light emitting devices: a direct type and an edge light type, but an edge light type that can reduce the size of the light source is often used.
  • the edge light type planar light emitting device includes a light source, a light guide plate, a reflection sheet, a diffusion sheet, and the like.
  • a light incident end surface also simply referred to as a light incident surface
  • a plurality of reflective dots are formed on a light reflecting surface which is a surface opposite to the light emitting surface facing the liquid crystal panel.
  • the reflection sheet is arranged to face the light reflection surface
  • the diffusion sheet is arranged to face the light emission surface.
  • the light incident on the light guide plate from the light source travels while being reflected by the reflective dots and the reflective sheet, and is emitted from the light exit surface.
  • the light emitted from the light exit surface is diffused by the diffusion sheet and then enters the liquid crystal panel.
  • glass having high transmittance and excellent heat resistance can be used (see Patent Documents 1 and 2).
  • a diffusion sheet is arrange
  • the diffusion sheet is not properly disposed on the light emitting surface, and the phenomenon that the luminance of the emitted light varies greatly depending on the location (hereinafter referred to as luminance unevenness) has been a problem.
  • a functional sheet-like material made of a resin material or the like for example, a scattering prevention sheet or a surface protection sheet
  • a functional sheet-like material made of a resin material or the like for example, a scattering prevention sheet or a surface protection sheet
  • One of the exemplary purposes of an aspect of the present invention is to provide a glass and a glass member capable of appropriately arranging a sheet-like material such as a diffusion sheet on the main surface.
  • An absorption coefficient of light having a wavelength of 550 nm is 1 m ⁇ 1 or less, and a maximum value ⁇ max (m ⁇ 1 ) and a minimum value ⁇ min (m ⁇ 1 ) of light absorption coefficient in a wavelength range of 400 to 780 nm are
  • the ratio ( ⁇ max / ⁇ min ) is 10 or less
  • the two-dimensional arithmetic average height in an arbitrary 1790 ⁇ m ⁇ 1330 ⁇ m region on the first surface is 1 nm or less.
  • a sheet-like object such as a diffusion sheet can be appropriately arranged on the main surface.
  • FIG. 1 shows a liquid crystal display device 1 using glass as a light guide plate according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 1 is mounted on an electronic device that is reduced in size and thickness, such as a portable information terminal.
  • the liquid crystal display device 1 has a liquid crystal panel 2 and a planar light emitting device 3.
  • the liquid crystal panel 2 includes an alignment layer, a transparent electrode, a glass substrate, and a polarizing filter so as to sandwich a liquid crystal layer disposed in the center.
  • a color filter is disposed on one side of the liquid crystal layer.
  • the molecules of the liquid crystal layer rotate around the light distribution axis by applying a driving voltage to the transparent electrode, thereby performing a predetermined display.
  • the planar light emitting device 3 adopts an edge light type in order to reduce the size and thickness.
  • the planar light emitting device 3 includes a light source 4, a light guide plate 5, a reflection sheet 6, a diffusion sheet 7, and reflection dots 10A to 10C.
  • the light incident on the light guide plate 5 from the light source 4 travels while being reflected by the reflection dots 10A to 10C and the reflection sheet 6, and is emitted from the light emission surface 51 of the light guide plate 5 facing the liquid crystal panel 2.
  • the light emitted from the light emitting surface 51 is diffused by the diffusion sheet 7 and then enters the liquid crystal panel 2.
  • the light source 4 is not particularly limited, and a hot cathode tube, a cold cathode tube, or an LED (Light Emitting Diode) can be used.
  • the light source 4 is disposed so as to face the light incident surface 53 of the light guide plate 5.
  • a reflector 8 is provided on the back side of the light source 4 in order to increase the incident efficiency of the light emitted radially from the light source 4 to the light guide plate 5.
  • the reflection sheet 6 is configured such that a light reflection member is coated on the surface of a resin sheet such as an acrylic resin.
  • the reflection sheet 6 is disposed on the light reflection surface 52 and the non-light-incident surfaces 54, 55 and 56 (55 is a surface opposite to 54) of the light guide plate 5.
  • the light reflecting surface 52 is a surface opposite to the light emitting surface 51 of the light guide plate 5.
  • the non-light incident surfaces 54 to 56 are surfaces other than the light reflection surface 52 and the light incident surface 53 at the end surface of the light guide plate 5. If it is not necessary to particularly increase the incident efficiency, the reflection sheet 6 may be configured not to be disposed on the non-light-incident surfaces 54 to 56.
  • the diffusion sheet 7 can be a milky white acrylic resin film or the like. Since the diffusion sheet 7 diffuses the light emitted from the light emitting surface 51 of the light guide plate 5, the back side of the liquid crystal panel 2 can be irradiated with uniform light without uneven brightness.
  • the diffusion sheet 7 is disposed on the light exit surface 51 of the light guide plate 5. As described above, when the diffusion sheet 7 is disposed on the light emitting surface 51, luminance unevenness occurs unless the diffusion sheet 7 is properly disposed.
  • a glass member is composed of glass constituting the light guide plate 5 and a functional resin sheet containing a resin material as a main component.
  • the functional resin sheet can be selected from the reflection sheet 6 or the diffusion sheet 7.
  • such a glass member is used as the planar light emitting device 3.
  • the glass member may be provided with reflective dots 10A to 10C.
  • the coefficient of static friction between the light emitting surface 51 of the light guide plate 5 and the diffusion sheet 7 is preferably 0.20 or less.
  • the static friction coefficient is preferably 0.20 or less.
  • the dynamic friction coefficient between the light emitting surface 51 of the light guide plate 5 and the functional resin sheet such as the diffusion sheet 7 is preferably 0.20 or less.
  • the glass of the present embodiment has a first surface and a second surface facing the first surface.
  • the first surface can be the light emitting surface 51 and the second surface can be the light reflecting surface 52.
  • the two-dimensional arithmetic average height (Sa) of the first surface of the glass of this embodiment is 1 nm or less in an arbitrary 1790 ⁇ m ⁇ 1330 ⁇ m region (hereinafter referred to as a wide region) on the first surface.
  • the two-dimensional arithmetic average height (Sa) conforms to ISO 25178.
  • the two-dimensional arithmetic average height (Sa) of the first surface of the glass of the present embodiment is 0.4 nm or less in an arbitrary 94 ⁇ m ⁇ 70 ⁇ m region (hereinafter referred to as a narrow region) on the first surface.
  • the two-dimensional arithmetic average height (Sa) conforms to ISO 25178.
  • the two-dimensional arithmetic average height (Sa) in a wide region and a narrow region of the first surface of the glass of the present embodiment can be adjusted by a substance added to the glass raw material.
  • Alkaline earth metal oxides such as MgO, CaO, SrO, and BaO promote melting of glass raw materials, adjust thermal expansion, viscosity, etc., and reduce the two-dimensional arithmetic average height of the formed glass. It is a useful component.
  • the total content of alkaline earth metal oxides is glass.
  • composition A it is preferably 10% by mass or more, more preferably 13% by mass or more
  • glass composition B it is 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more
  • C it is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more.
  • the glass of the present embodiment has an absorption coefficient of light having a wavelength of 550 nm of 1 m ⁇ 1 or less. The reason why the absorption coefficient of light having a wavelength of 550 nm is used as a judgment index is that the absorption coefficient of light having a wavelength of 550 nm is generally the highest among the light in the wavelength range of 400 to 700 nm.
  • the absorption of light of three colors R (red), G (green), and B (blue), which is used as a light source of a liquid crystal television in which the planar light emitting device is an edge light system, is minimal.
  • the maximum value ⁇ max of the light absorption coefficient in the wavelength range of 400 to 780 nm is preferably 1 m ⁇ 1 or less.
  • the ratio ( ⁇ max / ⁇ min ) of the maximum value ⁇ max (m ⁇ 1 ) and the minimum value ⁇ min (m ⁇ 1 ) of the light absorption coefficient in the wavelength range of 400 to 780 nm is 10 or less. .
  • the reason why the light absorption coefficient in the wavelength range of 400 to 780 nm is used as a judgment index is that it includes the wavelengths of light of three colors of R (red), G (green), and B (blue).
  • the absorption of light of three colors of R (red), G (green), and B (blue), which is used as a light source for a liquid crystal television in which the planar light emitting device is an edge light system becomes light and has a wavelength of 400-
  • the difference in light absorption depending on the wavelength in the range of 780 nm is also slight.
  • the main factor of light absorption of glass is iron ions contained as impurities. Iron is unavoidably contained as a raw material for industrially produced glass, and it is inevitable that iron is mixed into the glass.
  • the content of total iron oxide (t-Fe 2 O 3 ) converted to Fe 2 O 3 in the glass of this embodiment is 80 ppm by mass or less in order to realize extremely high transmittance over the entire visible range.
  • the content of t-Fe 2 O 3 is more preferably 60 ppm by mass or less, further preferably 50 ppm by mass or less, particularly preferably 40 ppm by mass or less, and most preferably 35 ppm by mass or less. .
  • the amount of t-Fe 2 O 3 in the glass of this embodiment is 1 mass ppm or more. If it is less than 1 mass ppm, it becomes difficult to improve the meltability of the glass during the production of the multi-component oxide glass, and it is difficult to mass-produce at a low cost. Moreover, it is difficult to obtain raw materials. Preferably it is 5 mass ppm or more, More preferably, it is 8 mass ppm or more, More preferably, it is 10 mass ppm or more.
  • the amount of t-Fe 2 O 3 in the glass can be adjusted by the amount of iron component added during glass production.
  • the total iron oxide content of the glass is expressed as the amount of Fe 2 O 3 , but not all the iron present in the glass exists as Fe 3+ (trivalent iron). Absent. Usually, Fe 3+ and Fe 2+ (divalent iron) are simultaneously present in the glass (hereinafter, these are collectively referred to as “iron component”). Although iron component has an absorption in the visible light region, the absorption coefficient of the Fe 2+ (11cm -1 Mol -1), since an order of magnitude greater than the absorption coefficient of the Fe 3+ (0.96cm -1 Mol -1) , visible The internal transmittance of the light region is further reduced. Therefore, it is preferable that the Fe 2+ content is small in order to increase the internal transmittance in the visible light region.
  • the content of divalent iron (Fe 2+ ) converted to Fe 2 O 3 in terms of mass ppm is suppressed to 10 mass ppm or less.
  • it is 8.0 mass ppm or less, More preferably, it is 6.0 mass ppm or less, More preferably, it is 4.0 mass ppm or less, Most preferably, it is 3.5 mass ppm or less.
  • the minimum value of the internal transmittance of the glass in the wavelength range of 400 to 700 nm is 80% or more under the condition of an optical path length of 200 mm. The difference between the maximum value and the minimum value of the internal transmittance is preferably 15% or less.
  • optical path length refers to the distance from the end face where light enters to the end face on the opposite side.
  • the internal transmittance of glass at an optical path length of 200 mm can be measured as follows.
  • the glass is cut out so that the optical path length becomes 200 mm, and is polished so that the surface roughness Ra of the surface on which single wavelength light described later is incident and the surface that is opposite to the surface is 0.03 ⁇ m or less.
  • each single wavelength light of 400 to 780 nm is incident in 1 nm increments perpendicularly to the polished surface and emitted. Measure the intensity of single wavelength light. And the transmittance
  • the minimum value of the internal transmittance is preferably 85% or more, and the difference between the maximum value and the minimum value of the internal transmittance is more preferably 13% or less. More preferably, the minimum value is 90% or more, and the difference between the maximum value and the minimum value of the internal transmittance is 8% or less.
  • Glass composition Although the composition of the glass in this embodiment is not specifically limited, The following three types (glass which has glass composition A, glass composition B, and glass composition C) are mentioned as a typical example.
  • a glass plate having the glass composition A is substantially expressed in terms of a mass percentage based on oxide, and is substantially 60 to 80% SiO 2 , 0 to 7% Al 2 O 3 , 0 to 10% MgO, CaO 0-20%, SrO 0-15%, BaO 0-15%, Na 2 O 3-20%, and K 2 O 0-10%.
  • the glass plate having the glass composition B is substantially expressed in terms of mass percentage on the basis of oxide, and the SiO 2 is substantially 45 to 80%, the Al 2 O 3 is more than 7% and not more than 30%, and the B 2 O 3 is 0 ⁇ 15%, MgO 0 ⁇ 15%, CaO 0 ⁇ 6%, SrO 0 ⁇ 5%, BaO 0 ⁇ 5%, Na 2 O 7 ⁇ 20%, K 2 O 0 ⁇ 10%, And 0-10% of ZrO 2 .
  • a glass plate having a glass composition C is substantially 45 to 70% of SiO 2 , 10 to 30% of Al 2 O 3 , and 0 to 15 of B 2 O 3 in terms of an oxide-based mass percentage. And at least one component selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO and BaO, and a total of 5 to 30%, and at least selected from the group consisting of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O One kind of component may be included in a total of 0% or more and less than 3%.
  • the glass used for the light guide plate 5 of the present embodiment uses glass having low light absorption and good internal transmittance.
  • the surface resistance on the first surface of the glass of this embodiment is preferably 2.5 ⁇ 10 14 ⁇ / ⁇ or less.
  • the surface resistance is 2.5 ⁇ 10 14 ⁇ / ⁇ or less, static electricity generated on the first surface easily flows to the outside of the first surface.
  • functional resin sheets, such as the diffusion sheet 7 are arrange
  • the total content of alkali metal oxides is preferably 5 in the glass compositions A and B.
  • the glass composition C it is preferably 0 to 2% by mass, and more preferably 0 to 1% by mass.
  • the glass described above is suitable for use as the light guide plate 5 because of its good light absorption and internal transmittance. However, even if it is used as glass having good characteristics, if the diffusion sheet 7 is not properly disposed on the light exit surface 51 of the light guide plate 5, unevenness in brightness of the emitted light occurs depending on the location. .
  • the present inventor conducted the following experiment paying attention to the surface roughness and electrical characteristics of the light emitting surface 51 of the light emitting surface 51.
  • the evaluation of the surface roughness is made with an arbitrary 94 ⁇ m ⁇ 70 ⁇ m region (narrow region) on the light emitting surface 51 and an arbitrary 1790 ⁇ m ⁇ 1330 ⁇ m region (wide region) on the light emitting surface 51 wider than this. I went to two areas. In a wide area, the undulation generated on the light exit surface 51 can be measured. Further, in a narrow region, it is possible to measure fine irregularities generated on this undulation.
  • FIG. 2 shows the experimental results of evaluating the surface roughness of a narrow region of the light emitting surface 51
  • FIG. 3 shows the experimental results of evaluating the surface roughness of a wide region of the light emitting surface 51.
  • Example 1 is expressed by mass%, SiO 2 69.8%, Al 2 O 3 3.2%, Na 2 O 11.1%, MgO 0.1%, CaO 7.9%, SrO. 3.9%, BaO 4.0%, and t-Fe 2 O 3 0.003%.
  • Example 2 SiO 2 is 68.1% by mass%, Al 2 O 3 is 11.1%, B 2 O 3 is 9.1%, MgO is 2.4%, CaO is 8.7%, It is a glass containing 0.6% SrO and 0.005% t-Fe 2 O 3 .
  • Comparative Example 1 is an SA light guide (manufactured by Sumika Acrylic Sales Co., Ltd.), and Comparative Example 2 is Denka TX polymer (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.).
  • each sample evaluated for surface roughness is used as a light guide plate 5, and a reflection sheet 6 is provided on the sample to prepare a liquid crystal display device 1, and it is examined whether or not luminance unevenness occurs in each liquid crystal display device 1. An experiment was also conducted.
  • the two-dimensional surface roughness (Sa) is as low as 0.4 nm or less compared to Comparative Examples 1 and 2. Further, in all the liquid crystal display devices 1 using Examples 1 and 2, luminance unevenness did not occur.
  • the two-dimensional surface roughness (Sa) is as low as 1.0 nm or less compared to Comparative Examples 1 and 2. Further, in all the liquid crystal display devices 1 using Examples 1 and 2, luminance unevenness did not occur.
  • the surface resistance of the light exit surface 51 was measured.
  • the surface resistance was measured according to JIS K 6911.
  • the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient between the light emitting surface 51 and the diffusion sheet 7 of each sample for which the surface resistance was measured were obtained.
  • the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient were obtained by performing a test with a load of 300 gf ( ⁇ 2.94 N) and a speed of 1 mm / sec using a continuous load type scratch strength tester TYPE 18 (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). .
  • each sample for which the surface resistance is measured is used as the light guide plate 5, and the liquid crystal display device 1 is prepared by disposing a diffusion sheet 7 on the light guide plate 5, and whether or not luminance unevenness occurs in each liquid crystal display device 1. An experiment was also conducted.
  • FIG. 4 shows the measurement results of the surface resistance of the light exit surface 51, the values of the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient between the light exit surface 51 and the diffusion sheet 7, and the presence or absence of occurrence of uneven brightness.
  • the coefficient of static friction between the light emitting surface 51 and the diffusion sheet 7 also becomes as large as 0.24 or more, and it becomes difficult to properly arrange the diffusion sheet 7 on the upper surface of the light emitting surface 51. It is considered that the luminance unevenness is caused by adsorption between the light emitting surface 51 and the diffusion sheet 7 due to static electricity generated due to an increase in surface resistance.
  • Examples 1 and 2 made of glass the surface resistance is 2.5 ⁇ 10 14 ⁇ / ⁇ or less as compared with Comparative Examples 1 and 2. Therefore, the static electricity generated on the surface of the light emitting surface 51 flows outside the light emitting surface 51 because of its low electrical resistance, and therefore it is possible to prevent the diffusion sheet 7 from being attracted to the light emitting surface 51 due to static electricity. . Therefore, in Examples 1 and 2, the static friction coefficient between the light emitting surface 51 and the diffusion sheet 7 is as small as 0.20 or less. For this reason, in the liquid crystal display device 1 using Examples 1 and 2, luminance unevenness did not occur.
  • the surface resistance of the main surface of glass used as the light guide plate 5 (surface that becomes the light emitting surface 51) is 2.5 ⁇ 10 14 ⁇ / ⁇ It was found that the following is desirable. Moreover, in order to suppress generation
  • the present invention can be widely used for glass in which a functional sheet-like material made of a resin material or the like (for example, a diffusion sheet, a scattering prevention sheet, or a surface protection sheet) needs to be appropriately disposed on the main surface.
  • a functional sheet-like material made of a resin material or the like for example, a diffusion sheet, a scattering prevention sheet, or a surface protection sheet

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Abstract

第１面と、前記第１面に対向する第２面とを有するガラスであって、波長５５０ｎｍの光の吸収係数が１ｍ－１以下であり、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘ（ｍ－１）と最小値αｍｉｎ（ｍ－１）との比（αｍａｘ／αｍｉｎ）を１０以下とし、前記第１面上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍ領域における２次元算術平均高さを１ｎｍ以下とする。

Description

ガラス及びガラス部材
　本発明は、ガラス及びガラス部材に関する。
　近年、液晶テレビ、タブレット端末やスマートフォンに代表される携帯情報端末等に液晶表示装置が設けられている。液晶表示装置は、バックライトとしての面状発光装置と、この面状発光装置の光出射面側に配置される液晶パネルを有している。
　面状発光装置は直下型とエッジライト型があるが、光源の小型化を図ることができるエッジライト型が多用されている。エッジライト型の面状発光装置は、光源、導光板、反射シート、及び拡散シート等を有している。
　光源からの光は、導光板の側面に形成された入光端面（単に入光面ともいう）から導光板内に入射する。導光板は、液晶パネルと対向する光出射面と反対側の面である光反射面に複数の反射ドットが形成されている。反射シートは光反射面と対向するよう配置され、拡散シートは光出射面と対向するよう配置される。
　光源から導光板に入射した光は、反射ドット及び反射シートに反射されつつ進行し、光出射面から出射される。この光出射面から出射された光は、拡散シートで拡散された上で液晶パネルに入射される。
　この導光板の材質としては、透過率が高く耐熱性に優れたガラスを用いることができる（特許文献１、２参照）。
特開２０１３－０９３１９５号公報 特開２０１３－０３０２７９号公報
　本発明のようなガラスを導光板として用いる場合、上述の通りガラスの出射面と対向するように拡散シートが配置される。ここで、光出射面に拡散シートが適切に配置されず、出射される光の輝度が場所により大きくばらつく現象（以下、輝度ムラという）が問題となっていた。
　しかしながら、上記光出射面の輝度ムラの問題を防ぐために、拡散シートを適切に配置しやすくするには光出射面の表面状態をどのようにすべきか、従来十分に考慮されていなかった。
　また、本発明のようなガラスを導光板以外の用途に用いる場合でも、ガラスの主面に樹脂材料などからなる機能性のシート状物（例えば、飛散防止シートや表面保護シート）を適切に配置できずに、シート状物の機能を十分に発揮できないことが問題となっていた。
　本発明のある態様の例示的な目的の一つは、拡散シートなどのシート状物を主面上に適切に配置できるガラス及びガラス部材を提供することにある。
　本発明のある態様によると、
　第１面と、
　前記第１面に対向する第２面とを有するガラスであって、
　波長５５０ｎｍの光の吸収係数が１ｍ－１以下であり、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘ（ｍ－１）と、最小値αｍｉｎ（ｍ－１）と、の比（αｍａｘ／αｍｉｎ）が１０以下であり、
　前記第１面上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍ領域における２次元算術平均高さが１ｎｍ以下とする。
　本発明のある態様によると、拡散シートなどのシート状物を主面上に適切に配置することができる。
ある実施形態であるガラスを導光板として用いた液晶表示装置示す概念図である。 ある実施形態であるガラス及び比較例のガラスの狭い領域に対して面粗さを測定する実験を行った結果を示す図である。 ある実施形態であるガラス及び比較例のガラスの広い領域に対して面粗さを測定する実験を行った結果を示す図である。 ある実施形態であるガラス及び比較例のガラスに対し、拡散シートとの間の表面抵抗及び摩擦係数を求める実験を行った結果を示す図である。
　次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。
　なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
　また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
［面状発光装置の構造説明］
　図１は、本発明のある実施形態であるガラスを導光板として用いた液晶表示装置１を示している。液晶表示装置１は、例えば携帯情報端末等の小型・薄型化が図られた電子機器に搭載される。
　液晶表示装置１は、液晶パネル２と面状発光装置３とを有している。
　液晶パネル２は、中心に配設される液晶層を挟むよう配向層、透明電極、ガラス基板及び偏光フィルターが積層される。また液晶層の片面には、カラーフィルターが配設されている。液晶層の分子は、透明電極に駆動電圧を印加することにより配光軸周りに回転し、これにより所定の表示を行う。
　面状発光装置３は、小型化及び薄型化を図るためエッジライト型を採用している。面状発光装置３は、光源４、導光板５、反射シート６、拡散シート７、及び反射ドット１０Ａ～１０Ｃを有している。
　光源４から導光板５に入射した光は、反射ドット１０Ａ～１０Ｃ及び反射シート６に反射されつつ進行し、導光板５の液晶パネル２と対向した光出射面５１から出射される。この光出射面５１から出射された光は、拡散シート７で拡散された上で液晶パネル２に入射される。
　光源４は、特に限定されるものではないが、熱陰極管、冷陰極管、あるいはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。この光源４は、導光板５の入光面５３と対向するよう配置される。
　また、光源４から放射状に発射される光の導光板５への入射効率を高めるため、光源４の背面側にはリフレクタ８が設けられている。
　反射シート６は、アクリル樹脂等の樹脂シートの表面に光反射部材を被膜した構成とされている。この反射シート６は、導光板５の光反射面５２及び非入光面５４、５５及び５６（５５は５４の反対側の面）に配設される。
　光反射面５２は、導光板５の光出射面５１の反対側の面である。非入光面５４～５６は、導光板５の端面で光反射面５２及び入光面５３を除く面である。なお、入射効率を特に高める必要がなければ、反射シート６を非入光面５４～５６に配設しない構成とすることもできる。
　拡散シート７は、乳白色のアクリル樹脂製フイルム等を用いることができる。拡散シート７は、導光板５の光出射面５１から出射した光を拡散するため、液晶パネル２の背面側には輝度ムラのない均一な光を照射することができる。
　拡散シート７は、導光板５の光出射面５１に配置される。拡散シート７を光出射面５１に配置する際、適切に配置されないと輝度ムラが発生することは、前述した通りである。
　本実施形態において、導光板５を構成するガラスと、樹脂材料を主成分として含む機能性樹脂シートによりガラス部材が構成される。機能性樹脂シートは、反射シート６または拡散シート７から選択することができる。本実施の形態において、このようなガラス部材が面状発光装置３として用いられる。ガラス部材にはその他、反射ドット１０Ａ～Ｃなどが設けられていてもよい。
　本実施形態のガラス部材において、導光板５の光出射面５１と拡散シート７との間における静摩擦係数は０．２０以下であることが好ましい。該静摩擦係数を０．２０以下とすることで、光出射面５１上に拡散シート７を一度配置した後に、適切に配置されるよう拡散シート７を再配置させやすい。
　本実施形態のガラス部材において、導光板５の光出射面５１と拡散シート７等の機能性樹脂シートとの間における動摩擦係数は０．２０以下であることが好ましい。該動摩擦係数を０．２０以下とすることで、光出射面５１上に拡散シート７等の機能性樹脂シートを配置する際に、拡散シート７等の機能性樹脂シートにシワが生じずに適切に配置されやすい。
　次に、導光板５を構成するガラスについて説明する。
［表面粗さ］
　本実施形態のガラスは、第１面と、第１面に対向する第２面を有する。本実施形態のガラスを導光板５として用いる場合、例えば第１面を光出射面５１、第２面を光反射面５２とすることができる。
　本実施形態のガラスの第１面の２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、第１面上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍの領域（以下、広い領域という）において１ｎｍ以下である。ここで、２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、ＩＳＯ　２５１７８に準拠する。第１面上の任意の広い領域におけるＳａを１ｎｍ以下とすることで、第１面上に発生している比較的大きな周期のうねりを抑制できる。これにより、例えば第１面上に拡散シート７などの機能性樹脂シートが配置される際に、第１面と機能性樹脂シートとの間における静摩擦係数を小さく、好適には０．２０以下とすることができる。
　また、本実施形態のガラスの第１面の２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、第１面上の任意の９４μｍ×７０μｍの領域（以下、狭い領域という）において０．４ｎｍ以下である。ここで、２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、ＩＳＯ　２５１７８に準拠する。第１面上の任意の狭い領域におけるＳａを０．４ｎｍ以下とすることで、第１面上に発生している微細な凹凸を抑制できる。これにより、例えば第１面上に拡散シート７などの機能性樹脂シートが配置される際に、第１面と機能性樹脂シートとの間における動摩擦係数を小さく、好適には０．２０以下とすることができる。
　本実施形態のガラスの第１面の広い領域、狭い領域における２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、ガラス原料に添加する物質により調整することができる。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及び、ＢａＯといったアルカリ土類金属酸化物は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整し、成形されたガラスの２次元算術平均高さを小さくするのに有用な成分である。
　狭い領域における２次元算術平均高さを０．４ｎｍ以下とし、広い領域における２次元算術平均高さを１．０ｎｍ以下とするには、アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラス組成Ａ（後述）においては、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１３質量％以上であり、ガラス組成Ｂ（後述）においては１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上であり、ガラス組成Ｃ（後述）においては、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。ただし多くなると相対的に他の成分の量が少なくなることにより失透特性と強度に問題が出てしまうため、ガラス組成Ａにおいては３０質量％以下が好ましく、より好ましくは２７質量％以下であり、ガラス組成Ｂにおいては、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
［光の吸収係数］
　本実施形態のガラスは、波長５５０ｎｍの光の吸収係数が１ｍ－１以下である。波長５５０ｎｍの光の吸収係数を判断指標とするのは、波長４００～７００ｎｍの範囲の光のうち、波長５５０ｎｍの光の吸収係数が一般的に最も高くなるからである。
　これにより、面状発光装置がエッジライト方式である液晶テレビの光源として使用される、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の光の吸収が軽微となる。
　本実施形態のガラスは、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘが１ｍ－１以下であることが好ましい。
　また、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘ（ｍ－１）と、最小値αｍｉｎ（ｍ－１）と、の比（αｍａｘ／αｍｉｎ）が１０以下である。
　ここで、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数を判断指標とするのは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の光の波長を包含するからである。
　これにより、面状発光装置がエッジライト方式である液晶テレビの光源として使用される、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の光の吸収が軽微となり、波長４００～７８０ｎｍの範囲における波長による光の吸収の差も軽微となる。
［光吸収］
　ガラス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。
　本実施形態のガラスにおけるＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄（ｔ－Ｆｅ２Ｏ３）の含有量は、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８０質量ｐｐｍ以下とされる　。ｔ－Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、より好ましくは６０質量ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０質量ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは４０質量ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３５質量ｐｐｍ以下である。
　一方、本実施形態のガラスのｔ－Ｆｅ２Ｏ３量は、１質量ｐｐｍ以上とされる。１質量ｐｐｍ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５質量ｐｐｍ以上であり、より好ましくは８質量ｐｐｍ以上であり、さらに好ましくは１０質量ｐｐｍ以上である。なお、ガラスのｔ－Ｆｅ２Ｏ３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。
　本実施形態においては、ガラスの全酸化鉄の含有量をＦｅ２Ｏ３の量として表しているが、ガラス中に存在する鉄が全て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（以下、これらをまとめて「鉄成分」という）。鉄成分は可視光域に吸収を持つが、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上で好ましい。
　本実施形態のガラスは、質量ｐｐｍ表示でＦｅ２Ｏ３に換算した二価鉄（Ｆｅ２＋）の含有量が１０質量ｐｐｍ以下に抑制されている　。好ましくは８．０質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは６．０質量ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは４．０質量ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは３．５質量ｐｐｍ以下である。
［内部透過率］
　本実施形態のガラスにおいてさらに光吸収度を低減し高い透明度を得るためには、光路長２００ｍｍの条件下で、波長４００～７００ｎｍの範囲におけるガラスの内部透過率の最小値が８０％以上であり、内部透過率の最大値と最小値の差が１５％以下であることが好ましい。
　ここで、光路長とは、光が入射する端面から反対側の端面までの距離を指す。ガラスの光路長２００ｍｍにおける内部透過率は次のように測定することができる。
　まず、光路長が２００ｍｍとなるようガラスを切り出し、後述する単波長光を入射する面、及びそれに対向する出射する面の表面粗さＲａが０．０３μｍ以下となるように研磨する。
　次に、紫外可視近赤外分光光度計ＵＨ４１５０（日立ハイテク社製）を用いて、４００～７８０ｎｍの単波長光を１ｎｍ刻みで、研磨した面に対して垂直に入射して、出射された各波長の単波長光の強度を測定する。そして、このようにして求められた入射光と出射光の強度から、各波長での透過率を算出する。
　導光板５として使用するガラスでは、上記の内部透過率の最小値が８５％以上で、内部透過率の最大値と最小値の差が１３％以下であることがより好ましく、上記の内部透過率の最小値が９０％以上で、内部透過率の最大値と最小値との差が８％以下であることがさらに好ましい。
［ガラス組成］
　本実施形態におけるガラスの組成は特に限定されないが、下記の３種類（ガラス組成Ａ、ガラス組成Ｂ、ガラス組成Ｃを有するガラス）が代表的な例として挙げられる。
　例えば、ガラス組成Ａであるガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示で、実質的に、ＳｉＯ２を６０～８０％、Ａｌ２Ｏ３を０～７％、ＭｇＯを０～１０％、ＣａＯを０～２０％、ＳｒＯを０～１５％、ＢａＯを０～１５％、Ｎａ２Ｏを３～２０％、及びＫ２Ｏを０～１０％含んでも良い。
　あるいは、ガラス組成Ｂであるガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示で、実質的に、ＳｉＯ２を４５～８０％、Ａｌ２Ｏ３を７％超３０％以下、Ｂ２Ｏ３を０～１５％、ＭｇＯを０～１５％、ＣａＯを０～６％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、Ｎａ２Ｏを７～２０％、Ｋ２Ｏを０～１０％、及びＺｒＯ２を０～１０％含んでも良い。
　あるいは、ガラス組成Ｃであるガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示で、実質的に、ＳｉＯ２を４５～７０％、Ａｌ２Ｏ３を１０～３０％、Ｂ２Ｏ３を０～１５％含むとともに、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分を、合計５～３０％含み、さらにＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分を、合計０％以上３％未満含んでも良い。
　また本実施形態の導光板５に用いるガラスは、高い透明度を得るため、光吸収度が低く、内部透過率が良好なガラスを用いている。
［電気特性］
　本実施形態のガラスの第１面における表面抵抗は２．５×１０１４Ω／□以下であることが好ましい。該表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以下であると、第１面上に発生する静電気が第１面の外部に流れやすくなる。これにより、拡散シート７などの機能性樹脂シートが第１面上に配置される際に、静電気に起因して第１面に不適切に吸着されることを防止できる。
　ガラスの表面抵抗を２．５×１０１４Ω／□以下とするために、アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、ガラス組成Ａ及びＢにおいては、好ましくは５～２０質量％、より好ましくは８～１５質量％であり、ガラス組成Ｃにおいては、好ましくは０～２質量％、より好ましくは、０～１質量％である。
　上記したガラスは、光吸収度及び内部透過率が良好であるため、導光板５として用いるのに好適である。しかしながら、良好な特性を有するガラスとして用いても、拡散シート７が導光板５の光出射面５１に適切に配置されなかった場合には、出射される光の輝度が場所により輝度ムラが発生する。
　拡散シート７を導光板５の光出射面５１に適正に配置するには、光出射面５１の表面状態が大きく影響する。そこで本発明者は、光出射面５１の光出射面５１における表面粗さと電気特性に注目して以下の実験を行った。
　なお、以下の示す各実験においては、上記したガラスの各種特性の中で、少なくとも波長５５０ｎｍの光の吸収係数が１ｍ－１以下であり、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘ（ｍ－１）と、最小値αｍｉｎ（ｍ－１）と、の比（αｍａｘ／αｍｉｎ）が１０以下である条件を満たすガラスを使用して実験を行った。
［表面粗さの実施例］
　まず、導光板５の光出射面５１の表面粗さに関し、本発明者が実施した実験について説明する。
　本実験では、光出射面５１の表面粗さを２次元算術平均高さ（Ｓａ）で評価した。この２次元算術平均高さ（Ｓａ）は、ＩＳＯ　２５１７８に準拠して行った。
　また、表面粗さの評価は、光出射面５１上の任意の９４μｍ×７０μｍの領域（狭い領域）と、これよりも広い光出射面５１上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍの領域（広い領域）との二つの領域に対して行った。広い領域では、光出射面５１に発生しているうねりを測定することができる。また狭い領域では、このうねり上に発生している微細な凹凸を測定することができる。
　図２は光出射面５１の狭い領域の表面粗さを評価した実験結果を示し、図３は光出射面５１の広い領域の表面粗さを評価した実験結果を示している。
　以下説明する各実験では、実施例１、２、比較例１、２の４個のサンプルに対して表面粗さを評価する実験を行った。
　ここで、実施例１、２の材質としては、ガラスを用いた。また比較例１、２としては、樹脂を用いた。
　実施例１は質量％表示でＳｉＯ２を６９．８％、Ａｌ２Ｏ３を３．２％、Ｎａ２Ｏを１１．１％、ＭｇＯを０．１％、ＣａＯを７．９％、ＳｒＯを３．９％、ＢａＯを４．０％、ｔ－Ｆｅ２Ｏ３を０．００３％含有するガラスである。
　実施例２は質量％表示でＳｉＯ２を６８．１％、Ａｌ２Ｏ３を１１．１％、Ｂ２Ｏ３を９．１％、ＭｇＯを２．４％、ＣａＯを８．７％、ＳｒＯを０．６％、ｔ－Ｆｅ２Ｏ３を０．００５％含有するガラスである。
　また、比較例１はＳＡライトガイド（住化アクリル販売社製）、比較例２はデンカＴＸポリマー（電気化学工業社製）である。
　また、表面粗さを評価した各サンプルを導光板５とし、これに反射シート６を配設して液晶表示装置１を作成し、この各液晶表示装置１に輝度ムラが発生するかどうかを調べる実験も行った。
　図２に示す狭い領域の表面粗さの実験結果より、樹脂からなる比較例１、２では、二次元表面粗さ（Ｓａ）が０．４ｎｍより大きかった。また比較例１、２を使用した全ての液晶表示装置１において、輝度ムラが発生した。
　これに対し、ガラスからなる実施例１、２では、比較例１、２に対して二次元表面粗さ（Ｓａ）が０．４ｎｍ以下と低くなっている。また、実施例１、２を使用した全ての液晶表示装置１において、輝度ムラは発生しなかった。
　よって図２に示す実験結果より、輝度ムラの発生を抑制するには、導光板５として使用するガラスの主面（光出射面５１となる面）上の任意の９４μｍ×７０μｍ領域（狭い領域）における２次元算術平均高さが０．４ｎｍ以下とすることが望ましいことが分かった。
　次に、図３に示す広い領域の表面粗さの実験結果に注目する。
　広い領域の表面粗さの実験結果においては、樹脂からなる比較例１、２では、二次元表面粗さ（Ｓａ）が１．０ｎｍより大きかった。また比較例１、２を使用した全ての液晶表示装置１において、輝度ムラが発生した。
　これに対し、ガラスからなる実施例１、２では、比較例１、２に対して二次元表面粗さ（Ｓａ）が１．０ｎｍ以下と低くなっている。また、実施例１、２を使用した全ての液晶表示装置１において、輝度ムラは発生しなかった。
　よって図３に示す実験結果より、輝度ムラの発生を抑制するには、導光板５として使用するガラスの主面（光出射面５１となる面）上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍ領域（広い領域）における２次元算術平均高さが１．０ｎｍ以下とすることが望ましいことが分かった。
［電気特性の実施例］
　次に、導光板５の光出射面５１の電気特性に関し、本発明者が実施した実験について説明する。
　本実験では、光出射面５１の表面抵抗の測定を行った。この表面抵抗の測定は、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１に準拠して行った。
　また、表面抵抗の測定を行った各サンプルの光出射面５１と拡散シート７との間の静摩擦係数及び動摩擦係数を求めた。この静摩擦係数及び動摩擦係数は、連続加重式引掻強度試験機ＴＹＰＥ１８（新東科学社製）を用いて、荷重３００ｇｆ（≒２．９４Ｎ）にて速度１ｍｍ／ｓｅｃとして試験を行うことにより求めた。
　さらに、表面抵抗の測定を行った各サンプルを導光板５とし、これに拡散シート７を配設して液晶表示装置１を作成し、この各液晶表示装置１に輝度ムラが発生するかどうかを調べる実験も行った。
　図４は、上記の光出射面５１の表面抵抗の測定結果、光出射面５１と拡散シート７との間における静摩擦係数及び動摩擦係数の値、及び輝度ムラの発生の有無をそれぞれ示している。
　図４に示す実験結果より、樹脂からなる比較例１、２では、表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以上であった。また比較例１、２を使用した全ての液晶表示装置１において、輝度ムラが発生した。
　表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以上と大きい場合には、光出射面５１の表面上に静電気が帯電する。この状態で、光出射面５１上に、拡散シート７を配置すると、静電気により拡散シート７が光出射面５１に吸着されてしまう。
　この吸着が発生すると、光出射面５１と拡散シート７との間における静摩擦係数も０．２４以上と大きくなり、拡散シート７を光出射面５１の上面に適正に配置することが困難になる。輝度ムラは、表面抵抗の増大により発生する静電気に起因した、光出射面５１と拡散シート７との吸着に起因して発生するものと考えられる。
　これに対し、ガラスからなる実施例１、２では、比較例１、２に対して表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以下と小さくなっている。よって、光出射面５１の表面発生する静電気は、電気抵抗が小さいことから光出射面５１の外部に流れるため、静電気に起因して拡散シート７が光出射面５１に吸着されることを防止できる。よって実施例１、２では、光出射面５１と拡散シート７との間における静摩擦係数が０．２０以下と小さくなっている。このため、実施例１、２を使用した液晶表示装置１では、輝度ムラは発生しなかった。
　よって図４に示す実験結果より、輝度ムラの発生を抑制するには、導光板５として使用するガラスの主面（光出射面５１となる面）の表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以下であることが望ましいことが分かった。また輝度ムラの発生を抑制するには、導光板５として使用するガラスの主面と拡散シート７との間の静摩擦係数が０．２０以下であることが望ましいことが分かった。
　以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
　本発明は、樹脂材料などからなる機能性のシート状物（例えば、拡散シートや飛散防止シート、表面保護シート）を主面に適切に配置する必要があるガラスに広く利用することができる。
　本国際出願は２０１５年５月１２日に出願された日本国特許出願２０１５－０９７７１２号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
１　液晶表示装置
２　液晶パネル
３　面状発光装置
４　光源
５　導光板（ガラス）
６　反射シート
７　拡散シート
８　リフレクタ
１０Ａ～１０Ｃ　反射ドット
５１　光出射面（第１面）
５２　光反射面（第２面）

Claims (8)

  1. 　第１面と、
    　前記第１面に対向する第２面とを有するガラスであって、
    　波長５５０ｎｍの光の吸収係数が１ｍ－１以下であり、波長４００～７８０ｎｍの範囲の光の吸収係数の最大値αｍａｘ（ｍ－１）と、最小値αｍｉｎ（ｍ－１）と、の比（αｍａｘ／αｍｉｎ）が１０以下であり、
    　前記第１面上の任意の１７９０μｍ×１３３０μｍ領域における２次元算術平均高さが１ｎｍ以下であることを特徴とするガラス。
  2. 　前記第１面上の任意の９４μｍ×７０μｍ領域における２次元算術平均高さが０．４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス。
  3. 　前記ガラスがＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄（ｔ－Ｆｅ２Ｏ３）を１～８０質量ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス。
  4. 　前記第１面における表面抵抗が２．５×１０１４Ω／□以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のガラス。
  5. 　前記ガラスのＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量の合計が、５～２０質量％であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のガラス。
  6. 　光路長２００ｍｍの条件下で、波長４００～７００ｎｍの範囲における内部透過率の最小値が８０％以上であり、
    　前記内部透過率の最大値と最小値の差が１５％以下である請求項１～５のいずれか１項に記載のガラス。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載のガラスと、
    　樹脂材料を主成分として含む機能性樹脂シートを有するガラス部材であって、
    　前記機能性樹脂シートは前記第１面上に配置され、
    　前記機能性樹脂シートと前記ガラスとの間における静摩擦係数が０．２０以下であることを特徴とするガラス部材。
  8. 　前記機能性樹脂シートと前記ガラスとの間における動摩擦係数が０．２０以下であることを特徴とする請求項７記載のガラス部材。
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