WO2019045024A1 - ガラス板 - Google Patents

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WO2019045024A1
WO2019045024A1 PCT/JP2018/032271 JP2018032271W WO2019045024A1 WO 2019045024 A1 WO2019045024 A1 WO 2019045024A1 JP 2018032271 W JP2018032271 W JP 2018032271W WO 2019045024 A1 WO2019045024 A1 WO 2019045024A1
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glass plate
less
mass ppm
glass
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PCT/JP2018/032271
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和田 直哉
研輔 永井
良司 秋山
阿沙子 穴澤
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Agc株式会社
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    • C03C4/00Compositions for glass with special properties

Definitions

  • the present invention relates to a glass plate having excellent internal transmittance in a visible light region, which is used, for example, for a light guide plate or a solar cell.
  • Glass plates are used in various applications such as building members such as windows of buildings, electronic devices, optical members and the like. Some of these applications require high internal transmission in the visible light range. For example, in a liquid crystal television, a display, a light guide plate for a liquid crystal display device for a vehicle, a cover for a solar cell, a back sheet for a solar cell, etc., it is required to efficiently transmit visible light to improve light utilization efficiency. .
  • Patent Document 1 the glass plate for light-guide plates which consists of oxide glass of a multi-component type
  • Patent Document 2 discloses a light guide plate in which the content of Fe 2 O 3 in the glass plate is 0.1% by mass or less in order to increase the maximum transmittance in the wavelength range of 350 to 750 nm.
  • An object of this invention is to provide the glass plate excellent in the internal transmittance of a visible light area
  • the present inventors have found that the solarization due to Mn can be effectively suppressed and the excellent internal transmittance can be achieved by setting the composition of the glass plate to a specific range, and the present invention has been completed.
  • the present invention comprises a multicomponent oxide glass, 0.1 to 200 mass ppm of Fe, 0.01 to 10 mass ppm of Ni, 0 to 10 mass ppm of Cr, and Mn Containing 0.01 to 10 mass ppm of Mo and 0.01 to 100 mass ppm of Mo, and satisfying the following formula (1), 0.5 ⁇ Mo / Mn ⁇ 30 (1)
  • a glass plate having an average internal transmittance of 85% or more of light having a wavelength of 380 to 780 nm at a length of 50 mm.
  • Mo and Mn are each content (mass ppm) in the said glass plate.
  • a light guide plate including the glass plate.
  • the glass plate of the present invention by having a specific composition range, the decrease in internal transmittance in the visible light region due to solarization due to Mn contained in the glass plate is effectively suppressed, and the inside of the visible light region It has excellent transmittance.
  • FIG. 1 is a top view explaining the installation conditions of the glass plate at the time of blue LED light irradiation, and blue LED light irradiation.
  • FIG. 2 is a side view explaining the installation conditions of the glass plate at the time of blue LED light irradiation, and blue LED irradiation.
  • FIG. 3 is a view showing an example of an internal transmittance spectrum before and after irradiation of the blue LED light of Example 8.
  • FIG. 4 is a view showing an example of an internal transmittance spectrum before and after irradiation of the blue LED light of Example 1.
  • content of the trace element contained in glass is represented by mass ppm of atomic basis. These elements are contained in the form of various oxides in the glass. The content of these elements in the glass can be measured by ICP mass spectrometry which will be described later in the section of the examples.
  • the glass plate of the present invention has an Fe content of 0.1 to 200 mass ppm. Fe is present in the glass in the state of FeO or Fe 2 O 3 as an oxide of divalent or trivalent ions. Trivalent iron (Fe 3+ ) has an absorption peak near the wavelength of 450 nm, and divalent iron (Fe 2+ ) has strong absorption in the long wavelength range extending to the visible wavelength range, centering around the wavelength of 1100 nm.
  • the main factor of light absorption in the visible light region of the glass is the light absorption by iron ions contained as impurities. Iron is inevitably contained as a raw material of industrially produced glass, and the inclusion of iron in the glass can not be avoided, but in order to obtain a glass excellent in internal transmittance, glass It is preferable to reduce the total iron content in the composition to suppress light absorption by iron ions.
  • the content of Fe is 200 mass ppm or less, preferably 100 mass ppm or less, more preferably 50 mass ppm or less, still more preferably 25 mass ppm or less, particularly preferably 20 mass ppm or less, most preferably 15 mass ppm or less It is less than ppm.
  • the content of Fe is preferably 25 mass ppm or less, more preferably 20 mass ppm or less, still more preferably 15 mass ppm from the viewpoint of achieving higher internal transmittance.
  • the content is particularly preferably 10 mass ppm or less.
  • the Fe content is at least 0.1 mass ppm, preferably 0, in order to reduce the cost of the glass material, ensure the solubility of the glass, and prevent extreme deterioration of the infrared absorption of the glass. .5 mass ppm or more, more preferably 1 mass ppm or more, still more preferably 2 mass ppm or more, particularly preferably 5 mass ppm or more.
  • iron redox of the glass plate of this invention is 0.1% or more, More preferably, it is 1% or more, More preferably, it is 3% or more, Especially preferably, it is 5% or more.
  • the solubility of the glass can be improved, and the bubbles in the glass can be reduced.
  • the absorption in the region of wavelength 450 nm or less can be reduced, the internal transmittance can be improved.
  • the glass plate of the present invention preferably has an iron redox content of 60% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 15% or less.
  • an iron redox content of 60% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 15% or less.
  • Iron redox is the ratio of divalent iron which in terms of Fe 2 O 3 in the total iron oxide in terms of Fe 2 O 3 (Fe 2+), obtained by the following formula (A).
  • Iron redox (%) [[content of divalent iron (Fe 2+ ) converted to Fe 2 O 3 (mass ppm)]] / [divalent iron (Fe 2+ ) converted to Fe 2 O 3 ] and trivalent iron Total content of (Fe 3+ ) (mass ppm)]] ⁇ 100 (A)
  • the glass plate of the present invention has a content of Ni of 0.01 to 10 mass ppm. Ni is present in the glass in the state of NiO, Ni 2 O 3 or the like as an oxide of divalent, trivalent etc. ions.
  • Ni has absorption at wavelengths around 450 nm and 630 nm, which is one of the factors that lower the internal transmittance. Therefore, the content of Ni is 10 mass ppm or less, preferably 5 mass ppm or less, more preferably 3 mass ppm or less, still more preferably 2 mass ppm or less, particularly preferably 1 mass ppm or less, most preferably 0. It is 5 mass ppm or less.
  • the content of Ni is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 0.5 mass ppm or less from the viewpoint of achieving high internal transmittance.
  • Ni has absorption in the near infrared region of wavelengths 800 to 1100 nm, it improves the heat ray absorption efficiency of the glass melt at the time of glass melting. Therefore, the solubility of glass can be improved by including Ni in the glass.
  • a sulfur component infiltrates and bonds with Fe in the glass to form iron sulfide, which may cause coloring, resulting in a decrease in internal transmittance.
  • nickel sulfide can be selectively formed to suppress the formation of the iron sulfide to reduce coloring, and the internal transmittance of the glass can be maintained high.
  • the content of Ni is 0.01 mass ppm or more, preferably 0.05 mass ppm or more, more preferably 0.1 mass ppm or more, and still more preferably 0.15 mass ppm or more.
  • the glass plate of the present invention has a Cr content of 0 to 10 mass ppm. Cr is present in the glass in the state of CrO, Cr 2 O 3 , CrO 3 or the like as an oxide of divalent, trivalent or hexavalent ions.
  • the content of Cr is 10 mass ppm or less, preferably 5 mass ppm or less, more preferably 3 mass ppm or less, still more preferably 2 mass ppm or less, particularly preferably 1 mass ppm or less, most preferably 0. It is 5 mass ppm or less.
  • the content of Cr is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 0.5 mass ppm or less, from the viewpoint of achieving high internal transmittance.
  • Cr may not be contained, but in the case of containing Cr, it is preferably 0.05 mass ppm or more, more preferably 0.1 mass ppm or more, still more preferably 0.15 mass It is more than ppm. Cr acts as an oxidant and can control iron redox.
  • the glass sheet of the present invention has a content of Mn of 0.01 to 10 mass ppm. Mn is present in the glass in the state of MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 or the like as an oxide of divalent, trivalent or tetravalent ions.
  • Mn has absorption in the visible short wavelength region, emits electrons when irradiated with visible light in the short wavelength range, and can change the valence to cause solarization that reduces the internal transmittance. For this reason, the decrease in the internal transmittance can be suppressed by reducing the content of Mn.
  • the content of Mn is 10 mass ppm or less, preferably 5 mass ppm or less, more preferably 2 mass ppm or less, still more preferably 1 mass ppm or less, particularly preferably 0.5 mass ppm or less .
  • the content of Mn is 0.01 mass ppm or more, preferably 0.05 mass ppm or more, and more preferably, in order to suppress the purification cost of the raw material and to function as an oxidizing agent to adjust the iron redox.
  • the glass sheet of the present invention has a content of Mo of 0.01 to 100 mass ppm. Mo is present in the glass in the state of MoO 2 , Mo 2 O 5 , MoO 3 or the like as an oxide of ions of tetravalent, pentavalent, hexavalent etc.
  • Mo has the effect of suppressing the valence change of Mn and suppressing solarization by relaxing the energy absorbed by Mn, and the internal transmittance is improved by containing a certain amount of Mo in the glass plate containing Mn. it can. Therefore, the content of Mo is 0.01 mass ppm or more, preferably 0.05 mass ppm or more, more preferably 0.1 mass ppm or more, and still more preferably 0.2 mass ppm or more.
  • Mo has the effect of lowering iron redox and has absorption in the visible light region, so its content is 100 mass ppm or less, preferably 10 mass ppm or less, more preferably 5 mass ppm or less, more preferably Is 2 mass ppm or less.
  • the contents of Mo and Mn satisfy the following formula (1).
  • Mo and Mn mean each content (mass ppm) in a glass plate.
  • Mo / Mn is more than 0.5, preferably more than 0.9, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2 or more, and particularly preferably 3 or more.
  • Mo / Mn is less than 30, preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and further preferably 5 or less. If Mo / Mn is less than 30, while suppressing solarization by Mn, solarization by Mo does not become remarkable, there is no concern that the internal transmittance of the glass in the wavelength range of 400 to 500 nm is reduced. Further, by setting Mo / Mn to less than 30, it is possible to appropriately suppress the energy transfer to the Mo of the energy absorbed by the Mn, and to prevent an increase in absorption by Mo.
  • the glass plate of the present invention may further contain Ce and Sn.
  • Ce acts as an oxidant to reduce iron redox.
  • Sn has an effect of enhancing iron redox as a reducing agent.
  • the content (mass ppm) of Mo, Ce and Sn satisfy the following formula (2). -100 ⁇ (-10Mo-0.1Ce + 0.2Sn) ⁇ 600 (2)
  • the absolute value of the coefficient of Mo, Ce, and Sn represents the magnitude
  • Mo, Ce, and Sn mean each content (mass ppm) in a glass plate.
  • ( ⁇ 10Mo ⁇ 0.1Ce + 0.2Sn) is more than ⁇ 100, the iron redox can be prevented from becoming extremely low and stabilized.
  • ( ⁇ 10Mo ⁇ 0.1Ce + 0.2Sn) is preferably ⁇ 50 or more, more preferably ⁇ 40 or more, and still more preferably ⁇ 30 or more. If ( ⁇ 10Mo ⁇ 0.1Ce + 0.2Sn) is less than 600, solarization by Mn can be effectively suppressed, and the internal transmittance can be improved.
  • ( ⁇ 10Mo ⁇ 0.1Ce + 0.2Sn) is preferably 500 or less, more preferably 400 or less, and still more preferably 300 or less.
  • Ce is present in the glass in the state of Ce 2 O 3 , CeO 2 or the like as an oxide of ions of trivalent or tetravalent etc. Ce emits electrons when the glass is irradiated with ultraviolet light (UV light), causes UV solarization to generate new absorption, and also acts as a component that absorbs visible light. Therefore, the content of Ce is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 400 mass ppm or less, still more preferably 300 mass ppm or less, and particularly preferably 200 mass ppm or less.
  • the content is preferably 10 mass ppm or more, more preferably 20 mass ppm or more, and still more preferably 50 mass ppm, from the viewpoint of facilitating suppression of variation in product characteristics and color variation at the time of production. It is more than ppm.
  • Ce like Mo, has an effect of suppressing solarization by Mn.
  • the effect is small compared to Mo, it is preferable to make the ratio of the amount of Ce to the amount of Mn larger than the ratio of the amount of Ce to the amount of Mn.
  • the contents of Ce and Mn preferably satisfy the following formula (3). 50 ⁇ Ce / Mn ⁇ 3000 Formula (3)
  • Ce and Mn represent each content (mass ppm) in a glass plate.
  • Ce / Mn is preferably more than 50, more preferably 100 or more, and still more preferably 200 or more. When Ce / Mn is more than 50, solarization by Mn can be effectively suppressed. Also, Ce / Mn is preferably less than 3000, more preferably 2500 or less, and still more preferably 2000 or less. When Ce / Mn is less than 3000, the oxygen concentration in the glass can be stabilized, and the internal transmittance can be improved.
  • Sn is divalent, oxides of tetravalent such ions, present in the glass SnO, in the state of SnO 2 or the like. Sn also has an effect as a fining agent. Since the reduction of Sn occurs preferentially to the reduction of sulfur, it is possible to suppress the amber coloration caused by the reduction of sulfur.
  • the content thereof is preferably 10000 mass ppm or less, more preferably 5000 mass ppm or less, and still more preferably 2000 mass ppm or less. Further, it is preferably 10 mass ppm or more, more preferably 100 mass ppm or more, and still more preferably 1000 mass ppm or more.
  • the composition may also contain at least one component selected from the group consisting of V, Ti, Co, Se and Cu, which similarly has the property of absorbing light in the wavelength range of ultraviolet to near infrared. Good. Since these components function as components that absorb visible light, even when they contain at least one component selected from the group consisting of V, Ti, Co, Se and Cu, the content is It is preferably 10 mass ppm or less, more preferably 1 mass ppm or less. From the viewpoint of not reducing the internal transmittance, it is preferable that the composition substantially does not contain at least one component selected from the group consisting of V, Ti, Co, Se and Cu.
  • Yb and Er can also be contained because they have the property of absorbing light in the wavelength range from the ultraviolet region to the near infrared region.
  • these components have high scarcity value and greatly affect the production cost.
  • the content is preferably 10 mass ppm or less on the basis of the oxide, more preferably 1 mass ppm or less, and it is preferable not to substantially contain.
  • the content of Ti is preferably less than 40 mass ppm, more preferably 30 mass ppm or less, still more preferably 20 mass ppm or less, and particularly preferably 10 mass ppm or less.
  • Ti is a component which absorbs UV light, it is effective in suppressing UV solarization. Therefore, the content of Ti is preferably more than 0, more preferably 1 mass ppm or more, still more preferably 3 mass ppm or more, and particularly preferably 5 mass ppm or more.
  • composition of the glass according to the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned characteristics.
  • An example of a composition preferable as a mother composition is shown below.
  • ⁇ Mother composition 1> As an example of the matrix composition of the glass plate of the present invention, 60 to 85% of SiO 2 , 0 to 10% of Al 2 O 3 , 0 to 10% of MgO, and 0 to 10 of CaO are represented by mass percentage on an oxide basis. 20% SrO 0-15% and BaO 0-15%, 2 ⁇ 20% of Na 2 O, the K 2 O 0 ⁇ 10%, include compositions of B 2 O 3 containing 0-20% .
  • SiO 2 is a main component of glass.
  • the content of SiO 2 is preferably 60% or more, more preferably 62% or more, and still more preferably 63% or more, in order to maintain the weather resistance and devitrification characteristics of the glass.
  • the content of SiO 2 is preferably 85% or less, more preferably 80% or less, still more preferably 72% or less, particularly preferably from the viewpoint of facilitating dissolution and improving foam quality. It is 68% or less.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 10% or less, more preferably 9% or less, still more preferably 8% or less, and particularly preferably 6% or less.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more, still more preferably 2% or more, and particularly preferably 2.5% or more. is there.
  • most of Al 2 O 3 exists in the form of four coordination ([AlO 4 ] ⁇ ), and bonds with an alkali metal ion such as Na + . Therefore, the amount of alkali metal ions bonded to tetracoordinated iron ([FeO 4 ] ⁇ , ie, Fe 3+ ) is reduced, and the proportion of Fe 3+ is reduced.
  • the ratio of Fe 2+ can be increased, that is, iron redox can be increased, and the internal transmittance of light near a wavelength of 450 nm can be improved.
  • Al 2 O 3 has an effect of reducing non-crosslinking oxygen in the glass, and thus contributes to the improvement of the weather resistance of the glass.
  • MgO has the effect of reducing the viscosity at the time of glass melting and promoting the melting. Moreover, since it has the effect
  • MgO is contained, its content is preferably 0.1% or more, more preferably 0.5% or more, and still more preferably 2% or more.
  • the content of MgO is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, still more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less.
  • CaO is a component that promotes the melting of the glass material and adjusts the viscosity, thermal expansion and the like, and may be contained to obtain such an effect.
  • its content is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and still more preferably 5% or more.
  • the content of CaO is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and further preferably 12% or less.
  • the glass of the present invention may contain SrO and BaO. Like MgO and CaO, these components are components useful for promoting the melting of the glass material and adjusting the thermal expansion, viscosity and the like.
  • SrO has the effect of increasing the thermal expansion coefficient and lowering the high temperature viscosity of the glass. In order to obtain such an effect, SrO can be contained.
  • SrO When SrO is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably at least 2%. However, the content of SrO is preferably 15% or less, more preferably 12% or less, still more preferably 8% or less, particularly preferably 5% or less, in order to keep the thermal expansion coefficient of glass low and not to deteriorate the weatherability. It is.
  • BaO like SrO, has the effect of increasing the thermal expansion coefficient and lowering the high temperature viscosity of the glass. BaO can be contained to obtain the above effects.
  • its content is preferably 2% or more, more preferably 4% or more, and still more preferably 6% or more.
  • the content of BaO is preferably 15% or less, more preferably 12% or less, still more preferably 10% or less, particularly preferably 8% or less, in order to keep the thermal expansion coefficient of glass low and not to deteriorate the weatherability. It is.
  • Alkali metal oxides such as Na 2 O, K 2 O and Li 2 O are components useful for promoting the melting of the glass material and adjusting the thermal expansion or viscosity and the like.
  • the total content of these components is preferably 2% or more, more preferably 5% or more, and particularly preferably 10% or more. Further, in order to keep the thermal expansion coefficient low and to make the devitrification characteristic good, the total content of these components is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
  • the content of Na 2 O is preferably 2% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8% or more, and particularly preferably 10% or more. However, the content of Na 2 O is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, in order to maintain the clarity during melting and to maintain the foam quality of the produced glass.
  • K 2 O is a component that contributes to weatherability, but in order to maintain the devitrification characteristics of the glass, the content of K 2 O is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 2% or less And may not be included.
  • Li 2 O is an optional component, its content is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and still more preferably 1% or less, in order to keep the raw material cost low.
  • B 2 O 3 may be contained because it is a component that promotes melting of the glass material and improves mechanical properties and weatherability. When it is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably It is 2% or more, more preferably 3% or more. On the other hand, in the soda lime silicate glass, the content of B 2 O 3 is preferably 20% or less in order not to cause inconveniences such as formation of reams due to volatilization and erosion of the furnace wall. More preferably, it is 15% or less, still more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less, and it is most preferable that it does not contain substantially.
  • ⁇ Mother composition 2> As another example of the matrix composition of the glass plate of the present invention, 45 to 80% of SiO 2 , 10% to 30% or less of Al 2 O 3 , and 0 to B 2 O 3 in terms of mass percentage on an oxide basis 15%, the MgO 0 ⁇ 15%, the CaO 0 ⁇ 6% of SrO 0 ⁇ 5% of BaO 0 ⁇ 5%, 2 ⁇ 20% of Na 2 O, the K 2 O 0 ⁇ 10%, ZrO A composition containing 0 to 10% of 2 is mentioned.
  • the content of SiO 2 is preferably 45% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 55% or more, and particularly preferably 60% or more. Further, the content of SiO 2 is preferably 80% or less, more preferably 75% or less, and still more preferably 70% or less.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 10% or more, more preferably 11% or more, still more preferably 12% or more, and particularly preferably 13% or more. When the content of Al 2 O 3 is more than 10%, the weather resistance of the glass can be improved. Further, the content of Al 2 O 3 is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, still more preferably 20% or less, and particularly preferably 15% or less. When the content of Al 2 O 3 is 30% or less, it is possible to suppress that bubbles are less likely to get out due to an increase in viscosity at the time of dissolution.
  • B 2 O 3 may be contained because it is a component that promotes melting of the glass material and improves mechanical properties and weatherability. When it is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably It is 2% or more, more preferably 3% or more. On the other hand, in soda lime silicate glass, the content of B 2 O 3 is preferably 15% or less in order not to cause inconveniences such as formation of reams due to volatilization and erosion of the furnace wall. More preferably, it is 10% or less, still more preferably 7% or less, particularly preferably 4% or less, and it is most preferable that it does not contain substantially.
  • MgO When MgO is contained, its content is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and still more preferably 3% or more.
  • the content of MgO is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and particularly preferably 5% or less.
  • the content of CaO is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and still more preferably 3% or more. Moreover, in order not to deteriorate the devitrification characteristics of the glass, the content of CaO is preferably 6% or less, more preferably 5% or less, and further preferably 4% or less.
  • SrO When SrO is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably at least 2%. Further, the content of SrO is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and still more preferably 3% or less.
  • BaO When BaO is contained, its content is preferably at least 1%, more preferably at least 2%. Further, the content of BaO is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and still more preferably 3% or less.
  • the content of Na 2 O is preferably 2% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8% or more, and particularly preferably 10% or more. Further, the content of Na 2 O is preferably 20% or less, more preferably 15% or less.
  • the content of K 2 O is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 2% or less, and may not be contained.
  • ZrO 2 may be contained as an optional component.
  • its content is preferably 0.1% or more, more preferably 0.3% or more, and still more preferably 0.5% or more.
  • the content of ZrO 2 is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less, particularly preferably 2% or less, from the viewpoint of maintaining the devitrification characteristics and maintaining the low density. It is particularly preferable not to contain substantially.
  • ⁇ Mother composition 3> As another example of the matrix composition of the glass plate of the present invention, 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 mass percentage on an oxide basis And compositions containing 5 to 30% in total of MgO, CaO, SrO and BaO, and 0% or more and less than 2% in total of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O.
  • the content of SiO 2 is preferably 45% or more, more preferably 50% or more, and still more preferably 55% or more. Further, the content of SiO 2 is less than 70%, 65% and more preferably less, more preferably 60% or less.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 10% or more, more preferably 12% or more, still more preferably 14% or more, and particularly preferably 16% or more. When the content of Al 2 O 3 is 10% or more, the weather resistance of the glass can be improved.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, still more preferably 23% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • B 2 O 3 When B 2 O 3 is contained, its content is preferably 0.5% or more, more preferably 3% or more, and still more preferably 5% or more.
  • the content of B 2 O 3 is preferably 15% or less, more preferably 13% or less, still more preferably 10% or less, and particularly preferably 7% or less.
  • Alkaline earth metal oxides such as MgO, CaO, SrO and BaO are components useful for lowering the viscosity at the time of glass melting and promoting the dissolution. Therefore, the total content of these components is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, still more preferably 12% or more, and particularly preferably 13% or more. On the other hand, the total content of these components is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, still more preferably 20% or less, in order to keep the thermal expansion coefficient low and to improve the devitrification characteristics. Preferably it is 18% or less.
  • the total content of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is preferably 0% or more. Also, in order to keep the thermal expansion coefficient low and to make the devitrification characteristics good, the total content of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is preferably less than 2%, more preferably 1%. It is below.
  • the glass plate of the present invention may contain SO 3 as a fining agent.
  • SO 3 when SO 3 is contained, amber coloration may occur and the internal transmittance may decrease. Therefore, when SO 3 is contained, its content is preferably at most 0.5%, more preferably at most 0.4%, still more preferably at most 0.3%, particularly preferably at most 0.25% .
  • it in order to obtain the effect as a fining agent, it is preferably more than 0%.
  • the glass plate of the present invention may contain one or more of Sb 2 O 3 and As 2 O 3 as an oxidant and a fining agent.
  • the content of Sb 2 O 3 or As 2 O 3 is preferably 0 to 0.5%, more preferably 0.2% or less, still more preferably 0.1% or less, and substantially not containing Is more preferred.
  • Sb 2 O 3 and As 2 O 3 may be added within the above range for the purpose of adjusting iron redox, since they act as an oxidizing agent for glass. However, it is preferable not to contain As 2 O 3 intentionally from the environmental point of view. Since Sb 2 O 3 is colored in a reducing atmosphere and has a property of affecting the internal transmittance in the visible light region, it is preferable not to intentionally contain it.
  • composition of the glass plate of the present invention can be measured by a fluorescent X-ray method.
  • boron B which is a light element and difficult to measure by a fluorescent X-ray method, and trace elements of 1000 mass ppm or less can be measured by ICP emission spectrometry.
  • the amount of divalent iron of the glass manufactured by the float method when measuring the amount of divalent iron of the glass manufactured by the float method, it measures by the method mentioned later, after grind
  • the amount of divalent iron of a glass containing tin oxide as an additive when measuring the amount of divalent iron of a glass containing tin oxide as an additive regardless of the manufacturing method, the amount of divalent iron and the transmittance at a wavelength of 800 to 1500 nm are obtained for the glass of the same composition containing no tin.
  • the amount of divalent iron can be determined from the spectroscopic analysis.
  • the glass sheet of the present invention preferably has an average internal transmittance of 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 98. It is 5% or more, most preferably 99% or more.
  • the average internal transmittance of light with a wavelength of 380 to 780 nm at a length of 50 mm is preferably 98% or more, more preferably 98.5% or more, still more preferably 99% or more It is.
  • the above-mentioned average internal transmittance can be achieved by adjusting the contents of Fe, Ni, Cr, Mn and Mo within the range of the above composition in a multicomponent oxide glass.
  • the content of Fe is preferably 0.1 to 100 mass ppm
  • the content of Ni is preferably 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Cr is preferably 0 to 10 mass ppm
  • the content of Mn is preferably 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Mo is preferably 0.01 to 100 mass ppm
  • the content of Mo and Mn (mass ppm) is 0.5 ⁇ Mo / Mn ⁇
  • the method of setting it as 30 and making iron redox 60% or less etc. are mentioned.
  • Average internal transmittance is measured by the following procedure. First, a sample having dimensions of 51 mm long and 51 mm wide is obtained by cutting from a substantially central portion of a target glass plate in a direction perpendicular to the first main surface of the glass plate.
  • this sample is ground into a rectangular solid of 50 mm long ⁇ 50 mm wide ⁇ 1.8 mm high, and then the arithmetic mean roughness Ra of all the surfaces (two main surfaces and four end surfaces) is all Polishing to 5 nm or less.
  • the polishing loose abrasives of colloidal silica or cerium oxide are used.
  • all the angles formed by the adjacent surfaces are 90 degrees.
  • the thickness of the glass plate hereinafter, also simply referred to as a plate thickness
  • grinding in the height direction is unnecessary.
  • the transmittance in the measurement wavelength range that is, the transmittance T A in the measurement wavelength range at a length of 50 mm is measured.
  • 50 mm spectrometer capable of measuring in length e.g., UH4150: Hitachi High-Technologies Corporation
  • the slit or the like smaller than the thickness of the beam width of the incident light Measure.
  • g-ray (435.8 nm), f-ray (486.1 nm), e-ray (546.1 nm), d-ray (587.6 nm), c-line (656.3 nm) of sample A by the V block method The refractive index at each wavelength of) is measured by a precision refractometer at room temperature.
  • n A [ 1 + ⁇ B 1 ⁇ 2 / ( ⁇ 2- C 1 ) ⁇ + ⁇ B 2 ⁇ 2 / ( ⁇ 2- C 2 ) ⁇ + ⁇ B 3 ⁇ 2 / ( ⁇ 2- C 3 ) ⁇ 0.5 (I)
  • is a wavelength.
  • the average internal transmittance T ave of the glass plate is calculated by averaging the internal transmittance T in obtained at each wavelength over the measurement wavelength range.
  • the glass plate of the present invention preferably has a difference ⁇ T 380-780 of 2.5% or less of the average internal transmittance of light with a wavelength of 380 to 780 nm at 50 mm before and after irradiating blue LED light under the following conditions. More preferably, it is 1% or less, more preferably 0.7% or less, particularly preferably 0.5% or less, and most preferably 0.3% or less.
  • Blue LED lighting A 1 mm square blue LED chip emitting at a central wavelength of 453 nm, arranged in a line at intervals of 0.2 mm. The length of the line is 50 mm. The illuminance at a distance of 20 mm from the LED chip is 200,000 Lx when no sample is placed.
  • Glass plate A glass plate having a main surface size of 50 mm long ⁇ 50 mm wide and 1.8 mm high, with two main surfaces of 50 mm ⁇ 50 mm and four end faces orthogonal to the main surface mirror polished .
  • FIG. 1 shows a plan view
  • FIG. 2 shows a side view.
  • the content of Fe is preferably 0.1 to 100 mass ppm
  • the content of Ni is preferably 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Cr is preferably 0 to 10 mass ppm
  • the content of Mn is preferably 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Mo is preferably 0.01 to 100 mass ppm
  • the content of Mo and Mn (mass ppm) is 0.5 ⁇ Mo / Mn ⁇
  • the method to set it as 30 is mentioned.
  • Blue LED lighting A 1 mm square blue LED chip emitting at a central wavelength of 453 nm, arranged in a line at intervals of 0.2 mm. The length of the line is 50 mm. The illuminance at a distance of 20 mm from the LED chip is 200,000 Lx when no sample is placed.
  • Glass plate A glass plate having a main surface size of 50 mm long ⁇ 50 mm wide and 1.8 mm high, with two main surfaces of 50 mm ⁇ 50 mm and four end faces orthogonal to the main surface mirror polished .
  • ⁇ T 400-500 / ⁇ T 550-650 is preferably more than 0.6, more preferably 0.7 or more, still more preferably 0.8 or more, particularly preferably 0.9 or more. Further, ⁇ T 400-500 / ⁇ T 550-650 is preferably less than 1.4, more preferably 1.3 or less, still more preferably 1.2 or less, and particularly preferably 1.1 or less.
  • the difference ⁇ T 400-500 in average internal transmittance of light of wavelength 400 to 500 nm at 50 mm length and the average light of wavelength 550 to 650 nm at 50 mm before and after the irradiation of blue LED light under the above conditions can be achieved by adjusting the contents of Fe, Ni, Cr, Mn, and Mo within the range of the above composition that the difference ⁇ T 550-650 of the internal transmittances satisfies the above equation (4).
  • the content of Fe is preferably 0.1 to 200 mass ppm
  • the content of Ni is preferably 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Cr is preferably 0 to 10 mass ppm
  • the content of Mn is 0.01 to 10 mass ppm
  • the content of Mo is preferably 0.01 to 100 mass ppm
  • the content of Mo and Mn (mass ppm) is 0.9 ⁇ Mo / Mn ⁇
  • the method to set it as 20 is mentioned.
  • the glass plate of the present invention can be produced by a conventional method. That is, the molten glass obtained by melting the glass raw material blended so that the composition of the manufactured glass becomes a desired composition by the usual method is float method, roll out method, pulling method, cold top method, or fusion It can shape
  • the glass plate of the present invention is suitable for applications requiring high internal transmittance in the visible light region.
  • the glass plate of the present invention is suitable, for example, for liquid crystal televisions, displays, light guide plates for automotive liquid crystal display devices, covers for solar cells and back sheets for solar cells, and glass for architectural use such as window glass.
  • the light guide plate used for display, for solar cells A cover or a back sheet is more preferable.
  • the length of at least one side is 50 mm or more.
  • the thickness of a glass plate is 0.1 mm or more, More preferably, it is 1 mm or more, More preferably, it is 1.5 mm or more.
  • the thickness is preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.6 mm or less, and still more preferably 2.2 mm or less, in order to prevent an increase in weight.
  • the length of a glass plate is 50 mm or more at least one side.
  • the thickness of a glass plate is 1.0 mm or more, 1.5 mm or more is more preferable, 1.7 mm or more is more preferable, and 10 mm or less is preferable.
  • the glass plate according to the present invention has a length of at least 50 mm and at least one side and a thickness of 0.1 mm or more.
  • the glass sheet according to the present invention may be subjected to a strengthening treatment from the viewpoint of strength improvement.
  • a strengthening treatment examples include air-cooling strengthening treatment and chemical strengthening treatment.
  • the raw material of each component was prepared to have a target composition, and was dissolved using a platinum crucible at a temperature of 1400 ° C. to 1700 ° C. for 3 to 10 hours.
  • 400 g of the raw material was divided into three times and charged every 20 minutes, a platinum stirrer was inserted into the molten glass, and the mixture was stirred for 1 hour to homogenize the glass.
  • the molten glass was poured out and formed into a plate, and gradually cooled to room temperature at a cooling rate of 1 ° C./minute to obtain a glass block.
  • the particle size of the raw material, and the type and amount of the fining agent may be selected appropriately.
  • the particle size of the raw material is 1 to 1000 ⁇ m
  • the type of raw material is borax, aluminum oxide and sodium carbonate, etc.
  • the type of the fining agent is sulfate, tin oxide and nitrate, etc.
  • the amount of the fining agent is 0.1 to 0.5 A mass% etc. can be illustrated.
  • Glass composition About the obtained glass block, the glass composition except boron B and an element of 1000 mass ppm or less identifies the glass block after polishing by the following measurement conditions by a fluorescent X-ray method (manufactured by Rigaku, model number: ZSX100e) Did.
  • Polishing conditions The obtained glass block was partially cut, and the measurement surface was polished by at least 5 ⁇ m using a # 1000 grindstone.
  • ⁇ Measurement condition Tube voltage 50kV, measurement diameter 30mm ⁇
  • the measuring method of B content in glass is shown below.
  • An aqueous solution of sodium hydroxide was added to the crushed glass and heated, nitric acid was added to the decomposition solution obtained to give an acidic solution.
  • Ion-exchanged water was added to the acidic solution to make a constant volume, and the concentration of B was measured by ICP emission spectrometry.
  • the concentration was calculated from the calibration curve prepared using the standard solution.
  • the B content in the glass was calculated from the measured concentration and the decomposition amount of the glass.
  • the concentration of B was measured using an ICP emission photometer (manufactured by Hitachi High-Tech Science, model number: SPS3100).
  • the total iron oxide content (t-Fe 2 O 3 ) was measured as follows. A mixed acid of hydrofluoric acid and perchloric acid was added to the crushed glass and heated to decompose. After decomposition, hydrochloric acid was added to make a constant amount, and the concentration of Fe was measured by ICP emission spectrometry. The above-mentioned crushed glass was obtained by grinding 100 ⁇ m of a tin-containing layer and then grinding.
  • concentration was calculated from the calibration curve prepared using the standard solution.
  • the content of t-Fe 2 O 3 in the glass was calculated from the measured concentration and the decomposition amount of the glass.
  • concentration of Fe was measured using an ICP emission photometer (manufactured by Hitachi High-Tech Science, model number: SPS3100).
  • the measuring method of Fe ⁇ 2+> content is shown below. After the crushed glass is decomposed at room temperature with a mixed acid of hydrofluoric acid and hydrochloric acid, a certain amount of the decomposition liquid is separated into a plastic container, and a 2,2'-dipyridyl solution and an ammonium acetate buffer are immediately added. Then, only Fe 2+ was developed. The color developing solution was made constant with ion exchange water, and the absorbance at a wavelength of 522 nm was measured with an absorptiometer.
  • the concentration was calculated from the calibration curve prepared using the standard solution.
  • the Fe 2+ content (mass ppm) in the glass converted to Fe 2 O 3 was calculated from the measured concentration and the decomposition amount of the glass.
  • the absorbance was measured using an absorptiometer (manufactured by Shimadzu Corporation, model number: UV-1700).
  • Fe 3+ (t-Fe 2 O 3 )-(Fe 2+ )
  • the amount of divalent iron was determined by the following method.
  • a spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: UH4150 was used in combination with a detector manufactured by the same company capable of measuring a long sample.
  • the external transmittance T ( ⁇ ) at a length of 50 mm was obtained at 1 nm intervals in the measurement wavelength range.
  • the absorbance with respect to the amount of divalent iron was determined for each glass by the method described above, and a calibration curve was prepared.
  • the absorbance of the glass to which SnO 2 was added was determined in the same manner, and the amount of divalent iron was determined using the prepared calibration curve.
  • a mixed acid of hydrofluoric acid and perchloric acid was added to the crushed glass and heated to decompose. After decomposition, nitric acid was added to make a constant amount, and the concentrations of trace elements were measured by ICP mass spectrometry. And the concentration was calculated from the calibration curve prepared using the standard solution. Each content in the glass was calculated from the measured concentration and the decomposition amount of the glass. The concentrations of trace elements were measured using an ICP mass spectrometer (manufactured by Agilent Technologies, model number: Agilent 8800). In addition, Ti was analyzed by ICP emission spectrometry. And the concentration was calculated from the calibration curve prepared using the standard solution. The amount of Ti was measured using an ICP emission photometer (manufactured by Hitachi High-Tech Science, model number: SPS3100).
  • the glass block was processed into a glass rectangular parallelepiped having a main surface of 50 mm long and 50 mm wide and a height of 1.8 mm, and all surfaces were polished to a mirror surface having an arithmetic average roughness Ra of 5 nm or less.
  • the light was transmitted in the direction of the long side of the prepared glass rectangular solid by a spectrophotometer, and the external transmittance T ( ⁇ ) was measured.
  • a spectrophotometer was used in combination with a detector manufactured by the same company capable of measuring a long sample.
  • the external transmittance T ( ⁇ ) at a length of 50 mm was obtained at 1 nm intervals in the measurement wavelength range.
  • n ( ⁇ ) [1+ ⁇ B 1 ⁇ 2 / ( ⁇ 2 -C 1 ) ⁇ + ⁇ B 2 ⁇ 2 / ( ⁇ 2 -C 2 ) ⁇ + ⁇ B 3 ⁇ 2 / ( ⁇ 2 -C 3 ) ⁇ ] 0.5 (I)
  • the reflectance R ( ⁇ ) of one side of the glass rectangular parallelepiped was determined by the relational expression of the refractive index and the reflectance [formula (II) below] .
  • the internal transmittance U ( ⁇ ) at a length of 50.0 mm of the glass rectangular solid was determined by the following formula (III).
  • Blue LED lighting A 1 mm square blue LED chip emitting at a central wavelength of 453 nm, arranged in a line at intervals of 0.2 mm. The length of the line is 50 mm. The illuminance at a distance of 20 mm from the LED chip is 200,000 Lx when no sample is placed.
  • Glass plate A glass plate having a main surface size of 50 mm long ⁇ 50 mm wide and a height of 1.8 mm and having all surfaces (two main surfaces and four end surfaces) mirror-polished. The angle between all adjacent faces is 90 degrees.
  • FIG. 3 shows the internal transmittance spectrum of Example 8 before and after the irradiation of the blue LED light. As shown in FIG. 3, it can be said that the spectrum is relatively flat over the entire visible light region, the change before and after irradiation is very small, and the influence of solarization is small.
  • the glass plates of Examples 13 and 14 had a low initial average internal transmittance.
  • FIG. 4 shows the internal transmittance spectrum of Example 1 before and after irradiation of blue LED light. As shown in FIG. 4, it can be seen that the spectral shape largely changes depending on the wavelength before and after the irradiation of the blue LED light, and the color unevenness is deteriorated.
  • the glass plate of the present invention the decrease in the internal transmittance in the visible light region is reduced due to solarization, and the internal transmittance in the visible light region is higher as compared with the conventional glass plate, and iron redox is properly controlled. It is done. Therefore, the glass plate of the present invention can be suitably used as a glass plate for a light guide plate, a cover for a solar cell, a back sheet for a solar cell, etc. for which a high internal transmittance in the visible light region is required.

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Abstract

本発明は、Feを0.1~200質量ppm、Niを0.01~10質量ppm、Crを0~10質量ppm、Mnを0.01~10質量ppm、Moを0.01~100質量ppm含有し、下記式(1)を満たし、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率が85%以上であるガラス板に関する。ただし、式(1)中、MoおよびMnは前記ガラス板中の各含有量(質量ppm)である。 0.5<Mo/Mn<30 (1)

Description

ガラス板
 本発明は、例えば導光板や太陽電池に用いられる、可視光領域の内部透過率に優れたガラス板に関する。
 ガラス板は、建造物の窓等の建築部材、電子機器、光学部材等、様々な用途に使用されている。これらの用途の中には、可視光領域における高い内部透過率が要求されるものがある。例えば、液晶テレビ、ディスプレイ、車載用液晶表示装置用の導光板、太陽電池用カバーおよび太陽電池用バックシート等においては、可視光を効率的に透過させて光の利用効率を高めることが求められる。
 例えば、特許文献1では、可視光領域の内部透過率に優れたガラス板の提供を課題として、多成分系の酸化物ガラスからなる導光板用ガラス板が開示されている。また、特許文献2では、波長範囲350~750nmにおける最大透過率を高めるために、ガラス板中のFeの含有量を0.1質量%以下とした導光板が開示されている。
日本国特開2017-63050号公報 国際公開第2015/033866号
 ガラス中に不純物としてMnが含有されると、可視光(特に、短波長域の可視光)をガラスに照射した際に、Mnの状態が変化することによってソラリゼーションが生じ、可視光領域の内部透過率が低下するという問題がある。上記したように高い内部透過率が要求される導光板または太陽電池用等のガラスにおいては、わずかな内部透過率の低下も品質に多大な影響を与えるため、ソラリゼーションの抑制は重要な課題である。
 本発明は、上記課題に鑑み、Mnに起因するソラリゼーションによる可視光領域の内部透過率の低下が抑制され、可視光領域の内部透過率に優れたガラス板の提供を目的とする。
 本発明者らは、ガラス板の組成を特定の範囲とすることで、Mnに起因するソラリゼーションを効果的に抑制し、優れた内部透過率を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
 即ち、本発明の一態様によれば、多成分系の酸化物ガラスからなり、Feを0.1~200質量ppm、Niを0.01~10質量ppm、Crを0~10質量ppm、Mnを0.01~10質量ppm、Moを0.01~100質量ppm含有し、下記式(1)を満たし、
 0.5<Mo/Mn<30    (1)
 50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率が85%以上であるガラス板が提供される。ただし、式(1)中、MoおよびMnは前記ガラス板中の各含有量(質量ppm)である。
 また、本発明の一態様によれば、前記ガラス板を含む導光板が提供される。
 本発明のガラス板は、特定の組成範囲を有することにより、ガラス板に含まれるMnに起因するソラリゼーションによる可視光領域の内部透過率の低下が効果的に抑制されており、可視光領域の内部透過率に優れている。
図1は、青色LED光照射時のガラス板および青色LED光照射の設置条件を説明する平面図である。 図2は、青色LED光照射時のガラス板および青色LED照射の設置条件を説明する側面図である。 図3は、例8の青色LED光の照射前後の内部透過率スペクトル例を示す図である。 図4は、例1の青色LED光の照射前後の内部透過率スペクトル例を示す図である。
 以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。また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る。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ことを意味する。
 なお、本明細書において、ガラス中に含まれる微量元素の含有量は原子基準の質量ppmで表す。これらの元素は、ガラス中に種々の酸化物の形態で含有されている。これらの元素のガラス中の含有量は、実施例の欄にて後述するICP質量分析法で測定できる。
 〔ガラス組成〕
<微量元素>
(Fe)
 本発明のガラス板は、Feの含有量が0.1~200質量ppmである。Feは、2価または3価のイオンの酸化物として、FeOまたはFe等の状態でガラス中に存在する。3価鉄(Fe3+)は波長450nm付近に吸収のピークを有し、2価鉄(Fe2+)は波長1100nm付近を中心に、可視波長域まで及ぶ長波長域において強い吸収を有する。
 ガラスの可視光領域の光吸収の主要因は、不純物として含まれる鉄イオンによる前記の光吸収である。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が、内部透過率に優れたガラスを得るためには、ガラス組成における総鉄量を減らして鉄イオンによる光吸収を抑制することが好ましい。
 したがって、Feの含有量は200質量ppm以下であり、好ましくは100質量ppm以下、より好ましくは50質量ppm以下、さらに好ましくは25質量ppm以下、特に好ましくは20質量ppm以下、最も好ましくは15質量ppm以下である。
 本発明のガラス板を導光板として用いる場合は、より高い内部透過率を達成する観点から、Feの含有量は好ましくは25質量ppm以下、より好ましくは20質量ppm以下、さらに好ましくは15質量ppm以下、特に好ましくは10質量ppm以下である。
 一方、ガラス原料のコストを抑え、ガラスの溶解性を確保し、且つガラスの赤外線の吸収が極端に悪化するのを防ぐために、Feの含有量は0.1質量ppm以上であり、好ましくは0.5質量ppm以上、より好ましくは1質量ppm以上、さらに好ましくは2質量ppm以上であり、特に好ましくは5質量ppm以上である。
 また、本発明のガラス板は、鉄レドックスが0.1%以上であることが好ましく、より好ましくは1%以上、さらに好ましくは3%以上、特に好ましくは5%以上である。鉄レドックスを0.1%以上とすることにより、ガラスの溶解性を向上でき、また、ガラス中の泡を低減できる。また、波長450nm以下の領域における吸収を低減できるため、内部透過率を向上できる。
 さらに、本発明のガラス板は、鉄レドックスが60%以下であることが好ましく、より好ましくは50%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは15%以下である。鉄レドックスを60%以下とすることにより、NaSOとFeOとが反応してアンバー発色を生じることを抑制し、内部透過率を向上できる。
 鉄レドックスは、Feに換算した全酸化鉄中のFeに換算した2価鉄(Fe2+)の割合であり、下記式(A)により求める。
鉄レドックス(%)=〔[Feに換算した2価鉄(Fe2+)の含有量(質量ppm)]/[Feに換算した2価鉄(Fe2+)と3価鉄(Fe3+)の合計の含有量(質量ppm)]〕×100   (A)
(Ni)
 本発明のガラス板は、Niの含有量が0.01~10質量ppmである。Niは2価、3価等のイオンの酸化物として、NiO、Ni等の状態でガラス中に存在する。
 Niは、波長450nm付近と630nm付近とに吸収を持ち、内部透過率を低下させる要因のひとつとなる。したがって、Niの含有量は10質量ppm以下であり、好ましくは5質量ppm以下、より好ましくは3質量ppm以下、さらに好ましくは2質量ppm以下、特に好ましくは1質量ppm以下、もっとも好ましくは0.5質量ppm以下である。
 本発明のガラス板を導光板として用いる場合は、Niの含有量は、高い内部透過率を達成する観点から好ましくは1質量ppm以下、より好ましくは0.5質量ppm以下である。
 一方、Niは波長800~1100nmの近赤外領域に吸収を持つため、ガラス溶解時にガラス融液の熱線吸収効率を向上させる。そのため、Niをガラスに含むことにより、ガラスの溶解性を向上できる。また、ガラス溶融過程やガラス成形過程において硫黄成分が侵入してガラス中のFeと結合し、硫化鉄が生じて着色の原因となり、内部透過率の低下をきたすことがある。ガラス中にNi成分が存在することにより、選択的に硫化ニッケルを形成して前記硫化鉄の生成を抑制して着色を低減でき、ガラスの内部透過率を高く維持できる。
 上記の理由から、Niの含有量は0.01質量ppm以上であり、好ましくは0.05質量ppm以上、より好ましくは0.1質量ppm以上、さらに好ましくは0.15質量ppm以上である。
(Cr)
 本発明のガラス板は、Crの含有量が0~10質量ppmである。Crは2価、3価、6価等のイオンの酸化物として、CrO、Cr、またはCrO等の状態でガラス中に存在する。
 Crは、Niと同様に、波長450nm付近と630nm付近とに吸収を持ち、内部透過率を低下させる要因の一つとなる。したがって、Crの含有量は10質量ppm以下であり、好ましくは5質量ppm以下、より好ましくは3質量ppm以下、さらに好ましくは2質量ppm以下、特に好ましくは1質量ppm以下、もっとも好ましくは0.5質量ppm以下である。
 本発明のガラス板を導光板として用いる場合は、Crの含有量は、高い内部透過率を達成する観点から、好ましくは1質量ppm以下、より好ましくは0.5質量ppm以下である。
 本発明のガラス板において、Crは含有しなくてもよいが、含有する場合は0.05質量ppm以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1質量ppm以上、さらに好ましくは0.15質量ppm以上である。Crは酸化剤として作用し、鉄レドックスを制御できる。
(Mn)
 本発明のガラス板は、Mnの含有量が0.01~10質量ppmである。Mnは2価、3価、4価等のイオンの酸化物として、MnO、Mn、MnO等の状態でガラス中に存在する。
 Mnは可視光短波長域に吸収を持ち、短波長域の可視光が照射されることにより電子を放出し、価数が変化することによって、内部透過率を低下させるソラリゼーションの原因となり得る。このため、Mnの含有量を低下させることにより、内部透過率の低下を抑制できる。
 なお、本明細書における「ソラリゼーション」とは、波長450nm近傍の光の照射前後における透過率変化を示している。光源としては、例えば、太陽、白色LED、青色LEDまたは青色レーザーが挙げられる。
 上記理由から、Mnの含有量は10質量ppm以下であり、好ましくは5質量ppm以下、より好ましくは2質量ppm以下、さらに好ましくは1質量ppm以下、特に好ましくは0.5質量ppm以下である。
 一方、原料の精製コストを抑えるため、また酸化剤として作用させ、鉄レドックスを調整するために、Mnの含有量は0.01質量ppm以上であり、好ましくは0.05質量ppm以上、より好ましくは0.1質量ppm以上、さらに好ましくは0.2質量ppm以上である。
(Mo)
 本発明のガラス板は、Moの含有量が0.01~100質量ppmである。Moは4価、5価、6価等のイオンの酸化物として、MoO、Mo、MoO等の状態でガラス中に存在する。
 MoはMnが吸収したエネルギーを緩和させることによって、Mnの価数変化を抑えてソラリゼーションを抑制する効果があり、Mnを含有するガラス板においてMoを一定量含有することにより、内部透過率を向上できる。したがって、Moの含有量は0.01質量ppm以上であり、好ましくは0.05質量ppm以上、より好ましくは0.1質量ppm以上、さらに好ましくは0.2質量ppm以上である。
 一方、Moは鉄レドックスを下げる作用を有するとともに、可視光領域に吸収を持つため、その含有量は100質量ppm以下であり、好ましくは10質量ppm以下、より好ましくは5質量ppm以下、さらに好ましくは2質量ppm以下である。
 本発明のガラス板は、MoおよびMnの含有量が下記式(1)を満たす。
 0.5<Mo/Mn<30    (1)
 なお、式(1)中、MoおよびMnはガラス板中の各含有量(質量ppm)を意味する。
 Mo/Mnは0.5超であり、好ましくは0.9超、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2以上であり、特に好ましくは3以上である。Mo/Mnを0.5超とすることにより、Mnが吸収したエネルギーのMoへの移動を促進させ、Mnによるソラリゼーションを効果的に抑制できる。
 また、Mo/Mnは30未満であり、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。Mo/Mnが30未満であれば、Mnによるソラリゼーションを抑制しつつ、Moによるソラリゼーションも顕著にならないので、波長400~500nmの領域におけるガラスの内部透過率が低下する懸念がない。またMo/Mnを30未満とすることにより、Mnが吸収したエネルギーのMoへのエネルギー移動を適度に抑制し、Moによる吸収増加を防止できる。
(CeおよびSn)
 本発明のガラス板は、さらにCeとSnを含有してもよい。Ceは酸化剤として、鉄レドックスを低下させる作用を有する。一方、Snは還元剤として、鉄レドックスを高める作用を有する。
 本発明のガラス板は、内部透過率を向上し、且つ鉄レドックスを安定させるため、Mo、CeおよびSnの含有量(質量ppm)が下記式(2)を満たすことが好ましい。
 -100<(-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)<600(2)
 式(2)において、Mo、CeおよびSnの係数の絶対値は、各成分が鉄レドックスに与える影響の大きさを表している。
 なお、式(2)中、Mo、CeおよびSnはガラス板中の各含有量(質量ppm)を意味する。
 (-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)が―100超であれば、鉄レドックスが極端に低くなることを防ぎ安定化できる。(-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)は、好ましくは-50以上、より好ましくは-40以上、さらに好ましくは-30以上である。また、(-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)が600未満であれば、Mnによるソラリゼーションを効果的に抑制し、内部透過率を向上できる。(-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)は、好ましくは500以下、より好ましくは400以下、さらに好ましくは300以下である。
 Ceは3価、4価等のイオンの酸化物として、Ce、CeO等の状態でガラス中に存在する。Ceは紫外光(UV光)がガラスに照射された際に電子を放出し、新たな吸収を生じるUVソラリゼーションの原因となり、可視光を吸収する成分としても作用する。したがって、Ceの含有量は好ましくは500質量ppm以下であり、より好ましくは400質量ppm以下、さらに好ましくは300質量ppm以下、特に好ましくは200質量ppm以下である。
 Ceを含有する場合、製造時の製品特性のばらつき、色味のばらつきを抑制し易くする観点から、その含有量は好ましくは10質量ppm以上、より好ましくは20質量ppm以上、さらに好ましくは50質量ppm以上である。
 また、Ceは、Moと同様、Mnによるソラリゼーションを抑制する効果を持つ。しかしながら、Moと比較して効果が小さいため、Mn量に対するCe量の比率は、Mn量に対するCe量の比率と比べて大きくすることが好ましい。本発明のガラス板においては、CeおよびMnの含有量が下記式(3)を満たすことが好ましい。
 50<Ce/Mn<3000 式(3)
 なお、式(3)中、CeおよびMnはガラス板中の各含有量(質量ppm)を表す。
 Ce/Mnは好ましくは50超であり、より好ましくは100以上、さらに好ましくは200以上である。Ce/Mnが50超であることにより、Mnによるソラリゼーションを効果的に抑制できる。また、Ce/Mnは好ましくは3000未満であり、より好ましくは2500以下であり、さらに好ましくは2000以下である。Ce/Mnが3000未満であることにより、ガラス中の酸素濃度を安定化させ、内部透過率を向上できる。
 Snは2価、4価等のイオンの酸化物として、SnO、SnO等の状態でガラス中に存在する。Snは清澄剤としての効果も有する。Snの還元は硫黄の還元よりも優先的に起こるため、硫黄の還元が原因で生じるアンバー発色を抑制できる。
 Snを含有する場合、その含有量は10000質量ppm以下が好ましく、より好ましくは5000質量ppm以下、さらに好ましくは2000質量ppm以下である。また、好ましくは10質量ppm以上、より好ましくは100質量ppm以上、さらに好ましくは1000質量ppm以上である。
(その他の微量元素)
 上記成分に加えて、同様に紫外域から近赤外域の波長範囲で光を吸収する特性を有するV、Ti、Co、SeおよびCuからなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を含んでいてもよい。これらの成分は、可視光を吸収する成分として機能するので、V、Ti、Co、SeおよびCuからなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を含有する場合であっても、その含有量は、10質量ppm以下とするのが好ましく、1質量ppm以下とするのがより好ましい。内部透過率を低下させない観点からは、V、Ti、Co、SeおよびCuからなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を実質的に含有しないことが好ましい。
 上記成分に加えて、YbやErも紫外域から近赤外域の波長範囲で光を吸収する特性を有するため、含有できる。ただし、これらの成分は希少価値が高く、製造コストに大きく影響する。これらを含有する場合であっても、その含有量は、酸化物基準で10質量ppm以下とするのが好ましく、1質量ppm以下とするのがより好ましく、実質的に含有しないことが好ましい。
 また、Tiがガラス中に含まれていると、Tiによる光の吸収が大きくなり、内部透過率を低下させる原因となり得る。したがって、Tiの含有量は、40質量ppm未満であることが好ましく、より好ましくは30質量ppm以下、さらに好ましくは20質量ppm以下であり、特に好ましくは10質量ppm以下である。
 また、TiはUV光を吸収する成分であるため、UVソラリゼーションを抑える効果がある。したがって、Tiの含有量は0超であることが好ましく、1質量ppm以上であることがより好ましく、さらに好ましくは3質量ppm以上、特に好ましくは5質量ppm以上である。
 本発明に係るガラスの組成は、上記した特徴を有する限り、その他の組成は特に制限されない。母組成として好ましい組成の例を以下に示す。
<母組成1>
 本発明のガラス板の母組成の一例として、酸化物基準の質量百分率表示で、SiOを60~85%、Alを0~10%、MgOを0~10%、CaOを0~20%、SrOを0~15%、BaOを0~15%、NaOを2~20%、KOを0~10%、Bを0~20%含有する組成が挙げられる。
 SiOはガラスの主成分である。SiOの含有量は、ガラスの耐候性、失透特性を保つため、60%以上であることが好ましく、より好ましくは62%以上、さらに好ましくは63%以上である。一方、溶解を容易にし、泡品質を良好なものとする観点から、SiOの含有量は85%以下であることが好ましく、より好ましくは80%以下、さらに好ましくは72%以下、特に好ましくは68%以下である。
 Alの含有量が多くなると、溶解時の粘性が増加し、泡がぬけにくくなるおそれがある。したがって、Alの含有量は10%以下が好ましく、より好ましくは9%以下、さらに好ましくは8%以下、特に好ましくは6%以下である。
 また、Alを含有する場合、Alの含有量は0.5%以上が好ましく、より好ましくは1%以上、さらに好ましくは2%以上、特に好ましくは2.5%以上である。ガラス中ではAlの大部分は4配位([AlO)の形で存在し、Naなどのアルカリ金属イオンと結合する。そのために、4配位の鉄([FeO、つまりFe3+)と結合するアルカリ金属イオンが減り、Fe3+の割合が減少する。その結果、Fe2+の割合を増加、すなわち鉄レドックスを増加させて、波長450nm近傍の光の内部透過率を向上できる。また、Alはガラス中の非架橋酸素を減少させる効果をもつため、ガラスの耐候性の向上に寄与する。
 MgOは、ガラス溶解時の粘性を下げ、溶解を促進する作用がある。また、比重を低減させ、ガラス物品に疵がつきにくいようにする作用があるため含有させてもよい。MgOを含有する場合、その含有量は好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.5%以上、さらに好ましくは2%以上である。 
 一方で、MgOを含有するとガラスの熱膨張係数が増加し、失透特性が悪化するおそれがある。また、Mgイオンのイオン半径はFe2+イオンのイオン半径と近いため、MgイオンがFe2+イオンサイトを占有し、Fe2+の割合が減ることで鉄レドックスが減少する懸念がある。よって、MgOの含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下である。 
 CaOは、ガラス原料の溶融を促進し、また粘性、熱膨張等を調整する成分であり、かかる効果を得るために、含有させてもよい。CaOを含有する場合、その含有量は、好ましくは1%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、ガラスの失透特性を悪化させないためには、CaOの含有量は、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下、さらに好ましくは12%以下である。 
 本発明のガラスはSrOおよびBaOを含んでいてもよい。これらの成分はMgOやCaOと同様に、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。
 SrOは、熱膨張係数の増大およびガラスの高温粘度を下げる効果がある。かかる効果を得るために、SrOを含有できる。SrOを含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上であり、より好ましくは2%以上である。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑え、耐候性を悪化させないため、SrOの含有量は、好ましくは15%以下、より好ましくは12%以下、さらに好ましくは8%以下、特に好ましくは5%以下である。
 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BaOを含有できる。BaOを含有する場合、その含有量は好ましくは2%以上であり、より好ましくは4%以上であり、さらに好ましくは6%以上である。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑え、耐候性を悪化させないため、BaOの含有量は、好ましくは15%以下、より好ましくは12%以下、さらに好ましくは10%以下、特に好ましくは8%以下である。
 NaO、KOおよびLiO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、熱膨張または粘性等を調整するのに有用な成分である。これらの成分の合計の含有量は、好ましくは2%以上、さらに好ましくは5%以上、特に好ましくは10%以上である。また、熱膨張係数を低く抑え、失透特性を良好にするためには、これらの成分の合計の含有量は、好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下である。
 NaOの含有量は、2%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上、さらに好ましくは8%以上、特に好ましくは10%以上である。ただし、溶解時の清澄性を保持し、製造されるガラスの泡品質を保つため、NaOの含有量は、20%以下とするのが好ましく、より好ましくは15%以下である。
 KOは耐候性に寄与する成分だが、ガラスの失透特性を維持するために、KOの含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下であり、含まなくてもよい。
 LiOは任意成分であるが、原料コストを低く抑えるために、その含有量は好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下である。
 B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ため含有してもよく、含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3%以上である。一方、ソーダライムシリケート系のガラスにおいては、Bの含有量は、揮発による脈理(ream)の生成、炉壁の浸食等の不都合を生じさせないために20%以下であることが好ましく、より好ましくは15%以下、さらに好ましくは10%以下、特に好ましくは5%以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
<母組成2>
 本発明のガラス板の母組成の別の一例として、酸化物基準の質量百分率表示で、SiOを45~80%、Alを10%超30%以下、Bを0~15%、MgOを0~15%、CaOを0~6%、SrOを0~5%、BaOを0~5%、NaOを2~20%、KOを0~10%、ZrOを0~10%含有する組成が挙げられる。
 SiOの含有量は45%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは55%以上、特に好ましくは60%以上である。また、SiOの含有量は80%以下であることが好ましく、より好ましくは75%以下、さらに好ましくは70%以下である。
 Alの含有量は10%超が好ましく、より好ましくは11%以上、さらに好ましくは12%以上、特に好ましくは13%以上である。Alの含有量が10%超であることにより、ガラスの耐候性を向上できる。また、Alの含有量は30%以下が好ましく、より好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下、特に好ましくは15%以下である。Alの含有量が30%以下であることにより、溶解時の粘性の増加によって泡がぬけにくくなるのを抑制できる。
 B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ため含有してもよく、含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3%以上である。一方、ソーダライムシリケート系のガラスにおいては、Bの含有量は、揮発による脈理(ream)の生成、炉壁の浸食等の不都合を生じさせないために15%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは7%以下、特に好ましくは4%以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
 MgOを含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上であり、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3%以上である。また、MgOの含有量は、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、特に好ましくは5%以下である。 
 CaOを含有する場合、その含有量は、好ましくは1%以上、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3%以上である。また、ガラスの失透特性を悪化させないためには、CaOの含有量は、好ましくは6%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは4%以下である。
 SrOを含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上であり、より好ましくは2%以上である。また、SrOの含有量は、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下である。
 BaOを含有する場合、その含有量は好ましくは1%以上であり、より好ましくは2%以上である。また、BaOの含有量は、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下である。
 NaOの含有量は、2%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上、さらに好ましくは8%以上、特に好ましくは10%以上である。また、NaOの含有量は、20%以下とするのが好ましく、より好ましくは15%以下である。
 KOの含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下であり、含まなくてもよい。
 ガラスの耐熱性および表面硬度の向上のために、任意成分としてZrOを含有させてもよい。ZrOを含有する場合、その含有量は好ましくは0.1%以上、より好ましくは0.3%以上、さらに好ましくは0.5%以上である。ただし、失透特性の維持、低密度の維持の点から、ZrOの含有量は好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは2%以下であり、実質的に含有しないことが特に好ましい。
<母組成3>
 本発明のガラス板の母組成の別の一例として、酸化物基準の質量百分率表示で、SiOを45~70%、Alを10~30%、Bを0~15%、MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で5~30%、LiO、NaOおよびKOを合計で0%以上、2%未満含有する組成が挙げられる。
 SiOの含有量は45%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは55%以上である。また、SiOの含有量は70%以下であることが好ましく、より好ましくは65%以下、さらに好ましくは60%以下である。
 Alの含有量は10%以上が好ましく、より好ましくは12%以上、さらに好ましくは14%以上、特に好ましくは16%以上である。Alの含有量が10%以上であることにより、ガラスの耐候性を向上できる。また、Alの含有量は30%以下が好ましく、より好ましくは25%以下、さらに好ましくは23%以下、特に好ましくは20%以下である。
 Bを含有する場合、その含有量は好ましくは0.5%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、Bの含有量は15%以下であることが好ましく、より好ましくは13%以下、さらに好ましくは10%以下、特に好ましくは7%以下である。
 MgO、CaO、SrOおよびBaOといったアルカリ土類金属酸化物は、ガラス溶解時の粘性を下げ、溶解を促進するために有用な成分である。そのため、これらの成分の合計の含有量は、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上、さらに好ましくは12%以上、特に好ましくは13%以上である。一方、熱膨張係数を低く抑え、失透特性を良好にするために、これらの成分の合計の含有量は、好ましくは30%以下、より好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下、特に好ましくは18%以下である。
 NaO、KOおよびLiOの合計含有量は、好ましくは0%以上である。また、熱膨張係数を低く抑え、失透特性を良好にするためには、NaO、KOおよびLiOの合計含有量は、好ましくは2%未満であり、より好ましくは1%以下である。
 また、本発明のガラス板は、清澄剤としてSOを含有してもよい。ただし、SOを含有する場合、アンバー発色を生じ、内部透過率が低下する場合がある。したがって、SOを含有する場合、その含有量は、0.5%以下が好ましく、より好ましくは0.4%以下、さらに好ましくは0.3%以下、特に好ましくは0.25%以下である。ただし、清澄剤としての効果を得るために0%超であることが好ましい。
 また、本発明のガラス板は、酸化剤および清澄剤としてSbおよびAsのうちの一つ以上を含有してもよい。この場合、SbまたはAsの含有量は、0~0.5%が好ましく、0.2%以下がより好ましく、0.1%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
 ただし、SbおよびAsは、ガラスの酸化剤として作用するため、鉄レドックスの調整を目的として前記範囲内で添加してもよい。ただし、Asは、環境面から意図的に含有させないことが好ましい。Sbは還元雰囲気下において着色し、可視光領域の内部透過率に影響する性質を有するため、意図的には含有させないことが好ましい。
 なお、本発明のガラス板の組成は、蛍光X線法により測定できる。また、軽元素であり蛍光X線法での測定が困難なホウ素Bと、1000質量ppm以下の微量元素についてはICP発光分光分析法により測定可能である。
 また、フロート法により製造したガラスの2価鉄量を測定する際には、スズを含有する層を100μm程度研磨した後に、後述する方法により測定する。また、製造方法によらず、添加剤として酸化スズを含有するガラスの2価鉄量を測定する場合は、スズを含まない同組成のガラスにおいて、2価鉄量と波長800~1500nmの透過率の関係を明らかにし、検量線を作成することで、分光分析から2価鉄量を求めることができる。
〔平均内部透過率〕
 本発明のガラス板は、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率が85%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98.5%以上、もっとも好ましくは99%以上である。本発明のガラス板を導光板として用いる場合は、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率は、好ましくは98%以上、より好ましくは98.5%以上、さらに好ましくは99%以上である。
 上記平均内部透過率は、多成分系の酸化物ガラスにおいて、Fe、Ni、Cr、MnおよびMoの含有量を上記組成の範囲内で調整することにより達成できる。具体的には、例えば、Feの含有量を好ましくは0.1~100質量ppm、Niの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Crの含有量を好ましくは0~10質量ppm、Mnの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Moの含有量を好ましくは0.01~100質量ppmとし、MoとMnの含有量(質量ppm)を0.5<Mo/Mn<30とし、鉄レドックスを60%以下とする方法等が挙げられる。
 平均内部透過率は次の手順で測定する。まず、対象となるガラス板の略中央部分から、ガラス板の第1の主表面に垂直な方向で割断することにより、縦51mm×横51mmの寸法のサンプルを採取する。
 次に、このサンプルを、縦50mm×横50mm×高さ1.8mmの直方体となるように研削した後、全ての面(2つの主面および4つの端面)の算術平均粗さRaがいずれも5nm以下となるように研磨する。研磨には、コロイダルシリカまたは酸化セリウムの遊離砥粒を用いる。このようにして得られたサンプルAは、隣り合う面のなす角が全て90度である。なお、ガラス板の厚さ(以下、単に板厚ともいう)が1.8mm未満の場合には、高さ方向の研削は不要である。
 次に、このサンプルAにおいて、相互に対向する端面をそれぞれ第1、第2の端面とすると、第1の端面の法線方向への入射光がサンプルAを透過して第2の端面から出射するときの測定波長範囲における透過率、すなわち50mm長での、測定波長範囲における透過率Tを測定する。透過率Tの測定においては、50mm長での測定が可能な分光測定装置(たとえば、UH4150:日立ハイテクノロジーズ社製)を使用し、スリット等によって、入射光のビーム幅を板厚よりも狭くして測定する。
 次に、Vブロック法によって、サンプルAの、g線(435.8nm)、F線(486.1nm)、e線(546.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)の各波長における屈折率を、精密屈折計により室温で測定する。
 前記屈折率の値にフィットするように下記の(I)式に示すSellmeierの分散式の各係数B、B、B、C、C、Cを最小二乗法によって決定することにより、サンプルAの屈折率nを得る:
=[1+{Bλ/(λ-C)}+{Bλ/(λ-C)}+{Bλ/(λ-C)}]0.5     (I)
 なお、(I)式において、λは波長である。
 サンプルAの上記第1および第2の端面における反射率Rを、下記の理論式(II)式によって求める:
=(1-n/(1+n  (II)
 次に、下記の(III)式を用いて、サンプルAの50mm長での透過率Tから、反射の影響を除外することにより、サンプルAにおける、第1の端面から法線方向の50mm長での内部透過率Tinを得る:
in=[-(1-R+{(1-R+4T 0.5]/(2T ) (III)
 各波長で得られた内部透過率Tinを測定波長域にわたって平均化することにより、ガラス板の平均内部透過率Taveが算定される。
〔青色LED光照射前後の平均内部透過率差〕
 本発明のガラス板は、下記条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率の差ΔT380-780が2.5%以下であることが好ましく、より好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.7%以下、特に好ましくは0.5%以下であり、もっとも好ましくは0.3%以下である。ΔT380-780が2.5%以下であることにより、青色LED光照射による可視光領域の内部透過率の低下を抑制できる。
 (条件)下記ガラス板の1辺を下記青色LED照明に直付けして、すべてのLED光がガラス板の端面から入射するように位置を調整した上で、LED光をガラス板に50時間照射する。
 青色LED照明:中心波長453nmで発光する、サイズ1mm角の青色LEDチップが、0.2mm間隔で、ライン状に並んだ照明。ラインの長さは50mmである。サンプルを置かない場合の、LEDチップから20mmの距離における照度が200,000Lxである。
 ガラス板:主面サイズ縦50mm×横50mm、高さ1.8mmの直方体であり、50mm×50mmの2つの主面および主面に直交する4つの端面の全ての面が鏡面研磨されたガラス板。
 なお、LED照射装置の一例としては、超高輝度直線照明(アイテックシステム社製、型番:LLRG500WB)が挙げられる。LED照射時のガラス板1、青色LEDチップ2がライン状に並んだ青色LED照明3の設置条件について、図1に平面図を、図2に側面図を示す。
 ガラス板において、上述の条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率の差ΔT380-780を2.5%以下とすることは、Fe、Ni、Cr、MnおよびMoの含有量を上述の組成の範囲内で調整することにより達成できる。具体的には、例えば、Feの含有量を好ましくは0.1~100質量ppm、Niの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Crの含有量を好ましくは0~10質量ppm、Mnの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Moの含有量を好ましくは0.01~100質量ppmとし、MoとMnの含有量(質量ppm)を0.5<Mo/Mn<30とする方法が挙げられる。
 また、本発明のガラス板は、下記条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長400~500nmの光の平均内部透過率の差ΔT400-500と、50mm長における波長550~650nmの光の平均内部透過率の差ΔT550-650が、下記式(4)を満たすことが好ましい。下記式(4)を満たすことにより、製造時の各波長領域における透過率の相対的な関係を維持できるとともに、本発明のガラスを導光板として用いた場合の、長時間点灯後の面内における色むらの悪化を抑制できる。
 0.6<ΔT400-500/ΔT550-650<1.4    (4)
 (条件)下記ガラス板の1辺を下記青色LED照明に直付けして、すべてのLED光がガラス板の端面から入射するように位置を調整した上で、LED光をガラス板に50時間照射する。
 青色LED照明:中心波長453nmで発光する、サイズ1mm角の青色LEDチップが、0.2mm間隔で、ライン状に並んだ照明。ラインの長さは50mmである。サンプルを置かない場合の、LEDチップから20mmの距離における照度が200,000Lxである。
 ガラス板:主面サイズ縦50mm×横50mm、高さ1.8mmの直方体であり、50mm×50mmの2つの主面および主面に直交する4つの端面の全ての面が鏡面研磨されたガラス板。
 ΔT400-500/ΔT550-650は好ましくは0.6超であり、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.8以上、とくに好ましくは0.9以上である。また、ΔT400-500/ΔT550-650は好ましくは1.4未満であり、より好ましくは1.3以下、さらに好ましくは1.2以下、特に好ましくは1.1以下である。
 ガラス板において、上述の条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長400~500nmの光の平均内部透過率の差ΔT400-500と、50mm長における波長550~650nmの光の平均内部透過率の差ΔT550-650が、上記式(4)を満たすことは、Fe、Ni、Cr、Mn、Moの含有量を上記組成の範囲内で調整することにより達成できる。具体的には、例えば、Feの含有量を好ましくは0.1~200質量ppm、Niの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Crの含有量を好ましくは0~10質量ppm、Mnの含有量を好ましくは0.01~10質量ppm、Moの含有量を好ましくは0.01~100質量ppmとし、MoとMnの含有量(質量ppm)を0.9<Mo/Mn<20とする方法が挙げられる。
〔製造方法〕
 本発明のガラス板は通常の方法により作製できる。すなわち、常法により、製造されるガラスの組成が所望の組成となるように配合したガラス原料を溶解して得た溶融ガラスを、フロート法、ロールアウト法、引き上げ法、コールドトップ法、又はフュージョン法等の成形法を用いて成形し、ガラス板を得ることができる。本発明のガラス板は、大面積かつ大量生産可能なフロート法で製造されることがより好ましい。
〔用途〕
 本発明のガラス板は、可視光領域において高い内部透過率が要求される用途に好適である。本発明のガラス板は例えば、液晶テレビ、ディスプレイ、車載用液晶表示装置用の導光板、太陽電池用カバーおよび太陽電池用バックシート、並びに窓ガラス等の建築用途のガラス等に適する。中でも、従来のガラス板と比較して、可視光領域の内部透過率が高く、さらにソラリゼーションによる可視光領域の内部透過率の低下が抑制されているため、ディスプレイに用いる導光板、太陽電池用のカバーやバックシートにより好適である。
 ガラス板のサイズはその用途によって様々であるが、少なくとも一辺の長さが50mm以上であることが好ましい。例えばガラス板をエッジライト方式の液晶テレビの導光板に使用する場合、ガラス板の少なくとも一辺の長さが200mm以上であることが好ましい。またガラス板の厚さは0.1mm以上であることが好ましく、より好ましくは1mm以上であり、さらに好ましくは1.5mm以上である。この用途での使用においては、重量の増加を防ぐために厚さは3.0mm以下であることが好ましく、2.6mm以下であることがより好ましく、2.2mm以下であることがさらに好ましい。
 またガラス板を車載用液晶表示装置の導光板に使用する場合、ガラス板は少なくとも一辺の長さが50mm以上であることが好ましい。またガラス板の厚さが1.0mm以上であることが好ましく、1.5mm以上がより好ましく、1.7mm以上がさらに好ましく、10mm以下が好ましい。
 上記のとおり、用途によって好ましいサイズや厚さが異なるものの、本発明に係るガラス板は、少なくとも一辺の長さが50mm以上であり、厚さが0.1mm以上であることが好ましい。
 本発明に係るガラス板は強度向上の観点から、強化処理が施されていてもよい。強化方法としては、風冷強化処理や化学強化処理等が挙げられる。
 以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
<ガラス板>
 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、1400℃~1700℃の温度で3~10時間溶解した。溶解にあたっては、400gの原料を3回に分けて20分おきに投入し、白金スターラーを溶融ガラス中に挿入し、1時間撹拌してガラスを均質化した。次いで溶融ガラスを流し出して板状に成型し、毎分1℃の冷却速度で室温まで徐冷してガラスブロックを得た。原料の粒度、清澄剤の種類と量は適宜選択すればよい。
 原料の粒度としては1~1000μm、原料種類としては硅砂、酸化アルミニウムおよび炭酸ナトリウム等、清澄剤の種類としては硫酸塩、酸化スズおよび硝酸塩等、清澄剤の量としては0.1~0.5質量%等が例示できる。
<評価>
(ガラス組成)
 得られたガラスブロックについて、ホウ素Bおよび1000質量ppm以下の元素を除くガラス組成は、研磨後のガラスブロックを、蛍光X線法(Rigaku社製、型番:ZSX100e)により、下記測定条件にて同定を行った。
・研磨条件:得られたガラスブロックを一部切断し、測定面を#1000の砥石を用いて5μm以上研磨した。
・測定条件:管電圧50kV、測定径30mmφ
 ガラス中のB含有量の測定方法を以下に示す。粉砕したガラスに水酸化ナトリウム水溶液を添加し加熱して得た分解液に、硝酸を添加して酸性溶液にした。その酸性溶液にイオン交換水を添加して一定量にし、ICP発光分光分析法でBの濃度を測定した。
 そして標準液を用いて作製された検量線より濃度を計算した。この測定濃度とガラスの分解量よりガラス中のB含有量を算出した。Bの濃度は、ICP発光光度計(日立ハイテクサイエンス社製、型番:SPS3100)を用いて測定した。
(t-Fe量、Fe2+量、Fe3+量)
 全酸化鉄量(t-Fe)は以下のようにして測定した。粉砕したガラスにフッ化水素酸と過塩素酸の混酸を添加し加熱して分解した。分解後、塩酸を添加して一定量にし、ICP発光分光分析法でFeの濃度を測定した。なお上述の粉砕したガラスは、スズを含有する層を100μm研磨してから粉砕することによって得た。
 そして標準液を用いて作製された検量線より濃度を計算した。この測定濃度とガラスの分解量よりガラス中のt-Feの含有量を算出した。Feの濃度はICP発光光度計(日立ハイテクサイエンス社製、型番:SPS3100)を用いて測定した。
 Fe2+含有量の測定方法を以下に示す。粉砕したガラスをフッ化水素酸と塩酸の混酸により室温で分解した後、分解液のうち、一定量をプラスチック容器に分取し、速やかに2,2’-ジピリジル溶液および酢酸アンモニウム緩衝液を添加してFe2+のみを発色させた。発色液はイオン交換水で一定量にして、吸光光度計で波長522nmでの吸光度を測定した。
 そして標準液を用いて作製された検量線より濃度を計算した。この測定濃度とガラスの分解量よりFeに換算したガラス中のFe2+含有量(質量ppm)を算出した。なお、吸光度は吸光光度計(島津製作所社製、型番:UV-1700)を用いて測定した。
 Fe3+の含有量(質量ppm)は、下記式で表されるように、上記で求めた全酸化鉄量とFe2+の含有量の差分より求め、Feに換算して表記した。
 Fe3+=(t-Fe)-(Fe2+
(SnOを添加したガラスの二価鉄の分析方法)
 SnOを添加剤として加えたガラスでは、以下の方法で二価鉄量を求めた。SnOを添加していない同組成かつ二価鉄量が異なるガラスを複数個準備し、上記方法を用いて2価鉄量をそれぞれ求めた。その後、各ガラスを主面が縦50mm×横50mmであり、高さが1.8mmであるガラス直方体に加工し、すべての面を算術平均粗さRaが5nm以下の鏡面に研磨した。分光光度計によって、用意したガラス直方体の長辺の方向に光を透過させ、外部透過率T(λ)を測定した。
 この時、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製、型番:UH4150)に、長尺試料が測定できる同社製の検知器を組み合わせて使用した。50mm長における外部透過率T(λ)は、測定波長範囲において、1nm間隔で取得した。
 得られた測定結果から、波長800~1300nmにおいて最も透過率が低い波長を二価鉄の吸収ピーク位置とし、その吸光度を下記式より求めた。
 吸光度:-Log(T/100)
 各ガラスについて上記の方法で二価鉄量に対する吸光度を求め、検量線を作成した。SnOを添加したガラスについて、同様の方法で吸光度を求め、作成した検量線を用いて、二価鉄量を求めた。
(微量元素量)
 粉砕したガラスにフッ化水素酸と過塩素酸の混酸を添加し加熱して分解した。分解後、硝酸を添加して一定量にし、ICP質量分析法で微量元素の濃度を測定した。そして標準液を用いて作製された検量線より濃度を計算した。この測定濃度とガラスの分解量よりガラス中の各含有量を算出した。なお微量元素の濃度は、ICP質量分析計(アジレント・テクノロジー社製、型番:Agilent8800)を用いて測定した。またTiについてはICP発光分光分析法で分析した。そして標準液を用いて作製された検量線より濃度を計算した。なおTi量は、ICP発光光度計(日立ハイテクサイエンス社製、型番:SPS3100)を用いて測定した。
(内部透過率)
 得られたガラスブロックの、測定波長範囲における内部透過率を分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製、型番:UH4150)を用いて、下記測定条件により測定した。
 ガラスブロックを、主面が縦50mm×横50mmであり、高さが1.8mmであるガラス直方体に加工し、すべての面を算術平均粗さRaが5nm以下の鏡面に研磨した。分光光度計によって、用意したガラス直方体の長辺の方向に光を透過させ、外部透過率T(λ)を測定した。この時、分光光度計に、長尺試料が測定できる同社製の検知器を組み合わせて使用した。50mm長における外部透過率T(λ)は、測定波長範囲において、1nm間隔で取得した。
 次いで、ガラス直方体の少なくともg線(435.8nm)、F線(486.1nm)、e線(546.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)の各波長における屈折率を、精密屈折計(島津製作所社製、型番:KPR-2000)によって、Vブロック法で測定し、それらの値をもとに下記式(I)に示すSellmeierの分散式の各係数B、B、B、C、C、Cを最小二乗法によって決定した。これにより、上記ガラスの屈折率n(λ)を得た。
 n(λ)=[1+{Bλ/(λ-C)}+{Bλ/(λ-C)}+{Bλ/(λ-C)}]0.5 (I)
 式(I)で得られた屈折率n(λ)を元に、屈折率と反射率の関係式[下記式(II)]により、上記ガラス直方体の片面の反射率R(λ)を求めた。
 R(λ)=(n(λ)-1)/(n(λ)+1) (II)
 外部透過率T(λ)は、ガラス直方体の表面反射の影響を受けた測定値であるので、内部透過率U(λ)を得るために、表面反射の影響を除く必要がある。そこで、ガラス直方体の50.0mm長における内部透過率U(λ)を下記式(III)によって求めた。
 U(λ)=-[(1-R(λ))+{(1-R(λ))+4R(λ)T(λ)0.5]/(2R(λ)T(λ)) (III)
(LED光照射後の平均内部透過率)
 下記条件によりLED光を照射後の50mm長における各波長域(400~500nm、550~650nm、380~780nm)の光の平均内部透過率を調べた。また、各波長域について、照射前の平均内部透過率から照射後の平均内部透過率を除してΔTを求めた。
(条件)下記ガラス板の1辺を下記青色LED照明(アイテックシステム社製、型番:超高輝度直線照明LLRG500WB)に直付けして、すべてのLED光がガラス板の端面から入射するように位置を調整した上で、LED光をガラス板に50時間照射する。
青色LED照明:中心波長453nmで発光する、サイズ1mm角の青色LEDチップが、0.2mm間隔で、ライン状に並んだ照明。ラインの長さは50mmである。サンプルを置かない場合の、LEDチップから20mmの距離における照度が200,000Lxである。
ガラス板:主面サイズ縦50mm×横50mm、高さ1.8mmの直方体であり、全ての面(2つの主面および4つの端面)が鏡面研磨されたガラス板。全ての隣り合う面のなす角が90度である。
<結果>
 結果を表1に示す。なお、例2~12は実施例、例1、例13および14は比較例である。また、表1において「-」は、その成分が検出限界以下であり、実質的に含有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 例2~例12のガラス板は、青色LED光照射後のMnに起因するソラリゼーションによる可視光領域の内部透過率の低下が抑制されており、且つ可視光領域の平均内部透過率が高かった。一例として図3に、青色LED光の照射前後における例8の内部透過率スペクトルを示す。図3に示すように、可視光領域全体にわたってスペクトルが比較的フラットであり、照射前後での変化もきわめて小さく、ソラリゼーションの影響が小さいと言える。例13、14のガラス板は初期の平均内部透過率が低かった。
 例1のガラス板は、式(1)を満たさないため、初期の平均内部透過率は高いが、LED光照射によるソラリゼーションが抑制できず、色むらが悪化していると考えられる。図4は、青色LED光の照射前後における例1の内部透過率スペクトルを示す。図4に示すように、青色LED光の照射前後でスペクトル形状が波長によって大きく変化しており、色むらが悪化していることがわかる。
 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能である。
 本出願は、2017年9月4日に日本国特許庁に出願した特願2017-169618号に基づく優先権を主張するものであり、特願2017-169618号の全内容を本出願に援用する。
 本発明のガラス板は、従来のガラス板と比較して、ソラリゼーションによる可視光領域の内部透過率の減少が低減されており、さらに可視光領域の内部透過率が高く、鉄レドックスが適切に制御されている。したがって、本発明のガラス板は、可視光領域の高い内部透過率が求められる、導光板用ガラス板、太陽電池用カバーおよび太陽電池用バックシート等として好適に利用できる。
1:ガラス 
2:青色LEDチップ 
3:青色LED照明

Claims (10)

  1.  多成分系の酸化物ガラスからなり、
     Feを0.1~200質量ppm、
     Niを0.01~10質量ppm、
     Crを0~10質量ppm、
     Mnを0.01~10質量ppm、
     Moを0.01~100質量ppm、
     含有し、下記式(1)を満たし、
     0.5<Mo/Mn<30    (1)
     50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率が85%以上であるガラス板。ただし、式(1)中、MoおよびMnは前記ガラス板中の各含有量(質量ppm)である。
  2.  下記式(2)を満たす、請求項1に記載のガラス板。
     -100<(-10Mo-0.1Ce+0.2Sn)<600    (2)
    ただし、式(2)中、Mo、CeおよびSnは前記ガラス板中の各含有量(質量ppm)である。
  3.  鉄レドックスが0.1~60%である、請求項1または2に記載のガラス板。
  4.  Ceを10~500質量ppm含有し、下記式(3)を満たす、請求項1~3のいずれか1項に記載のガラス板。
     50<Ce/Mn<3000    (3)
    ただし、式(3)中、CeおよびMnは前記ガラス板中の各含有量(質量ppm)である。
  5.  下記条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長380~780nmの光の平均内部透過率の差ΔT380-780が2.5%以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のガラス板。
    (条件)下記ガラス板の1辺を下記青色LED照明に直付けして、すべてのLED光がガラス板の端面から入射するように位置を調整した上で、LED光をガラス板に50時間照射する。
    青色LED照明:中心波長453nmで発光する、サイズ1mm角の青色LEDチップが、0.2mm間隔で、ライン状に並んだ照明。ラインの長さは50mmである。サンプルを置かない場合の、LEDチップから20mmの距離における照度が200000Lxである。
    ガラス板:主面サイズ縦50mm×横50mm、高さ1.8mmの直方体であり、全ての面(2つの主面および4つの端面)が鏡面研磨されたガラス板。全ての隣り合う面のなす角が90度である。
  6.  下記条件により青色LED光を照射する前後の、50mm長における波長400~500nmの光の平均内部透過率の差ΔT400-500と、50mm長における波長550~650nmの光の平均内部透過率の差ΔT550-650が、下記式(4)を満たす、請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス板。
     0.6<ΔT400-500/ΔT550-650<1.4    (4)
    (条件)下記ガラス板の1辺を下記青色LED照明に直付けして、すべてのLED光がガラス板の端面から入射するように位置を調整した上で、LED光をガラス板に50時間照射する。
    青色LED照明:中心波長453nmで発光する、サイズ1mm角の青色LEDチップが、0.2mm間隔で、ライン状に並んだ照明。ラインの長さは50mmである。サンプルを置かない場合の、LEDチップから20mmの距離における照度が200000Lxである。
    ガラス板:主面サイズ縦50mm×横50mm、高さ1.8mmの直方体であり、全ての面(2つの主面および4つの端面)が鏡面研磨されたガラス板。全ての隣り合う面のなす角が90度である。
  7.  酸化物基準の質量百分率表示で、
     SiOを60~85%、
     Alを0~10%、
     MgOを0~10%、
     CaOを0~20%、
     SrOを0~15%、
     BaOを0~15%、
     NaOを2~20%、
     KOを0~10%、
     Bを0~20%
     含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス板。
  8.  酸化物基準の質量百分率表示で、
     SiOを45~80%、
     Alを10%超、30%以下、
     Bを0~15%、
     MgOを0~15%、
     CaOを0~6%、
     SrOを0~5%、
     BaOを0~5%、
     NaOを2~20%、
     KOを0~10%、
     ZrOを0~10%
     含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス板。
  9.  酸化物基準の質量百分率表示で、
     SiOを45~70%、
     Alを10~30%、
     Bを0~15%、
     MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で5~30%、
     LiO、NaOおよびKOを合計で0%以上、2%未満
     含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス板。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載のガラス板を含む導光板。
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