(57)【要約】  光学系による端面性状の測定を精度良く行うのに適したガラス板を提供する。主平面と、主平面に対して垂直な第１端面とを有し、主平面と第１端面との間に、主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、主平面及び第１端面に対して垂直な断面において、第１端面の仮想線と面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、第１交差点を通り第１端面の仮想線に垂直な直線を面取り面に対して延長して、面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、第１交差点と第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下である、ガラス板。
2017030112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第１交差点と前記第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下である、ガラス板。
【請求項２】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第２交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下である、ガラス板。
【請求項３】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記主平面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第３交差点とし、前記第３交差点を通り前記主平面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第４交差点とするとき、前記第３交差点と前記第４交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下である、請求項１または２に記載のガラス板。
【請求項４】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記主平面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第３交差点とし、前記第３交差点を通り前記主平面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第４交差点とするとき、前記第４交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項５】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記面取り面の仮想線が前記第１端面の仮想線に対して傾き角度θで傾き、前記傾き角度θが３０°〜６０°である請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項６】
前記第１端面の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項７】
前記ガラス板は、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項８】
前記面取り面の表面粗さＲａが前記第１端面の表面粗さＲａ以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ、デジタルサイネージ等に代表される液晶表示装置は、バックライトを構成する面状発光装置と、面状発光装置の光出射面に対向して配置される液晶パネルとを備える。面状発光装置は直下型とエッジライト型とがあるが、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、及び各種光学シート（拡散シート・輝度向上シート等）等を有している。内部透過率が高く、強度も高く、かつ耐熱性にも優れたガラス板を、面状発光装置の導光板として用いることが特許文献１、２に開示されている。【０００３】
また、測定対象物の形状によらず、対象物のエッジ周辺部まで高速かつ高精度に測定する方法が知られている。特許文献３に開示されている方法では、ライン照明とラインセンサの構成の光学的測定装置を用いており、結像光学系としてテレセントリック光学系を選択している。この方法では遮光板による光量不足の影響を受けず、円形基板等の測定対象部材の周辺部近傍まで、測定対象部材の表面状態を測定することができる。そのため、非テレセントリック光学系の結像光学系を用いた場合と比べて、測定可能領域を広くすることができる。上記測定された画像は、特許文献４に開示された方法のように白黒二値化処理されることにより、ガラス基板等の端面性状を高精度に評価することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１３−０９３１９５号公報
【特許文献２】日本国特開２０１３−０３０２７９号公報
【特許文献３】日本国特開２０１２−０２１７８０号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／００５０１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラス板を例えば面状発光装置の導光板等として用いる際にも、特許文献３、４に開示されているような光学系による端面性状の測定方法は、特にオンライン検査（全数検査）において有用である。オフライン検査（抜き取り検査）であれば、例えば走査型測定装置等によって高精度な測定を行うこともできるが、オンライン検査においては高速度でかつ非破壊で端面全体を測定することが求められるため、光学系の測定方法以外は現実的でない。【０００６】
また、ガラス板を例えば面状発光装置の導光板等として用いる際には、端面性状（寸法および表面状態）の測定精度を特に要求される。導光板においては光を端面から入射するため、端面の寸法や表面状態によっては、入射する光の量や均一性が大きく左右され、製品の品質に関わるためである。したがって、特許文献４に開示の方法と同様に白黒二値化することにより、端面の表面状態のみならず寸法まで測定することを要求される。【０００７】
しかしながら、従来のガラス板の端面性状は、上記光学系による端面性状の測定を精度よく行うのに適していないことを、本出願の発明者らは鋭意検討の結果見出した。そしてさらなる検討の結果、予めガラス板の端面性状をある範囲に制御することで、端面性状に起因する不要な散乱光を抑えることができることを見出した。これにより、測定誤差が抑制されてより高い精度で投光像を検出でき、光学系による端面性状の測定を十分な精度で行えることを見出した。【０００８】
本発明は、ガラス部材を導光板として用いた場合に、光学系による端面性状の測定を精度良く行うのに適したガラス板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様によれば、主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第１交差点と前記第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下である、ガラス板を提供する。【００１０】
本発明の別の態様によれば、主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第２交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下である、ガラス板を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば面状発光装置の導光板として用いるためのガラス板の端面性状測定を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、液晶表示装置の概略構成を示した液晶表示装置の側面図である。
【図２】図２は、ガラス板の平面図である。
【図３】図３は、ガラス板の全体斜視図である。
【図４】図４は、ガラス板の端面拡大図である。
【図５】図５は、ガラス板の断面拡大図である。
【図６】図６は、ガラス板の断面拡大図である。
【図７】図７は、ガラス板の断面拡大図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るガラス板の製造方法の工程図である。
【図９】図９は、ガラス板のガラス素材の平面図である。
【図１０】図１０は、ガラス素材が切り出されたガラス基材の平面図および検査装置の配置図である。
【図１１】図１１は、ガラス素材が切り出されたガラス基材の平面図および検査装置の異なる配置図である。
【図１２】図１２は、実験１に係るガラス板の入光端面の拡大図である。
【図１３】図１３は、実験２に係るガラス板の入光端面の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。本明細書において、特段の定めがない限り、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および上限値として含む意味で使用される。
【００１４】
なお、図面中の記載において、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する符号を付すことにより、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、部材又は部品間の相対比を示すことを目的としない。よって、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。
【００１５】
〔液晶表示装置１０〕
図１は、液晶表示装置１０の概略構成を示した液晶表示装置１０の側面図である。図２は、液晶表示装置１０に組み込まれた実施形態のガラス板１２の平面図である。
【００１６】
図１のように、液晶表示装置１０は、ガラス板１２を有する面状発光装置１４と、液晶パネル１６とを備えて構成される。液晶表示装置１０は、例えば液晶テレビ、デジタルサイネージ等の薄型化が図られた電子機器に搭載される。
【００１７】
〈液晶パネル１６〉
液晶パネル１６は、厚さ方向の中央に配設される液晶層を挟むように配向層、透明電極、ガラス基板及び偏光フィルターが積層されて構成される。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。
【００１８】
〈面状発光装置１４〉
面状発光装置１４としては、薄型化を図るためエッジライト型が採用されている。面状発光装置１４は、光源１８、ガラス板１２、反射シート２０、各種光学シート（拡散シート・輝度向上シート等）２２、及び反射ドット２４Ａ〜２４Ｃを有している。
【００１９】
光源１８からガラス板１２の内部に入射した光は、図１の矢印で示すように、ガラス板１２の光出射面２６の内面、及び光反射面３２の内面にて繰り返し全反射されながら進行する。また、反射ドット２４Ａ〜２４Ｃ及び反射シート２０によって進行方向を変えた光が、ガラス板１２の液晶パネル１６と対向した光出射面２６から外部に出射される。外部に出射された光は、各種光学シート（拡散シート・輝度向上シート等で構成され、単一であっても複数であってもよい。）２２によって拡散された後、液晶パネル１６に入射する。
【００２０】
光源１８は、特に限定されるものではないが、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、熱陰極管、又は冷陰極管を用いることができる。光源１８は、ガラス板１２の入光端面（第１端面）２８と対向する位置に配置される。
【００２１】
また、光源１８の背面側にリフレクタ３０が設けられることによって、光源１８から放射状に発射される光のガラス板１２への入射効率が高められている。
【００２２】
反射シート２０を、ガラス板１２の光反射面３２に対向するように配設してもよい。反射シート２０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することにより構成される。加えて、反射シート２０は、非入光端面３４、３６、３８（図２参照）に配設されてもよい。反射シート２０は、いずれも、ガラス板１２から空間を空けて配設してもよいし、ガラス板１２に粘着剤によって貼合してもよい。光反射面３２とは、ガラス板１２の光出射面２６に対向する主平面である。また、入光端面２８とは、光源１８と対向するガラス板１２の端面である。非入光端面３４、３６、３８とは、入光端面２８を除くガラス板１２の端面である。
【００２３】
なお、反射シート２０の詳細を以下に述べるが、反射シート２０を用いる以外に、ガラス板１２の光反射面３２及び非入光端面３４，３６，３８に印刷や塗布等により反射膜を形成してもよい。
【００２４】
反射シート２０を構成する樹脂シートの材質として、アクリル樹脂を例示するが、これに限定されず、例えば、ＰＥＴ樹脂等のポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、及びそれらを組み合わせてなる材料等を用いることができる。
【００２５】
反射シート２０を構成する光反射部材としては、例えば、樹脂に気泡や粒子を内包させた膜や、金属蒸着フィルム等を用いることができる。
【００２６】
反射シート２０には粘着層が設けられ、ガラス板１２に貼合されてもよい。反射シート２０に設けられる粘着層としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム等を用いることができる。
【００２７】
反射シート２０の厚さは特に限定されないが、例えば０．０１〜０．５０ｍｍのものを用いることができる。
【００２８】
各種光学シート２２には、乳白色のアクリル樹脂製フィルム等を用いることができる。各種光学シート２２は、ガラス板１２の光出射面２６から出射した光を拡散するため、液晶パネル１６の背面側には輝度ムラのない均一な光が照射される。なお、各種光学シート２２は、ガラス板１２に当接しないよう所定位置に対向して配設される。
【００２９】
〈ガラス板１２の物性〉
ガラス板１２は、透明度の高いガラスによって構成されている。実施形態では、ガラス板１２として用いられるガラスの材料として、多成分系の酸化物ガラスが用いられている。
【００３０】
具体的には、ガラス板１２として、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上であるガラスを用いることが好ましい。これにより、ガラス板１２に入射した光の減衰を極力抑えることができる。光路長５０ｍｍでの透過率は、ガラス板１２を主平面に垂直な方向で割断することにより、当該ガラス板の中心部分から、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの寸法で採取され、相互に対向する第１および第２の割断面が、算術平均粗さＲａ≦０．０３μｍとなるようにされたサンプルＡにおいて、前記第１の割断面から法線方向の５０ｍｍ長で、光路長５０ｍｍ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）によって、スリット等で入射光のビーム幅を板厚よりも狭くしたうえで、測定する。このようにして得られた光路長５０ｍｍでの透過率から、表面での反射による損失を除去することにより、光路長５０ｍｍでの内部透過率が得られる。光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率は、９２％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、９８％以上が更に好ましく、９９％以上が特に好ましい。
【００３１】
ガラス板１２として用いられるガラスの鉄の含有量の総量Ａは、１００質量ｐｐｍ以下であることが、上述した光路長５０ｍｍでの波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率を満たすうえで好ましく、４０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、２０質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。一方、ガラス板１２として用いられるガラスの鉄の含有量の総量Ａは、５質量ｐｐｍ以上であることが、多成分系の酸化物ガラス製造時において、ガラスの溶解性を向上させるうえで好ましく、８質量ｐｐｍ以上であることがより好ましく、１０質量ｐｐｍ以上であることがさらに好ましい。なお、ガラス板１２として用いられるガラスの鉄の含有量の総量Ａは、ガラス製造時に添加する鉄の量により調節できる。
【００３２】
本明細書においては、ガラスの鉄の含有量の総量Ａを、Ｆｅ２Ｏ３の含有量として表しているが、ガラス中に存在する鉄がすべてＦｅ３＋（３価の鉄）として存在しているわけではない。通常、ガラス中にはＦｅ３＋とＦｅ２＋（２価の鉄）が同時に存在している。Ｆｅ２＋およびＦｅ３＋は、波長４００〜７００ｎｍの範囲に吸収が存在するが、Ｆｅ２＋の吸収係数（１１ｃｍ−１  Ｍｏｌ−１）はＦｅ３＋の吸収係数（０．９６ｃｍ−１  Ｍｏｌ−１）よりも１桁大きいため、波長４００〜７００ｎｍにおける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、波長４００〜７００ｎｍにおける内部透過率を高めるうえで好ましい。
【００３３】
ガラス板１２として用いられるガラスのＦｅ２＋の含有量Ｂは、２０質量ｐｐｍ以下であることが、有効光路長で上述した可視光域の平均内部透過率を満たすうえで好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、５質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。一方、ガラス板１２として用いられるガラスのＦｅ２＋の含有量Ｂは、０．０１質量ｐｐｍ以上であることが、多成分系の酸化物ガラス製造時において、ガラスの溶解性を向上させるうえで好ましく、０．０５質量ｐｐｍ以上であることがより好ましく、０．１質量ｐｐｍ以上であることがさらに好ましい。
【００３４】
なお、ガラス板１２として用いられるガラスのＦｅ２＋の含有量は、ガラス製造時に添加する酸化剤の量、または溶解温度等により調節できる。ガラス製造時に添加する酸化剤の具体的な種類とそれらの添加量については後述する。Ｆｅ２Ｏ３の含有量Ａは、蛍光Ｘ線測定によって求めた、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量（質量ｐｐｍ）である。Ｆｅ２＋の含有量ＢはＡＳＴＭ  Ｃ１６９−９２に準じて測定した。なお、測定したＦｅ２＋の含有量はＦｅ２Ｏ３に換算して表記した。
【００３５】
ガラス板１２として用いられるガラスの組成の具体例を以下に示す。但し、ガラス板１２として用いられるガラスの組成はこれらに限定されない。
【００３６】
ガラス板１２として用いられるガラスの一構成例（構成例Ａ）は、酸化物基準の質量百分率表示で、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％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、Ｆｅ２Ｏ３を５〜１００質量ｐｐｍ含む。
【００３７】
ガラス板１２として用いられるガラスの別の一構成例（構成例Ｂ）は、酸化物基準の質量百分率表示で、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％、ＺｒＯ２を０〜１０％、Ｆｅ２Ｏ３を５〜１００質量ｐｐｍ含む。
【００３８】
ガラス板１２として用いられるガラスのさらに別の一構成例（構成例Ｃ）は、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２を４５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０％、Ｂ２Ｏ３を０〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で０％以上、３％未満、Ｆｅ２Ｏ３を５〜１００質量ｐｐｍ含む。
【００３９】
しかしながら、ガラス板１２として用いられるガラスはこれらに限定されるものではない。
【００４０】
上記した成分を有する本実施形態のガラス板１２のガラスの組成の各成分の組成範囲について、以下に説明する。なお、各組成の含有量の単位はいずれも酸化物基準の質量百分率表示または質量ｐｐｍ表示であり、それぞれ単に「％」「ｐｐｍ」と表す。
【００４１】
ＳｉＯ２は、ガラスの主成分である。ＳｉＯ２の含有量は、ガラスの耐候性、失透特性を保つため、酸化物基準の質量百分率表示で、構成例Ａにおいては、好ましくは６０％以上、より好ましくは６３％以上であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上である。
【００４２】
一方、ＳｉＯ２の含有量は、溶解を容易にし、泡品質を良好なものとするために、またガラス中の二価鉄（Ｆｅ２＋）の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとするため、構成例Ａにおいては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７５％以下であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは７０％以下、より好ましくは６５％以下である。
【００４３】
Ａｌ２Ｏ３は、構成例Ｂ及びＣにおいてはガラスの耐候性を向上させる必須成分である。本実施形態のガラスにおいて実用上必要な耐候性を維持するためには、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、構成例Ａにおいては、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは７％超、より好ましくは１０％以上であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは１０％以上、より好ましくは１３％以上である。
【００４４】
但し、二価鉄（Ｆｅ２＋）の含有量を低く抑え、光学特性を良好なものとし、泡品質を良好なものとするため、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、構成例Ａにおいては、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは３０％以下、より好ましくは２３％以下であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下である。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス原料の溶融を促進し、機械的特性や耐候性を向上させる成分であるが、揮発による脈理（ｒｅａｍ）の生成、炉壁の侵食等の不都合が生じないために、Ｂ２Ｏ３の含有量は、ガラスＡにおいては、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下であり、構成例Ｂ及びＣにおいては、好ましくは１５％以下、より好ましくは、１２％以下である。
【００４６】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及び、Ｋ２Ｏといったアルカリ金属酸化物は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整するのに有用な成分である。
【００４７】
そのため、Ｎａ２Ｏの含有量は、構成例Ａにおいては、好ましくは３％以上、より好ましくは、８％以上である。Ｎａ２Ｏの含有量は、構成例Ｂにおいては、好ましくは７％以上、より好ましくは、１０％以上である。但し、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に、Ｎａ２Ｏの含有量は、構成例Ａ及びＢにおいては、２０％以下とするのが好ましく、１５％以下とするのがさらに好ましく、構成例Ｃにおいては、３％以下とするのが好ましく、１％以下とするのがより好ましい。
【００４８】
また、Ｋ２Ｏの含有量は、構成例Ａ及びＢにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは、７％以下であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは２％以下、より好ましくは、１％以下である。
【００４９】
また、Ｌｉ２Ｏは、任意成分であるが、ガラス化を容易にし、原料に由来する不純物として含まれる鉄含有量を低く抑え、バッチコストを低く抑えるために、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて、Ｌｉ２Ｏを２％以下含有させることができる。
【００５０】
また、これらアルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、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に、構成例Ａ及びＢにおいては、好ましくは５％〜２０％、より好ましくは８％〜１５％であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは０％〜２％、より好ましくは、０％〜１％である。
【００５１】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯといったアルカリ土類金属酸化物は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張、粘性等を調整するのに有用な成分である。
【００５２】
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、ガラス板に疵をつきにくくする作用があるために、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて、含有させることができる。また、ガラスの熱膨張係数を低く、失透特性を良好なものとするために、ＭｇＯの含有量は、構成例Ａにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは１５％以下、より好ましくは１２％以下であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
【００５３】
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るので、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて含有させることができる。上記の作用を得るためには、構成例Ａにおいては、ＣａＯの含有量は、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。また、失透を良好にするためには、構成例Ａにおいては、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは６％以下であり、より好ましくは４％以下である。
【００５４】
ＳｒＯは、熱膨張係数の増大及びガラスの高温粘度を下げる効果がある。かかる効果を得るために、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて、ＳｒＯを含有させることができる。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため、ＳｒＯの含有量は、構成例Ａ及びＣにおいては、１５％以下とするのが好ましく、１０％以下とするのがより好ましく、構成例Ｂにおいては、５％以下とするのが好ましく、３％以下とするのがより好ましい。
【００５５】
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を含有させることができる。但し、ガラスの熱膨張係数を低く抑えるため、構成例Ａ及びＣにおいては、１５％以下とするのが好ましく、１０％以下とするのがより好ましく、構成例Ｂにおいては、５％以下とするのが好ましく、３％以下とするのがより好ましい。
【００５６】
また、これらアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、熱膨張係数を低く抑え、失透特性を良好なものとし、強度を維持するために、構成例Ａにおいては、好ましくは１０％〜３０％、より好ましくは１３％〜２７％であり、構成例Ｂにおいては、好ましくは１％〜１５％、より好ましくは３％〜１０％であり、構成例Ｃにおいては、好ましくは５％〜３０％、より好ましくは１０％〜２０％である。
【００５７】
本実施形態のガラス板１２のガラスのガラス組成においては、ガラスの耐熱性及び表面硬度の向上のために、任意成分としてＺｒＯ２を、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて、１０％以下、好ましくは５％以下含有させてもよい。１０％以下とすることでガラスが失透しにくくなる。
【００５８】
本実施形態のガラス板１２のガラスのガラス組成においては、ガラスの溶解性向上のため、Ｆｅ２Ｏ３を、構成例Ａ、Ｂ及びＣにおいて、５〜１００ｐｐｍ含有させてもよい。なお、Ｆｅ２Ｏ３量の好ましい範囲は上述のとおりである。
【００５９】
また、本実施形態のガラス板１２のガラスは、清澄剤としてＳＯ３を含有してもよい。この場合、ＳＯ３含有量は、質量百分率表示で０％超、０．５％以下が好ましい。０．４％以下がより好ましく、０．３％以下がさらに好ましく、０．２５％以下であることがさらに好ましい。
【００６０】
また、本実施形態のガラス板１２のガラスは、酸化剤及び清澄剤としてＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２及びＡｓ２Ｏ３のうちの一つ以上を含有してもよい。この場合、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２またはＡｓ２Ｏ３の含有量は、質量百分率表示で０〜０．５％が好ましい。０．２％以下がより好ましく、０．１％以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００６１】
ただし、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２及びＡｓ２Ｏ３は、ガラスの酸化剤として作用するため、ガラスのＦｅ２＋の量を調節する目的により上記範囲内で添加してもよい。ただし、環境面からはＡｓ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。
【００６２】
また、本実施形態のガラス板１２のガラスは、ＮｉＯを含有してもよい。ＮｉＯを含有する場合、ＮｉＯは、着色成分としても機能するので、ＮｉＯの含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、ＮｉＯは、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１．０ｐｐｍ以下とするのが好ましく、０．５ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
【００６３】
本実施形態のガラス板１２のガラスは、Ｃｒ２Ｏ３を含有してもよい。Ｃｒ２Ｏ３を含有する場合、Ｃｒ２Ｏ３は、着色成分としても機能するので、Ｃｒ２Ｏ３の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、Ｃｒ２Ｏ３は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１．０ｐｐｍ以下とするのが好ましく、０．５ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
【００６４】
本実施形態のガラス板１２のガラスは、ＭｎＯ２を含有してもよい。ＭｎＯ２を含有する場合、ＭｎＯ２は、可視光を吸収する成分としても機能するので、ＭｎＯ２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、５０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、ＭｎＯ２は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
【００６５】
本実施形態のガラス板１２のガラスは、ＴｉＯ２を含んでいてもよい。ＴｉＯ２を含有する場合、ＴｉＯ２は、可視光を吸収する成分としても機能するので、ＴｉＯ２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。ＴｉＯ２は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないという観点から、含有量を５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましく、１００ｐｐｍ以下とすることが特に好ましい。
【００６６】
本実施形態のガラス板１２のガラスは、ＣｅＯ２を含んでいてもよい。ＣｅＯ２には鉄のレドックスを下げる効果があり、全鉄量に対するＦｅ２＋量の比率を小さくすることができる。一方で、鉄のレドックスを３％未満に下がることを抑制するためにも、ＣｅＯ２の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。また、ＣｅＯ２の含有量は、５００ｐｐｍ以下とするのがより好ましく、４００ｐｐｍ以下とするのがさらに好ましく、３００ｐｐｍ以下とするのが特に好ましく、２５０ｐｐｍ以下とするのが最も好ましい。
【００６７】
本実施形態のガラス板１２のガラスは、ＣｏＯ、Ｖ２Ｏ５及びＣｕＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の成分を含んでいてもよい。これらの成分を含有する場合、可視光を吸収する成分としても機能するので、前記成分の含有量は、上記したガラス組成の合量に対し、１０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。特に、これら成分は、波長４００〜７００ｎｍにおけるガラス板の内部透過率を低下させないように、実質的に含有しないことが好ましい。
【００６８】
〈ガラス板１２の形状〉
図３は、ガラス板１２の全体斜視図であり、図４はガラス板１２の端面拡大図であり、図５〜７は、ガラス板１２の断面拡大図である。なお、図５〜７では、主平面および入光端面２８に対して垂直な断面の一部を、拡大して表示している。
【００６９】
平面視矩形状のガラス板１２は、光出射面２６、光反射面３２、入光端面２８、非入光端面３４、３６、３８、入光側面取り面４０、及び非入光側面取り面４２を有している。
【００７０】
ここで、光出射面２６及び光反射面３２が本実施形態の主平面に相当し、入光端面２８が本実施形態の第１端面に相当する。また、非入光端面３４、３６、３８が本実施形態の第２端面に相当し、入光側面取り面４０が本実施形態の面取り面に相当する。
【００７１】
光出射面２６は、液晶パネル１６（図１参照）と対向する面である。実施形態では、光出射面２６を平面視において略矩形状としたが、光出射面２６の形状はこれに限定されるものではない。また、光出射面２６の大きさは、液晶パネル１６に対応して決定されるため、特に限定されるものではないが、導光板としてガラス板１２を使用する場合には、例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍ以上のサイズが好適であり、５００ｍｍ×５００ｍｍ以上のサイズがより好適である。ガラス板１２は高い剛性を有するため、サイズが大きいほどその効果を発揮する。
【００７２】
光反射面３２は、光出射面２６と対向する面である。光反射面３２は、光出射面２６に対して平行となるよう構成されている。また、光反射面３２の形状及びサイズは、光出射面２６と略同一となるよう構成されている。
【００７３】
なお、光反射面３２は光出射面２６に対して必ずしも平行とする必要はなく、段差や傾斜を設けた構成としてもよい。また、光反射面３２のサイズも光出射面２６と異なるサイズとしてもよい。
【００７４】
光反射面３２には、複数の円形状の反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが備えられる。反射ドットの配置は、図２の如く格子状（グリッド）であってもよいし、その他の任意のパターンであってもよいし、ランダムであってもよいが、光出射面２６から出射する光の輝度の分布が均一になるよう、適宜調整される。反射ドット２４Ａ〜２４Ｃは、樹脂をドット状にガラス板１２に印刷等の方法で形成することや、反射ドット２４Ａ〜２４Ｃが印刷された透明樹脂フィルムをガラス板１２に貼合することや、反射ドット２４Ａ〜２４Ｃが印刷された透明樹脂フィルムをガラス板１２に載置することや、反射ドット２４Ａ〜２４Ｃの代わりに入射した光を反射するような溝を光反射面３２に形成することや、レーザー加工やケミカルエッチング加工によりガラス板１２の表面に加工することによっても、同等の効果を得ることができる。反射ドット２４Ａ〜２４Ｃは散乱粒子または気泡を含有していてもよい。入光端面２８から入射した光の輝度は強いが、その輝度は、ガラス板１２の内部で繰り返し反射しながら進行するに従い漸次低下していく。
【００７５】
このため実施形態では、入光端面２８から非入光端面３８に向けて、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの大きさを異ならせている。具体的には、入光端面２８に近い領域における反射ドット２４Ａの直径（ＬＡ）は小さく設定されており、これより光の進行方向に向かうに従い反射ドット２４Ｂの直径（ＬＢ）、及び反射ドット２４Ｃの直径（ＬＣ）が大きくなるよう設定されている（ＬＡ＜ＬＢ＜ＬＣ）。反射ドットの直径は、光出射面２６から出射する光の輝度の分布が均一になるよう、適宜調整される。
【００７６】
このように、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの大きさをガラス板１２の内部の光の進行方向に向けて変化させることにより、光出射面２６から出射する出射光の輝度を均一化でき、輝度ムラの発生を抑制することができる。なお、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの大きさに代えて、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの数密度をガラス板１２の内部の光の進行方向に向けて変化させることによっても、同等の効果を得ることができる。また、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃに代えて、入射した光を反射するような溝を光反射面３２に形成することによっても、同等の効果を得ることができる。
【００７７】
ガラス板１２の非入光端面３４、３６、３８は、光源１８からの光は入光されないため、その表面を入光端面２８ほどに高精度に加工しなくともよいが、非入光端面３４、３６、３８の算術平均粗さＲａは、入光端面２８の算術平均粗さＲａと同等、もしくは以下であってもよい。この場合、非入光端面３４、３６、３８の表面粗さＲａは、０．８μｍ以下とされている。ただし、端面で光が散乱されて輝度ムラが生じるのを抑制するために、非入光端面３４、３６、３８の表面粗さＲａは、好ましくは０．４μｍ以下であり、より好ましくは０．２μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１μｍ以下である。なお、本明細書において、表面粗さＲａと記載した場合、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１〜ＪＩＳ  Ｂ  ００３１による算術平均粗さ（中心線平均粗さ）を指すものとする。
【００７８】
入光端面２８は、ガラス板１２であるガラスの製造時に研磨具によって研磨加工されてもよい。入光端面２８の表面粗さＲａは、光源１８からの光をガラス板１２の内部に有効に入光させるために０．１μｍ以下であり、好ましくは０．０３μｍ未満であり、さらに好ましくは０．０１μｍ以下であり、特に好ましくは０．００５μｍ以下である。よって、光源１８からガラス板１２の内部に入光される光の入光効率が高められている。非入光端面３４、３６、３８の表面粗さＲａは、生産効率を向上させる観点から入光端面２８の表面粗さＲａよりも大きくしてもよいし、非入光端面３４、３６、３８も入光端面２８と同様の取扱いができるように、入光端面２８の表面粗さＲａと同等でもよい。
【００７９】
光出射面２６と入光端面２８との間に、光出射面２６に隣接する入光側面取り面４０が備えられている。同様に、光反射面３２と入光端面２８との間に、光反射面３２に隣接する入光側面取り面４０が備えられている。
【００８０】
本実施形態では、光出射面２６側と光反射面３２側の双方に、入光側面取り面４０を備えたものを例示しているが、いずれか一方にのみ入光側面取り面４０を備えた構成としても良い。また、入光側面取り面４０の表面粗さＲａは０．８μｍ以下であり、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましく、０．０５μｍ以下であることがさらに好ましく、０．０３μｍ未満であることがことさらに好ましい。入光側面取り面４０の表面粗さＲａを０．１μｍ以下とすることで、ガラス板１２から出射される光の輝度ムラの発生を抑制することができる。また、検査工程における散乱光の発生も抑制することができ、入光端面２８および入光側面取り面４０の表面状態の測定精度を向上させることができる。
【００８１】
生産効率を向上させる観点からは、入光端面２８の表面粗さＲａは入光側面取り面４０より小さい（入光端面２８のＲａ＜入光側面取り面４０のＲａ）ことが好ましいが、入光端面２８の表面粗さＲａと入光側面取り面４０の表面粗さＲａが同等でもよい。なお、非入光端面３４、３６、３８については、切断加工処理を行った面をそのまま非入光端面３４、３６、３８として使用してもよい。
【００８２】
図４に示すように入光側面取り面４０の幅寸法をＸ（ｍｍ）とすると、この幅寸法Ｘの面取り面長手方向（以下、単に長手方向という）における平均値Ｘａｖｅは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。Ｘａｖｅが０．５ｍｍ以下であれば入光側面取り面４０の幅寸法を大きくすることができる。Ｘａｖｅが０．１ｍｍ以上であれば、後述するＸの誤差を小さくすることができる。
【００８３】
入光側面取り面４０の幅寸法Ｘには、実際には長手方向において面取り加工時の加工ムラに起因する誤差が生じる。このように、入光側面取り面４０の幅寸法Ｘの長手方向における平均値がＸａｖｅ（ｍｍ）である場合に、Ｘの長手方向における誤差はＸａｖｅの５０％以内であることが好ましい。すなわち、Ｘは、０．５Ｘａｖｅ≦Ｘ≦１．５Ｘａｖｅを満たす。より好ましくは４０％以内であり、更に好ましくは３０％以内であり、特に好ましくは２０％以内である。これにより、長手方向における、入光側面取り面４０の幅寸法及び入光端面２８の幅寸法の誤差が小さくなるため、面状発光装置１４で発生する輝度ムラを小さくすることができる。
【００８４】
本実施形態のように薄型化が要求されている面状発光装置１４では、ガラス板１２の厚さも薄くする必要がある。このため、本実施形態に係るガラス板１２の厚さは、例えば０．７〜３．０ｍｍである。ガラス板１２の厚さが３．０ｍｍ以下であることで、面状発光装置１４を薄くすることができ、０．７ｍｍ以上であることで、十分な剛性を得ることができる。なお、ガラス板１２の厚さは、この値に限定されるものではないが、この厚さであれば、厚さ４ｍｍ以上のアクリル製の導光板を有する面状発光装置と比較して、十分な強度を備えた面状発光装置１４を提供できる。
【００８５】
次に、図５〜７に基づいて説明する。図５は、ガラス板１２の特徴を拡大して示した説明図であり、主平面である光出射面２６及び光反射面３２と、第１端面である入光端面２８とに対して垂直な断面図である。図６は、ガラス板１２の入光端面２８と入光側面取り面４０の境界付近を特に拡大して示した説明図である。図７は、ガラス板１２の光出射面２６と入光側面取り面４０の境界付近を特に拡大して示した説明図である。
【００８６】
なお、図１では、形状が直線状の入光端面２８および光出射面２６を示したが、実際には入光端面２８および光出射面２６の形状は直線状、または、曲線状である。従来のガラスの端面および主面においても、設計上は直線状になっているものはあっても、実際には端面および主面が曲線状となっていることがある。
【００８７】
したがって、図５〜７に示すように、光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面において、入光端面２８または光出射面２６の曲線を最小二乗法により近似した直線を、それぞれ入光端面２８の仮想線Ｔ１または光出射面２６の仮想線Ｔ２とする。
【００８８】
また、入光側面取り面４０も同様に図５〜７に示すように実際には直線状、または、曲線状である。従来のガラスの面取り面においても、設計上は直線状になっているものはあっても、実際には面取り面が曲線状となっていることがある。
【００８９】
したがって、光出射面２６及び入光端面２８に対して垂直な断面において、入光側面取り面４０に接する接線で、接触長が最も長くなる点における接線を入光側面取り面４０の仮想線Ｔ３とする。
【００９０】
本実施形態のガラス板１２は、光出射面２６及び入光端面２８に対して垂直な断面において、入光側面取り面４０に接する接線で、接触長が最も長くなる点における接線を入光側面取り面４０の仮想線Ｔ３が仮想線Ｔ１に対して所定の傾き角度θを持った入光側面取り面４０を備えている。傾き角度θは特に限定されないが、ガラスの破損を効果的に抑制するためにも、θは３０°〜６０°が好ましく、４０°〜５０°がより好ましい。また、光源の光量を損失せず有効利用するためには、θは、０．０１≦ｔａｎθ≦０．７５を満たすことが好ましい。
【００９１】
光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面において、入光端面２８の仮想線Ｔ１と入光側面取り面４０の仮想線Ｔ３とが交差する第１交差点Ｐ１を通り、仮想線Ｔ１に垂直な直線を、入光側面取り面４０に対して延長したとき、その直線と入光側面取り面４０の交差する点（垂線の足）を第２交差点Ｐ２とする。第１交差点Ｐ１と第２交差点Ｐ２を結ぶ線分Ｌ１の長さは１０μｍ以下である。これにより、検査工程において入光端面２８と入光側面取り面４０の境界部付近で散乱する光量を低減することができ、入光端面２８の寸法の測定精度を向上させることができる。なお、入光端面２８および入光側面取り面４０がいずれも理想的な直線状である場合、第１交差点Ｐ１と第２交差点Ｐ２は一致し、線分Ｌ１の長さは０μｍである。線分Ｌ１の長さは好ましくは７μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下、３μｍ以下、１μｍ以下である。機械的強度および生産性を向上する観点からは線分Ｌ１の長さは０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００９２】
また、光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面において、第２交差点Ｐ２における入光側面取り面４０の曲率半径Ｒ１は、１１０μｍ以下である。これにより、検査工程において入光端面２８と入光側面取り面４０の境界部付近で散乱する光量を低減することができ、入光端面２８の寸法の測定精度を向上させることができる。なお、入光端面２８および入光側面取り面４０がいずれも理想的な直線状である場合、第４交差点は曲率を持たない点であるが、曲率半径Ｒ１が０μｍであると見なす。曲率半径Ｒ１は好ましくは７７μｍ以下であり、より好ましくは５５μｍ以下、３３μｍ以下、１１μｍ以下である。機械的強度および生産性を向上する観点からは曲率半径Ｒ１は１μｍ以上であることが好ましい。
【００９３】
光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面において、光出射面２６の仮想線Ｔ２と入光側面取り面４０の仮想線Ｔ３とが交差する第３交差点Ｐ３を通り、仮想線Ｔ２に垂直な直線を入光側面取り面４０に対して延長したとき、その直線と入光側面取り面４０の交差する点（垂線の足）を第４交差点Ｐ４とする。第３交差点Ｐ３と第４交差点Ｐ４を結ぶ線分Ｌ２の長さは１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、検査工程において光出射面２６と入光側面取り面４０の境界部付近で散乱する光量を低減することができ、入光側面取り面４０の寸法の測定精度を向上させることができる。なお、光出射面２６および入光側面取り面４０がいずれも理想的な直線状である場合、第３交差点Ｐ３と第４交差点Ｐ４は一致し、線分Ｌ２の長さは０μｍである。線分Ｌ２の長さは好ましくは７μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下、３μｍ以下、１μｍ以下である。機械的強度および生産性を向上する観点からは線分Ｌ２の長さは０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００９４】
また、光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面において、第４交差点Ｐ４における入光側面取り面４０の曲率半径Ｒ２は、１１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、検査工程において光出射面２６と入光側面取り面４０の境界部付近で散乱する光量を低減することができ、入光側面取り面４０の寸法の測定精度を向上させることができる。なお、光出射面２６、入光端面２８および入光側面取り面４０がいずれも理想的な直線状である場合、第４交差点は曲率を持たない点であるが、曲率半径Ｒ２が０μｍであると見なす。曲率半径Ｒ２は好ましくは７７μｍ以下であり、より好ましくは５５μｍ以下、３３μｍ以下、１１μｍ以下である。機械的強度および生産性を向上する観点からは曲率半径Ｒ２は１μｍ以上であることが好ましい。
【００９５】
なお、光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面における、上記のようなガラス板１２の形状の特徴は、いずれもキーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて、次の手順を踏むことで測定、評価することができる。なお、本測定方法は、オフライン検査においてのみ用いることができるものであり、特に高精度な形状評価に適している。
１；ガラス板１２の光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面に、断面全面のみを覆うように遮光膜を設ける。
２；ステージ上に、光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面が水平となるよう、ガラス板１２を載置する。
３；ガラス板１２の光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面の輪郭から、「基本測定」タブの「線−線」モードにより、ガラス板１２の板厚を測定する。輪郭は、画像の白黒の境界として認識できる。「線−線」モードにおいては、輪郭のうち光出射面２６および光反射面３２に相当する直線上で、それぞれ任意の２点を手動で選択することで、光出射面２６および光反射面３２の近似直線が自動的に得られ、板厚を測定できる。
４；ガラス板１２の光出射面２６および入光端面２８に対して垂直な断面の輪郭、および測定された板厚を元に、先述の線分Ｌ１、Ｌ２や曲率半径Ｒ１、Ｒ２を評価する。
【００９６】
〔ガラス板１２の製造方法〕
図８〜１０は、ガラス板１２の製造方法を説明するための図である。図８は、ガラス板１２の製造方法を示す工程図である。図９は、ガラス素材４４の平面図であり、図１０は、ガラス基材４６の平面図である。
【００９７】
ガラス板１２を製造するには、まず図９のガラス素材４４を用意する。ガラス素材の厚さは０．７〜３．０ｍｍであり、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上のものである。ガラス素材４４は、ガラス板１２の既定形状よりも大きい、もしくは同じ形状とされている。
【００９８】
〈切断工程〉
ガラス素材４４には、まず図８のステップ（Ｓ１０）で示す切断工程が実施される。切断工程（Ｓ１０）では、切削装置を用いて図９の破線で示す各位置（１箇所の入光端面側の位置と３箇所の非入光端面側の位置）の少なくとも１箇所において切断加工が実施される。なお、切断加工は必ずしも１箇所の入光端面側の位置と３箇所の非入光端面側の位置のいずれかに対して実施されなくてもよく、いずれの箇所においても切断をおこなわずガラス素材４４の形状をそのまま用いてもよい。
【００９９】
切断加工を実施することにより、図９のガラス素材４４から図１０のガラス基材４６が切り出される。なお、実施形態では、ガラス板１２が平面視で矩形状とされているため、１箇所の入光端面側の位置と３箇所の非入光端面側の位置に対して切断加工を実施したが、切断位置は、ガラス板１２の形状に応じて適宜選定される。
【０１００】
〈第１面取り工程〉
図８のように、切断工程（Ｓ１０）が終了すると、第１面取り工程（Ｓ１２）を実施してもよい。第１面取り工程（Ｓ１２）では、研削装置を用いて光出射面２６と入光端面２８との間、及び光反射面３２と入光端面２８との間を面取り加工する。これにより、入光側面取り面４０’（不図示）が形成される。また、第１面取り工程（Ｓ１２）では、光出射面２６と非入光端面３８との間、及び光反射面３２と非入光端面３８との間を面取り加工し、非入光側面取り面４２をそれぞれ形成する。
【０１０１】
なお、光出射面２６と非入光端面３４との間、光反射面３２と非入光端面３４との間、光出射面２６と非入光端面３６との間、及び光反射面３２と非入光端面３６の間の全て、或いはいずれか一箇所に非入光側面取り面４２を形成する場合には、この第１面取り工程（Ｓ１２）において面取り加工を実施してもよい。
【０１０２】
第１面取り工程（Ｓ１２）においては、非入光端面３４、３６、３８に対し、研削処理又は研磨処理も実施されてもよい。非入光端面３４、３６、３８に対する研削処理又は研磨処理を実施する時期は、非入光側面取り面４２を形成する前段でも後段でもよく、同時に行うこととしてもよい。なお、非入光端面３４、３６、３８、および、入光端面２８は、切断加工を実施した面をそのまま非入光端面３４、３６、３８、および、入光端面２８として使用してもよい。
【０１０３】
第１面取り工程（Ｓ１２）は、後述する研磨工程（Ｓ１４）と同時に行うこともできるが、研磨工程（Ｓ１４）の前段で行うことが好ましい。つまり、第１面取り工程（Ｓ１２）の後、研磨工程（Ｓ１４）を行うことが好ましい。これにより、ガラス板１２の形状に応じた加工を第１面取り工程（Ｓ１２）で比較的速いレートで実施することができるため生産性が向上する。切断加工処理を行った面をそのまま非入光端面３４、３６、３８、および入光端面２８として使用する場合は、後述する研磨工程を行わなくてもよい。
【０１０４】
〈研磨工程〉
第１面取り工程（Ｓ１２）が終了すると、次に研磨工程（Ｓ１４）を実施してもよい。研磨工程（Ｓ１４）では、図１０に示すガラス基材４６の入光端面２８に対して鏡面加工が実施され、これによって入光端面２８が形成される。
【０１０５】
入光端面２８を形成する際に使用する研磨具としては、砥石を用いてもよく、また砥石の他に、布、皮、ゴム等からなるバフやブラシ等を用いてもよく、その際、酸化セリウム、アルミナ、カーボランダム、コロイダルシリカ等の研磨剤を用いてもよい。中でも表面粗さを小さくする観点から、研磨具としてはバフと研磨剤を用いることが好ましい。
【０１０６】
〈第２面取り工程〉
研磨工程（Ｓ１４）が終了すると、次に必要に応じて第２面取り工程（Ｓ１６）を実施してもよい。第２面取り工程（Ｓ１６）では、第１面取り工程（Ｓ１２）で形成したガラス基材４６の入光側面取り面４０’に対して再度面取り加工が実施され、これによって好適には第１交差点Ｐ１と第２交差点Ｐ２を結ぶ線分Ｌ１の長さが１０μｍ以下である入光側面取り面４０が形成される。
【０１０７】
入光側面取り面４０を形成する際に使用する研磨具としては、硬度の高いものを用いることが好ましい。中でもレジンボンド砥石やゴム砥石が好ましい。砥粒がダイヤモンド、アルミナ、カーボランダム、酸化セリウムからなる群から選ばれるいずれか１つを含むことが好ましい。また、砥石の他に、布、皮、ゴム等からなるバフであってショアＡ硬度が８０以上のものを用いてもよく、その際、酸化セリウム、アルミナ、カーボランダム、コロイダルシリカ等の研磨剤を用いてもよい。特に、表面粗さおよび線分Ｌ２の長さを小さくする観点から、研磨具としては粒度表示で＃１７０以上のレジンボンド砥石やゴム砥石を用いることが好ましい。
【０１０８】
以上のＳ１０〜Ｓ１６に示す各工程を経ることにより、ガラス板１２が製造される。なお、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、ガラス板１２が製造された後に光反射面３２に対して印刷等の方法で形成されてもよいし、反射ドット２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを形成した後に、以上のＳ１０〜Ｓ１６に示す各工程を行ってもよい。
【０１０９】
なお、本実施形態のガラス板１２を製造する方法は、上記のものに限定されない。例えば、第１面取り工程（Ｓ１２）で得られた入光側面取り面４０’の線分Ｌ１の長さが１０μｍ以下であれば、第２面取り工程（Ｓ１６）を省略できる。また、切断工程（Ｓ１０）において線分Ｌ１の長さが１０μｍ以下である入光側面取り面および表面粗さＲａが０．１μｍ以下である入光端面を形成できる方法であれば、第１面取り工程（Ｓ１２）、研磨工程（Ｓ１４）、第２面取り工程（Ｓ１６）をいずれも省略できる。
【０１１０】
〈検査工程〉
以上のＳ１０〜Ｓ１６に示す各工程を経ることにより、ガラス板１２が製造された後、好ましくは検査工程が実施される。検査工程においては、ガラス板１２の特に入光端面２８および入光側面取り面４０の端面性状（寸法および表面状態）を、検査装置１００により測定する。検査工程では好ましくはオンライン検査（全数検査）が行われ、検査装置１００としては光学系測定装置が用いられることが好ましい。これにより、入光端面２８全体を非破壊の状態で、高速度でかつ高い精度で測定することができる。
【０１１１】
検査装置１００は、図１０に示すＹ方向、すなわち入光端面２８に対向する方向に受光面（不図示）が配置されることが好ましい。これにより、入光端面２８および入光側面取り面４０の端面性状を同時に測定することができる。検査装置１００がＸ方向に検査装置を平行移動するか、Ｘ方向にガラス板１２が平行移動することにより、入光端面２８および入光側面取り面４０の全面を非破壊で測定することができる。
【０１１２】
一方、図１１に示すように検査装置１１０を非入光端面３６に対向する方向に受光面が配置された場合、精度が高い反面、入光端面２８および入光側面取り面４０の全面を非破壊で測定することはできない。このような方法は、例えばオフライン検査（抜き取り検査）では有効であるが、高精度の測定には製品を破壊しなければならないため、オンライン検査には適用できない。
なお、入光側面取り面４０のみを測定する場合、図１０に示すＺ方向、すなわち光出射面２６に対向する方向に受光面が配置されてもよい。
【０１１３】
本実施形態のガラス板１２は、検査工程において、入光端面２８および入光側面取り面４０の全面にわたり、十分高い精度で測定可能な端面性状を有している。これにより、入光端面２８および入光側面取り面４０の、長手方向における幅寸法の誤差を測定可能となる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
〔実施例〕
以下に、実施例等により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【０１１６】
以下の実験１、２では、ガラス板として、質量百分率表示で、ＳｉＯ２を７１．６％、Ａｌ２Ｏ３を０．９７％、ＭｇＯを３．６％、ＣａＯを９．３％、Ｎａ２Ｏを１３．９％、Ｋ２Ｏを０．０５％、Ｆｅ２Ｏ３を０．００５％含むガラス板（縦７００ｍｍ、横７００ｍｍ、板厚１．８ｍｍ）を使用した。該ガラス板は、フロート法により製造されたガラス板から切断加工工程において切り出したものである。（切り出しの際、割れ防止のためにガラス板のコーナー部をカットした。）該ガラス板は、光出射面と光反射面との間に４つの端面を有しており、４つの端面の内、１つの端面は入光端面であり、３つの端面は非入光端面である。
【０１１７】
切断加工処理の後に、第１面取り工程を実施した。第１面取り工程では、３つの非入光端面に対して研削処理を行った。その後、入光端面に対して研磨装置を用いて、種々の条件下で鏡面加工を行った。さらに、研削装置を用いて、該ガラス板の光出射面と非入光端面との間、光反射面と非入光端面との間、光出射面と入光端面との間、および光反射面と入光端面との間を面取り加工した。その後、研磨工程を実施し、入光端面をＲａが０．０１μｍとなるように研磨加工した。
【０１１８】
（実験１）
上記研磨加工の後に、第２面取り工程を実施した。第２面取り工程では、第１面取り工程で研削した光出射面と入光端面との間、および光反射面と入光端面との間を再度、粒度表示＃１５００のダイヤモンド砥粒を含むレジンボンド砥石により面取り加工した。これにより入光側面取り面が得られた。
【０１１９】
これにより得られたガラス板の入光端面の拡大図を図１２に示す。このガラス板の光出射面及び入光端面に対して垂直な断面において、入光端面の仮想線と入光側面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、第１交差点を通り入光端面の仮想線に垂直な直線を入光側面取り面に対して延長して、入光側面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、第１交差点と第２交差点を結ぶ線分の長さＬ１を、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて測定したところ、３μｍであった。また、同様に、第２交差点における面取り面の曲率半径Ｒ１を測定したところ、３４μｍであった。
【０１２０】
さらに、このガラス板の光出射面及び入光端面に対して垂直な断面において、光出射面の仮想線と入光側面取り面の仮想線とが交差する点を第３交差点とし、第３交差点を通り光出射面の仮想線に垂直な直線を入光側面取り面に対して延長して、入光側面取り面と交差する点を第４交差点とするとき、第３交差点と第４交差点を結ぶ線分の長さＬ２を、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて測定したところ、４．２μｍであった。また、同様に、第４交差点における面取り面の曲率半径Ｒ２を測定したところ、５１μｍであった。
【０１２１】
このガラス板について、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて入光端面の幅寸法Ｗを測定したところ、１４９５μｍであった。一方、オンライン検査を模してキーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−２０００を用いて幅寸法Ｗを測定したところ、１５０１μｍであった。したがって、２つの測定装置による寸法誤差は約０．４％であった。
【０１２２】
（実験２）
続いて、上記研磨加工の後に、第２面取り工程を実施していないガラス板について同様の評価を行った。
このガラス板の入光端面の拡大図を図１３に示す。このガラス板について同様に第１交差点と第２交差点を結ぶ線分の長さＬ１を、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて測定したところ、３２μｍであった。また、第２交差点における面取り面の曲率半径Ｒ１を測定したところ、３４０μｍであった。
【０１２３】
さらに、このガラス板の第３交差点と第４交差点を結ぶ線分の長さＬ２を、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて測定したところ、３３μｍであった。また、同様に、第４交差点における面取り面の曲率半径Ｒ２を測定したところ、４００μｍであった。
【０１２４】
このガラス板について、キーエンス社製画像寸法測定器ＩＭ−６１２０を用いて入光端面の幅寸法Ｗを測定したところ、９７３μｍであった。一方、オンライン検査で用いられるものと同様の測定装置であるキーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−２０００を用いて幅寸法Ｗを測定したところ、１６１１μｍであった。したがって、２つの測定装置による寸法誤差は約６６％であった。
【０１２５】
図１２、１３は実験１、２で得られたガラス板をキーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−２０００を用いて撮影した画像である。オンライン検査と同様に、図１０に示すＹ方向、すなわち入光端面に対向する方向に受光面が配置された状態で、マイクロスコープにより撮影した。
【０１２６】
ここで、入光端面２８と入光側面取り面４０との分岐点Ａは、入光端面２８上、かつ、仮想線Ｔ1上にある点であり、入光端面２８との接触長が最も長くなるよう決められる。分岐点Ａは、入光側面取り面４０との分岐点と、非入光側面取り面４２との分岐点との２つの分岐点を有する。入光側面取り面４０との分岐点と、非入光側面取り面４２との分岐点とを結ぶ線分を入光端面の幅寸法Ｗとする。
【０１２７】
図１２の画像では、分岐点Ａの位置を画像の白黒（コントラスト）から明確に判別することができており、入光端面の幅寸法Ｗを高い精度で測定可能である。一方、図１３の画像では、分岐点Ａの位置が画像のコントラストからは不明瞭になっており、幅寸法Ｗの測定精度が悪くなっていることが分かる。
【０１２８】
実験１、２より、寸法誤差を約１％以下とするためには、第１交差点と第２交差点を結ぶ線分の長さＬ１を１０μｍ以下とし、第２交差点における面取り面の曲率半径Ｒ１を１１０μｍとすればよいことが分かった。
【０１２９】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【０１３０】
本出願は、２０１５年８月１９日出願の日本特許出願、特願２０１５−１６１５８５に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【０１３１】
１０…液晶表示装置、１２…ガラス板、１４…面状発光装置、１６…液晶パネル、１８…光源、２０…反射シート、２２…各種光学シート、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ…反射ドット、２６…光出射面、２８…入光端面、３０…リフレクタ、３２…光反射面、３４、３６、３８…非入光端面、４０…入光側面取り面、４２…非入光側面取り面、４４…ガラス素材、４６…ガラス基材、１００、１１０…検査装置
【図１】
2017030112.tif 000003
【図２】
2017030112.tif 000004
【図３】
2017030112.tif 000005
【図４】
2017030112.tif 000006
【図５】
2017030112.tif 000007
【図６】
2017030112.tif 000008
【図７】
2017030112.tif 000009
【図８】
2017030112.tif 000010
【図９】
2017030112.tif 000011
【図１０】
2017030112.tif 000012
【図１１】
2017030112.tif 000013
【図１２】
2017030112.tif 000014
【図１３】
2017030112.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月29日(2017.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第１交差点と前記第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下であり、
前記第１端面の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である、ガラス板。
【請求項２】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第２交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下であり、
前記第１端面の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である、ガラス板。
【請求項３】
前記ガラス板は、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上である、請求項１または２に記載のガラス板。
【請求項４】
前記面取り面の表面粗さＲａが前記第１端面の表面粗さＲａ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項５】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第１交差点と前記第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下であり、
前記ガラス板は、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上である、ガラス板。
【請求項６】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第２交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下であり、
前記ガラス板は、光路長５０ｍｍでの、波長４００〜７００ｎｍにおける平均内部透過率が９０％以上である、ガラス板。
【請求項７】
前記面取り面の表面粗さＲａが前記第１端面の表面粗さＲａ以上である、請求項５または６に記載のガラス板。
【請求項８】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第１交差点と前記第２交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下であり、
前記面取り面の表面粗さＲａが前記第１端面の表面粗さＲａ以上である、ガラス板。
【請求項９】
主平面と、前記主平面に対して垂直な第１端面とを有し、前記主平面と前記第１端面との間に、前記主平面に隣接する面取り面とが備えられたガラス板であって、
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記第１端面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第１交差点とし、前記第１交差点を通り前記第１端面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第２交差点とするとき、前記第２交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下であり、
前記面取り面の表面粗さＲａが前記第１端面の表面粗さＲａ以上である、ガラス板。
【請求項１０】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記主平面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第３交差点とし、前記第３交差点を通り前記主平面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第４交差点とするとき、前記第３交差点と前記第４交差点を結ぶ線分の長さが１０μｍ以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項１１】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記主平面の仮想線と前記面取り面の仮想線とが交差する点を第３交差点とし、前記第３交差点を通り前記主平面の仮想線に垂直な直線を前記面取り面に対して延長して、前記面取り面と交差する点を第４交差点とするとき、前記第４交差点における前記面取り面の曲率半径が１１０μｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス板。
【請求項１２】
前記主平面及び前記第１端面に対して垂直な断面において、
前記面取り面の仮想線が前記第１端面の仮想線に対して傾き角度θで傾き、前記傾き角度θが３０°〜６０°である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガラス板。
【国際調査報告】
2017030112.tif 000016
2017030112.tif 000017
2017030112.tif 000018
2017030112.tif 000019