(57)【要約】  酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７３％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎａ２Ｏを３〜１７％、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方を０．５〜１０％並びにＰ２Ｏ５を０．５〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２５％である白色ガラスを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７３％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎａ２Ｏを３〜１７％、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方を０．５〜１０％並びにＰ２Ｏ５を０．５〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２５％である白色ガラス。
【請求項２】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ｎｂ２Ｏ５を０．５％以上含有する請求項１に記載の白色ガラス。
【請求項３】
厚み１ｍｍにおける波長６００ｎｍの直線透過率が０．５％以下である請求項１または２に記載の白色ガラス。
【請求項４】
波長６００ｎｍにおける全光反射率が７０％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の白色ガラス。
【請求項５】
表面圧縮応力層または表面からイオン交換された層が１０μｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の白色ガラス。
【請求項６】
酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜６５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜８％、Ｂ２Ｏ３を１〜６％、ＭｇＯを１〜１６％、ＢａＯを０〜１６％、Ｎａ２Ｏを６〜１２％、ＺｒＯ２を０〜５％、Ｎｂ２Ｏ５を１〜８％、Ｐ２Ｏ５を２〜８％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２０％である請求項１〜５のいずれか１項に記載の白色ガラス。
【請求項７】
酸化物基準のモル百分率表示で、さらにＬａ２Ｏ３を２％未満含有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の白色ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の白色ガラスを筐体として備えた電子機器。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の白色ガラスを備えた外装部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、たとえば携帯して使用可能な通信機器または情報機器等の外装部材として好適に用いられる白色ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の電子機器の筐体は、装飾性、耐傷性、加工性またはコスト等の様々な要因を考慮し、樹脂から適宜のものが選択されて用いられている。特に、携帯端末の筐体にはプラスチックまたは樹脂などの材料で構成されることが多かった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許第３８３８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、プラスチックまたは樹脂などの材料で筺体を構成した場合、傷がつきやすいという問題があった。したがって、本発明は、電子機器の筐体に好適な傷がつきにくく、遮光性を有する白色ガラス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】
【０００５】
本発明者らは、特定の元素を含有する組成のガラスが電子機器の筐体に好適な傷がつきにくい白色ガラスであることを見出し、本発明を完成させた。【０００６】
すなわち本発明は以下の通りである。
１．酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７３％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎａ２Ｏを３〜１７％、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方を０．５〜１０％並びにＰ２Ｏ５を０．５〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２５％である白色ガラス。
２．酸化物基準のモル百分率表示で、Ｎｂ２Ｏ５を０．５％以上含有する前項１に記載の白色ガラス。
３．厚み１ｍｍにおける波長６００ｎｍの直線透過率が０．５％以下である前項１または２に記載の白色ガラス。
４．波長６００ｎｍにおける全光反射率が７０％以上である前項１〜３のいずれか１項に記載の白色ガラス。
５．表面圧縮応力層または表面からイオン交換された層が１０μｍ以上である前項１〜４のいずれか１項に記載の白色ガラス。
６．酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜６５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜８％、Ｂ２Ｏ３を１〜６％、ＭｇＯを１〜１６％、ＢａＯを０〜１６％、Ｎａ２Ｏを６〜１２％、ＺｒＯ２を０〜５％、Ｎｂ２Ｏ５を１〜８％、Ｐ２Ｏ５を２〜８％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２０％である前項１〜５のいずれか１項に記載の白色ガラス。
７．酸化物基準のモル百分率表示で、さらにＬａ２Ｏ３を２％未満含有する前項１〜６のいずれか１項に記載の白色ガラス。
８．前項１〜７のいずれか１項に記載の白色ガラスを筐体として備えた電子機器。
９．前項１〜７のいずれか１項に記載の白色ガラスを備えた外装部材。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば電子機器の筐体に好適な傷つきにくい白色ガラスが得られる。【０００８】
ところで、先に述べたような電子機器はその外表面に液晶パネル等の表示装置を備えているが、これら表示装置は高精細および高輝度化の傾向にあり、それに伴い光源となるバックライトも高輝度化の傾向にある。光源からの光は、表示装置側に照射される以外に、機器内部で多重反射し外装されている筐体の裏面に到達することがある。【０００９】
また、光源を不要とする有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであっても、同様に発光素子からの光の漏れが懸念される。筐体の素材として金属を用いる場合は問題にならないが、白色材料であっても透光性を有する場合、光源からの光が筐体を透過し、機器外部から認識されるおそれがある。そのような透光性白色材料を筐体に用いる際には、白色材料に可視光線に対する遮光性（以下、単に遮光性という）を持たせるための塗膜等の遮光手段をガラスの裏面に形成すればよい。【００１０】
しかし、前述のとおり表示装置の光源の高輝度化に伴い、透光性白色材料の裏面（機器側）に十分な遮光性を有する塗膜を形成するには、塗膜を厚膜に形成したり、複数の層からなる膜を形成したりする必要があり、工程数が多くなってコストが高くなる要因となる。【００１１】
また、塗膜が均一に形成されない場合、塗膜が薄い箇所のみ光が透過し、局部的に筐体が明るく認識される等により機器の美観を損ねるおそれがある。たとえば、凹状の筐体においては、凹面側全面に均一な膜を形成する必要がある。しかしながら、十分な遮光性を備える塗膜を凹面に均一に形成する工程は複雑であり、コストが高くなる要因となる。【００１２】
特に、外観が白色を呈する筐体を得る場合、前述のとおり透光性白色材料の少なくとも一方の面に白色塗膜層を形成することが考えられる。しかしながら、白色塗料は、透光性が高く、白色塗膜層を厚くしても十分な遮光性を得ることができない。【００１３】
そのため、白色塗膜層に遮光性の高い黒色塗膜層を積層することが考えられるが、この場合、黒色塗膜層が認識されない程度に白色塗膜層を厚くする必要がある。このように、白色塗料を用いて白色を呈する遮光性の高い筐体を得るのは、非常にコストが高いという問題がある。【００１４】
本発明の白色ガラスは、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方を含有する分相ガラスである。分相ガラスは体積分率が少ない相であるドロップレット相と体積分率が多いマトリックス相の２層に分かれる。Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３は高屈折率成分であり、分相ガラスの一方の相に、好ましくはドロップレット相に優先的に分配される。このことにより、本発明の白色ガラスは、分相したガラス間（マトリックス相−ドロップレット相間）の屈折率差が高くなり、分相構造による光の散乱強度が増大し、優れた遮光性を示す。【００１５】
したがって、本発明によれば透光性が低い白色材料が得られるので、先に述べたような遮光膜等の遮光手段を別途設けることなく、電子機器の筐体に好適な遮光性を備えた白色ガラスを安価に得ることができる。また、意匠性を備えた筐体用白色ガラスを安価に得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の白色ガラスは分相ガラスであり、白色ガラスにおいて十分な遮光性を得るためには、分相構造による光の散乱強度を増大させることが必要となる。分相ガラスは体積分率が少ない相であるドロップレット相と体積分率が多いマトリックス相の２層に分かれる。分相したガラスにおけるマトリックス相とドロップレット相との間の屈折率差を増加することにより、光の散乱強度を高め、優れた遮光性を持たせることができる。
【００１７】
本発明者らは、高屈折率成分である遷移金属や希土類金属などの原子量が重い元素を添加し、分相したガラスの一方の屈折率を高めることにより、分相ガラスの屈折率差を高めることができると考え、レンズ等の透明なガラスに対する高屈折率成分として一般的に知られているＮｂ、Ｇｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、ＹおよびＬａについて、分相ガラスの遮光性に対する効果を調べた。
【００１８】
その結果、高屈折率成分であればどの元素を添加してもよいというわけではなく、前記元素の中でも、特にＮｂとＧｄが体積分率の小さいドロップレット相に優先的に分配されることがわかった。したがって、ＮｂおよびＧｄの少なくとも一方をガラス組成に含有してドロップレット相の屈折率を効果的に上昇することにより、ドロップレット相とマトリックス相との屈折率差を増加して効果的に分相ガラスの遮光性を向上できることを見出した。
【００１９】
なお、従来より、遷移金属や希土類金属が高屈折率成分であることは知られているが、上記のとおり、レンズ用途の透明なガラスに使われており、波長によって屈折率が変わる依存性が大きくなる特性、または光を曲げる能力が高い特性が利用されているのみであり、分相ガラスの遮光性を上げるために使用されているわけではない。
【００２０】
本発明の白色ガラスは、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜７３％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎａ２Ｏを３〜１７％、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方を０．５〜１０％並びにＰ２Ｏ５を０．５〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯが２〜２５％であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の白色ガラスにおいて、ガラス組成を前記範囲に限定した理由を以下に説明する。なお、本明細書においては、ガラス成分の含有量は、特に断らない限りモル百分率表示を用いて説明する。
【００２２】
ＳｉＯ２は、本発明の白色ガラスにおいて、ガラスの網目構造を形成する基本的成分である。すなわち、非晶質構造をとり、ガラスとしての優れた機械的強度、耐候性、あるいは光沢を発揮する。
【００２３】
ＳｉＯ２の含有量は、５０％以上であり、好ましくは５３％以上、より好ましくは５５％以上、さらに好ましくは５７％以上であり、また、７３％以下であり、好ましくは７０％以下、より好ましくは６８％以下、さらに好ましくは６５％以下である。
【００２４】
ＳｉＯ２の含有量を５０％以上とすることにより、ガラスとしての耐候性または耐傷性が向上する。一方、ＳｉＯ２の含有量を７３％以下とすることによりガラスの溶融温度が過度に高くならない。
【００２５】
Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、ガラスの溶融性を向上させるとともに、ガラスの遮光性を向上させ、熱膨張率を低下させ、さらには耐候性も向上させるために０．５％以上含有させることが好ましい。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３の含有量は、１０％以下であり、好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下であり、また０．５％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２％以上、特に好ましくは３％以上である。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３の含有量を１０％以下とすることにより、ガラスの白色度にむらが生じるのを防ぐことができる。揮散を抑えたい場合は４％以下が好ましい。
【００２８】
Ｎａ２Ｏ含有量は３％以上であり、好ましくは５％以上であり、より好ましくは８％以上であり、さらに好ましくは９％以上であり、また、１７％以下であり、好ましくは１４％以下、より好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下である。
【００２９】
Ｎａ２Ｏはガラスの溶融性を向上させる効果があり、Ｎａ２Ｏの含有量を３％以上とすることにより、その含有効果が十分に得られる。また、Ｎａ２Ｏの含有量を１７％以下とすることにより、ガラスの耐候性が低下するのを防ぎ、また、遮光性が低下するのを防ぐことができる。
【００３０】
特にガラスに遮光性を持たせたい場合にはＮａ２Ｏの含有量を１２％以下とすることが好ましく、より好ましくは１１％以下である。また、イオン交換処理によりガラスの強度を高めたい場合、Ｎａ２Ｏの含有量を６％以上とすることが好ましい。
【００３１】
Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方の含有量は０．５％以上であり、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％以上であり、また、１０％以下であり、好ましくは８％以下であり、より好ましくは６％以下であり、さらに好ましくは５％以下である。
【００３２】
Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方の含有量を０．５％以上とすることにより、２層に分相したガラスの屈折率差を大きくさせる効果を十分に得られ、遮光性を向上することができる。一方、Ｎｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一方の含有量を１０％以下とすることにより、ガラスがもろくなるのを防ぐことができる。
【００３３】
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０．５％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２％以上、特に好ましくは３％以上であり、また、１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下、特に好ましくは５％以下である。
【００３４】
Ｎｂ２Ｏ５の含有量を０．５％以上とすることにより、２層に分相したガラスの屈折率差を大きくさせる効果が十分に得られ、遮光性を向上することができる。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量を１０％以下とすることにより、ガラスがもろくなるのを防ぐことができる。
【００３５】
Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０．５％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２％以上、特に好ましくは３％以上であり、また、１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下、特に好ましくは５％以下である。
【００３６】
Ｇｄ２Ｏ３の含有量を０．５％以上とすることにより、２層に分相したガラスの屈折率差を大きくさせる効果が十分に得られ、遮光性を向上することができる。また、Ｇｄ２Ｏ３の含有量を１０％以下とすることにより、ガラスがもろくなるのを防ぐことができる。
【００３７】
Ｐ２Ｏ５はガラスの白色化を著しく促進する基本成分であり、必須である。Ｐ２Ｏ５の含有量は、０．５％以上であり、好ましくは２％以上、より好ましくは４％以上であり、また、１０％以下であり、好ましくは８％以下、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは６％以下である。
【００３８】
Ｐ２Ｏ５の含有量を０．５％以上とすることにより、ガラスの遮光性が十分となる。一方、Ｐ２Ｏ５の含有量を１０％以下とすることにより、揮散が生じにくく、白色のムラが大きくなるのを抑え、ガラスの美観が損なわれるのを防ぐことができる。
【００３９】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯは遮光性を大きくする効果を有する成分であり、いずれか１以上を含有しなければならない。
【００４０】
ＭｇＯは必須ではないが、ＳｉＯ２およびＮａ２Ｏと相俟って分相を促進して遮光性を向上するため、１８％までの範囲で含有することが好ましい。ＭｇＯの含有量は１８％以下であることが好ましく、より好ましくは１１％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは９％以下である。ＭｇＯの含有量を１８％以下とすることにより、遮光性が低下する場合があるのを防ぐことができる。
【００４１】
また、ＭｇＯを含有する場合、その含有量は０．５％超であることが好ましく、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは７％以上である。０．５％超とすることにより、分相を促進させて遮光性を向上する効果を十分に得ることができる。
【００４２】
ＣａＯ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％以上であり、また、７％以下であることが好ましく、より好ましくは６％以下、さらに好ましくは５％以下である。ＣａＯの含有量を７％以下とすることにより、失透するのを防ぐことができる。
【００４３】
ＳｒＯ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、また１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下である。ＳｒＯの含有量を１０％以下とすることにより、失透するのを防ぐことができる。
【００４４】
ＢａＯは遮光性を促進する効果が他のアルカリ土類金属酸化物より大きい。ＢａＯ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％以上であり、また１２％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９％以下である。ＢａＯの含有量を１２％以下とすることにより、失透するのを防ぐことができる。傷をつきにくくしたい場合は、８％以下が好ましく、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは２％以下である。
【００４５】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯは、２％以上であり、好ましくは４％以上、より好ましくは６％以上、さらに好ましくは８％以上であり、また、２５％以下であり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１６％以下、さらに好ましくは１２％以下である。
【００４６】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯを２％以上とすることにより溶解温度が高くなるのを防ぐことができる。一方、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計ＲＯを２５％以下とすることにより失透しにくくなる。
【００４７】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させる働きとともに、ＳｉＯ２と他の成分との分散安定性を著しく向上させ、ガラスの分相を均一にならしめる機能を付与させる効果がある。
【００４８】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は１％以上であることが好ましく、より好ましくは２％以上であり、さらに３％以上が好ましく、また、８％以下であることが好ましく、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは６％以下、特に好ましくは５％以下、最も好ましくは４％以下である。
【００４９】
Ａｌ２Ｏ３の含有量を１％以上とすることにより、その効果を十分に得ることができる。イオン交換により化学強化特性を向上させたい場合には、３％以上が好ましく、４％以上がより好ましい。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量を８％以下とすることにより、ガラスの溶解温度が高くなるのを防ぎ、また、遮光性が低下するのを防ぐことができる。
【００５０】
ＺｒＯ２は必須ではないが、化学耐久性を向上させる等のために５％まで含有してもよい。好ましくは４％以下、より好ましくは３％以下である。ＺｒＯ２の含有量を５％以下とすることにより、遮光性が低下するのを防ぐことができる。ＺｒＯ２を含有する場合その含有量は０．５％以上であることが好ましい。０．５％以上とすることにより含有効果を十分に得ることができる。
【００５１】
ＴｉＯ２は必須ではないが、ヤング率を増大させるために、５％以下の範囲で含有させてもよい。含有させる場合は０．５％以上含有させることが好ましい。ＴｉＯ２の含有量を５％以下とすることにより失透温度が高くなるのを防ぐことができる。ＴｉＯ２の含有量は５％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
【００５２】
Ｋ２Ｏは必須ではないがイオン交換処理による圧縮応力層の厚み（ＤＯＬ）を増大するために、５％以下の範囲で含有させてもよい。含有させる場合は０．５％以上含有させることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量を５％以下とすることによりイオン交換処理における表面圧縮応力（ＣＳ）が小さくなるのを防ぐことができる。Ｋ２Ｏの含有量は５％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
【００５３】
Ｌｉ２Ｏは必須ではないが、ヤング率を増大させるために、５％以下の範囲で含有させてもよい。含有させる場合は０．５％以上含有させることが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量を５％以下とすることにより失透温度が高くなるのを防ぐことができる。Ｌｉ２Ｏの含有量は５％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
【００５４】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でそれ以外の成分を用いてもよいが、その場合そのような成分の合計は１０％以下であることが好ましい。なお、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３およびＢａＯの１２成分の含有量の合計は９０％以上であることが好ましく、典型的には９４％以上である。
【００５５】
前記それ以外の成分としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００５６】
Ｌａ２Ｏ３は必須ではないが、ガラスの遮光性を向上させるために、含有することができる。好ましくは０．５％以上である。また、ガラスが脆くならないために、５％以下とするのが好ましく、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましい。
【００５７】
また、着色成分として、例えば、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、ＡｇまたはＡｕを含有してもよい。また、２種類以上の成分を同時に含有してもよい。その場合は、最小価数の酸化物基準のモル％表示でこれら着色成分の合計は典型的には５％以下である。
【００５８】
前記着色成分を含有するガラスの色としては、例えば、以下の（ａ）〜（ｉ）が挙げられる。なお、着色成分を含有しないガラスは白色である。（ａ）Ｃｏ３Ｏ４またはＣｏＯを含有するガラス：青紫色（ｂ）ＮｉＯを含有するガラス：灰茶色（ｃ）ＭｎＯまたはＭｎ２Ｏ３を含有するガラス：紫色（ｄ）Ｃｒ２Ｏ３を含有するガラス：緑茶色（ｅ）ＣｕＯを含有するガラス：青緑色（ｆ）ＦｅＯまたはＦｅ２Ｏ３を含有するガラス：緑茶色（ｇ）Ｅｒ２Ｏ３を含有するガラス：ピンク色（ｈ）ＮｉＳを含有するガラス：灰色（ｉ）ＣｄＳを含有するガラス：黄色
【００５９】
以下、本発明の白色ガラスの好適な実施形態について説明する。
【００６０】
本発明の白色ガラスは、たとえば、電子機器に外装される。携帯電話の外表面は、一方の外表面に液晶パネルまたは有機ＥＬディスプレイからなる表示装置およびボタンからなる操作装置、もしくはタッチパネルのような表示装置と操作装置が一体となったものが配置され、その周囲を額縁材が囲う構成である。
【００６１】
他方の外表面は、パネルで構成される。そして、一方の外表面と他方の外表面との間である機器の厚み部分に枠材がある。これら額縁材と枠材、またはパネルと枠材は一体に構成される場合もある。
【００６２】
本発明の白色ガラスは、前記の額縁材、パネルおよび枠材のいずれにも用いることが可能である。また、これらの形状は、平板状であってもよいし、額縁材と枠材、もしくはパネルと枠材との一体構造となった凹状または凸状であってもよい。
【００６３】
電子機器の内部に設けられる表示装置の光源は、発光ダイオード、有機ＥＬまたはＣＣＦＬ等の白色光を発するもので構成される。また、有機ＥＬディスプレイのように前記光源を用いず、白色光等を出す発光素子を備えるものもある。これら白色光が白色ガラス筐体を介して機器の外部に漏れると見栄えが悪くなる。そのため、白色ガラス筐体は、白色光を確実に遮光する特性を備えることが好ましい。
【００６４】
本発明の白色ガラスが筐体に好適である理由は次のとおりである。白色ガラスは、ガラスの内部に微細な分相粒子を析出させたもの（分相ガラス）であり、また機械的強度や耐傷性に優れている。また、ガラス中の分相粒子がその界面で光を拡散反射、散乱することで外観が白色を呈する。
【００６５】
本発明の白色ガラスは、ガラスを透過する白色光（表示装置の光源からの光）を、分相ガラスの光の散乱を利用して、ガラスの表面側において認識し難くする、もしくは意匠性を備えるものである。
【００６６】
本発明の白色ガラスおよび白色強化ガラス（以下、両者を区別せず合わせて白色ガラスということがある。）は、厚み１ｍｍにおける波長６００ｎｍの光の直線透過率が０．５％以下であることが好ましく、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．２％以下、特に好ましくは０．１％以下である。厚み１ｍｍにおける波長６００ｎｍの光の直線透過率が１％以下であることにより、遮光性を向上することができる。
【００６７】
本発明の白色ガラスおよび白色強化ガラスの波長６００ｎｍの光に対する全光反射率Ｒ６００は好ましくは７０％以上であり、典型的には８０％以上である。Ｒ６００を７０％以上とすることにより、遮光性が十分となる。
【００６８】
ガラスの分相とは、単一相のガラスが、二つ以上のガラス相に分かれることをいう。ガラスを分相させる方法としては、たとえば、成型後のガラスを熱処理する方法、また、ガラスを成型前に分相温度以上に保持する方法が挙げられる。
【００６９】
分相したガラスに遮光性を持たせるためには、分相状態における一相の平均サイズまたは分相したガラスにおける分散相の平均粒子径が４０〜５０００ｎｍであることが好ましく、５０〜３０００ｎｍであることがより好ましく、１００〜２０００ｎｍであることがさらに好ましい。
【００７０】
分散相の平均粒子径はＳＥＭ観察をすることにより測定することができる。ここで、分相状態における一相の平均サイズとは、スピノーダル状態にあっては相互かつ連続的に絡み合った相の幅の平均であり、バイノーダル状態にあっては一方の相が球状の場合はその直径、一方の相が楕円球状の場合はその長径と短径の平均値である。また、分散相の平均粒子径とはバイノーダル状態の場合の前記平均サイズである。
【００７１】
また、分相したガラスに遮光性を持たせるためには、分相したガラスにおける分散相の粒子とその周りのマトリックスにおける屈折率差が大きいことが好ましい。さらに、分相したガラスにおける分散相の粒子の体積の割合が５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましく、１５％以上であることがさらに好ましい。ここで、分散相の粒子の体積の割合は、ＳＥＭ観察写真からガラス表面に分布している分散粒子の割合を計算し、該分散粒子の割合から見積もる。
【００７２】
分相は結晶化を伴うことがある。結晶化は白色化に寄与する可能性がある。そのため、分相＋結晶相の複合相を特に排除はしない。ただし、強度低下やイオン交換温度の上昇、イオン交換性能（圧縮応力、応力層厚み）の低下を伴う程度に結晶化がされているものは好ましくない。好ましくは、結晶相の粒子の体積／（分散相の粒子の体積＋結晶粒子の体積）が５０％以下であり、好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下、さらに好ましくは１％以下である。典型的には０％である。
【００７３】
ガラスを分相するために熱処理する条件としては、典型的には、ガラス転移点または徐冷点より５０〜４００℃高い温度が好ましく、１００℃〜３００℃高い温度がより好ましい。ガラスを熱処理する時間は、１〜６４時間が好ましく、２〜３２時間がより好ましい。量産性の観点からは２４時間以下が好ましく、１２時間以内がよりに好ましい。
【００７４】
ガラスを成型前に分相温度以上で保持する方法としては、ガラスを分相開始温度以下でかつ１０００℃超で保持して分相させる方法が好ましい。高温で分相させるため、短時間で遮光性を持たせることが可能となる。
【００７５】
ガラスが分相しているか否かは、ＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）により判断することができる。すなわち、ガラスが分相している場合、ＳＥＭで観察すると、２つ以上の相に分かれていることが観察できる。
【００７６】
前記範囲内の条件にて熱処理して得られた白色ガラスはイオン交換し易く、該分相ガラスをイオン交換処理することにより筐体に好適な遮光性に加えて、高い強度を得ることができる。
【００７７】
本発明の分相したガラスは白色化している。白色化して遮光性を有する分相ガラスを筐体として構成することで、遮光手段を別途設けることなく、低コストで白色の外観を呈する遮光性の高い筐体が得られる。また、意匠性を備えた筐体が得られる。
【００７８】
また、イオン交換処理する時間は、１〜７２時間であることが好ましく、２〜２４時間であることがより好ましい。生産性を向上させるためには、１２時間以下が好ましい。溶融塩としては、例えば、ＫＮＯ３が挙げられる。具体的には、例えば、４００〜５００℃のＫＮＯ３溶融塩に１〜７２時間ガラスを浸漬させることが典型的である。
【００７９】
化学強化による強度向上効果を有効なものとするためには、ガラス表面に形成されるマイクロクラックより深い表面圧縮応力層があることが好ましく、化学強化によって生じる表面圧縮応力層の深さは１０μｍ以上が好ましい。また、使用時に表面圧縮応力層の深さを超える傷がつくとガラスの破壊につながるため、表面圧縮応力層は深い方が好ましく、より好ましくは１５μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、典型的には３０μｍ以上である。
【００８０】
一方、表面圧縮応力層が深いと内部引張応力が大きくなり、破壊時の衝撃が大きくなる。すなわち、内部引張応力が大きいとガラスが破壊する際に細片となって粉々に飛散する傾向があることがわかっている。厚さ１ｍｍ以下のガラスでは、表面圧縮応力層の深さが７０μｍを超えると、破壊時の飛散が顕著となる。
【００８１】
したがって、本発明の白色強化ガラスは、表面圧縮応力層の深さは７０μｍ以下が好ましい。本発明の筐体用白色ガラスは、外装する電子機器にもよるが、たとえば表面に接触傷がつく確率が高いパネル等の用途では、安全をみて表面圧縮応力層の深さを薄くしておくことも考えられ、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、典型的には４０μｍ以下である。
【００８２】
また、表面圧縮応力は、好ましくは３００ＭＰａ以上、より好ましくは４００ＭＰａ以上である。
【００８３】
なお、本発明の白色ガラスの表面圧縮応力ＣＳ（単位：ＭＰａ）および圧縮応力層の厚みＤＯＬ（単位：μｍ）は、光透過性があるものであれば複屈折を測定することにより測定できる。また表面圧縮応力層の深さは、ＥＰＭＡ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｐｒｏｂｅ  ｍｉｃｒｏ  ａｎａｌｙｚｅｒ）等を用いて測定することができる。
【００８４】
本発明の白色ガラスは、平板状だけでなく、凹状または凸状に成形されてもよい。この場合、平板またはブロック等に成形したガラスを再加熱し溶融した状態でプレス成形してもよい。また、溶融ガラスを直接プレス型上に流出しプレス成形する、いわゆるダイレクトプレス法にて所望の形状に成形してもよい。また、電子機器の表示装置またはコネクタに対応する箇所をプレス成形と同時に加工したり、プレス成形後に切削加工等してもよい。また、成型方法はこれらに限らない。
【００８５】
本発明の白色ガラスは、機械的強度等に優れているという特徴がある。そのため、筐体に対して高い強度が求められる、携帯型電子機器の白色ガラス筐体に好ましく用いることができる。携帯型電子機器とは、携帯して使用可能な通信機器または情報機器を包含する概念である。
【００８６】
通信機器としては、たとえば、通信端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、スマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）およびＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ、携帯型カーナビゲーションシステム）が挙げられ、放送受信機として、携帯ラジオ、携帯テレビおよびワンセグ受信機等が挙げられる。
【００８７】
また、情報機器としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルＤＶＤプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットＰＣ、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンターおよび携帯スキャナ等が挙げられる。なお、これらに例示に限定されるものではない。
【００８８】
これら携帯型電子機器に本発明の白色ガラスを用いることで、高い強度と美観を備えた携帯型電子機器を得ることができ、本発明の白色強化ガラスを用いればさらに高い強度を備えることができる。
【００８９】
なお、高い強度と美観を備えた本発明の白色ガラスは、携帯型電子機器以外の電子機器（例えば、デスクトップパソコンの筐体）、家電製品（例えば、大型テレビ等）、建築用部材、車載用部材、食器、照明用部材（例えば、散乱板）、反射部材および家具などにも適用可能である。
【００９０】
本発明の携帯型電子機器用筐体には、導体パターンが形成されていてもよく、形成場所として、筐体の表裏面が利用できる。また、その導体パターンの全体またはその一部が、アンテナ若しくはフィルターなどの高周波回路機能を有してもよい。このとき、携帯型電子機器は、筺体上に形成された導体パターンと電子機器内の回路との間に、何らかの接続手段を有する。接続手段としては、例えば、ケーブル、フレキシブル基板、スプリングを用いたピン、何らかの弾性を有する機構による接触などが挙げられる。
【実施例】
【００９１】
［実施例１］
〔ガラスの製造〕
表１〜３の例１〜２７のＳｉＯ２からＬｉ２Ｏまでの欄にモル％表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして４００ｇとなるように秤量および混合した。ついで、白金製るつぼに入れ、１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、３時間溶融し、脱泡、均質化した後、型材に流し込み、表１のＴＡの欄に単位を℃として示す温度にて１時間保持後、毎分１℃の冷却速度にて室温まで冷却してこれら例のガラス（未処理ガラス）を得た。【００９２】
表１〜３中の「Ｎｂ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３」はＮｂ２Ｏ５およびＧｄ２Ｏ３の含有量の合計である。また、「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」はＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計である。また、ガラス転移点Ｔｇおよび屈服点を、単位を℃として表に示す。【００９３】
なお、たとえば、例２２−１と２２−２は、ガラスそのものは同じものであり、例２２−１は未処理ガラスであり、例２２−２はこの未処理ガラスについて後述する熱処理が行われたものである。また、例１〜２０、２３、２４、２６、２７は未処理ガラスである。例１〜２４は実施例、例２５〜２７は比較例であり、例２２−１も実施例である。【００９４】
次いで、例２２−２、２５−２、２５−３についてはガラスを表１〜３中に記載の熱処理の欄に記載の条件で熱処理を行い、その後室温まで冷却した。表１〜３中に記載の熱処理の欄に記載の温度までの加熱および該温度からの冷却は共に毎分５℃の速度にて行った。【００９５】
表１〜３中の熱処理の欄に処理温度と処理時間を記載したものはこのような熱処理を行ったガラスであることを示し、「未処理」と記載したものはこのような熱処理を行っていない未処理ガラスである。例１〜２０、２３、２４、２６、２７の未処理ガラスは、先に述べたようにガラスを作製する過程ですでに白色化が起こり、低い透過率が得られた実施例である。【００９６】
〔評価方法〕
得られた白色ガラスを以下の評価方法により評価した。下記（１）〜（３）の結果を表１〜３に示す。【００９７】
（１）直線透過率
厚み１ｍｍにおける波長４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍの光の透過率Ｔ４００、Ｔ６００、Ｔ８００（単位：％）を次のようにして測定した。すなわち、大きさが約３０ｍｍ×約３０ｍｍ、厚さが１ｍｍで、上下面が鏡面加工されたサンプルを作製し、日立分光光度計Ｕ−４１００を用いて波長４００〜８００ｎｍの直線透過率曲線を取得し、波長４００、６００、８００ｎｍの透過率を求めた。【００９８】
（２）全光反射率
大きさが約３０ｍｍ×約３０ｍｍ、厚さが１ｍｍで、上下面が鏡面加工されたサンプルを作製し、パーキンエルマー社製分光光度計（Ｌａｍｄａ９５０）を用いて波長４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍの光の全光反射率Ｒ４００、Ｒ６００、Ｒ８００（単位：％）を測定した。【００９９】
（３）表面圧縮応力（ＣＳ）および圧縮応力層深さ（ＤＯＬ）
得られた白色ガラスについて、大きさが約３０ｍｍ×約３０ｍｍ、厚さが１ｍｍで、上下面が鏡面加工されたサンプルを作製し、４５０℃に加熱した１００％ＫＮＯ３溶融塩中に６時間浸漬してイオン交換処理して化学強化した後、表面圧縮応力ＣＳ（単位：ＭＰａ）および圧縮応力層深さＤＯＬ（単位：μｍ）を折原製作所社製表面応力計（ＦＳＭ−６０００）で測定した。【０１００】
なお、例１，２，４，１６，２５〜２７は前記表面応力計によるＣＳの値を示す。また、例４〜１６、２５〜２７は前期表面応力計によるＤＯＬの値を示す。なお、表１〜３中のＤＯＬ欄の「＊」については、前記表面応力計ではなく、ＥＤＸによって測定した値である。【０１０１】
（４）失透試験
例１〜４、９〜１５の白色ガラスを乳鉢で２ｍｍ程度のガラス粒に粉砕し、このガラス粒を白金皿に並べて置き、抵抗加熱式電気炉中で２４時間熱処理して失透試験を行った。その結果、１３００℃で結晶化せず、アモルファス状態であった。【０１０２】
（５）粒径および粒子割合
例３の白色ガラスの粒子径および粒子割合をＳＥＭで観察をすることにより測定した結果、粒子径は２５５ｎｍ、粒子割合は２２％であった。【０１０３】
【表１】
2014196421.tif 000002
【０１０４】
【表２】
2014196421.tif 000003
【０１０５】
【表３】
2014196421.tif 000004
【０１０６】
表１〜３に示すように、実施例のガラスは白色化されて比較例と比較して低い透過率を有するとともに、化学強化されて強度の向上したガラスであることがわかる。【０１０７】
また、ＡＢＳ樹脂と本発明の白色ガラスまたは白色強化ガラスの実施例である例１５のガラスとの間に砂を挟み込み、擦りつけたところ、ＡＢＳ樹脂は目視で傷を確認することができたが、本発明の実施例には目立った傷は確認されなかった。その他の本発明の実施例についても同様である。【０１０８】
［実施例２］
例３のガラスにＣｏＯを１７ｐｐｍ添加した以外は同様の処理をして白色ガラスを製造し、例２８とした。【０１０９】
例３および２８のガラスについて、大きさが約３０ｍｍ×約３０ｍｍ、厚さが１ｍｍで、上下面が鏡面加工されたサンプルを作製した。色相と彩度を示す色度（ａ＊、ｂ＊）値について、ＣＩＥ（国際照明委員会）で基準化され、日本でもＪＩＳ（ＪＩＳＸ８７２９）に規格化されたＬ＊ａ＊ｂ＊表色系測定に準拠した、色彩計（コニカミノルタ社製：色彩色差計  ＣＲ４００）にて、光源Ｄ６５、で、Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に１ｍｍ厚のガラスを置いて測定した。得られたａ＊値、ｂ＊値から、彩度Ｃを次式から算出した。
彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）＝［（ａ＊）２＋（ｂ＊）２］１／２【０１１０】
また、実施例１と同様にして、厚み１ｍｍにおける波長４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍの光の直線透過率Ｔ４００、Ｔ６００、Ｔ８００（単位：％）を測定した。【０１１１】
結果を表４に示す。【０１１２】
【表４】
2014196421.tif 000005
【０１１３】
表４に示すように、着色成分を含有させて白色ガラスの色味を調整できることがわかった。また、適切な着色成分を使用することで、Ｃの小さい、より純白の白色ガラスを得られることも分かった。ここでは、ＣｏＯの例を示したが、ＣｏＯに限定されるわけではない。【０１１４】
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、２０１３年６月３日付で出願された日本特許出願（特願２０１３−１１７１２８）に基づいており、その全体が引用により援用される。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月8日(2015.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
【表１】
2014196421.tif 000006
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
【表２】
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【国際調査報告】
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2014196421.tif 000009