JP2009001443A - Method for improving discoloration of translucent ceramic and method for manufacturing ceramic hybrid lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透光性を有する透光性セラミック、特に着色している透光性セラミックの色中心を除去し、透光性セラミックの着色を改善方法に関する。 The present invention relates to a method for improving the coloring of a translucent ceramic by removing the color center of the translucent ceramic having translucency, particularly a colored translucent ceramic.
従来より、カメラ等に用いられる光学部品であるレンズには、ガラス材料、樹脂材料、単結晶、透光性セラミックス等の材料が用いられている。特に、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の用途においては、光学系の小型化が急務であり、レンズの小型化が求められている。 Conventionally, materials such as glass materials, resin materials, single crystals, and translucent ceramics have been used for lenses that are optical components used in cameras and the like. In particular, in applications such as digital video cameras and digital still cameras, miniaturization of optical systems is an urgent need, and miniaturization of lenses is required.
レンズを小型化するには、レンズに使用する光学材料の屈折率を高くすることが重要である。たとえば、特許文献1には、屈折率が2.0以上と高い、Ba(Mg,Ta)O3系、詳しくはBa{Sn,Zr(Mg,Ta)}O3ペロブスカイト型酸化物からなる透光性セラミックスが開示されている。本明細書に記載の「屈折率」は、特に断りがない限り、可視光d線(波長が587.56nm)における屈折率のことをいう。 In order to reduce the size of the lens, it is important to increase the refractive index of the optical material used for the lens. For example, Patent Document 1 discloses that a Ba (Mg, Ta) O 3 system, specifically a Ba {Sn, Zr (Mg, Ta)} O 3 perovskite oxide, having a high refractive index of 2.0 or higher. Optical ceramics are disclosed. The “refractive index” described in the present specification refers to the refractive index in visible light d-line (wavelength: 587.56 nm) unless otherwise specified.
さらに、特許文献1に記載の透光性セラミックは、その主成分であるBa{Sn,Zr(Mg,Ta)}O3系ペロブスカイト型酸化物が常誘電体の多結晶であるため、レンズにおいて複屈折を有さないという大きな利点がある。 Further, the translucent ceramic disclosed in Patent Document 1 is a paraelectric polycrystal of a Ba {Sn, Zr (Mg, Ta)} O 3 perovskite oxide, which is a main component thereof, and therefore in a lens. There is a great advantage of not having birefringence.
以上のように、常誘電体にて屈折率の大きい透光性セラミックは、レンズの小型化、光学系の小型化に非常に有効である。 As described above, a translucent ceramic that is a paraelectric material and has a large refractive index is very effective for miniaturization of lenses and miniaturization of optical systems.
一方で、光学系をさらに小型化するには、レンズの小型化に加えて、レンズ枚数を削減することも重要である。 On the other hand, in order to further reduce the size of the optical system, it is important to reduce the number of lenses in addition to reducing the size of the lens.
レンズ枚数を削減する手段として、レンズ形状を非球面にすることが挙げられる。これは、非球面レンズは球面レンズと比較して、そのレンズ材料の特性値を生かしながら球面収差等の種々の収差補正が可能となるからである。 One means for reducing the number of lenses is to make the lens shape an aspherical surface. This is because the aspherical lens can correct various aberrations such as spherical aberration while making use of the characteristic value of the lens material as compared with the spherical lens.
ただ、光学材料がセラミックである場合、形状を非球面に加工するのが難しい。したがって、透光性セラミックの非球面レンズを作製するには、母材となる透光性セラミックスの球面レンズ上に、非球面形状の透光性樹脂膜を接合させるとよい。この方法を用いれば、たとえ母材レンズの材料がモールド成形による非球面加工が困難な材料であっても、非球面レンズを作製することが可能である。この方法にて作製したレンズをハイブリッドレンズという。 However, when the optical material is ceramic, it is difficult to process the shape into an aspherical surface. Therefore, in order to fabricate an aspherical lens made of translucent ceramic, an aspherical translucent resin film is preferably bonded onto a spherical lens made of translucent ceramic as a base material. By using this method, it is possible to produce an aspherical lens even if the material of the base lens is a material that is difficult to aspherically process by molding. A lens manufactured by this method is called a hybrid lens.
ここで、非球面のハイブリッドレンズを作製する一般的な方法について説明する。所望の非球面形状に対応する転写層を備える非球面金型に、一定量の紫外線硬化樹脂液を流し込み、その上に、母材レンズの非球面にしようとする面を、金型との間隔を一定に保つように金型面に向けて固定し、母材レンズ側から紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。この場合、紫外線は母材レンズを透過して樹脂に照射される。
しかしながら、特許文献1に記載の透光性セラミックは、波長365nm程度の紫外線が照射されると、色中心が生成し、若干ながら着色するという不具合があった。 However, the translucent ceramic described in Patent Document 1 has a problem that, when irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of about 365 nm, a color center is generated and slightly colored.
本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、屈折率の高い透光性セラミックにおいて、その着色を改善する方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for improving the coloring of a translucent ceramic having a high refractive index.
すなわち本発明は、透光性セラミックに対し、波長が(1240/Eg+120)nm〜700nmの光を照射し、着色を改善する、透光性セラミックの着色改善方法である。 That is, this invention is the coloring improvement method of translucent ceramic which irradiates light with a wavelength (1240 / Eg + 120) nm-700 nm with respect to translucent ceramic, and improves coloring.
また、本発明に係る透光性セラミックの主成分は、常誘電体であるペロブスカイト型化合物ABO3(AはBa、Ca、Sr、Laから選ばれる少なくとも1種、BはMg、Zn、Ta、Nb、Ti、Sn、Zr、Hf、Alから選ばれる少なくとも1種)であることが好ましい。 The main component of the translucent ceramic according to the present invention is a perovskite compound ABO 3 (A is at least one selected from Ba, Ca, Sr, and La, and B is Mg, Zn, Ta, Nb, Ti, Sn, Zr, Hf, and Al are preferred.
望ましくは、ペロブスカイト型化合物ABO3は、Ba{(MgZn),(TaNb)}O3系であり、照射する光の波長は400nm〜700nmである。 Desirably, the perovskite type compound ABO 3 is a Ba {(MgZn), (TaNb)} O 3 system, and the wavelength of the irradiated light is 400 nm to 700 nm.
また、望ましくはペロブスカイト型化合物ABO3は、{La,(Sr,Ba,Ca)}{Al,(Ta,Nb)}O3 系であり、照射する光の波長は380nm〜700nmである。 Desirably, the perovskite compound ABO 3 is a {La, (Sr, Ba, Ca)} {Al, (Ta, Nb)} O 3 system, and the wavelength of the irradiated light is 380 nm to 700 nm.
また、本発明に係る透光性セラミックの主成分は、常誘電体であるパイロクロア型化合物であることが好ましい。望ましくは、La2Zr2O7系であり、照射する光の波長は365nm〜700nmである。 The main component of the translucent ceramic according to the present invention is preferably a pyrochlore type compound which is a paraelectric material. Desirably, a La 2 Zr 2 O 7 system, the wavelength of the irradiated light is 365Nm~700nm.
なお、本発明の透光性セラミックの着色改善方法は、たとえばハイブリッドレンズを製造する際の、紫外線照射による着色が生じた後に行われるものであることが好ましい。 In addition, it is preferable that the coloring improvement method of the translucent ceramic of this invention is performed after the coloring by ultraviolet irradiation produced, for example at the time of manufacturing a hybrid lens.
本発明の透光性セラミックの着色改善方法によれば、特定の波長の光を照射するのみで着色を改善できるため、非常に低コストで簡便に、透明性の高い光学部品を得ることができる。 According to the coloring improvement method of a translucent ceramic of the present invention, since coloring can be improved only by irradiating light of a specific wavelength, an optical component having high transparency can be obtained easily at a very low cost. .
本発明の透光性セラミックの着色改善方法は、特に紫外線照射による着色に対して効果が高いため、透明性の高いセラミックハイブリッドレンズを簡便に得ることができる。 Since the coloring improvement method of the translucent ceramic of the present invention is particularly effective for coloring by ultraviolet irradiation, a highly transparent ceramic hybrid lens can be easily obtained.
本発明の透光性セラミックの着色改善方法について詳細に説明する。 The method for improving the color of the translucent ceramic of the present invention will be described in detail.
本発明の透光性セラミックは、多結晶からなるセラミックを対象とする。この透光性セラミックが何らかの色中心の作用により着色している場合、この透光性セラミックに対して特定波長の光を照射することにより、色中心が除去され、着色が改善される。 The translucent ceramic of the present invention is intended for a ceramic made of polycrystal. When the translucent ceramic is colored by the action of some color center, the color center is removed by irradiating the translucent ceramic with light of a specific wavelength, thereby improving the coloration.
このとき、透光性セラミック中の色中心を除去するには、波長が(1240/Eg+120)nm以上の光を照射することが有効であることを見出した。ここでEgとは、透光性セラミックの価電子帯と伝導帯との間のバンドギャップの大きさであり、単位はeVである。照射光の中に波長が(1240/Eg+120)nm未満の光が相当量含まれている場合は、色中心の除去の効率が低下し、さらに別の色中心を生成する恐れもある。 At this time, it was found that irradiating light having a wavelength of (1240 / Eg + 120) nm or more is effective for removing the color center in the translucent ceramic. Here, Eg is the size of the band gap between the valence band and the conduction band of the translucent ceramic, and the unit is eV. When a considerable amount of light having a wavelength less than (1240 / Eg + 120) nm is included in the irradiation light, the efficiency of removing the color center is lowered, and another color center may be generated.
また、波長が(1240/Eg+120)nm以上といっても、波長が700nmを超えると色中心を除去する効果が殆どなくなるので、照射光の波長は700nm以下である。 Further, even if the wavelength is (1240 / Eg + 120) nm or more, the effect of removing the color center is almost lost if the wavelength exceeds 700 nm, so the wavelength of the irradiation light is 700 nm or less.
波長が(1240/Eg+120)nm〜700nmである光を照射する方法としては、レーザーでもよければ、通常のランプを用いても構わない。 As a method for irradiating light having a wavelength of (1240 / Eg + 120) nm to 700 nm, a laser or a normal lamp may be used.
レーザーなどを用いる場合は、中心波長が1240/Eg+120)nm〜700nmに入るようにする。その中でも効率の良い波長に設定すればなおよい。 When a laser or the like is used, the center wavelength is set to fall within 1240 / Eg + 120) nm to 700 nm. Among them, it is more preferable to set the wavelength to be efficient.
通常のランプを用いる場合は、ローパスフィルタ(LPF)、ハイパスフィルタ(HPF)、バンドパスフィルタ(BPF)などを組み合わせて、照射光の波長範囲を所定の範囲内に収めることができる。 When a normal lamp is used, the wavelength range of irradiation light can be kept within a predetermined range by combining a low-pass filter (LPF), a high-pass filter (HPF), a band-pass filter (BPF), and the like.
また、透光性セラミックのバンドギャップEgは、透光性セラミックの吸収端を示す波長から求められる。すなわち、1mm以下の薄肉の透光性セラミックの鏡面研磨済みの試料に対して光を透過させて透過率を測定し、光の波長を低下させていったとき透過率がゼロになるときの波長λを特定する。この波長を、(1)式に代入することによって、バンドギャップEg(eV)が求められる。 Further, the band gap Eg of the translucent ceramic is obtained from the wavelength indicating the absorption edge of the translucent ceramic. That is, the wavelength at which the transmittance becomes zero when the transmittance is measured by transmitting light to a mirror-polished sample of a thin transparent ceramic having a thickness of 1 mm or less and the wavelength of the light is decreased. Specify λ. By substituting this wavelength into the equation (1), the band gap Eg (eV) is obtained.
Eg=h・c/λ(h:プランク定数、c:光速) …(1)
さらに、照射する光の強度や照射する時間は、適宜設定すればよい。着色改善に要する時間を短縮したい場合は、光の強度を上げる方法がある。
Eg = h · c / λ (h: Planck constant, c: speed of light) (1)
Furthermore, what is necessary is just to set suitably the intensity | strength of the light to irradiate, and the irradiation time. In order to shorten the time required for improving the coloring, there is a method of increasing the light intensity.
次に、透光性セラミックの具体的な種類とその実施形態について説明する。 Next, specific types of light-transmitting ceramics and embodiments thereof will be described.
本発明の透光性セラミックの着色改善方法は、常誘電性を示し、かつペロブスカイト型化合物からなる透光性セラミックにおいて、特に有効である。 The method for improving the coloring of a translucent ceramic according to the present invention is particularly effective in a translucent ceramic that exhibits paraelectric properties and is made of a perovskite type compound.
たとえば、Ba{(Mg,Zn),(Ta,Nb)}O3系の透光性セラミックでは、波長が400nm〜700nmの光を照射すれば、着色が効率良く改善される。BaサイトはCa、Srなどで置換されてもよいし、{(Mg,Zn),(Ta,Nb)}サイトは、Ti、Zr、Hf、Snなどで置換されてもよい。 For example, in a Ba {(Mg, Zn), (Ta, Nb)} O 3 based translucent ceramic, coloring is efficiently improved when light having a wavelength of 400 nm to 700 nm is irradiated. The Ba site may be substituted with Ca, Sr or the like, and the {(Mg, Zn), (Ta, Nb)} site may be substituted with Ti, Zr, Hf, Sn or the like.
また、たとえば、{La,(Sr,Ba,Ca)}{Al,(Ta,Nb)}O3 の透光性セラミックでは、波長が380nm〜700nmの光を照射すれば、着色が効率良く改善される。 Further, for example, in a translucent ceramic of {La, (Sr, Ba, Ca)} {Al, (Ta, Nb)} O 3 , coloring is efficiently improved by irradiating light with a wavelength of 380 nm to 700 nm. Is done.
さらに、透光性セラミックは常誘電体のパイロクロア型化合物でもよく、例えばLa2Zr2O7系では、波長が365nm〜700nmの光を照射すれば、着色が効率良く改善される。 Further, the translucent ceramic may be a paraelectric pyrochlore type compound. For example, in a La 2 Zr 2 O 7 system, coloring is efficiently improved by irradiating light with a wavelength of 365 nm to 700 nm.
なお、本発明の透光性セラミックの着色改善方法は、紫外線照射により生じた色中心に起因する着色の改善に特に有効である。色中心の原因としては、紫外線照射だけでなく、γ線照射、X線照射なども挙げられる。 In addition, the coloring improvement method of the translucent ceramic of the present invention is particularly effective for improving coloring caused by the color center generated by ultraviolet irradiation. Causes of the color center include not only ultraviolet irradiation but also γ-ray irradiation and X-ray irradiation.
たとえば、紫外線硬化樹脂との組み合わせによるハイブリッドレンズの製造時には、紫外線であるi線(波長:365nm)が照射され、このとき本発明の透光性セラミックは、可視光領域の短波長領域にて透過率の低下がみられ、着色が発生する。 For example, when manufacturing a hybrid lens in combination with an ultraviolet curable resin, ultraviolet rays i-rays (wavelength: 365 nm) are irradiated. At this time, the translucent ceramic of the present invention transmits in the short wavelength region of the visible light region. A decrease in the rate is observed and coloring occurs.
この理由は定かではないが、価電子帯近傍にトラップされていた電子が紫外線の照射により解き放たれ、最初とは異なる場所にトラップされ、ドナーとして中間準位を形成するのではないかと思われる。そこで、(1240/Eg+120)nm〜700nmの波長域の光を照射すれば、中間準位を形成した電子が再度解き放たれ、元の場所へ戻り、色中心が消失するのではないかと考えられる。 The reason for this is not clear, but it seems that electrons trapped in the vicinity of the valence band are released by irradiation with ultraviolet rays, trapped in a different place from the beginning, and form an intermediate level as a donor. Therefore, it is considered that when light in the wavelength region of (1240 / Eg + 120) nm to 700 nm is irradiated, the electrons forming the intermediate level are released again, return to the original location, and the color center disappears.
したがって、i線照射により生じた着色を改善する場合は、着色改善時の照射光の波長下限が少なくとも365nmより長くなければならない。 Therefore, in order to improve coloring caused by i-line irradiation, the lower limit of the wavelength of irradiation light at the time of coloring improvement should be at least longer than 365 nm.
また、本発明の着色改善方法は、紫外線照射による着色に対してだけでなく、γ線照射、X線照射などによる着色に対しても有効である。 Moreover, the coloring improvement method of the present invention is effective not only for coloring by ultraviolet irradiation but also for coloring by γ-ray irradiation, X-ray irradiation and the like.
[実施例1]本実施例は、紫外線照射により着色したBa{(Mg,Zn),(Ta,Nb)}O3系ペロブスカイト型化合物を主成分とする透光性セラミックに対し、種々の光を照射することによる、着色改善効果の大きさをみたものである。 [Example 1] In this example, various kinds of light are applied to a translucent ceramic mainly composed of a Ba {(Mg, Zn), (Ta, Nb)} O 3 perovskite type compound colored by ultraviolet irradiation. The magnitude | size of the coloring improvement effect by irradiating is seen.
まず、組成がBa{Zr0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3で表される板状の透光性セラミックを用意し、両主面を鏡面研磨して、φ20mm×厚み5mm の試料を得た。 First, a plate-like translucent ceramic whose composition is represented by Ba {Zr 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } O 3 is prepared, both main surfaces are mirror-polished, φ20 mm × thickness 5 mm Samples were obtained.
この試料において、島津製作所製分光光度計(UV−200S)を用い、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これを初期透過率とする。 In this sample, a linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm was measured using a spectrophotometer (UV-200S) manufactured by Shimadzu Corporation. This is the initial transmittance.
次に、この試料に対し、中心波長が365nmのブラックライトを、出力2.87mW/cm2にて照射した。照射時間が、5分を経過した時点、15分を経過した時点、30分を経過した時点、60分を経過した時点において、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これらのブラックライト照射後の直線透過率の波長依存性を、前記初期透過率とともに、図1に示す。 Next, this sample was irradiated with black light having a center wavelength of 365 nm at an output of 2.87 mW / cm 2 . When the irradiation time passed 5 minutes, 15 minutes passed, 30 minutes passed, and 60 minutes passed, the linear transmittance in the wavelength range of 300 nm to 900 nm was measured. The wavelength dependence of the linear transmittance after irradiation with these black lights is shown in FIG. 1 together with the initial transmittance.
図1の結果より、ブラックライトの照射により、直線透過率の低下がみられた。特に波長400nm〜600nmにおける低下量が約8%と大きく、試料に着色がみられた。なお、照射時間が60分になった時点で、透過率の低下はほぼ飽和に達した。 From the results shown in FIG. 1, a decrease in linear transmittance was observed due to irradiation with black light. In particular, the amount of decrease at a wavelength of 400 nm to 600 nm was as large as about 8%, and the sample was colored. Note that when the irradiation time reached 60 minutes, the decrease in transmittance reached saturation.
次に、前記試料と同じ透光性セラミックの試料において、上述のブラックライトを60分間照射した着色試料を3個用意した。これら着色試料1〜3の着色試料に対し、色温度5300Kのメタルハライドランプを、光学フィルターを介して30分間照射した。このときの光学フィルターは、それぞれ、着色試料1が450nm以下の波長の光をカットするハイパスフィルタ(450HPFと記す)、着色試料2が600nm以下の波長の光をカットするハイパスフィルタ(600HPFと記す)、着色試料3が400nm未満と700nm超の波長の光をカットするバンドパスフィルタ(400−700BPFと記す)であった。メタルハライドランプ光を照射した後、直線透過率を測定した。結果を照射前の透過率とともに図2に示す。 Next, in the same translucent ceramic sample as the above sample, three colored samples irradiated with the above-mentioned black light for 60 minutes were prepared. The colored samples 1 to 3 were irradiated with a metal halide lamp having a color temperature of 5300 K for 30 minutes through an optical filter. The optical filters at this time are a high-pass filter (denoted as 450HPF) in which the colored sample 1 cuts light having a wavelength of 450 nm or less, and a high-pass filter (denoted as 600HPF) in which the colored sample 2 cuts light having a wavelength of 600 nm or less. The colored sample 3 was a band-pass filter (denoted as 400-700 BPF) that cuts light having a wavelength of less than 400 nm and more than 700 nm. The linear transmittance was measured after irradiating with a metal halide lamp light. The results are shown in FIG. 2 together with the transmittance before irradiation.
図2の結果より、メタルハライドランプ光の照射により、着色試料の直線透過率の回復がみられた。特に試料1と3においては、初期透過率とほぼ同程度に回復し、着色がほぼ完全に消失した。 From the result of FIG. 2, the linear transmittance of the colored sample was recovered by irradiation with the metal halide lamp light. In particular, Samples 1 and 3 recovered almost the same as the initial transmittance, and the coloring disappeared almost completely.
以上より、本実施例の組成Ba{Zr0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3の着色改善には、波長が400nm以上の光の照射が有効であることがわかった。なお、この組成のバンドギャップEgは4.4eVであるため、(1240/Eg+120)の値は400nmとなる。 From the above, it was found that irradiation with light having a wavelength of 400 nm or more is effective for improving the coloring of the composition Ba {Zr 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } O 3 in this example. Since the band gap Eg of this composition is 4.4 eV, the value of (1240 / Eg + 120) is 400 nm.
[実施例2]本実施例は、Ba{(Mg,Zn),(Ta,Nb)}O3系ペロブスカイト型化合物の他の例である、組成式(Ba0.84Ca0.16){Ti0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3で表される透光性セラミックに関して、着色改善の効果をみたものである。 [Example 2] This example is another example of a Ba {(Mg, Zn), (Ta, Nb)} O 3 perovskite type compound, which is a composition formula (Ba 0.84 Ca 0.16 ) {Ti 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } O 3 is a translucent ceramic represented by a coloring improvement effect.
まず、組成が(Ba0.84Ca0.16){Ti0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3で表される板状の透光性セラミックを用意し、両主面を鏡面研磨して、φ20mm×厚み1mm の試料を得た。 First, a plate-like translucent ceramic whose composition is (Ba 0.84 Ca 0.16 ) {Ti 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } O 3 is prepared, and both main surfaces are mirror-polished. A sample of φ20 mm × thickness 1 mm was obtained.
この試料において、島津製作所製分光光度計(UV−200S)を用い、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これを初期透過率とする。 In this sample, a linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm was measured using a spectrophotometer (UV-200S) manufactured by Shimadzu Corporation. This is the initial transmittance.
次に、この試料に対し、中心波長が365nmのブラックライトを、出力2.87mW/cm2にて60分間照射した。この後、ブラックライト照射後の300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。ブラックライト照射により直線透過率の低下がみられ、特に400nm〜600nmの範囲では、2%程度の低下がみられた。 Next, this sample was irradiated with black light having a center wavelength of 365 nm at an output of 2.87 mW / cm 2 for 60 minutes. Thereafter, the linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm after the black light irradiation was measured. A decrease in linear transmittance was observed due to the black light irradiation, and a decrease of about 2% was observed particularly in the range of 400 nm to 600 nm.
次いで、色温度5300Kのメタルハライドランプを、400−700BPF光学フィルターを介して30分間照射した。この後、メタルハライドランプ照射後の直線透過率を測定した。結果を、初期透過率、ブラックライト照射後の透過率とともに図3に示す。 Next, a metal halide lamp having a color temperature of 5300 K was irradiated for 30 minutes through a 400-700 BPF optical filter. Thereafter, the linear transmittance after irradiation with the metal halide lamp was measured. The results are shown in FIG. 3 together with the initial transmittance and the transmittance after irradiation with black light.
図3の結果より、メタルハライドランプ光の照射により、着色試料の直線透過率の回復がみられた。全波長域にわたって透過率が初期透過率とほぼ同程度に回復し、着色がほぼ完全に消失した。なお、この組成のバンドギャップEgは3.6eVであるため、(1240/Eg+120)の値は465nmとなる。 From the result of FIG. 3, the linear transmittance of the colored sample was recovered by irradiation with the metal halide lamp light. The transmittance recovered to almost the same as the initial transmittance over the entire wavelength range, and the coloration disappeared almost completely. Since the band gap Eg of this composition is 3.6 eV, the value of (1240 / Eg + 120) is 465 nm.
[実施例3]本実施例は、Ba{(Mg,Zn),(Ta,Nb)}O3系ペロブスカイト型化合物の他の例である、組成式Ba{(Sn2/3Zr1/3)0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3で表される透光性セラミックに関して、着色改善の効果をみたものである。 [Example 3] This example is a compositional formula Ba {(Sn 2/3 Zr 1/3) which is another example of a Ba {(Mg, Zn), (Ta, Nb)} O 3 perovskite type compound. ) 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } Regarding the translucent ceramic represented by O 3 , the effect of coloring improvement was observed.
まず、組成がBa{(Sn2/3Zr1/3)0.25(Mg1/3Ta2/3)0.75}O3で表される板状の透光性セラミックを用意し、両主面を鏡面研磨して、φ20mm×厚み3mm の試料を得た。 First, a plate-like translucent ceramic whose composition is represented by Ba {(Sn 2/3 Zr 1/3 ) 0.25 (Mg 1/3 Ta 2/3 ) 0.75 } O 3 is prepared. A sample having a diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm was obtained by mirror polishing.
この試料において、島津製作所製分光光度計(UV−200S)を用い、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これを初期透過率とする。 In this sample, a linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm was measured using a spectrophotometer (UV-200S) manufactured by Shimadzu Corporation. This is the initial transmittance.
次に、この試料に対し、中心波長が365nmのブラックライトを、出力2.87mW/cm2にて60分間照射した。この後、ブラックライト照射後の300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。ブラックライト照射により直線透過率の低下がみられ、特に400nm〜600nmの範囲では、20%前後の低下がみられた。 Next, this sample was irradiated with black light having a center wavelength of 365 nm at an output of 2.87 mW / cm 2 for 60 minutes. Thereafter, the linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm after the black light irradiation was measured. A decrease in linear transmittance was observed due to the black light irradiation, and a decrease of about 20% was observed particularly in the range of 400 nm to 600 nm.
次いで、色温度5300Kのメタルハライドランプを、400−700BPF光学フィルターを介して30分間照射した。この後、メタルハライドランプ照射後の直線透過率を測定した。結果を、初期透過率、ブラックライト照射後の透過率とともに図4に示す。 Next, a metal halide lamp having a color temperature of 5300 K was irradiated for 30 minutes through a 400-700 BPF optical filter. Thereafter, the linear transmittance after irradiation with the metal halide lamp was measured. The results are shown in FIG. 4 together with the initial transmittance and the transmittance after irradiation with black light.
図4の結果より、メタルハライドランプ光の照射により、着色試料の直線透過率の回復がみられた。全波長域にわたって透過率が初期透過率とほぼ同程度に回復し、着色がほぼ完全に消失した。なお、この組成のバンドギャップEgは4.3eVであるため、(1240/Eg+120)の値は410nmとなる。 From the results of FIG. 4, the linear transmittance of the colored sample was recovered by irradiation with the metal halide lamp light. The transmittance recovered to almost the same as the initial transmittance over the entire wavelength range, and the coloration disappeared almost completely. Since the band gap Eg of this composition is 4.3 eV, the value of (1240 / Eg + 120) is 410 nm.
[実施例4]本実施例は、ペロブスカイト型化合物の他の例である{La,(SrBaCa)}{Al,(TaNb)}O3 系化合物からなる透光性セラミックに関して、着色改善の効果をみたものである。 [Example 4] This example shows the effect of color improvement on a translucent ceramic made of {La, (SrBaCa)} {Al, (TaNb)} O 3 -based compound, which is another example of a perovskite type compound. It is what I saw.
まず、組成が(La0.6Sr0.4)(Al0.8Ta0.2)O3で表される板状の透光性セラミックを用意し、両主面を鏡面研磨して、φ20mm×厚み2mm の試料を得た。 First, a plate-like translucent ceramic whose composition is represented by (La 0.6 Sr 0.4 ) (Al 0.8 Ta 0.2 ) O 3 is prepared, and both main surfaces are mirror-polished to obtain a sample of φ20 mm × thickness 2 mm. It was.
この試料において、島津製作所製分光光度計(UV−200S)を用い、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これを初期透過率とする。 In this sample, a linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm was measured using a spectrophotometer (UV-200S) manufactured by Shimadzu Corporation. This is the initial transmittance.
次に、この試料に対し、中心波長が254nmのブラックライトを、出力2.87mW/cm2にて60分間照射した。この後、ブラックライト照射後の300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。ブラックライト照射により直線透過率の低下がみられ、特に400nm〜600nmの範囲では、10%前後の低下がみられた。 Next, this sample was irradiated with black light having a center wavelength of 254 nm at an output of 2.87 mW / cm 2 for 60 minutes. Thereafter, the linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm after the black light irradiation was measured. A decrease in linear transmittance was observed with black light irradiation, and a decrease of about 10% was observed particularly in the range of 400 nm to 600 nm.
次いで、色温度5300Kのメタルハライドランプを、400−700BPF光学フィルターを介して30分間照射した。この後、メタルハライドランプ照射後の直線透過率を測定した。結果を、初期透過率、ブラックライト照射後の透過率とともに図5に示す。 Next, a metal halide lamp having a color temperature of 5300 K was irradiated for 30 minutes through a 400-700 BPF optical filter. Thereafter, the linear transmittance after irradiation with the metal halide lamp was measured. The results are shown in FIG. 5 together with the initial transmittance and the transmittance after irradiation with black light.
図5の結果より、メタルハライドランプ光の照射により、着色試料の直線透過率の回復がみられた。全波長域にわたって透過率が初期透過率とほぼ同程度に回復し、着色がほぼ完全に消失した。 From the result of FIG. 5, the recovery of the linear transmittance of the colored sample was observed by irradiation with the metal halide lamp light. The transmittance recovered to almost the same as the initial transmittance over the entire wavelength range, and the coloration disappeared almost completely.
なお、この組成のバンドギャップEgは4.8eVであるため、(1240/Eg+120)の値は380nmとなる。また、バンドギャップEgの値が大きいためか、中心波長が365nmのブラックライト照射では、直線透過率の低下は殆どみられなかった。 Since the band gap Eg of this composition is 4.8 eV, the value of (1240 / Eg + 120) is 380 nm. In addition, due to the large value of the band gap Eg, there was almost no decrease in linear transmittance when the black light was irradiated with a central wavelength of 365 nm.
[実施例5]本実施例は、パイロクロア型化合物からなる透光性セラミックに関して、着色改善の効果をみたものである。 [Embodiment 5] In this embodiment, the effect of color improvement is observed for a translucent ceramic made of a pyrochlore type compound.
まず、組成がLa2Zr2O7で表される板状の透光性セラミックを用意し、両主面を鏡面研磨して、φ20mm×厚み1mm の試料を得た。 First, a plate-like translucent ceramic having a composition represented by La 2 Zr 2 O 7 was prepared, and both main surfaces were mirror-polished to obtain a sample of φ20 mm × thickness 1 mm.
この試料において、島津製作所製分光光度計(UV−200S)を用い、300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。これを初期透過率とする。 In this sample, a linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm was measured using a spectrophotometer (UV-200S) manufactured by Shimadzu Corporation. This is the initial transmittance.
次に、この試料に対し、中心波長が254nmのブラックライトを、出力2.87mW/cm2にて60分間照射した。この後、ブラックライト照射後の300nm〜900nmの波長域における直線透過率を測定した。ブラックライト照射により直線透過率の低下がみられ、特に400nm〜600nmの範囲では、10%強の低下がみられた。 Next, this sample was irradiated with black light having a center wavelength of 254 nm at an output of 2.87 mW / cm 2 for 60 minutes. Thereafter, the linear transmittance in a wavelength region of 300 nm to 900 nm after the black light irradiation was measured. A decrease in linear transmittance was observed due to black light irradiation, and a decrease of more than 10% was observed particularly in the range of 400 nm to 600 nm.
次いで、色温度5300Kのメタルハライドランプを、400−700BPF光学フィルターを介して30分間照射した。この後、メタルハライドランプ照射後の直線透過率を測定した。結果を、初期透過率、ブラックライト照射後の透過率とともに図6に示す。 Next, a metal halide lamp having a color temperature of 5300 K was irradiated for 30 minutes through a 400-700 BPF optical filter. Thereafter, the linear transmittance after irradiation with the metal halide lamp was measured. The results are shown in FIG. 6 together with the initial transmittance and the transmittance after irradiation with black light.
図6の結果より、メタルハライドランプ光の照射により、着色試料の直線透過率の回復がみられた。全波長域にわたって透過率が初期透過率とほぼ同程度に回復し、着色がほぼ完全に消失した。 From the result of FIG. 6, the linear transmittance of the colored sample was recovered by irradiation with the metal halide lamp light. The transmittance recovered to almost the same as the initial transmittance over the entire wavelength range, and the coloration disappeared almost completely.
なお、この組成のバンドギャップEgは5.1eVであるため、(1240/Eg+120)の値は365nmとなる。また、バンドギャップEgの値が大きいためか、中心波長が365nmのブラックライト照射では、直線透過率の低下は殆どみられなかった。 Since the band gap Eg of this composition is 5.1 eV, the value of (1240 / Eg + 120) is 365 nm. In addition, due to the large value of the band gap Eg, there was almost no decrease in linear transmittance when the black light was irradiated with a central wavelength of 365 nm.
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