JPH0130770B2

JPH0130770B2 -

Info

Publication number: JPH0130770B2
Application number: JP20181184A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Sagara; Toshiharu Yamashita
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1989-06-21
Also published as: JPS6183644A

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の利用分野］本発明はカラーコントスラトフイルター用ガラ
スに関し、さらに詳しくは青色、緑色、赤色が鮮
かなコントラストで観察又は撮影できるフイルタ
ーガラスに係る。［従来の技術］カラーコントラストフイルター用ガラスとして
は、カラーCRT表示装置用に開発された特開昭
58−49641号公報のガラスが知られている。この
ガラスは珪酸塩ガラス又は硼珪酸塩ガラスに、
Nd₂O₃、CeO₂、CuO、MnO₂、CoO、Fe₂O₃、
NiO、Pr₆O₁₁などの着色成分を配合しものである
が、短波長側の吸収端が充分にシヤープでないう
え、500nｍ付近の吸収も充分でないため、カラ
ーコントラストが必ずしも満足できる程でない欠
点がある。また、このガラスはカラーCRT表示
装置用に開発されたものである関係で、吸光特性
を蛍光体の発色ピークに合わせてあるため、カラ
ーCRT表示管に対する反射光の影響を取り除く
には最適であるものの、ただ単に外界の色のコン
トラストを高めるためには適性を欠く。［発明の目的］本発明の目的は、短波長側の吸収端のピークを
シヤープにカツトし、500nｍ付近の吸収を増加
させて、外界を観察又は撮影する際の色のコント
ラストを高めることができるフイルター用ガラス
を提供することにある。［発明の構成］本発明はカラーコントラストフイルター用ガラ
スの基礎組成を改良し、MgO、CaO、SrO、
BaO、ZnO及びPbOを包含するRO成分の配合量
を増大させることにより、上記の目的が達成させ
るとの新知見に基づいて完成されたものである。而して、本発明に係るカラーコントラストフイ
ルター用ガラスは、重量％でSiO₂ ３〜70％、
B₂O₃ ０〜40％、Al₂O₃ ０〜23％、R₂O ０〜23
％（但しR₂OはLi₂O、Na₂O及びK₂Oの１種又は
２種以上を示す）、RO 35〜40％（但しROは
MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO及びPbOの２種
以上を示す）、TiO₂ ０〜10％、ZrO₂ ０〜10％、
La₂O₃ ０〜35％、Nd₂O₃ ５〜40％からなる基礎
ガラス100重量部に対し、６重量％以下のCeO₂、
1.0重量％以下のCuO、3.5重量％以下のMnO₂、
0.15重量％以下のCoOから選ばれた少なくとも１
種の必須着色成分と、０〜3.0重量％のFe₂O₃、０
〜1.5重量％のNiO及び０〜５重量％のPr₆O₁₁の
任意着色成分とを配合してなるものである。進んで本発明に於ける各成分の役割とその量的
限定理由を説明すると、次の通りである。 SiO₂は基礎ガラス成分であつて、その量が70
％を越えるとガラスの粘性が高くなりすぎて溶解
が困難になると共に、Nd₂O₃の溶解度が小さくな
つてガラス化しにくくなる。３％未満ではB₂O₃
が比較的多量に共存しないとガラス化せず、また
使用に耐え得る化学的耐久性が得られない。
B₂O₃はSiO₂に代わり得るガラス網目形成成分で
あつて、このものはNd₂O₃の溶解度を増大させる
作用があるので、40％まで配合可能であるが、40
％を上廻ると化学的耐久性が悪化する。また
B₂O₃は緑色光量の調節にCoO着色を利用する場
合に有効な成分である。Al₂O₃はガラスの化学的
耐久性や機械的強度を向上させ、また光吸収を強
める機能を有するが、その配合量が23％を上廻る
とガラスの溶解が困難になる。R₂Oはガラスの溶
解性を向上させる成分であるが、23％を越える配
合はガラスの化学的耐久性を劣化させる。 RO成分の配合量は基礎ガラス組成の35〜40％
を占めることが重要であつて、この範囲を下廻つ
た場合には短波長側の吸収端をシヤープにカツト
することができないばかりでなく、500nｍ付近
を充分吸収することもできない。RO成分のなか
にあつて、特にPbO、BaO、SrOは高屈折率が要
求される場合に有効な添加成分である。RO成分
の配合量の上限は40％にあり、これを上廻るとガ
ラスの化学的耐久性が著しく悪化し、使用に耐え
なくなる。 TiO₂は紫外域に強い吸収を示し、またCeO₂の
着色を強めて可視短波長域の吸収及び青色光量の
調節に寄与するが、10％を越えて配合するとガラ
スが失透しやすくなる。ZrO₂は化学的耐久性を
高める効果をもつが、10％以上では溶融しにくく
なる。La₂O₃は着色成分ではないが、Nd₂O₃と性
質が非常に似ているので、ガラスの化学的耐久性
や硬度を高めるために、Nd₂O₃との置換で35％ま
で添加することができる。しかし、35％を越える
とガラスが失透しやすくなる。Nb₂O₅、Ta₂O₅は
ガラスの化学的耐久性及び硬度を高める目的で配
合しても差支えないが、非常に高価な成分である
ので、５％以上加えることは意味がない。本発明は基礎ガラスにNd₂O₃を５〜４重量％を
含んでいるが、このNd₂O₃固有の吸収によつて光
の青、緑、赤の３色分離効果をもたらし、同時に
このガラスは光の緑色域の光量を減じてマゼンタ
色を呈する。したがつて高輝度で高コントラスト
機能を有する無彩色フイルターガラスとするため
には、青、緑、赤のピーク波長附近の透過率をで
きるだけ低下させずに、CeO₂、CuO、MnO₂、
CoO、Fe₂O₃、NiO、Pr₆O11などの着色成分を用
いて他の波長光を吸収させて３色光量をバランス
させるものである。その配合量が５％未満では３
色光の分離効果に乏しい。しかし、40％を越えて
配合しても効果の増大はなく、むしろガラスを失
透しやすくする。 Nd₂O₃含有ガラスは演色性を示し、光の分光エ
ネルギーによつて色相が異なつて見える。Nd₂O₃
含有量が比較的少ない場合は、自然光下ではマゼ
ンタ色に、そして蛍光灯下では青色に見える。と
ころが、本発明のガラスのようにNd₂O₃を５％以
上含有するガラスは、緑色光域の吸収が非常に強
くなるため、蛍光灯下でもマゼンタ色が強くな
る。カラー映像の色相を変えずにそれを忠実に表
示するためには、フイルターの色相が無彩色であ
ることが必要である。しかしながら、上記したよ
うにNd₂O₃を５％以上含有するガラスはマゼンタ
色を呈するので、単に無彩色フイルターを組合わ
せたり、単一着色成分を導入したのでは、無彩色
フイルターガラスを得ることはできない。ガラス
の色相を無彩色にするためには、Nd³⁺イオンに
よつて低下した緑色光量に対応させて、青色光及
び赤色光の透過率を減少させればよいが、この場
合、青、緑、赤のピーク波長付近の透過率をでき
るだけ低下させずに、それ以外の波長光を吸収す
ることにより３色光量をバランスさせれば、高輝
度で高コントラストの無彩色フイルターガラスが
得られるのである。 CeO₂は可視短波長光域に光吸収を有し、この
領域の光の吸収並びに青色光透過率の調節に使用
されるが、基礎ガラス100重量部当り６重量％以
下の配合で充分目的は達せられる。適量は0.5〜
6.0重量％である。CuOはCeO₂とは逆に可視長波
長光域に光吸収を有し、この領域の光の吸収及び
赤色光透過率の調節に有効である。しかし、基礎
ガラス100重量部当りの配合量が1.0重量％を越え
た場合は、着色が濃くなりすぎて赤色光透過率が
低くなりすぎてしまう。CuOの適量は0.01〜0.5
重量％の範囲にある。Fe₂O₃は可視光の長、短波
長の両側に光吸収を有するので、青色光及び赤色
光の透過率の調節に使われるが、基礎ガラス100
重量部当りの配合量が3.0重量％を越えると、着
色濃度が大きくなりすぎてしまう。MnO₂及び
CoOは各々青色光と緑色光及び緑色光と赤色光の
中間波長域の光を吸収し、さらに緑色光透過率を
低下させるのに有効な成分であるが、基礎ガラス
100重量部当りMnO₂で0.1重量％未満、CoOで
0.001重量％未満では充分な効果を得ることがで
きない。しかし、MnO₂で3.5重量％をCoOで0.15
重量％を越えると、着色が濃くなりすぎる嫌いが
ある。NiOは青色光域に強い吸収を示し、青色光
透過率の調節に効果があるものの、基礎ガラス
100重量部当りの配合量が1.5重量％を越えること
は、青色光の透過率を必要以上に低下させるので
好ましくない。Pr₆O₁₁は青色光域と580〜590nｍ
付近に吸収を有するので、青色光強度を抑え、か
つ緑色光と赤色光を分離するのに効果があるが、
基礎ガラス100重量部当りの配合量が５重量％を
越えると、青色光域の透過率が低くなりすぎる。
なお、As₂O₃、Sb₂O₃は通常のガラスの場合と同
様、本発明でも脱泡剤として添加可能な成分であ
る。［実施例］一般的ガラス原料である酸化物、炭酸塩、硝酸
塩及び水酸化物等を使用してこれら原料をよく混
合し、セラミツク又は白金製のルツボ又はタンク
炉で1300〜1480℃で溶融し、攪拌し、清澄均質化
した後、所定の形状に成型して徐冷することによ
つて、次表に示す組成（重量％）のフイルターを
得た。また、実施例No.１のフイルターの分光透過率を
測定した結果を第１図に示し、同じくNo.２および
No.４の分光透過率を第２図に示す。

【表】［発明の効果］図面に示した分光透過率に見られる如く、本発
明のガラスは青、緑、赤の３色光をよく分離する
ので、このガラスから得たフイルターを通して外
界を観察又は撮影すれば、カラーコントラストが
鮮かな映像を得ることができる。また、色相が灰
色又は灰色に近いので、映像の色を忠実に再現す
ることができる。さらにフイルターに高屈折率が
要求される場合にも、本発明のガラスはPbO、
BaO、SrOを多量に配合することができるので、
そうしたフイルターを容易に取得できる利点もあ
る。また、本発明のガラスはカラーCRT表示装
置用コントラストフイルターとしても、効果的に
使用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例No.１で得たフイルター
の分光透過率曲線図、第２図は同じく実施例No.２
およびNo.４で得たフイルターの分光透過率曲線図
である。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、 SiO₂ ３〜70％、B₂O₃ ０〜40％、 Al₂O₃ ０〜23％、R₂O ０〜23％（但しR₂Oは
Li₂O、Na₂O及びK₂Oの１種又は２種以上を示
す）、RO 35〜40％（但しROはMgO、CaO、
SrO、BaO、ZnO及びPbOの２種以上を示す）、
TiO₂ ０〜10％、ZrO₂ ０〜10％、La₂O₃ ０〜35
％及びNd₂O₃ ５〜40％からなる基礎ガラス100重
量部に対し、６重量％以下のCeO₂、1.0重量％以
下のCuO、3.5重量％以下のMnO₂、0.15重量％以
下のCoOから選ばれた少なくとも１種の必須着色
成分と、０〜3.0重量％のFe₂O₃、０〜1.5重量％
のNiO及び０〜５重量％のPr₆O₁₁の任意着色成分
とを配合してなるカラーコントラストフイルター
用ガラス。２少なくとも１種の必須着色成分の配合量が、
前記基礎ガラス100重量部に対し、CeO₂ 0.5〜６
重量％、CuO 0.01〜1.0重量％、MnO₂ 0.1〜3.5
重量％、CoO 0.001〜0.15重量％である特許請求
の範囲第１項記載のカラーコントラストフイルタ
ー用ガラス。