DE3534575A1 - Glas fuer augenglaslinsen mit farbkontrastverstaerkung - Google Patents

Glas fuer augenglaslinsen mit farbkontrastverstaerkung

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DE3534575A1 DE19853534575 DE3534575A DE3534575A1 DE 3534575 A1 DE3534575 A1 DE 3534575A1 DE 19853534575 DE19853534575 DE 19853534575 DE 3534575 A DE3534575 A DE 3534575A DE 3534575 A1 DE3534575 A1 DE 3534575A1
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Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glaszusammensetzung für Augenglaslinsen mit Farbkontrastverstärkung, welche blaues, grünes und rotes Licht von Bildschirm-bzw. Sichtgeräten (CRT display devices) mit hohem Kontrast wahrnehmen kann , wodurch eine Ermüdung der Augen von Beobachtern verringert wird.
  • Seit kurzem werden verschiedene Arten einer Farbbildschirmröhre als Büroautomationsinstrument verwendet; die physische Belastung aufgrund einer Ermüdung der Augen von Beobachtern verursacht jedoch soziale Probleme. Ein Verfahren zur Uberwindung dieser Probleme besteht darin, daß ein Bildschirmgerät mit einem Farbkontrastverstärkungsfilter ausgerüstet wird.
  • Die US-PS 4 521 524 offenbart ein Filterglas, welches in Farbbildschirmgeräten verwendet wird, um die Reflexion des Umgebungslichtes zu unterdrücken und welches eine ausgezeichnete Kontrastverstärkungswirkung aufweist. Vom wirtschaftlichen Standpunkt her ist es jedoch nicht bevorzugt, den gesamten Schirm von Bildschirmgeräten mit solch einem Filter auszurüsten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Glaszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, welche als Augenglaslinse für Farbbildschirmgeräte verwendet werden kann, d. h. welche einen hohen Kontrast und einen hohen Brechungsindex, eine geringe Dispersion und ein geringes spezifisches Gewicht aufweist, was geeignete Eigenschaf- ten einer Augenglaslinse sind.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Glaszusammensetzung gelöst, welche durch Mischen von Nd203 als Hauptbestandteil, welcher das Durchlassen von blauem, grünem und rotem Farblicht, emittiert von einer Fluoreszenzröhre eines Farbbildschirmgeräts, gestattet, jedoch Licht mit einer anderen Wellenlänge als die der drei vorstehenden Farben selektiv. absorbiert, mit einem Grundglassystem mit den Eigenschaften eines hohen Brechungsindex, einer geringen Dispersion und eines geringen spezifischen Gewichts, umfassend ein SiO2-CaO(oder Li2O)-TiO2(oder Nb205)-System, und weitere Zugabe dazu wenigstens einer Färbungskomponente, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ce02, CuO, Min02, CoO, Fe203, NiO, Er203 und Sm203, hergestellt wird, wodurch der Lichtdurchlaßgrad und der Farbton kontrolliert werden.
  • Das Glas für die erfindungsgemäße Augenglaslinse mit Farbkontrastverstärkung besitzt einen Brechungsindex von 1,59 oder mehr, eine Abbe'sche Zahl von 32 oder mehr und ein spezifisches Gewicht von 3,7 oder weniger und umfaßt 100 Gew.-Teile eines Grundglases, umfassend, in Gew.-%, 3 bis 70 % SiO2, 0 bis 35 % B2O3, 0 bis 20 % A1203, 20 bis 70 % Si°2 + B203 + Al203, 0 bis 15 % Ei20, 0 bis 45 % CaO, 0 bis 20 % MgO, 2 bis 45 % Li2O + CaO + MgO, 0 bis 20 % Ti02, 0 bis 13 % ZrO2, 0 bis 35 % Nb205, 5 bis 35 % TiO2 + ZrO2 + Nb205, 0 bis 20 % Na2O + K20, 0 bis 20 % SrO + BaO + ZnO, 0 bis 20 % Pa203 +Y203, 0 bis 15 % Ta205 + WO3 und 0,1 bis 33 % Nd203 und 0,1 Gew.-Teile oder mehr wenigstens einer Färbungskomponente, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus 6,0 Gew.-Teile oder weniger CeO2, 1,0 Gew.-Teile oder weniger CuO, 3,5 Gew.-Teile oder weniger Min02, 0,15 Gew.-Teile oder weniger CoO, 3,0 Gew.-Teile oder weniger Fe203, 1,5 Gew.-Teile oder weniger NiO, 10,0 Gew.-Teile oder weniger Er23 und 10,0 Gew.-Teile oder weniger Sm203.
  • Die Fig. zeigt die spektralen Transmissionskurven des erfindungsgemäßen Glases des Be-ispiels 4 und die spektrale Energieverteilung der Strahlung aus drei Farbfluoreszenzsubstanzen.
  • Die Rolle jeder Komponente, aus der sich das erfindungsgemäße Glas zusammensetzt, und die Gründe für die Begrenzung ihrer Mengen werden im folgenden beschrieben.
  • SiO2 ist eine Verbindung, welche ein Hauptgerüst des Glases bildet. Wenn die Menge an SiO2 mehr als 70 Gew.-% beträgt, nimmt der Brechungsindex ab. Wenn die Menge an SiO2 weniger als 3 Gew.-% beträgt, tritt eine Verglasung nur auf, wenn eine vergleichsweise große Menge an B203 vorliegt, und es wird keine ausreichende chemische Haltbarkeit während des Gebrauchs erhalten.
  • B203 ist ein Glasbildner, welcher SiO2 ersetzt, und zur Erhöhung der Löslichkeit von Und 203 dient. B203 kann in einer Menge von bis zu 35 Gew.-% zugegeben werden. Wenn die Menge an B203 mehr als 35 Gew.-% beträgt, wird die chemische Haltbarkeit des Glases schlecht.
  • A1203 ist nicht nur zur Verbesserung der chemischen Haltbarkeit und der mechanischen Festigkeit des Glases wirk- sam, sondern verstärkt auch die Lichtabsorption und unterdrückt die Phasentrennung. Wenn die Menge an A1203 mehr als 20 Gew.-% beträgt, wird das Glas instabil.
  • Die Summe an SiO2, B203 und A1203 sollte nicht mehr als 70 Gew -% betragen, um den gewünschten hohen Brechungsindex beizubehalten. Wenn ihre Summe weniger als 20 Gew.-% beträgt, tritt keine Verglasung ein.
  • Li2O, CaO und MgO sind wirksame Komponenten, um ein Glas mit niedrigem Gewicht zu erhalten. Die Summe an Ei20, CaO und MgO muß 2 Gew.-% oder mehr betragen; wenn die Menge an Li2O mehr als 15 Gew.-% beträgt, die Menge an CaO mehr als 45 Gew.-% beträgt und die Menge an MgO mehr als 20 Gew.-% beträgt, wird das Glas instabil. Ihre Summe sollte deshalb 45 Gew.-% nicht überschreiten.
  • TiO2, ZrO2 und Nb205 sind wirksame Komponenten, um ein Glas mit niedrigem Gewicht und hohem Brechungsindex zu erhalten. Wenn die Menge an T102 mehr als 20 Gew.-% beträgt und die Menge an Nb205 mehr als 35 Gew.-% beträgt, wird die Abbe'sche Zahl eines Glases zu klein. Wenn die Menge an Zero, mehr als 13 Gew.-% beträgt, verschlechtert sich die Schmelzbarkeit und die Entglasungsbeständigkeit des Glases. Wenn die Summe an TiO2, ZrO2 und Nb205 weniger als 5 Gew.-% beträgt, kann der gewünschte hohe Brechungsindex nicht erhalten werden. Wenn ihre Summe mehr als 35 Gew.-% beträgt, wird die Abbé'sche Zahl des Glases zu klein.
  • Na2O, K20, SrO, BaO, ZnO, La203, Y203, Ta205 und 3 sind keine wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen Glases, können jedoch zur Verbesserung der Schmelzbarkeit und der Entglasungsbeständigkeit des Glases und ebenfalls zur Kontrolle der optischen Konstanten des Glases zugegeben werden. Diese Komponenten erhöhen jedoch das spezifische Gewicht des Glases, so daß die Summe von Na2O und K20 20 Gew.-% oder weniger, die Summe von SrO, BaO und ZnO 20 Gew.-% oder weniger, die Summe von La203 und Y203 20 Gew.-t oder weniger und die Summe von Ta205 und WO3 15 Gew.-E oder weniger betragen muß.
  • Nd203 läßt Licht der drei Farben blau, grün und rot, emittiert von einem Farbbildschirmgerät, durch und absorbiert Licht mit anderen Wellenlängen als die der drei vorstehenden Farben, besonders gelbes Licht mit hoher visueller Empfindlichkeit, und ist deshalb der Hauptbestandteil, welcher die Funktion besitzt, daß er einen hohen Kontrast bewirkt und ebenfalls die Ermüdung der Augen verringert. Nd203 muß in einer Menge von wenigstens 0,1 Gew.-% vorliegen. Wenn die Menge an Nd203 mehr als 33 Gew.-% beträgt, wird das Glas instabil, und die spezifische Dichte des Glases wird zu groß.
  • CeO2, CuO, Min02, CoO, Fe203, NiO, Er203 und Sm203, welche die Färbungskomponenten sind, sind wirksam zur Kontrolle des Lichtdurchlässigkeitsgrades und des Farbtons des Glases. Wenn die Menge an CeO2 mehr als 6,0 Gew.-Teile, die Menge an Cu0 mehr als 0,1 Gew.-Teile, die Menge an MnO mehr als 3,5 Gew.-Teile, die Menge an CoO mehr als 0,15 Gew.-Teile, die Menge an Fe203 mehr als 3,0 Gew.-Teile, die Menge an NiO mehr als 1,5 Gew.-Teile, die Menge an Er203 mehr als 10,0 Gew.-Teile und die Menge an Sm203 mehr als 10,0 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des Grundglases beträgt, wird die Färbungsdichte zu hoch.
  • Nd203 alleine zeigt jedoch eine starke Farbe von Purpur bis Blau. Deshalb muß wenigstens eine Färbungskomponente in einer Menge von 0,1 Gew.-Teile oder mehr pro 100 Gew.-Teile des Grundglases vorliegen, um ein gutes Farbgleichgewicht eines Farbbildschirmbildes zu erhalten.
  • Geringe Mengen an As203, So203 F und dgl. können dem erfindungsgemäßen Glas als Läuterungsmittel und zu anderen Zwecken, wie in üblichen Gläsern, zugegeben werden.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Jede Komponente des Grundglases wird in Gew.-% angegeben, und die Mengen an CeO2, CuO, MnO2, CoO, Fe2O3, NiO, Er203, Sm2O3 und As203 beziehen sich auf Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Grundglas.
  • Beispiele uebliche Glasrohmaterialien, wie Oxide, Carbonate, Nitrate, Hydroxide und dgl. wurden ausreichend gemischt. Die erhaltene Mischung wurde bei 1300 bis 1480 OC in einem Keramik- oder Platintiegel oder-behälter geschmolzen. Die Schmelze wurde gerührt, geläutert und homogenisiert. Die erhaltene Mischung wurde in eine Form mit einer gewünschten Form gegossen, gefolgt von allmählichem Kühlen, um ein Glas für Augenglaslinsen mit der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung zu erhalten.
  • Der spektrale Durchlässigkeitsgrad des Glases für Augenglaslinsen, erhalten in Beispiel 4, wurde gemessen, und die erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig. gezeigt.
  • Beispiele Komponente 1 2 3 4 5 6 .7 SiO2 60.0 42.4 27.5 38.5 5.0 40.0 23.0 B203 4.0 5.0 4.0 37.0 18.0 At203 2.0 3.0 6.0 Li2O 3.0. 8.0 8.0 8.0 CaO 20.5 21.5 12.9 10.5 9.4 13.0 MgO 5.0 8.0 TiO2 17.0 9.3 6.5 6.3 2.0 11.0 ZrO2 5.0 6.8 5.0 4.0 Nb2O5 7.8 24.0 15.6 13.6 1.0 Na2O 3.0 K20 10.0 SrO 8.0 7.0 4.0 BaO 2.0 ZnO 2.0 10.0 3.0 La2O3 6.0 Y203 2.1 Ta205 2.0 WO3 1.0 Nd2°3 1.0 2.0 0.6 4.0 30.0 17.0 5.0 Gesamt 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 CeO2 4.0 CuO 0.C15 MnO2 0.50 0.50 1.0 CoO 0.001 0.002 Fe2°3 0.20 NiO 0.02 Er2O3 1.4 1.0 Sm2O3 1.0 4.0 As2O3 0.20 0.20 0.05 0.20 *1 1.604 1.692 1.799 1.726 1.726 1.701 1.703 *2 38.0 40.5 33.1 43.7 44.6 41.8 40.7 *3 2.60 2.97 3.49 3.37 3.60 3.41 3.19 Bemerkung: *1: Brechungsindex *2: Abbé'sche Zahl *3: Spezifisches Gewicht Wie aus den in der vorstehenden Tabelle angegebenen Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt das erfindungsgemäße Glas geeignete Eigenschaften als Glas für Augenglaslinsen bezüglich des Brechungsindex, der Abbe'schen Zahl und des spezifischen Gewichts. Wie aus der spektralen Durchlässigkeit der Fig. zu ersehen ist, werden die drei Farben blau, grün und rot ausreichend getrennt.
  • Deshalb wird, wenn ein Farbbildschirmgerät mit bloßem Auge durch eine Augenglaslinse, die aus dem erfindungsgemäßen Glas hergestellt wurde, gesehen wird, ein Bild mit gutem Kontrast erhalten, und aufgrund der Absorption des gelben Lichtes mit großer visueller Empfindlichkeit kann die Ermüdung der Augen wirksam verringert werden.

Claims (1)

  1. Glas für Augenglaslinsen mit Farbkontrastverstärkung Patentanspruch Glas für Augenglaslinsen, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex von 1,59 oder mehr, eine Abbe'sche Zahl von 32 oder mehr und ein spezifisches Gewicht von 3,7 oder weniger, umfassend 100 Gew.-Teile eines Grundglases, umfassend in Gew.-% 3 bis 70 % SiO2, 0 bis 35 % B203, 0 bis 20 % A1203, 20 bis 70 % Si°2 +B203 + A1203, 0 bis 15 % Li2O, 0 bis 45 % CaO, 0 bis 20 % MgO, 2 bis 45 % Li2O + CaO + MgO, 0 bis 20 % Ti02, 0 bis 13 % Zr02, 0 bis 35 % Nb205, 5 bis 35 % TiO2 + ZrO2 + Nb205, 0 bis 20 % Na2O + K2O, 0 bis 20 z SrO + BaO + ZnO, 0 bis 20 % La2O3 + Y203' 0 bis 15 % Ta2°5 + WO3 und 0,1 bis 33 % Nd203 und 0,1 Gew.-Teile oder mehr wenigstens einer Färbungskomponente, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus 6,0 Gew.-Teile oder weniger Ce02, 1,0 Gew.-Teile oder weniger CuO, 3,5 Gew.-Teile oder weniger MnO2, 0,15 Gew.-Teile oder weniger CoO, 3,0 Gew.-Teile oder weniger Fe2O3, 1,5 Gew.-Teile oder weniger NiO, 10,0 Gew.-Teile oder weniger Er 203 und 10,0 Gew.-Teile oder weniger Sm203.
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