TW200813467A - Optical glass and lens using the same - Google Patents
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Description
200813467 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於高折射率之低色散性的光學玻璃及使用其 之透鏡。 【先前技術】 近年來,隨著高精細且小型的數位照相機或附照相機 的攜帶型電話等之普及,光學系統的輕量化•小型化之要 求係正急速提高著。回應此等要求,使用高機能性玻璃製 非球面透鏡的光學設計係成爲主流。特別地,使用高折射 率之顯示低色散特性的玻璃之大口徑的非球面透鏡,係成 爲光學設計上重要者。 作爲高折射率之顯示低色散特性的玻璃,以往已知以 B2〇3、La203當作主成分的玻璃,但一般由於成形溫度高 ’有WC系的模具母材上所形成的貴金屬系保護膜之壽命 短、成形模具的耐久性短之問題點,或成形周期長、生產 性低的問題點。 爲了上述問題點,已知有除了 B 2 〇 3、L a 2 〇 3,亦以 LhO當作主成分的玻璃,但由於含有大量的La203等稀土 類元素,於高溫成形程序中有容易發生透明消失的問題點 〇 又,作爲非球面透鏡的製造方法,從生產性及製造成 本之點來看,不硏磨加壓面,照原樣地使用之精密加壓成 形法係成爲主流。於精密加壓成形中,由於加壓成形溫度 -4- 200813467 愈低,則模具耐久性愈高,成形周期愈短,生產性愈高, 故要求成形溫度低的光學玻璃。 爲了降低成形溫度,若增多作爲玻璃成分的鹼金屬或 鹼土類金屬成分之含量,則光學玻璃的熱膨脹係數變大。 作爲模具所用的WC或陶瓷等,由於與光學玻璃比較下, 熱膨脹係數相當小,故在成形過程中,起因於模具與光學 玻璃的熱膨脹係數之差異的熱畸變,係發生在成形品的光 學零件中。由於成形畸變而改變光學特性,最差的情況爲 在成形品中發生龜裂等的缺陷。因此,對於光學玻璃,要 求成形溫度變低,同時熱膨脹係數亦低。 爲了解決上述問題,專利文獻1中提案以B203-Si〇2-La203-Gd203-Zn0-Li20-Zr02 當作主成分,nd=1.75 〜1.85 ,vd = 40〜55的玻璃,但有成形溫度高的問題點。 又,專利文獻 2中提案以 B203-La203-Gd203-Zn0-Li20當作必要成分,nd=1.68〜1·8,vd = 44〜53,變形點爲 63 0°C以下的高折射率·低色散特性之玻璃,但在高溫成 形程序中的透明消失特性係有問題。 再者’專利文獻3中提案以B2〇3-La2〇3-ZnO-Ta2〇5_ W〇3當作主成分,nd=1.75〜1.85,Vdg35,軟化點爲 700 °C以下的模塑加壓成形用光學玻璃,但在光學特性、 成形性及低熱膨脹性的平衡之點係尙未充分。 [專利文獻1]特開2003-201 143號公報 [專利文獻2]特許第345 8 462號公報 [專利文獻3]特開2005- 1 5302號公報 200813467 【發明內容】 發明所欲解決的問題 本發明之目的爲提供具有高折射率•低色散性的光學 特性,成形溫度低,不易透明消失,成形性優異的光學玻 φ 解決問題的手段 本案發明者爲了解決上述問題,進行精心檢討,結果 發現藉由以下所示的光學玻璃及透鏡可達成上述目的,終 於完成本發明。本發明提供以下的光學玻璃及透鏡。 (1 ) 一種光學玻璃,其以氧化物基準,以質量%計含 有 B203 : 1 3 〜27%,La2〇3 : 20 〜35%,Gd203 : 5 〜25 %,
ZnO : 5 〜20%,Li20 : 0.5 〜3%,Ta205 : 0.5 〜1 5%,及 W03 : 〇·5〜10%,且Si02與B2〇3之合計含量與Zno與 ^ Li2〇之合計含量之質量比之(Si02 + B203 ) / ( ZnO + Li2〇 )的値爲1.35〜1.65。 (2 )如(1 )記載的光學玻璃,其中折射率nd=l .75 〜1.80,阿貝數Vd = 43〜48。 (3 )如(2 )記載的光學玻璃,其中nd及Vd滿足 ϋ(|22·22 — O.OlxvdW 關係。 (4 )如(1 ) 、( 2 )或(3)記載的光學玻璃,其中 由玻璃轉移溫度(Tg )與變形點(At )所構成之關係式 At+ ( At-Tg) /2所定義之成形溫度(Τρ )的値爲640°C以 200813467 下,且液相溫度(TL)爲100 (TC以下。 (5)如(1)〜(4)中任一項記載的光學玻璃,其 中平均熱膨脹係數(α)爲66xl0_7〜δΑχΙΟ^Κ·1。 (6 ) —種透鏡,其特徵係由(1 )〜(5 )中任〜項 記載的光學玻璃所構成的透鏡。 發明的效果 φ 本發明的光學玻璃(以下稱爲本玻璃)之高折射率的 較佳折射率nd=l .75〜1.80,低色散性的較佳阿貝數Vd = 43 〜48。再者,本玻璃較佳爲折射率和阿貝數滿足 nd-2 ·2 2-0.0 lx vd的關係,使折射率與色散性的平衡成爲 特別良好。 > 又,本玻璃的成形溫度爲低到650 °C,而且不會產生 透明消失的最高溫度之液相溫度爲低到1 0 0 0 °C以下,故加 壓成形性優異。再者,本玻璃的平均熱膨脹係數係α = 66 • 〜84 ( xliT7;^1 ),由於與同系統的光學玻璃比較下係低 的,故與WC系等的加壓模具之熱膨脹係數的差異小,可 顯著減低起因於熱畸變的成形品之不良品發生率。再者, 藉此可生產性佳地製造透鏡等的光學製品,對製造成本的 減低亦有貢獻。 【實施方式】 實施發明的最佳形態 ^ 以下說明本玻璃的各成分範圍之設定理由。 200813467 於本玻璃中’ B2〇3係形成玻璃骨架及降低液相溫度 TL的成分,其爲必要成分。於本玻璃中,b203含量爲13 〜27質量% (以下將質量%簡稱爲% ) 。B2〇3含量若低於 1 3 %,則玻璃化變困難,或液相溫度tl變高。爲了降低液 相溫度TL,B2〇3含量較佳爲15%以上,B2〇3含量更佳爲 16%以上,特佳爲17%以上。B2〇3含量若爲18%以上,則 降低液相溫度’同時可將阿貝數提高到44〜47·5,故係特 佳的。 另一方面,於本玻璃中,Β203含量若超過27%,則折 射率nd變低,或耐水性等的化學耐久性有降低之虞。於 本玻璃中,BAs含量較佳爲25%以下,於欲將折射率nd 提高到1.76〜1.80時,B2〇3含量較佳爲23%以下,B2〇3 含量更佳爲22%以下。 於本玻璃中,ZnO係使玻璃安定化、使成形溫度或溶 解溫度降低的成分,其爲必要成分。於本玻璃中,ZnO.含 量爲5〜20%。ZnO含量若低於5%,則玻璃成爲不安定的 ,或成形溫度有變高之虞。ZnO含量較佳爲7%以上,更 佳爲9%以上。另一方面,於本玻璃中,ZnO含量若超過 20%,則玻璃的安定性變差,且化學耐久性亦有降低之虞 。ZnO含量較佳爲1 9%以下,ZnO含量更佳爲1 8%以下。 於本玻璃中,La203係提高折射率nd、提高化學耐久 性的成分,其爲必要成分。於本玻璃中,La203含量爲20 〜3 5%。La203含量若低於20%,則折射率有變過低之 虞。La203含量較佳爲22%以上,La203含量更佳爲24%以 200813467 上。另一方面,La203含量若超過35%,則變成不易玻璃 化,成形溫度變高,或液相溫度TL有變高之虞。1^203含 量較佳爲33%以下,La203含量更佳爲31%以下。 於本玻璃中,Gd203係與La203同樣地用於提高折射 率nd、提高化學耐久性的成分,其爲必要成分。於本玻璃 中,Gd203含量爲5〜25%。Gd203含量若低於5%,則折 射率nd變低。Gd203含量較佳爲8%以上,Gd203含量更 佳爲10%以上。另一方面,Gd203含量若超過25%,則變 成不易玻璃化,成形溫度變高,或液相溫度TL有變高之 虞。Gd203含量較佳爲22%以下,Gd203含量更佳爲19% 以下。 於本玻璃中,La203含量與Gd203含量的合計量較佳 爲3 5〜5 0%。前述含量若低於3 5 %,則折射率nd變低,或 化學耐久性有變低之虞。前述合計量較佳爲3 8%以上,前 述合計量更佳爲40%以上。另一方面,前述合計量若超過 50%,則變成不易玻璃化,成形溫度變高,或液相溫度TL 有變高之虞。前述合計量較佳爲47%以下,前述合計量更 佳爲45%以下。 於本玻璃中,Li20係使玻璃安定化、使成形溫度、溶 解溫度降低的成分’其爲必要成分。於本玻璃中,Li20含 量爲0.5〜3%。Li20含量若低於0.5%,則成形溫度或溶 解溫度有變過高之虞。Li20含量較佳爲1.1%以上,Li20 含量更佳爲1.3%以上。另一方面,Li20含量若超過3%, 則變成容易透明消失,化學的耐久性的降低或溶解時成分 -9- 200813467 的揮發有變激烈之虞。Li20含量較佳爲2.5%以下,Li20 含量更佳爲2.3%以下。 於本玻璃中,Ta2〇5係使玻璃安定化、提高折射率nd 、抑制高溫成形時的透明消失之成分,其爲必要成分。於 本玻璃中,Ta205含量爲0·5〜1 5%。Ta205含量若低於 0.5%,則折射率nd變過低,或液相溫度Tl有變過高之虞 。Ta205含量較佳爲1.5%以上,丁&205含量更佳爲2.5%以 上。另一方面,Ta205含量若超過15%,則成形溫度變過 高,或阿貝數vd有變過小之虞。Ta205含量較佳爲13%以 下,Ta205含量更佳爲12%以下。 於本玻璃中,W03係使玻璃安定化、提高折射率nd、 抑制高溫成形時的透明消失之成分,其爲必要成分。於本 玻璃中,W03含量爲0.5〜10%。W03含量若低於0.5%, 則折射率nd變過低,或液相溫度Tl有變過高之虞。W03 含量較佳爲1.5.%以上,W03含量更佳爲2.5%以上。另一 方面,W03含量若超過1 0%,則成形溫度變高,阿貝數vd 有變過小之虞。W03含量較佳爲8%以下,W03含量更佳 爲7%以下。 於本玻璃中,Si02係非必要成分,但爲了使玻璃安定 化,或爲了抑制高溫成形時的透明消失等,其含量可爲〇 〜15%。Si02含量若超過15%,則成形溫度變過高,或折 射率nd有變過低之虞。Si02含量較佳爲12%以下,Si02 含量更佳爲1 0%以下。另一方面,於欲抑制高溫成形時的 透明消失或調整黏性時,Si02食量較佳爲2%以上,Si02 -10- 200813467 含量更佳爲4%以上。 本案發明者們發現藉由將玻璃的網目形成氧化物成分 即B2〇3含量和Si〇2章量的合計量、與1或2價的玻璃之 修飾氧化物成分即LhO含量和ZnO含量的合計量之質量 比(Si02 + B203 ) / ( ZnO + Li20 )(以下稱爲網目修飾比) 調整在特定値,則可使低的成形溫度與低的液相溫度並存 〇 於本玻璃中,網目修飾比爲1 · 3 5〜1.6 5。網目修飾比 若低於1 . 3 5或超過1 · 6 5,則低的成形溫度與低的液相溫 度變成難以並存。綱目修飾比的下限較佳爲1 .3 8以上, 更佳爲1 · 4 0以上。另一方面,網目修飾比的上限較佳爲 1.64以下,更佳爲1.63以下。 於本玻璃中,Zr02係非必要成分,但爲了使玻璃安定 化、提高折射率nd、抑制高溫成形時的透明消失等,其含 量可爲〇〜5 %。Zr02含量若超過5 %,則成形溫度變過高 ,或阿貝數vd有變過小之虞。Zr02含量較佳爲4%以下, Zr02含量更佳爲3%以下。另一方面,爲了得到添加效果 ,Zr02含量更佳爲〇·2%以上,Zr02含量特佳爲0.4%以上 〇 於本玻璃中,Ti〇2係非必要成分,但爲了使玻璃安定 化、提高折射率nd、抑制高溫成形時的透明消失等,其含 量可爲〇〜5%。Ti02含量若超過5%,則阿貝數vd變過小 ,或透射率有降低之虞。Ti〇2含量較佳爲3%以下。 於本玻璃中,N b 2 〇 5係非必要成分,但爲了使玻璃安 -11 . 200813467 定化、提高折射率nd、抑制高溫成形時的透明消失等,其 含量可爲0〜10%。Nb205含量若超過10%,則阿貝數vd 變過小,或透射率有降低之虞。較佳爲Nb205含量係7% 以下。 於本玻璃中,Y203或Yb203皆非必要成分,但爲了 提高折射率nd、抑制高溫成形時的透明消失等,其含量可 爲0〜10%。它們的含量若超過10%,則玻璃反而變不安 定,成形溫度有變過高之虞。Y2O3、Yb203的含量較佳爲 7%以下。 於本玻璃中’ AI2O3、Ga2〇3、Ge〇2、P2O5皆非必要成 分,但爲了使玻璃安定化、調整折射率nd等目的,其含 量可爲 0〜10%。AI2O3、Ga2〇3、Ge〇2、P2O5的含量若超 過10%,則阿貝數vd有變過低之虞。Al2〇3、Ga203、Ge02 、P2〇5的含量較佳爲8%以下,更佳爲6%以下。 再者,於本玻璃中,當含有 Si02、Al2〇3、Ga203、 Ge02 時,Si02、Al2〇3、Ga203、Ge02 和 B2〇3 的各含量之 合計量較佳爲1 5〜3 5 %。前述合計量若低於1 5 %,則玻璃 化.有變困難之虞,或液相溫度TL有變高之虞。前述合計 量更佳爲18%以上,前述合計量特佳爲22%以上。 另一方面,Si〇2、AI2O3、Ga2〇3、Ge〇2、B2O3 各含量 的合計量若超過35%,則折射率nd變低,或成形溫度有 變高之虞。前述合計量較佳爲32%以下,前述合計量更佳 爲、9%以下。 於本玻璃中,BaO、SrO、CaO、MgO皆非必要成分, -12- 200813467 但爲了使玻璃安定化、增大阿貝數Vd、或降低成形溫度、 減小比重等,其各自含量可爲〇〜15%。BaO、SrO、CaO 、MgO的各自含量若超過15%,則玻璃變成不安定,或折 射率nd有變低等之虞。 再者,於含有 BaO、SrO、CaO、MgO 時,BaO、SrO 、CaO、MgO和ZnO的各含量之合計量較宜爲5〜25%。 前述合計量若低於5%,則玻璃變成不安定,或成形溫度 變過高。前述合計量更佳爲8%以上,前述合計量特佳爲 10%以上。另一方面,前述合計量若超過25%,則玻璃反 而變成不安定,折射率nd變低、化學耐久性有變低等之 虞。前述合計量更佳爲2 1 %以下,前述合計量特佳爲1 8 % 以下。 於本玻璃中,當欲更抑制高溫成形時的透明消失等時 ,較佳爲 B203 : 1 5 〜2 5%,La2〇3 : 22 〜3 3%,Gd2〇3 : 8 〜 22%,ZnO : 7 〜1 9%,Li20 : 1 · 1 〜2 · 5 %,Ta20 5 : 1.5 〜 13%,W03 : 1.5〜8%,且網目修飾比爲1.38〜1.64。於該 組成中,若使更含有2〜1 2 %的S i Ο 2,或含有0 · 2〜4%的 Zr02及/或Ti02,則透明消失的抑制效果係成爲更確實者 ,故係較宜的。 本玻璃本質上係由上述成分所構成,但在不損害本發 明的目的之範圍內,亦可含有其它成分。於含有如此成分 時,此等成分的含量之合計量較佳爲10%以下,更佳爲 8%以下,特佳爲6%以下。 例如’以清澈等爲目的,於本玻璃中可含有例如〇〜 -13- 200813467 1%的Sb203。又,以使玻璃更安定化、折射率nd的 比重調整、溶解溫度的降低等爲目的,以合計量計 有0〜5%的Na20、K20、Rb20或Cs20的各成分。 K20、Rb20或Cs20的各成分之合計量若超過5%, 變成不安定,折射率nd變低,硬度變小,或化學 有降低之虞。再者,於重視硬度或化學耐久性的情 較佳爲皆不含有Na20、K20、Rb20或Cs20的各成 0 於本玻璃中,作爲上述以外的任意成分,可按 的要求特性來選擇。例如,於重視高折射率nd和 轉移溫度Tg的情況中,可含有〇〜4%爲止的SnO: 地,於重視高折射率的情況中,以單獨或合計量來 有0〜6%的Te02及/或Bi203。Te〇2及/或Bi203的 超過6%,則玻璃變成不安定,透射率有顯著降低 但是,於想要加大阿貝數vd的情況中,較佳爲皆 Te〇2 或 Bi2〇3 ° # 於本玻璃中,爲了減少環境方面的負荷,較佳 上不含有鈴(PbO)、砷(As203)、銳(T!2〇)中 當作成分。又,若含有氟,則增大熱膨脹係數,對 性、成形性有不良影響,而且成分容易揮發,故光 的組成容易成爲不均勻,會有降低離型膜等的模具 性的問題,故於本玻璃中較佳爲實質上亦不含有氟 於本玻璃中,由於防止著色等的理由,較佳爲 Fe203,但通常無法避免從原料的混入。即使於該 ,本玻璃中的Fe203含量較佳爲〇.〇001%以下。 '調整、 可以含 Na〗〇、 則玻璃 耐久性 況中, 分。 照各自 低玻璃 t。同樣 算可含 含量若 之虞。 不含有 爲實質 任一者 於脫模 學玻璃 之耐久 〇 不含有 情況下 -14- 200813467 本玻璃的光學特性較佳爲折射率nd係1·75〜1·80。折 射率nd若低於1.75 ’則不適合於透鏡之小型化,故折射 率nd較佳爲1.76以上。另一方面,本玻璃的折射率nd若 超過1 . 8 0,則阿貝數變成過小而不宜的。本玻璃的折射率 nd較佳爲1.79以下。於折射率nd爲1.75〜1.80時,本玻 璃的阿貝數vd較佳爲43〜48。於折射率nd爲1·76〜1.79 時,本玻璃的阿貝數vd較佳爲44〜47。 φ 於本玻璃中,折射率與阿貝數之間若有特定的 關係,則在光學設計上較佳爲取得兩者的平衡。即,將阿 貝數vd與折射率nd繪製在2次元上,於連接(vd,nd)= (43,1.79) 、(48,1.74)的直線(nd = 2.22-0.01 x vd )之 上方區域(nd^2.22 - 0.01xvd)中,有本玻璃的光學特性 點係較佳的。本玻璃的光學特性點若在連接(vd,nd )=( 43,1.80 ) 、(48,1.74 )的直線(nd = 2.3 1 6 - 0.0 1 2 x v d )之 上方區域(ndg2.316-0.012xvd),則係更佳的。 • 於本說明書中,成形溫度Tp係指由玻璃轉移溫度Tg 與變形點At,以Tp = At+ ( At-Tg ) /2所算出之値。 本玻璃的成形溫度Tp若爲640 °C以下,則由於容易精 密加壓成形,故係較宜的。成形溫度T p若超過6 4 0 °C ’則 加壓成形時,被成形物的料坯之一部成分會揮發’導致模 具材、離型膜的損傷等,減低模具的耐久性,而且加壓成 形的生產性本身亦有降低之虞。本玻璃的成形溫度T p較 佳爲635°C以下,更佳爲630°C以下。 光學玻璃的熱膨脹係數,以平均熱膨脹係數α計,較 -15- 200813467 佳爲66χ10_7〜SAxltT7:^1。此係因爲模具的平均熱膨脹係 數,例如WC系爲40〜5〇χ1 (Γ7Κ」,其與光學玻璃的平均 熱膨脹係數之差異係愈小愈佳。於本玻璃中,平均熱膨脹 係數α若超過84x1 (Γ7Κ“,則加壓成形時變成容易發生龜 裂等的缺陷,而且若爲了回避龜裂等而將加壓條件緩和, 由於凹縮而造成形狀轉印性等降低。本玻璃的平均熱膨脹 係數α較佳爲83xl(r7Kd以下,更佳爲82χ1(Γ7Κ」以下。 • 另一方面,若光學玻璃的平均熱膨脹係數〇t變成過小 ,則加壓成形的冷卻過程中,模具與光學零件變成難以分 離,最差的情況爲光學零件固著於模具,而變成成形品不 良。因此,本玻璃的平均熱膨脹係數α較佳爲66x1 (Γ7:^1 以上。又,本玻璃的平均熱膨脹係數α更佳爲67x1 Ο^Κ·1 以上,特佳爲68x1 (Γ7!^1以上。再者,於本說明書中,平 均熱膨脹係數α係意味在50〜3 50°C的溫度範圍之平均線 膨脹係數。 # 本玻璃的液相溫度TL較佳爲1 000°C以下。液相溫度 Tl若超過1000°c,則高溫成形時被成形物變成容易透明 消失。本玻璃的液相溫度TL更佳爲990°C以下,特佳爲 980°C以下。再者,定義爲將液相溫度TL保持在某一溫度 時,由玻璃熔融液不能生成結晶固化物的最高溫度。 本玻璃由於具有如上述的特性,故容易作光學設計, 適用於光學零件,尤其數位照相機等中所用的非球面透鏡 -16- 200813467 [實施例] 以下藉由實施例(例1〜2 7 )及比較例(例2 8〜3 2 ) 來說明本發明的具體態樣,惟本發明不受此等所限定。 作爲原料調製法,以得到表中所示組成之玻璃的方式 ,調配下述原料,置入白金製坩堝內,在1100〜1 3 00°c熔 解1小時。此時,藉由白金製攪拌器來攪拌0.5小時,以 將熔融玻璃均質化。均質化後的熔融玻璃係流出,成形爲 板狀後,在Tg+10°C的溫度保持4小時後,以-l°C/min的 冷卻速度徐徐冷卻到室溫爲止。再者,表中以「-」所表 不的部分係表示沒有該成分。 原料係氧化硼、氧化鋁、碳酸鋰、碳酸鈉、二氧化鉻 、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸緦及氧化銻, 使用關東化學公司製的特級試藥。作爲氧化鑭、氧化釓及 氧化釔,使用信越化學工業公司製的純度99.9 %之試藥。 作爲氧化鉅、二氧化矽、氧化鎢、氧化鈮及氧化鉍,使用 高純度化學硏究所公司製的純度9 9.9 %以上之試藥。 對所得到的玻璃,測定玻璃轉移溫度Tg、變形點At( 單位:°C)、50〜3 5 0°C的平均線膨脹係數α(單位:ΙΟ^Κ·1 )、波長5 87.6nm ( d線)的折射率nd、阿貝數vd、液相 溫度TL (單位:°C )、及比重d。此等的測定法係於下述 〇 熱特性(Tg、At、α ):使用熱機械分析裝置( MACSCIENCE 公司製,商品名:DILATOMETER5000 ),以 5 °C /分鐘的升溫速度來測定被加工成直徑5mm、長度 -17- 200813467 2 0mm的圓柱狀之樣品。 光學特性(nd、Vd ):藉由精密折射率計(kaLNEW 光學公司製,商品名:KPR-2 )來測定被加工成一邊爲 20mm、厚度爲10mm的長方體形狀之樣品。將^與^的 關係滿足ndg2.22-〇.〇lxvd者當作〇,將看不到者當作x 。再者,測定値係以到小數點以下第5位數而求出,折射 率nd係將小數點以下第3位數作四捨五入而記載,阿貝 數vd係將小數點以下第2位數作四捨五入而記載。 液相溫度TL :將被加工成1邊爲1 0mm的立方體形狀 之樣品放置在白金製盤上,於設定在恒溫的電爐內靜置1 小時後,用1 〇倍的光學顯微鏡來觀察所取出者,以看不 到結晶的析出之最高溫度當作TL。將液相溫度TL超過 l〇〇〇°C者記載爲「1 000超」。 比重:使用精密比重計(島津製作所製,商品名: SGM3 00P)來測定被加工成一邊爲2〇mm、厚度爲l〇mm 的長方體形狀之樣品。 作爲透明消失特性,將在1 0 0 0 °C的液相溫度看不到透 明消失的析出之良好者當作◦’將看到者當作x° -18 - 200813467 【表1】
編號 例1 例2 例3 例4 例5 B 2 〇 3 2 0. 8 2 0.7 1 9. 5 19. 6 19.7 S i 02 4. 5 4. 5 6. 2 5. 4 5. 4 L a 2 〇 3 2 5.4 2 7. 9 25. 3 2 5· 5 2 8 G d 2 〇 3 17.5 14.9 17.4 17.6 1 4. 9 ZnO 15 1 5. 1 14.9 15 15· 1 L i 20 1. 7 1. 7 1. 7 1. 7 1. 7 Z r 02 1 . 8 1. 8 1. 8 1. 8 1. 8 丁 a 2 〇 5 9. 9 9. 9 9. 8 9. 9 9. 9 W〇3 3. 4 3. 5 3. 4 3. 5 3. 5 (S i o2 + b2o3) / (L i 20+Z nO) 1. 5 1 1.50 1. 5 5 1 . 5 0 1.49 折射率 1. 7 8 1 . 7 8 1. 7 8 1 . 7 9 1. 7 9 阿貝數v d 4 5. 5 4 5. 8 4 6 . 1 4 5. 6 4 5. 6 玻璃轉移溫度Tg/〇C 5 5 3 556 5 6 1 5 5 8 5 5 7 變形點At/0C 6 0 7 6 0 7 6 11 6 0 9 60 8 mmmrL/〇c 9 9 0 9 8 0 98 0 10 0 0 9 8 0 熱膨脹係數《 7 9. 2 7 9. 5 7 8. 5 7 9.4 7 9· 7 比重 4.6 9 4.6 7 4. 6 8 4.7 1 4. 6 9 成形溫度TP/〇C 6 3 3 6 3 2 6 3 7 6 3 4 6 3 3 nd ^ 2.2 2 一 0·0 lXvd 〇 〇 〇 〇 〇 透明消失特性 〇 〇 〇 〇 〇 -19- 200813467 【表2】
編號 例6 例7 例8 例9 例1 0 B 2 〇 3 19.2 19. 3 18.1 1 9. 1 19.3 s i 02 6. 0 9 6.0 8 7.8 3 6. 0 2 6. 12 L a 2 〇 3 2 4.9 2 7. 3 2 7. 1 2 7.0 27. 3 G d 2 〇 3 17.1 14.5 14.4 14.4 1 4. 5 Z nO 1 4. 7 1 4. 7 1 4. 6 14.6 13.5 L i 20 1.6 5 1.6 5 1. 6 4 1. 6 4 1.8 7 Z r 02 1. 7 9 1. 7 9 1. 7 8 1. 7 8 1 . 8 ΊΓ a. 2 〇 5 11.2 11.3 11.2 9. 6 9. 7 WO 3 3. 3 7 3. 3 8 3. 3 5 5. 8 6 5.9 1 (S i o2 + b2o3) / (L i 20 + Z nO) 1. 5 5 1. 5 5 1. 6 0 1.55 1. 6 5 折射率nd 1. 7 9 1.7 9 1. 7 8 1. 79 1. 7 9 阿貝數vd 4 5. 5 4 5.4 4 5. 3 4 4. 7 4 4.9 玻璃轉移溫度W 5 6 2 5 6 1 5 6 5 5 6 1 5 5 5, 變形點At,C 6 12 6 12 6 15 6 12 6 0 7 液相溫度1\/1 10 0 0 9 7 0 9 8 0 9 6 0 9 7 0 熱膨脹係數《 7 8. 5 7 8· 8 7 8. 2 7 7. 8 7 8. 9 比重 4.7 1 4.6 9 4.6 8 4. 6 7 4.6 5 成形溫度Τρ/Χ 6 3 8 6 3 7 6 4 0 6 3 7 6 3 3 nd ^ 2.2 2 一 0·0 lXvd 〇 〇 〇 〇 〇 透明消失特性 〇 〇 〇 〇 〇 -20- 200813467 【表3】
編號 例1 1 例1 2 例1 3 例1 4 例1 5 B 2 〇 3 1 9. 5 1 9. 7 19.7 19. 5 19.2 S i 〇2 6. 10 5.4 0 5. 30 5. 30 5. 2 0 L a 2 〇 3 2 7.6 2 6. 7 2 7.7 2 7. 5 2 7.3 G d 2 〇 3 1 4. 7 1 6. 2 1 4. 8 1 4. 6 14.5 ZnO 13.7 1 5. 1 14. 9 14. 8 14.7 L i 20 1.8 9 1. 7 0 1. 7 0 1. 7 0 1 . 7 0 Z Γ O 2 1.81 1. 8 0 1. 8 0 1 . 8 0 1.80 T a 2 〇 5 11. 3 9. 9 0 9. 8 0 9. 7 0 9. 7 0 WO 3 3. 4 0 3. 5 0 4.3 0 5. 10 5. 90 (S i o2 + b2o3) / (L i 20 + Z nO) 1.64 1.49 1. 5 1 1 . 50 1.4 9 折射率nd 1.78 1. 7 9 1. 7 9 1 · 7 9 1. 7 9 阿貝數v d 4 5. 6 4 5 . 6 4 5. 2 4 4. 9 4 4.5 玻璃轉移溫度Tg/〇C 5 5 6 5 57 5 5 7 5 5 8 5 58 變形點At/°C 6 07 6 0 8 6 0 8 6 0 9 60 9 液相溫度T\/〇C 9 80 9 90 9 8 0 9 8 0 9 80 熱膨脹係數以 7 9. 9 7 9. 5 7 9.4 7 9. 0 7 8. 6 比重 4. 6 7 4. 7 0 4. 6 9 4. 7 0 4. 7 0 成形溫度TP,C 6 3 3 6 3 4 6 3 4 6 3 4 6 3 5 nd ^ 2.2 2 一 0 ·0 IX vd 〇 〇 〇 〇 〇 透明消失特性 〇 〇 〇 〇 〇 -21 - 200813467 【表4】
編號 例1 6 例1 7 例1 8 例1 9 例2 0 B 2 〇 3 19.9 19.7 2 0. 5 2 0. 1 2 0.1 s i 〇2 5. 4 0 5. 4 0 5. 5 8 5.4 7 5.4 8 L a 2 〇 3 2 7.0 2 6. 8 3 0.3 2 9. 7 2 8.5 G d 2 〇 3 13.7 13.5 1 4. 0 13.8 1 5. 1 ZnO 15.2 1 5. 1 15.6 15.4 1 5. 3 L i 20 1.70 1. 7 0 1. 7 6 1. 7 3 1 . 7 2 Z r O 2 1. 9 0 1.80 1.9 1 1.87 1.8 7 ΤΓ a 2 〇 5 10.0 9. 9 0 6. 7 6 8. 4 0 8.4 1 W〇3 5. 2 0 6. 10 3. 5 9 3. 5 3 3. 5 2 (S i o2+b2o3) / (L i 20 + Z nO) 1. 5 0 1.49 1.5 0 1.49 1.5 0 折射率〜 1 . 7 8 1. 7 9 1. 7 8 1 . 7 8 1. 7 8 阿貝數vd 4 5. 1 4 4. 8 4 6. 2 4 5. 9 4 5. 9 玻璃轉移臟Tg/X 5 5 6 5 5 7 5 5 4 5 5 5 5 5 6 變形點At/°C 6 0 7 6 0 8 6 0 5 6 0 6 6 0 7 液相溫度TL/°C 9 5 0 9 5 0 10 0 0 10 0 0 9 9 0 熱膨脹係數α 7 7. 9 7 7.5 8 0.0 7 9. 9 7 9. 8 比重 4.6 4 4. 6 4 4. 6 1 4. 6 4 4.6 5 成形溫度TP/°C 6 3 3 6 3 3 6 3 1 6 3 2 6 3 2 nd>2.22 一 0 ·0 IXvd 〇 〇 〇 〇 〇 透明消失特性 〇 〇 〇 〇 〇 -22- 200813467 【表5】
編號 例2.1 例2 2 例2 3 例2 4 B 2 〇 3 2 0.1 19.8 2 0.1 2 0. 7 S i Ο 2 5.4 9 5. 36 5. 4 9 5. 6 0 L a 2 〇 3 2 9. 7 2 9.2 2 8. 4 2 7. 9 G d 2 〇 3 13.8 13.6 1 5. 1 14.1 Z nO 15.3 15. 1 15. 3 15· 7 L i 20 1. 7 3 1. 7 0 1. 7 2 1. 7 7 Z r O 2 1.8 7 1.84 1.8 7 1 . 92 T a 2 O 5 6. 7 2 8.20 6. 7 4 6. 8 9 WO 3 5. 2 9 5. 2 0 5. 2 8 5.4 2 (S i〇2 + B2〇3) / (L i 20 + Z nO) 1 . 5 0 1 . 50 1. 50 1.51 折射率〜 1 · 7 8 1 . 7 9 1. 7 8 1 · 7 8 阿貝數v d 4 5. 5 4 5.2 4 5. 5 4 5. 8 玻璃轉移溫度T、/〇C 5 5 4 5 5 6 5 5 5 553 變形點At/°C 6 0 6 6 0 7 60 6 6 0 5 液相溫gTL,C 9 9 0 10 0 0 10 0 0 9 5 0 熱膨脹係數a 7 9· 2 7 9. 2 7 9. 1 7 8. 0 比重 4. 6 2 4. 6 5 4. 6 3 4. 56 成形溫度TP,C 6 3 2 63 3 6 3 2 6 3 1 nd^ 2.2 2 —0 .0 IX vd 〇 〇 〇 〇 透明消失特性 〇 〇 〇 〇 23 - 200813467 【表6】
編號 例2 5 例2 6 例2 7 B 2 〇 3 2 1. 5 2 0. 9 2 1.7 s i 02 5. 3 0 5.7 2 5. 8 2 L 汪 2 〇 3 2 9.1 2 8. 3 2 9.4 G d 2 〇 3 14.7 1 4. 3 1 4. 9 ZnO 16.4 16. 0 1 6. 5 L i 20 1. 8 4 1. 8 0 1. 8 6 Z Γ O 2 2. 0 0 0. 4 9 0. 5 0 T a 2 〇 5 3. 5 8 6. 9 9 3. 6 2 WO 3 5. 5 8 5. 5 0 5. 7 0 (S i o,b2o3) /(Li 20 + Z nO) 1.4 7 1 . 5 0 1. 5 0 折射率 1 · 77 1.7 7 1 . 7 6 阿貝數V d 4 6. 4 4 6. 2 4 6. 9 玻璃轉移溫度τ,/π 5 4 9 5 4 9 54 6 變形點At/°C 6 0 1 6 0 1 5 9 9 液相溫STL/0C 10 0 0 9 6 0 9 6 0 熱膨脹係數以 7 8.4 7 8. 5 7 8. 6 比重 4. 50 4.5 7 4.5 0 成形溫度Tp/°c 6 2 7 6 2 7 6 25 nd^2.2 2 —0 .0 IX vd 〇 〇 〇 一 透明消失特性 〇 〇 〇 -24- 200813467 【表71
編號 例2 8 例2 9 例3 0 例3 1 例3 2 s i 02 4. 20 1. 0 0 — 7. 18 4. 7 8 B 2 Ο 3 17. 1 2 5. 7 3 0.0 20. 8 2 3· 1 A 1 2 〇 3 2.5 0 — 一 一 — L i 2 Ο 0. 5 0 1.90 2. 5 0 1. 7 9 1,19 Na 20 1. 9 0 一 一 一 - Z Γ O 2 1. 2 0 6. 9 0 一 3. 2 7 3. 9 2 Z nO 19. 8 5.9 0 17.5 13、0 14.1 L 汪 2 〇 3 2 1.0 4 1. 1 2 5. 0 2 6. 0 2 4. 2 G d 2 〇 3 9. 8 0 — 10.0 19.2 2 1. 7 Y2〇3 — 2. 0 0 — 一 — MgO 一 — 5. 0 0 一 — C a O 2. 2 0 — 一 — — B a O 2. 8 0 1.00 — — — S r O 1 . 2 0 — — 一 — Nb2Os 一 — 1 0. 0 一 一 X a 2 〇 5 14. 0 14.3 — 8. 8 0 7. 0 5 WO 3 1 . 20 一 •一 一 — B i 2 〇 3 0. 5 0 一 — 一 一 S b 2 〇 3 0. 10 0. 2 0 — 一 — (S i O 2 + B 2 O 3) / (L i zO+Z nO) 1 · 0 0 3.4 0 1. 5 0 1 . 9 0 1. 8 0 折射率 1. 7 6 不 能 玻 Μ 化 不 能 玻 璃 化 1. 7 7 1. 7 7 阿貝數vd 4 5. 9 4 7.6 4 7.9 玻璃轉移溫度Ts/〇C 5 42 5 7 0 5 8 7 變形點At/°C 5 9 7 6 2 0 6 3 4 液相溫度TL,C 1000 超 9 8 0 9 7 0 mmmma 86.1 7 8· 8 7 5. 5 比重 4. 5 3 4. 59 4. 62 成形溫度Tp/°c 6 2 4 6 4 5 6 5 8 ndg2.2 2 -0 .0 lXvd_ X 〇 0 透明消失特性 ~ X 〇 〇 -25- 200813467 雖然詳細地且參照特定的 在不脫離本發明的精神與範圍 或修正,其爲熟習該項技術者 本申請案係以2006年6 J 申請案(特願2006- 1 6345 8 ) 納入本文中。 實施態樣來說明本發明,惟 內,可加以各式各樣的變更 所能明暸的。 5 13日申請的日本發明專利 爲基礎,其內容當作參照而 產業上的利用可能性 本玻璃具有取得平衡的 11(1=1.75 〜1.80、阿貝數vd = 43, 性優異。因此,依照本發明, 等的光學零件之光學玻璃。 光學特性,較佳爲折射率 / 48的光學玻璃,而且成形 可提供適合作爲數位照相機
-26-
Claims (1)
- 200813467 十、申請專利範圍 1 · 一種光學玻璃’其特徵係以氧化物基当 計含有 B 2 〇 3 : 1 3 〜2 7 % La2〇3 : 20 〜3 5% Gd2〇3 : 5 〜25% ZnO : 5〜20% • Li2〇 : 〇.5 〜3〇/〇 Ta2〇5 : 0.5 〜1 5〇/〇及 W Ο 3 : 〇 · 5 〜1 〇 %,且 Si〇2與B2〇3之合計含量與Zn〇與Li2〇 之質星比之(Si02 + B2〇3 ) / ( ZnO + Li20 )的 1.65。 2.如申請專利範圍第1項之光學玻璃, nd=1.75 〜1.80,阿貝數 Vd==43 〜48。 ® 3 ·如申請專利範圍第2項之光學玻璃,其 足!1(!^2.22-0.01父”(1的關係。 ^ 4 ·如申請專利範圍第1、2或3項之光學 由玻璃轉移溫度(Tg )與變形點(At )所構 At+(At-Tg) /2所定義之成形溫度(τρ)的個 下,且液相溫度(TL )爲1 〇〇〇以下。 5·如申請專利軔圍第1〜4項中任一'項之 萁中平均熱’膨脹係數(α)爲66xl(T7〜84x10· 6. —種透鏡,其特徵係由申請專利範圍第 ,以質量% 之合計含量 値爲 1 . 3 5〜 其中折射率 中及vd滿 [玻璃,其中 成之關係式 I爲640°c以 光學玻璃, 1〜5項中 -27- 200813467 任一項之光學玻璃所構成。 Ο-28 - 200813467 七、指定代表圖: (一) 、本案指定代表圖為··無 (二) 、本代表圖之元件代表符號簡單說明:無 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
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