TW202335991A - 玻璃、玻璃物品、光學玻璃、玻璃元件 - Google Patents

玻璃、玻璃物品、光學玻璃、玻璃元件 Download PDF

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Abstract

本發明的課題在於提供具有著色層、且即使著色層的厚度小也能夠在著色層實現期望的光密度的玻璃。本發明的玻璃包括選自Sb離子、As離子、Sn離子及Ce離子中的一種以上玻璃成分0.075陽離子%以上。

Description

玻璃、玻璃物品、光學玻璃、玻璃元件
本發明涉及具有著色層的玻璃。
具有著色部分的玻璃能夠用於日用品、佛具、裝飾品、珠寶品、藝術品、小型電子設備的護套等玻璃物品、透鏡、蓋玻璃、編碼器等光學元件之類的各種各樣的用途。其中，對於這樣的玻璃，要求著色的部分具有期望的光密度(OD，optical density)、並且此著色的部分的形狀鮮明。
在專利文獻1中公開了具有著色層的玻璃。然而，在專利文獻1公開的玻璃中，如果增大著色層的光密度，則可能導致著色層的厚度變大、並且著色層的形狀變得不鮮明。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2020/230649號
[發明所要解決的問題]
本發明的目的在於提供具有著色層、且即使著色層的厚度小也能夠在著色層實現期望的光密度的玻璃。 [解決問題的方法]
本發明的主旨如下所述。 (1) 一種玻璃，具有著色層，且包括選自Sb離子、As離子、Sn離子、及Ce離子中的一種以上玻璃成分0.075陽離子%以上。
(2) 根據(1)所述的玻璃，包括Bi離子作為玻璃成分。
(3) 根據(1)或(2)所述的玻璃，所述玻璃的折射率為1.70以上。
(4) 根據(1)~(3)中任一項所述的玻璃，其中， 著色層在可見光區的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差為10%以上。
(5) 一種玻璃物品，包括上述(1)~(4)中任一項所述的玻璃。
(6) 一種光學玻璃，包括上述(1)~(4)中任一項所述的玻璃。
(7) 一種光學元件，包括上述(1)~(4)中任一項所述的玻璃。 [發明的效果]
根據本發明，能夠提供具有著色層、且即使著色層的厚度小也能夠在著色層實現期望的光密度的玻璃。
在本實施方式中，基於以陽離子%表示的各成分的含有比率對本發明的玻璃進行說明。因此，以下，只要沒有特別記載，則各含量的“%”是指“陽離子%”。
以陽離子%表示是指，將全部陽離子成分的含量的合計設為100%時的莫耳百分率。另外，合計含量是指多種陽離子成分的含量(也包括含量為0%的情況)的合計量。另外，陽離子比是指，以陽離子%表示時，陽離子成分彼此的含量(也包括多種陽離子成分的合計含量)的比例(比)。
玻璃成分的含量可以藉由習知的方法、例如電感耦合等離子體發射光譜分析法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質譜分析法(ICP-MS)等方法進行定量。另外，在本說明書及本發明中，構成成分的含量為0%是指，實質上不含此構成成分，允許以不可避免的不純物準位含有此成分。
另外，在本說明書中，只要沒有特別記載，折射率是指黃色氦在d射線(波長587.56nm)下的折射率nd。
以下，對本發明的實施方式詳細地進行說明。
本實施方式的玻璃具有著色層。著色層是玻璃發生了著色的部分，較佳為從玻璃表面向內以層狀存在。
在本實施方式的玻璃中，著色層可以以覆蓋整個玻璃表面的方式(在玻璃的整個表面)存在，也可以以覆蓋玻璃表面的一部分的方式(在玻璃表面的一部分)存在。
著色層是對入射至玻璃的光的透射率小的部分。因此，在本實施方式的玻璃中，入射至玻璃的光中、入射至著色層的光的部分或全部被吸收，與未入射至著色層的光相比，透射光的強度衰減。即，本實施方式的玻璃可以具有透射率小的部分和透射率大的部分。
另外，在本實施方式的玻璃中，著色層可以藉由磨削或拋光而除去。在本實施方式的玻璃中，將著色層除去後的玻璃的透射率大於將著色層除去前的透射率。
本實施方式的玻璃包括選自Sb離子、As離子、Sn離子及Ce離子中的一種以上玻璃成分。本實施方式的玻璃較佳為包括選自Sb離子及As離子中的一種以上玻璃成分，更佳為包括Sb離子。
在本實施方式的玻璃中，選自Sb離子、As離子、Sn離子及Ce離子中的一種以上玻璃成分的含量的下限為0.075%，較佳為0.10%，進一步以0.125%、0.15%、0.175%、0.20%、0.22%、0.24%、0.26%、0.28%、0.30%的順序更佳。另外，此含量的上限較佳為1.00%，進一步以0.90%、0.80%、0.70%、0.60%、0.50%的順序更佳。需要說明的是，在玻璃包括上述玻璃成分中的兩種以上的情況下，此含量為其合計含量。藉由使此含量為上述範圍，即使著色層的厚度小也能夠降低透射率，即，即使著色層的厚度小也能夠在著色層實現期望的光密度。另外，藉由使此含量為上述範圍，著色層發生較深的著色，未形成著色層的部分(以下，有時稱為非著色部)不易發生著色，因此，能夠提高著色層的形狀的鮮明性。另一方面，此含量過少時，存在無法在減小著色層的厚度的狀態下充分地降低透射率，無法得到期望的光密度的疑慮。另外，存在非著色部容易著色，著色層的形狀的鮮明性降低的疑慮。此外，容易在玻璃整體殘留微細的氣泡。如果含量過多，則玻璃熔解時，來自熔解爐的鉑(Pt)容易溶出至玻璃，存在玻璃整體變得容易著色的疑慮。
需要說明的是，在本實施方式中，所述Sb離子，除了Sb 3+以外，還包括價數不同的全部Sb離子。所述As離子，除了As 3+、As 5+以外，還包括價數不同的全部As離子。所述Sn離子，除了Sn 4+以外，還包括價數不同的全部Sn離子。所述Ce離子，除了Ce 4+以外，還包括價數不同的全部Ce離子。
在本實施方式的玻璃中，著色層在可見光區的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差較佳為10%以上，進一步以20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上的順序更佳。另外，著色層在可見光區的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差的上限沒有特別限制，可以設為80%。在此，可見光區是指440nm~780nm的波長範圍。
著色層在可見光區的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差過小時，存在著色層的形狀的鮮明性降低的疑慮。另外，存在無法在減小著色層的厚度的狀態下充分地降低透射率，無法得到期望的光密度的疑慮。
在本實施方式的玻璃中，非著色部可以在波長380nm~780nm的範圍內具有透射率降低的波長範圍。非著色部的透射率降低的波長範圍沒有特別限制，通常為450nm~550nm的範圍，較佳為450nm~520nm的範圍。
非著色部的透射率在可見光區降低的理由沒有特別限定，但可考慮如下。 如後所述，為了形成著色層，可在還原氣氛中對玻璃進行熱處理。此時，由於還原氣氛中所含的具有還原能力的氣體、例如氫，玻璃中所含的過渡金屬的價數的變化會被促進。其結果是，玻璃具有起因於過渡金屬的價數變化的特定波長下的吸收。此時，在非著色部，由此特定波長下的吸收引起的透射率的若干降低可以藉由在可見光區連續地測定透射率而進行檢測。而另一方面，在著色層，由於透射率在整個可見光範圍內變得充分小，因此，這樣的特定波長下的透射率的若干降低不易被檢測到。
在本實施方式的玻璃中，著色層的厚度沒有特別限制，可以設為1μm~150μm。另外，俯視玻璃時著色層的寬度沒有特別限制，可以設為1μm~100μm。藉由將著色層的厚度及寬度設為上述範圍，能夠提高著色層的形狀的鮮明性。
(光密度) 在本實施方式的玻璃中，在從380nm~780nm的波長範圍到紅外區的波長範圍內的著色層的光譜透射率隨著波長增長而顯示出增加傾向。另一方面，著色層的光密度隨著波長增長而顯示出減小傾向。光密度(optical density)是指光學密度或光密度，如下式所示，表示為對入射光強度I 0與透射光強度I之比的常用對數加上負號(負)後的數值。 光密度＝-log 10(I/I o)
在本實施方式的玻璃由著色層和在可見光區的透射率大的非著色部形成的情況下，著色層的光密度大，而另一方面，非著色部的光密度變小。在光密度的測定中，在測定光從著色層和非著色部這兩者通過的情況下，非著色部的光密度足夠小，因此，著色層的光密度是支配性的。
在本實施方式的玻璃中，具有著色層的部分在波長1100nm下的光密度較佳為1.0以上，更佳為1.5以上。另一方面，非著色部在波長1100nm下的光密度較佳為0.15以下，更佳為0.1以下。
通常，感光耦合元件(CCD)、互補式金屬氧化物半導體(C-MOS)感測器等光學感測器的靈敏度範圍達到從可見光區至1100nm附近。藉由設置具有上述範圍的光密度的著色層，可得到能夠在光學感測器的整個靈敏度範圍內遮光的玻璃。因此，本實施方式的玻璃較佳為能夠對從可見光區到1100nm的波長範圍的光線控制透射率。
需要說明的是，對於具有相對的兩個面的玻璃，將著色層設置於其兩面的情況下的光密度為僅在單面設置相同著色層的情況下的約2倍。
另外，在本實施方式的玻璃中，在從可見光區至近紅外區的波長範圍內，隨著波長增加，光密度減小。因此，在具有著色層的部分，例如在波長780nm下的光密度大於在波長1100nm下的光密度。
因此，在存在想要遮光的波長範圍的情況下，以使此波長範圍內的長波長側的波長下的光密度變高的方式設計。在設計僅對可見光遮光的玻璃的情況下，以使光密度在可見光區的長波長側(例如780nm)變高的方式設定即可。另外，在設計對從可見光區至近紅外區遮光的玻璃的情況下，以使光密度在近紅外區的波長(例如波長1100nm)下變高的方式設定即可。可以藉由調整著色層的厚度、著色的程度來控制光密度。
(折射率) 在本實施方式的玻璃中，折射率nd較佳為1.70以上，進一步以1.73以上、1.75以上、1.76以上、1.77以上、1.78以上、1.79以上、1.80以上的順序更佳。折射率nd的上限沒有特別限定，通常為2.5，較佳為2.3。
在本實施方式的玻璃中，可以在玻璃兩面相對的部分分別以既定的間隔設置多個厚度小的著色層、以使得未形成著色層的部分作為狹縫發揮功能。此時，藉由使玻璃的折射率為上述範圍，即使在入射至狹縫部分的光線的入射角大(光線以淺的角度入射)的情況下，也可利用形成於玻璃背面的著色層吸收光線、而不會發生光線透過相鄰的狹縫的情況，因此，能夠得到與在玻璃的厚度方向整體設置著色層的情況相同的效果，而且能夠縮小狹縫的間隔。另一方面，玻璃的折射率過低時，在入射至狹縫部分的光線的入射角大的情況下，光線透過相鄰的狹縫，存在無法得到與在玻璃的厚度方向整體設置著色層的情況相同的效果的疑慮。
(玻璃組成) 在本實施方式的玻璃中，玻璃組成在著色層與非著色部相同。但存在玻璃成分(陽離子)的價數在著色層與非著色部不同的情況。
著色層的著色較佳為起因於玻璃成分的還原色，更佳為起因於過渡金屬的還原色。作為過渡金屬，例如可舉出Ti、Nb、W及Bi。特別是，從即使著色層的厚度小也會實現期望的光密度的觀點考慮，本實施方式的玻璃較佳為包括Bi離子作為玻璃成分，更佳為進一步包括選自Ti離子、Nb離子及W離子中的一種以上。在玻璃不包括上述玻璃成分的情況下，存在無法在減小著色層的厚度的狀態下降低透射率，無法得到期望的光密度的疑慮。另外，著色層的形狀的鮮明性降低的疑慮。
以下，對本實施方式的玻璃的組成表示非限制性的例子。
本實施方式的玻璃較佳為磷酸鹽玻璃。磷酸鹽玻璃是指主要含有P 5+作為玻璃的網絡形成成分的玻璃。作為玻璃的網絡形成成分，已知有P 5+、B 3+、Si 4+、Al 3+等。在此，主要包括磷酸鹽作為玻璃的網絡形成成分是指，P 5+的含量多於B 3+、Si 4+、Al 3+中的任一者的含量。藉由為磷酸鹽玻璃，能夠提高在著色層的著色的程度。
在本實施方式的玻璃中，P 5+的含量的下限較佳為10%，進一步以13%、15%、17%、20%的順序更佳。另外，P 5+的含量的上限較佳為50%，進一步以45%、40%、38%、35%、33%、30%的順序更佳。
P 5+是玻璃的網絡形成成分。另一方面，如果過量包括P 5+，則熔融性變差。因此，P 5+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，B 3+的含量的上限較佳為30%，進一步以25%、20%、15%、13%、10%的順序更佳。另外，B 3+的含量的下限較佳為0.1%，進一步以0.5%、1%、3%、5%的順序更佳。B 3+的含量也可以為0%。
B 3+是玻璃的網絡形成成分，具有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，B 3+的含量過多時，存在化學耐久性降低的傾向。因此，B 3+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，B 3+的含量相對於P 5+的含量的陽離子比[B 3+/P 5+]的上限較佳為0.70，進一步以0.60、0.55、0.50的順序更佳。陽離子比[B 3+/P 5+]也可以為0。
在本實施方式的玻璃中，Si 4+的含量的上限較佳為10%，進一步以7%、5%、3%、2%、1%的順序更佳。另外，Si 4+的含量的下限較佳為0.1%，進一步以0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的順序更佳。Si 4+的含量也可以為0%。
Si 4+是玻璃的網絡形成成分，具有改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性的作用。另一方面，Si 4+的含量過多時，存在玻璃的熔融性降低、玻璃原料發生熔融殘留的傾向。因此，Si 4+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Al 3+的含量的上限較佳為10%，進一步以7%、5%、3%、1%的順序更佳。Al 3+的含量也可以為0%。
Al 3+具有改善玻璃的化學耐久性、耐候性的作用。另一方面，Al 3+的含量過多時，玻璃的熱穩定性降低，玻璃化轉變溫度Tg上升，熔融性容易降低。因此，Al 3+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，P 5+、B 3+、Si 4+及Al 3+的合計含量[P 5+＋B 3+＋Si 4+＋Al 3+]的下限較佳為10%，進一步以15%、18%、20%、23%、25%的順序更佳。另外，合計含量[P 5+＋B 3+＋Si 4+＋Al 3+]的上限較佳為60%，進一步以50%、45%、40%、37%、35%的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，Bi離子的含量的下限較佳為0.5%，進一步以1%、2%、2.5%的順序更佳。另外，Bi離子的含量的上限較佳為40%，進一步以35%、30%、28%、25%的順序更佳。Bi離子除了Bi 3+以外，還包括價數不同的全部Bi離子。
Bi離子有助於高折射率化，而且具有增大玻璃的著色的作用。因此，Bi離子的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Ti離子的含量的下限較佳為1%，進一步以2%、3%的順序更佳。另外，Ti離子的含量的上限較佳為45%，進一步以40%、35%、30%、25%、20%、15%、12%的順序更佳。在此，Ti離子除了Ti 4+、Ti 3+以外，包括價數不同的全部Ti離子。
Ti離子與Nb離子、W離子及Bi離子同樣，對高折射率化非常有利，而且具有增大玻璃的著色的作用。另一方面，Ti離子的含量過多時，存在玻璃的熔融性降低、玻璃原料發生熔融殘留的傾向。因此，Ti離子的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Nb離子的含量的下限較佳為1%，進一步以5%、10%、15%的順序更佳。另外，Nb離子的含量的上限較佳為45%，進一步以40%、35%、30%、25%、23%、20%的順序更佳。Nb離子除了Nb 5+以外，包括價數不同的全部Nb離子。
Nb離子是有助於高折射率化、增大玻璃的著色的成分。而且具有改善玻璃的熱穩定性及化學耐久性的作用。另一方面，Nb離子的含量過多時，存在玻璃的熱穩定性降低的傾向。因此，Nb離子的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，W離子的含量的上限較佳為30%，進一步以25%、20%、15%、13%的順序更佳。另外，W離子的含量的下限較佳為0.5%，進一步以1%、2%、3%的順序更佳。W離子除了W 6+以外，還包括價數不同的全部W離子。
W離子有助於高折射率化，而且具有增大玻璃的著色的作用。因此，W離子的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Ti離子、Nb離子及W離子的合計含量[Ti＋Nb＋W]的下限較佳為1%，進一步以5%、10%、15%、20%、23%的順序更佳。另外，合計含量[Ti＋Nb＋W]的上限較佳為60%，進一步以55%、50%、45%、40%、38%、35%的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，Ti離子、Nb離子、W離子及Bi離子的合計含量[Ti＋Nb＋W＋Bi]的上限較佳為80%，進一步以75%、70%、68%、65%的順序更佳。另外，合計含量[Ti＋Nb＋W＋Bi]的下限較佳為1%，進一步以5%、10%、15%、20%、23%、25%的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，Ti離子、Nb離子、W離子及Bi離子的合計含量相對於P 5+、B 3+及Si 4+的合計含量的陽離子比[(Ti＋Nb＋W＋Bi)/(P 5+＋B 3+＋Si 4+)]的下限較佳為0.1，進一步以0.3、0.5、0.6、0.7的順序更佳。另外，陽離子比[(Ti＋Nb＋W＋Bi)/(P 5+＋B 3+＋Si 4+)]的上限較佳為4.0，進一步以3.5、3.0、2.7、2.5的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，用Ti離子、Nb離子、W離子及Bi離子的合計含量除以Sb離子的含量而得到的商相對於P 5+、B 3+及Si 4+的合計含量之比[{(Ti＋Nb＋W＋Bi)/Sb}/(P 5+＋B 3+＋Si 4+)]的下限較佳為0.3，進一步以1.0、1.5、2.0的順序更佳。另外，比[{(Ti＋Nb＋W＋Bi)/Sb}/(P 5+＋B 3+＋Si 4+)]的上限較佳為33，進一步以20、12、9、6、5、4.0、3.5、3.0、2.5的順序更佳。藉由將比[{(Ti＋Nb＋W＋Bi)/Sb}/(P 5+＋B 3+＋Si 4+)]設為上述範圍，可以得到即使著色層的厚度小也能夠實現期望的光密度的玻璃。
在本實施方式的玻璃中，Ta 5+的含量的上限較佳為5%，進一步以3%、2%、1%的順序更佳。Ta 5+的含量也可以為0%。
Ta 5+具有改善玻璃的熱穩定性的作用。另一方面，Ta 5+的含量過多時，存在玻璃低折射率化、而且熔融性降低的傾向。因此，Ta 5+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Li +的含量的上限較佳為35%，進一步以30%、27%、25%、23%、20%的順序更佳。另外，Li +的含量的下限較佳為1%，進一步以2%、3%、5%、8%的順序更佳。Li +的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Na +的含量的上限較佳為40%，進一步以35%、30%、25%、20%、18%的順序更佳。另外，Na +的含量的下限較佳為0.5%，進一步以1%、1.5%、3%、5%的順序更佳。Na +的含量也可以為0%。
藉由使玻璃含有Li +或Na +，容易對玻璃施加化學增強。另一方面，Li +或Na +的含量過多時，存在玻璃的熱穩定性降低的疑慮。因此，Li +及Na +的各含量分別較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Li +及Na +的合計含量[Li +＋Na +]的上限較佳為45%，進一步以43%、40%、38%的順序更佳。另外，合計含量[Li +＋Na +]的下限較佳為1%，進一步以5%、10%、15%、20%的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，K +的含量的上限較佳為20%，進一步以15%、13%、10%、8%、5%、3%的順序更佳。另外，K +的含量的下限較佳為0.1%，進一步以0.5%、1.0%、1.2%的順序更佳。K +的含量也可以為0%。
K +具有改善玻璃的熱穩定性的作用。另一方面，K +的含量過多時，存在熱穩定性降低的傾向。因此，K +的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Rb +的含量的上限較佳為5%，進一步以3%、1%、0.5%的順序更佳。Rb +的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Cs +的含量的上限較佳為5%，進一步以3%、1%、0.5%的順序更佳。Cs +的含量也可以為0%。
Rb +及Cs +具有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，它們的含量過多時，存在折射率nd降低、而且在熔解中玻璃成分的揮發增加的疑慮。因此，Rb +及Cs +的各含量分別較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Mg 2+的含量的上限較佳為15%，進一步以10%、5%、3%、1%的順序更佳。Mg 2+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Ca 2+的含量的上限較佳為15%，進一步以10%、5%、3%、1%的順序更佳。Ca 2+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Sr 2+的含量的上限較佳為15%，進一步以10%、5%、3%、1%的順序更佳。Sr 2+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Ba 2+的含量的上限較佳為25%，進一步以20%、18%、15%、10%、5%的順序更佳。Ba 2+的含量也可以為0%。
Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+及Ba 2+均具有改善玻璃的熱穩定性、熔融性的作用。另一方面，它們的含量過多時，存在高折射率性受損、而且玻璃的熱穩定性降低的疑慮。因此，這些玻璃成分的各含量分別較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+及Ba 2+的合計含量[Mg 2+＋Ca 2+＋Sr 2+＋Ba 2+]的上限較佳為30%，進一步以25%、20%、18%、15%、10%、5%的順序更佳。
在本實施方式的玻璃中，Zn 2+的含量的上限較佳為15%，進一步以10%、8%、5%、3%、1%的順序更佳。另外，Zn 2+的含量的下限較佳為0.1%，進一步以0.3%、0.5%的順序更佳。Zn 2+的含量也可以為0%。
Zn 2+具有改善玻璃的熱穩定性的作用。另一方面，Zn 2+的含量過多時，存在熔融性變差的疑慮。因此，Zn 2+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Zr 4+的含量的上限較佳為5%，進一步以3%、2%、1%的順序更佳。Zr 4+的含量也可以為0%。
Zr 4+具有改善玻璃的熱穩定性的作用。另一方面，Zr 4+的含量過多時，存在玻璃的熱穩定性及熔融性降低的傾向。因此，Zr 4+的含量較佳為上述範圍。
在本實施方式的玻璃中，Ga 3+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Ga 3+的含量的下限較佳為0%。Ga 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，In 3+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，In 3+的含量的下限較佳為0%。In 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Sc 3+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Sc 3+的含量的下限較佳為0%。Sc 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Hf 4+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Hf 4+的含量的下限較佳為0%。Hf 4+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Lu 3+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Lu 3+的含量的下限較佳為0%。Lu 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Ge 4+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Ge 4+的含量的下限較佳為0%。Ge 4+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，La 3+的含量的上限較佳為5%，進一步以4%、3%的順序更佳。另外，La 3+的含量的下限較佳為0%。La 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Gd 3+的含量的上限較佳為5%，進一步以4%、3%的順序更佳。另外，Gd 3+的含量的下限較佳為0%。Gd 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Y 3+的含量的上限較佳為5%，進一步以4%、3%的順序更佳。另外，Y 3+的含量的下限較佳為0%。Y 3+的含量也可以為0%。
在本實施方式的玻璃中，Yb 3+的含量的上限較佳為3%，進一步以2%、1%的順序更佳。另外，Yb 3+的含量的下限較佳為0%。Yb 3+的含量也可以為0%。
本實施方式的玻璃的陽離子成分較佳主要由上述的成分、即Sb離子、As離子、Sn離子、Ce離子、P 5+、B 3+、Si 4+、Al 3+、Ti離子、Nb離子、W離子、Bi離子、Ta 5+、Li +、Na +、K +、Rb +、Cs +、Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+、Ba 2+、Zn 2+、Zr 4+、Ga 3+、In 3+、Sc 3+、Hf 4+、Lu 3+、Ge 4+、La 3+、Gd 3+、Y 3+及Yb 3+構成，上述的成分的合計含量較佳多於95%，更佳多於98%，進一步較佳多於99%，更進一步較佳多於99.5%。
本實施方式的玻璃包括O 2-作為陰離子成分，另外也可以包括F -。O 2-的含量較佳為90陰離子%以上，較佳為95陰離子%以上，較佳為98陰離子%以上，較佳為99陰離子%以上。O 2-的含量也可以為100陰離子%。F -的含量較佳為10陰離子%以下，較佳為5陰離子%以下，較佳為2陰離子%以下，較佳為1陰離子%以下。F -的含量也可以為0陰離子%。此外，可以包括除O 2-及F -以外的成分。作為除O 2-及F -以外的陰離子成分，可示例出Cl -、Br -、I -。然而，Cl -、Br -、I -均容易在玻璃的熔融中揮發。由於這些成分的揮發，會產生玻璃的特性變動、玻璃的均質性降低、熔融設備的消耗變得顯著等問題。因此，Cl -的含量較佳小於5陰離子%、更佳小於3陰離子%、進一步較佳小於1陰離子%、特別較佳小於0.5陰離子%、進一步較佳小於0.25陰離子%。另外，Br -及I -的合計含量較佳小於5陰離子%、更佳小於3陰離子%、進一步較佳小於1陰離子%、特別較佳小於0.5陰離子%、進一步較佳小於0.1陰離子%、更進一步較佳為0陰離子%。
需要說明的是，陰離子%是指，將全部陰離子成分的含量的合計設為100%時的莫耳百分率。
本實施方式的玻璃較佳為基本上由上述成分構成，但在不妨礙本發明的作用效果的範圍內，也可以含有其它成分。
例如，為了對玻璃賦予近紅外光吸收特性，本實施方式的玻璃也可以進一步含有適量的銅(Cu)作為玻璃成分。此外，也可以含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pr，Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce等。它們會導致玻璃的著色增大，可能會成為螢光的產生源。
另外，在本發明中，並不排除含有不可避免的雜質。
＜其它成分組成＞ Pb、Cd、Tl、Be、Se均具有毒性。因此，本實施方式的玻璃較佳為不含有這些元素作為玻璃成分。
U、Th、Ra均為放射性元素。因此，本實施方式的玻璃較佳為不含有這些元素作為玻璃成分。
(玻璃的製造) 本實施方式的玻璃藉由製備無著色的玻璃、並在其上形成著色層而得到。無著色的玻璃按照習知的玻璃製造方法製作即可。例如，調配多種化合物，充分混合而製成批次原料，將批次原料放入熔融容器中進行熔融、澄清、均質化後，成型熔融玻璃，進行緩慢冷卻而得到玻璃。或者，將批次原料放入熔融容器中進行粗熔解(rough melt)。將藉由粗熔解而得到的熔融物快速冷卻、粉碎而製作碎玻璃。進一步將碎玻璃放入熔融容器中進行加熱、再熔融(remelt)而得到熔融玻璃，進一步在進行了澄清、均質化後，將熔融玻璃成型，進行緩慢冷卻，也可以得到玻璃。熔融玻璃的成型、緩慢冷卻採用習知的方法即可。
進一步，在本實施方式的玻璃的製造工程中可以包括提高熔融玻璃中的水分量的工程。作為提高熔融玻璃中的水分量的工程，可舉出對熔融氣氛附加水蒸氣的工程、在熔融物內對包括水蒸氣的氣體進行鼓泡的工程。其中，較佳包括對熔融氣氛附加水蒸氣的工程。藉由包括提高熔融玻璃中的水分量的工程，能夠提高玻璃的βOH值。藉由提高βOH值，可得到非著色部的透明性高的玻璃。
(著色層的形成) 著色層可以藉由在玻璃表面形成金屬膜並在還原氣氛中進行熱處理而形成。
作為構成金屬膜的金屬，較佳為具有下述作用的金屬：吸藏氣氛中的氫離子、進而藉由氫離子及電子的授受而將玻璃中所含的玻璃成分還原的作用。更佳為具有將在玻璃成分中的過渡金屬還原的作用的金屬。具體而言，可舉出Ni、Au、Ag、Pt、Pd及Pt-Pd合金等。
作為在玻璃表面形成金屬膜的方法，只要能夠以使金屬膜密合於玻璃表面的方式貼附，就沒有特別限制，例如可舉出蒸鍍、濺射、鍍敷、或金屬糊、鍍敷液的塗佈等。在形成微細形狀的金屬膜的情況下，可以將光微影技術與Pd、Pt-Pd的成膜技術組合。
還原氣氛只要含有具有還原能力的氣體即可。作為具有還原能力的氣體，可列舉例如氫。因此，作為還原氣氛，較佳使用含氫氣體，也可以使用含有氫的發泡氣體。發泡氣體是指，包括氫和氮的混合氣體，通常含有3~5體積%左右的氫。
在熱處理中，以比玻璃化轉變溫度Tg低200℃的溫度(Tg-200)以上且軟化點溫度以下進行加熱。熱處理時間可以根據目標的著色程度、著色層的範圍、著色層的厚度等而適當調整。
熱處理後，將金屬膜從玻璃表面除去。作為除去的方法，沒有特別限制，可舉出進行拋光、溶解而除去的方法等。
藉由在還原氣氛中的熱處理，從與金屬膜接觸的玻璃表面到內部，形成著色層。
可藉由上述方法形成著色層的機制沒有特別限定，但可考慮如下。 可認為，在本實施方式中形成的著色層的著色是起因於玻璃成分的還原色，特別是起因於過渡金屬的還原色。通常，即使對玻璃成型體在以3~5體積%左右的低濃度包括氫的氣氛中進行熱處理，玻璃也幾乎不會呈現出還原色。但是，上述金屬膜由於會吸藏氣氛中的氫離子，因此，玻璃的與金屬膜接觸的部分和不與金屬膜接觸的部分相比，會被更多地供給氫離子，其結果是，還原反應快速地進行。因此，玻璃的與金屬膜接觸的部分會更深地著色。由金屬膜引起的對氫離子的吸藏量大，氣氛中的氫濃度會由於金屬膜的吸藏而降低。出於此理由，也會使得不與金屬膜接觸的部分不易發生還原反應。
在此，成為著色的主要原因的玻璃成分的還原反應從與金屬膜接觸的部分向所有方向進行。即，從玻璃的截面觀察著色層時，其從與金屬膜接觸的玻璃表面沿著厚度方向形成，從玻璃的表面觀察著色層時，其從與金屬膜接觸的部分以放射狀形成。
在本實施方式中，藉由使玻璃包括選自Sb離子、As離子、Sn離子、及Ce離子中的一種以上玻璃成分既定量以上，能夠藉由上述方法形成更深地著色的著色層。即，在本實施方式中，即使著色層的厚度小，也能夠充分地降低透射率。在著色層的厚度小的情況下，從玻璃的表面觀察到的從與金屬膜接觸的部分以放射狀形成的著色層的範圍也變小。也就是說，根據本實施方式，藉由調整著色層的形成條件，在從玻璃表面觀察的情況下，能夠形成與金屬膜大致相同形狀的著色層。
(光學元件等的製造) 本實施方式的玻璃可以直接用作光學玻璃。另外，本實施方式的光學元件可以藉由製備沒有著色的光學元件、並在其上形成著色層而得到。沒有著色的光學元件只要按照習知的製造方法來製作即可。例如，將熔融玻璃注入鑄模而成型為板狀，來製作玻璃原材料。將得到的玻璃原材料適當地切割、磨削、拋光，製作適於壓製成型的大小、形狀的碎片。將碎片加熱、軟化，藉由習知的方法進行壓製成型(再熱壓)，製作近似於光學元件的形狀的光學元件坯料。對光學元件坯料進行退火，藉由習知的方法進行磨削、拋光而製作光學元件。
藉由上述方法，能夠在所製作的光學元件上形成著色層。另外，也可以在製作光學元件的中途階段形成著色層。
根據使用目的，也可以在製作的光學元件的光學功能面包覆防反射膜、全反射膜等。
(用途) 根據本發明的一個方式，可以提供包括上述玻璃的光學元件。作為光學元件的種類，可示例出球面透鏡、非球面透鏡等透鏡、棱鏡等。作為透鏡的形狀，可示例出雙凸透鏡、平凸透鏡、雙凹透鏡、平凹透鏡、凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、棒狀透鏡等各種形狀。光學元件可以藉由包括對由上述玻璃成型的玻璃成型體進行加工的工程的方法來製造。作為加工，可例表示切割、切削、粗磨削、精磨削、拋光等。
作為光學元件的一例，可表示用於對斜射至像感光耦合元件(CCD)、互補式金屬氧化物半導體(C-MOS)感測器這樣的圖像感測器的受光面的光進行遮光的光學元件。以往，為了阻斷斜射至圖像感測器的受光面的光，所採用的是在圖像感測器的蓋玻璃表面的想要阻斷斜射光的部分塗佈黑色油墨而使其具有遮光性的方法。在此方法中，在塗佈有黑色油墨的部分與未塗佈黑色油墨的部分的邊界，在黑色油墨的表面會發生光的反射而成為雜散光，存在圖像感測器的畫質降低的問題。另外，油墨的溫度上升時，會產生脫氣，成為蓋玻璃表面的模糊的原因。與此相對，藉由使用本實施方式的玻璃，在想要阻擋斜射光的部位設置著色層而製成蓋玻璃，能夠解決雜散光的問題、由脫氣導致的模糊的問題。
形成著色層時，從玻璃的表面觀察著色層時，以從玻璃的與金屬膜接觸的部分向內呈放射狀展開的方式形成。即，著色層以不僅在玻璃的厚度方向上、在與玻璃的表面平行的方向上也展開的方式形成。其中，著色層中的每單位厚度的光密度顯示出在玻璃的與金屬膜接觸的部分、即玻璃表面及靠近表面的表面部大、且與玻璃表面的距離越大則越減小的傾向。另外，在著色層與非著色部的邊界，光密度隨著從著色層移動至非著色部而連續地、階段性地減小。像這樣地，在著色層與非著色部的邊界，嚴格而言，光密度是連續地、階段性地變化的，但在本實施方式中，處於著色層與非著色部的邊界的光密度連續地、階段性地變化的區域極為有限，難以藉由肉眼觀察而確認其存在。但是，由於入射至玻璃的光的波長與處於著色層與非著色部的邊界的光密度連續地、階段性地變化的區域相比足夠小，因此，入射至此區域的光被吸收而衰減。因此，即使例如入射至非著色部的光發生衍射而傳播至著色層與非著色部的邊界，光也會在著色層與非著色部的邊界衰減而不易透過玻璃。
以上，主要對在蓋玻璃中的應用進行了說明，但不限定於蓋玻璃，本實施方式的玻璃也可以根據著色層的形狀而具有作為光學感測器等的窗的功能。作為其它光學元件的一例，還可以舉出在透鏡的側面設置有著色層的塗墨透鏡、對玻璃表面施加了精密形狀的著色層的玻璃製編碼器、具有部分透射性的螢幕。在此，玻璃製編碼器是指，能夠代替光學式旋轉編碼器的旋轉狹縫板而使用的圓盤狀的玻璃板，可以使與旋轉狹縫板的狹縫相當的部位為非著色部，使與快門相當的部位為著色層。即，在玻璃製編碼器中，在與狹縫相當的非著色部和與快門相當的著色層的邊界具有光密度連續地、階段性地變化的區域。因此，即使入射至玻璃製編碼器的光發生衍射而傳播至狹縫與快門的邊界，光也會在此邊界衰減。其結果是，可抑制衍射後的光入射至光學式旋轉編碼器的光感測器，能夠防止編碼器的誤動作。需要說明的是，如上所述的藉由使光在著色層與非著色部的邊界衰減而得到的效果只要著色層是從玻璃表面向內以層狀存在的即能夠獲得。因此，對於這樣的效果而言，只要著色層是從玻璃表面向內以層狀存在的，在含Sb離子玻璃中也會獲得，在不包括Sb離子的玻璃中也會獲得。
在本實施方式中，特別是在形成玻璃製編碼器、具有部分透射性的螢幕的情況下、以及在晶片上形成多個透鏡的情況下，只要如上所述地在期望的部位形成金屬膜，即能夠藉由還原氣氛中的熱處理而一次性地形成著色層，使其期望的部位具有遮光性。
本實施方式的玻璃也可以直接用作光學玻璃，但本發明並不限定於光學玻璃。根據本發明的一個方式，能夠鮮明地形成著色層的形狀，因此能夠有效利用著色層所帶來的裝飾性而提供包括上述玻璃的玻璃物品。作為玻璃物品，沒有特別限定，可示例出餐具、文具等日用品、佛具、裝飾品、珠寶品、藝術品、小型電子設備的護套等。本實施方式的玻璃物品可以藉由著色層而具有期望的圖、文字、圖案及花樣。在此，在以往的情況下，即，在物品表面形成膜並施加期望形狀的圖案等情況下，容易發生物品表面的膜剝離、膜的色彩變化之類的問題。而另一方面，在本實施方式中，著色層從玻璃的表面向內以層狀存在。因此，著色層不會剝離，而且著色層的色彩不易變化。即，根據本實施方式，可以提供不會發生圖案等的剝離、色彩的變化之類的問題的玻璃物品。 [實施例]
以下，結合實施例對本發明更詳細地進行說明，但本發明不限定於這些實施例。
按照以下的順序製作具有表1所示的玻璃組成I~組成IV的玻璃樣品，並進行了各種評價。需要說明的是，在本實施例中，在各組成中，使除Sb離子、Sn離子及Ce離子以外的玻璃組成的組成恆定，在組成I中製作Sb離子的含量在0~1.0%的範圍內不同的玻璃樣品，在組成II中製作Sb離子的含量在0~0.37%的範圍不同的玻璃樣品。此外，在組成I中製作Ce離子的含量在0~0.42%的範圍不同的玻璃樣品，另外製作Sn離子的含量在0~0.48%的範圍內不同的玻璃樣品。在組成III中製作Sb離子的含量在0~0.5%的範圍不同的玻璃樣品，在組成IV中製作Sb離子的含量在0~0.5%的範圍不同的玻璃樣品。在表1中，在各組成中包括Sb離子、Sn離子及Ce離子中的任一種。
[表1]
組成I 組成II 組成Ⅲ 組成Ⅳ
玻璃組成 (陽離子%) P 5+ 25.7 25.7 22.0 27.0
Nb離子 19.3 24.7 19.8 18.6
Ti離子 2.7 0 4.3 9.9
W離子 2.7 0 0 11.3
Bi離子 3.2 3.2 4.0 25.4
Ba 2+ 0.5 0.5 0 4.4
B 3+ 6.4 6.4 10.0 0
Zn 2+ 1.1 1.1 0 0
Li + 20.3 20.3 0 0
Na + 16 16 33.0 2.5
K + 2.1 2.1 7.0 1.0
計 100 100 100.0 100.0
Sb離子 0-1.0 0-0.37 0-0.5 0-0.5
Ce離子 0-0.42 0 0 0
Sn離子 0-0.48 0 0 0
玻璃特性 nd 1.82 1.82 1.8 2.1
νd 24.1 24.4 23.9 17.0
Tg(℃) 454 459 488 561
Ts(℃) 506 512 540 596
比重 3.69 3.62 3.5 5.63
[玻璃的製造] 準備與玻璃的構成成分對應的氧化物、氫氧化物、偏磷酸鹽、碳酸鹽、及硝酸鹽作為原材料，以使得到的玻璃的組成達到表1所示的各組成的方式秤量上述原材料並進行調配，將原材料充分混合。將得到的調配原料(批次原料)投入鉑坩堝，在1100~1450℃下加熱2~3小時，得到了熔融玻璃。對熔融玻璃進行攪拌以謀求均質化，澄清後，將熔融玻璃澆鑄至預熱到適當溫度的模具中。將澆鑄後的玻璃在玻璃化轉變溫度Tg附近進行1小時左右的熱處理，在爐內自然冷卻至室溫。加工成長度40mm、寬度10mm、厚度1.0mm的大小，對成為40mm×10mm的兩個面進行精密拋光(光學拋光)而得到了玻璃樣品。
[玻璃成分組成的確認] 對於得到的玻璃樣品，藉由電感耦合等離子體發射光譜分析法(ICP-AES)測定了各玻璃成分的含量，確認了為表1所示的各組成。另外，所有玻璃樣品均含有100陰離子%的O 2-作為陰離子成分。
[光學特性的測定] 對於所得到的玻璃樣品，對折射率nd、阿貝數νd、玻璃化轉變溫度Tg、屈服點Ts、及比重進行了測定。將結果示於表1。需要說明的是，玻璃樣品的折射率nd、阿貝數νd、玻璃化轉變溫度Tg、屈服點Ts、及比重均與Sb離子、Ce離子及Sn離子的含量無關，為同等程度，在表1中表示的以有效數字表示的數值的範圍內。
(i) 折射率nd及阿貝數νd 藉由日本產業規格(JIS)標準 JIS B 7071-1的折射率測定法測定折射率nd、ng、nF、nC，並基於式(1)計算出了阿貝數νd。 νd＝(nd－1)/(nF－nC)  ···(1)
(ii) 玻璃化轉變溫度Tg及屈服點Ts 玻璃化轉變溫度Tg及屈服點Ts使用Mac Science株式會社製造的熱機械分析裝置(TMA4000S)，以升溫速度4℃/分進行了測定。
(iii) 比重 比重藉由阿基米德法進行了測定。
實施例1：透射率之差 (實施例1-1) [著色層的形成] 對於具有組成I的玻璃樣品中Sb離子的含量為0.10%的樣品，在光學拋光面的一面的一部分塗佈Ni糊，在比玻璃化轉變溫度Tg低50℃的溫度(Tg-50℃)下進行4小時燒製而成膜了Ni糊膜。
一邊以0.03L/min的流量供給發泡氣體(氫3體積%、氮97體積%)而形成還原氣氛，一邊在410℃下對形成有Ni糊膜的玻璃樣品進行了70小時的熱處理。 藉由拋光將Ni糊膜剝離。在將Ni糊膜剝離後的部分形成著色層。得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。
[透射率的測定] 對具有著色層的部分及非著色部測定了在波長300nm~2500nm的範圍內的外部透射率。外部透射率如下地定義：使光沿著玻璃樣品的厚度方向入射時透射光強度相對於入射光強度的百分率[透射光強度／入射光強度×100]。需要說明的是，外部透射率中也包括在試樣表面的光線的反射損失。將結果示於第1-1圖。
(實施例1-2) 使用具有組成I的玻璃樣品中Sb離子的含量為0.25%的樣品，在430℃下進行了30小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地形成著色層，得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例1-1同樣地對透射率進行了測定。將結果示於第1-2圖。
(實施例1-3) 使用具有組成I的玻璃樣品中Sb離子的含量為0.25%的樣品，在410℃下進行了70小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地形成著色層，得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例1-1同樣地對透射率進行了測定。將結果示於第1-3圖。
(實施例1-4) 使用具有組成II的玻璃樣品中Sb離子的含量為0.2%的樣品，在410℃下進行了19小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地形成著色層，得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例1-1同樣地對透射率進行了測定。將結果示於第1-4圖。
(實施例1-5) 使用具有組成II的玻璃樣品中Sb離子的含量為0.2%的樣品，在430℃下進行了8小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地形成著色層，得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例1-1同樣地對透射率進行了測定。將結果示於第1-5圖。
根據第1-1圖~第1-5圖確認了：對於Sb離子的含量為0.075%以上的玻璃樣品而言，在任意的熱處理條件下，著色層在可見光區(波長440nm~780nm)的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差均達到10%以上。
實施例2：非著色部的透明性 (實施例2-1) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了9小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。如下所述地對非著色部的透明性進行了評價。將結果示於第2圖。
[非著色部的透明性的評價] 對形成著色層前的玻璃樣品和形成著色層後的非著色部測定了在波長494nm下的外部透射率。外部透射率如下地定義：光沿著玻璃樣品的厚度方向時透射光強度相對於入射光強度的百分率[透射光強度／入射光強度×100]。需要說明的是，外部透射率中也包括在試樣表面的光線的反射損失。計算出對形成著色層前的玻璃樣品得到的外部透射率、與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差。
(實施例2-2) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了30小時的熱處理，除此以外，與實施例2-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例2-1同樣地計算出對形成著色層前的玻璃樣品得到的外部透射率、與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差，對非著色部的透明性進行了評價。將結果示於第2圖。
(實施例2-3) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在410℃下進行了70小時的熱處理，除此以外，與實施例2-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例2-1同樣地計算出對形成著色層前的玻璃樣品得到的外部透射率、與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差，對非著色部的透明性進行了評價。將結果示於第2圖。
(實施例2-4) 對於具有組成II且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了7小時的熱處理，除此以外，與實施例2-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例2-1同樣地計算出對形成著色層前的玻璃樣品得到的外部透射率、與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差，對非著色部的透明性進行了評價。將結果示於第2圖。
根據第2圖可以確認：對於Sb離子的含量為0.075%以上的玻璃樣品而言，在任意的熱處理條件下，非著色部的透射率均與形成著色層前為同等程度，確保了非著色部的透明性。另一方面確認了：對於Sb離子的含量小於0.075%的玻璃樣品而言，與形成著色層前相比，非著色部的透射率降低，非著色部的透明性受損。
實施例3：著色層的厚度和光密度 (實施例3-1) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了9小時的熱處理，除此以外，與實施例1-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。如下所述，對著色層的厚度及光密度進行了測定。
[著色層的厚度] 將玻璃樣品從沒有著色層的光學拋光面拋光，使厚度達到0.60mm。利用顯微鏡對玻璃的具有著色層的部分的截面進行觀察時，如果玻璃的厚度大，則容易發生著色層的厚度看起來較大這樣的問題。為此，藉由減小玻璃的厚度而使這樣的問題不發生。利用顯微鏡對玻璃樣品的具有著色層的部分的截面進行觀察，對著色層的厚度進行了測定。將顯微鏡的倍率設為500倍。將結果示於第3-1圖。
[光密度的測定] 對玻璃樣品的具有著色層的部分測定在波長1100nm下的入射光強度I 0及透射光強度I，藉由下述式計算出光密度(光學密度)。將結果示於第3-2圖。 光密度＝-log 10(I/I 0)
(實施例3-2) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了30小時的熱處理，除此以外，與實施例3-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例3-1同樣地對著色層的厚度及光密度進行了測定。
(實施例3-3) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在410℃下進行了70小時的熱處理，除此以外，與實施例3-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例3-1同樣地對著色層的厚度及光密度進行了測定。
(實施例3-4) 對於具有組成II且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在410℃下進行了19小時的熱處理，除此以外，與實施例3-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例3-1同樣地對著色層的厚度及光密度進行了測定。
(實施例3-5) 對於具有組成II且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在410℃下進行了8小時的熱處理，除此以外，與實施例3-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。與實施例3-1同樣地對著色層的厚度及光密度進行了測定。
在實施例3-1~3-5中，以使光密度恆定的方式對著色層的厚度進行了調整。具體而言，在實施例3-1中，如第3-2圖所示，以使光密度達到1.7~2.1的範圍的方式增減了著色層的厚度，其結果示於第3-1圖。同樣，在實施例3-2、3-3、3-4、3-5中，分別以使光密度達到3.7~4.0、3.7~4.0、1.7~1.8、1.5~1.6的範圍的方式增減了著色層的厚度，其結果示於第3-1圖。根據第3-1圖、第3-2圖可以確認：Sb離子的含量為0.075%以上的玻璃樣品在任意的熱處理條件下，均能夠在著色層的厚度小的狀態下實現期望的光密度。另一方面確認了：對於Sb離子的含量小於0.075%的玻璃樣品而言，為了實現期望的光密度，必須要增大著色層的厚度，即，如果不增大著色層的厚度，則無法實現期望的光密度。
實施例4：著色層的形狀的鮮明性 (實施例4-1) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，將Ni糊膜形成為縱20mm、橫10mm的大小的膜，形成著色層時在430℃下進行30小時的熱處理，未將此Ni糊膜剝離，除此以外，與實施例1-1同樣地形成著色層，得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。此時，著色層以略大於Ni糊膜的大小形成。因此，對從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離進行了測定。將結果示於第4圖。
(實施例4-2) 對於具有組成I且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在410℃下進行了70小時的熱處理，除此以外，與實施例4-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。對從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離進行了測定。將結果示於第4圖。
(實施例4-3) 對於具有組成II且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品，形成著色層時在430℃下進行了7小時的熱處理，除此以外，與實施例4-1同樣地得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。對從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離進行了測定。將結果示於第4圖。
根據第4圖，對於Sb離子的含量為0.075%以上的玻璃樣品而言，在任意的熱處理條件下，從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離均減小。即，確認了著色層為與成膜得到的Ni糊膜大致相同的形狀，確保了著色層的形狀的鮮明性。另一方面確認了：對於Sb離子的含量小於0.075%的玻璃樣品而言，與Sb離子的含量為0.075%以上的玻璃樣品相比，從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離大，著色層的形狀的鮮明性受損。
(實施例5) [著色層的形成] 對於具有組成I且Ce離子含量不同的多個玻璃樣品(以下稱為“組成I-ce”)、具有組成I且Sn離子含量不同的多個玻璃樣品(以下稱為“組成I-sn”)、具有組成III且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品(以下稱為“組成III-sb”)、具有組成IV且Sb離子含量不同的多個玻璃樣品(以下稱為“組成IV-sb”)，在光學拋光面的一面的一部分塗佈Ni糊，在410℃下進行4小時燒製而成膜了Ni糊膜。
一邊以0.03L/min的流量供給發泡氣體(氫3體積%、氮97體積%)而形成還原氣氛，一邊在430℃下對形成有Ni糊膜的玻璃樣品(組成I-sn)進行了5小時的熱處理。對於玻璃樣品(組成I-ce)，設為處理溫度430℃、處理時間30小時，對於玻璃樣品(組成III-sb)，設為處理溫度464℃、處理時間30小時，對於玻璃樣品(組成IV-sb)，設為處理溫度537℃，除此以外，與上述進行了同樣的處理。
藉由拋光將Ni糊膜從各玻璃樣品剝離。在將Ni糊膜剝離後的部分形成了著色層。得到了具有著色層及非著色部的玻璃樣品。
對於各玻璃樣品，與上述同樣地測定了非著色部的透明性評價(外部透射率差分)、著色部的光密度(光學密度)、著色層的形狀的鮮明性(著色寬度)及著色層的厚度(著色深度)。將結果示於第5圖~第8圖。圖中，離子含量表示Sb離子、Sn離子或Ce離子的含量。
無
第1-1圖是針對實施例1-1中得到的具有組成I的玻璃樣品，表示了具有著色層的部分及非著色部的外部透射率的圖表。 第1-2圖是針對實施例1-2中得到的具有組成I的玻璃樣品，表示了具有著色層的部分及非著色部的外部透射率的圖表。 第1-3圖是針對實施例1-3中得到的具有組成I的玻璃樣品，表示了具有著色層的部分及非著色部的外部透射率的圖表。 第1-4圖是針對實施例1-4中得到的具有組成II的玻璃樣品，表示了具有著色層的部分及非著色部的外部透射率的圖表。 第1-5圖是針對實施例1-5中得到的具有組成II的玻璃樣品，表示了具有著色層的部分及非著色部的外部透射率的圖表。 第2圖是針對實施例2中得到的玻璃樣品，表示了在以Sb離子的含量為橫軸時，對形成著色層前的玻璃樣品得到的外部透射率、與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差的圖表。 第3-1圖是針對實施例3中得到的玻璃樣品，表示了在以Sb離子的含量為橫軸時的著色層的厚度的圖表。 第3-2圖是針對實施例3中得到的玻璃樣品，表示了在以Sb離子的含量為橫軸時的光密度的圖表。 第4圖是針對實施例4中得到的玻璃樣品，表示了在以Sb離子的含量為橫軸時，從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離的圖表。 第5圖是針對實施例5中得到的玻璃樣品，表示了在以離子的含量為橫軸時，與對形成著色層後的非著色部得到的外部透射率之差的圖表。 第6圖是針對實施例5中得到的玻璃樣品，表示了在以離子的含量為橫軸時的光密度的圖表。 第7圖是針對實施例5中得到的玻璃樣品，表示了在以離子的含量為橫軸時，從成膜得到的Ni糊膜的外緣部起到所形成的著色層的外緣部的距離的圖表。 第8圖是針對實施例5中得到的玻璃樣品，表示了在以離子的含量為橫軸時的著色層的厚度的圖表。

Claims (7)

  1. 一種玻璃，具有著色層， 所述玻璃包括選自Sb離子、As離子、Sn離子、及Ce離子中的一種以上玻璃成分0.075陽離子%。
  2. 如請求項1所述的玻璃，包括Bi離子作為玻璃成分。
  3. 如請求項1所述的玻璃，所述玻璃的折射率為1.70以上。
  4. 如請求項1所述的玻璃，其中， 著色層在可見光區的透射率的最小值與非著色部在可見光區的透射率的最小值之差為10%以上。
  5. 一種玻璃物品，包括請求項1~4中任一項所述的玻璃。
  6. 一種光學玻璃，包括請求項1~4中任一項所述的玻璃。
  7. 一種光學元件，包括請求項1~4中任一項所述的玻璃。
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