TWI771562B - 附反射防止膜之玻璃基板及光學構件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種使用高折射率之玻璃之具有優異之強度之附反射防止膜之玻璃基板及使用其之光學構件。 本發明之附反射防止膜之玻璃基板具備包含折射率(nd )為1.68～2.00之玻璃之板厚為0.01～2 mm之玻璃基板、及設置於該玻璃基板之至少一主表面上之反射防止膜。

Description

附反射防止膜之玻璃基板及光學構件
本發明係關於一種附反射防止膜之玻璃基板及使用其之光學構件。
作為用於可穿戴設備、例如帶投影機之眼鏡、眼鏡型或護目鏡型顯示器、虛擬現實增強現實顯示裝置、虛像顯示裝置等之玻璃，自圖像之廣角化、高亮度、高對比度化、導光特性提高、繞射光柵之加工容易性等之點而言，要求高折射率(例如，折射率nd 為1.68以上)，又，為了使重量較輕，要求玻璃之薄板化。又，先前，小型且攝像視角較廣之攝像玻璃透鏡用於車載用攝影機、機器人用視覺感測器等用途，對於此種攝像玻璃透鏡，為了使其更小型且可攝影更廣之範圍，要求高折射率。
又，於普通玻璃中，為了減少外界光反射或提高透光率，亦於玻璃表面、特別是對向之一對主表面之至少一面上設置反射防止膜。
另一方面，已知當於玻璃板之一面形成薄膜時，與具有薄膜之玻璃板之面為相反側之面強度降低，為了防止該強度之降低，提出於玻璃板與薄膜之間形成包含有機化合物之絕緣膜(例如，專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開2014/030599
[發明所欲解決之問題]
已知即便於具有低反射膜之玻璃板中，與低反射膜為相反側之面強度亦降低。根據膜之材料，面強度之降低程度不同，然而，於該程度顯著之情形時，存在成膜後之面強度變為成膜前之一半程度之情形。
又，於上述之可穿戴設備、虛擬現實增強現實顯示裝置、虛像顯示裝置等用途中，存在進行於玻璃之主表面藉由壓印形成圖案等加工之情形。於上述用途中所用之玻璃中，期望不發生玻璃板之破裂，然而，於使用強度較低之玻璃板之情形時，有於進行上述加工時發生破裂等之虞。 又，一般而言折射率較高之組成之玻璃存在強度易變低之傾向。由此，可預想到，於例如折射率為1.68以上之高折射率玻璃上成膜而提高光學特性之附膜玻璃之製造較為困難，此種零件之提供令人擔憂。
本發明係為了解決上述之問題而成者，其目的在於，提供一種高折射率且具有優異之強度之附反射防止膜之玻璃基板、及使用其之光學構件。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人發現，本發明係藉由將具有特定之特性(例如，折射率為1.68以上)之玻璃與反射防止膜組合，獲得了所需之低反射特性，並且面強度並未降低反而提高，從而解決了上述問題。
本發明之附反射防止膜之玻璃基板之特徵在於，具備包含折射率(nd )為1.68～2.00之玻璃之板厚為0.01～2 mm之玻璃基板、及設置於該玻璃基板之至少一主表面上之反射防止膜。
本發明之光學構件之特徵在於，具有本發明之附反射防止膜之玻璃基板。 [發明之效果]
本發明之附反射防止膜之玻璃基板為高折射率，且具有優異之強度。由此，可獲得高折射率且高強度之光學構件。
以下，對本發明之附反射防止膜之玻璃基板及光學構件之實施形態進行說明。 本發明之附反射防止膜之玻璃基板具備包含折射率(nd )為1.68以上且2.00以下之玻璃之板厚為0.01 mm以上且2 mm以下之玻璃基板、及反射防止膜。該反射防止膜配置於玻璃基板之至少一主表面上。反射防止膜亦可配置於玻璃基板之兩個主表面上。
本發明之附反射防止膜之玻璃基板之反射防止膜之硬度(以下，亦稱為膜硬度)較佳為3.0 GPa以上且6.0 GPa以下，更佳為3.5 GPa以上且5.0 GPa以下。該膜硬度係藉由奈米壓痕法使用三角錐(Berkovich)壓頭於具有反射防止膜之面於100 μN之負載下所測定之值。藉由膜硬度於上述之範圍內，可抑制可作為附反射防止膜之玻璃基板之破裂之起點之反射防止膜面之破損，並可抑制附反射防止膜之玻璃基板之加工或使用時之破損或破裂等。又，於後述之組成之玻璃中，易於實現下述之較佳之面強度。
本發明之附反射防止膜之玻璃基板之具有反射防止膜之面之藉由環對環(ROR：Ring on Ring)試驗所測定之面強度以換算成玻璃基板之厚度0.5 mm之值計較佳為600 N以上且1200 N以下。面強度之0.5 mm換算值更佳為700 N以上且1100 N以下，進而較佳為750 N以上且950 N以下。該面強度係附反射防止膜之玻璃基板之具有反射防止膜之面之破壞強度(負載)之平均值。對於附反射防止膜之玻璃基板，於環狀之支持部(以中心為基準之直徑為30 mm)之上，使相互之中心一致，並將具有反射防止膜之面朝向環狀之支持部，藉此將附反射防止膜之玻璃基板載置，自附反射防止膜之玻璃基板之中心上方，對直徑為10 mm(以中心為基準)之環狀之負載部以其中心與支持部之中心一致之方式擠壓，並施加負載作為附反射防止膜之玻璃基板破壞之時點之負載，利用ROR試驗而得之面強度可藉此而測定。再者，利用ROR試驗而得之面強度之測定方法係依據ASTM C1499-01或DIN52292之方法。
面強度向玻璃基板之厚度0.5 mm之換算藉由所實測之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃基板厚度與基準厚度(0.5 mm)之比之平方而比例計算。藉由本發明之附反射防止膜之玻璃基板之具有反射防止膜之面之面強度之換算成0.5 mm厚之值於上述之範圍內，附反射防止膜之玻璃基板具有優異之強度，可抑制加工或使用時之破損或破裂等。
本發明之附反射防止膜之玻璃基板之視感反射率較佳為2%以下，更佳為1%以下。當視感反射率於該範圍內時，可充分防止映入。視感反射率基於JIS Z8701而規定。再者，作為光源，可使用D65光源。
本發明之附反射防止膜之玻璃基板之反射防止膜表面之表面粗糙度(Ra)較佳為2.0 nm以下。當Ra為2.0 nm以下時，反射防止膜表面上之漫反射受到抑制，可防止重影現象或變形。Ra更佳為1.7 nm以下，進而較佳為1.4 nm以下，進而更佳為1.2 nm以下，特佳為1 nm以下。此處，Ra係藉由JIS B0601(2001年)而定義之算術平均粗糙度，於本說明書中，係使用原子力顯微鏡(AFM)對2 μm×2 μm之正方形之區域進行測定而得之值。
＜玻璃基板＞ 於本發明之附反射防止膜之玻璃基板中，玻璃基板包含折射率(nd )為1.68～2.00之玻璃。由於nd 為1.68以上，故而當本發明之附反射防止膜之玻璃基板用於可穿戴設備時，由於可實現圖像之廣角化、高亮度、高對比度化、導光特性提高、繞射光柵之加工容易性等，故而較佳。又，作為用於車載用攝影機、機器人用視覺感測器等之用途之小型且攝像視角較廣之攝像透鏡，由於更小型且可攝影更廣之範圍，故而較佳。nd 較佳為1.70以上，更佳為1.73以上，進而較佳為1.74以上，進而更佳為1.75以上。
另一方面，nd 超過2.00之玻璃存在密度易變高、且失透溫度易變高之傾向。由此，nd 為2.00以下，較佳為1.90以下，更佳為1.85以下，進而較佳為1.83以下，進而更佳為1.82以下，特佳為1.81以下，最佳為1.80以下。
玻璃之折射率可藉由將測定對象之玻璃加工成例如一邊為30 mm、厚度為10 mm之三角形狀稜鏡並使用折射率計(Kalnew公司製造，設備名：KPR-2000等)而測定。
於本發明之附反射防止膜之玻璃基板中，玻璃基板之厚度為0.01～2.0 mm。當厚度為0.01 mm以上時，玻璃基板或附反射防止膜之玻璃基板之使用時或加工時之破損受到抑制。又，可抑制由附反射防止膜之玻璃基板之自重所導致之彎曲。厚度更佳為0.1 mm以上，進而較佳為0.3 mm以上，進而更佳為0.5 mm以上。另一方面，當厚度為2.0 mm以下時，使用附反射防止膜之玻璃基板之光學元件重量較輕。厚度更佳為1.5 mm以下，進而較佳為1.0 mm以下，進而更佳為0.8 mm以下。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之密度(d)較佳為4.0 g/cm3 以下。藉此，本發明之附反射防止膜之玻璃基板於用於可穿戴設備之情形時，可製成使使用者之穿戴感較佳者，於用於車載用攝影機、機器人用視覺感測器等之情形時，可減輕整個裝置之重量。d較佳為3.8 g/cm3 以下，更佳為3.6 g/cm3 以下，進而較佳為3.5 g/cm3 以下，進而更佳為3.4 g/cm3 以下。
另一方面，為了使玻璃基板表面不易造成損傷，d較佳為2.0 g/cm3 以上。更佳為2.2 g/cm3 以上，進而較佳為2.3 g/cm3 以上，進而更佳為2.4 g/cm3 以上。玻璃之密度(d)可依據JIS Z8807(1976，於液中稱量之測定方法)而測定。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃較佳為具有logη＝2之溫度T2 於800～1200℃之範圍內之玻璃之黏性。此處，log表示常用對數(log10 )，η係剪切應力為0時之黏度。T2 係溶解性之基準溫度，由於當玻璃之T2 過高時，需要於高溫下溶解，故而於高折射率玻璃之情形時，特別是短波長側之可見光透過率有降低之虞。T2 較佳為1180℃以下，更佳為1150℃以下，進而較佳為1130℃以下，進而更佳為1110℃以下。
另一方面，當T2 過低時，存在黏性曲線變得陡峭、製造時黏性之控制變得困難之問題。藉由用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃具有上述之範圍之T2 ，可使製造特性良好。T2 較佳為970℃以上，更佳為990℃以上，進而較佳為1010℃以上，進而更佳為1030℃以上。
黏度η為logη＝2之溫度T2 可藉由加熱樣品並使用旋轉黏度計測定黏度、使用該黏度之測定結果而求出。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之失透溫度較佳為1200℃以下。當具有該特性時，可抑制成形時之玻璃之失透，成形性良好。失透溫度更佳為1175℃以下，進而較佳為1150℃以下，進而更佳為1125℃以下，特佳為1100℃以下。
此處，失透溫度係於將加熱、熔融之玻璃藉由自然放冷而冷卻時，於玻璃表面及內部未看到長邊或長徑為1 μm以上之結晶之最低之溫度。失透溫度之測定具體如下，於鉑皿中放入約5 g樣品，將於10℃刻度下分別保持1小時者藉由自然放冷冷卻至1000℃～1400℃後，藉由顯微鏡觀察結晶析出之有無，測定未看到長邊或長徑為1 μm以上之結晶之最低溫度，可將該最低溫度判斷為失透溫度。
又，於可穿戴設備中，要求抑制可見光線之透過率之降低，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃藉由於高溫下溶解，存在於短於400 nm之短波長側透過率降低之情形。又，於車載用攝影機或機器人之視覺感測器中，為了識別於可見光下難以判別之對象物，存在使用近紫外線圖像之情形，對用於該光學系之玻璃要求近紫外線區域中之透過率較高。
由此，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃製成厚度為1 mm之玻璃板時之波長360 nm中之光之透過率(T360 )較佳為30%以上。當具有該特性時，作為用於可穿戴設備或車載攝影機之玻璃較佳。特別是於可穿戴設備之中表示圖像或影像之導光體中，由於波導之光程長度變長，故而短波長側之光量損失變大。於本發明中，由於所用之玻璃之短波長側之透過率高達30%以上，故而如上述之短波長側之光量損失受到抑制，因此，可不降低整個可見光範圍之透過率而容易地再現所需之顏色。又，影像或圖像之亮度不降低。T360 更佳為40%以上，進而較佳為50%以上，進而更佳為60%以上，特佳為65%以上，最佳為70%以上。T360 例如可藉由對厚度為1 mm之兩個表面進行鏡面研磨而得之玻璃板使用分光光度計(日立高新技術公司(Hitachi High-Technologies Corporation)製造之U-4100等)而測定。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之楊氏模數(E)較佳為60 GPa以上。當具有該特性時，於用於可穿戴設備作為較薄之玻璃基板時，或用於車載用攝影機、機器人用視覺感測器等作為透鏡之情形時，有彎曲較少之優點。特別是，於導光體中安裝於眼鏡之框架或顯示裝置時，可防止圖像或影像之重影現象或變形。E更佳為70 GPa以上，進而較佳為80 GPa以上，進而更佳為85 GPa以上，特佳為90 GPa以上。玻璃之楊氏模數例如可使用縱20 mm×橫20 mm×厚度1 mm之板狀之樣品藉由超音波精密板厚計(OLYMPAS公司製造，MODEL 38DL PLUS等)而測定(單位：GPa)。
於用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃中，依據作為日本光學硝子工業會標準之JOGIS06-2008光學玻璃之化學耐久性之測定方法(粉末法)而測定之耐水性(RW)較佳為等級2以上。RW具體如下測定。對於粒徑為420～600 μm之玻璃粉末，測定於100℃之純水80 mL中浸漬1小時之時之質量減少比率(%)。按照質量減少比率，賦予特定之等級。具體而言，若質量減少比率未達0.05%，則設為等級1，若為0.05%以上且未達0.10%，則設為等級2，若為0.10%以上且未達0.25%，則設為等級3，若為0.25%以上且未達0.60%，則設為等級4，若為0.60%以上且未達1.10%，則設為等級5，若為1.10%以上，則設為等級6。等級之數值較小者，表示RW良好。
又，於用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃中，依據JOGIS06-2008光學玻璃之化學耐久性之測定方法(粉末法)而測定之耐酸性(RA)較佳為等級1以上。RA具體如下測定。對於粒徑為420～600 μm之玻璃粉末，測定於100℃之0.01規定之硝酸水溶液80 mL中浸漬1小時之時之質量減少比率(%)。按照質量減少比率，賦予特定之等級。具體而言，若質量減少比率未達0.20%，則設為等級1，若為0.20%以上且未達0.35%，則設為等級2，若為0.35%以上且未達0.65%，則設為等級3，若為0.65%以上且未達1.20%，則設為等級4，若為1.20%以上且未達2.20%，則設為等級5，若為2.20%以上，則設為等級6。等級其數值較小者，表示RA良好。
再者，於耐水性(RW)及耐酸性(RA)中特定之等級「以上」表示較該等級更優異，表示小於該等級之值之等級。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之玻璃轉移點(Tg)較佳為於500～700℃之範圍內。本發明之光學玻璃藉由具有上述之範圍之Tg，加壓成型及再拉成形中之成形性良好。Tg更佳為520℃～680℃，進而較佳為540℃～660℃，進而更佳為560℃～640℃，特佳為570℃～620℃。Tg例如可使用示差熱膨脹計(TMA)依據JIS R3103-3(2001年)而測定。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之阿貝數(vd )較佳為50以下。具體而言，於將本發明之附反射防止膜之玻璃基板應用於如導光板之用途之情形時，藉由具有上述之範圍之較低之vd ，可穿戴設備之光學設計變得容易，色像差之改善亦變得容易，因此，可再現美觀之圖像或影像。vd 更佳為46以下，進而較佳為42以下，進而更佳為38以下，特佳為34以下。玻璃之阿貝數之下限並未特別限定，大概為10以上，具體而言為15以上，更具體而言多為20以上。
玻璃之阿貝數例如使用上述折射率測定所用之樣品藉由vd ＝(nd －1)/(nF －nC )而算出。nd 係相對於氦d線、nF 係相對於氫F線、及nC 係相對於氫C線之折射率。該等折射率亦可使用上述之折射率計而測定。
又，用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃之50～350℃下之熱膨脹係數(α)較佳為於50～150(×10-7 /K)之範圍內。用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃藉由具有上述之範圍之α，與周邊零件之膨脹匹配良好。α更佳為60～135(×10-7 /K)，進而較佳為70～120(×10-7 /K)，進而更佳為80～105(×10-7 /K)，特佳為90～100(×10-7 /K)。
熱膨脹係數(α)可使用示差熱膨脹計(TMA)測定30～350℃之範圍內之線熱膨脹係數，依據JIS R3102(1995年)求出30～350℃之範圍內之平均線熱膨脹係數。
用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃基板之一主表面之面積較佳為8 cm2 以上。當該面積為8 cm2 以上時，可配置多數之光學元件，生產性提高。該面積更佳為30 cm2 以上，進而較佳為170 cm2 以上，進而更佳為300 cm2 以上，特佳為1000 cm2 以上。另一方面，當面積為6500 cm2 以下時，玻璃基板之使用變得容易，可抑制玻璃基板或附反射防止膜之玻璃基板之使用時或加工時之破損。該面積更佳為4500 cm2 以下，進而較佳為4000 cm2 以下，進而更佳為3000 cm2 以下，特佳為2000 cm2 以下。
用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃基板之一主表面之25 cm2 中之LTV(Local Thickness Variation，局部厚度變動)較佳為2 μm以下。藉由具有該範圍之平坦度，可於玻璃基板之該一主表面使用壓印技術等形成所需形狀之奈米結構，又，亦可獲得所需之導光特性。特別是於導光體中可防止由光程長度之差異所導致之重影現象或變形。LTV更佳為1.8 μm以下，進而較佳為1.6 μm以下，進而更佳為1.4 μm以下，特佳為1.2 μm以下。
玻璃基板之LTV可如下測定。對於50 mm×50 mm×1 mm之板狀之樣品，藉由非接觸雷射位移計(例如，黑田精工製造之Nanometro公司製造)按3 mm間距測定玻璃基板之板厚，算出LTV。
將用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃製成直徑為8英吋之圓形之玻璃板時之翹曲較佳為50 μm以下。當玻璃板之翹曲為50 μm以下時，可於一主表面使用壓印技術等形成所需形狀之奈米結構，又，亦可獲得所需之導光特性。當想要獲得複數個導光體時，可獲得品質穩定者。玻璃板之翹曲更佳為40 μm以下，進而較佳為30 μm以下，特佳為20 μm以下。
又，將玻璃製成直徑為6英吋之圓形之玻璃板時之翹曲較佳為30 μm以下。當玻璃板之翹曲為30 μm以下時，可於一主表面使用壓印技術等形成所需形狀之奈米結構，又，亦可獲得所需之導光特性。當想要獲得複數個導光體時，可獲得品質穩定者。玻璃板之翹曲更佳為20 μm以下，進而較佳為15 μm以下，特佳為10 μm以下。
圖1係將用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃製成玻璃板G1時之剖視圖。「翹曲」係於通過玻璃板G1之一主表面G1F之中心、相對於該一主表面G1F正交之任意之剖面、玻璃板G1之基準線G1D與玻璃板G1之中心線G1C之垂直方向之距離之最大值B與最小值A之差C。
將上述正交之任意之剖面與玻璃板G1之一主表面G1F之交線設為底線G1A。將上述正交之任意之剖面與玻璃板G1之另一主表面G1G之交線設為上線G1B。此處，中心線G1C係連結玻璃板G1之板厚方向之中心之線。中心線G1C藉由求出底線G1A與上線G1B之相對於後述之雷射照射之方向之中點而算出。
基準線G1D可如下求出。首先，基於消除自重之影響之測定方法，算出底線G1A。自該底線G1A藉由最小平方法求出直線。所求出之直線為基準線G1D。作為消除由自重所導致之影響之測定方法，可使用公知之方法。
例如，3點支持玻璃板G1之一主表面G1F，藉由雷射位移計對玻璃板G1照射雷射，測定玻璃板G1之一主表面G1F及另一主表面G1G距任意之基準面之高度。
其次，使玻璃板G1翻轉，支持與支持一主表面G1F之3點對向之另一主表面G1G之3點，測定玻璃基板G1之一主表面G1F及另一主表面G1G距任意之基準面之高度。
藉由求出翻轉前後之各測定點之高度之平均，由自重所導致之影響得以消除。例如，於翻轉前，如上述，測定一主表面G1F之高度。於使玻璃板G1翻轉後，於與一主表面G1F之測定點對應之位置，測定另一主表面G1G之高度。與此相同地，於翻轉前，測定另一主表面G1G之高度。於使玻璃板G1翻轉後，於與另一主表面G1G之測定點對應之位置，測定一主表面G1F之高度。翹曲例如藉由雷射位移計(例如，黑田精工製造之Nanometro公司製造之非接觸雷射位移計)而測定。
又，於用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃基板中，一主表面之表面粗糙度Ra較佳為2 nm以下。藉由具有該範圍之Ra，可於一主表面使用壓印技術等形成所需形狀之奈米結構，又，亦可獲得所需之導光特性。特別是於導光體中，界面之漫反射受到抑制，可防止重影現象或變形。Ra更佳為1.7 nm以下，進而較佳為1.4 nm以下，進而更佳為1.2 nm以下，特佳為1 nm以下。此處，表面粗糙度Ra係藉由JIS B0601(2001年)所定義之算術平均粗糙度，於本說明書中，係使用原子力顯微鏡(AFM)對2 μm×2 μm之正方形之區域進行測定而得之值。此處，於附反射防止膜之玻璃基板僅於一主表面具有反射防止膜之情形時，形成有奈米結構者係與具有反射防止膜之主表面為相反側之主表面，因此，主表面之表面粗糙度Ra較佳為於上述範圍內。
[玻璃成分] 其次，對本實施形態之玻璃可含有之各成分之組成範圍之一實施形態詳細進行說明。於本說明書中，各成分之含量除非特別說明，否則以相對於氧化物基準之玻璃母組成之總質量之質量%表示。又，於本發明中所使用之玻璃中，「實質上不含有」意味著除不可避免之雜質以外不含有。不可避免之雜質之含量於本發明中為0.1%以下。
作為滿足本發明中所使用之玻璃之高折射率且透光率良好、進而溶解性較高之特性之母組成，例如可列舉以氧化物基準之質量%表示含有以下之組成：作為玻璃形成成分之選自由SiO2 、B2 O3 及P2 O5 所組成之群中之至少1種：5～80質量%；作為修飾氧化物之選自由MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Li2 O、Na2 O、K2 O、Cs2 O、Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)所組成之群中之至少1種氧化物：合計5～70質量%；作為中間氧化物之選自由Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、WO3 、Bi2 O3 、TeO2 、Ta2 O5 、Nb2 O5 所組成之群中之至少1種氧化物：合計0～50質量%。
作為此種玻璃之組成，具體而言，可列舉(1)La-B系、(2)SiO2 系、(3)P2 O5 系之玻璃。再者，於玻璃組成之含量之說明中，單獨「%」之記法除特別說明之情形以外，意味著「質量%」。
作為(1)La-B系，可例示例如於將母組成之合計設為100%時、含有5～70%之La2 O3 、及5～70%之B2 O3 之玻璃。
藉由含有5%以上之La2 O3 成分，可成為所需之高折射率，且可減小分散(增大阿貝數)。La2 O3 成分之含量較佳為設為10%以上，更佳為15%，進而較佳為20%以上，進而較佳為25%以上。 另一方面，藉由將La2 O3 成分之含量設為70%以下，可抑制玻璃之熔融性之降低，並可提高玻璃之耐失透性。La2 O3 成分之含量較佳為設為60%以下，更佳為50%以下，進而較佳為40%以下，進而較佳為30%以下。
B2 O3 係玻璃形成成分，B2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為5～70%。 藉由含有5%以上之B2 O3 成分，可提高玻璃之耐失透性，且可減小玻璃之分散。B2 O3 成分之含量較佳為10%以上，更佳為15%以上，進而較佳為20%以上。 另一方面，藉由將B2 O3 成分之含量設為70%以下，可容易獲得更大之折射率，並可抑制化學耐久性之惡化。因此，B2 O3 成分之含量較佳為50%以下，更佳為40%以下，進而較佳為30%以下，進而較佳為25%以下。
SiO2 係玻璃形成成分。SiO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～15%。藉由含有SiO2 ，可賦予玻璃較高之強度及耐龜裂性，並可提高玻璃之穩定性及化學耐久性。SiO2 之含量較佳為2%以上，更佳為4%以上，進而較佳為6%以上。另一方面，SiO2 之含量為15%以下時，可含有用於獲得較高之折射率之成分。SiO2 之含量較佳為10%以下，更佳為8%以下。
MgO係任意成分。MgO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～20%。藉由含有MgO成分，可提高玻璃之機械強度。MgO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上。當MgO之含量為20%以下時，失透溫度降低，可獲得較佳之製造特性。MgO之含量更佳為15%以下，進而較佳為10%以下，進而較佳為5%以下。
CaO係任意成分。CaO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～30%。藉由含有CaO成分，可提高玻璃之化學耐久性。CaO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。當CaO之含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。CaO之含量更佳為20%以下，進而較佳為15%以下。
SrO係任意成分。SrO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～30%。藉由含有SrO成分，可提高玻璃之折射率。SrO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上。當SrO之含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。SrO之含量更佳為20%以下，進而較佳為15%以下，進而較佳為10%以下，特佳為5%以下。
BaO係任意成分。BaO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～40%。藉由含有BaO成分，可提高玻璃之折射率。BaO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上，進而較佳為5%以上。當BaO之含量為40%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。BaO之含量更佳為30%以下，進而較佳為20%以下，進而較佳為15%以下，特佳為10%以下。
ZnO係任意成分。ZnO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～30%。藉由含有ZnO成分，可提高玻璃之折射率。ZnO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上。當ZnO之含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。ZnO之含量更佳為20%以下，進而較佳為15%以下，進而較佳為10%以下，特佳為5%以下。
Li2 O係任意成分。Li2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～15%。當含有Li2 O時，可提高強度(Kc)及耐龜裂性(CIL)。Li2 O之含量更佳為0.5%以上，進而較佳為1%以上，進而較佳為3%以上。另一方面，當Li2 O之含量為15%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。Li2 O之含量較佳為10%以下，更佳為7%以下，進而較佳為5%以下，特佳為4%以下。
Na2 O係任意成分。Na2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～20%。當Na2 O之含量為20%以下時，可獲得良好之耐龜裂性。Na2 O之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為7%以下，特佳為5%以下。於本實施形態之玻璃含有Na2 O之情形時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性，該含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上，進而較佳為2%以上，特佳為3%以上。
K2 O係任意成分。K2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～20%。當K2 O之含量為20%以下時，可獲得良好之耐龜裂性。K2 O之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為7%以下。於含有K2 O之情形時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。該含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上，進而較佳為2%以上，特佳為3%以上。
又，於本實施形態之玻璃中，可含有鹼金屬成分(Li2 O、Na2 O、K2 O)作為任意成分。Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～20%。當Li2 O＋Na2 O＋K2 O為2%以上時，T2 易變低，溶解溫度變低，可抑制著色。Li2 O＋Na2 O＋K2 O較佳為4%以上，更佳為6%以上。又，藉由將Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量設為20%以下，失透溫度降低，可獲得較佳之製造特性。Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為8%以下。「Li2 O＋Na2 O＋K2 O」係表示選自由Li2 O、Na2 O及K2 O所組成之群中之至少1種鹼金屬氧化物成分之合量者。
於本實施形態之玻璃中，於鹼金屬成分之中，Li2 O係提高玻璃之強度之成分，當其量較多時，T2 易變低，失透易發生。因此，於本實施形態之玻璃中，以基於氧化物基準之質量%之比之值計，Li2 O/(Li2 O＋Na2 O＋K2 O)較佳為0.45以下。藉由將該比率設為0.45以下，T2 易變高，失透不易發生，玻璃之易成形性提高。該比率更佳為0.4以下，進而較佳為0.35以下，特佳為0.3以下。
Cs2 O係任意成分。Cs2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～20%。Cs2 O之含量超過0%時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。於本實施形態之玻璃含有Cs2 O之情形時，該含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上，進而較佳為2%以上，特佳為3%以上。另一方面，當Cs2 O之含量為20%以下時，可獲得良好之耐龜裂性。Cs2 O之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為7%以下。
Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)係任意成分。作為Ln2 O3 之合量之含量於將母組成之合計設為100%時，為5～55%。當含有Ln2 O3 時，可提高玻璃之折射率。作為Ln2 O3 之合量之含量較佳為10%以上，更佳為15%以上，進而較佳為20%以上，特佳為25%以上。 又，當Ln2 O3 之含量為55%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。由此，作為合量之含量較佳為55%以下，更佳為45%以下，進而較佳為35%以下，特佳為30%以下。
Al2 O3 係任意成分。Al2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～35%。當含有Al2 O3 時，可提高玻璃之強度，並可提高玻璃之穩定性。Al2 O3 之含量較佳為1%以上，更佳為3%以上，進而較佳為5%以上。 又，Al2 O3 之含量為35%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。Al2 O3 之含量較佳為20%以下，Al2 O3 之含量更佳為10%以下，Al2 O3 之含量進而較佳為8%以下。
TiO2 係任意成分。TiO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～35%。當含有TiO2 時，可提高玻璃之折射率，並可提高玻璃之穩定性。TiO2 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為7%以上，特佳為10%以上。 又，當TiO2 之含量為35%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。TiO2 之含量較佳為25%以下，更佳為20%以下，進而較佳為15%以下。
ZrO2 係任意成分。ZrO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有ZrO2 時，可提高玻璃之折射率，並可提高化學耐久性。ZrO2 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為10%以上，特佳為15%以上。 又，當ZrO2 之含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。ZrO2 之含量較佳為20%以下，更佳為15%以下。
WO3 係任意成分。WO3 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有WO3 時，可提高玻璃之折射率。WO3 之含量較佳為1%以上，更佳為3%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。 又，當WO3 之含量為30%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。WO3 之含量較佳為20%以下，更佳為15%以下。
Bi2 O3 係任意成分。Bi2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～55%。當含有Bi2 O3 時，可提高玻璃之折射率。Bi2 O3 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。 又，當Bi2 O3 之含量為55%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。Bi2 O3 之含量較佳為35%以下，更佳為25%以下，進而較佳為15%以下。
TeO2 係任意成分。TeO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有TeO2 時，可提高玻璃之折射率。TeO2 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上。 又，TeO2 之含量為30%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。TeO2 之含量較佳為20%以下，更佳為10%以下。
Ta2 O5 係任意成分。Ta2 O5 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有Ta2 O5 時，可提高玻璃之折射率。Ta2 O5 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上。 又，當Ta2 O5 之含量為30%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。Ta2 O5 之含量較佳為25%以下，更佳為10%以下。
Nb2 O5 係任意成分。Nb2 O5 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～35%。當含有Nb2 O5 時，可提高玻璃之折射率。Nb2 O5 之含量較佳為5%以上，更佳為10%以上，進而較佳為15%以上。 又，當Nb2 O5 之含量為35%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。Nb2 O5 之含量較佳為30%以下，更佳為25%以下。 作為La-B系之較佳之組成，可例示以氧化物基準之質量%表示則含有以下之高折射率玻璃組合物：La2 O3 ：20～35%；B2 O3 ：10～20%；SiO2 ：0～10%；CaO：5～15%；ZnO：0～5%；TiO2 ：5～15%；ZrO2 ：5～10%；Nb2 O5 ：15～25%；As2 O3 ：0～2%；Sb2 O3 ：0～2%。
作為(2)SiO2 系，例如可例示含有10～50%之SiO2 、作為高折射率成分含有30%以上之選自由Nb2 O5 、Ta2 O5 、Li2 O、SrO、BaO、TiO2 、ZrO2 、WO3 、Bi2 O3 、TeO2 及Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)所組成之群中之至少1種之玻璃。
SiO2 係玻璃形成成分。SiO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為10～50%。SiO2 之含量為10%以上時，可將玻璃之黏性為logη＝2之溫度T2 設為較佳之範圍，可賦予玻璃較高之強度及耐龜裂性，並可提高玻璃之穩定性及化學耐久性。SiO2 之含量較佳為15%以上，更佳為20%以上，進而較佳為25%以上，進而更佳為29%以上。另一方面，SiO2 之含量為45%以下時，可含有用於獲得較高之折射率之成分。SiO2 之含量較佳為40%以下，更佳為35%以下，進而較佳為30%以下。
Nb2 O5 係任意成分。Nb2 O5 之含量於將母組成之合計設為100%時，藉由設為5%以上，可提高玻璃之折射率，並可減小阿貝數(vd )。Nb2 O5 之含量較佳為15%以上，更佳為20%以上，進而較佳為25%以上，特佳為30%以上。
又，當Nb2 O5 之含量為70%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。Nb2 O5 之含量較佳為65%以下，更佳為60%以下，進而較佳為55%以下，進而更佳為50%以下。
Ta2 O5 係任意成分。Ta2 O5 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。藉由將Ta2 O5 之含量設為1%以上，可提高折射率。Ta2 O5 之含量更佳為5%以上。 又，當Ta2 O5 之含量為30%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。Ta2 O5 之含量較佳為25%以下，更佳為10%以下。
又，於本實施形態之玻璃中，可含有鹼金屬成分(Li2 O、Na2 O、K2 O)作為任意成分。Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～20%。當Li2 O＋Na2 O＋K2 O為2%以上時，T2 易變低，溶解溫度變低，可抑制著色。Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量較佳為4%以上，更佳為6%以上。又，藉由將Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量設為20%以下，失透溫度降低，可獲得較佳之製造特性。Li2 O＋Na2 O＋K2 O之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為8%以下。
於本實施形態之玻璃中，鹼金屬成分之中，Li2 O係提高玻璃之強度之成分，當其量較多時，T2 易變低，失透易發生。因此，於本實施形態之玻璃中，以基於氧化物基準之質量%之比之值計，Li2 O/(Li2 O＋Na2 O＋K2 O)較佳為0.45以下。藉由將該比率設為0.45以下，T2 易變高，失透不易發生，玻璃之易成形性提高。該比率更佳為0.4以下，進而較佳為0.35以下，特佳為0.3以下。
以下所示之鹼土金屬成分(MgO、CaO、SrO、BaO)之合量(RO)與鹼金屬成分(Li2 O、Na2 O、K2 O)之合量(R'2 O)之關係於滿足RO＞2×R'2 O之情形時，Li2 O/(Li2 O＋Na2 O＋K2 O)可為0.75以上。
又，於本實施形態之玻璃中含有Li2 O或Na2 O之鹼金屬氧化物者藉由將Li離子置換成Na離子或K離子、將Na離子置換成K離子，可化學強化。即，當進行化學強化處理時，可提高光學玻璃之強度。
Li2 O係任意成分。Li2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～15%。當含有Li2 O時，可提高強度(Kc)及耐龜裂性(CIL)。Li2 O之含量更佳為0.5%以上，進而較佳為1%以上，進而較佳為3%以上。另一方面，當Li2 O之含量為15%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。Li2 O之含量較佳為10%以下，更佳為9%以下，進而較佳為7%以下，進而更佳為5%以下，特佳為4%以下。 於對本實施形態之玻璃進行化學強化之情形時，Li2 O之含有比率較佳為1.0%以上，更佳為1.5%以上，進而較佳為2.5%以上，特佳為3.5%以上。
Na2 O係任意成分，係抑制失透並降低Tg之成分。Na2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0%以上且10%以下。當含有Na2 O時，可獲得優異之失透抑制效果。另一方面，當Na2 O過多時，強度及耐龜裂性易降低。於本發明之玻璃含有Na2 O之情形時，該含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上，進而較佳為2%以上，特佳為3%以上。又，Na2 O之含量較佳為9%以下，更佳為8%以下，進而較佳為7%以下。 於對本實施形態之玻璃進行化學強化之情形時，Na2 O之含有比率較佳為1.0%以上，更佳為1.5%以上，進而較佳為2.5%以上，特佳為3.5%以上。
K2 O係任意成分，為提高玻璃之熔融性之成分，且為抑制失透之成分。K2 O之含量於將母組成之合計設為100%時，為0%以上且10%以下。當含有K2 O時，失透抑制效果可提高。另一方面，當K2 O過多時，密度易增加。K2 O之含量較佳為0.3%以上，更佳為0.5%以上，進而較佳為1%以上。又，K2 O之含量較佳為10%以下，更佳為8%以下，進而較佳為6%以下。
MgO係任意成分。MgO係提高玻璃之熔融性、抑制失透、並調整玻璃之阿貝數或折射率等光學常數之成分。另一方面，當MgO之量變多時，反而促進了失透。由此，MgO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0%以上且10%以下。MgO之含量更佳為8%以下，特佳為6%以下。又，MgO之含有比率較佳為0.3%以上，更佳為0.5%以上，進而較佳為1%以上。
CaO係任意成分。CaO係抑制失透之成分，當CaO之量較多時，耐龜裂性易降低。由此，CaO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0%以上且15%以下。CaO之含量更佳為12%以下，特佳為10%以下。又，CaO之含量更佳為0.3%以上，進而較佳為0.5%以上，特佳為1%以上。
SrO係任意成分。SrO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～30%。藉由含有SrO成分，可提高玻璃之折射率。SrO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上。當該含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。SrO之含量更佳為20%以下，進而較佳為15%以下，進而較佳為10%以下，特佳為5%以下。
BaO係任意成分。BaO之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為0～50%。藉由含有BaO成分，可提高玻璃之折射率。BaO之含量更佳為1%以上，進而較佳為3%以上，進而較佳為5%以上。當該含量為50%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。BaO之含量更佳為35%以下，進而較佳為20%以下，進而較佳為15%以下，特佳為10%以下。
TiO2 係任意成分。TiO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～35%。當含有TiO2 時，可提高玻璃之折射率，並可提高玻璃之穩定性。TiO2 之含量較佳為1%以上，更佳為1.5%以上，進而較佳為2.0%以上，進而更佳為5%以上，特佳為7%以上，最佳為10%以上。 又，當TiO2 之含量為35%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。TiO2 之含量較佳為25%以下，更佳為20%以下，進而較佳為15%以下。
ZrO2 係任意成分。ZrO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有ZrO2 時，可提高玻璃之折射率，並可提高化學耐久性。ZrO2 之含量較佳為1%以上，更佳為3.0%以上，進而較佳為3.5%以上，進而更佳為5%以上，特佳為10%以上。 又，當ZrO2 之含量為30%以下時，失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。ZrO2 之含量較佳為30%以下，更佳為20%以下，進而較佳為15%以下。
WO3 係任意成分。WO3 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有WO3 時，可提高玻璃之折射率。WO3 之含量較佳為1%以上，更佳為3%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。 又，當WO3 之含量為30%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。WO3 之含量較佳為20%以下，更佳為15%以下。
Bi2 O3 係任意成分。Bi2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～55%。當含有Bi2 O3 時，可提高玻璃之折射率。Bi2 O3 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。 又，當Bi2 O3 之含量為55%以下時，失透溫度變低，可抑制玻璃之著色。Bi2 O3 之含量較佳為45%以下，更佳為42%以下，進而較佳為35%以下，進而更佳為25%以下，特佳為15%以下。
TeO2 係任意成分。TeO2 之含量於將母組成之合計設為100%時，為0～30%。當含有TeO2 時，可提高玻璃之折射率。TeO2 之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為10%以上，特佳為15%以上。 又，當TeO2 之含量為30%以下時，可降低失透溫度，並可降低原料成本。TeO2 之含量較佳為20%以下，更佳為10%以下。
藉由含有Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb、及Lu所組成之群中之1種以上)，可提高玻璃之折射率。Ln2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時，較佳為1%以上，更佳為3%以上，進而較佳為5%以上，特佳為10%以上。另一方面，若Ln2 O3 之含量於將母組成之合計設為100%時為55%以下，則失透溫度變低，可獲得較佳之製造特性。Ln2 O3 之含量合計而言較佳為35%以下，進而較佳為20%以下，特佳為15%以下。
B2 O3 係任意成分。B2 O3 係降低Tg、並提高玻璃之強度或耐龜裂性等機械特性之成分，當B2 O3 之量過多時，折射率易降低。由此，B2 O3 之含有比率較佳為0%以上且10%以下。B2 O3 之含有比率更佳為8.5%以下，進而較佳為6.5%以下，特佳為5%以下。又，B2 O3 之含有比率更佳為0.3%以上，進而較佳為0.5%以上，特佳為1%以上。
Al2 O3 係任意成分。Al2 O3 係提高化學耐久性之成分，當Al2 O3 變多時，玻璃易失透。由此，Al2 O3 之含有比率較佳為0%以上且5%以下。Al2 O3 之含有比率更佳為3%以下，特佳為2%以下。又，Al2 O3 之含有比率更佳為0.3%以上，進而較佳為0.5%以上，特佳為1%以上。
ZnO係任意成分，係提高玻璃之強度或耐龜裂性等機械特性之成分。另一方面，由於當ZnO之量較多時，失透易發生，故而其含有比率較佳為0%以上且15%以下。ZnO之含有比率更佳為13%以下，進而較佳為12%以下，特佳為10%以下。又，ZnO之含有比率更佳為0.3%以上，進而較佳為0.5%以上，特佳為1%以上。
La2 O3 係任意成分。La2 O3 係提高玻璃之折射率之成分，當La2 O3 之量過多時，機械特性降低。由此，La2 O3 之含有比率較佳為0%以上且30%以下。La2 O3 之含有比率更佳為20%以下，更佳為12%以下，進而較佳為10%以下，進而更佳為8%以下。La2 O3 較佳為實質上不含有。
由於As2 O3 為有害化學物質，故而近年存在控制使用之傾向，需要採取環境對策上之措施。因此，於重視環境上之影響之情形時，除不可避免之混入以外，實質上不含有較佳。
進而本實施形態之玻璃中，含有Sb2 O3 及SnO2 之中之至少一種較佳。該等並非必須之成分，可根據折射率特性之調整、熔融性之提高、著色之抑制、透過率之提高、澄清、化學耐久性之提高等目的而添加。於含有該等成分之情形時，合計而言較佳為10%以下，更佳為5%以下，進而較佳為3%以下，特佳為1%以下。
進而本實施形態之玻璃中，含有F較佳。F並非必須，可根據溶解性之提高、透過率之提高、澄清性提高等目的而添加。於含有F之情形時，較佳為5%以下，更佳為3%以下。
作為SiO2 系之較佳之組成(SiO2 系組成A)，可例示以氧化物基準之質量%表示則含有以下之高折射率玻璃組合物：Nb2 O5 ：5%～65%；選自由BaO、TiO2 、ZrO2 、WO3 、及Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)所組成之群中之至少1種：0%～30%；SiO2 ：15%～50%；Li2 O＋Na2 O＋K2 O：2%～20%，其中Li2 O/(Li2 O＋Na2 O＋K2 O)為0.45以下。該高折射率玻璃之具體組成如下：B2 O3 ：0%～10%；MgO：0%～10%；CaO：0%～15%；SrO：0%～15%；BaO：0%～15%；Li2 O：0%～9%；Na2 O：0%～10%；K2 O：0%～10%；Al2 O3 ：0%～5%；TiO2 ：0%～15%；WO3 ：0%～15%；ZrO2 ：0%～15%；ZnO：0%～15%。
又，作為SiO2 系之另外較佳之其他組成(SiO2 系組成B)，可例示以氧化物基準之質量%表示則含有以下之高折射率玻璃組合物：SiO2 ：25～40%；RO：0～10%；R'2 O：0～20%，其中Li2 O/R'2 O≦0.45；Ln2 O3 ：0～30%；Nb2 O5 ：20～55%。又，作為SiO2 系之另外較佳之組成(SiO2 組成C)，可例示以氧化物基準之質量%表示則為以下之高折射率玻璃組合物：SiO2 ：15～30%；Nb2 O5 ：40～65%；RO：0～10%；R'2 O：0～20%，其中Li2 O/R'2 O≦0.45。作為另外較佳之組成(SiO2 系組成D)，可例示以氧化物基準之質量%表示則含有以下之高折射率玻璃組合物：SiO2 ：25～40%；CaO：0～5%；SrO：3～10%；BaO：5～15%；Li2 O：4～8%；Na2 O：0.3～3%；RO＞2×R'2 O，Li2 O/R'2 O：0.65～0.95；TiO2 ：3～15%；ZrO2 ：3～8%；Nb2 O5 ：10～30%。
作為(3)P2 O5 系，例如可例示含有10～70質量%之P2 O5 、作為高折射率成分含有1%以上之選自由Nb2 O5 、Ta2 O5 、Li2 O、SrO、BaO、TiO2 、ZrO2 、WO3 、Bi2 O3 、TeO2 及Ln2 O3 (Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)所組成之群中之至少1種之玻璃。
P2 O5 係構成玻璃之玻璃形成成分，其使玻璃具有可製造之穩定性，其減小玻璃轉移點及液相溫度之作用較大。然而，若P2 O5 之含量於將母組成之合計設為100%時未達10%，則無法獲得充分之效果。P2 O5 之含量較佳為12%以上，較佳為15%以上，更佳為20%以上，進而較佳為30%以上，特佳為40%以上。又，當P2 O5 之含量為70%以下時，可獲得良好之化學耐久性。P2 O5 之含量較佳為65%以下，更佳為60%以下，進而較佳為55%以下，特佳為50%以下。
再者，關於高折射率成分，由於與上述(2)SiO2 系玻璃相同，故而省略重複之說明。
例示本發明中所使用之玻璃之組成及特性，從而獲得表1。表1所示者係對應於上述SiO2 系組成之玻璃。再者，表1中之各玻璃之物性係藉由上述之方法而測定之值，失透黏性係藉由旋轉黏度計對失透溫度下之玻璃之黏度進行測定而得之值。
[表1]
Figure 108103778-A0304-0001
＜反射防止膜＞ 本發明之附反射防止膜之玻璃基板於玻璃基板之至少一主表面上具有反射防止膜。反射防止膜可僅於玻璃基板之一主表面上具備，亦可於兩個主表面上具備。玻璃基板之強度根據各種要素而變化，於本發明中亦根據重要之折射率而變化。一般而言，當玻璃之折射率變高時，其強度存在降低之傾向。然而，於本發明中，於折射率為1.68以上之玻璃基板上被覆反射防止膜，製成附反射防止膜之玻璃基板，藉此，可使其強度強於僅玻璃基板之強度。特別是藉由控制膜硬度，亦可調整為較佳之強度。
反射防止膜之材料並未特別限定，若為可抑制光之反射之材料，則可使用各種材料。例如，作為反射防止膜，可應用將折射率低於玻璃基板之材料單層成膜而得者。藉由設為將高折射率膜與低折射率膜交替積層之構成，可實現更低之反射性。此處所謂之高折射率膜係波長550 nm中之折射率為1.9以上之膜，低折射率層膜係波長550 nm中之折射率為1.6以下之膜。
高折射率膜與低折射率膜可為分別包含各1層之形態，亦可為分別包含2層以上之構成。於分別包含2層以上之高折射率膜與低折射率膜之情形時，較佳為將高折射率膜與低折射率膜交替積層之形態。反射防止膜除高折射率膜與低折射率膜以外，亦可具有波長550 nm中之折射率超過1.6且未達1.9之中折射率膜。
特別是為了提高反射防止性能，反射防止膜較佳為複數個層積層而得之積層體，例如，該積層體整體上由2層以上且8層以下之層積層較佳，由2層以上且6層以下之層積層更佳。此處之積層體較佳為如上述將高折射率膜與低折射率膜積層而得之積層體，將高折射率層、低折射率層各者之層數合計而得者於上述範圍內較佳。
作為高折射率膜之材料，可列舉銦、鋯、鈰、鈦、鉭、鈮、錫等氧化物。具體而言，可使用In2 O3 、ZrO2 、CeO2 、TiO2 、Ta2 O5 、Nb2 O5 、SnO等。
作為低折射率膜之材料，可使用矽、鋁或鎳之氧化物(SiO2 、Al2 O3 、NiO等)、或鈣、鎂或釔之氟化物(MgF2 、CaF2 、Y2 O3 等)、硫化鎂(MgS2 等)。
高折射率膜及低折射率膜之材料可以各者之折射率為上述之較佳之範圍之方式，適當選擇上述材料之1種或2種以上使用。當高折射率膜及低折射率膜各自於上述之折射率之範圍內時，亦可含有添加物。又，將高折射率膜之材料與低折射率膜之材料按特定之比率混合使用，可形成所需之折射率之膜。又，中折射率膜之材料亦可以其折射率為上述之較佳之範圍之方式，例如適當選擇上述材料之1種或2種以上使用。
其中，自生產性、或折射率之程度之方面而言，更佳為上述高折射率膜為包含選自由氧化鈦、氧化鈮及氧化鉭所組成之群中之1種以上之膜，上述低折射率膜為包含選自由二氧化矽、氧化鋁及氧化鎂所組成之群中之1種以上之膜。
反射防止膜之膜厚較佳為0.01 μm以上且3 μm以下。藉此，可實現上述之面強度及膜硬度，賦予附反射防止膜之玻璃基板優異之強度。再者，於本發明之附反射防止膜之玻璃基板於其兩個主表面具有反射防止膜之情形時，反射防止膜之膜厚較佳為兩個主表面之反射防止膜之膜厚之合計於上述範圍內。
反射防止膜可藉由真空蒸鍍法、使用電漿之離子輔助蒸鍍法、濺鍍法、離子束濺鍍法、離子鍍覆法等而成膜。
真空蒸鍍法係以下之方法：使用例如真空槽等，於真空中使用電阻加熱、電子槍加熱、高頻感應加熱等使膜材料蒸發，而於透鏡、基板上積層。離子輔助蒸鍍法係以下之方法：於藉由電阻加熱、電子槍加熱、高頻感應加熱而不得不蒸發之膜材料之原子或分子物理吸附於基板上時，使用離子槍照射離子，藉此，使膜材料之原子或分子更有能量地活化。例如，於使用蒸鍍法之情形時，玻璃基板保持於旋轉罩旋轉並蒸鍍，藉此，可獲得更均一之膜。進而，玻璃基板較佳為藉由護套發熱器等而加熱。
藉由蒸鍍而形成之膜之膜厚可藉由水晶振子膜厚監視器等而測定。於蒸鍍法中，例如，可藉由成膜溫度(基板之溫度)、電阻加熱或者電子槍之輸出(成膜功率)、真空槽內之氣壓等而調節膜硬度。又，於離子輔助蒸鍍法中，亦可藉由調節利用離子槍照射之離子之照射量，調節膜硬度。
作為使用電漿之成膜方法，離子鍍覆法係以下之方法：將藉由電阻加熱、電子槍加熱、高頻感應加熱而不得不蒸發之膜材料之原子或分子利用電漿進行離子化，且施加電場，藉此使該離子與基板碰撞。
濺鍍法係以下之方法：使數百eV～數十keV之能量之粒子與靶原子核碰撞，使靶原子濺射出，藉此，將其原子傳輸至基板、透鏡。濺鍍法有以下優點，即，一般易形成密度高於真空蒸鍍法之膜，且膜與基板、透鏡之密接性較高。於藉由濺鍍法成膜反射防止膜之情形時，亦可藉由成膜條件而調節膜硬度。
上述之中，為了獲得所需之光學特性(控制性)、膜硬度或耐久性，較佳為使用真空蒸鍍法、離子輔助蒸鍍法或者濺鍍法。
[附反射防止膜之玻璃基板之製造方法] 用於本發明之附反射防止膜之玻璃基板之玻璃基板例如如下製造。即，首先，以成為上述特定之玻璃組成之方式稱量原料，並均一混合。將所製作之混合物投入鉑坩堝、石英坩堝或氧化鋁坩堝進行粗熔融。其後，放入金坩堝、鉑坩堝、鉑合金坩堝、強化鉑坩堝或銥坩堝於1200～1400℃之溫度範圍內熔融2～10小時，藉由脫泡、攪拌等均質化並進行消泡等之後，澆鑄於模具並進行徐冷。藉此，可獲得玻璃。
進而，對該玻璃進行熔融，將熔融玻璃藉由浮式法、熔融法、滾壓法等成型方法板狀成形，藉此，可獲得玻璃基板。
如上述所製造之玻璃之殘留泡較佳為每1 kg10個(10個/kg)以下，更佳為7個/kg以下，進而較佳為5個/kg以下，特佳為3個/kg以下。於藉由上述之方法成形玻璃基板之情形時，當殘留泡為10個/kg以下時，可高效率地成形可不包含泡之玻璃基板。又，於將殘留泡內部可包裹之最小尺寸之圓之直徑設為殘留泡之各個之大小時，殘留泡之各個之大小較佳為80 μm以下，更佳為60 μm以下，進而較佳為40 μm以下，特佳為20 μm以下。
又，將上述直徑設為殘留泡之縱方向之長度L1 ，將以與該直徑垂直相交之直線為殘留泡之最大長度之直線之長度設為殘留泡之橫方向之長度L2 ，此時，若將殘留泡之形狀藉由縱橫比表示，則L2 /L1 較佳為0.90以上，更佳為0.92以上，進而較佳為0.95以上。當L2 /L1 為0.90以上時，殘留泡為接近真圓(真球)之狀態，例如，即便包含殘留泡，與橢圓之殘留泡相比，玻璃之強度降低受到抑制，於製作玻璃基板時，可抑制殘留泡為起點之破裂之產生。又，即便玻璃基板中存在殘留泡，與橢圓之殘留泡相比，亦具有入射至玻璃基板之光之各向異性散射受到抑制之效果。殘留泡之大小或形狀可自藉由雷射顯微鏡(基恩士(KEYENCE)公司製造：VK-X100)而測定之值而獲得。
接著，於上述所得之玻璃基板之至少一主表面上藉由上述之蒸鍍法或濺鍍法等方法成膜反射防止膜，獲得附反射防止膜之玻璃基板。 [實施例]
(實施例1) 使用SiO2 系之玻璃中含有Nb2 O5 作為高折射率成分、玻璃成分中之SiO2 與Nb2 O5 之合計含量為50質量%以上之Si-Nb系之玻璃，如下製作玻璃基板。對上述Si-Nb系之玻璃之氧化物等原料進行熔融，成形為板狀，獲得玻璃基板(厚度：0.3 mm)。其次，按照以下順序，於玻璃基板之一主表面上藉由離子輔助蒸鍍法成膜反射防止膜，獲得附反射防止膜之玻璃基板。再者，藉由上述之方法而測定之玻璃之各物性如下。
製成折射率(nd )：1.78、密度(d)：3.3 g/cm3 、玻璃之黏性為logη＝2之溫度T2 ：1080℃、失透溫度：1065℃、厚度為1 mm之玻璃板時之波長360 nm中之光之透過率(T360 )：74%、楊氏模數(E)：60 GPa、耐水性：等級1級、耐酸性：等級1級、玻璃轉移點(Tg)：592℃、阿貝數(vd )：27、50～350℃下之熱膨脹係數α：80×10-7 /K、LTV：1.1、翹曲(製成直徑為8英吋之圓形之玻璃板)：45 μm。
本實施例1中所製造之反射防止膜係防止可見光範圍光線之反射之寬頻帶之反射防止膜，其包含6層之多層膜，該6層之多層膜係於玻璃基板上將包含SiO2 之薄膜(低折射率膜)與包含TiO2 之薄膜(高折射率膜)自玻璃基板側自第1層交替積層至第6層而得者。將所得之附反射防止膜之玻璃基板之反射特性(視感反射率)藉由日立高新技術公司(Hitachi High-Technologies Corporation)製造之U-4100等而測定。將其結果表示於圖2。其中，當反射特性之測定時，去除不具有反射防止膜之非膜面側之反射。又，形成反射防止膜之各高折射率膜及低折射率膜之膜厚如表2。
[表2]
Figure 108103778-A0304-0002
將上述所得之附反射防止膜之玻璃基板中之反射防止膜之膜硬度、附反射防止膜之玻璃基板之具有反射防止膜之主表面之面強度及耐酸性藉由以下之裝置及方法進行測定。又，將附反射防止膜之玻璃基板之反射防止膜之膜表面粗糙度(Ra)及附反射防止膜之玻璃基板之翹曲藉由上述之方法進行測定。其中，表面粗糙度(Ra)之測定區域為2 μm×2 μm，翹曲製成直徑為8英吋之圓形之玻璃板而測定。 將該等測定結果表示於表3。
[膜硬度] 膜硬度藉由奈米壓痕法使用三角錐壓頭於具有反射防止膜之面上使上述三角錐壓頭於負載100 μN下接觸而測定。測定使用奈米壓痕儀(型號：ESF-5000 Plus，ELIONIX公司製造)進行。
[面強度] 圖3(A)及圖3(B)係概念性地表示稱為ROR(Ring on Ring)之玻璃板之面強度試驗方法之圖，圖3(A)係俯視圖，圖3(B)係側視圖。如圖3(A)及3(B)所示，對於附反射防止膜之玻璃基板之樣品G，於環狀之支持部S之上，使中心一致，並將具有反射防止膜之面朝向支持部S側，藉此將樣品G載置。繼而，自附反射防止膜之玻璃基板之上，對直徑為10 mm(以中心為基準)之環狀之負載部L以其中心與支持部S之中心一致之方式擠壓並施加負載，測定附反射防止膜之玻璃基板破壞之時點之負載。支持部S之直徑設為30 mm(以支持部S之中心為基準)。對相同厚度且相同構成之20～30塊低反射附膜玻璃基板進行此種測定，將該等之破壞負載之平均值作為各樣品G之面強度。進而，使用所得之面強度之平均值，藉由下述式得到0.5 mm換算之值(面強度)。再者，面強度之測定裝置係使用美蓓亞(Minebea)公司製造之拉伸壓縮試驗機。
0.5 mm換算之面強度(N)＝Bav ×(0.5/T)2 其中，於上述式中，Bav 表示附反射防止膜之玻璃基板破壞之時點之負載之平均值(N)，T表示上述所實測之附反射防止膜之玻璃基板中之玻璃基板之板厚(mm)。
[耐酸性] 對於附反射防止膜之玻璃基板之耐酸性，於將基板浸漬於加熱至80℃之食人魚(piranha)洗淨液(H2 SO4 ：H2 O2 ＝4：1(質量比))10分鐘、浸漬後未看到膜之剝離或變色之情形時評價為○，於看到剝離或變色之情形時評價為×。
(實施例2) 除按照射量為實施例1中之2/3倍照射離子輔助蒸鍍法中之輔助之離子以外，與實施例1完全相同地實施，藉此，獲得附反射防止膜之玻璃基板。對所得之附反射防止膜之玻璃基板之反射特性(視感反射率)藉由與實施例1相同之方法進行測定，其結果，與實施例1同等。
(實施例3) 除按照射量為實施例1中之1/3倍照射離子輔助蒸鍍法中之輔助之離子以外，與實施例1完全相同地實施，藉此，獲得附反射防止膜之玻璃基板。對所得之附反射防止膜之玻璃基板之反射特性藉由與實施例1相同之方法進行測定，其結果，與實施例1同等。
對實施例2、3中所得之附反射防止膜之玻璃基板，與實施例1相同地測定膜硬度、面強度(0.5 mm厚換算值)、耐酸性、翹曲、及膜表面粗糙度(Ra)，將該等結果表示於表3。
(比較例) 對除未形成反射防止膜以外與實施例1相同之玻璃基板，藉由與實施例1相同之方法測定面強度(0.5 mm厚換算值)、耐酸性、翹曲、及表面粗糙度(Ra)，將該等結果表示於表3。
[表3]
Figure 108103778-A0304-0003
(實施例4～6) 於與實施例1相同之玻璃基板之一主表面上藉由濺鍍法成膜反射防止膜，獲得附反射防止膜之玻璃基板。反射防止膜以積層數、材料及膜厚與表2所記載者相同之方式成膜。於實施例4～6中，將成膜壓力變為低、中、高而成膜。於以實施例4之成膜壓力為基準時，實施例5設為實施例4之2倍之成膜壓力，實施例6設為實施例4之2.67倍之成膜壓力。
對實施例4～6中所得之附反射防止膜之玻璃基板，與實施例1相同地測定膜硬度、面強度(0.5 mm厚換算值)、耐酸性、翹曲、及膜表面粗糙度(Ra)，將該等結果表示於表4。
[表4]
Figure 108103778-A0304-0004
於上述實施例1～6中於SiO2 與Nb2 O5 合計含有50質量%之SiO2 系之玻璃組成之玻璃基板上被覆反射防止膜，然而，即便於表1所記載之玻璃組成之玻璃基板上形成反射防止膜，亦獲得相同之結果。 [產業上之可利用性]
本發明之附反射防止膜之玻璃基板無論是否使用高折射率玻璃，均具備優異之強度，因此，作為可穿戴設備、車載用、機器人搭載用之導光板或光學濾光片等光學構件較佳。 再者，此處引用2018年1月31日所申請之日本專利申請2018-15905號及2018年10月1日所申請之日本專利申請2018-186777號之說明書、申請專利範圍、圖式、及摘要之所有內容，作為本發明之說明書之內容而採用。
A‧‧‧基準線G1D與中心線G1C之垂直方向之距離之最小值 B‧‧‧基準線G1D與中心線G1C之垂直方向之距離之最大值 C‧‧‧最大值B與最小值A之差 G‧‧‧樣品 G1‧‧‧玻璃板 G1A‧‧‧相對於主表面G1F正交之任意之剖面與主表面G1F之交線 G1B‧‧‧相對於主表面G1G正交之任意之剖面與主表面G1G之交線 G1C‧‧‧玻璃板之中心線 G1D‧‧‧玻璃板之基準線 G1F‧‧‧玻璃板之一主表面 G1G‧‧‧玻璃板之另一主表面 L‧‧‧負載部 S‧‧‧支持部
圖1係用於說明光學玻璃之翹曲之光學玻璃之模式性剖視圖。 圖2係表示本發明之一實施形態之附反射防止膜之玻璃基板之反射特性之圖。 圖3係概念性地表示用於測定本發明之實施例中之各樣品之面強度之試驗方法之圖，圖3(A)係俯視圖，圖3(B)係側視圖。
A‧‧‧基準線G1D與中心線G1C之垂直方向之距離之最小值
B‧‧‧基準線G1D與中心線G1C之垂直方向之距離之最大值
C‧‧‧最大值B與最小值A之差
G1‧‧‧玻璃板
G1A‧‧‧相對於主表面G1F正交之任意之剖面與主表面G1F之交線
G1B‧‧‧相對於主表面G1G正交之任意之剖面與主表面G1G之交線
G1C‧‧‧玻璃板之中心線
G1D‧‧‧玻璃板之基準線
G1F‧‧‧玻璃板之一主表面
G1G‧‧‧玻璃板之另一主表面

Claims (16)

  1. 一種附反射防止膜之玻璃基板，其特徵在於，具備包含折射率(nd)為1.68~2.00之玻璃之板厚為0.01~2mm之玻璃基板、及設置於該玻璃基板之至少一主表面上之反射防止膜，上述玻璃以氧化物基準之質量%表示具有下述組成：Nb2O5：5%~65%；選自由BaO、TiO2、ZrO2、WO3、及Ln2O3(Ln係選自由Y、La、Gd、Yb及Lu所組成之群中之至少1種)所組成之群中之至少1種：0%~30%；SiO2：15%~50%；Li2O+Na2O+K2O：2%~20%，Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)：0.45以下。
  2. 如請求項1之附反射防止膜之玻璃基板，其中藉由奈米壓痕法使用三角錐壓頭所測定之上述反射防止膜之負載100μN下之硬度為3.0GPa~6.0GPa。
  3. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中藉由環對環(Ring on Ring)試驗所測定之具有上述反射防止膜之面之面強度以換算成玻璃基板之厚度0.5mm之值計為600N~1200N。
  4. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述反射防止膜係 包含選自由氧化鈦、氧化鈮及氧化鉭所組成之群中之1種以上之高折射率膜、與包含選自由二氧化矽、氧化鋁及氧化鎂所組成之群中之1種以上之低折射率膜交替積層而成者。
  5. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之密度(d)為4.0g/cm3以下，且玻璃之黏性為logη=2之溫度T2為800~1200℃。
  6. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃以氧化物基準之質量%表示具有下述組成：B2O3：0%~10%；MgO：0%~10%；CaO：0%~15%；SrO：0%~15%；BaO：0%~15%；Li2O：0%~9%；Na2O：0%~10%；K2O：0%~10%；Al2O3：0%~5%；TiO2：0%~15%；WO3：0%~15%；ZrO2：0%~15%；ZnO：0%~15%。
  7. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之失透溫度為1200℃以下。
  8. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之製成厚度為1mm之玻璃板時之波長360nm之光之透過率(T360)為30%以上。
  9. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之楊氏模數(E)為60GPa以上。
  10. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之依據日本光學硝子工業會標準所測定之耐水性為等級2以上，耐酸性為等級1以上。
  11. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃之玻璃轉移點(Tg)為500~700℃，阿貝數(vd)為50以下，且50~350℃下之熱膨脹係數α為50~150×10-7/K。
  12. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃基板之一主表面之面積為8cm2以上。
  13. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃基板之對向之主表面於兩面實施研磨，於將上述玻璃基板製成一主表面之面積為25 cm2之玻璃板時，該玻璃板之LTV為2μm以下。
  14. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃於製成直徑為8英吋之圓形之玻璃板時，其至少一主表面之翹曲為50μm以下。
  15. 如請求項1或2之附反射防止膜之玻璃基板，其中上述玻璃基板之至少一主表面之表面粗糙度Ra為2nm以下。
  16. 一種光學構件，其特徵為具有如請求項1至15中任一項之附反射防止膜之玻璃基板。
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