近红外光吸收玻璃、元件及滤光器制造技术

本发明专利技术提供一种具有优越的化学稳定性和在可视域优异透过特性的近红外光吸收玻璃、元件及滤光器。近红外光吸收玻璃，所述近红外光吸收玻璃厚度为1mm时，在波长400nm透射率显示大于80％，在波长500nm透射率显示大于85％，所述近红外光吸收玻璃含有用阳离子表示的P5+、Al3+、Li+、R2+及Cu2+，所述R2+代表Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba2+，同时含有用阴离子表示的O2-及F-，且F-含量大于O2-含量，所述近红外光吸收玻璃的耐水作用稳定性DW达到1级，耐酸作用稳定性DA达到4级以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种近红外光吸收玻璃、近红外光吸收元件以及近红外光吸收滤光器。具体地，本专利技术涉及一种适合色灵敏度修正的近红外光吸收滤光器用、化学稳定性优良的近红外光吸收玻璃，以及由该玻璃构成的近红外光吸收元件以及滤光器。
技术介绍
近年来，用于数码照相机及VTR照相机的CCD、CM0S等半导体摄像元件的光谱灵敏度，普及到从可视领域开始IlOOnm附近的近红外领域，使用吸收近红外领域光的滤光器可以得到近似于人的视感度。因此，色灵敏度修正用滤光器的需求越来越大，这就对用于制造此类滤光器的近红外光吸收功能玻璃提出了更高的要求，即要求此类玻璃具有在可视域优异的透过特性。现有技术中，近红外线吸收玻璃是通过在磷酸盐玻璃或氟磷酸盐玻璃中添加Cu2+ 来制造近红外光吸收玻璃。但是相对氟磷酸盐玻璃而言，磷酸盐玻璃化学稳定性较差，玻璃如果长时间暴露在高温高湿的环境下，玻璃表面会产生龟裂和白浊的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有优越的化学稳定性和在可视域优异透过特性的近红外光吸收玻璃、元件及滤光器。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是近红外光吸收玻璃，所述近红外光吸收玻璃厚度为Imm时，在波长400nm透射率显示大于80 %，在波长500nm透射率显示大于85%，所述近红外光吸收玻璃含有用阳离子表示的P5+、Al3+、Li+、R2+及Cu2+，所述R2+代表 Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba2+，同时含有用阴离子表示的02_及F—，且F—含量大于02_含量，所述近红外光吸收玻璃的耐水作用稳定性Dw达到I级，耐酸作用稳定性Da达到4级以上。进一步的，所述近红外光吸收玻璃厚度为Imm时，在波长400nm透射率显示大于 88 %，在波长500nm透射率显示大于90 %。进一步的，含有15-35% 的 P5+ ;5_20% 的 Al3+ ； 1-30% ^ Li+ ;0_10% 的 Na+ ;R2+含量为 30-65% ;Cu2+含量为 O. 1-8% ο进一步的，含有15-35% 的 P5+ ;5_20% 的 Al3+ ； 1-15% ^ Li+ ;0_10% 的 Na+ ;R2+含量为 30-65% ;Cu2+含量为 O. 1-8% ο进一步的，含有15-35% 的 P5+ ;5_20% 的 Al3+ ;2_5% 的 Li+ ;0_10% 的 Na+ ;R2+含量为 30-65% ;Cu2+含量为 O. 1-8% ο进一步的，含有20-30% 的 P5+ ; 10-15% 的 Al3+ ； 1-15% ^ Li+ ;0_5% 的 Na. ;R2+含量为 40-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，含有20-30% 的 P5+ ; 10-15% 的 Al3+ ； 1-10% ^ Li+ ;0_5% 的 Na. ;R2+含量为 40-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，含有20-30%的 P5+ ;10_15%的 Al3+ ;2_5%的 Li+ ;0_5%的 Na. ;R2+含量为 40-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，含有21-25%的P5+;10_15%的Al3+ ;1_15%的Li+ ；0. 5-3%的Na+ ;R2+含量为 54-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，含有21-25%的P5+;10_15%的Al3+ ;1_10%的Li+ ；0. 5-3%的Na+ ;R2+含量为 54-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，含有21-25%的 P5+ ;10-15%的 Al3+ ;2_5%的 Li+ ；0. 5-3%的 Na+ ;R2+含量为 54-65% ;Cu2+含量为 1.2-5%。进一步的，其中02_含量为大于或等于40%但小于50%，F_含量为大于50%但小于或等于60%。进一步的，其中02_含量为大于或等于43%但小于50%，F_含量为大于50%但小于或等于57%。进一步的，其中02_含量为45-49%，F_含量为51-55%。进一步的，其中02_含量为47-49%，F_含量为51-53%。近红外光吸收元件，由上述的近红外光吸收玻璃构成。近红外光吸收滤光器，由上述的近红外光吸收玻璃构成。本专利技术的有益效果是本专利技术以氟磷酸玻璃作为基质玻璃，氟磷酸盐基质玻璃阴离子成分中F—含量大于02_含量，可以有效地降低玻璃的熔融温度，还可以使玻璃的化学稳定性优异，主要表现为耐水作用稳定性Dw达到I级，耐酸作用稳定性Da达到4级或优于 4级；本专利技术通过增加氟磷酸盐基质玻璃组成中的R2+含量，加大玻璃液的碱性含量，抑制 Cu2+还原成Cu+，使得玻璃的近红外光吸收性能优异。本专利技术的玻璃厚度为Imm时，在波长 400nm透射率显示大于80 %，在波长500nm透射率显示大于85 %。同时，在500至700nm的波长范围内的光谱透过率中，透过率为50%时对应的波长(即X5tl对应的波长值)范围为 615±10nm的范围。附图说明图I是本专利技术的实施例I的近红外光吸收玻璃的光谱透射率曲线图。具体实施例方式本专利技术的近红外光吸收玻璃是把氟磷酸玻璃作为基础，添加有近红外光吸收作用的Cu2+而得到的。在下文中，阳离子组分含量以该阳离子重量占全部阳离子总重量的百分比含量表示，阴离子组分含量以该阴离子重量占全部阴离子总重量的百分比含量表示。P5+为氟磷酸盐玻璃的基本成分，是红外区域中产生吸收的一种重要组分。当其含量不到15%时，玻璃近红外光吸收效果降低，色修正功能恶化并带绿色；超过35%则玻璃耐失透性与化学稳定性均恶化，因此P5+的含量限定为15-35%，优选为20-30%，更优选为 21-25%。Al3+是提高氟磷酸盐玻璃的成玻璃性、化学稳定性、耐热冲击性的一种组分。当 Al3+含量低于5%时，达不到上述效果；当八13+含量超过20%时，近红外线吸收特性降低。因此，Al3+含量为5-20 %，更优选为10-15 %。Li+、Na+和K+是提高玻璃的可熔性、成玻璃性和可见光区的透过率的组分。并且， 相对于以单独引入的方式添加Na+、K+而言，引入Li+对玻璃的化学稳定性效果更好。但当 Li+含量超过30%时，玻璃的化学稳定性和加工性能恶化。因此，Li+含量为1-30%，优选为 1-15%，更优选为1_10%，最优选为2-5%。本专利技术更优选加入少量的Na+与Li+混熔，可有效提高玻璃的化学稳定性。Na+的引入还有提高熔融性和耐失透性的作用，其含量为0-10%，优选为0-5%，更优选为0. 5-3%。 K+含量为0-3%，若其含量超过3%时，玻璃化学稳定性及加工性能反而降低。R2+是有效提高玻璃的成玻璃性、耐失透性和可加工性的组分，这里R2+代表Mg2+、 Ca2+、Sr2+和Ba2+。作为近红外光吸收滤光器，期望是可视域的光透过率较高。为了提高可视域的透过率，玻璃中引入的铜离子不是Cu+，必须是Cu2+。玻璃溶液如果处于还原状态，Cu2+ 就变成Cu+，其结果是波长400nm附近的透过率将降低。本专利技术通过适量加大Mg2+、Ca2+、Sr2+ 和Ba2+的合计量，增加了玻璃液的碱性含量，能够抑制Cu2+还原成Cu+，使得玻璃的近红外光吸收性能优异。Mg2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，匡波，王东俊，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：