DE112021002571T5

DE112021002571T5 - Glas

Info

Publication number: DE112021002571T5
Application number: DE112021002571.6T
Authority: DE
Inventors: Akira Shibata; Shinichi Amma
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2023-02-23
Also published as: KR20230008048A; CN115443255A; TW202142507A; JPWO2021220581A1; US20230048986A1; WO2021220581A1

Abstract

Ein Glas weist einen Brechungsindex von 1,55 oder mehr auf und weist in einer Röntgenabsorptionsfeinstruktur (XAFS)-Analyse von Platin ein Peakintensitätsverhältnis, das durch Amax/Aaveausgedrückt wird, von 1,13 oder mehr auf, wobei Amaxeinen maximalen Wert einer weißen Linie innerhalb eines Energiebereichs von 13270 eV bis 13290 eV bezeichnet und Aaveeine durchschnittliche Absorption in einem Energiebereich von 13290 eV bis 13390 eV bezeichnet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Glas.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Heutzutage gibt es einen wachsenden Bedarf für ein Glas mit hoher Durchlässigkeit, das einen hohen Brechungsindex aufweist, in verschiedenen Bereichen, wie z.B. bei in Kopfhöhe montierten Anzeigen (HMD), die AR, VR, MR und dergleichen unterstützen.
Dokumentenliste
Patentdokumente

PTL 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer 2014-224024
PTL 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer 2019-19050

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[Technisches Problem]
Es wurde berichtet, dass die Durchlässigkeit eines hergestellten Glases in einem Fall abnimmt, bei dem Platin während der Herstellung eines Glases mit hoher Durchlässigkeit in geschmolzenes Glas eingemischt worden ist. Aus diesem Grund wurden verschiedene Strategien zum Verhindern des Einmischens von Platin in ein Glas in dem Glasschmelzschritt vorgeschlagen (vgl. z.B. PTL 1 und PTL 2).
Es ist jedoch nicht einfach, die Menge von Platin, das in geschmolzenes Glas eingemischt wird, bei in der Praxis verwendeten Glasherstellungsanlagen in einem hohen Maß zu kontrollieren bzw. zu vermindern. Insbesondere ist es in einem Fall, bei dem Platinelemente häufig in dem Schritt des Herstellens von geschmolzenem Glas verwendet werden, nahezu unmöglich, das Einmischen von Platin in geschmolzenes Glas zu verhindern.
Daher besteht ein Bedarf für Strategien, die eine Verminderung der Durchlässigkeit selbst in einem Fall effektiv verhindern können, bei dem etwas Platin während der Herstellungsphase in ein Glas eingemischt wird.
Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf diesen Hintergrund gemacht und es ist eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung, ein Glas bereitzustellen, das eine hohe Durchlässigkeit selbst in einem Fall effektiv aufrechterhalten kann, wenn das Glas etwas Platin enthält.
[Lösung des Problems]
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Glas, das einen Brechungsindex von 1,55 oder mehr aufweist und das in einer Röntgenabsorptionsfeinstruktur (XAFS)-Analyse von Platin ein Peakintensitätsverhältnis, das durch A_max/A_ave ausgedrückt wird, von 1,13 oder mehr aufweist, wobei A_max einen maximalen Wert einer weißen Linie innerhalb eines Energiebereichs von 13270 eV bis 13290 eV bezeichnet und A_ave eine durchschnittliche Absorption in einem Energiebereich von 13290 eV bis 13390 eV bezeichnet.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung)
Die vorliegende Offenbarung kann ein Glas bereitstellen, das eine signifikant hohe Durchlässigkeit selbst in einem Fall aufrechterhalten kann, bei dem das Glas etwas Platin enthält.
Figurenliste

1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines optischen Glases zum Beschreiben eines Verzugs des optischen Glases;
2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels des Ablaufs eines Verfahrens zur Herstellung eines Glases gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist ein Graph, der Ergebnisse einer XAFS-Analyse zeigt, die für das Glas im Beispiel 1 erhalten worden sind;
4 ist ein Graph, der Ergebnisse einer XAFS-Analyse zeigt, die für das Glas im Beispiel 2 erhalten worden sind;
5 ist ein Graph, der Ergebnisse einer XAFS-Analyse zeigt, die für das Glas im Beispiel 11 erhalten worden sind; und
6 ist ein Graph, der Ergebnisse einer XAFS-Analyse zeigt, die für das Glas im Beispiel 12 erhalten worden sind.

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Bisher wurde berichtet, dass die Durchlässigkeit eines hergestellten Glases in einem Fall abnimmt, bei dem Platin während der Herstellung eines Glases in ein geschmolzenes Glas eingemischt worden ist. Es wurde auch davon ausgegangen, dass dies durch das Vorliegen von Platin verursacht wird, das als entweder eines oder beide von Platindioxid und vierwertigen Platinionen in das Glas eingemischt worden ist, wodurch das Glas gefärbt wird.
Tatsächlich schlägt PTL 1 ein Verfahren zur Erhöhung der Durchlässigkeit eines Glases durch Verhindern des Einmischens von vierwertigem Platin vor.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben jedoch bei dem Glasherstellungsverfahren gefunden, dass das Vermindern der Menge von vierwertigem Platin, das in das geschmolzene Glas eingemischt wird, nicht notwendigerweise die Durchlässigkeit des Glases erhöht, und haben im Gegensatz dazu auch gefunden, dass es Fälle gibt, bei denen die Durchlässigkeit selbst in Fällen nicht stark abnimmt, bei denen das Glas einen relativ hohen Gehalt von vierwertigem Platin enthält.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Ursache dieser Tatsache sorgfältig untersucht und haben gefunden, dass das Vorliegen von zweiwertigem Platin und nicht von vierwertigem Platin einen signifikanten Einfluss auf die Durchlässigkeit von Glas aufweisen kann. Ein solches Konzept muss jedoch noch vorgeschlagen werden und die Gültigkeit eines solchen Konzepts wurde bisher nicht untersucht.
Daher haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung eine sorgfältige Forschung und Entwicklung durchgeführt, um die Gültigkeit ihrer Hypothese zu verifizieren. Dabei haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Erkenntnis gewonnen, dass die Durchlässigkeit des Glases dadurch signifikant erhöht werden kann, dass die Menge von zweiwertigem Platin, das in dem Glas enthalten ist, vermindert wird, und mit dieser neu gewonnenen Erkenntnis haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die vorliegende Offenbarung erhalten.
D.h., in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Glas, das einen Brechungsindex von 1,55 oder mehr aufweist und das in einer Röntgenabsorptionsfeinstruktur (XAFS)-Analyse von Platin ein Peakintensitätsverhältnis, das durch A_max/A_ave ausgedrückt wird, von 1,13 oder mehr aufweist, wobei A_max einen maximalen Wert einer weißen Linie innerhalb eines Energiebereichs von 13270 eV bis 13290 eV bezeichnet und A_ave eine durchschnittliche Absorption in einem Energiebereich von 13290 eV bis 13390 eV bezeichnet, bereitgestellt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Glas mit hoher Durchlässigkeit mit einem Brechungsindex von 1,55 oder mehr bereitgestellt.
Dabei ist das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durch ein Peakintensitätsverhältnis, das durch A_max/A_ave ausgedrückt wird, von 1,13 oder mehr gekennzeichnet, wobei A_max einen maximalen Wert einer weißen Linie innerhalb eines Energiebereichs von 13270 eV bis 13290 eV bezeichnet und A_ave eine durchschnittliche Absorption in einem Energiebereich von 13290 eV bis 13390 eV bezeichnet.
Die weiße Linie bezieht sich auf den scharfen Absorptionspeak, der beim Anstieg der Kernanregungsspektren festgestellt wird.
Eine XAFS-Analyse von Platin ergibt häufig Absorptionpeaks in dem Energiebereich von 13270 eV bis 13290 eV. Aus dieser Absorptionspeakintensität werden häufig Informationen bezüglich der Wertigkeit von Platin erhalten.
Daher kann das Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave als Indikator für die Menge von vierwertigem Platin bezogen auf das Gesamtplatin, das in dem Glas enthalten ist, verwendet werden. D.h., je höher das Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave ist, desto höher ist die Menge von vierwertigem Platin bezogen auf das zweiwertige Platin in dem Glas.
Insbesondere beträgt dieses Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave in dem Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung 1,13 oder mehr und folglich kann die Menge von zweiwertigem Platin als signifikant vermindert betrachtet werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Untersuchung, die durch die Erfinder der vorliegenden Offenbarung durchgeführt worden ist, wird davon ausgegangen, dass das zweiwertige Platin, das in dem Glas enthalten ist, einen nachteiligen Effekt auf die Durchlässigkeit des Glases aufweist. Diesbezüglich wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Anteil von zweiwertigem Platin, das in dem Glas enthalten ist, signifikant vermindert. Daher kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Verminderung der Durchlässigkeit des Glases selbst dann signifikant verhindert werden, wenn verschiedene Arten von Platin während des Herstellungsverfahrens in das Glas eingemischt werden.
Mit den vorstehenden Merkmalen und Effekten kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Glas mit hohem Brechungsindex mit einer signifikant hohen Durchlässigkeit bereitstellen, obwohl es eine beträchtliche Menge von Platin enthält.
(Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung)
Ein Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend detaillierter beschrieben.
Das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise eine Zusammensetzung

(1) eines La₂O₃-B₂O₃-Typs,
(2) eines SiO₂-Typs
(3) eines P₂O₅-Typs oder
(4) eines Bi₂O₃-Typs.

Die Typen (1) bis (4) sind aus Gründen der Zweckmäßigkeit angegeben, wobei der Fokus auf den Komponenten liegt, die in dem Glas enthalten sind, und die Grenzen zwischen jedem Typ sind nicht zwangsläufig klar. Beispielsweise kann das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung alle von La₂O₃, B₂O₃ und SiO₂ enthalten und in einem solchen Fall kann die Glaszusammensetzung so festgelegt werden, dass sie entweder zum Typ (1) oder (2) gehört.
D.h., der La₂O₃-B₂O₃-Typ kann jedwede andere Komponente enthalten, solange das Glas sowohl La₂O₃ als auch B₂O₃ enthält. Das Gleiche gilt für andere Typen.
Das Glas jedes Typs wird nachstehend detaillierter beschrieben.
In der Beschreibung der Zusammensetzung stehen „%“ und „ppm“ für „Massen-%“ bzw. „Massen-ppm“, falls nichts anderes angegeben ist. La₂O₃-B₂O₃-Typ (1)
Beispiele für das Glas des La₂O₃-B₂O₃-Typs umfassen beispielsweise ein Glas, das 5 bis 70 % La₂O₃ und 1 bis 50 % B₂O₃ enthält, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird.
Durch Einstellen von La₂O₃ auf 5 % oder mehr kann ein hoher Brechungsindex erhalten werden und die Dispersion kann klein gemacht werden (die Abbe-Zahl kann groß gemacht werden). Die Untergrenze von La₂O₃ beträgt vorzugsweise 10 %, mehr bevorzugt 15 % und noch mehr bevorzugt 20 %. Die Untergrenze von La₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 25 %, noch mehr bevorzugt 30 %, noch mehr bevorzugt 35 %, noch mehr bevorzugt 40 %, noch mehr bevorzugt 45 %, noch mehr bevorzugt 47 %, noch mehr bevorzugt 49 % und noch mehr bevorzugt 50,2 %.
Ferner kann durch Einstellen des Gehalts von La₂O₃ auf 70 % oder weniger die Verschlechterung der Schmelzbarkeit des Glases verhindert werden und die Entglasungsbeständigkeit des Glases kann verbessert werden. Die Obergrenze des Gehalts von La₂O₃ beträgt vorzugsweise 65 %, mehr bevorzugt 60 % und noch mehr bevorzugt 55 %. Die Obergrenze des Gehalts von La₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 53 %, mehr bevorzugt 52 %, mehr bevorzugt 51 % und noch mehr bevorzugt 50 %.
B₂O₃ ist eine glasbildende Komponente und der Gehalt von B₂O₃ beträgt vorzugsweise 1 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird.
Durch Einstellen von B₂O₃ auf 1 % oder mehr kann die Entglasungsbeständigkeit des Glases verbessert werden und die Dispersion des Glases kann vermindert werden. Die Untergrenze des Gehalts der B₂O₃-Komponente beträgt vorzugsweise 3 %, mehr bevorzugt 4 % und noch mehr bevorzugt 5 %. Die Untergrenze des Gehalts der B₂O₃-Komponente beträgt mehr bevorzugt 6 %, noch mehr bevorzugt 7 %, noch mehr bevorzugt 8 %, noch mehr bevorzugt 9,2 %, noch mehr bevorzugt 9,8 %, noch mehr bevorzugt 10,4 %, noch mehr bevorzugt 11,0 % und noch mehr bevorzugt 11,4 %.
Ferner kann durch Einstellen des Gehalts von B₂O₃ auf 50 % oder weniger einfach ein hoher Brechungsindex erhalten werden und eine Verschlechterung der chemischen Dauerbeständigkeit wird verhindert. Die Obergrenze von B₂O₃ beträgt vorzugsweise 40 %, mehr bevorzugt 30 % und noch mehr bevorzugt 20 %. Die Obergrenze von B₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 16 %, mehr bevorzugt 13 %, mehr bevorzugt 12 %, mehr bevorzugt 11,8 % und noch mehr bevorzugt 11,7 %.
SiO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von SiO₂ beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von SiO₂ können die mechanische Festigkeit, die Stabilität und die chemische Dauerbeständigkeit des Glases erhöht werden. Der Gehalt von SiO₂ beträgt vorzugsweise 1 % oder mehr, mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Der Gehalt von SiO₂ beträgt noch mehr bevorzugt 4 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 6 % oder mehr.
Ferner kann durch Einstellen des Gehalts von SiO₂ auf 30 % oder weniger eine Komponente zum Erhalten eines hohen Brechungsindex enthalten sein. Der Gehalt von SiO₂ beträgt vorzugsweise 20 % oder weniger, mehr bevorzugt 15 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger. Der Gehalt von SiO₂ beträgt mehr bevorzugt 9 % oder weniger, mehr bevorzugt 8 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger.
MgO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von MgO beträgt vorzugsweise 0 bis 20 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von MgO kann die mechanische Festigkeit des Glases erhöht werden. Der Gehalt von MgO beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der MgO-Gehalt 20 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von MgO beträgt noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 5 % oder weniger.
CaO ist eine optionale Komponente. Der CaO-Gehalt beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Die chemische Dauerbeständigkeit des Glases kann durch Einbeziehen der CaO-Komponente erhöht werden. Der CaO-Gehalt beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der CaO-Gehalt 30 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der CaO-Gehalt beträgt mehr bevorzugt 20 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
SrO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von SrO beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Der Brechungsindex des Glases kann durch Einbeziehen der SrO-Komponente erhöht werden. Der Gehalt von SrO beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der Gehalt von SrO 30 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von SrO beträgt mehr bevorzugt 20 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
BaO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von BaO beträgt vorzugsweise 0 bis 40 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen der BaO-Komponente kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von BaO beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der BaO-Gehalt 40 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von BaO beträgt mehr bevorzugt 30 % oder weniger, mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
ZnO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von ZnO beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Der Brechungsindex des Glases kann durch Einbeziehen der ZnO-Komponente erhöht werden. Wenn der Gehalt von ZnO 30 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von ZnO beträgt mehr bevorzugt 10 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 2 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 1 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,1 % oder weniger.
Li₂O ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Li₂O beträgt vorzugsweise 0 bis 15 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Die Festigkeit (Kc) und die Rissbeständigkeit (CIL) können durch Einbeziehen von Li₂O erhöht werden. Der Gehalt von Li₂O beträgt mehr bevorzugt 0,5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 1 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Ferner wird dann, wenn der Gehalt von Li₂O 15 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von Li₂O beträgt vorzugsweise 10 % oder weniger, mehr bevorzugt 7 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 5 % oder weniger.
Na₂O ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Na₂O beträgt vorzugsweise 0 bis 20 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Ein Na₂O-Gehalt von 20 % oder weniger stellt eine gute Rissbeständigkeit bereit. Der Gehalt von Na₂O beträgt mehr bevorzugt 15 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger. In einem Fall, bei dem das optische Glas dieser Ausführungsform Na₂O enthält, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Ferner beträgt der Gehalt von Na₂O mehr bevorzugt 0,5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 1 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr.
K₂O ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von K₂O beträgt vorzugsweise 0 bis 20 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Ein K₂O-Gehalt von 20 % oder weniger stellt eine gute Rissbeständigkeit bereit. Der Gehalt von K₂O beträgt mehr bevorzugt 15 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger.
In einem Fall, bei dem das Glas K₂O enthält, wird die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von K₂O beträgt mehr bevorzugt 0,5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 1 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr.
Cs₂O ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Cs₂O beträgt vorzugsweise 0 bis 20 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Wenn der Gehalt von Cs₂O mehr als 0 % beträgt, wird die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. In einem Fall, bei dem das optische Glas dieser Ausführungsform Cs₂O enthält, beträgt der Gehalt mehr bevorzugt 0,5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 1 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr. Ferner stellt ein Gehalt von Cs₂O von 20 % oder weniger eine gute Rissbeständigkeit bereit. Der Gehalt von Cs₂O beträgt mehr bevorzugt 15 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger.
Al₂O₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Al₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 bis 55 % oder weniger, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Al₂O₃ können die Festigkeit des Glases und die Stabilität des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Al₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr.
Darüber hinaus wird dann, wenn der Gehalt von Al₂O₃ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur vermindert und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von Al₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 15 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 8 % oder weniger.
TiO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von TiO₂ beträgt vorzugsweise 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von TiO₂ werden der Brechungsindex des Glases und die Stabilität des Glases erhöht. Der Gehalt von TiO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr. Der Gehalt von TiO₂ beträgt noch mehr bevorzugt 11 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 12 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von TiO₂ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und die Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von TiO₂ beträgt mehr bevorzugt 35 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 25 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger. Der Gehalt von TiO₂ beträgt noch mehr bevorzugt 14 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 13 % oder weniger.
ZrO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt vorzugsweise 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von ZrO₂ wird der Brechungsindex des Glases erhöht und die chemische Dauerbeständigkeit des Glases kann erhöht werden. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von ZrO₂ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt mehr bevorzugt 30 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
WO₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von WO₃ beträgt vorzugsweise 0 bis 10 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von WO₃ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von WO₃ beträgt mehr bevorzugt 0,1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 0,2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 0,3 % oder mehr.
Wenn darüber hinaus der Gehalt von WO₃ 10 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur gesenkt und eine Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von WO₃ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,8 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,5 % oder weniger.
Bi₂O₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Bi₂O₃ in das Glas kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von Bi₂O₃ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und eine Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 35 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 25 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
TeO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von TeO₂ beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von TeO₂ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von TeO₂ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten von Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
Ta₂O₅ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Ta₂O₅ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Ta₂O₅ 30 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
Nb₂O₅ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt vorzugsweise 0 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Nb₂O₅ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt noch mehr bevorzugt 4 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 6 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Nb₂O₅ 50 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 8 % oder weniger. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt noch mehr bevorzugt 7,5 %.
Y₂O₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Y₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Y₂O₃ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Y₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Der Gehalt von Y₂O₃ beträgt noch mehr bevorzugt 4 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Y₂O₃ 50 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Y₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 8 % oder weniger. Der Gehalt von Y₂O₃ beträgt noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger.
Gd₂O₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Gd₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Gd₂O₃ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Gd₂O₃ 50 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Gd₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 8 % oder weniger. Der Gehalt von Gd₂O₃ beträgt noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger. SiO₂-Typ (2)
Beispiele für das Glas des SiO₂-Typs umfassen beispielsweise ein Glas, das 10 bis 70 % SiO₂ und 1 % oder mehr von mindestens einem, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nb₂O₅, Ta₂O₅, Li₂O, SrO, BaO, TiO₂, ZrO₂, WO₃, Bi₂O₃, TeO₂ und Ln₂O₃ (Ln ist mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Y, La, Gd, Yb und Lu), als Komponente mit hohem Brechungsindex enthält.
SiO₂ ist eine glasbildende Komponente. Der Gehalt von SiO₂ beträgt 10 bis 70 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. In einem Fall, bei dem der SiC₂-Gehalt 10 % oder mehr beträgt und die Temperatur T₂, bei der die Viskosität des Glases log η = 2 erfüllt, in dem bevorzugten Bereich liegt, können dem Glas eine hohe Festigkeit und eine hohe Rissbeständigkeit verliehen werden und die Stabilität und die chemische Dauerbeständigkeit des Glases können verbessert werden. Der Gehalt von SiO₂ beträgt vorzugsweise 15 % oder mehr, mehr bevorzugt 20 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 25 % oder mehr. Ferner kann, wenn der Gehalt von SiO₂ 70 % oder weniger beträgt, eine Komponente zum Erhalten eines hohen Brechungsindex enthalten sein. Der Gehalt von SiO₂ beträgt vorzugsweise 60 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 50 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 40 % oder weniger.
Nb₂O₅ ist eine optionale Komponente. Durch Einstellen des Gehalts von Nb₂O₅ auf 5 % oder mehr, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird, wird der Brechungsindex des Glases erhöht und die Abbe-Zahl (_Vd) kann klein gemacht werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 15 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 25 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 30 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Nb₂O₅ 70 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 65 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 60 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 55 % oder weniger.
Ta₂O₅ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Der Brechungsindex kann durch Einstellen des Gehalts von Ta₂O₅ auf 1 % oder mehr erhöht werden. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Ta₂O₅ 30 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Ta₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
Li₂O ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Li₂O beträgt vorzugsweise 0 bis 15 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Li₂O können die Festigkeit (Kc) und die Rissbeständigkeit (CIL) erhöht werden. Der Gehalt von Li₂O beträgt noch mehr bevorzugt 0,5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 1 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Ferner wird, wenn der Gehalt von Li₂O 15 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von Li₂O beträgt vorzugsweise 10 % oder weniger, mehr bevorzugt 7 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 5 % oder weniger.
SrO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von SrO beträgt vorzugsweise 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen der SrO-Komponente kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von SrO beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der Gehalt 30 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von SrO beträgt mehr bevorzugt 20 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
BaO ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von BaO beträgt vorzugsweise 0 bis 40 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen der BaO-Komponente kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der BaO-Gehalt beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr. Wenn der Gehalt 40 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von BaO beträgt mehr bevorzugt 30 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
TiO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von TiO₂ beträgt 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von TiO₂ können der Brechungsindex des Glases und die Stabilität des Glases erhöht werden. Der Gehalt von TiO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von TiO₂ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und eine Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von TiO₂ beträgt mehr bevorzugt 35 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 25 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
ZrO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von ZrO₂ können der Brechungsindex des Glases und die chemische Dauerbeständigkeit des Glases erhöht werden. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von ZrO₂ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und vorteilhafte Herstellungseigenschaften werden erhalten. Der Gehalt von ZrO₂ beträgt mehr bevorzugt 30 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
WO₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von WO₃ beträgt 0 bis 10 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von WO₃ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von WO₃ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr.
Wenn darüber hinaus der Gehalt von WO₃ 10 % oder weniger beträgt, wird die Entglasungstemperatur gesenkt und eine Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von WO₃ beträgt mehr bevorzugt 9 % oder weniger, mehr bevorzugt 8 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 7 % oder weniger.
Bi₂O₃ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt 0 bis 55 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Bi₂O₃ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt vorzugsweise 1 % oder weniger, mehr bevorzugt 5 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und besonders bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von Bi₂O₃ 55 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt und eine Färbung des Glases kann verhindert werden. Der Gehalt von Bi₂O₃ beträgt mehr bevorzugt 35 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 25 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
TeO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von TeO₂ beträgt 0 bis 30 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von TeO₂ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 10 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von TeO₂ 30 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten für die Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger. P₂O₅-Typ (3)
Ein Beispiel für ein Glas des P₂O₅-Typs ist ein Glas, das beispielsweise 10 bis 70 Massen-% P₂O₅ und 1 % oder mehr von mindestens einem, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nb₂O₅, Ta₂O₅, Li₂O, SrO, BaO, TiO₂, ZrO₂, WO₃, Bi₂O₃, TeO₂ und Ln₂O₃ (Ln ist mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Y, La, Gd, Yb und Lu), als Komponente mit hohem Brechungsindex enthält.
P₂O₅ ist eine glasbildende Komponente, die in das Glas einbezogen ist und dem Glas eine Herstellungsstabilität verleiht und die Glasübergangstemperatur und die Temperatur der flüssigen Phase stark vermindert. Wenn jedoch der Gehalt von P₂O₅ weniger als 10 % beträgt, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird, ist der Effekt unzureichend. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt vorzugsweise 15 % oder mehr, mehr bevorzugt 20 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 30 % oder mehr und besonders bevorzugt 40 % oder mehr. Ferner wird, wenn der Gehalt von P₂O₅ 70 % oder weniger beträgt, eine gute chemische Dauerbeständigkeit erhalten. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt vorzugsweise 65 % oder weniger, mehr bevorzugt 60 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 55 % oder weniger, besonders bevorzugt 50 % oder weniger.
Die Komponente mit hohem Brechungsindex ist mit derjenigen in dem Fall des Glases des SiO₂-Typs identisch, das vorstehend in (2) beschrieben worden ist, so dass eine weitere Beschreibung weggelassen wird. Bi₂O₃-Typ (4)
Ein Beispiel für ein Glas des Bi₂O₃-Typs ist, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird, ein Glas, das 5 bis 95 % Bi₂O₃ enthält und das 1 % oder mehr von mindestens einem, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nb₂O₅, Ta₂O₅, Li₂O, SrO, BaO, TiO₂, ZrO₂, WO₃, Bi₂O₃, TeO₂ und Ln₂O₃ (Ln ist mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Y, La, Gd, Yb und Lu), als Komponente mit hohem Brechungsindex enthält.
Der Brechungsindex kann durch Einbeziehen von 5 % oder mehr Bi₂O₃ erhöht werden. Die Untergrenze von Bi₂O₃ beträgt vorzugsweise 10 %, mehr bevorzugt 15 % und noch mehr bevorzugt 20 %. Die Untergrenze von Bi₂O₃ beträgt noch mehr bevorzugt 25 %, noch mehr bevorzugt 30 % und noch mehr bevorzugt 35 %.
Ferner wird durch Einstellen des Gehalts von Bi₂O₃ auf 95 % oder weniger eine Abnahme der Schmelzbarkeit des Glases verhindert und die Entglasungsbeständigkeit des Glases wird erhöht. Die Obergrenze von Bi₂O₃ beträgt vorzugsweise 90 %, mehr bevorzugt 85 % und noch mehr bevorzugt 80 %. Die Obergrenze von Bi₂O₃ beträgt noch mehr bevorzugt 75 %, noch mehr bevorzugt 70 % und noch mehr bevorzugt 65 %.
P₂O₅ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt vorzugsweise 0 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Das Einbeziehen von P₂O₅ verleiht dem Glas eine Herstellungsstabilität und vermindert die Glasübergangstemperatur und die Temperatur der flüssigen Phase. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt noch mehr bevorzugt 4 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr.
Ferner wird, wenn der Gehalt von P₂O₅ 50 % oder weniger beträgt, eine gute chemische Dauerbeständigkeit erhalten. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger. Der Gehalt von P₂O₅ beträgt noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
TeO₂ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von TeO₂ beträgt 0 bis 50 %, wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von TeO₂ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von TeO₂ 50 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten von Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von TeO₂ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger.
Nb₂O₅ ist eine optionale Komponente. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt vorzugsweise 0 bis 50 % wenn der Gesamtgehalt der Basiszusammensetzung als 100 % angesetzt wird. Durch Einbeziehen von Nb₂O₅ kann der Brechungsindex des Glases erhöht werden und die Abbe-Zahl (_Vd) kann klein gemacht werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 1 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 3 % oder mehr, noch mehr bevorzugt 4 % oder mehr und noch mehr bevorzugt 5 % oder mehr.
Ferner kann, wenn der Gehalt von Nb₂O₅ is 50 % oder weniger beträgt, die Entglasungstemperatur gesenkt werden und die Kosten von Ausgangsmaterialien können gesenkt werden. Der Gehalt von Nb₂O₅ beträgt mehr bevorzugt 25 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 20 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 % oder weniger.
Weitere Komponenten mit hohem Brechungsindex sind mit denjenigen in dem Fall des Glases des SiO₂-Typs identisch, das vorstehend in (2) beschrieben ist, so dass eine weitere Beschreibung weggelassen wird.
Dabei kann, wie es vorstehend beschrieben ist, in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Durchlässigkeit selbst in einem Fall signifikant erhöht werden, wenn das Glas eine vernünftige Menge einer Platinkomponente enthält.
Daher ist es in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anders als in der Vergangenheit nicht erforderlich, das Einmischen von Platin in dem Glasherstellungsverfahren strikt zu kontrollieren bzw. einzustellen. Beispielsweise können 3 Massen-ppm oder mehr, 3,8 Massen-ppm oder mehr, 4 Massen-ppm oder mehr, 5 Massen-ppm oder mehr, 6 Massen-ppm oder mehr, 7 Massen-ppm oder mehr, 8 Massen-ppm oder mehr, 9 Massen-ppm oder mehr oder 10 Massen-ppm oder mehr Platin in dem Glas vorliegen.
Wenn der Gehalt von Platin in dem Glas jedoch übermäßig hoch wird, ist es schwierig, die Gesamtmenge von zweiwertigen Platinionen ausreichend zu vermindern, und folglich könnte die Durchlässigkeit abnehmen. Aus diesem Grund beträgt der Gehalt von Platin in dem Glas vorzugsweise z.B. 30 Massen-ppm oder weniger und besonders bevorzugt 20 Massen-ppm oder weniger.
(Weitere Eigenschaften)
(Brechungsindex)
Das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist einen Brechungsindex von 1,55 oder mehr auf. Der Brechungsindex beträgt vorzugsweise 1,65 oder mehr. Der Brechungsindex beträgt mehr bevorzugt 1,71 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,73 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,75 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,77 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,79 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,81 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,83 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,85 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,87 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,89 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,91 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,93 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,95 oder mehr, noch mehr bevorzugt 1,955 oder mehr und noch mehr bevorzugt 1,959.
In dieser Anmeldung ist der Brechungsindex der Brechungsindex der d-Linie und wird üblicherweise durch n_d angegeben.
(Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave)
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einer XAFS-Analyse von Platin durch ein Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave von 1,13 oder mehr gekennzeichnet. Das Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave beträgt vorzugsweise 1,16 oder mehr und mehr bevorzugt 1,20 oder mehr.
Durch Einstellen des Peakintensitätsverhältnisses A_max/A_ave auf 1,13 oder mehr kann der Anteil des zweiwertigen Platins signifikant vermindert werden und die Abnahme der Glasdurchlässigkeit kann selbst dann verhindert werden, wenn das Glas Platin enthält.
(Interne Durchlässigkeit)
Das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist eine interne Durchlässigkeit von 90 % oder mehr bezüglich Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm für eine Dicke von 10 mm auf. Die interne Durchlässigkeit beträgt vorzugsweise 92 % oder mehr und mehr bevorzugt 95 % oder mehr.
In der vorliegenden Anmeldung kann die interne Durchlässigkeit eines Glases mit einer Dicke von 10 mm in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm aus Messungen von zwei Arten von externer Durchlässigkeit mit verschiedenen Plattendicken und der folgenden Formel (1) bestimmt werden. Die externe Durchlässigkeit bezieht sich auf die Durchlässigkeit, die den Oberflächenreflexionsverlust umfasst.
$l o g X = - \frac{l o g T 1 - l o g T 2}{Δ d} \times 10$
wobei X die interne Durchlässigkeit des Glases mit einer Dicke von 10 mm ist, T1 und T2 beide externe Durchlässigkeiten sind und Δd die Differenz zwischen den Dicken der Proben ist.
(Form des Glases gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung)
(Form)
Das optische Glas der vorliegenden Offenbarung ist vorzugsweise eine Glasplatte mit einer Dicke von 0,01 bis 2,0 mm. Wenn die Dicke 0,01 mm oder mehr beträgt, kann ein Brechen während der Handhabung und Verarbeitung des optischen Glases verhindert werden. Darüber hinaus kann eine Durchbiegung des optischen Glases aufgrund des Eigengewichts des optischen Glases verhindert werden. Diese Dicke beträgt mehr bevorzugt 0,1 mm oder mehr, noch mehr bevorzugt 0,3 mm oder mehr und noch mehr bevorzugt 0,5 mm oder mehr. Ferner kann, wenn die Dicke 2,0 mm oder weniger beträgt, bewirkt werden, dass ein optisches Element, bei dem ein optisches Glas verwendet wird, ein geringes Gewicht aufweist. Diese Dicke beträgt mehr bevorzugt 1,5 mm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,0 mm oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,8 mm oder weniger.
In einem Fall, bei dem das optische Glas der vorliegenden Offenbarung eine Glasplatte ist, beträgt der Flächeninhalt einer Hauptoberfläche vorzugsweise 8 cm² oder mehr. Wenn dieser Flächeninhalt 8 cm² oder mehr beträgt, kann eine große Anzahl von optischen Elementen angeordnet werden und die Produktivität kann gesteigert werden. Dieser Flächeninhalt beträgt mehr bevorzugt 30 cm² oder mehr, noch mehr bevorzugt 170 cm² oder mehr, noch mehr bevorzugt 300 cm² oder mehr und besonders bevorzugt 1000 cm² oder mehr. Ferner kann dann, wenn der Flächeninhalt 6500 cm² oder weniger beträgt, die Glasplatte einfach gehandhabt werden und ein Brechen während der Handhabung und Verarbeitung der Glasplatte kann verhindert werden. Dieser Flächeninhalt beträgt mehr bevorzugt 4500 cm² oder weniger, noch mehr bevorzugt 4000 cm² oder weniger, noch mehr bevorzugt 3000 cm² oder weniger und besonders bevorzugt 2000 cm² oder weniger.
(LTV)
Wenn das optische Glas der vorliegenden Offenbarung eine Glasplatte ist, beträgt die lokale Dickenvariation (LTV) in 25 cm² auf einer Hauptoberfläche vorzugsweise 2 µm oder weniger. Dadurch, dass eine Ebenheit in diesem Bereich vorliegt, kann eine Nanostruktur mit einer gewünschten Form auf einer Hauptoberfläche durch die Verwendung einer Prägetechnologie und dergleichen gebildet werden, und auch gewünschte Lichtleiteigenschaften können erhalten werden. Insbesondere kann in dem Lichtleiter ein Doppelbildphänomen und eine Verzerrung aufgrund der Differenz bei den optischen Weglängen verhindert werden. Die LTV beträgt mehr bevorzugt 1,8 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,6 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,4 µm oder weniger und besonders bevorzugt 1,2 µm oder weniger.
(Verzug)
Wenn das optische Glas der vorliegenden Offenbarung zu einer kreisförmigen Glasplatte mit einem Durchmesser von 8 Zoll ausgebildet wird, beträgt der Verzug vorzugsweise 50 µm oder weniger. Wenn der Verzug der Glasplatte 50 µm oder weniger beträgt, kann eine Nanostruktur mit der gewünschten Form auf einer Hauptoberfläche durch eine Prägetechnologie oder dergleichen gebildet werden und die gewünschten Lichtleiteigenschaften können erhalten werden. Wenn zwei oder mehr Lichtleiter erhalten werden sollen, werden Lichtleiter mit einer zufriedenstellenden Qualität stabil erhalten. Der Verzug dieser Glasplatte beträgt mehr bevorzugt 40 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 30 µm oder weniger und besonders bevorzugt 20 µm oder weniger.
Wenn das optische Glas der vorliegenden Offenbarung zu einer kreisförmigen Glasplatte mit einem Durchmesser von 6 Zoll ausgebildet wird, beträgt der Verzug vorzugsweise 30 µm oder weniger. Wenn der Verzug dieser Glasplatte 30 µm oder weniger beträgt, kann eine Nanostruktur mit der gewünschten Form auf einer Hauptoberfläche durch eine Prägetechnologie oder dergleichen gebildet werden und die gewünschten Lichtleiteigenschaften können erhalten werden. Wenn zwei oder mehr Lichtleiter erhalten werden sollen, werden Lichtleiter mit einer zufriedenstellenden Qualität stabil erhalten. Der Verzug dieser Glasplatte beträgt mehr bevorzugt 20 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 µm oder weniger und besonders bevorzugt 10 µm oder weniger.
Wenn darüber hinaus eine quadratische Glasplatte mit 6 Zoll auf jeder Seite verwendet wird, beträgt der Verzug vorzugsweise 100 µm oder weniger. Wenn der Verzug dieser Glasplatte 100 µm oder weniger beträgt, kann eine Nanostruktur mit der gewünschten Form auf einer Hauptoberfläche durch eine Prägetechnologie oder dergleichen gebildet werden und die gewünschten Lichtleiteigenschaften können erhalten werden. Wenn zwei oder mehr Lichtleiter erhalten werden sollen, werden Lichtleiter mit einer zufriedenstellenden Qualität stabil erhalten. Der Verzug dieser Glasplatte beträgt mehr bevorzugt 70 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 50 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 35 µm oder weniger und besonders bevorzugt 20 µm oder weniger.
Die 1 ist eine Querschnittsansicht des optischen Glases der vorliegenden Offenbarung und wird als Glasplatte G1 bezeichnet. Der „Verzug“ ist wie folgt festgelegt. In jedwedem Querschnitt, der durch die Mitte einer Hauptoberfläche G1F der Glasplatte G1 und senkrecht zu der Hauptoberfläche G1F der Glasplatte G1 verläuft, werden eine Basislinie G1D der Glasplatte und eine Mittellinie G1C für die Glasplatte G1 bestimmt und die Differenz C zwischen einem maximalen Wert B und einem minimalen Wert A des Abstands in der vertikalen Richtung zwischen der Basislinie G1D und der Mittellinie G1C wird als Verzug verwendet.
Die Schnittlinie, wo der senkrechte Querschnitt auf eine Hauptoberfläche G1F der Glasplatte G1 trifft, wird als untere Linie G1A bezeichnet. Die Schnittlinie, wo der senkrechte Querschnitt auf die andere Hauptoberfläche G1G der Glasplatte G1 trifft, wird als obere Linie G1B bezeichnet. Die Mittellinie 1C ist eine Linie, die Mittelpunkte der Glasplatte G1 in der Dickenrichtung verbindet. Die Mittellinie G1C wird durch Bestimmen von Mittelpunkten, entlang der Richtung einer Laserbestrahlung, die weiter unten beschrieben wird, zwischen der unteren Linie G1A und der oberen Linie G1B berechnet.
Eine Basislinie G1D wird in der folgenden Weise bestimmt. Zuerst wird eine untere Linie G1A durch ein Messverfahren berechnet, bei dem jedweder Einfluss des Gewichts der Glasplatte G1 selbst beseitigt wird. Aus der unteren Linie G1A wird eine Gerade mit dem Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt. Die bestimmte Gerade ist die Basislinie G1D. Als Verfahren, bei dem jedweder Einfluss des Gewichts der Glasplatte G1 selbst beseitigt wird, wird ein übliches Verfahren verwendet.
Beispielsweise wird eine Hauptoberfläche G1F der Glasplatte G1 an drei Punkten gestützt. Die Glasplatte G1 wird zum Messen der Höhen der einen Hauptoberfläche G1F und der anderen Hauptoberfläche G1G der Glasplatte G1 von jedweder Basisebene unter Verwendung eines Laserverschiebungsmessgeräts mit Laserlicht bestrahlt.
Als nächstes wird die Glasplatte G1 umgedreht und an drei Punkten gestützt, die sich auf der anderen Hauptoberfläche G1G befinden und die auf die drei Punkte gerichtet sind, an denen die eine Hauptoberfläche G1F gestützt worden ist, und die Höhen der einen Hauptoberfläche G1F und der anderen Hauptoberfläche G1G der Glasplatte G1 von einer Basisebene werden gemessen.
Von den jeweiligen Höhen jedes Messpunkts, die vor und nach dem Umdrehen gemessen worden sind, wird der Durchschnitt gebildet, wodurch der Einfluss des Gewichts der Glasplatte G1 selbst beseitigt wird. Beispielsweise werden die Höhen der einen Hauptoberfläche G1F vor dem Umdrehen in der vorstehend gezeigten Weise gemessen. Die Glasplatte G1 wird umgedreht und Höhen der anderen Hauptoberfläche G1G werden dann in Positionen gemessen, die den Messpunkten auf der einen Hauptoberfläche G1F entsprechen. Entsprechend werden Höhen der anderen Hauptoberfläche G1G vor dem Umdrehen gemessen. Nach dem Umdrehen der Glasplatte G1 werden Höhen der einen Hauptoberfläche G1F in Positionen gemessen, die den Messpunkten auf der anderen Hauptoberfläche G1G entsprechen.
Der Verzug wird beispielsweise mit einem Laserverschiebungsmessgerät gemessen.
(Oberflächenrauheit)
Bei dem optischen Glas dieser Ausführungsform beträgt die Oberflächenrauheit Ra einer Hauptoberfläche vorzugsweise 2 nm oder weniger. Durch eine Ra in diesem Bereich kann eine Nanostruktur mit einer gewünschten Form auf einer Hauptoberfläche unter Verwendung der Prägetechnologie oder dergleichen gebildet werden und es können auch gewünschte Lichtleiteigenschaften erhalten werden. Insbesondere wird eine unregelmäßige Reflexion an einer Grenzfläche in dem Lichtleiter verhindert und ein Doppelbildphänomen und eine Verzerrung können verhindert werden. Die Ra beträgt mehr bevorzugt 1,7 nm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,4 nm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,2 nm oder weniger und besonders bevorzugt 1 nm oder weniger. Die Oberflächenrauheit Ra ist ein arithmetischer Mittenrauwert, der in „Japanese Industrial Standards“ (JIS) B0601 (2001) festgelegt ist. In dieser Beschreibung handelt es sich dabei um einen Wert, der durch Messen einer Fläche von 10 µm × 10 µm unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) erhalten wird.
(Verfahren zur Herstellung eines Glases gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung)
Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Glases gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit den vorstehend genannten Eigenschaften beschrieben. Für einen Fachmann ist jedoch ersichtlich, dass das folgende Verfahren zur Herstellung eines Glases lediglich ein Beispiel ist und dass das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durch ein anderes Verfahren hergestellt werden kann.
Die 2 zeigt den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Glases (nachstehend als das „erste Herstellungsverfahren“ bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Wie es in der 2 gezeigt ist, umfasst das erste Herstellungsverfahren einen Schritt des Schmelzens von Ausgangsmaterialien zum Bilden eines geschmolzenen Glases (S110), einen Schritt des Formens des geschmolzenen Glases (S120), einen Schritt des Kühlens des geformten Glases zum Erhalten des Glases (S130) und einen Schritt des Durchführens einer Behandlung des erneuten Erwärmens mit dem erhaltenen Glas (S140).
Jeder Schritt wird nachstehend beschrieben.
(Schritt S110)
Zuerst werden die Glasausgangsmaterialien hergestellt und dann werden die Glasausgangsmaterialien geschmolzen.
Die Glasausgangsmaterialien werden auf der Basis des Glases hergestellt, das schließlich erhalten wird.
Normalerweise wird das Schmelzen von Glasausgangsmaterialien in einem Schmelzofen durchgeführt. In dem ersten Herstellungsverfahren kann etwas Platin in das geschmolzene Glas eingemischt werden. Daher kann in dem ersten Herstellungsverfahren ein Schmelzofen verwendet werden, der Platinelemente enthält.
(Schritt S120)
Als nächstes wird das geschmolzene Glas geformt.
Das Verfahren zum Formen des geschmolzenen Glases ist nicht speziell beschränkt und herkömmliche Verfahren können verwendet werden. Beispielsweise kann in einem Fall, bei dem das Floatverfahren verwendet wird, das geformte Glas, d.h., Glasbänder, durch Zuführen von geschmolzenem Glas in ein Bad, das ein geschmolzenes Metall enthält, und Fördern des geschmolzenen Glases auf dem geschmolzenen Metall gebildet werden.
(Schritt S130)
Das geformte Glas wird dann auf Raumtemperatur gekühlt. Das Kühlverfahren ist nicht speziell beschränkt und herkömmliche Verfahren können verwendet werden.
Dadurch wird ein erstes Glas erhalten.
(Schritt S140)
Die Schritte von dem Schritt S110 bis zu dem Schritt S130 ergeben das erste Glas. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass das erste Glas jede Wertigkeit von Platin in einem unkontrollierten Zustand enthält. Insbesondere wenn der Anteil von zweiwertigem Platin hoch ist, kann die gewünschte Durchlässigkeit gegebenenfalls nicht erhalten werden.
Daher wird als nächstes eine Behandlung des erneuten Erwärmens durchgeführt. Durch die Durchführung der Behandlung des erneuten Erwärmens mit dem ersten Glas kann der Anteil von vierwertigem Platin, das in dem ersten Glas enthalten ist, erhöht werden und der Anteil von zweiwertigem Platin kann vermindert werden.
Die Bedingungen bei der Behandlung des erneuten Erwärmens sind nicht speziell beschränkt, solange das Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave für das Glas, das nach der Behandlung erhalten wird, 1,13 oder mehr beträgt.
Beispielsweise kann die Behandlung des erneuten Erwärmens bei einer Temperatur von weniger als oder gleich der Glasübergangstemperatur (Tg) + 40 Grad Celsius durchgeführt werden.
Die Zeit für die Behandlung des erneuten Erwärmens variiert mit der Behandlungstemperatur, liegt jedoch im Bereich von beispielsweise 0,5 Stunden bis 100 Stunden.
Die Behandlung des erneuten Erwärmens wird in einer oxidierenden Atmosphäre, wie z.B. einer Luftatmosphäre, durchgeführt. Die Sauerstoffkonzentration liegt vorzugsweise im Bereich von 15 % bis 30 %.
Nach der vorstehenden Behandlung des erneuten Erwärmens kann das Glas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hergestellt werden.
Ferner ist es bei dem optischen Glas dieser Ausführungsform bevorzugt, einen Vorgang zum Erhöhen der Feuchtigkeitsmenge in dem geschmolzenen Glas in dem Schmelzschritt zum Erhalten des geschmolzenen Glases durch Erwärmen und Schmelzen des Glasausgangsmaterials in einem Schmelzbehälter durchzuführen. Vorgänge zum Erhöhen der Wassermenge in dem Glas sind nicht beschränkt und können das Zusetzen von Wasserdampf zu der Atmosphäre zum Schmelzen oder Einleiten des Dampf-enthaltenden Gases in die Schmelze umfassen. Obwohl der Vorgang zum Erhöhen des Feuchtigkeitsgehalts nicht essentiell ist, kann dieser Vorgang zum Zweck des Erhöhens der Durchlässigkeit und des Erhöhens der Klarheit durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann das optische Glas dieser Ausführungsform, das Li₂O oder Na₂O als Alkalimetalloxid enthält, durch Ersetzen von Li-Ionen mit Na-Ionen oder K-Ionen oder Ersetzen von Na-Ionen mit K-Ionen chemisch gehärtet werden. Mit anderen Worten, die Festigkeit des optischen Glases kann durch Durchführen einer chemischen Härtung erhöht werden.
Optische Elemente, wie z.B. die Glasplatten und das geformte Glas, die auf diese Weise hergestellt worden sind, sind in verschiedenen optischen Elementen geeignet, einschließlich (1) tragbaren Vorrichtungen, wie z.B. Brillen, die mit einem Projektor versehen sind; Anzeigen des Brillentyps und des Schutz- bzw. Funktionsbrillentyps; Anzeigevorrichtungen für virtuelle Realität oder erweiterte Realität; Lichtleiter, Filter und Linsen bzw. Objektive, die für Vorrichtungen zum Anzeigen eines virtuellen Bilds verwendet werden; und dergleichen, und (2) Linsen bzw. Objektive und ein Abdeckglas für in einem Fahrzeug eingebaute Kameras und visuelle Robotiksensoren. Sie sind auch für Anwendungen geeignet, die belastenden Umgebungen ausgesetzt sind, wie z.B. in einem Fahrzeug eingebaute Kameras. Sie sind auch für Anwendungen wie z.B. Glasplatten für eine organische EL, Linsengruppierungssubstrate auf einem Waferniveau, Linseneinheitsubstrate, Substrate, die durch ein Ätzverfahren Linsen bilden, und optische Wellenleiter geeignet.
Das vorstehend beschriebene optische Glas dieser Ausführungsform weist einen hohen Brechungsindex und eine niedrige Dichte sowie gute Herstellungseigenschaften auf und ist als optisches Glas für tragbare Vorrichtungen, zur Montage an Fahrzeugen und zur Montage an Robotern geeignet. Darüber hinaus ist eine optische Komponente, die durch Beschichten einer Hauptoberfläche dieses optischen Glases mit einem Antireflexionsfilm erhalten wird, der aus einem dielektrischen Mehrschichtfilm ausgebildet ist, der 4 bis 10 Schichten umfasst, die durch abwechselndes Abscheiden eines Films mit niedrigem Brechungsindex aus beispielsweise SiO₂ und eines Films mit hohem Brechungsindex aus beispielsweise TiO₂ gebildet werden, ebenfalls zur Verwendung in tragbaren Vorrichtungen, zur Montage an Fahrzeugen und zur Montage an Robotern geeignet.
Als nächstes werden Beispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Glasproben wurden hergestellt und die Eigenschaften wurden durch die nachstehend beschriebenen Verfahren bewertet. In der folgenden Beschreibung sind das Beispiel 1 und das Beispiel 2 Beispiele, wohingegen die Beispiele 11 und 12 Vergleichsbeispiele sind. In jedem Fall war die Glaszusammensetzung der vorstehend beschriebene La₂O₃-B₂O₃-Typ.
(Beispiel 1)
Eine vorgegebene Menge eines Ausgangsmaterialpulvers wurde einheitlich gemischt, so dass ein Mischpulver erhalten wurde. Die Zusammensetzung des Mischpulvers, angegeben als Oxid, ist:

La₂O₃: 50,5 Massen-%,
B₂O₃: 11,6 Massen-%,
SiO₂: 6,0 Massen-%,
TiO₂: 13,1 Massen-%,
ZrO₂: 5,0 Massen-%,
WO₃: 0,3 Massen-%,
Nb₂O₃: 7,3 Massen-% und
Y₂O₃: 6,2 Massen-%.

Als nächstes wurde das Mischpulver in einem Platintiegel bei 1250 Grad Celsius an der Luft geschmolzen, so dass ein geschmolzenes Glas erhalten wurde. Der Taupunkt der Luft betrug 80 Grad Celsius und die Verweilzeit bei 1250 Grad Celsius betrug 100 Minuten.
Als nächstes wurde ein Metallformwerkzeug mit Länge × Breite × Höhe = 60 mm × Breite 50 mm × Höhe 30 mm vorbereitet und geschmolzenes Glas wurde in dieses Formwerkzeug gespritzt. Das Formwerkzeug wurde für 1 Stunde bei 730 Grad C gehalten und dann mit einer Kühlrate von etwa 1 Grad C/min auf Raumtemperatur gekühlt.
Dadurch wurde ein Glasblock A erhalten.
Als nächstes wurde mit dem Glasblock A eine Behandlung des erneuten Erwärmens durchgeführt. Die Temperatur der Behandlung des erneuten Erwärmens wurde auf 745 Grad C (Glasübergangstemperatur Tg + 40 Grad Celsius) eingestellt und diese Temperatur wurde für 96 Stunden in Luft gehalten.
Durch die vorstehend beschriebenen Schritte wurde eine Glasprobe (nachstehend als „Glas 1“ bezeichnet) hergestellt.
(Beispiel 2)
Eine vorgegebene Menge eines Ausgangsmaterialpulvers wurde einheitlich gemischt, so dass ein Mischpulver erhalten wurde. Die Zusammensetzung des Mischpulvers ist im Wesentlichen mit derjenigen im Beispiel 1 identisch.
Als nächstes wurde das Mischpulver in einem Platintiegel bei 1350 Grad Celsius in Luft geschmolzen, so dass ein geschmolzenes Glas erhalten wurde. Der Taupunkt der Luft betrug 80 Grad Celsius und die Verweilzeit bei 1350 Grad Celsius betrug 180 Minuten.
Als nächstes wurde das geschmolzene Glas in das vorstehend beschriebene Formwerkzeug gespritzt. Das Formwerkzeug wurde für 1 Stunde bei 730 Grad C gehalten und dann mit einer Kühlrate von etwa 1 Grad C/min auf Raumtemperatur gekühlt.
Dadurch wurde ein Glasblock B erhalten.
Als nächstes wurde mit dem Glasblock B eine Behandlung des erneuten Erwärmens durchgeführt. Die Temperatur der Behandlung des erneuten Erwärmens wurde auf 745 Grad C (Glasübergangstemperatur Tg + 40 Grad Celsius) eingestellt und diese Temperatur wurde für 96 Stunden in Luft gehalten.
Durch die vorstehend beschriebenen Schritte wurde eine Glasprobe (nachstehend als „Glas 2“ bezeichnet) hergestellt.
(Beispiel 11)
Eine Glasprobe wurde mit einem Verfahren hergestellt, das mit dem von Beispiel 1 im Wesentlichen identisch war. Im Beispiel 11 wurde jedoch eine Behandlung des erneuten Erwärmens nicht durchgeführt.
Die erhaltene Glasprobe wird als „Glas 11“ bezeichnet.
(Beispiel 12)
Eine Glasprobe wurde mit einem Verfahren hergestellt, das mit dem von Beispiel 2 im Wesentlichen identisch war. Im Beispiel 12 wurde jedoch eine Behandlung des erneuten Erwärmens nicht durchgeführt.
Die erhaltene Glasprobe wird als „Glas 12“ bezeichnet.
(Bewertung)
<Brechungsindex>
Der Brechungsindex nd jedes Glases wurde durch ein V-Block-Verfahren unter Verwendung eines Kalnew KPR-2000 gemessen.
Das V-Block-Verfahren ist ein Verfahren, das in JIS B 7071-2:2018 festgelegt ist.
<Bewertung der Platinmenge>
Zur Bestimmung der Menge von Platin, die in jedem Glas enthalten ist, wurde eine ICP-Massenspektrometrie verwendet.
<Bewertung des Peakintensitätsverhältnisses von Platin>
Unter Verwendung einer kleinen Schneidmaschine (von Maruto Instrument Co., Ltd. hergestellt) wurde jedes Glas zu einer Abmessung von etwa 10 mm × 10 mm geschnitten. Dann wurden für das geschnittene Glas eine Schleifmaschine (hergestellt von Shuwa Industry Company Limited; SGM-6301) und eine Einseiten-Schleifmaschine (hergestellt von Engis Japan Corporation; EJ-380IN) zum Oberflächenpolieren zur Herstellung einer 10 mm langen × 10 mm breiten × 5 mm dicken Probe (nachstehend als „Probe A“ bezeichnet) verwendet.
Unter Verwendung der erhaltenen Probe A wurde eine XAFS-Analyse zur Bestimmung des Peakintensitätsverhältnisses von Platin, d.h. A_max/A_ave, durchgeführt.
Eine XAFS-Analyse wurde bei der „High Energy Accelerator Research Organization“ (BL 12 C) durchgeführt. Eine XAFS-Analyse wurde auch in dem Energiebereich von 12700 eV bis 13800 eV durchgeführt.
Die 3 bis 6 zeigen einzeln die Ergebnisse der XAFS-Analyse, die für das Glas 1, das Glas 2, das Glas 11 und das Glas 12 erhalten worden sind.
<Interne Durchlässigkeit>
Unter Verwendung einer kleinen Schneidmaschine (von Maruto Instrument Co., Ltd. hergestellt) wurde jedes Glas zu einer Abmessung von etwa 30 mm × 30 mm geschnitten. Dann wurden für das geschnittene Glas eine Schleifmaschine (hergestellt von Shuwa Industry Company Limited; SGM-6301) und eine Einseiten-Schleifmaschine (hergestellt von Engis Japan Corporation; EJ-380IN) zum Oberflächenpolieren zur Herstellung einer 30 mm langen × 30 mm breiten × 10 mm dicken Probe (nachstehend als „Probe B“ bezeichnet) verwendet.
Ein Spektrophotometer (hergestellt von Hitachi High-Tech Corporation; U-4100) wurde zum Messen der Durchlässigkeit jeder Probe B und zum Bestimmen der internen Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm bei einer Plattendicke von 10 mm verwendet.

Die Ergebnisse jeder Bewertung sind in der Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1

Glas	Brechungsindex n_d	Platingehalt (Massen-ppm)	Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave	Interne Durchlässigkeit (%)
1	1,96	3,8	1,16	95,5
2	1,96	14,0	1,21	90,0
11	1,96	3,8	1,12	92,0
12	1,96	14,0	1,00	80,2

<Bewertung der LTV, des Verzugs und der Oberflächenrauheit (Ra)>
Unter Verwendung einer kleinen Schneidmaschine (von Maruto Instrument Co., Ltd. hergestellt) wurde jedes Glas zu einer kreisförmigen Glasplatte mit einem Durchmesser von 6 Zoll geschnitten. Dann wurden für das geschnittene Glas eine Schleifmaschine (hergestellt von Shuwa Industry Company Limited; SGM-6301) und eine Einseiten-Schleifmaschine (hergestellt von Engis Japan Corporation; EJ-380IN) zum Oberflächenpolieren zur Herstellung einer Probe (nachstehend als „Probe C“ bezeichnet) mit einem Durchmesser von 6 Zoll und einer Dicke von 1 mm verwendet. Da das Glas 1 und das Glas 2 gute Herstellungseigenschaften aufweisen, ist die Größe von restlichen Blasen gering und die Anzahl von restlichen Blasen ist gering, so dass eine Glasplatte ohne Defekte, wie z.B. Blasen, Fremdmaterialien, Schlieren und eine Phasentrennung, erhalten werden kann. Daher kann ein optisches Glas mit einem LTV-Wert von 2 µm oder weniger, einem Verzugwert (einer kreisförmigen Glasplatte mit einem Durchmesser von 6 Zoll) von 30 µm oder weniger und einem Ra-Wert von 2 nm oder weniger, wenn eine Probe mit der Größe, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, gebildet wird, erhalten werden.
Die Dicke der Glasplatte wurde durch ein kontaktloses Laserverschiebungsmessgerät (Nanometro, Kuroda Precision Industries Ltd.) in 3 mm-Abständen gemessen und die LTV wurde berechnet, wobei LTV-Werte von 1,1 µm und 1,0 µm erhalten wurden.
Die Höhen der zwei Hauptoberflächen der Glasplatte wurden durch ein kontaktloses Laserverschiebungsmessgerät (Nanometro, Kuroda Precision Industries Ltd.) mit einer scheibenförmigen Probe mit einem Durchmesser von 6 Zoll × 1 mm in 3 mm-Abständen gemessen und der Verzug wurde mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren berechnet, wobei Verzugwerte von 10 µm und 9 µm erhalten wurden.
Die Oberflächenrauheit wurde mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) (Oxford Instruments) in einer Fläche von 10 µm × 10 µm für eine plattenförmige Probe mit Abmessungen von 20 mm × 20 mm × 1 mm gemessen, wobei Werte der Oberflächenrauheit (Ra) von 0,60 nm und 0,55 nm erhalten wurden.
Die Tabelle 1 zeigt, dass jedes Glas einen hohen Brechungsindex aufweist. Es wurde auch gefunden, dass in jedem Glas Platin enthalten war.
In der Tabelle 1 betrugen die Peakintensitätsverhältnisse von Platin A_max/A_ave für das Glas 11 und das Glas 12 beide 1,12 oder weniger. Im Gegensatz dazu betrugen die Peakintensitätsverhältnisse von Platin A_max/A_ave für das Glas 1 und das Glas 2 beide 1,16 oder mehr. Aufgrund dieses Ergebnisses kann davon ausgegangen werden, dass der Anteil von zweiwertigem Platin, der in dem Glas enthalten ist, in dem Glas 1 und dem Glas 2 vermindert ist.
Darüber hinaus wies das Glas 1 eine interne Durchlässigkeit von 95,5 % auf, die höher war als die interne Durchlässigkeit des Glases 11, obwohl der enthaltene Platingehalt zu demjenigen des Glases 11 äquivalent war. Entsprechend wies das Glas 2 eine interne Durchlässigkeit von 90,0 % auf, die höher war als diejenige des Glases 12, obwohl der enthaltene Platingehalt zu demjenigen des Glases 12 äquivalent war.
Folglich wurde bestätigt, dass das Glas 1 und das Glas 2 mit einem Platin-Peakintensitätsverhältnis A_max/A_ave von 1,13 oder mehr eine hohe Durchlässigkeit aufwiesen, obwohl in dem Glas Platin enthalten war. Insbesondere wurde bestätigt, dass bei dem Glas 2 trotz des Vorliegens von 14 Massen-ppm Platin in dem Glas eine hohe Durchlässigkeit erhalten werden konnte.
Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-079230 , die am 28. April 2020 eingereicht worden ist. Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-079230 ist unter Bezugnahme hierin einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201919050 [0002]
JP 2020079230 [0181]

Claims

Glas, das einen Brechungsindex von 1,55 oder mehr aufweist und das in einer Röntgenabsorptionsfeinstruktur (XAFS)-Analyse von Platin ein Peakintensitätsverhältnis, das durch A_max/A_ave ausgedrückt wird, von 1,13 oder mehr aufweist, wobei A_max einen maximalen Wert einer weißen Linie innerhalb eines Energiebereichs von 13270 eV bis 13290 eV bezeichnet und A_ave eine durchschnittliche Absorption in einem Energiebereich von 13290 eV bis 13390 eV bezeichnet.
Glas nach Anspruch 1, wobei das Glas eine Zusammensetzung (1) eines La₂O₃-B₂O₃-Typs, (2) eines SiO₂-Typs_. (3) eines P₂O₅-Typs oder (4) eines Bi₂O₃-Typs aufweist.
Glas nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glas eine interne Durchlässigkeit von 90 % oder mehr bezogen auf Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm für eine Dicke von 10 mm aufweist.
Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Platingehalt des Glases 10 Massen-ppm oder mehr beträgt.