DE112022003929T5

DE112022003929T5 - Optische glasplatte

Info

Publication number: DE112022003929T5
Application number: DE112022003929.9T
Authority: DE
Inventors: Satoko Konoshita
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2022-08-02
Publication date: 2024-05-29
Also published as: JPWO2023017759A1; WO2023017759A1

Abstract

Bereitstellung einer optischen Glasplatte mit Brechungsindexeigenschaften, die höher sind als die einer optischen Glasplatte im Stand der Technik. Eine optische Glasplatte enthält, ausgedrückt in Massen-%, 0 % bis 12 % SiO2, 0 % bis 10 % B2O3, 0 % bis 9 % BaO, 0 % bis 5 % ZnO, 2 % bis 10 % ZrO2, 15 % bis 45 % La2O3, 0 % bis 15 % Gd2O3, 0 % bis 15 % Nb2O5, 0 % bis 10 % WO3, 15 % bis 50 % TiO2, und 0.1 % bis 10 % Y2O3, wobei das Verhältnis Y3+/(Gd3++Y3++Yb3+) 0,2 oder mehr, bezogen auf den Kationenanteil%, beträgt, der Brechungsindex nd 2,01 oder mehr beträgt und die Abbe-Zahl vd 35 oder weniger beträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Glasplatte, die als lichtleitende Platte oder dergleichen einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Eine Glasplatte wird als Bestandteil einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung verwendet, wie z. B. einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer Brillen- oder brillenähnlichen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder. Die Glasplatte fungiert beispielsweise als lichtdurchlässige Platte, und es ist möglich, ein auf der Glasplatte angezeigtes Bild zu betrachten, während man eine externe Szenerie durch die Glasplatte betrachtet. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine 3D-Darstellung mit einer Technik zu realisieren, bei der unterschiedliche Bilder auf die linke und rechte Seite der Brille projiziert werden, oder einen virtuellen Realitätsraum mit einer Technik zu realisieren, bei der die Augenlinse zur Verbindung mit der Netzhaut verwendet wird. Die Glasplatte muss einen hohen Brechungsindex aufweisen, um den Bildwinkel zu vergrößern, die Helligkeit und den Kontrast zu erhöhen und die Lichtleitfähigkeit zu verbessern (siehe z. B. Patentliteratur 1).
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

Patentschrift 1: JP2017-32673A
Patentliteratur 2: JP6517411B

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Um die Leistung der tragbaren Bildanzeigevorrichtung zu verbessern, muss die Glasplatte einen noch höheren Brechungsindex aufweisen. Um den Brechungsindex der Glasplatte zu verbessern, ist es wirksam, eine Komponente wie TiO₂, die zu einem hohen Brechungsindex beiträgt, in einem Glas aufzunehmen. Wenn jedoch eine große Menge eines solchen Bestandteils mit hohem Brechungsindex im Glas enthalten ist, kann die Glasbildung schwierig sein.
In Anbetracht der obigen Ausführungen besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine optische Glasplatte bereitzustellen, deren Brechungsindexeigenschaften höher sind als die einer optischen Glasplatte aus dem Stand der Technik.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Als Ergebnis intensiver Studien hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass die oben genannten Probleme durch die Verwendung einer optischen Glasplatte mit einer vorgegebenen Zusammensetzung gelöst werden können. Nachfolgend wird jeder Aspekt der optischen Glasplatte, die die oben genannten Probleme löst, beschrieben.
Das heißt, eine optische Glasplatte nach Aspekt 1 enthält in Masse-% 0% bis 12% SiO₂, 0% bis 10% B₂O₃, 0% bis 9% BaO, 0 % bis 5 % ZnO, 2 % bis 10 % ZrO₂, 15 % bis 45 % La₂O₃, 0 % bis 15 % Gd₂O₃, 0 % bis 15 % Nb₂O₅, 0 % bis 10 % WO₃, 15 % bis 50 % TiO₂, und 0.1 % bis 10 % Y₂O₃, wobei das Verhältnis Y³⁺ / (Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺) 0,2 oder mehr, bezogen auf den Kationenanteil, beträgt, der Brechungsindex nd 2,01 oder mehr beträgt und die Abbe-Zahl vd 35 oder weniger beträgt.
Eine optische Glasplatte nach Aspekt 2 basiert auf Aspekt 1, wobei der innere Transmissionsgrad τ₄₅₀ bei einer Wellenlänge von 450 nm bei einer Dicke von 10 mm vorzugsweise 70% oder mehr beträgt.
Eine optische Glasplatte nach Aspekt 3 basiert auf Aspekt 1 oder Aspekt 2, wobei die Dicke vorzugsweise 1 mm oder weniger beträgt.
Eine optische Glasplatte gemäß Aspekt 4 basiert auf einem der Aspekte 1 bis 3, wobei eine Hauptachse einer Hauptfläche vorzugsweise 100 mm oder mehr beträgt.
Eine optische Glasplatte nach Aspekt 5 basiert auf einem der Aspekte 1 bis 4, wobei die Liquidusviskosität vorzugsweise 10^0.1 dPa·s oder mehr beträgt.
Eine optische Glasplatte gemäß Aspekt 6 basiert auf einem beliebigen Aspekt von Aspekt 1 bis Aspekt 5, wobei die Dichte vorzugsweise 5,5 g/cm³ oder weniger beträgt.
Eine lichtleitende Platte nach Aspekt 7 umfasst die optische Glasplatte nach einem der Aspekte 1 bis 6.
Eine lichtleitende Platte gemäß Aspekt 8 basiert auf Aspekt 7 und wird vorzugsweise in einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung verwendet, die aus einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer brillenartigen oder brillenähnlichen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder ausgewählt wird.
Eine tragbare Bildanzeigevorrichtung gemäß Aspekt 9 enthält die lichtleitende Platte gemäß Aspekt 7 oder Aspekt 8.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine optische Glasplatte bereitzustellen, deren Brechungsindexeigenschaften höher sind als die einer optischen Glasplatte aus dem Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, ausgedrückt in Massenprozent, 0 % bis 12 % SiO₂, 0 % bis 10 % B₂O₃, 0 % bis 9 % BaO, 0 bis 5 % ZnO, 2 bis 10 % ZrO₂, 15 bis 45 % La₂O₃, 0 bis 15 % Gd₂O₃, 0 bis 15 % Nb₂O₅, 0 bis 10 % WO₃, 15 bis 50 % TiO₂ und 0.1 % bis 10 % Y₂O₃, wobei das Verhältnis Y³⁺/ (Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺) 0,2 oder mehr beträgt, bezogen auf den Kationenanteil (Kationen%). Die Gründe für eine derartige Beschränkung der Glaszusammensetzung werden im Folgenden beschrieben. Angemerkt sei, dass bei der Beschreibung des Gehalts der einzelnen Komponenten „%“ „Masse%“ bedeutet, sofern nicht anders angegeben ist.
SiO₂ ist ein Bestandteil des Glasgerüsts und verbessert die Glasbeständigkeit und die chemische Beständigkeit. Ist der Gehalt jedoch zu hoch, wird die Schmelztemperatur extrem hoch. Wenn die Schmelztemperatur hoch ist, werden Übergangsmetallkomponenten wie Nb und Ti reduziert, es kommt zu Absorption im sichtbaren Bereich und die innere Durchlässigkeit nimmt ab. Außerdem nimmt der Brechungsindex tendenziell ab. Eine untere Grenze des Gehalts an SiO₂ beträgt vorzugsweise 0 % oder mehr, 3 % oder mehr, 5 % oder mehr, 5,5 % oder mehr und besonders bevorzugt 6 % oder mehr, und eine obere Grenze davon beträgt vorzugsweise 12 % oder weniger, 11 % oder weniger, 10 % oder weniger, 9,5 % oder weniger und besonders bevorzugt 9 % oder weniger.
B₂O₃ ist eine Komponente, die zur Glasbeständigkeit beiträgt. Insbesondere, wenn der Brechungsindex nd 2,00 oder mehr beträgt, ist die Glasbildung tendenziell instabil, aber die Glasbeständigkeit kann durch einen angemessenen Gehalt an B₂O₃ verbessert werden. Eine untere Grenze des Gehalts an B₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 % oder mehr, 0,1 % oder mehr, 0,2 % oder mehr, 0,5 % oder mehr, 1 % oder mehr, 2 % oder mehr und besonders bevorzugt 3 % oder mehr, und eine obere Grenze davon beträgt vorzugsweise 10 % oder weniger, 8 % oder weniger, 7 % oder weniger, 6 % oder weniger oder besonders bevorzugt 5 % oder weniger. Wenn der Gehalt an B₂O₃ zu gering ist, ist es schwierig, die oben genannten Effekte zu erzielen. Wenn andererseits der Gehalt an B₂O₃ zu hoch ist, neigt der Brechungsindex zu einer Abnahme.
Um die Glasbeständigkeit zu erhöhen und die Massenproduktivität zu verbessern, ist es vorzuziehen, das Verhältnis von SiO₂ und B₂O₃ entsprechend anzupassen. Insbesondere ist B₂O₃/SiO₂ in Bezug auf das Massenverhältnis vorzugsweise 0,003 oder mehr, 0,005 oder mehr, 0,02 oder mehr, 0,04 oder mehr, 0,05 oder mehr, 0,1 oder mehr, 0,3 oder mehr, und besonders bevorzugt 0,4 oder mehr, und ist vorzugsweise 3 oder weniger, 2 oder weniger, 1,5 oder weniger, 1,2 oder weniger, 1 oder weniger, 0,8 oder weniger, 0,6 oder weniger, und besonders bevorzugt 0,5 oder weniger. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „x/y“ einen Wert, der sich aus der Division des Gehalts von x durch den Gehalt von y ergibt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an Si⁴⁺+B³⁺ (Gesamtmenge an Si⁴⁺ und B³⁺) vorzugsweise 5 % oder mehr, 6 % oder mehr und besonders bevorzugt 7 % oder mehr, bezogen auf den Kationenanteil. Dadurch kann die Glasbeständigkeit verbessert werden. Die Obergrenze für den Gehalt an Si⁴⁺+B³⁺ ist nicht besonders begrenzt, und wenn sie zu groß ist, neigt der Brechungsindex zu sinken und die Schmelztemperatur zu steigen. Daher liegt die Obergrenze vorzugsweise bei 40 % oder weniger, 35 % oder weniger, 30 % oder weniger, 25 % oder weniger, 20 % oder weniger, 19 % oder weniger, 15 % oder weniger, und besonders bevorzugt bei 14 % oder weniger.
Der Gehalt an SiO₂+B₂O₃ (Gesamtmenge an SiO₂ und B₂O₃) beträgt vorzugsweise 5 % oder mehr, 6 % oder mehr und 7 % oder mehr. Dadurch kann die Glasbeständigkeit verbessert werden. Wenn der Gehalt an SiO₂+B₂O₃ zu groß ist, sinkt der Brechungsindex, so dass er vorzugsweise 10,4 % oder weniger, 9,7 % oder weniger und besonders bevorzugt 8 % oder weniger beträgt.
BaO ist ein Bestandteil, der die Glasbildung stabilisiert. Mit steigendem BaO-Gehalt erhöht sich jedoch die Dichte des Glases, und das Gewicht der optischen Glasplatte nimmt tendenziell zu. Daher ist es für Anwendungen, wie einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung, nicht besonders vorteilhaft. Dementsprechend ist eine untere Grenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 0 % oder mehr, 0,1 % oder mehr, 0,3 % oder mehr und besonders bevorzugt 1 % oder mehr, und eine obere Grenze davon ist vorzugsweise 9 % oder weniger, 8 % oder weniger, 5 % oder weniger und besonders bevorzugt 3 % oder weniger. Es ist zu beachten, dass bei der Priorisierung der Gewichtsreduzierung der optischen Glasplatte der Gehalt an BaO vorzugsweise 1 % oder weniger und besonders bevorzugt 0,5 % oder weniger beträgt, und es ist sehr bevorzugt, dass BaO nicht enthalten ist.
ZnO ist eine Komponente, die die Löslichkeit (Löslichkeit von Rohstoffen) in dem Zusammensetzungssystem der vorliegenden Erfindung fördert. Allerdings, wenn der Gehalt davon zu groß ist, ist es schwierig, hohe Brechungsindex-Eigenschaften zu erhalten, und eine Glasbeständigkeit und eine Säurebeständigkeit neigen dazu sich zu verringern. Daher ist eine untere Grenze des Gehalts an ZnO vorzugsweise 0 % oder mehr, 0,3 % oder mehr, 0,5 % oder mehr, und besonders bevorzugt 1 % oder mehr, und eine obere Grenze davon ist vorzugsweise 5 % oder weniger, 4 % oder weniger, 3 % oder weniger, 2,8 % oder weniger, 2,5 % oder weniger, und besonders bevorzugt 2 % oder weniger.
ZrO₂ ist ein Bestandteil, der den Brechungsindex und die chemische Beständigkeit erhöht. Bei einem zu hohen Gehalt neigt die Schmelztemperatur jedoch dazu, extrem hoch zu sein. Daher beträgt die Untergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 2 % oder mehr, 3 % oder mehr, 4 % oder mehr und besonders bevorzugt 5 % oder mehr, und die Obergrenze beträgt vorzugsweise 10 % oder weniger, 9,5 % oder weniger, 9 % oder weniger und besonders bevorzugt 8 % oder weniger.
La₂O₃ ist ein Bestandteil, der den Brechungsindex deutlich erhöht und auch die Glasbeständigkeit verbessert. Die untere Grenze des Gehalts an La₂O₃ beträgt vorzugsweise 15 % oder mehr, 25 % oder mehr, 30 % oder mehr und besonders bevorzugt 35 % oder mehr, und die obere Grenze beträgt vorzugsweise 45 % oder weniger und besonders bevorzugt 43 % oder weniger. Wenn der Gehalt an La₂O₃ zu gering ist, ist es schwierig, die oben genannten Effekte zu erzielen. Wenn andererseits der Gehalt an La₂O₃ zu hoch ist, nimmt die Glasbeständigkeit tendenziell ab, was zu einer schlechten Massenproduktivität führt.
Gd₂O₃ ist ebenfalls ein Bestandteil, der den Brechungsindex erhöht und auch die Glasbeständigkeit verbessert. Die Untergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ beträgt vorzugsweise 0 % oder mehr, 1 % oder mehr und besonders bevorzugt 2 % oder mehr, und die Obergrenze liegt vorzugsweise bei 15 % oder weniger, 13 % oder weniger, 10 % oder weniger, 7 % oder weniger und besonders bevorzugt 6 % oder weniger. Wenn der Gehalt an Gd₂O₃ zu gering ist, ist es schwierig, die oben genannten Effekte zu erzielen. Wenn andererseits der Gehalt an Gd₂O₃ zu hoch ist, nimmt die Glasbeständigkeit tendenziell ab, was zu einer schlechten Massenproduktivität führt.
Nb₂O₅ ist ein Bestandteil, der den Brechungsindex des Glases deutlich erhöht. Ist der Gehalt davon jedoch zu hoch, wird die Glasbildung schwierig oder die Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich sinkt tendenziell. Daher beträgt die Untergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 0 % oder mehr, 3 % oder mehr und besonders bevorzugt 5 % oder mehr, und die Obergrenze beträgt vorzugsweise 15 % oder weniger, 12 % oder weniger, 10 % oder weniger und besonders bevorzugt 8 % oder weniger.
WO₃ ist eine Komponente, die den Brechungsindex erhöht, aber dazu neigt, Licht im sichtbaren Bereich zu absorbieren und die Lichtdurchlässigkeit zu verringern. Daher ist eine untere Grenze des Gehalts von WO₃ vorzugsweise 0 % oder mehr, 0,1 % oder mehr und besonders bevorzugt 1 % oder mehr, und eine obere Grenze davon ist vorzugsweise 10 % oder weniger, 9 % oder weniger, 8 % oder weniger, 6 % oder weniger, 5 % oder weniger, 3 % oder weniger und besonders bevorzugt 2 % oder weniger. Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich ist zu beachten, dass der Gehalt an WO₃ vorzugsweise 1 % oder weniger, besonders bevorzugt 0,5 % oder weniger beträgt, und es ist sehr bevorzugt, dass WO₃ nicht enthalten ist.
TiO₂ ist ein Bestandteil, der den Brechungsindex des Glases deutlich erhöht. Ist der Gehalt jedoch zu hoch, wird die Glasbildung schwierig oder die Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich nimmt ab. Daher beträgt die Untergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 15 % oder mehr, 18 % oder mehr, 20 % oder mehr, 21 % oder mehr, 22 % oder mehr und besonders bevorzugt 23 % oder mehr, und die Obergrenze beträgt vorzugsweise 50 % oder weniger, 40 % oder weniger, 35 % oder weniger, 30 % oder weniger, 29 % oder weniger und besonders bevorzugt 28 % oder weniger.
Die Obergrenze des Gehalts an TiO₂+WO₃ (Gesamtmenge an TiO₂ und WO₃) beträgt vorzugsweise 60 % oder weniger, 50 % oder weniger, 40 % oder weniger, 35 % oder weniger, 30 % oder weniger, 29 % oder weniger, 28 % oder weniger, und besonders bevorzugt 25 % oder weniger, und die Untergrenze beträgt vorzugsweise 15 % oder mehr, 18 % oder mehr, und besonders bevorzugt 20 % oder mehr. Dementsprechend kann die Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich leicht erhöht werden.
Y₂O₃ ist eine Komponente, die den Brechungsindex und die chemische Beständigkeit erhöht, aber wenn ihr Gehalt zu hoch ist, neigt die Schmelztemperatur dazu, extrem hoch zu sein, und die Glasbildung neigt dazu, instabil zu sein. Daher ist eine untere Grenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise 0,1 % oder mehr, 1 % oder mehr, 2 % oder mehr, 2,5 % oder mehr und besonders bevorzugt 3 % oder mehr, und eine obere Grenze davon ist vorzugsweise 10 % oder weniger, 7 % oder weniger, 6 % oder weniger, 5 % oder weniger und besonders bevorzugt 4 % oder weniger.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den oben genannten Bestandteilen die folgenden Komponenten enthalten.
Ga₂O₃ ist eine Komponente, die als Zwischenoxid ein Glasgerüst bildet und einen Bereich der Glasbildung erweitert. Es hat auch den Effekt, dass es den Brechungsindex erhöht. Wenn der Gehalt an Ga₂O₃ jedoch zu hoch ist, wird die Glasbildung schwierig. Darüber hinaus sind die Rohstoffkosten in der Regel hoch. Daher liegt die Untergrenze des Gehalts an Ga₂O₃ vorzugsweise bei 0 % oder mehr, 1 % oder mehr und besonders bevorzugt bei 2 % oder mehr, und die Obergrenze beträgt vorzugsweise 10 % oder weniger, 7 % oder weniger, 6 % oder weniger, 5 % oder weniger und besonders bevorzugt 4 % oder weniger.
MgO, CaO und SrO sind Bestandteile, die die Glasbildung stabilisieren. Ist ihr Gehalt zu hoch, sinkt der Brechungsindex und die Liquidustemperatur steigt. Der Gehalt an jedem dieser Bestandteile beträgt vorzugsweise 5 % oder weniger, 2 % oder weniger, 1 % oder weniger, und besonders bevorzugt 0,5 % oder weniger.
Ta₂O₅ ist eine Komponente, die den Brechungsindex erhöht. Bei einem zu hohen Ta-Gehalt kann es jedoch zu Phasentrennung und Entglasung kommen. Da es sich bei Ta₂O₅ um eine seltene und teure Komponente handelt, steigen die Kosten für das Rohmaterial mit zunehmendem Gehalt an. In Anbetracht der obigen Ausführungen beträgt der Gehalt an Ta₂O₅ vorzugsweise 5 % oder weniger, 3 % oder weniger und 1 % oder weniger, und es ist besonders bevorzugt, dass Ta₂O₅ nicht enthalten ist.
Yb₂O₃ ist eine Komponente, die den Brechungsindex erhöht. Bei einem zu hohen Gehalt davon kann es jedoch zur Entglasung und zu Schlierenbildung kommen. Daher beträgt der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise 10 % oder weniger, 8 % oder weniger, 5 % oder weniger, 3 % oder weniger, und besonders bevorzugt 1 % oder weniger.
Um den Brechungsindex und die Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich zu erhöhen und die Glasbeständigkeit zu verbessern, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, das Verhältnis (Kationenverhältnis) von Y³⁺ zu Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺ in geeigneter Weise einzustellen. Insbesondere beträgt Y³⁺ / (Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺) vorzugsweise 0,2 oder mehr, 0,25 oder mehr, 0,3 oder mehr, 0,4 oder mehr, 0,5 oder mehr, 0,52 oder mehr, 0,55 oder mehr, und besonders bevorzugt 0,61 oder mehr. Darüber hinaus ist eine obere Grenze davon vorzugsweise 1 oder weniger, 0,9 oder weniger und besonders bevorzugt 0,8 oder weniger. Beachten Sie, dass „Y³⁺ / (Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)“ der Wert ist, den man erhält, wenn man den Gehalt an Y³⁺ durch die Gesamtmenge an Gd³⁺, Y³⁺ und Yb³⁺ dividiert.
Al₂O₃ ist ein Bestandteil, der die Wasserfestigkeit bzw. hydrolytische Beständigkeit verbessert. Ist der Gehalt jedoch zu hoch, besteht die Gefahr der Entglasung. Daher beträgt der Gehalt an Al₂O₃ vorzugsweise 5 % oder weniger, 3 % oder weniger, 1 % oder weniger und 0,5 % oder weniger, und es ist besonders bevorzugt, dass Al₂O₃ im Wesentlichen nicht enthalten ist. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „im Wesentlichen nicht enthalten“, dass es nicht absichtlich als Rohstoff enthalten ist, und schließt nicht aus, dass es als unvermeidbare Verunreinigung enthalten ist. Genauer gesagt, bedeutet es in der vorliegenden Beschreibung, dass der Gehalt jedes Bestandteils weniger als 0,1 % beträgt.
Li₂O, Na₂O und K₂O sind Komponenten, die den Erweichungspunkt herabsetzen, aber wenn ihr Gehalt zu hoch ist, kann es zur Entglasung kommen. Daher beträgt der Gehalt an jedem dieser Bestandteile vorzugsweise 10 % oder weniger, 5 % oder weniger und 1 % oder weniger, und es ist besonders bevorzugt, dass diese Bestandteile im Wesentlichen nicht enthalten sind. Wenn zwei oder mehr der Komponenten Li₂O, Na₂O und K₂O enthalten sind, beträgt die Gesamtmenge dieser Komponenten vorzugsweise 10 % oder weniger, 5 % oder weniger und 1 % oder weniger.
Es ist zu beachten, dass Komponenten (As₂O₃, etc.), Pb-Komponenten (PbO, etc.) und Fluor-Komponenten (F₂, etc.) eine große Umweltbelastung darstellen und es daher vorzuziehen ist, dass diese Komponenten im Wesentlichen nicht enthalten sind. Darüber hinaus sind Bi₂O₃ und TeO₂ färbende Komponenten, und da die Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich wahrscheinlich abnimmt, ist es vorzuziehen, dass diese Komponenten im Wesentlichen nicht enthalten sind.
Pt, Rh und Fe₂O₃ sind färbende Komponenten, und da die Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich wahrscheinlich abnimmt, ist es vorzuziehen, dass ihr Gehalt gering ist. Insbesondere Pt ist vorzugsweise 10 ppm oder weniger, 9 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 5 ppm oder weniger, Rh ist vorzugsweise 0,1 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 0,01 ppm oder weniger, und Fe₂O₃ ist vorzugsweise 1 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 0,5 ppm oder weniger. Unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung einer Färbung ist es umso besser, je niedriger der Pt-Gehalt ist. Daher ist es notwendig, die Schmelztemperatur zu senken, wodurch die Löslichkeit wahrscheinlich abnimmt. Daher ist unter Berücksichtigung der Löslichkeit eine untere Grenze des Pt-Gehalts vorzugsweise 0,1 ppm oder mehr und besonders bevorzugt 0,5 ppm oder mehr.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede der Lösekomponenten Cl, CeO₂, SO₂, Sb₂O₃ und SnO₂ in einem Anteil von 0,1% oder weniger enthalten.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Brechungsindex (nd) von vorzugsweise 2,01 oder mehr, 2,02 oder mehr, 2,04 oder mehr, 2,05 oder mehr, 2,06 oder mehr, 2,07 oder mehr, 2,09 oder mehr, 2,10 oder mehr, und besonders bevorzugt 2,12 oder mehr. Wenn der Brechungsindex zu klein ist, ist der Betrachtungswinkel bei der Verwendung als lichtleitende Platte in einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung, wie z. B. einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer Brillen- oder brillenähnlichen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder, tendenziell kleiner. Andererseits treten bei einem zu großen Brechungsindex wahrscheinlich Defekte wie Entglasung und Schlieren auf, so dass die Obergrenze vorzugsweise 2,3 oder weniger und besonders bevorzugt 2,2 oder weniger beträgt.
Die erfindungsgemäße optische Glasplatte hat eine Abbe-Zahl (vd) von vorzugsweise 35 oder weniger, 34 oder weniger, 33 oder weniger, 30 oder weniger, 28 oder weniger und besonders bevorzugt 25 oder weniger, unter Berücksichtigung der Glasbeständigkeit. Andererseits liegt eine untere Grenze davon vorzugsweise bei 15 oder mehr, 18 oder mehr, und besonders bevorzugt bei 20 oder mehr.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine interne Durchlässigkeit bei 450 nm bei einer Dicke von 10 mm von vorzugsweise 70 % oder mehr, 75 % oder mehr, 80 % oder mehr und besonders bevorzugt 85 % oder mehr. Dementsprechend ist in der tragbaren Bildanzeigevorrichtung, die die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, die Helligkeit eines Bildes, welches von einem Benutzer gesehen wird, wahrscheinlich erhöht.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Liquidustemperatur von vorzugsweise 1350°C oder weniger, 1330°C oder weniger, und besonders bevorzugt 1300°C oder weniger. Darüber hinaus hat die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Liquidusviskosität von vorzugsweise 10^0.1 dPa·s oder mehr, 10^0.2 dPa·s oder mehr, und besonders bevorzugt 10¹ dPa·s oder mehr. Dementsprechend ist eine Entglasung während des Schmelzens oder Formens weniger wahrscheinlich, wodurch die Massenproduktivität verbessert werden kann.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Dichte von vorzugsweise 5,5 g/cm³ oder weniger, 5,3 g/cm³ oder weniger, und besonders bevorzugt 5,1 g/cm³ oder weniger. Wenn die Dichte zu groß ist, erhöht sich das Gewicht einer tragbaren Vorrichtung, die die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, was den Komfort beim Tragen der Vorrichtung erhöht. Eine untere Grenze der Dichte ist nicht besonders begrenzt, und wenn sie zu klein ist, neigen andere Eigenschaften, wie z. B. die optischen Eigenschaften, dazu, abzunehmen. Daher beträgt die untere Grenze vorzugsweise 4 g/cm³ oder mehr, und besonders bevorzugt 4,5 g/cm³ oder mehr.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Obergrenze der Dicke von vorzugsweise 1 mm oder weniger, 0,8 mm oder weniger, 0,6 mm oder weniger, und besonders bevorzugt 0,3 mm oder weniger. Wenn die Dicke der optischen Glasplatte zu groß ist, erhöht sich das Gewicht der tragbaren Bildanzeigevorrichtung, die die optische Glasplatte verwendet, was die Beschwerden beim Tragen der Vorrichtung erhöht. Andererseits nimmt die mechanische Festigkeit ab, wenn die Dicke der optischen Glasplatte zu gering ist. Daher beträgt eine Untergrenze davon vorzugsweise 0,01 mm oder mehr, 0,02 mm oder mehr, 0,03 mm oder mehr, 0,04 mm oder mehr und besonders bevorzugt 0,05 mm oder mehr.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung hat beispielsweise die Form einer Platte, die in der Draufsicht eine polygonale Form wie einen Kreis, eine Ellipse oder ein Rechteck aufweist. In diesem Fall hat die optische Glasplatte eine Hauptachse (Durchmesser im Falle eines Kreises) von vorzugsweise 100 mm oder mehr, 120 mm oder mehr, 150 mm oder mehr, 160 mm oder mehr, 170 mm oder mehr, 180 mm oder mehr, 190 mm oder mehr, und besonders bevorzugt 200 mm oder mehr. Wenn die Hauptachse der optischen Glasplatte zu klein ist, wird es schwierig, die optische Glasplatte für Anwendungen wie eine tragbare Bildanzeigevorrichtung zu verwenden. Außerdem ist die Massenproduktivität tendenziell schlecht. Eine Obergrenze für die Hauptachse der optischen Glasplatte ist nicht besonders begrenzt und liegt realistischerweise bei 1000 mm oder weniger.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem ein geschmolzenes Glas durch Schmelzen von Rohstoffen erhalten wird, die so gemischt werden, dass eine vorbestimmte Glaszusammensetzung erhalten wird, wobei dann das geschmolzene Glas geformt und dann eine Nachbearbeitung wie Schneiden und Polieren, wie erforderlich, durchgeführt wird. Während des Schmelzens können ein Platintiegel, ein Aluminiumtiegel, ein Quarztiegel, ein Aluminiumnitridtiegel, ein Bornitridtiegel, ein Zirkoniumdioxidtiegel, ein Siliziumkarbidtiegel, ein Molybdäntiegel, ein Wolframtiegel und dergleichen verwendet werden. Die Form des Rohmaterials ist nicht besonders begrenzt, es kann beispielsweise ein pulverförmiges Rohmaterial oder Glasscherben verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass die optische Glasplatte durch die Herstellung von Glasscherben durch Schmelzen von Rohstoffen, die zu einer bestimmten Glaszusammensetzung gemischt werden, und anschließendes Wiedererhitzen nur der Glasscherben hergestellt werden kann.
Angemerkt sei, dass die Schmelztemperatur vorzugsweise 1400°C oder weniger, 1350°C oder weniger, 1300°C oder weniger und besonders bevorzugt 1280°C oder weniger beträgt. Wenn die Schmelztemperatur zu hoch ist, neigen die Bestandteile (Pt, Rh usw.) eines Schmelzbehälters dazu, sich in der Glasschmelze aufzulösen, und die Lichtdurchlässigkeit der resultierenden optischen Glasplatte nimmt dadurch tendenziell ab. Bei niedrigeren Schmelztemperaturen hingegen ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Blasen und Fremdstoffen (z. B. Fremdstoffe aus ungelösten Materialien) größer. Um Blasen und Fremdstoffe im Glas zu reduzieren, liegt die Schmelztemperatur daher vorzugsweise bei 1200°C oder höher, und besonders bevorzugt bei 1250°C oder höher.
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung wird in geeigneter Weise als lichtleitende Platte verwendet, die ein Bestandteil einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung ist, die aus einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer Brillen- oder brillenähnlichen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer virtuellen Bildanzeigevorrichtung ausgewählt ist. Die lichtleitende Platte wird in einem sogenannten Brillenlinsenteil einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung verwendet und spielt die Rolle, das von einem in der tragbaren Bildanzeigevorrichtung enthaltenen Bildanzeigeelement emittierte Licht zu leiten und das Licht in Richtung der Augen des Benutzers zu emittieren. Vorzugsweise ist auf der Oberfläche der lichtleitenden Platte ein Beugungsgitter vorgesehen, um das von dem Bildanzeigeelement emittierte Licht in das Innere der lichtleitenden Platte zu beugen.
BEISPIELE
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen ausführlich beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.

Die Tabellen 1 bis 9 zeigen Beispiele der vorliegenden Erfindung (Nr. 1 bis 10 und Nr. 13 bis 49) und Vergleichsbeispiele (Nr. 11 und 12). [Tabelle 1]

		Einheit	1	2	3	4	5	6
Zusammensetz ung des Glases	SiO₂	Masse%	8.3	8.3	8.3	8.2	8.3	6.9
	B₂O₃		4.2	4.2	4.2	4.2	4.2	3.5
	ZnO		1.3	1.0	2.6	1.3	1.7	1.3
	ZrO₂		6.8	6.8	6.8	6.7	6.8	6.4
	La₂O₃		39.6	39.6	39.5	39.3	39.9	44.3
	Gd₂O₃		2.9	2.9	2.9	2.9	2.9	2.7
	Nb₂O₅		7.6	7.6	7.6	8.6	6.7	7.2
	TiO₂		26.0	26.3	24.8	25.5	26.2	24.6
	Y₂O₃		3.3	3.3	3.3	3.3	3.3	3.1
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃
	WO₃
	Pt	ppm durch Masse	5	6	-	5	-	-
	Rh		< 0.01	< 0.01	-	< 0.01	-	-
	Fe₂O₃		< 0.5	< 0.5	-	< 0.5	-	-
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.51	0.51	0.51	0.51	0.51	0.51
	TiO₂+WO₃	Masse%	26.0	26.3	24.8	25.5	26.2	24.6
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.65	0.65	0.65	0.65	0.65	0.65
	Si⁴⁺+B³⁺	Kation%	25.7	25.7	25.7	25.7	25.9	22.5
Brechungsindex (nd)		-	2.06	2.08	2.07	2.08	2.08	2.09
Abbe-Zahl (vd)		-	24.0	24.0	32.7	23.1	25.0	24.5
Innere Durchlässigkeit τ450		%	83	-	-	82	-	-
Liquidus-Temperatur		°C	1250	1290	1290	1270	1290	-
Liquidus-Viskosität logη		dPa·s	0.2	-	0.1	0.2	-	-
Dichte		g/cm³	4.81	4.81	4.86	4.81	4.81	-

[Tabelle 2]

		Einheit	7	8	9	10	11	12
Zusammensetz ung des Glases	SiO₂	Masse%	8.7	8.2	8.1	7.3	3.3	5.5
	B₂O₃		3.6	4.2	4.1	2.3	5.7	8.3
	ZnO		1.3	1.3	4.6	0.3
	ZrO₂		6.8	8.6	8.6	9.1	5.6	5.8
	La₂O₃		39.7	39.3	39.1	37.4	41.3	44.5
	Gd₂O₃		2.9	2.9	2.8	6.0		7.6
	Nb₂O₅		7.6	7.6	8.5	7.2	10.2	7.6
	TiO₂		26.1	24.6	20.9	24.6	22.3	14.4
	Y₂O₃		3.3	3.3	3.3	5.8		5.2
	BaO						11.6
	SrO							1.1
	Ga₂O₃
	WO₃
	Pt	ppm durch Masse	5	6	5	7	-	4
	Rh		< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01	-	< 0.01
	Fe₂O₃		< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5	-	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.41	0.51	0.51	0.32	1.73	1.51
	TiO₂+WO₃	Masse%	26.1	24.6	20.9	24.6	22.3	14.4
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.65	0.65	0.65	0.61	0.00	0.52
	Si +B^4-3+	Kation%	25.2	25.7	25.7	20.1	23.0	33.5
Brechungsindex (nd)		-	2.08	2.08	2.06	2.10	-	2.00
Abbe-Zahl (vd)		-	23.2	22.7	24.8	23.6	-	28.6
Innere Durchlässigkeit τ450		%	81	76	75	75	-	96
Liquidus-Temperatur		°C	-	1290	1290	1290	-	1150
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	0.1	0.1	0.1	-	0.9
Dichte		g/cm³	4.81	4.81	4.72	5.04	-	5.05

[Tabelle 3]

		Einheit	13	14	15	16	17	18
Zusammensetzung des Glases	SiO₂	Masse%	7.3	7.0	7.1	7.2	7.5	7.4
	B₂O₃		2.7	2.6	2.6	2.6	2.7	2.7
	ZnO		0.3	0.3	0.3	1.2	1.3	0.3
	ZrO₂		7.8	7.6	7.6	7.8	8.1	7.9
	La₂O₃		41.7	42.7	40.6	41.5	38.1	41.3
	Gd₂O₃		4.2	4.0	4.0	4.1	4.3	3.6
	Nb₂O₅		7.6	9.3	11.2	8.5	8.8	7.9
	TiO₂		24.3	22.5	22.6	23.0	25.0	24.7
	Y₂O₃		4.1	4.0	4.0	4.1	4.2	4.2
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃
	WO₃
	Pt	ppm durch Masse	-	-	-	-	-	6
	Rh		-	-	-	-	-	< 0.01
	Fe₂O₃		-	-	-	-	-	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.37	0.37	0.37	0.36	0.36	0.36
	TiO₂+WO₃	Masse%	24.3	22.5	22.6	23.0	25.0	24.7
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.61	0.61	0.61	0.61	0.61	0.61
	Si⁴⁺+B³⁺	Kation%	21.0	20.7	20.7	20.8	21.1	21.2
Brechungsindex (nd)		-	2.1	2.1	2.1	2.1	2.09	2.10
Abbe-Zahl (vd)		-	23.6	22.0	20.5	22.8	22.5	23.4
Innere Durchlässigkeit τ450		%	84	-	-	85	-	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	-	-	-	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	5.00	5.00	5.00	5.00	4.95	4.99

[Tabelle 4]

		Einheit	19	20	21	22	23	24
Zusammensetzung des Glases	SiO₂	Masse%	7.5	7.7	8.0	7.7	7.5	8.2
	B₂O₃		2.7	2.7	2.8	2.8	2.8	3.5
	ZnO		0.3	0.3	0.3	0.3	0.6	0.8
	ZrO₂		8.0	8.1	8.1	8.2	7.5	8.4
	La₂O₃		41.0	40.5	39.7	37.9	40.6	38.6
	Gd₂O₃		3.3	2.7	1.7	3.7	3.0	1.4
	Nb₂O₅		8.0	8.3	8.8	8.2	8.1	8.5
	TiO₂		24.9	25.3	26.0	26.8	24.8	25.9
	Y₂O₃		4.3	4.4	4.6	4.4	5.1	4.7
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃
	WO₃
	Pt	ppm durch Masse	-	-	-	-	-	-
	Rh		-	-	-	-	< 0.01	< 0.01
	Fe₂O₃		-	-	-	-	< 0.5	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.36	0.35	0.35	0.36	0.37	0.43
	TiO₂+WO₃	Masse%	24.9	25.3	26.0	26.8	24.8	25.9
	Y3+/(Gd3++Y3++Yb3+)	Kation%	0.68	0.73	0.81	0.66	0.74	0.84
	Si⁴⁺+B³⁺	Kation%	21.3	21.6	21.9	21.5	21.4	24.0
Brechungsindex (nd)		-	2.1	2.1	2.1	2.11	2.10	2.09
Abbe-Zahl (vd)		-	23.2	23.1	22.9	22.6	23.4	23.1
Innere Durchlässigkeit τ450		%	-	-	-	-	-	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	-	-	-	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	5.00	5.00	4.98	5.04	5.00	4.83

[Tabelle 5]

		Einheit	25	26	27	28	29	30
Zusammensetzung des Glases	SiO₂	Masse%	9.1	6.4	7.8	8.0	7.2	7.4
	B₂O₃		4.9	7.0	5.4	2.8	2.6	2.9
	ZnO		0.3	0.4	0.4	0.4	0.3	0.4
	ZrO₂		8.6	7.4	7.4	8.2	7.6	7.5
	La₂O₃		36.6	39.6	39.7	38.8	39.9	40.3
	Gd₂O₃		1.9	1.4	1.4	1.1	3.5	3.2
	Nb₂O₅		8.5	8.7	8.7	9.0	7.6	8.3
	TiO₂		25.4	24.5	24.6	25.8	23.9	24.9
	Y₂O₃		4.7	4.6	4.6	4.7	4.1	5.1
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃
	WO₃					1.2	3.3
	Pt	ppm durch Masse	-	-	-	7	8	-
	Rh		-	-	-	< 0.01	< 0.01	-
	Fe₂O₃		-	-	-	< 0.5	< 0.5	-
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.54	1.09	0.69	0.35	0.36	0.39
	TiO₂+WO₃	Masse%	25.4	24.5	24.6	27.0	27.2	24.9
	Y3+/(Gd3++Y3++Yb3+)^-	Kation%	0.8	0.85	0.85	0.88	0.66	0.70
	Si⁴⁺+B³⁺	Kation%	28.4	29.8	28.2	22.1	20.9	21.50
Brechungsindex (nd)		-	2.06	2.06	2.07	2.10	2.10	2.10
Abbe-Zahl (vd)		-	23.4	27.1	25	23.3	23.6	23.7
Innere Durchlässigkeit τ450		%	-	-	-	-	-	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	-	-	-	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	4.75	4.76	4.76	5.06	5.20	5.20

[Tabelle 6]

		Einheit	31	32	33	34	35
Zusammensetzung des Glases	SiO₂	Masse%	5.8	5.8	5.8	7.0	6.7
	B₂O₃		1.0	1.0	1.0	0.3	0.5
	ZnO		1.5	1.8	1.5	0.6	1.5
	ZrO₂		7.5	7.5	7.5	7.5	7.6
	La₂O₃		39.3	39.3	40.6	40.3	40.6
	Gd₂O₃		3.9	3.9	3.9	4.1	3.9
	Nb₂O₅		7.7	7.7	7.7	7.6	7.7
	TiO₂		23.5	23.2	23.8	23.0	23.3
	Y₂O₃		4.2	4.2	4.2	4.1	4.2
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃					2.3
	WO₃		5.6	5.6	4.0	3.2	4.0
	Pt	ppm durch Masse	9	8	9	8	5
	Rh		< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01
	Fe₂O₃		< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.17	0.17	0.17	0.04	0.07
	TiO₂+WO₃	Masse%	29.1	28.8	27.8	26.2	27.3
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.63	0.63	0.63	0.62	0.63
	Si⁴⁺+B³⁺	Kation%	14.3	14.3	14.2	14.1	14.3
Brechungsindex (nd)		-	2.14	2.13	2.15	2.12	2.13
Abbe-Zahl (vd)		-	22.6	22.7	22.5	23.2	22.7
Innere Durchlässigkeit τ450		%	70	-	-	75	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	-	-	-	1250
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	5.26	5.21	5.30	5.23	-

[Tabelle 7]

		Einheit	36	37	38	39	40
Zusammensetzung des Glases	SiO₂		6.7	7.0	5.9	7.2	5.8
	B₂O₃		0.5	0.3	1.1	0.2	1.0
	ZnO		1.5	0.6	1.9	0.5	1.8
	ZrO₂		7.5	7.4	7.5	7.5	7.5
	La₂O₃		40.2	40.1	40.2	40.2	40.3
	Gd₂O₃		4.4	4.1	4.4	4.1	3.9
	Nb₂O₅	Masse%	7.6	7.6	7.7	7.8	7.7
	TiO₂		22.8	22.8	23.0	22.9	23.1
	Y₂O₃		4.3	4.1	4.3	4.1	4.1
	BaO		0.5
	SrO
	Ga₂O₃
	WO₃		4.0	6.0	4.0	5.5	4.8
	Pt		5	5	6	6	5
	Rh	ppm durch Masse	< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01
	Fe₂O₃		< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.07	0.04	0.19	0.03	0.17
	TiO₂+WO₃		26.8	28.8	27.0	28.4	27.9
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.61	0.62	0.61	0.62	0.63
	Si⁴⁺+B³⁺		14.4	14.4	14.4	14.4	14.2
Brechungsindex (nd)		-	2.13	2.13	2.13	2.13	2.13
Abbe-Zahl (vd)		-	22.6	22.9	22.5	22.9	22.7
Innere Durchlässigkeit τ450		%	-	78	-	78	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	1270	-	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	5.22	5.26	5.22	5.26	5.22

[Tabelle 8]

		Einheit	41	42	43	44	45
Zusammensetzung des Glases	SiO₂		6.7	5.8	6.7	7.6	6.7
	B₂O₃		0.5	1.0	0.5	2.9	3.8
	ZnO		1.5	1.5	1.5	1.7	1.7
	ZrO₂		7.5	7.4	7.5	6.2	6.2
	La₂O₃		40.2	40.1	40.6	36.4	36.5
	Gd₂O₃		4.4	4.1	4.2	12.9	12.8
	Nb₂O₅	Masse%	7.6	7.6	7.7	6.5	6.5
	TiO₂		22.7	22.9	23.1	22.8	22.8
	Y₂O₃		4.3	4.1	4.2	3.0	3.0
	BaO
	SrO		0.6
	Ga₂O₃
	WO₃		4.0	5.5	4.0
	Pt		8	7	4	9	8
	Rh	ppm durch Masse	< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01	< 0.01
	Fe₂O₃		< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5	< 0.5
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.07	0.17	0.07	0.38	0.57
	TiO₂+WO₃		26.7	28.4	27.1	22.8	22.8
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)		0.61	0.62	0.62	0.27	0.27
	Si^4-+B^3+-	Kation%	14.3	14.3	14.4	22.3	23.5
Brechungsindex (nd)		-	2.13	2.13	2.13	2.06	2.06
Abbe-Zahl (vd)		-	22.6	22.9	23.1	24.3	24.3
Innere Durchlässigkeit τ450		%	-	-	75	-	-
Liquidus-Temperatur		°C	-	1300	1240	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	-	-	-	-	-
Dichte		g/cm³	5.21	-	5.26	4.72	4.72

[Tabelle 9]

		Einheit	46	47	48	49
Zusammensetzung des Glases	SiO₂		7.3	7.3	6.8	6.9
	B₂O₃		0.05		0.3	0.3
	ZnO		0.3	0.3	0.6	0.6
	ZrO₂		7.4	7.4	7.4	7.4
	La₂O₃		40.05	40.1	39.8	39.9
	Gd₂O₃		4.1	4.1	4.0	4.1
	Nb₂O₅	Masse%	7.5	7.6	7.5	7.5
	TiO₂		22.5	22.5	22.0	22.1
	Y₂O₃		4.1	4.1	4.1	4.1
	BaO
	SrO
	Ga₂O₃					1.2
	WO₃		6.7	6.6	7.5	5.9
	Pt	ppm	4	4	-	-
	Rh	durch	< 0.01	< 0.01	-	-
	Fe₂O₃	Masse	< 0.5	< 0.5	-	-
	B₂O₃/SiO₂	Masse%	0.01	0.00	0.04	0.04
	TiO₂+WO₃		29.2	29.1	29.5	28.0
	Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺)	Kation%	0.61	0.62	0.62	0.27
	Si⁴⁺+B³⁺		14.3	14.3	14.4	22.3
Brechungsindex (nd)		-	2.13	2.13	2.13	2.13
Abbe-Zahl (vd)		-	22.9	22.7	22.8	23.0
Innere Durchlässigkeit τ450		%	86	85	86	87
Liquidus-Temperatur		°C	1280	1280	-	-
Liquidus-Viskosität		dPa·s	0.5	0.5	-	-
Dichte		g/cm³	5.27	5.27	5.31	5.28

Glasrohstoffe mit den in den Tabellen 1 bis 9 angegebenen Zusammensetzungen wurden bei 1250°C bis 1400°C für 2 Stunden in einem Platintiegel geschmolzen. Anschließend wurde das geschmolzene Glas auf eine Kohlenstoffplatte gegossen und 2 bis 48 Stunden lang getempert, um eine Glasprobe zu erhalten.
An der erhaltenen Glasprobe wurden der Brechungsindex (nd), die Abbe-Zahl (vd), die innere Durchlässigkeit (τ450), die Liquidustemperatur, die Liquidusviskosität und die Dichte wie folgt gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 9 aufgeführt.
Der Brechungsindex wurde als Wert angegeben, der gegen eine d-Linie (587,6 nm) einer Heliumlampe gemessen wurde.
Die Abbe-Zahl wurde nach der Gleichung Abbe-Zahl (vd) = [(nd-1)/(nF-nC)] unter Verwendung des oben genannten Brechungsindex der d-Linie und der Werte des Brechungsindex einer F-Linie (486,1 nm) einer Wasserstofflampe und einer C-Linie (656,3 nm) der Wasserstofflampe berechnet.
Der innere Transmissionsgrad wurde wie folgt gemessen. Optisch polierte Proben mit einer Dicke von 10 mm ± 0,1 mm und einer Dicke von 3 mm ± 0,1 mm wurden hergestellt, und die Lichtdurchlässigkeit (linearer Transmissionsgrad) einschließlich eines Oberflächenreflexionsverlustes wurde mit einem Spektralphotometer (UV-3100, hergestellt von Shimadzu Corporation) in einem Intervall von 1 nm gemessen. Auf der Grundlage der Lichttransmissionsdaten für Dicken von 10 mm und 3 mm wurde eine interne Transmissionskurve für eine Dicke von 10 mm ermittelt. Der interne Transmissionsgrad bei einer Wellenlänge von 450 nm wurde aus der erhaltenen internen Transmissionskurve abgelesen.
Die Liquidustemperatur und die Liquidusviskosität wurden wie folgt bestimmt.
Eine zerkleinerte Glasprobe wurde bei 1350°C geschmolzen, und die Temperatur wurde mit einer Rate von -1,5°C/min gesenkt, während man mit einem Hochtemperatur-Beobachtungsmikroskop (MS-18SP, hergestellt von YONEKURA MFG. Co., Ltd.) beobachtete, und die Temperatur, bei der ausgefällte Kristalle gefunden wurden, wurde als Liquidustemperatur (Kristallausfällungstemperatur) definiert.
Getrennt davon wurde eine stückige Glasprobe in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben, erhitzt und geschmolzen. Für die erhaltene Glasschmelze wurden die Viskositäten des Glases bei verschiedenen Temperaturen mit der Platin-Kugelzieh-Methode bestimmt. Anschließend wurden aus den gemessenen Werten der Viskosität des Glases eine Viskositätskurve erstellt, indem die Konstante der Vogel-Fulcher-Gleichung berechnet wurde. In der erstellten Viskositätskurve wurde die Viskosität, die der oben ermittelten Liquidustemperatur entspricht, als Liquidusviskosität definiert.
Die Dichte wurde nach der Archimedes-Methode mit einer etwa 10 g schweren Glasprobe gemessen.
Wie aus den Tabellen 1 bis 9 hervorgeht, wiesen die Glasproben Nr. 1 bis 10 und Nr. 13 bis 49, die Beispiele sind, die gewünschten optischen Konstanten wie einen Brechungsindex von 2,06 bis 2,15 und eine Abbe-Zahl von 20,5 bis 32,7 auf. Andererseits war die Glasprobe Nr. 11 als Vergleichsbeispiel entglast. Darüber hinaus hatte die Glasprobe Nr. 12 als Vergleichsbeispiel einen niedrigen Brechungsindex von 2,00.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die optische Glasplatte gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich als lichtleitende Platte in einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung, die aus einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer brillenartigen oder brillenartigen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder ausgewählt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201732673 A [0002]
JP 6517411 B [0002]

Claims

Optische Glasplatte, die, ausgedrückt in Masse-%, 0 % bis 12 % SiO₂, 0 % bis 10 % B₂O₃, 0 % bis 9 % BaO, 0 % bis 5 % ZnO, 2 % bis 10 % ZrO₂, 15 % bis 45 % La₂O₃, 0 % bis 15 % Gd₂O₃, 0 % bis 15 % Nb₂O₅, 0 % bis 10 % WO₃, 15 % bis 50 % TiO₂, und 0.1% bis 10% von Y₂O₃, wobei das Verhältnis Y³⁺/(Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺) 0,2 oder mehr beträgt, bezogen auf den Kationenanteil%, der Brechungsindex nd 2,01 oder mehr beträgt und die Abbe-Zahl vd 35 oder weniger beträgt.
Optische Glasplatte nach Anspruch 1, wobei der innere Transmissionsgrad τ₄₅₀ bei einer Wellenlänge von 450 nm und einer Dicke von 10 mm 70 % oder mehr beträgt.
Optische Glasplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Dicke 1 mm oder weniger beträgt.
Optische Glasplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hauptachse einer Hauptfläche 100 mm oder mehr beträgt.
Optische Glasplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Liquidusviskosität 10^0.1 dPa·s oder mehr beträgt.
Optische Glasplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Dichte 5,5 g/cm³ oder weniger beträgt.
Lichtleitende Platte, umfassend die optische Glasplatte nach Anspruch 1 oder 2.
Lichtleitende Platte nach Anspruch 7, die in einer tragbaren Bildanzeigevorrichtung verwendet wird, die ausgewählt ist aus einer mit einem Projektor ausgestatteten Brille, einer Brillen- oder brillenähnlichen Anzeige, einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Realität (VR) oder erweiterte Realität (AR) und einer Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder.
Tragbare Bildanzeigevorrichtung mit einer lichtleitenden Platte nach Anspruch 7.