JP2008174440A - 基板用ガラス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記酸化物基準のモル%表示で、Bi2O3を10〜55%、GeO2を20〜85%、Ga2O3を0〜19%、Al2O3を0〜15%含有し、Bi2O3+GeO2が50%以上であり、MgOを含有する場合Ga2O3+MgOが20%以下である基板用ガラス。Bi2O3含有量が15%以上、GeO2含有量が80%以下、Ga2O3+Al2O3が2〜30%である前記基板用ガラス。GeO2+Al2O3が60%以上である前記基板用ガラス。ガラス転移点が400℃以上である前記基板用ガラス。
【選択図】なし
Description
CO2ガスまたはCOガスの濃度検知センサーにおいては5μm以上の波長まで赤外線を透過する基板上に多層膜が形成された赤外線フィルタが使用されている。このような基板としてはサファイア基板やシリコン基板が広く用いられているが、それら基板は高価であり代替材料が求められている。
熱的に安定で赤外線を透過するガラスとしては、Bi2O3−PbO−ZnO−CdF2系ガラス(特許文献1参照)、Bi2O3−ZnO−R2O系ガラス(Rはアルカリ金属。特許文献2参照)などが知られている。
前記Bi2O3−ZnO−R2O系ガラスは波長7.5μmの赤外域まで高い光透過性を有するので、ガスセンサーなどの基板に用いる場合にはたとえば波長が7μm以上の不要な赤外線まで透過する。そのため、ガスセンサーの感度を上げようとすれば基板上に多層膜を形成して、または別のフィルターにより不要な波長の光を遮断しなければならない問題があった。
本発明はこのような問題を解決できる基板用ガラスの提供を目的とする。
特に、下記酸化物基準のモル%表示で、Bi2O3 10〜55%、GeO2 20〜85%、Ga2O3 0〜18.9%、Ga2O3+Al2O3 2〜30%、CaO+SrO+BaO 0〜25%、ZnO 0〜20%、Na2O+K2O 0〜25%、CeO2 0〜2%、から本質的になり、Bi2O3+GeO2が50%以上であり、MgOを含有しない基板用ガラス(態様Aのガラス)を提供する。
なお、たとえば「Ga2O3を0〜19%含有する」とは、Ga2O3は必須ではないが19%以下の範囲で含有してもよい、の意である。
本発明のガラスのTgは400℃以上であることが好ましい。400℃未満では比較的高温の赤外線を検出するときに基板が劣化するおそれ、または多層膜を形成するための蒸着工程で基板が変形するおそれがある。
Bi2O3は必須成分である。その含有量が10%未満では溶解温度が高くなる、または分相しやすくなる。好ましくは13%以上、より好ましくは15%以上、特に好ましくは18%以上、典型的には20%以上である。55%超ではガラス化が困難になる。好ましくは50%以下、典型的には45%以下である。
Bi2O3およびGeO2の含有量の合計が50%未満ではT5.5が低下するおそれがある。典型的には55%以上である。
典型的には、Bi2O3含有量が15%以上、GeO2含有量が80%以下かつGa2O3+Al2O3が2〜30%である。
MgO、CaO、SrO、BaOを含有する場合それらの含有量はそれぞれ10%以下、15%以下、15%以下、20%以下であることが好ましく、典型的にはそれぞれ7%以下、7%以下、7%以下、18%以下である。
なお、MgOを含有する場合Ga2O3+MgOは20%以下でなければならない。20%超ではガラスがかえって失透しやすくなる。
これら成分のいずれか1種以上とZnOを含有する場合、TiO2+ZrO2+In2O3+La2O3+Y2O3+Nb2O3+ZnOは15%以下であることが好ましい。15%超では失透しやすくなるおそれがある。典型的には10%以下である。
また、B2O3を含有する場合その含有量は1%以下であることが好ましい。1%超ではT5.5が低下するおそれがある。典型的にはB2O3は含有しない。
また、P2O5は典型的には含有しない。
態様Aにおいては典型的には、Bi2O3が20〜60%、GeO2が20〜75%、Ga2O3+Al2O3が4〜25%、CaOが0〜15%、SrOが0〜15%、BaOが0〜20%、ZnOが0〜15%、Na2O+K2Oが0〜20%、である。
例1〜46についてTg(単位:℃)、T5.5(単位:%)、T6.5(単位:%)、T7.0(単位:%)を測定した。なお、*を付したものは測定を行わず組成から推定したものである。
例47の組成のガラスは、溶融法による作製は行わなかったが組成から計算によってTg、T5.5、T6.5、T7.0を推定した。
例48〜53のガラスは失透したのでTgなどの測定は行わなかった。
Claims (10)
- 下記酸化物基準のモル%表示で、Bi2O3を10〜55%、GeO2を20〜85%、Ga2O3を0〜19%、Al2O3を0〜15%含有し、Bi2O3+GeO2が50%以上であり、MgOを含有する場合Ga2O3+MgOが20%以下である基板用ガラス。
- Ga2O3およびAl2O3の少なくともいずれか一方を含有する請求項1の基板用ガラス。
- Bi2O3含有量が15%以上、GeO2含有量が80%以下、Ga2O3+Al2O3が2〜30%である請求項1の基板用ガラス。
- GeO2+Al2O3が60%以上である請求項1、2または3の基板用ガラス。
- CeO2を0〜2%含有する請求項1〜4のいずれかの基板用ガラス。
- SiO2を含有しない、またはSiO2を1%以下含有する請求項1〜5のいずれかの基板用ガラス。
- B2O3を含有しない、またはB2O3を1%以下含有する請求項1〜6のいずれかの基板用ガラス。
- ガラス転移点が400℃以上である請求項1〜7のいずれかの基板用ガラス。
- 厚み1mmでの波長5.5μmの光の透過率が50%以上、波長7.0μmの光の透過率が10%以下である請求項1〜8のいずれかの基板用ガラス。
- 厚み1mmでの波長6.5μmの光の透過率が4%以下である請求項9の基板用ガラス。
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