JP2020505311A - 高屈折率リン酸チタン−ニオブガラス - Google Patents
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Abstract
Description
明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられる場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を含むことに留意しなければならない。よって、例えば、ガラス組成物中の「金属酸化物」への言及には、2種以上の金属酸化物などの混合物が含まれる。
実施例1:リン酸TiNbガラスの製造
標準的な溶融急冷法によって、TiNbガラスを調製した。例となる組成物は、TiO2(67.5モル%)、Nb2O5(5.0モル%)、及びP2O5(27.5モル%)のみを含んでいた。P2O5は、通常、リン酸(H3PO4)としてバッチに添加したが、白金るつぼ内で1,550〜1600℃で溶融する前に、350〜400℃でバッチをか焼する必要があった。ガラスの形成後、該ガラスを620〜690℃でアニールして色を除去し、かつ、内部歪みを低減させた。アニーリングの後に、熱膨張係数、Tg、及び屈折率などの特性を測定した。
実施例1に記載されたプロトコルに従って、基本的なリン酸TiNbガラス組成物を調製した。ガラス組成物の幾つかは、Nb2O5、TiO2、及びP2O5のみを含んでいた。他の幾つかのガラス組成物は、例えばNa2O又はK2Oなどの追加のアルカリ金属酸化物を有していた。これらの組成物及びそれらの特性が表1に提示されている。表1及びそれに続く表において、温度の隣にある波形符号(〜)は、おおよそのアニール点を示している。温度はすべて℃単位である。
T歪み:歪み温度
Tアニール:アニール温度
Ts:軟化温度
Tg:ガラス転移温度
Tx:結晶化の開始温度
α300:室温〜300℃の熱膨張率
n633:633nmで測定した屈折率
n981:981nmで測定した屈折率
n1549:1549nmで測定した屈折率
1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び20モル%〜45モル%の量のP2O5を含むガラス組成物であって、前記ガラス組成物がK2O又はLi2Oを含まない、ガラス組成物。
前記ガラス組成物が、Na2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Sb2O3、Bi2O3、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される1種類以上の金属酸化物をさらに含む、実施形態1に記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物が、0モル%超〜15モル%のNa2O、0モル%超〜45モル%のBaO、0モル%超〜45モル%のZnO、0モル%超〜10モル%のB2O3、0モル%超〜10モル%のSnO2、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される金属酸化物をさらに含む、実施形態1に記載のガラス組成物。
1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び20モル%〜45モル%の量のP2O5を含むガラス組成物であって、前記ガラス組成物中のTiO2とNb2O5のモル合計が15モル%超であり、前記ガラス組成物がSiO2又はWO3を含まない、ガラス組成物。
前記ガラス組成物中のTiO2とNb2O5のモル合計が40モル%超である、実施形態4に記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物中のTiO2とNb2O5のモル合計が60モル%超である、実施形態4に記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物が、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、GeO2、SnO2、Sb2O3、Bi2O3、Li2O、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される金属酸化物をさらに含む、実施形態4〜6のいずれかに記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物が、0モル%超〜15モル%のNa2O、0モル%超〜30モル%のK2O、0モル%超〜45モル%のBaO、0モル%超〜40モル%のZnO、0モル%超〜10モル%のB2O3、0モル%超〜10モル%のSnO2、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される金属酸化物をさらに含む、実施形態4〜6のいずれかに記載のガラス組成物。
5モル%〜70モル%の量のTiO2、5モル%〜40モル%の量のNb2O5、20モル%〜45モル%の量のP2O5、並びにNa2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、Li2O、及びSb2O3からなる群より選択される少なくとも1種類の金属酸化物を含む、ガラス組成物。
前記1種類の追加の金属酸化物が、0モル%超〜15モル%のNa2O、0モル%超〜45モル%のBaO、0モル%超〜45モル%のZnO、0モル%超〜10モル%のB2O3、又は0モル%超〜10モル%のSnO2である、実施形態9に記載のガラス組成物。
ガラス組成物であって、1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、20モル%〜45モル%の量のP2O5、及びNa2O、K2O、Li2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、及びSb2O3からなる群より選択される少なくとも2種類の金属酸化物を含む、ガラス組成物。
前記追加の金属酸化物が、0モル%超〜15モル%のNa2O、0モル%超〜45モル%のBaO、0モル%超〜45モル%のZnO、0モル%超〜10モル%のB2O3、又は0モル%超〜10モル%のSnO2である、実施形態11に記載のガラス組成物。
1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び25モル%〜45モル%の量のP2O5から実質的になるガラス組成物。
1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び25モル%〜45モル%の量のP2O5からなるガラス組成物。
5モル%〜70モル%の量のTiO2、5モル%〜40モル%の量のNb2O5、20モル%〜45モル%の量のP2O5、並びにNa2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、Li2O、及びSb2O3からなる群より選択される1種〜4種の金属酸化物からなるガラス組成物。
1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、20モル%〜45モル%の量のP2O5、並びにNa2O、K2O、Li2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、及びSb2O3からなる群より選択される2種〜4種の金属酸化物からなるガラス組成物。
前記ガラス組成物が、25℃、633nmで少なくとも1.75の屈折率を有する、実施形態1〜16のいずれかに記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物が、25℃、1,549nmで少なくとも1.75の屈折率を有する、実施形態1〜16のいずれかに記載のガラス組成物。
前記ガラス組成物が、540℃〜800℃のアニール点を有する、実施形態1〜16のいずれかに記載のガラス組成物。
実施形態1〜19のいずれかに記載のガラス組成物を含む光学物品。
Claims (10)
- 1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び20モル%〜45モル%の量のP2O5を含むガラス組成物であって、前記ガラス組成物がK2O又はLi2Oを含まない、ガラス組成物。
- 前記ガラス組成物が、Na2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Sb2O3、Bi2O3、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される1種類以上の金属酸化物をさらに含む、請求項1に記載のガラス組成物。
- 1モル%〜70モル%の量のTiO2、1モル%〜40モル%の量のNb2O5、及び20モル%〜45モル%の量のP2O5を含むガラス組成物であって、前記ガラス組成物中のTiO2とNb2O5のモル合計が15モル%超であり、前記ガラス組成物がSiO2又はWO3を含まない、ガラス組成物。
- 前記ガラス組成物中のTiO2とNb2O5のモル合計が40モル%超である、実施形態3に記載のガラス組成物。
- 前記ガラス組成物が、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、GeO2、SnO2、Sb2O3、Bi2O3、Li2O、又はそれらの任意の組合せからなる群より選択される金属酸化物をさらに含む、請求項4に記載のガラス組成物。
- 5モル%〜70モル%の量のTiO2、5モル%〜40モル%の量のNb2O5、20モル%〜45モル%の量のP2O5、並びにNa2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、Li2O、及びSb2O3からなる群より選択される少なくとも1種類の金属酸化物を含む、ガラス組成物。
- 前記1種類の追加の金属酸化物が、0モル%超〜15モル%のNa2O、0モル%超〜45モル%のBaO、0モル%超〜45モル%のZnO、0モル%超〜10モル%のB2O3、又は0モル%超〜10モル%のSnO2である、請求項6に記載のガラス組成物。
- 前記ガラス組成物が、5モル%〜70モル%の量のTiO2、20モル%〜45モル%の量のP2O5、並びにNa2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdO、Y2O3、La2O3、ZrO2、B2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2、GeO2、SnO2、Bi2O3、Li2O、及びSb2O3からなる群より選択される少なくとも2種類の金属酸化物を含む、請求項6に記載のガラス組成物。
- 前記ガラス組成物が、25℃、633nmで少なくとも1.75の屈折率を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス組成物。
- 前記ガラス組成物が540℃〜800℃のアニール点を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス組成物。
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