[發(fā)明專利]高度折射的薄玻璃

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410104393.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104058589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡爾·門內(nèi)曼;烏韋·科爾伯格;霍爾格·維格納;莫尼卡·吉爾克;烏特·韋爾費(fèi)爾;約爾格·費(fèi)希納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖特公開(kāi)股份有限公司
• 主分類號(hào): C03C3/068
• 分類號(hào): C03C3/068;C03C3/097
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 郭國(guó)清;穆德駿

本發(fā)明涉及高度折射的薄玻璃。具體地，本發(fā)明涉及具有高折射率（n_d）的薄玻璃、包含這些薄玻璃的層復(fù)合組件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。根據(jù)本發(fā)明的薄玻璃可以在在線制造工藝中進(jìn)行加工并還具有常規(guī)光學(xué)玻璃的光學(xué)性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的薄玻璃是高度透明的、抗結(jié)晶的、耐化學(xué)性的并高度折射的玻璃。將其粘度/溫度特性調(diào)節(jié)到通過(guò)在線平板玻璃法的制造工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有高折射率（n_d）的薄玻璃、包含這些薄玻璃的層復(fù)合組件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。

背景技術(shù)

折射率高于n_d=1.5直至n_d=1.7的玻璃是公知的。然而，在技術(shù)玻璃領(lǐng)域中，通過(guò)添加大量氧化鉛來(lái)實(shí)現(xiàn)這些值，氧化鉛從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)考慮存在嚴(yán)重問(wèn)題且在經(jīng)濟(jì)地大規(guī)模加工的情況中也是有害的。在更高折射率范圍內(nèi)具有光學(xué)位置的已知的常規(guī)光學(xué)玻璃，由于由其制造的產(chǎn)品（透鏡、棱鏡、光纖等）的幾何形狀而通常制造為塊狀材料，所述常規(guī)光學(xué)玻璃用于光和圖像的波導(dǎo)并由此滿足常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域（即成像、顯微鏡、醫(yī)學(xué)技術(shù)、數(shù)字投影、光刻、光通信工程、汽車領(lǐng)域中的光學(xué)鏡/照明）的要求。從而，光學(xué)玻璃制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)格式是源自連續(xù)條生產(chǎn)的條型材、光纖芯玻璃棒以及光學(xué)塊。關(guān)于最小的幾何尺寸，20mm的厚度（條型材）或直徑（光纖芯玻璃棒）通常是從經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用性觀點(diǎn)認(rèn)為有意義的最小尺寸，且期望的厚度是等于或高于40mm，在光學(xué)塊的情況中，這些值是約150mm或更高。

技術(shù)玻璃（根據(jù)熱成形的工藝過(guò)程制造的）通常具有約1.50的折射率。具有高于1.6的折射率的玻璃通常不適合用于熱成形的工藝過(guò)程，因?yàn)槠浯蟛糠志哂小岸盖汀钡恼扯惹€（粘度隨溫度的變化強(qiáng)烈）且大部分具有高的結(jié)晶傾向。在制造條材的情況中，結(jié)晶的傾向不是問(wèn)題，因?yàn)椴Ａ垠w在不會(huì)發(fā)生結(jié)晶的短時(shí)間內(nèi)冷卻下來(lái)。在這種情況下，粘度隨溫度降低而快速升高事實(shí)上是一種優(yōu)勢(shì)。

確切地，常規(guī)光學(xué)玻璃的這些性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)玻璃的性質(zhì)不同，對(duì)其化學(xué)物理性質(zhì)分布進(jìn)行具體調(diào)節(jié)以用于技術(shù)玻璃例如平板玻璃、薄玻璃和管狀玻璃的制造集料（aggregate）的技術(shù)參數(shù)，所述制造集料明顯大于光學(xué)玻璃的制造集料。

技術(shù)玻璃通常具有“長(zhǎng)”的粘度分布，這是指其粘度不隨溫度變化發(fā)生非常大的變化。這是關(guān)于各種單獨(dú)工藝的時(shí)間更長(zhǎng)和通常提高工藝溫度的原因，在技術(shù)集料大的情況中，所述工藝溫度對(duì)收益性的負(fù)面影響較不明顯。此外，由于集料的流動(dòng)條件和尺寸而使得集料中的材料還具有明顯更長(zhǎng)的壽命。這點(diǎn)對(duì)于結(jié)晶傾向高的玻璃是非常關(guān)鍵的。長(zhǎng)玻璃在連續(xù)的大集料中是有利的，因?yàn)槟軌蛟诟蟮臏囟确秶鷥?nèi)對(duì)這些玻璃進(jìn)行加工。因此，不需要對(duì)所述方法進(jìn)行調(diào)節(jié)以對(duì)仍熱的玻璃進(jìn)行可能的最快加工。

在旨在使用平板玻璃生產(chǎn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工藝（例如拉法、溢流熔融、下拉法、壓延）制造常規(guī)光學(xué)材料的情況中，光學(xué)玻璃的化學(xué)組成必須改變，通常降低其向光學(xué)玻璃賦予所期望光學(xué)性質(zhì)的組分的含量。這樣的措施例如為降低TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、BaO、CaO、ZnO、SrO或La₂O₃的比例。這確實(shí)導(dǎo)致較不易結(jié)晶的較長(zhǎng)的玻璃，但還導(dǎo)致折射率和色散性質(zhì)明顯損失。

另外的問(wèn)題是，此時(shí)由于經(jīng)濟(jì)原因而有利的平板/薄玻璃工藝涉及待加工玻璃的特定化學(xué)要求，通過(guò)常規(guī)光學(xué)玻璃不能滿足所述要求。例如，在浮法中，不允許在玻璃中存在易于發(fā)生氧化還原反應(yīng)的組分。因此，例如，不允許使用光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)組分例如鉛、鉍、鎢的氧化物和常規(guī)的多價(jià)精煉劑（砷），所述常規(guī)多價(jià)精煉劑的實(shí)際作用確切地是使氧化還原平衡發(fā)生移動(dòng)。

從而總體上以矛盾的方式，這兩類常規(guī)的材料即光學(xué)玻璃和技術(shù)玻璃在其加工性方面是不同的。