高度折射的薄玻璃制造技术

本发明专利技术涉及高度折射的薄玻璃。具体地，本发明专利技术涉及具有高折射率（nd）的薄玻璃、包含这些薄玻璃的层复合组件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。根据本发明专利技术的薄玻璃可以在在线制造工艺中进行加工并还具有常规光学玻璃的光学性质。根据本发明专利技术的薄玻璃是高度透明的、抗结晶的、耐化学性的并高度折射的玻璃。将其粘度/温度特性调节到通过在线平板玻璃法的制造工艺。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及高度折射的薄玻璃。具体地，本专利技术涉及具有高折射率（nd）的薄玻璃、包含这些薄玻璃的层复合组件、所述薄玻璃的制造方法及其用途。根据本专利技术的薄玻璃可以在在线制造工艺中进行加工并还具有常规光学玻璃的光学性质。根据本专利技术的薄玻璃是高度透明的、抗结晶的、耐化学性的并高度折射的玻璃。将其粘度/温度特性调节到通过在线平板玻璃法的制造工艺。【专利说明】高度折射的薄玻璃
本专利技术涉及具有高折射率（nd)的薄玻璃、包含这些薄玻璃的层复合组件、所述薄 玻璃的制造方法及其用途。
技术介绍
折射率高于nd=l. 5直至nd=l. 7的玻璃是公知的。然而，在技术玻璃领域中，通过 添加大量氧化铅来实现这些值，氧化铅从生态学观点考虑存在严重问题且在经济地大规模 加工的情况中也是有害的。在更高折射率范围内具有光学位置的已知的常规光学玻璃，由 于由其制造的产品（透镜、棱镜、光纤等）的几何形状而通常制造为块状材料，所述常规光学 玻璃用于光和图像的波导并由此满足常规应用领域（即成像、显微镜、医学技术、数字投影、 光刻、光通信工程、汽车领域中的光学镜/照明)的要求。从而，光学玻璃制造工艺的标准格 式是源自连续条生产的条型材、光纤芯玻璃棒以及光学块。关于最小的几何尺寸，20_的厚 度(条型材）或直径(光纤芯玻璃棒）通常是从经济和应用性观点认为有意义的最小尺寸，且 期望的厚度是等于或高于40mm，在光学块的情况中，这些值是约150mm或更高。 技术玻璃(根据热成形的工艺过程制造的）通常具有约1. 50的折射率。具有高于 1. 6的折射率的玻璃通常不适合用于热成形的工艺过程，因为其大部分具有"陡峭"的粘度 曲线(粘度随温度的变化强烈）且大部分具有高的结晶倾向。在制造条材的情况中，结晶的 倾向不是问题，因为玻璃熔体在不会发生结晶的短时间内冷却下来。在这种情况下，粘度随 温度降低而快速升高事实上是一种优势。 确切地，常规光学玻璃的这些性质与技术标准玻璃的性质不同，对其化学物理 性质分布进行具体调节以用于技术玻璃例如平板玻璃、薄玻璃和管状玻璃的制造集料 (aggregate)的技术参数，所述制造集料明显大于光学玻璃的制造集料。 技术玻璃通常具有"长"的粘度分布，这是指其粘度不随温度变化发生非常大的变 化。这是关于各种单独工艺的时间更长和通常提高工艺温度的原因，在技术集料大的情况 中，所述工艺温度对收益性的负面影响较不明显。此外，由于集料的流动条件和尺寸而使得 集料中的材料还具有明显更长的寿命。这点对于结晶倾向高的玻璃是非常关键的。长玻璃 在连续的大集料中是有利的，因为能够在更大的温度范围内对这些玻璃进行加工。因此，不 需要对所述方法进行调节以对仍热的玻璃进行可能的最快加工。 在旨在使用平板玻璃生产用技术标准工艺(例如拉法、溢流熔融、下拉法、压延）制 造常规光学材料的情况中，光学玻璃的化学组成必须改变，通常降低其向光学玻璃赋予所 期望光学性质的组分的含量。这样的措施例如为降低Ti0 2、Zr02、Nb205、BaO、CaO、ZnO、SrO 或La203的比例。这确实导致较不易结晶的较长的玻璃，但还导致折射率和色散性质明显损 失。 另外的问题是，此时由于经济原因而有利的平板/薄玻璃工艺涉及待加工玻璃的 特定化学要求，通过常规光学玻璃不能满足所述要求。例如，在浮法中，不允许在玻璃中存 在易于发生氧化还原反应的组分。因此，例如，不允许使用光学标准组分例如铅、铋、钨的氧 化物和常规的多价精炼剂(砷)，所述常规多价精炼剂的实际作用确切地是使氧化还原平衡 发生移动。 从而总体上以矛盾的方式，这两类常规的材料即光学玻璃和技术玻璃在其加工性 方面是不同的。 关于具有高折射率的薄玻璃，除了常规的应用领域之外，还存在大量用途。当然， 可以通过对光学玻璃条材进行再加工来制造这种薄玻璃。但明显的是，这种条型材的切割 和抛光步骤极其昂贵且另外非常强烈地压迫玻璃。因此，不能实现在尺寸大的同时使得玻 璃的厚度非常小。当对薄玻璃进行机械抛光时，则表面性质不是最佳的。 W0 2012/055860 A2涉及透明的层复合组件，其包含具有高于1.6的折射率的光 学-技术混合玻璃。但此处所述的混合玻璃不含氧化锌。原因在于，认为在热成形步骤期 间氧化锌会导致结晶。但事实上，与适当量氧化钡组合的氧化锌能够有效防止结晶并由此 能够允许经济的生产。 GB 2,447,637B涉及一种0LED层复合组件，其可用于照明或显示目的。但在此情 况中，使用具有仅约1. 5的折射率的基底玻璃。必须利用抗反射层来减弱与此相关的劣势。 US 2012/0114904A1涉及包含氧化铁的平板玻璃，其可以用于0LED中。在这种玻 璃中，未实现BaO对ZnO的特定比率，因为所述玻璃包含比ZnO多得多的BaO。由于组成不 同，所以与根据本专利技术的薄玻璃相比，这些玻璃具有高得多的熔化温度以及另外的热加工 温度。因此，各种熔体明显更强地侵蚀所使用的耐火材料。另外，在最终的产物中不存在外 壳，最终产物的几何形状均一性受到损害。 US 2012/194064 A1描述了一种用于0LED的扩散层。此处使用的玻璃包含大量的 Bi2〇3和较少的Si02和BaO。这同样适用于US2011/287264A1。 尤其是对于在0LED或光伏模块中作为基底或覆盖物的用途，重要的是，在平板玻 璃与相邻层之间不发生或仅发生较少的全反射。所使用玻璃的折射率应尽可能高，因为在 许多应用中在层复合组件中，玻璃与具有高折射率的层例如0LED中的ΙΤ0相邻。当存在在 0LED中产生的光时，则源自ΙΤ0层的光必须进入由玻璃制成的覆盖物中。ΙΤ0层与玻璃之 间的折射率之差越大，在界面处的全反射越明显。由此，此处可有利地使用经济制造的具有 高折射率的薄玻璃。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种如下的薄玻璃，所述薄玻璃能够在在线制造工艺中进行 加工并同时具有常规光学玻璃的光学性质。换言之，所述玻璃应结合技术玻璃的加工性和 光学玻璃的光学性质。 本专利权利要求书的技术专题实现了该目的。 本专利技术的薄玻璃是高度透明的、抗结晶的、耐化学性的并高度折射的玻璃。将其粘 度/温度特性调节到在线平板玻璃法的制造工艺。 本专利技术的玻璃是平板玻璃，特别地是具有优选小于2mm的低厚度的平板玻璃(下 文中为"薄玻璃")。根据本专利技术的薄玻璃与常规光学玻璃不仅在其厚度方面不同，而且在其 表面性质方面也不同。这是其制造方法的结果，通过所述制造方法能够得到所述玻璃。在 制造具有2mm或更小的厚度的常规光学玻璃的实验中，会根据选择的生产工艺而发生特定 的问题。如上所述，由于玻璃的脆性及其在大规模在线制造法中结晶的倾向，将会获得不能 令人满意的结果。但另一方面，当通过切割和抛光由条型材生产玻璃时，这将导致成本高且 还导致表面性质几乎不能满足这种玻璃的要求。本专利技术的薄玻璃的折射率为>1. 60,还优选 >1. 65。 本专利技术的薄玻璃由于其组成而能够利用在线制造法进行生产。本专利技术的在线制造 法特别地为下拉法、溢流熔融法、浮法和压延法。特别优选下拉法和溢流熔融法。利用这些 制造方法，能够生产具有特殊表面性质的薄玻璃。所述薄玻璃因如下制造方法而包含至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄玻璃，所述薄玻璃具有高于1.60的折射率，包含以摩尔%计的如下组分：其中物质BaO与ZnO的量的摩尔比小于1.5。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·门内曼，乌韦·科尔伯格，霍尔格·维格纳，莫尼卡·吉尔克，乌特·韦尔费尔，约尔格·费希纳，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE