近红外光吸收玻璃、元件及滤光器制造技术

技术编号：44804565 阅读：12 留言：0更新日期：2025-03-28 19:53

本发明专利技术提供一种在可见光区域透过率优异、近红外区域吸收性能优异，且具有优异化学稳定性的近红外光吸收玻璃。近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分含有：P5+：40～54％；Al3+：3～12％；Cu2+：2～16％；Rn+：3～25％；R2+：5～35％，所述Rn+为Li+、Na+、K+中的一种或多种，R2+为Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的一种或多种；阴离子组分含有：O2‑：70～97％；F‑：3～30％。通过合理的组分设计，本发明专利技术获得的近红外光吸收玻璃在可见光区域具有优异的透过特性，近红外区域具有优异的吸收特性，并具有优异的化学稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃，尤其是涉及一种近红外光吸收玻璃，以及由其制成的近红外光吸收元件及滤光器。近年来，用于数码照相机、可拍照手机及vtr照相机的ccd、cmos等半导体摄像元件的光谱灵敏度，普及到从可视领域开始到近红外领域，使用吸收近红外领域光的滤光器可以得到近似于人的视感度。一般人的眼睛可以感知的可见光波长在400～700nm之间，因此，通过使用吸收近红外光的滤光器可以获得与人眼的亮度因数相近的图像。随着光学模组的小型化以及可靠性需求的提升，相应的就对用于制造此类滤光器的近红外光吸收玻璃提出了更高的要求，要求此类玻璃具有在可视域优异的透过特性、近红外区域优异的吸收特性以及优异的化学稳定性。现有技术中，一般通过在磷酸盐系统或氟磷酸盐系统玻璃中添加cu2+来制造近红外光吸收玻璃。中国专利cn104341105a公开了一种玻璃具备优良的化学稳定性，但其近红外区域吸收性能不足或可见光区域透过率不高，需要通过增加玻璃厚度来满足光谱需求，无法满足光学设备的小型化需求，亦或可见光区域透过率不足，影响滤光性能。中国专利cn117843233a公开了一种磷酸盐系统玻璃，其具备优良的光谱性能，但其化学稳定性较差，难以满足高可靠性需求。

技术介绍

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在可见光区域透过率优异、近红外区域吸收性能优异，且具有优异化学稳定性的近红外光吸收玻璃。

2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：

3、(1)近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示

4、阴离子组分含有：o2-：70～97％；f-：3～30％。

5、(2)根据(1)所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分还含有：ln3+：0～8％；和/或b3+：0～5％；和/或si4+：0～5％；和/或zn2+：0～10％；和/或sb3+：0～3％，所述ln3+为la3+、gd3+、y3+中的一种或多种；

6、阴离子组分还含有：cl-+br-+i-：0～2％。

7、(3)近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分由p5+：40～54％；al3+：3～12％；cu2+：2～16％；rn+：3～25％；r2+：5～35％；ln3+：0～8％；b3+：0～5％；si4+：0～5％；zn2+：0～10％；sb3+：0～3％组成，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，ln3+为la3+、gd3+、y3+中的一种或多种；

8、阴离子组分由o2-：70～97％；f-：3～30％；cl-+br-+i-：0～2％组成。

9、(4)近红外光吸收玻璃，其阳离子组分含有p5+、al3+、cu2+、rn+和r2+，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，阴离子组分含有o2-和f-，0.4mm以下厚度的近红外光吸收玻璃，400nm波长的光谱透过率τ400为80.0％以上，500nm波长的光谱透过率τ500为83.0％以上，1100nm波长的光谱透过率τ1100为20.0％以下。

10、(5)近红外光吸收玻璃，其阳离子组分含有p5+、al3+、cu2+、rn+和r2+，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，阴离子组分含有o2-和f-，0.4mm以下厚度的近红外光吸收玻璃，500～700nm的波长范围内的光谱透过率中，透过率达50％时对应的波长λ50为640nm以下。

11、(6)近红外光吸收玻璃，其阳离子组分含有p5+、al3+、cu2+、rn+和r2+，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，阴离子组分含有o2-和f-，所述近红外光吸收玻璃的耐酸作用稳定性da为3类以上。

12、(7)根据(4)～(6)任一所述的近红外光吸收玻璃，阳离子组分含有：p5+：40～54％；和/或al3+：3～12％；和/或cu2+：2～16％；和/或rn+：3～25％；和/或r2+：5～35％；和/或ln3+：0～8％；和/或b3+：0～5％；和/或si4+：0～5％；和/或zn2+：0～10％；和/或sb3+：0～3％，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，ln3+为la3+、gd3+、y3+中的一种或多种。

13、(8)根据(4)～(7)任一所述的近红外光吸收玻璃，阴离子组分含有：o2-：70～97％；和/或f-：3～30％；和/或cl-+br-+i-：0～2％。

14、(9)根据(1)～(8)任一所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，其中：mg2+/cu2+为0～1.8，优选mg2+/cu2+为0.1～1.6，更优选mg2+/cu2+为0.2～1.4，进一步优选mg2+/cu2+为0.2～1.2，更进一步优选mg2+/cu2+为0.2～1.0。

15、(10)根据(1)～(9)任一所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，其中：ba2+/al3+为0.6～4.0，优选ba2+/al3+为0.7～3.2，更优选ba2+/al3+为0.8～2.4，进一步优选ba2+/al3+为1.0～2.0，更进一步优选ba2+/al3+为1.3～1.8。

16、(11)根据(1)～(10)任一所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，其中：rn+/ba2+为0.2～4.4，优选rn+/ba2+为0.3～4.0，更优选rn+/ba2+为0.4～3.6，进一步优选rn+/ba2+为0.5～3.2，更进一步优选rn+/ba2+为0.6～2.8，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种。

17、(12)根据(1)～(11)任一所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，其中：p5+/(5×ba2+)为0.5～2.6，优选p5+/(5×ba2+)为0.6～2.4，更优选p5+/(5×ba2+)为0.7～2.2，进一步优选p5+/(5×ba2+)为0.8～2.0，更进一步优选p5+/(5×ba2+)为0.9～1.8。

18、(13)根据(1)～(12)任一所述的近红外光吸收玻璃，其组分以摩尔百分比表示，其中：zn2+/cu2+为0～0.8，优选zn2+/cu2+为0～0.7，更优选zn2+/cu2+为0～0.6，进一步优选zn2+/cu2+为0～0.5，更进一步优选zn2+/cu2+为0.1～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分含有：P5+：40～54％；Al3+：3～12％；Cu2+：2～16％；Rn+：3～25％；R2+：5～35％，所述Rn+为Li+、Na+、K+中的一种或多种，R2+为Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分还含有：Ln3+：0～8％；和/或B3+：0～5％；和/或Si4+：0～5％；和/或Zn2+：0～10％；和/或Sb3+：0～3％，所述Ln3+为La3+、Gd3+、Y3+中的一种或多种；

3.近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分由P5+：40～54％；Al3+：3～12％；Cu2+：2～16％；Rn+：3～25％；R2+：5～35％；Ln3+：0～8％；B3+：0～5％；Si4+：0～5％；Zn2+：0～10％；Sb3+：0～3％组成，所述Rn+为Li+、Na+、K+中的一种或多种，R2+为Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的一种或多种，Ln3+为

4.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：Mg2+/Cu2+为0～1.8，优选Mg2+/Cu2+为0.1～1.6，更优选Mg2+/Cu2+为0.2～1.4，进一步优选Mg2+/Cu2+为0.2～1.2，更进一步优选Mg2+/Cu2+为0.2～1.0。

5.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：Ba2+/Al3+为0.6～4.0，优选Ba2+/Al3+为0.7～3.2，更优选Ba2+/Al3+为0.8～2.4，进一步优选Ba2+/Al3+为1.0～2.0，更进一步优选Ba2+/Al3+为1.3～1.8。

6.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：Rn+/Ba2+为0.2～4.4，优选Rn+/Ba2+为0.3～4.0，更优选Rn+/Ba2+为0.4～3.6，进一步优选Rn+/Ba2+为0.5～3.2，更进一步优选Rn+/Ba2+为0.6～2.8，所述Rn+为Li+、Na+、K+中的一种或多种。

7.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：P5+/(5×Ba2+)为0.5～2.6，优选P5+/(5×Ba2+)为0.6～2.4，更优选P5+/(5×Ba2+)为0.7～2.2，进一步优选P5+/(5×Ba2+)为0.8～2.0，更进一步优选P5+/(5×Ba2+)为0.9～1.8。

8.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：Zn2+/Cu2+为0～0.8，优选Zn2+/Cu2+为0～0.7，更优选Zn2+/Cu2+为0～0.6，进一步优选Zn2+/Cu2+为0～0.5，更进一步优选Zn2+/Cu2+为0.1～0.5。

9.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：(Sr2++Ba2+)/F为0.7～4.0，优选(Sr2++Ba2+)/F为0.8～3.6，更优选(Sr2++Ba2+)/F为0.9～3.2，进一步优选(Sr2++Ba2+)/F为1.0～2.8，更进一步优选(Sr2++Ba2+)/F为1.1～2.4。

10.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：(0.3×P5++F-)/Cu2+为2.0～7.0，优选(0.3×P5++F-)/Cu2+为2.4～6.2，更优选(0.3×P5++F-)/Cu2+为2.8～5.4，进一步优选(0.3×P5++F-)/Cu2+为3.2～4.8。

11.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：P5+：44～53％，优选P5+：46～52％；和/或Al3+：4～10％，优选Al3+：5～8％；和/或Cu2+：3～10％，优选Cu2+：4～8％；和/或Rn+：5～20％，优选Rn+：8～15％；和/或R2+：10～30％，优选R2+：18～27％；和/或Ln3+：0～6％，优选Ln3+：0～4％；和/或B3+：0～2％，优选B3+：0～1％，更优选不含有B3+；和/或Si4+：0～2％，优选Si4+：0～1％，更优选不含有Si4+；和/或Zn2+：0.5～6％，优选Zn2+：1～4％；和/或Sb3+：0～...

【技术特征摘要】

1.近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分含有：p5+：40～54％；al3+：3～12％；cu2+：2～16％；rn+：3～25％；r2+：5～35％，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分还含有：ln3+：0～8％；和/或b3+：0～5％；和/或si4+：0～5％；和/或zn2+：0～10％；和/或sb3+：0～3％，所述ln3+为la3+、gd3+、y3+中的一种或多种；

3.近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，阳离子组分由p5+：40～54％；al3+：3～12％；cu2+：2～16％；rn+：3～25％；r2+：5～35％；ln3+：0～8％；b3+：0～5％；si4+：0～5％；zn2+：0～10％；sb3+：0～3％组成，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种，r2+为mg2+、ca2+、sr2+、ba2+中的一种或多种，ln3+为la3+、gd3+、y3+中的一种或多种；

4.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：mg2+/cu2+为0～1.8，优选mg2+/cu2+为0.1～1.6，更优选mg2+/cu2+为0.2～1.4，进一步优选mg2+/cu2+为0.2～1.2，更进一步优选mg2+/cu2+为0.2～1.0。

5.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：ba2+/al3+为0.6～4.0，优选ba2+/al3+为0.7～3.2，更优选ba2+/al3+为0.8～2.4，进一步优选ba2+/al3+为1.0～2.0，更进一步优选ba2+/al3+为1.3～1.8。

6.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：rn+/ba2+为0.2～4.4，优选rn+/ba2+为0.3～4.0，更优选rn+/ba2+为0.4～3.6，进一步优选rn+/ba2+为0.5～3.2，更进一步优选rn+/ba2+为0.6～2.8，所述rn+为li+、na+、k+中的一种或多种。

7.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：p5+/(5×ba2+)为0.5～2.6，优选p5+/(5×ba2+)为0.6～2.4，更优选p5+/(5×ba2+)为0.7～2.2，进一步优选p5+/(5×ba2+)为0.8～2.0，更进一步优选p5+/(5×ba2+)为0.9～1.8。

8.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：zn2+/cu2+为0～0.8，优选zn2+/cu2+为0～0.7，更优选zn2+/cu2+为0～0.6，进一步优选zn2+/cu2+为0～0.5，更进一步优选zn2+/cu2+为0.1～0.5。

9.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：(sr2++ba2+)/f为0.7～4.0，优选(sr2++ba2+)/f为0.8～3.6，更优选(sr2++ba2+)/f为0.9～3.2，进一步优选(sr2++ba2+)/f为1.0～2.8，更进一步优选(sr2++ba2+)/f为1.1～2.4。

10.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：(0.3×p5++f-)/cu2+为2.0～7.0，优选(0.3×p5++f-)/cu2+为2.4～6.2，更优选(0.3×p5++f-)/cu2+为2.8～5.4，进一步优选(0.3×p5++f-)/cu2+为3.2～4.8。

11.根据权利要求1～3任一所述的近红外光吸收玻璃，其特征在于，其组分以摩尔百分比表示，其中：p5+：44～53％，优选p5+：46～52％；和/或al3+：4～10％，优选al3+：5～8％；和/或cu2+：3～10％，优选cu2+：4～8％；和/或rn+：5～20％，优选r...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍旭奕，郝良振，潘余冬，匡波，毛露路，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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