[发明专利]平板玻璃、其制造方法以及其应用

说明书

本发明涉及一种平板玻璃，优选对于在200nm至1500nm的波长范围中的电磁辐射具有高透射性的平板玻璃。

技术领域

本发明涉及一种平板玻璃，优选地涉及一种对于波长范围从200nm至1500nm的电磁辐射具有高透射性的平板玻璃。

背景技术

玻璃的材料类别是长久以来已知的。

多年来，平板玻璃也属于现有技术。平板玻璃通常是指扁平的、尤其是片状或带状的玻璃。用于平板玻璃的已知的制造方法例如包括浮法加工、轧制加工或者拉伸加工。

在玻璃的类别中，尤其硼硅酸盐玻璃是特别重要的。由于硼硅酸盐玻璃的特殊特性，例如对温度变化的低敏感性、对各种试剂的高耐化学性以及其良好的尺寸稳定性，因此，硼硅酸盐玻璃即使在高温下也用于多种应用中。特别是，在这种玻璃体系中能够实现某些特定特性，例如在特定的波长范围内(诸如在约850nm至约1500nm的NIR波长范围内)实现材料的特别高的透射性。因此，由于调节玻璃特性的多种选择，硼硅酸盐玻璃的一系列应用和组分是已知的。

国际专利申请WO 2012/146860 A1涉及硼硅酸盐玻璃用于感应应用的用途，并且公开了碱硼硅酸盐玻璃的用途和无碱硼硅酸盐玻璃的用途。硼硅酸盐玻璃的应用是特别有利的，因为该材料在低的热膨胀系数、尤其是5.0*10^-6/K的膨胀系数下可热钢化，从而获得被用作烹饪表面的具有足够硬度和强度的玻璃板。

此外，德国专利申请DE 4325656 A1公开了一种防火等级G的防火玻璃，其中碱硼硅酸盐玻璃被高度热钢化。例如，这种玻璃的热膨胀系数(CTE)是4*10^-6/K。所有玻璃都具有相对高含量的碱土金属氧化物以及ZnO和ZrO₂，含量范围在6wt％和10wt％之间。

德国专利申请公开文献DE 101 50 884 A1公开了碱硼硅酸盐玻璃，该碱硼硅酸盐玻璃非常适合于热钢化。该碱硼硅酸盐玻璃具有例如4*10^-6/K的热膨胀系数，并且还包含碱土金属氧化物CaO。

US 2017/0247284 A1公开了用于红外应用(例如加热器的盖板)的硼硅酸盐玻璃。对于玻璃1至10的实施例在该文献中所给出的示例是无碱的碱土金属硼硅酸盐玻璃。US2017/0247284 A1的比较例11至13中包括了Neoceram玻璃陶瓷、“Pyrex”型的硼硅酸盐玻璃以及用于TFT应用的无碱硼硅酸盐玻璃。

美国专利9,145,333 B1公开了用于碱硼硅酸盐玻璃的组合物，其优化了化学钢化，即例如关于扩散系数、在玻璃表面上的压缩应力等。

碱硼硅酸盐玻璃也用作载体基板，例如用于所谓的生物芯片或微阵列。例如，欧洲专利EP 1 446 362 B1描述了这种玻璃。这种玻璃呈现出低的固有荧光和良好的UV透明性。关于着色离子的含量，仅针对Fe₂O₃含量(小于150ppm)、小于10ppm的八面体(oktaedrisch)键合的Fe³⁺和小于10ppm并且优选甚至小于2ppm的Cr³⁺给出限制。其他的着色元素、特别是第三周期的过渡金属(即，原子序数为21至30，在此特别是钛至铜的金属)在此不受限制。然而，这不能实现在200nm至1500nm的整个波长范围内中的具有高透射性的玻璃。

在本发明的上下文中，元素周期表的第三周期的过渡金属也简称为“3d元素”或“3d金属”。在本发明的上下文中，过渡金属应理解为是指原子序数为21至30、39至48、57至80、及89、104至112的金属。

德国专利申请公开文献DE 10 2014 119 594 A1涉及一种具有低脆性和高固有强度的硼硅酸盐玻璃及其制造和应用。光学特性、诸如光透射率、折射率、荧光和日晒性等既未描述也未要求保护。因此，也没有描述玻璃的所谓的3d元素的含量。