(57)【要約】      （修正有）【課題】近赤外線範囲において急な吸収エッジをもって低い透過率を有するアルミノリン酸塩ガラスを提供する。【解決手段】ｗｔ％において、Ｐ２Ｏ５    ６５−８０、Ａｌ２Ｏ３  ４−２０、ＳｉＯ２  ０−５、Ｂ２Ｏ３  ０−＜５．５、Ｙ２Ｏ３  ０−２．１、Ｌａ２Ｏ３  ０−２．１、ＭｇＯ  ０−７．９、ＣａＯ  ０−２．５、ＳｒＯ  ０−２．５、ＢａＯ  ０−２．５、ＺｎＯ  ０−８、ＳＲ’Ｏ  ＜１８、Ｌｉ２Ｏ  ＞２−１２．５、Ｎａ２Ｏ  ０−６、Ｋ２Ｏ  ０−４、Ｒｂ２Ｏ  ０−２．５、Ｃｓ２Ｏ  ０−２．５、ＳＲ”２Ｏ  ＞２−１５、ＳＲ”’２Ｏ３  ４−２４、ＣｕＯ  ５−１５、Ｖ２Ｏ５  ０−０．５、ＳＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５  ５−１５を含み、ここでＳＲ’ＯはＺｎＯとアルカリ土類金属酸化物の合計であり、ＳＲ”２Ｏはアルカリ金属酸化物の合計であり、そしてＳＲ”’２Ｏ３はＲ”’がＡｌ，Ｂ，ＹまたはＬａであるＲ”’２Ｏ３化合物の合計である、Ｃｕ含有アルミノリン酸塩ガラス。【選択図】図１
2007290886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｗｔ％において、
Ｐ２Ｏ５                ６５−８０
Ａｌ２Ｏ３              ４−２０
ＳｉＯ２                ０−５
Ｂ２Ｏ３                ０−＜５．５
Ｙ２Ｏ３                ０−２．１
Ｌａ２Ｏ３              ０−２．１
ＭｇＯ                  ０−７．９
ＣａＯ                  ０−２．５
ＳｒＯ                  ０−２．５
ＢａＯ                  ０−２．５
ＺｎＯ                  ０−８
ＳＲ’Ｏ                ＜１８
Ｌｉ２Ｏ                ＞２−１２．５
Ｎａ２Ｏ                ０−６
Ｋ２Ｏ                  ０−４
Ｒｂ２Ｏ                ０−２．５
Ｃｓ２Ｏ                ０−２．５
ＳＲ”２Ｏ              ＞２−１５
ＳＲ”’２Ｏ３          ４−２４
ＣｕＯ                 ５−１５
Ｖ２Ｏ５                ０−０．５
ＳＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５      ５−１５
を含み、ここでＳＲ’ＯはＺｎＯとすべてのアルカリ土類金属酸化物の合計であり、ＳＲ”２Ｏはすべてのアルカリ金属酸化物の合計であり、そしてＳＲ”’２Ｏ３はＲ”’がＡｌ，Ｂ，ＹまたはＬａであるすべてのＲ”’２Ｏ３化合物の合計である、Ｃｕ含有アルミノリン酸塩ガラス。
【請求項２】
Ｃｕの量は５−１２ｗｔ％である請求項１のガラス。
【請求項３】
Ｃｕの量は５−１０．５ｗｔ％である請求項１のガラス。
【請求項４】
Ｃｕの量は５−７．５ｗｔ％である請求項１のガラス。
【請求項５】
前記ガラスはＳｂ２Ｏ３を０−０．３ｗｔ％含んでいる請求項１ないし４のいずれかのガラス。
【請求項６】
前記ガラスはＣｅＯ２を０−３．０ｗｔ％含んでいる請求項１ないし５のいずれかのガラス。
【請求項７】
前記ガラスはＭｎＯ２を０−３．０ｗｔ％含んでいる請求項１ないし６のいずれかのガラス。
【請求項８】
前記ガラスはＣｒ２Ｏ３を０−０．５ｗｔ％含んでいる請求項１ないし７のいずれかのガラス。
【請求項９】
前記ガラス中のＣｅＯ２，ＭｎＯ２およびＣｒ２Ｏ３の総量は＞０−５．５ｗｔ％である請求項１ないし８のいずれかのガラス。
【請求項１０】
前記ガラスはＳＯ２を０−０．３ｗｔ％含んでいる請求項１ないし９のいずれかのガラス。
【請求項１１】
前記ガラスは塩素を０−０．５ｗｔ％含んでいる請求項１ないし１０のいずれかのガラス。
【請求項１２】
Ｓｂ２Ｏ３，ＳＯ２および塩素の総量は＞０−０．８ｗｔ％である請求項１ないし１１のいずれかのガラス。
【請求項１３】
前記ガラスはフッ素０−１０ｗｔ％を含んでいる請求項１ないし１２のいずれかのガラス。
【請求項１４】
Ｐ２Ｏ５含量は６８−７８ｗｔ％である請求項１ないし１３のいずれかのガラス。
【請求項１５】
Ｐ２Ｏ５含量は７１−７８ｗｔ％である請求項１４のガラス。
【請求項１６】
Ａｌ２Ｏ３含量は４−１４ｗｔ％である請求項１ないし１５のいずれかのガラス。
【請求項１７】
Ａｌ２Ｏ３含量は５−１２ｗｔ％である請求項１６のガラス。
【請求項１８】
Ｂ２Ｏ３含量は０−５ｗｔ％である請求項１ないし１７のいずれかのガラス。
【請求項１９】
Ｙ２Ｏ３含量は０−２．１ｗｔ％であり、Ｌａ２Ｏ３含量は０−２．１ｗｔ％である請求項１ないし１８のいずれかのガラス。
【請求項２０】
Ｌｉ２Ｏ含量は２．１−５．５ｗｔ％である請求項１ないし１９のいずれかのガラス。
【請求項２１】
Ｌｉ２Ｏ含量は２．１−５ｗｔ％である請求項２０のガラス。
【請求項２２】
ＳＲ’Ｏ含量は０−８ｗｔ％である請求項１ないし２０のいずれかのガラス。
【請求項２３】
ＳＲ’Ｏ含量は２−６ｗｔ％である請求項２２のガラス。
【請求項２４】
ＭｇＯ含量は１．５−３．０ｗｔ％である請求項１ないし２３のいずれかのガラス。
【請求項２５】
ＺｎＯ含量は５−５．７ｗｔ％である請求項１ないし２４のいずれかのガラス。
【請求項２６】
Ａｌ２Ｏ３含量は４−１５ｗｔ％であり、ＳＲ”’２Ｏ３含量は４−２０ｗｔ％である請求項１ないし２５のいずれかのガラス。
【請求項２７】
ＳＲ”’２Ｏ３含量は４−１５ｗｔ％である請求項１ないし２６のいずれかのガラス。
【請求項２８】
ＳＲ”’２Ｏ３含量は６−１４ｗｔ％である請求項１ないし２７のいずれかのガラス。
【請求項２９】
ＳＲ”’２Ｏ３含量は８−１２ｗｔ％である請求項２８のガラス。
【請求項３０】
ＳＲ”’２Ｏ３含量は８−１４ｗｔ％である請求項２８のガラス。
【請求項３１】
ＳＲ”’２Ｏ３含量は８−１５ｗｔ％である請求項１ないし２７のいずれかのガラス。
【請求項３２】
本質的にｗｔ％で、
Ｐ２Ｏ５                  ７４．６
Ａｌ２Ｏ３                ８．１
ＺｎＯ                    ５．３
Ｌｉ２Ｏ                  ２．７８
Ｎａ２Ｏ                  ０．４
ＺｒＯ２                        ３．５
ＣｕＯ                    ５．５
Ｓｂ２Ｏ３                ０．１
よりなるＣｕ（ＩＩ）含有アルミノリン酸塩ガラス。
【請求項３３】
前記ガラスは、１ｍｍ厚みの標本で測定して４９０ないし５６０ｎｍの波長範囲において４０％をこえる、反射ロスを含んでいる最大透過率と；１ｍｍ厚みの標本で測定して６００ｎｍの波長において少なくとも３０％の反射ロスを含んでいる、透過率と；そして１ｍｍ厚みの標本で測定して７００ｎｍの波長において２％をこえない透過率を示す請求項１のガラス。
【請求項３４】
前記ガラスは、１ｍｍ厚みの標本で測定して４９５ないし５０５ｎｍの波長範囲において＞９０％の、反射ロスを含んでいる、最大透過率と；１ｍｍ厚みの標本で測定して６００ｎｍの波長において４７％±３％の、反射ロスを含んでいる、透過率と；そして１ｍｍ厚みの標本で測定して７００ｎｍの波長において＜２％をこえない、反射ロスを含んでいる、透過率を示す請求項１のガラス。
【請求項３５】
前記ガラスは、１ｍｍ厚みのサンプルで測定する時４８０ｎｍないし５２０ｎｍの最大透過波長を示す請求項１のガラス。
【請求項３６】
前記ガラスは、６００ｎｍにおいて＞４０％の透過率と、７００ｎｍにおいて＜１．５％の透過率を示す請求項１のガラス。
【請求項３７】
カラービデオカメラのためのカラー補正を提供する方法であって、前記カラービデオカメラのカラー補正フィルタとして請求項１ないし３６のいずれかのガラスを使用することを含む方法。
【請求項３８】
照明カラーディスプレーのためのシールド方法であって、前記照明カラーディスプレーのためのシールドとして請求項１ないし３６のいずれかのガラスを使用することを含む方法。
【請求項３９】
迷走光フィルタとして請求項１ないし３６のいずれかのガラスを使用することを含む迷走光のフィルタ方法。
【請求項４０】
少なくとも一つとの光源と少なくとも一つの受光デバイスの間で赤外光をフィルタする方法であって、前記光源と前記受光デバイスの間に請求項１ないし３６のいずれかのガラスを配置することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外域において低い透過率を持っているガラス、特に酸化銅（ＩＩ）を含んでいるアルミノリン酸塩ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外範囲において低い透過率を有するガラスは、カラービデオカメラにおいてカラー補正フィルタとして、照明カラーディスプレー（例えば航空機コックビットにおいて）のためのシールドとして、累進フィルタとしてモノクロメーターの迷走光フィルタとして、ゴーグルとしてプラスチック複合フィルタの無機成分として、そしてＣＣＤ（電荷結合デバイス）およびＣＭＯＳカメラのためのフィルタガラスとして使用される。
【０００３】
例として、カラービデオカメラは主にソリッドステート画像センサデバイスとしてＣＣＤおよびＣＭＯＳを使用する。これらのソリッドステート画像センサデバイスは近赤外域まで広がる感光性を一般に持っている。このため自然光がこの画像センサデバイスに衝突する時、形成される画像は赤味を帯びる。それ故この問題を避けるため画像センサデバイス上に衝突すべき光は最初に近赤外域の光を吸収するＩＲフィルタを通される。
【０００４】
ＩＲフィルタとして使用されるガラスは光のＵＶ範囲および可視光範囲（約４００−６２５ｎｍ）においてはできるだけ高い透明度を有し、そして赤外範囲（約６２５ｎｍ以上）においてはできるだけ低い透明度を持つことが望ましい。その結果ガラスは広くカラー中性である。例えば、ビデオカメラを使用する時、＞７００ｎｍ域の入射光の強度が弱められ、その結果ＣＣＤおよび／またはＣＭＯＳによって生じたレコーディングの赤味が補償されることが望ましい。
【０００５】
加えて、ガラスは湿った空気中においてスペクトル透過率特性が変化しないことを確実にするため十分な耐候性を持つことが望ましい。さらに大表面フィルタの工業的生産のため特に低い熱膨張率が望ましい。このようにＩＲフィルタとして使用するためのＩＲ吸収ガラスは好ましくは近赤外範囲において急な吸収エッジと、近ＵＶおよび可視光のための透明範囲において均一な高い透過率と、低い熱膨張率と、そして良好な耐候性を持っている。
【０００６】
酸化銅（ＩＩ）を含んでいるアルミノリン酸ガラスおよび光学ガラスフィルタとしてそれらの使用の両方は当分野において知られている。例えば米国特許第５，７１３，２１２号は、急な吸収エッジをもって近赤外範囲において低い透過率を有し、そして可視範囲において均一な高い透過率を有する酸化銅（ＩＩ）含有アルミノリン酸ガラスを開示する。このガラスは酸化物ベースのｗｔ％で、Ｐ２Ｏ５  ８−１３；Ａｌ２Ｏ３  ８−１３；Ｂ２Ｏ３  ０−５．５；ＳｉＯ２  ０−２．１；Ｌｉ２Ｏ  ０−２．５；Ｎａ２Ｏ  ０−６；Ｋ２Ｏ  ０−１４；Ｒｂ２Ｏ  ０−２．５；Ｃｓ２Ｏ  ０−２．５；アルカリ金属酸化物合計３−１４；ＭｇＯ  ２．５−４．９；ＣａＯ  ０−２．５；ＳｒＯ  ０−２．５；ＢａＯ  ０−２．５；ＺｎＯ  ０−２．５；アルカリ土類酸化物＋ＺｎＯ合計５未満；ＣｕＯ  ２−７．５；Ｖ２Ｏ５  ０．００１−０．５；およびＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５  ２−７．５よりなる。
【０００７】
米国特許第５，７５０，４４８号は、良好な化学薬品抵抗性と、非常に良好な失透安定性と、３５０ないし５５０ｎｍの範囲の波長において高い透過率と、そして１．５２ないし１．５４の屈折率ｎｄを有する酸化銅（ＩＩ）含有アクミノリン酸塩ガラスを開示する。このガラスは酸化物ベースのｗｔ％において、Ａｌ２Ｏ３  ４−９；Ｐ２Ｏ５  ６７−７５；ＢａＯ  ０．５−６；ＣａＯ  ０．１−１；ＭｇＯ  ０−４；ＳｒＯ  ０−１；ＺｎＯ  ０．２−１；ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ合計３．５−７；Ｎａ２Ｏ  １．５−５；Ｋ２Ｏ  ２．５−３．５；Ｌｉ２Ｏ  ０．５−５；Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ合計５−１３；ＳｉＯ２  ０−１；Ｂ２Ｏ３  １−２．５；Ａｓ２Ｏ３  ０．１−０．５；Ｆ  ０−１．３；ＣｅＯ２  ０．２−０．４；ＣｕＯ  １−６；そしてＡｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＣｅＯ２合計／Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＝０．０６−０．１２５のＫｇよりなる。
【０００８】
銅含有ガラスおよびそれらの製造を開示する以下の文献も見よ。米国特許第６，２２５，２４４号、同第５，６６８，０６６号、同第５，２４２，８６８号、同第５，２２７，３４３号、ＤＥ２９０８６９７，ＤＥ２９２６７２１，ＤＥ３２２９４４２，ＤＥ３４１４６８２およびＤＥ４０３１４６９。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、例えば急な吸収エッジをもって近赤外範囲において低い透過率と共に、可視範囲近ＵＶおよび可視光の透過範囲において均一な高い透過率を提供し、これと組合せて上昇温度および高い相対湿度の条件下すぐれた化学的耐久性を提供する酸化銅（ＩＩ）含有アルミノリン酸塩ガラスに関する。
【００１０】
それ故本発明の一面は、近赤外範囲において急な吸収エッジと、近ＵＶおよび可視光のための透明範囲において均一な高い透過率と、低い熱膨張率と、そして良好な耐候性を有するＩＲフィルタとして使用に適したＣｕ含有、ＩＲ吸収アルミノリン酸塩ガラスを提供することである。
【００１１】
本発明によれば、以下の組成（ｗｔ％において）を有するＣｕ含有アルミノリン酸塩ガラス組成物が提供される。
【００１２】
Ｐ２Ｏ５                ６５−８０
Ａｌ２Ｏ３              ４−２０（例４−１５）
ＳｉＯ２                ０−５
Ｂ２Ｏ３                ０−＜５．５
Ｙ２Ｏ３                ０−２．１
Ｌａ２Ｏ３              ０−２．１
ＭｇＯ                  ０−７．９
ＣａＯ                  ０−２．５
ＳｒＯ                  ０−２．５
ＢａＯ                  ０−２．５
ＺｎＯ                  ０−８
ＳＲ’Ｏ                ＜１８
Ｌｉ２Ｏ                ＞２−１２．５
Ｎａ２Ｏ                ０−６
Ｋ２Ｏ                  ０−４
Ｒｂ２Ｏ                ０−２．５
Ｃｓ２Ｏ                ０−２．５
ＳＲ”２Ｏ              ＞２−１５
ＳＲ”’２Ｏ３          ４−２４（例４−２０又は４−１５）
ＣｕＯ                  ５−１５（例５−１２％、５−１０．５％、又は５−７．５％）
Ｖ２Ｏ５                ０−０．５
ＳＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５      ５−１５（例５−１２％、５−１０．５％、又は５−７．５％）
【００１３】
ここでＳＲ’ＯはＺｎＯとすべてのアルカリ土類金属酸化物の合計であり、ＳＲ”２Ｏはすべてのアルカリ金属酸化物の合計であり、そしてＳＲ’”２Ｏ３はＲ’”がＡｌ，Ｂ，ＹまたはＬａであるすべてのＲ’”２Ｏ３化合物の合計である。
【００１４】
本発明のさらなる面によれば、このアルミノリン酸塩ガラスはＣｅＯ２  ０−３．０ｗｔ％、ＭｎＯ２  ０−３．０ｗｔ％、およびＣｒ２Ｏ３  ０−０．５ｗｔ％をさらに含み、ここでＣｅＯ２，ＭｎＯ２およびＣｒ２Ｏ３の総計は＞０−０．５ｗｔ％である。これに加えてまたは代って、本発明のさらなる面によれば、このアルミノリン酸塩ガラスはＳｂ２Ｏ３  ０−０．３ｗｔ％、ＳＯ３  ０−０．３ｗｔ％、塩素０−０．５ｗｔ％、フッ素０−１０ｗｔ％（例えば０−３ｗｔ％または０．０５ｗｔ％）をさらに含み、ここでＳｂ２Ｏ３，ＳＯ３および塩素の総計は＞０−０．８ｗｔ％である。フッ素含有はもっと高く、例えば０−３０ｗｔ％または０−２０ｗｔ％であることができる。
【００１５】
さらなる面によれば、カラービデオカメラの色補正フィルタとして、照明カラーディスプレー（例えば航空機コックピット中の）シールドとして、モノクロメーターの迷走光フィルタとして、累進的フィルタとして、プラスチック複合フィルタの無機成分として、ゴーグルのレンズとして、ＣＣＤおよびＣＭＯＳ用のフィルタガラスとして、または光検出器として使用のためのガラスが提供される。このガラスは以下の組成（ｗｔ％において）を有するＣｕ含有アルミノリン酸ガラス組成物である。
【００１６】
Ｐ２Ｏ５                ６５−８０
Ａｌ２Ｏ３              ４−２０（例４−１５）
ＳｉＯ２                ０−５
Ｂ２Ｏ３                ０−＜５．５
Ｙ２Ｏ３                ０−２．１
Ｌａ２Ｏ３              ０−２．１
ＭｇＯ                  ０−７．９
ＣａＯ                  ０−２．５
ＳｒＯ                  ０−２．５
ＢａＯ                  ０−２．５
ＺｎＯ                  ０−８
ＳＲ’Ｏ                ＜１８
Ｌｉ２Ｏ                ＞２−１２．５
Ｎａ２Ｏ                ０−６
Ｋ２Ｏ                  ０−４
Ｒｂ２Ｏ                ０−２．５
Ｃｓ２Ｏ                ０−２．５
ＳＲ”２Ｏ              ＞２−１５
ＳＲ”’２Ｏ３          ４−２４（例４−２０、又は４−１５）
ＣｕＯ                  ５−１５（例５−１２％、５−１０．５％、又は５−７．５％）
Ｖ２Ｏ５                ０−０．５
ＳＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５      ５−１５（例５−１２％、５−１０.５％、又は５−７．５％）
【００１７】
ここでＳＲ’ＯはＺｎＯとすべてのアルカリ土類金属酸化物の合計であり、ＳＲ”２Ｏはすべてのアルカリ金属酸化物の合計であり、そしてＳＲ’”２Ｏ３はＲ’”がＡｌ，Ｂ，ＹまたはＬａであるすべてのＲ’”２Ｏ３化合物の合計である。
【００１８】
本発明のさらなる面によれば、前記デバイスに使用するためのアルミノリン酸塩ガラスは、さらにＣｅＯ２  ０−３．０ｗｔ％、ＭｎＯ２  ０−３．０ｗｔ％、およびＣｒ２Ｏ３  ０−０．５ｗｔ％を含み、ここでＣｅＯ２、ＭｎＯ２およびＣｒ２Ｏ３の総計は＞０−５．５ｗｔ％である。これに加えてまたは代って、本発明のさらなる面によれば、前記デバイスに使用するためのアルミノリン酸塩ガラスは、さらにＳｂ２Ｏ３  ０−０．３ｗｔ％、ＳＯ３  ０−０．３ｗｔ％、塩素０−０．５ｗｔ％、およびフッ素０−１０ｗｔ％（例えば０−３ｗｔ％または０．０５ｗｔ％）を含み、Ｓｂ２Ｏ３，ＳＯ３および塩素の総計は＞０−０．８ｗｔ％である。フッ素含有はもっと高く、例えば０−３０ｗｔ％または０−２０ｗｔ％であることができる。
【００１９】
さらなる面によれば、少なくとも一つの光源と少なくとも一つの受光デバイスの間で赤外光をフィルタする方法であって、前記光源と前記受光デバイスの間に下記組成（ｗｔ％において）を有するＣｕ含有ガラスを配置することよりなる方法が提供され、これにより該ガラスは前記少なくとも一つの受光デバイスに衝突する前記少なくとも一つの光源からの赤外光の量を減少させる。
【００２０】
Ｐ２Ｏ５                ６５−８０
Ａｌ２Ｏ３              ４−２０（例４−１５）
ＳｉＯ２                ０−５
Ｂ２Ｏ３                ０−＜５．５
Ｙ２Ｏ３                ０−２．１
Ｌａ２Ｏ３              ０−２．１
ＭｇＯ                  ０−７．９
ＣａＯ                  ０−２．５
ＳｒＯ                  ０−２．５
ＢａＯ                  ０−２．５
ＺｎＯ                  ０−８
ＳＲ’Ｏ                ＜１８
Ｌｉ２Ｏ                ＞２−１２．５
Ｎａ２Ｏ                ０−６
Ｋ２Ｏ                  ０−４
Ｒｂ２Ｏ                ０−２．５
Ｃｓ２Ｏ                ０−２．５
ＳＲ”２Ｏ              ＞２−１５
ＳＲ”’２Ｏ３          ４−２４（例４−２０又は４−１５）、
ＣｕＯ                  ５−１５（例５−１２％、５−１０．５％、又は５−７．５％）
Ｖ２Ｏ５                ０−０．５
ＳＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５      ５−１５（例５−１２％、５−１０．５％、又は５−７．５％）
【００２１】
ここでＳＲ’ＯはＺｎＯとすべてのアルカリ土類金属酸化物の合計であり、ＳＲ”２Ｏはすべてのアルカリ金属酸化物の合計であり、そしてＳＲ’”２Ｏ３はＲ’”がＡｌ，Ｂ，ＹまたはＬａであるすべてのＲ’”２Ｏ３化合物の合計である。
【００２２】
本発明のさらなる面によれば、このアルミノリン酸塩ガラスはＣｅＯ２  ０−３．０ｗｔ％、ＭｎＯ２  ０−３．０ｗｔ％、およびＣｒ２Ｏ３  ０−０．５ｗｔ％をさらに含み、ここでＣｅＯ２，ＭｎＯ２およびＣｒ２Ｏ３の総計は＞０−０．５ｗｔ％である。これに加えてまたは代って、本発明のさらなる面によれば、このアルミノリン酸塩ガラスはＳｂ２Ｏ３  ０−０．３ｗｔ％、ＳＯ３  ０−０．３ｗｔ％、塩素０−０．５ｗｔ％、フッ素０−１０ｗｔ％（例えば０−３ｗｔ％または０．０５ｗｔ％）をさらに含み、ここでＳｂ２Ｏ３，ＳＯ３および塩素の総計は＞０−０．８ｗｔ％である。フッ素含有はもっと高く、例えば０−３０ｗｔ％または０−２０ｗｔ％であることができる。
【００２３】
本発明の種々の他の特徴およびそれに伴う利益は添付図面を参照して理解する時もっと完全に評価されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に従ったガラスは赤外範囲において低い透過率を有し、それ故カラービデオカメラの色補正フィルタとして、照明カラーディスプレー（例えば航空機コックピット中の）のためのシールドとして、モノクロメーターの迷走光フィルタとして、累進フィルタとして、プラスチック複合フィルタの無機成分として、またはゴーグルとして有用である。本発明のガラスは特に、ＣＣＤおよびＣＭＯＳカメラのためのフィルタガラスとして、およびＩＲ光がデテクタへ到達するのをブロックするが、同時にスペクトルの可視部分の光の最大量を通過させることが望まれるデテクタ用途として使用する時に有用である。
【００２５】
このガラスは近ＵＶ範囲および可視光範囲（約４５０−６２５ｎｍ）においてできるだけ高い透過率と、赤外範囲（約６２５ｎｍ以上）においてできるだけ低い透明度を持っている。本発明のガラスのための代表的な望ましい透過率曲線が図１に与えられている。
【００２６】
詳しくは、本発明に従ったアルミノリン酸塩ガラスは、好ましくは１ｍｍ厚みの標本で４９０ないし５６０ｎｍの波長範囲で測定した時４０％をこえる最大透過率（反射ロスを含む）と、１ｍｍ厚みの標本で波長６００ｎｍにおいて測定した時少なくとも約３０％の透過率（反射ロスを含む）と、そして１ｍｍ厚みの標本で波長７００ｎｍにおいて測定した時約２％をこえない透過率（反射ロスを含む）を示す。
【００２７】
さらに、本発明に従ったアルミノリン酸塩ガラスは、１ｍｍ厚みの標本で４９５−５０５ｎｍの波長範囲で測定した時＞約９０％の最大透過率（反射ロスを含む）と、厚み１ｍｍの標本で波長６００ｎｍにおいて測定した時４７％±３％の透過率（反射ロスを含む）と、そして厚み１ｍｍの標本で波長７００ｎｍにおいて測定した時＜２％をこえない透過率を示すことが特に好ましい。
【００２８】
最大透過率のための波長（厚み１ｍｍのサンプルで測定した時）は好ましくは４８０ｎｍ−５５０ｎｍ、もっと好ましくは４８０ｎｍ−５２０ｎｍ、特に４９０ｎｍ−５１０ｎｍ、そして特に４９５ｎｍ−５０５ｎｍである。
【００２９】
好ましくは、６００ｎｍにおける透過率は３５％より大きく、もっと好ましくは＞４０％であり、そして７０ｎｍにおける好ましいと透過率は約２％より小さく、もっと好ましくは＜１．５％である。
【００３０】
このように本発明の一面によれば、本発明に従ったアルミノリン酸塩ガラスは、厚み１ｍｍの標本で４９０−５９０ｎｍの、特に５２０−５６０ｎｍの波長範囲において４０％をこえる最大透過率（反射ロスを含む）と、厚み１ｍｍの標本で波長６００ｎｍにおいて測定した時少なくとも約３０％の透過率（反射ロスを含む）と、そして波長７００ｎｍにおいて約２％をこえない、好ましくは約１．５％をこえない透過率（反射ロスを含む）を持っている。
【００３１】
上で論じたように、このガラスは好ましくは湿った空気中でそして上昇温度へ曝露した時スペクトル透過特性が不変であることを確実にする高い耐候性を示す。代表的なテスト条件はガラス標本を９０％相対湿度において５００時間まで６０℃の温度へ曝露することである。本発明のガラスはこれらテスト条件への曝露の後、汚点、霧またはフィルムカバー表面区域、腐食、またはガラスから溶出しそしてガラス表面において再固化したガラス成分の沈着についてガラス表面の目視検査から決定された有意な化学的劣化の証拠を示さない。もしこの条件を満たすならば、透過時にフィルム表面の光学品質の劣化によって有意に劣化しない。
【００３２】
通常リン酸塩系ガラスは良好な化学的耐久性のために知られていない。しかし驚くべきことに、本発明に従ったガラスは有意な耐久性改善を提供する。何故このガラスが６０℃の温度と９０％相対湿度のテスト条件下５００時間改善された耐久性を提供するかは完全に理解されていないが、これは酸素と高い共有結合性の結合を形成するガラス修飾剤（Ａｌ，Ｚｎ，Ｃａ，ＭｇおよびＬｉのような）の使用によるものと信じられる。
【００３３】
本発明ガラスはリンを基としている。本発明のガラスの基本的ガラス形成酸化物としてリンの使用は、ガラスへドープされた着色剤からの望ましい透過性能を得ることへ導く。もっと普通のシリケートタイプのガラスは、着色剤でドープする時、許容し得る透過曲線を提供しない。一般にガラスは６５ないし８０ｗｔ％（６８ないし７８ｗｔ％、または７１ないし７８ｗｔ％のような）、例えば６５，６６，６７，６８，６９，７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８または８０ｗｔ％のＰ２Ｏ５含量を有する。さらに好ましくはガラスは６８ｗｔ％以上、もっと好ましくは７０ｗｔ％以上、さらに好ましくは７２ｗｔ％以上のＰ２Ｏ５含量を有する。
【００３４】
加えて、一般にガラスは４ないし２０ｗｔ％、好ましくは４ないし１５ｗｔ％（５ないし１２ｗｔ％、４ないし１４ｗｔ％、８ないし１２ｗｔ％のような）、例えば４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３または１４ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３含量を有する。好ましくはガラスは５ｗｔ％以上、もっと好ましくは６ｗｔ％以上、さらに好ましくは８ｗｔ％以上のＡｌ２Ｏ３含量を有する。これらガラスは改良された化学的耐久性によって特徴化されるからである。
【００３５】
加えて、ガラスは＜５．５ｗｔ％まで（例えば１．５ないし５ｗｔ％）、特に０ないし５ｗｔ％、特に０ないし４ｗｔ％のＢ２Ｏ３を含むことができる。またガラスはＹ２Ｏ３および／またはＬａ２Ｏ３を各自２．１ｗｔ％までの量で含有することができる。
【００３６】
一般にガラスは４ないし１５ｗｔ％（６ないし１４ｗｔ％、８ないし１２ｗｔ％、８ないし１４ｗｔ％、または８ないし１５ｗｔ％のような）、例えば４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４または１５ｗｔ％のＳＲ”’２Ｏ３含有を有する。ここでＳＲ”’２Ｏ３はＲ”’２Ｏ３成分の合計であり、そしてＲ”’はＡｌ，Ｂ，ＹおよびＬａである。好ましくはガラスは５ｗｔ％以上、もっと好ましくは６ｗｔ％以上、さらに好ましくは８ｗｔ％より高いＳＲ”’２Ｏ３含量を有する。これらのガラスは改良された化学的耐久性によって特徴化されるからである。
【００３７】
本発明のガラスに使用されるアルカリ金属酸化物はＮａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏ，Ｒｂ２ＯおよびＣｓ２Ｏであり、好ましくはＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏであり、特にＬｉ２Ｏである。アルカリ金属酸化物の合計量（ＳＲ”２Ｏ、ここでＲ”はＮａ，Ｋ，Ｌｉ，ＲｂおよびＣｓ）は＞２ないし１５ｗｔ％、例えば２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４または１５ｗｔ％、好ましくは＞２ないし１０ｗｔ％である。例えばガラスは＞２ないし４．５ｗｔ％のＲ”２Ｏ含量を有する。これら添加剤は本発明の組成物の融解性を増強する。ガラスは好ましくは＞２ないし１５ｗｔ％（例えば０．６−３．８ｗｔ％、２．１−５．５ｗｔ％、２．１−５ｗｔ％）のＬｉ２Ｏ含量と、０−６ｗｔ％のＮａ２Ｏ含量と、０−４ｗｔ％のＫ２Ｏ含量と、そして各自０−２．５ｗｔ％のＲｂ２ＯおよびＣｓ２Ｏ含量を有する。
【００３８】
本発明のガラスに使用されるアルカリ土類金属酸化物はＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯおよびＢａＯである。しかしながらＺｎＯをこれらアルカリ土類金属酸化物と互換性をもって使用することができる。ＭｇＯとＺｎＯは高いレベル、例えばＭｇＯ  ０ないし７．９ｗｔ％およびＺｎＯ  ０ないし８ｗｔ％において使用することができる。全体としてアルカリ土類金属酸化物およびＺｎＯの合計（ＳＲ’Ｏ、ここでＲ’はＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，ＢａおよびＺｎ）は＜１８ｗｔ％（０−８ｗｔ％または０−６ｗｔ％）、例えば０．５，１，１．５，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５または１６ｗｔ％である。好ましくはＭｇＯおよびＺｎＯが例えば０ないし１６ｗｔ％、例えば０．５，１，１．５，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５または１６ｗｔ％、好ましくは０ないし１５ｗｔ％およびもっと好ましくは０ないし１０ｗｔ％の合計レベルで採用される金属酸化物である。例えばＭｇＯ含量は０ないし３ｗｔ％（例えば１．５−３．０ｗｔ％）であることができ、および／またはＺｎＯ含量は０ないし６ｗｔ％（例えば５−５．７ｗｔ％）であることができる。最も好ましくはＭｇＯが＞０ないし７．９ｗｔ％のレベルで使用される金属酸化物である。これら添加成分は本発明のガラスの化学的耐久性を増強する。
【００３９】
本発明のさらなる面によれば、ガラスのＢａＯ含量は好ましくは＜０．５ｗｔ％、特に＜０．４ｗｔ％、そして特に＜０．３ｗｔ％である。本発明の他の面によれば、ＣａＯ含量は＜０．１ｗｔ％および／またはＺｎＯ含量は５−８ｗｔ％である。本発明の他の面によれば、ＭｇＯ含量は少なくとも２．５％であり、またはＺｎＯ含量は少なくとも５％である。
【００４０】
ＣｕＯ含量は、赤外範囲において吸収を提供するため、例えば５ないし７．５ｗｔ％（例えば５ないし６．５ｗｔ％）である。しかしながらより高いＣｕＯ含量も可能である。このようにＣｕＯ含量は５−１５ｗｔ％、例えば５−１２ｗｔ％、または５−１０．５ｗｔ％であることができる。さらにＶ２Ｏ５の０．００１ないし０．５ｗｔ％の任意の添加はＩＲにおける吸収エッジの険しさに影響し、そして極めて有益であり得る。高いＶ２Ｏ５含量では吸収が可視域で発生し得るので、０．００１ないし０．１ｗｔ％以下、特に０．００１ないし０．０５ｗｔ％以下のＶ２Ｏ５が本発明のガラスへＶ２Ｏ５が添加される時に好ましい。しかしながらＣｕＯとＶ２Ｏ５の合計量は一般に１５ｗｔ％をこえず、そして好ましくは１２％をこえない（例えば１０．５または７．５ｗｔ％以下）。
【００４１】
赤外範囲において吸収のため、＋２価状態における銅イオンの存在（例えばしかし必要でないが＋５価のバナジウムイオンの存在と組合せて）が重要である。それ故ガラスは好ましくは酸化条件下でこの分野で知られた態様において溶融される。これは、例えばバッチへ硝酸塩の添加によって達成することができる。良好な結果は、５．５ｗｔ％までの量のＮＯ３イオン、特に１．５ないし５．５ｗｔ％のＮＯ３イオンを最終ガラスに対して添加することによって得られる。酸化ステップの安定化のため、ガラスは任意にＭｎＯ２，Ｃｒ２Ｏ３またはＣｅＯ２のような酸化剤を含むことができる。ＣｅＯ２の添加が好ましい。これはこの方法で近赤外範囲における吸収の望ましい周波数を得ることができるからである。ＣｅＯ２は３ｗｔ％までの量、好ましくは０．０５ないし２．５ｗｔ％の量においてガラス中に存在することができる。ＭｎＯは３ｗｔ％までの量、好ましくは１ｗｔ％までの量で存在することができ、そしてＣｒ２Ｏ３は０．５ｗｔ％までの量、好ましくは０．１ｗｔ％までの量において存在することができる。Ｃｒ２Ｏ３はスペクトルの可視範囲における吸収を発生するので、それはレアケースのみにおいて使用される。酸化剤ＣｅＯ２，ＭｎＯ２およびＣｒ２Ｏ３の総量は５．５ｗｔ％をこえず、そして３ｗｔ％以下、特に１ｗｔ％以下の総量が好ましい。
【００４２】
もし必要であれば、ガラスは通常の清澄化剤、例えばＳｂ２Ｏ３，ＦもしくはＣｌのようなハロゲン、またはＳＯ３で清澄化することができる。しかしこの場合清澄化剤は、いくつかの酸化ステップにおいて例えばＣｕ，ＣｅおよびＶイオンの低原子価の方向へ起こることができるイオンの高原子価と低原子価状態の間の平衡に悪く影響してはならない。このことは清澄化にハロゲン（ＣｌもしくはＦ）またはＳｂ２Ｏ３を使用する時そのとおりである。それ故着色剤、酸化剤および清澄化剤の濃度は最適な結果が得られるように調整されるべきであり、これはいくつかの簡単なテスト溶融によってルーチンに実行することができる。
【００４３】
通常有利な結果は各自０．３ｗｔ％の量のＳｂ２Ｏ３およびＳＯ３と、０．５ｗｔ％までの量のハロゲン（Ｃｌ，Ｆ）の使用によって得られるが、しかし清澄化剤の添加量は合計０．８ｗｔ％をこえず、そして通常最大０．５ｗｔ％の量で十分である。
【００４４】
ガラスはＩＲフィルタリング性を提供するための着色剤として一般にＣｕＯ単独またはＶ２Ｏ５との組合せを含有するものとして記載したが、ＣｕＯ／ＣｕＯ−Ｖ２Ｏ５組合せと併用してまたはその代りに他の着色剤を使用することもできる。これら他の着色剤はＦｅ２Ｏ３，ＳｎＯ２，Ｎｄ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ３，ＭｎＯ２，ＣｏＯおよびＮｉＯを含み、これらは各自２ｗｔ％までの量で使用される。
【００４５】
以上および以下で引用したすべての出願、特許および発表の開示は参照としてここに取入れられる。
【００４６】
以下の実施例においてすべての温度は未補正の摂氏で述べられ、特記しない限りすべての部および％は重量による。
【実施例】
【００４７】
以下に論ずるガラス実施例において、組成は酸化物重量％で表され、そして表１に説明されたコード系は６０℃温度および９０％相対湿度で５００時間曝露後の検査したガラス表面品質のインディケーターとして採用された。
【００４８】
本発明のガラスのキャラクタリゼーションはブルーＭ電気的モデルＦＲＳ−１３６環境テストチャンバー中で実施された６０℃温度および９０％相対温度で５００時間の２シリーズの化学的耐久テストにおいて実施された。これらのキャラクタリゼーションは表１に示されている。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
好ましくは、本発明によるガラス組成物は最大３、特に最大２、特に最大１のコード値を有する。
【００５１】
本発明のガラスは、各成分の適性量をバッチに混合し、バッチを溶融シリカもしくは白金るつぼに仕込み、選択した組成および成分に応じて例えば１０００℃から１５００℃までの誘導加熱によって溶融することによって慣用的に製造することができる。溶融シリカるつぼの使用は殆ど常に０．２ないし５ｗｔ％のレベルにおいて本発明のガラス中へＳｉＯ２の混入を伴う。好ましくは、ガラス組成物中のＳｉＯ２含量は０ないし３ｗｔ％である。ガラスは次に再び組成およびそのため溶融粘度に依存して、酸素および／または窒素ガスの等インターバルおよび攪拌で、通常１２００℃をこえる温度において典型的には２ないし４時間清澄化することができる。ガラスは次に典型的には鋼鋳型中にキャストされ、転移温度プラス約２０℃において約２時間徐冷され、３０℃／時で室温まで冷却される。これら操作は以下に提示した表２中の実施例で追従された。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
ガラスを溶融し、基本的光学的および物理的性質と、そして６０℃温度および９０％相対湿度において５００時間曝露した時の硬化性について特徴化された。これらの性質は下の表３に要約されている。表３において％Ｔは透過率に関し、Ｔｇはガラス転移温度に関し、そしてＣＴＥは示した温度域における線膨張係数に関する。ＣＴＥ値は１０−７／Ｋの単位で与えられている。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
製造中のより容易な製造性およびより高い収率（カッティング、研削および研磨）の理由のため、ＣＴＥ（２０−３００℃）は低いことが好ましい。このため本発明のガラスのＣＴＥ（２０−３００℃）は好ましくは約１１０×１０−７／Ｋ以下、もっと好ましくは＜１００×１０−７／Ｋ、好ましくは＜９０×１０−７／Ｋである。
【００５６】
低いＴｇは処理時間（徐冷）を速くし、そのため本発明のガラスのＴｇは好ましくは約４８０℃以下、特に４６０℃以下である。
【００５７】
以上の実施例は、本発明の一般的または特定的に記載した反応剤および／または作業条件を上の実施例に使用したそれらに置換することによって同様な成功度をもって繰り返すことができる。
【００５８】
以上の説明から、当業者は本発明の必須の特徴を容易に確かめることができ、そしてその精神および範囲を逸脱することもなく種々の用途および条件に適応化させるため本発明の種々の変更および修飾をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のガラスのための代表的な望ましい透過率曲線を提供する。
【図１】
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【外国語明細書】
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