具有高折射系数和低密度的玻璃的制作方法

1.本发明涉及具有高折射系数与低密度的玻璃以及该玻璃的用途及其生产方法。


背景技术：

2.在所谓的“增强现实”领域中，尤其需要具有高折射系数和低密度的玻璃。“增强现实”是一项高度活跃的技术开发项目，涉及许多应用领域，例如医学、教育、建筑工程、运输和娱乐。与作为相关技术的“虚拟现实”相比，“增强现实”专注于多媒体信息与“真实”传感器的测量数据的紧密集成，通常通过在镜片中叠加数字图像来进行。
3.本领域的技术挑战来自于同时要求实现真实世界的良好光学表示、数字信息的良好叠加和良好的佩戴舒适度。
4.现有技术缺乏具有通常高于2.1的高折射系数、同时具有通常低于5.25g/cm3的相对低密度以及低结晶倾向的玻璃。具有所需折射系数和密度值的现有技术的玻璃的特征始终在于组成相(constituent phases)的数量少，从而产生规则的结构并且因此易于结晶。
5.该目标通过专利权利要求的主题来解决。


技术实现要素：

6.该目标通过化学计量的玻璃的有针对性的组合来解决，因此具有相同化学计量的玻璃也以晶体形式存在，并且由于组合体的拓扑结构相同，可以假定玻璃与晶体的特性极为类似——例如在文献中的许多示例中通过nmr测量等验证的。为此，选择特殊的化学计量的玻璃，其中利用它们的混合物可以获得根据本发明的目标的在解决方案意义上的行为。在本技术中，这些化学计量的玻璃也称为“基础玻璃”或“组成相”。
7.借助于分配给玻璃的组成相来描述玻璃并不是一个新概念。通过指定基础玻璃，可以得出关于玻璃化学结构的结论(参见conradt r：“chemical structure,medium range order,and crystalline reference state of multicomponent oxide liquids and glasses(多组分氧化物液体和玻璃的化学结构、中程有序和结晶参考状态)”，journal of non-crystalline solids(《非结晶固体杂质》)，第345-346卷，2004年10月15日，第16-23页)。
8.此处，在本例中，以组成相进行描述具有相当大的优势，因为如下文所示，两个决定性的目标变量，即密度和折射系数，可以很好地进行近似计算而不受组成相中给出的组份的约束，而从单一氧化物中给出的组份进行计算则非常繁冗。
9.适合的组成相的选择需考虑折射系数取决于原子极化率，而原子极化率又取决于各个原子或离子的体积。在氧化玻璃中，尤其是氧离子对此贡献最大。因此，为了获得高折射系数，氧离子必须尽可能密集地堆积(packed)。这首先是通过使用高价离子来实现的，这些高价离子的半径如此之大以至于根据鲍林(pauling)堆积规则可以产生八面体配位。此外，由于所需的密度低，所以这些离子不应过重。当考虑到组成相本身应作为玻璃存在，同时要求这些离子至少是莱因哈特
·
康拉德特(reinhardt conradt)教授的命名法意义上的
所谓“不完美玻璃成形剂”(讲座glas-chemie(玻璃-化学),rwth aachen(亚琛工业大学)2010)的事实时，为此目的考虑使用钛、钒、铌和钼，其中钒由于相关联的氧化还原问题而不是优选的。相应组成相由不完美玻璃成形剂与网络改性剂(在本例中是(因为氧原子的密集堆积)高价网络改性剂，例如镧、钇或钆)的组合产生。
10.因此，我们首先选择钛酸镧、铌酸镧和可选的硼酸镧钼作为组成相。
11.在刚刚提及的具有硼的组成相中，仍然含有完美玻璃成形剂。为了获得不具有在技术上无法处置的结晶倾向的玻璃，需要一定比例的完美玻璃成形剂。
12.此外，我们因此选择硼酸镧、硼酸钇和可选的硼酸钆以及纯玻璃成形剂三氧化二硼和可选的二氧化硅作为其它组成相。
13.此外，我们还选择硅酸锆作为组成相。锆具有高价和适当半径的上述所需特性，但其并非玻璃成形剂，使得其只能作为组成相与玻璃成形剂组合使用。
14.所提到的较大离子(因此除了硼和硅之外的所有离子)的尺寸都使得八面体配位成为可能，然而它们的半径差异极大(参见robert shanno，revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides(改进的有效离子半径和卤化物与硫属化合物的原子间距离的系统研究)，acta cryst.(1976)a32，751)，使得还可能导致更低和更高的配位。这种效果是期望的，因为其消除了规则原子结构和结晶趋势。
15.因此，本发明涉及一种玻璃，该玻璃的组份由玻璃的以下组成相表征：表1组成相最小(摩尔％)最大(摩尔％)钛酸镧2080铌酸镧1050硼酸镧钼060硼酸镧240硼酸钇240硼酸钆040硅酸锆240三氧化二硼240二氧化硅020
16.此外，根据本发明的玻璃应满足经由公式与基于组成相的组份相关联的其它条件，其中这些关系在下文中解释。
17.首先，我们为单一氧化物与组成相中的组份数据的相互转换指定转换矩阵。
18.将基于组成相的组份转换为基于单一氧化物的组份，反之亦然：
19.为了转换目的，按以下归一化形式给出组成相中的组份：表2组成相化学式(相对于单一氧化物归一化)钛酸镧(2la2o3·
9tio2)/11铌酸镧(la2o3·
nb2o5)/2硼酸镧钼(la2o3·
2moo3·
b2o3)/4
硼酸镧(la2o3·
b2o3)/2硼酸钇(y2o3·
b2o3)/2硼酸钆(gd2o3·
b2o3)/2硅酸锆(zro2·
sio2)/2三氧化二硼b2o3二氧化硅sio220.相对于以下单种氧化物将这些组份转换为以摩尔％表示的组份数据#氧化物1.la2o32.y2o33.gd2o34.zro25.tio26.nb2o57.moo38.b2o39.sio2是在此处给出的矩阵的帮助下进行的。在这种情况下，将其右侧的矩阵乘以相对于基础玻璃的组份数据(摩尔％)作为列向量：矩阵
21.作为列向量与矩阵相乘的结果，得到了以摩尔％计的玻璃组份。
22.反过来说，以摩尔％计的组份可以通过相应逆矩阵简单地转化为基础玻璃组份。当然，此处，只有根据本发明的这些基础玻璃组份在转化时才不会导致基础玻璃出现负值。组成相的重要性以及针对本发明的目的对组成相的选择
23.在本文所述的范围内针对玻璃的组成相选择组份。当然，玻璃的组成相本身不是结晶的，使得在玻璃产品中是无定形的。但这并不意味着无定形状态的组成相与结晶态的组成相具有完全不同的组合体。如上所述，它们的组合体的拓扑结构是相当的，因此，例如，与周围氧原子有关的阳离子的配位或由这些阳离子与周围氧原子之间的配位和键强度产
生的原子间距离也是相当的。因此，有可能借助于组成相很好地描述了本发明玻璃的许多特性，特别是为了说明本发明的益处和本发明克服的问题(为此，参见上述conradt r.)。在此，当然，不仅可以使用相应晶体生产玻璃，而且可以使用常见的玻璃原料生产玻璃，只要化学计量的比例允许形成对应的基础玻璃组合体即可。
24.在下文中，描述了可以根据基于组成相的给定组份来计算上述关键变量(即密度和折射系数)的计算方法。这些计算方法有助于从这些组成相中选择根据本发明的玻璃的组份。密度
25.值得注意的是，可以通过杠杆原理依据组成相的摩尔质量mi和密度以及其摩尔比例ci以非常简单的方式计算玻璃的密度：在此，公式(1)的分子是摩尔质量，分母是玻璃的摩尔体积v
mol
。
26.摩尔质量、密度值和摩尔体积列于下表中。表3归一化组成相的摩尔质量、密度和摩尔离子体积
27.密度值可以见于：optical materials 33(2011年)1853
–
1857(2la2o3·
9tio2)；optical materials express 4(4)2014年4月(la2o3·
nb2o5；从文献中列出的不同la2o3/nb2o5混合物的密度值可以看出，必须能够通过对应的快速冷却产生的玻璃态la2o3·
nb2o5的密度与结晶态la2o3·
nb2o5的密度相同)；journal of non-crystalline solids 429(2015年)171
–
177(la2o3·
2moo3·
b2o3)；dalton trans.，2019年，48，10804(la2o3·
b2o3)；applied physics a(2019年)125:852(y2o3·
b2o3、gd2o3·
b2o3；根据文献中列出的y2o3·
gd2o3·
b2o3系统的密度值，30摩尔％的玻璃态y2o3、70摩尔％的b2o3、30摩尔％的玻璃态gd2o3和70摩尔％的b2o3的密度值由线性内插确定；50摩尔％的玻璃态y2o3、50摩尔％的b2o3、50摩尔％的玻璃态gd2o3和50摩尔％的b2o3的密度值通过二次内插根据玻璃态b2o3、30摩尔％的玻璃态y2o3、70摩尔％的b2o3、30摩尔％的玻璃态gd2o3、70摩尔％的b2o3以及玻璃态
y2o3和玻璃态gd2o3的值来评估)；journal of non-crystalline solids 69(1985年)415-423(zro2·
sio2)；journal of non-crystalline solids 453(2016年)118
–
124(b2o3)；solid state communications，第88卷，第11/12期，第1023-1027页，1993年(sio2)。
28.根据公式(1)计算的本发明玻璃的密度优选小于5.30g/cm3、至多5.25g/cm3、至多5.20g/cm3、至多5.15g/cm3、至多5.10g/cm3、至多5.05g/cm3、至多5.00g/cm3、至多4.95g/cm3、至多4.90g/cm3、至多4.85g/cm3、至多4.80g/cm3、至多4.75g/cm3、至多4.70g/cm3或至多4.65g/cm3。根据公式(1)计算的玻璃的密度可以尤其为4.00g/cm3或更高，例如至少4.05、至少4.10g/cm3、至少4.15g/cm3、至少4.20g/cm3、至少4.25g/cm3、至少4.30g/cm3、至少4.35g/cm3、至少4.40g/cm3、至少4.45g/cm3或至少4.50g/cm3。根据公式(1)计算的本发明玻璃的密度可以例如在4.00g/cm3至5.30g/cm3的范围内，特别是在以下范围内：4.05g/cm3至5.25g/cm3、4.10g/cm3至5.20g/cm3、4.10g/cm3至5.15g/cm3、4.15g/cm3至5.10g/cm3、4.20g/cm3至5.05g/cm3、4.20g/cm3至5.00g/cm3、4.25g/cm3至4.95g/cm3、4.30g/cm3至4.90g/cm3、4.30g/cm3至4.85g/cm3、4.35g/cm3至4.80g/cm3、4.40g/cm3至4.75g/cm3、4.45g/cm3至4.70g/cm3或4.50g/cm3至4.65g/cm3。根据公式(1)计算的本发明也可以例如在以下范围内：4.60g/cm3至5.25g/cm3、4.75g/cm3至5.24g/cm3、4.78g/cm3至5.23g/cm3、4.85g/cm3至5.21g/cm3、4.90g/cm3至5.20g/cm3、4.91g/cm3至5.19g/cm3、4.92g/cm3至5.18g/cm3、4.93g/cm3至5.17g/cm3、4.94g/cm3至5.16g/cm3、4.95g/cm3至5.15g/cm3、4.96g/cm3至5.14g/cm3、4.97g/cm3至5.13g/cm3、4.98g/cm3至5.12g/cm3、4.99g/cm3至5.11g/cm3或5.00g/cm3至5.10g/cm3。
29.在本发明的实施例中，根据公式(1)计算的玻璃的密度可以为5.00g/cm3或更大，例如至少5.01g/cm3、至少5.02g/cm3、至少5.03g/cm3、至少5.04g/cm3、至少5.05g/cm3、至少5.06g/cm3、至少5.07g/cm3、至少5.08g/cm3、至少5.09g/cm3或至少5.10g/cm3。根据公式(1)计算的本发明玻璃的密度可以具体在以下范围内：5.00g/cm3至5.30g/cm3、5.01g/cm3至5.25g/cm3、5.02g/cm3至5.20g/cm3、5.03g/cm3至5.15g/cm3或5.04g/cm3至5.10g/cm3。折射系数
30.折射系数(bz)涉及波长589.3nm；因此，其为通常为涉及“n
d”的值。此折射系数的计算是根据shannon和fischer(american mineralogist(美国矿物学家)，第101卷，第2288
–
2300页，2016年)进行的。
31.shannon和fischer的计算方法涉及晶体；但如果按照以下方式进行，其也可以转移到玻璃上。(1)从组成相中给出的组份开始。(2)对于每个相，根据shannon和fischer计算一个分子单位的极化率；在此，根据conradt关于阳离子极化率的方法，使用分别从晶体中假定的配位数得到的值，但在计算氧离子对于分子体积的极化率(这是必要的)时，使用从使用玻璃态密度得到的值；其中组成相的极化率值列于下表中。(3)通过将组成相的极化率αi乘以相应摩尔份数ci并求和来计算玻璃的分子单元的极化率α。(4)通过摩尔体积v
mol
(标准单位cm3)除以阿伏伽德罗数(avogadro’s number)6.023*10
23
来计算分子体积vm(标准单位)。
(5)根据上述shannon和fischer计算折射系数nd。
32.组成相的极化率列于下表中。表4归一化组成相的极化率组成相化学式(相对于单种氧化物归一化)αi钛酸镧(2la2o3·
9tio2)/119.119538223铌酸镧(la2o3·
nb2o5)/216.39292835硼酸镧钼(la2o3·
2moo3·
b2o3)/48.874347232硼酸镧(la2o3·
b2o3)/28.98974281硼酸钇(y2o3·
b2o3)/27.558043681硼酸钆(gd2o3·
b2o3)/28.376326033硅酸锆(zro2·
sio2)/25.193896624三氧化二硼b2o35.075206993二氧化硅sio23.533771705
33.关于计算组成相的极化率所需的阳离子配位数的数据可以见于：j.phys.chem.solids，第56卷，第10期，第1297-1303页，1995年(2la2o3·
9tio2)；rsc adv.，2017年，7，16777(la2o3·
nb2o5)；dalton trans.，2008年，3709
–
3714(la2o3·
2moo3·
b2o3)；acta cryst.(2006年)，e62，i103
–
i105(la2o3·
b2o3)；solid state sciences 10(2008年)1173-1178(y2o3·
b2o3)；j.am.ceram.soc.，95[2]696
–
704(2012年)(gd2o3·
b2o3)；the american mineralogist第56卷，782-790，5月
–
6月(1971年)(zro2·
sio2)；acta cryst.(1970)，b26，906-915(b2o3)；j.appl.cryst.(1988年)，21，182-191(sio2)。
[0034]
根据公式(4)计算的本发明玻璃的折射系数nd优选为至少2.00，例如至少2.01、至少2.02、至少2.03、至少2.04、至少2.05、至少2.06、至少2.07、至少2.08、至少2.09、至少2.10、例如至少2.11、至少2.12、至少2.13、至少2.14、至少2.15、至少2.16、至少2.17、至少2.18、至少2.19、至少2.20、至少2.21、至少2.22、至少2.23或至少2.24。根据公式(4)计算的折射系数nd可以具体地小于2.30，例如至多2.29、至多2.28、至多2.27、至多2.26或至多2.25。根据公式(4)计算的本发明玻璃的折射系数nd可以例如在以下范围内：2.00至2.30、2.01到2.30、2.02到2.30、2.03到2.30、2.04到2.30、2.05到2.30、2.06至2.30、2.07至2.30、2.08至2.30、2.09至2.30或2.10至2.30，特别是在以下范围内：2.11到2.30、2.12到2.30、2.13到2.29、2.14到2.29、2.15到2.28、2.16到2.28、2.17到2.28、2.18到2.27、2.19到2.27、2.20到2.26、2.21到2.26、2.22到2.25、2.23到2.25或2.24到2.25。
具体实施方式
适合的组成相的选择
[0035]
选择根据本发明的相的份额，使得获得具有高折射系数与相对低密度的玻璃。具体地说，根据公式(1)计算的密度与根据公式(4)计算的折射系数nd的商优选为至多2.50g/cm3、更优选至多2.45g/cm3、进一步优选至多2.40g/cm3，例如至多2.35g/cm3、至多2.30g/cm3、至多2.25g/cm3、至多2.20g/cm3或至多2.15g/cm3。根据公式(1)计算的密度与根据公式
(4)计算的折射系数nd的商可以具体为至少2.00g/cm3，例如至少2.05g/cm3或至少2.10g/cm3。根据公式(1)计算的密度与根据公式(4)计算的折射系数nd的商可以例如在以下范围内：2.00g/cm3至2.50g/cm3，特别是2.00g/cm3至2.45g/cm3、2.00g/cm3至2.40g/cm3、2.05g/cm3至2.35g/cm3、2.05g/cm3至2.30g/cm3、2.10g/cm3至2.25g/cm3、2.15g/cm3至2.20g/cm3或2.10g/cm3至2.15g/cm3。钛酸镧
[0036]
作为组成相存在于本发明的玻璃中的基础玻璃是钛酸镧玻璃。
[0037]
钛酸镧的份额在20至80摩尔％的范围内，例如在20至70摩尔％、20至60摩尔％、25至55摩尔％、30至50摩尔％或35至45摩尔％的范围内。
[0038]
钛酸镧的份额可以例如为至少20摩尔％、至少25摩尔％、至少30摩尔％、至少35摩尔％或至少40摩尔％。钛酸镧的份额可以例如为至多80摩尔％、至多70摩尔％、至多60摩尔％、至多55摩尔％、至多50摩尔％或至多45％摩尔％。
[0039]
根据本发明，一摩尔的钛酸镧是指一摩尔的(2la2o3·
9tio2)/11。铌酸镧
[0040]
铌酸镧的份额在10至50摩尔％的范围内，例如在15至45摩尔％、20至40摩尔％或25至35摩尔％的范围内。
[0041]
铌酸镧的份额可以例如为至少10摩尔％、至少15摩尔％、至少20摩尔％或至少25摩尔％。例如，铌酸镧的份额可以为至多50摩尔％、至多45摩尔％、至多40摩尔％或至多35摩尔％。
[0042]
根据本发明，一摩尔的铌酸镧是指一摩尔的(la2o3·
nb2o5)/2。
[0043]
优选地，钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的比例在以下范围内：0.5:1至8:1，例如0.7:1至7.5:1、0.8:1至7:1、0.9:1至6.5:1、1:1至6:1、》1:1至5.5:1、1.1:1至5:1、1.2:1至4.5:1、1.5:1至4:1、1.75:1至3.5:1或2:1至3:1。钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的比例可以例如为至少0.5:1、至少0.7:1、至少0.8:1、至少0.9:1、至少1:1、高于1:1、至少1.1:1、至少1.2:1、至少1.5:1、至少1.75:1或至少2:1。钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的比例例如为至多8:1、至多7.5:1、至多7:1、至多6.5:1、至多6:1、至多5.5:1、至多5:1、至多4.5:1、至多4:1、至多3.5:1或至多3:1。
[0044]
钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的总和优选为至少50摩尔％、至少55摩尔％或至少60摩尔％。优选地，钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的总和在50至90摩尔％的范围内，例如55至85摩尔％或60至80摩尔％。钛酸镧的份额与铌酸镧的份额的总和可以例如为至多90摩尔％、至多85摩尔％或至多80摩尔％。硼酸镧钼
[0045]
硼酸镧钼的份额在0至60摩尔％的范围内。因此，本发明的玻璃可以不含硼酸镧钼。硼酸镧钼的份额可以具体地在以下范围内：0至20摩尔％，例如0至15摩尔％、0至10摩尔％、0至5摩尔％、0至2摩尔％或0至1摩尔％。
[0046]
钼硼酸镧的份额例如为至多60摩尔％、至多20摩尔％、至多15摩尔％、至多10摩尔％、至多5摩尔％、至多2摩尔％或至多1摩尔％。在本发明的实施例中，硼酸镧钼的份额例如也可以为至少1摩尔％、至少2摩尔％、至少4摩尔％或至少10摩尔％。
[0047]
根据本发明，一摩尔的硼酸镧钼是指一摩尔的(la2o3·
2moo3·
b2o3)/4。
硼酸镧
[0048]
硼酸镧的份额在2至40摩尔％的范围内，例如在3至30摩尔％、4至20摩尔％或5至15摩尔％的范围内。
[0049]
硼酸镧的份额可以例如为至少2摩尔％、至少3摩尔％、至少4摩尔％或至少5摩尔％。硼酸镧的份额可以例如为至多40摩尔％、至多30摩尔％、至多20摩尔％或至多15摩尔％。
[0050]
根据本发明，一摩尔的硼酸镧是指一摩尔的(la2o3·
b2o3)/2。硼酸钇
[0051]
硼酸钇的份额在2至40摩尔％的范围内，例如在3至30摩尔％、4至20摩尔％或5至15摩尔％的范围内。
[0052]
硼酸钇的份额可以例如为至少2摩尔％、至少3摩尔％、至少4摩尔％或至少5摩尔％。硼酸钇的份额可以例如为至多40摩尔％、至多30摩尔％、至多20摩尔％或至多15摩尔％。
[0053]
根据本发明，一摩尔的硼酸钇是指一摩尔的(y2o3·
b2o3)/2。硼酸钆
[0054]
硼酸钆的份额在0至40摩尔％的范围内。因此，本发明的玻璃可以不含硼酸钆。硼酸钆的份额可以具体地在以下范围内：0至20摩尔％，例如0至15摩尔％、0至10摩尔％、0至5摩尔％、0至2摩尔％或0至1摩尔％。
[0055]
硼酸钆的份额例如为至多40摩尔％、至多20摩尔％、至多15摩尔％、至多10摩尔％、至多5摩尔％、至多2摩尔％或至多1摩尔％。在本发明的实施例中，硼酸钆的份额例如还可以为至少1摩尔％、至少2摩尔％、至少4摩尔％或至少10摩尔％。
[0056]
根据本发明，一摩尔的硼酸钆是指一摩尔的(gd2o3·
b2o3)/2。硅酸锆
[0057]
硅酸锆的份额在2至40摩尔％的范围内，例如在3至30摩尔％、4至20摩尔％或5至15摩尔％的范围内。
[0058]
硅酸锆的份额可以例如为至少2摩尔％、至少3摩尔％、至少4摩尔％或至少5摩尔％。硅酸锆的份额可以例如为至多40摩尔％、至多30摩尔％、至多20摩尔％或至多15摩尔％。
[0059]
根据本发明，一摩尔的硅酸锆是指一摩尔的(zro2·
sio2)/2。三氧化二硼和二氧化硅
[0060]
还可以提供由三氧化二硼制成的基础玻璃的份额和/或由二氧化硅制成的基础玻璃的份额。
[0061]
作为基础玻璃的三氧化二硼的份额在2至40摩尔％的范围内，例如在3至30摩尔％、4至20摩尔％或5至15摩尔％的范围内。
[0062]
作为基础玻璃的三氧化二硼的份额可以例如为至少2摩尔％、至少3摩尔％、至少4摩尔％或至少5摩尔％。作为基础玻璃的三氧化二硼的份额可以例如为至多40摩尔％、至多30摩尔％、至多20摩尔％或至多15摩尔％。
[0063]
作为基础玻璃的二氧化硅的份额在0至20摩尔％的范围内。因此，本发明的玻璃可以不含作为基础玻璃的二氧化硅。作为基础玻璃的二氧化硅的份额可以具体地在0至15摩
尔％、0至10摩尔％、0至5摩尔％、0至2摩尔％或0至1摩尔％的范围内。
[0064]
作为基础玻璃的二氧化硅的份额例如为至多20摩尔％、至多15摩尔％、至多10摩尔％、至多5摩尔％、至多2摩尔％或至多1摩尔％。在本发明的实施例中，作为基础玻璃的二氧化硅的份额也可以例如为至少1摩尔％、至少2摩尔％或至少4摩尔％。
[0065]
优选地，作为基础玻璃的二氧化硅的份额低于作为基础玻璃的三氧化二硼的份额。因此，二氧化硅的份额与三氧化二硼的份额的比例优选在0至＜1的范围内。
[0066]
作为基础玻璃的三氧化二硼的份额与二氧化硅的份额的总和优选在以下范围内：2至30摩尔％，特别是3至25摩尔％，例如4至20摩尔％或5至15摩尔％。作为基础玻璃的三氧化二硼的份额与二氧化硅的份额的总和可以例如为至少2摩尔％、至少3摩尔％、至少4摩尔％或至少5摩尔％。作为基础玻璃的三氧化二硼的份额与二氧化硅的份额的总和可以例如为至多30摩尔％、至多25摩尔％、至多20摩尔％或至多15摩尔％。其它成份
[0067]
除了已经提到的成份，玻璃还可以含有其它组成，在此被称为“余量”。根据本发明的玻璃的余量的份额优选为至多3摩尔％，使得不损害通过适合的基础玻璃的仔细选择而调整的玻璃特性。在特别优选的实施例中，玻璃中的余量的份额为至多2摩尔％、更优选至多1摩尔％或至多0.5摩尔％。余量具体地含有此处提到的基础玻璃中不含有的氧化物。因此，具体地说，余量不含la2o3、y2o3、gd2o3、zro2、tio2、nb2o5、moo3、b2o3或sio2。
[0068]
当在本说明书中提到玻璃不含某成分或组成相或它们不含特定成分或组成相时，这意味着仅允许此成分或组成相作为杂质存在于玻璃中。这意味着所述成分以非显著量添加。根据本发明，非显著量是小于1000ppm(摩尔)或小于300ppm(摩尔)，优选小于100ppm(摩尔)、特别优选小于50ppm(摩尔)并且最优选小于10ppm(摩尔)的量。
[0069]
关于毒性，玻璃优选不含cdo和tho2。玻璃优选不含yb2o3，因为就密度而言，优选使用更轻的la2o3和gd2o3化合物。优选地，玻璃不含ta2o5和wo3，因为就密度而言，优选使用更轻的nb2o5和moo3化合物。玻璃优选不含有碱金属和/或碱土金属氧化物，因为本发明的目标是为了尽可能密集地堆积尽可能多的氧原子，所以碱金属和/或碱土金属氧化物并不可取，并且优选使用具有较高价阳离子的根据本发明的化合物。rb2o和cs2o是例外。就其高配位数而言，因为它们遵循鲍林堆积规则，因此它们会干扰主要以八面体或四面体排列的氧原子的规则结构，并且因此它们会消除玻璃的结晶趋势。
[0070]
尤其，玻璃可以含有至少0.5摩尔％、进一步优选至少0.6摩尔％、至少0.7摩尔％、至少0.8摩尔％、至少0.9摩尔％或至少1摩尔％的rb2o份额。此处，由于对透射率的影响更有利，因此与cs2o相比，rb2o是优选的。然而，就相关联的成本而言，至少0.5摩尔％，例如至少0.6摩尔％、至少0.7摩尔％、至少0.8摩尔％、至少0.9摩尔％或至少1摩尔％的cs2o份额也是可能的。上述rb2o份额与cs2o份额的组合也是可能的。因此，玻璃可以含有rb2o和/或cs2o。rb2o份额与cs2o份额的总和可以例如在0.5至3.0摩尔％，特别是1.0至2.0摩尔％的范围内。rb2o份额与cs2o份额的总和可以例如为至少0.5摩尔％或至少1摩尔％。rb2o份额与cs2o份额的总和可以例如为至多3.0摩尔％或至多2.0摩尔％。优选的玻璃组份
[0071]
在上述基础系统的上下文中，优选的实施例源于提供高折射系数与低密度的所需组合。具体地说，这可以通过个别相份额的合适组合来实现。
[0072]
特别优选的组份由玻璃的以下组成相表征：表5组成相最小(摩尔％)最大(摩尔％)钛酸镧2060铌酸镧2040硼酸镧钼020硼酸镧420硼酸钇420硼酸钆020硅酸锆420三氧化二硼420二氧化硅010生产
[0073]
根据本发明还涉及一种本发明玻璃的生产方法，具有以下步骤：-熔融玻璃原料；-任选地由玻璃熔体形成玻璃制品，特别是锭或平板玻璃；以及-冷却所述玻璃。
[0074]
玻璃的成形可以包括拉制过程。冷却可以是使用散热装置的主动冷却或可以通过被动冷却来进行。
[0075]
尤其，为了抑制不期望的氧化还原反应，例如，可以使用硫酸盐原料，可以用硫酸盐对其进行精炼，和/或可以用氧气使熔体起泡。用途和玻璃制品
[0076]
除了玻璃之外，根据本发明还涉及由玻璃形成的玻璃制品，例如厚度≤0.5mm、优选≤0.3mm和/或宽度至少150mm、优选至少200mm、进一步优选至少300mm的薄玻璃。厚度可以例如是至少25μm或至少50μm。
[0077]
本发明还涉及根据本发明的玻璃的用途，特别是用作光学玻璃、用作物镜中的透镜、用于ar镜片中、用作晶片、用于场晶片级光学器件中、用作例如球面透镜的透镜、用于光学晶片应用中、用作光波导和/或用于经典光学器件中。示例
[0078]
实施例示例可以见于下表中。表6 123456组成相摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％钛酸镧446044444444铌酸镧302020202020硼酸镧钼00121284硼酸镧444444硼酸钇444444硼酸钆444444
硅酸锆4444812三氧化二硼648444二氧化硅400444计算出的密度5.095.124.934.994.974.95计算出的bz2.142.202.102.112.112.11表7 789101112组成相摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％钛酸镧393638383232铌酸镧272426263636硼酸镧钼000000硼酸镧201621266硼酸钇542222硼酸钆008888硅酸锆41616666三氧化二硼546668二氧化硅002242计算出的密度5.185.095.045.145.205.17计算出的bz2.122.112.112.102.112.11表8 131415161718组成相摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％钛酸镧403630282626铌酸镧303030343636硼酸镧钼000000硼酸镧66161022硼酸钇2616182830硼酸钆6122220硅酸锆222222三氧化二硼642222二氧化硅842422计算出的密度5.055.245.235.215.205.17计算出的bz2.112.112.102.102.102.10表9 192021222324组成相摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％钛酸镧706050766656铌酸镧102030102030硼酸镧钼000000
硼酸镧222222硼酸钇222222硼酸钆000000硅酸锆222222三氧化二硼121212666二氧化硅000000计算出的密度4.614.794.944.865.025.16计算出的bz2.172.162.162.252.232.22表10 252627282930组成相摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％摩尔％钛酸镧665646506070铌酸镧122232322212硼酸镧钼000000硼酸镧444444硼酸钇444444硼酸钆000000硅酸锆444444三氧化二硼666444二氧化硅444222计算出的密度4.784.945.075.195.064.91计算出的bz2.172.172.162.202.212.22