JP2019522623A - 多色感光性ガラス系部品および製造方法 - Google Patents
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Abstract
多色ガラス系物品および製造方法が開示される。前記方法は、第１領域および第２領域が、異なる大きさとされた金属ナノ粒子を有するように、ガラス系部品を形成するステップと、第１領域を放射へ曝露させ、第２領域を放射へ曝露させるステップと、を含み、それによって多色ガラス物品が得られる。
Description
本出願は、２０１６年６月１３日に出願された米国仮出願第６２／３４９，４８６号の優先権の利益を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の実施形態は、概して、多色ガラス系物品などのガラス系物品と、その製造方法とに関する。
ガラス系物品、特に強化ガラス系物品は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ビデオプレーヤ、情報端末（ＩＴ）装置、ラップトップコンピュータ、ナビゲーションシステムおよび同種のものなど、携帯型または可搬型の電子通信装置および電子娯楽装置のためのカバープレートまたは窓として電子装置に広く用いられ、ならびに、他の用途、例えば、建築（例えば、窓、シャワーパネル、カウンタートップ）、輸送（例えば、自動車、列車、航空機、航洋船）、機器、または優れた破壊抵抗を必要とするが薄い軽量物品を必要とする任意の用途に広く用いられる。多色を有し、かつ／または、各種パターンのガラス系物品によって、様々な、審美的に心地よいガラス系物品を製造することが可能になる。
ゆえに、多色ガラス系物品を製造するための方法を提供することは望ましい。また、化学的強化（例えば、イオン交換）多色ガラス系物品を製造するための方法を提供することは望ましい。
本開示の態様（１）は、物品を提供するものである。前記物品は、ガラス系基板を含む。前記ガラス系基板は、第１平均粒径を有する成分の金属ナノ粒子を含む第１領域と、前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域とを含む。
本開示の態様（２）は、前記ガラス系基板が、４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、０〜１０モル％のＺｎＯと、０〜１０モル％のＺｒＯ２と、０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＮｉＯと、０超から５モル％のＡｕと、０〜５モル％のＣｅＯ２と、を含む、態様（１）に記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（３）は、前記ガラス系基板が、５５〜７５モル％のＳｉＯ２と、１０〜２０モル％のＡｌ２Ｏ３と、０〜５モル％のＢ２Ｏ３と、０〜５モル％のＰ２Ｏ５と、１０〜２５モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、０〜１０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、０〜５モル％のＺｎＯと、０〜５モル％のＺｒＯ２と、０〜５モル％のＹ２Ｏ３と、０〜５モル％のＬａ２Ｏ３と、０〜５モル％のＮｉＯと、０．００１〜０．１モル％のＡｕと、０超から１モル％のＣｅＯ２と、を含む、態様（１）または（２）に記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（４）は、前記成分が、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、態様（１）から（３）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（５）は、前記成分がＡｕである、態様（１）から（４）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（６）は、前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、態様（１）から（５）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（７）は、前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、態様（１）から（６）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（８）は、前記第１領域が９０°〜１７０°の範囲外の色相角を有する、態様（１）から（７）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（９）は、前記第２領域が、前記成分の金属ナノ粒子を実質的に含まず、実質的に無色である、態様（１）から（８）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１０）は、前記第２領域が、前記第１の領域の色相角とは異なる色相角を有する、態様（１）から（９）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１１）は、前記ガラス系基板が、第３平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第３領域をさらに含み、前記第３平均粒径が、前記第１平均粒径および前記第２平均粒径とは異なる、態様（１）から（１０）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１２）は、前記第１平均粒径が約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである、態様（１）から（１１）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１３）は、前記ガラス系基板が、前記ガラス系基板の表面から圧縮の深さまで延びる圧縮応力層を含む、態様（１）から（１２）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１４）は、前記ガラス系基板が約３ｍｍ未満の厚さを有する、態様（１）から（１３）のいずれかに記載の物品を提供するものである。
本開示の態様（１５）は、消費家電製品を提供するものである。前記消費家電製品は、前面、裏面および側面を有する筐体；前記筐体の中で少なくとも部分的に提供される電気部品であって、前記電気部品が少なくとも制御器、メモリおよび表示装置を含み、前記表示装置が、前記筐体の前記前面においてまたは隣接して提供される、電気部品；および前記表示装置を覆って設けられるカバーガラス、を含み、前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも１つが態様（１）から（１４）のいずれかに記載の物品を含む。
本開示の態様（１６）は、方法を提供するものである。前記方法は、紫外光源でガラス系基板の第１領域を照射して、前記第１領域内に金属ナノ粒子核を含む照射ガラス系基板を形成するステップと、前記照射ガラス系基板を熱処理して、前記第１領域内に成分の金属ナノ粒子を含む熱処理ガラス系基板を形成するステップと、を含み、前記熱処理ガラス系基板が、前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域を含む。
本開示の態様（１７）は、前記ガラス系基板に照射する前に前記ガラス系基板と前記紫外光源の間にマスクを設けることをさらに含む、態様（１６）記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（１８）は、前記マスクがインクジェット印刷される、態様（１７）記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（１９）は、前記マスクが、前記第１領域と比較して前記第２領域における前記紫外光源による前記照射の強度を低下させる、態様（１７）または（１８）記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２０）は、前記ガラス系基板に照射した後で前記マスクを除去することをさらに含む、態様（１７）から（１９）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２１）は、前記成分がＡｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、態様（１６）から（２０）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２２）は、前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、態様（１６）から（２１）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２３）は、前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、態様（１６）から（２２）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２４）は、第２方向からの紫外光源による前記ガラス系基板の第２照射をさらに含む、態様（１６）から（２３）のいずれかに記載の方法であって、前記ガラス系基板の前記第１領域を照射することが第１方向からであり、前記第１方向が前記第２方向とは異なる、方法を提供するものである。
本開示の態様（２５）は、前記ガラス系基板の前記熱処理が、前記ガラス系基板の唯一の熱処理である、態様（１６）から（２４）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２６）は、前記照射ガラス系基板が、前記ガラス系基板と比較して実質的に変色を示さない、態様（１６）から（２５）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２７）は、前記熱処理ガラス系基板をイオン交換することをさらに含む、態様（１６）から（２６）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２８）は、ダウンドロープロセスにより前記ガラス系基板を形成することをさらに含む、態様（１６）から（２７）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（２９）は、前記ガラス系基板が、４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、０〜１０モル％のＺｎＯと、０〜１０モル％のＺｒＯ２と、０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＮｉＯと、０超から５モル％のＡｕと、０〜５モル％のＣｅＯ２と、を含む、態様（１６）から（２８）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（３０）は、前記熱処理が、約０．５時間〜約４時間で、約５００℃〜約９００℃の温度において起こる、態様（１６）から（２９）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本開示の態様（３１）は、前記ガラス系基板を照射することが、約０．１時間〜約１０時間で、約１ｍＷ〜約２０ｍＷの強度において起きる、態様（１６）から（３０）のいずれかに記載の方法を提供するものである。
本特許または出願のファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含んでいる。（１つまたは複数の）カラー図面による本特許または特許出願刊行物の写しは、請求に応じて、必要な手数料が支払われた場合に、米国特許商標庁により提供される。
いくつかの例示的な実施形態を記載する前に、本開示は、以下の開示に示される構成またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解すべきである。本明細書において提供される本開示は、他の実施形態が可能であり、種々の方法で実行され得るか、または実施され得る。
本明細書にわたる、「一実施形態」、「ある種の実施形態」、「各種の実施形態」、「１つ以上の実施形態」または「実施形態」に対する参照は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、材料または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。しかるに、本明細書にわたる各種の箇所における「１つ以上の実施形態において」、「ある種の実施形態において」、「各種の実施形態において」、「一実施形態において」または「実施形態において」などのフレーズの形態は、必ずしも同じ実施形態を参照しているというわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料または特性を、１つ以上の実施形態の任意の適切な方法で組み合わせてもよい。本明細書に記載される各種のガラス系物品および方法は、建築のガラス系基板、車両の板ガラス、車両の内部のガラス系基板、機器のガラス系基板、手持ち型装置のガラス系基板（例えば、スクリーンカバーまたは筐体として用いられる部品）、身に着けられる装置のガラス系基板から選択され得る。
本明細書において用いられる場合、「ガラス系物品」、「ガラス系基板」、「ガラス系部品」および「ガラス系カバー」という用語は、ガラスから全体的または部分的に作製された任意の物体を含むように、それらの最も広い意味で用いられる。ガラス系物品としては、ガラス材料および非ガラス材料の積層板、ガラス材料および結晶性材料の積層板、ガラスセラミック（非晶質相および結晶質相を含む）が挙げられる。特に明記しない限り、全ての組成物は、モルパーセント（モル％）によって表される。１つ以上の実施形態にかかるガラス基板およびガラス物品は、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラスおよびアルカリアルミノホウケイ酸ガラスから選択され得る。１つ以上の実施形態において、基板または部品は、ガラスまたはガラスセラミックであり、ガラスまたはガラスセラミックは、強化された、例えば、熱強化された強化ガラス／ガラスセラミック、または化学強化ガラス／ガラスセラミックであることができる。１つ以上の実施形態において、強化ガラス系基板または強化ガラス系物品は、化学強化ガラス系基板の表面から、少なくとも１０μｍから数十マイクロメートルの圧縮応力の層の深さ（ＤＯＬ）まで、化学強化ガラス系基板の中において延びるＣＳを有する圧縮応力（ＣＳ）層を有する。１つ以上の実施形態において、ガラス系基板は化学強化ガラス系基板である。
なお、任意の定量的比較、値、測定値または他の表現に起因すると考えられ得る固有の不確定度を表すために、「実質的に」および「約」という用語を本明細書において利用してもよい。また、これらの用語は、定量的表現が、問題となっている主題の基本機能の変化をもたらすことなく規定された参照から変化してもよい度合いを表すためにも、本明細書において利用される。しかるに、例えば、「ＭｇＯを実質的に含まない」ガラス系物品は、ＭｇＯがガラス系物品中に能動的に加えられない、または、バッチ処理されないが、汚染物質として非常に少ない量で存在してもよいものである。
本開示の１つ以上の実施形態は、連続多色ガラス系基板を含む多色ガラス系物品を提供するものである。多色ガラス系物品または多色ガラス系基板は平面的であることが可能であるか、または、それらは、三次元基板または三次元物品を提供するために１つ以上の方向（例えば、ｘ平面、ｙ平面および／またはｚ平面）において湾曲することが可能である。ガラス系基板またはガラス系物品は冷間成形され得る。１つ以上の実施形態において、基板または物品は、少なくとも１つの方向（例えば、ｘ平面、ｙ平面および／またはｚ平面）において湾曲する。１つ以上の実施形態において、ガラス系基板またはガラス系物品は、例えば、はす縁を有することによって、２．５次元数を有することができる。
前記ガラス系基板は、任意の適切な大きさおよび形状を有してもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、約３ｍｍ未満、例えば、約２．５ｍｍ未満、約２ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．５ｍｍ以下の厚さを有してもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系物品は、３ｍｍ超の少なくとも１つの寸法を有するガラス素材などのガラス素材の形態で提供され得る。
ガラス系基板は、第１成分が表面プラズモン効果を示す金属粒子を形成することが可能な第１成分を含んでもよい。第１成分は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）およびそれらの混合物から選択され得るが、それらに限定されるものではない。第１成分は、好ましくは金である。前記第１成分の含有量は、０．００１モル％〜約０．１モル％など、０モル％超から約５モル％の範囲内であってもよい。第１成分は、連続ガラス系基板の少なくとも一部にわたって分布するナノ粒子の形態であってもよい。本明細書において利用されるように、「ナノ粒子」は、ナノメートルの状況（１ｎｍ〜１０００ｎｍ）における少なくとも１つの寸法を有する粒子を指す。第１成分の金属粒子の大きさは、金属ナノ粒子を含むガラス系基板の領域の観察色に直接相関する。いくつかの実施形態において、金属ナノ粒子は、約１ｎｍ〜約５００ｎｍ、例えば、約１ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１ｎｍ〜約３００ｎｍ、約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍ、約５ｎｍ〜約２０ｎｍ、またはそれらに含まれる任意の部分範囲の平均粒径を有してもよい。本明細書において利用されるように、平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定される。概して、粒子と粒子の間の間隔によって示され得るナノ粒子の濃度は、ＵＶ放射曝露が増加すると共に増加する可能性がある。
いくつかの実施形態において、連続ガラス系基板は、第１平均粒径を有する第１成分の金属ナノ粒子を有する第１領域を含んでもよい。ガラス系基板の第２領域は、第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する第１成分の金属ナノ粒子を含んでもよい。この平均粒径の差によって、第１領域と第２領域の間の観察色の差が生じる。本明細書において利用されるように、金属ナノ粒子を実質的に含まない、または、含まない領域は、０ｎｍの平均金属ナノ粒子粒径を有する金属ナノ粒子、および／または、色を生成するには小さすぎる金属粒子を含むと考えられる。いくつかの実施形態において、連続ガラス系基板は、連続ガラス系基板の他の領域内の金属ナノ粒子の平均粒径とは異なる平均粒径を有する金属ナノ粒子を含む第３領域などの追加的な領域を含んでもよい。連続ガラス系基板は、少なくとも２つの異なって色がついた領域を含んでもよく、いくつかの実施形態において、２超の異なって色がついた領域を含んでもよい。連続ガラス系基板は、少なくとも２つの異なって色がついた領域を含む場合に「多色」であると考えられ、透明または無色の領域は、この目的のための有色の領域と考えられる。
ガラス系基板は、様々な色を示してもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、９０°〜１７０°以外の色相角を有する色を示してもよい。別の言い方をすれば、ガラス系基板は、０°〜９０°と１７０°〜３６０°との色相角を有する色を示してもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系基板によって示される色の飽和値（Ｃ）は、１〜４０の範囲内であってもよい。いくつかの実施形態において、３０超の飽和値（Ｃ）が示された。ガラス系基板は、８０〜６５のＬ＊値と、−５〜４０のａ＊値と、−１５〜５のｂ＊値とを有する色を示してもよい。ガラス系基板によって示される色としては、ピンク、青、マゼンタ、赤を挙げることができる。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、無色領域と共に１つ以上の色を示す。
ガラス系基板は感光性である。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、第２成分として光増感剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、光増感剤は、紫外線放射に反応してガラス系基板内に電子正孔対を形成する金属酸化物を含んでもよい。次いで、電子正孔対は、第１成分と相互作用し、かつ、第１成分の金属ナノ粒子を核とすることが可能な核を形成するのに充分な時間、電子が存在するように、ガラス系基板のバンドギャップと相互作用してもよい。
光増感剤は、本技術分野において用いられる任意の光増感剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、光増感剤は、酸化セリウム、酸化ユーロピウム、酸化銅またはそれらの組み合わせであってもよい。光増感剤の含有量は、約０モル％〜約５モル％、例えば、０モル％超から約４モル％、０モル％超から約３モル％、０モル％超から約２モル％、０モル％超から約１モル％、またはそれらの中に含まれる任意の部分範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系基板のバンドギャップを超えるエネルギーを有するＵＶ放射源を用いる場合、光増感剤を必要としなくてもよい。
ガラス系基板は、連続的であるとみなしてもよい。本明細書において利用されるように、「連続ガラス系」基板は、単一の部分であり、かつ、単一のバルク組成物を有するガラス系基板を指す。
いくつかの実施形態において、多色ガラス系基板は、色の深みを有するとみなしてもよい。いくつかの実施形態において、多色ガラス系物品は、線または格子の周期的配列を含んでもよく、多色ガラス系物品は、いくつかの実施形態において、色の階調を示してもよい。
いくつかの実施形態において、多色ガラス系物品は、より良好な「手触り」を提供するためにテクスチャ表面を有してもよい。テクスチャ表面は、代替的に、「かすむ」表面と称してもよく、「粘着性でなめらか」から「ビロード様で柔らかい」、「粗い」といったあたりの範囲の「手触り」を提供する粗さの範囲を有してもよい。いくつかの実施形態において、有色のパターンを引き立たせるか、または、揃うような方法で、テクスチャを実装してもよい。
１つ以上の実施形態によれば、コーティングをさらに含むガラス系物品が提供される。１つ以上の実施形態において、ガラス系物品は、機能、例えば、耐引っかき性、損傷からの保護（例えば、激しい接触誘発破砕）、抗菌性、反射防止性、静電容量性接触感度、フォトクロミックコーティングまたは他の光学的性質のために塗布されるコーティングを含む。任意の適切な手法、例えば、化学蒸着（例えば、プラズマ強化化学蒸着、低圧化学蒸着、大気圧化学蒸着およびプラズマ強化大気圧化学蒸着）、物理蒸着（例えば、反応性スパッタリングもしくは非反応性スパッタリングまたはレーザーアブレーション）、熱蒸発もしくはｅ−ビーム蒸発、および／または原子層蒸着によってコーティングを塗布することができる。浸漬コーティング、噴霧、ブラッシング、スピンコーティングおよび他の適切なコーティング塗布手法によってコーティングを塗布することもできる。
いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、０〜１０モル％のＺｎＯと、０〜１０モル％のＺｒＯ２と、０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、０〜１０モル％のＮｉＯと、０超から５モル％のＡｕと、０〜５モル％のＣｅＯ２と、を含むバルク組成物を有してもよい。別の実施形態において、ガラス系基板は、５５〜７５モル％のＳｉＯ２と、１０〜２０モル％のＡｌ２Ｏ３と、０〜５モル％のＢ２Ｏ３と、０〜５モル％のＰ２Ｏ５と、１０〜２５モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、０〜１０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、０〜５モル％のＺｎＯと、０〜５モル％のＺｒＯ２と、０〜５モル％のＹ２Ｏ３と、０〜５モル％のＬａ２Ｏ３と、０〜５モル％のＮｉＯと、０．００１〜０．１モル％のＡｕと、０超から１モル％のＣｅＯ２と、を含むバルク組成物を有してもよい。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、０モル％超から５モル％、例えば、０．００１モル％〜０．０１モル％、０．００１モル％〜０．１モル％、０．００１モル％〜２モル％、０．００１モル％〜３モル％、０．００１モル％〜４モル％、またはそれらに含まれる任意の部分範囲の濃度の金、銀および／または銅を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、ガラス系基板はイオン交換可能である。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、イオン交換可能なアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物である。いくつかの実施形態において、ガラス系基板は、イオン交換可能なアルカリアルミノホウケイ酸ガラス組成物を含む。
ガラス系基板の第１領域をＵＶ放射に曝露させるステップと、次いでＵＶ照射ガラス系基板を熱処理して多色ガラス系基板を作製するステップと、を含む方法によって、ガラス系物品を作製することができる。ガラス系基板内で生成される色は、放射曝露および熱処理条件に基づいて決定される。
ガラス系基板のＵＶ照射は、照射領域内に金属粒子核を生成する。ＵＶ放射は、ガラス系基板内に電子正孔対を形成して、電子が、ガラス系基板中に溶解した金属成分と相互作用して、金属粒子核を形成するのに充分な時間、残存するのに充分なエネルギーである。いくつかの実施形態において、ガラス系基板内における光感作剤とＵＶ放射との相互作用によって、電子正孔対を形成してもよい。いかなる特定の理論によっても束縛されることを望むものではないが、金属粒子核は、続く熱処理ステップの間において金属ナノ粒子の成長を核とすることが可能な非常に小さい金属粒子であってもよい。ガラス系基板内に形成される金属粒子核の濃度は、続く熱処理ステップの間に形成される金属ナノ粒子の大きさに逆相関し、金属粒子核の濃度が大きくなると、平均粒径がより小さい金属ナノ粒子が生成する。このようにして、放射曝露時間がより長くなると、より小さい金粒子と赤い色相とを有する領域が生じる。同様に、放射曝露時間がより短くなると、金粒子の粒径は増大し、より青い色相が生じる。ガラス系基板内で生成される色または色相は、主に、放射に対する曝露の間の曝露流率の関数と考えることができる。曝露において提供される曝露流率の度合いは、時間および強度の積として表される。式については、曝露流率＝強度×時間。
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射源に曝露させたガラス系基板は、作製形態としてあってもよい。例えば、ＵＶ照射に供したガラス系基板を、イオン交換またはイオン注入によるなど、初期形成後のさらなる元素の付加に供しなくてもよい。
任意の適切なＵＶ放射源によってＵＶ放射を生成することができる。いくつかの実施形態において、フラッド露光の方法でＵＶ光を用いてもよい。いくつかの実施形態において、ＵＶ源は、視準されたキセノンランプであってもよい。別の実施形態において、ＵＶ源はレーザであってもよく、いくつかの実施形態において、ガラス系基板の特定の領域をＵＶ放射に曝露させるために、ガラス系基板に対してレーザを移動させてもよい。各種の曝露時間および曝露強度でＵＶ放射曝露を実施してもよい。いくつかの実施形態において、約０．１時間〜約１０時間、例えば、約０．５時間〜約９時間、約１時間〜約８時間、約２時間〜約７時間、約３時間〜約６時間、約４時間〜約５時間、またはそれらに含まれる任意の部分範囲において、ＵＶ放射曝露を実施してもよい。いくつかの実施形態において、約１ｍＷ〜約２０ｍＷ、例えば、約１０ｍＷの強度で、ＵＶ放射曝露を実施してもよい。
いくつかの実施形態において、ガラス系基板とＵＶ源の間にマスクを設けてもよい。マスクの使用は、フラッド露光を生じるＵＶ源を用いる場合、とりわけ魅力的である可能性がある。図１を参照すると、ＵＶ曝露の間、いくつかの実施形態にかかる感光性ガラス系基板３４０の間にマスク３６０を設けてもよい。マスク３６０は、放射遮断パターンを提供し、それによって、放射に曝露される照射領域３４５が生じる。図１に示されるように、放射は、マスク３６０に方向づけられた矢印によって表される。異なる濃度の金属粒子核を有する照射領域３４５を提供するために、ガラス系基板３４０の異なる領域において放射曝露時間および／または放射曝露強度を変化させてもよく、それによって熱処理後に異なる色が生じる。
任意の適切なプロセスによってマスクを作製してもよい。いくつかの実施形態において、インクジェット印刷プロセスによってマスクを作製してもよい。ガラス系基板の表面上に、またはガラスキャリア基板などの透明キャリア基板に、マスクを直接作製してもよい。いくつかの実施形態において、マスクは、ＵＶ放射に対して完全に不透明であってもよい。別の実施形態において、マスクは、ＵＶ放射に対して部分的に不透明であってもよく、ＵＶ放射に対する異なるレベルの不透明度を有する少なくとも２つの領域を含んでもよい。マスクの異なるレベルの不透明度によって、異なるレベルの放射強度に曝露されるガラス系基板の領域が生成される。いくつかの実施形態において、複数の方向からガラス系基板とＵＶ放射源の間にマスクを設けてもよい。例えば、ガラス系基板の第１表面と第１ＵＶ源の間に第１マスクを設けてもよく、ガラス系基板の第２の表面と第２ＵＶ源の間に第２マスクを設けてもよい。ＵＶ放射曝露が終わった後でマスクを除去してもよく、いくつかの実施形態において、照射ガラス系基板の熱処理の前にマスクを除去してもよい。
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射がガラス系基板に作用する方向は、ガラス系基板の照射の間に変化してもよい。一実施形態において、ガラス系基板を表側からＵＶ放射に曝露させてもよく、さらに裏側からＵＶ放射に曝露させてもよい。ガラス系基板内へのＵＶ放射の深さが増加するにつれて、ガラス系基板内の金属粒子核の生成におけるＵＶ放射の有効性は減少する。このことによって、ガラス系基板の中において異なる深さで生成される色が異なるガラス系基板が作製される可能性がある。異なる方向、例えば逆方向からガラス系基板をＵＶ放射に曝露させることによって、ガラス系基板の深さにわたって、よりむらのない色を生成してもよい。いくつかの実施形態において、各種のＵＶ衝突角度を用いることによって、それ以外の場合では得ることができない効果、例えば、厚いガラス基板内における深みのある飽和した赤色が可能になる可能性がある。
任意の適切な条件の下でガラス系物品を熱処理してもよい。いくつかの実施形態において、熱処理は、１５０℃〜１０００℃、例えば、２００℃〜９００℃、３００℃〜８００℃、４００℃〜７００℃、５００℃〜６００℃、またはそれらの中に含まれる任意の部分範囲の熱に照射ガラス系基板を曝露させることを含んでもよい。５分間から２４時間、例えば、１５分間〜１８時間、３０分間〜１２時間、１時間〜１０時間、またはそれらの中に含まれる任意の部分範囲の時間、熱処理を行ってもよい。いくつかの実施形態において、限定されるものではないが、任意の適切な雰囲気内で熱処理を実施してもよい。いくつかの実施形態において、実質的に同等の有効性を有する周囲雰囲気または不活性雰囲気内で熱処理を実施する。
いくつかの実施形態において、多色ガラス系物品は、放射への単一の曝露と単一の熱処理ステップとによって製造される。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射曝露の後で、熱処理より前では、ガラス系基板は色の変化を示さない。Ｊｏｓｅｐｈガラスであって、前記ガラス内のＮａＦ結晶の先端部上で銀の装飾が成長しているＪｏｓｅｐｈガラスなどの他の感光性ガラス系材料は、多色を生成するために、複数の熱処理ステップ、複数のＵＶ曝露、勾配熱処理ステップ、またはそれらの何らかの組み合わせを必要とする。
いくつかの実施形態において、ガラス系物品を作製する方法は、ガラス系基板を強化するためにガラス系基板をイオン交換することを追加的に含む。いくつかの実施形態において、イオン交換強化によって、イオン交換可能なガラス基板またはガラスセラミック基板の外側領域内に、１００ＭＰａから１１００ＭＰａ以上の範囲内の大きさの圧縮応力（ＣＳ）が形成される。いくつかの実施形態において、イオン交換強化によって、イオン交換可能なガラス基板またはガラスセラミック基板の外側領域内に、６００ＭＰａから１１００ＭＰａ以上の範囲内の圧縮応力（ＣＳ）の大きさが形成される。いくつかの実施形態において、イオン交換は、ガラス系物品の熱処理の後で発生し、その結果、ガラス系物品はイオン交換処理の前において多色である。
様々な異なるプロセスを用いて連続ガラス系基板を作製してもよい。例えば、例示的なガラス系基板形成方法としては、フロートガラスプロセスやダウンドロープロセス、例えば、フュージョンドロープロセスやスロットドロープロセスが挙げられる。フロートガラスプロセスによって作製されるガラス系基板は、平滑表面および均一厚さを特徴としてもよく、スズなどの溶融金属の床上に溶融ガラスをフロートさせることにより作製される。例示的なプロセスにおいて、溶融スズ床の表面上へ供給される溶融ガラスは、フローティングガラスリボンを形成する。ガラスリボンがスズ浴に沿って流れると、ガラスリボンがスズからローラ上へ持ち上げることができる固体ガラス系基板に凝固するまで温度は徐々に低下する。ガラス系基板は、前記浴から離れると、さらに冷却され、焼鈍されて、内部応力を減少させることができる。
ダウンドロープロセスによって、比較的初期の状態の表面を有する均一厚さを有するガラス系基板が作製される。ガラス系基板の平均曲げ強度が表面きずの量および大きさによって制御されるので、接触が最小限であった、初期の状態の表面は、より高い初期強度を有する。次いで、この高強度ガラス系基板をさらに（例えば、化学的に）強化する場合、得られる強度は、ラップ仕上げされ、研磨された表面を有するガラス系基板よりも高くなる可能性がある。ダウンドローを行ったガラス系基板を約２ｍｍ未満の厚さに引き抜き加工してもよい。また、ダウンドローを行ったガラス系基板は、追加的な費用のかかる粉砕や研磨なしで、その最終用途で用いることができる、非常に平坦で、平滑な表面を有する。
フュージョンドロープロセスは、例えば、溶融ガラス原料を受け入れるための流路を有する引き抜き加工タンクを用いる。流路は、流路の両側上の流路の長さに沿って上部で開いた堰を有する。流路に溶融材料を充填すると、溶融ガラスは堰からあふれ出る。重力によって、溶融ガラスは、２つの流動ガラス膜として引き抜き加工タンクの外側表面を流れ落ちる。引き抜き加工タンクのこれらの外側表面は、引き抜き加工タンクの下の端で接合するように、下に、および、内側に延びる。２つの流動ガラス膜は、単一の流動ガラス系基板を融合し、形成するように、この端で接合する。フュージョンドロー法は、流路上を流れる２つのガラス膜が一緒に融合するので、得られたガラス系基板の外側表面が装置のいずれの部分とも接触しないという長所を提供する。しかるに、フュージョンドローを行ったガラス系基板の表面特性は、そのような接触による影響を受けない。
スロットドロープロセスは、フュージョンドロー法とは異なる。スロードロープロセスにおいて、溶融原料ガラスを引き抜き加工タンクに提供する。引き抜き加工タンクの底部は、スロットの長さを延長するノズルを有する開放スロットを有する。溶融ガラスは、スロット／ノズルを通って流れ、連続基板として、焼鈍領域内に、下方向に引き抜き加工される。いくつかの実施形態において、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＢｒ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＣｌ、ＫＦ、ＫＢｒおよびＳｎＯ２を含む群から選択される、０〜２モル％の少なくとも１種の清澄剤によって、ガラス系基板のために用いられる組成物をバッチ処理してもよい。
ガラスセラミックを含むガラス系基板をガラス基板と同じ方法で強化してもよい点に留意する必要がある。本明細書において用いられる場合、「強化基板」という用語は、例えば、ガラス系基板の表面内における、より小さいイオンのための、より大きなイオンのイオン交換によって化学強化されたガラス系基板を指すことができる。しかし、強化ガラス系基板を形成するために、本技術分野で知られている熱的強化法、例えば、熱的焼き戻しまたは熱強化を利用してもよい。いくつかの実施形態において、化学強化プロセスおよび熱的強化プロセスの組み合わせを用いて、ガラス系基板を強化してもよい。
ガラス系物品は、ソーダ石灰ガラスおよび各種アルミノケイ酸ガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、およびアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む様々なガラス組成物を含むことができる。ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物の非限定的な例としては、（重量％で）５５〜６９％のＳｉＯ２、１８〜２５％のＡｌ２Ｏ３、３〜５％のＬｉ２Ｏ、０〜３０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜４％のＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜８％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５７〜６６％のＳｉＯ２、１８〜２３％のＡｌ２Ｏ３、３〜５％のＬｉ２Ｏ、３〜２５％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、１〜４％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜４％のＺｎＯ、０〜４％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜７％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５７〜６３％のＳｉＯ２、１８〜２２％のＡｌ２Ｏ３、３．５〜５％のＬｉ２Ｏ、５〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜３％のＺｎＯ、０〜３％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜５％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスが挙げられる。
他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）４０〜８１％のＳｉＯ２、０〜６％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜３０％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜３０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜７％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５０〜８１％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜２８％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５５〜７６％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜２５％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスが挙げられる。
他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）６０〜８５％のＳｉＯ２、０〜１０％のＡｌ２Ｏ３、５〜２０％のＢ２Ｏ３、２〜１６％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）６３〜８４％のＳｉＯ２、０〜８％のＡｌ２Ｏ３、５〜１８％のＢ２Ｏ３、３〜１４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜４％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）６３〜８３％のＳｉＯ２、０〜７％のＡｌ２Ｏ３、５〜１８％のＢ２Ｏ３、４〜１４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜３％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスが挙げられる。
他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）４０〜７５％のＳｉＯ２、１０〜３０％のＡｌ２Ｏ３、０〜２０％のＢ２Ｏ３、４〜３０％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜１０％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５０〜７０％のＳｉＯ２、１０〜２７％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、５〜２８％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１３％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１３％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜９％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５５〜６８％のＳｉＯ２、１０〜２７％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５％のＢ２Ｏ３、４〜２７％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜８％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５０〜７５％のＳｉＯ２、７〜２５％のＡｌ２Ｏ３、０〜２０％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５２〜７３％のＳｉＯ２、７〜２３％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２３％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。他の実施形態において、ガラス系物品を製造するために用いることができるガラス組成物としては、（重量％で）５３〜７１％のＳｉＯ２、７〜２２％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜８％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスが挙げられる。
化学強化することができるガラス組成物およびガラスセラミック組成物は、イオン交換可能であることを特徴としてもよい。本明細書において用いられる場合、「イオン交換可能」は、組成物を含む基板が、大きさがより大きいかまたはより小さい、同じ原子価のカチオンを有する基板の表面にまたはその近くに位置するカチオンを交換することができることを意味する。上記のガラス組成物は、イオン交換可能であってもよい。ガラス組成物の具体例は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＮａ２Ｏを含み、ここで、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≧６６モル％、および、Ｎａ２Ｏ≧９モル％である。いくつかの実施形態において、適切なガラス組成物は、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯおよびＣａＯの内の少なくとも１つをさらに含む。特定の実施形態において、基板中に用いられるガラス組成物は、６１〜７５モル％のＳｉＯ２、７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１２モル％のＢ２Ｏ３、９〜２１モル％のＮａ２Ｏ、０〜４モル％のＫ２Ｏ、０〜７モル％のＭｇＯ、および０〜３モル％のＣａＯを含むことができる。
基板または物品に適切なガラス組成物のさらなる具体例は、６０〜７０モル％のＳｉＯ２、６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５モル％のＢ２Ｏ３、０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ、０〜２０モル％のＮａ２Ｏ、０〜１０モル％のＫ２Ｏ、０〜８モル％のＭｇＯ、０〜１０モル％のＣａＯ、０〜５モル％のＺｒＯ２、０〜１モル％のＳｎＯ２、０〜１モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、ここで、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％、および０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。
基板または物品に適切なガラス組成物のいっそうさらなる例は、６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ２、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、０〜５モル％のＬｉ２Ｏ、８〜１８モル％のＮａ２Ｏ、０〜５モル％のＫ２Ｏ、１〜７モル％のＭｇＯ、０〜２．５モル％のＣａＯ、０〜３モル％のＺｒＯ２、０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ２、０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、ここで、１４モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦１８モル％、および２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。
特定の実施形態において、基板または物品に適切なアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物は、アルミナ、少なくとも１種のアルカリ金属、いくつかの実施形態において、５０モル％超のＳｉＯ２、他の実施形態において、少なくとも５８モル％のＳｉＯ２、および、さらに他の実施形態において、少なくとも６０モル％のＳｉＯ２を含み、ここで、比（（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤）＞１であり、ここで、比において、成分はモル％で表され、改質剤はアルカリ金属酸化物である。このガラス組成物は、特定の実施形態において、５８〜７２モル％のＳｉＯ２、９〜１７モル％のＡｌ２Ｏ３、２〜１２モル％のＢ２Ｏ３、８〜１６モル％のＮａ２Ｏ、および０〜４モル％のＫ２Ｏを含み、ここで、比（（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤）＞１である。
さらに別の実施形態において、基板または物品は、６４〜６８モル％のＳｉＯ２、１２〜１６モル％のＮａ２Ｏ、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、２〜５モル％のＫ２Ｏ、４〜６モル％のＭｇＯ、および０〜５モル％のＣａＯを含むアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物を含んでもよく、ここで、６６モル％≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３）−Ａｌ２Ｏ３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３≦６モル％、および４モル％≦（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）−Ａｌ２Ｏ３≦１０モル％である。
代替的な実施形態において、基板または物品は、２モル％以上のＡｌ２Ｏ３および／もしくはＺｒＯ２または４モル％以上のＡｌ２Ｏ３および／もしくはＺｒＯ２を含むアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物を含んでもよい。
強化ガラス／ガラスセラミック物品を含む実施形態において、イオン交換プロセスによって、そのような強化物品の化学強化を行ってもよい。イオン交換プロセスにおいて、典型的には、所定の時間の溶融塩浴内へのガラス系基板の漬浸によって、ガラス基板またはガラスセラミック基板の（１つまたは複数の）表面におけるまたはその近くにおけるイオンを、塩浴から、より大きな金属イオンと交換する。一実施形態において、溶融塩浴の温度は、約４００℃〜４８０℃であり、所定の時間は、約１５分間〜約２４時間である。ガラス基板またはガラスセラミック基板内への、より大きなイオンの組み込みは、近くの表面領域内、または、基板の（１つまたは複数の）表面における、およびそれに隣接した領域内の圧縮応力を生じさせることによって基板を強化する。中心領域の中で、または、圧縮応力と平衡する距離だけ基板の（１つまたは複数の）表面から離れた領域の中で、対応する引張応力が誘発される。この強化プロセスを利用するガラス基板またはガラスセラミック基板を、化学強化ガラス基板もしくはイオン交換ガラス基板、または化学強化ガラスセラミック基板もしくはイオン交換ガラスセラミック基板として、さらに具体的に記載してもよい。
一例において、ルビジウムやセシウムなど、より大きい原子半径を有する他のアルカリ金属イオンが、ガラス中の、より小さいアルカリ金属イオンと置換することができるにもかかわらず、強化ガラス系基板中のナトリウムイオンを硝酸カリウム塩浴などの溶融浴からのカリウムイオンと置換する。特定の実施形態によれば、ガラスまたはガラスセラミック中の、より小さいアルカリ金属イオンを、Ａｇ＋イオンで置換して、抗菌効果を提供することができる。同様に、限定されるものではないが、硫酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物および同種のものなどの他のアルカリ金属塩をイオン交換プロセスで用いてもよい。
ガラス網目が弛緩する可能性がある、それを下回る温度で、より小さいイオンをより大きなイオンで置換することによって、応力プロファイルをもたらす強化基板の（１つまたは複数の）表面にわたるイオンの分布が生じる。入って来るイオンの、より大きい体積によって、表面上に圧縮応力（ＣＳ）と、強化基板の中央内に張力（中央張力またはＣＴ）とが生じる。
圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、Ｏｒｉｈａｒａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（日本）によって製造されたＦＳＭ−６０００などの商業的に入手可能な機器を用いた表面応力計（ＦＳＭ）によって測定される。表面応力測定値は、ガラスの複屈折率に関連する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定値に依存する。次に、その全体の内容が参照により本明細書に組み入れる「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という表題のＡＳＴＭ規格Ｃ７７０−１６に記載されているＰｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｃ（Ｇｌａｓｓ Ｄｉｓｃ Ｍｅｔｈｏｄ）にしたがって、ＳＯＣを測定する。１つ以上の実施形態において、ガラス系基板は、７５０ＭＰａ以上、例えば、８００ＭＰａ以上、８５０ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上、９５０ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、１１５０ＭＰａ以上、または１２００ＭＰａの表面圧縮応力を有することができる。
本明細書において用いられる場合、ＤＯＣは、本明細書に記載される化学強化アルカリアルミノケイ酸ガラス物品内の応力が圧縮から引張へ変化する深さを意味する。イオン交換処理に応じて、ＦＳＭによって（例えば、Ｏｒｉｈａｒａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（日本）によって製造されたＦＳＭ−６０００などの商業的に入手可能な機器を用いた表面応力計（ＦＳＭ）によって）、または散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）によって、ＤＯＣを測定してもよい。カリウムイオンをガラス物品内に交換することによってガラス物品内に応力が発生する場合、ＤＯＬを測定するためにＦＳＭを用いる。ナトリウムイオンをガラス物品内に交換することによって応力が発生する場合、ＤＯＬを測定するためにＳＣＡＬＰを用いる。カリウムイオンおよびナトリウムイオンの両方をガラス内に交換することによってガラス物品内に応力が発生する場合、ＳＣＡＬＰによってＤＯＬを測定するが、その理由は、ナトリウムイオンの交換深さがＤＯＬを示し、カリウムイオンの交換深さが圧縮応力の大きさの変化を示す（しかし、圧縮から引張への応力の変化は示さない）と考えられるからであり、そのようなガラス物品内のカリウムイオンの交換深さはＦＳＭによって測定される。
ガラス組成物の例は、上記で提供される。特定の実施形態において、ガラス基板またはガラス物品を形成するために、米国特許第９，１５６，７２４号（「’７２４特許」）明細書に開示されるガラス組成物を用いてもよい。’７２４特許明細書には、激しい衝撃による損傷に対して耐性があり、かつ、急速なイオン交換が可能なアルカリアルミノケイ酸ガラスが開示されている。そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスの例は、少なくとも４モル％のＰ２Ｏ５を含み、イオン交換される場合、少なくとも約３ｋｇｆ、少なくとも約４ｋｇｆ、少なくとも約５ｋｇｆ、少なくとも約６ｋｇｆ、または少なくとも約７ｋｇｆのビッカース亀裂発生閾値を有する。１つ以上の特定の実施形態において、第１強化基板は、少なくとも約４モル％のＰ２Ｏ５と０モル％〜約４モル％のＢ２Ｏ３とを含むアルカリアルミノケイ酸ガラスを含むものであって、アルカリアルミノケイ酸ガラスがＬｉ２Ｏを含まず、１．３＜［Ρ２Ｏ５＋Ｒ２Ｏ／Ｍ２Ｏ３］≦２．３であるものであり、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３であり、Ｒ２Ｏがアルカリアルミノケイ酸ガラス中に存在する一価カチオン酸化物の合計であるものである。特定の実施形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスは、１モル％未満のＫ２Ｏ、例えば、０モル％のＫ２Ｏを含む。特定の実施形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスは、１モル％未満のＢ２Ｏ３、例えば、０モル％のＢ２Ｏ３を含む。特定の実施形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスは、少なくとも約１０μｍの層の深さにイオン交換され、アルカリアルミノケイ酸ガラスは、ガラスの表面から層の深さまで延びる圧縮層を有し、圧縮層は、少なくとも約３００ＭＰａの圧縮応力の下にある。特定の実施形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスは、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯからなる群から選択される一価カチオン酸化物および二価カチオン酸化物を含む。極めて特定の実施形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスは、約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ２、約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、約４モル％〜約１５モル％のＰ２Ｏ５、および約１３モル％〜約２５モル％のＮａ２Ｏを含む。すぐ上に記載されているガラス組成物から作製されたガラス基板またはガラス物品をイオン交換することができる。
本明細書に開示されるガラス系物品を、別の物品内、例えば、表示装置を有する物品（または表示装置物品）（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステムおよび同種のものを含む消費家電）、建築物品、輸送物品（例えば、自動車、列車、航空機、航洋船など）、機器物品、またはなんらかの透明性、耐引っかき性、耐摩耗性もしくはそれらの組み合わせを必要とする任意の物品内に組み込んでもよい。図６Ａおよび図６Ｂには、本明細書に開示されるガラス系物品の内のいずれかを組み込んだ例示的な物品が示される。具体的には、図６Ａおよび図６Ｂは、前部６０４と背部６０６と側面６０８とを有する筐体６０２；筐体の少なくとも部分的に内側に、または完全に中にあり、少なくとも制御器と、メモリと、筐体の前面における、またはそれに隣接した表示装置６１０とを含む電気部品（図示せず）；および表示装置を覆うような、筐体の前面における、またはそれを覆うカバー基板６１２、を含む消費電子装置６００を示す。いくつかの実施形態において、カバー基板６１２および／または筐体６０２は、本明細書に開示されるガラス系物品の内のいずれかを含んでもよい。
上記の方法にしたがって、例示的なガラス系物品を作製した。
実施例１
約０．００３モル％〜約０．００５モル％のＡｕと約０．０４モル％のＣｅＯ２とを含む平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板を作製した。ＡｕおよびＣｅＯ２を加える前のガラス基板のバルク組成は、およそ以下の通りであった：６３．６０モル％のＳｉＯ２、１５．６７モル％のＡｌ２Ｏ３、１０．８１モル％のＮａ２Ｏ、６．２４モル％のＬｉ２Ｏ、１．１６モル％のＺｎＯ、０．０４モル％のＳｎＯ２、および２．４８モル％のＰ２Ｏ５。
約０．００３モル％〜約０．００５モル％のＡｕと約０．０４モル％のＣｅＯ２とを含む平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板を作製した。ＡｕおよびＣｅＯ２を加える前のガラス基板のバルク組成は、およそ以下の通りであった：６３．６０モル％のＳｉＯ２、１５．６７モル％のＡｌ２Ｏ３、１０．８１モル％のＮａ２Ｏ、６．２４モル％のＬｉ２Ｏ、１．１６モル％のＺｎＯ、０．０４モル％のＳｎＯ２、および２．４８モル％のＰ２Ｏ５。
ガラス基板の各種領域を異なる曝露期間でＵＶ源に曝露させ、次いで、有色の領域を作製するために、ガラス基板を熱処理した。図２に示されるように、ガラス基板１００は、ＵＶ放射に曝露されなかった無色の領域１１０を含んだ。領域１２０を３０分間曝露させ、領域１３０を１時間曝露させ、領域１４０を２時間曝露させ、領域１５０を３時間曝露させ、領域１６０を４時間曝露させた。図２は、曝露時間が増加することによって、青色からピンク色までの段階的な遷移が生じたことを示す。
実施例２
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板２２０を作製し、マスク２００を用いて、選択的にＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を熱処理して、図３に示されたような有色の領域を作製した。マスクは、ＵＶ放射不透明領域２０２を含んだ。マスクの不透明領域２０２によって、ＵＶ放射に曝露させず、無色のままだったガラス基板の領域２２２が作製された。マスクの不透明領域２０２によって遮断されなかったガラス基板の領域はピンク色２２４を示した。この例は、複雑な形状を有する有色領域が、本明細書に記載されるガラス系物品内に作製される可能性があることを示している。
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板２２０を作製し、マスク２００を用いて、選択的にＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を熱処理して、図３に示されたような有色の領域を作製した。マスクは、ＵＶ放射不透明領域２０２を含んだ。マスクの不透明領域２０２によって、ＵＶ放射に曝露させず、無色のままだったガラス基板の領域２２２が作製された。マスクの不透明領域２０２によって遮断されなかったガラス基板の領域はピンク色２２４を示した。この例は、複雑な形状を有する有色領域が、本明細書に記載されるガラス系物品内に作製される可能性があることを示している。
実施例３
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板４２０を作製し、４時間、マスク４００を用いて、選択的にＵＶ放射に曝露させた。第２平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板４４０を同じ方法で作製し、次いで、３０分間、ガラス基板４４０の裏面（マスクの反対側）からＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を熱処理して、図４に示される通りの有色の領域を作製した。マスク４００は、ＵＶ放射不透明領域４０２を含んだ。マスクの不透明領域４０２によって、ＵＶ放射に曝露させず、無色のままだった第１ガラス基板４２０の領域４２２が作製された。マスクの不透明領域４０２によって遮断されなかった第１ガラス基板の領域はピンク色４２４を示した。第２ガラス基板４４０は、第１ＵＶ放射曝露の間にガラス基板が曝露されない青領域４４２と、前部側および背部側の両方のＵＶ放射曝露の間のＵＶ放射に曝露された領域内の青の色相の低減による、より本来の赤色４４４とを示す。
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板４２０を作製し、４時間、マスク４００を用いて、選択的にＵＶ放射に曝露させた。第２平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板４４０を同じ方法で作製し、次いで、３０分間、ガラス基板４４０の裏面（マスクの反対側）からＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を熱処理して、図４に示される通りの有色の領域を作製した。マスク４００は、ＵＶ放射不透明領域４０２を含んだ。マスクの不透明領域４０２によって、ＵＶ放射に曝露させず、無色のままだった第１ガラス基板４２０の領域４２２が作製された。マスクの不透明領域４０２によって遮断されなかった第１ガラス基板の領域はピンク色４２４を示した。第２ガラス基板４４０は、第１ＵＶ放射曝露の間にガラス基板が曝露されない青領域４４２と、前部側および背部側の両方のＵＶ放射曝露の間のＵＶ放射に曝露された領域内の青の色相の低減による、より本来の赤色４４４とを示す。
実施例４
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板５００を作製し、不透明度が増加した１０の領域を含むマスクを用いて、３時間、選択的に１０ｍＷのＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を、１分間当たり１５℃の割合における室温から６７５℃へのランピングによって熱処理し、次いで、１時間、６７５℃で保持した後、室温に冷却して、図５に示される通りの有色の領域を作製した。マスクによって遮断されなかったガラス基板の領域はピンク色５４０を示し、ＵＶ放射に曝露されなかったガラス基板の領域は無色５１０だった。以下の表１において、測定されたＬ＊、色相角（ｈ）、飽和値（Ｃ）、ａ＊、ｂ＊が報告される。色は、最も不透明なマスク領域５２０についての薄青から、最も不透明でないマスク領域５２９についてのピンクへの遷移が生じた。
実施例１に記載された型の平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板５００を作製し、不透明度が増加した１０の領域を含むマスクを用いて、３時間、選択的に１０ｍＷのＵＶ放射に曝露させた。次いで、曝露させたガラス基板を、１分間当たり１５℃の割合における室温から６７５℃へのランピングによって熱処理し、次いで、１時間、６７５℃で保持した後、室温に冷却して、図５に示される通りの有色の領域を作製した。マスクによって遮断されなかったガラス基板の領域はピンク色５４０を示し、ＵＶ放射に曝露されなかったガラス基板の領域は無色５１０だった。以下の表１において、測定されたＬ＊、色相角（ｈ）、飽和値（Ｃ）、ａ＊、ｂ＊が報告される。色は、最も不透明なマスク領域５２０についての薄青から、最も不透明でないマスク領域５２９についてのピンクへの遷移が生じた。
以下に、各種の実施形態を説明する。これらの実施形態は、以下のものを含む。
１． 第１の実施形態は、ガラス系組成物中に異なる大きさとされた金属粒子を含むガラス系物品であって、前記異なる大きさとされた金属粒子が、互いに異なる色を有する２つの領域を提供する前記ガラス系組成物中に多色領域を形成する、ガラス系物品を含む。
２． 前記多色領域が、金、銀、パラジウム、銅およびそれらの組み合わせからなる群から選択される金属粒子の島を含み、金属粒子の第１島が、金属粒子の第２島とは異なる平均粒径を有する、実施形態１記載のガラス系物品。
３． 前記ガラス系組成物がセリウムをさらに含む、実施形態１または２記載のガラス系物品。
４． 異なる電磁放射への曝露の結果、金属粒子の前記第１の島と金属粒子の前記第２島とが異なる平均粒径を有する、実施形態２記載のガラス系物品。
５． 前記放射が、可視光、赤外光、紫外光および極紫外光からなる群から選択される、実施形態４記載のガラス系物品。
６． 金属粒子の前記第１島と金属粒子の前記第２島とがパターン内にある、実施形態２から５のいずれかに記載のガラス系物品。
７． 前記ガラス系物品が熱処理された、実施形態２から６のいずれかに記載のガラス系物品。
８． 前記ガラス系物品に色を提供するように前記金属粒子の大きさが設定された、実施形態１から７のいずれかに記載のガラス系物品。
９． 前記ガラス系物品内で色の範囲が達成される、実施形態１から８のいずれかに記載のガラス系物品。
１０． 色の前記範囲が青から赤までである、実施形態９記載のガラス系物品。
１１． イオン交換可能なガラス組成物をさらに含む、実施形態１から１０のいずれかに記載のガラス系物品。
１２． 前記ガラスが、ＣＳ＞１００ＭＰａおよびＤＯＬ＞５マイクロメートルである、実施形態１１記載のガラス系物品。
１３． テクスチャ表面を提供するように改質された表面をさらに含む、実施形態１から１２のいずれかに記載のガラス系物品。
１４． 前記ガラス系物品が板の形態である、実施形態１から１２のいずれかに記載のガラス系物品。
１５． 前記板が、フュージョン成形、スロットドロー、圧延板、アップドローおよびフロートの内の１つによって形成される、実施形態１４記載のガラス系物品。
１６． 前記物品がガラスまたはガラスセラミックである、実施形態１から１２のいずれかに記載のガラス系物品。
１７． 異なる領域内の前記色が、固定強度光源についての異なる曝露時間を受ける前記異なる領域に基づいて異なる、実施形態１から１６のいずれかに記載のガラス系物品。
１８． 異なる領域内の前記色が、異なる光強度に曝露される異なる領域に基づいて異なる、実施形態１から１６のいずれかに記載のガラス系物品。
１９． 前記ガラス系組成物が、続く研磨を必要としないように充分に高い粘度である場合、前記色が、放射への曝露によって達成される、実施形態１から１８のいずれかに記載のガラス系物品。
２０． 前記ガラスが、リュクルゴス効果（Ｌｙｃｕｒｇｕｓ ｅｆｆｅｃｔ）が透過および反射における色の変化によって達成されるように充分に大きい粒子を含む、実施形態１から１９のいずれかに記載のガラス系物品。
２１． 前記物品が３ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２２． 前記物品が２ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２３． 前記物品が１．５ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２４． 前記物品が１ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２５． 前記物品が０．７ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２６． 前記物品が０．５ｍｍ以下の厚さである、実施形態１から２０のいずれかに記載のガラス系物品。
２７． 一片のガラス上へ前記パターンをインクジェット印刷することによって作製されたマスクを用いて前記多色領域が形成される、実施形態１から２６のいずれかに記載のガラス系物品。
２８． 前記インクジェット印刷が、ＵＶに対して非常に透明な一片のガラス上で行われた、実施形態２７記載のガラス系物品。
２９． ソーダ石灰ガラス、アルミノケイ酸ガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスおよびアルカリアルミノホウケイ酸ガラスから選択されるガラス組成物を含む、実施形態１〜２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３０． （重量％で）５５〜６９％のＳｉＯ２、１８〜２５％のＡｌ２Ｏ３、３〜５％のＬｉ２Ｏ、０〜３０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜４％のＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜８％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３１． （重量％で）５７〜６６％のＳｉＯ２、１８〜２３％のＡｌ２Ｏ３、３〜５％のＬｉ２Ｏ、３〜２５％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、１〜４％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜４％のＺｎＯ、０〜４％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜７％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３２． （重量％で）５７〜６３％のＳｉＯ２、１８〜２２％のＡｌ２Ｏ３、３．５〜５％のＬｉ２Ｏ、５〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、０〜３％のＺｎＯ、０〜３％のＴｉＯ２、０〜５％のＺｒＯ２、２〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２、０〜５％のＰ２Ｏ５、０〜１％のＦ、および０〜２％のＢ２Ｏ３を含む組成物を有するリチウムアルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３３． （重量％で）４０〜８１％のＳｉＯ２、０〜６％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜３０％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜３０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜７％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３４． （重量％で）５０〜８１％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜２８％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜６％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３５． （重量％で）５５〜７６％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ２Ｏ３、５〜２５％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するソーダ石灰ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３６． （重量％で）６０〜８５％のＳｉＯ２、０〜１０％のＡｌ２Ｏ３、５〜２０％のＢ２Ｏ３、２〜１６％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３７． （重量％で）６３〜８４％のＳｉＯ２、０〜８％のＡｌ２Ｏ３、５〜１８％のＢ２Ｏ３、３〜１４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜４％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３８． （重量％で）６３〜８３％のＳｉＯ２、０〜７％のＡｌ２Ｏ３、５〜１８％のＢ２Ｏ３、４〜１４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１０％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜３％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜２％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するホウケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
３９． （重量％で）４０〜７５％のＳｉＯ２、１０〜３０％のＡｌ２Ｏ３、０〜２０％のＢ２Ｏ３、４〜３０％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１５％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜１０％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４０． （重量％で）５０〜７０％のＳｉＯ２、１０〜２７％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、５〜２８％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１３％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１３％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜９のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４１． （重量％で）５５〜６８％のＳｉＯ２、１０〜２７％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５％のＢ２Ｏ３、４〜２７％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、０〜１２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜８％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有するアルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４２． （重量％で）５０〜７５％のＳｉＯ２、７〜２５％のＡｌ２Ｏ３、０〜２０％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４３． （重量％で）５２〜７３％のＳｉＯ２、７〜２３％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２３％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜１０％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４４． （重量％で）５３〜７１％のＳｉＯ２、７〜２２％のＡｌ２Ｏ３、０〜１８％のＢ２Ｏ３、０〜４％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、５〜２２％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ、０〜８％のＴｉＯ２＋ＺｒＯ２、および０〜５％のＰ２Ｏ５を含む組成物を有する低アルカリ金属アルミノケイ酸ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４５． ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＮａ２Ｏを含み、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≧６６モル％、および、Ｎａ２Ｏ≧９モル％である、ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４６． ６１〜７５モル％のＳｉＯ２、７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１２モル％のＢ２Ｏ３、９〜２１モル％のＮａ２Ｏ、０〜４モル％のＫ２Ｏ、０〜７モル％のＭｇＯ、および０〜３モル％のＣａＯを含む、ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４７． ６０〜７０モル％のＳｉＯ２、６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５モル％のＢ２Ｏ３、０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ、０〜２０モル％のＮａ２Ｏ、０〜１０モル％のＫ２Ｏ、０〜８モル％のＭｇＯ、０〜１０モル％のＣａＯ、０〜５モル％のＺｒＯ２、０〜１モル％のＳｎＯ２、０〜１モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％、および０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である、ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４８． ６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ２、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、０〜５モル％のＬｉ２Ｏ、８〜１８モル％のＮａ２Ｏ、０〜５モル％のＫ２Ｏ、１〜７モル％のＭｇＯ、０〜２．５モル％のＣａＯ、０〜３モル％のＺｒＯ２、０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ２、０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１４モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦１８モル％、および２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である、ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
４９． ５８〜７２モル％のＳｉＯ２、９〜１７モル％のＡｌ２Ｏ３、２〜１２モル％のＢ２Ｏ３、８〜１６モル％のＮａ２Ｏ、および０〜４モル％のＫ２Ｏを含み、比（（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤）＞１である、ガラスを含む、実施形態１から２８のいずれかに記載のガラス系物品。
５０． 前記ガラス系物品が、０．００１モル％〜約０．００５モル％の金を含むガラス組成物を含む、実施形態１から４９のいずれかに記載のガラス系物品。
５１． 前記ガラス系物品が、０．００１モル％〜約０．００５モル％の金を含むガラス組成物を含む、実施形態１から４９のいずれかに記載のガラス系物品。
５２． 実施形態１から５１のいずれかに記載のガラス系物品を含む携帯可能装置であって、前記携帯可能装置が、携帯電話、タブレットおよび音楽プレーヤから選択される、携帯可能装置。
５３． ガラス系組成物中に異なる大きさとされた金属粒子を含むガラス系物品を作製する方法であって、前記異なる大きさとされた金属粒子が、互いに異なる色を有する２つの領域を提供する前記ガラス系組成物中に多色領域を形成し、ガラス系部品の第１領域を放射に曝露させるステップと、前記ガラス系部品の第２領域を放射に曝露させるステップと、を含み、前記第１領域および前記第２領域を、放射の異なる強さの内の１つ以上に、または、異なる曝露時間に曝露させることによって、前記第１領域および前記第２領域内において異なる大きさとされた金属粒子が生じる、方法。
５４． 前記多色領域が、金、銀、パラジウム、銅およびそれらの組み合わせからなる群から選択される金属粒子の島を含み、金属粒子の第１島が、金属パーティの第２島とは異なる平均粒径を有する、実施形態５３記載の方法。
５５． 前記ガラス系組成物がセリウムをさらに含む、実施形態５３から５４のいずれかに記載の方法。
５６． 前記放射が、可視光、赤外光、紫外光および極紫外光からなる群から選択される、実施形態５３から５５のいずれかに記載の方法。
５７． 金属粒子の前記第１島と金属粒子の前記第２島とがパターン内にある、実施形態５３から５６のいずれかに記載の方法。
５８． 前記ガラス系物品を熱処理することをさらに含む、実施形態５３から５７のいずれかに記載の方法。
５９． 前記ガラス系物品に色を提供するように前記金属粒子の大きさが設定された、実施形態５３から５８のいずれかに記載の方法。
６０． 前記ガラス系物品内で色の範囲が達成される、実施形態５３から５９のいずれかに記載の方法。
６１． 色の前記範囲が青から赤までである、実施形態５３から６０のいずれかに記載の方法。
６２． テクスチャ表面を提供するように前記ガラス系物品の表面をさらに改質する、実施形態５３から６１のいずれかに記載の方法。
６３． フュージョン成形、スロットドロー、圧延板、アップドローおよびフロートの内の１つによって前記ガラス系物品を板に形成することをさらに含む、実施形態５３から６２のいずれかに記載の方法。
６４． 異なる領域内の前記色が、固定強度光源についての異なる曝露時間を受ける前記異なる領域に基づいて異なる、実施形態５３から６３のいずれかに記載の方法。
６５． 異なる領域内の前記色が、異なる光強度に曝露される異なる領域に基づいて異なる、実施形態５３から６３のいずれかに記載の方法。
６６． 前記ガラス系組成物が、続く研磨を必要としないように充分に高い粘度である場合、前記色が、放射への曝露によって達成される、実施形態５３から６５のいずれかに記載の方法。
６７． 前記ガラスが、リュクルゴス効果が透過および反射における色の変化によって達成されるように充分に大きい粒子を含む、実施形態５３から６６のいずれかに記載の方法。
６８． 一片の前記ガラス系物品上へパターンを形成することをさらに含む、実施形態５３から６７のいずれかに記載の方法。
６９． 前記パターンがインクジェット印刷によって形成される、実施形態６８記載の方法。
７０． 前記ガラス系物品が、ＵＶに対して非常に透明な一片のガラスを含む、実施形態６８または６９記載の方法。
上記は各種の実施形態に向けられたものであるが、本開示の、他の、および、さらなる実施形態が、その基本的範囲を逸脱することなく考案されてもよく、その範囲は、以下の請求項によって決定される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
ガラス系基板を含む物品であって、
前記ガラス系基板が、
第１平均粒径を有する成分の金属ナノ粒子を含む第１領域と、
前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域と、
を含む、物品。
ガラス系基板を含む物品であって、
前記ガラス系基板が、
第１平均粒径を有する成分の金属ナノ粒子を含む第１領域と、
前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域と、
を含む、物品。
実施形態２
前記ガラス系基板が、
４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、
０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、
０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜１０モル％のＺｎＯと、
０〜１０モル％のＺｒＯ２と、
０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＮｉＯと、
０超から５モル％のＡｕと、
０〜５モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１記載の物品。
前記ガラス系基板が、
４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、
０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、
０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜１０モル％のＺｎＯと、
０〜１０モル％のＺｒＯ２と、
０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＮｉＯと、
０超から５モル％のＡｕと、
０〜５モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１記載の物品。
実施形態３
前記ガラス系基板が、
５５〜７５モル％のＳｉＯ２と、
１０〜２０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＰ２Ｏ５と、
１０〜２５モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜１０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜５モル％のＺｎＯと、
０〜５モル％のＺｒＯ２と、
０〜５モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＮｉＯと、
０．００１〜０．１モル％のＡｕと、
０超から１モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１または２記載の物品。
前記ガラス系基板が、
５５〜７５モル％のＳｉＯ２と、
１０〜２０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＰ２Ｏ５と、
１０〜２５モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜１０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜５モル％のＺｎＯと、
０〜５モル％のＺｒＯ２と、
０〜５モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜５モル％のＮｉＯと、
０．００１〜０．１モル％のＡｕと、
０超から１モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１または２記載の物品。
実施形態４
前記成分が、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記成分が、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態５
前記成分がＡｕである、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記成分がＡｕである、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態６
前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態７
前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態８
前記第１領域が９０°〜１７０°の範囲外の色相角を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記第１領域が９０°〜１７０°の範囲外の色相角を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態９
前記第２領域が、前記成分の金属ナノ粒子を実質的に含まず、実質的に無色である、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記第２領域が、前記成分の金属ナノ粒子を実質的に含まず、実質的に無色である、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１０
前記第２領域が、前記第１の領域の色相角とは異なる色相角を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記第２領域が、前記第１の領域の色相角とは異なる色相角を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１１
前記ガラス系基板が、第３平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第３領域をさらに含み、前記第３平均粒径が、前記第１平均粒径および前記第２平均粒径とは異なる、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記ガラス系基板が、第３平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第３領域をさらに含み、前記第３平均粒径が、前記第１平均粒径および前記第２平均粒径とは異なる、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１２
前記第１平均粒径が約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記第１平均粒径が約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１３
前記ガラス系基板が、前記ガラス系基板の表面から圧縮の深さまで延びる圧縮応力層を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記ガラス系基板が、前記ガラス系基板の表面から圧縮の深さまで延びる圧縮応力層を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１４
前記ガラス系基板が約３ｍｍ未満の厚さを有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
前記ガラス系基板が約３ｍｍ未満の厚さを有する、先行する実施形態のいずれかに記載の物品。
実施形態１５
前面、裏面および側面を有する筐体、
前記筐体の中で少なくとも部分的に提供される電気部品であって、前記電気部品が少なくとも制御器、メモリおよび表示装置を含み、前記表示装置が、前記筐体の前記前面においてまたは隣接して提供される、電気部品、および
前記表示装置を覆って設けられるカバーガラス、
を含む消費家電製品であって、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも１つが先行する実施形態のいずれかに記載の物品を含む、消費家電製品。
前面、裏面および側面を有する筐体、
前記筐体の中で少なくとも部分的に提供される電気部品であって、前記電気部品が少なくとも制御器、メモリおよび表示装置を含み、前記表示装置が、前記筐体の前記前面においてまたは隣接して提供される、電気部品、および
前記表示装置を覆って設けられるカバーガラス、
を含む消費家電製品であって、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも１つが先行する実施形態のいずれかに記載の物品を含む、消費家電製品。
実施形態１６
紫外光源でガラス系基板の第１領域を照射して、前記第１領域内に金属ナノ粒子核を含む照射ガラス系基板を形成するステップと、
前記照射ガラス系基板を熱処理して、前記第１領域内に成分の金属ナノ粒子を含む熱処理ガラス系基板を形成するステップと、
を含む方法であって、
前記熱処理ガラス系基板が、前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域を含む、方法。
紫外光源でガラス系基板の第１領域を照射して、前記第１領域内に金属ナノ粒子核を含む照射ガラス系基板を形成するステップと、
前記照射ガラス系基板を熱処理して、前記第１領域内に成分の金属ナノ粒子を含む熱処理ガラス系基板を形成するステップと、
を含む方法であって、
前記熱処理ガラス系基板が、前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域を含む、方法。
実施形態１７
前記ガラス系基板に照射する前に前記ガラス系基板と前記紫外光源の間にマスクを設けることをさらに含む、実施形態１６記載の方法。
前記ガラス系基板に照射する前に前記ガラス系基板と前記紫外光源の間にマスクを設けることをさらに含む、実施形態１６記載の方法。
実施形態１８
前記マスクがインクジェット印刷される、実施形態１７記載の方法。
前記マスクがインクジェット印刷される、実施形態１７記載の方法。
実施形態１９
前記マスクが、前記第１領域と比較して前記第２領域における前記紫外光源による前記照射の強度を低下させる、実施形態１７または１８記載の方法。
前記マスクが、前記第１領域と比較して前記第２領域における前記紫外光源による前記照射の強度を低下させる、実施形態１７または１８記載の方法。
実施形態２０
前記ガラス系基板に照射した後で前記マスクを除去することをさらに含む、実施形態１７から１９のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板に照射した後で前記マスクを除去することをさらに含む、実施形態１７から１９のいずれかに記載の方法。
実施形態２１
前記成分がＡｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、実施形態１６から２０のいずれかに記載の方法。
前記成分がＡｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、実施形態１６から２０のいずれかに記載の方法。
実施形態２２
前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、実施形態１６から２１のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、実施形態１６から２１のいずれかに記載の方法。
実施形態２３
前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、実施形態１６から２２のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板がＣｅＯ２をさらに含む、実施形態１６から２２のいずれかに記載の方法。
実施形態２４
第２方向からの紫外光源による前記ガラス系基板の第２照射をさらに含む、実施形態１６から２３のいずれかに記載の方法であって、前記ガラス系基板の前記第１領域を照射することが第１方向からであり、前記第１方向が前記第２方向とは異なる、方法。
第２方向からの紫外光源による前記ガラス系基板の第２照射をさらに含む、実施形態１６から２３のいずれかに記載の方法であって、前記ガラス系基板の前記第１領域を照射することが第１方向からであり、前記第１方向が前記第２方向とは異なる、方法。
実施形態２５
前記ガラス系基板の前記熱処理が、前記ガラス系基板の唯一の熱処理である、実施形態１６から２４のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板の前記熱処理が、前記ガラス系基板の唯一の熱処理である、実施形態１６から２４のいずれかに記載の方法。
実施形態２６
前記照射ガラス系基板が、前記ガラス系基板と比較して実質的に変色を示さない、実施形態１６から２５のいずれかに記載の方法。
前記照射ガラス系基板が、前記ガラス系基板と比較して実質的に変色を示さない、実施形態１６から２５のいずれかに記載の方法。
実施形態２７
前記熱処理ガラス系基板をイオン交換することをさらに含む、実施形態１６から２６のいずれかに記載の方法。
前記熱処理ガラス系基板をイオン交換することをさらに含む、実施形態１６から２６のいずれかに記載の方法。
実施形態２８
ダウンドロープロセスにより前記ガラス系基板を形成することをさらに含む、実施形態１６から２７のいずれかに記載の方法。
ダウンドロープロセスにより前記ガラス系基板を形成することをさらに含む、実施形態１６から２７のいずれかに記載の方法。
実施形態２９
前記ガラス系基板が、
４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、
０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、
０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜１０モル％のＺｎＯと、
０〜１０モル％のＺｒＯ２と、
０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＮｉＯと、
０超から５モル％のＡｕと、
０〜５モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１６から２８のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板が、
４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、
０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、
０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜１０モル％のＺｎＯと、
０〜１０モル％のＺｒＯ２と、
０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＮｉＯと、
０超から５モル％のＡｕと、
０〜５モル％のＣｅＯ２と、
を含む、実施形態１６から２８のいずれかに記載の方法。
実施形態３０
前記熱処理が、約０．５時間〜約４時間で、約５００℃〜約９００℃の温度において起こる、実施形態１６から２９のいずれかに記載の方法。
前記熱処理が、約０．５時間〜約４時間で、約５００℃〜約９００℃の温度において起こる、実施形態１６から２９のいずれかに記載の方法。
実施形態３１
前記ガラス系基板を照射することが、約０．１時間〜約１０時間で、約１ｍＷ〜約２０ｍＷの強度において起きる、実施形態１６から３０のいずれかに記載の方法。
前記ガラス系基板を照射することが、約０．１時間〜約１０時間で、約１ｍＷ〜約２０ｍＷの強度において起きる、実施形態１６から３０のいずれかに記載の方法。
１００ ガラス基板
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、２２２、４２２ 領域
２００、３６０、４００ マスク
２０２、４０２ ＵＶ放射不透明領域
２２０、４２０、５００ 平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板
２２４、４２４、５４０ ピンク色
３４０ 感光性ガラス系基板
３４５ 照射領域
４４０ 第２平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板
４４２ 青領域
４４４ 赤色
５１０ 無色
５２０、５２９ マスク領域
６００ 消費電子装置
６０２ 筐体
６０４ 前部
６０６ 背部
６０８ 側面
６１０ 表示装置
６１２ カバー基板
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、２２２、４２２ 領域
２００、３６０、４００ マスク
２０２、４０２ ＵＶ放射不透明領域
２２０、４２０、５００ 平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板
２２４、４２４、５４０ ピンク色
３４０ 感光性ガラス系基板
３４５ 照射領域
４４０ 第２平面的アルカリアルミニウムリンケイ酸ガラス基板
４４２ 青領域
４４４ 赤色
５１０ 無色
５２０、５２９ マスク領域
６００ 消費電子装置
６０２ 筐体
６０４ 前部
６０６ 背部
６０８ 側面
６１０ 表示装置
６１２ カバー基板
Claims (15)
- ガラス系基板を含む物品であって、
前記ガラス系基板が、
第１平均粒径を有する成分の金属ナノ粒子を含む第１領域と、
前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域と、
を含む、物品。 - 前記ガラス系基板が、
４０〜８５モル％のＳｉＯ２と、
０〜３０モル％のＡｌ２Ｏ３と、
０〜２０モル％のＢ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＰ２Ｏ５と、
０〜３０モル％のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏと、
０〜３０モル％のＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯと、
０〜１０モル％のＺｎＯと、
０〜１０モル％のＺｒＯ２と、
０〜１０モル％のＹ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＬａ２Ｏ３と、
０〜１０モル％のＮｉＯと、
０超から５モル％のＡｕと、
０〜５モル％のＣｅＯ２と、
を含む、請求項１記載の物品。 - 前記成分が、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群から選択される、請求項１または２記載の物品。
- 前記ガラス系基板が光増感剤をさらに含む、先行する請求項のいずれか一項記載の物品。
- 前記第１領域が９０°〜１７０°の範囲外の色相角を有する、先行する請求項のいずれか一項記載の物品。
- 前記第２領域が、前記成分の金属ナノ粒子を実質的に含まず、実質的に無色である、先行する請求項のいずれか一項記載の物品。
- 前記第１平均粒径が約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである、先行する実施形態のいずれか一項記載の物品。
- 前面、裏面および側面を有する筐体、
前記筐体の中で少なくとも部分的に提供される電気部品であって、前記電気部品が少なくとも制御器、メモリおよび表示装置を含み、前記表示装置が、前記筐体の前記前面においてまたは隣接して提供される、電気部品、および
前記表示装置を覆って設けられるカバーガラス、
を含む消費家電製品であって、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも１つが先行する請求項のいずれか一項記載の物品を含む、消費家電製品。 - 紫外光源でガラス系基板の第１領域を照射して、前記第１領域内に金属ナノ粒子核を含む照射ガラス系基板を形成するステップと、
前記照射ガラス系基板を熱処理して、前記第１領域内に成分の金属ナノ粒子を含む熱処理ガラス系基板を形成するステップと、
を含む方法であって、
前記熱処理ガラス系基板が、前記第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する前記成分の金属ナノ粒子を含む第２領域を含む、方法。 - 前記ガラス系源に照射する前に前記ガラス系基板と前記紫外光源の間にマスクを設けることをさらに含む、請求項９記載の方法。
- 第２方向からの紫外光源による前記ガラス系基板の前記第１領域の第２照射をさらに含む、請求項９または１０記載の方法であって、前記ガラス系基板の前記第１領域を照射することが第１方向からであり、前記第１方向が前記第２方向とは異なる、方法。
- 前記ガラス系基板の前記熱処理が、前記ガラス系基板の唯一の熱処理である、請求項９から１１のいずれか一項記載の方法。
- 前記照射ガラス系基板が、前記ガラス系基板と比較して実質的に変色を示さない、請求項９から１２のいずれか一項記載の方法。
- 前記熱処理が、約０．５時間〜約４時間で、約５００℃〜約９００℃の温度において起こる、請求項９から１３のいずれか一項記載の方法。
- 前記ガラス系基板を照射することが、約０．１時間〜約１０時間で、約１ｍＷ〜約２０ｍＷの強度において起きる、請求項９から１４のいずれか一項記載の方法。
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