JP6774422B2

JP6774422B2 - 軟化点が低い、高速イオン交換可能な無ホウ素ガラス

Info

Publication number: JP6774422B2
Application number: JP2017545312A
Authority: JP
Inventors: マイケルグロス，ティモシー; クリストファーマウロ，ジョン; マウロ，イーホン; ライ，ローヒット; タンディア，アダマ; タン，ヂョンヂー
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: JP2018509366A; TWI692460B; KR102562301B1; KR20170125054A; US20160251255A1; US10315949B2; TW201638040A; EP3262000A1; WO2016138330A1; CN107531551A

Description

優先権

本出願は、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１５年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／１２１０１８号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。

本開示は、軟化点が低いアルカリアルミノケイ酸塩ガラスに関する。より詳しくは、本開示は、イオン交換可能であり、三次元形状に成形できるようなガラスに関する。さらにより詳しくは、本開示は、軟化点が低く、Ｂ₂Ｏ₃を少量含有するまたは含まないアルカリアルミノケイ酸塩ガラスに関する。

イオン交換可能なガラスが、携帯型装置を含む多くの最新電子機器に見られるディスプレイ用のカバーガラスとして広く使用されている。しかしながら、そのような用途におけるこれらの化学強化可能なガラスの使用は、大部分は、平らかつ平面の機器に制限されている。三次元（３Ｄ）のガラス形状の形成は、ある場合には、ガラスを加熱し、真空下で成形型内に垂下させて、最終またはほぼ最終形状を得る、真空垂下(vacuum sagging)または成形プロセスにより行われる。

しかしながら、多くのイオン交換可能なガラスは、保護コーティングが利用される場合でさえ、そのようなガラスが、その垂下プロセスに使用される成形型と反応する、それに貼り付く、および／またはそれを劣化させる傾向にあるほど十分に高い軟化点を有する。ガラスの粘度および液相温度を低下させるために、ガラスに酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）が添加されることがある。しかしながら、Ｂ₂Ｏ₃は、特にＢ₂Ｏ₃が四面体配位状態（アルカリ金属酸化物が比較的多量に存在するときに生じ得る）で存在する場合、ガラスのイオン交換性能を阻害するようにも作用する。

本開示は、高速イオン交換性能を示すアルカリアルミノケイ酸塩ガラスであって、そのガラスを非平面三次元形状に形成できるようにする低い軟化点を有するアルカリアルミノケイ酸塩ガラスを提供する。そのガラスは、約１モル％未満しか酸化ホウ素を含有せず、いくつかの実施の形態において、Ｂ₂Ｏ₃を実質的に含まない。さらに、これらのガラスは、溶融挙動およびイオン交換性能を改善しつつ、それでも成形性を考慮して十分に低い軟化点を達成するために、Ａｌ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の両方に対して過剰な量のアルカリ酸化物を有する。

したがって、本開示の１つの態様は、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃および少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物Ｒ₂Ｏを含み、約９００℃以下の軟化点を有し、１．３≦Ｒ₂Ｏ（モル％）／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２である、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスを提供することにある。

本開示の第２の態様は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスを提供することにある。そのガラスは、ホウ素が含まれておらず、約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１８モル％から約２２モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約３モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約１モル％のＣａＯ、および０モル％から約８モル％のＺｎＯを含み、１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０であり、約９００℃以下の軟化点を有する。

これらと他の態様、利点、および特徴は、以下の詳細な説明、添付図面、および付随の特許請求の範囲から明白になるであろう。

皿形ガラス物品の断面概略図イオン交換された三次元ガラス物品の断面概略図

以下の説明において、図面に示されたいくつかの図に亘り、同様の参照文字は、同様のまたは対応する部品を指す。また、特に明記のない限り、「上部」、「下部」、「外方」、「内方」などの用語は、便宜上の単語であり、制限用語と見なすべきではないことが理解されよう。それに加え、群が、複数の要素およびそれらの組合せの群の内の少なくとも１つを含むと記載されているときはいつでも、その群は、個別か、または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつを含んでも、から実質的になっても、またはからなってもよいことが理解されよう。同様に、群が、複数の要素またはそれらの組合せの群の内の少なくとも１つからなると記載されているときはいつでも、その群は、個別か、または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつからなってもよいことが理解されよう。特に明記のない限り、値の範囲は、列挙された場合、その範囲の上限と下限の両方、並びにそれらの間の任意の範囲を含む。ここに用いたように、名詞は、特に明記のない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」の対象を指す。また、明細書および図面に開示された様々な特徴は、いずれの組合せでも、また全ての組合せで使用できることが理解されよう。

ここに用いたように、「ガラス物品」という用語は、全部または一部がガラスから製造されたどの物品も含むように、その最も広い意味で使用される。特に明記のない限り、全ての組成は、モルパーセント（モル％）で表される。ガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）は、１０^-7／℃で表され、特に明記のない限り、約２０℃から約３００℃の温度範囲に亘り測定された値を示す。高温（または液体）熱膨張係数（高温ＣＴＥ）は、摂氏度当たりの百万分率（ｐｐｍ）（ｐｐｍ／℃）で表され、瞬間熱膨張係数（ＣＴＥ）対温度の曲線の高温平坦域で測定された値を示す。その高温ＣＴＥは、転移領域を通るガラスの加熱または冷却に関連する体積変化を示す。

ここに用いたように、「液相温度」または「Ｔ^L」という用語は、溶融ガラスが溶融温度から冷めるときに結晶が最初に現れる温度、または温度を室温から上昇させるときに一番最後の結晶が溶ける温度を称する。

ここに用いたように、「ジルコン分解粘度」という用語は、ジルコン（ガラス加工および製造において耐火材料として一般に使用される）が、ガラスまたはガラス溶融物の存在下で分解してジルコニアおよびシリカを形成するガラスの粘度を称する。ここに記載されたガラスは、ガラスの粘度がジルコン分解粘度と等しい温度と等しいジルコン分解温度を有する。

ここに用いたように、「軟化点」は、ガラス物体が自重で垂下する温度を称し、ガラスの粘度が１０^7.6ポアズ（Ｐ）である温度として定義される。ここに用いたように、「アニール」は、ガラスをアニール点に、典型的に約４から約８時間の所定の期間に亘り加熱することを意味する。「仮想化点(fictivation point)」および「仮想温度」は、ガラスが１０¹¹ポアズの粘度を有する温度を称する。

「実質的に」および「約」という用語は、任意の定量比較、値、測定、または他の表示に起因するであろう固有の不確実性の度合いを表すためにここに使用されることがあることに留意のこと。これらの用語は、問題の主題の基本的機能の変化をもたらさずに、定量表示が規定基準から変動するであろう程度を表すためにここに使用されている。それゆえ、「Ｂ₂Ｏ₃を実質的に含まない」ガラスは、Ｂ₂Ｏ₃がガラスに積極的に添加されていないか、またはガラスに配合されていないが、汚染物質として非常に少量−例えば、１モル％未満、または０．１モル％未満−で存在することがあるものである。

圧縮応力および層の深さは、当該技術分野で公知の手段を使用して測定される。そのような手段としては、以下に限られないが、株式会社ルケオ（日本国、東京都）により製造されているＦＳＭ−６０００などの市販の計器を使用した表面応力の測定（ＦＳＭ）が挙げられ、圧縮応力および層の深さを測定する方法は、「Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass」と題するＡＳＴＭ１４２２Ｃ−９９、および「Standard Test Method for Non-Destructive Photoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed, Heat-Strengthened, and Fully-Tempered Flat Glass」と題するＡＳＴＭ１２７９．１９７７９に記載されており、これらの内容をここに全て引用する。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。次に、ＳＯＣは、その内容がここに全て引用される、両方とも「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」と題するＡＳＴＭ標準Ｃ７７０−９８（２００８）に記載されているファイバおよび４点曲げ法などの当該技術分野で公知の方法、あるいは当該技術分野で公知のバルクシリンダ法により測定される。

一般に図面を、特に図１を参照すると、説明図は、特定の実施の形態を記載する目的のためであり、本開示または付随の特許請求の範囲をそれに限定することは意図されていないことが理解されよう。図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、図面の特定の特徴および特定の視野は、明確さと簡潔さのために、規模と図式で誇張して示されることがある。

高速イオン交換性能（すなわち、イオン交換されたときに、深い層の深さおよび高い圧縮応力を達成するために）を示し、そのガラスを非平面三次元（３Ｄ）形状に形成できるようにする低い軟化点を有する、イオン交換可能なアルカリアルミノケイ酸塩ガラス（以後、特に明記のない限り、単に「ガラス」と称される）およびアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品の一群がここに記載されている。これらのガラスは、少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物Ｒ₂Ｏを含み、ここで、Ｒ₂Ｏは、Ｎａ₂Ｏ、および必要に応じて、Ｌｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｒｂ₂Ｏ、およびＣｓ₂Ｏの１つ以上を含み、１．３≦Ｒ₂Ｏ（モル％）／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２である。これらのガラスは、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃も含み、いくつかの実施の形態において、Ｂ₂Ｏ₃を実質的に含まない。いくつかの実施の形態において、そのガラスはＢ₂Ｏ₃を含まない。これらのガラスは、フュージョンドローされるように設計されており、フュージョンドロー法に広く使用されるジルコン製アイソパイプに適合している。

ここに記載されたガラスは、約９００℃未満の軟化点を有する。いくつかの実施の形態において、軟化点は約８６０℃未満であり、さらに他の実施の形態において、軟化点は約８３５℃未満である。

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂（すなわち、５０モル％≦ＳｉＯ₂≦７０モル％）、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ₂Ｏ₃（すなわち、１０モル％≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５モル％）、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃（すなわち、０モル％≦Ｂ₂Ｏ₃≦１モル％）、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅（すなわち、０モル％≦Ｐ₂Ｏ₅≦５モル％）、約１８モル％から約２２モル％のＮａ₂Ｏ（すなわち、１８モル％≦Ｎａ₂Ｏ≦２２モル％）、０モル％から約３モル％のＫ₂Ｏ（すなわち、０モル％≦Ｋ₂Ｏ≦３モル％）、０モル％から約４モル％のＭｇＯ（すなわち、０モル％≦ＭｇＯ≦４モル％）、０モル％から約１モル％のＣａＯ（すなわち、０モル％≦ＣａＯ≦１モル％）、および０モル％から約８モル％のＺｎＯ（すなわち、０モル％≦ＺｎＯ≦８モル％）を含み、またはから実質的になり、１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０である。

いくつかの実施の形態において、前記ガラスは、約５５モル％から約６６モル％のＳｉＯ₂（すなわち、５５モル％≦ＳｉＯ₂≦６６モル％）、約１０モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃（すなわち、１０モル％≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１４モル％）、０モル％から約０．５モル％のＢ₂Ｏ₃（すなわち、０モル％≦Ｂ₂Ｏ₃≦０．５モル％）、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅（すなわち、０モル％≦Ｐ₂Ｏ₅≦５モル％）、約１９モル％から約２１モル％のＮａ₂Ｏ（すなわち、１９モル％≦Ｎａ₂Ｏ≦２１モル％）、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ（すなわち、０モル％≦Ｋ₂Ｏ≦２モル％）、０モル％から約２モル％のＭｇＯ（すなわち、０モル％≦ＭｇＯ≦２モル％）、０モル％から約０．５モル％のＣａＯ（すなわち、０モル％≦ＣａＯ≦０．５モル％）、および約１モル％から約７モル％のＺｎＯ（すなわち、１モル％≦ＺｎＯ≦７モル％）を含む、またはから実質的になる。いくつかの実施の形態において、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１０モル％、Ｋ₂Ｏ（モル％）≦０．５（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））、および／または５６モル％≦ＳｉＯ₂（モル％）＋Ｂ₂Ｏ₃（モル％）≦７５モル％。

特定の実施の形態において、前記ガラスは、約５６モル％から約６２モル％のＳｉＯ₂（すなわち、５６モル％≦ＳｉＯ₂≦６２モル％）、約１１モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃（すなわち、１１モル％≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１４モル％）、約１モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅（すなわち、１モル％≦Ｐ₂Ｏ₅≦５モル％）、約１９モル％から約２０モル％のＮａ₂Ｏ（すなわち、１９モル％≦Ｎａ₂Ｏ≦２０モル％）、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ（すなわち、０モル％≦Ｋ₂Ｏ≦２モル％）、０モル％から約４モル％のＭｇＯ（すなわち、０モル％≦ＭｇＯ≦４モル％）、０モル％から約０．２モル％のＣａＯ（すなわち、０モル％≦ＣａＯ≦０．２モル％）、および約２モル％から約７モル％のＺｎＯ（すなわち、２モル％≦ＺｎＯ≦７モル％）を含む、またはから実質的になる。いくつかの実施の形態において、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦９モル％、および／または１．４≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１．８。

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、リチウム、バリウム、アンチモン、ヒ素、およびそれらの酸化物または他の化合物の少なくとも１つを含まない。

これらのガラスの非限定例の組成が、表１に列挙されている。これらの試料を坩堝内で二重溶融した。表２には、表１に列挙されたガラスの選択された物理的性質が列挙されており、これらは、当業者に通常使用される手段を使用して決定した。表２に列挙された性質に、アニール点、歪み点、および軟化点、密度、低（ガラス）および高温熱膨張係数、ポアソン比、剪断弾性率、ヤング率、液相温度、仮想温度、並びに屈折率がある。

先の表１および２に列挙されたガラス組成物の具体例に関して、各酸化物成分は重要な目的を果たす。シリカ（ＳｉＯ₂）は、主要なガラス形成酸化物であり、ガラスの網目構造骨格を構成する。しかしながら、極めて高い溶融温度のために、純粋なＳｉＯ₂はほとんどの製造プロセスに不適合である。純粋なＳｉＯ₂または高含量ＳｉＯ₂ガラスの粘度は溶融領域において高すぎるので、清澄気泡などの欠陥が現れることがあり、耐火物の腐食および白金加工設備の劣化が、連続法で長期の製造ができないほど極端になり過ぎることがある。さらに、シリカの濃度が増加するにつれて、その液相温度は、連続法において望ましくない失透相であるＳｉＯ₂の結晶多形であるクリストバライトの安定性が増加するために、上昇するであろう。また、純粋なＳｉＯ₂のみでは、イオン交換過程により化学強化できない。しかしながら、製造に広く使用される耐火材料との良好な適合性および化学的耐久性を確実にするために、最小レベルのＳｉＯ₂が必要である。したがって、ここに記載されたガラスは、約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、約５５モル％から約６６モル％のＳｉＯ₂を含み、さらに他の実施の形態において、約５６モル％から約６２モル％のＳｉＯ₂を含む。

酸化アルミニウムまたはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）も、例示のガラスにおいてガラス形成材として働く。ＳｉＯ₂のようにアルミナは、四面体配位のために、ガラスの網目構造に剛性を与える。ＳｉＯ₂の濃度およびアルカリおよび／またはアルカリ土類酸化物の濃度に対して注意深く釣り合わせると、アルミナを使用して、液相温度を低下させ、それゆえ、フュージョンドロー法との適合を促進させることができる。ＳｉＯ₂のように、アルカリまたはアルカリ土類に対してＡｌ₂Ｏ₃を増加させると、一般に、密度が減少し、熱膨張係数が減少し、耐久性が改善される。Ａｌ₂Ｏ₃は、アルカリイオンの拡散性を速くしつつ、強力な網目構造骨格を可能にし、したがって、イオン交換可能なガラスにおいて重要な役割を果たす。このように、Ａｌ₂Ｏ₃の存在は、イオン交換済みガラスにおいて高い圧縮応力を促進しつつ、イオン交換過程の反応速度を加速させる。しかしながら、Ａｌ₂Ｏ₃の濃度が高すぎると、ジルコン耐火材料の溶解を促進し、これは、フュージョンラインのジルコニア欠陥をもたらし得る。また、高レベルのＡｌ₂Ｏ₃は、３Ｄ形状を形成するのに不利なほど高い軟化点をもたらし得る。これらの様々な性質の間の釣合いを達成するために、ここに記載されたガラスは、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ₂Ｏ₃を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、約１０モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、または約１１モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃を含む。

酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）も、ガラス形成酸化物であり、ガラスの粘度および液相温度を低下させるために使用される。ガラス組成の詳細および問題の粘度に応じて、ガラス中のＢ₂Ｏ₃の量を１モル％増加させると、一般に、等価粘度での温度が１０〜１４℃減少する。Ｂ₂Ｏ₃は、液相温度もモル％当たり１８〜２２℃低下させることができ、それゆえ、粘度を低下させるよりも、液相温度をより急激に低下させる効果があり、それによって、ガラスの液相粘度を上昇させる。しかしながら、Ｂ₂Ｏ₃は、四面体配位状態で存在する場合、特に、ガラス中のアルカリ酸化物の濃度が過剰に高い場合、イオン交換性能を抑制する働きをする。ここに記載されたガラスにおいて、Ｂ₂Ｏ₃の濃度は、１モル％未満に、いくつかの実施の形態において、０．５モル％未満に最小限に抑えられる。特定の実施の形態において、そのガラスは、Ｂ₂Ｏ₃を実質的に含まない（すわなち、０．１モル％未満、または０モル％しか含有しない）。

五酸化リン（Ｐ₂Ｏ₅）も、ガラス形成酸化物であり、イオン交換反応速度を加速させ、ジルコン耐火材料との適合性を改善させるために使用される。Ｐ₂Ｏ₅の存在は、アルカリイオンの移動度を促進し、それゆえイオン交換反応速度を加速させつつ、強力なガラス網目構造を与える。Ｐ₂Ｏ₅は、短期間で所望の層のイオン交換深さ（ＤＯＬ）を達成するための重要な成分である。さらに、Ｐ₂Ｏ₅は、フュージョンラインのジルコニア欠陥をもたらし得る、ジルコンの分解反応を抑制する働きをする。しかしながら、Ｐ₂Ｏ₅の濃度が高すぎると、十分に高い品質（すなわち、低濃度の気泡、含有物など）を維持しながら、ガラスを溶融することが難しくなることがある。ここに記載されたガラスは、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅を、いくつかの実施の形態において、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅を含む。

アルカリ酸化物（Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏ）も、ガラスの溶融温度および液相温度を低下させるのに効果的である。イオン交換可能なガラスについて、小さいアルカリ酸化物（Ｎａ₂Ｏなど）の存在が、ガラスが溶融塩浴中に浸漬されたときに、より大きいアルカリイオン（例えば、Ｋ⁺）と交換するのに必要である。イオン交換により達成される圧縮応力は、ガラスから交換されるアルカリイオンの数に比例するので、Ｎａ₂Ｏの濃度は、ガラス中に大きい圧縮応力を生じるために十分に高くなければならない。少量のＫ₂Ｏの存在は、一般に、拡散性を改善させ、より速いイオン交換反応速度をもたらす。しかしながら、Ｋ₂Ｏには、ジルコン分解温度に対する悪影響がある；ジルコン分解温度は、ガラスに加えられるＫ₂Ｏ１モルパーセント毎にほぼ４５℃低下する。この理由のために、Ｋ₂Ｏの濃度は低く（すなわち、約３モル％未満に、いくつかの実施の形態において、約２モル％未満に）維持すべきである。Ｎａ₂Ｏには、ジルコン分解性能に対する悪影響があり、ガラスに加えられるＮａ₂Ｏ１モル％毎に分解温度が約３４．５℃低下する。しかしながら、良好な溶融挙動、良好なイオン交換性能、および低い軟化点を確実にするために、Ｎａ₂Ｏの濃度を十分に高く維持する必要がある。したがって、ここに記載されたガラスは、約１８モル％から約２２モル％のＮａ₂Ｏを含有する。いくつかの実施の形態において、これらのガラスは、約１９モル％から約２１モル％のＮａ₂Ｏを含み、いくつかの実施の形態において、約１９モル％から約２０モル％のＮａ₂Ｏを含む。

Ａｌ₂Ｏ₃の濃度を超えるアルカリ酸化物（Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏ）は、ガラス網目構造中の非架橋酸素（ＮＢＯ）部位の形成を促進させる働きをする。これは、低い軟化点を達成する、それゆえ、３Ｄ形成技術とのそのガラスの適合性を改善するのに有用である。そのガラスの圧縮応力は、交換されるアルカリイオンの総数に比例するので、過剰なアルカリイオンは、ガラスのイオン交換性能にも貢献する。したがって、ここに記載されたガラスは、いくつかの実施の形態において、式：５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％を満たす。他の実施の形態において、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１０モル％、さらに他の実施の形態において、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦９モル％。それに加え、これらのガラスは、式：１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２を満たす。いくつかの実施の形態において、１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０、他の実施の形態において、１．４≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１．８。

アルカリ土類酸化物（ＭｇＯ、ＣａＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む二価酸化物も、ガラスの溶融挙動を改善し、イオン交換強化ガラスの圧縮応力にプラスに貢献する。しかしながら、ＣａＯなどのより大きいアルカリ土類酸化物は、アルカリの移動度を低下もさせる。したがって、ＣａＯの濃度は、最小に維持すべきである；すなわち、約１モル％未満、いくつかの実施の形態において、約０．５モル％未満、または約０．２モル％未満。ＣａＯとは対照的に、ＭｇＯおよびＺｎＯの両方とも、イオンの移動度への影響を少なくして、圧縮応力を増加させる働きをする。ＭｇＯおよびＺｎＯの両方とも、ケイ酸塩ガラスにおいてよく似た構造的役割を果たすが、Ｍｇ²⁺陽イオンと比べてＺｎ²⁺陽イオンのより低い電界強度により、同等のＭｇＯ含有ガラスと比べて、ＺｎＯ含有ガラスの軟化点が低くなる。ＺｎＯの存在は、紫外線放射への暴露後のガラスの光暗色化を低下させる利点も与える。したがって、ＺｎＯは、ここに記載されたガラスに含ませるべき二価酸化物の好ましい選択である。これらのガラスは、約４モル％未満のＭｇＯ、いくつかの実施の形態において、約２モル％未満のＭｇＯ、さらに他の実施の形態において、約１モル％未満のＭｇＯを含む。ここに記載されたガラスは、０モル％から約８モル％のＺｎＯ、いくつかの実施の形態において、約１モル％から約７モル％のＺｎＯ、他の実施の形態において、約２モル％から約７モル％のＺｎＯを含む。本発明における二価酸化物の総濃度（Σ［ＲＯ］）は、０モル％超かつ約８モル％まで、いくつかの実施の形態において、約１モル％から約７モル％、さらに他の実施の形態において、約３モル％から約７モル％である。

ＳｎＯ₂が清澄剤として前記ガラス中に含まれることがある。より多量のＳｎＯ₂が、一般に、改善された清澄能力に適している。しかしながら、ＳｎＯ₂は比較的高価な原材料なので、ガス状含有物を適切に低いレベルにするのに必要である量を超えないＳｎＯ₂を加えることが好ましい。ここに記載されたガラスは、０モル％から約０．５モル％のＳｎＯ₂を含む。あるいは、Ａｓ₂Ｏ₃またはＳｂ₂Ｏ₃を清澄剤として使用してもよい。しかしながら、これらの酸化物には、毒性であるという欠点がある。ＣｅＯ₂などの他の清澄剤も使用してよい。ＣｅＯ₂は、低温で特に効果的な清澄剤である；しかしながら、これは、ガラスに褐色を与え得る。

これらのガラス中に少量のＺｒＯ₂（０．５モル％以下）も存在することがあり、そのような低レベルでは、ガラスの溶融または清澄挙動、もしくは特性にも、感知できるほど影響しない。ジルコニアは、溶融装置内のジルコニア系耐火材料との高温ガラスの接触により導入されるので、ＺｒＯ₂は実験室規模のバッチ中に含まれることがある。何故ならば、時間の経過によるタンクの摩耗速度が、ガラス中のＺｒＯ₂レベルをモニタすることによって決定できるからである。少量のＦｅ₂Ｏ₃（０．５モル％以下）も、バッチ原材料からの不純物として、これらのガラス中に存在することがある。Ｆｅ₂Ｏ₃は、清澄剤として働くことがあるが、ガラスに色も与える。

ここに記載されたガラスは、真空垂下、成形などを含む、当該技術分野に公知の手段を使用して、三次元形状に形成されることがある。そのような三次元形状の非限定例としては、少なくとも１つの表面が皿形、湾曲、凸形、または凹形プロファイルを有する物品が挙げられる。皿形物品は、少なくとも１つの側で湾曲部分に隣接している実質的に平らな部分を有するであろう。皿形ガラス物品の非限定例が、図１に断面図で概略示されている。皿形物品１００は、皿形プロファイルまたは外観を提供するために、いずれの端でも（あるいは、両端で）湾曲部分１２０と隣接した実質的に平らなまたは平面部分１１０を各々が有する主面１０２、１０４を有する。他の実施の形態において、皿形物品１３０は、いずれの端でも（あるいは、両端で）湾曲部分１２０と隣接した実質的に平らなまたは平面部分１１０を有する主面１３４を１つだけ有する。残りの主面１３２は、実質的に平らまたは平面である。

イオン交換が、ガラスを化学強化するために広く使用されている。１つの特定の例において、アルカリ陽イオンの供給源（例えば、溶融塩、または「イオン交換」浴）内のそのような陽イオンが、ガラス内のより小さいアルカリ陽イオンと交換されて、ガラスの表面近くで圧縮応力（ＣＳ）下にある層が生じる。その圧縮層は、その表面からガラス内の層の深さ（ＤＯＬ）まで延在する。ここに記載されたガラスにおいて、例えば、ガラスを、以下に限られないが、硝酸カリウム（ＫＮＯ₃）などのカリウム塩を含む溶融塩浴中に浸漬することによって、陽イオン源からのカリウムイオンが、イオン交換中にガラス内のナトリウムイオンと交換される。イオン交換過程で使用されることのある他のカリウム塩としては、以下に限られないが、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫酸カリウム（Ｋ₂ＳＯ₄）、その組合せなどが挙げられる。

湾曲した三次元のイオン交換済みガラス物品の断面概略図が、図２に示されている。三次元ガラス物品２００は、厚さｔ、第１の表面２１０、および第２の表面２１２を有する。ガラス物品２００は、第１の表面２１０から層の深さｄ₁までガラス物品２００の中まで延在する第１の圧縮層２２０を有する。図２に示された実施の形態において、ガラス物品２００は、第２の表面２１２から層の深さｄ₂まで延在する第２の圧縮層２２２も有する。このガラス物品は、ｄ₁からｄ₂まで延在する中央領域２３０も有する。中央領域２３０は、引張応力または中央張力（ＣＴ）下にあり、この応力は、層２２０および２２２の圧縮応力と釣り合っているまたはそれに反対に作用する。第１と第２の圧縮層２２０、２２２の深さｄ₁、ｄ₂は、ガラス物品２００の第１と第２の表面２１０、２１２に対する鋭い衝撃により導入される傷の伝搬からガラス物品２００を保護し、一方で、圧縮応力は、その傷が、第１と第２の圧縮層２２０、２２２の深さｄ₁、ｄ₂を通って伝搬する傾向を最小にする。

ここに記載されたガラス物品は、三次元形状に形成された後にイオン交換されてもよい。そのような場合、第１と第２の表面２１０、２１２を接続するエッジ２４０も同様にイオン交換され、圧縮応力下にある表面層を有する。

イオン交換浴は、１００質量％またはほぼ１００質量％（すなわち、９９質量％以上）のＫＮＯ₃（または別のカリウム塩）を含んでもよい。いくつかの実施の形態において、イオン交換浴は、少なくとも約９５質量％のＫＮＯ₃、他の実施の形態において、少なくとも約９２質量％のＫＮＯ₃を含むことがある。

特に明記のない限り、ここに記載されたガラスに、１００質量％またはほぼ１００質量％（すなわち、９９質量％以上）のＫＮＯ₃（または別のカリウム塩）を含むイオン交換浴中にガラスが浸漬される単一イオン交換過程が施される。しかしながら、いくつかの実施の形態において、ガラスは、第１と第２のイオン交換浴の組成が互いに異なる、いくつかの実施の形態において、イオン交換浴の温度および／または時間も異なる、２段階−または二重−イオン交換を経てもよい。１つの非限定例において、そのガラスに、２種類の異なるアルカリの塩（例えば、ＫＮＯ₃およびＮａＮＯ₃）を含む浴内で第１のイオン交換が施され、続いて、１００質量％またはほぼ１００質量％のＫＮＯ₃（または別のカリウム塩）を含む浴内で第２のイオン交換が施される。第１のイオン交換浴の効果は、典型的に、深い層の深さを達成することであるのに対し、第２のイオン交換浴は、ガラスの表面で圧縮応力を増加させる−すなわち、ＣＳ「急上昇」を与える−ために使用される。

いくつかの実施の形態において、前記ガラスは、イオン交換前に、アニールされるか、または熱処理を経る。いくつかの実施の形態において、この熱処理は、ガラスを成形するために使用される３Ｄ成形過程の一部である。この３Ｄ成形過程は、いくつかの実施の形態において、成形型上でガラスを粘弾性／粘性領域の温度に加熱する工程、真空または相補的成形型のいずれかを使用して成形圧力を印加して、ガラスを成形型に一致させる工程、次いで、成形型上のガラスをより低い温度（例えば、アニール点＋４０℃より低い温度）に冷却する工程を有してなる。次に、ガラスを成形型から取り出し、周囲空気内で室温に冷却する。その冷却速度は、アニールに推奨される速度よりも速いであろうから、この３Ｄ物品にはある程度の応力があるであろう。

そのアニール工程は、ガラスを所定の温度、典型的に、ガラスのアニール点に加熱することによって行われるが、その温度は、アニール点よりも約３０℃低くてもよい。そのガラスは、この温度で所定の時間に亘り保持され、次いで、応力を緩和するために、規定の速度で冷却される。アニール済みガラスは、典型的に、３Ｄ成形ガラスよりも圧縮されている。

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、約８時間まで、またはいくつかの実施の形態において、７時間以下に亘り、４１０℃で、溶融硝酸カリウム浴中でイオン交換された場合、少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力ＣＳおよび少なくとも約４０μｍの層の深さＤＯＬを有する圧縮層を有する。他の実施の形態において、同様のイオン交換条件下で、少なくとも約７００ＭＰａ、または少なくとも約８００ＭＰａの最大ＣＳが達成されるであろう。いくつかの実施の形態において、溶融硝酸カリウム浴内で１０時間に亘り４１０℃でイオン交換された後、少なくとも約５０μｍのＤＯＬが達成されることがある。特定の実施の形態において、イオン交換後に、少なくとも約７０μｍ、または少なくとも約８０μｍのＤＯＬが達成されることがある。最大圧縮応力は、いくつかの実施の形態において、ガラスの表面および圧縮層に位置している。約２４時間までに及ぶ他のイオン交換時間、および約３７０℃から約４８０℃までに及ぶ温度を使用して、これらのガラスに同様の結果を達成してもよい。そのような条件の非限定例が、表３に列挙されている。

表３は、ここに記載されたガラスに行われたイオン交換実験の結果、および各試料について決定された応力光係数（ＳＯＣ）を列挙している。イオン交換前に、各１ｍｍ厚の試料を、２時間に亘りその特定のガラス組成物のアニール点でアニールし、続いて、室温までゆっくり冷却したか、または４分間に亘り１０¹¹ポアズ温度（表２の「仮想温度」）で仮想化／加熱し、続いて、室温まで空気中で急冷した。次に、それらのガラスを、４または８時間のいずれかに亘り、４２０℃で１つの純粋なＫＮＯ₃中でイオン交換した。

ここに記載されたガラスは、平面または三次元構造のいずれかで、電話、ノート型コンピュータ、エンターテイメント機器などの家庭用電子製品のカバーガラスまたは筐体の少なくとも一部を形成できる。そのような製品は、一般に、以下を含む：前面、背面、および側面を有する筐体；その筐体に対して少なくとも部分的に内部であり、その筐体の前面にまたはそれに隣接して、少なくとも制御装置、記憶装置、および表示装置を含む電気部品；並びに表示装置を覆うように筐体の前面にあるまたはそれを覆うカバーガラス。そのカバーガラスおよび／または筐体は、約０．２５ｍｍから、または約０．５ｍｍから、約１．０ｍｍまで、または約２．５ｍｍまでの厚さを有し、いくつかの実施の形態において、イオン交換により強化されることがある。

説明目的のために、典型的な実施の形態を述べてきたが、先の記載は、本開示の範囲または付随の特許請求の範囲に対する制限であると考えるべきではない。したがって、本開示または付随の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱せずに、様々な改変、適用、および変更が当業者に想起されるであろう。

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
アルカリアルミノケイ酸塩ガラスであって、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃、およびＮａ₂Ｏを含み、約９００℃以下の軟化点を有し、１．３≦Ｒ₂Ｏ（モル％）／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２であり、式中、Ｒ₂Ｏ＝（Ｌｉ₂Ｏ（モル％）＋Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）＋Ｒｂ₂Ｏ（モル％）＋Ｃｓ₂Ｏ（モル％））である、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２
ホウ素を含まない、実施形態１に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３
５モル％≦Ｒ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％である、実施形態１または２に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態４
５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％である、実施形態３に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態５
約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１８モル％から約２２モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約３モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約１モル％のＣａＯ、および０モル％から約８モル％のＺｎＯを含む、実施形態１から４いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態６
約５５モル％から約６６モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約０．５モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１９モル％から約２１モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＭｇＯ、０モル％から約０．５モル％のＣａＯ、および約１モル％から約７モル％のＺｎＯを含む、実施形態５に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態７
５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１０モル％である、実施形態５または６に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態８
Ｋ₂Ｏ（モル％）≦０．５（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））である、実施形態５から７いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態９
１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０である、実施形態５から８いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１０
約５６モル％から約６２モル％のＳｉＯ₂、約１１モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、約１モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１９モル％から約２０モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約０．２モル％のＣａＯ、および約２モル％から約７モル％のＺｎＯを含み、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦９モル％である、実施形態５から９いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１１
１．４≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１．８である、実施形態１０に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１２
前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、イオン交換されており、該アルカリアルミノケイ酸塩ガラスの少なくとも１つの表面から該アルカリアルミノケイ酸塩ガラス中に少なくとも約４０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、実施形態１から１１いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１３
前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、第１のイオン交換浴内で７時間以内に亘りイオン交換される、実施形態１２に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１４
第１の組成を有する前記第１のイオン交換浴内でイオン交換された後、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、該第１の組成と異なる第２の組成を有する第２のイオン交換浴内でイオン交換される、実施形態１３に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１５
前記最大圧縮応力が、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが前記第２のイオン交換浴内でイオン交換された後に、少なくとも約６００ＭＰａである、実施形態１４に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１６
家庭用電子製品のカバーガラスまたは筐体の少なくとも一部を構成する、実施形態１から１５いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１７
前記カバーガラスおよび前記筐体の少なくとも一方の厚さが、約０．２５ｍｍから約１．０ｍｍである、実施形態１６に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１８
３次元の非平面物品に成形できる、実施形態１から１７いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態１９
約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約１モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１８モル％から約２２モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約３モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約１モル％のＣａＯ、および０モル％から約８モル％のＺｎＯを含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラスであって、１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０であり、該アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが約９００℃の軟化点を有し、１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２であり、式中、Ｒ₂Ｏ＝（Ｌｉ₂Ｏ（モル％）＋Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）＋Ｒｂ₂Ｏ（モル％）＋Ｃｓ₂Ｏ（モル％））である、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２０
ホウ素を含まない、実施形態１９に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２１
５モル％≦Ｒ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％である、実施形態１９または２０に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２２
約５５モル％から約６６モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約０．５モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１９モル％から約２１モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＭｇＯ、０モル％から約０．５モル％のＣａＯ、および約１モル％から約７モル％のＺｎＯを含み、約９００℃以下の軟化点を有する、実施形態１９から２１いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２３
５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１０モル％である、実施形態１９から２２いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２４
Ｋ₂Ｏ（モル％）≦０．５（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））である、実施形態１９から２３いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２５
１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０である、実施形態１９から２４いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２６
約５６モル％から約６２モル％のＳｉＯ₂、約１１モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、約１モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１９モル％から約２０モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約０．２モル％のＣａＯ、および約２モル％から約７モル％のＺｎＯを含み、５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦９モル％である、実施形態１９から２５いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２７
１．４≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１．８である、実施形態２６に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２８
前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、イオン交換されており、該アルカリアルミノケイ酸塩ガラスの少なくとも１つの表面から該アルカリアルミノケイ酸塩ガラス中に少なくとも約４０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、実施形態１９から２７いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態２９
前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、第１のイオン交換浴内で７時間以内に亘りイオン交換される、実施形態２８に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３０
第１の組成を有する前記第１のイオン交換浴内でイオン交換された後、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、該第１の組成と異なる第２の組成を有する第２のイオン交換浴内でイオン交換される、実施形態２９に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３１
前記最大圧縮応力が、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが前記第２のイオン交換浴内でイオン交換された後に、少なくとも約６００ＭＰａである、実施形態３０に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３２
家庭用電子製品のカバーガラスまたは筐体の少なくとも一部を構成する、実施形態１９から３１いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３３
前記カバーガラスおよび前記筐体の少なくとも一方の厚さが、約０．２５ｍｍから約１．０ｍｍである、実施形態３２に記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

実施形態３４
３次元の非平面物品に成形できる、実施形態１９から３３いずれか１つに記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。

１００、１３０皿形物品
１０２、１０４、１３２、１３４主面
１１０平面部分
１２０湾曲部分
２００三次元ガラス物品
２１０第１の表面
２１２第２の表面
２２０第１の圧縮層
２２２第２の圧縮層
２３０中央領域
２４０エッジ

Claims

アルカリアルミノケイ酸塩ガラスであって、約５０モル％から約７０モル％のＳｉＯ ₂ 、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ ₂ Ｏ ₃ 、０モル％から約１モル％のＢ ₂ Ｏ ₃ 、０モル％から約５モル％のＰ ₂ Ｏ ₅ 、約１８モル％から約２２モル％のＮａ ₂ Ｏ、０モル％から約３モル％のＫ ₂ Ｏ、０モル％から約４モル％のＭｇＯ、０モル％から約１モル％のＣａＯ、および約１モル％から約７モル％のＺｎＯを含み、約９００℃以下の軟化点を有し、１．３≦Ｒ₂Ｏ（モル％）／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．２であり、式中、Ｒ₂Ｏ＝（Ｌｉ₂Ｏ（モル％）＋Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）＋Ｒｂ₂Ｏ（モル％）＋Ｃｓ₂Ｏ（モル％））である、
アルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
ホウ素を含まない、請求項１記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
５モル％≦Ｒ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％である、請求項１または２記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１２モル％である、請求項３記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
約５５モル％から約６６モル％のＳｉＯ₂、約１０モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約０．５モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約５モル％のＰ₂Ｏ₅、約１９モル％から約２１モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約２モル％のＭｇＯ、０モル％から約０．５モル％のＣａＯ、および約１モル％から約７モル％のＺｎＯを含む、請求項１記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
５モル％≦Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％）−Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦１０モル％である、請求項５記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
Ｋ₂Ｏ（モル％）≦０．５（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））である、請求項５または６記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
１．３≦（Ｎａ₂Ｏ（モル％）＋Ｋ₂Ｏ（モル％））／Ａｌ₂Ｏ₃（モル％）≦２．０である、請求項５から７いずれか１項記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。
前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスが、該アルカリアルミノケイ酸塩ガラスの少なくとも１つの表面から該アルカリアルミノケイ酸塩ガラス中に少なくとも約４０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、請求項１から８いずれか１項記載のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス。