JP7386788B2 - 熱履歴の影響を受けにくいアルカリ含有ガラス - Google Patents
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Description
本願は、２０１７年１１月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／５８７，８６３号の優先権の利益を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に依拠され、組み込まれる。
本明細書は、通常、電子デバイスのカバーガラスとしての使用に適したガラス組成物に関する。より具体的には、本明細書は、熱履歴の影響を受けにくく、かつ電子デバイス用のカバーガラスに成形可能なアルカリ含有ガラスを対象とする。
ポータブル電子デバイス、例えば、スマートフォン、タブレットおよびウェアラブルデバイス（例えば、時計およびフィットネストラッカー）は、より小型化および複雑化し続けている。したがって、そのようなポータブル電子デバイスの少なくとも１つの外部の表面で従来的に使用されるディスプレイガラスも、より複雑化している。例えば、消費者の需要を満たすべくポータブル電子デバイスがより小型化および薄型化すると、これらのポータブル電子デバイスにおいて使用されるディスプレイガラスも、より小型化および薄型化し、その結果、ディスプレイガラスの寸法および品質のばらつきに対する許容誤差がより小さくなる。同様に、例えば、強度、密度および弾性などのディスプレイガラスの特性のばらつきに対する許容誤差も、ポータブル電子デバイスのサイズとともに減少する。残念なことに、ディスプレイガラスとして使用されるガラスの寸法および特性は、ガラスが冷却および仕上げされると変化することがあり、これにより、冷却または仕上げの前のポータブル電子デバイスの仕様は満たすものの、冷却または仕上げ後のポータブル電子デバイスの仕様は満たさないガラスが生じ得る。
よって、ガラスの熱履歴にかかわらずそれらの寸法および特性を維持するガラスが必要とされている。
第一の実施形態によると、ガラス組成物は、６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値とを含む。第一の端点は、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、第二の端点は、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、傾きは、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化である。Ｒ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む。
第二の実施形態によると、ガラス物品は、第一の表面と、第二の表面と、第一の表面と第二の表面との間に位置する中央領域と、第一の表面および第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の中央領域へと延在する圧縮応力層とを含む。ガラス物品は、６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値とを含むガラス組成物から成形される。第一の端点は、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、第二の端点は、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、傾きは、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化である。Ｒ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む。
第三の実施形態によると、消費者用電子製品は、前面、背面および側面を含むハウジングと、少なくとも部分的にハウジング内にある電気部品であって、少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイを含み、ディスプレイがハウジングの前面にあるかまたはそれに隣接している、電気部品と、ディスプレイ上に配置されたカバー基材とを含む。ハウジングまたはカバー基材の少なくとも一部は、第一の表面と、第二の表面と、第一の表面と第二の表面との間に位置する中央領域と、第一の表面および第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の中央領域へと延在する圧縮応力層とを含む。ガラス物品は、６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値とを含むガラス組成物から成形される。第一の端点は、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、第二の端点は、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、傾きは、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化である。Ｒ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む。
さらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部は、明細書から当業者に容易に明らかとなるか、または以下の詳細な説明を含む本明細書に記載の実施形態、クレーム、および添付の図面を実践することにより認識されるであろう。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明のどちらも、様々な実施形態について説明しており、特許請求される対象の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していると理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解をもたらすために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は、本明細書に記載の様々な実施形態を図示しており、その説明とともに、特許請求される対象の原理および動作を説明する役割を果たす。
これにより、様々な実施形態に記載のアルカリ含有ガラスを詳細に参照する。特に、アルカリ含有アルミノケイ酸塩ガラスは良好なイオン交換性を有しており、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスにおいて高強度および高靭性特性を達成するために、化学強化プロセスが使用されてきた。よって、物理特性、化学的耐久性およびイオン交換性が良好なアルカリ含有アルミノケイ酸塩ガラスは、ディスプレイ用のカバーガラスとしての使用について注目されてきた。
しかしながら、ガラスの様々な特性は、ガラスを製造するために使用される製造法に応じて変化し得る。例えば、研究開発の間に少量で作製されたガラスの特性は、生産規模で作製された同じガラスの特性よりも著しくばらつきが出ることがある。同様に、生産規模で使用される製造法であっても大きくばらつきが出ることがあり、これにより、類似した組成を有するガラスの特性は、ガラスの製造に使用される製造法に応じてばらつきが出る可能性がある。特定の理論に縛られるものではないが、ガラスが経る冷却速度（ガラスの最終的な特性および構造に影響を与え得る）は、製造法に応じて、るつぼ溶融物から研究規模のメルター、生産規模のタンクにわたり異なると考えられる。このため、イオン交換スケジュールを設計し、生産規模のガラスの特性を理論的に決定すべく、ガラスが生産中に受ける熱履歴の再現をより小さな程度とするための多大な労力が必要とされる。しかしながら、本明細書に開示および記載されている実施形態による熱履歴の影響を受けにくいガラスにより、異なる製造プラットフォームにわたりそれらの特性が維持され、成形や、例えばイオン交換などの他の後処理が、熱履歴を受けやすいガラスに比べて、より単純かつより予測可能なものになる。
ガラスの構造および特性は、ガラスの冷却速度に応じて変化しやすいだけでなく、高温後処理ステップ、例えば、ディスプレイガラス上での薄膜トランジスタの堆積によっても影響を受けることがある。高温プロセスを受けるガラスが少量圧縮されると、後処理の結果に影響が与えられることがある。ディスプレイガラスの場合、電子回路パターンおよびガラス基材が不一致になることがあり、プロセスの調整および修正を行う必要があるが、これは困難であり得るため、問題は完全には解決されないであろう。よって、それが、初期ガラス成形中に特性を維持することであっても、または後処理中に特性の変化をなくすことであっても、熱履歴の影響を受けにくい構造および特性を有するガラスに対する必要性が実証されている。本明細書に開示および記載されている熱履歴の影響を受けにくいアルカリ含有ガラスにより、そのような安定な構造および特性を有するガラスがもたらされる。
これより、先に開示されているアルカリ含有ガラス組成物の物理特性について論じる。これらの物理特性は、実施例を参照してより詳細に論じられるように、アルカリ含有ガラス組成物の成分量を変更することにより達成することが可能である。
仮想温度は、ガラスの構造および特性の特徴を示すパラメータである。溶融物からの冷却速度は、仮想温度に影響を与える。冷却速度が速いほど、仮想温度が高い。多くのガラスの場合、特性、例えば、ヤング率、せん断弾性係数、屈折率、および密度は、仮想温度が上がるほど、減少する。仮想温度によるこれらの特性の変化率は、ガラス組成に応じる。ガラスの仮想温度は、ガラス転移範囲内の所定の温度にガラスを保つことにより設定することが可能である。仮想温度を再設定するのに必要な最短時間は、３０×（（熱処理温度でのガラスの粘度）／せん断弾性係数）で概算される。新しい仮想温度への完全な緩和を確実にするために、ガラスは時折、３０×（（熱処理温度でのガラスの粘度）／せん断弾性係数）をはるかに上回って保たれてもよい。
仮想温度が低下すると、特定のガラス（例えば、ソーダ石灰ケイ酸塩）は、密度、硬度、弾性率および屈折率の増加を示す。これらのガラスの場合、ガラスの構造は、高速冷却（高い仮想温度）した際は、開放構造（ｏｐｅｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の溶融物に類似しているが、低速冷却（低い仮想温度）した際は、固体に近いより稠密な構造に圧縮される。他のタイプのガラス（例えば、ＳｉＯ２のガラス）は、反対の特性の傾向を示し、密度、硬度、弾性率および屈折率は、仮想温度の低下に応じて低下する。これらの様々なタイプのガラスにより示される反対の傾向は、熱履歴の影響を受けにくい（本明細書では「仮想温度に依存しない」とも称される）特性を有するガラス組成物を定義するために使用される。
仮想温度に依存しないガラスは、従来の技術を使用して溶融させることが可能であり、熱履歴に応じて変化しない（またはほとんど変化しない）特性を有する。熱的に安定した特性を有するガラスは、高温に曝されても収縮しないため、高温の後処理を必要とするあらゆる製品にとって価値がある。
実施形態によると、ガラスのその熱履歴に対する感度は、アニール点温度（本明細書では「第一の端点」と称される）に設定された仮想温度を有するガラスのヤング率と、歪点温度（本明細書では「第二の端点」と称される）に設定された仮想温度を有するガラスのヤング率とを比較することにより測定され得る。その熱履歴に対する感度がより低いガラスは、第一の端点でのヤング率が、第二の端点でのヤング率に類似していると理解されるべきである。なぜなら、これは、ヤング率がガラスの熱履歴により著しい影響を受けないことを示すからである。したがって、ガラス組成物のその熱履歴に対する感度は、第一の端点と第二の端点との間の線の傾きにより決定することが可能である。そのような実施形態において、傾きは、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化と定義することが可能である。特に、そのような線の傾きが０．０に近づくほど、ガラスは、その熱履歴に対して感度が低くなる。この関数は絶対値であり、第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きが正であるか負であるかは関係ない。例えば、ガラスのヤング率が、第一の端点および第二の端点で測定され、第一の端点と第二の端点との間に延在する線が、０．０２の傾きを有する場合、ガラスのその熱履歴に対する感度は、線が第一の端点と第二の端点との間に延在し、かつ－０．０２の傾きを有するガラスの感度とおよそ同じであるだろう。したがって、実施形態において、ガラスの傾きは絶対値であると考えられる。
ヤング率は、ガラスのその熱履歴に対する感度を決定するために、第一の端点および第二の端点として使用される。なぜなら、ヤング率は、例えばヤング率を測定するための以下に記載される方法を使用することにより、良好な精度で測定可能であるためである。実施形態において、第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値は、｜０．０２０｜以下、例えば、｜０．０１９｜以下、｜０．０１８｜以下、｜０．０１７｜以下、｜０．０１６｜以下、｜０．０１５｜以下、｜０．０１４｜以下、｜０．０１３｜以下、｜０．０１２｜以下、｜０．０１１｜以下、｜０．０１０｜以下、｜０．００９｜以下、｜０．００８｜以下、｜０．００７｜以下、｜０．００６｜以下、｜０．００５｜以下、｜０．００４｜以下、｜０．００３｜以下、｜０．００２｜以下、または｜０．００１｜以下である。上記の値それぞれについて、第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値は、｜０．０００｜以上であると理解されるべきである。特定の理論に縛られるものではないが、第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値が｜０．０２０｜以下であるガラスが特に有用であると考えられる。なぜなら、そのようなガラスの体積は、ガラスを製造するために使用される製造法および条件にかかわらず変化しないからである。また、特定の理論に縛られるものではないが、多量のシリカと、おそらく他の四面体単位と、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物とを含むガラスは、それらの熱履歴に対して影響を受けにくく、したがって、第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値が｜０．０２０｜以下である可能性がより高いと考えられる。これらの要件を満たすガラス組成物は、以下に記載される。本明細書で使用されているように、傾きの数値の範囲が、縦棒により絶対値であると示されている場合、この範囲は、傾きの絶対値を指す。例えば、傾きが「｜０．０２０｜以下」と示されている場合、この表現は、－０．０２０～０．０２０の範囲の傾きが含まれるような傾きの絶対値を指す。
実施形態によるガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下、例えば、２．２５ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下、または２．３０ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下、２．３５ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下、２．４０ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下、または２．４５ｇ／ｃｍ３以上２．６０ｇ／ｃｍ３以下の密度を有し得る。他の実施形態において、ガラス組成物は、２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．４５ｇ／ｃｍ３以下、２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．４０ｇ／ｃｍ３以下、２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．３５ｇ／ｃｍ３以下、２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．３０ｇ／ｃｍ３以下、または２．２０ｇ／ｃｍ３以上２．２５ｇ／ｃｍ３以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の密度を有し得る。本開示に挙げられる密度の値は、ＡＳＴＭ Ｃ６９３－９３（２０１３）の浮力法により測定される値を指す。
実施形態によるガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、６５×１０－７／℃以上１０５×１０－７／℃以下、例えば、７０×１０－７／℃以上１００×１０－７／℃以下、７５×１０－７／℃以上９５×１０－７／℃以下、または８０×１０－７／℃以上９０×１０－７／℃以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し得る。ＣＴＥは、０℃～３００℃の温度範囲にわたり測定し、ｐｐｍ／℃で表し、ＡＳＴＭ Ｅ２２８－１１に準拠してプッシュロッド膨張計を使用して測定した。
実施形態によるガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、６０．０ＧＰａ以上８０．０ＧＰａ以下、例えば、６２．０ＧＰａ以上７８．０ＧＰａ以下、６４．０ＧＰａ以上７６．０ＧＰａ以下、６６．０ＧＰａ以上７４．０ＧＰａ以下、または６８．０ＧＰａ以上７２．０ＧＰａ以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲のヤング率を有し得る。本開示に挙げられるヤング率の値は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉｃ ａｎｄ Ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐａｒｔｓ」という表題のＡＳＴＭ Ｅ２００１－１３に記載の一般的なタイプの共鳴超音波分光法により測定される値を指す。
１つ以上の実施形態によると、ガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、０．１８５以上０．２２０以下、例えば、０．１９０以上０．２１５以下、０．１９５以上０．２１０以下、または０．２００以上０．２０５以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲のポアソン比を有し得る。本開示に挙げられるポアソン比の値は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉｃ ａｎｄ Ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐａｒｔｓ」という表題のＡＳＴＭ Ｅ２００１－１３に記載の一般的なタイプの共鳴超音波分光法により測定される値を指す。
実施形態において、ガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、２７．０ＧＰａ以上３３．０ＧＰａ以下、例えば、２７．５ＧＰａ以上３２．５ＧＰａ以下、２８．０ＧＰａ以上３２．０ＧＰａ以下、２８．５ＧＰａ以上３１．５ＧＰａ以下、２９．０ＧＰａ以上３１．０ＧＰａ以下、または２９．５ＧＰａ以上３０．５ＧＰａ以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲のせん断弾性係数を有し得る。本開示に挙げられたせん断弾性係数の値は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉｃ ａｎｄ Ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐａｒｔｓ」という表題のＡＳＴＭ Ｅ２００１－１３に記載の一般的なタイプの共鳴超音波分光法により測定される値を指す。
１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、４４０℃以上５３５℃以下、例えば、４４５℃以上５３０℃以下、４５０℃以上５２５℃以下、４５５℃以上５２０℃以下、４６０℃以上５１５℃以下、４６５℃以上５１０℃以下、４７０℃以上５０５℃以下、４７５℃以上５００℃以下、４８０℃以上４９５℃以下、または４８５℃以上４９０℃以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の歪点を有し得る。歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８－９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を使用して決定した。
実施形態において、ガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、４８０℃以上５９０℃以下、例えば、４８５℃以上５８５℃以下、４９０℃以上５８０℃以下、４９５℃以上５７５℃以下、５００℃以上５７０℃以下、５０５℃以上５６５℃以下、５１０℃以上５６０℃以下、５１５℃以上５５５℃以下、５２０℃以上５５０℃以下、５２５℃以上５４５℃以下、または５３０℃以上５４０℃以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲のアニール点を有し得る。アニール点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８－９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を使用して決定した。
実施形態によると、ガラス組成物は、仮想温度にかかわらず、７００℃以上８７０℃以下、例えば、７０５℃以上８６５℃以下、７１０℃以上８６０℃以下、７１５℃以上８５５℃以下、７２０℃以上８５０℃以下、７２５℃以上８４５℃以下、７３０℃以上８４０℃以下、７３５℃以上８３５℃以下、７４０℃以上８３０℃以下、７４５℃以上８２５℃以下、７５０℃以上８２０℃以下、７５５℃以上８１５℃以下、７６０℃以上８１０℃以下、７６５℃以上８０５℃以下、７７０℃以上８００℃以下、７７５℃以上７９５℃以下、または７８０℃以上７９０℃以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の軟化点を有し得る。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｃ１３５１Ｍ－９６（２０１２）の平行板粘度法を使用して決定した。
これより、熱履歴の影響を受けにくいアルカリ含有ガラス組成物について説明する。本明細書に記載のガラス組成物の実施形態において、構成成分（例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏなど）の濃度は、特に記載のない限り、酸化物を基準としてモルパーセント（モル％）で示される。実施形態による熱履歴の影響を受けにくいアルカリ含有ガラス組成物の成分については、以下に個別に論じる。１つの成分の様々に記載された範囲は、他の成分について様々に記載された範囲のいずれかと個別に組み合わせることが可能であると理解されるべきである。
本明細書に開示されている熱履歴の影響を受けにくいアルカリ含有ガラス組成物の実施形態において、ＳｉＯ２は、最大の構成要素であり、したがって、ＳｉＯ２は、ガラス組成物から形成されるガラス網目構造の主要な構成要素である。純粋なＳｉＯ２は、比較的低いＣＴＥを有し、アルカリを含まない。しかしながら、純粋なＳｉＯ２は、高い融点を有する。よって、ガラス組成物におけるＳｉＯ２の濃度が高過ぎる場合、より高い濃度のＳｉＯ２によってガラスの溶融がより難しくなり、これによりガラスの成形性に不利な影響が与えられるため、ガラス組成物の成形性が低下することがある。実施形態において、ガラス組成物は、通常、ＳｉＯ２を、６９．０モル％以上、例えば、７０．０モル％以上、７１．０モル％以上、７２．０モル％以上、７３．０モル％以上、７４．０モル％以上、７５．０モル％以上、７６．０モル％以上、７７．０モル％以上、７８．０モル％以上、７９．０モル％以上、または８０．０モル％以上の量で含む。実施形態において、ガラス組成物は、ＳｉＯ２を、８２．０モル％以下、８１．０モル％以下、８０．０モル％以下、７９．０モル％以下、７８．０モル％以下、７７．０モル％以下、７６．０モル％以下、７５．０モル％以下、７４．０モル％以下、７３．０モル％以下、７２．０モル％以下、７１．０モル％以下、または７０．０モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、他の実施形態において、ガラス組成物は、ＳｉＯ２を、６９．０モル％以上８２．０モル％以下、７０．０モル％以上８１．０モル％以下、７１．０モル％以上８０．０モル％以下、７２．０モル％以上７９．０モル％以下、７３．０モル％以上７８．０モル％以下、または７４．０モル％以上７７．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、ＳｉＯ２を、７０．０モル％以上７５．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。
実施形態のガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３をさらに含み得る。Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２と同様に、ガラス網目構造形成剤として機能し得る。Ａｌ２Ｏ３は、ガラス組成物から形成されるガラス溶融物におけるその四面体配位を理由に、ガラス組成物の粘度を増加させることができ、Ａｌ２Ｏ３の量が多過ぎる場合、ガラス組成物の成形性を低下させる。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３の濃度が、ガラス組成物におけるＳｉＯ２の濃度およびアルカリ酸化物の濃度に対してバランスが取れている場合、Ａｌ２Ｏ３は、ガラス溶融物の液相温度を低下させることができ、それにより、液相線粘度が向上し、ガラス組成物と、特定の成形法、例えばフュージョン成形法との適合性が改善される。実施形態において、ガラス組成物は、通常、Ａｌ２Ｏ３を、７．０モル％以上、例えば、８．０モル％以上、９．０モル％以上、１０．０モル％以上、１１．０モル％以上、１２．０モル％以上、１３．０モル％以上、１４．０モル％以上、１５．０モル％以上、１６．０モル％、または１７．０モル％以上の濃度で含む。実施形態において、ガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３を、１８．０モル％以下、１７．０モル％以下、１６．０モル％以下、１５．０モル％以下、１４．０モル％以下、１３．０モル％以下、１２．０モル％以下、１１．０モル％以下、１０．０モル％以下、９．０モル％以下、または８．０モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、他の実施形態において、ガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３を、７．０モル％以上１８．０モル％以下、例えば、８．０モル％以上１７．０モル％以下、９．０モル％以上１６．０モル％以下、１０．０モル％以上１５．０モル％以下、または１１．０モル％以上１４．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、８．０モル％以上１２．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量のＡｌ２Ｏ３を含む。
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３は、ガラス網目構造形成成分であり、実施形態において、これらのガラス網目構造形成成分は、ガラス組成物のかなりの部分を占める。例えば、実施形態において、ガラス組成物におけるＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計は、８０．０モル％以上、例えば、８１．０モル％以上、８２．０モル％以上、８３．０モル％以上、８４．０モル％以上、または８５．０モル％以上である。実施形態において、ガラス組成物におけるＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計は、８６．０モル％以下、８５．０モル％以下、８４．０モル％以下、８３．０モル％以下、８２．０モル％以下、または８１．０モル％以下である。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、他の実施形態において、ガラス組成物におけるＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計は、８０．０モル％以上８６．０モル％以下、例えば、８１．０モル％以上８５．０モル％以下、または８２．０モル％以上８４．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲である。
リチウムをガラスに添加することにより、イオン交換プロセスが可能になり、ガラスの軟化点がさらに低下する。実施形態において、ガラス組成物は、通常、Ｌｉ２Ｏを、０．０モル％以上、例えば、０．５モル％以上、１．０モル％以上、１．５モル％以上、２．０モル％以上、２．５モル％以上、３．０モル％以上、３．５モル％以上、４．０モル％以上、４．５モル％以上、５．０モル％以上、５．５モル％以上、６．０モル％以上、６．５モル％以上、７．０モル％以上、７．５モル％以上、８．０モル％以上、８．５モル％以上、９．０モル％以上、または９．５モル％以上の量で含む。幾つかの実施形態において、ガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏを、１０．０モル％以下、例えば、９．５モル％以下、９．０モル％以下、８．５モル％以下、８．０モル％以下、７．５モル％以下、７．０モル％以下、６．５モル％以下、６．０モル％以下、５．５モル％以下、５．０モル％以下、４．５モル％以下、４．０モル％以下、３．５モル％以下、３．０モル％以下、２．５モル％以下、２．０モル％以下、１．５モル％以下、１．０モル％以下、または０．５モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、さらなる他の実施形態において、ガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏを、０．０モル％以上１０．０モル％以下、例えば、０．５モル％以上９．５モル％以下、１．０モル％以上９．０モル％以下、１．５モル％以上８．５モル％以下、２．０モル％以上８．０モル％以下、２．５モル％以上７．５モル％以下、３．０モル％以上７．０モル％以下、３．５モル％以上６．５モル％以下、または４．０モル％以上６．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。
Ｌｉ２Ｏと同様に、Ｎａ２Ｏは、ガラス組成物のイオン交換性を補助し、また、ガラス組成物の融点を低下させ、ガラス組成物の成形性を改善する。しかしながら、Ｎａ２Ｏがガラス組成物にあまりに多く添加されると、ＣＴＥが高くなり過ぎることがある。実施形態において、ガラス組成物は、通常、Ｎａ２Ｏを、３．０モル％以上、例えば、３．５モル％以上、４．０モル％以上、４．５モル％以上、５．０モル％以上、５．５モル％以上、６．０モル％以上、６．５モル％以上、７．０モル％以上、７．５モル％以上、８．０モル％以上、８．５モル％以上、９．０モル％以上、９．５モル％以上、１０．０モル％以上、１０．５モル％以上、１１．０モル％以上、または１１．５モル％以上の量で含む。幾つかの実施形態において、ガラス組成物は、Ｎａ２Ｏを、１２．０モル％以下、１１．５モル％以下、１１．０モル％以下、１０．５モル％以下、１０．０モル％以下、９．５モル％以下、９．０モル％以下、８．５モル％以下、８．０モル％以下、７．５モル％以下、７．０モル％以下、６．５モル％以下、６．０モル％以下、５．５モル％以下、５．０モル％以下、４．５モル％以下、４．０モル％以下、または３．５モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、さらなる他の実施形態において、ガラス組成物は、Ｎａ２Ｏを、３．０モル％以上１２．０モル％以下、例えば、３．５モル％以上１１．５モル％以下、４．０モル％以上１１．０モル％以下、４．５モル％以上１０．５モル％以下、５．０モル％以上１０．０モル％以下、５．５モル％以上９．５モル％以下、６．０モル％以上９．０モル％以下、または６．５モル％以上８．５モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。
Ｎａ２Ｏと同様に、Ｋ２Ｏも、イオン交換を促進し、圧縮応力層のＤＯＣを増加させる。しかしながら、Ｋ２Ｏを添加すると、ＣＴＥの増加がもたらされ得る。実施形態において、ガラス組成物は、通常、Ｋ２Ｏを、０．０モル％以上、例えば、０．５モル％以上、１．０モル％以上、１．５モル％以上、２．０モル％以上、２．５モル％以上、３．０モル％以上、３．５モル％以上、４．０モル％以上、４．５モル％以上、５．０モル％以上、５．５モル％以上、６．０モル％以上、６．５モル％以上、７．０モル％以上、７．５モル％以上、８．０モル％以上、８．５モル％以上、９．０モル％以上、９．５モル％以上、１０．０モル％以上、１０．５モル％以上、１１．０モル％以上、または１１．５モル％以上の量で含む。幾つかの実施形態において、ガラス組成物は、Ｋ２Ｏを、１２．０モル％以下、１１．５モル％以下、１１．０モル％以下、１０．５モル％以下、１０．０モル％以下、９．５モル％以下、９．０モル％以下、８．５モル％以下、８．０モル％以下、７．５モル％以下、７．０モル％以下、６．５モル％以下、６．０モル％以下、５．５モル％以下、５．０モル％以下、４．５モル％以下、４．０モル％以下、３．５モル％以下、３．０モル％以下、２．５モル％以下、２．０モル％以下、１．５モル％以下、１．０モル％以下、または０．５モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、さらなる他の実施形態において、ガラス組成物は、Ｋ２Ｏを、０．０モル％以上１２．０モル％以下、例えば、３．５モル％以上１１．５モル％以下、４．０モル％以上１１．０モル％以下、４．５モル％以上１０．５モル％以下、５．０モル％以上１０．０モル％以下、５．５モル％以上９．５モル％以下、６．０モル％以上９．０モル％以下、または６．５モル％以上８．５モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。幾つかの実施形態において、ガラス組成物は、Ｋ２Ｏを、７．０モル％以上１１．０モル％以下の量で含む。
ガラス組成物におけるアルカリ金属酸化物（例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏ、ならびにＣｓ２ＯおよびＲｂ２Ｏを含む他のアルカリ金属酸化物）の合計は、「Ｒ２Ｏ」と称されることがあり、Ｒ２Ｏは、モル％で表され得る。しかしながら、本明細書で使用されているように、Ｒ２Ｏは、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含み、幾つかの実施形態においては、２種のアルカリ金属酸化物を含むか、３種のアルカリ金属酸化物を含むか、４種のアルカリ金属酸化物を含む。幾つかの実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２ＯとＮａ２Ｏとの組み合わせであり得る。他の実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとの組み合わせであり得る。さらなる他の実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２ＯとＫ２Ｏとの組み合わせであり得る。１つ以上の実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏと、Ｎａ２Ｏと、Ｋ２Ｏとの組み合わせであり得る。実施形態において、Ｒ２Ｏを含むアルカリ金属酸化物はそれぞれ、０．５モル％以上の量で存在する。例えば、Ｒ２Ｏが、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏを含む場合、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏの双方は、０．５モル％以上の量で存在し、またＲ２Ｏが、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含む場合、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏはすべて、０．５モル％以上の量で存在する。
１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｒ２Ｏを、１４．０モル％以上、例えば、１４．５モル％以上、１５．０モル％以上、１５．５モル％以上、１６．０モル％以上、１６．５モル％以上、１７．０モル％以上、１７．５モル％以上、１８．０モル％以上、１８．５モル％以上、１９．０モル％以上、１９．５モル％以上、２０．０モル％以上、２０．５モル％以上、２１．０モル％以上、２１．５モル％以上、２２．０モル％以上、２２．５モル％以上、２３．０モル％以上、２３．５モル％以上、２４．０モル％以上、または２４．５モル％以上の量で含む。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｒ２Ｏを、２５．０モル％以下、例えば、２４．５モル％以下、２４．０モル％以下、２３．５モル％以下、２３．０モル％以下、２２．５モル％以下、２２．０モル％以下、２１．５モル％以下、２１．０モル％以下、２０．５モル％以下、２０．０モル％以下、１９．５モル％以下、１９．０モル％以下、１８．５モル％以下、１８．０モル％以下、１７．５モル％以下、１７．０モル％以下、１６．５モル％以下、１６．０モル％以下、１５．５モル％以下、１５．０モル％以下、または１４．５モル％以下の量で含む。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、さらなる他の実施形態において、ガラス組成物は、Ｒ２Ｏを、１４．０モル％以上２５．０モル％以下、例えば、１４．５モル％以上２４．５モル％以下、１５．０モル％以上２４．０モル％以下、１５．５モル％以上２３．５モル％以下、１６．０モル％以上２３．０モル％以下、１６．５モル％以上２２．５モル％以下、１７．０モル％以上２２．０モル％以下、１７．５モル％以上２１．５モル％以下、または１８．０モル％以上２１．０モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で含む。
実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含む。Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含む１つ以上の実施形態において、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上、例えば、１．２以上、１．４以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．２以上、２．４以上、２．６以上、または２．８以上である。Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含む幾つかの実施形態において、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、３．０以下、例えば、２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２．０以下、１．８以下、１．６以下、１．４以下、または１．２以下である。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含むさらなる他の実施形態において、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上３．０以下、例えば、１．２以上２．８以下、１．４以上２．６以下、１．６以上２．４以下、または１．８以上２．２以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲である。
実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計は、１５．０モル％以上２１．０モル％以下、例えば、１５．５モル％以上２０．５モル％以下、１６．０モル％以上２０．０モル％以下、１６．５モル％以上１９．５モル％以下、または１７．０モル％以上１９．０モル％以下である。Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含む１つ以上の実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上、例えば、１．２以上、１．４以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．２以上、２．４以上、２．６以上、または２．８以上である。Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含む幾つかの実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、３．０以下、例えば、２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２．０以下、１．８以下、１．６以下、１．４以下、または１．２以下である。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含むさらなる他の実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上３．０以下、例えば、１．２以上２．８以下、１．４以上２．６以下、１．６以上２．４以下、または１．８以上２．２以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲である。
実施形態において、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計は、１５．０モル％以上２１．０モル％以下、例えば、１５．５モル％以上２０．５モル％以下、１６．０モル％以上２０．０モル％以下、１６．５モル％以上１９．５モル％以下、または１７．０モル％以上１９．０モル％以下である。Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含む１つ以上の実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上、例えば、１．５以上、２．０以上、２．５以上、３．０以上、３．５以上、４．０以上、４．５以上、５．０以上、５．５以上、６．０以上、６．５以上、または７．０以上である。Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含む幾つかの実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、７．５以下、例えば、７．０以下、６．５以下、６．０以下、５．５以下、５．０以下、４．５以下、４．０以下、３．５以下、３．０以下、２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２．０以下、１．８以下、１．６以下、１．４以下、または１．２以下である。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含むさらなる他の実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上７．５以下、例えば、１．５以上７．０以下、２．０以上６．５以下、２．５以上６．０以下、３．０以上５．５以下、または３．５以上５．０以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲である。Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含む幾つかの実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上、例えば、１．２以上、１．４以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．２以上、２．４以上、２．６以上、または２．８以上である。Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含む幾つかの実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、３．０以下、例えば、２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２．０以下、１．８以下、１．６以下、１．４以下、または１．２以下である。実施形態において、上記の範囲のいずれかは、他のいずれかの範囲と組み合わせることが可能であると理解されるべきである。しかしながら、Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含むさらなる他の実施形態において、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比は、モル％で、１．０以上３．０以下、例えば、１．２以上２．８以下、１．４以上２．６以下、１．６以上２．４以下、または１．８以上２．２以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲である。
実施形態において、ガラス組成物は、任意で、１種以上の清澄剤を含み得る。幾つかの実施形態において、清澄剤は、例えばＳｎＯ２を含み得る。そのような実施形態において、ＳｎＯ２は、ガラス組成物中に、０．２モル％以下、例えば、０．０モル％以上０．１モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で存在し得る。他の実施形態において、ＳｎＯ２は、ガラス組成物中に、０．０モル％以上０．２モル％以下、または０．１モル％以上０．２モル％以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の量で存在し得る。幾つかの実施形態において、ガラス組成物は、ＳｎＯ２を含んでいなくてもよい。
実施形態において、ガラス物品は、ヒ素およびアンチモンの一方または双方を実質的に含んでいなくてもよい。他の実施形態において、ガラス物品は、ヒ素およびアンチモンの一方または双方を含んでいなくてもよい。
上記から、実施形態によるガラス組成物は、任意の適切な方法、例えば、スロット成形、フロート成形、圧延プロセス、フュージョン成形法などにより成形することが可能である。
ガラス物品は、それが成形される手法により特徴付けられていてもよい。例えば、ガラス物品が、フロート成形可能であること（すなわち、フロート法により成形される）、ダウンドロー可能であること、特に、フュージョン成形可能であることまたはスロットドロー可能であること（すなわち、ダウンドロー法、例えば、フュージョンドロー法またはスロットドロー法により成形される）を特徴とする場合がある。
本明細書に記載のガラス物品の幾つかの実施形態は、ダウンドロー法により実施され得る。ダウンドロー法により、比較的きれいな状態の表面を有する均質な厚さのガラス物品が製造される。ガラス物品の平均曲げ強度は、表面の傷の量およびサイズにより制御されるため、最小限の接触しかなかったきれいな状態の表面は、初期強度がより高い。さらに、ダウンドローガラス物品は、非常に平らで平滑な表面を有し、これは、コストのかかる研削および研磨なしで、その最終用途に使用することが可能である。
ガラス物品の幾つかの実施形態は、フュージョン成形可能（すなわち、フュージョンドロー法を使用して成形可能）と説明され得る。フュージョン法では、溶融したガラス原材料を受け入れるための流路を有する延伸タンクが使用される。この流路は、流路の両側に流路の長さに沿って上部が開口した堰を有する。流路が溶融した材料で満たされると、溶融したガラスが堰からあふれ出る。重力により、溶融したガラス流は、２つの流動ガラスフィルムとして、延伸タンクの外面を流れ落ちる。延伸タンクのこれらの外面は、下方および内側に延在するため、延伸タンクの下のエッジで合わさる。２つの流動ガラスフィルムは、このエッジで合わさって融着し、単一の流動ガラス物品を形成する。フュージョンドロー法には、流路を流れる２つのガラスフィルムが一緒に融着することから、得られるガラス物品の外面のどちらも、装置のどの部分にも接触しないという利点がある。したがって、フュージョンドローされたガラス物品の表面特性は、そのような接触により影響を受けない。
本明細書に記載のガラス物品の幾つかの実施形態は、スロットドロー法により成形されてもよい。スロットドロー法は、フュージョンドロー法とは異なる。スロットドロー法では、溶融した原材料ガラスが、延伸タンクに供給される。延伸タンクの底部には、スロットの長さを伸ばすノズルを有する開口したスロットがある。溶融したガラス流は、スロット／ノズルを通って流れ、連続的なガラス物品として下向きにアニーリング領域へと延伸させられる。
実施形態では、アルカリ含有ガラス組成物を、例えばイオン交換により強化して、例えばディスプレイカバー用のガラスであるがこれに限定されない用途に対して損傷抵抗のあるガラスを作製することができる。図１を参照すると、ガラスは、ガラスの表面から圧縮深さ（ＤＯＣ）に延在する圧縮応力下の第一の領域（例えば、図１の第一の圧縮層および第二の圧縮層１２０、１２２）と、ガラスのＤＯＣから中央領域または内部領域に延在する引張応力または中央張力（ＣＴ）下の第二の領域（例えば、図１の中央領域１３０）とを有する。本明細書で使用されているように、ＤＯＣは、ガラス物品内の応力が圧縮から引張に変化する深さを指す。ＤＯＣでは、応力は、正の（圧縮）応力から負の（引張）応力になるため、ゼロの応力値を示す。
当技術分野において通常使用される慣例によると、圧縮力または圧縮応力は、負の（０未満の）応力として表され、張力または引張応力は、正の（０超の）応力として表される。しかしながら、この説明全体にわたり、ＣＳは、正または絶対値の値として、すなわち、本明細書に記載されるように、ＣＳ＝｜ＣＳ｜として表される。圧縮応力（ＣＳ）は、ガラスの表面で最大値をとることがあり、ＣＳは、関数に応じて表面からの距離ｄとともに変化し得る。再び図１を参照すると、第一の圧縮層１２０は、第一の表面１１０から深さｄ１に延在し、第二の圧縮層１２２は、第二の表面１１２から深さｄ２に延在する。これらの区分をあわせると、ガラス１００の圧縮力またはＣＳが定められる。圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、市販で入手可能な機器、例えば、Ｏｒｉｈａｒａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（日本）製のＦＳＭ－６０００を使用して、表面応力計（ＦＳＭ）により測定される。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光学係数（ＳＯＣ）を正確に測定することによる。またＳＯＣは、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という表題のＡＳＴＭ規格Ｃ７７０－１６に記載の手順Ｃ（ガラスディスク法）により測定され、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
双方の圧縮応力領域（図１の１２０、１２２）の圧縮応力は、ガラスの中央領域（１３０）における蓄積された張力によりバランスが保たれる。最大中央張力（ＣＴ）およびＤＯＣ値は、当技術分野において公知の散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）技術を使用して測定される。応力プロファイルを測定するために、屈折近接場（ＲＮＦ）法またはＳＣＡＬＰが使用されてもよい。ＲＮＦ法を用いて応力プロファイルが測定される場合、ＳＣＡＬＰによりもたらされる最大ＣＴ値が、ＲＮＦ法において用いられる。特に、ＲＮＦにより測定された応力プロファイルは、力のバランスが取れており、ＳＣＡＬＰ測定によりもたらされる最大ＣＴ値に較正される。ＲＮＦ法は、「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａ ｐｒｏｆｉｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａ ｇｌａｓｓ ｓａｍｐｌｅ」という表題の米国特許第８，８５４，６２３号明細書に記載されており、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特に、ＲＮＦ法は、ガラス物品を参照ブロックに隣接して配置するステップと、１Ｈｚ～５０Ｈｚの速度で直交偏光の間で切り替えられる偏光切り替え光線を生成するステップと、偏光切り替え光線の出力量を測定するステップと、偏光切り替え参照信号を生成するステップとを含み、ここで、測定された各直交偏光の出力量は、互いの５０％内である。この方法はさらに、偏光切り替えされた光線をガラス試料および参照ブロックに通して異なる深さにわたりガラス試料内に送信し、その後、送信された偏光切り替え光線を、リレー光学系を使用して、偏光切り替えされた検出器信号を生成する信号光検出器に中継するステップを含む。この方法はまた、検出器信号を参照信号で割って、正規化された検出器信号を形成するステップと、正規化された検出器信号からガラス試料のプロファイル特性を決定するステップとを含む。
圧縮応力層は、ガラスをイオン交換溶液に曝すことにより、ガラス中に形成することが可能である。実施形態において、イオン交換溶液は、溶融した硝酸塩であり得る。幾つかの実施形態において、イオン交換溶液は、溶融したＫＮＯ３、溶融したＮａＮＯ３、またはそれらの組み合わせであり得る。特定の実施形態において、イオン交換溶液は、約８０％の溶融したＫＮＯ３、約７５％の溶融したＫＮＯ３、約７０％の溶融したＫＮＯ３、約６５％の溶融したＫＮＯ３、または約６０％の溶融したＫＮＯ３を含み得る。特定の実施形態において、イオン交換溶液は、約２０％の溶融したＮａＮＯ３、約２５％の溶融したＮａＮＯ３、約３０％の溶融したＮａＮＯ３、約３５％の溶融したＮａＮＯ３、または約４０％の溶融したＮａＮＯ３を含み得る。他の実施形態において、イオン交換溶液は、約８０％の溶融したＫＮＯ３および約２０％の溶融したＮａＮＯ３、約７５％の溶融したＫＮＯ３および約２５％の溶融したＮａＮＯ３、約７０％の溶融したＫＮＯ３および約３０％の溶融したＮａＮＯ３、約６５％の溶融したＫＮＯ３および約３５％の溶融したＮａＮＯ３、または約６０％の溶融したＫＮＯ３および約４０％の溶融したＮａＮＯ３、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲を含み得る。実施形態では、他のナトリウムおよびカリウム塩、例えば、亜硝酸ナトリウムもしくは亜硝酸カリウム、リン酸塩、または硫酸塩が、イオン交換溶液において使用されてもよい。
ガラス組成物は、ガラス組成物製のガラス物品をイオン交換溶液浴に浸漬することにより、イオン交換溶液をガラス組成物製のガラス物品に噴霧することにより、またはそうでなければ、イオン交換溶液をガラス組成物製のガラス物品に物理的に塗布することにより、イオン交換溶液に曝されてもよい。実施形態によると、イオン交換溶液は、ガラス組成物に曝されたら、４００℃以上５００℃以下、例えば、４１０℃以上４９０℃以下、４２０℃以上４８０℃以下、４３０℃以上４７０℃以下、または４４０℃以上４６０℃以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の温度にあり得る。実施形態において、ガラス組成物は、４時間以上４８時間以下、例えば、８時間以上４４時間以下、１２時間以上４０時間以下、１６時間以上３６時間以下、２０時間以上３２時間以下、または２４時間以上２８時間以下、ならびに前述の値の間の全範囲および部分範囲の時間にわたり、イオン交換溶液に曝され得る。
イオン交換プロセスは、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１６／０１０２０１１号明細書に開示されているように、改善された圧縮応力プロファイルをもたらす処理条件のもと、イオン交換溶液中で実施することが可能である。
イオン交換プロセスが実施された後、ガラス物品の表面の組成は、成形直後のガラス物品（すなわち、イオン交換を受ける前のガラス物品）の組成とは異なることがあると理解されるべきである。これは、成形直後のガラス中の１種のアルカリ金属イオン、例えば、Ｌｉ＋またはＮａ＋が、より大きなアルカリ金属イオン、例えば、それぞれＮａ＋またはＫ＋と置き換えられることにより生じる。しかしながら、実施形態において、ガラス物品の深さの中央におけるまたはその付近のガラス組成は、成形直後のガラス物品の組成をなおも有するだろう。
本明細書に開示されているガラス物品は、別の物品、例えば、ディスプレイを有する物品（またはディスプレイ物品）（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などを含む消費者用電子機器）、建築物、輸送物品（例えば、自動車、電車、航空機、船舶など）、電化製品、または透明性、耐引掻性、耐摩耗性もしくはそれらの組み合わせを幾らか必要とする物品に組み込むことが可能である。本明細書に開示されているガラス物品のいずれかを組み込む例示的な物品は、図２Ａおよび２Ｂに示されている。具体的には、図２Ａおよび２Ｂは、前面２０４、背面２０６および側面２０８を有するハウジング２０２と、少なくとも部分的にハウジング内部にまたは完全にハウジング内にあり、かつハウジングの前面にあるまたはそれに隣接した少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイ２１０を含む電気部品（図示せず）と、ハウジングの前面にあるかその上方にあり、そのためディスプレイの上方にあるカバー基材２１２とを含む消費者用電子デバイスを示す。幾つかの実施形態において、カバー基材２１２および／またはハウジング２０２の少なくとも一部は、本明細書に開示されているガラス物品のいずれかを含み得る。
第一の項目は、６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値とを含むガラス組成物であって、第一の端点が、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、第二の端点が、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、傾きが、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化であり、かつＲ２Ｏが、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む、ガラス組成物を含む。
第二の項目は、傾きの絶対値が｜０．０１５｜以下である、第一の項目記載のガラス組成物を含む。
第三の項目は、傾きの絶対値が｜０．０１０｜以下である、第一の項目および第二の項目記載のガラス組成物を含む。
第四の項目は、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８０．０モル％超である、第一の項目から第三の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第五の項目は、Ｒ２Ｏが１８．０モル％以上である、第一の項目から第四の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第六の項目は、Ｒ２Ｏが、Ｋ２Ｏを７．０モル％以上１１．０モル％以下の量で含む、第一の項目から第五の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第七の項目は、７２．０モル％以上のＳｉＯ２を含む、第一の項目から第六の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第八の項目は、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、第一の項目から第七の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第九の項目は、Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含み、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上である、第一の項目から第八の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十の項目は、Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、第一の項目から第九の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十一の項目は、Ｒ２Ｏが少なくとも３種のアルカリ金属酸化物を含む、第一の項目から第十の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十二の項目は、少なくとも３種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、第一の項目から第十一の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十三の項目は、Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上であり、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、第一の項目から第十二の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十四の項目は、Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が５．０以上である、第十三の項目記載のガラス組成物を含む。
第十五の項目は、７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３とを含み、Ｒ２Ｏが１６．０モル％以上である、第一の項目から第十四の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十六の項目は、７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３とを含み、Ｒ２ＯがＬｉ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏが１４．０モル％以上１５．０モル％以下である、第一の項目から第十五の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十七の項目は、７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３とを含み、Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、第一の項目から第十六の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十八の項目は、７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３とを含み、Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、第一の項目から第十七の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物を含む。
第十九の項目は、第一の表面と、第二の表面と、第一の表面と第二の表面との間に位置する中央領域と、第一の表面および第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の中央領域へと延在する圧縮応力層とを含む、第一の項目から第十八の項目までのいずれか１つ記載のガラス組成物から成形されたガラス物品を含む。
第二十の項目は、前面、背面および側面を含むハウジングと、少なくとも部分的にハウジング内にある電気部品であって、少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイを含み、ディスプレイがハウジングの前面にあるかまたはそれに隣接している、電気部品と、ディスプレイ上に配置されたカバー基材とを含む消費者用電子製品であって、ハウジングまたはカバー基材の少なくとも一部が第十九の項目記載のガラス物品を含む、消費者用電子製品を含む。
実施形態について、以下の実施例によりさらに明確にする。これらの実施例は、上記の実施形態に限定されることはないと理解されるべきである。
以下の表１に一覧にされた成分を有するガラス組成物を、従来のガラス成形法により製造した。表１では、すべての成分がモル％であり、ガラス組成物の様々な特性は、本明細書に開示されている方法により測定された。表１の各試料により、第一の端点から第二の端点に延在する線の傾き（先に説明されており、表１に「傾きｄＥ／ｄＴ（ＧＰａ／℃）として一覧にされている）が｜０．０２０｜以下であるガラスが得られた。
以下の表２に一覧にされた成分を有するガラス組成物を、従来のガラス成形法により製造した。表２では、すべての成分がモル％であり、ガラス組成物の様々な特性は、本明細書に開示されている方法により測定された。液相温度でのガラスの粘度は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ａｂｏｖｅ ｔｈｅ Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ」という表題のＡＳＴＭ Ｃ９６５－９６（２０１２）に準拠して測定される。表２の各試料は比較例であり、これらにより、第一の端点から第二の端点に延在する線の傾き（先に説明されており、表２に「傾きｄＥ／ｄＴ（ＧＰａ／℃）として一覧にされている）が｜０．０２０｜超であるガラスが得られた。
表１および２は、アニール点および歪点での仮想温度に応じた、注型直後のガラスおよび熱処理されたガラスの分析された組成および特性を示す。アニール点および歪点を、ＡＳＴＭ Ｃ５９８－９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法により測定した。仮想温度を、アニール点および歪点の温度で最初の注型およびアニールの後にガラスを熱処理することにより固定した。ガラスの構造緩和を起こすのに必要な時間よりもかなり長く熱処理を行った。最短熱処理時間は、３０×熱処理温度でのガラスの粘度／せん断弾性係数である。図３は、ヤング率対仮想温度の傾きの低下に対して混合アルカリ効果を示すＲ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２ガラスについてのヤング率対仮想温度を示す。比較例１、比較例２および比較例３のガラスは、それぞれ－０．０３２４、－０．０３０１および－０．０２２７の傾きを有するのに対して、比較例４は、－０．０２４９の傾き（すなわち、１７～２３％低い傾き）を有し、実施例７は、－０．０１８の傾き（すなわち、約１９～４４％低い傾き）を有し、実施例１１は、０．０１２８の傾き（すなわち、約４４～６０％低い傾き）を有する。以下の表３は、図３に示されるＲ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２ガラスについてのヤング率対仮想温度の傾きのパーセントでの改善率を示し、ヤング率対仮想温度の傾きの低減に対する混合アルカリ効果を示す。
上記の表３に示されるように、ガラス組成物においてアルカリ金属酸化物を使用することによって、ｄＥ／ｄＴの傾きが０．０００により近くなり、Ｌｉ２Ｏに比べて大きなアルカリ金属酸化物、例えばＮａ２ＯおよびＫ２Ｏをガラス中に含むことによっても、ｄＥ／ｄＴの傾きが０．０００により近くなる。
さらに、ソーダ石灰ガラスおよび非アルカリ含有液晶ディスプレイガラスは、それぞれ－０．０２００および－０．０２５９の傾きを有するのに対して、実施例３のガラスは、－０．００４０の傾き（すなわち、８０～８５％低い傾き）を有する。図４は、ソーダ石灰ケイ酸塩、非アルカリ含有ガラス、および実施例３のガラスのヤング率対温度の比較をグラフで表す。
本明細書に記載の組成成分、関係および比はすべて、特に記載のない限り、モル％で記載される。本明細書に開示されている範囲はすべて、範囲が開示される前または後に明示的に述べられているか否かにかかわらず、幅広く開示されている範囲に包含される全範囲および部分範囲を含む。
当業者にとって、特許請求される対象の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。したがって、本明細書は、そのような修正および変更が添付のクレームおよびそれらの等価物の範囲内にある限り、本明細書に記載の様々な実施形態の修正および変更を包含することが意図される。
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
６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、
７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、
１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、
｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値と
を含むガラス組成物において、
前記第一の端点が、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、前記第二の端点が、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、
前記傾きが、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化であり、
Ｒ２Ｏが、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む、
ガラス組成物。
６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、
７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、
１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、
｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値と
を含むガラス組成物において、
前記第一の端点が、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、前記第二の端点が、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、
前記傾きが、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化であり、
Ｒ２Ｏが、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくとも２種のアルカリ金属酸化物を含む、
ガラス組成物。
実施形態２
前記傾きの前記絶対値が｜０．０１５｜以下である、実施形態１記載のガラス組成物。
前記傾きの前記絶対値が｜０．０１５｜以下である、実施形態１記載のガラス組成物。
実施形態３
前記傾きの前記絶対値が｜０．０１０｜以下である、実施形態１または２記載のガラス組成物。
前記傾きの前記絶対値が｜０．０１０｜以下である、実施形態１または２記載のガラス組成物。
実施形態４
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８０．０モル％超である、実施形態１から３までのいずれか１項記載のガラス組成物。
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８０．０モル％超である、実施形態１から３までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態５
Ｒ２Ｏが１８．０モル％以上である、実施形態１から４までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２Ｏが１８．０モル％以上である、実施形態１から４までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態６
Ｒ２Ｏが、Ｋ２Ｏを７．０モル％以上１１．０モル％以下の量で含む、実施形態１から５までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２Ｏが、Ｋ２Ｏを７．０モル％以上１１．０モル％以下の量で含む、実施形態１から５までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態７
７２．０モル％以上のＳｉＯ２を含む、実施形態１から６までのいずれか１項記載のガラス組成物。
７２．０モル％以上のＳｉＯ２を含む、実施形態１から６までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態８
少なくとも２種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、前記ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、実施形態１から７までのいずれか１項記載のガラス組成物。
少なくとも２種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、前記ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、実施形態１から７までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態９
Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含み、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上である、実施形態１から８までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを含み、Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上である、実施形態１から８までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１０
Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、実施形態１から９までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２ＯがＫ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、実施形態１から９までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１１
Ｒ２Ｏが少なくとも３種のアルカリ金属酸化物を含む、実施形態１から１０までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２Ｏが少なくとも３種のアルカリ金属酸化物を含む、実施形態１から１０までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１２
少なくとも３種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、前記ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、実施形態１１記載のガラス組成物。
少なくとも３種のアルカリ金属酸化物がそれぞれ、前記ガラス組成物中に０．５モル％以上の量で存在する、実施形態１１記載のガラス組成物。
実施形態１３
Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上であり、
Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、
実施形態１から１２までのいずれか１項記載のガラス組成物。
Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上であり、
Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上である、
実施形態１から１２までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１４
前記Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が５．０以上である、実施形態１３記載のガラス組成物。
前記Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が５．０以上である、実施形態１３記載のガラス組成物。
実施形態１５
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２Ｏが１６．０モル％以上である、
実施形態１から１４までのいずれか１項記載のガラス組成物。
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２Ｏが１６．０モル％以上である、
実施形態１から１４までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１６
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＬｉ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏが１４．０モル％以上１５．０モル％以下である、
実施形態１から１５までのいずれか１項記載のガラス組成物。
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＬｉ２ＯおよびＮａ２Ｏを含み、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏが１４．０モル％以上１５．０モル％以下である、
実施形態１から１５までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１７
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、
実施形態１から１６までのいずれか１項記載のガラス組成物。
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＮａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、
実施形態１から１６までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１８
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、
実施形態１から１７までのいずれか１項記載のガラス組成物。
７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含み、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１５．０モル％以上２１．０モル％以下である、
実施形態１から１７までのいずれか１項記載のガラス組成物。
実施形態１９
第一の表面と、
第二の表面と、
前記第一の表面と前記第二の表面との間に位置する中央領域と、
前記第一の表面および前記第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の前記中央領域へと延在する圧縮応力層と
を含む、実施形態１から１８までのいずれか１項記載のガラス組成物から成形されたガラス物品。
第一の表面と、
第二の表面と、
前記第一の表面と前記第二の表面との間に位置する中央領域と、
前記第一の表面および前記第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の前記中央領域へと延在する圧縮応力層と
を含む、実施形態１から１８までのいずれか１項記載のガラス組成物から成形されたガラス物品。
実施形態２０
前面、背面および側面を含むハウジングと、
少なくとも部分的に前記ハウジング内にある電気部品であって、少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイを含み、前記ディスプレイが、前記ハウジングの前記前面にあるかまたはそれに隣接している、電気部品と、
前記ディスプレイ上に配置されたカバー基材と
を含む消費者用電子製品であって、
前記ハウジングまたは前記カバー基材の少なくとも一部が、実施形態１９記載のガラス物品を含む、消費者用電子製品。
前面、背面および側面を含むハウジングと、
少なくとも部分的に前記ハウジング内にある電気部品であって、少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイを含み、前記ディスプレイが、前記ハウジングの前記前面にあるかまたはそれに隣接している、電気部品と、
前記ディスプレイ上に配置されたカバー基材と
を含む消費者用電子製品であって、
前記ハウジングまたは前記カバー基材の少なくとも一部が、実施形態１９記載のガラス物品を含む、消費者用電子製品。
Claims (9)
- ６９．０モル％以上のＳｉＯ２と、
７．０モル％以上のＡｌ２Ｏ３と、
１４．０モル％以上のＲ２Ｏと、
０．５モル％以上のＬｉ ２ Ｏと、
６．５モル％以上のＮａ ２ Ｏと、
｜０．０２０｜以下の第一の端点と第二の端点との間に延在する線の傾きの絶対値と
を含むガラス組成物であって、
前記第一の端点が、アニール点温度の仮想温度でのヤング率であり、前記第二の端点が、歪点温度の仮想温度でのヤング率であり、
前記傾きが、仮想温度の変化１℃あたりのヤング率（ＧＰａ）の変化であり、
Ｒ２Ｏが、アルカリ金属酸化物の総数であり、少なくともＫ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、およびＬｉ ２ Ｏを含み、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの比が１．０以上３．０以下である、
ガラス組成物。 - 前記傾きの前記絶対値が｜０．０１５｜以下である、請求項１記載のガラス組成物。
- ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８０．０モル％超である、請求項１または２記載のガラス組成物。
- Ｎａ ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上である、請求項１から３までのいずれか１項記載のガラス組成物。
- Ｋ ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が１．０以上である、
請求項１から４までのいずれか１項記載のガラス組成物。 - 前記Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏの比が５．０以上である、請求項５記載のガラス組成物。
- ７０．０モル％以上７５．０モル％以下のＳｉＯ２と、
８．０モル％以上１２．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と
を含み、
Ｒ２Ｏが１６．０モル％以上である、
請求項１から４までのいずれか１項記載のガラス組成物。 - 第一の表面と、
第二の表面と、
前記第一の表面と前記第二の表面との間に位置する中央領域と、
前記第一の表面および前記第二の表面のうちの少なくとも１つからガラス物品の前記中央領域へと延在する圧縮応力層と
を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載のガラス組成物から成形されたガラス物品。 - 前面、背面および側面を含むハウジングと、
少なくとも部分的に前記ハウジング内にある電気部品であって、少なくとも１個のコントローラ、メモリおよびディスプレイを含み、前記ディスプレイが、前記ハウジングの前記前面にあるかまたはそれに隣接している、電気部品と、
前記ディスプレイ上に配置されたカバー基材と
を含む消費者用電子製品であって、
前記ハウジングまたは前記カバー基材の少なくとも一部が、請求項８記載のガラス物品を含む、消費者用電子製品。
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