KR20240021238A - 개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 유리 조성물 - Google Patents

개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 유리 조성물 Download PDF

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Abstract

유리 조성물은: 55 mol% 이상 70 mol% 이하의 SiO2; 14 mol% 이상 25 mol% 이하의 Al2O3; 0 mol% 이상의 B2O3; 0 mol% 이상의 P2O5; 0 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O; 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하의 Na2O; 0 mol% 이상의 K2O; 0.1 mol% 이상 4.5 mol% 이하의 MgO; 0 mol% 이상의 CaO; 및 0 mol% 이상의 SrO를 포함한다. 유리 조성물에서 Li2O, Na2O, 및 K2O의 합은 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하일 수 있다. 유리 조성물은 Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03)이 100 초과라는 관계를 만족할 수 있다.

Description

개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 유리 조성물
본 출원은 2021년 6월 11일자에 출원된 미국 가 특허출원 제63/209,586호의 우선권을 주장하고, 이들의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
본 명세서는 일반적으로 이온-교환가능한 유리 조성물에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 이온-교환가능한 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿, 휴대용 미디어 플레이어, 개인용 컴퓨터, 및 카메라와 같은 휴대용 장치의 모바일 속성은 이러한 장치들을 단단한 표면에 우발적으로 낙하되는 경우가 특히 많다. 이러한 장치는 전형적으로 커버 유리를 포함하고 있으며, 단단한 표면과 충격시 손상될 수 있다. 이러한 장치 중 다수에서, 커버 유리는 디스플레이 커버로서 기능을 하고 ,터치 기능성을 포함할 수 있으므로, 장치의 사용은 커버 안경가 손상될 때 부정적으로 영향을 받을 수 있다.
다양한 휴대용 장치에 유리를 채택하는 사례가 증가함에 따라, 복잡한 기하학적 구조로 형성되거나 성형될 수 있는 유리 조성물을 제공해야 할 필요성도 커졌다. 그러나, 유리를 특정 적용을 위한 바람직한 재료로 만드는 유리의 특성은 또한 유리를 복잡한 3-차원 형상으로 형성시키는 능력을 방해할 수도 있다.
따라서, 기계적으로 내구성이 있고 3차원 형상으로 쉽게 형성될 수 있는 대안적인 유리 조성물에 대한 필요성이 존재한다.
제1 관점(A1)에 따르면, 유리 조성물은: 55 mol% 이상 70 mol% 이하의 SiO2; 14 mol% 이상 25 mol% 이하의 Al2O3; 0 mol% 이상의 B2O3; 0 mol% 이상의 P2O5; 0 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O; 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하의 Na2O; 0 mol% 이상의 K2O; 0.1 mol% 이상 4.5 mol% 이하의 MgO; 0 mol% 이상의 CaO; 및 0 mol% 이상의 SrO를 포함할 수 있고, 여기서: Li2O + Na2O + K2O는 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하이며; 및 Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03)는 100 초과이다.
제2 관점(A2)은 제1 관점(A1)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 Al2O3*(4.20) + B2O3*(-7.69) + P2O5*(-1.61) + Li2O*(-9.66) + Na2O*(-7.11) + K2O*(-9.78) + MgO*(-4.03) + CaO*(-6.14) + SrO*(-2.41)는 -100 미만이다.
제3 관점(A3)은 제1 관점(A1) 또는 제2 관점(A2)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 Al2O3*(-7.17) + B2O3*(6.89) + P2O5*(12.72) + Li2O*(4.07) + Na2O*(-3.47) + K2O*(-4.01) + MgO*(2.50) + CaO*(3.55) + SrO*(-0.77)는 -100 초과이다.
제4 관점(A4)은 제1 내지 제3 관점(A1-A3) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 Al2O3*(26.051) + B2O3*(24.853) + P2O5*(-33.097) + Li2O*(-7.539) + Na2O*(-17.349) + K2O*(-33.097) + MgO*(5.192)+ CaO*(-10.867) + SrO*(-10.867)는 100 초과이다.
제5 관점(A5)은 제1 내지 제4 관점(A1-A4) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 Li2O + Na2O + K2O는 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하이다.
제6 관점(A6)은 제1 내지 제5 관점(A1-A5) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 14 mol% 이상 20 mol% 이하의 Al2O3를 포함한다.
제7 관점(A7)은 제1 내지 제6 관점(A1-A6) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 0.5 mol% 이상 4 mol% 이하의 MgO를 포함한다.
제8 관점(A8)은 제1 내지 제7 관점(A1-A7) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 3 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O를 포함한다.
제9 관점(A9)은 제1 내지 제8 관점(A1-A8) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 6.5 mol% 이상 15 mol% 이하의 Na2O를 포함한다.
제10 관점(A10)은 제1 내지 제9 관점(A1-A9) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 B2O3를 포함한다.
제11 관점(A11)은 제1 내지 제10 관점(A1-A10) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 P2O5를 포함한다.
제12 관점(A12)은 제1 내지 제11 관점(A1-A11) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 56 mol% 이상 67 mol% 이하의 SiO2를 포함한다.
제13 관점(A13)은 제1 내지 제12 관점(A1-A12) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 700℃ 이상 860℃ 이하의 연화점을 갖는다.
제14 관점(A14)은 제13 관점(A13)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 750℃ 이상 840℃ 이하의 연화점을 갖는다.
제15 관점(A15)은 제1 내지 제14 관점(A1-A14) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 화학적으로 강화되고, 1100 MPa 이상의 표면 압축 응력을 갖는다.
제16 관점(A16)은 제15 관점(A15)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 유리 조성물은 KNO3를 포함하는 이온 교환 욕에서 350℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 2 시간 이상 12 시간 이하의 기간 동안 화학적으로 강화된다.
제17 관점(A17)은 제15 관점(A15) 또는 제16 관점(A16)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 강화된 유리는 1150 MPa 이상의 표면 압축 응력을 갖는다.
제18 관점(A18)은 제15 내지 제17 관점(A15-A17) 중 어느 하나에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 강화된 유리는 4.5 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는다.
제19 관점(A19)은 제18 관점(A18)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 강화된 유리는 6 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는다.
제20 관점(A20)은 제15 관점(A15) 또는 제16 관점(A16)에 따른 유리 조성물을 포함하며, 여기서 강화된 유리는 1100 MPa 이상의 표면 압축 응력 및 4.5 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는다.
여기에 기재된 유리 조성물의 부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구현예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 다양한 구현예를 설명하고, 청구된 주제의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 수반되는 도면은 다양한 구현예의 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 여기에 기재된 다양한 구현예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 청구된 주제의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 여기에 기재된 하나 이상의 구현예에 따른 비교예 유리 조성물 및 대표적인 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품의 표면 압축 응력 대 압축의 깊이의 플롯이다.
도 2는 여기에 기재된 하나 이상의 구현예에 따른 비교예 유리 조성물 및 대표적인 유리 조성물로부터 제조된 물품에 대한 μm의 압축의 깊이 증가 당 표면 압축 응력 감소의 플롯이다.
이제 개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 이온-교환가능한 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물의 다양한 구현예를 자세히 참조할 것이다. 구현예들에 따르면, 유리 조성물은 55 mol% 이상 70 mol% 이하의 SiO2; 14 mol% 이상 25 mol% 이하의 Al2O3; 0 mol% 이상의 B2O3; 0 mol% 이상의 P2O5; 0 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O; 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하의 Na2O; 0 mol% 이상의 K2O; 0.1 mol% 이상 4.5 mol% 이하의 MgO; 0 mol% 이상의 CaO; 및 0 mol% 이상 SrO를 포함한다. 유리 조성물에서 Li2O, Na2O, 및 K2O의 합은 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하일 수 있다. 유리 조성물은 Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03)는 100 초과라는 관계식을 만족할 수 있다. 개선된 기계적 내구성 및 낮은 특성 온도를 갖는 이온-교환가능한 유리 조성물 및 그러한 유리 조성물을 제조하는 방법의 다양한 구현예가 첨부된 도면을 구체적으로 참조하여 여기에서 기재될 것이다.
여기에서 범위는 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 또 다른 특정 값까지 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 또 다른 구현예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 나머지 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행하는 "약"의 사용에 의해, 값이 근사치로 표현된 경우, 특정 값이 또 다른 구현예를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 범위의 각각의 말단 점은 나머지 다른 말단 점과 관련하여, 그리고 나머지 다른 말단 점과는 독립적으로 모두 의미 있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
별도의 언급이 없는 한, 여기에서 서술된 어떤 방법은 이의 단계들이 특정 순서로 수행되는 것을 요구하거나, 어떤 장치에서 특정 방향이 요구되는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 이의 단계들이 수반되는 순서를 사실상 열거하지 않거나, 또는 임의의 장치 청구항이 개별적인 구성요소에 대한 순서 또는 방향을 사실상 열거하지 않거나, 또는 단계들이 특정한 순서로 제한되거나, 또는 장치의 구성요소에 대한 특정 순서 또는 방향이 열거되지 않은 것으로 청구범위 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급되지 않는 경우, 이것은, 어떤 면에서, 특정 순서 또는 방향으로 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이것은, 단계의 배열, 작동의 흐름, 구성요소의 순서, 또는 구성요소의 방향에 관한 논리의 문제; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 본 명세서에서 기재된 구현예들의 수 또는 타입을 포함하는, 해석에 대한 어떤 가능한 비-표현적 근거에 대해서도 마찬가지다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "일", "그" 는 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "일" 구성요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명백하게 나타내지 않는 한, 2개 이상의 그러한 구성요소를 갖는 관점을 포함한다.
유리 조성물에서 특정 구성 성분의 농도 및/또는 부존재를 설명하기 위해 사용될 때, 용어 "0 몰%", "없는" 및 "실질적으로 없는"은 구성 성분이 유리 조성물에 의도적으로 첨가되지 않음을 의미한다. 그러나, 유리 조성물은 0.05 몰% 미만의 양으로 오염물질 또는 트램프(tramp)로서 구성 성분의 극미량(trace)을 함유할 수 있다.
여기에 기재된 유리 조성물의 구현예에서, 구성 성분(예를 들어, SiO2, Al2O3 등)의 농도는 달리 명시되지 않는 한 산화물 기준으로 몰%(mol%)로 명시된다.
여기에 기재된 유리 조성물의 점도는 ASTM C965-96에 따라 측정된다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "녹는점(melting point)"은 유리 조성물의 점도가 200 포이즈가 되는 온도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "연화점"은 유리 조성물의 점도가 1x107.6 포이즈가 되는 온도를 지칭한다. 연화점은, ASTM C1351M과 유사하게, 온도의 함수로서 107 부터 109 포이즈까지 무기 유리의 점도를 측정하는 평행 판 점도 방법에 따라 측정된다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "어닐링점"은 유리 조성물의 점도가 1x1013.18 포이즈가 되는 온도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "변형점"은 유리 조성물의 점도가 1x1014.68 포이즈가 되는 온도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "몰딩 온도(molding temperature)"는 유리의 점도가 1x108.8 포이즈가 되는 온도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "CTE"는 달리 명시되지 않는 한 약 20℃ 내지 약 300℃의 온도 범위에 걸쳐 유리 조성물의 열팽창 계수를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "액상선 점도(liquidus viscosity)"는 실투가 시작될 때(즉, ASTM C829-81에 따른 구배 퍼니스 방법으로 결정된 액상선 온도에서) 유리 조성물의 점도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "액상선 온도"는 유리 조성물이 실투되기 시작하는 온도를 지칭한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "파괴 인성"은 KIc 값을 지칭하며, 쉐브론 노치트 숏 바 방법에 의해 측정된다. 쉐브론 노치트 숏 바(CNSB) 방법은 Reddy, K.P.R. et al, "Fracture Toughness Measurement of Glass and Ceramic Materials Using Chevron-Notched Specimens", J. Am. Ceram. Soc., 71 [6], C-310-C-313 (1988)에서 개시되면, 다만, Y*m은 Bubsey, R.T. et al., "Closed-Form Expressions for Crack-Mouth Displacement and Stress Intensity Factors for Chevron-Notched Short Bar and Short Rod Specimens Based on Experimental Compliance Measurements," NASA Technical Memorandum 83796, pp. 1-30 (October 1992)의 방정식 5를 사용하여 계산된다.
표면 압축 응력은 Orihara Industrial Co., Ltd.(일본)에 의해 제조된 FSM-6000과 같은 상업적으로 이용가능한 기기와 같은 표면 응력 측정기(FSM)를 사용하여 측정된다. 표면 응력 측정은 유리-세라믹의 복굴절과 관련된 응력 광학 계수(SOC)의 측정에 의존한다. SOC는, 이어서, "Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient"이라는 명칭의 ASTM 표준 C770-16에서 기재된 절차 C(유리 디스크 방법)에 따라 측정되며, 이 내용은 전체가 참조로 여기에 포함된다. 압축의 깊이(DOC)도 또한 FSM을 사용하여 측정된다.
여기에서 사용된 바와 같은, 문구 "압축의 깊이(depth of compression)"(DOC)는 표면 압축 응력이 인장 응력으로 전환되는 물품에서의 위치를 지칭다.
전자 장치가 단단하 표면에 낙하되었을 때, 전자 장치의 커버 유리에 이미 존재하는 흠이 파손 시작 점이 될 수 있으며, 커버 유리는 그 지점으로부터 과도한 응력으로 인해 파손될 수 있다. 커버 유리 전체로 흠이 전파되는 것을 방지하기 위해, 화학 강화 공정이 사용되어 커버 유리에 높은 표면 압축 응력을 부여할 수 있다. 압축 응력은 유리의 표면 아래로 압축의 깊이까지 연장될 수 있다. 유리의 표면에서 또는 내부에서의 압축 응력은 압축 상태에서 흠의 끝(tip)을 유지시키고, 이에 의하여 커버 유리 파단(breakage)을 완화시킬 수 있다.
높은 표면 압축 응력 능력을 갖는 것에 더하여, 유리 조성물은 전자 장치에 통합될 수 있는 광학 부품(예를 들어, 렌즈, 원뿔(cones) 등) 또는 전자 장치용 커버 유리로서 사용될 수 있는 복잡한 3차원 형상으로 형성될 수 있는 능력을 갖는 것이 중요하다. 따라서, 유리 조성물은, 유리 물품을 형성시키는 것을 용이하게 하기 위해, 상대적으로 낮은 연화점(및 다른 상대적으로 낮은 특성 온도, 예를 들어, 변형점, 어닐링점 및 몰딩점)을 갖는 것이 바람직하다.
그러나, 상대적으로 낮은 연화점을 갖는 유리 조성물(즉, 용이하게 형성될 수 있는 유리)은 이온 교환 동안 더 많은 응력 완화를 가질 수 있으며, 이는 높은 표면 압축 응력을 얻기 어렵게 만든다.
전술한 문제를 완화시키는 유리 조성물이 여기에 개시된다. 구체적으로, 여기에 개시된 유리 조성물은 높은 표면 압축 응력 능력 및 상대적으로 낮은 특성 온도(즉, 연화점, 변형점, 어닐링점 및 몰딩점)를 갖는 이온 교환가능한 유리 조성물을 결과적으로 생성하는 다양한 유리 성분의 균형을 포함하고, 따라서 유리 조성물이 3차원 형상으로 형성될 수 있다.
여기에 기재된 유리 조성물은 알루미노실리케이트 유리 조성물로서 기재될 수 있으며, SiO2, Al2O3, 및 MgO를 포함한다. SiO2, Al2O3, 및 MgO에 더하여, 여기에 기재된 유리 조성물은 또한 유리 조성물의 이온 교환성을 가능하게 하기 위해 Li2O 및 Na2O와 같은 알칼리 산화물을 포함한다.
SiO2는 여기에 기재된 유리 조성물의 주요 유리 형성제이며, 유리 조성물의 네트워크 구조를 안정화시키는 기능을 할 수 있다. 유리 조성물에서 SiO2의 농도는 유리 조성물의 화학적 내구성, 특히, 산성 용액, 염기성 용액, 및 물에 노출시 열화에 대한 유리 조성물의 저항성을 향상시키기 위해 충분히 높아야 한다(예를 들어, 55 mol% 이상). 순수한 SiO2 또는 고-SiO2 유리의 녹는점은 바람직하지 않게 높기 때문에, SiO2의 양은 유리 조성물의 녹는점을 제어하기 위해 제한될 수 있다(예를 들어, 70 몰% 이하로). 따라서, SiO2의 농도를 제한하는 것은 유리 조성물의 용융성(meltability) 및 성형성(formability)을 향상시키는 데 도움이 될 수 있다.
따라서, 구현예들에서, 유리 조성물은 55 mol% 이상 70 mol% 이하의 SiO2를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 56 mol% 이상 67 mol% 이하의 SiO2를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 SiO2의 농도는 55 mol% 이상, 56 mol% 이상, 57 mol% 이상, 또는 심지어 58 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 SiO2의 농도는 70 mol% 이하, 67 mol% 이하, 65 mol% 이하, 63 mol% 이하, 또는 심지어 60 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 중 SiO22의 농도는 55 mol% 이상 70 mol% 이하, 55 mol% 이상 67 mol% 이하, 55 mol% 이상 65 mol% 이하, 55 mol% 이상 63 mol% 이하, 55 mol% 이상 60 mol% 이하, 56 mol% 이상 70 mol% 이하, 56 mol% 이상 67 mol% 이하, 56 mol% 이상 65 mol% 이하, 56 mol% 이상 63 mol% 이하, 56 mol% 이상 60 mol% 이하, 57 mol% 이상 70 mol% 이하, 57 mol% 이상 67 mol% 이하, 57 mol% 이상 65 mol% 이하, 57 mol% 이상 63 mol% 이하, 57 mol% 이상 60 mol% 이하, 58 mol% 이상 70 mol% 이하, 58 mol% 이상 67 mol% 이하, 58 mol% 이상 65 mol% 이하, 58 mol% 이상 63 mol% 이하, 또는 심지어 58 mol% 이상 60 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
SiO2와 마찬가지로, Al2O3도 또한 유리 네트워크를 안정화할 수 있으며, 추가적으로 유리 조성물에 개선된 기계적 성질 및 화학적 내구성을 제공한다. Al2O3의 양은 또한 유리 조성물의 액상선 점도를 제어하기 위해 조정될 수 있다. Al2O3의 농도는 유리 조성물에 존재하는 알칼리 산화물과 함께 이온 교환 강화에 대한 유리의 민감성(susceptibility)을 향상시키기 위해 충분히 높아야 한다(예를 들어, 14 mol% 이상). 그러나, Al2O3의 양이 너무 많으면(예를 들어, 25 mol% 초과), 액상선 점도가 증가하여, 유리 조성물의 성형성(formability)을 저하시킬 수 있다.
따라서, 구현예들에서, 유리 조성물은 14 mol% 이상 및 25 mol% 이하의 Al2O3를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 14 mol% 이상 20 mol% 이하의 Al2O3를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Al2O3의 농도는 14 mol% 이상, 15 mol% 이상, 또는 심지어 16 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Al2O3의 농도는 25 mol% 이하, 20 mol% 이하, 또는 심지어 18 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Al2O3의 농도는 14 mol% 이상 25 mol% 이하, 14 mol% 이상 20 mol% 이하, 14 mol% 이상 18 mol% 이하, 15 mol% 이상 25 mol% 이하, 15 mol% 이상 20 mol% 이하, 15 mol% 이상 18 mol% 이하, 16 mol% 이상 25 mol% 이하, 16 mol% 이상 20 mol% 이하, 또는 심지어 16 mol% 이상 18 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
MgO는 유리 조성물의 액상선 점도를 낮추고, 이는 성형성, 변형점 및 영률을 향상시키며, 이온교환성을 개선시킬 수 있다. 그러나, 너무 많은 MgO가 유리 조성물에 첨가될 때(예를 들어, 4.5 mol% MgO 초과), 유리 조성물에서 나트륨 및 칼륨 이온의 확산도가 크게 감소하여, 결국, 이는 결과적으로 생성된 유리의 이온 교환 성능에 부정적인 영향을 미친다.
구현예들에서, 유리 조성물은 0.1 mol% 이상 및 4.5 mol% 이하의 MgO를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 0.5 mol% 이상 4 mol% 이하의 MgO를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 MgO의 농도는 0.1 mol% 이상, 0.5 mol% 이상, 또는 심지어 1 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 MgO의 농도는 4.5 mol% 이하, 4 mol% 이하, 또는 심지어 3.5 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 MgO의 농도는 0.1 mol% 이상 4.5 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 4 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 3.5 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 4.5 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 4 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 3.5 mol% 이하, 1 mol% 이상 4.5 mol% 이하, 1 mol% 이상 4 mol% 이하, 또는 심지어 1 mol% 이상 3.5 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
전술한 바와 같이, 유리 조성물은 유리 조성물의 이온-교환성을 가능하게 하기 위해 Li2O 및 Na2O와 같은 알칼리 산화물을 함유할 수 있다. Li2O는 유리 조성물의 이온교환성을 돕고, 유리 조성물의 연화점을 또한 낮추어, 유리의 성형성을 증가시키는 역할을 한다. 그러나, 너무 많은 Li2O가 첨가되면(예를 들어, 10 mol% 초과), 액상선 점도밍 어닐링점이 너무 낮아질 수 있고, 이는 광범위한 응력 완화를 발생시킬 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 0 mol% 이상 및 10 mol% 이하의 Li2O를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 3 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Li2O의 농도는 0 mol% 이상, 3 mol% 이상, 5 mol% 이상, 또는 심지어 7 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Li2O의 농도는 10 mol% 이하, 9 mol% 이하, 또는 심지어 8 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Li2O의 농도는 0 mol% 이상 10 mol% 이하, 0 mol% 이상 9 mol% 이하, 0 mol% 이상 8 mol% 이하, 3 mol% 이상 10 mol% 이하, 3 mol% 이상 9 mol% 이하, 3 mol% 이상 8 mol% 이하, 5 mol% 이상 10 mol% 이하, 5 mol% 이상 9 mol% 이하, 5 mol% 이상 8 mol% 이하, 7 mol% 이상 10 mol% 이하, 7 mol% 이상 9 mol% 이하, 또는 심지어 7 mol% 이상 8 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
유리 조성물의 이온교환성을 돕는 것에 더하여, Na2O는 녹는점을 낮추고, 유리 조성물의 성형성을 개선시킨다. 유리 조성물에서 Na2O의 농도는 유리 조성물의 액상선 점도를 감소시키기 위해 충분히 높아야 한다(예를 들어, 6.5 mol% 이상). 그러나, 너무 많은 Na2O(예를 들어, 20 mol% 초과)가 유리 조성물에 첨가되면, 어닐링점이 너무 낮아, 과도한 응력 완화를 발생시킬 수 있다. 여분의 Na2O가 비-가교 산소에 결합될 때, 그것은 확산을 느리게 할 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하의 Na2O를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 6.5 mol% 이상 15 mol% 이하의 Na2O를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Na2O의 농도는 6.5 mol% 이상, 7.5 mol% 이상, 8.5 mol% 이상, 9.5 mol% 이상, 또는 심지어 10.5 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Na2O의 농도는 20 mol% 이하, 15 mol% 이하, 또는 심지어 12 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 Na2O의 농도는 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 15 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 12 mol% 이하, 7.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 7.5 mol% 이상 15 mol% 이하, 7.5 mol% 이상 12 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 15 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 12 mol% 이하, 9.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 9.5 mol% 이상 15 mol% 이하, 9.5 mol% 이상 12 mol% 이하, 10.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 10.5 mol% 이상 15 mol% 이하, 또는 심지어 10.5 mol% 이상 12 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
여기에 기재된 유리 조성물은 Li2O 및 Na2O 이외의 알칼리 금속 산화물, 예를 들어, K2O를 더욱 포함할 수 있다. K2O는 이온 교환을 촉진하고 압축의 깊이를 증가시킨다. 그러나, K2O를 첨가하는 것은 표면 압축 응력을 너무 낮아지게 할 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물에서 K2O의 농도는 0 mol% 이상 또는 심지어 0.1 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 K2O의 농도는 5 mol% 이하, 3 mol% 이하, 1 mol% 이하, 또는 심지어 0.5 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 K2O의 농도는 0 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 3 mol% 이하, 0 mol% 이상 1 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 1 mol% 이하, 0 mol% 이상 0.5 mol% 이하, 또는 심지어 0.1 mol% 이상 0.5 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
모든 알칼리 산화물의 합은 여기에서 R2O로 표현된다. 구체적으로, R2O는 유리 조성물에 존재하는 Li2O, Na2O, 및 K2O의 합(몰%)이다. 알칼리 산화물은 유리 조성물의 연화점 및 몰딩 온도를 감소시키는 데 도움을 주어, 유리 조성물에서 더 많은 양의 SiO2로 인한 유리 조성물의 연화점 및 몰딩 온도의 증가를 상쇄한다. 연화점 및 몰딩 온도의 감소는 유리 조성물에서 알칼리 산화물의 조합(예를 들어, 2개 이상의 알칼리 산화물)을 포함함으로써 더욱 향상될 수 있는데, 이러한 현상은 "혼합된 알칼리 효과"라고 지칭된다. 그러나, 알칼리 산화물의 양이 너무 많으면, 유리 조성물의 어닐링점이 너무 낮아, 바람직하지 않을 수 있음이 밝혀졌다. 더욱이, Al2O3에 의해 전하 균형을 이루지 못하는, 유리 조성물 내 R2O의 과잉 농도(예를 들어, 22 mol% 초과)는 확산성을 감소시키고, 응력 완화를 촉진한다.
구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O의 농도는 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O의 농도는 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O의 농도는 6.5 mol% 이상, 8.5 mol% 이상, 10.5 mol% 이상, 12.5 mol% 이상, 14.5 mol% 이상, 또는 심지어 16.5 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O의 농도는 22 mol% 이하, 20 mol% 이하, 또는 심지어 19 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 의 농도는 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 10.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 10.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 10.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 12.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 12.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 12.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 14.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 14.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 14.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 16.5 mol% 이상 22 mol% 이하, 16.5 mol% 이상 20 mol% 이하, 또는 심지어 16.5 mol% 이상 19 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
여기에 기재된 유리 조성물은 B2O3를 더욱 포함할 수 있다. B2O3는 유리 조성물에 첨가되어 주어진 온도(예를 들어 변형 온도, 어닐링 온도 및 연화 온도)에서 액상선 점도를 감소시켜, 유리의 성형성을 향상시킬 수 있다. 그러나, B2O3의 첨가는 유리 조성물 내 나트륨 및 칼륨 이온의 확산도를 크게 감소시키고, 결국, 결과적으로 생성된 유리의 이온 교환 성능에 부정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 특히, B2O3의 첨가는 B2O3가 없는 유리 조성물에 비해 주어진 층의 깊이를 달성하는데 필요한 기간을 상당히 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 구현예들에서, 유리 조성물에 첨가되는 B2O3의 양은 유리 조성물의 이온 교환 성능을 개선시키기 위해 최소화될 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 0 mol% 이상의 B2O3를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 B2O3를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 B2O3의 농도는 0 mol% 이상, 1 mol% 이상, 2 mol% 이상, 또는 심지어 3 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 B2O3의 농도는 5 mol% 이하 또는 심지어 4 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 B2O3의 농도는 0 mol% 이상 5 mol% 이하, 0 mol% 이상 4 mol% 이하, 1 mol% 이상 5 mol% 이하, 1 mol% 이상 4 mol% 이하, 2 mol% 이상 5 mol% 이하, 2 mol% 이상 4 mol% 이하, 3 mol% 이상 5 mol% 이하, 또는 심지어 3 mol% 이상 4 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 B2O3가 실질적으로 없거나 없을 수 있다.
여기에서 기재된 유리 조성물은 P2O5를 더욱 포함할 수 있다. SiO2 및 Al2O3와 마찬가지로, P2O5도 네트워크 형성제로서 유리 조성물에 첨가될 수 있으며, 이로 인해 유리 조성물의 용융성 및 성형성을 감소시킬 수 있다. 따라서, P2O5는 이들 성딜을 지나치게 감소시키지 않는 양으로 첨가될 수 있다. P2O5의 첨가는 또한 이온 교환 처리 동안 유리 조성물 내 이온의 확산성을 증가시켜, 이러한 처리의 효율성을 증가시킬 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 0 mol% 이상의 P2O5를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 P2O5를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 중 P2O5의 농도는 0 mol% 이상, 0.1 mol% 이상, 0.5 mol% 이상, 또는 심지어 1 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 중 P2O5의 농도는 5 mol% 이하, 4 mol% 이하, 3 mol% 이하, 또는 심지어 2 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 내 P2O5의 농도는 0 mol% 이상 5 mol% 이하, 0 mol% 이상 4 mol% 이하, 0 mol% 이상 3 mol% 이하, 0 mol% 이상 2 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 4 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 2 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 4 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 2 mol% 이하, 1 mol% 이상 5 mol% 이하, 1 mol% 이상 4 mol% 이하, 1 mol% 이상 3 mol% 이하, 또는 심지어 1 mol% 이상 2 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 P2O5가 실질적으로 없거나 없을 수 있다.
여기에서 기재된 유리 조성물은 CaO를 더욱 포함할 수 있다. CaO는 유리조성물의 점도를 낮추어, 성형성, 변형점, 영률을 향상시키고, 이온교환성을 개선시킬 수 있다. 그러나, 너무 많은 CaO가 유리 조성물에 첨가될 때, 유리 조성물에서 나트륨 및 칼륨 이온의 확산도가 크게 감소하고, 결국, 결과적으로 생성된 유리의 이온 교환 성능에 부정적인 영향을 미친다.
구현예들에서, 유리 조성물 중 CaO의 농도는 0 mol% 이상, 0.1 mol% 이상, 0.5 mol% 이상, 또는 심지어 1 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 중 CaO의 농도는 10 mol% 이하, 5 mol% 이하, 또는 심지어 3 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 내 CaO의 농도는 0 mol% 이상 10 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 10 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 10 mol% 이하, 1 mol% 이상 10 mol% 이하, 0 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 10 mol% 이하, 1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 3 mol% 이하, 또는 심지어 1 mol% 이상 3 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 CaO가 실질적으로 없거나 없을 수 있다.
구현예들에서, 여기에서 기재된 유리 조성물은 2가 양이온 산화물을 더욱 포함할 수 있다. 모든 2가 양이온 산화물의 합은 여기에서 RO로 표현된다. 구체적으로 RO는 MgO, CaO, SrO, BaO 및 ZnO의 합(mol%)이다. 구현예들에서, 유리 조성물 중 RO의 농도는 0.1 mol% 이상, 0.5 mol% 이상, 또는 심지어 1 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 중 RO의 농도는 10 mol% 이하, 5 mol% 이하, 또는 심지어 3 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물 내 RO의 농도는 0.1 mol% 이상 10 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 10 mol% 이하, 1 mol% 이상 10 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 5 mol% 이하, 1 mol% 이상 5 mol% 이하, 0.1 mol% 이상 3 mol% 이하, 0.5 mol% 이상 3 mol% 이하, 또는 심지어 1 mol% 이상 3 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
구현예들에서, R2O 및 RO는 확산성에 극적으로 부정적인 영향을 주지 않으면서 유리 조성물의 연화점을 감소시키기 위해 Al2O3를 초과하여 유리 조성물에 존재할 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O와 RO의 합에서 Al2O3의 양을 뺀 값(즉, R2O + RO - Al2O3)은 1 mol% 이상 또는 심지어 3 mol% 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O + RO - Al2O3는 10 mol% 이하, 8 mol% 이하, 또는 심지어 6 mol% 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 R2O + RO - Al2O3는 1 mol% 이상 10 mol% 이하, 3 mol% 이상 10 mol% 이하, 1 mol% 이상 8 mol% 이하, 3 mol% 이상 8 mol% 이하, 1 mol% 이상 6 mol% 이하, 또는 심지어 3 mol% 이상 6 mol% 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
여기에서 기재된 유리 조성물은 TiO2를 더욱 포함할 수 있다. TiO2는 UV 광에 노출될 때 유리 조성의 변색을 억제하는 역할을 하며, 이는 피니셔(Finisher) 공정에서 사용될 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물에서 TiO2의 농도는 0 mol% 이상 1 mol% 이하, 0 mol% 이상 0.5 mol% 이하, 또는 심지어 0 mol% 이상 0.3 mol% 이하일 수 있다.
여기에서 기재된 유리 조성물은 유리 조성물의 이온-교환성을 더욱 향상시키기 위해 하나 이상의 추가 금속 산화물을 더욱 포함할 수 있다. 예를 들어, 유리 조성물은 ZrO2 또는 Y2O3를 더욱 포함할 수 있으며, 이들 각각은 유리 조성물의 이온-교환성을 더욱 개선시킨다. 구현예들에서, 추가 금속 산화물은 0 mol% 이상 1 mol% 이하 또는 심지어 0 mol% 이상 0.5 mol% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
구현예들에서, 여기에서 기재된 유리 조성물은 MnO, MoO3, WO3, La2O3, CdO, As2O3, Sb2O3,, 황산염과 같은 황-기반 화합물, 할로겐, 또는 이들의 조합과 같은 트램프(tramp) 물질을 더욱 포함할 수 있다.
여기에서 기재된 유리 조성물로부터 형성된 물품은 임의의 적합한 두께일 수 있으며, 이는 유리 조성물의 사용을 위한 특정 적용에 따라 달라질 수 있다. 유리 시트 구현예들은 30 μm 이상, 50 μm 이상, 100 μm 이상, 250 μm 이상, 500 μm 이상, 750 μm 이상, 또는 심지어 1 mm 이상의 두께를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 시트 구현예들은 6 mm 이하, 5 mm 이하, 4 mm 이하, 3 mm 이하 또는 심지어 2 mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 시트 구현예들은 30 μm 이상 6 mm 이하, 30 μm 이상 5 mm 이하, 30 μm 이상 4 mm 이하, 30 μm 이상 3 mm 이하, 30 μm 이상 2 mm 이하, 50 μm 이상 6 mm 이하, 50 μm 이상 5 mm 이하, 50 μm 이상 4 mm 이하, 50 μm 이상 3 mm 이하, 50 μm 이상 2 mm 이하, 100 μm 이상 6 mm 이하, 100 μm 이상 5 mm 이하, 100 μm 이상 4 mm 이하, 100 μm 이상 3 mm 이하, 100 μm 이상 2 mm 이하, 250 μm 이상 6 mm 이하, 250 μm 이상 5 mm 이하, 250 μm 이상 4 mm 이하, 250 μm 이상 3 mm 이하, 250 μm 이상 2 mm 이하, 500 μm 이상 6 mm 이하, 500 μm 이상 5 mm 이하, 500 μm 이상 4 mm 이하, 500 μm 이상 3 mm 이하, 500 μm 이상 2 mm 이하, 750 μm 이상 6 mm 이하, 750 μm 이상 5 mm 이하, 750 μm 이상 4 mm 이하, 750 μm 이상 3 mm 이하, 750 μm 이상 2 mm 이하, 1 mm 이상 6 mm 이하, 1 mm 이상 5 mm 이하, 1 mm 이상 4 mm 이하, 1 mm 이상 3 mm 이하, 또는 심지어 1 mm 이상 2 mm 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 두께를 가질 수 있다.
구현예들에서, 여기에서 기재된 유리 조성물은 유리 조성물의 성형성 및 유리 조성물로부터 형성된 최종 유리 물품의 품질을 향상시키기 위해 상대적으로 낮은 연화점을 갖는다. 구현예들에서, 유리 조성물은 700℃ 이상 또는 심지어 750℃ 이상의 연화점을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 860℃ 이하, 840℃ 이하, 820℃ 이하, 또는 심지어 800℃ 이하의 연화점을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 700℃ 이상 860℃ 이하, 700℃ 이상 840℃ 이하, 700℃ 이상 820℃ 이하, 700℃ 이상 800℃ 이하, 750℃ 이상 860℃ 이하, 750℃ 이상 840℃ 이하, 750℃ 이상 820℃ 이하, 또는 심지어 750℃ 이상 800℃ 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 연화점을 가질 수 있다. 이들 범위 내에서 연화점을 얻고, 이에 따라 유리 조성물의 성형성을 개선하기 위해서, 다양한 구성 성분이 선택되고 서로에 대해 균형이 이루어져야 한다. 구체적으로, Al2O3*(4.20) + B2O3*(-7.69) + P2O5*(-1.61) + Li2O*(-9.66) + Na2O*(-7.11) + K2O*(-9.78) + MgO*(-4.03) + CaO*(-6.14) + SrO*(-2.41)는 -100 미만이라는 관계식을 만족시키는 유리 조성물이 여기에 명시된 연화점을 가질 수 있다는 것으로 밝혀졌다.
구현예들에서, 여기에서 기재된 유리 조성물은 300℃ 이상, 400℃ 이상, 또는 심지어 500℃ 이상의 어닐링점을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 700℃ 이하 또는 심지어 600℃ 이하의 어닐링점을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 300℃ 이상 700℃ 이하, 300℃ 이상 600℃ 이하, 400℃ 이상 700℃ 이하, 400℃ 이상 600℃ 이하, 500℃ 이상 700℃ 이하, 또는 심지어 500℃ 이상 600℃ 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 어닐링점을 가질 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물의 액상선 온도는 원하는 액상선 점도를 얻기 위해 조정될 수 있다. 감소된 액상선 온도는 유리 조성물의 액상 점도를 증가시켜, 이에 의하여 유리 조성물의 성형성을 증가시킨다. 구현예들에서, 유리 조성물의 액상선 온도는 700℃ 이상, 800℃ 이상, 또는 심지어 900℃ 이상일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물의 액상선 온도는 1200℃ 이하 또는 심지어 1100℃ 이하일 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물의 액상선 온도는 700℃ 이상 1200℃ 이하, 700℃ 이상 1100℃ 이하, 800℃ 이상 1200℃ 이하, 800℃ 이상 1100℃ 이하, 900℃ 이상 1200℃ 이하, 또는 심지어 900℃ 이상 1100℃ 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위일 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 1 kP 이상, 5 kP 이상, 25 kP 이상, 50 kP 이상, 75 kP 이상, 또는 심지어 90 kP 이상의 액상선 점도를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 300 kP 이하, 250 kP 이하, 200 kP 이하, 150 kP 이하, 100 kP 이하, 75 kP 이하, 50 kP 이하, 또는 심지어 25 kP 이하의 액상선 점도를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 1 kP 이상 300 kP 이하, 1 kP 이상 250 kP 이하, 1 kP 이상 200 kP 이하, 1 kP 이상 150 kP 이하, 1 kP 이상 100 kP 이하, 1 kP 이상 75 kP 이하, 1 kP 이상 50 kP 이하, 1 kP 이상 25 kP 이하, 5 kP 이상 300 kP 이하, 5 kP 이상 250 kP 이하, 5 kP 이상 200 kP 이하, 5 kP 이상 150 kP 이하, 5 kP 이상 100 kP 이하, 5 kP 이상 75 kP 이하, 5 kP 이상 50 kP 이하, 5 kP 이상 25 kP 이하, 25 kP 이상 300 kP 이하, 25 kP 이상 250 kP 이하, 25 kP 이상 200 kP 이하, 25 kP 이상 150 kP 이하, 25 kP 이상 100 kP 이하, 25 kP 이상 75 kP 이하, 25 kP 이상 50 kP 이하, 50 kP 이상 300 kP 이하, 50 kP 이상 250 kP 이하, 50 kP 이상 200 kP 이하, 50 kP 이상 150 kP 이하, 50 kP 이상 100 kP 이하, 50 kP 이상 75 kP 이하, 75 kP 이상 300 kP 이하, 75 kP 이상 250 kP 이하, 75 kP 이상 200 kP 이하, 75 kP 이상 150 kP 이하, 75 kP 이상 100 kP 이하, 90 kP 이상 300 kP 이하, 90 kP 이상 250 kP 이하, 90 kP 이상 200 kP 이하, 90 kP 이상 150 kP 이하, 또는 심지어 90 kP 이상 100 kP 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 액상선 점도를 가질 수 있다. 이러한 점도들의 범위는 융합 형성(fusion forming), 슬롯 인발, 플로팅, 롤링, 및 당업자에게 공지된 기타 시트 형성 공정을 포함하되 이에 제한되지 않는 다양한 다른 기술에 의해 유리 조성물이 시트로 형성될 수 있게 한다. 그러나, 다른 공정이 다른 물품(즉, 시트가 아닌 것)을 형성하기 위해 사용될 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.
구현예들에서, 유리 조성물은 15 kP 이상 또는 심지어 20 kP 이상의 지르콘 해리 점도(dissociation viscosity)를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 40 kP 이하, 35 kP 이하, 30 kP 이하, 또는 심지어 27 kP 이하의 지르콘 해리 점도를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 15 kP 이상 40 kP 이하, 15 kP 이상 35 kP 이하, 15 kP 이상 30 kP 이하, 15 kP 이상 27 kP 이하, 20 kP 이상 40 kP 이하, 20 kP 이상 35 kP 이하, 20 kP 이상 30 kP 이하, 또는 심지어 20 kP 이상 27 kP 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 지르콘 해리 점도를 가질 수 있다. 이들 범위 내에서 지르콘 해리 점도를 얻고, 이에 의해 유리 조성물의 제조 동안 내화물의 수명을 보존하기 위하여, 다양한 구성 성분이 선택되고 서로에 대해 균형이 이루어져야 한다. 구체적으로, Al2O3*(-7.17) + B2O3*(6.89) + P2O5*(12.72) + Li2O*(4.07) + Na2O*(-3.47) + K2O*(-4.01) + MgO*(2.50) + CaO*(3.55) + SrO*(-0.77)는 -100 초과라는 관계를 만족시키는 유리 조성물은 여기에서 명시된 지르콘 해리 점도를 가질 수 있는 것으로 밝혀졌다.
구현예들에서, 유리 조성물은 950℃ 이상, 1000℃ 이상, 또는 심지어 1050℃ 이상의 지르콘 해리 온도를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 1300℃ 이하, 1250℃ 이하, 또는 심지어 1200℃ 이하의 지르콘 해리 온도를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 950℃ 이상 1300℃ 이하, 950℃ 이상 1250℃ 이하, 950℃ 이상 1200℃ 이하, 1000℃ 이상 1300℃ 이하, 1000℃ 이상 1250℃ 이하, 1000℃ 이상 1200℃ 이하, 1050℃ 이상 1300℃ 이하, 1050℃ 이상 1250℃ 이하, 1050℃ 이상 1200℃ 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 지르콘 해리 온도를 가질 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물은 0.7 MPa·m1/2 이상, 0.8 MPa·m1/2 이상, 0.9 MPa·m1/2 이상, 또는 심지어 1.0 MPa·m1/2 이상의 파괴 인성을 가질 수 있다. 이들 범위 내에서 파괴 인성을 얻고, 이에 의하여 유리 조성물의 강도를 개선시키기 위하여, 다양한 구성 성분을 선택ehlh고, 서로에 대해 균형이 이루어져야 한다. 구체적으로, Al2O3*(26.051) + B2O3*(24.853) + P2O5*(-33.097) + Li2O*(-7.539) + Na2O*(-17.349) + K2O*(-33.097) + MgO*(5.192)+ CaO*(-10.867) + SrO*(-10.867)는 100 초과라는 관계식을 충족하는 유리 조성물은 여기에 명시된 파괴 인성을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌다.
구현예들에서, 여기에서 기재된 유리 조성물은 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품을 강화시키는 것을 촉진하기 위해 이온- 교환가능하다. 전형적인 이온 교환 공정에서, 유리 조성물 내의 더 작은 금속 이온은 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품의 외부 표면에 가까운 층 내에서 동일한 원자가의 더 큰 금속 이온으로 대체되거나 "교환"된다. 더 작은 이온을 더 큰 이온으로 대체하는 것은 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품의 층 내에 표면 압축 응력을 생성시킨다. 구현들예에서, 금속 이온은 1가 금속 이온(예를 들어, Li+, Na+, K+, 등)이고, 이온 교환은 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품을, 유리 물품 내의 더 작은 금속 이온을 대체할, 더 큰 금속 이온의 적어도 하나의 용융 염을 포함하는 욕에 침지(immersion)함으로써 달성된다. 대안적으로, Ag+, Tl+, Cu+ 등과 같은 다른 1가 이온이 1가 이온과 교환될 수 있다. 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품을 강화하기 위해 사용되는 이온 교환 공정 또는 공정들은, 침지 단계들 사이에 세척 및/또는 어닐링 단계와 함께 동일하거나 다른 조성의 단일 욕 또는 다중 욕에 침지시키는 단계를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
유리 조성물로부터 제조된 유리 물품을 이온 교환 용액의 욕에 담그고(dipping), 이온 교환 용액을 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품 위에 분무함으로써, 또는 다른 방법으로는 유리 조성물로부터 제조된 유리 물품에 이온 교환 용액을 물리적으로 적용함으로써, 유리 조성물은 이온 교환 용액(예를 들어, KNO3 및/또는 NaNO3 용융염 욕)에 노출될 수 있다. 유리 조성물에 노출 시, 이온 교환 용액은, 구현예에 따라, 350℃ 이상 500℃ 이하, 360℃ 이상 450℃ 이하, 370℃ 이상 440℃ 이하, 360℃ 이상 420℃ 이하, 370℃ 이상 400℃ 이하, 375℃ 이상 475℃ 이하, 400℃ 이상 500℃ 이하, 410℃ 이상 490℃ 이하, 420℃ 이상 480℃ 이하, 430℃ 이상 470℃ 이하, 또는 심지어 440℃ 이상 460℃ 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 온도에 있을 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 2 시간 이상 48 시간 이하, 2 시간 이상 24 시간 이하, 2 시간 이상 12 시간 이하, 2 시간 이상 6 시간 이하, 8 시간 이상 44 시간 이하, 12 시간 이상 40 시간 이하, 16 시간 이상 36 시간 이하, 20 시간 이상 32 시간 이하, 또는 심지어 24 시간 이상 28 시간 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 기간 동안 이온 교환 용액에 노출될 수 있다.
구현예들에서, 유리 조성물로부터 제조된 유리 제품은 4.5 μm 이상, 6 μm 이상, 8 μm 이상, 10 μm 이상, 12 μm 이상, 또는 심지어 15 μm 이상의 압축의 깊이를 달성하기 위해 이온 교환될 수 있다. 이 표면 압축층의 개발은 이온 교환되지 않은 물질과 비교하여 더 나은 내균열성 및 더 높은 굽힘 강도를 달성하는 데 유리하다. 표면 압축층은, 유리 물품의 몸체(즉, 표면 압축을 포함하지 않는 영역)에 대한 유리 물품 안으로 교환된 이온의 농도와 비교하여 유리 물품 안으로 교환된 이온의 더 높은 농도를 갖는다.
구현예들에서, 유리 조성물은 1100 MPa 이상, 1150 MPa 이상, 또는 심지어 1200 MPa 이상의 표면 압축 응력을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 1700 MPa 이하, 1600 MPa 이하, 또는 심지어 1500 MPa 이하의 표면 압축 응력을 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 1100 MPa 이상 1700 MPa 이하, 1100 MPa 이상 1600 MPa 이하, 1100 MPa 이상 1500 MPa 이하, 1150 MPa 이상 1700 MPa 이하, 1150 MPa 이상 1600 MPa 이하, 1150 MPa 이상 1500 MPa 이하, 1200 MPa 이상 1700 MPa 이하, 1200 MPa 이상 1600 MPa 이하, 또는 심지어 1200 MPa 이상 1500 MPa 이하, 또는 이들 말단 점 중 임의의 것으로부터 형성된 임의의 및 모든 하위 범위의 표면 압축 응력을 가질 수 있다. 이들 범위 내에서 표면 압축 응력을 얻고, 이에 의하여 유리 조성물의 강도를 개선시키기 위하여, 다양한 구성 성분 선택elh고, 서로 균형이 이루어져야 한다. 구체적으로, Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03)는 100 초과라는 관계식을 충족하는 유리 조성물은 여기에서 명시된 표면 압축 응력을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌다.
구현예들에서, 유리 조성물은 1100 MPa 이상의 표면 압축 응력 및 4.5 μm 이상의 압축의 깊이를 가질 수 있다. 구현예들에서, 유리 조성물은 1100 MPa 이상, 1150 MPa 이상, 또는 심지어 1200 MPa 이상의 표면 압축 응력, 및 4.5 μm 이상, 6 μm 이상, 8 μm 이상, 10 μm 이상, 12 μm 이상, 또는 심지어 15 μm 이상의 압축의 깊이를 가질 수 있다.
이온 교환 공정이 수행된 후, 유리 물품 표면에서의 조성은 형성-즉시의 유리 물품(즉, 이온 교환 공정을 거치기 전의 유리 물품)의 조성과 다를 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이것은 예를 들어 Li+ 또는 Na+와 같은 형성-즉시의 유리 내의 하나의 유형의 알칼리 금속 이온이 각각 예를 들어 Na+ 또는 K+와 같은 더 큰 알칼리 금속 이온으로 대체된 결과이다. 그러나, 유리 물품의 깊이의 중심 또는 그 근처의 유리 조성은, 구현예들에서, 여전히 유리 물품을 형성하는 데 사용된 형성-즉시의(비-이온 교환된) 유리의 조성을 가질 것이다.
여기에서 기재된 유리 조성물은, 예를 들어, LCD 및 LED 디스플레이, 컴퓨터 모니터 및 ATM(현금자동입출금기)을 포함하는 소비자 또는 상업용 전자 장치의 커버 유리 또는 유리 백플레인 적용 분야; 예를 들어 휴대폰, 개인용 미디어 플레이어, 및 태블릿 컴퓨터를 포함하는 휴대용 전자 장치용 터치 스크린 또는 터치 센서 적용 분야; 예를 들어 반도체 웨이퍼를 포함하는 집적 회로 적용 분야; 광전지 적용 분야; 건축용 유리 적용 분야; 자동차 또는 차량용 유리 적용 분야; 또는 상업용 또는 가전용 전자제품 적용 분야를 포함하는 다양한 적용 분야에 사용될 수 있다. 구현예들에서, 소비자 전자 장치(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 울트라북, 텔레비전 및 카메라), 건축용 유리 및/또는 자동차 유리는 여기에서 기재된 유리 물품을 포함할 수 있다. 여기에서 개시된 유리 조성물 중 어느 것을 포함하는 대표적인 물품은, 하우징; 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 하우징 내에 있고, 하우징의 전면에서 또는 그에 인접하여 적어도 컨트롤러, 메모리 및 디스플레이를 포함하는 전기 부품; 및 디스플레이 위에 있도록 하우징의 전면에 또는 그 위에 있는 커버 기판을 포함하는, 소비자 전자 장치일 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 커버 기판 및/또는 하우징 중 적어도 하나의 적어도 일부는 여기에서 개시된 유리 조성물 중 어느 것을 포함할 수 있다.
실시예
다양한 구현예가 더 쉽게 이해될 수 있도록, 여기에서 기재된 유리 조성물의 다양한 구현예를 예시하도록 의도된 다음 실시예가 참조된다.
표 1은 비교예 유리 조성(mol% 기준)을 나타낸다. 비교예 유리 조성물 C1-C4를 갖는 유리가 형성되었다.
비교 실시예 C1 C2 C3 C4
SiO2 63.68 63.70 58.66 63.60
Al2O3 15.68 16.18 17.85 15.07
B2O3 0 0.39 4.22 2.40
P2O5 2.48 2.64 1.47 2.51
Li2O 6.22 8.04 7.67 5.93
Na2O 10.73 8.10 8.72 9.26
K2O 0 0.53 0.07 0
MgO 0 0.33 1.19 0
CaO 0 0 0 0
SrO 0 0 0 0
ZnO 1.16 0 0 1.18
TiO2 0 0.01 0.10 0
SnO2 0.04 0.05 0.04 0.06
R2O 17.0 16.7 16.5 15.2
RO 1.2 0.3 1.2 1.2
R2O + RO 18.2 17.0 17.7 16.4
R2O + RO - Al2O3 2.5 0.8 -0.2 1.3
Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03) 87.9 91.6 99.1 80.4
Al2O3*(4.20) + B2O3*(-7.69) + P2O5*(-1.61) + Li2O*(-9.66) + Na2O*(-7.11) + K2O*(-9.78) + MgO*(-4.03) + CaO*(-6.14) + SrO*(-2.41) -74.5 -81.1 -101.4 -82.3
Al2O3*(-7.17) + B2O3*(6.89) + P2O5*(12.72) + Li2O*(4.07) + Na2O*(-3.47) + K2O*(-4.01) + MgO*(2.50) + CaO*(3.55) + SrO*(-0.77) -92.8 -76.4 -76.6 -67.6
Al2O3*(26.051) + B2O3*(24.853) + P2O5*(-33.097) + Li2O*(-7.539) + Na2O*(-17.349) + K2O*(-33.097) + MgO*(5.192)+ CaO*(-10.867) + SrO*(-10.867) 93.4 126.9 316.0 163.8
표 2는 예시적인 유리 조성물(mol% 기준) 및 유리 조성물의 각각의 성질을 나타낸다. 예시적인 유리 조성물 1-6을 갖는 유리가 형성되었다.
실시예 1 2 3 4 5 6
SiO2 58.1 59.8 58.1 57.8 58.1 58.0
Al2O3 16.0 16.3 15.9 16.4 17.0 17.6
B2O3 0.0 0.0 3.3 3.3 3.2 3.0
P2O5 2.0 2.0 0.3 0.8 1.3 1.8
Li2O 7.9 8.1 7.1 7.5 7.7 8.0
Na2O 11.8 10.7 11.7 11.4 10.8 10.4
K2O 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
MgO 3.9 2.9 3.3 2.6 1.8 1.0
CaO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SrO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
R2O 19.7 18.8 18.8 18.9 18.5 18.4
RO 3.9 2.9 3.3 2.6 1.8 1.0
R2O + RO 23.6 21.7 22.1 21.5 20.3 19.4
R2O + RO - Al2O3 7.6 5.4 6.2 5.1 3.3 1.8
Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03) 101.2 101.0 101.4 102.3 102.1 102.8
Al2O3*(4.20) + B2O3*(-7.69) + P2O5*(-1.61) + Li2O*(-9.66) + Na2O*(-7.11) + K2O*(-9.78) + MgO*(-4.03) + CaO*(-6.14) + SrO*(-2.41) -111.9 -100.8 -124.2 -121.8 -113.7 -107.3
Al2O3*(-7.17) + B2O3*(6.89) + P2O5*(12.72) + Li2O*(4.07) + Na2O*(-3.47) + K2O*(-4.01) + MgO*(2.50) + CaO*(3.55) + SrO*(-0.77) -88.3 -88.3 -90.9 -87.2 -84.9 -83.7
Al2O3*(26.051) + B2O3*(24.853) + P2O5*(-33.097) + Li2O*(-7.539) + Na2O*(-17.349) + K2O*(-33.097) + MgO*(5.192)+ CaO*(-10.867) + SrO*(-10.867) 106.6 126.8 246.9 242.0 243.3 237.9
Liquidus temperature (°C) 980 1025 945 940 985 1015
Liquidus viscosity (kP) 201 176 165 272 218 152
Zircon dissociation temperature (°C) 1065 1108 1035 1057 1085 1105
Zircon dissociation viscosity (kP) 32 33 32 29 30 30
Annealing Pt. (°C) 620 629.5 540.9 554.9 577.3 579.2
Softening Pt. (°C) 840 864 754 770 800 801
표 3은 실시예 유리 조성물 1-6으로부터 제조된 0.8 mm 유리 물품에 이온 교환 용액을 370℃에서 4시간, 8시간 및 16 시간 동안 적용한 후 실시예 유리 조성물 1-6의 표면 압축 응력 및 압축 응력의 깊이를 나타낸다. 실시예 유리 조성물 1-6으로부터 제조된 유리 물품에 적용된 이온 교환 용액은 100% KNO3이었다.
실시예 1 2 3 4 5 6
이온교환 조건 370℃, 100% KNO3
4 시간
CS (MPa) 1377 1364 1339 1286 1287 1264
DOC (μm) 8.6 9.1 4.9 6.2 7.3 7.5
8 시간
CS (MPa) 1343 1330 1268 1250 1244 1228
DOC (μm) 12.4 12.8 7 8.6 10.4 10.8
16 시간
CS (MPa) 1314 1301 1214 1193 1192 1180
DOC (μm) 17.5 18 9.9 12.1 15 15.4
이제 도 1을 참조하면, 실시예 유리 조성물 1-6은 비교예 유리 조성물 C1-C4보다 더 낮은 압축의 깊이에서 더 높은 표면 압축 응력 값을 달성하였다.
이제 도 2를 참조하면, 유리 조성물 어닐링점이 감소함에 따라, 증가된 압축의 깊이의 μm 당 표면 압축 응력의 손실이 크게 증가한다. 따라서, 유리 조성물은 증가된 어닐링점을 갖는 것이, 압축의 깊이가 증가함에 따라 표면 압축 응력이 유지되도록 하기 위하여 바람직하다.
다양한 수정 및 변형이 청구된 주제의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여기에서 기재된 구현예에 대해 만들어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서는 여기에서 기재된 다양한 구현예의 수정 및 변형을 포함하도록 의도되며, 그러한 수정 및 변형은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범주 내에 속한다.

Claims (20)

  1. 유리 조성물로서,
    55 mol% 이상 70 mol% 이하의 SiO2;
    14 mol% 이상 25 mol% 이하의 Al2O3;
    0 mol% 이상의 B2O3;
    0 mol% 이상의 P2O5;
    0 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O;
    6.5 mol% 이상 20 mol% 이하의 Na2O;
    0 mol% 이상의 K2O;
    0.1 mol% 이상 4.5 mol% 이하의 MgO;
    0 mol% 이상의 CaO; 및
    0 mol% 이상의 SrO를 포함하고, 여기서:
    Li2O + Na2O + K2O는 6.5 mol% 이상 22 mol% 이하이며; 및
    Al2O3*(2.94) + B2O3*(-0.58) + P2O5*(-3.87) + Li2O*(5.01) + Na2O*(1.89) + K2O*(-2.03)는 100 초과인, 유리 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    Al2O3*(4.20) + B2O3*(-7.69) + P2O5*(-1.61) + Li2O*(-9.66) + Na2O*(-7.11) + K2O*(-9.78) + MgO*(-4.03) + CaO*(-6.14) + SrO*(-2.41)는 -100 미만인, 유리 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    Al2O3*(-7.17) + B2O3*(6.89) + P2O5*(12.72) + Li2O*(4.07) + Na2O*(-3.47) + K2O*(-4.01) + MgO*(2.50) + CaO*(3.55) + SrO*(-0.77)는 -100 초과인, 유리 조성물.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    Al2O3*(26.051) + B2O3*(24.853) + P2O5*(-33.097) + Li2O*(-7.539) + Na2O*(-17.349) + K2O*(-33.097) + MgO*(5.192)+ CaO*(-10.867) + SrO*(-10.867)는 100 초과인, 유리 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    Li2O + Na2O + K2O는 6.5 mol% 이상 20 mol% 이하인, 유리 조성물.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 14 mol% 이상 20 mol% 이하의 Al2O3를 포함하는, 유리 조성물.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 0.5 mol% 이상 4 mol% 이하의 MgO를 포함하는, 유리 조성물.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 3 mol% 이상 10 mol% 이하의 Li2O를 포함하는, 유리 조성물.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 6.5 mol% 이상 15 mol% 이하의 Na2O를 포함하는, 유리 조성물.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 B2O3를 포함하는, 유리 조성물.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 0 mol% 이상 5 mol% 이하의 P2O5를 포함하는, 유리 조성물.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 56 mol% 이상 67 mol% 이하의 SiO2를 포함하는, 유리 조성물.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 700℃ 이상 860℃ 이하의 연화점을 갖는, 유리 조성물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 유리 조성물은 750℃ 이상 840℃ 이하의 연화점을 갖는, 유리 조성물.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 화학적으로 강화되고, 1100 MPa 이상의 표면 압축 응력을 갖는, 유리 조성물.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 유리 조성물은 KNO3를 포함하는 이온 교환 욕에서 350℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 2 시간 이상 12 시간 이하의 기간 동안 화학적으로 강화되는, 유리 조성물.
  17. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    강화된 유리는 1150 MPa 이상의 표면 압축 응력을 갖는, 유리 조성물.
  18. 청구항 15 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
    강화된 유리는 4.5 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는, 유리 조성물.
  19. 청구항 18에 있어서,
    강화된 유리는 6 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는, 유리 조성물.
  20. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    강화된 유리는 1100 MPa 이상의 압축 응력 및 4.5 μm 이상의 압축의 깊이를 갖는, 유리 조성물.
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