TW201341334A - 低ｃｔｅ之離子可交換玻璃組成物及包含其之玻璃物件 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示玻璃組成物及包含玻璃組成物之玻璃物件。在一個實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba、SrO及Zn中之至少一者。玻璃組成物具有小於或等於55×10-7/℃之熱膨脹係數且經受由離子交換強化。玻璃組成物非常適合用作疊層玻璃物件之玻璃覆蓋層。

Description

低CTE之離子可交換玻璃組成物及包含其之玻璃物件 【相關申請案之交互參照】
本申請案根據專利法主張申請於2012年2月29日之美國臨時申請案第61/604,833號之優先權的權益。本申請案依據該申請案之內容，且該申請案之全部內容以引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於玻璃組成物，且更特定而言，本發明係關於具有相對低的平均CTE且經受由離子交換強化的玻璃組成物及包含該等玻璃組成物之玻璃物件。
諸如護罩玻璃、玻璃背板等之玻璃物件用於諸如LCD與LED顯示器、電腦監視器、自動櫃員機(ATMs)等之消費型及商業型電子裝置兩者中。一些該等玻璃物件可包括「觸控」功能性，該「觸控」功能性使藉由各種物體(包括使用者的手指及/或觸控筆裝置)接觸玻璃物件成為必需的，且就此而言，玻璃必需足夠結實以承受常規接觸而不損壞。此外，此 類玻璃物件亦可併入諸如行動電話、個人媒體播放機及平板電腦之攜帶型電子裝置中。併入該等裝置中之玻璃物件在運輸及/或使用相關聯之裝置期間可易受損壞。因此，用於電子裝置中之玻璃物件可需要增強的強度以能夠不僅抵抗來自實際使用之日常「觸控」接觸，而且抵抗運輸裝置時可出現之偶然接觸及衝擊。
可使用各種製程以強化玻璃物件，包括化學回火、熱回火及疊壓。化學回火大體上涉及藉由使玻璃物件浸沒於含有較大的鹼離子之熔化的鹽浴中來將玻璃物件中較小的鹼離子(諸如鋰離子及/或鈉離子)交換為較大的鹼離子(諸如鉀離子)。因此，為促進化學回火或離子交換製程，玻璃物件大體上包括相對高濃度之鹼離子。
玻璃物件中鹼離子之存在大體上增加玻璃物件之平均熱膨脹係數，且就此而言，玻璃物件可不適合用於需要具有相對較低之平均熱膨脹係數的玻璃物件(諸如疊層強化的玻璃物件之覆蓋玻璃)之應用中。
因此，存在對具有相對低的平均熱膨脹係數且亦經受由離子交換強化的替代性玻璃組成物及合併該等玻璃組成物之玻璃物件之需要。
根據一個實施例，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬 氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃之平均熱膨脹係數，該平均熱膨脹係數小於或等於55×10-7/℃，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之壓縮應力大於或等於400 MPa，且液相黏度大於或等於35 kPoise。由於相對低的平均熱膨脹係數，玻璃組成物尤其非常適合用作疊層玻璃物件(諸如藉由熔融層壓製程形成之疊層玻璃物件)之玻璃覆蓋層。
在一個實施例集中，玻璃物件包括安置於第一玻璃覆蓋層與第二玻璃覆蓋層之間的玻璃核心層。在一些該等實施例中，核心玻璃可具有第一表面及與第一表面相對之第二表面，其中第一玻璃覆蓋層可經熔融至玻璃核心層之第一表面，且第二玻璃覆蓋層可經熔融至玻璃核心層之第二表面。在其他實施例中，可在玻璃核心層與第一玻璃覆蓋層之間安置第一擴散玻璃層；此外，可在玻璃核心層與第二玻璃覆蓋層之間安置第二擴散玻璃層；舉例而言，可在融合形成製程期間形成該等擴散層。由玻璃組成物形成第一玻璃覆蓋層與第二玻璃覆蓋層，該玻璃組成物可包括自約55莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可進一步包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃覆蓋層可進一步包括自約3 莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數且經受由離子交換強化。
玻璃組成物及包含玻璃組成物的玻璃物件之額外的特徵與優點將會在以下的詳細描述中闡明，且本領域技術人員將部分地從所述描述顯而易見額外特徵及優點，或者藉由實踐本文所述實施例，包括以下的詳細描述、權利要求書與附圖，辨識額外特徵及優點。
應理解，前述大體描述與以下詳細描述描述各種實施例並意欲提供用於理解所請求之標的物的本質與特徵的概述或框架。附圖被包括以提供對各種實施例進一步的理解，並且併入與組成本說明書的一部分。附圖說明本文中所述之各種實施例並與描述一起用以解釋所請求之標的物的原理與操作。
100‧‧‧疊層玻璃物件
102‧‧‧玻璃核心層
104a‧‧‧玻璃覆蓋層
104b‧‧‧玻璃覆蓋層
200‧‧‧疊層熔融拉伸設備
202‧‧‧上隔熱管
204‧‧‧下隔熱管
206‧‧‧熔化的玻璃覆蓋組成物
208‧‧‧熔化的玻璃核心組成物
210‧‧‧槽
212‧‧‧槽
216‧‧‧外部形成表面
218‧‧‧外部形成表面
220‧‧‧根
222‧‧‧外部形成表面
224‧‧‧外部形成表面
第1圖圖示地描繪玻璃組成物之平均熱膨脹係數(y軸)，該平均熱膨脹係數作為玻璃組成物中含有的鹼金屬氧化物濃度(x軸)之函數；第2圖圖示地描繪玻璃組成物之壓縮應力(y軸)，該壓縮應力作為在410℃下於KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中含有的鹼金屬氧化物濃度(x軸)之函數；第3圖圖示地描繪在410℃下於KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物的層深度及平均熱膨脹係數(y軸)，該層深度與平均熱膨脹係數作為玻璃組成物中取代 CaO之ZnO(x軸)之函數；第4圖示意地描繪根據本文中所示及描述之一或更多個實施例的疊層玻璃物件之橫剖面；及第5圖示意地描繪用於製造第4圖的玻璃物件之熔融拉伸製程。
現將詳細參考具有低熱膨脹係數的玻璃組成物及合併該等玻璃組成物之玻璃物件之實施例，在隨附圖式中圖示該等實施例之實例。在任何可能的情況下，相同的元件符號在圖式中將用以表示相同或相似之部件。本文描述之玻璃組成物大體上具有相對低的熱膨脹係數，且就此而言，可結合核心玻璃組成物使用該等玻璃組成物以生產疊層玻璃物件，該等核心玻璃組成物具有相對高的熱膨脹係數，該等疊層玻璃物件壓縮地受力而不經離子交換或熱回火。本文描述之玻璃組成物亦經受由離子交換進一步強化以增加玻璃中之表面壓縮。在一個實施例中，玻璃組成物可包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數。將特定參考隨附圖式於本文中進一步描述玻璃組成物及包含玻璃組成 物之疊層玻璃物件。
如本文中使用之術語「液相黏度」指代在玻璃組成物之液相溫度下的玻璃組成物之剪切黏度；如本文中使用之術語「液相溫度」指代玻璃組成物中出現反玻化之最高溫度；如本文中使用之術語「CTE」指代在自約20℃至約300℃之溫度範圍內取平均值之玻璃組成物的熱膨脹係數。
除非另外指明，在本文中描述之玻璃組成物的實施例中，組成組份(例如，SiO2、Al2O3、B2O3等)之濃度經指定為在氧化物基礎上之莫耳百分數(莫耳%)。
如將於本文中進一步詳細描述，可藉由熔融具有相對低的平均熱膨脹係數之玻璃覆蓋層至具有相對高的平均熱膨脹係數之玻璃核心層來形成強化的疊層玻璃物件。當疊層結構冷卻時，玻璃核心層與玻璃覆蓋層的熱膨脹係數之差產生玻璃覆蓋層中之壓縮應力。儘管該等壓縮應力深深地延伸至疊層玻璃物件之覆蓋玻璃層中，但疊層玻璃物件之表面處的壓縮應力通常較低，從而需要疊層玻璃物件經離子交換強化以獲得所需的表面壓縮。然而，由於必需的以促進離子交換強化之鹼離子大體上增加玻璃之平均熱膨脹係數，可難以製造具有適合用作玻璃覆蓋層之熱膨脹係數且經受離子交換強化之玻璃組成物，從而使玻璃不適合用作疊層物件中之玻璃覆蓋層。本文所揭示之玻璃組成物具有相對低的CTE且亦經受離子交換強化，且就此而言，該等玻璃組成物適合用作疊層玻璃物件中之玻璃覆蓋層。
在本文所描述之玻璃組成物的實施例中，SiO2為組成物之最大的組成，且就此而言，SiO2為玻璃網路之主要組成。當玻璃組成物中SiO2之濃度低(亦即，小於約55莫耳%)時，生成的玻璃之化學耐久性低。此外，生成的玻璃之液相黏度可亦低，致使玻璃不適合用於熔融形成，諸如使用熔融向下拉伸製程及/或熔融層壓製程。然而，若玻璃組成物中SiO2濃度過高(亦即，大於約70莫耳%)，則可消弱玻璃組成物之可成形性，因為較高的SiO2濃度增加熔化玻璃之難度，此轉而不利地影響玻璃之可成形性。在本文所描述之實施例中，玻璃組成物大體上包含濃度大於或等於約55莫耳%且小於或等於約70莫耳%之SiO2，以便促進熔融形成玻璃組成物。在一些實施例中，玻璃組成物中之SiO2濃度大於或等於約65莫耳%且小於或等於約70莫耳%。在其他實施例中，玻璃組成物中之SiO2之量大於或等於約65莫耳%且小於或等於約68莫耳%。在一些其他實施例中，玻璃組成物包含濃度自約63莫耳%至約66莫耳%之SiO2。
本文中所描述之玻璃組成物亦包含Al2O3。Al2O3用作玻璃網路形成體，類似於SiO2。如同SiO2，歸因於由玻璃組成物形成之玻璃熔融物中之Al2O3的主要四面體配位，Al2O3增加玻璃組成物之黏度。進一步地，玻璃組成物中相對於鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物之Al2O3濃度的增加大體上減小玻璃組成物之CTE並增加玻璃組成物之耐久性。Al2O3亦藉由增加玻璃之應變點及增加玻璃網路中鹼離子之擴散性來改良玻璃組成物之離子交換效能。因此，Al2O3之存在改良 離子交換製程之動力學並增加可能獲得的最大壓縮應力。然而，當玻璃組成物中鹼金屬氧化物之總濃度小於Al2O3濃度時，Al2O3之添加能實際上減小可經由離子交換達成之壓縮應力與層深度。
在本文所描述之玻璃組成物之實施例中，玻璃組成物中之Al2O3濃度大體上小於或等於約15莫耳%，以便達成具有所需的低CTE及離子交換效能之玻璃組成物。舉例而言，在一些實施例中，玻璃組成物中之Al2O3濃度大於或等於約9莫耳%且小於或等於約14莫耳%。在一些實施例中，玻璃組成物中之Al2O3濃度可大於或等於約10莫耳%且小於或等於約13莫耳%。在一些其他實施例中，Al2O3濃度可大於或等於約10莫耳%且小於或等於約12莫耳%。
本文中所描述之玻璃組成物亦包括鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na、K或Li、Na、K之組合中之任一者。在本文中所描述之實施例中，鹼金屬氧化物降低玻璃之熔化溫度與液相溫度，由此改良玻璃組成物之可成形性。然而，相對於玻璃中包括之其他氧化物，鹼金屬氧化物增加玻璃組成物之CTE且同時地改良離子交換效能。舉例而言，第1圖圖示地描繪玻璃組成物之CTE(y軸)，該CTE作為鹼金屬氧化物濃度(x軸)之函數。如第1圖中所示，玻璃組成物之CTE大體上隨著鹼金屬氧化物濃度之增加而增加。通常，K2O取代Na2O大體上增加玻璃之CTE，而Li2O取代Na2O減小CTE。因此，玻璃中較小的鹼離子之存在導致CTE之較小的增加。
類似地，第2圖圖示地描繪在410℃下於KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物之壓縮應力(y軸)，該壓縮應力作為鹼金屬氧化物濃度(x軸)之函數。如第2圖中所示，可經由離子交換達成之壓縮應力大體上隨著鹼金屬氧化物濃度之增加而增加。特定而言，藉由以熔化的鹽浴中較大的鹼離子(諸如K+)交換玻璃中較小的鹼離子(諸如Li+或Na+)大體上促進離子交換。大體上出現三種類型離子交換：以Na+交換Li+，該交換產出深的層深度但低的壓縮應力；以K+交換Li+，該交換產出小的層深度但相對大的壓縮應力；及以K+交換Na+，該交換產出中等的層深度與中等的壓縮應力。在玻璃組成物用作融融形成之疊層玻璃物件中的玻璃覆蓋層之實施例中，壓縮應力具有主要興趣，因為可經由層壓製程於玻璃覆蓋層中獲得高的層深度。因此，本文中所描述之玻璃組成物中之鹼金屬氧化物將大體上包括大於K2O濃度之Li2O與Na2O濃度，以便促進以K+交換Li+及/或以K+交換Na+來獲得最大表面壓縮。
在本文所描述之實施例中，玻璃組成物中鹼金屬氧化物R2O之總濃度大體上小於約10莫耳%。舉例而言，在一些實施例中，玻璃組成物中之R2O濃度大於或等於約5莫耳%且小於或等於約10莫耳%。在一些其他實施例中，R2O濃度大於或等於約6莫耳%且小於或等於約9莫耳%。
在本文所描述之實施例中，鹼金屬氧化物R2O可包括Li2O、Na2O及K2O中之至少一者。Na2O可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約10莫耳%之濃度或甚至以大於或 等於約7莫耳%且小於或等於約12莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。Li2O可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約7莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約5莫耳%且小於或等於約10莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。K2O可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約2莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約1莫耳%且小於或等於約3莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。
若將本文所描述之玻璃組成物限定於SiO2、Al2O3及如上所描述之鹼金屬氧化物，則組成物之黏度將過高而不適合用於熔融形成。因此，本文所描述之玻璃組成物包括額外的組成組份以確保良好的熔化品質及熔融可成形性。組份可包括B2O3及二價陽離子氧化物(諸如MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO)，B2O3及二價陽離子氧化物充當減少玻璃組成物之熔化溫度的助熔劑。
本文中所描述之實施例中的玻璃組成物可進一步包含B2O3。如同SiO2及Al2O3，B2O3有助於玻璃網路之形成。將B2O3添加至玻璃組成物以減小玻璃組成物之黏度及液相溫度。特定而言，取決於玻璃之特定組成物，B2O3濃度增加1莫耳%可減小獲得等效黏度所需之溫度10℃至14℃。然而，B2O3能降低玻璃組成物之液相溫度18℃至22℃每莫耳%之B2O3。就此而言，B2O3減小玻璃組成物之液相溫度更快於B2O3減小玻璃組成物之液相黏度，有效地增加液相黏度。可將B2O3添加至玻璃組成物以軟化玻璃網路，其中僅對CTE產生最小影響。因此，B2O3對改良熔化效能而不增加CTE為有用的。 向玻璃組成物添加B2O3亦減少玻璃組成物之楊氏模量並改良玻璃之固有損壞抗性。然而，B2O3之添加減小玻璃網路中離子之擴散性，並因此負面地影響離子交換效能且大體上減小能達成的壓縮應力的量。
在本文所描述之實施例中，B2O3大體上以小於或等於約10莫耳%之量存在於玻璃組成物中，以便促進良好的熔化效能而不顯著地消弱玻璃之離子交換效能。舉例而言，在一些實施例中，B2O3以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約10莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。在一些該等實施例中，玻璃組成物中之B2O3濃度可大於或等於約6莫耳%且小於或等於約9莫耳%，或甚至小於或等於約8莫耳%。玻璃組成物中之B2O3濃度可甚至小於或等於7莫耳%。
本文所描述之玻璃組成物可進一步包括二價氧化物MO，其中M為鹼土金屬(諸如Mg、Ca、Ba及Sr)及/或Zn。二價氧化物改良玻璃組成物之熔化行為但增加平均熱膨脹係數。當二價氧化物包括鹼土金屬氧化物時，鹼土金屬氧化物不增加如玻璃組成物中含有的鹼金屬氧化物一般多之玻璃組成物之平均熱膨脹係數。然而，二價氧化物亦減小玻璃中鹼離子之移動性，由此減小玻璃組成物之離子可交換性。
歸因於二價氧化物的引入，玻璃的離子可交換性之減小可藉由以鹼金屬氧化物Na2O取代二價氧化物CaO與MgO而抵消，此舉既增加玻璃組成物之平均熱膨脹係數且改良玻璃組成物之離子可交換性。然而，以Na2O取代二價氧化物CaO與鹼金屬氧化物K2O兩者最小化CTE中之增加且同時 地改良玻璃組成物之離子可交換性。
當玻璃組成物中包括較大的二價氧化物(諸如CaO與BaO)時，離子可交換性中之減小尤為明顯。因此，為維持良好的離子可交換性，最小化玻璃組成物中之CaO與BaO的濃度。相比之下，二價氧化物MgO與ZnO之添加最小化二價氧化物對鹼性擴散性之不利影響，且就此而言，僅最小化地減小玻璃組成物之離子交換效能。此外，MgO與ZnO不如CaO與BaO一般多地增加玻璃組成物之CTE。舉例而言，第3圖圖示地描繪層深度與CTE(y軸)作為玻璃組成物中ZnO對CaO之取代(x軸)之函數。玻璃在410℃下於KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後確定層深度。如第3圖中所示，隨著以ZnO取代CaO，壓縮應力之層深度增加而玻璃物件之CTE減小。
進一步地，MgO及/或ZnO可取代B2O3以維持玻璃組成物之熔化效能同時改良離子交換效能並僅最小地增加CTE。然而，當玻璃組成物中MgO與ZnO之濃度高時，MgO與ZnO傾向於分別形成鎂橄欖石(Mg2SiO4)與鋅尖晶石(ZnAl2O4)，鎂橄欖石(Mg2SiO4)與鋅尖晶石(ZnAl2O4)兩者增加玻璃組成物之液相溫度並減小玻璃之可熔性。
在本文所描述之實施例中，二價氧化物MO(亦即，Mg、Ca、Ba及Zn)之總濃度大於或等於約3莫耳%且小於或等於約11莫耳%。在一些該等實施例中，二價氧化物MO之總濃度小於或等於9莫耳%，例如，當二價氧化物以大於或等於3莫耳%且小於或等於9莫耳%之濃度存在時。在一些實施 例中，二價氧化物MO之濃度大於或等於7莫耳%且小於或等於9莫耳%。
如上所述，二價氧化物MO包括Mg、Ca、Ba、Sr、Zn之氧化物及Mg、Ca、Ba、Sr、Zn之氧化物的組合。ZnO可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約3莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約1莫耳%且小於或等於約2莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。MgO可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約11莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約5莫耳%且小於或等於約10莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。CaO可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約8莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約2莫耳%且小於或等於約5莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。BaO可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約5莫耳%之濃度或甚至以大於或等於約1莫耳%且小於或等於約2莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。
在二價氧化物包括MgO與CaO兩者之一些實施例中，玻璃組成物中之MgO濃度可大於CaO濃度，以便改良離子交換效能並降低玻璃組成物之CTE。舉例而言，在二價氧化物包括MgO與CaO兩者之一些實施例中，MgO濃度可大於或等於約5莫耳%且CaO濃度小於約5莫耳%。
類似地，在二價氧化物包括ZnO與CaO兩者之一些實施例中，玻璃組成物中之ZnO濃度可大於CaO濃度，以便改良離子交換效能並降低玻璃組成物之CTE。
本文所描述之玻璃組成物可選地包括一或更多個澄清劑。舉例而言，澄清劑可包括SnO2、As2O3、Sb2O3及SnO2、 As2O3、Sb2O3之組合。澄清劑可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約0.7莫耳%之量存在於玻璃組成物中。在示例性實施例中，澄清劑為SnO2。SnO2可以大於或等於約0莫耳%且小於或等於約0.7莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。在該等實施例中，SnO2可以大於約0莫耳%且小於或等於約0.7莫耳%或甚至小於或等於約0.15莫耳%之濃度存在於玻璃組成物中。
本文所描述之玻璃組成物大體上具有自20℃至300℃範圍內小於或等於約55×10-7/℃之平均熱膨脹係數(CTE)。在一些實施例中，玻璃組成物之CTE可在自20℃至300℃範圍內小於或等於約50×10-7/℃。在其他實施例中，玻璃組成物之CTE可在自20℃至300℃範圍內小於或等於約45×10-7/℃。玻璃組成物之相對低的CTE值至少部分地歸因於玻璃組成物之相對低的總鹼內容物。該等相對低的CTE使玻璃組成物尤其非常適合用作熔融形成的疊層玻璃物件之玻璃覆蓋層。特定而言，當低CTE玻璃覆蓋層與具有較高的CTE之玻璃核心層在熔融層壓製程期間組對時，玻璃核心層與玻璃覆蓋層之CTE中的差導致在冷卻後玻璃覆蓋層中的壓縮應力之形成。因此，本文中所描述之玻璃組成物可用以形成強化的疊層玻璃物件。
本文所描述之玻璃組成物亦經受由離子交換強化。藉由離子交換玻璃物件確定本文所描述之玻璃組成物之離子交換效能，該玻璃物件由在410℃之溫度下於KNO3熔化的鹽浴中離子交換歷時8小時之玻璃組成物形成。此後，藉由 光學雙折射量測壓縮應力與層深度。在本文所描述之玻璃組成物的實施例中，在上述條件下離子交換後，玻璃組成物大體上具有大於400 MPa之壓縮應力。在一些實施例中，壓縮應力可大於或等於約450 MPa或甚至大於或等於約500 MPa。在一些實施例中，壓縮應力可大於或等於約550 MPa。進一步地，壓縮應力之層深度大體上大於或等於約5 μm或甚至大於或等於約10 μm。
進一步地，本文所描述之玻璃組成物具有適合用於熔融形成(諸如藉由熔融向下拉伸製程及/或熔融層壓製程)之液相黏度。特定而言，本文所描述之玻璃組成物具有大於或等於約35,000 Poise(35 kPoise)之液相黏度。在一些實施例中，液相黏度大於或等於50 kPoise或甚至大於或等於100 kPoise。
基於以上所述，應瞭解，本文揭示低CTE、離子可交換玻璃組成物之各種實施例。在第一示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中 之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第二示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約68莫耳%之SiO2、自約10莫耳%至約13莫耳%之Al2O3及自約6莫耳%至約9莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約6莫耳%至小於9莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約7莫耳%至約10莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之大於或等於400 MPa之玻璃組成物中之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第三示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約7莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第四示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約9莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第五示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中MO包含MgO與CaO，且MgO濃度(莫耳%)大於CaO濃度(莫耳%)。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第六示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃 網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中MO包含MgO與CaO，且MgO濃度大於5莫耳%及CaO濃度小於5莫耳%。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
在第七示例性實施例中，玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約55莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3。玻璃組成物亦可包括自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者。玻璃組成物亦可包括自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。在此實施例中，B2O3濃度可小於約7莫耳%。在此實施例中，二價氧化物MO濃度可小於9莫耳%。二價氧化物MO可包含MgO與CaO兩者，且MgO濃度(莫耳%)可大於CaO濃度(莫耳%)，諸如當MgO濃度大於約5莫耳%且CaO濃度小於5莫耳%時。玻璃組成物大體上具有由玻璃組成物形成之玻璃的小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數，在410℃下於100% KNO3 鹽浴中離子交換歷時8小時後之玻璃組成物中之大於或等於400 MPa之壓縮應力，且大於或等於35 kPoise之液相黏度。
儘管已在上文中參考每一玻璃組成物的各種組成組份(諸如SiO2、Al2O3、B2O3等)之特定成份範圍描述示例性玻璃組成物，但應瞭解，每一組成組份之每一成份範圍可包括該組成組份之一或更多個較窄的成份範圍，如上所述。進一步地亦應瞭解，組成組份之該等較窄的範圍及/或各種組成組份之間的關係可併入本文所描述之玻璃組成物之任何實施例中，以便生產具有所需性質之玻璃。
現參考第4圖，本文所描述之玻璃組成物可用以形成玻璃物件，諸如於第4圖中以橫剖面示意性描繪之疊層玻璃物件100。疊層玻璃物件100大體上包含玻璃核心層102及一對玻璃覆蓋層104a、104b。由於本文所描述之玻璃組成物之相對低的熱膨脹係數，該等玻璃組成物尤其非常適合用作玻璃覆蓋層，如將於本文中更詳細地描述。
第4圖圖示所示之玻璃核心層102，該玻璃核心層102包含第一表面103a及第二表面103b，該第二表面103b與第一表面103a相對。將第一玻璃覆蓋層104a熔融至玻璃核心層102之第一表面103a，並將第二玻璃覆蓋層104b熔融至玻璃核心層102之第二表面103b。將玻璃覆蓋層104a、104b熔融至玻璃核心層102而不需安置任何額外的材料(諸如黏合劑、塗層等)於玻璃核心層102與玻璃覆蓋層104a、104b之間。因此，玻璃核心層之第一表面直接地鄰近第一玻璃覆蓋層，且玻璃核心層之第二表面直接地鄰近第二玻璃覆蓋層。在一 些實施例中，經由熔融層壓製程形成玻璃核心層102及玻璃覆蓋層104a、104b。擴散層(未圖示)可形成於玻璃核心層102與玻璃覆蓋層104a之間，或玻璃核心層102與玻璃覆蓋層104b之間或兩者。在此情況下，第一擴散層之平均覆蓋熱膨脹係數具有在核心之平均覆蓋熱膨脹係數的值與第一覆蓋層之平均覆蓋熱膨脹係數的值之間的值；或第二擴散層之平均覆蓋熱膨脹係數具有在核心之平均覆蓋熱膨脹係數的值與第二覆蓋層之平均覆蓋熱膨脹係數的值之間的值。
在本文所描述之疊層玻璃物件100之實施例中，由第一玻璃組成物形成玻璃覆蓋層104a、104b，該第一玻璃組成物具有平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋；且由不同的第二玻璃組成物形成玻璃核心層102，該第二玻璃組成物具有平均核心熱膨脹係數CTE核心。CTE核心大於CTE覆蓋，導致玻璃覆蓋層104a、104b壓縮地受力而不經離子交換或熱回火。
特定而言，可由熔融層壓製程(諸如美國專利申請案第4,214,886號中所描述之製程，該申請案以引用之方式併入本文中)形成本文所描述之玻璃物件100。通過實例方式參考第5圖，用於形成疊層玻璃物件之疊層熔融拉伸設備200包括位於下隔熱管204之上之上隔熱管202。上隔熱管202包括槽210，熔化的玻璃覆蓋組成物206自熔融器(未圖示)饋送至該槽210中。類似地，下隔熱管204包括槽212，熔化的玻璃核心組成物208自熔融器(未圖示)饋送至該槽212中。在本文所描述之實施例中，熔化的玻璃核心組成物208具有大於熔化的玻璃覆蓋組成物206的平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋之平 均核心熱膨脹係數CTE核心。
當熔化的玻璃核心組成物208填充槽212時，該熔化的玻璃核心組成物208溢出槽212並在下隔熱管204之外部形成表面216、218之上流動。下隔熱管204之外部形成表面216、218在根220處會聚。因此，在外部形成表面216、218之上流動的熔化的玻璃核心組成物208在下隔熱管204的根220處再接合，由此形成疊層玻璃物件之玻璃核心層102。
同時熔化的玻璃覆蓋組成物206溢出形成於上隔熱管202中之槽210，並在上隔熱管202之外部形成表面222、224之上流動。藉由上隔熱管202向外地偏離熔化的玻璃覆蓋組成物206以便熔化的玻璃覆蓋組成物206圍繞下隔熱管204流動並與在下隔熱管之外部形成表面216、218之上流動的熔化的玻璃核心組成物208接觸，熔融至熔化的玻璃核心組成物並圍繞玻璃核心層102形成玻璃覆蓋層104a、104b。
如上文中所述，熔化的玻璃核心組成物208大體上具有大於熔化的玻璃覆蓋組成物206的平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋之平均核心熱膨脹係數CTE核心。因此，當玻璃核心層102與玻璃覆蓋層104a、104b冷卻時，玻璃核心層102與玻璃覆蓋層104a、104b之熱膨脹係數的差致壓縮應力在玻璃覆蓋層104a、104b中發展。壓縮應力增加生成的疊層玻璃物件之強度。
再次參考第4圖中描繪之疊層玻璃物件100，由具有相對低的平均熱膨脹係數之玻璃組成物(諸如本文所描述之 具有自約20℃至約300℃溫度範圍內小於或等於55×10-7/℃熱膨脹係數之玻璃組成物)形成疊層玻璃物件100之玻璃覆蓋層104a、104b。
舉例而言，在一個實施例中，由具有低CTE之玻璃組成物(諸如上文所描述之玻璃組成物)形成玻璃覆蓋層，該等玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2、自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3及自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3；自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者；自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。該等玻璃組成物大體上具有在自約20℃至約300℃之溫度範圍內小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數且經受由離子交換強化。由於相對低的平均熱膨脹係數，玻璃組成物尤其非常適合用作疊層玻璃物件之玻璃覆蓋層。
在另一示例性實施例中，由具有低CTE之玻璃組成物(諸如上文所描述之玻璃組成物)形成玻璃覆蓋層，該等玻璃組成物包括作為玻璃網路形成體之自約65莫耳%至約68莫耳%之SiO2、自約10莫耳%至約13莫耳%之Al2O3及自約6莫耳%至約9莫耳%之B2O3；自約6莫耳%至小於9莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者；及自約7莫耳%至約10莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba及Zn中之至少一者。該等玻璃組成物大體上具有在自約20℃至約300℃之溫度範圍內小於或等於55×10-7/℃之 平均熱膨脹係數且經受由離子交換強化。
儘管本文中已描述用作玻璃覆蓋層104a、104b之特定玻璃組成物，但應瞭解，由於玻璃組成物之相對低的CTE，本文中所描述之任何玻璃組成物可用以形成疊層玻璃物件100之玻璃覆蓋層104a、104b。
進一步地，儘管上文已將疊層玻璃物件100之玻璃覆蓋層104a、104b描述為由具有相對低的平均熱膨脹係數之玻璃組成物形成，玻璃物件100之玻璃核心層102由具有高於玻璃覆蓋層104a、104b的平均熱膨脹係數之玻璃組成物形成，以在熔融形成後冷卻疊層物件之後促進覆蓋層中壓縮應力之發展。舉例而言，可由包含鹼離子之玻璃組成物形成玻璃核心層，諸如在名為「High CTE Potassium Borosilicate Core Glasses and Glass Articles Comprising the Same」的讓與Corning Incorporated之同在申請中的美國專利申請案第61/604,869號中所描述之玻璃組成物，該玻璃組成物具有在自20℃至800℃溫度範圍中大於或等於75×10-7/℃之熱膨脹係數。舉例而言，可由包含以下之玻璃組成物形成核心玻璃層：自約70莫耳%至約80莫耳%之SiO2；自約0莫耳%至約8莫耳%之Al2O3；自約3莫耳%至約10莫耳%之B2O3；自約0莫耳%至約2莫耳%之Na2O；自約10莫耳%至約15莫耳%之K2O；及自約5莫耳%至約6莫耳%之鹼土金屬氧化物，其中鹼土金屬氧化物為CaO、SrO及BaO中之至少一者而不含有MgO。然而應瞭解，只要玻璃核心層102之平均熱膨脹係數大於玻璃覆蓋層104a、104b之平均熱膨脹係數，其他玻璃組 成物亦可用以形成疊層玻璃物件100之玻璃核心層102。
在形成後，疊層玻璃物件可經離子交換強化以進一步增加玻璃覆蓋層104a、104b中之表面壓縮。在該等實施例中，可在410℃之溫度下於KNO3熔化的鹽浴中離子交換強化疊層玻璃物件100歷時8小時。在自鹽浴移除之後，玻璃物件具有大於或等於400 MPa之壓縮應力。在一些實施例中，壓縮應力可大於或等於約450 MPa或甚至大於或等於約500 MPa。
實例
將藉由以下實例進一步闡明本文所描述之玻璃組成物之實施例。
根據以下表1至表6中列出之配料組成物製備複數個示例性玻璃組成物。將氧化物組成組份之配料混合、熔化並形成為玻璃板。量測玻璃熔融物之性質(亦即，液相黏度、液相溫度、退火點等)並將結果報告於表1至表6中。在形成為玻璃板後，在410℃之溫度下於KNO3鹽浴中離子交換樣本歷時8小時。藉由光學雙折射量測生成的層深度與壓縮應力。將壓縮應力與層深度量測之結果報告於表1至表6中。「A」樣本(亦即，樣本A1、A2等)具有小於或等於55×10-7/℃之熱膨脹係數、大於或等於400 MPa之壓縮應力及大於或等於35 kPoise之液相黏度。「C」樣本(亦即，樣本C1、C2等)不滿足該等指標(亦即，小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數、大於或等於400 MPa之壓縮應力或大於或等於35 kPoise之液相黏度)中之至少一者，且就此而言，「C」樣本 在本文中作為比較性、非發明性實例存在。
對於表1至表6中列出之各種示例性「A」組成物，實例A11、A17、A18及A25具有特別興趣。該等組成物之每一者具有小於或等於55×10-7/℃之平均熱膨脹係數、大於或等於400 MPa之壓縮應力，及大於或等於35 kPoise之液相黏度。特定而言，實例A11為含有鋰的玻璃，該玻璃具有44.6×10-7/℃之CTE及大於300 kPoise之液相黏度。在離子交換強化後，實例A11具有了近似560 MPa之表面壓縮應力。此組成物將特別低的CTE與特別高的表面壓縮應力組合。
實例A17為含有鈉的玻璃，該玻璃具有50×10-7/℃之CTE及大於249 kPoise之液相黏度。實例A17具有近似475 MPa之表面壓縮應力，類似於多個其他「A」組成物。然而，實例A17具有大於11 μm之層深度。此表明，對於給定表面壓縮，實例A17之玻璃組成物可在較其他玻璃組成物短的時間週期內經離子交換，由此改良製造產出率。自具有MgO作為玻璃組成物中唯一的二價陽離子氧化物獲得此玻璃之深的層深度。儘管所有的二價陽離子氧化物減小層深度，但與CaO及BaO相比，MgO在較小程度上減小層深度。
實例A18亦為含有鈉的玻璃，該玻璃具有52.8×10-7/℃之CTE及大於300 kPoise之液相黏度。實例A18亦具有近似490 MPa之表面壓縮應力及近似9 μm之層深度。此玻璃之性質有助於此玻璃組成物之相對低的B2O3內容物。
實例A25亦為含有鈉的玻璃，該玻璃具有49.5×10-7/℃之CTE及大於134 kPoise之液相黏度。實例A25 亦具有近似545 MPa之相對高的表面壓縮應力及近似9.9 μm之相對深的層深度。此玻璃之性質有助於以下事實：此玻璃組成物實質上不含K2O且含有MgO作為唯一的二價陽離子氧化物。
現應瞭解，本文所描述之玻璃組成物具有相對低的熱膨脹係數。就此而言，本文所描述之玻璃組成物尤其非常適合與具有相對高的熱膨脹係數之玻璃組成物結合使用，以 藉由熔融層壓製程形成壓縮地受力之疊層玻璃物件。該等玻璃物件可用於各種消費型電子裝置中，包括(但不限於)：行動電話、個人音樂播放機、平板電腦、LCD及LED顯示器、自動櫃員機等。
亦應瞭解，本文所描述之玻璃組成物的性質(例如，液相黏度、液相溫度等)使玻璃組成物非常適合與熔融形成製程一起使用，諸如熔融向下拉伸製程或熔融層壓製程。
此外，本文所描述之玻璃組成物經受由離子交換強化。就此而言，將本文中描述之玻璃組成物作為玻璃覆蓋層使用之疊層玻璃物件之強度可在層壓後藉由離子交換玻璃物件而進一步改良。此類玻璃物件可尤其非常適合用作觸控螢幕顯示器、行動電子裝置等之護罩玻璃。
進一步地，儘管本文中已對玻璃組成物用作疊層玻璃物件之覆蓋層做出特定參考，但應瞭解，玻璃組成物亦可用以單獨地形成玻璃物件(亦即，非疊層玻璃物件)，諸如(例如)電子裝置之護罩玻璃及其他類似玻璃物件。
本領域的普通技術人員將顯而易見，可對本文所描述之實施例做出各種修改及潤飾而不背離所請求之標的物的精神與範疇。因此，若本文所描述之各種實施例的修改及潤飾在隨附申請專利範圍及申請專利範圍之等效物的範疇內，本說明書意圖涵蓋此類修改及潤飾。

Claims (29)

  1. 一種玻璃組成物，該玻璃組成物包含：自約65莫耳%至約70莫耳%之SiO2；自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3；自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3；自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者；及自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba、SrO及Zn中之至少一者，其中自該玻璃組成物形成之一玻璃的一平均熱膨脹係數小於或等於55×10-7/℃，在410℃下於一100% KNO3鹽浴中離子交換歷時8小時後之該玻璃組成物中之一壓縮應力大於或等於400 MPa，且一液相黏度大於或等於35 kPoise。
  2. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中該玻璃組成物包含：自約65莫耳%至約68莫耳%之SiO2；自約10莫耳%至約13莫耳%之Al2O3；自約6莫耳%至約9莫耳%之B2O3；自約6莫耳%至小於9莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者；及自約7莫耳%至約10莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca及Zn中之至少一者。
  3. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中B2O3之一濃度小於約7莫耳%。
  4. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中二價氧化物MO之一濃度小於9莫耳%。
  5. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中該二價氧化物MO包含MgO與CaO，且MgO之一濃度(莫耳%)大於CaO之一濃度(莫耳%)。
  6. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中該二價氧化物MO包含MgO與CaO，且MgO之一濃度(莫耳%)大於5莫耳%及CaO之一濃度(莫耳%)小於5莫耳%。
  7. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中該玻璃組成物經離子交換強化。
  8. 如請求項1所述之玻璃組成物，其中該玻璃組成物進一步包含SnO2、As2O3及Sb2O3中之至少一者作為一澄清劑。
  9. 如請求項8所述之玻璃組成物，其中該澄清劑為SnO2，SnO2以大於0莫耳%且小於或等於約0.7莫耳%之一濃度存在於該玻璃組成物中。
  10. 一種玻璃物件，該玻璃物件包含：一玻璃核心層，該玻璃核心層安置於一第一玻璃覆蓋層與一第二玻璃覆蓋層之間，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層由一玻璃組成物形成，該玻璃組成物包含：自約55莫耳%至約70莫耳%之SiO2；自約9莫耳%至約14莫耳%之Al2O3；自約0莫耳%至約11莫耳%之B2O3；自約5莫耳%至小於10莫耳%之鹼金屬氧化物R2O，其中R為Li、Na及K中之至少一者；及自約3莫耳%至約11莫耳%之二價氧化物MO，其中M為Mg、Ca、Ba、SrO及Zn中之至少一者。
  11. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層包含大於65莫耳%之SiO2。
  12. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層中B2O3之一濃度小於約7莫耳%。
  13. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層中該二價氧化物MO之一濃度小於約9莫耳%。
  14. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該二價氧化物MO包含MgO與CaO，且MgO之一濃度(莫耳%)大於CaO之一濃度(莫耳%)。
  15. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該二價氧化物MO包含MgO與CaO，且MgO之一濃度大於5莫耳%及CaO之一濃度小於5莫耳%。
  16. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層經離子交換強化。
  17. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層具有大於或等於400 MPa之一壓縮應力。
  18. 如請求項10所述之玻璃物件，其中：該玻璃核心層具有一平均核心熱膨脹係數CTE核心；及該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層具有一平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋，該平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋小於該平均核心熱膨脹係數CTE核心。
  19. 如請求項18所述之玻璃物件，其中該平均覆蓋熱膨脹係數CTE覆蓋在自20℃至300℃之一溫度範圍內小於或等於55×10-7/℃。
  20. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層壓縮地受力。
  21. 如請求項10所述之玻璃物件，其中該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層進一步包含SnO2、As2O3與Sb2O3中之至少一者作為一澄清劑。
  22. 如請求項21所述之玻璃物件，其中該澄清劑為SnO2，SnO2以大於0莫耳%且小於或等於約0.7莫耳%之一濃度存在於該第一玻璃覆蓋層與該第二玻璃覆蓋層中。
  23. 如請求項10至22中任一項所述之玻璃物件，其中該玻璃核心層之一第一表面直接地鄰近該第一玻璃覆蓋層，且其中該玻璃核心層之一第二表面直接地鄰近該第二玻璃覆蓋層。
  24. 如請求項10至22中任一項所述之玻璃物件，其中一第一擴散層安置於該第一玻璃覆蓋層與該玻璃核心層之間。
  25. 如請求項24所述之玻璃物件，其中該第一擴散層之該平均覆蓋熱膨脹係數具有在該核心之一平均覆蓋熱膨脹係數的值與該第一覆蓋層之一平均覆蓋熱膨脹係數的值之間的一值。
  26. 如請求項24所述之玻璃物件，其中一第二擴散層安置於該第二玻璃覆蓋層與該玻璃核心層之間。
  27. 如請求項26所述之玻璃物件，其中該第二擴散層之該平均覆蓋熱膨脹係數具有在該核心之一平均覆蓋熱膨脹係數的值與該第二覆蓋層之一平均覆蓋熱膨脹係數的值之間的一值。
  28. 一種如請求項1至9中任一項所述之玻璃組成物用於包括LCD及LED顯示器、電腦監視器、自動櫃員機(automated teller machines，ATMs)之消費型或商業型電子裝置中之護罩玻璃或玻璃背板應用；用於觸控螢幕或觸控感測器應用；用於包括行動電話、個人媒體播放機及平板電腦之攜帶型電子裝置；用於光電應用；用於建築玻璃應用；用於汽車或車輛玻璃應用；或用於商業或家用電器應用之用途。
  29. 一種如請求項10至22中任一項所述之玻璃物件用於包括LCD及LED顯示器、電腦監視器、自動櫃員機(ATMs)之消費型或商業型電子裝置中之護罩玻璃或玻璃背板應用；用於觸控螢幕或觸控感測器應用；用於包括行動電話、個人媒體播放機及平板電腦之攜帶型電子裝置；用於光電應用；用於建築玻璃應用；用於汽車或車輛玻璃應用；或用於商業或家用電器應用之用途。
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