TWI557088B - 著色的鹼鋁矽酸鹽玻璃製品 - Google Patents

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Description

著色的鹼鋁矽酸鹽玻璃製品 【相關申請案之交插引用】
此申請案依據專利法主張享有2011年11月30號申請之美國專利臨時申請案第61/565196號的優先權，本案仰賴該案內容且該案內容以引用方式全文併入本案。
本發明之實施例及/或實施態樣大體上關於玻璃材料技術領域，且更明確而言是關於鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃材料之技術領域。又，本發明之實施例及/或實施態樣係針對以下一者或多者：可進行離子交換的已著色玻璃組成物，且該已著色玻璃組成物經離子交換處理之後實質保持原有色彩；可進行離子交換且可著色之玻璃組成物，並能藉由離子交換處理賦予該玻璃組成物預先選定的色彩；經離子交換(IOX)且已著色之玻璃組成物；含有該IOX已著色玻璃組成物或由IOX已著色玻璃組成物所製成的製品、機械或設備；及用於製造IOX已著色玻璃組成物的一或多個製程。
玻璃製品通常用於各種消費和商業應用用途中，例如可用於電子用途、汽車用途，甚至是建築用途。例如，消費性電子裝置(例如，行動電話、電腦螢幕、GPS裝置、電視及諸如此類者)通常含有玻璃基板以作為顯示器的一部分。在此等裝置之其中某些裝置內，例如當顯示器為觸控螢幕時，亦使用玻璃基板以實現觸控功能。由於此等裝置中的諸多裝置為可攜帶式裝置，可能期望此等裝置內含的玻璃製品能足夠堅固，以在該裝置的使用和運輸期間能承受衝擊及/或損傷，例如耐刮傷及諸如此類損傷。
康寧公司(Corning)的GORILLA®玻璃是一種透明的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃由於能夠達到高強度和高損傷抗性，故著實是一項成功產品。迄今，此鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃主要用在需要能讓可見光穿透的應用上。然而，透明的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃無法適用於有關產品色彩及/或美學方面的新潛在應用。
使用下述玻璃組成物和製程可解決有關產品色彩及/或美學上的問題：一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物，且該已著色玻璃組成物經離子交換處理(IOX)之後實質保持其原有色彩；一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物，並能藉由離子交換處理(IOX)賦予該玻璃組成物預先選定的色彩；一或多種經離子交換(IOX)且已著色之玻璃組成物；及用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物的一或多個製程。此等一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/ 或一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物能將GORILLA®玻璃的可離子交換特性與彩繪藝術玻璃的色彩深度和廣度結合在一起。在諸多態樣中，此等一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物在經過離子交换處理(IOX)之後展現不褪色性。又，此等一或多種經離子交換且已著色之玻璃組成物結合了GORILLA®玻璃的高強度和高損傷抗性與彩繪藝術玻璃的色彩深度和廣度。為達此目的，可在諸如個人電子裝置中使用及/或併入上述一或多種玻璃組成物以作為底層或背板，及/或可在諸如家用器具中使用及/或併入上述一或多種玻璃組成物以作為保護外殼/外罩。
此外，現今常使用諸如下拉製程及流孔拉引製程等大型玻璃板製造方法製造例如用於電子裝置中的薄玻璃基板，使用能與大型玻璃板製造方法相容的上述一或多種玻璃組成物可解決工業規模上有關產品色彩及/或美學上的問題。
本發明之某些實施例及/或實施態樣係關於以下玻璃組成物：一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物，且該已著色玻璃組成物經離子交換處理(IOX)之後實質保持其原有色彩；一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物，並能藉由離子交換處理(IOX)賦予該玻璃組成物一或多種預先選定之色彩；一或多種經離子交換(IOX)且已著色之玻璃組成物；及用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物的一或多個製程。
關於組成物的某些態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物包含至少約40莫耳%的SiO2。根據其他態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物包含一或多種含金屬摻雜劑，該一或多種含金屬摻雜劑係經調配以賦予預先選定色彩，例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調(hue，例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色)、預先選定之飽和度(saturation)、預先選定之明度(brightness)及/或預先選定之光澤(gloss)。
關於其他態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色的玻璃組成物係經調配，使得該等玻璃組成物在經過例如長達約64小時的離子交換處理(IOX)之後，該IOX已著色玻璃具有至少一個處於至少約500MPa之壓縮應力(σs)下且膜層深度(DOL)至少約15微米的表面。
關於一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物態樣，此等組成物係經調配，以使該等玻璃組成物在經過長達約64小時的離子交換處理(IOX)之後，該色彩實質保持其原有色調而無褪色或色彩走調(running)情形，例如該色彩實質不褪色。關於實質保色方面，使用分光光譜儀進行鏡面透射率測量(specular transmittance measurement)，測得此一或多種可進行離子交換之玻璃組成物在經該IOX處理之後及進行IOX處理之前的預先選定色彩在該CIELAB色彩空間座標中 的色差可用下式表示：(△E=[{△L*}2+{△a*}2+{△b*}2]0.5)。
回到關於組成物方面，此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物亦可能包含約40莫耳%至約70莫耳%之SiO2；Al2O3包含0莫耳%至約25莫耳%、B2O3包含0莫耳%至約10莫耳%、Na2O包含約5莫耳%至約35莫耳%；K2O包含0莫耳%至約2.5莫耳%；MgO包含0莫耳%至約8.5莫耳%；ZnO包含0莫耳%至約2莫耳%；P2O5包含0莫耳%至約10莫耳%；CaO包含0莫耳%至約1.5莫耳%；Rb2O包含0莫耳%至約20莫耳%；及Cs2O包含0莫耳%至約20莫耳%。將明白上述一或多個範圍中之任一範圍可預期具有一或多個子範圍。
本發明之其他實施例及/或實施例態樣係關於製造已著色玻璃製品的方法，且該已著色玻璃具有至少一個表面處於壓縮應力(σs)下且具有膜層深度(DOL)和預先選定之色彩。此方法可包括使鋁矽酸鹽玻璃製品的至少一個表面與浴液交流(該鋁矽酸鹽玻璃製品具有至少約40莫耳%之SiO2，該浴液包含一或多種含金屬摻雜劑來源，且該一或多種含金屬摻雜劑來源的量係經調配以藉由離子交換處理而賦予該鋁矽酸鹽玻璃製品一預先選定色彩)，以使該鋁矽酸鹽玻璃製品在例如介於約350℃至約500℃之間的溫度下進行離子交換處理長達約64小時的充分時間而在該鋁矽酸鹽玻璃製品的至少一表面處提供壓縮應力(σs)、膜層深度(DOL)和預先選定之色彩。將理解在某些其他態樣中，該壓縮應力(σs)可為至少約 500MPa，同時該膜層深度(DOL)可為至少約15微米。在多個態樣中，浴液係使用含有一或多種強化離子源(例如，鉀源)的一或多種鹽類、該一或多種含金屬摻雜劑以及使用低於或等於離子交換處理溫度的熔融溫度所調配而成。在其他態樣中，該一或多種鹽類可為由一或多個下述化合物所組成之調配物：金屬之鹵化物、氰化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、氧化氮自由基、錳酸鹽、鉬酸鹽、氯酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基(vanadyl)、釩酸鹽、鎢酸鹽及兩個或多個上述化合物之組合，或者，該一或多種鹽類可為一或多個下述化合物所組成之調配物：金屬之鹵化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、硝酸鹽、錳酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基、釩酸鹽及兩個或多個上述化合物之組合。
在任何關於一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物(且此玻璃組成物經IOX之後實質保持其原有色彩)、一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物(且藉由IOX可賦予此玻璃組成物一或多種預先選定之色彩)、此一或多種IOX已著色玻璃組成物及/或用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物之一或多種製程的任意態樣中，可以介於約350℃至500℃之間的溫度及/或介於約1小時至約64小時的時間進行離子交換處理(IOX)。
又，在任何關於此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物的任意態樣中，可使用此等組成物製成具有高達約1毫米或更厚之厚度 的玻璃製品。
在有關一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物(該等組成物經IOX之後實質維持其原有色彩)、一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物(可藉由IOX而賦予該組成物一或多種預先選定之色彩)、一或多種IOX已著色玻璃組成物及/或用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物之一或多個製程的任一態樣中，著色劑可包括一或多種含金屬摻雜劑，且該一或多種含金屬摻雜劑的量係經調配以賦予該玻璃一預先選定之色彩，例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調(例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色)、預先選定之飽和度、預先選定之明度及/或預先選定之光澤。在某些態樣中，此一或多種含金屬摻雜劑包含：一或多種過渡金屬、一或多種稀土金屬、或一或多種過渡金屬和一或多種稀土金屬；在其他態樣中，該一或多個含金屬摻雜劑包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu；在又一些其他態樣中，經調配以用於賦予預先選定色彩的一或多種含金屬摻雜劑包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr及V。
本發明之又一些其他實施例及/或實施例態樣係關於用於製造如本發明所揭示和描述之一或多種能保色且可進行離子交換之玻璃組成物的一或多種方法。在某些態樣中，該一或多種方法能為該一或多個玻璃製品提供處在壓縮應力(σs)下且具膜層深度(DOL)的膜層，且該層從該玻璃製品的表 面朝向該膜層深度延伸。該一或多種方法可涉及使鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃製品的一表面與離子交換浴在高達約500℃的溫度下交流長達約64小時，或可選擇交流長達約16小時，以具有充分的時間形成該層。在進一步態樣中，該浴液可包含至少一種著色劑，該至少一種著色劑包括如本發明中所揭示和描述之一或多種經調配以用於賦予預先選定顏色的含金屬摻雜劑。
藉由以下說明和附圖將可瞭解本發明之諸多實施例、實施例的其他態樣、特徵和優點。在該說明及/或附圖中指出本發明之實施例及/或實施例之例示態樣，該等實施例及/或實施例之例示態樣可單獨採用或彼此以任何方式結合使用。使等實施例及/或實施例態樣並非代表本發明的全部範圍。故應參照本案之申請專利範圍以解讀本發明之完整範圍。為求簡明扼要，本案說明書中所載之任何數值範圍預期到該範圍內的所有數值，且應理解該等數值範圍能用於支撐載明任何具有端點值之子範圍的請求項，且該等端點值係文中所討論之指明範圍內的實數。藉由以假設的例示性實例，若於本發明中指出一範圍介於約1至5，則該範圍應視為可支撐下述範圍中之任一者：1~5、1~4、1~3、1~2、2~5、2~4、2~3、3~5、3~4及4~5。又為求簡潔扼要，應理解諸如「係」、「是」、「包含/含有」、「包括」及諸如此類用語為便利性用語且不應視為限制性用語，且適當時，該等用語可能涵蓋「包括(comprising)」、「實質上由...所組成(consists essentially of)」、「由...組成(consists of)」及諸如 此類用詞。
藉由以下說明、附圖和後附申請專利範圍將可明白本發明之上述及其他態樣、優點和顯著特徵。
本案所引用之圖式為說明書的一部分。除非另有明確指示且未做出相反含義之暗示時，圖中所示之特徵係意欲用於例示說明本發明的一部份實施例而非全部的實施例。儘管為求簡潔，在該等圖式中使用相同元件符號對應相似但未必相同的元件及/或特徵，但對於圖中出現此等元件及/或特徵的其他附圖，未必會對具有先前所述功能的元件符號或特徵進行說明。
第1圖圖示由多個已從彩色轉換成黑-灰-白之照片所組成的矩陣，該等照片顯示根據本發明實施例及/或實施例態樣所製成的可進行離子交換之已著色玻璃組成物及IOX已著色玻璃組成物保持原有色彩而無褪色或色彩走調情形(例如，不褪色性)；第2圖圖示根據本發明實施例及/或實施例態樣在410℃下進行離子交換處理(IOX)所製成之IOX已著色玻璃組成物基板(即，樣本1至樣本18)的離子交換處理時間(t[h])與壓縮應力(σs)間的關係；第3圖圖示如第2圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在410℃下進行離子交換處理(IOX)所製成之IOX已著色玻璃組成物基板(即，樣本1至樣本18)的離子交換處理時 間(t[h])與膜層深度(DOL)間的關係；第4圖針對根據本發明實施例及/或實施例態樣在410℃下經離子交換處理(IOX)2小時後所製成之IOX已著色玻璃組成物基板(即，樣本1至樣本6)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第5圖係針對使用鐵(Fe)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃A基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本19、樣本25和樣本31)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第6圖係針對使用釩(V)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃B基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本20、樣本26和樣本32)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第7圖係針對使用鉻(Cr)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃C基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本21、 樣本27和樣本33)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第8圖係針對使用鈷(Co)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃D基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本22、樣本28和樣本34)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第9圖係針對使用銅(Cu)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃E基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本23、樣本29和樣本35)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第10圖係針對使用金(Au)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃F基板及針對如第1圖中根據本發明實施例及/或實施例態樣在450℃下進行IOX持續2小時、在410℃下進行IOX持續32小時及在410℃下進行IOX持續64小時後所製成之對應的IOX已著色玻璃組成物基板(即，分別為樣本24、樣本30和樣本36)，圖示該等基板之透射率[%]與波長λ[奈米]間的關係；第11圖係針對根據本發明實施例及/或實施例態樣 利用含5重量% AgNO3-95重量% KNO3之浴液在410℃下進行IOX持續8小時而用銀(Ag)摻雜劑進行著色後所製成的IOX玻璃組成物基板(即，使用可進行離子交換之透明玻璃G所製成的樣本37~61)，圖示就1毫米的路徑長度而言，該等基板之固有吸光率[%]與波長λ[奈米]間的關係；及第12圖係針對根據本發明實施例及/或實施例態樣利用含5重量% AgNO3-95重量% KNO3之浴液在410℃下進行IOX持續8小時而用銀(Ag)摻雜劑進行著色後所製成的IOX玻璃組成物基板(即，使用可進行離子交換之透明玻璃G所製成的樣本37~61)，圖示就1毫米的路徑長度而言，該等基板之固有吸光率[%]與波長λ[奈米]之間的細節變化關係。
以下參照附圖說明本發明之例示性實施例及/或例示性實施例態樣，該等附圖為本發明的一部分，且在該等附圖中以實例演示可供實施本發明的具體實施例及/或實施例之具體態樣。儘管已充分詳細描述此等實施例及/或實施例態樣以使所屬技術領域中熟習該項技藝者能實施本發明，然而，將可理解到，此詳細描述並非意欲用於限制本發明範圍。所屬技術領域中熟習該項技藝者將可做出文中所舉例之該等特徵的替代方案和進一步修飾態樣以及文中闡述之原理的附加應用，且該等替代方案、進一步修飾態樣以及原理之附加應用應視為落入本發明範圍內。特別是可在不偏離本發明之精神或範圍下運用其他實施例及/或實施例的其它態樣，並可做 出諸多邏輯性變化(例如，可不限於在化學、組成{例如，不限於化學藥劑、材料...及諸如此類者}、電性、電化學、電機、光電、機械、光學、物理、生理化學...及諸如此類方面的任意一方面或多方面上做出諸多邏輯性變化)和做出其他變化。因此，下述說明內容不應作為限制之用，且本發明之實施例及/或實施例態樣的範圍當由後附申請專利範圍所界定。亦明白諸如「上」、「下」、「外側」、「內側」...及諸如此類用語為便利性用語且不應視為限制性用語。又，除非文中另有說明，否則一數值範圍包括該範圍的上限值和下限值兩者。例如，約1~10莫耳%的範圍包括1莫耳%及10莫耳%這兩個數值。
如上述，本發明之各種實施例及/或各種實施例態樣係關於使用或含有本發明之一或多種IOX已著色玻璃組成物所製造而成的製品及/或機械或設備。舉例而言，可進行離子交換之已著色玻璃組成物、可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或IOX已著色玻璃組成物可用於各種經配置以用於無線通訊的電子裝置或攜帶式運算裝置中，例如電腦和電腦配件，如滑鼠、鍵盤、螢幕(例如，液晶顯示器(LCD)，其可為任一種冷陰極螢光燈(CCFLs-背光LCD)、發光二極體(LED-背光LCD)...等等、電漿顯示面板(PDP)...及諸如此類者)、遊戲控制器、平板電腦、隨身碟(thumb drives)、外接式驅動器(external drives)、白板...等等；個人數位助理(PDAs)；攜帶式導航裝置(PNDs)；攜帶式存貨裝置(portable inventory devices，PIDs)；娛樂裝置及/或娛樂中心、裝置及中心配件， 例如，調諧器、媒體播放器(例如，唱片、卡匣、磁碟、固態硬碟...等等)、有線接收器(cable)及/或衛星接收器、鍵盤、螢幕(例如，液晶顯示器(LCD，其可為任一種冷陰極螢光燈(CCFLs-背光LCD))、發光二極體(LED-背光LCD)...等等、電漿顯示面板(PDP)...及諸如此類者)、遊戲控制器...等等；電子讀取裝置或電子閱覽器；行動電話或智慧型手機...等等。又如其他例子中，可進行離子交換之已著色玻璃組成物、可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或IOX已著色玻璃組成物可用於汽車業、器械及甚至是建築應用上。因此，期望能調配此等可進行離子交換之已著色玻璃組成物及可進行離子交換且可著色之玻璃組成物，以使該等組合物具有夠低的軟化點和夠低的熱膨脹係數而適於塑造成複雜的形狀。
關於組成物的某些態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物包含至少約40莫耳%的SiO2。根據其他態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物包含一或多種含金屬摻雜劑，該一或多種含金屬摻雜劑係經調配以賦予預先選定色彩，例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調(例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色)、預先選定之飽和度、預先選定之明度(brightness)及/或預先選定之光澤。
關於一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物態樣，此等組成物係經調配，以使該等玻璃組成物在經過長 達約64小時的離子交換處理(IOX)之後，該色彩實質保持其原有色調而無褪色或色彩走調情形，例如該色彩實質不褪色。關於實質保色方面，係使用分光光譜儀進行鏡面透射率測量，測得此一或多種可進行離子交換之玻璃組成物在經該IOX處理之後及進行IOX處理之前的預先選定色彩在該CIELAB色彩空間座標中的色差可用下式表示：(△E=[{△L*}2+{△a*}2+{△b*}2]0.5)，包括：1.當觀察者角度為10°且為CIE光源A(CIE illuminant A)時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約8.2；或2.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02(CIE illuminant F02)時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約9.1；或3.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65(CIE illuminant D65)時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約8.4；或4.當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約5.2；或5.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在 CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.3；或6.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.5；或者，使用分光光譜儀進行鏡面透射率測量，測得此一或多種可進行離子交換之玻璃組成物在經該IOX處理之後及進行IOX處理之前的預先選定色彩在該CIELAB色彩空間座標中的色差(△E=[{△L*}2+{△a*}2+{△b*}2]0.5)包括：1.當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約3.5；或2.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約3.6；或3.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約3.3；或4.當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約5.2；或5.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.3；或6.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約 360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.5。
回到關於組成物方面，此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物可能包含：Al2O3；通式為R2O的至少一個鹼金屬氧化物，其中R包括下述金屬之其中一者或多者：Li、Na、K、Rb和Cs；及下述化合物之其中一者或多者：B2O3、K2O、Mgo、ZnO和P2O5。在某些其他態樣中，此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物亦可能包含約40莫耳%至約70莫耳%之SiO2；Al2O3包含0莫耳%至約25莫耳%；B2O3包含0莫耳%至約10莫耳%；Na2O包含約5莫耳%至約35莫耳%；K2O包含0莫耳%至約2.5莫耳%；MgO包含0莫耳%至約8.5莫耳%；ZnO包含0莫耳%至約2莫耳%；P2O5包含約0莫耳%至約10莫耳%；CaO包含0莫耳%至約1.5莫耳%；Rb2O包含0莫耳%至約20莫耳%；及Cs2O包含0莫耳%至約20莫耳%。將明白上述一或多個範圍中之任一範圍可預期具有一或多個子範圍。在進一步態樣裡，此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物中，R2O+Al2O3+MgO+ZnO之莫耳%總和可占至少約25莫耳%。在又進一步態樣中，此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進 行離子交換且可著色之玻璃組成物及/或此一或多種IOX已著色玻璃組成物可包含至少一澄清劑(fining agent)，且該至少一澄清劑係由下述其中一者或多者所組成：F、Cl、Br、I、As2O3、Sb2O3、CeO2及SnO2及其組合物。
在有關一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物(該等組成物經IOX之後實質保持其原有色彩)、一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物(可藉由IOX而賦予該組成物一或多種預先選定之色彩{例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調，例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色}、預先選定之飽和度、預先選定之明度及/或預先選定之光澤)、一或多種IOX已著色玻璃組成物及/或用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物之一或多個製程的任一態樣中，著色劑可包括一或多種含金屬摻雜劑，且該一或多種含金屬摻雜劑的量係經調配以賦予該玻璃預先選定之色彩(例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調，例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色)、預先選定之飽和度、預先選定之明度及/或預先選定之光澤。在某些態樣中，此一或多種含金屬摻雜劑包括：一或多種過渡金屬、一或多種稀土金屬、或一或多種過渡金屬和一或多種稀土金屬；在其他態樣中，該一或多個含金屬摻雜劑包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu；在又一些其他態樣中，經調配以用於賦予預先選定色彩的一或多種含金屬摻雜劑包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、 Mn、Cr及V。
本發明之其他實施例及/或實施例態樣係關於製造已著色玻璃製品的方法，且該已著色玻璃製品具有至少一個表面處於壓縮應力(σs)下且具有膜層深度(DOL)和預先選定之色彩。此方法可包括使鋁矽酸鹽玻璃製品的至少一個表面與浴液交流(其中該鋁矽酸鹽玻璃製品具有至少約40莫耳%之SiO2，且該浴液包含一或多種含金屬摻雜劑來源，且該一或多種含金屬摻雜劑來源的量係經調配以藉由離子交換處理而賦予該鋁矽酸鹽玻璃製品一預先選定色彩)，以使該鋁矽酸鹽玻璃製品在例如介於約350℃至約500℃之間的溫度下進行離子交換處理長達約64小時的充分時間而在該鋁矽酸鹽玻璃的至少一表面處提供壓縮應力(σs)、膜層深度(DOL)和預先選定之色彩。將理解在某些其他態樣中，該壓縮應力(σs)可為至少約500MPa，同時該膜層深度(DOL)可為至少約15微米。在多個態樣中，浴液係使用含有一或多種強化離子源(例如，鉀源)的一或多種鹽類、該一或多種含金屬摻雜劑以及使用低於或等於離子交換處理溫度的熔融溫度所調配而成。在其他態樣中，該一或多個含金屬摻雜劑來源包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu，或者包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr及V。在又一些其他態樣中，該一或多種鹽類可為由一或多個下述化合物所組成之調配物：金屬之鹵化物、氰化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、氧化氮自由基、錳酸鹽、鉬酸鹽、氯 酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基(vanadyl)、釩酸鹽、鎢酸鹽及兩個或多個上述化合物之組合，或者，可為一或多個下述化合物所組成之調配物：金屬之鹵化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、硝酸鹽、錳酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基、釩酸鹽及兩個或多個上述化合物之組合。
本發明之又一些其他實施例及/或實施例態樣係關於用於製造如本發明所揭示和描述之一或多種能保色且可進行離子交換之玻璃組成物的一或多種方法。在某些態樣中，該一或多種方法能為該一或多個玻璃製品提供處在壓縮應力(σs)下且具膜層深度(DOL)的膜層，且該膜層從該玻璃製品的表面朝向該膜層深度延伸。該一或多種方法可涉及使鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃製品的一表面與離子交換浴在高達約500℃的溫度下交流長達約64小時，或可選擇交流長達約16小時，而有充分的時間形成該膜層。在進一步態樣中，該浴液可包含至少一種著色劑，該至少一種著色劑包括如本發明中所揭示和描述之一或多種經調配以用於賦予預先選定顏色的含金屬摻雜劑。
關於其他態樣，此一或多種可進行離子交換的已著色玻璃組成物及/或此一或多種可進行離子交換且可著色的玻璃組成物係經調配，使得該等玻璃組成物在經過例如長達約64小時的離子交換處理(IOX)之後，該IOX已著色玻璃具有至少一個處於至少約500MPa之壓縮應力(σs)下且膜層深度(DOL)至少約15微米的表面。
在任何關於本發明所述之一或多種玻璃組成物(例 如，一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物{且此玻璃組成物經IOX之後實質保持其原有色彩}；一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物{藉由IOX可賦予此玻璃組成物一或多種預先選定之色彩}；及一或多種IOX已著色玻璃組成物)及/或用於製造一或多種IOX已著色玻璃組成物之一或多種製程的任意態樣中，可用介於約350℃至500℃之間的溫度及/或介於約1小時至約64小時的時間進行離子交換處理(IOX)。
又，在任何關於本發明所述之一或多種玻璃組成物的任意態樣中，可使用此等組成物製成具有高達約1毫米或更厚之厚度的玻璃製品。
在有關一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物(該等組成物經IOX之後實質維持其原有色彩)的任一態樣中，可在玻璃組成物中添加著色劑，且該著色劑係經調配以賦予該玻璃預先選定之色彩，例如可賦予任意一種或多種任何預先選定之色調(例如各種深淺的紅、橘、黃、綠、藍和紫色)、預先選定之飽和度、預先選定之明度及/或預先選定之光澤。著色劑可包含一或多種含金屬摻雜劑，且該一或多種含金屬摻雜劑的量係經調配而可賦予此等預先選定之色彩。在某些態樣中，此一或多種含金屬摻雜劑可包括：一或多種過渡金屬、一或多種稀土金屬、或一或多種過渡金屬和一或多種稀土金屬。在某些其他態樣中，此一或多種含金屬摻雜劑可包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho、Er、Tm、Yb及Lu；而在又一些其他態樣中，此一或多種含金屬摻雜劑可包括以下其中一者或多者：Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr及V。將可理解，含金屬摻雜劑可呈元素形式(例如，Au、Ag...等等)及/或呈化合物形式(例如，CuO、V2O5、Cr2O3、Co3O4、Fe2O3...等等)。又，此等含金屬摻雜劑的添加量可經調配以賦予預先選定之色彩。摻雜劑可任意組合以賦予預先選定色彩，且摻雜劑的添加量可能高達5莫耳%或更多。將可理解，所添加的著色劑可：作為一批經過調配之材料中的成分，以用於熔化成為玻璃組成物；作為離子交換浴中的成分，該離子交換浴經調配以賦予色彩且同時用於強化可進行離子交換且可著色之玻璃；或兼任上述兩者。
在有關一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物的任一態樣中，某些含金屬摻雜劑的存在可藉由離子交換處理而達到賦予色彩且同時強化一或多種性質的效果。例如，玻璃中存在鐵可賦予色彩並同時藉著增加應力鬆弛時間(stress relaxation time)而導致壓縮應力升高，且上述效果類似於使用一或多種鹼土族離子(例如，Mg、Ca...等等)所得到的作用。再舉另一例，玻璃中存在釩可賦予色彩並同時導致擴散性提高(此效果類似於在玻璃組成物中使用磷所得到的效果)，從而造成膜層深度(DOLs)增加。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，玻璃組成物中含有B2O3、P2O5、Al2O3、氟...及諸如此類化合物之其中任意一者或多者可在此組成物玻璃的網狀結構中形成帶電物種，該等帶電物種可與Na+交互作用而修改所 生成之玻璃的一或多種性質。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，SiO2可為玻璃組成物中的主要成份，也因此SiO2構成該玻璃的基質(matrix)。又，SiO2可作為增黏劑(viscosity enhancer)以幫助玻璃成形且同時可賦予該玻璃化學耐久性(chemical durability)。通常，SiO2的含量範圍從約40莫耳%至高達約70莫耳%。當SiO2超過約70莫耳%時，玻璃的熔化溫度可能過高而無法實際用於工業熔融技術及/或工業形成技術。在某些態樣中，SiO2的範圍可能從約50莫耳%至高達約65莫耳%，或者，甚至可從約50莫耳%至高達約55莫耳%。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，此等玻璃組成物可進一步包含Al2O3。在某些態樣中，Al2O3的含量範圍可從約0莫耳%至約25莫耳%；或者從約5莫耳%至高達約15莫耳%；及又進一步從約10莫耳%至約20莫耳%。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，可於玻璃組成物中添加一或多種助熔劑(fluxes)，且所添加之一或多種助熔劑的量可賦予該玻璃具有適用於連續製造製程的熔化溫度，該連續製造製程係例如熔融下拉式成形製程、流孔拉引式成形製程...及諸如此類製程。助熔劑的其中一實例包括Na2O，組成物中含有適當量的Na2O不僅能降低玻璃的熔化溫度，還能降低該玻璃的液相溫度，熔化溫度與液相溫度兩者溫度降低能使玻璃易於製造。除了使玻璃形成順暢外，組成物中含有Na2O能藉由離子交換處理而幫助玻 璃強化。為達此目的，在某些態樣中，Na2O的含量可為約5莫耳%至約35莫耳%，而在替代態樣中，Na2O的含量可為約15莫耳%至約25莫耳%。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，可含有足夠量的B2O3，藉以例如降低玻璃的軟化點。為達此目的，在某些態樣中，B2O3的含量可為約0莫耳%至約10莫耳%；而在替代態樣中，B2O3的含量可為約0莫耳%至約5莫耳%。在某些其他態樣中，B2O3的含量可為約1莫耳%至約10莫耳%；而在又一些其他替代態樣中，B2O3的含量可為約1莫耳%至約5莫耳%。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的任一態樣中，可含有足夠量的P2O5，以例如提高玻璃的離子交換能力(ion exchangeability)，而縮短在玻璃表面處獲得預定壓縮應力(σs)水平所需要的時間又不會減少或顯著減少在該玻璃表面處相應的膜層深度(DOL)。例如以使用具有規定配方之鹽浴在指定溫度下進行離子交換製程為例，發現在玻璃組成物中含有P2O5會大幅縮短在玻璃表面處獲得預定壓縮應力(σs)水平所需要的時間，同時又不會顯著減少在該玻璃表面處相應的膜層深度(DOL)。如推論般，發現到，就使用具有規定配方之鹽浴在指定溫度下進行離子交換製程持續一段指定時間而言，若含有P2O5之玻璃組成物所達成的膜層深度(DOL)與不含P2O5之相應玻璃組成物所達成的膜層深度兩相比較之下，含有P2O5之玻璃組成物所達成的膜層深度(DOL)明顯大於不含P2O5之相應玻璃組成物所達成的膜層深度。為此，在 有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的某些態樣中，P2O5可用於取代組成物中所含B2O3的其中一部分或全部。就基於此等情況下的態樣而言，P2O5的含量可為約0莫耳%至約10莫耳%；或者，P2O5的含量可為約0莫耳%至約5莫耳%。在有關本發明所述之一或多種不含B2O3(即，B2O3的濃度為0莫耳%)之玻璃組成物的某些其他態樣中，P2O5的含量可為約1莫耳%至約10莫耳%；或者，P2O5的含量可為約1莫耳%至約5莫耳%。
基於上述說明，將明白可用任意一種或多種不同組合方式調配本發明所述之一或多種玻璃組成物的成份物質，以便於生產出諸多玻璃組成物，且使該等玻璃組成物具有能與用於製造複雜形狀之玻璃製品的技術及/或製程相容的軟化點和液相熱膨脹係數。亦將有利於配製此等玻璃組成物以與離子交換強化技術相容，而得以在使用此等組成物所製成之製品的至少一個表面中建立相對高的膜層深度(DOL)及/或壓縮應力值(σs)。本文中已於前文中敘述或將於以下內容中敘述此一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物、此一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物以及此一或多種IOX已著色玻璃組成物的其中某些例示性組成物。
如上述，本發明之一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物係經調配，使得該等組成物能夠藉由離子交換技術而進 行強化。例如，在某些態樣中，可藉由離子交換技術強化由本文所述之一或多種例示性玻璃組成物所形成的玻璃製品而獲得一或多種IOX已著色玻璃組成物，且所獲得的一或多種IOX已著色玻璃組成物具有大於(>)約625 MPa的壓縮應力(σs)和大於約30微米的膜層深度(DOL)；或者，此壓縮應力(σs)可大於(>)約700 MPa。再者，由此等例示性玻璃組成物所形成的玻璃製品可經過離子交換強化，使得該一或多種IOX已著色玻璃組成物具有等於或大於()約750 MPa、或等於或大於()約800 MPa、或是等於或大於()約850 MPa的壓縮應力(σs)。
如先前所述，可用文中所述之本發明一或多種玻璃組成物形成諸多製品及/或機械或設備，及/或形成包含文中所述之本發明一或多種玻璃組成物的製品及/或機械或設備。例如，可使用熔融下拉製成、流孔拉引製程或用於將一批玻璃原料製成玻璃基板的任何其他適當方法中的任一種方法形成電子裝置的玻璃蓋板。作為具體實例，可使用熔融下拉製程使文中所揭示之本發明一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物形成玻璃基板。此熔融下拉製程利用拉製槽，該拉製槽具有一渠道以接收熔融玻璃原料。沿著該渠道長度在該渠道頂部處的兩側上具有開放的堰(weirs)，當該渠道填滿熔融玻璃時，熔融玻璃會因重力而從該堰溢流而出，熔融玻璃沿著該 拉製槽的外表面順流而下而形成兩流動玻璃表面。拉製槽的此等外表面向下且向內延伸而於該拉製槽下方的邊緣處匯集在一起。該兩流動玻璃表面於此邊緣處匯合並融合成單個流動熔融玻璃板，並可將該流動熔融玻璃板進一步拉製成期望的厚度。由於所製成之玻璃板的任何表面皆不會與熔融設備的任何部位接觸，因此熔融下拉法能製造出具有高度均勻之平坦表面的玻璃板。
流孔拉引製程與熔融下拉製程為不同製程，作為替代性具體實例，可使用流孔拉引製程形成文中所揭示之本發明一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物。在流孔拉引製程中係將熔融玻璃供應至拉製槽中。該拉製槽的底部具有附有噴嘴的開放流孔(open slot)，且該噴嘴擴及該流孔的長度。熔融玻璃流經該流孔/噴嘴並向下拉製成連續薄片而進入退火區域。
在有關本發明所述之一或多種玻璃組成物的某些態樣中，於形成玻璃基板之後，此玻璃基板做進一步處理並塑造成一或多種複雜的三維形狀，例如，凹面造形、凸面造形、其他期望的預定幾何形狀...等等。藉由調配該一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物而使該等組成物具有相對低的軟化 點及/或相對低的液相熱膨脹係數，能夠將玻璃基板製成具有任意上述複雜形狀之玻璃製品。
當用於本文中時，「離子交換強化(ion-exchange strengthened)」一詞意指使用玻璃製造技術領域中可能已知的一或多個離子交換製程強化玻璃。此等離子交換製程可包括，但不限於，使玻璃製品的至少一表面與至少一個離子源進行交流。該玻璃製品係使用本發明之一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物及/或一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物所製造而成。該至少一離子源提供一或多種離子，且該等離子之離子半徑大於該玻璃至少一表面內所存在之一或多個離子的離子半徑。如此，可將該玻璃至少一表面中之具有較小半徑的離子取代或替換成具有較大半徑的離子。交流作用可在一溫度範圍內的一溫度下發生，並且於該溫度範圍內及在合理的時間內，例如溫度範圍介於約300℃至500℃之間且時間介於約1小時至64小時之間，離子相互擴散作用(例如，離子從至少一離子來源移動至玻璃表面內且欲被取代的離子則從玻璃表面移出)會十分快速地發生。又，當期望此交流作用的結果是在玻璃的至少一表面中獲得壓縮應力(σs)及/或膜層深度(DOL)時，通常此溫度會低於該玻璃的玻璃轉化溫度(Tg)。又，可進行離子交換的某些實例包括：鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、銣離子(Rb+)及/或銫離子(Cs+)可與含鋰之已著色或可著色玻璃組成物中的鋰離子(Li+)進行交換； 鉀離子(K+)、銣離子(Rb+)及/或銫離子(Cs+)可與含鈉之已著色或可著色玻璃組成物中的鈉離子(Na+)進行交換；銣離子(Rb+)及/或銫離子(Cs+)可與含鉀之已著色或可著色玻璃組成物中的鉀離子(K+)進行交換...等等。至少一離子源的某些實例包括一或多種氣態離子源、一或多種液態離子源及/或一或多種固態離子源。其中一或多種液態離子源可為液體和液狀溶液，例如熔融鹽類。以上述離子交換實例為例，此等熔融鹽類可為一或多種鹼金屬鹽類，例如但不限於，一或多種鹵化物、碳酸鹽、氯酸鹽、硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸鹽或兩種或多種上述鹽類之組合物。以上述離子交換實例舉出進一步實例，此一或多種鹼金屬鹽類可包括，但不限於，含有硝酸鉀(KNO3)之熔融鹽浴，該熔融鹽浴可與玻璃的至少一表面進行交流。此交流作用可在預定溫度(例如介於約300℃至500℃之間)下持續進行一段預定時間(例如，介於約1小時至約64小時之間)，以使鉀離子(K+)與該玻璃至少一表面中的鋰離子(Li+)及/或鈉離子(Na+)任意一者進行交換，藉以強化該玻璃之至少一表面。除了進行交流的預定溫度和預定時間以外，還可依據該玻璃至少一表面中欲獲得的壓縮應力(σs)大小及/或膜層深度(DOL)而改變預定之熔融鹽浴的組成。
在有關本文所述之一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物的某些態樣中，係藉由離子交換製程同時對玻璃製品(例如，玻璃基板及/或造形玻璃製品)進行強化和著 色。在此等態樣中，至少一離子源提供一或多種離子且所提供之離子的離子半徑比存在於該玻璃至少一表面中之一或多種離子的離子半徑要大，除此之外，至少一離子源提供著色劑，該著色劑含有一或多種含金屬摻雜劑且該一或多種摻雜劑經過調配而在玻璃的至少一表面處提供預先選定之色彩。此一或多種含金屬摻雜劑可選自於一或多種過渡金屬及/或一或多種稀土金屬(例如，Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu之其中一或多個金屬，或是Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr及V之其中一或多個金屬)。如此，不僅可使用具有較大半徑的離子取代或替換具有較小半徑的離子，還可讓選出用於賦予預先選定色彩的一或多種離子遷移至玻璃的至少一表面中。如上述，至少一種離子源(且該離子源包含一或多種含金屬摻雜劑)的某些實例包括一或多種氣態離子源、一或多種液態離子源及/或一或多種固態離子源。又如上所述，其中一或多種液態離子源可為液體和液狀溶液，例如熔融鹽類。然而，除了一或多種鹼金屬鹽類之外，此等熔融鹽類的實例還可包括預定量的一或多種過渡金屬鹽類及/或一或多種稀土金屬鹽類，例如，此等熔融鹽類的某些實例包括，但不限於，一或多種鹵化物、氰化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、含有氧化氮自由基的鹽類(例如，硝酸鹽)、錳酸鹽、鉬酸鹽、氯酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基、釩酸鹽、鎢酸 鹽，或兩種或多種上述鹽類之組合物。此等熔融鹽類的某些進一步實例可包括具有較大半徑之一或多種離子的鹽類及一或多種含金屬摻雜劑，以下文獻中揭示此等鹽類：[1] G. J. Janz等人發表之文獻“Molten Salts Data: Diffusion Coefficients in Single and Multi-Component Salt Systems,” J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 11, No. 3, pp. 505-693 (1982)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd204.pdf; [2] K. H. Stern等人發表之文獻“High Temperature Properties and Decomposition of Inorganic Salts,” J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 3, No.2, pp. 48-526(1974)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd51.pdf; [3] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 1, Electrical Conductance, Density, and Viscosity Data," Nat. Stand. Ref. Data Ser., NBS (US) 15, 139 pages (Oct. 1968)，見網址http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS-NBS-15.pdf; [4] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 2, Section 2, Surface Tension Data,” Nat. Stand. Ref. Data Ser., NBS (U.S.) 28, 62 pages (Aug. 1969)，見網址http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS-NBS-28.pdf; [5] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 3, Nitrates, Nitrites and Mixtures, Electrical Conductance, Density, Viscosity and Surface Tension Data," J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 1, No.3, pp. 581-746 (1972)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd10.pdf; [6] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: volume 4, Part 1, Fluorides and Mixtures, Electrical Conductance, Density, Viscosity and Surface Tension Data," J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 3, No. 1, pp. 1-116 (1974)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd41.pdf; [7] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 4, Part 2, Chlorides and Mixtures, Electrical Conductance, Density, Viscosity and Surface Tension Data," J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 4, No. 4, pp. 871-1178 (1975)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFtiles/jpcrd71.pdf; [8] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 4, Part 3, Bromides and Mixtures, Iodides and Mixtures," J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 6, No. 2, pp. 409-596 (1977)，見網址http://www.nist-gov/data/PDFfiles/jpcrd96.pdf; [9] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 4, Part 4, Mixed Halide Melts, Electrical Conductarce, Density, Viscosity and Surface Tension Data," J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 8, pp. 125-302 (1979)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd135.pdf; [10] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 5, Part 1, “Additional Systems with Common Anions; Electrical Conductance, Density, Viscosity, and Surface Tension Data," J. Phvs. Chem. Ref. Data. Vol. 9, No. 4, pp. 831-1020 (1980)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd168.pdf; [11] G. J. Janz等人發表之文獻"Molten Salts: Volume 5, Part 2, “Additional Systems with Common Anions; Electrical Conductance, Density, Viscosity, and Surface Tension Data," J. Phvs. Chem. Ref. Data. Vol. 12, No. 3, pp. (1983)，見網址http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd230.pdf; [12] G. J. Janz等人發表之文獻"Physical Properties Data Compilations Relevant to Energy Storage: I. Molten Salts: Eutectic Data," NSRDS．NBS 61, Part I, U. S. Gov't Printing Office, Washington, DC (1978)，見網址http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS-NBS-61-1.pdf；及[13] G. J. Janz等人發表之文獻“Physical Properties Data Compilations Relevant to Energy Storage. II. Molten Salts: Data on Single and Multi-Component Systems," NSRDS．NBS 61, Part II, U. S. Gov't Printing Office, Washington, DC (1979)，見網址http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS-NBS61-II.pdf，例如，該等熔融鹽類可不受限地為下述任一者：FeCl2-KCl、Cs2Cr2O7-Rb2Cr2O7、KCl-NbOCl3、KCl-K2Cr2O7、FeCl2-KCl-NdCl3、KCl-NbOCl3、Rb2O-V2O5、CsBr-TiCl、KCl-MnCl2-NaCl、KCl-MnCl2、MnCl2-RbCl、CsCl-MnCl2、CoCl2-KCl、CoCl2-RbCl、K2CO3-K2Mo4Ol3、CuCl2-KCl、CuSO4-K2SO4、K2SO4-MoO3、AgVO3-K2SO4-KVO3、Ag2SO4-AgVO3-K2SO4、AgCl-KVO3、CoCl2-NaCl...等等。類似於上述內容，交流作用可在一溫度範圍內的一溫度下發生，並且於該溫度範圍及在合理的時間內，例如溫度範圍介於約300℃至500℃之間且時間介於約1小時至64小時之間，會離子相互擴散作用(例如，離子從至少一離子來源移動至玻璃表面內且欲被取代的離子則從玻璃表面移出)十分快速地發生。又，當期望此交流作用的結果是在玻璃的至少一表面中獲得壓縮應力(σs)及/或膜層深度(DOL)時，通常此溫度會 低於該玻璃的玻璃轉化溫度(Tg)。除了進行交流的預定溫度和預定時間以外，還可依據該玻璃至少一表面中欲獲得的壓縮應力(σs)大小及/或膜層深度(DOL)及/或期望的色彩而改變預定的熔融鹽浴組成。
現將參照以下實例進一步說明本文前述內容中所描述的一或多種玻璃組成物，例如，一或多種可進行離子交換之已著色玻璃組成物(該等玻璃組成物經離子交換處理IIOX)後實質保持其原有色彩)、一或多種可進行離子交換且可著色之玻璃組成物(可藉由IOX而賦予該等組成物一或多種預先選定之色彩)及一或多種IOX已著色玻璃組成物。
實例 範本玻璃A~F
以下所述之範本玻璃A~F係使用矽砂(提供Si)、氧化鋁(提供Al)、蘇打灰(soda ash)和硝酸鈉(提供Na)、硼酸(提供B)及偏磷酸鋁(aluminum metaphosphate，提供P)批次製造而成。例如，玻璃A~F這六種不同的組成物經過調配，藉著添加Fe2O3以提供鐵(Fe)、添加V2O5以提供釩(V)、添加Cr2O3以提供鉻(Cr)、添加Co3O4以提供鈷(Co)、添加CuO以提供銅(Cu)及添加Au以提供金(Au)而使每種玻璃具有不同著色劑且該不同著色劑包含一或多種含金屬摻雜劑，該等含金屬摻雜 劑經過調配以賦予該批玻璃不同的預先選定色彩。使該批材料處於1600℃下持續4小時以熔化該批材料，且隨後倒出該批熔化的材料並在介於550℃至650℃間的溫度下退火。利用感應耦合電漿及/或原子吸收技術及/或X光螢光分析(XRF)技術分析範本玻璃A~F的組成，以測量每種玻璃中之成份物質的莫耳%。表I中列出範本玻璃A~F各自的特定組成。
又，藉由這批一或多種含金屬摻雜劑賦予範本玻璃A~F每種玻璃一個色彩-也就是：含鐵(Fe)摻雜劑之玻璃A為橄欖綠；含釩(V)摻雜劑之玻璃B為黃色；含鉻(Cr)摻雜劑之玻璃C為綠色；含鈷(Co)摻雜劑之玻璃D為深藍色；含銅(Cu)摻雜劑之玻璃E為銅鏽綠色(patina green)；及含金(Au)摻雜劑之玻璃F為紅色。製備出範本玻璃A~F每一種玻璃之基板，而得到供比較用的原始製成基板(as-made substrate)，並製作出適當數目的基板以用於在各種條件下進行離子交換處理。第1圖中出示範本玻璃A~F各自的照片(照片已從彩色轉成黑-灰-白色)，並在該欄位上具有「原始製成」之標題。
樣本1~18
針對範本玻璃A~F之每種玻璃，使其每種玻璃之原始製成基板在410℃溫度下與KNO3鹽浴交流2[h]小時、4[h]和8[h]，而製造出樣本1~18。
如上述，用較大的離子取代較小離子能在玻璃的表面處建立壓縮應力(σs)及/或建立處於壓縮狀態或壓縮應力(CS)下的表面層。此表面層從玻璃的表面延伸至玻璃內部或主體內而到達對應的膜層深度(DOL)。此表面層中的壓縮應力(CS)與該玻璃的內部或內心區域中的拉伸應力或中心張力達成平衡。
可不受限地使用習知光學技術和儀器而方便地測量該壓縮應力(σs)、壓縮應力(CS)及對應的膜層深度(DOL)，測量儀器係例如購自Luceo有限公司及/或Orihara工業有限公司的表面應力測量儀FSM-30、FSM-60、FSM-6000LE、FSM-7000H機型...等等，兩家公司皆位於日本東京(請參見，例如FSM-30表面應力測量儀手冊，貨號FS-0013E，見下述網址http：//www.orihara-ss.co.jp/catalog/fsm/fsm-30-Ecat.pdf；FSM-60表面應力測量儀手冊，貨號FS-0013E，見下述網址http：//www.luceo.co.jp/english/pdf/FSM-60LE%20Ecat.pdf；FSM-6000LE表面應力測量儀手冊，修訂本2009.04，見下述網址http：//www.luceo.co.jp/english/pdf/FSM-6000LE%20Ecat.pdf；FSM-7000H表面應力測量儀手冊，貨號FS-0024 2009.08，見下述網址http：//www.luceo.co.jp/catalog/catalog-pdf/FSM-7000H_cat.pdf；T.Kishii所著文獻“Surface Stress Meters Utilizing the Optical Waveguide Effect of Chemically Tempered Glasses,”Optics & Lasers in Engineering 4(1983)pp.25-38，見下述網址http：//www.orihara-ss.co.jp/data/literature01/A034.pdf；及K.Kobayashi等人所著文獻“Chemical Strengthening of Glass and Industrial Application,”[52(1977)],pp.109-112，見下述網址http：//www.orihara-ss.co.jp/data/literature01/A001.pdf，上述文獻皆以引用方式併入本文)。此等習知光學技術和儀器涉及標題為「化學強化平板玻璃之標準規格(Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass)」之美國材料試驗協會標準ASTM 1422C-99及標題為「經退火、熱強化及完全鋼化平板玻璃中之邊緣應力和表面應力之非破壞性光彈性測量的標準試驗方法(Standard Test Method for Non-Destructive Photoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed,Heat-Strengthened,and Fully-Tempered Flat Glass)」之美國材料試驗協會標準ASTM 1279.19779中所述之測量壓縮應力和膜層深度的方法，且該等內容係引用方式全文併入本案。表面應力測量係仰賴應力光學係數(SOC)的精確測量，而應力光學係數與玻璃的應力誘發性雙折射有關。利用所屬技術領域中的已知方法測量應力光學係數(SOC)，該等已知方法係例如纖維測量法和四點彎曲法及圓柱體法(bulk cylinder method)，纖維測量法和四點彎曲法兩者方法在標題為「測量玻璃應力光學係數之標準試驗方法(Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)之ASTM標準C770-98(2008)中皆有描述，且該文獻內容係以引用方式全文併入本案。
使用上述習知光學技術和儀器測量樣本1~18每個樣本的壓縮應力(σs)和對應之膜層深度(DOL)。膜層深度(DOL)之值係以微米[μm]計，且壓縮應力(σs)之值以百萬巴斯卡[MPa]計，且表II~表IV中示出樣本1~18每個樣本的膜層深度值和壓縮應力值，其中表II包含於410℃下進行IOX持 續2小時之樣本1~6的測量結果；表III包含於410℃下進行IOX持續4小時之樣本7~12的測量結果；及表IV包含於410℃下進行IOX持續8小時之樣本13~18的測量結果。
第2圖圖示使用不同摻雜劑且在KNO3鹽浴中於410℃下進行離子交換處理(IOX)所製成之IOX已著色玻璃組成物基板(即，樣本1至樣本18)之壓縮應力(σs)[MPa]與離子交換處理(IOX)時間(t[h])間的關係。從第2圖可看出，不論IOX時間和著色劑種類為何，所達到之壓縮應力σs的範圍從約810 MPa至大於880 MPa。進一步審視第2圖，第2圖顯示不論具體IOX時間為何，著色劑中含有鐵(Fe)的基板達到最高的σs值，而著色劑中含有釩(V)的基板則表現出最低的σs值。尤其，含Fe摻雜劑之基板經過2[h]和4[h]處理的σs值係介於880MPa至890MPa之間且經過8[h]處理的σs值約為855MPa，然而，含V摻雜劑之基板經過2[h]和4[h]處理的σs值係介於830MPa至840MPa之間且經過8[h]處理的σs值約為810MPa。
第3圖圖示使用不同摻雜劑且在KNO3鹽浴中於410℃下進行離子交換處理(IOX)所製成之IOX已著色玻璃組成物基板(即，樣本1至樣本18)之膜層深度(DOL)與離子交換處理(IOX)時間(t[h])間的關係。從第3圖可看出，不論IOX時間和著色劑種類為何，所達到之DOL的範圍從約15微米至約40微米。與σs值的情況相反，不論具體IOX時間為何，著色劑中含有鐵(Fe)的基板達成最低的DOL值，而著色劑中含有釩(V)的基板則表現出最高的DOL值。尤其，對於在410℃下進行IOX的三種IOX時間處理而言，含Fe摻雜劑之基板的DOL值範圍介於15至30微米之間，而對於在410℃下進行IOX的三種IOX時間處理而言，含V摻雜劑之基板的DOL值範圍介於20至40微米之間。
第4圖係針對範本玻璃A~F之基板在KN03鹽浴中於410℃下進行離子交換處理(IOX)2小時所製成的各種IOX已著色玻璃組成物樣本(即，樣本1至樣本6)，圖示該等樣本之透射率[%]與200奈米[nm]至2500奈米之波長λ[nm]間的關係。使用市售配備直徑60毫米之積分球的Hitachi U4001分光光譜儀測得第4圖中樣本1~6的透射率光譜。Hitachi U4001分光光譜儀係經配置而具有以下測量參數：在200~800奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為：120奈米/分鐘且頻寬-PMT-3.0奈米，及在800奈米處改變偵測器，並在800~2500奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為： 300奈米/分鐘且頻寬-PbS-伺服，增益-4，其中在200~340奈米的波長λ[nm]範圍內採用氘(deuterium)光源，並在340奈米處改變光源，且在340~2500奈米的波長λ[nm]範圍內則採用鎢鹵素燈系光源。在200~2500奈米的全部波長λ[nm]範圍內未使用光圈(apertur)。每個樣本的表面經過拋光而達到一光學精整度(optical finish)。進行測量之前，使用飽含1%微皂濃度之去離子水(DI)溶液的第一低落屑拭淨布清潔每個樣本的平面；使用DI水沖洗樣本；使用第二低落屑拭淨布擦乾樣本；且最後使用第三低落屑拭淨布沾取HPLC試劑級酒精擦拭樣本。
樣本19~36
針對每一個範本玻璃A~F，使各個玻璃之原始製成(as-made)基板與KNO3鹽浴在約450℃的溫度下交流2小時[h]以及與KNO3鹽浴在約410℃的溫度下交流32[h]和64[h]，從而製造出樣本19~樣本36。
回到第1圖，第1圖圖示由多個已從彩色轉成黑-灰-白色之照片所組成的矩陣，該等照片顯示可進行離子交換之已著色玻璃組成物及IOX已著色玻璃組成物保持原有色調且無褪色或色彩走調情形(例如，不褪色性)。第1圖中出示範本玻璃A~F各自的照片(已從彩色轉成黑-灰-白色)且該欄位上具有「原始製成(as-made)」之標題，並與此等玻璃在KNO3 浴液中於450℃下進行IOX持續2[h]；在KNO3浴液中於410℃下進行IOX持續32[h]；及在KNO3浴液中於410℃下進行IOX持續64[h]小時後之樣本的照片進行比較。即使在無色彩的情況下，第1圖中的該等照片顯示該等玻璃保留原有色調或「原始製成」時的色調，而無褪色及/或色彩走調的情況(例如，不褪色性)。為量化此「原始製成」色調的保留性，係測量並比較範本玻璃A~F與樣本19~36之透射率[%]與波長λ[nm]之間的關係。第5圖至第10圖圖示下述基板之透射率與波長λ[nm]間的關係，該等基板為：使用鐵(Fe)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃A及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本19、樣本25及樣本31)；使用釩(V)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃B及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本20、樣本26及樣本32)；使用鉻(Cr)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃C及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本21、樣本27及樣本33)；使用鈷(Co)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃D及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本22、樣本28及樣本34)；使用銅(Cu)摻雜劑著色後的可離子交換性玻璃E及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本23、樣本29及樣本35)；及使用金(Au)摻雜劑著色後的離子交換性玻璃F及對應的IOX已著色玻璃組成物(即，樣本24、樣本30及樣本36)。使用配備直徑60毫米之積分球的日立(Hitachi)U4001分光光譜儀依上述方式測得此等玻璃基板的透射率光 譜。由第5圖至第10圖可看出，每一個原始製造之玻璃組成物及其對應之IOX已著色樣本的透射光譜皆具有相似的形狀，而確認保留原有色調或「原始製成」色調的目測觀察結果。亦可看出，含鐵(Fe)摻雜劑及含釩(V)摻雜劑之組成物在約250~500奈米之波長λ[nm]範圍內的光譜實質一致；含鈷(Co)摻雜劑及含銅(Cu)摻雜劑之組成物在約250~800奈米之波長λ[nm]範圍內的光譜實質一致；然而含鉻(Cr)摻雜劑及含金(Au)摻雜劑之組成物在約250~500奈米之波長λ[nm]範圍內的光譜出現些許偏差。
利用分析軟體(例如，從美國佛羅里達州西棕櫚灘之Thermo Scientific公司購得的GRAMS光譜學套裝軟體之UV/VIS/NIR應用程式套組)將第5圖至第10圖中之透射率[%]與波長λ[nm]的關係數據轉化為當觀察者角度為10°且使用CIE光源D65時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表V所示)；轉化為當觀察者角度為10°且使用CIE光源F02時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表VI所示)；及轉化為當觀察者角度為10°且使用CIE光源A時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表VII所示)。此外，針對每一種CIE光源-觀察者角度的組合，利用CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*決定該進行IOX處理之前的原始製成著色玻璃和經過IOX處理之後的IOX已著色玻璃的色差：△E=[{△L*}2+{△a*}2+{△b*}2]0.5 並且亦將該等色差簡列於表V至表VII中。
對於CIE光源D65且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.15至約8.41，且樣本24(於450℃下處理2小時的含Au摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本29(於410℃下處理32小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值。
對於CIE光源F02且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.13至約9.1，且樣本24(於450℃下處理2小時的含Au摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本29(於410℃下處理32小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值。
對於CIE光源D65且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.15至約8.41，且樣本24(於450℃下處理2小時的含Au摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本29(於410℃下處理32小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值。
使用Hunterlab Ultrascan XE比色計進行第二組透射率顯色測量，且Hunterlab Ultrascan XE比色計係經配置而具 有以下測量參數：在360~750奈米的波長λ[nm]範圍內，光譜頻寬為10奈米，掃描步進寬度(Scan Step)為10奈米，氙氣閃光燈式光源、二極體陣列偵測器及直徑為3/4英吋的光圈。且實質上如前述般進行測量前的樣本準備動作。同樣地，將每個樣本的光譜轉化成使用CIE光源D65且觀察者角度為10°時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表VIII所示)；轉化為使用CIE光源F02且觀察者角度為10°時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表IX所示)；及轉化為使用CIE光源A且觀察者角度為10°時的CIELAB彩色空間座標L*、a*和b*(如表X所示)。亦測量每一種CIE光源-觀察者角度之組合的色差：△E=[{△L*}2+{△a*}2+{△b*}2]0.5。此外，對範本玻璃A~F每一種玻璃的光譜進行數次測量，以建立著色玻璃的測量精度。
對於CIE光源D65且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.07至約6.5；然而，△E的測量精度範圍從約0.08至約0.21，故表明色差△E的範圍從約0.21至約6.5。因此，樣本34(於410℃下處理64小時的含Co摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本23(於410℃下處理2小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值0.26。
對於CIE光源F02且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.07至約6.33；然而，△E的測量精度範圍從約 0.08至約0.21，故表明色差△E的範圍從約0.21至約6.33。因此，樣本34(於410℃下處理64小時的含Co摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本23(於410℃下處理2小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值0.29。
對於CIE光源A且觀察者角度為10°而言，色差△E的範圍從約0.09至約5.2；然而，△E的測量精度範圍從約0.08至約0.17，故表明色差△E的範圍從約0.17至約5.2。因此，樣本34(於410℃下處理64小時的含Co摻雜劑之基板)具有最大色差值，同時，樣本35(於410℃下處理2小時的含Cu摻雜劑之基板)具有最小色差值0.17。
範本玻璃G
對於以下所述之範本玻璃G，係使用矽砂(提供Si)、氧化鋁(提供Al)、蘇打灰和硝酸鈉(提供Na)、硼酸(提供B)及偏磷酸鋁(aluminum metaphosphate，提供P)製備出25個不同批次之玻璃G。25個不同批次之範本玻璃G的每一批玻璃係經調配而未具有含金屬摻雜劑。使25個不同批次的各批玻璃於1600℃下熔化4小時，且隨後倒出熔化的玻璃並在介於550℃至650℃間的溫度下退火。利用感應耦合電漿及/或原子吸收技術及/或X光螢光分析(XRF)技術分析對應於25個不同批次之各批範本玻璃G的組成，以測量每批玻璃中之成份物質的莫耳%。表XI中列出範本玻璃G的組成範圍。
樣本37~61
針對每一批範本玻璃G，使其原始製成基板在410℃溫度下與含5重量% AgNO3-95重量% KNO3的鹽浴交流8[h]，從而製造出樣本37~61，並且從(1)IOX樣本之透射率與反射率之總和及(2)對應之原始製成樣本的透射率與反射率之總和的差而決定在路徑長度為1毫米的情況下每個樣本的固有吸光率(internal absorbance[%])。
使用市售配備直徑60毫米之積分球的Hitachi U4001分光光譜儀測得範本玻璃G和樣本37~61的透射率光譜。Hitachi U4001分光光譜儀係經配置而具有以下測量參數：在200~800奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為：120奈米/分鐘且頻寬-PMT-3.0奈米，及在800奈米處改變偵測器，並在800~2500奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為：300奈米/分鐘且頻寬-PbS-伺服，增益-4，其中在200~340奈米的波長λ[nm]範圍內係採用氘系光源，並在340奈米處改變光源，且在340~2500奈米的波長λ[nm]範圍內則採用鎢鹵素燈系光源。在200~2500奈米的全部波長λ[nm]範圍內未使用光圈。每個樣本的表面經過拋光而達到一光學精整度。進行測量之前，使用飽含1%微皂濃度之去 離子水(DI)溶液的第一低落屑拭淨布清潔每個樣本的平面；使用DI水沖洗樣本；使用第二低落屑拭淨布擦乾樣本；且最後使用第三低落屑拭淨布沾取HPLC試劑級酒精擦拭樣本。
使用市售配備直徑60毫米之積分球的Perkin Elmer Lamda 950分光光譜儀測得範本玻璃G和樣本37~61的反射率光譜。Perkin Elmer Lamda 950分光光譜儀係經配置而具有以下測量參數：在200~860奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為：480奈米/分鐘且頻寬-PMT-3.0奈米，且該Perkin Elmer Lamda 950分光光譜儀在860奈米處改變偵測器，在860~2500奈米的波長λ[nm]範圍內，設定掃描速度為：480奈米/分鐘且頻寬-PbS-伺服，增益-5，其中在200~340奈米的波長λ[nm]範圍內採用氘系光源，並在340奈米處改變光源，且在340~2500奈米的波長λ[nm]範圍內則採用鎢鹵素燈系光源。在200~2500奈米的全部波長λ[nm]範圍內未使用光圈。每個樣本的表面經過拋光而達到一光學精整度。進行測量之前，使用飽含1%微皂濃度之去離子水(DI)溶液的第一低落屑拭淨布清潔每個樣本的平面；使用DI水沖洗樣本；使用第二低落屑拭淨布擦乾樣本；且最後使用第三低落屑拭淨布沾取HPLC試劑級酒精擦拭樣本。
表XII整理出就1毫米之路徑長度而言，樣本37~61的平均固有吸光率[%]、最小固有吸光率[%]及最大固有吸 光率[%]，同時第11圖圖示就1毫米之路徑長度而言，樣本37~61在約250~2500奈米的全部波長λ[nm]範圍中的固有吸光率[%]，及第12圖圖示就1毫米之路徑長度而言，樣本37~61在約250~800奈米的全部波長λ[nm]範圍中的固有吸光率[%]。

Claims (8)

  1. 一種著色之玻璃，包含：約40莫耳%至約70莫耳%之SiO2、約5莫耳%至約15莫耳%之Al2O3、約5莫耳%至約35莫耳%之Na2O；及一或多個含金屬摻雜劑，其係調配以賦予一預先選定色彩，該一或多個含金屬摻雜劑係選自由下列物質所構成之群組：Au、Ag、Cu、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu；其中，於長達約64小時的後續離子交換處理(IOX)之後，該著色之玻璃具有處於一至少約500MPa之壓縮應力(σs)下的至少一表面；且處於該壓縮應力(σs)下的該至少一表面展現出一至少約15微米之膜層深度(DOL)；且藉由使用一分光光譜儀進行鏡面透射率測量(specular transmittance measurement)，測得該著色之玻璃在經該IOX處理之後及進行IOX處理之前的該預先選定色彩在該CIELAB色彩空間座標中具有一色差(ΔE=[{ΔL*}2+{Δa*}2+{Δb*}2]0.5)，包括：a.當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果顯示在CIELAB色彩空間座標中的色差高達約8.2，可選地，當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果顯示在CIELAB 色彩空間座標中的色差高達約3.5；或b.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約9.1，可選地，當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約3.6；或c.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約8.4；或d.當觀察者角度為10°且為CIE光源A時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約5.2，可選地，當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約200奈米至2500奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約3.3；或e.當觀察者角度為10°且為CIE光源F02時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.3；或 f.當觀察者角度為10°且為CIE光源D65時，在介於約360奈米至750奈米之間所獲得的測量結果在CIELAB色彩空間座標中顯示的色差高達約6.5。
  2. 如請求項1所述之玻璃，進一步包括：通式為R2O的至少一個鹼金屬氧化物，其中R包括下述金屬之其中一者或多者：Li、Na、K、Rb和Cs；及下述氧化物之其中一者或多者：B2O3、K2O、MgO、ZnO和P2O5。
  3. 如請求項1所述之玻璃，其中：a.SiO2包含約50莫耳%至約55莫耳%；b.B2O3包含約0莫耳%至約10莫耳%；c.Na2O包含約15莫耳%至約25莫耳%；d.K2O包含約0莫耳%至約2.5莫耳%；e.MgO包含約0莫耳%至約8.5莫耳%；f.ZnO包含約0莫耳%至約2莫耳%；g.P2O5包含約1莫耳%至約10莫耳%；h.CaO包含約0莫耳%至約1.5莫耳%；i.Li2O包含約0莫耳%至約20莫耳%；j.Rb2O包含約0莫耳%至約20莫耳%；及k.Cs2O包含約0莫耳%至約20莫耳%。
  4. 如請求項2所述之玻璃，其中R2O+Al2O3+MgO+ZnO之莫 耳%總和包含至少約25莫耳%。
  5. 如請求項1所述之玻璃，其中該玻璃包括一包含高達約1毫米之厚度的玻璃製品。
  6. 如請求項1所述之玻璃，進一步包括至少一澄清劑，且該至少一澄清劑包括下述之一者或多者：F、Cl、Br、I、As2O3、Sb2O3、CeO2及SnO2。
  7. 一種製造著色之玻璃的方法，包括使如請求項1所述之含有一鋁矽酸鹽之玻璃的至少一表面與一浴液進行交流，該浴液包括：一或多個包含一強化離子來源的鹽類，該強化離子來源包括：當該鋁矽酸鹽玻璃包括一鋁矽酸鋰玻璃時，該強化離子來源包括下述離子中之一或多個離子：鈉、鉀、銣及/或銫，以用於與鋰離子進行交換；或當該鋁矽酸鹽玻璃包括一鋁矽酸鈉玻璃時，該強化離子來源包括下述離子中之一或多個離子：鉀、銣及/或銫，以用於與鈉離子進行交換；或當該鋁矽酸鹽玻璃包括一鋁矽酸鉀玻璃時，該強化離子來源包括下述離子中之一或多個離子：銣及/或銫，以用於與鉀離子進行交換；一熔融溫度，該熔融溫度小於或等於該離子交換處理 (IOX)溫度，且該離子交換處理(IOX)溫度介於約350℃至約500℃之間；及選用性的一或多個含金屬摻雜劑，且該一或多個含金屬摻雜劑係經調配以藉由該離子交換處理(IOX)而賦予該鋁矽酸鹽玻璃一預先選定色彩。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該浴液包括：一或多個包含一強化離子來源的鹽類，且該一或多個鹽類包括由一或多個下述化合物所組成的一調配物：鹵化物、氰化物、碳酸鹽、氧化氮自由基、氯酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽及硫酸鹽，及可選用地包括由一或多個下述化合物所組成的一調配物：鹵化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽及硫酸鹽；及可選擇地，該一或多個經調配以藉由該離子交換處理(IOX)而用於賦予該鋁矽酸鹽玻璃一預先選定色彩的含金屬摻雜劑來源包括一或多個鹽類，且該一或多個鹽類包括以下化合物之其中一者或多者：鹵化物、氰化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、氧化氮自由基、錳酸鹽、鉬酸鹽、氯酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基(vanadyl)、釩酸鹽及鎢酸鹽，可選用地包括以下化合物之其中一者或多者：鹵化物、碳酸鹽、鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、錳酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、氧釩基及釩酸鹽。
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