TWI658023B - 鹼摻雜與不含鹼之硼鋁矽酸鹽玻璃 - Google Patents
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Abstract
鹼摻雜及不含鹼之硼鋁矽酸鹽玻璃，其包括氧化鋇及網狀結構成形物SiO2、B2O3及Al2O3。該玻璃可以至多約1mol%之Li2O、Na2O及/或K2O摻雜。在一些實施例中，該玻璃可具有小於約61GPa之楊氏模數，及/或針對約20℃至約300℃之溫度範圍取平均值的小於約40 x 10-7/℃之熱膨脹係數。此等玻璃可用作用於電子裝置之蓋玻璃、濾色器基板、薄膜電晶體基板或用於玻璃積層體之外包覆層。
Description
本申請案根據專利法主張2014年5月21日申請的美國臨時申請案序列號第62/001,182號之優先權權益，該臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。
本揭示內容係關於以鹼金屬氧化物摻雜或實質上不含此等鹼金屬氧化物之玻璃。更特定而言，本揭示內容係關於鹼摻雜且可藉由諸如狹槽拉製及熔融拉製技術之下拉製程成形的玻璃。甚至更特定而言，本揭示內容係關於鹼摻雜且可成形成用於玻璃積層體之包覆層的玻璃。
先前技術之缺點仍存在。本發明旨在解決此等缺點及/或提供對先前技術之改良。
提供鹼摻雜及不含鹼之鋇硼鋁矽酸鹽玻璃。玻璃包括氧化鋇(BaO)及網狀結構成形物SiO2、B2O3及Al2O3，且可以至多約1mol%之Li2O、Na2O及/或K2O摻雜。在一些實施例中，玻璃可具有小於約61GPa之楊氏模數，及/或針對約20℃至約300℃之溫度範圍取平均
值的小於約40 x 10-7/℃之熱膨脹係數。此等玻璃可用作用於電子裝置之蓋玻璃、濾色器基板、薄膜電晶體基板或用於玻璃積層體之外包覆層。
因此，本揭示內容之一個態樣為提供一種玻璃，其包含SiO2、Al2O3、至少18mol% B2O3、約1mol%至約8mol% BaO以及至多約1mol%之鹼金屬氧化物改質劑。玻璃具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之密度及小於約61GPa之楊氏模數。
本揭示內容之第二態樣為提供一種玻璃，其包含：約64mol%至約70mol% SiO2；約4mol%至約10mol% Al2O3；約18mol%至約35mol% B2O3；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之選自由Li2O、Na2O及K2O組成之群的鹼金屬氧化物改質劑。玻璃具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之密度及小於約61GPa之楊氏模數。
本揭示內容之第三態樣為提供一種玻璃積層體，其包含芯部玻璃及積層在芯部玻璃之外表面上的包層玻璃。包層玻璃層包含：約64mol%至約70mol% SiO2；約4mol%至約10mol% Al2O3；約18mol%至約35mol% B2O3；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之選自由Li2O、Na2O及K2O組成之群的鹼金屬氧化物改質劑。包層玻璃具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之密度及小於約61GPa之楊氏模數。包層玻璃具有小於約40 x 10-7/℃之第一熱膨脹
係數，且芯部玻璃具有大於第一熱膨脹係數之第二熱膨脹係數。
本揭示內容之第四態樣為提供一種製造玻璃積層體之方法，該玻璃積層體包含芯部玻璃及積層在芯部玻璃之外表面上的包層玻璃。該方法包含：熔融拉製芯部玻璃熔體以形成芯部玻璃；以及下拉包層玻璃熔體以形成圍繞芯部玻璃之包層玻璃。芯部玻璃具有一熱膨脹係數，該熱膨脹係數大於包層玻璃之彼熱膨脹係數。包層玻璃包含：SiO2；B2O3；Al2O3；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之選自由Li2O、Na2O及K2O組成之群的鹼金屬氧化物改質劑；且具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之密度及小於約61GPa之楊氏模數。
此等及其他態樣、優勢及突出特徵將根據以下實施方式、隨附圖式及所附發明申請專利範圍而變得明白。
100‧‧‧玻璃積層體
110‧‧‧芯部玻璃
120‧‧‧包層玻璃/包覆層
第1圖為玻璃積層體之示意橫截面圖。
在以下描述中，相同元件符號在圖式中展示的若干視圖中始終指明相同或相應部件。亦應瞭解，除非另外規定，否則諸如「頂部」、「底部」、「向外」、「向內」及其類似語之術語為方便用詞且不應解釋為限制術語。另外，每當一群組係描述為包含一組要素中之至少一者及其組合時，應理解的是，該群組可包含任何數目的彼
等所列舉要素，基本上由彼等要素組成或由彼等要素組成，彼等要素係單獨的或彼此組合的。類似地，每當一群組係描述為由一組要素中之至少一者或其組合組成時，應理解的是，該群組可由任何數目的彼等所列舉要素組成，彼等要素係單獨的或彼此組合的。除非另外規定，否則在列舉時，值之範圍包括該範圍之上限及下限，以及上限與下限之間的任何子範圍。除非另外規定，否則如本文所使用，不定冠詞「一(a/an)」及相應定冠詞「該」意謂「至少一個」或「一或多個」。亦應理解，在本說明書中及在圖式中揭示的各種特徵可以該等特徵之任何及所有組合來使用。
如本文所用，術語「玻璃物件(glass article)」及「玻璃物件(glass articles)」係以其最廣意義用於包括完全或部分由玻璃製得之任何物體。除非另外規定，否則所有組成係以莫耳百分比(mol%)表示。熱膨脹係數(coefficients of thermal expansion；CTE)係以10-7/℃表示且除非另外規定，否則表示在約20℃至約300℃之溫度範圍內量測的值。
應注意，術語「實質上」及「約」可在本文中用於表示可歸因於任何定量比較、值、量測值或其他表示法之固有不確定度。此等術語亦在本文中用於表示定量表示法可自所陳述參照值變化而不導致所論述主題之基本功能發生變化的程度。因此，「實質上不含鹼金屬氧化物」之玻璃例如為其中此等氧化物不被主動添加至玻璃中或
分批加入玻璃中，但可作為污染物以極小量(例如，小於0.1wt%)存在的玻璃。
總體上參照圖式並且尤其參照第1圖，應瞭解的是，圖解係出於描述特定實施例之目的且並非意欲限制本揭示內容或其所附之發明申請專利範圍。圖式未必按比例繪製，且為明晰及簡明起見，圖式之某些特徵及某些視圖可在尺度上誇大展示或以示意方式展示。
本文描述的為玻璃及由其製成之玻璃物件，該等玻璃及玻璃物件具有在約2.35g/cm3至約2.43g/cm3範圍變化的密度及小於約61GPa之楊氏模數。此等玻璃包含氧化鋇(BaO)及網狀結構成形物SiO2、B2O3及Al2O3。玻璃特意地以至多約1mol%之鹼金屬氧化物改質劑Li2O、Na2O及K2O(亦即，Li2O+Na2O+K2O1mol%)摻雜，或實質上不含此等改質劑。在一些實施例中，玻璃具有低(亦即，小於約40 x 10-7/℃)熱膨脹係數(coefficients of thermal expansion；CTE)。
在一些實施例中，本文所述的玻璃可藉由此項技術中已知的下拉製程(諸如狹槽拉製及熔融拉製製程)成形。熔融拉製製程為已用於薄玻璃片之大規模製造的工業技術。相較於諸如浮制或狹槽拉製製程之其他平板玻璃製造技術而言，熔融拉製製程產生具有優異平坦度及表面品質之薄玻璃片。因此，熔融拉製製程已變為佔優勢製造技術以用於製作用於液晶顯示器之薄玻璃基板，以及用於
個人電子裝置之蓋玻璃，該等個人電子裝置諸如筆記型電腦、娛樂裝置、平板電腦、膝上型電腦及類似物。
熔融拉製製程涉及熔融玻璃於稱為「隔離管」之流槽上的流動，該流槽典型地由鋯石或另一耐火材料製成。熔融玻璃自兩側溢流出隔離管之頂部，在隔離管之底部處會合以形成單一片材，其中僅最終片材之內部已與隔離管進行直接接觸。因為最終玻璃片之任一暴露表面在拉製製程期間皆不與隔離管材料進行接觸，所以玻璃之兩個外表面皆具有初始品質且不需要後續精整。
為成為可熔融拉製的，玻璃必須具有充分高的液相黏度(亦即，熔融玻璃於液相溫度下之黏度)。在一些實施例中，本文所述的玻璃具有至少約100千泊(kpoise)、在其他實施例中至少約120千泊之液相黏度，且在其他實施例，此等玻璃具有至少約300千泊之液相黏度。在其中本文所述的鹼摻雜玻璃係用作玻璃積層體中之包覆層且就溫度而言芯部玻璃之黏度行為大致與包層玻璃之黏度行為相同的彼等情況中，包層玻璃之液相黏度可大於或等於約100千泊。
傳統熔融拉製係使用單一隔離管來完成，從而產生均質玻璃產品。更為複雜的積層體熔融製程利用兩個隔離管以形成積層片，該積層片包含在任一(或兩個)側面上藉由外包覆層圍繞的芯部玻璃組成物。積層體熔融之主要優點之一在於：當包層玻璃之熱膨脹係數小於芯部玻璃之彼熱膨脹係數時，CTE差異在外包覆層中產生壓縮應
力。此壓縮應力增加最終玻璃產品之強度而無需離子交換處理。不同於離子交換，此強化可在玻璃中不使用鹼離子的情況下達成。
因此，在一些實施例中，本文所述的鹼摻雜及不含鹼之玻璃可用於形成第1圖示意所示的玻璃積層體。玻璃積層體100包含由包層玻璃120或「包覆層」圍繞的芯部玻璃110，該包層玻璃或「包覆層」由本文所述的鹼摻雜或不含鹼之玻璃形成。芯部玻璃110具有一CTE，該CTE大於包覆層120中鹼摻雜及不含鹼之玻璃之彼CTE。在一些實施例中，芯部玻璃可為鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。在一個非限制性實例中，芯部玻璃為鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃具有組成66.9mol% SiO2、10.1mol% Al2O3、0.58mol% B2O3、7.45mol% Na2O、8.39mol% K2O、5.78mol% MgO、0.58mol% CaO、0.2mol% SnO2、0.01mol% ZrO2及0.01mol% Fe2O3，以及572℃之應變點、629℃之退火點、888℃之軟化點及CTE=95.5 x 10-7/℃。
當用作積層產品中之包層玻璃時，本文所述的鹼摻雜及不含鹼之玻璃組成物可為包覆層提供高壓縮應力。本文所述的低鹼金屬氧化物/鹼摻雜及不含鹼之可熔融成形玻璃之CTE通常在約40 x 10-7/℃或更小之範圍內，且在一些實施例中，在約38 x 10-7/℃或更小之範圍內。當此玻璃與例如具有為90 x 10-7/℃之CTE的鹼
金屬鋁矽酸鹽玻璃(例如，藉由Corning Incorporated製造的Gorilla®玻璃)配對時，包層玻璃中之預期壓縮應力可使用以下給出的彈性應力方程式來計算，其中下標1及2分別係指芯部玻璃及包層玻璃：
且
其中E為楊氏模數，ν為帕松比，t為玻璃厚度，σ為應力，且e2-e1為包層玻璃與芯部玻璃之間的熱膨脹差異。對包層玻璃及芯部玻璃使用相同彈性模數及帕松比進一步簡化以上方程式。
為計算包層玻璃與芯部玻璃之間的熱膨脹差異，假定應力設定於包層與芯部中較軟玻璃之應變點以下。包層玻璃中之應力可使用此等假設及以上方程式來估算。
本文所述的鹼摻雜及不含鹼之玻璃尤其具有低熱膨脹係數。在一些實施例中，玻璃之CTE為小於約40×10-7/℃，且在其他實施例中，為小於約38 x 10-7/℃。當與具有較高CTE之芯部玻璃配對時，本文所述的玻璃在最終積層玻璃產品之包覆層中提供高位準之壓縮應力。此增加玻璃積層產品之強度。至少約50MPa及在一些實施例中至少約100MPa之室溫壓縮應力可藉由在積層體之包覆層中使用本文揭示的玻璃獲得。當用作
包覆層時，本文所述的玻璃之液相黏度要求可得以降低。在其中就溫度而言芯部玻璃之黏度行為大致與包層玻璃之彼黏度行為相同(亦即，「相匹配」)的彼等實施例中，包層玻璃之液相黏度可為大於或等於約100kPoise。
鹼摻雜玻璃具有楊氏模數及剪切模數值，該等值顯著地小於其他市售熔融拉製玻璃之彼等楊氏模數及剪切模數值。在一些實施例中，楊氏模數為小於約61吉帕(GPa)，且在其他實施例中小於約58GPa。低彈性模數提供具有高位準之固有耐破壞性之此等玻璃。
在一些實施例中，本文所述的玻璃基本上由以下者組成或包含以下者：約64mol%至約70mol% SiO2(亦即，64mol%SiO2 70mol%)；約4mol%至約10mol% Al2O3(亦即，4mol%Al2O3 10mol%)；約18mol%至約35mol% B2O3(亦即，18mol%B2O3 35mol%)；約1mol%至約8mol% BaO(亦即，1mol%BaO8mol%)；至多約3mol% MgO(亦即，0mol%MgO3mol%)；至多約4mol% CaO(亦即，0mol%CaO4mol%)；以及至多約5mol% SrO(亦即，0mol%SrO5mol%)，其中鹼金屬氧化物改質劑Li2O、Na2O及K2O之總和小於或等於約1mol%(例如，0mol%Li2O+Na2O+K2O0.1mol%)。
玻璃可進一步包括至多約0.5mol% Fe2O3(亦即，0mol%Fe2O3 0.5mol%)；至多約0.1
mol% ZrO2(亦即，0mol%ZrO2 0.1mol%)；以及視需要至少一種澄清劑，諸如SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-、F-或類似物。在一些實施例中，至少一種澄清劑可包括至多約0.5mol% SnO2(亦即，0mol%SnO2 0.5mol%)；至多約0.5mol% CeO2(亦即，0mol%CeO2 0.5mol%)；至多約0.5mol% As2O3(亦即，0mol%As2O3 0.5mol%)；以及至多約0.5mol% Sb2O3(亦即，0mol%Sb2O3 0.5mol%)。
在特定實施例中，玻璃基本上由以下者組成或包含以下者：約65mol%至約69mol% SiO2(亦即，65mol%SiO2 69mol%)；約5mol%至約8mol% Al2O3(亦即，5mol%<Al2O3 8mol%)；約19mol%至約24mol% B2O3(亦即，19mol%B2O3 24mol%)；約2mol%至約7mol% BaO(亦即，2mol%BaO7mol%)；至多約2mol% MgO(亦即，0mol%MgO2mol%)；至多約3mol% CaO(亦即，0mol%CaO3mol%)；以及至多約4mol% SrO(亦即，0mol%SrO4mol%)，其中鹼金屬氧化物改質劑Li2O、Na2O及K2O之總和小於或等於約0.1mol%(例如，0mol%Li2O+Na2O+K2O0.1mol%)。
玻璃可進一步包括至多約0.1mol% ZrO2(亦即，0mol%ZrO2 0.1mol%)、至多約0.2
mol% Fe2O3(亦即，0mol%Fe2O3 0.2mol%)；以及至少一種澄清劑，諸如SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-、F-或類似物。在一些實施例中，至少一種澄清劑可包括至多約0.2mol% SnO2(亦即，0mol%SnO2 0.2mol%)。
此等玻璃之氧化物組分中之每一者起到一功能。二氧化矽(SiO2)為主要玻璃成形氧化物，且形成用於熔融玻璃之網狀結構骨架。純SiO2具有低CTE及不含鹼金屬的。然而，由於純SiO2之極高熔融溫度，該純SiO2不與熔融拉製製程相容。黏度曲線亦過高以致於無法與積層結構中之任何芯部玻璃之彼黏度曲線匹配。在一些實施例中，本文所述的玻璃中SiO2之量在約64mol%至約70mol%範圍變化。在其他實施例中，SiO2濃度在約66mol%至約69mol%範圍變化。
除二氧化矽之外，本文所述的玻璃包含網狀結構成形物Al2O3及B2O3，以達成穩定玻璃成形、低CTE、低楊氏模數、低剪切模數，且促進熔融及成形。藉由將此等網狀結構成形物中之所有三者以適當濃度混合，可能達成穩定的塊體玻璃成形，同時最小化對諸如用以增加CTE及模數的鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物之網狀結構改質劑的需要。如同SiO2，Al2O3有助於玻璃網狀結構之剛性。氧化鋁可以四次配位或五次配位存在於玻璃內。在一些實施例中，本文所述的玻璃包含約4
mol%至約10mol% Al2O3，且在特定實施例中，包含約5mol%至約8mol% Al2O3。
氧化硼(B2O3)亦為玻璃成形氧化物，其用於減少黏度且因此改良熔融及成形玻璃之能力。B2O3可以三次配位或四次配位存在於玻璃網狀結構中。三次配位的B2O3為用於減少楊氏模數及剪切模數，由此改良玻璃之固有耐破壞性之最有效氧化物。因此，在一些實施例中，本文所述的玻璃包含約18mol%至多約35mol% B2O3，且在其他實施例中，包含約19mol%至約24mol% B2O3。
鹼土金屬氧化物(MgO、CaO、BaO及SrO)如同B2O3亦改良玻璃之熔融行為。然而，該等鹼土金屬氧化物亦用以增加CTE及楊氏模數及剪切模數。在一些實施例中，本文所述的玻璃包含至多約3mol% MgO、至多約4mol% CaO及/或至多約5mol% SrO，且在其他實施例中，包含至多約2mol% MgO、至多約3mol% CaO及/或至多約4mol% SrO。
本文所述的所有玻璃包括BaO。此氧化物之存在允許玻璃之密度處於2.35g/cm3至2.43g/cm3範圍內，從而在製造期間促進轉變成其他商業化玻璃組成物或自其他商業化玻璃組成物轉變。
在一些實施例中，本文所述的玻璃特意地以至多約1mol%之鹼金屬氧化物改質劑(亦即，Li2O+Na2O+K2O1mol%)摻雜，以降低玻璃熔體之電
阻率且避免耐火圍阻及處理結構之「擊穿」。在此等玻璃中，鹼金屬氧化物限於Li2O、Na2O及/或K2O。在一些實施例中，玻璃以至多約0.1mol%之鹼金屬氧化物改質劑Li2O、Na2O及K2O(亦即，Li2O+Na2O+K2O0.1mol%)摻雜。在其他實施例中，玻璃不含此等鹼金屬氧化物改質劑。
玻璃亦可包括呈低濃度之至少一種澄清劑，諸如SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-、F-或類似物，以便輔助在熔融期間消除氣態夾雜物。在一些實施例中，玻璃可包含至多約0.5mol% SnO2、至多約0.5mol% CeO2、至多約0.5mol% As2O3及/或至多約0.5mol% Sb2O3。在其他實施例中，玻璃可包含至多約0.2mol% SnO2。
小量ZrO2亦可藉由熱玻璃與熔化器中基於氧化鋯之耐火材料之接觸來引入，且因此監測玻璃中之ZrO2含量可對評判儲槽隨時間磨損之速率而言為重要的。在一些實施例中，玻璃可包括至多約0.1mol% ZrO2。玻璃可進一步包含低濃度之Fe2O3，因為此材料為分批材料中之一般雜質。在一些實施例中，玻璃可包括至多約0.5mol% Fe2O3，且在其他實施例中，玻璃可包括至多約0.2mol% Fe2O3。
表1中列出此等玻璃之非限制性實例之組成及選定物理性質(退火點及軟化點、200泊溫度T200、密度、CTE及楊氏模數E)。
亦提供製造本文所述的玻璃之方法。該方法包括提供包含SiO2、B2O3、Al2O3及BaO之玻璃熔體，其中玻璃熔體以鹼金屬氧化物改質劑Na2O、K2O及Li2O摻雜或實質上不含該等鹼金屬氧化物改質劑；以及下拉玻璃熔體以形成玻璃。在一些實施例中，下拉玻璃之步驟包含狹槽拉製玻璃熔體，且在其他實施例中，包含熔融拉製玻璃熔體。
在某些實施例中，該方法進一步包括提供芯部玻璃熔體，以及熔融拉製芯部玻璃熔體以形成芯部玻璃，
該芯部玻璃具有小於包層玻璃之熱膨脹係數的熱膨脹係數。隨後將包層玻璃熔體熔融拉製以形成包層玻璃層，進而圍繞芯部玻璃。包層玻璃層處於至少約100MPa及在一些實施例中至少約50MPa之壓縮應力下。
在實質上不含鹼金屬的情況下，本文所述的玻璃適用於薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)顯示應用。本申請案需要鹼摻雜及不含鹼之界面，因為鹼離子之存在毒害薄膜電晶體。因此，離子交換含鹼玻璃不適於此等應用。使用本文所述的鹼摻雜及不含鹼之玻璃作為包覆層的玻璃積層體提供強化玻璃產品，該強化玻璃產品組合有不含鹼金屬或鹼金屬氧化物或以低含量(1mol%；在一些實施例中，0.1mol%)鹼金屬或鹼金屬氧化物摻雜的界面。
儘管已出於說明目的闡述典型實施例，但前述描述不應視為對本揭示內容或隨附發明申請專利範圍之範疇的限制。因此，熟習此項技術者可思及不脫離本揭示內容或隨附發明申請專利範圍之範疇的各種修改、改編及替代。
Claims (10)
- 一種玻璃，該玻璃包含約64mol%至約70mol% SiO2、約4mol%至約10mol% Al2O3、至少18mol% B2O3、至多約4mol% CaO、約1mol%至約8mol% BaO以及至多約1mol%之鹼金屬氧化物改質劑，其中該等鹼金屬氧化物改質劑為以下至少一者：Li2O、Na2O及K2O，且其中該玻璃具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之一密度及小於約61GPa之一楊氏模數。
- 如請求項1所述之玻璃，其中該玻璃具有小於約40 x 10-7/℃之一熱膨脹係數。
- 如請求項1或請求項2所述之玻璃，其中該玻璃包含：約64mol%至約70mol% SiO2；約4mol%至約10mol% Al2O3；約18mol%至約35mol% B2O3；至多約3mol% MgO；至多約4mol% CaO；至多約5mol% SrO；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之鹼金屬氧化物改質劑。
- 如請求項3所述之玻璃，其中該玻璃包含：約65mol%至約69mol% SiO2；約5mol%至約8mol% Al2O3；約19mol%至約24mol% B2O3；至多約2mol% MgO；至多約3mol% CaO；至多約4mol% SrO；約2mol%至約7mol% BaO；以及至多約0.1mol%之鹼金屬氧化物改質劑。
- 如請求項1或請求項2所述之玻璃，其中該玻璃形成一包覆層，該包覆層積層於一玻璃積層體中的一芯部玻璃之一外表面上，該芯部玻璃具有一熱膨脹係數，該熱膨脹係數大於該包覆層之熱膨脹係數，且其中該包覆層處於至少約100MPa之一壓縮應力下。
- 如請求項1或請求項2所述之玻璃，其中該玻璃實質上不含該等鹼金屬氧化物改質劑。
- 一種製造一玻璃積層體之方法，該玻璃積層體包含一芯部玻璃及積層在該芯部玻璃之一外表面上的一包層玻璃，該方法包含以下步驟：a.熔融拉製一芯部玻璃熔體以形成該芯部玻璃；以及b.下拉一包層玻璃熔體以形成圍繞該芯部玻璃之該包層玻璃，其中該芯部玻璃具有一熱膨脹係數，該熱膨脹係數大於該包層玻璃之熱膨脹係數，且該包層玻璃處於至少約100MPa之一壓縮應力下，該包層玻璃包含：約64mol%至約70mol% SiO2；至少18mol% B2O3；約4mol%至約10mol% Al2O3；至多約4mol% CaO；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之選自以下群組的鹼金屬氧化物改質劑：Li2O、Na2O及K2O；且具有約2.35g/cm3至約2.43g/cm3之一密度及小於約61GPa之一楊氏模數。
- 如請求項7所述之方法，其中該包層玻璃之熱膨脹係數為小於約40 x 10-7/℃。
- 如請求項7所述之方法，其中該包層玻璃包含：約64mol%至約70mol% SiO2；約4mol%至約10mol% Al2O3；約18mol%至約35mol% B2O3；至多約3mol% MgO；至多約4mol% CaO；至多約5mol% SrO；約1mol%至約8mol% BaO；以及至多約1mol%之該等鹼金屬氧化物改質劑。
- 如請求項7至9中任一項所述之方法，其中該包層玻璃實質上不含該等鹼金屬氧化物改質劑。
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