特許 6985364 破壊靭性が高い透明なケイ酸塩ガラス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985364

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】破壊靭性が高い透明なケイ酸塩ガラス

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/095 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   C03C3/095

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-502628(P2019-502628)

(86)(22)【出願日】2017年7月19日

(65)【公表番号】特表2019-529298(P2019-529298A)

(43)【公表日】2019年10月17日

(86)【国際出願番号】US2017042706

(87)【国際公開番号】WO2018017638

(87)【国際公開日】20180125

【審査請求日】2020年7月17日

(31)【優先権主張番号】62/365,049

(32)【優先日】2016年7月21日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】ルオ，ジアン

(72)【発明者】

【氏名】マウロ，ジョン クリストファー

【審査官】 有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２０６１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０８３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６１５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０４３５１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０３７００１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５２−０１４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２２１３３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ １／００−１４／００

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

約４０モル％から約７５モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約３モル％から約１０モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２５モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２０モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約２モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約１．５モル％から約６モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約２モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含み、
Ｌａ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２、およびＢａＯの合計モル百分率が少なくとも１５モル％である、ガラス系物品。

【請求項2】

約４５モル％から約７０モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約４モル％から約９モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約４モル％から約２２モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２．５モル％から約１８モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約４モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約２モル％から約５モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約４モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含む、請求項１記載のガラス系物品。

【請求項3】

（ｉ）少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）少なくとも８５ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）３ブルースター以下の応力光学係数（ＳＯＣ）を有することによって特徴付けられる、請求項１または２記載のガラス系物品。

【請求項4】

ガラス系物品において、
ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物、および
５モル％以下のアルカリ金属およびホウ素、
を含み、
前記ガラス系物品は、少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性により特徴付けられる、ガラス系物品。

【請求項5】

前記２種類以上の金属酸化物が、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む、請求項４記載のガラス系物品。

【請求項6】

前記ガラス系物品が、（ｉ）約１．０ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）約１．３ブルースターから約２ブルースターの応力光学係数（ＳＯＣ）を有する、請求項４または５記載のガラス系物品。

【請求項7】

請求項１から６いずれか１項記載のガラス系物品を備えた家庭用電子機器。

【発明の詳細な説明】

【優先権】

【0001】

本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年７月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／３６５０４９号の優先権の恩恵を主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、広く、新規のガラス系物品に関する。

【背景技術】

【0003】

ガラスは、時として使用中に壊れることがある脆性材料である。商業的に使用されるガラスの破壊靭性は、通常、０．８ＭＰａ・ｍ^０．５に近いかそれより低い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

損傷抵抗および／または落下性能を改善するために、破壊靭性が高い、透明ガラスなどのガラスを得る要望が引き続きある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

様々な実施の形態において、本開示は、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される１種類以上の金属酸化物を含むガラス系物品を提供する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約３５モル％から約８０モル％の範囲でＳｉＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、約１モル％から約１５モル％の範囲でＡｌ_２Ｏ_３を含む。いくつかの実施の形態において、その２種類以上の金属酸化物は、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択され、その２種類以上の金属酸化物の合計モル百分率は少なくとも１５モル％である。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約１モル％から約７モル％の範囲のＨｆＯ_２；約１モル％から約２９モル％のＹ_２Ｏ_３；約１モル％から約３０モル％のＴａ_２Ｏ_５；約１モル％から約２９モル％のＬａ_２Ｏ_３；および／または約１モル％から約３３モル％の範囲のＢａＯを含む。ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属および／またはホウ素を含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、例えば、カバーガラスとして、家庭用電子機器に含まれる。

【0006】

いくつかの実施の形態において、前記ガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。例えば、いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約４０モル％から約７５モル％のＳｉＯ_２；約３モル％から約１０モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％から約２５モル％のＬａ_２Ｏ_３；約２モル％から約２０モル％のＴａ_２Ｏ_５；約２モル％から約２１モル％のＹ_２Ｏ_３；約１．５モル％から約６モル％の範囲のＨｆＯ_２；および約２モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯを含み得る。他の実施の形態において、そのガラス系物品は、約４５モル％から約７０モル％のＳｉＯ_２；約４モル％から約９モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約４モル％から約２２モル％のＬａ_２Ｏ_３；約２．５モル％から約１８モル％のＴａ_２Ｏ_５；約４モル％から約２１モル％のＹ_２Ｏ_３；約２モル％から約５モル％の範囲のＨｆＯ_２；および約４モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯを含み得る。

【0007】

ここに記載されたガラス系物品は、特定の性質によって特徴付けることができる。例えば、いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、（ｉ）少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５（例えば、約１ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５）の破壊靭性；（ｉｉ）少なくとも８５ＧＰａ（例えば、約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａ）のヤング率値；および／または（ｉｉｉ）３ブルースター以下（例えば、約１．３ブルースターから約２ブルースター）の応力光学係数（ＳＯＣ）を有することによって特徴付けることができる。

【0008】

本開示の特定の実施の形態は、高い破壊靭性により特徴付けられるガラス系物品に関する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含み、そのガラス系物品は、少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性により特徴付けられる。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属および／またはホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、その２種類以上の金属酸化物は、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約１．０ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性を有する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、少なくとも８５ＧＰａ（例えば、約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａ）のヤング率値；および／または３ブルースター以下（例えば、約１．３ブルースターから約２ブルースター）の応力光学係数（ＳＯＣ）を有することによってさらに特徴付けることができる。

【0009】

いくつかの実施の形態において、本開示は、特定の濃度要件で、ＳｉＯ_２およびＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物を含み、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆであるガラス系物品も提供する。いくつかの実施の形態において、Ｍ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中の酸化物の濃度は、ＳｉＯ_２の合計モル百分率が、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の二元組成物を２種類以上含む基準ガラス系物品のものと同じまたは実質的に同じ（例えば、９５％以内、９０％以内、８５％以内、または８０％以内）であり、その基準ガラス系物品が各Ｍ_ｘＯ_ｙを同じモル百分率で有し、各二元組成物におけるＭ_ｘＯ_ｙ対ＳｉＯ_２のモル比が、４／（ｃ×ｘ）であり、ｃはＭの電荷数であるような関係を満たす。いくつかの実施の形態において、Ｍ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２である。

【0010】

いくつかの実施の形態において、前記ガラス系物品を調製する方法も提供される。いくつかの実施の形態において、その方法は、そのガラス系物品におけるそれぞれのモル百分率にしたがって個々の酸化物を混合し、加熱する工程を有してなる。いくつかの実施の形態において、その方法は、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を混合する工程であって、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆである工程；およびＭ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を加熱して、前記ガラス系物品を形成する工程を含み、ここで、各二元組成物は、１：４／（ｃ×ｘ）のＳｉＯ_２対Ｍ_ｘＯ_ｙのモル比により特徴付けられ、ｃはＭの電荷数である。いくつかの実施の形態において、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物は、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２の総量は、約３０モル％から約８０モル％である。

【0011】

先の要約、並びに、実施の形態の以下の詳細な説明は、添付図面と共に読んだときに、よりよく理解されるであろう。説明目的のために、図面は、特定の実施の形態の使用を記述することがある。しかしながら、ここに記載された組成物および方法は、図面に記載されたまたは論じられた正確な実施の形態に限定されないことが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】ここに開示されたガラス系物品のいずれかを備えた例示の電子機器の上面図

【図1B】図１Ａの例示の電子機器の斜視図

【発明を実施するための形態】

【0013】

定義
「含む」、「備える」、「含有する」などの制限のない用語は、「有する」を意味する。これらの制限のない移行句は、追加の、列挙されていない要素または方法の工程を排除しない、要素、方法の工程などの非制限リストを取り入れるために使用される。実施の形態が、「含む」という言語で記載されているときはいつでも、「からなる」および／または「から実質的になる」という用語で記載された、それ以外は類似の実施の形態も提供されることが理解されよう。

【0014】

「からなる」という移行句およびその変形は、通常それに関連する不純物を除いて、列挙されていないどのような要素、工程、または成分も排除する。

【0015】

「から実質的になる」という移行句およびその変形は、特定の方法、構造または組成物の基本的または新規の性質を著しく変えないものを除いて、列挙されていないどの要素、工程、または成分も排除する。

【0016】

また本開示の要素または成分に先行する不定冠詞は、事例、すなわち、その要素または成分の発生の数に関して非制限的であることを意図している。したがって、不定冠詞は、１つまたは少なくとも１つを含むと読むべきであり、その要素または成分の単数形も、その数が単数であると明白に意図されていない限り、複数を含む。

【0017】

ここに用いられているように、本開示に関連する値を修飾する「約」という用語は、例えば、日常的な試験および取扱いにより；そのような試験および取扱いにおける不慮の誤りにより；本開示に用いられる成分の純度、供給源、または製造における差異などにより生じ得る数量の変動を称する。「約」という用語により修飾されているか否かにかかわらず、請求項は、列挙された量の等価物を含む。１つの実施の形態において、「約」という用語は、報告された数値の１０％以内を意味する。

【0018】

ここに用いられている「開示」または「本開示」という用語は、非限定的用語であり、特定の開示のどの１つの実施の形態も称する意図はないが、本出願に記載されたような全ての可能性のある実施の形態を包含する。

【0019】

ここに用いられているように、「ガラス系物品」という用語は、ガラスから部分的にまたは全てが製造されたどの物体も含むために最も広い意味で使用される。いくつかの実施の形態において、ガラスまたはガラスセラミック基板および／またはガラス系物品は、非晶相および１つ以上の結晶相を有し得る。

【0020】

群が、複数の要素およびその組合せの群のうちの少なくとも１つを含むと記載されているときはいつでも、その群が、個別に、または互いとの組合せのいずれかで、列挙されたそれら要素のいくつを含んでも、から実質的になっても、またはからなってもよいことが理解されよう。同様に、群が、複数の要素またはその組合せの群の少なくとも１つからなると記載されているときはいつでも、その群は、個別に、または互いとの組合せのいずれかで、列挙されたそれら要素のいくつからなってもよいことが理解されよう。特に明記のない限り、値の範囲は、列挙された場合、その範囲の上限と下限の両方、並びにそれらの間の任意の部分的範囲を含む。特に明記のない限り、ここに記載された組成物の成分を含む全ての組成物および関係は、金属酸化物基準のモルパーセント（モル％）で表される。

【0021】

ガラス組成物
様々な実施の形態において、本開示は、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される１種類以上の金属酸化物を含むガラス系物品を提供する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋などのアルカリ金属を５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）で含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のホウ素を有する。ここに用いられているように、アルカリ金属は、アルカリ金属酸化物など、ガラス系組成物中に存在し得る全ての形態のアルカリ金属を含む。同様に、ここに用いられているように、ホウ素は、酸化ホウ素など、ガラス系組成物中に存在し得る全ての形態のホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される金属酸化物（例えば、１、２、３、４、または５種類の金属酸化物）からなる、またはから実質的になる。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。

【0022】

ここに記載されたガラス系物品は、様々な量のシリカ、すなわちＳｉＯ_２を含み得る。理論により束縛する意図はないが、ＳｉＯ_２は、主なガラス形成酸化物であり、これは、ガラスの網目構造骨格を形成すると考えられる。純粋なＳｉＯ_２は、極めて高い溶融温度のために、ほとんどの製造過程に不適合である。純粋なＳｉＯ_２または高ＳｉＯ_２ガラスの粘度は、溶融領域において高過ぎるので、清澄気泡などの欠陥が現れることがあり、耐火物の腐食および白金の劣化が極端になりすぎて、連続過程における長期間の製造をすることができなくなるであろう。さらに、シリカの濃度が高まるにつれて、連続過程において望ましくない失透相であるＳｉＯ_２の結晶質多形体であるクリストバライトの安定性が増すために、液相温度が上昇するであろう。しかしながら、良好な化学的耐久性および製造に使用される耐火材料との適合性を確実にするために、最小レベルのＳｉＯ_２が要求される。当業者は、本開示を鑑みて、ＳｉＯ_２の量を調節することができるであろう。

【0023】

本開示のガラス系物品において、ＳｉＯ_２の濃度は、典型的に、約３５モル％と約８０モル％の間に及ぶ（例えば、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、約６５モル％、約７０モル％、約７５モル％、約８０モル％、または規定値の間の任意の範囲）。例えば、いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２の濃度は、約４０モル％と約７５モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２の濃度は、約４５モル％と約７０モル％の間に及ぶ。

【0024】

ここに記載されたガラス系物品は、典型的に、酸化アルミニウム、すなわち、Ａｌ_２Ｏ_３を含む。理論により束縛する意図はないが、Ａｌ_２Ｏ_３もガラス形成材としての機能を果たすことができると考えられる。ＳｉＯ_２のように、Ａｌ_２Ｏ_３は、その四面体配位のために、ガラス網目構造に剛性を与え得る。同様に、他のガラス改質剤酸化物に対してＡｌ_２Ｏ_３の含有量を増加させると、一般に、密度が減少し、熱膨張係数が減少し、耐久性が改善される。しかしながら、Ａｌ_２Ｏ_３の濃度が高すぎることがあり得ない。例えば、Ａｌ_２Ｏ_３は、濃度が高すぎると、ジルコン耐火材料の溶解を促進し得、これにより、融合線ジルコニア欠陥をもたらし得、３Ｄガラス成形にとって不利に高い融点がもたらされ得る。それゆえ、Ａｌ_２Ｏ_３の量は、これらの様々な性質のバランスをとるように調節される。

【0025】

本開示のガラス系物品において、Ａｌ_２Ｏ_３の濃度は典型的に、約１モル％と約１５モル％の間に及ぶ（例えば、約１モル％、約２モル％、約３モル％、約４モル％、約５モル％、約６モル％、約７モル％、約８モル％、約９モル％、約１０モル％、約１１モル％、約１２モル％、約１３モル％、約１４モル％、約１５モル％、または既定値の間の任意の範囲）。例えば、いくつかの実施の形態において、Ａｌ_２Ｏ_３の濃度は、約３モル％と約１０モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、Ａｌ_２Ｏ_３の濃度は、約４モル％と約９モル％の間に及ぶ。

【0026】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物も含む。例えば、その２種類以上の金属酸化物は、Ｌａ_２Ｏ_３とＢａＯ；Ｌａ_２Ｏ_３とＴａ_２Ｏ_５；Ｌａ_２Ｏ_３とＹ_２Ｏ_３；Ｌａ_２Ｏ_３とＨｆＯ_２；ＢａＯとＴａ_２Ｏ_５；ＢａＯとＹ_２Ｏ_３；ＢａＯとＨｆＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５とＹ_２Ｏ_３；Ｔａ_２Ｏ_５とＨｆＯ_２；Ｙ_２Ｏ_３とＨｆＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯおよびＴａ_２Ｏ_５；Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯおよびＹ_２Ｏ_３；Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯおよびＨｆＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５およびＹ_２Ｏ_３；Ｌａ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５およびＨｆＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２；ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５およびＹ_２Ｏ_３；ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５およびＨｆＯ_２；ＢａＯ、Ｙ_２Ｏ_３およびＨｆＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３およびＨｆＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５およびＹ_２Ｏ_３；Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５およびＨｆＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３およびＨｆＯ_２；ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３およびＨｆＯ_２；またはＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２であり得る。金属酸化物の適切な濃度が、ここに記載されている。

【0027】

いくつかの実施の形態において、前記２種類以上の金属酸化物の合計モル百分率は、少なくとも１５モル％（例えば、少なくとも２０モル％、少なくとも２５モル％、少なくとも３０モル％、少なくとも３５モル％、少なくとも４０モル％、少なくとも４５モル％、少なくとも５０モル％、少なくとも５５モル％、または少なくとも６０モル％）であり得る。いくつかの実施の形態において、その２種類以上の金属酸化物の合計モル百分率は、約１５モル％、約２０モル％、約２５モル％、約３０モル％、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、または既定値の間の任意の範囲である。

【0028】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、酸化ランタン、すなわちＬａ_２Ｏ_３を含む。理論により束縛する意図はないが、Ｌａ_２Ｏ_３は、結合強度を増加させ、角度拘束を減らすのに重要であると考えられる。しかしながら、Ｌａ_２Ｏ_３の濃度が高すぎると、溶融温度が上昇し得、その組成物がほとんどの製造過程に不適合になり得る。本開示のガラス系物品において、Ｌａ_２Ｏ_３の濃度は、約１モル％と約２９モル％の間に及ぶ（例えば、約１モル％、約２モル％、約４モル％、約６モル％、約８モル％、約１０モル％、約１２モル％、約１４モル％、約１６モル％、約１８モル％、約２０モル％、約２２モル％、約２４モル％、約２６モル％、約２８モル％、約２９モル％、または既定値の間の任意の範囲）。いくつかの実施の形態において、Ｌａ_２Ｏ_３の濃度は、約２モル％と約２５モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、Ｌａ_２Ｏ_３の濃度は、約４モル％と約２２モル％の間に及ぶ。当業者は、本開示に鑑みて、Ｌａ_２Ｏ_３の量を調節することができるであろう。

【0029】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、酸化タンタル、すなわちＴａ_２Ｏ_５を含む。Ｔａ_２Ｏ_５は、強力な酸素結合エネルギーおよび比較的低い角度拘束を有する。理論により束縛する意図はないが、Ｔａ_２Ｏ_５は、結晶化の傾向を増加させ、溶融温度を上昇させ得ると考えられる。いくつかの実施の形態において、Ｔａ_２Ｏ_５は、混合物中の唯一の主要酸化物ではない。典型的に、ここに記載されたガラス系物品中のＴａ_２Ｏ_５の濃度は、約１モル％と約３０モル％の間に及び得る（例えば、約１モル％、約２モル％、約４モル％、約６モル％、約８モル％、約１０モル％、約１２モル％、約１４モル％、約１６モル％、約１８モル％、約２０モル％、約２２モル％、約２４モル％、約２６モル％、約２８モル％、約３０モル％、または既定値の間の任意の範囲）。いくつかの実施の形態において、Ｔａ_２Ｏ_５の濃度は、約２モル％と約２０モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、Ｔａ_２Ｏ_５の濃度は、約２．５モル％と約１８モル％の間に及ぶ。当業者は、本開示に鑑みて、Ｔａ_２Ｏ_５の量を調節することができるであろう。

【0030】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、酸化イットリウム、すなわちＹ_２Ｏ_３を含む。本開示のガラス系物品において、Ｙ_２Ｏ_３の濃度は、典型的に、約１モル％と約２９モル％の間に及ぶ（例えば、約１モル％、約２モル％、約４モル％、約６モル％、約８モル％、約１０モル％、約１２モル％、約１４モル％、約１６モル％、約１８モル％、約２０モル％、約２２モル％、約２４モル％、約２６モル％、約２８モル％、約２９モル％、または既定値の間の任意の範囲）。いくつかの実施の形態において、Ｙ_２Ｏ_３の濃度は、約２モル％と約２１モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、Ｙ_２Ｏ_３の濃度は、約４モル％と約２１モル％の間に及ぶ。当業者は、本開示に鑑みて、Ｙ_２Ｏ_３の量を調節することができるであろう。

【0031】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、酸化ハフニウム、すなわちＨｆＯ_２を含む。本開示のガラス系物品において、ＨｆＯ_２の濃度は、典型的に、約１モル％と約７モル％の間に及ぶ（例えば、約１モル％、約２モル％、約３モル％、約４モル％、約５モル％、約６モル％、約７モル％、または既定値の間の任意の範囲）。いくつかの実施の形態において、ＨｆＯ_２の濃度は、約１．５モル％と約６モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、ＨｆＯ_２の濃度は、約２モル％と約５モル％の間に及ぶ。当業者は、本開示に鑑みて、ＨｆＯ_２の量を調節することができるであろう。

【0032】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、酸化バリウム、すなわちＢａＯを含む。本開示のガラス系物品において、ＢａＯの濃度は、典型的に、約１モル％と約３３モル％の間に及ぶ（例えば、約１モル％、約２モル％、約４モル％、約６モル％、約８モル％、約１０モル％、約１２モル％、約１４モル％、約１６モル％、約１８モル％、約２０モル％、約２２モル％、約２４モル％、約２６モル％、約２８モル％、約３０モル％、約３３モル％、または既定値の間の任意の範囲）。いくつかの実施の形態において、ＢａＯの濃度は、約２モル％と約２５モル％の間に及ぶ。いくつかの実施の形態において、ＢａＯの濃度は、約４モル％と約２５モル％の間に及ぶ。当業者は、本開示に鑑みて、ＢａＯの量を調節することができるであろう。

【0033】

いくつかの特定の実施の形態において、前記ガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。例えば、そのガラス系物品は、下記の表１（モル百分率^＊）にしたがう組成を有し得る。

【0034】

【表1】

【0035】

ガラス系物品の性質
ここに記載されたガラス系物品は、好ましい性質を有し得る。例えば、様々な実施の形態において、そのガラス系物品は、高い破壊靭性を示す。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、高いヤング率値を示し、これは、高い硬度をもたらし得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、低い応力光学係数（ＳＯＣ）を示す。ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、可視スペクトルにおいて実質的に透明であり得る。

【0036】

剪断と開裂との間の競合が、材料の延性／脆性挙動を左右する。亀裂先端では、剪断に必要なエネルギーまたは応力が、開裂に関するよりも低い場合、亀裂先端は剪断により丸くなり、その材料は延性または高い破壊靭性を示す。原子レベルでは、ガラスの脆性／延性挙動は、ガラス網目構造における角度拘束と結合強度との間の競合により左右され得る。結合強度の相対的な増加または角度拘束の相対的な低下により、開裂を防ぐまたは剪断変形を促進することによって、延性が増し得る。

【0037】

理論により束縛する意図はないが、ここに記載されたガラス系物品は、酸素と強力に結合する一方で、角度拘束を低下させる元素（例えば、Ｔａ、Ｌａ、Ｙ、ＢａおよびＨｆ）により高い破壊靭性を達成することができる。例えば、Ｔａ・Ｏの結合エネルギーは８１０ｋＪ／モルであり、Ｓｉ・Ｏの結合エネルギーよりも高い。Ｔａは、Ｓｉよりも、金属性が強く、共有結合性が低いので、Ｔａ・Ｏ結合は、弱い角度拘束も有する。したがって、Ｔａ・Ｏなどの金属酸化物結合の高い結合エネルギーおよび少ない角度拘束は、ガラスの損傷抵抗を本質的に改善し得る。

【0038】

様々な実施の形態において、本開示は、高い破壊靭性により特徴付けられるガラス系物品を提供する。例えば、ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５（例えば、少なくとも１ＭＰａ・ｍ^０．５、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ^０．５、または少なくとも２ＭＰａ・ｍ^０．５）の破壊靭性値を有し得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５、約０．９ＭＰａ・ｍ^０．５、約１ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．１ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．２ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．３ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．４ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．５ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５、約１．８ＭＰａ・ｍ^０．５、約２ＭＰａ・ｍ^０．５、または既定値の間の任意の範囲の破壊靭性値を有し得る。例えば、いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．５ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性値を有し得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約１ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性値を有し得る。本開示に列挙される破壊靭性値（Ｋ_１Ｃ）は、Bubsey, R.T.等, “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, １〜３０頁（１９９２年１０月）の式５を使用してＹ^＊_ｍが計算されることを除いて、Reddy, K.P.R.等, “Fracture Toughness Measuremetn of Glass and Ceramic Materials Using Chevron-Notched Specimens,” J. Am. Ceram. Soc., 71 [6], C-310-C-313 (1988)に開示されたシェブロンノッチ付き小形角棒（ＣＮＳＢ）法によって測定されたような値を称する。

【0039】

いくつかの実施の形態において、ここに記載された破壊靭性により特徴付けられるガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含む。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、および２種類以上の金属酸化物の適切な濃度は、ここに記載されたもののいずれかを含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属およびホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属およびホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。例えば、そのガラス系物品は、先に記載されたような表１にしたがう組成を有し得る。

【0040】

様々な実施の形態において、本開示は、高いヤング率値により特徴付けられるガラス系物品も提供する。当業者により理解されるように、ヤング率値は、そのガラス系物品の高度を反映し得る。ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、少なくとも８５ＧＰａ（例えば、少なくとも９０ＧＰａ、少なくとも９５ＧＰａ、少なくとも１００ＧＰａ、少なくとも１０５ＧＰａ、少なくとも１１０ＧＰａ、少なくとも１２０ＧＰａ、少なくとも１３０ＧＰａ、または少なくとも１４０ＧＰａ）のヤング率値を有し得る。例えば、そのガラス系物品は、約８５ＧＰａ、約９０ＧＰａ、約９５ＧＰａ、約１００ＧＰａ、約１０５ＧＰａ、約１１０ＧＰａ、約１２０ＧＰａ、約１３０ＧＰａ、約１４０ＧＰａ、または既定値の間の任意の範囲のヤング率値を有し得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約８５ＧＰａから約１４０ＧＰａのヤング率値を有する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａのヤング率値を有する。本開示に列挙されたヤング率値は、「Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts」と題するＡＳＴＭ Ｅ２００１−１３に述べられた一般型の共鳴超音波分光法により測定されるような値（ＧＰａに変換された）を称する。

【0041】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたヤング率値により特徴付けられるガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含む。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、および２種類以上の金属酸化物の適切な濃度は、ここに記載されたもののいずれかを含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属およびホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属およびホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。例えば、そのガラス系物品は、先に記載されたような表１にしたがう組成を有し得る。

【0042】

様々な実施の形態において、本開示は、低い応力光学係数（ＳＯＣ）により特徴付けられるガラス系物品も提供する。当業者により理解されるように、ＳＯＣはガラスの複屈折に関連付けられる。ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、３ブルースター以下（例えば、２ブルースター以下、１．５ブルースター以下、または１ブルースター以下）のＳＯＣを有し得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約０．５ブルースター、約０．７ブルースター、約０．９ブルースター、約１．１ブルースター、約１．３ブルースター、約１．５ブルースター、約１．７ブルースター、約１．９ブルースター、約２ブルースター、または既定値の間の任意の範囲のＳＯＣを有する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、約１．３ブルースターから約２ブルースターのＳＯＣを有する。ＳＯＣ値は、「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」と題するＡＳＴＭ基準Ｃ７７０−１６の手順Ｃ（ガラスディスク法）に述べられたように測定することができる。

【0043】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたＳＯＣ値により特徴付けられるガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含む。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、および２種類以上の金属酸化物の適切な濃度は、ここに記載されたもののいずれかを含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、５モル％以下（例えば、３モル％以下、２モル％以下、１モル％以下、０．５モル％以下、または０．１モル％以下）のアルカリ金属およびホウ素を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中にアルカリ金属およびホウ素は存在しない。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる、またはから実質的になる。例えば、そのガラス系物品は、先に記載されたような表１にしたがう組成を有し得る。

【0044】

ここに記載されたガラス系物品は、破壊靭性、ヤング率、および応力光学係数の複数の性質により特徴付けることができる。例えば、いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、（ｉ）少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５（例えば、約１ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５）の破壊靭性；（ｉｉ）少なくとも８５ＧＰａ（例えば、約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａ）のヤング率値；および／または（ｉｉｉ）３ブルースター以下（例えば、約１．３ブルースターから約２ブルースター）の応力光学係数（ＳＯＣ）により特徴付けることができる。ここに記載された実施の形態のいずれにおいても、そのガラス系物品は、実質的に透明である。

【0045】

特定の濃度要件を有するガラス系物品
いくつかの実施の形態において、本開示は、ＳｉＯ_２およびＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物を含み、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆであるガラス系物品も提供する。例えば、そのＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択され得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品中の酸化物の濃度は、ＳｉＯ_２の合計モル百分率が、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の二元組成物を２種類以上含む基準ガラス系物品のものと同じまたは実質的に同じ（例えば、９５％以内、９０％以内、８５％以内、または８０％以内）であり、その基準ガラス系物品が各Ｍ_ｘＯ_ｙを同じモル百分率で有し、各二元組成物におけるＭ_ｘＯ_ｙ対ＳｉＯ_２のモル比が、４／（ｃ×ｘ）であり、ｃはＭの電荷数であるような関係を満たす。言い換えると、ＳｉＯ_２の総濃度は、そのガラス系物品中に存在する各Ｍ_ｘＯ_ｙを考えると、［ＳｉＯ_２］_合計＝Σ［Ｍ_ｘＯ_ｙ］／（４／ｃ×ｘ）である。例えば、そのガラス系物品がＢａＯ、ＳｉＯ_２およびＬａ_２Ｏ_３を含むことを前提とすると、ＳｉＯ_２の総量は、式［ＳｉＯ_２］_合計＝［ＢａＯ］／２＋［Ｌａ_２Ｏ_３］／０．６７によりＢａＯおよびＬａ_２Ｏ_３の量に基づいて計算することができる。この式は、ＢａＯおよびＬａ_２Ｏ_３の各々は、理論上は、ＢａＯ・ＳｉＯ_２およびＬａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２の二元組成物を形成し得、ここで、各二元組成物において、Ｓｉに対するＢａ／Ｌａのモル比は、４／（ｃ×ｘ）、すなわち、Ｂａについて、４／（２×１）＝２、Ｌａについて、４／（３×２）＝０．６７という前提に基づく。いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２は、約３０モル％から約８０モル％の総量である（例えば、約３０モル％、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、約６５モル％、約７０モル％、約７５モル％、約８０モル％、または既定値の間の任意の範囲）。

【0046】

製造過程
典型的に、前記ガラス系物品は、個々の酸化物を溶融し、混合する工程を含む方法によって調製することができる。しかしながら、いくつかの実施の形態において、混合エントロピーを最大にするために、例えば、結晶化を抑制するために、「混乱原理(confusion principle)」を使用することができる。

【0047】

いくつかの実施の形態において、本開示は、ガラス系物品を調製する方法を提供する。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、ＳｉＯ_２およびＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物を含み、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆであり、例えば、Ｍ_ｘＯ_ｙの２種類以上の酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択することができる。いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２の総濃度は、そのガラス系物品中に存在する各Ｍ_ｘＯ_ｙを考えると、［ＳｉＯ_２］_合計＝Σ［Ｍ_ｘＯ_ｙ］／（４／ｃ×ｘ）である。いくつかの実施の形態において、その方法は、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を混合する工程であって、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆである工程；およびＭ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を加熱して、前記ガラス系物品を形成する工程を含む。いくつかの実施の形態において、そのＭ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物は、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２を含み得る。ＡＣｅｒＳ／ＮＩＳＴ Ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍ Ｄａｔａｂａｓｅにおける利用できる関連する二元状態図において、ほとんど全ての共焦点温度は１６５０℃より低いが、これらの金属酸化物の二酸化ケイ素との共晶組成は、一般に、非常に限られている。

【0048】

いくつかの実施の形態において、上述した各二元組成物は、１：４／（ｃ×ｘ）のＳｉＯ_２対Ｍ_ｘＯ_ｙのモル比により特徴付けられ、式中、ｃはＭの電荷数である。例えば、いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２および酸化物Ｍ_ｘＯ_ｙから作られた二元組成物について、（ＳｉＯ_２）四面体中の全ての酸素原子をＭイオンに結合できるようにするために、Ｍイオンが酸素原子に１つだけ結合されるという前提で、（ＳｉＯ_２）四面体当たりで４つの正電荷を供給する必要がある。それゆえ、そのような組成物におけるＳｉ対Ｍのモル比は１：（４／ｃ）であるべきであり、式中、ｃはＭイオンキャリアの電荷数であり、ＳｉＯ_２対Ｍ_ｘＯ_ｙのモル比は、１：（４／ｃ／ｘ）であり得る。さらに説明するために、二元組成物において、ＭがＴａであるとすると、ＳｉＯ_２対Ｔａ_２Ｏ_５のモル比は、１：（４／５／２）＝１：０．４であり得る。同様に、ＭがＨｆである場合、ＳｉＯ_２対ＨｆＯ_２のモル比は、１：（４／４／１）＝１：１であり得る。そして、ＭがＹである場合、ＳｉＯ_２とＹ_２Ｏ_３との間の比は、１：（４／３／２）＝１：０．６７であり得る、等である。

【0049】

いくつかの実施の形態において、前記Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物は、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２からなる群より選択される。例えば、いくつかの実施の形態において、その２種類以上の二元組成物は、２種類の二元組成物である、ＢａＯ・ＳｉＯ_２とＬａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２とＴａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２とＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２とＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＴａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２とＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２とＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２とＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；３種類の二元組成物である、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＴａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；４種類の二元組成物である、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＹ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；５種類の二元組成物である、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２；または６種類の二元組成物である、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２；を含み得る。いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ_２の総量は、約３０モル％から約８０モル％（例えば、約３０モル％、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、約６５モル％、約７０モル％、約７５モル％、約８０モル％、または既定値の間の任意の範囲）である。

【0050】

前記二元組成物の異なる混合比を使用しても差し支えない。説明目的のために、いくつかの実施の形態において、前記方法は、６種類の二元組成物であるＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２を混合する工程を含む。そのような実施の形態において、５０モル％までの１種類の主要な二元組成物を使用して差し支えなく、残りの二元組成物は残りの５０モル％を構成し得る。例えば、これらの二元組成物の間の比は、５：１：１：１：１：１であり得る。他の比を使用しても差し支えない。例えば、いくつかの実施の形態において、２種類以上の主な二元組成物を使用して差し支えなく、よって、その混合比は、例えば、３：３：１：１：１：１、７：７：７：３：３：３、２：２：２：２：１：１などであり得る。

【0051】

いくつかの実施の形態において、本開示は、ここに記載された方法のいずれにより製造された製品も提供する。一般に、製造されたこれらの製品は、ここに記載されたような物理的性質も共有する。

【0052】

いくつかの実施の形態において、ここに記載されたような二元組成物を使用することによって製造された製品のいずれについても、酸化物の相対量が同じまたは実質的に同じ（例えば、９５％以内、９０％以内、８５％以内、または８０％以内）である限り、ここに記載されたガラス系物品を調製するために、対応する個々の（非二元）酸化物を使用することもできることを理解すべきである。

【0053】

機器
ここに記載されたガラス系物品には、例えば、高い破壊靭性が望ましい、様々な用途があり得る。当業者には、ここに記載されたガラス系物品は、その特別な用途にしたがって、様々な形状、厚さなどを取ることができることが理解されるであろう。

【0054】

例えば、ここに開示されたガラス系物品は、ディスプレイを有する物品（またはディスプレイ物品）（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ラップトップ、ナビゲーションシステムなどを含む家庭用電化製品）、建築物品、輸送物品（例えば、自動車、列車、航空機、船舶など）、家電製品、もしくはある程度の透明性、耐引掻性、耐摩耗性またはその組合せを必要とする任意の物品などの別の物品中に組み込まれることがある。ここに開示されたガラス系物品のいずれかを組み込んだ例示の物品が、図１Ａおよび１Ｂに示されている。詳しくは、図１Ａおよび１Ｂは、前面３０４、背面３０６、および側面３０８を有する筐体３０２；その筐体内に少なくとも部分的に内部にまたは完全に中にあり、少なくとも制御装置、メモリ、およびその筐体の前面または前面に隣接した、ディスプレイ３１０を含む電気部品（図示せず）；およびそのディスプレイを覆うように筐体の前面またはその上にあるカバー基板３１２を備えた家庭用電子機器３００を示している。いくつかの実施の形態において、カバー基板３１２は、ここに開示されたガラス系物品のいずれかを含むことがある。

【実施例】

【0055】

以下の実施例は、本開示の利点および特徴をさらに示しており、本開示をそれに限定することは決して意図されていない。

【0056】

個々の成分の合計は１００となるかまたはそれに非常に近いので、全ての実際的な目的のために、報告された値は、モル％を表すと考えてよい。実際のバッチ成分は、他のバッチ成分と共に溶融されたときに、適切な比率で所望の酸化物に転化される、酸化物、または他の化合物のいずれのどの材料を含んでもよい。例えば、ＢａＣＯ_３は、ＢａＯの供給源を提供することができる。

【0057】

表ＩＩおよびＩＩＩのガラスを調製するために使用した具体的なバッチ成分は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２であった。

【0058】

【表2】

【0059】

【表3】

【0060】

表ＩＩに列挙された実施例１〜６、および表ＩＩＩに列挙された実施例７〜１２について、個々の酸化物の各々を含有する原材料を混合し、溶融して、それぞれの組成物を得る。組成および物理的性質は、下記に記載されるように、標準的な物理的／化学的方法によって得た。

【0061】

表ＩＩおよびＩＩＩに述べられたガラス特性は、ガラスの技術分野で慣行の技術にしたがって決定した。それゆえ、温度範囲０〜３００℃に亘る線熱膨張係数（ＣＴＥ）は、ｐｐｍ／Ｋで表され、ファイバ延伸技術、ＡＳＴＭ基準Ｅ２２８−１１により決定した。密度は、ＡＳＴＭ Ｃ６９３−９３（２０１３）の浮力法を使用して決定した。Ｍｐｓｉ（またはＧＰａ）で表されたヤング率値、Ｍｐｓｉ（またはＧＰａ）で表された剛性率値、およびポアソン比は、ＡＳＴＭ Ｅ２００１−１３に述べられた一般型の共鳴超音波分光技術を使用して決定した。徐冷点および歪み点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８−９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を使用して決定した。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３８−９３（２０１３）の平行板粘度法を使用して決定した。応力光学係数（ＳＯＣ）値は、ＡＳＴＭ基準Ｃ７７０−１６の手順Ｃ（ガラスディスク法）によって測定できる。

【0062】

破壊靭性（Ｋ_１Ｃ［ＭＰａ・ｍ^０．５］）は、先に記載された方法を使用して決定した。

【0063】

態様（１）において、ガラス系物品は、
約３５モル％から約８０モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約１モル％から約１５モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、および
Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物であって、その２種類以上の金属酸化物の合計モル百分率が少なくとも１５モル％である、金属酸化物、
を含むガラス系物品。

【0064】

約１モル％から約７モル％の範囲のＨｆＯ_２を含む、態様（１）による態様（２）。

【0065】

約１モル％から約２９モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３を含む、いずれかの先の態様による態様（３）。

【0066】

約１モル％から約３０モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５を含む、いずれかの先の態様による態様（４）。

【0067】

約１モル％から約２９モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３を含む、いずれかの先の態様による態様（５）。

【0068】

約１モル％から約３３モル％の範囲のＢａＯを含む、いずれかの先の態様による態様（６）。

【0069】

約４０モル％から約７５モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約３モル％から約１０モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２５モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２０モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約２モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約１．５モル％から約６モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約２モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含む、いずれかの先の態様による態様（７）。

【0070】

約４５モル％から約７０モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約４モル％から約９モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約４モル％から約２２モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２．５モル％から約１８モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約４モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約２モル％から約５モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約４モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含む、いずれかの先の態様による態様（８）。

【0071】

５モル％以下のアルカリ金属を含む、いずれかの先の態様による態様（９）。

【0072】

５モル％以下のホウ素を含む、いずれかの先の態様による態様（１０）。

【0073】

（ｉ）少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）少なくとも８５ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）３ブルースター以下の応力光学係数（ＳＯＣ）を有することによって特徴付けられる、いずれかの先の態様による態様（１１）。

【0074】

態様（１２）において、ガラス系物品は、
ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物を含み、
そのガラス系物品は、少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性により特徴付けられる。

【0075】

そのガラス系物品が５モル％以下のアルカリ金属およびホウ素を含む、態様（１２）による態様（１３）。

【0076】

その２種類以上の金属酸化物が、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む、態様（１２）または（１３）による態様（１４）。

【0077】

そのガラス系物品が、（ｉ）約１．０ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）約１．３ブルースターから約２ブルースターの応力光学係数（ＳＯＣ）を有する、態様（１２）〜（１４）のいずれか１つによる態様（１５）。

【0078】

態様（１６）において、ガラス系物品は、
ＳｉＯ_２およびＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上を含み、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆであり、
ＳｉＯ_２の総量が、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の二元組成物を２種類以上含む基準ガラス系物品のものと同じまたは実質的に同じであり、その基準ガラス系物品が各Ｍ_ｘＯ_ｙを同じモル百分率で有し、各二元組成物におけるＭ_ｘＯ_ｙ対ＳｉＯ_２のモル比が、４／（ｃ×ｘ）であり、ｃはＭの電荷数である。

【0079】

態様（１７）において、態様（１６）のガラス系物品を調製する方法であって、
Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を混合する工程であって、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆである工程；および
Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を加熱して、前記ガラス系物品を形成する工程、
を有してなる方法。

【0080】

Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物が、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２を含み、ＳｉＯ_２の総量は、約３０モル％から約８０モル％である、態様（１７）による態様（１８）。

【0081】

態様（１９）において、態様（１７）または（１８）の方法により調製されたガラス系物品。

【0082】

態様（２０）において、家庭用電子機器は、態様（１）〜（１６）および（１９）のいずれか１つのガラス系物品を備える。

【0083】

特定の実施の形態の先の記載は、本開示の一般的な概念から逸脱せずに、必要以上の実験を行うことなく、当業者の知識を適用することによって、他者が、そのような特定の実施の形態を、容易に改変する、および／または様々な用途に適用することができるほど十分に、本開示の一般的な性質を明らかにするであろう。したがって、そのような適用および改変は、ここに提示さた教示と指針に基づいて、開示された実施の形態の意味とその等価物の範囲内にあることが意図されている。ここでの言語の使用法または専門用語は、制限ではなく、説明の目的のためであり、よって、本明細書の専門用語または言語の使用法は、その教示および指針を鑑みて当業者により解釈されるべきであることを理解すべきである。

【0084】

特定の実施の形態の先の記載は、本開示の一般的な概念から逸脱せずに、必要以上の実験を行うことなく、当業者の知識を適用することによって、他者が、そのような特定の実施の形態を、容易に改変する、および／または様々な用途に適用することができるほど十分に、本開示の一般的な性質を明らかにするであろう。したがって、そのような適用および改変は、ここに提示さた教示と指針に基づいて、開示された実施の形態の意味とその等価物の範囲内にあることが意図されている。ここでの言語の使用法または専門用語は、制限ではなく、説明の目的のためであり、よって、本明細書の専門用語または言語の使用法は、その教示および指針を鑑みて当業者により解釈されるべきであることを理解すべきである。

【0085】

本開示の幅および範囲は、先に記載された例示の実施の形態のいずれによっても制限されるべきではない。

【0086】

ここに記載された様々な態様、実施の形態、および選択肢のすべては、いずれと、全てのバリエーションで組み合わせても差し支えない。

【0087】

本明細書に述べられた全ての出版物、特許、および特許出願は、各個々の出版物、特許、または特許出願が、引用によって含まれるように、具体的かつ個別に示されているかのように同じ程度まで、引用によってここに含まれる。

【0088】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0089】

実施形態１
約３５モル％から約８０モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約１モル％から約１５モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、および
Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物であって、該２種類以上の金属酸化物の合計モル百分率が少なくとも１５モル％である、金属酸化物、
を含むガラス系物品。

【0090】

実施形態２
約１モル％から約７モル％の範囲のＨｆＯ_２を含む、実施形態１に記載のガラス系物品。

【0091】

実施形態３
約１モル％から約２９モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３を含む、実施形態１または２に記載のガラス系物品。

【0092】

実施形態４
約１モル％から約３０モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５を含む、実施形態１から３いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0093】

実施形態５
約１モル％から約２９モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３を含む、実施形態１から４いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0094】

実施形態６
約１モル％から約３３モル％の範囲のＢａＯを含む、実施形態１から５いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0095】

実施形態７
約４０モル％から約７５モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約３モル％から約１０モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２５モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２モル％から約２０モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約２モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約１．５モル％から約６モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約２モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含む、実施形態１から６いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0096】

実施形態８
約４５モル％から約７０モル％の範囲のＳｉＯ_２、
約４モル％から約９モル％の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、
約４モル％から約２２モル％の範囲のＬａ_２Ｏ_３、
約２．５モル％から約１８モル％の範囲のＴａ_２Ｏ_５、
約４モル％から約２１モル％の範囲のＹ_２Ｏ_３、
約２モル％から約５モル％の範囲のＨｆＯ_２、および
約４モル％から約２５モル％の範囲のＢａＯ、
を含む、実施形態１から７いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0097】

実施形態９
５モル％以下のアルカリ金属を含む、実施形態１から８いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0098】

実施形態１０
５モル％以下のホウ素を含む、実施形態１から９いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0099】

実施形態１１
（ｉ）少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）少なくとも８５ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）３ブルースター以下の応力光学係数（ＳＯＣ）を有することによって特徴付けられる、実施形態１から１０いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0100】

実施形態１２
ガラス系物品において、
ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、並びにＬａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２からなる群より選択される２種類以上の金属酸化物、
を含み、
前記ガラス系物品は、少なくとも０．８６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性により特徴付けられる、ガラス系物品。

【0101】

実施形態１３
前記ガラス系物品が５モル％以下のアルカリ金属およびホウ素を含む、実施形態１２に記載のガラス系物品。

【0102】

実施形態１４
前記２種類以上の金属酸化物が、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、およびＨｆＯ_２を含む、実施形態１２または１３に記載のガラス系物品。

【0103】

実施形態１５
前記ガラス系物品が、（ｉ）約１．０ＭＰａ・ｍ^０．５から約１．６ＭＰａ・ｍ^０．５の破壊靭性；（ｉｉ）約１１０ＧＰａから約１４０ＧＰａのヤング率値；および／または（ｉｉｉ）約１．３ブルースターから約２ブルースターの応力光学係数（ＳＯＣ）を有する、実施形態１２から１４いずれか１つに記載のガラス系物品。

【0104】

実施形態１６
ガラス系物品において、
ＳｉＯ_２およびＭ_ｘＯ_ｙの２種類以上を含み、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆであり、
ＳｉＯ_２の総量が、Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の二元組成物を２種類以上含む基準ガラス系物品のものと同じまたは実質的に同じであり、該基準ガラス系物品が各Ｍ_ｘＯ_ｙを同じモル百分率で有し、各二元組成物におけるＭ_ｘＯ_ｙ対ＳｉＯ_２のモル比が、４／（ｃ×ｘ）であり、ｃはＭの電荷数である、ガラス系物品。

【0105】

実施形態１７
実施形態１６に記載のガラス系物品を調製する方法において、
Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の２種類以上の二元組成物を混合する工程であって、式中、Ｍは、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｙ、ＡｌまたはＨｆである工程；および
Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の前記２種類以上の二元組成物を加熱して、前記ガラス系物品を形成する工程、
を有してなる方法。

【0106】

実施形態１８
Ｍ_ｘＯ_ｙ・ＳｉＯ_２の前記２種類以上の二元組成物が、ＢａＯ・ＳｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５・ＳｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、およびＨｆＯ_２・ＳｉＯ_２を含み、ＳｉＯ_２の総量は、約３０モル％から約８０モル％である、実施形態１７に記載の方法。

【0107】

実施形態１９
実施形態１７または１８に記載の方法により調製されたガラス系物品。

【0108】

実施形態２０
実施形態１から１６および１９のいずれか１つに記載のガラス系物品を備えた家庭用電子機器。

【符号の説明】

【0109】

３００ 家庭用電子機器
３０２ 筐体
３０４ 前面
３０６ 背面
３０８ 側面
３１０ ディスプレイ
３１２ カバー基板

【図1A】

【図1B】