特表2024-538127製造のために高められた熱的物性を有する低弾性率のイオン交換可能ガラス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-18
(54)【発明の名称】製造のために高められた熱的物性を有する低弾性率のイオン交換可能ガラス
(51)【国際特許分類】
C03C 3/087 20060101AFI20241010BHJP
C03C 21/00 20060101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
C03C3/087
C03C21/00 101
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522492
(86)(22)【出願日】2022-09-21
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 US2022044181
(87)【国際公開番号】W WO2023064070
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】63/255,625
(32)【優先日】2021-10-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100224775
【弁理士】
【氏名又は名称】南 毅
(72)【発明者】
【氏名】レッツィ，ピーター ジョゼフ
【テーマコード（参考）】
4G059
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G059AA01
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4G062NN33
(57)【要約】
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品であり、１５以上のピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比を有する。ガラス物品は、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％の条件を有し、ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものでありうる。ガラス物品は、５００ＭＰａから１３００ＭＰａの範囲のピーク圧縮応力値を有しうる。ガラス物品は、使用中に大きい曲げ応力を生じるカバーガラス利用を含む様々な高い強度の利用例、例えば、フレキシブルディスプレイ用カバーガラスに適する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、５５モル％以上のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
Ｎａ２Ｏと
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
前記ガラス物品は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであるガラス物品。
【請求項2】
前記ガラス物品は、イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上である、請求項１に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項3】
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下である、請求項２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項4】
前記ヤング率値は、７０ＭＰａ以上から８０ＭＰａ以下の範囲である、請求項２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項5】
前記ピーク圧縮応力値は、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲である、請求項２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項6】
前記圧縮深さは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲である、請求項２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項7】
前記圧縮深さは、前記ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲である、請求項２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項8】
Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％≧２０モル％である、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項9】
（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項10】
２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％である、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項11】
３７モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％≧２８モル％である、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項12】
（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項13】
１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下の範囲の厚さを有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項14】
イオン交換される前に測定した５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【請求項15】
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層を、含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本願は、米国特許法第１１９条の下、２０２１年１０月１４日出願の米国仮特許出願第６３／２５５，６２５号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本開示は、イオン交換可能なガラス組成物に関する。特に、本明細書に記載の態様は、様々な産業、例えば、消費者用電子機器、輸送、建築、防衛、医薬品、および、包装で用いるためのイオン交換可能なガラス組成物に関する。更に、本開示は、カバーガラス利用、例えば、フレキシブルディスプレイ用カバーガラスのためのガラス組成物に関する。
【背景技術】
【0003】
多数の消費者用製品、例えば、スマートフォン、タブレット、ポータブルメディアプレーヤー、パーソナルコンピュータ、および、カメラには、ディスプレイのカバーとして機能しうるカバーガラスが組み込まれ、それに、タッチ機能を組み込みうる。これらの装置は、ユーザによって硬い表面に落とされることが多く、カバーガラスを破損させて、装置の使用に悪影響を与え、例えば、タッチ機能が損なわれうる。
【0004】
消費者用電子機器利用のための折り曲げ自在またはフレキシブルディスプレイは、薄く可撓性のイオン交換されたガラスの恩恵を受けうる。ガラスは、ガラス表面での圧縮応力生成を伴うイオン交換処理を通して、曲げ破損に対して強くなりうる。イオン交換処理を用いて導入された圧縮応力は、特に、ガラスの破損を生じうる傷を止める働きをする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、カバーガラス利用を含む様々な利用例で用いるために望ましい機械的物性を有するイオン交換可能なガラス組成物が常に必要されている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、様々な利用例、例えば、電子装置のカバーガラスに適した強度および可撓性を有するイオン交換可能なガラス組成物に関する。ガラス組成物は、ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比を最大にするように設計される。例えば、１５以上などの高い比は、ガラス組成物が曲げられた際に、破損を防ぐことを可能にする。更に、イオン交換処理によってガラス組成物に与えられた強度は、ガラス組成物に、使用中の破壊を防ぐ望ましい機械的物性も提供する。ガラス組成物は、組成物をガラス物品へと形成するのに用いられるいくつかの製造技術を最適化するのに望ましい熱的物性（例えば、液相温度、および／または、液相粘度）も示しうる。更に、ガラス組成物は、イオン交換速度が望ましくないまで速くなりすぎるのも防いで、それにより、いくつかのイオン交換処理中にガラス組成物内のイオン交換の制御を助けうる。
【0007】
本出願の第１の態様（１）は、イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品に関し、ガラス物品は、５５モル％以上のＳｉＯ２と、１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、Ｎａ２Ｏとを含み、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、ガラス物品は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものである。
【0008】
第２の態様（２）において、第１の態様（１）によるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層とを含み、ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上である。
【0009】
第３の態様（３）において、第２の態様（２）によるピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下である。
【0010】
第４の態様（４）において、第２の態様（２）または第３の態様（３）によるヤング率値は、７０ＭＰａ以上から８０ＭＰａ以下の範囲である。
【0011】
第５の態様（５）において、態様（２）から（４）のいずれか１つによるピーク圧縮応力値は、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲である。
【0012】
第６の態様（６）において、態様（２）から（５）のいずれか１つによる圧縮深さは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲である。
【0013】
第７の態様（７）において、態様（２）から（６）のいずれか１つによる圧縮深さは、ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲である。
【0014】
第８の態様（８）において、態様（１）から（７）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％≧２０モル％である。
【0015】
第９の態様（９）において、態様（１）から（８）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である。
【0016】
第１０の態様（１０）において、態様（１）から（８）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、１１モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である。
【0017】
第１１の態様（１１）において、態様（１）から（１０）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％である。
【0018】
第１２の態様（１２）において、態様（１）から（１１）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、３７モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％≧２８モル％である。
【0019】
第１３の態様（１３）において、態様（１）から（１２）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である。
【0020】
第１４の態様（１４）において、態様（１）から（１２）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を提供し、０．８≧（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である。
【0021】
第１５の態様（１５）において、態様（１）から（１４）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを含む。
【0022】
第１６の態様（１６）において、態様（１）から（１５）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯを含む。
【0023】
第１７の態様（１７）において、態様（１）から（１６）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0024】
第１８の態様（１８）において、態様（１）から（１４）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、６４モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、１３モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から２モル％以下のＣａＯと、１５．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0025】
第１９の態様（１９）において、態様（１）から（１４）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、５９．６モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２と、１２．７８モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯと、１６．０９モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0026】
第２０の態様（２０）において、態様（１）から（１９）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、４ミリメートル以下の厚さを有する。
【0027】
第２１の態様（２１）において、態様（１）から（１９）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下の範囲の厚さを有する。
【0028】
第２２の態様（２２）において、態様（１）から（２１）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、イオン交換される前に測定した５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有する。
【0029】
第２３の態様（２３）において、態様（１）または（８）から（２２）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層を含む。
【0030】
本出願の第２４の態様（２４）は、イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品に関し、電子ディスプレイと、電子ディスプレイの上に配置された態様（１）から（２３）のいずれか１つによるガラス物品とを含む。
【0031】
第２５の態様（２５）において、第２４の態様（２４）による電子装置は、前面、後面、および、側面を有する筐体と、少なくとも部分的に筐体にあり、制御部、メモリ、および、筐体の前面に、若しくは、筐体に隣接した電子ディスプレイを含む電気的構成要素とを更に含み、ガラス物品は、筐体の少なくとも一部を形成するものである。
【0032】
本出願の第２６の態様（２６）は、イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品に関し、５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏと、ガラス物品をイオン交換する前にＧＰａで測定したヤング率値と、イオン交換されたガラス物品の表面から延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層とを含み、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％、ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであり、ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下である。
【0033】
本出願の第２７の態様（２７）は、イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品に関し、５５モル％以上のＳｉＯ２と、１２．５モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１モル％以上から４モル％以下のＭｇＯと、０．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、Ｎａ２Ｏとを含み、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを、実質的に含まないものである。
【0034】
第２８の態様（２８）において、第２７の態様（２７）によるイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品は、イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層とを含み、ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上である。
【0035】
本出願の第２９の態様（２９）は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法に関し、方法は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を、５０質量％以上のカリウム塩を含むイオン交換溶液に浸漬させる工程を含み、ガラス物品は、５５モル％以上のＳｉＯ２と、１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、Ｎａ２Ｏとを含むものであり、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％で、ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、ガラス物品は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まない。方法は、ガラス物品をイオン交換溶液で、５分以上から２４時間以下の範囲の時間、３５０℃以上から４８０℃以下の範囲の温度でイオン交換して、ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力値を含む圧縮応力層を実現する工程を含む。
【0036】
第３０の態様（３０）において、第２９の態様（２９）によるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法は、イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値、および、１５以上のピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比を含む。
【0037】
第３１の態様（３１）において、第２９の態様（２９）によるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法は、イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値、および、１５以上から１８以下のピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比を含む。
【0038】
第３２の態様（３２）において、第３０の態様（３０）または第３１の態様（３１）によるヤング率値は、７０ＭＰａ以上から８０ＭＰａ以下の範囲である。
【0039】
第３３の態様（３３）において、態様（２９）から（３２）のいずれか１つによる圧縮深さは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲である。
【0040】
第３４の態様（３４）において、態様（２９）から（３３）のいずれか１つによる圧縮深さは、ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲である。
【0041】
第３５の態様（３５）において、態様（２９）から（３４）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％≧２０モル％の条件を含む。
【0042】
第３６の態様（３６）において、態様（２９）から（３５）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％の条件を含む。
【0043】
第３７の態様（３７）において、態様（２９）から（３５）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、１１モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％の条件を含む。
【0044】
第３８の態様（３８）において、態様（２９）から（３７）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％の条件を含む。
【0045】
第３９の態様（３９）において、態様（２９）から（３８）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、３７モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％≧２８モル％の条件を含む。
【0046】
第４０の態様（４０）において、態様（２９）から（３９）のいずれか１つによる方法を提供し、（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である。
【0047】
第４１の態様（４１）において、態様（２９）から（３９）のいずれか１つによる方法を提供し、ガラス物品は、０．８≧（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５の条件を含む。
【0048】
第４２の態様（４２）において、態様（２９）から（４１）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを含む。
【0049】
第４３の態様（４３）において、態様（２９）から（４２）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯを含む。
【0050】
第４４の態様（４４）において、態様（２９）から（４３）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0051】
第４５の態様（４５）において、態様（２９）から（４１）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、６４モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、１３モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から２モル％以下のＣａＯと、１５．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0052】
第４６の態様（４６）において、態様（２９）から（４１）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、５９．６モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２と、１２．７８モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯと、１６．０９モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏとを含む。
【0053】
第４７の態様（４７）において、態様（２９）から（４６）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、４ミリメートル以下の厚さを有する。
【0054】
第４８の態様（４８）において、態様（２９）から（４６）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下の範囲の厚さを有する。
【0055】
第４９の態様（４９）において、態様（２９）から（４８）のいずれか１つによるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品を強化する方法であり、ガラス物品は、イオン交換される前に測定した５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有する。
【0056】
添付の図面は、本明細書に組み込まれて、その一部を形成し、本開示の態様を示すものである。図面は、明細書の記載と共に、更に原理を説明し、開示した態様を当業者が製作および使用できるようにする役割を果たす。これらの図面は、例示することを意図したもので、限定するものではない。概して、本開示を、これらの態様のコンテキストで記載するが、本開示の範囲をこれらの特定の態様に限定することを意図しないと理解すべきである。図面において、類似の参照番号は、同一、または、機能的に同様の要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本態様による圧縮応力領域を有するガラス物品の断面を示す。
【図2】ガラス物品を曲げた際の本態様によるガラス物品の断面図を示す。
【図3A】本明細書に開示の任意のガラス物品によるガラス物品を組み込んだ例示的な電子装置の平面図である。
【図4】様々な例示的なイオン交換されたガラス組成物について、計算したガラス強度のＣＳ／Ｅ比に対するグラフである。
【図5】様々な例示的なイオン交換されたガラス組成物について、ＣＳ／Ｅ比の液相粘度に対するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0058】
次に記載する例は、例示にすぎず、本開示を限定するものではない。当分野で通常生じる様々な条件およびパラメータの他の適した変更例および適応例も、当業者に明らかであり、本開示の精神および範囲に含まれる。
【0059】
本明細書に記載のガラスは、イオン交換されて高いピーク圧縮応力を実現しうるイオン交換可能なアルカリアルミノケイ酸塩ガラス群である。本明細書で用いるように、「イオン交換可能」は、基板の表面または近くに位置する第１の陽イオンを、同じ原子価を有する第２の陽イオンと可能なガラス組成物、または、その組成物を含むガラス物品を意味する。第１のイオンは、ナトリウムイオンでありうる。第２のイオンは、第１のイオンより大きいイオン半径を有するという条件で、カリウム、ルビジウム、および、セシウムのうち１つのイオンでありうる。第１のイオンは、ガラス系基板に、その酸化物（例えば、Ｎａ２Ｏ）として存在する。本明細書で用いるように、「イオン交換されたガラス」または「化学強化されたガラス」は、ガラスの表面または近くに位置する陽イオンを同じ原子価を有する陽イオンと交換する少なくとも１つのイオン交換処理に曝されたガラスを意味する。
【0060】
本明細書に記載のガラス組成物はイオン交換されて、高いピーク圧縮応力を実現しうる。態様において、本明細書に記載のガラスはイオン交換されて、約５００ＭＰａ以上から約１４００ＭＰａまでのピーク圧縮応力を実現しうる。イオン交換処理中に与えられる高いピーク圧縮応力は、浅い傷サイズ分布のガラスに高い強度を与えて、それにより、曲げの間の破損を防ぎうる。高いピーク圧縮応力は、ガラスがネットで圧縮状態を保持するのを可能にし、したがって、ガラスが厳しい曲げ半径で曲げられる時に表面の傷を保持可能にしうる。本明細書に記載の態様のガラスは、低いヤング率を有し、その結果、曲げの間の曲げ応力値を低下させて、曲げを生じる間の破損を防ぎうる。
【0061】
更に、本明細書に記載のガラス組成物は、イオン交換処理によって生成された圧縮領域について、広い圧縮深さ範囲に亘り、１５以上のピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比（ピーク圧縮応力値／ヤング率値、ＣＳ／Ｅ、但し、ＣＳは、ＭＰａで、Ｅは、ＧＰａで表す）を有する。イオン交換処理中に与えられる表面圧縮応力は、ヤング率から強い影響を受けうるので、この比を高めるのは難しく、ヤング率を高めることが、圧縮応力を改良する通常の方法である。つまり、ヤング率は、ネットワークの剛性の測定値である。例えば、Ｋ＋イオンをＮａ＋サイトへと置換することで、圧縮応力を与えるが、ネットワークはより堅くなるので（ヤング率の上昇によって）、次に、膨張応力が高くなる。したがって、より高いＣＳを得るための１つの一般的な方法は、単にヤング率を高めることだが、本開示では、ヤング率を有意に高めることなくＣＳを増加させている。ＣＳ／Ｅ比が高いと、ガラス組成物は、イオン交換の後でも可撓性のままでありうる。本明細書に記載のガラス組成物は、イオン交換される前に十分低いヤング率を有し、イオン交換処理中に与えられうる圧縮応力の値は、広い圧縮深さ範囲に亘って高いＣＳ／Ｅ比を実現するのに十分高い。これにより、可撓性であると共に、高い表面圧縮応力値を受け付けたガラス組成物を生じる。ガラス組成物は、イオン交換処理中に生じうる応力緩和を阻止するので、ガラス組成物は、大きい圧縮深さ、例えば、５０マイクロメートル（ミクロン、および／または、μｍ）もの深さで、高い表面圧縮応力を受け付けることが可能である。高温および時間の経過でより顕著になりうる応力緩和は、大きい圧縮深さを与えるように設計されたイオン交換処理の際に生じ易い。本明細書に記載のガラス組成物のこれらの特徴は、ガラス組成物を、使用中に大きな曲げ応力を受ける高い強度のカバーガラス利用を含む様々な産業利用に、例えば、可撓性で折り曲げ自在ディスプレイのカバーガラスとして適するようにする。
【0062】
本明細書で用いるように、「ピーク圧縮応力」は、圧縮応力領域内で測定した最も高い圧縮応力（ＣＳ）値を称する。態様において、ピーク圧縮応力は、ガラスの表面に位置する。他の態様において、ピーク圧縮応力は、表面より下の深さで生じうるもので、「埋まったピーク」として現れる圧縮応力プロファイルを与えうる。別段の記載がない限りは、圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、市販の計器、例えば、有限会社折原製作所（日本）製造のＦＳＭ－６０００を用いて、表面応力計（ＦＳＭ）によって測定される。表面応力測定は、応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存し、それは、ガラスの複屈折に関係する。ＳＯＣは、次に、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という名称でＡＳＴＭ規格Ｃ７７０－１６に記載の手順Ｃ（ガラスディスク法）により測定される。
【0063】
本明細書で用いるように、「圧縮深さ」（ＤＯＣ）は、ガラス物品内の応力が圧縮応力から引張応力に変化する深さを称する。ＤＯＣにおいて、応力は、圧縮応力から引張応力に移り変わり、したがって、ゼロの応力値を示す。圧縮深さ、および、層深さは、表面応力計、例えば、ＦＳＭ－６０００表面応力計によって測定しうる。本明細書で用いるように、「層深さ」（ＤＯＬ）は、金属酸化物のイオンがガラス物品内に拡散するガラス物品内の深さを称し、そこで、イオン濃度が最小になる。例えば、カリウムのみが、ガラス物品内にイオン交換された状態で、ＤＯＣは、ＤＯＬに等しくなりうる。別段の記載がない限りは、本明細書において、ＤＯＣとＤＯＬを置換え可能に用いる。
【0064】
本明細書に記載のガラス組成物を、妥当なコストで生産することも可能でありうる。ガラス組成物は、ある製造技術、例えば、スロットドローについて、適切に高い液相温度、および、適切に低い液相粘度を示す。これらの熱的物性は、組成物から製作されるガラス物品の製造容易性を高め、それにより、コストを削減しうる。本開示のガラス組成物は、特に、製造中の溶融を促進する酸化アルミニウム含有量、酸化マグネシウム含有量、酸化カルシウム含有量、および、酸化ナトリウム含有量を有する。態様において、ガラス組成物は、５００ｋＰ（キロポアズ）以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有しうる。態様において、ガラス組成物は、５００℃以上の液相温度を有しうる。
【0065】
本明細書に記載のガラス組成物は、次に記載する利点の１つ以上を提供しうる。（１）組成物は、リチウムを含まないが、イオン交換中に、（例えば、１４００ＭＰａまでもの）高い圧縮応力値を、小さい圧縮深さ（ＤＯＣ）で実現し、約１１００ＭＰａまでの圧縮応力値を、２０ミクロン（マイクロメートル、μｍ）のＤＯＣで、更に、より大きい約４０マイクロメートルのＤＯＣで実現可能である。（２）組成物は、低弾性率を有し、それにより、高いＣＳ／Ｅ比を可能にし、薄い折り曲げ自在の利用例について曲げ自在性を改良する。（３）これらのガラスを製作するための材料は安価で、入手が容易である。（４）組成物は、より高い過剰改質剤含有量を有し、溶融を容易にしうる。ガラス組成物について、「過剰改質剤」含有量は、（Ｒ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値が０モル％より大きいことを意味し、但し、Ｒ２Ｏのモル％は、組成物中の全アルカリ金属酸化物の合計モル％であり、ＲＯのモル％は、組成物中の全アルカリ土類金属酸化物の合計モル％である。（５）組成物は、低い液相温度、高い液相粘度、および、成長が遅い液相を有し、それらの全てが、シート形成に有利である。（６）組成物は、溶融塩浴に曝された時に、速いイオン交換速度を防ぎうるもので、それにより、改良された製造処理制御を可能にしうる。換言すれば、組成物は、比較的遅くイオン交換されて、それは、組成物中のイオン交換の制御に有利でありうる。例えば、組成物中の比較的遅いイオン交換速度のために、イオン交換されたガラス物品のＤＯＣを、より精密に制御しうる。特に、薄いガラス物品（例えば、５００マイクロメートル以下の厚さを有するガラス物品）について、ＤＯＣはガラス物品中の望ましい深さに急速に近づきうるので、精密に制御されたＤＯＣは、有利でありうる。
【0066】
合計応力（δｎｅｔ）の観点から表したガラス強度、傷サイズ（ａ）、および、材料の破壊靭性（ＫＩＣ）の関係を支配する基本的な破壊靭性の式から始めて、本明細書に記載のＣＳ／Ｅ比の利点を示しうる。破壊靭性を、次式で表しうる。
【0067】
【数1】
【0068】
式１において、「Ｙ」は、幾何学的因子であり、δｎｅｔ＝δｂｅｎｄ－δＩＯＸであり、但し、δｂｅｎｄは、ガラス物品に加えられる曲げ応力であり、δＩＯＸは、ガラス物品にイオン交換によって加えられる圧縮応力である。小さい傷サイズについて、δＩＯＸは、ピーク圧縮応力（ＳＣ）に等しくなりうる。曲げ試験中にミリメートルで測定したプレート間隔距離（Ｄ）について、δｂｅｎｄを、次式を用いて表しうるもので、但し、Ｅ＝パスカルで測定したガラス組成物のヤング率であり、ｖは、ガラス組成物のポアソン比であり、ｈは、マイクロメートルで測定したガラス物品の厚さである。
【0069】
【数2】
【0070】
一連の代入によって、次式を用いて、ガラス強度（δｎｅｔ）を表しうる。アルカリアルミノケイ酸塩ガラスのポアソン比は、約０．２１なので、Ｚｈ，Ｄは、実質的に一定と考えうる。
【0071】
【数3】
【0072】
【0073】
のＣＳ／Ｅ比に対するプロットを示している。グラフ４００のＣＳ／Ｅ比は、２０マイクロメートルのＤＯＣを有する３０マイクロメートルの厚さのガラス物品について測定したものである。図４のガラス強度値は、３０マイクロメートルの厚さのガラス物品、および、３ミリメートルのプレート間隔距離（Ｄ）に基づいて計算したものである。グラフ４００が示すように、
【0074】
は、ＣＳ／Ｅ比に正比例し、次に記載の関係を導出しうる。
【0075】
【数4】
【0076】
したがって、次に記載の関係により、（δｎｅｔ）は、ＣＳ／Ｅに正比例であると言える。
【0077】
【数5】
【0078】
したがって、ＣＳ／Ｅ比を増加させることによって、ガラス強度（δｎｅｔ）を高めうる。ＣＳ／Ｅ比の増加は、特に、同じ厚さのガラスについて、より厳しい曲げ半径を可能にし、より厚いガラスを、ガラスの破損をせずに、同じプレート間隔距離（Ｄ）まで曲げるのを可能にし、傷許容度を高めることで、製造歩留まりを改良しうる。これらの利点を、式１～５を用いて、更に、表１にまとめたヤング率およびピーク圧縮応力値を有する２つのガラス組成物の次のような比較を検討することによって定量化しうる。表１の組成物Ａ（ＣＡ）は、６８．９５モル％のＳｉＯ２、１０．２７モル％のＡｌ２Ｏ３、５．３６モル％のＭｇＯ、０．０６モル％のＣａＯ、１５．２０のＮａ２Ｏ、および、０．１７モル％のＳｎＯ２を含む組成物である。表１の組成物４４（Ｃ４４）は、表２Ｇに記載の組成物Ｃ４４である。
【0079】
【表1】
【0080】
ＣＡから構成され、０．２６４マイクロメートルの３０％Ｋ１Ｃ傷サイズを有する３０マイクロメートルの厚さのガラス物品を、約３ｍｍのプレート間隔距離（Ｄ）まで、約９０１ＭＰａの曲げ応力で安全に曲げることができ、結果的に、２０１ＭＰａのδｎｅｔを得た。これと比べて、Ｃ４４から構成され、同じ傷サイズを有する３０マイクロメートルの厚さのガラス物品は、２０１ＭＰａのδｎｅｔを維持しながら、より厳しい２．６６ｍｍのプレート間隔距離（Ｄ）まで安全に曲げることができる。これに関連して、Ｃ４４から構成され、同じ傷サイズを有する３４マイクロメートルの厚さのガラス物品は、２０１ＭＰａのδｎｅｔを維持しながら、３ｍｍのプレート間隔距離（Ｄ）まで安全に曲げることができる。
【0081】
更に、ＣＡから構成された３０マイクロメートルの厚さのガラス物品は、３ｍｍのプレート間隔（Ｄ）まで安全に曲げることができ、結果的に、２０１ＭＰａのδｎｅｔを得て、０．２６４マイクロメートルの３０％Ｋ１Ｃ傷サイズに対応する。これと比べて、Ｃ４４から構成された３０マイクロメートルの厚さのガラス物品は、３ｍｍのプレート間隔距離（Ｄ）まで安全に曲げることができ、結果的に、僅か８１ＭＰａのδｎｅｔを得た。僅か８１ＭＰａのδｎｅｔで、Ｃ４４から構成されたガラス物品は、１．６２６マイクロメートルまでの３０％Ｋ１Ｃ傷サイズに耐えうる。
【0082】
本明細書で用いるように、「ガラス」という用語は、少なくとも部分的にガラスから製作された任意の材料を含むことを意味し、ガラス、および、ガラスセラミックスを含む。「ガラスセラミックス」は、制御されたガラスの結晶化を通して製造された材料を含む。１つ以上の核剤、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、および、酸化リン酸化物（Ｐ２Ｏ５）をガラスセラミック組成物に加えて、均一な結晶化を容易にしうる。
【0083】
別段の記載がない限り、本明細書に記載のガラス組成物について、成分（例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏなど）の濃度は、酸化物基準のモルパーセント（モル％）で示している。次に、本態様によるガラス組成物の成分を個々に記載する。１つの成分の任意の様々な記載した範囲を、任意の他の成分の任意の様々な記載した範囲と個々に組み合わせうると理解すべきである。本明細書で用いるように、数値の最後尾の０は、その数値について有効数字を表すこと意図する。例えば、数値「１．０」は、２つの有効数字を含み、数値「１．００」は、３つの有効数字を含む。本明細書で用いるように、下限値としての０モル％によって画定された範囲内の酸化物を含むとして記載された組成物は、その組成物が、０モル％より大きく（例えば、０．０１モル％、または、０．１モル％）、かつ、その範囲の上限までの任意の量の酸化物を含むことを意味する。
【0084】
ＳｉＯ２は、ガラス組成物における最大の成分でありうるので、ガラス組成物から形成されたガラスネットワークの主成分である。純粋なＳｉＯ２は、比較的低い熱膨張率（ＣＴＥ‐本明細書で用いるように、この物性は、０℃から３００℃の温度で測定される）を有し、アルカリを含まない。しかしながら、純粋なＳｉＯ２は、高い融点を有する。したがって、ガラス組成物のＳｉＯ２の濃度が高すぎると、より高い濃度のＳｉＯ２は、ガラスの溶融を難しくして、ガラスの形成自在性に悪影響を与えるので、ガラス組成物の形成自在性が低下しうる。
【0085】
態様において、ガラス組成物は、５５モル％以上のＳｉＯ２、５６モル％以上のＳｉＯ２、５７モル％以上のＳｉＯ２、５８モル％以上のＳｉＯ２、５９モル％以上のＳｉＯ２、６０モル％以上のＳｉＯ２、６１モル％以上のＳｉＯ２、６２モル％以上のＳｉＯ２、６３モル％以上のＳｉＯ２、６４モル％以上のＳｉＯ２、６５モル％以上のＳｉＯ２、または、６６モル％以上のＳｉＯ２を含みうる。態様において、ガラス組成物は、７０モル％以下のＳｉＯ２、６９モル％以下のＳｉＯ２、６８モル％以下のＳｉＯ２、６７モル％以下のＳｉＯ２、６６モル％以下のＳｉＯ２、６５モル％以下のＳｉＯ２、６４モル％以下のＳｉＯ２、６３モル％以下のＳｉＯ２、６２モル％以下のＳｉＯ２、６１モル％以下のＳｉＯ２、または、６０モル％以下のＳｉＯ２を含みうる。
【0086】
任意の上記ＳｉＯ２の範囲を、他の範囲と組み合わせうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、５５モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６９モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６８モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６７モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６５モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６４モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６３モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６２モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６１モル％以下のＳｉＯ２、５５モル％以上から６０モル％以下のＳｉＯ２、５６モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、５７モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、５８モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、５９モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、６０モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、６１モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、６２モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、６３モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、６４モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２、または、６５モル％以上から７０モル％以下のＳｉＯ２を含みうる。
【0087】
態様において、ガラス組成物は、５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、６０モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、６１モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、６２モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、６３モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、６４モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、６５以上から６６モル％以下のＳｉＯ２、５９以上から６５モル％以下のＳｉＯ２、５９以上から６４モル％以下のＳｉＯ２、５９モル％以上から６３モル％以下のＳｉＯ２、５９以上から６２モル％以下のＳｉＯ２、５９モル％以上から６１モル％以下のＳｉＯ２、または、５９モル％以上から６０モル％以下のＳｉＯ２を含みうる。
【0088】
態様において、ガラス組成物は、５９．６モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、６０．０モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６０．５モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６１．０モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６１．５モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６２．０モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６２．５モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、６３．０モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２、５９．６モル％以上から６５．０モル％以下のＳｉＯ２、５９．６モル％以上から６４．５モル％以下のＳｉＯ２、５９．６モル％以上から６４．０モル％以下のＳｉＯ２、５９．６モル％以上から６３．５モル％以下のＳｉＯ２、５９．６モル％以上から６３．０モル％以下のＳｉＯ２、または、５９．６モル％以上から６２．５モル％以下のＳｉＯ２を含みうる。
【0089】
本明細書に記載のガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３を含む。追加されるＡｌ２Ｏ３は、ガラスネットワークフォーマーとして働きうる。更に、組成物中でＡｌ２Ｏ３の濃度をＳｉＯ２の濃度およびアルカリ酸化物の濃度とバランスさせた場合、溶融ガラスの液相温度を低下させて、それにより、液相粘度を高めうる。
【0090】
態様において、組成物中のＡｌ２Ｏ３のモル％とＲＯのモル％の合計（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％）は、１７モル％以上でありうる。態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％は、１７モル％以上から２１モル％以下（例えば、２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％）であり、部分範囲を含みうる。態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％は、１８モル％以上、１９モル％以上、または、２０モル％以上でありうる。態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％は、２０モル％以下、１９モル％以下、または、１８モル％以下でありうる。上記式において、ＲＯのモル％は、ＭｇＯのモル％とＣａＯのモル％の合計に等しい。
【0091】
任意の上記範囲を、任意の他の範囲と組み合わせうる。例えば、態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％は、１７モル％以上から２１モル％以下、１８モル％以上から２１モル％以下、１９モル％以上から２１モル％以下、１７モル％以上から２０モル％以下、または、１７モル％以上から１９モル％以下でありうる。
【0092】
上記（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％）の値は、本明細書に記載のガラス組成物に有益である。上記（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％）の値を用いて、ガラス組成物は、本明細書に記載のように、広い圧縮深さに亘って、高いピーク圧縮応力を実現可能である。（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％）が１７モル％より低い場合には、次に、望ましいような高いイオン交換応力が形成されなくなりうる。（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％）が２１モル％より高い場合、次に、イオン交換処理が遅すぎるか、および／または、ヤング率が望ましくないまで高くなりうる。更に、２１モル％より高い値では、ガラス組成物の製造性が低下しうる。
【0093】
態様において、ガラス組成物は、１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１３．０モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．０モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１５．０モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％以上から１５．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％以上から１５．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％以上から１４．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％以上から１４．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、または、１２．５モル％以上から１３．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含みうる。
【0094】
態様において、ガラス組成物は、１３モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１３．５モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．５モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３モル％以上から１４．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３モル％以上から１４．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、または、１３モル％以上から１３．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含みうる。
【0095】
態様において、ガラス組成物は、１２．７８モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１３．０モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３．２５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３．５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１３．７５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．０モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．２５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４．７５モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１５．０モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１５．７５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１５．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１５．２５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１５．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１４．７５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１４．５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１４．２５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．７８モル％以上から１４．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３、または、１２．７８モル％以上から１３．７５モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含みうる。
【0096】
態様において、ガラス組成物は、１２．５モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１３モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１４モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３、または、１２．５モル％以上から１４モル％以下のＡｌ２Ｏ３を含みうる。
【0097】
本明細書に記載のガラス組成物は、Ｎａ２Ｏを含む。Ｎａ２Ｏは、ガラス組成物のイオン交換性を促進し、形成自在性を改良して、それにより、ガラス組成物の製造性を改良しうる。しかしながら、ガラス組成物に加えられるＮａ２Ｏが多すぎると、ＣＴＥが低くなりすぎて、融点が高くなりすぎうる。更に、ガラス組成物に加えられるＮａ２Ｏが多すぎると、いくつかの場合に、組成物中のイオン交換を精密に制御するにはガラスのイオン交換速度が速くなりすぎうる。
【0098】
態様において、ガラス組成物は、１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１６．５モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１７モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１７．５モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１８モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１８．５モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１９モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１９．５モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、２０モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から２０．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から２０モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から１９．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から１９モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から１８．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６モル％以上から１８モル％以下のＮａ２Ｏ、または、１６モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏを含みうる。
【0099】
態様において、ガラス組成物は、１５．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１５．７５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．２５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．７５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１７．０モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１５．５モル％以上から１７．２５モル％以下のＮａ２Ｏ、１５．５モル％以上から１７．０モル％以下のＮａ２Ｏ、１５．５モル％以上から１６．７５モル％以下のＮａ２Ｏ、１５．５モル％以上から１６．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１５．５モル％以上から１６．２５モル％以下のＮａ２Ｏ、または、１５．５モル％以上から１６．０モル％以下のＮａ２Ｏを含みうる。
【0100】
態様において、ガラス組成物は、１６．０９モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１６．５モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１７．０モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１７．５モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１８．０モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１８．５モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１９．０モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から２０．０モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から１９．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から１９．０モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から１８．５モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から１８．０モル％以下のＮａ２Ｏ、１６．０９モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏ、または、１６．０９モル％以上から１７．０モル％以下のＮａ２Ｏを含みうる。
【0101】
態様において、ガラス組成物についてのＮａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）は、４モル％以上でありうる。態様において、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％は、４モル％以上から１１モル％以下（例えば、１１モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％）であり、部分範囲を含みうる。態様において、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％は、５モル％以上、６モル％以上、７モル％以上、８モル％以上、９モル％以上、または、１０モル％以上でありうる。態様において、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％は、１１モル％以下、１０モル％以下、９モル％以下、８モル％以下、７モル％以下、６モル％以下、または、５モル％以下でありうる。上記式において、ＲＯのモル％は、ＭｇＯのモル％とＣａＯのモル％の合計に等しい。
【0102】
任意の上記範囲を、任意の他の範囲と組み合わせうる。例えば、態様において、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３は、４モル％以上から１０モル％以下、４モル％以上から９モル％以下、４モル％以上から８モル％以下、または、４モル％以上から７モル％以下でありうる。
【0103】
上記（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値は、本明細書に記載のガラス組成物に有益である。上記（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値を用いて、ガラス組成物は、次に記載の有利な物性を示す。第１に、（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値を上記のように調整することで、ガラス組成物の溶融性を改良する。本明細書に記載のように、その（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値は、有利な熱的物性、例えば、液相温度および液相粘度を生じさせて、それは、組成物からのガラス物品の製造を容易にする。（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値が４モル％より小さいと、ガラス組成物の溶融性が損なわれうる。第２に、（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値を上記のように調整することで、イオン交換処理によって与えられる圧縮応力を相殺する大きな応力緩和をガラス物品で防ぎながら、望ましい組成勾配を生じうるイオン交換範囲を確実にしうる。（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）の値が１１モル％より大きいと、イオン交換処理中に、ガラス物品内で大きな量の応力緩和を生じうる。このような応力緩和は、イオン交換中に与えられる圧縮応力、特に、ピーク圧縮応力を低下させうる。
【0104】
態様において、ガラス組成物について、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）は、２０モル％以上でありうる。態様において、Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％は、２０モル％以上から２５モル％以下（例えば、２５モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）≧２０モル％）でありうる。上記（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）の値は、本明細書に記載のガラス組成物に有益でありうる。上記（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）の値を用いて、スロットドローなど、組成物をガラス物品へと形成するいくつかの製造技術について、ガラス組成物は、望ましい液相温度、望ましい液相粘度、または、それらの両方を示しうる。更に、上記（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）の値は、イオン交換中に高いピーク圧縮応力の形成を容易にしうる。
【0105】
態様において、ガラス組成物について、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％）は、２８モル％以上でありうる。態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％は、２８モル％以上から３７モル％以下（例えば、３７モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％）≧２８モル％）であり、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％は、３０モル％以上から３７モル％以下、３２モル％以上から３７モル％以下、２８モル％以上から３５モル％以下、または、２８モル％以上から３３モル％以下でありうる。上記（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％）の値は、本明細書に記載のガラス組成物に有益でありうる。上記（Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％）の値を用いて、スロットドローなど、組成物をガラス物品へと形成するいくつかの製造技術について、ガラス組成物は、望ましい液相温度、望ましい液相粘度、または、それらの両方を示しうる。
【0106】
本明細書に記載のガラス組成物は、ＭｇＯを含む。ＭｇＯは、ガラスの粘度を低下させ、それにより、ガラスの形成自在性および製造性を高めうる。ＭｇＯをガラス組成物に含むことで、ガラスのイオン交換性に加えて、ガラス組成物の歪点およびヤング率も改良しうる。しかしながら、ガラス組成物に加えられるＭｇＯが多すぎると、ガラス組成物の密度およびＣＴＥが、望ましくないレベルまで上昇しうる。更に、加えられるＭｇＯが多すぎると、いくつかの製造処理について、液相温度が高くなりすぎ、液相粘度が低くなりすぎうる。
【0107】
態様において、ガラス組成物は、１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１．２５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、１．５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、１．７５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．０モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．２５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．７５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、３．０モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、３．２５モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から３．５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から３．２５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から３．０モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から２．７５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から２．５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から２．２５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から２．０モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から１．７５モル％以下のＭｇＯ、または、１モル％以上から１．５モル％以下のＭｇＯを含みうる。
【0108】
態様において、ガラス組成物は、１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、２．０モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．４モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．６モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、２．８モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、３．０モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、３．２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から３．６モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から３．４モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から３．２モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から３．０モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から２．８モル％以下のＭｇＯ、１．９２モル％以上から２．６モル％以下のＭｇＯ、または、１．９２モル％以上から２．４モル％以下のＭｇＯを含みうる。
【0109】
態様において、ガラス組成物は、１モル％以上から４モル％以下のＭｇＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１．５モル％以上から４モル％以下のＭｇＯ、２モル％以上から４モル％以下のＭｇＯ、２．５モル％以上から４モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から３．５モル％以下のＭｇＯ、１モル％以上から３モル％以下のＭｇＯ、または、１モル％以上から２．５モル％以下のＭｇＯを含みうる。
【0110】
本明細書に記載のガラス組成物は、ＣａＯを含む。ＣａＯは、ガラスの粘度を低下させ、それは、形成自在性、歪点、および、ヤング率を高め、ガラスのイオン交換性を改良しうる。しかしながら、ガラス組成物に加えられるＣａＯが多すぎると、ガラス組成物の密度およびＣＴＥが、望ましくないレベルまで上昇しうる。更に、本明細書に記載のＣａＯの量は、組成物中のイオン交換処理を遅くするのを助け、それは、イオン交換処理のより精密な制御を可能にしうる。例えば、そのＣａＯの量は、ＤＯＣのより精密な制御を可能にしうる。
【0111】
態様において、ガラス組成物は、０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１．０モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、１．２５モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、１．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、１．７５モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、２．０モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、２．２５モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、２．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．７５モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．５モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．２５モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．０モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．７５モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．５モル％以下のＣａＯ、または、０．７８モル％以上から１．２５モル％以下のＣａＯを含みうる。
【0112】
態様において、ガラス組成物は、０．７８モル％以上から２モル％以下のＣａＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、０．９モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．０モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．１モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．２モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．３モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．４モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、１．５モル％以上から２モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．９モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．８モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．７モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．６モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．５モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．４モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．３モル％以下のＣａＯ、または、０．７８モル％以上から１．２モル％以下のＣａＯを含みうる。
【0113】
態様において、ガラス組成物は、０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１．０モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、１．２モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、１．４モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、１．６モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、１．８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、２．０モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．４モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．２モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から２．０モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．８モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．６モル％以下のＣａＯ、０．７８モル％以上から１．４モル％以下のＣａＯ、または、０．７８モル％以上から１．２モル％以下のＣａＯを含みうる。
【0114】
態様において、ガラス組成物は、０．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯを含み、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物は、１モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、２モル％以上から３モル％以下のＣａＯ、または、０．５モル％以上から２モル％以下のＣａＯを含みうる。
【0115】
態様において、ガラス組成物について、ＭｇＯのモル％のＭｇＯのモル％とＣａＯのモル％の合計に対する比（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））は、０．５以上でありうる。態様において、ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％）は、０．５５以上、０．６以上、０．６５以上、０．７以上、０．７５以上、または、０．８以上でありうる。態様において、ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％）は、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下、０．５５以下、または、０．５以下でありうる。
【0116】
態様において、ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％）は、０．５以上から０．８以下（例えば、０．８≧（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５）であり、全ての範囲、および、それらの値の間の部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％）は、０．５５以上から０．８以下、０．６以上から０．８以下、０．６５以上から０．８以下、０．７以上から０．８以下、０．５以上から０．７５以下、０．５以上から０．７以下、０．５以上から０．６５以下、または、０．５以上から０．６以下でありうる。
【0117】
本明細書に記載のガラス組成物は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏの１つ以上を含まないか、または、実質的に含まないものでありうる。態様において、ガラス組成物は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏの全てを実質的に含まないか、または、実質的に含まないものでありうる。これらの酸化物のいくつかは、高価であるか、および／または、供給が限られたものでありうる。アルカリ土類金属酸化物は、ヤング率を望ましくないまで高めて、イオン交換処理を遅くしうる。Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、および、Ｋ２Ｏは、イオン交換処理中に与えられる圧縮応力の量を削減しうる。本明細書に記載のガラス物品は、これらの酸化物を必要とせずに、有利な物性を実現可能である。したがって、これらの酸化物は、組成物から排除されうる。本明細書で用いるように、「実質的に含まない」という用語は、その成分が、最終的なガラスに非常に少量で不純物として存在しうるが、バッチ材料の成分として加えられたものではないことを意味する。本開示のガラス組成物を製造するのに用いた原料、および／または、器具に起因して、何らかの不純物、または、意図的に加えられたのではない成分が、最終的なガラス組成物に存在しうる。そのような材料は、ガラス組成物に少量で存在し、「混入材料」と称される。成分を「実質的に含まない」組成物は、その成分が組成物に故意に加えられたのではないが、それでも、組成物が、その成分を混入または僅かな量で含みうることを意味する。酸化物を「実質的に含まない」組成物は、酸化物が、０．１モル％以下、例えば、０モル％から０．１モル％の量で存在することを意味する。本明細書で用いるように、成分を「全く含まない」ガラス組成物は、成分（例えば、酸化物）が組成物に、混入でも僅かな量でも存在しないことを意味すると定義される。
【0118】
態様において、ガラス組成物は、任意で、１つ以上の清澄剤を含みうる。態様において、清澄剤は、例えば、ＳｎＯ２を含みうる。そのような態様において、ＳｎＯ２は、ガラス組成物に、２モル％以下、例えば、０モル％から２モル％の量で存在し、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ＳｎＯ２は、ガラス組成物に、０．１モル％以上から２モル％以下、０．１モル％以上から１．５モル％以下、０．１モル％以上から１モル％以下、０．１モル％以上から０．５モル％以下、または、０．１モル％以上から０．２５モル％以下の量で存在しうる。
【0119】
次に、本明細書に記載のガラス組成物、および、そのガラス組成物から製作されたガラス物品の物理的物性を記載する。実施例について、より詳細に記載するように、これらの物理的物性は、ガラス組成物の成分の量を調整することによって実現されうる。
【0120】
態様において、ガラス組成物のヤング率（Ｅ）は、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から８０ＧＰａ以下であり、全ての範囲、および、それらの値の間の部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物のヤング率（Ｅ）は、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７９ＧＰａ以下、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７８ＧＰａ以下、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７７ＧＰａ以下、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７６ＧＰａ以下、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７５ＧＰａ以下、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７４ＧＰａ以下、または、７０ギガパスカル（ＧＰａ）以上から７３ＧＰａ以下でありうる。
【0121】
別段の記載がない限りは、本明細書に開示のヤング率値およびポアソン比値は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉｃ ａｎｄ Ｎｏｎ－Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐａｒｔｓ」という名称でＡＳＴＭ規格Ｅ２００１－１３に示された一般的な共振超音波スペクトルスコピー技術によって測定した値を称する。更に、別段の記載がない限りは、ガラス組成物または物品のヤング率およびポアソン比を、組成物または物品に任意のイオン交換処理または任意の他の強化処理を行う前に測定する。特に、ガラス組成物または物品のヤング率およびポアソン比を、組成物または物品をイオン交換溶液に曝す前、例えば、イオン交換溶液に浸漬させる前に測定する。ポアソン比値（ｖ）を、ＡＳＴＭ Ｅ２００１－１３試験から取得したヤング率値（Ｅ）および剛性率（Ｇ）を元に、Ｅ＝２Ｇ（１＋ｖ）の式を用いて計算する。
【0122】
態様において、ガラス組成物の液相粘度は、５００ｋＰ（キロポアズ）以上の範囲でありうる。態様において、ガラス組成物の液相粘度は、５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲であり、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス組成物の液相粘度は、７５０ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下、１０００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下、１５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下、５００ｋＰ以上から２０００ｋＰ以下、５００ｋＰ以上から１７５０ｋＰ以下、５００ｋＰ以上から１５００ｋＰ以下、５００ｋＰ以上から１２５０ｋＰ以下、または、５００ｋＰ以上から１０００ｋＰ以下の範囲でありうる。態様において、ガラス組成物の液相粘度は、１０００ｋＰ以上から１５００ｋＰ以下の範囲でありうる。
【0123】
態様において、ガラス組成物は、５００℃以上の液相温度を有しうる。態様において、ガラス組成物は、５００℃以上から１２００℃以下の液相温度を有しうる。
【0124】
本明細書で用いるように、「液相粘度」という用語は、溶融ガラスの液相温度での粘度を称し、液相温度は、溶融ガラスが融点から冷却される時に、結晶が初めて現れる温度、または、温度が室温から上昇する時に、最後の結晶が溶融する温度を称する。別段の記載がない限りは、本明細書に開示の液相粘度値を、次に記載の方法で特定する。第１に、ガラスの液相温度を、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄｕｓ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｇｌａｓｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＡＳＴＭ規格Ｃ８２９－８１（２０１５）により測定する。次に、ガラスの液相温度での粘度を、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｌａｓｓ ａｂｏｖｅ ｔｈｅ Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ」という名称のＡＳＴＭ Ｃ９６５－９６（２０１２）により測定する。別段の記載がない限りは、ガラス組成物または物品の液相粘度および温度を、組成物又は物品に、任意のイオン交換処理または任意の他の強化処理を行う前に測定する。特に、ガラス組成物または物品の液相粘度および温度を、組成物または物品をイオン交換溶液に曝す前、例えば、イオン交換溶液に浸漬させる前に測定する。
【0125】
本態様によるガラス物品を、上記組成物から、任意の適切な方法、例えば、スロット成形、フロート成形、ロール処理、フュージョン成形処理などによって形成しうる。ガラス組成物、および、それから製造された物品は、それが成形されうる方法によって特徴付けられうる。例えば、ガラス組成物は、フロート成形自在（つまり、フロート処理によって成形される）、ダウンドロー自在、および、特に、フュージョン成形自在またはスロットドロー自在（例えば、ダウンドロー処理、例えば、フュージョンドロー処理またはスロットドロー処理によって形成される）として特徴付けられうる。
【0126】
態様において、本明細書に記載のガラス物品は、例えば、ダウンドロー処理によって成形されうる。ダウンドロー処理は、比較的無傷の表面を備えた均一な厚さを有するガラス物品を製造する。ガラス物品の平均曲げ強さは、表面の傷の量およびサイズによって制御されるので、最小の接触を生じた無傷の表面は、より高い初期強度を有する。更に、ダウンドローされたガラス物品は、非常に平坦で平滑な表面を有し、それを最終的に利用する際に、費用が高い研削および研磨をせずに用いうる。
【0127】
態様において、ガラス物品を、フュージョン成形自在（つまり、フュージョンドロー処理を用いて成形自在）と記載しうる。フュージョン処理は、溶融ガラス原料を受け付けるためのチャネルを有するドロー槽を用いる。チャネルは、チャネルの両側に、上部で開口してチャネルの長さに沿った堰部を有する。チャネルが溶融材料で満たされると、溶融ガラスは、堰部から溢れる。重力により、溶融ガラスは、ドロー槽の外面を２つの流れるガラス薄膜として流れ落ちる。ドロー槽のこれらの外面は、ドロー槽の下方の縁部で合流するように、下方に、内側に向かって延伸する。２つの流れるガラス薄膜は、この縁部で合流して融合し、単一の流れるガラス物品を形成する。フュージョンドロー法は、チャネルを越えて流れる２つのガラス薄膜が融合するので、結果的に得られるガラス物品の外面が装置のいずれの部分にも接触しないという利点を提供する。したがって、フュージョンドローされたガラス物品の表面の特性は、そのような接触の影響を受けない。
【0128】
態様において、本明細書に記載のガラス物品を、スロットドロー処理によって成形しうる。スロットドロー処理は、フュージョンドロー法と明らかに異なる。スロットドロー処理において、溶融原料ガラスを、ドロー槽に供給する。ドロー槽の底部は、開いたスロットを有し、ノズルがスロットの長さに延伸する。溶融ガラスは、スロット、および／または、ノズルを通って流れ、連続したガラス物品として、アニーリング領域の中まで下方に引き出される。
【0129】
ガラス物品、例えば、ガラスシートを形成するためのドロー処理は、薄いガラス物品を、欠陥を殆ど有さずに形成可能にするので望ましい。以前は、ガラス組成物は、ドロー処理、例えば、フュージョンドロー、または、スロットドローによって成形するには、比較的高い液相粘度、例えば、１０００ｋＰより高いか、１１００ｋＰより高いか、または、１２００ｋＰより高い液相粘度を有する必要があると考えられてきた。しかしながら、ドロー処理における開発により、より低い液相粘度（例えば、５００ｋＰまでも低い液相粘度）を有するガラスをドロー処理で用いることが可能でありうる。
【0130】
態様において、本明細書に記載のガラス物品は、非晶質の微細構造を示し、結晶も晶子も実質的に含まないものでありうる。換言すれば、これらの態様におけるガラス物品は、ガラスセラミック材料を排除する。他の態様において、本明細書に記載のガラス物品は、ガラスセラミック材料を含みうる。
【0131】
上記のように、ガラス組成物、および、ガラス組成物から形成された物品を、イオン交換処理によって強化しうる。図１を参照すると、ガラス物品１００は、圧縮応力の加わった１つ以上の領域を有しうる。例えば、ガラス物品１００は、ガラス物品１００の外面（例えば、表面１１０、１１２）から圧縮深さ（ＤＯＣ、ｄ１、ｄ２）まで延伸する第１の圧縮応力領域１２０、および／または、第２の圧縮応力領域１２２と、ＤＯＣからガラス物品１００の中心または内部領域まで延伸する引張応力またはＣＴの加わった第２の領域（例えば、中心領域１３０）を有しうる。イオン交換された圧縮応力領域１２０、１２２は、ガラス物品１００の厚さ（ｔ）を通る２つ以上の位置で異なる金属酸化物の濃度を有する。
【0132】
当分野で通常用いられる慣例では、圧縮、または、圧縮応力（ＣＳ）は、負の（＜０）応力として表され、張力、または、引張応力は、正の（＞０）応力として表される。しかしながら、本明細書を通して、ＣＳを、正の、または、絶対値で表し、つまり、本明細書において、ＣＳ＝｜ＣＳ｜として記載する。ＣＳは、ガラスの表面で最大値を有し、表面からの距離ｄの関数で変化しうる。再び、図１を参照して、第１の圧縮応力領域１２０は、第１の表面１１０から深さｄ１まで延伸し、第２の圧縮応力領域１２２は、第２の表面１１２から深さｄ２に延伸する。共に、これらの圧縮応力領域１２０、１２２は、ガラス物品１００の圧縮領域またはＣＳ領域を画定する。
【0133】
態様において、ガラス物品の１つ以上の圧縮応力領域のピーク圧縮応力は、５００ＭＰａ以上から１３００メガパスカル（ＭＰａ）以下であり、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス物品の１つ以上の圧縮応力領域のピーク圧縮応力は、６００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下、７００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下、８００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下、９００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下、１０００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下、５００ＭＰａ以上から１２００ＭＰａ以下、５００ＭＰａ以上から１１００ＭＰａ以下、５００ＭＰａ以上から１０００ＭＰａ以下、５００ＭＰａ以上から９００ＭＰａ以下、または、５００ＭＰａ以上から８００ＭＰａ以下でありうる。
【0134】
態様において、ガラス組成物から製作されたガラス物品は、１５以上のピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比（ピーク圧縮応力値／ヤング率値、ＣＳ／Ｅ）を有しうる。態様において、ガラス物品は、１５以上から１８以下の範囲のＣＳ／Ｅ比を有し、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス物品は、１５．５以上から１８以下、１６以上から１８以下、１６．５以上から１８以下、１７以上から１８以下、１５以上から１７．５以下、１５以上から１７以下、１５以上から１６．５以下、または、１５以上から１６以下のＣＳ／Ｅ比を有しうる。
【0135】
これらのＣＳ／Ｅ比、および、ＣＳ／Ｅ比の範囲は、本明細書に記載のピーク圧縮応力および圧縮深さで実現されうる。例えば、態様において、ガラス物品は、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力について記載したようなＣＳ／Ｅ比、または、ＣＳ／Ｅ比の範囲を有しうる。他の例として、ガラス物品は、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲の圧縮深さについて記載したようなＣＳ／Ｅ比、または、ＣＳ／Ｅ比の範囲を有しうる。他の例として、ガラス物品は、５マイクロメートル以上から２０マイクロメートル以下の範囲の圧縮深さについて記載したようなＣＳ／Ｅ比、または、ＣＳ／Ｅ比の範囲を有しうる。他の例として、ガラス物品は、ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲の圧縮深さについて記載したようなＣＳ／Ｅ比、または、ＣＳ／Ｅ比の範囲を有しうる。
【0136】
イオン交換によって実現されうる高いピーク圧縮応力は、所定のガラス厚さについて、より厳しい（つまり、より小さい）曲げ半径に曲げるのを可能にする。高いピーク圧縮応力は、ガラスが、ネットで圧縮状態を保持するのを可能にし、したがって、ガラスが厳しい半径に曲げられた時に表面の傷を含む。表面近くの傷は、このようにネットで圧縮状態で含められるか、または、有効な表面圧縮層の中に位置すれば、破損するまで延伸しないものでありうる。
【0137】
図２は、２つの平行なプレート２００の間で曲げ力２０２を用いたガラス物品１００の２点曲げを示している。曲げ力２０２は、２点曲げ試験装置を用いて加えられ、曲げ試験中、２つの平行なプレート２００は、一定の力、曲げ力２０２で、ガラス物品１００を押圧する。必要であれば、試験装置に関連する固定部は、曲げ力２０２がガラス物品１００にプレート２００を介して加えられる時に、ガラス物品１００が折り曲げ線２１０に対して対称に曲がるのを確実にする。プレート２００は、特定のプレート距離（Ｄ）が実現するまで、同時に共に移動しうる。本明細書で用いるように、曲げ力が加わった「破損」という用語は、破断、破壊、剥離、亀裂伝播、永久的変形、または、物品を意図した用途に適さなくする他のメカニズムを称する。
【0138】
図２において、ガラス物品１００の表面１１０に曲げにより引張応力を与え、一方、表面１１２に曲げによる更なる圧縮応力を与えながら、表面１１０からの有効ＤＯＣを、物品が曲げられない時の表面１１０からのＤＯＣより減少させる。表面１１０からの有効ＤＯＣは、プレート距離が増加するにつれて増加し、プレート距離が減少するにつれて（図２に示すように物品の表面１１２同士が近付くように曲げられた場合に）減少する。換言すれば、有効ＤＯＣは、曲げられない状態におけるＤＯＣから、曲げにより生じた引張応力からの有効深さを引いたものである。
【0139】
態様において、ガラス物品１００は、２つの平行なプレート２００の間に、１０ミリメートル（ｍｍ）以下のプレート距離（Ｄ）で２４０時間、６０℃で９３％の相対湿度で保持された場合に、静止２点曲げ試験中の破損を回避する。例えば、態様において、ガラス物品１００は、２つのプレートの間に、２４０時間、６０℃で９３％の相対湿度で、１０ｍｍから１ｍｍのプレート距離（Ｄ）で保持された場合に、静止２点曲げ試験中の破損を回避する。プレート距離（Ｄ）は、例えば、１０ｍｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、または、１ｍｍでありうる。
【0140】
両方の領域１２０、１２２の圧縮応力は、ガラス物品１００の中心領域１３０に保存された張力によってバランスされる。別段の記載がない限りは、ＣＴ値は、最大ＣＴ値として報告されたものである。ＤＯＣを、イオン交換処理および測定される物品の厚さに応じて、表面応力計、または、散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）によって測定しうる。基板の応力が、カリウムイオンを基板内へと交換することによって生じた場合には、表面応力計、例えば、ＦＳＭ－６０００（有限会社折原製作所、日本）を用いて、圧縮深さを測定する。基板の応力が、ナトリウムイオンを基板内へと交換することによって生じたものであり、測定される物品が約４００マイクロメートルより厚い場合には、ＳＣＡＬＰを用いて、圧縮深さ、および、最大中心張力（ＣＴ）を測定する。基板の応力が、カリウムイオンとナトリウムイオンの両方をガラス内へと交換することによって生じたものであり、測定される物品が約４００マイクロメートルより厚い場合には、ＳＣＡＬＰを用いて、圧縮深さ、および、ＣＴを測定する。理論に縛られることを望まないが、ナトリウムの交換深さは、圧縮深さを示し、カリウムイオンの交換深さは、圧縮応力の大きさの変化を示しうる（但し、応力の変化は、必ずしも圧縮応力から引張応力へではない）。本明細書で用いるように、「層深さ」は、イオンが基板内に交換された（例えば、ナトリウム、カリウム）深さを意味する。本開示を通して、最大中心張力を、（測定される物品が約４００マイクロメートルより薄い場合のように）ＳＣＡＬＰによって直接測定できない場合、最大中心張力を、最大圧縮応力と圧縮深さを掛けて、更に、基板の厚さと圧縮深さの２倍との差で割ることによって近似し、圧縮応力、および、圧縮深さは、ＦＳＭによって測定する。
【0141】
基板の厚さが約４００マイクロメートルより厚い場合、屈折近視野（ＲＮＦ）法も用いて、応力プロファイルのグラフを表しうる。ＲＮＦ法を用いて、応力プロファイルのグラフを表示する場合、ＲＮＦ法では、ＳＣＡＬＰによって提供された最大ＣＴ値を用いる。特に、ＲＮＦによって測定した応力プロファイルは、力平衡され、ＳＣＡＬＰ測定によって提供された最大ＣＴ値に、較正される。ＲＮＦ法は、「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｍｐｌｅ」という名称の米国特許第８，８５４，６２３号明細書に記載され、それは、参照により全体として、本明細書に組み込まれる。特に、ＲＮＦ法は、ガラス物品を基準ブロックに隣接して配置する工程と、直交する偏光間で１Ｈｚから５０Ｈｚの速度で切り替えて偏光切替え光ビームを生成する工程と、偏光切替え光ビームにおけるパワー量を測定する工程と、偏光切替え基準信号を生成する工程とを含み、各直交する偏光において測定したパワー量は、互いに５０％以内である。方法は、更に、偏光切替え光ビームを、ガラス試料を通って、および、異なる深さについて、基準ブロックを通って、ガラス試料の中に透過させる工程と、次に、透過された偏光切替え光ビームを、中継光学系を用いて、信号光検出器へ中継する工程とを含み、信号光検出器は、偏光切替え検出器信号を生成する。方法は、更に、検出器信号を基準信号で割って、正規化検出器信号を特定する工程と、正規化検出器信号から、ガラス試料のプロファイル特性を特定する工程とを含む。
【0142】
ＳＣＡＬＰ測定を行う時に、ＧｌａｓｓＳｔｒｅｓｓ Ｌｔｄ．、Ｔａｌｉｎｎ、Ｅｓｔｏｎｉａから入手可能なＳＣＡＬＰ偏光器（例えば、ＳＣＡＬＰ－０４、または、ＳＣＡＬＰ－０５）を用いて行われる。試料を測定して、少なくとも１つの応力に関係する特性を特徴付ける時に、偏光器における測定ノイズを容認可能なレベルまで削減する精密な試料速度ＳＳ、および、露光時間ｔＥは、多数の要因に応じたものである。これらの要因は、非応力関連（ＮＳＲ）散乱特性、入射光ビームの強度、使用される偏光状態の数などに加えて、画像センシング装置の特性（例えば、ゲイン、撮像速度（フレーム／秒）、画素サイズ、内部画素平均技術など）を含む。他の要因は、レーザ源からの光ビームの測定波長、および、散乱した光ビームの強度を含む。例示的な測定波長は、６４０ナノメートル（ｎｍ）、５１８ｎｍ、および、４０５ｎｍを含む。例示的な露光時間は、０．０５ミリ秒から１００ミリ秒の範囲でありうる。例示的なフレーム速度は、毎秒１０から２００フレームの範囲でありうる。例示的な光学的遅延の計算は、０．１秒から１０秒の測定時間ｔＭに亘り２から２００フレームを用いうる。
【0143】
態様において、ガラス物品は、２０ＭＰａ以上から４００メガパスカル（ＭＰａ）以下、例えば、５０ＭＰａ以上から３５０ＭＰａ以下、７５ＭＰａ以上から３００ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以上から２５０ＭＰａ以下、または、１５０ＭＰａ以上から２００ＭＰａ以下の最大ＣＴを有し、全ての範囲、および、上記値の任意の２つを端点として有し、その端点も含む、それらの値の間の部分範囲を含みうる。例えば、態様において、最大ＣＴは、２０ＭＰａ以上から４００ＭＰａ以下、５０ＭＰａ以上から３５０ＭＰａ以下、７５ＭＰａ以上から３００ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以上から２５０ＭＰａ以下、または、１５０ＭＰａ以上から２００ＭＰａ以下の範囲、または、これらの値の任意の２つを端点として有し、その端点も含む範囲内でありうる。
【0144】
態様において、領域１２０、および／または、領域１２２のＤＯＣは、５マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下の範囲であり、部分範囲を含みうる。例えば、ＤＯＣは、１０マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、１５マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、２０マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、２５マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、３０マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、３５マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、４０マイクロメートル以上から５０マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から４５マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から４０マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から３５マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から２５マイクロメートル以下、５マイクロメートル以上から２０マイクロメートル以下、または、５マイクロメートル以上から１５マイクロメートル以下の範囲でありうる。態様において、ＤＯＣは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲でありうる。態様において、ＤＯＣは、５マイクロメートル以上から２０マイクロメートル以下の範囲でありうる。
【0145】
態様において、ＤＯＣは、ガラス物品１００の厚さ（ｔ）の一部として報告されうる。例えば、ガラス物品は、ガラス物品の厚さの５％（０．０５ｔ）以上２０％（０．２０ｔ）以下の圧縮深さ（ＤＯＣ）を有し、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ＤＯＣは、ガラス物品の厚さの１０％以上から２０％以下、ガラス物品の厚さの１５％以上から２０％以下、ガラス物品の厚さの５％以上から１５％以下、または、ガラス物品の厚さの５％以上から１０％以下でありうる。
【0146】
ガラス物品１００の厚さ（ｔ）は、表面１１０と表面１１２の間で測定される。態様において、ガラス物品１００の厚さは、４ミリメートル以下（ｍｍ）でありうる。態様において、ガラス物品１００の厚さは、１５マイクロメートル以上から４ｍｍ以下の範囲であり、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、ガラス物品１００の厚さは、２０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、３０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、４０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、５０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、６０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、７０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、８０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、９０マイクロメートル以上から４ｍｍ以下、１ｍｍ以上から４ｍｍ以下、１５マイクロメートル以上から３ｍｍ以下、１５マイクロメートル以上から２ｍｍ以下、１５マイクロメートル以上から１ｍｍ以下、１５マイクロメートル以上から５００マイクロメートル以下、１５マイクロメートル以上から４００マイクロメートル以下、１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下、１５マイクロメートル以上から２００マイクロメートル以下、または、１５マイクロメートル以上から１００マイクロメートル以下の範囲でありうる。
【0147】
圧縮応力層を、ガラス物品に、ガラス物品をイオン交換溶液に曝すことよって形成しうる。態様において、イオン交換溶液は、溶融カリウム塩を含みうる。態様において、イオン交換溶液は、５０質量％以上のカリウム塩、６０質量％以上のカリウム塩、７０質量％以上のカリウム塩、８０質量％以上のカリウム塩、９０質量％以上のカリウム塩、または、１００質量％のカリウム塩を含みうる。例えば、態様において、イオン交換溶液は、５０質量％以上から１００質量％以下のカリウム塩、６０質量％以上から１００質量％以下のカリウム塩、７０質量％以上から１００質量％以下のカリウム塩、８０質量％以上から１００質量％以下のカリウム塩、または、９０質量％以上から１００質量％以下のカリウム塩を含みうる。態様において、カリウム塩は、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）でありうる。態様において、イオン交換溶液の残りの質量パーセントの全部または一部は、溶融硝酸塩、例えば、硝酸ナトリウム塩（ＮａＮＯ３）でありうる。
【0148】
ガラス物品は、ガラス組成物から製作されたガラス物品をイオン交換溶液浴に浸漬させること、イオン交換溶液を、ガラス組成物から製作されたガラス物品に噴霧すること、または、他の態様でイオン交換溶液をガラス物品に物理的に塗布することによって、イオン交換溶液に曝されうる。本態様によりガラス物品に曝される時のイオン交換溶液は、３５０℃以上から４８０℃以下の温度であり、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、温度は、３６０℃以上から４７０℃以下、３７０℃以上から４６０℃以下、３８０℃以上から４５０℃以下、３９０℃以上から４４０℃以下、４００℃以上から４３０℃以下、または、４１０℃以上から４２０℃以下でありうる。
【0149】
態様において、ガラス物品は、イオン交換溶液に５分以上から２４時間以下の持続時間、曝され、部分範囲を含みうる。例えば、態様において、持続時間は、５分以上から２０時間以下、５分以上から１６時間以下、５分以上から１２時間以下、５分以上から６時間以下、５分以上から２時間以下、５分以上から１時間以下、または、５分以上から３０分以下でありうる。
【0150】
イオン交換処理を行った後に、ガラス物品の表面の組成物は、ガラス物品（例えば、イオン交換処理前のガラス物品）を形成した時の組成物とは異なりうると理解すべきである。これは、形成した時のガラス内の１つの種類のアルカリ金属イオン、例えば、Ｎａ＋が、より大きいアルカリ金属イオン、例えば、Ｋ＋と置き換えられた結果である。しかしながら、態様において、ガラス物品の深さ中心、または、その近くのガラス組成部は、形成された時のガラス物品の組成物を有するままとなりうる。別段の記載がない限りは、本願で開示したガラス組成物は、ガラス物品の深さ中心の近くのガラス物品の組成物であり、組成物はイオン交換処理の影響を受けない（または、最小の影響を受ける）もので、つまり、形成された時のガラス物品の組成物である。
【0151】
本明細書に開示のガラス物品は、他の物品、例えば、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、ウオッチ、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステムなどを含む消費者用電子機器）、建築用物品、輸送用物品（例えば、自動車、電車、航空機、船舶など）、家庭用電気物品、または、いくらかの透明性、耐引っ掻き性、耐摩耗性、若しくは、それらの組み合わせの恩恵を受けうる任意の物品に組み込みうる。本明細書に開示の任意のガラス物品を組み込んだ例示的な物品を図３Ａ、３Ｂに示す。特に、図３Ａ、３Ｂは、前面３０４、後面３０６、および、側面３０８を有する筐体３０２を含む消費者用電子製品３００を示している。少なくとも部分的に筐体の内側、または、完全に筐体の中にある電気的構成要素は、少なくとも、制御部３２０、メモリ３２２、および、筐体３０２の前面３０６に、または、それに隣接したディスプレイ３１０を含みうる。ディスプレイ３１０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、または、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイでありうる。
【0152】
カバー基板３１２は、ディスプレイ３１０の上に位置するように、筐体３０２の前面３０４に、または、その上に配置されうる。カバー基板３１２は、本明細書に開示の任意のガラス物品を含み、「カバーガラス」と称しうる。カバー基板３１２は、ディスプレイ３１０、および、消費者用電子製品３００の他の構成要素（例えば、制御部３２０およびメモリ３２２）が破損しないように保護する働きをしうる。態様において、カバー基板３１２は、接着剤で、ディスプレイ３１０に接合されうる。態様において、カバー基板３１２は、筐体３０２の前面３０４の全部または一部を画定しうる。態様において、カバー基板３１２は、筐体３０２の前面３０４、および、筐体３０２の側面３０８の全部、若しくは、一部を画定しうる。態様において、消費者用電子製品３００は、筐体３０２の後面３０６の全部または一部を画定するカバー基板を含みうる。
【実施例】
【0153】
次の実施例によって、態様を更に明らかにする。これらの実施例は、上記態様を限定しないと理解すべきである。
【0154】
次の表２Ａ～２Ｈに挙げた酸化物から製造されたガラス組成物を、従来のガラス形成方法によって調製した。表２Ａ～２Ｈの組成物１～５０（Ｃ１～Ｃ５０）は、本出願の態様によるガラス組成物である。表２Ａ～２Ｈにおいて、全ての酸化物成分を、モル％で示している。
【0155】
表３Ａ～３Ｊは、表２Ａ～２Ｈの組成物１～５０（Ｃ１～Ｃ５０）の材料物性を列挙している。表３Ａ～３Ｊに報告したヤング率（Ｅ）値は、本明細書に開示した方法により測定したものである。剛性率値を、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉｃ ａｎｄ Ｎｏｎ－Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐａｒｔｓ」という名称のＡＳＴＭ Ｅ２００１－１３に示された一般的な種類の共鳴超音波スペクトロスコピー技術によって測定した。
【0156】
表３Ａ～３Ｊに列挙した更なる材料物性は、密度を含み、密度値は、ＡＳＴＭ Ｃ６９３－９３（２０１３）の浮力法を用いて特定され、更に、摂氏１度当たりの百万分率（ｐｐｍ）（ｐｐｍ／℃）で測定した（０℃から３００℃の範囲の）低温ＣＴＥを含み、更に、歪点、アニール点、および、軟化点を含み、歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８－９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を用いて特定され、アニール点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６－７１（２０１５）のファイバ延伸法を用いて特定され、軟化点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３８－９３（２０１３）のファイバ延伸法を用いて特定され、更に、１０１１ポアズ、液相粘度を含み、液相粘度は、本明細書に記載のように特定され、更に、ガラスの複屈折に関係する応力光学係数（ＳＯＣ）を含む。別段の記載がない限りは、ＳＯＣは、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という名称のＡＳＴＭ規格Ｃ７７０－１６に記載の手順Ｃ（ガラスディスク法）により測定し、それらの内容は、参照により全体として、本明細書に組み込まれる。別段の記載がない限りは、表３Ａ～３Ｊに挙げた物性を、組成物または物品を任意のイオン交換処理、または、任意の他の強化処理に曝す前に測定した。表３Ａ～３Ｊに報告したＣＴＥ値は、ファイバ延伸法を用いて測定したものである。膨張計を、ＡＳＴＭ Ｅ２２８（「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｌｉｎｅａｒ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｗｉｔｈ ａ Ｐｕｓｈ－Ｒｏｄ Ｄｉｌａｔｏｍｅｔｅｒ」）により設置した。ファイバ延伸試験について、膨張計に載置された特定の組成物のファイバ試料を、０℃の氷浴に入れ、次に、３００℃の等温炉に入れて、その温度範囲での平均線熱膨張率を特定した。ファイバ試料は、火炎作業で用意した。
【0157】
表４Ａ～４Ｇは、表２Ａ～２Ｇの組成物１～４８（Ｃ１～Ｃ４８）についてのイオン交換条件および物性を含む。表４Ａ～４Ｇに報告したイオン交換処理について、各組成物の試料を、１００質量％のＫＮＯ３から構成された溶融塩浴に浸漬させた。各試料は、１インチ（約２．５４ｃｍ）の長さ、１インチ（約２．５４ｃｍ）の幅、および、０．８ｍｍの厚さを有した。表４Ａ～４Ｇの組成物Ａ（ＣＡ）は、６８．９５モル％のＳｉＯ２、１０．２７モル％のＡｌ２Ｏ３、５．３６モル％のＭｇＯ、０．０６モル％のＣａＯ、１５．２０のＮａ２Ｏ、および、０．１７モル％のＳｎＯ２を含む比較用組成物である。
【0158】
表４Ａ～４Ｇに示すように、組成物１～４８（Ｃ１～Ｃ４８）の全てが、様々なＤＯＣで少なくとも１５のＣＳ／Ｅ比を実現した。３０分より長くイオン交換されなかったＣ３０～Ｃ３６を除いて、各組成物は、約１５マイクロメートル以上のＤＯＣで、少なくとも１５のＣＳ／Ｅ比を実現した。図５のグラフ５００は、様々なイオン交換されたガラス組成物について、液相粘度に対する約２０マイクロメートルのＤＯＣのＣＳ／Ｅ比のプロットである。グラフ５００中のグレイの菱形は、表４Ａ～４Ｆに報告したＤＯＣ値から取得した２０±５マイクロメートルの範囲のＤＯＣ値を有する表２Ａ～２Ｈの様々な組成物を表す。グラフ５００は、大多数の組成物が少なくとも１５のＣＳ／Ｅ比、および、５００℃より高い液相粘度を有したことを示している。
【0159】
【表2A】
【0160】
【表2B】
【0161】
【表2C】
【0162】
【表2D】
【0163】
【表2E】
【0164】
【表2F】
【0165】
【表2G】
【0166】
【表2H】
【0167】
【表3A】
【0168】
【表3B】
【0169】
【表3C】
【0170】
【表3D】
【0171】
【表3E】
【0172】
【表3F】
【0173】
【表3G】
【0174】
【表3H】
【0175】
【表3I】
【0176】
【表3J】
【0177】
【表4A】
【0178】
【表4B】
【0179】
【表4C】
【0180】
【表4D】
【0181】
【表4E】
【0182】
【表4F】
【0183】
【表4G】
【0184】
本明細書に様々な態様を記載したが、例示であって、限定するものではない。開示した態様の適応例および変更例も、本明細書に示した教示およびガイダンスに基づいて、それらの態様の等価物の意味および範囲に含まれることを意図することが明らかだろう。したがって、当業者には、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に開示の態様に、形状および詳細に様々な変形を行いうることが明らかだろう。本明細書に示した態様の要素は、必ずしも互いに排他的ではなく、当業者に分かるように、様々な状況に対処するように交換しうる。
【0185】
本開示の態様を、添付の図面に示した態様について詳細に記載し、図面では、同一の、または、機能的に同様の要素を示すのに同様の参照番号を用いている。「複数の態様」または「態様」に言及する場合、その記載した態様が、特定の特徴物、構造、または、特徴を含みうることを示すが、必ずしも全ての態様が、その特定の特徴物、構造、または、特徴を含まなくてもよい。更に、そのような用語は、必ずしも同じ態様に言及するものではない。更に、ある態様との関係で、特定の特徴物、構造、または、特徴について記載した場合、明示したかに関わらず、他の態様との関係でそのような特徴物、構造、または、特徴に影響することは、当業者の知識の範囲であると提示している。
【0186】
実施例は、例示にすぎず、本開示を限定するものではない。当分野で通常生じる当業者には明らかな様々な条件およびパラメータの他の適した変更例および適応例も、本開示の精神および範囲に含まれる。
【0187】
要素または構成要素の記載で、原文の英語で用いた不定冠詞は、これらの要素または構成要素が１つ以上存在することを意味する。一般に、これらの冠詞は修飾した名詞が単数であることを意味するのに用いられるが、特定の例で別段の記載をしない限りは、本明細書で用いるように複数も含む。同様に、原文の英語で用いた定冠詞も、特定の例で別段の記載をしない限りは、本明細書で用いるように修飾した名詞が単数または複数でありうること示す。
【0188】
本明細書で用いるような方向を表す用語、例えば、上に、下に、右、左、前、後、最上部、底部、内側に向かって、外側に向かっては、示した図面についての記載であり、絶対的向きを意味することを意図しない。
【0189】
請求項で用いる「含む」という用語は、オープンエンドの移行句である。移行句「含む」の後に挙げられた要素は、非排他的な列挙であり、具体的に挙げた要素に追加の要素も存在しうる。請求項で用いるように、「から実質的になる」または「から実質的に構成される」という用語は、材料の組成物を特定した材料、および、材料の基本的および新規な特徴に実質的に影響を与えない材料に限定する。請求項で用いるように、「からなる」または「から完全になる」という用語は、材料の組成物を特定した材料に限定し、いずれの特定していない材料を排除する。
【0190】
本明細書において、上限および下限を含む数値の範囲を記載した場合、特定の状況で別段の記載がない限りは、その範囲の端点、および、範囲内の全ての整数および端数を含むことを意図する。本請求項の範囲が、範囲を画定する際に記載した特定の値に限定されることを意図しない。更に、量、濃度、または、他の値若しくはパラメータを、範囲、１つ以上の好ましい範囲、または、好ましい上限値および好ましい下限値のリストとして記載する場合、任意の上限範囲または好適な値と、任意の下限範囲または好適な値の任意の対から形成される全ての範囲を、そのような対を別々に開示したかに関わらず、具体的に記載したものと理解すべきである。最後に、値または範囲の端点を記載するのに、「約」という用語を用いた場合、その開示は、その具体的な値または端点を含むと理解されるべきである。数値または範囲の端点が「約」と記載されたかに関わらず、数値または範囲の端点は、２つの態様、つまり、「約」で修飾された態様と、「約」で修飾されない態様の両方を含むことを意図する。
【0191】
本明細書で用いるように、「約」という用語は、量、サイズ、調合、パラメータ、並びに、他の量および特徴が正確でないか、正確である必要はなく、近似するか、および／または、許容度、換算係数、四捨五入、測定誤差など、および、当業者に知られた他の要因を反映して、望ましいように大きいか、または、小さくてもよいことを意味する。
【0192】
本明細書で用いた語句および用語は、記載のために使用したものであり、限定するものではないと理解すべきである。本開示の幅および範囲は、いずれの上記例示的な態様によっても限定されるべきではなく、次の請求項および等価物によって画定されるべきである。
【0193】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0194】
実施形態１
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５５モル％以上のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
Ｎａ２Ｏと
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
前記ガラス物品は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであるガラス物品。
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５５モル％以上のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
Ｎａ２Ｏと
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
前記ガラス物品は、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであるガラス物品。
【0195】
実施形態２
前記ガラス物品は、
イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上である、実施形態１に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記ガラス物品は、
イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上である、実施形態１に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0196】
実施形態３
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下である、実施形態２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下である、実施形態２に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0197】
実施形態４
前記ヤング率値は、７０ＭＰａ以上から８０ＭＰａ以下の範囲である、実施形態２または３に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記ヤング率値は、７０ＭＰａ以上から８０ＭＰａ以下の範囲である、実施形態２または３に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0198】
実施形態５
前記ピーク圧縮応力値は、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲である、実施形態２から４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記ピーク圧縮応力値は、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲である、実施形態２から４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0199】
実施形態６
前記圧縮深さは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲である、実施形態２から５のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記圧縮深さは、５マイクロメートル以上から３０マイクロメートル以下の範囲である、実施形態２から５のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0200】
実施形態７
前記圧縮深さは、前記ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲である、実施形態２から６のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記圧縮深さは、前記ガラス物品の厚さの５％以上から２０％以下の範囲である、実施形態２から６のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0201】
実施形態８
Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％≧２０モル％である、実施形態１から７のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％≧２０モル％である、実施形態１から７のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0202】
実施形態９
（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である、実施形態１から８のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である、実施形態１から８のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0203】
実施形態１０
１１モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である、実施形態１から８のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
１１モル％≧（Ｎａ２Ｏのモル％＋ＲＯのモル％－Ａｌ２Ｏ３のモル％）≧４モル％である、実施形態１から８のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0204】
実施形態１１
２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％である、実施形態１から１０のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
２１モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％である、実施形態１から１０のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0205】
実施形態１２
３７モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％≧２８モル％である、実施形態１から１１のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
３７モル％≧Ａｌ２Ｏ３のモル％＋Ｎａ２Ｏのモル％≧２８モル％である、実施形態１から１１のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0206】
実施形態１３
（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0207】
実施形態１４
０．８≧（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
０．８≧（ＭｇＯのモル％／（ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％））≧０．５である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0208】
実施形態１５
１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを、
含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯを、
含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0209】
実施形態１６
０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯを、
含む、実施形態１から１５のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯを、
含む、実施形態１から１５のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0210】
実施形態１７
５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１６のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１６のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0211】
実施形態１８
６４モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１３モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から２モル％以下のＣａＯと、
１５．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
６４モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１３モル％以上から１５モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から２モル％以下のＣａＯと、
１５．５モル％以上から１７．５モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0212】
実施形態１９
５９．６モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２と、
１２．７８モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯと、
１６．０９モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
５９．６モル％以上から６５．５モル％以下のＳｉＯ２と、
１２．７８モル％以上から１５．９６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１．９２モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から２．５２モル％以下のＣａＯと、
１６．０９モル％以上から２０．２モル％以下のＮａ２Ｏと
を含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0213】
実施形態２０
４ミリメートル以下の厚さを有する、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
４ミリメートル以下の厚さを有する、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0214】
実施形態２１
１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下の範囲の厚さを有する、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
１５マイクロメートル以上から３００マイクロメートル以下の範囲の厚さを有する、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0215】
実施形態２２
イオン交換される前に測定した５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有する、実施形態１から２１のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
イオン交換される前に測定した５００ｋＰ以上から２３００ｋＰ以下の範囲の液相粘度を有する、実施形態１から２１のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0216】
実施形態２３
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層を、
含む、実施形態１または８から２２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、５００ＭＰａ以上から１３００ＭＰａ以下の範囲のピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層を、
含む、実施形態１または８から２２のいずれか１つに記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【0217】
実施形態２４
電子装置において、
電子ディスプレイと、
前記電子ディスプレイの上に配置された実施形態１から２３のいずれか１つに記載の前記ガラス物品と、
を含む電子装置。
電子装置において、
電子ディスプレイと、
前記電子ディスプレイの上に配置された実施形態１から２３のいずれか１つに記載の前記ガラス物品と、
を含む電子装置。
【0218】
実施形態２５
前面、後面、および、側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体にあり、制御部、メモリ、および、該筐体の前記前面に、若しくは、該筐体に隣接した電子ディスプレイを含む電気的構成要素と
を更に含み、
前記ガラス物品は、前記筐体の少なくとも一部を形成するものである、実施形態２４に記載の電子装置。
前面、後面、および、側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体にあり、制御部、メモリ、および、該筐体の前記前面に、若しくは、該筐体に隣接した電子ディスプレイを含む電気的構成要素と
を更に含み、
前記ガラス物品は、前記筐体の少なくとも一部を形成するものである、実施形態２４に記載の電子装置。
【0219】
実施形態２６
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏと、
前記ガラス物品をイオン交換する前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記イオン交換されたガラス物品の表面から延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであり、
前記ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下であるガラス物品。
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５９モル％以上から６６モル％以下のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６．０モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から３．８８モル％以下のＭｇＯと、
０．７８モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
１６モル％以上から２１モル％以下のＮａ２Ｏと、
前記ガラス物品をイオン交換する前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記イオン交換されたガラス物品の表面から延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを実質的に含まないものであり、
前記ピーク圧縮応力値のヤング率値に対する比は、１５以上から１８以下であるガラス物品。
【0220】
実施形態２７
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５５モル％以上のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から４モル％以下のＭｇＯと、
０．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
Ｎａ２Ｏと
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを、実質的に含まないものであるガラス物品。
イオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品において、
５５モル％以上のＳｉＯ２と、
１２．５モル％以上から１６モル％以下のＡｌ２Ｏ３と、
１モル％以上から４モル％以下のＭｇＯと、
０．５モル％以上から３モル％以下のＣａＯと、
Ｎａ２Ｏと
を含み、
Ａｌ２Ｏ３のモル％＋ＲＯのモル％≧１７モル％であり、
ＲＯのモル％＝ＭｇＯのモル％＋ＣａＯのモル％であり、
ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏを、実質的に含まないものであるガラス物品。
【0221】
実施形態２８
イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上である、実施形態２７に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
イオン交換される前にＧＰａで測定したヤング率値と、
前記ガラス物品の表面から圧縮深さまで延伸し、ＭＰａで測定したピーク圧縮応力値を有する圧縮応力層と
を含み、
前記ピーク圧縮応力値の前記ヤング率値に対する比は、１５以上である、実施形態２７に記載のイオン交換されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品。
【符号の説明】
【0222】
１００ ガラス物品
１１０、１１２ 表面
１２０、１２２ 圧縮応力領域
１３０ 中心領域
ＤＯＣ、ｄ１、ｄ２ 圧縮深さ
１１０、１１２ 表面
１２０、１２２ 圧縮応力領域
１３０ 中心領域
ＤＯＣ、ｄ１、ｄ２ 圧縮深さ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】