(57)【要約】  本明細書には、基板に銀含有領域が形成された後に変色が低減されるさまざまな抗菌物品が記載される。本明細書に記載される改善された抗菌物品は、概して、それぞれが基板の表面から特定の深さまで内側に延び、物品がほとんど又は全く変色しないように基板の表面全体にわたり均一な銀濃度プロファイルを有する、圧縮応力層と銀含有領域とを含む。物品の製造及び使用方法についても記載される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品であって、
基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、前記基板の表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板
を備えており、
２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度が、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい、
物品。
【請求項２】
前記第２の深さが前記第１の深さ未満である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記基板の表面に配置された追加の層をさらに含み、該追加の層が、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、又は導電性コーティングを含む、請求項１又は２に記載の物品。
【請求項４】
前記圧縮応力層の最大圧縮応力が約２００メガパスカル（ＭＰａ）〜約１．２ギガパスカル（ＧＰａ）の範囲であり、前記圧縮応力層の深さが約２００マイクロメートル（μｍ）未満であり、前記銀含有領域が約１５０μｍ以下の深さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５】
消費者向け電子製品において、
前面、背面、及び側面を有する筐体；
少なくとも部分的に前記筐体内に設けられた電気部品であって、該電気部品が少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを備えており、該ディスプレイが前記筐体の前記前面又はそれに隣接して設けられている、電気部品；及び
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板
を備えており、
前記筐体の一部又は前記カバー基板のうちの少なくとも一方が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品を含む、
消費者向け電子製品。
【請求項６】
物品であって、
前記基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、前記基板の前記表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板
を備えており、
前記基板の前記表面にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］が約０．５モル％以下である、
物品。
【請求項７】
物品の製造方法であって、
少なくとも基板の表面を少なくとも１種類のアニオンを含む銀含有媒体と接触させて、前記基板の前記表面から第１の深さまで内側に延びる銀含有領域を前記基板内に形成する工程
を含み、
２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度が、４０ｎｍの深さにおける前記Ａｇ２Ｏ濃度より大きい、
方法。
【請求項８】
前記少なくとも１種類のアニオンが、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、Ｆ−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣＯ３２−、ＰＯ４３、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基板の前記表面から第２の深さまで内側に延びる圧縮応力層を形成する工程をさらに含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記銀含有媒体が銀カチオンを含む溶融塩浴であり、前記銀カチオンが、前記溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在し、前記少なくとも１種類のアニオンが、前記溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．０１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１７年８月２９日出願の米国仮特許出願第６２／５５１，４７１号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、さまざまな電子機器、例えば、携帯電話、ラップトップコンピュータ、ブックリーダー、ハンドヘルドビデオゲームシステム、現金自動預け払い機、エレベーターのディスプレイ、電子看板などのためのタッチスクリーンを含むが、これらに限られない、さまざまな用途のための強化された抗菌物品に関する。より詳細には、本明細書に記載されるさまざまな実施形態は、抗菌挙動を有し、かつ変色の低減を示す物品、並びに該物品を製造及び使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
スクリーン表面（例えば、表面の特定の部分に触れることによって作動するユーザインタラクティブ機能を有する電子機器の表面）などのタッチ作動型デバイス又はタッチ対話型デバイスは、電子機器産業においてますます普及している。概して、これらの表面は、他の特徴の中でもとりわけ、高い光透過率、低いヘイズ、及びび高い耐久性を示す必要がある。ユーザとデバイスとの間のタッチスクリーンをベースとした相互作用の度合いが高まるにつれて、ユーザからユーザへ移動する可能性のある微生物（例えば、細菌、真菌、ウイルスなど）が表面に潜んでいる可能性も高まる。
【０００４】
表面の微生物の存在を最小限に抑えるために、さまざまな物品に「抗菌」特性が付与されている。このような抗菌物品は、それらがタッチ作動式デバイスのスクリーン表面として使用されるか他の用途で使用されるかに関わらず、さまざまな理由で変色する傾向があり、これは透明ガラス物品について特に顕著でありうる。例えば、変色の理由の１つには、ガラス物品の表面に大量のＡｇが存在することが含まれる。場合によっては、この変色により、ガラス製品が見苦しくなる。さらには、過度の変色は最終的に、ガラス物品をその意図された目的にとって不適切にさせうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、変色が低減された抗菌物品を提供する技術が依然として必要とされている。このような技術が表面の他の望ましい特性（例えば、光透過率、ヘイズ、強度、耐擦傷性など）に悪影響を及ぼさない場合、それは特に有利であろう。本開示が対象とするのは、このような技術の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によれば、物品が提供される。該物品は、基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、基板の表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板を備えており、２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度は、４０ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい。
【０００７】
第１の態様に従う第２の態様では、第２の深さは第１の深さ未満である。
【０００８】
第１又は第２の態様に従う第３の態様では、物品は、基板の表面に配置された追加の層をさらに含む。
【０００９】
第３の態様に従う第４の態様では、追加の層は、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、又は導電性コーティングを含む。
【００１０】
第１から第４の態様のいずれかに従う第５の態様では、圧縮応力層の最大圧縮応力は約２００メガパスカル（ＭＰａ）〜約１．２ギガパスカル（ＧＰａ）であり、圧縮応力層の深さは約２００マイクロメートル（μｍ）未満である。
【００１１】
第１から第５の態様のいずれかに従う第６の態様では、銀含有領域は約１５０マイクロメートル（μｍ）以下の深さを有する。
【００１２】
第１から第６の態様のいずれかに従う第７の態様では、物品は実質的に変色を示さず、水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の物品の光透過率の変化、Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の物品のヘイズの変化、並びに、Ｈ２による還元後にそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の変化のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない。
【００１３】
第１から第７の態様のいずれかに従う第８の態様では、１．５インチ×１．５インチ（約３．８１ｃｍ×約３．８１ｃｍ）のサイズを有する物品を１０ｍＭのＮａＮＯ３の７００μＬ溶液に６０℃で２時間、浸漬した後、物品は、最大で約１００パーツ・パー・ビリオン（ｐｐｂ）の銀イオンを溶液中に浸出する。
【００１４】
第１から第８の態様のいずれかに従う第９の態様では、物品は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、ある濃度の少なくとも黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、及び緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）の細菌において、少なくとも２の対数減少を示す。
【００１５】
第１から第９の態様のいずれかに従う第１０の態様では、基板は、ガラス、ガラスセラミック、及びセラミック組成物のうちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
第１から第１０の態様のいずれかに従う第１１の態様では、物品は、電子機器のタッチ感応式ディスプレイスクリーン又はカバープレートの一部、電子機器の非タッチ感応式部品、家電製品の表面、医療機器の表面、生物学的又は医療用包装容器、若しくは車両部品の表面を含む。
【００１７】
第１２の態様によれば、消費者向け電子製品が提供される。消費者向け電子製品は、前面、背面、及び側面を有する筐体；少なくとも部分的に筐体内に設けられた電気部品であって、該電気部品が少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを備えており、該ディスプレイが筐体の前面又はそれに隣接して設けられている、電気部品；並びに、ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、筐体の一部又はカバー基板のうちの少なくとも一方が、第１から第１１の態様のいずれかに従う物品を含む、カバー基板を備えている。
【００１８】
第１３の態様によれば、物品が提供される。物品は、基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、基板の表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板を備えており、基板の表面にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．５モル％以下である。
【００１９】
第１３の態様に従う第１４の態様では、第２の深さは第１の深さ未満である。
【００２０】
第１３又は第１４の態様に従う第１５の態様では、物品は、基板の表面に配置された追加の層をさらに含む。
【００２１】
第１５の態様に従う第１６の態様では、追加の層は、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、又は導電性コーティングを含む。
【００２２】
第１３から第１６の態様のいずれかに従う第１７の態様では、圧縮応力層の最大圧縮応力は約２００メガパスカル（ＭＰａ）〜約１．２ギガパスカル（ＧＰａ）であり、圧縮応力層の深さは約２００マイクロメートル（μｍ）未満である。
【００２３】
第１３から第１７の態様のいずれかに従う第１８の態様では、銀含有領域は、約１５０マイクロメートル（μｍ）以下の深さを有する。
【００２４】
第１３から第１８の態様のいずれかに従う第１９の態様では、物品は実質的に変色を示さず、水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の物品の光透過率の変化、Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の物品のヘイズの変化、並びに、Ｈ２による還元後にそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の変化のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない。
【００２５】
第１３から第１９の態様のいずれかに従う第２０の態様では、１．５インチ×１．５インチ（約３．８１ｃｍ×約３．８１ｃｍ）のサイズを有する物品を１０ｍＭのＮａＮＯ３の７００μＬ溶液に６０℃で２時間、浸漬した後、物品は、最大で約１００パーツ・パー・ビリオン（ｐｐｂ）の銀イオンを溶液中に浸出する。
【００２６】
第１３から第２０の態様のいずれかに従う第２１の態様では、物品は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、ある濃度の少なくとも黄色ブドウ球菌、エンテロバクター・アエロゲネス、及び緑膿菌の細菌において、少なくとも２の対数減少を示す。
【００２７】
第１３から第２１の態様のいずれかに従う第２２の態様では、基板は、ガラス、ガラスセラミック、及びセラミック組成物のうちの少なくとも１つを含む。
【００２８】
第１３から第２２の態様のいずれかに従う第２３の態様では、物品は、電子機器のタッチ感応式ディスプレイスクリーン又はカバープレートの一部、電子機器の非タッチ感応式部品、家電製品の表面、医療機器の表面、生物学的又は医療用包装容器、若しくは車両部品の表面を含む。
【００２９】
第１３から第２３の態様のいずれかに従う第２４の態様では、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．３モル％以下である。
【００３０】
第２５の態様によれば、消費者向け電子製品が提供される。消費者向け電子製品は、前面、背面、及び側面を有する筐体；少なくとも部分的に筐体内に設けられた電気部品であって、該電気部品が少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを備えており、該ディスプレイが筐体の前面又はそれに隣接して設けられている、電気部品；並びに、ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、筐体の一部又はカバー基板のうちの少なくとも一方が、第１３から第２４の態様のいずれかに従う物品を含む、カバー基板を備えている。
【００３１】
第２６の態様によれば、物品の製造方法が提供される。本方法は、少なくとも基板の表面を少なくとも１種類のアニオンを含む銀含有媒体と接触させて、基板の表面から第１の深さまで内側に延びる銀含有領域を基板内に形成する工程を含み、ここで、２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度は、４０ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい。
【００３２】
第２６の態様に従う第２７の態様では、少なくとも１種類のアニオンは、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、Ｆ−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣＯ３２−、ＰＯ４３−、及びそれらの混合物からなる群より選択される。
【００３３】
第２６又は第２７の態様に従う第２８の態様では、本方法は、基板の表面から第２の深さまで内側に延びる圧縮応力層を形成する工程をさらに含む。
【００３４】
第２８の態様に従う第２９の態様では、銀含有領域の形成及び圧縮応力層の形成は同時に行われる。
【００３５】
第２６から第２９の態様のいずれかに従う第３０の態様では、銀含有媒体は銀カチオンを含む溶融塩浴である。
【００３６】
第３０の態様に従う第３１の態様では、溶融塩浴は、ＮａＮＯ３及びＫＮＯ３のうちの少なくとも一方をさらに含む。
【００３７】
第３０又は第３１の態様に従う第３２の態様では、銀カチオンは、溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在する。
【００３８】
第３０から第３２の態様のいずれかに従う第３３の態様では、少なくとも１種類のアニオンは、溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．０１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在する。
【００３９】
第２６から第３３の態様のいずれかに従う第３４の態様では、銀含有媒体は約３５０℃〜約４５０℃の範囲の温度へと加熱される。
【００４０】
第２６から第３４の態様のいずれかに従う第３５の態様では、基板を銀含有媒体と接触させる工程は、約１０分間〜約１０時間の範囲の持続時間で行われる。
【００４１】
第２６から第３５の態様のいずれかに従う第３６の態様では、本方法は、基板の表面の少なくとも一部の上に追加の層を形成する工程をさらに含み、該追加の層は、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、及び導電性コーティングからなる群より選択される。
【００４２】
第２６から第３６の態様のいずれかに従う第３７の態様では、物品の表面から内側に４０ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度は、最大で約２モル％である。
【００４３】
第２６から第３７の態様のいずれかに従う第３８の態様では、物品の表面にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．５モル％以下である。
【００４４】
第３８の態様に従う第３９の態様では、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．３モル％以下である。
【００４５】
第２６から第３９の態様のいずれかに従う第４０の態様では、物品が実質的に変色を示さず、水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の物品の光透過率の変化、Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の物品のヘイズの変化、並びに、Ｈ２による還元後にそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の変化のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない。
【００４６】
追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部には、その説明から当業者に容易に明らかとなり、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含めた本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されよう。
【００４７】
前述の概要及び後述する詳細な説明はいずれも、単なる例示であり、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を例証しており、その説明とともに、さまざまな実施形態の原理及び動作を説明する役割を担う。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本開示の幾つかの実施形態による強化された抗菌物品の製造方法の例示的な概略図
【図２】本開示の幾つかの実施形態による強化された抗菌物品の例示的な概略図
【図３】イオン交換によって引き起こされる変色の生成を示す例示的な概略図
【図４】本開示の幾つかの実施形態による塩化物イオンを含む溶融塩浴を使用したイオン交換プロセスを示す例示的な概略図
【図５】本開示の幾つかの実施形態によるさまざまなイオン交換条件に供されたガラス物品の深さの関数としてのモル％でのＡｇ２Ｏ濃度の二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）プロットを示すグラフ
【図６Ａ】本明細書に開示される物品のいずれかを組み込む例示的な電子機器の平面図
【図６Ｂ】図６Ａの例示的な電子機器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本開示のさまざま原理の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示する例示的な実施形態が説明される。しかしながら、本開示は、本明細書に開示される特定の詳細から逸脱する他の実施形態で実施することができることは、本開示の恩恵を受けた当業者には明らかであろう。さらには、本開示のさまざまな原理の説明を不明瞭にしないように、よく知られているデバイス、方法、及び材料の説明は省略される場合がある。最後に、該当する場合は常に、同様の参照番号は同様の要素を指す。
【００５０】
本明細書では、範囲は、「約」１つの特定の値から、及び／又は「約」別の特定の値までとして表現することができる。このような範囲が表現される場合、別の実施形態は、その１つの特定の値から及び／又は他方の特定の値までを含む。同様に、例えば先行詞「約」の使用によって、値が近似値として表される場合、その特定の値は別の実施形態を形成することが理解されよう。さらには、範囲の各々の端点は、他の端点に関連して、及び他の端点とは独立してのいずれにおいても重要であることが理解されよう。
【００５１】
本明細書で使用される方向用語（例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部）は、描かれた図を参照してのみ作られており、絶対的な方向を意味することは意図していない。
【００５２】
特に明記しない限り、本明細書に記載の任意の方法は、その工程が特定の順序で実行されることを必要とすると解釈されることは、決して意図していない。したがって、方法クレームがその工程が従うべき順序を実際に列挙していないか、あるいは、工程が特定の順序に限定されるべきであることが特許請求の範囲又は明細書に明記されていない場合、いかなる点においても、順序が推測されることは決して意図されていない。これには、次のような解釈のためのあらゆる非明示的根拠が当てはまる：工程の配置又は動作フローに関する論理的事項；文法上の編成又は句読点から派生した平明な意味；及び、明細書に記載される実施形態の数又はタイプ。
【００５３】
本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば、ある１つの（ａ）「構成要素」への言及は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。
【００５４】
本明細書には、基板の表面から第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、基板の表面から第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを有する基板を備えたさまざまな強化された物品が、それらの製造及び使用方法とともに記載される。表面に銀を組み込むことによって、そこに抗菌特性が付与される。「抗菌性」という用語は、本明細書では、複数の種又は複数の型の微生物（例えば、細菌、ウイルス、真菌など）を死滅させる又はそれらの成長を阻害する能力を指す。本明細書全体を通じて、「圧縮応力層」という用語は、圧縮応力の層又は領域を指すために用いられ、「銀含有領域」という用語は、銀種を含有する層又は領域を指すために用いられるものとする。この使用法は便宜上のものであり、「領域」又は「層」という用語を多少なりとも区別することは意図されていない。
【００５５】
概して、本明細書に記載される物品は、低減された変色又は着色を示す。幾つかの実施形態では、物品は、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ濃度より大きい２００ｎｍの深さにおけるＡｇ濃度を示す。幾つかの実施形態では、Ａｇ２Ｏは物品中に存在しない場合もありうるが、銀の濃度はＡｇ２Ｏの濃度に変換され、Ａｇ２Ｏの濃度として表される。したがって、幾つかの例示的な実施形態によれば、物品は、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい２００ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度を示す。「Ａｇ２Ｏ濃度」の使用は便宜上のためだけのものであって、決して物品内にＡｇ２Ｏが存在することを意味するものではない。
【００５６】
本明細書に記載される方法は、概して、イオン交換プロセスにおける銀含有溶融塩浴中の少なくとも１種類のアニオンの使用を包含する。少なくとも１種類のアニオンは、銀カチオンと反応して、イオン交換温度より高い融点を有する銀塩を形成するように適合される。
【００５７】
基板
基板の選択は特定の組成に限定されない。例えば、選択される組成は、広範囲のガラス、ガラスセラミック、又はセラミック組成のいずれであってもよい。ガラス基板の場合には、基板は、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、ボロアルミノケイ酸塩、ソーダ石灰、並びに、他のアルカリ含有ガラス組成物及び無アルカリガラス組成物のうちの少なくとも１つを含むことができる。幾つかの実施形態では、物品は、１つ以上のアルカリ金属を含有する、イオン交換可能なガラス組成物を有する基板を含む。
【００５８】
ガラスセラミック組成物に関しては、物品の基板として選択される材料は、ガラス質（非晶質）相とセラミック（結晶化）相の両方を有する広範囲の材料のいずれかでありうる。例示的なガラスセラミックには、ガラス相が、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、又はホウアルミノケイ酸塩から形成され、セラミック相がβ−スポジュメン、β−石英、霞石、カルシライト、ペタライト、又はカーネギーアイトから形成される材料が含まれる。「ガラスセラミック」には、ガラスの結晶化を制御することによって製造された材料が含まれる。さまざまな実施形態では、ガラスセラミックは約１％〜約９９％の結晶化度を有する。用いられうるガラスセラミック系の非限定的な例には、Ｌｉ２Ｏ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（すなわちＬＡＳ系）、ＭｇＯ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（すなわちＭＡＳ系）、及びＺｎＯ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（すなわちＺＡＳ系）が含まれる。
【００５９】
セラミックに関しては、物品の基板として選択される材料は、広範囲の無機結晶性酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、炭窒化物などのいずれかでありうる。例示的なセラミックには、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージエライト、ジルコン、スピネル、ペルソブスカイト、ジルコニア、セリア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素アルミニウム、又はゼオライト相を有する材料が含まれる。
【００６０】
基板は、さまざまな物理的形態をとることができる。すなわち、断面の観点から、基板は平坦又は平面であってよく、あるいは、それは湾曲及び／又は鋭く曲がっていてもよい。同様に、それは単一の一体的な物体、若しくは多層構造又は積層体であってもよい。
【００６１】
本明細書で企図される基板の厚さには特に制限はない。多くの例示的な用途では、厚さは約１５ミリメートル（ｍｍ）以下でありうる。重量、コスト、及び強度特性（例えば、電子機器など）の厚さを最適化することが望ましいであろう用途に物品を使用する場合には、さらに薄い基板（例えば、約５ｍｍ以下）を使用することができる。例として、物品がタッチスクリーンディスプレイのカバーとして機能することが意図されている場合には、基板は、約０．０２ｍｍ〜約２．０ｍｍの厚さを示しうる。
【００６２】
圧縮応力層
１つ以上の実施形態の物品は、基板の表面からその中の特定の深さまで内側に延びる圧縮応力層又は領域を含む。本明細書でより詳細に説明するように、この圧縮応力層は、強化プロセスから（例えば、熱焼き戻し、化学イオン交換、又は同様のプロセスによって）形成することができる。
【００６３】
熱焼き戻しでは、基板は概して、そのアニール点を上回って加熱され、その後、基板の外側領域又は外部領域を圧縮状態で急冷するための急速冷却工程が行われる一方、基板の内側領域はより遅い速度で冷却され、張力下に置かれる。加熱温度、加熱時間、及び冷却速度は、概して、圧縮応力層（圧縮状態の基板の外部領域）での所望の圧縮応力（ＣＳ）及び圧縮深さ（ＤＯＣ）を達成するように調整することができる主要なパラメータである。
【００６４】
化学イオン交換では、基板はイオン交換浴と接触し（例えば、ディッピング、浸漬、噴霧などによって）、その間に、基板の外側又は外部領域のより小さいカチオンは、イオン交換浴に由来する同じ価数（通常は１＋）のより大きいカチオンに置き換えられるか、又は交換されて、外側又は外部領域が圧縮下に置かれる一方、基板の内側領域（イオン交換が発生しない領域）は張力下に置かれる。接触時間、イオン交換温度、及びイオン交換浴内の塩濃度などの条件は、圧縮応力層（イオン交換が発生する外部領域）において所望のＤＯＣ及びＣＳを達成するように調整することができる。
【００６５】
図１を参照すると、抗菌ガラス物品の製造方法１００が提供されている。方法１００では、第１の表面１２及び複数のイオン交換可能な金属イオンを有するガラス物品１０が用いられる。図１に示されるように、ガラス物品１０は、第１の表面１２に加えて他の外表面を有する。例示的な実施形態では、ガラス物品１０は、イオン交換可能な金属イオンを有するケイ酸塩組成物を含むことができる。金属イオンは、ガラス物品１０及び第１の表面１２を他の金属イオンを含有する浴に曝すことにより、ガラス物品１０中の金属イオンの一部が浴に由来する金属イオンと交換させることができるという意味で交換可能である。１つ以上の実施形態では、このイオン交換プロセスによって圧縮応力が生成し、ガラス物品１０、具体的には第１の表面１２の複数の第１の金属イオンは、ガラス物品１０の領域が複数の第２の金属イオンを含むように、複数の第２の金属イオン（複数の第１の金属イオンよりも大きいイオン半径を有する）と交換される。この領域に大きい第２の金属イオンが存在することにより、その領域に圧縮応力が生じる。第１の金属イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムなどのアルカリ金属イオンでありうる。第２の金属イオンは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及びセシウムなどのアルカリ金属イオンであってよいが、第２のアルカリ金属イオンは、第１のアルカリ金属イオンのイオン半径より大きいイオン半径を有する。
【００６６】
再び図１を参照すると、抗菌ガラス物品の製造方法１００は、容器１４内に含まれる強化浴２０を使用する。強化浴２０は、複数のイオン交換金属イオンを含む。幾つかの実施形態では、例えば、浴２０は、ガラス物品１０に含まれるナトリウムなどのイオン交換可能なイオンよりもサイズが大きい複数のカリウムイオンを含むことができる。浴２０に含まれるこれらのイオン交換用イオンは、物品１０が浴２０に沈められたときに、ガラス物品１０内のイオン交換可能なイオンと優先的に交換する。強化浴２０には、ガラス物品１０の処理中に塩が確実に溶融状態に留まることを保証する温度へと十分に加熱された、少なくともＫＮＯ３を含む溶融塩浴が含まれうる。強化浴２０には、ＫＮＯ３と、ＮａＮＯ３及びＬｉＮＯ３のうちの一方又は両方との組合せも含まれうる。
【００６７】
さらに図１を参照すると、図１に示される抗菌ガラス物品の製造方法１００は、ガラス物品１０を強化浴２０に沈める工程１２０を含む。浴２０に沈積されると、ガラス物品１０内の複数のイオン交換可能イオン（例えば、Ｎａ＋イオン）の一部は、強化浴２０に含まれる複数のイオン交換用イオン（例えば、Ｋ＋イオン）の一部と交換される。幾つかの実施形態によれば、沈漬工程１２０は、浴２０の組成、浴２０の温度、ガラス物品１０の組成、及び／又はガラス物品１０中のイオン交換用イオンの所望の濃度に基づいて、所定の時間の間、行われる。幾つかの実施形態では、イオン交換温度は約３５０℃〜約４５０℃、約３８０℃〜約４４０℃、又は約３９０℃〜約４３０℃の範囲でありうる。幾つかの実施形態では、沈漬工程は、約１０分間〜約１０時間、約０．５時間〜約５時間、約１時間〜約３時間、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲にわたって行われる。
【００６８】
沈漬工程１２０の完了後に、洗浄工程１３０を行い、第１の表面１２を含むガラス物品１０の表面に残留する、浴２０に由来する材料を除去する。例えば、脱イオン水を洗浄工程１３０に使用して、ガラス物品１０の表面の浴２０に由来する材料を除去することができる。媒体が浴２０に由来する材料及び／又はガラス物品１０のガラス組成物との反応を回避するように選択されることを条件に、ガラス物品１０の表面を洗浄するために他の媒体を使用することもできる。
【００６９】
浴２０に由来するイオン交換用イオンは、もともとガラス物品１０内にあったイオン交換可能イオンを犠牲にしてガラス物品１０内に分布されることから、圧縮応力層２４がガラス物品１０内に発生する。圧縮応力層２４は、第１の表面１２からガラス物品１０の拡散深さ２２まで延びる。概して、強化浴２０に由来するかなりの濃度のイオン交換用イオン（例えば、Ｋ＋イオン）が、それぞれ浸漬及び洗浄工程１２０及び１３０の後に、圧縮応力層２４に存在する。これらのイオン交換用イオンは、概して、イオン交換可能イオン（例えば、Ｎａ＋イオン）よりも大きく、それによって、ガラス物品１０内の層２４の圧縮応力レベルが増加する。
【００７０】
ＣＳ及びＤＯＣの量は、物品の特定の用途に基づいて変えることができるが、ＣＳレベル及びＤＯＣは、圧縮応力層の結果として基板内に作り出された引張応力が物品を脆弱にするほど過度にならないように制限する必要がある。１つ以上の実施形態では、基板の表面のＣＳレベルは、少なくとも約２００ＭＰａ、少なくとも約３００ＭＰａ、少なくとも約４００ＭＰａ、少なくとも約５００ＭＰａ、少なくとも約６００ＭＰａ、又は少なくとも約７００ＭＰａ、並びに、約１．２ＧＰａ以下、約１．１ＧＰａ以下、約１ＧＰａ以下、約９００ＭＰａ以下、又は約８００ＭＰａ以下、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲である。さまざまな用途では、最大圧縮応力は約２００ＭＰａ〜約１．２ＧＰａの範囲である。
【００７１】
ＣＳとＤＯＣの終局限界は物品を脆弱にすることの回避であるが、圧縮応力層のＤＯＣは、概して、基板の厚さの約３分の１未満でありうる。しかしながら、ほとんどの用途において、ＤＯＣは、約２００μｍ以下、約２５μｍ以上約２００μｍ以下、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲でありうる。場合によっては、ＤＯＣは、約１００μｍ〜約２００μｍの範囲でありうる。
【００７２】
銀含有領域
１つ以上の実施形態の物品は、物品の表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀を含有する層又は領域を含む。銀含有領域は、カチオン性の一価の銀（Ａｇ＋）を、物品に抗菌的な作用を付与するのに有効な量で含む。したがって、Ａｇ＋イオンは、物品の表面で微生物と相互作用してそれらを死滅させるか、あるいは他の方法でそれらの増殖を阻害する。概して、銀含有領域は、圧縮応力層と同様に、物品の表面から銀含有領域の深さ（ＤＯＲ）まで内側に延びる。したがって、銀含有領域は、圧縮応力層と少なくとも部分的に重なる。１つ以上の実施形態では、ＤＯＲは、物品における目に見える変色又は着色を回避し、物品内のカチオン性銀の抗菌効果を最大にするために、概して制限されうる。例えば、ＤＯＲは、約２０μｍ以下、約１８μｍ以下、約１６μｍ以下、約１４μｍ以下、約１２μｍ以下、約１０μｍ以下、約８μｍ以下、又は約５μｍ以下、及び約０．１μｍ以上、約１μｍ以上、約５μｍ以上、約６μｍ以上、約７μｍ以上、約８μｍ以上、約９μｍ以上、約１０μｍ以上、約１２μｍ以上、約１４μｍ以上、又は約１６μｍ以上、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲でありうる。
【００７３】
幾つかの実施形態では、ＤＯＣはＤＯＲより大きい。１つ以上の代替となる実施形態では、ＤＯＣ及びＤＯＲはほぼ同じである。幾つかの特定の代替的な実施形態では、ＤＯＲはＤＯＣより大きくなりうる。このような実施形態では、ＤＯＲは、最大で約１５０μｍ（例えば、約２０μｍ〜約１５０μｍの範囲）でありうる。
【００７４】
銀含有領域は、さまざまな方法で形成することができ、その方法は、銀含有媒体（例えば、ペースト、分散液、溶融塩のイオン交換浴など）からのカチオン性銀の化学拡散（任意選択的に、基板からの別のカチオンの交換が伴う場合がありうる）が最も一般的である。概して、基板は銀含有媒体と接触し（例えば、ディッピング、浸漬、噴霧などによる）、カチオン性銀は銀含有媒体から基板の外側又は外部領域内へと拡散する。しかしながら、ほとんどの状況において、カチオン性銀は、銀含有媒体に由来する同じ原子価の別のカチオン（例えば、Ｋ＋）に置き換わるか、又はそれと交換する。接触時間、銀含有媒体の温度、及び銀含有媒体の銀濃度などの条件を調整して、銀含有領域（カチオン性銀が拡散又はイオン交換する外部領域）において所望のＤＯＲ及び銀濃度プロファイルを達成することができる。
【００７５】
本出願の一態様は、基板を銀含有媒体と接触させる工程を含む、基板内に銀含有領域を形成する方法を提供する。幾つかの実施形態では、銀含有媒体は銀カチオンを含む溶融塩浴である。
【００７６】
基板内に銀含有領域を形成する方法は、基板の表面から内側に延びる圧縮応力層を形成する工程をさらに含むことができる。１つ以上の実施形態では、圧縮応力層の形成は銀含有領域の形成前に行われる。一例として、銀含有領域の前に圧縮応力層が形成される方法の１つの例示的な実施態様は、基板を溶融ＫＮＯ３浴に浸漬し、イオン交換を介して圧縮応力を与え、その後に強化された基板をＡｇＮＯ３含有溶融塩浴に浸漬してＡｇ＋をガラス内へとイオン交換することを伴う。
【００７７】
再び図１を参照すると、抗菌ガラス物品の製造方法１００は、イオン交換されたガラス物品１０を抗菌浴４０に沈積する工程１４０をさらに使用し、該抗菌浴４０は、複数の金属イオンを含む容器３４内に含まれ、抗菌効果を提供することができる。幾つかの実施形態では、抗菌浴４０は、複数の銀イオンを含み、そのそれぞれが、抗菌効果；製造されたままのガラス物品１０に存在するものと一致する複数のイオン交換可能な金属イオン；及び、強化浴２０に存在するものと一致する複数のイオン交換用イオンを提供することができる。例示的な実施形態によれば、浴４０は、約０．０１質量％〜１００質量％の浴濃度で溶融ＡｇＮＯ３に由来する複数の銀イオンを有する。追加の実施形態では、抗菌浴４０は、約０．５質量％〜最大で約５０質量％までの溶融ＡｇＮＯ３と、残りの溶融ＫＮＯ３及び／又はＮａＮＯ３とを有する。例えば、抗菌浴４０は、５０質量％のＡｇＮＯ３と、５０質量％のＫＮＯ３＋ＮａＮＯ３との溶融混合物を含むことができる。
【００７８】
沈漬工程１６０の完了後に、洗浄工程１７０を行って、第１の表面１２を含むガラス物品１０の表面に残留する、浴４０に由来する材料を除去することができる。例えば、脱イオン水を洗浄工程１７０に使用して、ガラス物品１０の表面にある浴４０に由来する材料を除去することができる。媒体が浴４０に由来する材料及び／又はガラス物品１０のガラス組成物との反応を回避するように選択されることを条件に、ガラス物品１０の表面を洗浄するために他の媒体を使用することもできる。
【００７９】
１つ以上の代替となる実施形態では、圧縮応力層と銀含有領域とは同時に形成される。別の例として、圧縮応力層と抗菌性銀含有領域とが同時に形成される方法の１つの例示的な実施態様は、ＫＮＯ３及びＡｇＮＯ３の両方を含む溶融塩浴に浸漬して、Ｋ＋及びＡｇ＋を一緒にガラス基板内へとイオン交換することを伴う。幾つかの実施形態では、溶融塩浴は、Ａｇ＋と反応して銀塩を形成し、冷却中に沈殿することができる少なくとも１種類のアニオンを含む。
【００８０】
さらに追加の実施形態では、圧縮応力の形成は、銀含有領域の形成後に行われる。さらに別の例として、銀含有領域の後に圧縮応力層が形成される方法の１つの例示的な実施態様は、ガラス基板をＡｇＮＯ３含有溶融塩浴に浸漬してＡｇ＋をガラス基板内へとイオン交換した後、Ａｇ含有ガラスを溶融ＫＮＯ３浴に浸漬し、イオン交換によって圧縮応力を与えることを伴う。
【００８１】
図２を参照すると、例示的な実施形態に従って、強化された抗菌ガラス物品２００が提供される。抗菌ガラス物品２００は、主面１２；ガラス物品の主面１２からガラス物品内の第１の深さ２２まで延びる圧縮応力層２４；及び、ガラス物品の主面１２から第２の深さ３２まで延びる複数の銀イオンを含む銀含有領域２４ａを備えたガラス物品１０を含む。図２に示されるこのような物品２００は、図１に概説される方法１００に従って製造することができる。
【００８２】
幾つかの実施形態によれば、図３に示されるように、強化されたガラス物品１０が抗菌浴４０から引き出されると、幾らかの溶融塩（例えば、ＫＮＯ３、ＮａＮＯ３及びＡｇＮＯ３）が表面に付着する。塩が冷却すると、主成分の一部（ＫＮＯ３など）が固化又は結晶化し始め、基板表面の一部を占有する。ＡｇＮＯ３の融点は非常に低い（ＫＮＯ３及びＮａＮＯ３よりも低い）ことから、ＡｇＮＯ３は液相のままで濃縮され、表面は低温でも凝固塩によってブロックされず、該表面においてイオン交換し続ける。この示差イオン交換プロセスは、すべての溶融塩が完全に凝固するまで続き、その結果、表面の銀濃度が不均一になる（例えば、領域Ａが領域Ｂよりも多くの銀イオンを有する）。より多くの銀イオンを有する領域（Ｂ）は、銀イオンがより少ない領域（Ａ）よりも黄色がかっており、銀が豊富な領域（Ｂ）は、基板表面に汚れの欠陥として現れる。
【００８３】
上記の問題に対処するために、幾つかの実施形態では、銀含有媒体（例えば、溶融塩浴）は、ＮＯ３−以外に、又はＮＯ３−に加えて、少なくとも１種類のアニオンを含有する。これらの実施形態では、少なくとも１種類のアニオンは、銀カチオンと反応して、イオン交換温度より高い融点を有する銀塩を形成するように適合される。幾つかの実施形態では、ＮＯ３−以外の又はＮＯ３−に加えて、少なくとも１種類のアニオンは、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、Ｆ−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣＯ３２−、ＰＯ４３−、又はそれらの混合物でありうる。
【００８４】
図３に見られるように、銀含有媒体（例えば溶融塩浴）において追加のアニオンなしにＮＯ３−を使用すると、物品に変色が発生することがよくあることがわかっている。ＮＯ３−以外の又はＮＯ３−に加えて、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、Ｆ−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣＯ３２−、ＰＯ４３−、又はそれらの混合物など、少なくとも１種類のアニオンを使用すると、変色を低減又は防止することができる。例えば、塩化物イオンが溶融塩浴に添加されると、イオン交換中に、銀イオンと塩化物イオンとが組み合わされて、イオン交換温度において可溶性であるＡｇＣｌを形成する。図４に示されるように、ＡｇＣｌの融点はＫＮＯ３及びＮａＮＯ３よりもはるかに高いことから、イオン交換後の冷却中に、ＡｇＣｌが最初に凝固し、その後、低温でＫＮＯ３及びＮａＮＯ３が凝固する。その結果、銀イオンが冷却中に溶解性及びイオン交換性を維持しうる図３に示されるシナリオとは異なり、ガラス表面のすべての塩が冷却されると、銀イオンは一部の表面位置に集中せず、表面の汚れ欠陥も導入されない。
【００８５】
銀カチオンは、少なくとも約０．０１質量％、少なくとも約０．１質量％、少なくとも約０．２質量％、少なくとも約０．２５質量％、又は少なくとも約０．５質量％、及び、約５０質量％以下、約１０質量％以下、約５質量％以下、約２質量％以下、又は約１質量％以下の量、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲で溶融塩浴中に存在しうる。少なくとも１種類のアニオンは（ＮＯ３−以外又はＮＯ３−に加えて）、イオン交換浴から引き出された後、冷却プロセス中に基板の表面に残っているすべての銀カチオンと反応するのに十分な量で溶融塩浴に存在する必要がある。好ましくは、少なくとも１種類のアニオンは、少なくとも約０．０１質量％、少なくとも約０．１質量％、少なくとも約０．２質量％、少なくとも約０．２５質量％、又は少なくとも約０．５質量％、及び、約５０質量％以下、約１０質量％以下、約５質量％以下、約２質量％以下、又は約１質量％以下、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲である。幾つかの実施形態では、溶融塩浴は、ＮａＮＯ３及びＫＮＯ３のうちの少なくとも一方をさらに含みうる。幾つかの実施形態では、イオン交換温度は、約３５０℃〜約４５０℃、約３８０℃〜約４４０℃、又は約３９０℃〜約４３０℃の範囲でありうる。幾つかの実施形態では、接触時間は、所望のＤＯＲ及び銀濃度プロファイルを有する銀含有領域の形成を確実にするために、約１０分間〜約５時間、約０．５時間〜約２時間、又は約０．５時間〜約１時間、持続させることができる。
【００８６】
ある特定の実施態様では、銀含有領域の最表面（例えば、表面内約５ｎｍ）は、約２モル％以下のＡｇ２Ｏ濃度、場合によっては、最大で約１モル％、最大で約０．５モル％、又は最大で約０．１％のＡｇ２Ｏ濃度を有することができる。幾つかの実施形態によれば、物品は、基板の表面にわたり均一な銀プロファイルを有する。表面全体にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．５モル％以下である。幾つかの特定の例では、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］は約０．３モル％以下である。［Ａｇ２Ｏｍａｘ］及び［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］はいずれも、最表面におけるＡｇ２Ｏを測定することによって決定することができる。
【００８７】
幾つかの実施形態では、銀含有領域は、表面から４０ｎｍの深さにおいて、約２モル％以下、ある場合には、最大で約１．５モル％、最大で約０．１モル％、最大で約０．５％、最大で約０．３％、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲のＡｇ２Ｏ濃度を有することができる。さらなる実施形態では、銀含有領域は、表面から２００ｎｍの深さにおいて、約１．５モル％以下、約１モル％以下、約０．５モル％以下、約０．２モル％以下、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲のＡｇ２Ｏ濃度を有することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、物品は、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい、２００ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度を示す。さらなる実施形態では、２００ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度は、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より少なくとも０．１モル％、少なくとも０．２モル％、少なくとも０．５モル％、又は少なくとも１モル％大きい。
【００８８】
幾つかの実施形態によれば、物品は、表面Ａｇ２Ｏ濃度が単調増加する領域を有する。この領域の厚さは、約５００ｎｍ以下、約４００ｎｍ以下、約３００ｎｍ以下、約２００ｎｍ以下、又は約１００ｎｍ以下でありうる。
【００８９】
幾つかの実施形態では、本方法は、銀含有媒体に由来する複数の銀カチオンを、基板に由来する複数の特定の又は第１のカチオンと交換することによって、銀含有領域を形成する工程を含む。幾つかの実施形態では、第１のカチオンは、圧縮応力層が形成される前又は後に基板に存在する。例えば、幾つかの実施形態では、基板は、圧縮応力層の形成前にこのような第１のカチオンを含み、このような第１のカチオンは、ナトリウム、リチウム、又はそれらの組合せを含むことができる。幾つかの実施形態では、第１のカチオンは、圧縮応力層を形成するときに基板に導入され、他のカチオン（例えば、銀カチオン）との交換に利用することができる基板の表面又はその近くに予め設定することができる。このような実施形態では、第１のカチオンは、ナトリウム、リチウム、又はそれらの組合せを含むことができ、これらは、基板を溶融塩浴に浸漬することによって基板に導入される。強化浴はまた、圧縮応力層の形成に用いられる他の塩も含むことができる。
【００９０】
基板の提供は、製造されたままの物体の選択を含んでもよく、あるいはそれは、製造されたままの物体を後続の工程のいずれかに備える処理に供することを伴うことができる。このような処理の例には、物理的又は化学的洗浄、物理的又は化学的エッチング、物理的又は化学的研磨、アニーリング、成形などが含まれる。
【００９１】
さらには、上記の工程のいずれかの合間に、基板は後続の工程のいずれかに備えて処理を受けることができることに留意すべきである。上述のように、このような処理の例には、物理的又は化学的洗浄、物理的又は化学的エッチング、物理的又は化学的研磨、アニーリング、成形などが含まれる。
【００９２】
変色の低減
概して、物品の光透過率は、選択される材料のタイプに応じて決まる。例えば、ガラス基板が顔料を添加せずに用いられる場合、及び／又は任意選択的な追加の層が十分に薄い場合には、物品は、可視スペクトル全体にわたって少なくとも約８５％の透明度を有することができる。例えば、物品が電子機器用のタッチスクリーンの構築に用いられるある特定の事例では、物品の透明度は、可視スペクトルにわたって少なくとも約９０％でありうる。基板が顔料を含む（又はその材料成分のために無色ではない）状況及び／又は任意選択的な追加の層が十分に厚い状況では、可視スペクトル全体にわたって不透明になるほどまで、透明度が低下しうる。したがって、物品自体の光透過率には特に制限はない。
【００９３】
透過率と同様に、物品のヘイズも特定の用途に合わせて調整することができる。本明細書で用いられる場合、「ヘイズ」及び「透過ヘイズ」という用語は、その内容が以下に完全に記載されているかのようにその全体がここに参照することにより本明細書に組み込まれる、ＡＳＴＭ手順Ｄ１００３に準拠して、±４．０°の角錐の外側で散乱される透過光のパーセンテージを指す。光学的に滑らかな表面では、透過ヘイズは概してゼロに近い。物品が電子機器用のタッチスクリーンの構築に用いられる状況では、物品のヘイズは、約５％以下、又はより具体的には約１％以下でありうる。
【００９４】
本明細書に記載される物品の１つ以上の実施形態は、既存の抗菌物品と比較して変色の低減をもたらす。従来の銀イオン交換法を使用すると、銀含有領域の形成によって引き起こされる変色が容易に視覚化されうるが、多くの実施形態では、変色は、表面の残留Ａｇ＋をＡｇ０に還元する、水素（Ｈ２）による還元でのみ検出することができ、これにより、表面の汚れ又は欠陥として容易に視覚化できる。対照的に、開示された方法に従って作られた物品は、Ｈ２還元に供されても、実質的に変色を示さない可能性がある。変色又は無変色は、定性的及び潜在的に主観的な特徴であるように思われるが、「実質的に変色がない」という多くの定量化可能な指標が存在し、これよりその例を説明する。
【００９５】
この「実質的に変色がない」ことの定量化可能な指標の１つは、時間の経過とともに観察される光透過率の変化に見ることができる。この変化は、銀含有領域の形成後であって、物品がＨ２によって還元される前及び物品がＨ２によって還元された後に測定することができる。概して、本明細書に記載される基板の光透過率は、Ｈ２による還元の前及び後の両方で実質的に同様でありうる。ある特定の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される基板の透過率の変化は、約±３％でありうる。他の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される基板の透過率の変化は、約±０．５％でありうる。
【００９６】
「実質的に変色がない」ことの別の定量化可能な指標は、約４３０ｎｍにおける吸光度の変化であり、これは、時間の経過に伴う、基板での（カチオン性銀種からの）金属銀ナノ粒子の形成に関連するプラズモン共鳴に対応する。この変化は、Ｈ２による還元の前及び後に測定することができる。概して、本明細書に記載される基板の約４３０ｎｍにおける吸光度は、Ｈ２による還元の前及び後の両方で実質的に同様でありうる。ある特定の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される基板の約４３０ｎｍにおける吸光度の変化は、約±２５％でありうる。他の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される基板の約４３０ｎｍにおける吸光度の変化は、約±１０％でありうる。
【００９７】
変色に対する改善された耐性のさらに別の定量可能な指標は、時間の経過とともに観察されるヘイズの変化である。この変化は、物品のＨ２による還元の前及び後に測定することができる。概して、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品の全体的なヘイズは、Ｈ２による還元前の物品のヘイズと実質的に同様でありうる。ある特定の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品のヘイズの変化は、約±５％でありうる。他の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品のヘイズの変化は、約±２％でありうる。
【００９８】
変色に対する改善された耐性のさらに別の定量化可能な指標は、時間の経過とともに観察されるＣＩＥ１９７６色空間座標の変化である。この変化は、物品のＨ２による還元の前及び後に測定することができる。概して、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品の個々の座標（すなわち、Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊）は、Ｈ２による還元前の物品の個々の座標と実質的に同様でありうる。ある特定の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品のＬ＊、ａ＊、及びｂ＊座標の変化は、それぞれ、約±０．２、±０．１、及び±０．１でありうる。他の実施態様では、Ｈ２による還元後の本明細書に記載される物品のＬ＊、ａ＊、及びｂ＊座標の変化は、それぞれ、約±０．１、±０．０５、及び±０．０５でありうる。
【００９９】
抗菌活性及び効能
本明細書に記載される物品の抗菌活性及び効能は非常に高くなりうる。抗菌活性及び効能は、その内容がここに参照することによりあたかも完全に以下に記載されているかのように本明細書に組み込まれる、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果（Antimicrobial Products- Test for Antimicrobial Activity and Efficacy）」に準拠して測定することができる。この試験の「湿潤」条件下（すなわち、約３７℃及び９０％超の湿度で約２４時間）では、本明細書に記載される抗菌物品は、少なくとも黄色ブドウ球菌、エンテロバクター・アエロゲネス、及び緑膿菌の細菌の濃度において少なくとも２の対数減少（又は９９％の殺菌率）を示すことができる。ある特定の実施態様では、本明細書に記載される抗菌物品は、試験条件下で曝露される任意の細菌の濃度において少なくとも５の対数減少を示すことができる。
【０１００】
多くの実施形態では、物品の抗菌活性及び効能はＡｇの浸出と直線的に相関するため、浸出試験をＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験の代用試験として使用することができる。例えば、浸出液中の７０ｐｐｂのＡｇは、２を超える対数殺滅効果を示す。浸出試験は、高温、高湿度、及び／又は高圧で、Ａｇの浸出を加速又は増加させることができる添加剤を用いて行うことができる。このような浸出試験は、抗菌効果を正確に予測することができ、高いスループットを提供することができ、製造用のＱＣツールとして展開させることができる。
【０１０１】
物品
ひとたび物品が形成されると、それは、物品が望ましくない微生物と接触するようになるさまざまな用途に使用することができる。これらの用途には、幾つかの機器を挙げれば、さまざまな電子機器（例えば、携帯電話、携帯情報端末、コンピュータ、タブレット、全地球測位システムナビゲーションデバイスなど）、電子機器の非タッチ感応式部品、家電製品の表面（例えば、冷蔵庫、電子レンジ、コンロ、オーブン、食洗機、洗濯機、乾燥機など）、医療機器、生物学的又は医療用の包装容器、及び車両部品などのためのタッチ感応式ディスプレイスクリーン又はカバープレートが含まれる。
【０１０２】
本明細書に開示される強化された抗菌物品のいずれかを組み込む例示的な物品が図６Ａ及び６Ｂに示されている。具体的には、図６Ａ及び６Ｂは、前面６０４、背面６０６、及び側面６０８を有する筐体６０２；筐体内部に少なくとも部分的に、又は筐体内に全体的にあり、少なくともコントローラと、メモリと、筐体の前面にある又はそれに隣接するディスプレイ６１０とを含む電気部品（図示せず）；並びに、ディスプレイの上方になるように、筐体の前面又はその上にあるカバー基板６１２を含む、消費者向け電子機器６００を示している。幾つかの実施形態では、カバー基板６１２は、本明細書に開示される強化された抗菌物品のいずれかを含むことができる。
【０１０３】
本明細書に記載される改良された物品の潜在的な用途の幅を考えると、特定の物品の特定の特徴又は特性は、その最終的な用途又はその使用に応じて決まることが理解されるべきである。しかしながら、以下の説明は、幾つかの一般的な考慮事項を提供する。
【０１０４】
上記のように、銀含有領域の厚さは、物品の目に見える変色又は着色を回避し、基板内のカチオン性銀の抗菌効果を最大にするために制限されうる。銀含有領域の厚さは圧縮応力層のＤＯＣ未満でありうる。幾つかの実施形態では、圧縮応力層のＤＯＣと同様に、１つ以上の実施形態における銀含有領域の厚さは、基板の厚さの約３分の１未満でありうる。幾つかの代替的な実施形態では、銀含有領域の厚さは、最大で約１００μｍ、最大で約１５０μｍ、最大で約３００μｍ、又は最大で基板の全厚さでありうる。しかしながら、正確な厚さは、銀含有領域の形成方法に応じて異なる。
【０１０５】
例えば、銀含有領域が圧縮応力層の前又は後に形成され、両方が化学イオン交換を介して形成される場合、銀含有領域の厚さは、概して、約２０μｍ以下でありうる。多くのこのような事例では、銀含有領域の厚さは、約１０μｍ以下、約５μｍ以下、約３μｍ以下、約２μｍ以下、約１μｍ以下、約０．２μｍ以下、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲でありうる。銀含有領域の最小厚さは約１０ｎｍでありうる。幾つかの実施形態では、銀含有領域の厚さは、約５μｍ〜約８μｍ又は約２μｍ〜約８５μｍの範囲、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲である。
【０１０６】
対照的に、銀含有領域が圧縮応力層と同時に形成され、その両方が化学イオン交換を介して形成される場合、銀含有領域の厚さは、概して、最大で約１５０μｍでありうる。幾つかの実施形態では、銀含有領域の厚さは、約２０μｍ〜約１００μｍ、約２０μｍ〜約１５０μｍ、又は約２０μｍ〜約３００μｍの範囲、並びにそれらの間のすべての範囲及び部分範囲でありうる。
【０１０７】
タッチアクセス又はタッチ操作される電子機器などの用途に特に有利でありうる特定の実施形態では、抗菌物品は、化学的に強化された（イオン交換された）アルカリアルミノケイ酸塩の平坦なガラスシートから形成される。ガラスシートの厚さは約１ｍｍ以下であり、ガラスシートの各主面のイオン交換された圧縮応力層のＤＯＣは約４０μｍ〜約２００μｍであってよく、各主面の圧縮応力層の深さにわたるＣＳは約４００ＭＰａ〜約１．１ＧＰａでありうる。圧縮応力層の形成後に行われる第２のイオン交換工程によって形成される銀含有領域の厚さは、約５００ｎｍ〜約１０μｍでありうる。銀含有領域の最も外側の（すなわち、ガラス基板表面に最も近い）５ｎｍにおいて、約０モル％〜約２モル％のＡｇ２Ｏ濃度を達成することができる。この抗菌物品は、可視スペクトル全体にわたり少なくとも約９０％の初期光透過率及び１％未満のヘイズを有することができる。
【０１０８】
本明細書に記載される抗菌ガラス物品の実施形態は、機械的性能の改善を示す。１つ以上の実施形態では、物品は、本明細書に記載されるようなリング・オン・リング荷重対破損試験で測定して、約２５０ｋｇｆ（約２．４５２ｋＮ）以上の平均曲げ強度を示す。平均曲げ強度は、周囲温度における高性能セラミックの単調等二軸曲げ強度についてのＡＳＴＭ  Ｃ−１４９９−０３標準試験方法に準拠して行われるリング・オン・リング試験などの既知の方法で測定することができる。本明細書で用いられる場合、「平均曲げ強度」という用語は、リング・オン・リング試験などの方法によって試験したときの物品の曲げ強度を指すことが意図されている。「平均」という用語は、平均曲げ強度又は任意の他の特性に関連して用いられる場合には、少なくとも５つの試料、少なくとも１０の試料、又は少なくとも１５の試料、又は少なくとも２０の試料におけるこのような特性の測定値の数学的平均に基づいている。平均曲げ強度とは、リング・オン・リング試験下の破損荷重の２パラメータ・ワイブル統計のスケールパラメータのことを指しうる。このスケールパラメータは、ワイブル特性強度とも呼ばれ、その強度での脆性材料の破損確率は６３．２％である。
【０１０９】
圧縮応力及びＤＯＣは、当技術分野で知られている手段を使用して測定することができる。圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、折原製作所（日本所在）製造のＦＳＭ−６０００などの市販の機器を使用する表面応力計（ＦＳＭ）によって測定することができる。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依拠している。ＳＯＣは、その内容全体がここに参照することによって本明細書に組み込まれる、「ガラス応力−光学係数の測定のための標準試験方法（Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient）」と題されたＡＳＴＭ規格Ｃ７７０−１６に記載される手順Ｃ（ガラスディスク法）に準拠して測定される。本明細書で用いられる場合、ＤＯＣとは、本明細書に記載される物品の応力が圧縮から引張に変化する深さを意味する。ＤＯＣは、イオン交換処理に応じて、ＦＳＭまたは散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）によって測定することができる。カリウムイオンをガラス物品内へと交換することによってガラス物品の応力が発生する幾つかの実施形態では、ＦＳＭを使用してＤＯＣを測定する。ナトリウムイオンをガラス物品内へと交換することによって応力が発生する場合には、ＳＣＡＬＰを使用してＤＯＣを測定する。カリウムとナトリウムの両方のイオンをガラス内へと交換することによってガラス物品内の応力が生じる場合には、ナトリウムの交換深さはＤＯＣを示し、カリウムイオンの交換深さは圧縮応力の規模の変化（ただし、圧縮から引張への応力変化ではない）を示すと考えられていることから、ＤＯＣはＳＣＡＬＰで測定される；このようなガラス物品中のカリウムイオンの交換深さは、ＦＳＭによって測定することができる。
【０１１０】
ある特定の実施態様では、物品は、基板の表面に配置された追加の層を含むことができる。任意選択的な追加の層を使用して、物品に追加の特徴（例えば、反射抵抗又は反射防止特性、グレア耐性又は防眩特性、耐指紋性又は指紋防止特性、耐汚れ性又は汚れ防止、色、不透明度、耐環境保護、電子機能など）を提供することができる。任意選択的な追加の層の形成に使用できる材料は、概して、本開示に関係する当業者に知られている。
【０１１１】
ある特定の事例では、物品の主面の一方は、その上に配置された反射防止コーティング及び／又は指紋防止コーティングを有することができる。反射防止コーティング及び／又は指紋防止コーティングの堆積後（これには、２００℃を超える温度、８０％を超える相対湿度、及び堆積前及び／又は堆積後のプラズマ洗浄ステップへの曝露が含まれうる）、抗菌物品は、可視スペクトルにわたって少なくとも約９０％の光透過率及び１％未満のヘイズを有することができる。加えて、反射防止コーティング及び／又は指紋防止コーティングの堆積後の物品のＬ＊、ａ＊、及びｂ＊座標の変化（コーティングされていない物品に対して）は、それぞれ、約±０．１５、±０．０８、及び±０．０８未満でありうる。このような抗菌物品は、電子機器用のタッチスクリーンディスプレイの製造に使用することができ、望ましい強度、光学特性、抗菌挙動、及び変色の低減を提供する。加えて、このような抗菌物品は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の試験条件下で曝露された細菌の濃度において少なくとも５の対数減少を示すことができる。
【０１１２】
任意選択的な追加の層が用いられる場合には、このような層の厚さは、それが提供する機能に応じて決まる。例えば、防眩層及び／又は反射防止層が実装される場合、このような層の厚さは約２００ｎｍ以下でなければならない。これよりも大きい厚さを有するコーティングは、グレア及び／又は反射抵抗特性を無効にするような方法で光を散乱させる可能性がある。同様に、耐指紋性及び／又は耐汚れ性の層が実装される場合、このような層の厚さは約１００ｎｍ以下でなければならない。
【０１１３】
選択される材料に応じて、追加の層はさまざまな技術を使用して形成することができる。例えば、任意選択的な追加の層は、支援ＣＶＤ、有機金属ＣＶＤなど）、物理蒸着（ＰＶＤ）の変形のいずれか（例えば、イオン支援ＰＶＤ、パルスレーザ蒸着、陰極アーク蒸着、スパッタリングなど）、スプレーコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェット、ゾル−ゲル処理などを使用して独立して製造することができる。このようなプロセスは、本開示が関係する当業者に知られている。基板及び任意選択的な追加の層に用いられる材料の選択は、最終物品に望まれる特定の用途に基づいて行うことができる。
【実施例】
【０１１４】
以下の実施例によって、さまざまな実施形態がさらに明らかになるであろう。
【０１１５】
実施例１
抗菌ガラス物品の製造
５０ｍｍ幅×５０ｍｍ長さ×０．７ｍｍ厚のサイズを有するガラスの試料（およそ６７．３７モル％のＳｉＯ２、３．６７モル％のＢ２Ｏ３、１２．７３モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．７７モル％のＮａ２Ｏ、０．０１モル％のＫ２Ｏ、２．３９モル％のＭｇＯ、０．０１モル％のＦｅ２Ｏ３、０．０１モル％のＺｒＯ２、及び０．０９モル％のＳｎＯ２の組成を有する）を、４２０℃で５時間、１００％ＫＮＯ３溶融塩を含む第１の溶融浴中でイオン交換した。次に、試料をグループＡ〜Ｄに分け、表１に列挙されている組成及び条件を有する第２の溶融塩浴中でイオン交換した。第２のイオン交換の後、試料を脱イオン水及び洗剤洗浄で洗浄した。酸化銀に基づいた銀濃度を、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を使用して深さの関数として測定し、グループＡ〜Ｄの各サンプルの結果を図５に示している。
【０１１６】
【表１】
2020532484.tif 000003
【０１１７】
図５に見られるように、第２の溶融塩浴中に塩化物アニオンを含んでいたグループＢ及びＣは、Ａｇ２Ｏ濃度が概して最初の２００ｎｍ（０．２μｍ）にわたって増加し、２００ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度は４０ｎｍにおけるＡｇ濃度よりも高くなった。さらに塩化物を添加すると（グループＢ）、４０ｎｍでのＡｇ２Ｏ濃度がさらに低下し、表面からのＡｇ浸出が減少した。第２の溶融浴中に硝酸アニオンだけを有していたグループＡは、約４０ｎｍでＡｇ２Ｏ濃度が最も高くなり、Ａｇ２Ｏ濃度は、概して、最初の２００ｎｍ（０．２μｍ）にわたって低下し、４０ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度は２００ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度よりも高くなった。硫酸イオンを含んでいたグループＤは、Ａｇ２Ｏ濃度は、概して、最初の２００ｎｍ（０．２μｍ）にわたって低下し、４０ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度は２００ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度よりも高くなった。しかしながら、グループＤでは、表面（５ｎｍ以内）のＡｇ２Ｏ濃度と４０ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度はグループＡの濃度よりもはるかに低く、グループＤの２００ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度と４０ｎｍにおけるＡｇ２Ｏ濃度との差もグループＡより小さくなった。
【０１１８】
グループＡ〜Ｄのそれぞれの試料を水素環境において４００℃で１時間処理し、続いて目視検査して、表面に汚れの欠陥が含まれているかどうかを決定した。銀の汚れの欠陥は、上記の処理後、はるかに容易に現れた。上記表１に示すように、グループＡ及びＤでは汚れが観察されたが、Ｂ及びＣでは観察されなかった。したがって、第２の溶融浴中に塩化物イオンを含めることにより、上記の条件下で汚れの形成が防止された。水素処理後もグループＢでは汚れがまだ観察されたが、グループＡよりは目立たなかった。
【０１１９】
グループＡ〜Ｄのそれぞれからの試料を以下の浸出試験に供して、試料の抗菌性能を評価した。各試料の１．５インチ×１．５インチ（約３．８１ｃｍ×約３．８１ｃｍ）の領域を７００μＬの１０ｍＭのＮａＮＯ３溶液で覆い、６０℃で２時間、加熱した。処理後、各試料から溶液を回収し、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）を使用して銀イオン濃度を測定した。結果を上記表１に示す。追加のアニオンを第２の溶融浴に導入すると、試料からのＡｇの溶出が減少した。グループＢ及びＤは、７０ｐｐｂを超えるＡｇ浸出を示し、これは、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、ある濃度の少なくとも黄色ブドウ球菌、エンテロバクター・アエロゲネス、及び緑膿菌の細菌において、おそらく少なくとも２の対数減少を示唆している。
【０１２０】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１２１】
実施形態１
物品であって、
前記基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、前記基板の前記表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板
を備えており、
２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度が、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい、
物品。
【０１２２】
実施形態２
前記第２の深さが前記第１の深さ未満である、実施形態１に記載の物品。
【０１２３】
実施形態３
前記基板の前記表面に配置された追加の層をさらに含む、実施形態１又は２に記載の物品。
【０１２４】
実施形態４
前記追加の層が、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、又は導電性コーティングを含む、実施形態３に記載の物品。
【０１２５】
実施形態５
前記圧縮応力層の最大圧縮応力が約２００メガパスカル（ＭＰａ）〜約１．２ギガパスカル（ＧＰａ）の範囲であり、前記圧縮応力層の深さが約２００マイクロメートル（μｍ）未満である、実施形態１〜４のいずれかに記載の物品。
【０１２６】
実施形態６
前記銀含有領域が約１５０μｍ以下の深さを有する、実施形態１〜５のいずれかに記載の物品。
【０１２７】
実施形態７
前記物品が実質的に変色を示さず、
水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の前記物品の光透過率の変化、
Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の前記物品のヘイズ変化、及び
Ｈ２による還元後にそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の前記物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の変化
のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない、
実施形態１〜６のいずれかに記載の物品。
【０１２８】
実施形態８
１．５インチ×１．５インチ（約３．８１ｃｍ×約３．８１ｃｍ）のサイズを有する物品を１０ｍＭのＮａＮＯ３の７００μＬ溶液に６０℃で２時間、浸漬した後、前記物品が、最大で約１００パーツ・パー・ビリオン（ｐｐｂ）の銀イオンを溶液中に浸出する、実施形態１〜７のいずれかに記載の物品。
【０１２９】
実施形態９
前記物品が、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、ある濃度の少なくとも黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、及び緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）の細菌において、少なくとも２の対数減少を示す、実施形態１〜８のいずれかに記載の物品。
【０１３０】
実施形態１０
前記基板が、ガラス、ガラスセラミック、及びセラミック組成物のうちの少なくとも１つを含む、実施形態１〜９のいずれかに記載の物品。
【０１３１】
実施形態１１
前記物品が、電子機器のタッチ感応式ディスプレイスクリーン又はカバープレートの一部、電子機器の非タッチ感応式部品、家電製品の表面、医療機器の表面、生物学的又は医療用包装容器、若しくは車両部品の表面を含む、実施形態１〜１０のいずれかに記載の物品。
【０１３２】
実施形態１２
消費者向け電子製品において、
前面、背面、及び側面を有する筐体；
少なくとも部分的に前記筐体内に設けられた電気部品であって、該電気部品が少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを備えており、該ディスプレイが前記筐体の前記前面又はそれに隣接して設けられている、電気部品；及び
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板
を備えており、
前記筐体の一部又は前記カバー基板のうちの少なくとも一方が、実施形態１〜１１のいずれかに記載の物品を含む、
消費者向け電子製品。
【０１３３】
実施形態１３
物品であって、
前記基板の表面からその中の第１の深さまで内側に延びる圧縮応力層と、前記基板の前記表面からその中の第２の深さまで内側に延びる銀含有領域とを含む基板
を備えており、
前記基板の前記表面にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］が約０．５モル％以下である、
物品。
【０１３４】
実施形態１４
前記第２の深さが前記第１の深さ未満である、実施形態１３に記載の物品。
【０１３５】
実施形態１５
前記基板の前記表面に配置された追加の層をさらに含む、実施形態１３又は１４に記載の物品。
【０１３６】
実施形態１６
前記追加の層が、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、又は導電性コーティングを含む、実施形態１５に記載の物品。
【０１３７】
実施形態１７
前記圧縮応力層の最大圧縮応力が約２００ＭＰａ〜約１．２ＧＰａであり、前記圧縮応力層の深さが約２００μｍ未満である、実施形態１３〜１６のいずれかに記載の物品。
【０１３８】
実施形態１８
前記銀含有領域が約１５０μｍ以下の深さを有する、実施形態１３〜１７のいずれかに記載の物品。
【０１３９】
実施形態１９
前記物品が実質的に変色を示さず、
水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の前記物品の光透過率の変化、
Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の前記物品のヘイズ変化、及び
Ｈ２による還元後に前記物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊のそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の変化
のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない、
実施形態１３〜１８のいずれかに記載の物品。
【０１４０】
実施形態２０ 
１．５インチ×１．５インチ（約３．８１ｃｍ×約３．８１ｃｍ）のサイズを有する物品を１０ｍＭのＮａＮＯ３の７００μＬ溶液に６０℃で２時間、浸漬した後、前記物品が、最大で約１００パーツ・パー・ビリオン（ｐｐｂ）の銀イオンを溶液中に浸出する、実施形態１３〜１９のいずれかに記載の物品。
【０１４１】
実施形態２１
前記物品が、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、ある濃度の少なくとも黄色ブドウ球菌、エンテロバクター・アエロゲネス、及び緑膿菌の細菌において、少なくとも２の対数減少を示す、実施形態１３〜２０のいずれかに記載の物品。
【０１４２】
実施形態２２
前記基板が、ガラス、ガラスセラミック、及びセラミック組成物のうちの少なくとも１つを含む、実施形態１３〜２１のいずれかに記載の物品。
【０１４３】
実施形態２３
前記物品が、電子機器のタッチ感応式ディスプレイスクリーン又はカバープレートの一部、電子機器の非タッチ感応式部品、家電製品の表面、医療機器の表面、生物学的又は医療用包装容器、若しくは車両部品の表面を含む、実施形態１３〜２２のいずれかに記載の物品。
【０１４４】
実施形態２４
［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］が約０．３モル％以下である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の物品。
【０１４５】
実施形態２５
消費者向け電子製品において、
前面、背面、及び側面を有する筐体；
少なくとも部分的に前記筐体内に設けられた電気部品であって、前記電気部品が少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを備えており、前記ディスプレイが前記筐体の前記前面又はそれに隣接して設けられている、電気部品；及び
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板
を備えており、
前記筐体の一部又は前記カバー基板のうちの少なくとも一方が、実施形態１３〜２４のいずれかに記載の物品を含む、
消費者向け電子製品。
【０１４６】
実施形態２６
物品の製造方法であって、
少なくとも基板の表面を少なくとも１種類のアニオンを含む銀含有媒体と接触させて、前記基板の前記表面から第１の深さまで内側に延びる銀含有領域を前記基板内に形成する工程
を含み、
２００ナノメートル（ｎｍ）の深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度が、４０ｎｍの深さにおけるＡｇ２Ｏ濃度より大きい、
方法。
【０１４７】
実施形態２７
前記少なくとも１種類のアニオンが、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、Ｆ−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣＯ３２−、ＰＯ４３、及びそれらの混合物からなる群より選択される、実施形態２６に記載の方法。
【０１４８】
実施形態２８
前記基板の前記表面から第２の深さまで内側に延びる圧縮応力層を形成する工程をさらに含む、実施形態２６又は２７に記載の方法。
【０１４９】
実施形態２９
前記銀含有領域を形成する工程と前記圧縮応力層を形成する工程とが同時に行われる、実施形態２８に記載の方法。
【０１５０】
実施形態３０
前記銀含有媒体が銀カチオンを含む溶融塩浴である、実施形態２６〜２９のいずれかに記載の方法。
【０１５１】
実施形態３１
前記溶融塩浴がＮａＮＯ３及びＫＮＯ３のうちの少なくとも一方をさらに含む、実施形態３０に記載の方法。
【０１５２】
実施形態３２
前記銀カチオンが、前記溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在する、実施形態３０又は３１に記載の方法。
【０１５３】
実施形態３３
前記少なくとも１種類のアニオンが、前記溶融塩浴の総重量に基づいて、約０．０１質量％〜約１０質量％の範囲の量で存在する、実施形態３０又は３１に記載の方法。
【０１５４】
実施形態３４
前記銀含有媒体が約３５０℃〜約４５０℃の範囲の温度へと加熱される、実施形態２６〜３３のいずれかに記載の方法。
【０１５５】
実施形態３５
前記基板を前記銀含有媒体と接触させる工程が、約１０分間〜約１０時間の範囲の持続時間で行われる、実施形態２６〜３４のいずれかに記載の方法。
【０１５６】
実施形態３６
前記基板の前記表面の少なくとも一部の上に追加の層を形成する工程をさらに含み、前記追加の層が、反射防止コーティング、防眩コーティング、指紋防止コーティング、汚れ防止コーティング、色付与組成物、耐環境性コーティング、及び導電性コーティングからなる群より選択される、実施形態２６〜３５のいずれかに記載の方法。
【０１５７】
実施形態３７
前記物品の表面から内側に４０ｎｍの深さにおける前記Ａｇ２Ｏ濃度が最大で約２モル％である、実施形態２６〜３６のいずれかに記載の方法。
【０１５８】
実施形態３８
前記物品の前記表面にわたり、最大Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍａｘ］と最小Ａｇ２Ｏ濃度［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］とが存在し、［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］が約０．５モル％以下である、実施形態２６〜３７のいずれかに記載の方法。
【０１５９】
実施形態３９
［Ａｇ２Ｏｍａｘ］−［Ａｇ２Ｏｍｉｎ］が約０．３モル％以下である、実施形態３８に記載の方法。
【０１６０】
実施形態４０
前記物品が実質的に変色を示さず、
水素（Ｈ２）による還元後に光透過率に対して約３パーセント以下の前記物品の光透過率の変化、
Ｈ２による還元後にヘイズに対して約５パーセント以下の前記物品のヘイズ変化、及び
Ｈ２による還元後にそれぞれ約±０．２、±０．１、及び±０．１以下の前記物品のＣＩＥ１９７６色座標Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の変化
のうちの少なくとも１つによって決定して、実質的に変色が生じない、
実施形態２６〜３９のいずれかに記載の物品。
【符号の説明】
【０１６１】
１０  ガラス物品
１２  第１の表面
１４  容器
２０  強化浴
２２  拡散深さ
２４  圧縮応力層
２４ａ  銀含有領域
３２  第２の深さ
３４  容器
４０  抗菌浴
１００抗菌ガラス物品の製造方法
１２０  沈漬工程
１３０  洗浄工程
１４０  沈積工程
２００  抗菌ガラス物品
６００  消費者向け電子機器
６０２  筐体
６０４  前面
６０６  背面
６０８  側面
６１０  ディスプレイ
６１２  カバー基板
【図１】
2020532484.tif 000004
【図２】
2020532484.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
2020532484.tif 000011
2020532484.tif 000012
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