(57)【要約】強化ガラス基板、並びに３Ｄ及び２．５Ｄ形状を有する強化ガラス基板の反りを低減する方法の開示である。１つの実施形態において、強化ガラス系物品は、第１の表面、第１の表面に対向する第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有している。エッジは強化ガラス系物品の平均深さに位置し、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して非対称である。強化ガラス系物品は、強化ガラス系物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、強化ガラス系物品の予測反りメトリックＷＥの８５％未満であり、強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定したものである。
2019535637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化ガラス系物品であって、
第１の表面であって、該表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延びる第１の圧縮応力層を有する表面、及び
前記第１の表面に対向する第２の表面であって、該表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延びる第２の圧縮応力層を有する表面において、前記第１の圧縮応力層及び前記第２の圧縮応力層の各々が、４０μｍ以上又は前記強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方の圧縮深さを有する第１、第２の表面、並びに
前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、
前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して前記エッジが非対称となるように、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満であり、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定したものである、
ことを特徴とする物品。
【請求項２】
イオン交換プロセスが、０．０００６より大きい、前記強化ガラス系物品の最長寸法に対する予測反りＷＥの比をもたらすことを特徴とする、請求項１記載の物品。
【請求項３】
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップであって、
前記ガラス系物品が、第１の表面、該表面に対向する第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、
前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して前記エッジが非対称となるように、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、
前記イオン交換浴が、前記強化ガラス系物品を形成し、前記化ガラス系物品が、
前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第１の圧縮深さを有する第１の圧縮応力層、及び
前記第２の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第２の圧縮深さを有する第２の圧縮応力層を有する、
ステップと、
前記ガラス系物品を前記イオン交換浴に配置するステップの後、少なくとも前記第２の圧縮応力層の一部を除去して、少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去した後の前記強化ガラス系物品の反りが、少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去する前の前記強化ガラス系物品の反りより小さくするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去するステップが、前記強化ガラス系物品の前記第１の表面を機械的に研磨するステップを含むことを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去するステップが、前記第１の表面にエッチング液を適用することを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項６】
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品の第１の表面の少なくとも一部に表面処理を施すステップであって、前記ガラス系物品が、前記第１の表面、該表面に対向する第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、該エッジが、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して非対称である、ステップと、
前記ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップと、
を含み、
前記イオン交換浴が、前記ガラス系物品を強化して前記強化ガラス系物品を形成し、
前記強化ガラス系物品が、前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第１の圧縮深さを画成する第１の圧縮応力層、及び前記第１の表面に対向する前記第２の表面から、前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第２の圧縮深さを画成する第２の圧縮応力層を有し、
前記表面処理によって、前記第１の圧縮応力層に、前記第２の圧縮応力層のイオン拡散率と異なるイオン拡散率をもたらす、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満であり、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定される、
ことを特徴とする、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第２の表面に第２の表面処理を施すステップを更に含み、前記第２の表面に対する前記第２の表面処理が、前記第１の表面に対する前記表面処理と異なることを特徴とする、請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
前記表面処理が、前記第１の表面及び前記第２の表面の少なくとも一方を研磨するステップを含むことを特徴とする、請求項６〜８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記表面処理が、前記第１の表面及び前記第２の表面の少なくとも一方にエッチングを施すステップを含むことを特徴とする、請求項６〜８いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本願は、参照により、そっくりそのまま本明細書に組み込まれる、２０１６年１１月２９日出願の「Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｇｌａｓｓ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｗａｒｐ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｇｌａｓｓ Ａｒｔｉｃｌｅｓ」と題する、米国特許出願第６２／４２７，３１１号の優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、強化ガラス系物品に関し、より具体的には、強化ガラス系物品及び強化ガラス系物品の反りを低減する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
携帯端末、テレビディスプレイ、及びコンピュータモニターに見られる電子ディスプレイのカバーガラス等のガラス系物品は、イオン交換プロセスによって化学強化して、強度及び擦過耐性を向上させることができる。更に、ガラス系物品が、三次元（３Ｄ）形状（例えば、曲線及び他の外観等の非平面形状）又はエッジがベベル若しくは別の方法で造形された２．５次元（２．５Ｄ）形状を有することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、化学強化した３Ｄ及び２．５Ｄのガラス系物品は、ガラス系物品の厚さが異なるために、反りの原因となる不均衡な張力が生じて反りを示す可能性がある。極端な反りは望ましくなく、製品の故障につながり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態において、強化ガラス系物品は、第１の表面であって、第１の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延びる、第１の圧縮応力層を有する表面、第１の表面に対向する第２の表面であって、第２の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延びる、第２の圧縮応力層を有する表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有している。第１の圧縮応力層及び第２の圧縮応力層の各々は、４０μｍ以上又は強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方の圧縮深さを有している。エッジは、強化ガラス系物品の平均深さに位置し、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して、エッジが非対称となるように、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらす。強化ガラス系物品は、強化ガラス系物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有している。強化ガラス系物品の実際の反りＷＡは、強化ガラス系物品の予測反りメトリックＷＥの８５％未満である。強化ガラ系物品の実際の反りＷＡは、凹面を上に向けて測定される。
【０００６】
別の実施形態において、強化ガラス系物品を製造する方法が、ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップを含んでいる。ガラス系物品は、第１の表面、第１の表面に対向する第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有している。エッジは、強化ガラス系物品の平均深さに位置し、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して、エッジが非対称となるように、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらす。イオン交換浴が強化ガラス系物品を形成する。強化ガラス系物品は、第１の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延び、第１の圧縮深さを有する第１の圧縮応力層、及び第２の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延び、第２の圧縮深さを有する第２の圧縮応力層を有している。本方法は、ガラス系物品をイオン交換浴に配置するステップの後、少なくとも第２の圧縮応力層の一部を除去して、少なくとも第２の圧縮応力層の一部を除去した後の強化ガラス系物品の反りが、少なくとも第２の圧縮応力層の一部を除去する前の強化ガラス系物品の反りより小さくするステップを更に含んでいる。
【０００７】
更に別の実施形態において、強化ガラス系物品を製造する方法が、ガラス系物品の第１の表面の少なくとも一部に表面処理を施すステップを含み、ガラス系物品は第１の表面、第１の表面に対向する第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間のエッジを有している。エッジは、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、エッジは強化ガラス系物品の平均深さに位置し、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して非対称である。本方法は、ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップを更に含んでいる。強化ガラス系物品は、第１の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延びる第１の圧縮応力層を含み、それによって第１の圧縮深さを画成し、第１の表面に対向する、第２の表面から強化ガラス系物品のバルク内に延びる第２の圧縮応力層を含み、それによって第２の圧縮深さを画成している。表面処理によって、第１の圧縮応力層に、第２の圧縮応力層のイオン拡散率と異なるイオン拡散率がもたらされる。
【０００８】
更に別の実施形態において、強化ガラス系物品を製造する方法が、ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップを含んでいる。ガラス系物品は、第１の表面、第１の表面に対向する第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有している。エッジは、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、エッジは強化ガラス系物品の平均深さを通り、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して非対称である。ガラス系物品は、第１の表面及び第２の表面の一方が、イオン交換浴の底部の反対側に向くようにイオン交換浴内において傾斜している。本方法は、ある期間経過後に、強化ガラス系物品をイオン交換浴から取り出すステップを更に含んでいる。強化ガラス系物品は、第１の表面から強化ガラス系物品のバルク内の第１の層深さまで延びる第１の圧縮応力層、及び第２の表面から強化ガラス系物品のバルク内の第２の層深さまで延びる第２の圧縮応力層を有している。強化ガラス系物品は、強化ガラス系物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、強化ガラス系物品の実際の反りＷＡは、強化ガラス系物品の予測反りメトリックＷＥの８５％未満である。強化ガラス系物品の実際の反りＷＡは、凹面を上に向けて測定される。
【０００９】
更に別の実施形態において、強化ガラス系物品を製造する方法が、ガラス系物品が第１の方向に事前反りＷＰを有するように、ガラス系物品を予め反らせるステップを含んでいる。ガラス系物品は、第１の表面、第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有している。エッジは、強化ガラス系物品の平均深さに位置し、第１の表面及び第２の表面に平行な平面に対して、エッジが非対称となるように、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらす。本方法は、ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップを更に含んでいる。イオン交換浴は、第１の圧縮応力層が、第１の表面から強化ガラス系物品のバルク内の第１の層深さまで延び、第２の圧縮応力層が、第２の表面から強化ガラス系物品のバルク内の第２の層深さまで延びるように、強化ガラス系物品を形成する。強化ガラス系物品は、強化ガラス系物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有している。強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、強化ガラス系物品の予測反りＷＥの８５％未満となるように、強化ガラス系物品が、事前反りＷＰの第１の方向と反対の第２の方向に反る。強化ガラス系物品の実際の反りＷＡは、凹面を上に向けて測定される。
【００１０】
更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に述べてあり、当業者はその記述から、一部は容易に明らかであり、これに続く詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面を含め、本明細書に記載の実施形態を実施することによって認識できるであろう。
【００１１】
前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、いずれも本開示の様々な実施形態を示すものであって、特許請求した主題の性質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。添付図面は、本開示について更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は本開示の様々な実施形態を示すもので、その説明と併せ、特許請求した主題の原理及び作用の説明に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
図面に示す実施形態は、代表的な性質を有する例示的なものであって、特許請求の範囲によって定義される主題を限定することを意図するものではない。以下の例示的な実施形態の詳細な説明は、同様の構造には同様の参照番号が付してある以下の図面と併せて読むことによって理解することができる  
【図１】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、ガラス系物品の概略図。
【図２】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、ガラス系物品のベベルエッジの概略図。
【図３】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、ガラス系物品の湾曲エッジの概略図。
【図４】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換プロセスの概略図。
【図５Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、反りを有する強化ガラス系物品の概略斜視図。
【図５Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、平面上に配置された、反りを有する強化ガラス系物品の側面図。
【図６Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、強化ガラス系物品のベベルエッジの概略図。
【図６Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、非対称エッジを有するガラス系物品の概略断面図。
【図７】複数の処理ステップを通した、強化ガラス系物品の反りの進行を示すグラフ。
【図８】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、強化ガラス系物品の表面研磨を含む複数の処理ステップを通した、強化ガラス系物品の反りの進展を示すグラフ。
【図９Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換後かつ材料除去前のガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図９Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、表面をエッチングした後の、図９Ａに示すガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１０】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、ガラス系物品のイオン交換後の、エッチングによる上面又は下面からの材料除去を関数とする、反り量をプロットしたグラフ。
【図１１】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換前に表面が研磨されていないガラス系物品、及びイオン交換前に１つの表面が研磨されたガラス系物品のイオン交換前及びイオン交換後の反りを示すグラフ。
【図１２Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換前及びガラスシートのＢ表面をエッチングした後のガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１２Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換後の図１２Ａに示すガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１３】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換前のエッチングによる材料の除去を関数とする強化ガラスシートの反りを示すグラフ。
【図１４Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換浴に傾斜配置されたガラス系物品の概略図。
【図１４Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、図１４Ａに示すイオン交換浴に配置されたガラス系物品の反りを示す概略図。
【図１５Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換前のガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１５Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換浴への傾斜装入に起因する、図１５Ａのガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１６Ａ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換前のガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【図１６Ｂ】本明細書に記載及び例示した１つ以上の実施形態による、イオン交換浴への傾斜装入に起因する、図１６Ａのガラスシートの反りを図式的にプロットした図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面全体を参照すると、本開示の実施形態は、概して、スマートフォンやテレビディスプレイ等の電子機器のカバーガラスとして使用される、強化ガラス系物品等のイオン交換強化ガラス系物品の反りの低減に関連する方法である。
【００１４】
本明細書において「ガラス系物品」という用語は、ガラス及びセラミック材料を含んでいる。
【００１５】
電子機器は、二次元ではなく、寧ろ三次元又は２．５次元のカバーガラスを利用することができる。本明細書において、三次元（３Ｄ）ガラス系物品は、少なくとも一部が、非平面であって、湾曲表面等の形状を有している。本明細書において、２．５次元のガラス系物品は、概して平面であるが、ガラス系物品の第１及び第２の表面に直交しないエッジ（例えば、湾曲エッジ、ベベルエッジ、面取りエッジ等）を有している。本明細書において、ガラス系物品とは、名目上対称な製造プロセスから製造されたガラス系物品である。本明細書において「名目上対称」とは、ガラス物品の成形中に、ガラス系材料の両側の環境が、実質的に同じであることを意味する。名目上対称な製造プロセスの例には、フュージョンドロープロセス及び圧延プロセスが含まれるが、これに限定されるものではない。フロートプロセスは、ガラス材料の一方の表面が大気に曝されるのに対し、ガラス材料の他方の表面がスズ等の溶融金属に曝されるため、名目上対称ではない製造プロセスの例である。従って、フロートガラス製造プロセスにおいて、環境は非対称的である。
【００１６】
図１は、スマートフォン等の携帯端末に用いることができる、例示的なガラス系物品１００の概略図である。ガラス系物品１００は、第１の表面１１２、第２の表面１１４、及び第１の表面１１２と第２の表面１１４との間に配置されたエッジ１１６を有している。第１の表面１１２及び第２の表面１１４は、平面であって互いに平行である。図２は、ベベルエッジ１１６を有する図１のガラス系物品１００の概略図であって、ベベルエッジ１１６の遷移部１１７が、第１の表面１１２及び第２の表面１１４に直交していない。従って、図２に示すガラス系物品１００は２．５Ｄである。遷移部１１７は、正又は負のｘ軸に沿って、第１の表面上の遷移点ＴＰからガラス系物品の最も遠い点に位置する端点ＥＰまで非直交的に延びている。第１の表面１１２及び第２の表面１１４に直交するエッジ表面１１８が、遷移部１１７を第２の表面１１４に接続している。遷移部１１７の終点ＥＰが、第２の表面上にあるように、遷移部１１７が、第２の表面１１４までずっと延びていてよいことに留意されたい。かかる実施形態において、第１の表面１１２及び第２の表面１１４に直交するエッジ表面１１８は、殆んど又は全くなくてもよい。別の実施形態において、第２の遷移部（図示せず）がエッジ表面１１８から第２の表面１１４に遷移することができる。
【００１７】
図３は、湾曲し、第１の表面１１２Ａ及び第２の表面１１４Ａに直交しない遷移部１１７Ａを含む、湾曲エッジ１１６Ａを有する別の例示的な２．５Ｄガラス系物品１００の概略図である。湾曲遷移部１１７Ａは、湾曲エッジ１１６が湾曲し始める遷移点ＴＰで開始し、湾曲遷移部１１７Ａが、第１の表面１１２Ａ及び第２の表面１１４Ｂに直交するエッジ表面１１８に到達する終点ＥＰで終了する。
【００１８】
当然のことながら、別のエッジ形状も可能である。２．５Ｄガラス系物品のエッジ形状は、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、強化ガラス系物品の平均深さに位置する平面に対し非対称、かつ、第１の表面１１２及び第２の表面１１４に平行である任意の形状を取り得る。再度図２において、重心平面Ｐが、ガラス系物品１００のバルク内の平均深さｄに位置している。平面Ｐは第１の表面１１２及び第２の表面１１４に平行でもある。図２に示すように、エッジ１１６の上部が非直交遷移部１１７を含む一方、エッジ１１６の下部が、非直交遷移部１１７を含まないため、エッジ１１６は重心平面Ｐに対して非対称である。
【００１９】
２．５Ｄガラス系物品において、第１の表面１１２が、概して消費者に向いた表面であることに留意されたい。２．５Ｄガラス系物品のエッジの形状により、遷移部が存在するために、第１の表面の表面積が、第２の表面の表面積より小さくなり得る。
【００２０】
携帯端末、テレビディスプレイ等に使用されているガラス系物品は、イオン交換プロセスによって強化して、強度及び擦過耐性を向上させることができる。図４において、強化されていないガラス系物品１００を、イオン交換プロセスに従って、ある期間イオン交換浴に配置することができる。イオン交換浴１２０のより大きいイオンが、ガラス材料のより小さいイオンと交換される。限定ではなく一例として、イオン交換浴１２０は、より大きいカリウムイオンが、ガラス材料のナトリウムイオンと交換されるように、カリウム塩浴を含むことができる。図６Ａを簡単に参照すると、イオン交換は、ガラス系物品の表面から層深さ（ＤＯＬ）まで生じる。イオン交換は、応力が圧縮応力から引張応力に変化する圧縮深さ（ＤＯＣ）をもたらす。イオン交換領域は圧縮応力層と呼ばれる。従って、第１の圧縮応力層１１３Ａが、第１の表面１１２に存在し、第２の圧縮応力層１１３Ｂが、第２の表面に存在する。第１及び第２の圧縮応力層１１３Ａ、１１３Ｂは、第１の圧縮応力層１１３Ａと第２の圧縮応力層１１３Ｂとの間の中央張力領域１１９内の引張応力によってバランスが取られる圧縮応力を有している。
【００２１】
本明細書において、「層深さ」及び「ＤＯＬ」という用語は、東京の折原工業株式会社が販売しているＦＳＭ−６０００等の市販の機器を使用した、表面応力計（ＦＳＭ）測定によって決定されるイオン侵入深さを意味する。
【００２２】
本明細書において、「圧縮深さ」及び「ＤＯＣ」という用語は、ガラス内の応力が圧縮応力から引張応力に変化する深さを意味する。ＤＯＣにおいて、応力が負（圧縮）の応力から正（引張）の応力に交差するためゼロの値を有する。本明細書に記載のＤＯＣ値は、散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）を用いて測定されるが、ＳＣＡＬＰには、エストニア、タリンのＧｌａｓｓｔｒｅｓｓ Ｌｔｄ．が、モデル番号ＳＣＡＬＰ−０４として販売しているものを含むが、これに限定されるものではない。
【００２３】
図４に概略的に示すように、３Ｄ又は２．５Ｄ形状を有する強化ガラス系物品１００’は反りを示し得る、つまり、イオン交換プロセス後に得られる強化ガラス系物品が、平坦ではなくなることを意味する。特に、イオン交換プロセスの前に反りがないことからスタートした、例示的な２．５Ｄベベル付きガラス系物品が、イオン交換プロセス中に、ガラス系物品のベベル側（例えば、図１〜図３に示す第１の表面１１２）に向かって主に凹状に反る。図５Ａは反り形状を有する強化ガラス系物品１００’の概略斜視図である。図５Ｂは、平面上に配置された、反り形状を有する強化ガラス系物品１００’の概略図である。
【００２４】
イオン交換によって誘発される反りは、ＤＯＣが４０μｍ以上の場合、所望の閾値を超える反りが強化ガラス系物品に生じる得ることが示されている。特に、非対称エッジによっても反る傾向がある、薄厚のガラス系物品（例えば、０．４ｍｍ以下の厚さを有する薄厚ガラス系物品）は、ＤＯＣが強化ガラス系物品の厚さの１０％以上のとき、反りが生じ得る。従って、ガラス系物品が少なくとも、４０μｍ以上又は強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方のＤＯＣを有する場合、反りによってガラス系物品が規格外れになり得る。
【００２５】
理論に束縛されるものではないが、反りは、ベベル領域における圧縮応力層からの不均衡な力のモーメントの結果であり得る。イオン交換強化は、基本的に、より大きいイオンがより小さいイオンを置換する表面近傍領域の歪み（膨張）によって促進される。ベベル付きガラス系物品の非対称形状等、歪みが非対称的に加えられると、この同じ歪みが反りを引き起こす可能性がある。
【００２６】
手短に言えば、この反りを引き起こすメカニズムは、ベベルエッジ付近の形状を考慮することによって説明することができる。図６Ａは、ｘ−ｙ平面を通る強化ガラス系物品１００のベベルエッジ１１６を通る断面を概略的に示す図である。強化ガラ系物品１００は、第３の次元ｚにおいて、ページの内外に突出していると考えることができる。
【００２７】
図６Ａに示すようなベベルエッジ１１６（又は２．５Ｄガラス系物品を画成する別の非直交非対称エッジ）の場合、第２の表面１１４に近接するエッジ１１６の非ベベル領域１２０Ｂは、第１の表面１１２に近接する遷移部１１７を有するエッジ１１６のベベル領域１２０Ａより、ガラス系物品の平均厚さを通る重心平面Ｐから離れた表面近くのガラスを多く有している。図６Ａの矢印Ａを参照すると、ベベルエッジ１１６の遷移部１１７のために、ガラス材料が、矢印Ｂが示す対応領域よりも漸進的に薄くなっている。
【００２８】
前述のように、イオン交換プロセスでは、より大きいイオンがガラス中に拡散して、より小さいイオンを交換する。その結果、ガラスネットワークが膨張する必要がある。図６Ａにおいて、ベベル領域１２０Ａ及び非ベベル領域１２０Ｂが膨張するときの弾性エネルギーの減少を比較すると、重心平面Ｐからの距離が、非ベベル領域１２０Ｂの方が大きいため、その領域が力又はゲインがより増加した部分を有し、±zに沿った端部を、第１の表面１１２が凹、又は第２の表面１１４が凸形状に「カール」させるように、部品を湾曲させる。従って、ベベルエッジ１１６に近接する第２の圧縮応力層１１３Ｂ内の歪みが、対向する第１の圧縮応力層１１３Ａの歪みよりも大きい「曲げモーメント」を与え、これが、矢印Ｋで示す方向に、非ベベル側に向けて凸状に反らせる。より深い（例えば、１００μｍまでの）ＤＯＬは、より大きい反りをもたらすことが観察されている。
【００２９】
図６Ａに示すような単純なベベルを越える複雑なエッジ形状は、反りを更に増大させ得る。同様に、大きいサイズ（特にコンピューターディスプレイ及びＴＶサイズ）の部品においては、小さい形状変化が、名目上の中央平面（又は重心平面）より下に表面を移動させ、前述の力の不均衡をもたらす面外形状に至ることは非常に容易である。
【００３０】
この反りは、拡散率等のイオン交換特性が対称的である限り、イオン交換プロセス後の２Ｄ（平坦）ガラス系物品においては一般的ではなく、寧ろ、ガラス系物品の２．５Ｄ又は３Ｄ形状とイオン交換から生じる部品の力との相互作用の結果である。しかし、反りは、ガラス系材料の厚さ寸法を介した非対称な物理的性質に起因する不均衡な歪みによって、より大きいガラス系物品（例えば、コンピュータモニター及びテレビディスプレイ等のより大きい電子ディスプレイに利用されるガラス系物品）及び薄厚ガラス系物品（例えば、４００μｍ以下の厚さを有するガラス系物品）において生じ得る。ガラス系材料の第１の表面と第２の表面との間に不均衡な歪みを生じさせる、ガラス系材料のあらゆる物理的特性が、反りを生じさせる可能性がある。２．５Ｄ及び３Ｄ形状以外に、反りに影響を与え得る２つの物理的特性には、イオン交換プロセス中における、第１の表面と第２の表面との間のイオン拡散率の非対称性（即ち、イオン交換中における、各表面からのイオンの到達距離及びイオン数）、及び各表面からのイオン数及びイオン交換濃度の大きさの両方に影響する、ガラス系材料の表面化学の非対称性が挙げられるが、これに限定されるものではない。これら２つの反りの原因を特徴付ける方法に関するメトリックが、ここに参照することによって、そっくりそのまま本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１４／１７０，０２３号明細書に記載されている。当然のことながら、ガラス系物品の２．５Ｄ又は３Ｄ形状以外の要因も、反りの低減において考慮することができる。
【００３１】
２．５Ｄ又は３Ｄ形状に起因する過度の反りによって、最終製品仕様が満足されないことがあり得る。非限定的な例として、電話サイズ部品の反りの評価において、一部のエッジ構造関し、５０μｍ〜１００μｍを超えるイオン交換中における平均の反りの増加を示し、これは望ましくないと考えられる。
【００３２】
図５Ａ及び５Ｂは、上端部の周囲にベベルを有する、理論的に平坦な部品に発生する、強化後の反りを具体的に説明しているが、これは概して経験に基づく反りである。実際の部品の反りは、イオン交換プロセスの前後及び／又は本明細書に記載の反り軽減プロセスの前後に測定することができる。概して、反りは（１）例えば、以下に記載の測定機器を使用して、部品の第２の表面１１４、第１の表面１１２、又は重心Ｐの形状を測定し、（２）重回帰を使用し、平均して測定データ点を通り、空間における部品の方向を規定する完全に平坦な数学的平面を定義する、最小二乗最適「平均平面」を見出し、（３）（１）で測定した形状を特徴付ける点のデータセットから最適平面を減算し、（４）減算したデータ点を使用して、平均平面に垂直な寸法に沿って、平均平面からの測定データ点の最大（正）及び最小（負）偏差を算出することによって、決定することができる。総指示振れ又はＴＩＲとも呼ばれる、最終的な反りｗは、これ等２つの偏差の大きさの合計である。この手順は、部品を水平方向に配向した後、部品に垂直な方向に投影された、部品上の最高点と最低点との差を明かにする。
【００３３】
小部品及び約１５０μｍ未満の小さい反り値については、ニューヨーク州フェアポートのＴｒｏｐｅｌ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓが販売しているＦｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００干渉計が、反りの測定に適している。より大きい部品及びより大きい反り（例えば、テレビディスプレイやコンピュータモニター）については、Ｆｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００にとって、サイズとＴＩＲが大き過ぎる。かかる場合、ここに参照することによって、そっくりそのまま本明細書に組み込まれる、米国特許第７，５０９，２１８号明細書及び９，０３１，８１３号明細書に記載の、所謂「針床」技術を用いて反りの測定を行うことができる。本明細書に開示の反りｗ値は、別に明記しない限り、Ｆｌａｔｍａｓｔｅｒ２００を使用して測定されたものであることに留意されたい。図９Ａ−Ｂ、１２Ａ−Ｂ、１５Ａ−Ｂ、及び１６Ａ−Ｂは、針床技術を用いて測定された、より大きい部品を示している。
【００３４】
「針床」やＦｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００等の技術的に高度な測定法があるにもかかわらず、一部の明細書では「Ｆｅｅｌｅｒ Ｇａｇｅ」によって反りが測定される。Ｆｅｅｌｅｒ Ｇａｇｅ法は、労働集約的であるが本質的に資産を必要としない。Ｆｅｅｌｅｒ Ｇａｇｅ法では、物品を平坦な表面に載置し、測定者が物品と平坦な表面との間の間隙に、既知の厚さのシムを滑入しようとする。測定者は、その位置における反り値が決定されるまで、異なるシム厚で反復する。測定者は、物品の外周の位置でこのプロセスを繰り返す。平坦な表面に対する要件、シムが挿入されるべき距離、物品の外周における測定位置の数、物品の両側で測定すべきか否か等の測定規則を確立することができる。
【００３５】
エッジ形状による予測反り量を算出することができる。前述のように、他の点では平坦なガラス系物品のエッジの非対称な幾何学的形状によって、イオン交換中に部品を反らせる曲げモーメントが生じる。かかるエッジ形状は、ベベル、面取り、湾曲、スプライン、造形等と呼ぶことができる。反りを発生させるのは、エッジ形状の非対称性であるため、定量的メトリックを使用して、任意のエッジ形状に適用することができる式の形態で「低非対称性」と「高非対称性」とを区別することができる。
【００３６】
第１の表面１１２Ｂと第２の表面１１４Ｂとの間に、非対称エッジ１１６Ｂを有する、例示的なガラス系物品１００Ｂを図６Ｂに示す。これは限定的な例ではなく、本明細書に記載の予測反りＷＥメトリックは、以下に示す規則に従って任意のエッジ形状に適用される。矩形の略平坦なガラス系物品１００Ｂの最長軸に対して、断面形状が垂直に取られている。線１１６Ｂ’は、形状が非対称ではないエッジを示している。本例は矩形のガラス系物品に関連しているが、実施形態はこれに限定されるものではないことに留意されたい。例えば、方形、円形、楕円形、及び任意の形状のガラス系物品について反りを予測及び軽減することができる。
【００３７】
予測反りＷＥメトリックにおいて、ガラス系物品１００Ｂは、図６に示すように、左右鏡面対称であると仮定する。断面で見てエッジが対称ではない場合には、左の形状の平均と右の形状の鏡像が形成され、左右のミラー対称性が確立されるように、両方のエッジ形状が平均によって置換される。
【００３８】
図６Ｂに示すように、座標ｘ、ｙ、及びｚが設定され、ここで、ｘは略平行六面体形状のガラス系物品１００Ｂの２番目に長い長さに沿って左右に進み、ｙは厚さ方向に進み、ｚは最長寸法に沿って図の平面の内部に進む。座標の原点は、図６Ｂに示すように、断面の中心線の底部に位置している。
【００３９】
次に、イオン交換による、部品の最長寸法に沿った単位長当りの長さの変化を測定することによって、歪み尺度を定義する。ｚ方向に沿った長さを開始寸法Ｌｚと呼び、イオン交換による長さの変化をδＬｚと呼べば、歪み尺度はδＬｚ／Ｌｚとなる。この値は、ガラスやイオン交換プロセスによって異なる。代表的な値は、２００×１０−６〜２０００×１０−６の範囲である。
【００４０】
断面の面積Ａは、次式で与えられる。
【００４１】
【数１】
2019535637.tif 000003
【００４２】
ここで、ｘの積分限界は、下から上に向かってすべての高さｙにおいて、左エッジから右エッジまでである。この積分は、部品の断面積を数学的に表すことによって数値的に、又は画像解析ソフトウェアによって行うことができる。重心は、対称性によって、中心線のｘ＝０の線上のどこかに存在している。重心は、次式で与えられるｙ値に存在している。
【００４３】
【数２】
2019535637.tif 000004
【００４４】
式（２）の積分も、数値的又は画像解析ソフトウェアを用いて行うことができることに留意されたい。式（２）の値は、単位面積当たりの一次ｙモーメントでもある。単位面積当たりの二次ｙモーメントは次式で与えられる。
【００４５】
【数３】
2019535637.tif 000005
【００４６】
ここではＫで示す、曲率は次式で与えられる。
【００４７】
【数４】
2019535637.tif 000006
【００４８】
ここで、ｕｙは、長さ（ｚ）方向を関数とする厚さ（ｙ）方向のイオン交換による反り、
2019535637.tif 000007
【００４９】
は先に定義した歪み尺度、Ｌｙは厚さ、分数の分子は、断面の外側の端を定義する線に沿った
2019535637.tif 000008
【００５０】
の線積分、Ａは先に定義した断面積、分母の他の用語は先に定義したものである。
【００５１】
予測反りＷＥメトリックは次式で与えられる。
【００５２】
【数５】
2019535637.tif 000009
【００５３】
予測反りＷＥメトリックが正の場合、反り形状は上に凹（即ち、正のｙ方向）又は端部が中心よりも高い。予測反りＷＥメトリックが負の場合、反りは反対方向（即ち、負のｙ方向）である。
【００５４】
前述のように、反りによってガラス系物品が規格外れになり得る。従って、反り仕様を外れたガラス物品は廃棄する必要があり、歩留まりが低下する。既知のエッジ形状及び強化特性を有するガラス系物品を設計する場合、予測反りＷＥメトリックを算出して、非対称エッジ形状によって、部品がどの程度反るか予測することができる。強化ガラス系物品の最長の長さに対する式（５）によって算出されたＷＥの大きさの比が、０．０００６の場合、イオン交換プロセスと共に、部品に過度の反りを生じさせるエッジ形状、及び以下に説明する１つ以上の反り軽減プロセスを適用して、反りの大きさを低減することができる。
【００５５】
歪み尺度
2019535637.tif 000010
【００５６】
は予測反りＷＥメトリックに対する線形尺度であることに留意されたい。この線形歪み尺度は、イオン交換前に部品の長さＬｚを測定し、次いですべてのイオン交換ステップが完了した後に、再度その長さを測定することによって、最も容易に測定される。歪み尺度は次式で与えられる。
【００５７】
【数６】
2019535637.tif 000011
【００５８】
代表的な製造におけるイオン交換処理では、この長さの変化が追跡され、最終部品寸法を得るために考慮される。イオン交換プロセスがより多くのイオンを交換すると、歪み尺度が大きくなり、歪み尺度が２倍になると、予測反りＷＥも２倍になる。
【００５９】
予測反りＷＥは、ガラス系物品の実際の反りの測定に影響を及ぼす、重力の影響を考慮していないことに留意されたい。反りの測定に対する重力の影響は、ガラス系物品の測定を、凸面を下に向けて又は凹面を下に向けて行うかによって異なる。測定中に凹面を上に向けた（即ち、ボウル形状）とき、重力によって実際の反りの測定値が約７％減少し、測定中に凹面を下に向けた（例えば、ドーム形状）とき、約１３％減少することが示されている。従って、測定した反りを予測反りＷＥと比較する場合、重力の影響を考慮する必要がある。
【００６０】
図７は、電話サイズのガラス系物品の試験において、様々なガラス系物品の処理ステップが、反りに与える影響を示すグラフである。図７に示す反り測定値は、Ｆｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００を用いて取得したものである。ガラス系物品は、アルカリアルミノシリケート組成から製造したものである。本明細書の実施形態は、ニューヨーク州コーニングのコーニング社が販売しているＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスの等のアルカリアルミノシリケートガラスに関連して説明しているが、当然のことながら、実施形態はこれに限定されるものではない。本明細書に記載の概念は、あらゆるイオン交換可能ガラス組成に適用することができる。
【００６１】
図７において、「Ｓ＆Ｂ」は、機械的罫書き分割プロセスによって、複数のガラス系物品が、マザーガラスシートから分離される「スコアアンドブレイク」の略である。第１の「仕上げ」ステップＦ１は、ガラス系物品を１．１ｍｍから０．８ｍｍに薄化する薄化ステップである。第２の「仕上げ」ステップＦ２は、図６Ａに示すベベルエッジ１１６を形成するプロセスである。「ＩＯＸ１」は第１のイオン交換プロセスであって、その間に、イオンがガラス系物品のＤＯＬに深く交換されるプロセスを表している。第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１の間に、１５０μｍのＤＯＬ及び２２６ＭＰａの圧縮応力（ＣＳ）が達成された。「ＩＯＸ２」はガラス系物品の表面として、より大きいイオンを高濃度で生成する第２のイオン交換プロセスを表している。第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２の後に、約１００μｍのＤＯＬ及び約８３５ＭＰａのＣＳが達成された。
【００６２】
図７に示すように、第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１は、サンプルのガラス系物品に見られる反り量を著しく増加させる（例えば、１００μｍを超える反り）。第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２は反り量に大きくは寄与しない。従って、第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１後の反りの大幅な増加は、ベベルエッジの形状とイオン交換に関わる力との相互作用の結果であると思われる。２．５Ｄのベベルが存在しない場合、この反りの増加は生じない。
【００６３】
本開示の実施形態は、強化ガラス系物品及び強化ガラス系物品の反りを低減する方法に関するものである。本明細書に記載の実施形態は、２．５Ｄ又は３Ｄ部品の形状とイオン交換プロセスとの間の前述の相互作用によって付加される反りを低減する。本明細書に記載の方法は、強化ガラス系物品の実際の反りＷＡを、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの８５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの７５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの６５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの５５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの４５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの３５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの２５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの１５％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの１０％以下、強化ガラ系物品の予測反りＷＥの５％以下とするか、又は実質的に反りがないようにすることができる。
【００６４】
以下により詳細に説明するように、１つ以上のイオン交換プロセスの前又は後に、強化ガラス系物品の１つ以上の表面を処理して、反り量を低減することができる。以下の技術を、１つ以上のイオン交換プロセス後に、単独又は組み合わせて実行し、強化ガラス系物品の反りを低減することができる：
１）イオン交換後に、ガラス系物品の片面を研磨する。複数のイオン交換ステップがある場合、いずれかのイオン交換ステップ後に研磨を行うことができる。本明細書において、「研磨」という用語は、材料を除去する一方、処理面近傍のガラスの化学的性質及び／又は粗さを変えることができる、機械的又は化学−機械的研削、ラッピング、及び研磨プロセスを含むと広く解釈されたい。
２）イオン交換後にガラス系物品の片面をエッチングする。
３）イオン交換前に、ガラス系物品の片面を研磨するか、又は、例えば、異なる研磨粒度を用いて、片面を他方の面と異なるように研磨する。
４）イオン交換前に、プラズマエッチング又は液体エッチング等の横方向に均一なエッチング、及び防眩表面の形成に用いられる不均一なエッチングの両方を含むエッチングで、ガラス系物品の片面をエッチングする。表面付近のガラスの化学的性質又は粗さを変える、従ってＩＯＸを変える他の化学的処理、例えば強アルカリ性洗浄も利用できる。
５）イオン交換において観察される反りを補償するために、イオン交換前に、ガラスシート又は物品を予め反らす。この予め反らすプロセスは、ガラス成形プロセス（フュージョン、ローリング等）、又は曲げ、モールディング、弛ませる等、成形後における造形プロセスを含むことができる。副次的方法は、（５ａ）部品に切断する前にシートを予め歪ませること、及び（５ｂ）個々の部品を予め歪ませることである。下位の方法には、（５ａ）部品に切断する前のシートを予め反らす、及び（５ｂ）個々の部品を予め反らす、がある。
６）イオン交換浴にガラス系物品を傾斜装入する。
【００６５】
プロセス（５ａ）を除き、前述のプロセスは、電話のカバーガラス等、個々のガラス系物品に適用することができる。本明細書に記載の一部のプロセスは、仕上げプロセスが許容する場合には、個々のガラス系物品が分離される、より大きいガラスシートにも適用することができる。例えば、より大きいガラスシートの片面を研磨又はエッチングし、その後、その大きいシートから部品を切断して仕上げるべきことが見込まれる場合、この手法の有効性は、イオン交換前の仕上げプロセスの後に、反りを軽減する表面改質が残っている否かによってある程度決まる。同様に、大きいイオン交換ガラスシートの片面を次に研磨し、その後、そこから切断した部品に望ましい形状修正を加えることができる。
【００６６】
３Ｄ又は２．５Ｄ形状を有する強化ガラス系物品に存在する、反りを低減する方法の様々な実施形態について以下詳細に説明する。
【００６７】
イオン交換後の研磨
本プロセスでは、１つ以上のイオン交換プロセスの後に、強化ガラス系物品１００’の凸面（即ち、図５Ａに示す第２の表面１１４’）から、第２の圧縮応力層１１３Ｂの薄層が除去される。第２の表面１１４を研磨することによって、第１の表面１１２に関係する第１の層深さより小さい可能性がある第２の層深さがもたらされる。
【００６８】
強化ガラス系物品１００の凸状の裏面を研磨することによって、反りの影響を低減し、反り量を所望の許容範囲内に収めることができる。反りを減少させために、凸状の裏面（即ち、第２の表面１１４）から大量の材料を除去する必要はない。例えば、１μｍ未満の材料を除去することができ、０．９μｍ未満の材料を除去することができ、０．８μｍ未満の材料を除去することができ、０．７μｍ未満の材料を除去することができ、０．６μｍ未満の材料を除去することができ、０．５μｍ未満の材料を除去することができ、０．４μｍ未満の材料を除去することができ、０．３μｍ未満の材料を除去することができ、０．２μｍ未満の材料を除去することができる。ガラス材料を除去し過ぎると、強化ガラス系物品の反りが悪化する恐れがあることに留意されたい。
【００６９】
罫書き分割プロセスによって、アルカリアルミノシリケートガラスから１２個の電話サイズのガラス系物品を分離した。第１の仕上げステップＦ１の後に、ガラス系物品の厚さを約０．８ｍｍに薄化及び研磨し、前述のように、第２の仕上げステップＦ２において、図２に示すようなベベルエッジを形成した。次に、個々のガラス系物品を、第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１及び第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２にかけた。ＩＯＸ１後のサンプルのベベル無し及びベベル付き表面の平均ＣＳ及びＤＯＬ値は同様であって、それぞれ２３０ＭＰａ及び１４３μｍであり、それによって、約１０６μｍの圧縮深さ（ＤＯＣ）が暗示された。ＣＳ及びＤＯＬは、ＦＳＭ−６０００を用いて測定した。ガラス系物品の反りｗは、Ｆｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００を使用して測定した。
【００７０】
結果を図８のグラフで示す。各プロセスステップ後における、１２個のガラス系物品の全セットの反り値の分布を示す図８から分かるように、最初のイオン交換プロセスＩＯＸ１後に、反りが大幅に増加（１００μｍ超）している。第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１と比較して、遥かに少ない数のイオンが交換される、第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２は、明らかな追加の反りを示していない。第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２は、約１４２μｍのＤＯＬ及び約８４０ＭＰａのＣＳをもたらしたことに留意されたい。第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２後におけるＤＯＣは、１０６μｍより数マイクロメートルだけ僅かに深かった。
【００７１】
第２のイオン交換プロセスＩＯＸ２に続く２つの別々の研磨ステップＰ１及びＰ２において、各々の強化ガラス系物品の「裏側」（すなわち凸面）を接触研磨した。接触研磨は、イリノイ州マウントプロスペクトのＬａｐＭａｓｔｅｒ Ｗｏｌｔｅｒｓが販売しているＬａｐＭａｓｔｅｒ２４によって実施した。２つのイオン交換プロセスの前のガラス系物品の薄化及び研磨も、ＬａｐＭａｓｔｅｒ２４を使用して実施した。
【００７２】
接触研磨プロセスは、約０．１７μｍ±０．０１μｍ除去／分の除去速度をもたらした。個々の接触研磨工程Ｐ１及びＰ２の各々において、強化ガラス系物品を２分間接触研磨した結果、第１の接触研磨Ｐ１後に０．３４μｍの材料が除去され、第２の接触研磨Ｐ２後に０．６８μｍの材料が除去された。各々の研磨ステップ後に反りを測定した。裏側接触研磨中のガラスの除去は、接触研磨前後における強化ガラス部品の重量及び厚さの両方によって監視したことに留意されたい。強化ガラス系物品の厚さは、ニューヨーク州フェアポートのＴｒｏｐｅｌ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓが販売しているＴｒｏｐｅｌ ＭＳＰ１５０干渉計を使用して測定した。
【００７３】
図８によって示されるように、後続の接触研磨プロセスによって、強化ガラス系物品の裏側から合計で約０．６μｍの材料を除去した後、反り量が平均で５０％を超えて著しく減少した。得られたガラス系物品の各々にもたらされた反りｗは８０μｍ未満であった。図８には示してないが、更に多くの材料を除去する追加の接触研磨ステップは、部品が接触研磨プロセスによって過度に矯正され始めるので、より大きな量の反りをもたらすことに留意されたい。
【００７４】
イオン交換後のエッチング
本プロセスでは、前述のタッチ研磨プロセスの代わりに、エッチングプロセスを使用して、凸状の裏側（即ち、第２の表面１１４）からガラス材料が除去される。前述のように、第２の圧縮層の一部を除去すると反りが減少する。例えば、１μｍ未満の材料を除去することができ、０．９μｍ未満の材料を除去することができ、０．８μｍ未満の材料を除去することができ、０．７μｍ未満の材料を除去することができ、０．６μｍ未満の材料を除去することができ、０．５μｍ未満の材料を除去することができ、０．４μｍ未満の材料を除去することができ、０．３μｍ未満の材料を除去することができ、０．２μｍ未満の材料を除去することができる。
【００７５】
所望の量のガラス材料を除去することができる、任意のエッチング溶液を利用することができる。１つの非限定的な例において、ＨＦ＋ＨＣｌ／Ｈ２ＳＯ４を含むエッチング溶液が用いられる。
【００７６】
イオン交換後にガラス系物品の凸状の裏側をエッチングすることによって、前述のようにイオン交換後にガラス系物品を研磨するのと同様に反り量が減少する。凸状の裏側の表面の圧縮応力層の一部を除去することによって、ガラス系物品の曲げモーメントを減少させることができ、従って、前述のように反り量を減少させることができる。
【００７７】
エッチングによる材料除去の効果を示すために、電子ディスプレイに一般的に使用される大きいガラスシートについて評価した。ガラスシートの対角線が６８５．８ｍｍ、厚さ１ｍｍであり、２．５Ｄ（ベベルなし）であった。ガラスシートを、第１のイオン交換プロセスＩＯＸ１によって強化した。１．５ＭのＨＦ＋０．９ＭのＨ２ＳＯ４エッチング溶液を約２５℃〜約３０℃の温度で一方又は他方の側に適用してガラス材料を除去した。エッチングしない側に耐酸性ポリマーフィルムを適用した。
【００７８】
図９Ａはイオン交換後かつ何等かの材料除去を行う前の特定のガラスシートの反りをプロットした図である。図９Ｂは、エッチング溶液を使用して下側から１．５μｍの材料を除去した後の図９Ａに示すガラスシートの反りをプロットした図である。ガラスシートは、エッチングされた側に向かって凹状のかなりの反りを示した。図１０は、評価した全てのガラスシートについて、エッチングによる上側又は下側からの材料除去を関数とする反り量を示すプロット図である。線形関係、例えば、０．９３５７のＲ２値で、約ｙ ＝ ２．６２４６ｘ＋０．０００６の線形関係が見られる。
【００７９】
ガラス系物品の前面の凹面上のＤＯＬが、エッチングしたガラス系物品の凸面の裏面のＤＯＬより厚いため、エッチング後のガラス系物品の反りは、不均衡な圧縮応力によるものである。従って、ガラス系物品が２．５Ｄであって、イオン交換プロセスの後に反った場合、ガラス系物品の凸状の裏面をエッチングして、反り量を減らすことができる。
【００８０】
イオン交換前の研磨
イオン交換前に、ガラス系物品に表面処理を施して、イオン交換プロセス中に所望の表面のイオンの拡散率を変化させることができる。表面処理は、例えば、機械的研磨又はエッチングであってよい。
【００８１】
１つのプロセスにおいて、強化ガラス系物品の裏側（即ち、図６Ａに示す第２の表面１１４）の研磨に続いてイオン交換プロセスが行われる。従って、イオン交換前に、ガラス系物品を研磨して、イオン交換の結果として生じる反りを事前に補償することができる。
【００８２】
２Ｄ（即ち、非対称エッジを有さない平坦な）電話サイズのアルカリアルミノシリケートガラス物品を用いて、この概念を試した。ＬａｐＭａｓｔｅｒ２４を使用して片面ラッピング及び研磨することによって、３つのガラス物品を約１．０ｍｍから０．９ｍｍの厚さに薄化し、第２の面は製造したままの融合面を残した。比較のために、別に３つのガラス物品を同じガラスから製造したが、薄化せずに両側を製造したままの溶融面とした。両方の組の部品をイオン交換プロセスにかけた。薄化しなかったサンプルでは、一方の側のＣＳ／ＤＯＬが２５０．４ＭＰａ／１４３．１μｍ、他方の側のＣＳ／ＤＯＬが２５１．４／１４３．３μｍであった。研磨したサンプルでは、研磨表面のＣＳ／ＤＯＬが２３５．６ＭＰａ／１４２．６μｍ、製造されたままの溶融面のＣＳ／ＤＯＬが２４６．３ＭＰａ／１４２．２μｍであった。
【００８３】
図１１は、Ｆｌａｔｍａｓｔｅｒ ２００によって測定した、結果としてもたらされた反りを示すグラフである。図１１から分かるように、非薄化部品は比較的小さい反り変化（略１５μｍ）を示す一方、薄化部品は極端に大きい反り変化（＞１００μｍ）を示した。従って、イオン交換前の研磨を利用して、イオン交換後の予測反りを事前補正することができる。換言すれば、イオン交換プロセスから生じる反り量を見越して、２．５Ｄガラス物品の裏側（図６Ａに示す第２の表面１１４）をイオン交換プロセスの前に研磨することができる。従って、裏面の事前研磨によって、イオン交換プロセスによる２．５Ｄガラス物品の反りが相殺される。
【００８４】
反りは表面仕上げプロセスに依存し得ることに留意されたい。片面イオン交換前研磨方法は、表面処理における実証された非薄化／薄化表面の他の種類のプロセスからの違いから一般化することができる。イオン交換（歪み）の非対称性によって反りが生じるため、イオン交換前に表面処理の意図的な非対称性を付与すると、符号が反対の反り駆動子がもたらされ、イオン交換ネットワークが減少し得る。この一般化によって、反り量をより効果的に「調整」することができる。
【００８５】
ガラス系物品の両面を研磨して、非対称のイオン拡散率を得ることができる。例えば、ガラス系物品１００の第１の表面１１２を研磨して、イオン交換中に、第１のイオン拡散率を得、ガラス系物品１００の第２の表面１１４を研磨して、イオン交換中に、第２のイオン拡散率を得ることができる。このようにして、２つの表面間のイオン拡散率の差によって、より低い反りが得られるように調整することができる。限定ではなく一例として、研磨の差は、除去する材料の量及び／又は２つの表面の研磨に用いられるグリットサイズであってよい。
【００８６】
イオン交換前のエッチング
イオン交換前に、ガラス系物品の表面をエッチングすることによっても、イオン交換後の反り量に影響を及ぼすことが示されている。しかし、イオン交換前に表面をエッチングすることは、イオン交換前に表面を研磨することと比較して逆の効果を有している。イオン交換前に研磨すると、反りによって研磨側が凹面になる。しかし、イオン交換前にエッチングすると、反りによってエッチングした側が凸面になる。
【００８７】
一般的に電子ディスプレイに使用される、大きいアルカリアルミノシリケートガラスシートを用いて、この概念を試した。ガラスシートは、対角線６８５．８ｍｍ、厚さ１ｍｍであり、２Ｄ（ベベルなし）であった。この実験において、まず約２５℃〜約３０℃の温度の１．５ＭのＨＦ＋０．９ＭのＨ２ＳＯ４エッチング溶液を用いて、ガラスシートを酸エッチングして、一方又は他方の側から少量のガラスを除去した。１つはエッチング溶液によってガラス表面から約０．４μｍ除去し、もう１つはエッチング溶液によってガラス表面から１．５μｍ除去するという、２つの異なるエッチングプロセス条件を試験した。これ等の除去量のプロセス条件は、予備試験で決定し、試験部品の厚さ測定によって確認した。必要に応じ、耐酸性ポリマーマスクを使用して、サンプルの片面のエッチングを防止し、それぞれのサンプルを異なる方法でエッチングした、つまり、一部は「Ａ」側のみ、一部は「Ｂ」側のみ、一部は両側をエッチングした。エッチングした後かつイオン交換前に、マスク材料を除去した。反り量は、前述の「針床」（ＢＯＮ）「無重力」測定システムを用いて、エッチングプロセスの前後に測定した。このＩＯＸ前のエッチングプロセスによって、反りが初期のエッチング前の値に維持されることが示された。
【００８８】
ガラスシートの反りを測定した後、次にガラスシートを３７０℃のＫＮＯ３塩浴において、１０５〜１１０分間イオン交換し、約８２０ＭＰａのＣＳ及び約４０μｍのＤＯＬを得た。イオン交換後に再度反りを測定した。図１２Ａは、イオン交換前かつガラスシートの表面をエッチングして、ガラス材料を約０．４μｍ除去後の反りをプロットした図である。図１２Ｂは、イオン交換後における、図１２Ａのガラスシートを示す図である。ガラスシートはエッチングを施さなかった側に向けて凹状であり、エッチングを施した側に向けて凸状の大幅な反りを示した。
【００８９】
図１３は、この実験で試験した全てのガラスシートのデータを示すプロットであり、エッチングから生じた反りの変化量は、両側間のエッチング除去の差の関数として示されている。効果は飽和するように見え、約０．４μｍを超えるエッチングは、反り量を変えるようには見えないことに留意されたい。材料除去＝０における非ゼロ反り値は、以下に説明し、実験における全てのデータに対して約＋０．２ｍｍの反りオフセットを構成する、イオン交換中におけるガラスシートの傾斜装入の結果であると考えられている。
【００９０】
ガラス系物品の両面をエッチングして、可変のイオン拡散率を得ることができることに留意されたい。例えば、ガラス系物品１００の第１の表面１１２をエッチングして、イオン交換中に、第１のイオン拡散率を得、ガラス系物品１００の第２の表面１１４をエッチングして、イオン交換中に、第２のイオン拡散率を得ることができる。このようにして、２つの表面間のイオン拡散率の差によって、より低い反りが得られるように調整することができる。限定ではなく一例として、研磨の差は、除去する材料の量及び／又は２つの表面の研磨に用いられるグリットサイズであってよい。
【００９１】
イオン交換前の事前反り
一部の実施形態において、イオン交換後の反りと反対方向又は向きに一定量の反りを有するガラス系物品を成形することによって、イオン交換プロセスから生じるガラス系物品の反り量を補償することができる。ガラス系物品に見られる反り量は、イオン交換による形状変化に、初期形状を線形加算したものであることが観察されている。イオン交換前のガラス系物品のある位置に、高レベルの反り又は変形がある場合、イオン交換による反り量がその位置の高レベルの反り又は変形に加算される。イオン交換による形状変化が理論的又は測定によって知られている場合、部品の成形中に、初期形状からこの形状を差し引くことができる。そうすれば、予め整形した部品は、イオン交換による形状変化に初期形状を加算した後、比較的平坦になる。
【００９２】
有限要素モデリングによって、実際の部品の反りの半定量的予測が得られることを示している。様々な大きさの初期反りを有する部品モデルが、初期イオン交換前の初期の部品の反りとは無関係に、２．５Ｄ形状にプラスしたイオン交換の反り効果による反りの変化について良い近似を示している。従って、イオン交換中の形状の変化に略等しい量だけ反対方向に、ガラス系物品を予め整形することができれば、得られる形状を略平坦にすることができる。
【００９３】
非限定的な例として、単純な円筒形状及び同様の大きさ（部品全体で５５μｍ）を有するが、部品の長軸に沿った主たるイオン交換による反りと反対の符号を有するモデル化した２．５Ｄガラス系物品は、以下の表１に示すように、シミュレーションにおいて、部品の最終的な反りが、６１μｍから２４μｍに大幅に減少することを示した。
【００９４】
【表１】
2019535637.tif 000012
【００９５】
従って、イオン交換プロセスに起因する反りと逆方向に予め存在する反りを有するガラス系物品を製造して、結果として生じる全体の反りを相殺することができる。
【００９６】
一部の実施形態において、特定の応力プロファイル及び特定の非対称エッジ形状を有する、特定のガラス系物品の予測反りＷＥメトリックを算出することができる。イオン交換プロセスの前に、予測反りＷＥメトリックと略同量であるが符号が逆の初期反りを有するように、ガラス系物品を事前反りＷＰだけ予め反らせることができる。従って、予測反りＷＥメトリックは、ガラス系物品をどれだけ予め反らせるかについての十分な情報に基づく決定を下す上において参照することができる。ガラス系物品は、ガラス系シートをガラス系物品に切断する前に予め反らせることも、ガラス系シートをガラス系物品に切断した後に、予め反らせる（即ち、個々の部品を予め反らせる）こともできる。
【００９７】
任意のプロセスを用いてガラス系物品を予め反らせることができる。事前反りは、ガラス系物品の延伸中、又は、例えば、延伸プロセス後の圧延プロセス等に導入することができる。
【００９８】
ガラス系物品のイオン交換浴への傾斜装入
ここで、図１４Ａにおいて、ガラス系物品２００をイオン交換浴１２０内に斜めに配置すると、イオン交換浴１２０の底部に向かう方向に反りが生じる。これは、テレビディスプレイ又はコンピュータモニターに使用されるガラスシート等、より大きいガラスシートに関して特に当てはまる。図１４Ａは、反りのないガラス系物品２００をイオン交換浴中において、約５°の角度で傾斜させた実験を示す概略図である。この実験では、アルミノシリケートガラスシートの対角線が６８５．８ｍｍ、厚さ１ｍｍであり、２Ｄ（ベベルなし）であった。図１４Ｂは、部品がすべてイオン交換浴１２０の「前面」に向かって反っている、イオン交換プロセスの終了時における、ガラスシート２００’の概略図である。この実験において、左側がイオン交換浴１２０の「前面」であり、右側がイオン交換浴１２０の「裏面」であり、従って、全ての部品が後方に傾斜し、部品の上部がイオン交換浴１２０の裏面に向かって傾斜していた。
【００９９】
図１５Ａは、対角線が６８５．８ｍｍのガラスシートのイオン交換前の反りを図示的にプロットした図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示す対角線が６８５．８ｍｍのガラスシートのイオン交換後の反りを図式的にプロットした図である。３７０℃のＫＮＯ３塩浴で１０５〜１１０分間、ガラスシートをイオン交換して、約８２０ＭＰａのＣＳ及び約４１μｍのＤＯＬを得た。図１５Ａ及び１５Ｂに示すように、ガラスシートの下端部をイオン交換浴の後方に傾斜させた。
【０１００】
比較のために、図１６Ａは、対角線が６８５．８ｍｍのガラスシートのイオン交換前の反りをプロットした図であり、図１６Ｂはイオン交換後の反りをプロットした図である。図１６Ａ及び１６Ｂに示すように、ガラスシートの上端部をイオン交換浴の後方に傾斜させた。
【０１０１】
この実験において、全部で１２枚のガラスシートを試験した。各々のガラスシートは、イオン交換浴の後方に向かって常に凸状であった。この手法は、前述の実験に使用した対角線が６８５．８ｍｍガラスシート等、より大きい部品において著しい反りが生じることを示した。イオン交換プロセスによる反りを相殺するために、イオン交換浴内にガラス系物品を選択的に配置することができる。
【０１０２】
従って、本明細書に記載の実施形態は、化学強化されたガラス系物品、特に、イオン交換プロセスによる反りを減少させた、２．５Ｄ又は３Ｄ形状を有する強化ガラス系物品又は比較的大きい強化ガラス系物品を提供する。
【０１０３】
ここで、当然のことながら、本明細書に記載の実施形態は、２．５Ｄ及び３Ｄガラス系物品の反りを軽減する方法に関連している。本明細書に記載の方法を組み合わせて、所望通りに反りを軽減することができる。
【０１０４】
特許請求した主題の趣旨及び範囲を逸脱せずに、本明細書に記載の実施形態に対し様々な改良及び変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。従って、本明細書は、かかる改良及び変形が、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲に属することを条件に、本明細書に記載の様々な実施形態の改良及び変形を網羅していることを意図するものである。
【０１０５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１０６】
実施形態１
強化ガラス系物品であって、
第１の表面であって、該表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延びる第１の圧縮応力層を有する表面、及び
前記第１の表面に対向する第２の表面であって、該表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延びる第２の圧縮応力層を有する表面において、前記第１の圧縮応力層及び前記第２の圧縮応力層の各々が、４０μｍ以上又は前記強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方の圧縮深さを有する第１、第２の表面、並びに
前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、
前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して前記エッジが非対称となるように、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満であり、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定したものである、物品。
【０１０７】
実施形態２
前記強化ガラス系物品が、両端点を含む０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲の厚さを有する、実施形態１記載の強化ガラス系物品。
【０１０８】
実施形態３
前記強化ガラス系物品が、幅及び該幅より大きい長さを有する矩形形状を有する、実施形態１又は２記載の強化ガラス系物品。
【０１０９】
実施形態４
前記長さが、両端点を含む１００ｍｍ〜２００ｍｍの範囲であり、
前記幅が、両端点を含む６０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲である、実施形態３記載の強化ガラス系物品。
【０１１０】
実施形態５
前記ガラスが、前記強化ガラス系物品の厚さ方向に名目上対称な成形プロセスを用いて成形される、実施形態１〜４いずれか１つに記載の強化ガラス系物品。
【０１１１】
実施形態６
イオン交換プロセスが、０．０００６より大きい、前記強化ガラス系物品の最長寸法に対する予測反りＷＥの比をもたらす、実施形態１〜５いずれか１つに記載の強化ガラス系物品。
【０１１２】
実施形態７
前記エッジが、前記第１の表面から前記第２の表面に至るテーパーを有する、実施形態１〜６いずれか１つに記載の強化ガラス系物品。
【０１１３】
実施形態８
前記エッジが面取りされている、実施形態１〜７いずれか１つに記載の強化ガラス系物品。
【０１１４】
実施形態９
前記エッジが湾曲している、実施形態１〜８いずれか１つに記載の強化ガラス系物品。
【０１１５】
実施形態１０
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップであって、
前記ガラス系物品が、第１の表面、該表面に対向する第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、
前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して前記エッジが非対称となるように、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、
前記イオン交換浴が、前記強化ガラス系物品を形成し、前記化ガラス系物品が、
前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第１の圧縮深さを有する第１の圧縮応力層、及び
前記第２の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第２の圧縮深さを有する第２の圧縮応力層を有する、
ステップと、
前記ガラス系物品を前記イオン交換浴に配置するステップの後、少なくとも前記第２の圧縮応力層の一部を除去して、少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去した後の前記強化ガラス系物品の反りが、少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去する前の前記強化ガラス系物品の反りより小さくするステップと、
を含む、方法。
【０１１６】
実施形態１１
少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去した後の前記反りが、少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去する前の前記反りの８５％以下である、実施形態１０記載の方法。
【０１１７】
実施形態１２
少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去するステップが、前記強化ガラス系物品の前記第１の表面を機械的に研磨するステップを含む、実施形態１０又は１１記載の方法。
【０１１８】
実施形態１３
少なくとも前記第２の圧縮応力層の前記一部を除去するステップが、前記第１の表面にエッチング液を適用する、実施形態１０〜１２いずれか１つに記載の方法。
【０１１９】
実施形態１４
前記圧縮応力層の前記除去部分の厚さが０．２５μｍ以上である、実施形態１０〜１３いずれか１つに記載の方法。
【０１２０】
実施形態１５
前記エッジが、前記第１の表面から前記第２の表面に至るテーパーを有する、実施形態１０〜１４いずれか１つに記載の方法。
【０１２１】
実施形態１６
前記エッジが面取りされている、実施形態１０〜１５いずれか１つに記載の方法。
【０１２２】
実施形態１７
前記エッジが湾曲している、実施形態１０〜１６いずれか１つに記載の方法。
【０１２３】
実施形態１８
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品の第１の表面の少なくとも一部に表面処理を施すステップであって、前記ガラス系物品が、前記第１の表面、該表面に対向する第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、該エッジが、前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して非対称である、ステップと、
前記ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップと、
を含み、
前記イオン交換浴が、前記ガラス系物品を強化して前記強化ガラス系物品を形成し、
前記強化ガラス系物品が、前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第１の圧縮深さを画成する第１の圧縮応力層、及び前記第１の表面に対向する前記第２の表面から、前記強化ガラス系物品のバルク内に延び、第２の圧縮深さを画成する第２の圧縮応力層を有し、
前記表面処理によって、前記第１の圧縮応力層に、前記第２の圧縮応力層のイオン拡散率と異なるイオン拡散率をもたらす、
方法。
【０１２４】
実施形態１９
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満であり、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定される、実施形態１８記載の方法。
【０１２５】
実施形態２０
前記第１の圧縮応力層及び前記第２の圧縮応力層の各々が、４０μｍ以上又は前記強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方の圧縮深さを有する、実施形態１８又は１９記載の方法。
【０１２６】
実施形態２１
前記第２の表面に第２の表面処理を施すステップを更に含み、前記第２の表面に対する前記第２の表面処理が、前記第１の表面に対する前記表面処理と異なる、実施形態１８〜２０いずれか１つに記載の方法。
【０１２７】
実施形態２２
前記表面処理を施すステップが、前記第１の圧縮応力層の一部を除去するステップを含む、実施形態１８〜２１いずれか１つに記載の方法。
【０１２８】
実施形態２３
前記第１の圧縮応力層の前記除去部分の厚さが、０．１μｍ〜５μｍである、実施形態２２記載の方法。
【０１２９】
実施形態２４
前記表面処理が、前記第１の表面及び前記第２の表面の少なくとも一方を研磨するステップを含む、実施形態２２記載の方法。
【０１３０】
実施形態２５
前記表面処理が、前記第１の表面及び前記第２の表面の少なくとも一方にエッチングを施すステップを含む、実施形態２２記載の方法。
【０１３１】
実施形態２６
前記エッジが、前記第１の表面から前記第２の表面に至るテーパーを有する、実施形態１８〜２５いずれか１つに記載の方法。
【０１３２】
実施形態２７
前記エッジが面取りされている、実施形態１８〜２６いずれか１つに記載の方法。
【０１３３】
実施形態２８
前記エッジが湾曲している、実施形態１８〜２７いずれか１つに記載の方法。
【０１３４】
実施形態２９
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップであって、
前記ガラス系物品が、第１の表面、該表面に対向する第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間にエッジを有し、該エッジが前記第１の表面と前記第２の表面との間に非直交遷移をもたらし、前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さを通り、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して非対称であり、
前記ガラス系物品が、前記イオン交換浴の底部の反対側に向くように、前記イオン交換浴内において傾斜している、ステップと、
前記ある期間の後に、前記強化ガラス系物品を前記イオン交換浴から取り出すステップであって、
前記強化ガラス系物品が、前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内の第１の層深さまで延びる第１の圧縮応力層、及び前記第１の表面に対向する前記第２の表面から、前記強化ガラス系物品のバルク内の第２の層深さまで延びる第２の圧縮応力層を有し、
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満であり、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定したものである、方法。
【０１３５】
実施形態３０
前記第１の圧縮応力層及び前記第２の圧縮応力層の各々が、４０μｍ以上又は前記強化ガラス系物品の厚さの１０％以上の小さい方の圧縮深さを有する、実施形態２９記載の方法。
【０１３６】
実施形態３１
前記エッジが、前記第１の表面から前記第２の表面に至るテーパーを有する、実施形態２９又は３０記載の方法。
【０１３７】
実施形態３２
前記エッジが面取りされている、実施形態２９〜３１いずれか１つに記載の方法。
【０１３８】
実施形態３３
前記エッジが湾曲している、実施形態２９〜３２いずれか１つに記載の方法。
【０１３９】
実施形態３４
強化ガラス系物品を製造する方法であって、
ガラス系物品を、該物品が第１の方向に事前反りＷＰを有するように、予め反らせるステップであって、前記ガラス系物品が、第１の表面、第２の表面、及び第１の表面と第２の表面との間にエッジを有し、前記エッジが、前記強化ガラス系物品の平均深さに位置し、前記第１の表面及び前記第２の表面に平行な平面に対して、前記エッジが非対称となるように、第１の表面と第２の表面との間に非直交遷移をもたらす、ステップと、
前記ガラス系物品をある期間イオン交換浴に配置するステップであって、
前記イオン交換浴が、
第１の圧縮応力層が、前記第１の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内の第１の層深さまで延び、
第２の圧縮応力層が、前記第２の表面から前記強化ガラス系物品のバルク内の第２の層深さまで延びるように、
前記強化ガラス系物品を形成し、
前記強化ガラス系物品が、該物品の非対称なエッジ形状に少なくとも部分的に基づく予測反りＷＥを有し、
前記強化ガラス系物品の実際の反りＷＡが、前記強化ガラス系物品の前記予測反りＷＥの８５％未満となるように、前記強化ガラス系物品が、前記事前反りＷＰの前記第１の方向と反対の第２の方向に反り、
前記強化ガラス系物品の前記実際の反りＷＡが、凹面を上に向けて測定される、
方法。
【符号の説明】
【０１４０】
１００、１００Ｂ  ガラス系物品
１００’  強化ガラス系物品
ＴＰ  遷移点
ＥＰ  端点
１１２、１１２Ａ  第１の表面
１１４、１１４Ｂ  第２の表面
１１６、１１６Ａ  エッジ
１１７、１１７Ａ  遷移部
１１８  エッジ表面
１１３Ａ  第１の圧縮応力層
１１３Ｂ  第２の圧縮応力層
１１９  中央張力領域
１２０  イオン交換浴
１２０Ａ  ベベル領域
１２０Ｂ  非ベベル領域
【図１】
2019535637.tif 000013
【図２】
2019535637.tif 000014
【図３】
2019535637.tif 000015
【図４】
2019535637.tif 000016
【図５Ａ】
2019535637.tif 000017
【図５Ｂ】
2019535637.tif 000018
【図６Ａ】
2019535637.tif 000019
【図６Ｂ】
2019535637.tif 000020
【図７】
2019535637.tif 000021
【図８】
2019535637.tif 000022
【図９Ａ】
2019535637.tif 000023
【図９Ｂ】
2019535637.tif 000024
【図１０】
2019535637.tif 000025
【図１１】
2019535637.tif 000026
【図１２Ａ】
2019535637.tif 000027
【図１２Ｂ】
2019535637.tif 000028
【図１３】
2019535637.tif 000029
【図１４Ａ】
2019535637.tif 000030
【図１４Ｂ】
2019535637.tif 000031
【図１５Ａ】
2019535637.tif 000032
【図１５Ｂ】
2019535637.tif 000033
【図１６Ａ】
2019535637.tif 000034
【図１６Ｂ】
2019535637.tif 000035
【国際調査報告】
2019535637.tif 000036
2019535637.tif 000037
2019535637.tif 000038