(57)【要約】  折畳式電子デバイスのためのカバー要素であって、上記カバー要素は：折畳式ガラス要素と；第１及び第２の主表面と；第１の主表面から第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、上記第１の主表面における少なくとも約１００ＭＰａの応力σＩによって規定される、圧縮応力領域とを含む、カバー要素。上記デバイスはまた、第１の主表面上に配置されるポリマー層も含む。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを有する。更に上記カバー要素は、落下試験１に従って、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐えることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折畳式電子デバイスのためのカバー要素であって、
前記カバー要素は：
厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、前記ガラス要素は更に：
（ａ）第１の主表面、
（ｂ）第２の主表面、及び
（ｃ）前記ガラス要素の前記第１の主表面から前記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域
を備え、前記領域は、前記ガラス要素の前記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素；並びに
厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、前記ガラス要素の前記第１の主表面上に配置されたポリマー層
を備え、
前記ガラス要素は、前記ガラス要素を、曲率中心を前記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、前記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とし、
前記カバー要素は、前記層を有しない前記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで前記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、前記ガラス要素の側部に配置された前記層がペンに対面する、カバー要素。
【請求項２】
前記ガラス要素の前記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、請求項１に記載のカバー要素。
【請求項３】
前記ガラス要素は更に、前記ガラス要素の前記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、請求項１又は２に記載のカバー要素。
【請求項４】
前記ガラス要素の前記第１の主表面における応力は、圧縮応力としての約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａであり、
更に前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、
前記イオン交換済み金属イオンは、前記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバー要素。
【請求項５】
前記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、
前記コーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、
更に、前記層及び前記コーティングを備えた前記カバー要素は、前記層又は前記コーティングを有しない前記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで前記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、前記ガラス要素の側部に配置された前記層及び前記コーティングがペンに対面する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバー要素。
【請求項６】
折畳式電子デバイス組立体であって、
前記折畳式電子デバイス組立体は：
折畳式電子デバイス基板と；
前記デバイス基板上に配置された折畳式ガラス要素であって、前記ガラス要素は約２５μｍ〜約２００μｍの厚さを備え、また更に：
（ａ）第１の主表面、
（ｂ）第２の主表面、及び
（ｃ）前記ガラス要素の前記第１の主表面から前記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域
を備え、前記領域は、前記ガラス要素の前記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素と；
厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、前記ガラス要素の前記第１の主表面上に配置されたポリマー層と
を備え、
前記ガラス要素は、前記ガラス要素を、曲率中心を前記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、前記第１の主表面に曲げ応力σＢ（引張応力）を誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とし、
前記折畳式電子デバイス組立体は、前記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも１０％小さくなるように、永久的な反りに耐える能力を備え、ここで前記デバイス組立体の前記永久的な反りは、８５℃及び相対湿度８５％で４８０時間の試験時保持時間の後に、静的試験によって測定され、
更に、前記比較例の折畳式電子デバイス組立体は：（ａ）前記折畳式電子デバイス組立体の前記基板及び前記ポリマー層とそれぞれ同一の寸法及び組成を備える、比較例の基板及び比較例のポリマー層と；（ｂ）前記比較例の基板と前記比較例のポリマー層との間に配置され、前記折畳式電子デバイス組立体の前記ガラス要素と同一の又は前記ガラス要素より小さい厚さを備えたポリイミド（ＰＩ）で構成される、比較例の折畳式ポリマー要素とを備える、折畳式電子デバイス組立体。
【請求項７】
前記折畳式電子デバイス組立体は更に、前記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、前記比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも２０％小さくなるような、永久的な反りに耐える能力を備える、請求項６に記載のデバイス組立体。
【請求項８】
前記ガラス要素は更に、前記ガラス要素の前記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、請求項６又は７に記載のデバイス組立体。
【請求項９】
前記ガラス要素の前記第１の主表面における応力は、約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａ（圧縮応力）であり、
更に前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、
前記イオン交換済み金属イオンは、前記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、請求項６〜８のいずれか１項に記載のデバイス組立体。
【請求項１０】
前記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、
前記耐引掻きコーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、
更に、前記層及び前記コーティングを備えた前記カバー要素は、前記層又は前記コーティングを有しない前記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで前記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、前記ガラス要素の側部に配置された前記層及び前記コーティングがペンに対面する、請求項６〜９のいずれか１項に記載のデバイス組立体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１６年１月１５日出願の米国仮特許出願第６２／２７９，５５８号、及び２０１６年１０月３１日出願の米国仮特許出願第６２／４１５，０８８号の優先権の利益を主張するものであり、これら両方の内容は信頼できるものであり、また参照によりその全体が本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に、折畳式電子デバイス組立体、これらの組立体のためのカバー要素、並びにこれらの要素及び組立体を作製するための様々な方法に関する。より詳細には、本開示は、これらの要素及び組立体の、曲げ可能な、耐衝撃性かつ耐反り性のバージョン、並びにこれらを作製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来は剛性であった製品及び構成部品の可撓性バージョンが、新規の用途のために概念化されつつある。例えば可撓性電子デバイスは、薄型、軽量及び可撓性特性を提供でき、これは例えば湾曲したディスプレイ及びウェアラブルデバイスといった新規の用途への機会を提供する。これらの可撓性電子デバイスの多くは、これらのデバイスの電子構成部品を保持及び設置するための、可撓性基板を必要とする。金属箔は、熱安定性及び耐化学性を含むいくつかの利点を有するものの、コストが高く、光透過性を有しない。ポリマー箔は、疲労破壊に対する耐性を含むいくつかの利点を有するものの、光透過性が低く、熱安定性を有さず、気密性が限定される。ポリマー箔は、下層の電子構成部品に耐衝撃性を提供する能力が限定されていることにも悩まされる。更にポリマー箔は、適用の繰り返しに関連する曲げの発生時に、その粘弾性に関連する永久的な変形に悩まされる場合がある。
【０００４】
これらの電子デバイスの一部は、可撓性ディスプレイに利用することもできる。光透過性及び熱安定性は、可撓性ディスプレイ用途にとって重要な特性となることが多い。更に可撓性ディスプレイは、特にタッチスクリーン機能を有する及び／又は折り畳むことができる可撓性ディスプレイに関して、曲げ半径が小さい場合の破損に対する耐性を含む、高い疲労及び耐穿刺性を有するべきである。
【０００５】
従来の可撓性ガラス材料は、可撓性基板及び／又はディスプレイ用途に必要な特性の多くを提供している。しかしながら、ガラス材料をこれらの用途に利用するための努力は、今日まで概ね成功していない。一般にガラス基板は、極めて低い厚さレベル（＜２５μｍ）に作製することによって、ますます小さな曲げ半径を達成できる。これらの「薄型」ガラス基板は、耐穿刺性が限定される。同時に、比較的良好な耐穿刺性を有する比較的厚いガラス基板（＞１５０μｍ）を製作できるが、これらの基板は、好適な疲労耐性、及び曲げ時の機械的信頼性を有しない。
【０００６】
更に、折畳式電子デバイス用途のための折畳式ガラス基板は、ポリマー箔を上回る透過性、安定性及び耐摩耗性の改善を提供するものの、耐衝撃性による制限を受ける場合がある。より詳細には、折畳式ガラス基板に関する耐衝撃性の懸念は、衝撃を受けた場合の基板及び／又は下層の電子構成部品への損傷として現れる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、可撓性基板並びに／又はディスプレイ用途及び機能における信頼できる使用のため、特に可撓性電子デバイス用途のための、改良された折畳式電子デバイス組立体、及びこれらの組立体のためのカバー要素に対して、需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
いくつかの実施形態によると、厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素を含む、折畳式電子デバイスのためのカバー要素が提供され、上記ガラス要素は更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される。上記デバイスはまた、厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層を含む。更にガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記カバー要素は、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【０００９】
いくつかの実施形態によると、厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素を含む、折畳式電子デバイスのためのカバー要素が提供され、上記ガラス要素は更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第２の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される。上記デバイスはまた、厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層を含む。更にガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第１の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第２の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜２００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記カバー要素は、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【００１０】
いくつかの実施形態によると、折畳式電子デバイス組立体が提供され、上記折畳式電子デバイス組立体は：折畳式電子デバイス基板と；厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素と；厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層とを含む。更にガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記折畳式電子デバイス組立体は、上記ポリマー層を有しない上記折畳式電子デバイス組立体の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【００１１】
いくつかの実施形態によると、折畳式電子デバイス組立体が提供され、上記折畳式電子デバイス組立体は：折畳式電子デバイス基板と；厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素と；厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層とを含む。更にガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも１０％小さくなるように、永久的な反りに耐える能力を備え、ここで上記デバイス組立体の上記永久的な反りは、８５℃及び相対湿度８５％で４８０時間の試験時保持時間の後に、静的試験によって測定される。更に、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体は：（ａ）上記折畳式電子デバイス組立体の上記基板及び上記ポリマー層とそれぞれ同一の寸法及び組成を備える、比較例の基板及び比較例のポリマー層と；（ｂ）上記比較例の基板と上記比較例のポリマー層との間に配置され、上記折畳式電子デバイス組立体の上記ガラス要素と同一の又は上記ガラス要素より小さい厚さを備えたポリイミド（ＰＩ）で構成される、比較例の折畳式ポリマー要素とを備える。
【００１２】
いくつかの実施形態によると、上述の実施形態のうちのいずれの、上記カバー要素は、上記ガラス要素の上記第１の主表面、上記ガラス要素の上記第２の主表面、又は上記主表面両方において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるように構成される。上記カバー要素はまた、上記ガラス要素の上記第１の主表面、上記ガラス要素の上記第２の主表面、又は上記主表面両方の下方の、少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるよう構成できる。更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面及び／又は上記第２の主表面における応力は、圧縮応力としての約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａとすることができ、ここで前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える。更に、上記圧縮応力領域の上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面及び／又は上記第２の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定できる。
【００１３】
いくつかの実施形態によると、上記カバー要素は、上述の実施形態のうちのいずれに従って構成され、また上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面、上記ガラス要素の上記第２の主表面、又は上記主表面両方において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える。
【００１４】
いくつかの実施形態では、上記ポリマー層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む。いくつかの実施形態では、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結することもできる。
【００１５】
いくつかの実施形態によると、上記カバー要素又は上記折畳式電子デバイス組立体は、上述の実施形態のうちのいずれに従って構成され、更に、上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを含む。上記コーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有する。更に上記カバー要素又は上記折畳式電子デバイス組立体は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素又は上記デバイス組立体の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する。
【００１６】
いくつかの実施形態によると、上述の実施形態のうちのいずれによる上記折畳式電子デバイス組立体は、落下試験１に従って、８ｃｍ超のペン落下高さに耐えるよう構成できる。いくつかの実施形態では、上記折畳式電子デバイス組立体は、落下試験１に従って、１５ｃｍ超のペン落下高さに耐えるよう構成できる。
【００１７】
いくつかの実施形態によると、上述の実施形態のうちのいずれによる上記折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも２０％小さくなるように、永久的な反りに耐える能力を有するよう構成できる。
【００１８】
いくつかの実施形態によると、上述の実施形態のうちのいずれによる上記折畳式ガラス要素は更に、（場合によって）上記第１の主表面又は上記第２の主表面から上記ガラス要素の第２の深さまで延在する第２の圧縮応力領域を有するよう構成される。更にこの第２の圧縮応力領域は、上記ガラス要素の（場合によって）上記第１の主表面又は上記第２の主表面における、圧縮応力としての少なくとも１００ＭＰａの応力σＩによって規定できる。
【００１９】
いくつかの実施形態によると、上述の実施形態のうちのいずれによる折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス基板が、ディスプレイ、プリント回路基板、接着剤及び／又は他の電子構成部品のうちの１つ以上を備えるように提供される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、上述の実施形態のうちのいずれによる上記折畳式ガラス要素は更に、１つ以上の追加のガラス層と、上記第１のガラス層の下側に配置された、それぞれ１つ以上の圧縮応力領域とを備えることができる。例えば上記ガラス要素は、上記第１のガラス層の下側に、対応する追加の圧縮応力領域を備える、２つ、３つ、４つ又は５つ以上の追加のガラス層を備えることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、上述の実施形態のうちのいずれの上記折畳式ガラス要素のガラス層は、アルカリ非含有又はアルカリ含有の、アルミノシリケート、ボロシリケート、ボロアルミノシリケート、又はシリケートガラス組成物を含む。また上記ガラス層の厚さは、約５０μｍ〜約１００μｍとすることができる。いくつかの実施形態では、上記厚さは６０μｍ〜約８０μｍとすることができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、上述の実施形態のうちのいずれの上記折畳式ガラス要素（又は上記要素内の上記ガラス層）の曲げ半径は、約１ｍｍ〜約２０ｍｍとすることができる。他の実施形態では、上記曲げ半径は約３ｍｍ〜約１０ｍｍとすることができる。上記ガラス層の曲げ半径は、折畳式ガラス要素内に組み込まれた場合に、約１ｍｍ〜約５ｍｍとすることができる。更に、このようなガラス層に関して、上記曲げ半径は約５ｍｍ〜約７ｍｍとすることもできる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、上述の実施形態のうちのいずれの上記折畳式ガラス要素の上記第１の主表面及び／又は上記第２の主表面の上記圧縮応力領域における圧縮応力は、約５００〜約２０００ＭＰａである。いくつかの実施形態では、上記第１の主表面及び／又は上記第２の主表面の上記圧縮応力は、約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである。上記圧縮応力領域はまた、上記ガラス要素の上記第１の主表面及び／又は上記第２の主表面において、５μｍ以下の最大欠陥サイズを含むことができる。特定の場合においては、上記圧縮応力領域は、２．５μｍ以下、又は０．４μｍ以下でさえある最大欠陥サイズを備える。
【００２４】
他の実施形態では、上述の実施形態のうちのいずれの上記折畳式ガラス要素内の上記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、圧縮応力を生成するよう選択される。いくつかの実施形態では、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を有する。他の実施形態によると、上記折畳式ガラス要素及び／又は上記ガラス要素内のガラス層は更に、コア領域と、上記コア領域上に配置された第１及び第２のクラッド領域とを備えることができ、ここで更に、上記コア領域の熱膨張係数は、上記クラッド領域の熱膨張係数より高い。
【００２５】
更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、またその一部は、当業者には、「発明を実施するための形態」の記載から容易に明らかとなるか、又は以下の「発明を実施するための形態」、請求項及び添付の図面を含む本明細書に記載される実施形態を実践することにより認識されるであろう。
【００２６】
以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも例示的なものにすぎず、請求項の本質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、更なる理解を提供するために含まれており、また本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は、１つ以上の実施形態を例示し、本明細書と併せて、様々な実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。本明細書中で使用される方向に関する用語、例えば「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「前方（ｆｒｏｎｔ）」、「後方（ｂａｃｋ）」、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」は、これらの図面が図示されている状態に関してのみ使用されるものであり、絶対的な配向を含意することを意図したものではない。 
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本開示のいくつかの実施形態による、折畳式ガラス要素と、ポリマー層と、折畳式電子デバイス基板とを備える折畳式電子デバイス組立体の斜視図
【図１Ａ】曲率中心を組立体の基板側とした曲げ力に供した、図１に示すデバイス組立体の斜視図
【図１Ｂ】図１に示すデバイス組立体の断面図
【図１Ｃ】いくつかの実施形態による、イオン交換プロセスによって形成された圧縮応力領域を有する折畳式ガラス要素を含むものとしての、図１に示すデバイス組立体の断面図
【図１Ｄ】いくつかの実施形態による、コア領域及び２つのクラッド領域を備えたガラス層を有する折畳式ガラス要素を含むものとしての、図１に示すデバイス組立体の断面図
【図２】本開示のいくつかの実施形態による、３つのガラス層を備えた折畳式ガラス要素と、ポリマー層と、折畳式電子デバイス基板とを備える折畳式電子デバイス組立体の斜視図
【図２Ａ】曲率中心を組立体の基板側とした曲げ力に供した、図２に示すデバイス組立体の斜視図
【図３】本開示のいくつかの実施形態による、折畳式ガラス要素と、ポリマー層と、折畳式電子デバイス基板とを備える折畳式電子デバイス組立体の斜視図
【図３Ａ】曲率中心を組立体のポリマー層側とした曲げ力に供した、図３に示すデバイス組立体の斜視図
【図３Ｂ】図３に示すデバイス組立体の断面図
【図４】本開示のある態様による、ガラス構造体及びガラス要素を備えるカバー要素の斜視図
【図４Ａ】曲げ力に供した、図４に示すカバー要素の斜視図
【図４Ｂ】図４に示すカバー要素の断面図
【図５】本開示のある態様による、ガラス構造体及びガラス要素を備えるカバー要素の斜視図
【図５Ａ】曲げ応力を受けた図５に示すカバー要素の斜視図
【図５Ｂ】図５に示すカバー要素の断面図
【図６】本開示のある態様による、ガラス層の厚さの関数としての破損穿刺荷重試験のデータのプロット
【図７Ａ】落下試験１に供した後の、比較例の折畳式電子デバイス組立体のポリイミド層の表面及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層の表面の一連の写真
【図７Ｂ】落下試験１に供した後の、本開示のいくつかの実施形態による折畳式電子デバイス組立体のポリイミド層の表面、ガラス要素の表面及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層の表面の一連の写真
【図８Ａ】本開示のいくつかの実施形態による、イオン交換プロセスステップ後の７５μｍ厚の折畳式ガラス要素内の深さに対する圧縮応力のプロット
【図８Ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、イオン交換プロセスステップ及びライトエッチングステップ後の７５μｍ厚の折畳式ガラス要素内の深さに対する圧縮応力のプロット
【図９Ａ】厚さ２５、５０及び１００μｍ並びに曲げ半径３、５及び７ｍｍの３つの組成物のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロット
【図９Ｂ】本開示のある態様による、厚さ５０μｍ及び曲げ半径５ｍｍの、圧縮応力領域を有する又は有しない、３つの組成物のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロット
【図１０】本開示の更なる態様による、厚さ２５、５０、７５及び１００μｍ並びに曲げ半径５ｍｍの、イオン交換プロセスによって成長させた圧縮応力領域を有する又は有しない、１つの組成物のガラス層の表面における、推定最大応力レベルの概略的なプロット
【図１１】本開示のある態様による、７５μｍの厚さ及びイオン交換プロセスによって成長させた圧縮応力領域を有する１つの組成物のガラス層に関する、破損穿刺荷重試験のデータのプロット
【図１２】本開示の更なる態様による、２５、５０、７５及び１００μｍの厚さ並びに１０及び２０ｍｍの曲げ半径と、ガラス層のコア領域とクラッド領域との間の熱膨張係数のミスマッチによって成長させた圧縮応力領域とを有する３つの組成物のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロット
【図１３】本開示のある態様による、２グループのガラス試料に関する、破損時荷重に対する破損蓋然性のワイブルプロット
【図１４】圧縮応力が塩とガラスとの間の金属イオン交換によってもたらされる、本開示の実施形態による折畳式ガラス要素に関する応力プロファイル
【図１５】曲げ応力に供した場合の、本開示の実施形態による折畳式ガラス要素に関する応力プロファイル
【図１６】図６及び７の応力プロファイルを加算したものを示す、結果的な応力プロファイル
【図１７】多様な異なる複数のガラス試料の２点曲げ時の、強度に対する破損蓋然性のワイブルプロット
【図１８】キューブコーナー接触後の多様な異なる複数のガラス試料の２点曲げ時の、強度に対する破損蓋然性のワイブルプロット
【図１９Ａ】１ｋｇｆ（９．８０６６５Ｎ）の荷重下でのビッカース圧子を用いた押し込み後の、本開示の複数の態様による試料ガラス
【図１９Ｂ】２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）の荷重下でのビッカース圧子を用いた押し込み後の、本開示の複数の態様による試料ガラス
【図１９Ｃ】１ｋｇｆ（９．８０６６５Ｎ）の荷重下でのビッカース圧子を用いた押し込み後の、比較用ガラス
【図１９Ｄ】２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）の荷重下でのビッカース圧子を用いた押し込み後の、比較用ガラス
【図２０】２点曲げ試験の構成
【図２１】本開示のある態様による、異なる複数のカバー要素の構成に関する、ガラス要素破損時のペン落下高さのプロット
【発明を実施するための形態】
【００２８】
これより、複数の実施形態を詳細に参照し、上記実施形態の例は添付の図面に図示されている。可能な限り、図面全体を通して、同一の又は同様の部品を指すために同一の参照番号を使用する。本明細書において、範囲は「約（ａｂｏｕｔ）」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。範囲がこのように表される場合、別の実施形態は、上記１つの特定の値から、及び／又は上記別の特定の値までを含む。同様に、先行語句「約」の使用によって、値が近似値として表現されている場合、上記特定の値は別の実施形態を形成することが理解されるだろう。本明細書中の数値又は範囲の端点が「約」として記載されているかどうかにかかわらず、上記数値又は範囲の端点は、２つの実施形態、即ち：「約」で修飾された実施形態、及び「約」で修飾されていない実施形態を含むことを意図している。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係においても、他方の端点とは独立しても、重要であることが理解されるだろう。
【００２９】
本明細書中で使用される場合、用語「実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）」、「実質的に、略（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及びこれらの変化形は、記載されている特徴が、数値又は記述と同一であるか又はおおよそ同等であることを記述することを意図している。例えば「略平坦な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｐｌａｎａｒ）」表面は、平坦な又はおおよそ平坦な表面を指すことを意図している。更に「実質的に、略」は、２つの値が等しいか又はおおよそ等しいことを指すことを意図している。いくつかの実施形態では、「実質的に、略」は、互いの約１０％以内、例えば互いの約５％以内、又は互いの約２％以内である複数の値を指してよい。
【００３０】
複数の特徴及び便益の中でも特に、本開示の折畳式電子デバイスのためのカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体（及びこれらの作製方法）は、小さな曲げ半径における（例えば静止状態での張力及び疲労についての）機械的信頼性、高い耐穿刺及び衝撃性、並びに／又は永久的な反り及び変形に対する耐性を提供する。この小さな曲げ半径、高い耐穿刺及び衝撃性、並びに永久的な反りに対する耐性は、本開示のカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体を、折畳式ディスプレイ、例えばディスプレイのある部分がディスプレイの別の部分の上部に（例えばデバイスを折り畳んだ後でディスプレイが内側又は外側となる「谷折り（ｉｎ‐ｆｏｌｄ）」又は「山折り（ｏｕｔ‐ｆｏｌｄ）」構成で）折り重ねられるディスプレイに使用する場合に有益である。更に、本明細書に記載の折畳式電子デバイスのためのカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体は、三つ折りの又は複数回折り畳まれる構成で使用してよく、ここでは上記デバイスの２つ以上の部分が互いの上に折り重ねられる。
【００３１】
例えば、カバー要素及び／又は折畳式電子デバイス組立体は：折畳式ディスプレイのユーザ側部分上、耐穿刺及び衝撃性が特に重要な箇所のカバー；デバイス自体の内部に配置され、電子構成部品がその上に配置される基板；又は折畳式ディスプレイデバイス内の他の場所のうちの１つ以上として使用してよい。あるいは、カバー要素及び／又は折畳式電子デバイス組立体は、ディスプレイを有しないものの、有益な特性のためにガラス層が使用され、折畳式ディスプレイと同様の様式で小さな曲げ半径へと折り畳まれる、デバイスにおいて使用してよい。耐穿刺及び衝撃性は、カバー要素及び／又は折畳式電子デバイス組立体を、ユーザがこのデバイスと対話するデバイスの外側で使用する場合に特に有益である。
【００３２】
反りに対する耐性もまた、本開示のカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体を、折畳式ディスプレイ、電子構成部品を備えた折畳式基板等の折り畳み駆動型の用途において使用する場合に重要となり得る。特に、これらの用途に関連する大半のデバイスは、用途に関連する折り畳み及び曲げの後にデバイスに見られる折り畳み関連痕跡を有しないことにより、利益を得ることができる。即ち本明細書において開示されるようなカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体は、永久的な反りに対する耐性を示すことができ、これにより、これらの要素及び組立体を内包するデバイスが、用途に関連するデバイスレベルでの折り畳み及び曲げの後に、永久的な折り目、折り畳み、曲げ等に対して耐性を有するようになり、有利である。
【００３３】
図１及び１Ｂを参照すると、折畳式電子デバイス基板１５０と、基板１５０上に配置されたカバー要素１００とを含む、折畳式電子デバイス組立体２００が示されている。カバー要素１００は折畳式ガラス要素５０を含む。ガラス要素５０は、厚さ５２、第１の主表面５４及び第２の主表面５６を含む。更にカバー要素１００は、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４上に配置された厚さ７２を有するポリマー層７０も含む。
【００３４】
更に折畳式ガラス要素５０に関して、厚さ５２は、いくつかの実施形態では約２５μｍ〜約２００μｍとすることができる。他の実施形態では、厚さ５２は、約２５μｍ〜約１２５μｍ、約５０μｍ〜約１００μｍ、又は約６０μｍ〜約８０μｍとすることができる。厚さ５２は、これらの範囲の間の他の厚さに設定することもできる。
【００３５】
折畳式ガラス要素５０は、ガラス層の第１の主表面５４ａ及びガラス層の第２の主表面５６ａを有するガラス層５０ａを含む。更にガラス層５０ａは、概ね主表面５４ａ及び５６ａに対して直角に構成された縁部５８ｂも含む。ガラス層５０ａは更に、ガラス層厚さ５２ａによって規定される。図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の実施形態では、折畳式ガラス要素５０は１つのガラス層５０ａを含む。従ってデバイス組立体２００及びカバー要素１００に関して、ガラス層厚さ５２ａはガラス要素厚さ５２と同等である。他の実施形態では、折畳式ガラス要素５０は、２つ以上のガラス層５０ａを含むことができる（例えば図２及びこれに対応する記載に示される折畳式電子デバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃを参照）。従ってガラス層５０ａの厚さ５２ａは、約１μｍ〜約２００μｍとすることができる。例えばガラス要素５０は、それぞれ約８μｍの厚さ５２ａを有する３つのガラス層５０ａを含むことができる。この例では、ガラス要素５０の厚さ５２は約２４μｍとなり得る。しかしながら、ガラス要素５０は、１つ以上のガラス層５０ａに加えて、他の非ガラス層（例えば対応するポリマー層）を含んでよいことも理解されたい。また、２つ以上のガラス層５０ａを備える折畳式ガラス要素５０を、層５０ａが異なる厚さ５２ａを有するように構成できることも理解されたい。
【００３６】
図１及び１Ｂでは、ガラス層５０ａは、アルカリ非含有アルミノシリケート、ボロシリケート、ボロアルミノシリケート及びシリケートガラス組成物から製作できる。ガラス層５０ａはまた、アルカリ含有アルミノシリケート、ボロシリケート、ボロアルミノシリケート及びシリケートガラス組成物から製作することもできる。特定の実施形態では、ガラス層５０ａの上述の組成物のうちのいずれに、アルカリ土類改質剤を添加できる。いくつかの実施形態では、以下によるガラス組成物が、ガラス層５０ａに好適である：（モル％で）６４〜６９％のＳｉＯ２；５〜１２％のＡｌ２Ｏ３；８〜２３％のＢ２Ｏ３；０．５〜２．５％のＭｇＯ；１〜９％のＣａＯ；０〜５％のＳｒＯ；０〜５％のＢａＯ；０．１〜０．４％のＳｎＯ２；０〜０．１％のＺｒＯ２；及び０〜１％のＮａ２Ｏ。いくつかの実施形態では、以下の組成物がガラス層５０ａに好適である：（モル％で）〜６７．４％のＳｉＯ２；〜１２．７％のＡｌ２Ｏ３；〜３．７％のＢ２Ｏ３；〜２．４％のＭｇＯ；０％のＣａＯ；０％のＳｒＯ；〜０．１％のＳｎＯ２；及び〜１３．７％のＮａ２Ｏ。いくつかの実施形態では、以下の組成物もまたガラス層５０ａに好適である：（モル％で）６８．９％のＳｉＯ２；１０．３％のＡｌ２Ｏ３；１５．２％のＮａ２Ｏ；５．４％のＭｇＯ；及び０．２％のＳｎＯ２。いくつかの実施形態では、ガラス層５０ａのための組成物は、弾性率が（他の代替的なガラスに比べて）比較的低くなるよう選択される。ガラス層５０ａの弾性率を低下させると、曲げ中の層５０ａ内の引張応力を低減できる。欠陥の導入を最小化しながら低い厚さレベルに製造することの容易さ；曲げ中に生成される引張応力を相殺するために圧縮応力領域を成長させることの容易さ；光透過性；及び／又は耐腐食性を含むがこれらに限定されない、他の基準を用いて、ガラス層５０ａのための組成物を選択できる。
【００３７】
折畳式ガラス要素５０及びガラス層５０ａは、多様な物理的形態を採用できる。断面視野からは、要素５０及び層５０ａ（又は複数の層５０ａ）は平坦又は平面とすることができる。いくつかの実施形態では、要素５０及び層５０ａは、最終的な用途に応じて、非直線状のシート状形態で製作できる。一例として、楕円形のディスプレイ及びベゼルを有する移動体ディスプレイデバイスは、概ね楕円形のシート状形態を有するガラス要素５０及び層５０ａを含んでよい。
【００３８】
引き続き図１及び１Ｂを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の折畳式ガラス要素５０は、第１の主表面５４ａからガラス要素５０の第１の深さ６２まで延在する圧縮応力領域６０を含むことができる。他の利点の中でも特に、圧縮応力領域６０をガラス層５０ａ内に採用することによって、曲げ時にガラス層５０ａ内で生成される引張応力、特に第１の主表面５４ａ付近で最大となる引張応力を相殺できる。圧縮応力領域６０は、層の第１の主表面５４ａにおいて、圧縮応力として少なくとも約１００ＭＰａの応力σＩを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の主表面５４ａにおける応力σＩは、圧縮応力として約６００ＭＰａ〜約１０００ＭＰａである。他の実施形態では、ガラス層５０ａ内で圧縮応力を生成するために採用されるプロセスに応じて、応力σＩは、第１の主表面５４ａにおける圧縮応力として１０００ＭＰａを超え、最大２０００ＭＰａとなることができる。本開示の他の実施形態では、応力σＩは、第１の主表面５４ａにおける圧縮応力として約１００ＭＰａ〜約６００ＭＰａとなることができる。当業者には明らかであるように、応力σＩは、層の第１の主表面５４ａにおいて、圧縮応力として約１００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａのいずれのレベルとなるよう構成できる。更にいくつかの実施形態では、圧縮応力領域６０は、ガラス要素５０の第２の主表面５６ａ（図示せず）から、ガラス要素５０内の選択された深さまで、延在できる。また、それぞれ主表面５４、５６のうちの一方を始点として要素５０内の選択された深さまで至る２つの圧縮応力領域６０を、要素５０内に存在させることができることも理解されたい。
【００３９】
（ガラスの表面における、例えば折畳式ガラス要素５０の主表面５４、５６のうちの一方における）圧縮応力は、有限会社折原製作所（日本）製ＦＳＭ‐６０００等の市販の機器を用いて、表面応力計（ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｔｒｅｓｓ  ｍｅｔｅｒ：ＦＳＭ）によって測定される。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光係数（ｓｔｒｅｓｓ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＳＯＣ）の精密測定に依存する。ＳＯＣは、「ガラスの応力光係数の測定のための標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」というタイトルのＡＳＴＭ規格Ｃ７７０‐１６（その内容は、参照によりその全体が本出願に援用される）に記載の手順Ｃ（ガラスディスク法）に従って測定される。
【００４０】
本明細書中で使用される場合、「圧縮深さ（ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ：ＤＯＣ）は、本明細書に記載の化学強化アルカリアルミノシリケート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意味する。ＤＯＣは、イオン交換処理に応じて、ＦＳＭ又は散乱光偏光鏡（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｐｏｌａｒｉｓｃｏｐｅ：ＳＣＡＬＰ）で測定してよい。ガラス物品内の圧縮応力が、ガラス物品内へのカリウムイオンの交換によって生成される場合は、ＦＳＭを用いてＤＯＣを測定する。上記圧縮応力が、ガラス物品内へのナトリウムイオンの交換によって生成される場合は、ＳＣＡＬＰを用いてＤＯＣを測定する。ガラス物品内の圧縮応力が、ガラス内へのカリウム及びナトリウム両方のイオンの交換によって生成される場合は、ナトリウムイオンの交換深さがＤＯＣを示し、カリウムイオンの交換深さが圧縮応力の大きさの変化（ただし圧縮応力から引張応力への応力の変化ではない）を示すと考えられるため、ＤＯＣはＳＣＡＬＰで測定され、上記ガラス物品内でのカリウムイオンの交換深さはＦＳＭで測定される。
【００４１】
圧縮応力領域６０内では、圧縮応力はガラス層５０ａ内において、ガラス層の第１の主表面５４ａから第１の深さ６２へと至る深さに応じて、一定に維持できるか、低下できるか、又は上昇できる。従って、圧縮応力領域６０内において様々な圧縮応力プロファイルを採用できる。更に、深さ６２は、ガラス層の第１の主表面５４ａからおよそ１５μｍ以下に設定できる。他の実施形態では、深さ６２は、ガラス層の第１の主表面５４ａから、ガラス層５０ａの厚さ５２ａのおよそ１／３以下、又はガラス層５０ａの厚さ５２ａの２０％以下となるように設定できる。
【００４２】
図１及び１Ａを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の折畳式ガラス要素５０は、いくつかの実施形態によると、約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分間、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０で上記要素を保持した場合に、破損が発生しないことを特徴とし得る。図１Ａに図示され、また本明細書中で規定されるように、曲げ半径４０は、特段の記載がない限り、折畳式ガラス要素５０の主表面５４に対して（又は図３Ａに示すような主表面５６に対して）測定される。理論によって束縛されることを望むものではないが、当業者は、デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００に関連する曲げ半径を、ポリマー層７０（又は存在する場合は耐引掻きコーティング９０）に対して、曲げ半径４０及びこれに関連する本明細書中で詳述される考慮事項に基づく値の範囲で、測定してよいことを認識するだろう。例えば、いくつかの実施形態によると、折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分間、ポリマー層７０の外側表面に対して測定された約１ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径、及びポリマー層７０の厚さ７２で、上記組立体及び／又は要素を保持した場合に、破損が発生しないことを特徴とし得る。本明細書中で使用される場合、用語「破損する（ｆａｉｌ）」、「破損（ｆａｉｌｕｒｅ）」等は、本開示の折畳式電子デバイス組立体、カバー要素、ガラス物品及び／又はガラス要素を意図した目的に対して不適当とする、破損、破壊、層間剥離、割れの伝播、又は他の機序を指す。これらの条件下でガラス要素５０を曲げ半径４０で保持する際、曲げ力４２が要素５０の端部に印加される。一般に、曲げ力４２の印加中に、引張応力が要素５０の第１の主表面５４で生成され、圧縮応力が第２の主表面５６で生成される。他の実施形態では、ガラス要素５０は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍの曲げ半径に関して破損を回避するよう構成できる。いくつかの実施形態では、曲げ半径４０は、約１ｍｍ〜約５ｍｍに設定できる。曲げ半径４０は、カバー要素１００の他の実施形態によると、ガラス要素５０内に破損を引き起こすことなく、約５ｍｍ〜約７ｍｍに設定することもできる。いくつかの実施形態では、ガラス要素５０は、約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも１２０時間、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０で上記要素を保持した場合に、破損が発生しないことを特徴とすることもできる。曲げ試験の結果は、上述のものとは異なる温度及び／又は湿度レベルを用いる試験条件下で変動し得る。
【００４３】
再び図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素を参照すると、折畳式ガラス要素５０はまた、要素５０の第２の主表面５６を、（ｉ）およそ２５μｍ厚の、弾性率が約１ＧＰａ未満である圧力感受性接着剤（ｐｒｅｓｓｕｒｅ‐ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ：「ＰＳＡ」）と、（ｉｉ）およそ５０μｍ厚の、弾性率が約１０ＧＰａ未満であるポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）層で支持し、かつ要素５０の第１の主表面５４に、直径２００μｍの平坦な底部を有するステンレス鋼製ピンで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性を特徴とし得る。本開示の実施形態による穿刺試験は、クロスヘッド速度０．５ｍｍ／分での変位制御下で実施される。ステンレス鋼製ピンは、弾性率が比較的高い材料（例えばガラス要素５０）の試験に関連する上記金属製ピンの変形に起因し得るバイアスを回避するために、指定量の試験（即ち１０回の試験）の後に新しいペンに交換される。いくつかの実施形態では、ガラス要素５０は、ワイブルプロット内での５％以上の破損蓋然性における約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性を特徴とする。ガラス要素５０はまた、上記ワイブル特徴強度（即ち６３．２％以上）における約３ｋｇｆ（２９．４１９９Ｎ）超の耐穿刺性を特徴とし得る。特定の実施形態では、カバー要素１００のガラス要素５０は、約２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）以上、２．５ｋｇｆ（２４．５１６６Ｎ）以上、３ｋｇｆ（２９．４１９９Ｎ）以上、３．５ｋｇｆ（３４．３２３３Ｎ）以上、４ｋｇｆ（３９．２２６６Ｎ）以上、及び更に高い範囲での穿刺に耐えることができる。ガラス要素５０はまた、８Ｈ以上の鉛筆硬度を特徴とする。
【００４４】
再び図１及び１Ｂを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００は、厚さ７２を有するポリマー層７０を含む。これらの構成では、ポリマー層７０は、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４上に配置される。例えばポリマー層７０は、いくつかの実施形態では、折畳式ガラス要素の第１の主表面５４上に直接配置できる。他の実施形態では、図１及び１Ｂの例示的形態に示されているように、ポリマー層７０を接着剤８０で折畳式ガラス要素５０に接着できる。ポリマー層７０の厚さ７２は、いくつかの実施形態では約１マイクロメートル（μｍ）〜約２００μｍ以下に設定できる。他の実施形態では、ポリマー層７０の厚さ７２は約１０μｍ〜約１００μｍに設定できる。当業者には明らかであるように、ポリマー層７０の厚さ７２は、約１μｍ〜約２００μｍ、並びに上述の値の間の他の範囲及び部分範囲のいずれのレベルとなるようにも構成できる。
【００４５】
更なる実装形態によると、ポリマー層７０は、低い摩擦係数を有することができる。これらの構成においては、ポリマー層７０は、ガラス要素５０の第１の主表面５４上に配置される。本開示のカバー要素及び折畳式電子デバイスに採用される場合、ポリマー層７０は、摩擦を低減する、及び／又は摩耗による表面損傷を低減する役割を果たすことができる。ポリマー層７０はまた、ガラス要素５０及び／又は層５０ａがその設計限界を超える、破損を引き起こす応力に曝露された場合に、上記要素及び／又は層の小片及び破片を保持するという、安全性のための手段も提供できる。ポリマー層７０の厚さ７２は、いくつかの態様では１マイクロメートル（μｍ）以下に設定できる。他の態様では、ポリマー層７０の厚さ７２は、５００ｎｍ以下、又は特定の組成物に関しては１０ｍｍ以下もの小ささに設定できる。更に、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００のいくつかの態様では、ポリマー層７０を主表面５６上に採用することによって、設計要件を超える応力に起因するガラス要素５０及び／又は層５０ａの破片を保持するという、安全性に関する便益を提供できる。主表面５６上のポリマー層７０は、カバー要素１００に、耐穿刺性の向上も提供できる。理論によって束縛されることを望むものではないが、ポリマー層７０は、エネルギ吸収及び／又は放散及び／又は分散特性を有してよく、これによりカバー要素１００が、ポリマー層７０を用いなければ耐えることができない荷重を受けることができるようになる。上記荷重は静的又は動的であってよく、カバー要素１００の、ポリマー層７０を有する側に印加してよい。
【００４６】
図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に配備されるように、いくつかの実施形態によると、ポリマー層７０は、折畳式ガラス要素５０及び／又は層５０ａがその設計限界を超える、破損を引き起こす応力に曝露された場合に、上記要素及び／又は層の小片及び破片を保持するという、安全性のための手段を、デバイス組立体２００及びカバー要素１００内に構成されたものとして提供できる。更に、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００のいくつかの実施形態では、追加のポリマー層７０（図示せず）を折畳式ガラス要素５０の第２の主表面５６上に採用することによって、設計要件を超える応力に起因するガラス要素５０及び／又は層５０ａの破片を（即ち第２の主表面５６上又はその近傍に位置するものとして）保持するという、安全性に関する更なる便益を提供できる。
【００４７】
図１及び１Ｂに示すように、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に採用された折畳式ガラス要素５０の主表面５６上のポリマー層７０はまた、上記組立体及び要素に向上された耐衝撃及び穿刺性を提供するという機能も有する。理論によって束縛されることを望むものではないが、ポリマー層７０は、エネルギ吸収及び／又は放散及び／又は分散特性を有してよく、これにより折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００が、ポリマー層７０を用いなければ耐えることができない荷重を受けることができるようになる。上記荷重は静的又は動的であってよく、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の、ポリマー層７０を有する側に印加してよい。同様に、ポリマー層７０の存在により、そうでなければ折畳式ガラス要素５０に直接衝突し得る物体及び他の機器を確実にポリマー層７０に衝突させることができる。これにより、静的及び／又は反復される曲げにおいて折畳式ガラス要素５０の強度を低下させ得る、衝突に関連する欠陥、不良等が、折畳式ガラス要素５０内で成長する可能性を低減できるという便益を提供できる。更に、ポリマー層７０の存在は、衝突による応力場を、下層の折畳式ガラス要素５０、及び存在する場合はいずれの折畳式電子デバイス基板１５０のより大きい面積に拡散させる役割を果たすこともできる。いくつかの実施形態では、ポリマー層７０の存在により、折畳式電子デバイス基板１５０内に内包される電子構成部品、ディスプレイ特徴部分、ピクセル等に対する損傷の可能性を低減できる。
【００４８】
いくつかの実施形態によると、図１及び１Ｂに（即ちポリマー層７０を含むものとして）示されている折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、ポリマー層７０等のポリマー層を有しない比較用の折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００に比べて、より大きなペン落下高さに耐えることができる。より詳細には、これらのペン落下高さは、落下試験１に従って測定できる。本明細書中で記載及び言及される場合、落下試験１（Ｄｒｏｐ  Ｔｅｓｔ  １）は、（場合によって）カバー要素又は折畳式電子デバイス組立体の試料を、折畳式ガラス要素（例えば折畳式ガラス要素５０）の、（ポリマー層７０がスタックの一部であった場合に）ポリマー層７０を有する側に対して付加された（特定の高さからのペンの落下による）荷重によって試験し、ここでカバー要素又はデバイス組立体の反対側は、アルミニウムプレート（４００グリットのペーパーを用いてある表面粗度まで研磨した６０６３アルミニウム合金）で支持される、というように実施される。ガラス要素の、アルミニウムプレート上に静置された側には、テープを使用しない。落下試験１に従って、１つのチューブを用いてペンを試料まで案内し、このチューブは、チューブの長手方向軸が試料の頂部表面に対して略垂直となるよう、試料の頂部表面と接触した状態で配置される。各チューブは、外径２．５４ｃｍ（１インチ）、内径１．４ｃｍ（９／１６インチ）、及び長さ９０ｃｍである。各試験のための所望の高さにペンを保持するために、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（「ＡＢＳ」）シムを採用する（ただし９０ｃｍで実施された試験は、この高さに関してシムを使用しなかったため除外する）。各落下後、チューブを試料に対して再配置して、ペンを試料上の異なる衝突位置へと案内する。落下試験１で採用されたペンは、直径０．７ｍｍのタングステンカーバイド製ボールポイントチップを有し、キャップを含む重量が５．７３ｇ（キャップを除くと４．６８ｇ）である、ＢＩＣ（登録商標）Ｅａｓｙ  Ｇｌｉｄｅ  Ｐｅｎ（細字）である。落下試験１に従い、ボールポイントが試験用試料と相互作用できるよう、上端部（即ちチップと反対側の端部）にキャップを取り付けてペンを落下させる。落下試験１に従った落下シーケンスでは、１回のペン落下を初期高さ１ｃｍで実施した後、最大ペン高さ９０ｃｍまで２ｃｍずつ増加させながら連続する複数回の落下を実施する。更に、各落下の実施後、いずれの観察できる破断、破損、又は折畳式電子デバイス組立体若しくはカバー要素に対する損傷の他のエビデンスの存在を、特定のペン落下高さと共に記録する。より詳細には、本開示のデバイス組立体及びカバー要素に関して、ペン落下高さを、ポリマー層、ガラス要素及び／又はＯＬＥＤ内包基板に対する観察される損傷に基づいて記録する。落下試験１では、同一の落下シーケンスに従って複数の試料を試験することにより、統計が改善された集団を生成できる。また、落下試験１に従って、５回の落下毎に、及び試験される新しい試料それぞれに対して、ペンを新しいペンに変更するものとする。更に、全てのペン落下は、試料の中央又は中央付近の、試料上のランダムな位置で実施され、���料の縁部付近又は縁部にはペンを落下させない。
【００４９】
いくつかの実施形態によると、図１及び１Ｂに（即ちポリマー層７０を含むものとして）示されている折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、ポリマー層７０等のポリマー層を有しない比較用の折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００に関連する対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐えることができる（ここで全てのペン落下高さは、本明細書中で概説されている落下試験１に従って測定される）。更にいくつかの実施形態では、折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、落下試験１に従って測定した場合に、５ｃｍ超、６ｃｍ超、７ｃｍ超、８ｃｍ超、９ｃｍ超、１０ｃｍ超、１１ｃｍ超、１２ｃｍ超、１３ｃｍ超、１４ｃｍ超、１５ｃｍ超、２０ｃｍ超、２１ｃｍ超、２２ｃｍ超、２３ｃｍ超、２４ｃｍ超、２５ｃｍ超のペン落下高さ、及びこれらのレベルの間の全てのペン落下高さに耐えることができる。
【００５０】
いくつかの実施形態によると、ポリマー層７０は、多様な耐エネルギ性ポリマー材料のうちのいずれを採用できる。いくつかの実施形態では、ポリマー層７０は、特に層７０を含む折畳式電子デバイス組立体２００又はカバー要素１００をディスプレイデバイス又は関連する用途において採用する場合に、高い光透過性を有するポリマー組成物として選択される。いくつかの実施形態によると、ポリマー層７０は、ポリイミド（「ＰＩ」）、ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）、ポリカーボネート（「ＰＣ」）又はポリメチルメタクリレート（「ＰＭＭＡ」）を含む。いくつかの実施形態では、図１及び１Ｂに示すように、層７０を接着剤８０で折畳式ガラス要素５０に連結することもできる。
【００５１】
別の実装形態によると、ポリマー層７０は、接着に関して典型的には機械的連結機序に依存する、例えばポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）、フッ素化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）、フッ化ポリビニリデン（「ＰＶＤＦ」）、並びに非晶質フルオロカーボン（例えば、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ、及びＡｓａｈｉ（登録商標）Ｃｙｔｏｐ（登録商標）コーティング）といった熱可塑性物質を含む、表面エネルギが低いことが知られている様々なフルオロカーボン材料を採用できる。層７０はまた、例えばＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２６３４コーティング、又は単層若しくは複層として堆積させることができるフルオロ若しくはパーフルオロシラン（例えばアルキルシラン）といった、シラン含有調剤によって製作することもできる。いくつかの態様では、層７０は、シリコーン樹脂、蝋、（酸化された）ポリエチレン、ＰＥＴ、ポリカーボネート（ＰＣ）、ハードコート（ＨＣ）を備えるＰＣ、ポリイミド（ＰＩ）、ＨＣを備えるＰＩ、又は接着剤テープ（例えば、３Ｍ（登録商標）ｃｏｄｅ４７１接着剤テープ）を含むことができ、これらは単独で、又は例えば酸化スズであるホットエンドコーティング、若しくは例えばパリレン及びダイヤモンド様コーティング（「ＤＬＣ」）である気相堆積コーティングと組み合わせて、使用される。層７０はまた、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶窒化ホウ素、又はホウ化アルミニウムマグネシウムを含むこともでき、これらは単独で、又は上述のコーティング組成物及び調剤中の添加剤として、使用できる。
【００５２】
更にポリマー層７０は、（例えば層７０の材料が液体として塗布される場合のように）ガラス要素５０に直接適用してよく、（例えば層７０の材料がシート若しくはフィルムの形態である場合のように）ガラス要素５０の頂部に配置してよく、又は例えば接着剤（例えば接着剤８０）を用いてガラス層５０ａに結合させてよい。接着剤８０が存在する場合、これは光学的に透明であってよく、圧力感受性であってよく、又はこれら両方を備えていてよい。
【００５３】
あるいは、又は以上に加えて、ポリマー層７０は、抗微生物性、耐割れ性、汚れ防止性、及び指紋付着防止性といった、様々な他の属性を含んでよい。更にポリマー層７０自体を、２つ以上の層で作製してよく、又は１層内に異なる複数の材料を用いて作製してよく、これにより、場合によって折畳式電子デバイス組立体２００又はカバー要素１００に多様な機能を提供できる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００は、ガラス層５０ａの第１の主表面５４ａにおける最大欠陥サイズが５μｍ以下の、圧縮応力領域６０を有する折畳式ガラス要素５０を含むことができる。最大欠陥サイズは、２．５μｍ以下、２μｍ以下、１．５μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、並びに以上の値の間の全ての範囲及び部分範囲、又は更に小さい欠陥サイズに保つこともできる。ガラス要素５０、層５０ａ及び／又は複数の層５０ａの圧縮応力領域における欠陥サイズを低減することにより、これらの要素及び／又は層が、曲げ力、例えば曲げ力４２（図１Ａ参照）による引張応力の印加時に割れの伝播によって破損する性向を、更に低減できる。更に、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００のいくつかの実施形態は、制御された欠陥サイズ分布（例えばガラス層５０ａの第１の主表面５４ａにおける欠陥サイズが０．５μｍ以下となる）を有する表面領域を含むことができ、上記表面領域もまた、圧縮応力領域が重ねられていない。
【００５５】
再び図１Ａを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に印加される曲げ力４２は、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４において、引張応力としての曲げ応力σＢをもたらす。曲げ半径４０がきつくなるにつれて、引張応力である曲げ応力σＢが高くなる。以下の式（１）を用いて、一定の曲げ半径４０での曲げを受け、かつポリマー層７０、１つ以上の接着剤８０、デバイス基板１５０及び耐引掻きコーティング９０からの影響がほとんど又は全くないと仮定した場合の、デバイス組立体２００又はカバー要素１００内の、特に折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４における、最大引張応力σｍａｘを推定できる。これらの仮定及び考慮のもとで、式（１）は以下のように与えられる：
【００５６】
【数１】
2019504812.tif 000003
【００５７】
ここでＥはガラス要素５０のヤング率であり、νはガラス要素５０のポアソン比であり（典型的にはνは大半のガラス組成物に関して約０．２〜０．３である）、ｈはガラス要素の厚さ５２の屈折率であり、Ｒは曲げ曲率半径（曲げ半径４０に相当する）である。式（１）では、Ｒは一定であるものと仮定される。というのは、デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、２つの平行プレートの間の、仮想的な、完璧な円筒形のマンドレルの周りで曲げられるためである。
【００５８】
理論によって束縛されるものではないが、当業者であれば、用途に関連した曲げ、又は２つの平行プレートの間での試験により、半径Ｒが曲げの進展中に一定でない場合があることも認識するだろう。以下の式（１Ａ）は、このような不均一性を説明できる：
【００５９】
【数１Ａ】
2019504812.tif 000004
【００６０】
ここでＥは材料の弾性率（ＧＰａ）であり、νは材料のポアソン比であり、ｔは材料の厚さ（ｍｍ）であり、Ｄは上記平行プレートの間の分離距離（ｍｍ）である。式（１Ａ）は、平行プレート曲げ装置での最大応力であり、これは式（１）とは異なる。というのは、試料が平行プレート試験装置内において（式（１）で仮定したような）均一で一定の曲げ半径を達成することはなく、より小さい最小半径を有することになるためである。最小半径（Ｒ）はＤ−ｈ＝２．３９６Ｒとして定義され、ここでｈはガラス要素厚さ（ｍｍ）であり、ｔと同一である。所与のプレートの分離に関して決定される最小半径Ｒを式（１）において用いて、最大応力を決定できる。より一般的には、最大曲げ応力はガラス要素の厚さ５２及び弾性率に正比例し、かつガラス要素の曲げ曲率半径４０に反比例することが、式（１）及び（１Ａ）から明らかである。
【００６１】
折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に印加される曲げ力４２は、割れの伝播が、瞬間的な又はよりゆっくりとした疲労破損機序につながる可能性をもたらすこともできる。折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４又は上記表面の直下における欠陥の存在は、これらの潜在的破損モードに寄与できる。以下の式（２）を用いると、曲げ力４２を受けた折畳式ガラス要素５０における応力強度係数Ｋを推定できる。式（２）は以下のように与えられる：
【００６２】
【数２】
2019504812.tif 000005
【００６３】
ここでａは欠陥サイズであり、Ｙは形状係数であり（典型的な破損モードであるガラス縁部から生じる割れに関して、一般に１．１２であると仮定される）、σは式（１）を用いて推定されるような曲げ力４２に関連する曲げ応力である。式（２）は、割れ面に沿った応力が一定であると仮定するが、これは欠陥サイズが小さい（例えば＜１μｍである）場合には合理的な仮定である。応力強度係数Ｋがガラス要素５０の破壊靭性ＫＩＣに達すると、瞬間的な破損が発生する。ガラス要素５０中での使用に好適な大半の組成物に関して、ＫＩＣは約０．７ＭＰａ√ｍである。同様に、Ｋが疲労閾値Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄのレベル以上に達すると、ここでもまた破損が、ゆっくりとした周期的な疲労負荷条件によって発生し得る。Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄは約０．２ＭＰａ√ｍであると合理的に仮定される。しかしながら、Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄは実験で決定でき、全ての用途パラメータに依存する（例えばある所与の用途に関する疲労寿命が長いほど、Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄは増大し得る）。式（２）によると、応力強度係数は、全体的な引張応力レベル及び／又は折畳式ガラス要素５０の表面における欠陥サイズを低減することによって、低減できる。
【００６４】
折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００のいくつかの実施形態によると、式（１）及び（２）によって推定される引張応力及び応力強度係数は、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４における応力分布を制御することによって最小化できる。特に、第１の主表面５４及びその直下における圧縮応力プロファイル（例えば圧縮応力領域６０）を、式（１）で算出された曲げ応力から減算する。従って全体的な曲げ応力レベルは低減され、これにより、式（２）によって推定された応力強度係数も低減される。折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００のいくつかの実施形態によると、折畳式ガラス要素５０は、ガラス要素５０を、第２の主表面５６の側に曲率中心を置いて、１ｍｍ〜２０ｍｍの標的曲げ半径４０まで曲げることによって、第１の主表面に引張応力としての曲げ応力を誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。いくつかの実施形態によると、折畳式電子デバイス組立体２００及び／又はカバー要素１００は、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４、上記ガラス要素の第２の主表面５６、又は主表面５４、５６の両方において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるように構成される。カバー要素は、上記ガラス要素の第１の主表面５４の下方、上記ガラス要素の第２の主表面５６の下方、又は主表面５４、５６の両方の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるように構成することもできる。
【００６５】
これもまた図１及び１Ｂに示すように、折畳式電子デバイス組立体２００は、厚さ１５２を有する折畳式電子デバイス基板１５０を含む。いくつかの実施形態では、上記折畳式基板は、１つ以上の折畳式特徴部分を含む。他の実施形態では、図１及び１Ｂに示すように、デバイス基板１５０は、複数の有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）素子１６０を含む。デバイス基板１５０は例えば、可撓性ディスプレイ、プリント回路基板、ハウジング、及び／又は可撓性電子デバイスに関連する他の特徴部分を含むことができる。折畳式電子デバイス基板１５０が電子ディスプレイの一部として構成される場合、例えば基板１５０を格納する折畳式電子デバイス組立体２００は、略透明とすることができる。いくつかの実施形態では、折畳式電子デバイス組立体２００は、腕時計、財布又はブレスレットといった、上述のカバー要素１００を含むかその他の様式で組み込んだウェアラブル電子デバイスである。本明細書中で定義されるように、「折畳式（ｆｏｌｄａｂｌｅ）」は、完全な折り畳み、部分的な折り畳み、曲げ、屈曲、及び複数回折り畳むことができることを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態によると、図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００は、ポリマー層７０の上に配置された耐引掻きコーティング９０を含んでよい。コーティング９０は、いくつかの実施形態では１μｍ以下に設定された厚さ９２で構成できる。他の実施形態では、コーティング９０の厚さ９２は、コーティング９０の特定の組成物に関して、５００ｎｍ以下、又は１０ｎｍ以下もの小ささ、並びに上述の値の間の全ての範囲及び部分範囲に設定できる。他の実施形態では、コーティング９０は、約１μｍ〜約１００μｍの厚さ９２を有し、これらの境界の間の全ての厚さレベルを含む。より一般的には、耐引掻きコーティング９０は、これを採用する折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に、（例えば少なくとも７５０ｇの荷重を用いて、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３に従って試験した場合の鉛筆硬度の改善によって表されるような）更なる耐引掻き性を提供する役割を果たすことができる。更に耐引掻きコーティング９０は、本明細書に記載の落下試験１によって定量化されるように、折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の耐衝撃性を増強することもできる。追加の耐引掻き性（及びいくつかの実施形態では更なる耐衝撃性）は、デバイス組立体２００及びカバー要素１００にとって、ポリマー層７０によって供給される耐穿刺及び衝撃性の有意な増大が、（例えばポリマー層７０を備えないデバイス組立体及び／又はカバー要素と比較して）低減された耐引掻き性によって相殺されないことを保証するために有利となり得る。
【００６７】
いくつかの実施形態では、耐引掻きコーティング９０は、例えばＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ２６３４コーティング、又は単層若しくは複層として堆積させることができるフルオロ若しくはパーフルオロシラン（例えばアルキルシラン）といった、シラン含有調剤を含むことができる。このようなシラン含有処方は、本明細書中で使用される場合、ハードコーティング（「ＨＣ」）と呼ぶこともできるが、本開示の分野において理解されるように、他の処方もハードコーティングを構成できることが認識される。いくつかの実施形態では、耐引掻きコーティング９０は、シリコーン樹脂、蝋、（酸化された）ポリエチレン、ＰＥＴ、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＨＣ成分を備えるＰＣ、ＰＩ、及びＨＣ成分を備えるＰＩ、又は接着剤テープ（例えば、３Ｍ  ｃｏｄｅ４７１接着剤テープ）を含むことができ、これらは単独で、又は例えば酸化スズであるホットエンドコーティング、若しくは例えばパリレン及びダイヤモンド様コーティング（「ＤＬＣ」）である気相堆積コーティングと組み合わせて、使用される。更に、耐引掻きコーティング９０はまた、接着に関して典型的には機械的連結機序に依存する、例えばポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）、フッ素化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）、フッ化ポリビニリデン（「ＰＶＤＦ」）、並びに非晶質フルオロカーボン（例えば、ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｅｆｌｏｎ  ＡＦ、及びＡｓａｈｉ  Ｃｙｔｏｐコーティング）といった熱可塑性物質を含む、表面エネルギが低いことが知られている追加のフルオロカーボン材料を含む、他の機能的特性を有する表面層も含んでよい。いくつかの追加の実施形態では、耐引掻きコーティング９０は、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶窒化ホウ素、又はホウ化アルミニウムマグネシウムを含むこともでき、これらは単独で、又は上述のコーティング組成物及び調剤中の添加剤として、使用できる。
【００６８】
図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の特定の実施形態では、耐引掻きコーティング９０は、（例えば少なくとも７５０ｇの荷重を用いて、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３に従って測定した場合に）少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有する。いくつかの実施形態によると、耐引掻きコーティング９０は、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３に従って測定した場合に、少なくとも６Ｈ、７Ｈ、８Ｈ、９Ｈの鉛筆硬度、及びこれらの硬度レベルの間の全ての値を呈することができる。
【００６９】
図１及び１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００の特定の実施形態によると、１つ以上の接着剤８０を、ポリマー層７０と折畳式ガラス要素５０との間、及び／又は折畳式電子デバイス基板１５０と折畳式ガラス要素５０との間に採用してよい。このような接着剤の厚さは、いくつかの実施形態では一般に約１μｍ〜１００μｍとすることができる。他の実施形態では、各接着剤８０の厚さは、約１０μｍ〜約９０μｍ、約２０μｍ〜約６０μｍ、又は場合によっては、１μｍ〜１００μｍの厚さの値のうちのいずれか、並びに上述の値の間の全ての範囲及び部分範囲とすることができる。好ましい実施形態では、特にディスプレイタイプの用途のために構成された折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００に関して、本開示の分野の当業者には理解されるように、接着剤８０はほぼ透過性であり、例えば光学的に透明な接着剤（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｌｅａｒ  ａｄｈｅｓｉｖｅ：「ＯＣＡ」）である。
【００７０】
図１Ｃを参照すると、圧縮応力領域６０ａを成長させるためにイオン交換プロセスに依存する、折畳式電子デバイス組立体２００ａ及びカバー要素１００ａの断面図が示されている。図１Ｃに示すデバイス組立体２００ａ及びカバー要素１００ａは、図１〜１Ｂに示したデバイス組立体２００及びカバー要素１００の実施形態と同様であり、同様の番号が付与された要素は、対応する構造及び機能を有する。しかしながらカバー要素１００ａでは、折畳式ガラス要素５０の圧縮応力領域６０ａは、イオン交換プロセスによって成長させることができる。即ち圧縮応力領域６０ａは、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含むことができ、上記金属イオンは、領域６０ａに圧縮応力を生成するよう選択される。デバイス組立体２００ａ及びカバー要素１００ａのいくつかの実施形態では、イオン交換済み金属イオンは、イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を有する。イオン交換性イオン（例えば、Ｎａ＋イオン）は、イオン交換プロセスに供される前の、折畳式ガラス要素５０及び層５０ａ中に存在する。イオン交換用イオン（例えば、Ｋ＋イオン）を折畳式ガラス要素５０及び層５０ａに組み込んで、上記イオン交換性イオンの一部を置換できる。イオン交換用イオン、例えばＫ＋イオンの、折畳式ガラス要素５０及び層５０ａへの組み込みは、上記要素又は上記層を、イオン交換用イオンを含有する溶融塩浴（例えば溶融ＫＮＯ３塩）に浸漬することによって実施できる。この例では、Ｋ＋イオンはＮａ＋イオンより大きな原子半径を有し、これが存在するいずれの場所において、ガラス中に局所的な圧縮応力を生成する傾向を有する。
【００７１】
採用されるイオン交換プロセス条件に応じて、イオン交換用イオンは、第１の主表面５４ａから第１のイオン交換深さ６２ａまで付加でき、圧縮応力領域６０ａに関するイオン交換圧縮深さ（「ＤＯＣ」）を確立する。同様に、第２の圧縮応力領域６０ａは、図１Ｃに示すように、第２の主表面５６ａから第２のイオン交換深さ６３ａまで成長させることができる。このようなイオン交換プロセスによって、１００ＭＰａをはるかに超える、ＤＯＣ内での圧縮応力レベルを達成でき、最高では２０００ＭＰａにもなる。上述のように、圧縮応力領域６０ａ（及び存在する場合は第２の領域６０ａ）における圧縮応力レベルは、曲げ力４２によって生成されたカバー要素１００ａ、ガラス要素５０及びガラス層５０ａ内の引張応力を相殺する役割を果たすことができ、これによりσＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）、σＩ＋σＢ＜２００ＭＰａ（引張応力）、又はσＩ＋σＢ＜０ＭＰａにさえなる。
【００７２】
再び図１Ｃを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００ａ及びカバー要素１００ａのいくつかの実施形態は、１つ以上の縁部圧縮応力領域５９ａを含むことができ、これらはそれぞれ少なくとも１００ＭＰａの圧縮応力で規定される。折畳式ガラス要素５０の縁部圧縮応力領域５９ａは、縁部５８ｂから、ある縁部深さ５９ｂまでに確立できる。圧縮応力領域６０ａを生成するために採用したものと同様の性質のイオン交換プロセスを展開することにより、縁部圧縮応力領域５９ａを生成できる。より具体的には、縁部圧縮応力領域５９ａを用いて、例えば縁部５８ｂの面を横断するようなガラス要素５０の曲げによって縁部５８ｂにおいて生成された引張応力を相殺できる。あるいは、又はこれに加えて、理論によって束縛されるものではないが、圧縮応力領域５９ａは、縁部５８ｂにおける又は縁部５８ｂに対する衝突又は摩擦イベントからの悪影響を相殺できる。
【００７３】
図１Ｄでは、圧縮応力領域６０ｂを成長させるためにガラス層５０ａの複数の領域間の熱膨張係数（「ＣＴＥ」）のミスマッチに依存する、折畳式電子デバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂが示されている。図１Ｄに示すデバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂはいずれも、図１〜１Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００と同様であり、同様の番号が付与された要素は、対応する構造及び機能を有する。しかしながらデバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂでは、折畳式ガラス要素５０の圧縮応力領域６０ｂは、層５０ａ自体の中のＣＴＥ差に依存する、ガラス層５０ａの調整された構造によって成長させることができる。特にガラス層５０ａは、コア領域５５ａと、コア領域５５ａ上に配置された第１及び第２のクラッド領域５７ａとを含む。特にコア領域５５ａのＣＴＥは、クラッド領域５７ａのＣＴＥより高い。製作中にガラス層５０ａを冷却した後、コア領域５５ａとクラッド領域５７ａとの間のＣＴＥ差により、冷却時の不均一な体積収縮が引き起こされ、これが、図１Ｄに示すような第１の主表面５４ａ及び第２の主表面５６ａそれぞれの下方におけるクラッド領域５７ａ内での圧縮応力領域６０ｂの成長につながる。換言すると、コア領域５５ａ及びクラッド領域５７ａを高温で互いに密接に接触させた後、領域５５ａ及び５７ａを低温まで冷却することにより、低ＣＴＥのクラッド領域５７ａに対する高ＣＴＥのコア領域５５ａの大きな体積変化が、クラッド領域５７ａに圧縮応力領域６０ｂを生成する。
【００７４】
再び図１Ｄを参照すると、ＣＴＥによって成長させられた圧縮応力領域６０ｂは、ガラス層の第１の主表面５４ａからＣＴＥ領域深さ６２ｂにまで達し、また第２の主表面５６ａからＣＴＥ領域深さ６３ｂにまで達して、ＣＴＥ関連ＤＯＣを確立する。いくつかの実施形態では、圧縮応力領域６０ｂの圧縮応力レベルは１５０ＭＰａを超えることができる。コア領域５５ａとクラッド領域５７ａとの間のＣＴＥ値の差を最大化することにより、制作後の折畳式ガラス要素５０の冷却時に圧縮応力領域６０ｂにおいて生成される圧縮応力の大きさを増大させることができ、これは、図１Ｄに示す折畳式電子デバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂの信頼性及び性能に寄与する。
【００７５】
折畳式電子デバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂのいくつかの実施形態では、図１Ｄに示すように、コア領域５５ａはコア領域厚さ５５ｂを有し、クラッド領域５７ａはクラッド領域厚さ５７ｂを有する。これらの実施形態では、コア領域厚さ５５ｂをクラッド領域厚さ５７ｂの合計で除算した厚さ比を、３以上に設定することが好ましい。従って、コア領域５５ａのサイズ及び／又はそのＣＴＥを、クラッド領域５７ａのサイズ及び／又はＣＴＥに対して最大化することは、デバイス組立体２００ｂ及びカバー要素１００ｂの圧縮応力領域６０ｂで観察される圧縮応力レベルの大きさを増大させる役割を果たすことができる。
【００７６】
いくつかの実施形態によると、図２及び２Ａは、折畳式電子デバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃを示し、ここで折畳式ガラス要素５０は、複数のガラス層５０ａ（例えば２つの層５０ａ、３つの層５０ａ、４つの層５０ａ等）を有する。図２及び２Ａに示すデバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃはいずれも、図１〜１Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００と同様であり、同様の番号が付与された要素は、対応する構造及び機能を有する。図２及び２Ａに示すように、一体に積み重ねられた３つのガラス層５０ａが、折畳式ガラス要素５０を構成する。圧縮応力領域６０は、図２に示すように各層５０ａに存在できる。層５０ａは、一体に直接積み重ねることができ、又はいくつかの実施形態では、これらの間に適合性中間層を配置できる。更に、デバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃのいくつかの実施形態では、圧縮応力領域６０は、ガラス要素５０内の全ての層５０ａに必要なわけではない。好ましくは、圧縮応力領域６０は、要素５０の最上層５０ａ（例えば曲げの外側の部分）に存在する。更に、いくつかの実施形態では、１つ以上の層５０ａに、縁部圧縮応力領域５９ａ（図１Ｃ及び対応する説明を参照）、圧縮応力領域６０ａ（図１Ｃ及び対応する説明を参照）、並びに／又は圧縮応力領域６０ｂ（図１Ｄ及び対応する説明を参照）を含むことも好ましい。
【００７７】
一般に、図２及び２Ａに示す折畳式電子デバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃの層５０ａは、折畳式ガラス要素５０を曲げたときに互いに対して移動できるよう構成され（図２Ａ参照）；又は層５０ａは互いに対して緩く連結される。層５０ａを積み重ねることによって得られる折畳式ガラス要素５０の全体的な厚さは、要素５０の耐穿刺性を向上させることができる。というのは、各層５０ａがその上方にある層を支持するためである。更に、曲げ中にガラス層５０ａが互いに対して移動できることにより、曲げ半径４０への曲げ時に各層５０ａ内で生成される引張応力の量が低減される。これは、（要素５０の厚さではなく）各層５０ａの厚さが、式（１）で推定されるように、当該層内での引張応力の生成への寄与因子であるためである。曲げ応力の生成に関して、各層５０ａは隣接する層５０ａから概ね分離されているため、デバイス組立体２００ｃ及びカバー要素１００ｃのいくつかの実施形態は、場合によって上記組立体及びカバー要素内に存在する各層５０ａ内に、圧縮応力領域６０を組み込む。
【００７８】
ここで図３〜３Ｂを参照すると、折畳式電子デバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄが図示されている。図３〜３Ｂに示すデバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄは、図１〜１Ｂに示す折畳式電子デバイス組立体２００及びカバー要素１００と同様であり、同様の番号が付与された要素は、対応する構造及び機能を有する。デバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄと、組立体２００及びカバー要素１００との違いは、後者の組立体及び要素が「山折り」構成で曲げられた（カバー要素がデバイス基板の、曲率中心とは反対側にある）ものとして示されており、引張応力としての最大曲げ応力が、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４に関連することである。対照的に、デバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄは、図３Ａに示すように、「谷折り」構成で曲げられた（カバー要素がデバイス基板の、曲率中心と同じ側にある）ものであり、引張応力としての最大曲げ応力は、折畳式ガラス要素５０の第２の主表面５６に関連する。従ってデバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄは、約２５μｍ〜約２００μｍの厚さ５２と、ガラス要素５０の第２の主表面５６からガラス要素内の第１の深さ６２まで延在する圧縮応力領域６０とを備える折畳式ガラス要素５０を含むことができ（図３参照）、上記領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面において、圧縮応力としての少なくとも約１００ＭＰａの応力σＩによって規定される。従って、折畳式ガラス要素５０の第２の主表面５６の近傍に圧縮応力領域６０が位置することにより、圧縮応力領域６０は、デバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄを「谷折り」構成で曲げた場合（図３Ａ参照）に、この位置での引張応力としての曲げ応力を確実に相殺できる。更にガラス要素５０は、上記ガラス要素を、第１の主表面５４の側に曲率中心を置いて、１ｍｍ〜２０ｍｍの標的曲げ半径４０まで曲げることによって、第２の主表面５６に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜２００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする
更に、図３〜３Ｂに示すデバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄはまた、折畳式ガラス要素５０の第１の主表面５４上に配置された、約１０μｍ〜約１００μｍの厚さ７２を備えるポリマー層７０も含む。更にデバイス組立体２００ｄ及びカバー要素１００ｄは、層７０を有しないカバー要素１００ｄの対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を特徴とし、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された層７０がペンに対面する。
【００７９】
ここで図４及び４Ｂを参照すると、本開示の更なる一態様によるカバー要素（又はガラス物品）１００ｅが示されている。カバー要素１００ｅは多くの点でカバー要素１００〜１００ｄ（図１〜３Ｂ参照）と同様であり、同様の番号が付与された要素は、特段の記載がない限り同一又は同様の構造を有する。カバー要素１００ｅは、そのガラス層５０ａの厚さ５２ａより大きい厚さ１０２を有するガラス構造体１１０を含む。ガラス層５０ａは、第１の主表面５４ａ及び第２の主表面５６ａを含む。第１の主表面５４ａは、ガラス構造体１１０の第１の主表面まで延在することもできる。いくつかの態様では、ガラス構造体１１０は、１２５μｍ以上の厚さ１０２を有する。ある例示的実施形態によると、上記ガラス層の厚さ５２ａは、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定できる。カバー要素１００ｅの特定の態様では、ポリマー層７０は、ガラス層５０ａ及びガラス構造体１１０の第１の主表面５４ａ上に配置できる。カバー要素１００ｅにおいてこの目的のために採用されるポリマー層７０は、カバー要素１００〜１００ｄに関連して既に概説したポリマー層７０に相当する構造及び機能を有する。更に図４及び４Ｂに例示的な形態で示されているように、ポリマー層７０は、任意の接着剤８０を用いて折畳式ガラス要素５０に接着できる。これもまた例示的な形態で示されているように、図４及び４Ｂに示すカバー要素１００ｅは任意に、ポリマー層７０の上に配置された耐引掻きコーティング９０を含んでよい。コーティング９０は、いくつかの実施形態では１μｍ以下に設定される厚さ９２を有するように構成できる。他の実施形態では、コーティング９０の厚さ９２は、コーティング９０の特定の組成物に関して、５００ｎｍ以下、又は１０ｎｍ以下もの小ささ、並びに上述の値の間の全ての範囲及び部分範囲に設定できる。他の実施形態では、コーティング９０は、約１μｍ〜約１００μｍの厚さ９２を有し、これらの境界の間の全ての厚さレベルを含む。
【００８０】
図４及び４Ｂに示すように、カバー要素／ガラス物品１００ｅのガラス構造体１１０及びガラス層５０ａは、互いに対してモノリシックである。しかしながらいくつかの態様では、ガラス構造体１１０は、ガラス層５０ａに結合又はその他の方法で接合される、別個の構成部品とすることができる。更にカバー要素１００ｅにおいて、ガラス層５０ａは、ガラス構造体の略平行な縁部９８の間の、ガラス構造体１１０の中央領域９６に配設される。いくつかの態様では、図４及び４Ｂに示すように、ガラス層５０ａ及び中央領域９６は、平行な縁部９８それぞれから、ある距離だけ離間している。他の態様では、ガラス層５０ａ及び中央領域９６を、他方の平行な縁部９８よりも一方の縁部９８に近接させて、離間させることができる。
【００８１】
図４及び４Ｂに示すカバー要素１００（又はガラス物品）１００ｅでは、ガラス構造体１１０に組み込まれたガラス層５０ａは、カバー要素１００、１００ａ及び１００ｂに関連して上述したガラス層５０ａと本質的に同一である。従って、カバー要素１００ｅで採用されるガラス層５０ａは、ガラス層５０ａの第１の主表面５４ａから第１の深さ６２ａにまで広がる、圧縮応力領域６０、６０ａ又は６０ｂを含む。カバー要素１００ｅのいくつかの態様によると、ガラス層５０ａ内の圧縮応力領域６０、６０ａ又は６０ｂはまた、ガラス構造体１１０内へと側方に広がることもできる。全ての態様において必要とされるわけではないが、ガラス層５０ａ及びガラス構造体１１０全体にわたって圧縮応力領域６０、６０ａ又は６０ｂが含まれることにより、製造性に関する便益を提供できる。例えば、イオン交換プロセスを用いて、１回の浸漬ステップで、ガラス層５０ａ及びガラス構造体１１０の両方に圧縮応力領域６０又は６０ａを成長させることができる。
【００８２】
図４Ａに示すように、カバー要素１００ｅ（又はガラス物品）を、ガラス層５０ａをある一定の曲げ半径４０で曲げる曲げ力４２に供することができる。ガラス層５０ａの厚さ５２ａは一般にガラス構造体１１０の厚さ１０２より小さいため、曲げ力４２は、ガラス層５０ａ内に曲げによる変位を引き起こし、隣接するガラス構造体１１０のセクションには曲げをほとんど又は全く引き起こさない傾向がある。従って、厚さ５２ａをガラス構造体１１０の厚さ１０２未満のレベルまで最小化することにより、ガラス層５０ａの第１の主表面５４ａにおける曲げ応力及び応力強度レベルは低減される。それにもかかわらず、ガラス構造体１１０の厚さ１０２の増大は、カバー要素１００ｅの大半に関して、更なる（即ちガラス層５０ａを内包する中央領域９６における耐穿刺性を超える）耐穿刺性を提供する。
【００８３】
カバー要素１００ｅのいくつかの更なる態様では、ガラス層５０ａの下側の中央領域９６及び第２の主表面５６ａを、一般に非適合性のポリマー層で更に補強できる。この補強は、ガラス構造体１１０の耐穿刺性に対して、ガラス層５０ａの耐穿刺性のいずれの低減を相殺する傾向を有し得る。更に、カバー要素１００ｅのガラス層５０ａに採用される圧縮応力領域６０、６０ａ又は６０ｂは、カバー要素１００ａ及び１００ｂに関連して既に概説したイオン交換プロセス及び／又はＣＴＥミスマッチの概念（図１Ｃ及び１Ｄ、並びに対応する説明を参照）によって、成長させることができる。
【００８４】
図５、５Ａ及び５Ｂに示すように、厚さ５２ｅ、第１の主表面５４ｅ及び第２の主表面５６ｅを有するガラス層５０ｅを備える、ガラス物品又はカバー要素１００ｆが提供される。第１の主表面５４ｅもまた、ガラス構造体１１０の第１の主表面まで延在できる（図５及び５Ｂ参照）。いくつかの態様では、ガラス構造体１１０は、１２５μｍ以上の厚さ１０２を有する。ある例示的実施形態によると、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定できる。カバー要素１００ｆの特定の態様では、ポリマー層７０は、ガラス層５０ｅの第１の主表面５４ｅ上及び／又はガラス構造体１１０の一方若しくは両方の主表面上に配置できる。カバー要素１００ｆにおいてこの目的のために採用されるポリマー層７０は、カバー要素１００に関連して既に概説したポリマー層７０に相当する構造及び機能を有する。いくつかの実施形態によると、追加のポリマー層７０を第２の主表面５６ｅ上に配置してもよい。
【００８５】
図５及び５Ｂに示すカバー要素（又はガラス物品）１００ｆでは、ガラス構造体１１０に組み込まれたガラス層５０ｅは、カバー要素１００、１００ａ及び１００ｂに関連して上述したガラス層５０ａと本質的に同一である。更に、カバー要素１００ｆの構造及び構成は、図４、４Ａ及び４Ｂに関連して上述したカバー要素１００ｅと同様である。しかしながら、カバー要素１００ｆに採用されるガラス層５０ｅは、圧縮応力領域６０を含まない。
【００８６】
図５Ａに示すように、カバー要素１００ｆ（又はガラス物品）を、ガラス層５０ｅをある一定の曲げ半径４０で曲げる曲げ力４２に供することができる。ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは一般にガラス構造体１１０の厚さ１０２より小さいため、曲げ力４２は、ガラス層５０ｅ内に曲げによる変位を引き起こし、隣接するガラス構造体１１０のセクションには曲げをほとんど又は全く引き起こさない傾向がある。従って、厚さ５２ｅをガラス構造体１１０の厚さ１０２未満のレベルまで最小化することにより、ガラス層５０ｅの第１の主表面５４ｅにおける曲げ応力及び応力強度レベルは低減される。
【００８７】
しかしながら、カバー要素１００ｆ（又はガラス物品）では、ガラス構造体１１０の厚さ１０２の増大は、カバー要素の大半に関して、更なる（即ちガラス層５０ｅを内包する中央領域９６における耐穿刺性を超える）耐穿刺性を提供する。図６に示されている結果によって実証されるように、耐穿刺性とガラス厚さとは相関し得る。図６の結果は、１１６、１０２、８７、７１、６０、４９、３３及び２５μｍを含む厚さを有する様々なガラス試料の耐穿刺性を測定することによって生成された。これらのガラス試料は、１５体積％のＨＦ及び１５体積％のＨＣｌを含むエッチング液を用いて、１３０μｍ厚のガラス試料を上述の厚さレベルまでエッチングすることによって、調製した。可撓性ディスプレイデバイスの構造をシミュレートするために３７５μｍ適合性層スタックへと積層した状態で、各ガラス試料に対して耐穿刺性試験を実施した。３７５μｍ適合性層スタックは、以下の層からなっていた：（ａ）５０μｍ厚のＰＳＡ層、（ｂ）１００μｍ厚のＰＥＴ層、（ｃ）１００μｍ厚のＰＳＡ層、及び（ｄ）１２５μｍ厚のＰＥＴ層。各ガラス試料（例えば、１１６μｍ厚のガラス、１０２μｍ厚のガラス等）を、３７５μｍの適合性の層のスタックへと積層した後、直径２００μｍのステンレス鋼製チップを有するフラットチッププローブを、ガラス試料の、上記適合性層スタックとは反対側の主表面に押し込んだ。次にチップを試料内へと、（光学顕微鏡での視覚的観察によって確認される）破損まで前進させ、破損時の力を（ｋｇｆを単位として）測定した。この試験の結果を図６にプロットした。
【００８８】
図６の結果によって実証されるように、ガラス試料の耐穿刺性は、ガラス層厚さが約１１６μｍから約２５μｍへと減少するにつれて、約２．５ｋｇｆ（２４．５１６６Ｎ）から約０．４ｋｇｆ（３．９２２６６Ｎ）へと減少した。従ってこれらのガラス試料の耐穿刺性は、ガラス厚さに強く依存していた。更に図６は、厚さ約１１６μｍの、試験したガラス基板試料に関する耐穿刺性が、約２．５ｋｇｆ（２４．５１６６Ｎ）であることを実証している。３ｋｇｆ（２９．４１９９Ｎ）を超える耐穿刺性レベルを、厚さ１３０μｍ以上のガラス基板を使用して得ることができることが、外挿によって明らかである。従って、カバー要素１００ｆの一態様（図５、５Ａ及び５Ｂを参照）は、（カバー要素１００ｆの、より薄いガラス層５０ｅを内包する中央領域９６に近接した領域を越えた領域において）３ｋｇｆ（２９．４１９９Ｎ）の耐穿刺性を得るために、厚さ約１３０μｍ以上のガラス構造体１１０を採用する。カバー要素１００ｆのいくつかの更なる態様では、ガラス層５０ｅの下側の中央領域９６及び第２の主表面５６ｅを、一般に非適合性のポリマー層で更に補強できる。この補強は、ガラス構造体１１０の耐穿刺性に対して、ガラス層５０ｅの耐穿刺性のいずれの低減を相殺する傾向を有し得る。
【００８９】
図５、５Ａ及び５Ｂに示すカバー要素１００ｆでは、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは一般に、ガラス構造体１１０の厚さ１０２より小さい。カバー要素１００ｆの一実装形態では、カバー要素１００ｆに関して≦２ｍｍの曲げ半径が、およそ２０〜２５μｍの厚さ５２ｅに適している。耐穿刺性を維持するために厚さ１０２を比較的高いレベルに保持しながら、このような厚さレベルを厚さ５２ｅに関して得るために、選択的エッチングプロセスをカバー要素１００ｆに対して実施できる。
【００９０】
ある例示的な選択的エッチングプロセスにおいて、１つのステップは、ガラス構造体に、ガラス構造体１１０のための厚さ１０２に等しい略一定の厚さを提供するものである。次にコーティング材料を、ガラス構造体１１０のエッチング対象の中央領域９６（即ち厚さ５２ｅまでエッチングされる領域）に隣接する領域において、ガラス構造体１１０の第２の主表面５６ｅに塗布して、後続のエッチングステップの間、これらの領域を保護又はマスキングする。例えばこれらの材料は、積層又はスクリーン印刷プロセスによってガラス構造体１１０上にコーティングできるフィルム又はインクであってよい。当業者であれば、どのようなタイプのコーティング材料が、カバー要素１００ｆの選択的エッチングプロセスのために選択される特定のエッチング液組成物に対して好適となるかは、容易に理解するだろう。これらの材料等を中央領域９６に隣接して塗布することによって、後続のエッチングステップにおいて、中央領域９６のみが、採用される酸に曝露されることになる。後続の１つ以上のエッチングステップでは、上述のようなエッチング溶液（例えば１５体積％のＨＦ及び１５体積％のＨＣｌ）を、マスキングされたガラス構造体に、ガラス層５０ｅにおいて所望の厚さ５２ｅを達成するために適切な時間にわたって塗布できる。（例えば脱イオン水でエッチング溶液を洗い流すことを含む）選択的エッチングの完了後、マスキング材料を選択的エッチングプロセスで採用した特定のマスキング材料に応じて、剥ぎ取るか、又は好適な剥離溶液を用いて剥離できる。
【００９１】
カバー要素１００ｆを製造するために採用される選択的エッチングプロセスについて再び言及すると、縁部９８は、１つ以上のエッチングステップの間、コーティングされないまま残すことができる。その結果、これらの縁部９８は、ガラス層５０ｅを厚さ５２ｅで形成する際に、ライトエッチングに供される。縁部９８に対するこのライトエッチングは、縁部９８の強度を改善でき、有益である。特に、選択的エッチングプロセスの前にガラス構造体を分割するために採用される切断又は単片化プロセスは、ガラス構造体１１０の表面内に欠陥及びその他の不良を残す場合がある。これらの欠陥及び不良は、応用環境及び使用によってカバー要素１００ｆに応力が印加される間に伝播して、ガラスの破壊を引き起こす場合がある。これらの縁部９８にライトエッチングを行うことにより、選択的酸エッチングプロセスは、これらの欠陥の少なくとも一部を除去でき、これにより、カバー要素１００ｆの縁部の強度及び／又は破断耐性を向上させることができる。
【００９２】
カバー要素（又はガラス物品）１００ｆでは、ガラス層５０ｅは：（ａ）約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分、約１ｍｍ〜約５ｍｍの曲げ半径で層５０ｅを保持した場合に、破損が発生しないこと；（ｂ）層５０ｅの第２の主表面５６ｅを（ｉ）弾性率が約１ＧＰａ未満である、およそ２５μｍ厚の圧力感受性接着剤、及び（ｉｉ）弾性率が約１０ＧＰａ未満である、およそ５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート層で支持し、層５０ｅの第１の主表面５４ｅに、直径２００μｍの平坦な底部を有するステンレス鋼製ピンで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性；並びに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度を特徴とし得る。いくつかの態様では、ガラス構造体１１０の厚さ１０２は、１２５μｍ以上であってよい。更なる態様では、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、上記曲げ半径を達成するために、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定してよい。ある例示的実施形態によると、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、約１ｍｍ〜約５ｍｍの曲げ半径を達成するために、約２０μｍ〜約３０μｍに設定できる。いくつかの態様では、（例えばアルカリ非含有アルミノボロシリケートガラス組成物を有する）ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、約２ｍｍの曲げ半径、及び多少の追加のライトエッチングによって約１ｍｍの曲げ半径を得るために、約２５μｍ以下とすることができる。
【００９３】
図１〜５Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆは、折畳式ガラス要素５０／層５０ａを形成するための特定のステップを含む方法によって製作できる。例えば上記方法は、折畳式ガラス要素５０／第１のガラス層５０ａを形成するステップであって、折畳式ガラス要素５０／第１のガラス層５０ａは、第１の主表面５４、５４ａと、ガラス要素／層５０、５０ａの第１の主表面５４、５４ａから第１の深さ６２、６２ａ、６２ｂまで延在する圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂと、最終厚さ５２、５２ａとを有する、ステップを含むことができる。
【００９４】
図１〜５Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆを形成するための方法はまた、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さ５２を有するガラス要素５０を形成するステップも含むことができる。ここで要素５０は更に、ガラス層５０ａ、５０ｅ、第１の主表面５４、及び第２の主表面５６を備える。これらの態様では、ガラス要素５０又はガラス層５０ａ、５０ｅはまた：（ａ）約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０で要素５０又はガラス層５０ａ、５０ｅを保持した場合に、破損が発生しないこと；（ｂ）要素５０の第２の主表面５６を（ｉ）弾性率が約１ＧＰａ未満である、およそ２５μｍ厚のＰＳＡ、及び（ｉｉ）弾性率が約１０ＧＰａ未満である、およそ５０μｍ厚のＰＥＴ層で支持し、要素５０又はガラス層５０ａ、５０ｅの第１の主表面５４、５４ａ、５４ｅに、直径２００μｍの平坦な底部を有するステンレス鋼製ピンで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性；並びに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度を特徴とし得る。本方法の他の態様では、ガラス要素５０又はガラス層５０ａ、５０ｅは、約３ｍｍ〜約１０ｍｍの曲げ半径に関して、破損を回避するよう構成できる。いくつかの態様では、曲げ半径４０は約１ｍｍ〜約５ｍｍに設定できる。また本方法の他の態様によると、ガラス要素５０又はガラス層５０ａ、５０ｅに破損を引き起こすことなく、曲げ半径４０を約５ｍｍ〜７ｍｍに設定することもできる。
【００９５】
上記方法のいくつかの実施形態では、折畳式ガラス要素／ガラス層５０、５０ａを形成するステップは、以下の形成プロセス：フュージョン、スロットドロー、圧延、リドロー又はフロートのうちの１つ以上を採用する。ガラス要素５０／層５０ａの最終的な形状因子、及び／又は最終的なガラス要素５０／層５０ａのために使用するガラス前駆体の中間寸法に応じて、他の形成プロセスも採用できる。
【００９６】
形成プロセスは更に、折畳式ガラス要素５０／ガラス層５０ａを最終厚さ５２、５２ａに形成するために構成してよく、従って、最終厚さ５２、５２ａを得るためのサブプロセスステップを含んでよい。折畳式ガラス要素５０／ガラス層５０ａを形成するステップは、最終厚さ５２、５２ａに到達するためにガラス要素５０／層５０ａから材料を除去するよう構成された、材料除去プロセスを含むことができる。当業者には理解されるように、この目的のために様々な公知の酸エッチング／酸薄化プロセスを採用できる。例えば好適なエッチング溶液は、１５体積％のＨＦ及び１５体積％のＨＣｌを含むことができる。エッチング時間及び／又はエッチング溶液濃度を制御することによって、ガラス要素５０／層５０ａにおいて所望の最終厚さ５２、５２ａを得ることができる。この溶液を用いた例示的なエッチング速度は、約１．１μｍ／分である。本方法のいくつかの実施形態では、最終厚さ５２、５２ａに到達するために採用される材料除去プロセスは更に、第１の主表面５４、５４ａ及び／又は第２の主表面５６、５６ａ、及び／又は縁部付近における最大欠陥サイズを、例えば５μｍ以下、２．５μｍ以下、０．５μｍ以下まで、又は更に小さく削減するよう、構成できる。
【００９７】
図１〜５Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆを作製する方法のいくつかの実施形態によると、イオン交換プロセスを用いて、圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂ及び／又は縁部圧縮応力領域５９ａを生成できる。既に概説したように、折畳式ガラス要素５０及び／又は層５０ａの１つ以上の主表面から１つ以上の選択された深さまで延在する圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂ、及び／又は縁部圧縮応力領域５９ａを形成するステップは、以下の追加のサブプロセスステップを含むことができる：イオン交換性金属イオンを含有するガラス要素５０／層５０ａ内に圧縮応力を生成するよう選択された、複数のイオン交換用金属イオンを含む、強化用浴を提供するステップ；並びにガラス要素５０／層５０ａを強化用浴に浸漬して、ガラス要素５０／層５０ａ中の複数のイオン交換性金属イオンの一部分を、強化用浴中の複数のイオン交換用金属イオンの一部分で交換することにより、１つ以上の主表面からガラス要素５０／層５０ａ内の１つ以上の選択された深さまで延在する圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂ及び／又は縁部圧縮応力領域５９ａを形成するステップ。本方法のいくつかの実施形態では、イオン交換用金属イオンは、ガラス要素５０／層５０ａが含有するイオン交換性金属イオンの原子半径よりも大きな原子半径を有する。本方法の他の実施形態では、上記浸漬ステップは、ガラス要素５０／層５０ａを、約４００℃〜約４５０℃の強化用浴中に約１５分〜約１８０分間浸漬して、１つ以上の圧縮及び／又は縁部圧縮応力領域を成長させるステップを含む。
【００９８】
いくつかの実施形態によると、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ（登録商標）２．０と一致する組成を有する７５μｍ厚のガラス試料を、４３０℃で３０分間のＫＮＯ３浴浸漬を含むイオン交換プロセスに供した。続いてガラス層深さ（μｍ）に応じた圧縮応力（ＭＰａ）を測定し、その結果を図８Ａに示す。図示されているように、このイオン交換プロセスは、ガラスの表面において約８８９ＭＰａの圧縮応力を生成し、また約１１．４μｍの深さ（即ちＤＯＣ＝１１．４μｍ）まで、明らかな圧縮応力レベルが測定された。
【００９９】
本方法のいくつかの実施形態では、ガラス要素５０／層５０ａの表面から材料を除去するための、イオン交換後プロセス（ｐｏｓｔ‐ｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ）により、欠陥サイズの低減に関して便益を提供できる。特にこのような除去プロセスは、ライトエッチングステップを用いて、圧縮応力領域６０、６０ａの形成後に、第１の主表面５４、５４ａにおいて、ガラス要素５２／層５２ａの最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去できる。例えばこの除去ステップは、９５０ｐｐｍのＦ−イオン（例えばＨＦ酸）、０．１Ｍのクエン酸エッチング溶液を、この目的のために約１２８分間使用できる。式（２）に関連して既に概説したように、ガラス要素５０／層５０ａ、特にその主表面及び／又は縁部付近における、最大欠陥サイズの低減は、上記層及び／又は要素を曲げることによって生成される応力強度係数を低減する役割を果たすことができる。
【０１００】
図８Ｂを参照すると、イオン交換プロセス及びイオン交換後材料除去プロセスの両方に供したガラス要素／層（例えば折畳式ガラス要素５０／層５０ａ）内の圧縮応力に対する影響を観察できる。特に図８Ｂは、図８Ａのプロセスに従って調製され、更にライトエッチングプロセスに供されて、表面から約１〜２μｍの材料が除去されたガラス層試料に関する、ガラス層深さ（μｍ）の関数としての圧縮応力を示す。これらの試料を測定すると、ガラスの表面における圧縮応力が約７７２ＭＰａであり、また約９．６μｍの深さ（即ちＤＯＣ＝９．６μｍ）まで、明らかな応力レベルが測定された。実際には、図８Ｂは、図８Ａに示したものと同様の、深さに対する圧縮応力の関係を有するが、図８Ｂが事実上図８Ａの省略バージョンであり、ライトエッチングプロセスによって実際に材料が除去されたことと整合するように、第１の部分が除去されたものであることは明らかである。従って、イオン交換後材料除去プロセスは、イオン交換プロセスによって得られるＤＯＣ及び最大圧縮応力を多少低減し得るが、同時に欠陥サイズの低減に関して便益を提供する。より高い圧縮応力レベル及び／又はＤＯＣレベルが所与の用途に関して望まれる場合、イオン交換後材料除去プロセスによる予想される効果を仮定して、標的レベルより若干高い圧縮応力及びＤＯＣレベルを生成するよう、イオン交換プロセスを調整できる。
【０１０１】
いくつかの実施形態によると、上記除去プロセスを実施することによって、圧縮応力領域６０、６０ａ及び／若しくは６０ｂ並びに／又は縁部圧縮応力領域５９ａにおける欠陥の分布を、ガラス要素５０／層５０ａの主表面（例えば第１の主表面５４）及び／又は縁部における最大欠陥サイズが５μｍ以下となるように、制御できる。また上記除去ステップを実施することによって、圧縮応力領域が、ガラス要素５０／層５０ａの１つ以上の主表面及び／又は１つ以上の縁部において、２．５μｍ以下、又は０．４μｍ以下もの小ささ、並びに上述の値の間の全ての範囲及び部分範囲の最大欠陥サイズを備えるようにすることができる。本方法のいくつかの更なる実施形態によると、上記除去ステップを実施することによって、ガラス要素５０／層５０ａの、圧縮応力領域及び／又は縁部圧縮応力領域が重ねられていない領域内における、欠陥サイズ分布を制御することもできる。
【０１０２】
いくつかの実施形態によると、図１〜５Ｂに示した折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆを作製する方法は、折畳式ガラス要素５０／層５０ａを形成する特定のステップを含むことができる。このような方法は：第１の主表面５４ａと、ガラス層５０ａの第１の主表面５４ａからガラス層５０ａ内の第１の深さ６２へと延在する圧縮応力領域６０と、最終厚さ５２ａとを有する、第１のガラス層５０ａを形成するステップであって、上記領域６０は、層５０ａの第１の主表面５４ａにおける少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、ステップ；並びに約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さ５２を有する折畳式ガラス要素５０を形成するステップであって、この要素５０は、ガラス層５０ａ、第１の主表面５４、及び第２の主表面５６を更に備える、ステップを含むことができる。いくつかの実施形態では、要素５０は１つのガラス層５０ａを備える。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、第１のガラス層５０ａ及び折畳式ガラス要素５０を形成する上記複数のステップは、フュージョン、スロットドロー、圧延、リドロー、フロート又は他の直接的なガラス形成プロセスを用いて、ガラス層５０ａの最終厚さ５２ａ（及び要素５０の厚さ５２）を超える暫定厚さ（例えば約２００μｍ）を形成するステップを含むことができる。次に、暫定的なガラス要素５０／層５０ａを、公知の切断プロセス（例えば水切断、レーザ切断等）を用いて、最終部品寸法に近い寸法に分離、切断及び／又はその他の方法で成形できる。その後、暫定的なガラス要素５０／層５０ａを、上述のプロセスステップに従って、最終厚さ５２、５２ａ（例えば約７５μｍ）までエッチングできる。プロセスのこの段階において最終厚さまでのエッチングを行うことにより、先行するガラス形成及び分割／切断ステップによって導入された欠陥及び他の不良が除去されるという便益を提供できる。次にガラス要素５０／層５０ａを、上述のイオン交換プロセスを含むがこれに限定されない、圧縮応力領域６０を形成するためのプロセスステップに供することができる。続いて、最終的なライトエッチングを、上述のプロセスによって圧縮応力領域６０を内包するガラス要素５０／層５０ａに対して実施できる。この最終的なライトエッチングは、上述のイオン交換プロセスによってもたらされるガラス要素５０／層５０ａの表面の、いずれの明らかな欠陥及び不良を除去できる。本方法に従って製造されたガラス要素５０又はガラス層５０ａは：（ａ）約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で要素５０又はガラス層５０ａを保持した場合に、破損が発生しないこと；（ｂ）要素５０又は層５０ａの第２の主表面５６、５６ａを（ｉ）弾性率が約１ＧＰａ未満である、およそ２５μｍ厚の圧力感受性接着剤、及び（ｉｉ）弾性率が約１０ＧＰａ未満である、およそ５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート層で支持し、要素５０又は層５０ａの第１の主表面５４、５４ａに、直径２００μｍの平坦な底部を有するステンレス鋼製ピンで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性；並びに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度を特徴とし得る。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、第１のガラス層５０ａ及び折畳式ガラス要素５０をそれぞれ最終厚さ５２ａ及び厚さ５２に形成する上記複数のステップは、フュージョン、スロットドロー、圧延、リドロー、フロート又は他の直接的なガラス形成プロセスを用いて、実施できる。次に、ガラス層５０ａ（及び要素５０）を、公知の切断プロセス（例えば水切断、レーザ切断等）を用いて、最終部品寸法に近い寸法に分離、切断及び／又はその他の方法で成形できる。その後、ガラス層５０ａ（及び要素５０）を、上述のイオン交換プロセスを含むがこれに限定されない、圧縮応力領域６０を形成するためのプロセスステップに供することができる。続いて、最終的なライトエッチングを、上述のプロセスによって圧縮応力領域６０を内包するガラス層５０ａ及び要素５０に対して実施できる。この最終的なライトエッチングは、上述のイオン交換プロセスによってもたらされるガラス層５０ａ及び要素５０の表面の、いずれの明らかな欠陥及び不良を除去できる。
【０１０５】
本方法に従って製造された折畳式ガラス要素５０又はガラス層５０ａは：（ａ）約２５℃及び相対湿度約５０％で少なくとも６０分、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で要素５０又はガラス層５０ａを保持した場合に、破損が発生しないこと；（ｂ）要素５０又は層５０ａの第２の主表面５６、５６ａを（ｉ）弾性率が約１ＧＰａ未満である、およそ２５μｍ厚の圧力感受性接着剤、及び（ｉｉ）弾性率が約１０ＧＰａ未満である、およそ５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート層で支持し、要素５０又は層５０ａの第１の主表面５４、５４ａに、直径２００μｍの平坦な底部を有するステンレス鋼製ピンで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）超の耐穿刺性；並びに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度を特徴とし得る。
【０１０６】
図９Ａを参照すると、３つの組成「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロットが提供されている。Ａグループの組成は：（モル％で）６７．１％のＳｉＯ２；６．３％のＡｌ２Ｏ３；１９．９％のＢ２Ｏ３；０．５％のＭｇＯ；４．８％のＣａＯ；０．５％のＳｒＯ；０％のＳｎＯ２；及び０．９％のＮａ２Ｏである。Ｂグループの組成は：（モル％で）６６．７％のＳｉＯ２；１０．９％のＡｌ２Ｏ３；９．７％のＢ２Ｏ３；２．２％のＭｇＯ；９．１％のＣａＯ；０．５％のＳｒＯ；０．１％のＳｎＯ２；及び０％のＮａ２Ｏである。Ｃグループの組成は：（モル％で）６７．４％のＳｉＯ２；１２．７％のＡｌ２Ｏ３；３．７％のＢ２Ｏ３；２．４％のＭｇＯ；０％のＣａＯ；０％のＳｒＯ；０．１％のＳｎＯ２；及び１３．７％のＮａ２Ｏである。式（２）を用いて、図７Ａに示す推定を生成した。ガラス層「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」の弾性率は、それぞれ５７．４、６９．３及び７３．６ＧＰａである。更にガラス層「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」のポアソン比は、それぞれ０．２２、０．２２及び０．２３である。更に、厚さ２５、５０及び１００μｍ、並びに曲げ半径３、５及び７ｍｍのガラス層「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」に関して、応力強度係数の推定を実施した。全ての場合において、４００ナノメートル（ｎｍ）の欠陥サイズを仮定した。というのは、これが、フュージョン形成されたガラス表面に関する典型的な最大欠陥サイズであるためである。これらのガラス層のいずれにおいて、圧縮応力領域は存在しないものと仮定した。
【０１０７】
図９Ａでは、領域Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩはそれぞれ、瞬間的疲労領域、低速疲労破損領域、及び非破損領域を指す。上記推定によって示されているように、曲げ半径を増大させるステップ及びガラス層の厚さを低減するステップは、それぞれ応力強度係数を低減する傾向を有するステップである。曲げ半径を５ｍｍ以上に保持し、ガラス層の厚さを２５μｍ以下に保持した場合、図９Ａの推定応力強度係数は、静的張力及び疲労下において破損が生じないことを示唆している（例えば領域ＩＩＩに関して０．２＜ＭＰａ√ｍのＫ）。図９Ａに示されているこれらの特定のガラス層（即ち曲げ半径５ｍｍ以下かつ厚さ２５μｍ以下のガラス層）は、本開示の特定の態様による、相対的に中程度の耐穿刺性要件を有する折畳式電子デバイス組立体、カバー要素及びガラス物品における使用に好適となり得る。
【０１０８】
図９Ｂを参照すると、３つの組成「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」（即ち図９Ａに示したガラス層に関して採用したものと同一の組成）のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロットが提供されている。図９Ｂに示されている推定において採用された各ガラス層は、厚さ５０μｍ、かつ曲げ半径５ｍｍであるものと仮定した。更に「対照（Ｃｏｎｔｒｏｌ）」（これもまたＡ、Ｂ及びＣで示される）グループは、重ねられた圧縮応力領域を有しないものと仮定され、また「ＩＯＸ」（これもまたＡ、Ｂ及びＣで示される）グループは、本開示のある態様による、約７００ＭＰａの表面圧縮を有する、イオン交換プロセスによって成長させられた圧縮応力領域を有すると仮定された。これらの推定値を生成する目的で、本開示のある態様による折畳式電子デバイス組立体、ガラス要素又はガラス物品を内包するデバイスの製作後に、応用段階において顧客によって導入される大型の欠陥の最悪のシナリオを反映して、２０００ｎｍ（２μｍ）という、従来のものにより近い欠陥サイズを仮定した。
【０１０９】
図９Ｂの推定によって示されているように、イオン交換プロセスによってガラス層内に成長させた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層内の応力強度レベルを有意に相殺できる。曲げ中に生成された引張応力に重畳された追加の圧縮応力により、領域ＩＩＩの閾値を十分に下回る応力強度レベル（例えば領域ＩＩＩに関して＜０ＭＰａ√ｍのＫ）が、厚さ５０μｍかつ曲げ半径５ｍｍの「ＩＯＸ」ガラス層に関して観察された。対照的に、圧縮応力領域を有しない対照グループは、領域Ｉ内の応力強度レベルを有するものと推定された。
【０１１０】
図１０を参照すると、図９Ａ及び９Ｂに示したＣグループの組成に相当するガラス組成である特定の組成のガラス層の表面における、推定応力レベルの概略的なプロットが提供されている。図１０に示されている応力推定を生成するために採用された各ガラス層は、厚さ２５、５０、７５及び１００μｍかつ曲げ半径５ｍｍであると仮定した。更に、これらのガラス層のうちのいくつかは、圧縮応力領域を有しないものと仮定し（即ち「対照」グループ）、残りのガラス層は、例えば本開示の更なる態様によるイオン交換プロセスによって成長させた、約７００ＭＰａの表面圧縮を有する圧縮応力領域を有するものと仮定した（即ち「ＩＯＸ」グループ）。全ての場合において、４００ｎｍの欠陥サイズを仮定した。というのは、これが、フュージョン形成されたガラス表面に関する典型的な最大欠陥サイズであるためである。更に、安全ゾーン（即ち領域ＩＩＩ）を、Ｋ＜０．２ＭＰａ√ｍの応力強度安全係数に設定した。
【０１１１】
図１０の推定によって示されているように、イオン交換プロセスによってガラス層内に成長させた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層内の応力強度レベルを有意に低減できる。曲げ中に生成された引張応力に重畳された追加の圧縮応力領域により、領域ＩＩＩの閾値を十分に下回る応力強度レベル（例えば領域ＩＩＩに関して＜０．２ＭＰａ√ｍのＫ）が、厚さ２５、５０、７５及び１００μｍかつ曲げ半径５ｍｍの「ＩＯＸ」ガラス層の全てに関して観察された。対照的に、圧縮応力領域を有しない対照グループは、全ての厚さに関して、領域Ｉ内の応力強度レベルを有するものと推定された。
【０１１２】
図１１を参照すると、本開示のある態様により、７５μｍの厚さと、イオン交換プロセスによって成長させた圧縮応力領域とを有する、ある組成のガラス層に関する破損穿刺荷重データのプロットが提供されている。特に、図１１で試験した試料に関するガラス組成は：（モル％で）６８．９％のＳｉＯ２；１０．３％のＡｌ２Ｏ３；１５．２％のＮａ２Ｏ；５．４％のＭｇＯ；及び０．２％のＳｎＯ２であった。図１１のデータの生成に使用した実験において試験された全てのガラス層を、イオン交換プロセスに供して、表面における圧縮応力が約７７２ＭＰａ、かつＤＯＬが９．６μｍである圧縮応力を生成した。試験を目的として、上記ガラス層を、２５μｍのＰＳＡ層（弾性率約１ＧＰａ未満）を備えた５０μｍのＰＥＴ層（弾性率約１０ＧＰａ未満）に積層した。穿刺試験を、外側ガラス表面に対して実施した。
【０１１３】
図１１に示すように、試料の４つのグループを試験して、穿刺試験データを得た。各グループを、以下の異なる穿刺デバイスに対応させた：直径２００μｍの平坦な底部のステンレス鋼製パンチ；０．５ｍｍのタングステンカーバイドボール；１．０ｍｍのタングステンカーバイドボール；及び１．５ｍｍのタングステンカーバイドボール。図１１に示すデータは、この試験に採用した特定の穿刺デバイスに対する、穿刺破損荷重データの感受性を実証している。概して、採用した各デバイスに関して、結果の変動性は同様であるように思われる。図１１に示すように、イオン交換加工によって成長させた圧縮応力領域を有する厚さ７５μｍのガラス層は、直径２００μｍの平坦な底部のステンレス鋼製パンチを用いて試験した場合に、４ｋｇｆ（３９．２２６６Ｎ）を優に超える穿刺破損荷重を有していた。
【０１１４】
別の例では、本開示のある態様に従って調製した、イオン交換プロセスによって生成した圧縮応力領域を有する、図１１で試験したガラス層に相当する組成を有するガラス層を、２点静的疲労曲げ試験に供した。特に、試験したガラス層は、厚さが７５μｍであり、その圧縮応力領域は、４３０℃で３０分間、ＫＮＯ３中に浸漬することによって成長させた。更にガラス層を、９５０ｐｐｍのＦ−イオン、０．１Ｍのクエン酸エッチング溶液中での約１２８分間の酸エッチングを伴う、イオン交換後材料除去プロセスに供した。試験時、ガラス層は、約５ｍｍの曲げ半径に１２０時間供しても破損しなかった。
【０１１５】
更なる例では、７５μｍ厚のガラス層試料を、図１１で試験した試料の組成及びイオン交換プロセスステップに従って調製した。これらの試料は、いずれの適合性層と積層させなかった。調製したままの状態で、これらの試料は１０５×２０×０．０７５ｍｍであった。次に１０個の試料を、プレート間隔１０ｍｍの静的試験治具（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）材料製のプレート）内に、曲げられた構成で配設した。続いてこれらの試料を、治具内において、相対湿度８５％で８５℃に保持した。１０個のうち９個の試料は、治具内での２ヶ月を超える試験後にいずれの破損モードも示さなかった。１つの試料は試験１日目に破損した。これらの結果及び他の分析から、加工後に残存している破損誘発性表面欠陥を有するいずれの試料を、保証試験によって取り除くことができると考えられる。
【０１１６】
追加の例では、７５μｍ厚のガラス層試料を、図１１で試験した試料の組成及びイオン交換プロセスステップ（２５μｍのＰＳＡ層を備えた５０μｍのＰＥＴ層への積層を含む）に従って調製した。調製したままの状態で、これらの試料は１０５×２０×０．０７５ｍｍであった（ＰＥＴ／ＰＳＡ層を含まない）。次に５個の試料を、クラムシェル反復疲労試験に供した。クラムシェル反復疲労試験治具は、これらの試料を、１０ｍｍのプレート間隔で、周囲温度及び湿度条件下に保持した。各サイクルは、１０ｍｍのプレート間隔を保持しながらクラムシェル治具を閉鎖するステップと、その後この治具を完全に開放して、試料を曲がっていない均一な状態とするステップとを伴っていた。５個の試料はそれぞれ、このようなサイクルに４５０００回以上耐えた。
【０１１７】
ここで図１２を参照すると、本開示の更なる態様による、図９Ａ及び９Ｂで与えられた推定のために採用された試料のグループと同一の組成を有する３つの組成、グループ「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」のガラス層に関する、推定応力強度係数の概略的なプロットが提供されている。図１２の推定のために採用された各試料は、厚さ２５、５０、７５又は１００μｍ、かつ曲げ半径１０又は２０ｍｍである。ここで試験された各試料は、密接に接触したガラス層のコア領域及びクラッド領域を加熱した後冷却することによって成長させた圧縮応力領域を有しており、ここで上記コア領域は、上記クラッド領域のＣＴＥより高いＣＴＥを有していた。図１２で採用された推定は、各試料に関して、ガラス層の表面における欠陥サイズを約２μｍと仮定した。更に、コア領域とクラッド領域との間のＣＴＥミスマッチにより、これらのガラス層の圧縮応力領域に、約１５０ＭＰａの圧縮応力が生成されると仮定した。
【０１１８】
図１２の推定によって示されているように、ガラス層のコア領域とクラッド領域との間のＣＴＥミスマッチによってガラス層内に成長させた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層内の応力強度レベルを有意に低減できる。曲げ中に生成された引張応力に重畳された追加の圧縮応力領域により、領域ＩＩＩの閾値を十分に下回る応力強度レベル（例えば領域ＩＩＩに関して＜０．２ＭＰａ√ｍのＫ）が、厚さ２５、５０、７５及び１００μｍかつ曲げ半径２０ｍｍの全てのガラス層に関して観察された。更に、厚さ２５μｍ及び５０μｍかつ曲げ半径１０ｍｍのガラス層もまた、領域ＩＩＩの閾値未満の応力強度レベルを有していた。従って、ＣＴＥミスマッチアプローチを採用したこれらの特定のガラス層は、本開示の態様によると、１０ｍｍ以上の曲げ半径要件を有する折畳式電子デバイス組立体、カバー要素及びガラス物品（例えば図１Ｄのカバー要素１００ｂ及び対応する説明を参照）内で採用できる。
【０１１９】
図１３では、本開示のある態様による、７５μｍの厚さと、イオン交換プロセスによって成長させた圧縮応力領域とを有する、ある組成のガラス層に関する穿刺荷重データに対する破損蓋然性のワイブルプロットが提供されている。特に、試験した試料に関するガラス組成は、図１１で試験したものと同等であった。図１３のデータを生成するために使用された実験において試験した全てのガラス層を、イオン交換プロセスに供して、表面における圧縮応力が約７７２ＭＰａ、かつＤＯＬが９．６μｍの圧縮応力領域を生成した。図１３において白い丸で表されている、ガラス層の「Ｂ」グループは、２５μｍのＰＳＡ層を備えた５０μｍのＰＥＴ層に積層されたガラス試料からなっていた。全ての穿刺試験を、これらの試料の、ＰＥＴ／ＰＳＡ層スタックから離れた外側ガラス表面に対して実施した。図１３において黒い丸で表されている、ガラス層の「Ａ」グループは、ＰＥＴ／ＰＳＡ層スタックに積層されていないガラス試料からなっていた。図１３に示す穿刺試験結果は、直径２００μｍの平坦な底部のステンレス鋼製パンチを用いて生成された。
【０１２０】
図１３に示すように、試料の非積層「Ａ」グループ及び積層「Ｂ」グループはそれぞれ、４．３ｋｇｆ（４２．１６８６Ｎ）及び３．３ｋｇｆ（３２．３６１９Ｎ）のワイブル特性強度値（即ち６３．２％以上の破損蓋然性における値）を示した。更に、両方のグループからの全ての試料は５．５ｋｇｆ（５３．９３６６Ｎ）以上において破損した。積層「Ｂ」グループのワイブル弾性率は、非積層「Ａ」グループのワイブル弾性率より高く、これは、試料を積層することによって破損性能の変動性を低減できることを示している。一方、非積層「Ａ」グループは、積層「Ｂ」グループに比べて高い平均穿刺破損荷重及びワイブル特性強度を示しており、これは、積層が穿刺試験性能をある程度低減できることを示唆しており、これは、穿刺試験チップ付近のガラスの近傍の適合性層に関連する局所的な応力集中の増大によって引き起こされると思われる。従って、本開示の態様による折畳式電子デバイス組立体及びカバー要素の積層に関連する選択及びオプションは、耐穿刺性の変動性の可能な最適化、及び耐穿刺性の全体的な最大化に留意したものとすることができる。
【０１２１】
ガラス要素及び／又は１つ以上の層における全体的な応力プロファイル
ガラス内の引張応力は欠陥を伝播させる傾向があるが、ガラス内の圧縮応力は欠陥の伝播を抑制する傾向がある。欠陥は、ガラスの作製、取り扱い又は加工の性質に由来するものとしてガラス中に存在し得る。従って、ガラスの、欠陥を有する又は欠陥を受ける可能性がある部分（即ち主表面、及び主表面から割れが貫入し得る深さまで）を圧縮下とすることが望ましい。曲げられたガラスの片に関して、応力プロファイルは２つの主要な成分で構成され、第１のσＩは、ガラスの作製及び／又は加工方法に由来してガラス内に固有のものとして存在するものであり、第２のσＢは、曲げによってガラス内で誘発されるものである。
【０１２２】
第１の成分σＩ、即ちガラス自体の中の固有の応力の一例を、図１４に示す。線１２０２は、圧縮応力が７５６ＭＰａであり、ＤＯＣが９．１マイクロメートルである、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ２３１９（Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ  ２）製の７５マイクロメートル厚のガラス要素に関する応力プロファイルである。本明細書中で使用される場合、正の（＋）応力は引張応力であり、圧縮応力は負（−）である。ガラス中の固有応力プロファイルは、（圧縮応力をガラスの外側層に付加し得る、上述のようなガラス積層体の場合等のような）ガラス作製時の様々なＩＯＸ条件、ガラス組成、及び／又は様々な加工条件に基づいて変動し得る。いずれの場合においても、ガラス自体が、ある固有応力プロファイルを有することになる。
【０１２３】
本開示の折畳式電子デバイス組立体及びカバー要素において採用される折畳式ガラス要素５０が曲げられる場合、この曲げは、ガラス内の応力プロファイルに対して第２の応力成分σＢを誘発する。例えば折畳式ガラス要素５０を、図１Ａに示す方向に曲げる場合、この曲げる動作によって誘発された引張応力は、上述の式（１）によって与えられ、外側表面、例えばガラス要素５０の第１の主表面５４において最大となる。第２の主表面５６は圧縮下となる。曲げ誘発型応力の一例を、図１５において線１３０２で示す。線１３０２は、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ２３１９（Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ  ２）製の７５マイクロメートル厚のガラス要素に関する曲げ応力プロットであるが、差し当たり、ＩＯＸによるガラス内の固有応力プロファイルを無視している。プロットされているように、このタイプのガラスに関する式（１）のためのパラメータは、弾性率Ｅ＝７１．３ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．２０５、厚さｈ＝７５マイクロメートル、及び曲げ半径Ｒ＝４．５ｍｍである。
【０１２４】
よって、ガラス（例えば折畳式ガラス要素５０）内の全体的な応力プロファイルは、ここでも、２つの上述の成分の合計、即ちσＩ＋σＢとなる。この全体的な応力は、図１６において実線１４０２で示されており、これは、短い破線で示されている線１２０２の固有応力σＩと、長い破線で示されている線１３０２の曲げ誘発型応力σＢとの合計である。ガラス要素５０の外側表面、例えば図１Ａに示す主表面５４における応力は、プロットの左側に示されており、第２の主表面５６（内側）における応力は、プロットの右側に示されている。線１４０２から確認できるように、内側の第２の主表面５６の応力は圧縮応力であり、欠陥の伝播を制限する。また、外側又は第１の主表面５４の応力もまた圧縮応力であり、欠陥の伝播を制限する。図示されているように、上述の条件に関して、圧縮応力は、第１の主表面５４から数マイクロメートルの深さまで延在する。外側表面における圧縮応力の量、及び外側主表面の下方の、圧縮応力が延在する深さは、これまでに及び本開示の全体を通して記載されている多数の方法で、増大させることができる。まず、曲げ誘発型引張応力をより小さくしてよい。式（１）から確認できるように、曲げ誘発型応力σＢは、より薄いガラス、及び／又はより大きな曲げ半径、及び／又は弾性率Ｅがより低いガラス、及び／又はポアソン比νがより高いガラスを用いることによって、小さくすることができる。第２に、外側表面における圧縮応力の量は、図１４に関する議論に関連して上述した様々なＩＯＸ条件、ガラス組成及び／又は様々な加工条件を用いることによって、所望の位置により大きな固有圧縮応力σＩを有するガラスを選択することにより、増大させることができる。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、曲げ半径が≦２０ｍｍである折畳式又はロール式ディスプレイ（例えば折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆ）に関する、外側の第１の主表面、即ち折畳式ガラス要素５０の曲げ部分の外側の主表面、例えば図１Ａに示す第１の主表面５４において、固有応力σＩと曲げ応力σＢとの合計は、以下の式（３）で示されるように、０ＭＰａ未満となるように構成できる：
【０１２６】
【数３】
2019504812.tif 000006
【０１２７】
これもまた既に上述したように、折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆのいくつかの実施形態は、式（３）が、固有応力σＩと曲げ応力σＢとの合計が４００ＭＰａ未満（引張応力）、２００ＭＰａ未満（引張応力）等の結果をもたらすようなものである。
【０１２８】
更に、折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆの折畳式ガラス要素５０内の応力プロファイルを、一部の例においては主表面５４の下方に少なくとも１マイクロメートルの深さ、他の例では主表面５４の下方に少なくとも２マイクロメートルの深さ、及び更に他の例では主表面５４の下方に少なくとも３マイクロメートルの深さ、並びに上述の値の間の全ての範囲及び部分範囲において式（３）が満たされるように規定すると、有益となり得る。式（３）が主表面の下方の深い位置で成り立つほど、デバイスの耐久性が高くなる。即ち、欠陥（例えば製造又は使用中のデバイスの取り扱いに由来する擦過傷）が、主表面の下方の、式（３）の関係が成り立つ深さよりも深くまで延在する場合、欠陥は時間と共に伝播し、ガラス要素は破損することになる。換言すると、曲げによって誘発される応力が範囲１４０３に内包される、即ち線１４０２が０以下においてＹ軸と交差するように、ＩＯＸプロファイルを管理することによって、破損を最小化するべきである（図１６参照）。また、更なる例では、複数の欠陥が範囲１４０３に内包される、即ちガラス表面からの最大欠陥深さが、線１４０２がＸ軸と交差する点を超えないように、欠陥群を管理するべきであり、これにより、欠陥がガラスの圧縮領域に内包され、伝播しなくなる。よって、領域１４０３を最大化することによって、欠陥を最小化しながら、より小さな曲げ半径及びより深い欠陥を許容できる。
【０１２９】
外側主表面は、上述の議論における第１の主表面５４として示されているが、いくつかの例では、第２の主表面５６が、第１の主表面５４の代わりに外側主表面となってよい。他の例、例えば３重折り畳み構成では、第１の主表面５４及び第２の主表面５６の両方が、外側主表面となる、即ちガラス要素５０の曲げ部分の外側にある部分を有してよい。いくつかの例では、折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆ（図１〜５Ｂ参照）を、第２の主表面５６側に配置されたディスプレイパネルと共に使用し、一方、他の例では、これらの組立体及びカバー要素を、第１の主表面５４側に配置されたディスプレイパネルと共に使用してよい。既に記載されているように、デバイス組立体２００〜２００ｄ及びカバー要素１００〜１００ｆは、第１の主表面５４及び第２の主表面５６の一方又は両方の上に配置されたポリマー層７０を有し、これにより、視認者は、ポリマー層７０及び折畳式ガラス要素５０を通してディスプレイを見ることになる。例えば図１Ａ、２Ａ及び３Ａ参照。
【０１３０】
耐衝撃性
既に記載したように、本開示の折畳式電子デバイス組立体及びカバー要素の耐穿刺性（及び／又は耐久性）を更に向上させるために、有利には、ガラス要素５０の荷重を受承する側にポリマー層７０を設けてよい。理論によって束縛されることを望むものではないが、層７０がカバー要素１００〜１００ｆの荷重を受承する側にある場合、層７０は、荷重によるエネルギの放散を支援でき、これによりガラス要素は、荷重の増大に耐えることができる。これは特に、ステンレス鋼製チップ及びタングステンカーバイドボール試験に関連して上述した静的荷重とは反対に、荷重が動的なものである場合に当てはまり得る。動的荷重試験の一例は、「落下試験１」に関連して上述したようなペン落下試験である。
【０１３１】
ここで図７Ａを参照すると、落下試験１に供した後の比較用折畳式電子デバイス組立体の、ポリイミド層の表面及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層の表面の、一連の写真が提供されている。この比較用折畳式電子デバイス組立体の構成では、可撓性ＯＬＥＤ内包基板（即ちＳａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ  Ｓ６縁部可撓性ＯＬＥＤモジュール）が、基板の役割を果たす。更に、図７Ａに示すように、５０μｍ厚のポリイミド（「ＰＩ」）材料と、５０μｍ厚の着脱式接着剤テープとの、２つの交互の層が、基板上に配置される。
【０１３２】
続いて、ガラス要素上に配置された折畳式ガラス要素及びポリマー層を有しない、図７Ａに示されているこの比較用デバイス構成を、組立体のＰＩ側にペンを落下させる、様々なペン落下高さでの落下試験１に供した。図７Ａから明らかであるように、ペン落下高さ３ｃｍにおいてＰＩ層上に損傷が観察され、またペン落下高さ７ｃｍにおいて下層のＯＬＥＤ内包基板上に損傷が観察された。従ってこの比較用構成は、ペン落下高さ７ｃｍにおいて損傷しやすいものであった。更に、ＯＬＥＤ内包基板の上側のＰＩ層／接着剤構成は、いずれの追加の耐衝撃性も提供しなかった。というのは、ペン落下高さ７ｃｍが、ＰＩ／接着剤層及び下層のＯＬＥＤ内包基板の両方に損傷をもたらしたためである。
【０１３３】
ここで図７Ｂを参照すると、ペン落下高さ３ｃｍ及び１７ｃｍでの落下試験１に供した後の、本開示のいくつかの実施形態による折畳式電子デバイス組立体のポリイミド層の表面、折畳式ガラス要素の表面及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層の表面の、一連の写真が提供されている。この折畳式電子デバイス組立体の構成では、（ＰＥＴ材料を含む）可撓性ＯＬＥＤ内包基板が、基板の役割を果たす。図７Ｂに示すように、厚さ７５μｍの（例えば図１〜１Ａに示す折畳式ガラス要素５０と同等の）折畳式ガラス要素が、５０μｍ厚の着脱式接着剤テープ層で、ＯＬＥＤ内包基板に連結されている。これもまた図７Ｂに示すように、５０μｍ厚のＰＩ層が、２５μｍ厚の着脱式接着剤テープ層で、折畳式ガラス要素に連結されている。
【０１３４】
続いて、ガラス要素上に配置された折畳式ガラス要素及びポリマー層を含む、図７Ｂに示されているこの折畳式電子デバイス構成を、組立体のＰＩ側にペンを落下させる、様々なペン落下高さでの落下試験１に供した。図７Ｂから明らかであるように、ペン落下高さ３ｃｍにおいて、最外ＰＩ層上に小さなくぼみが観察されたが、ペン落下高さを１７ｃｍとするまで、下層のＯＬＥＤ内包基板には損傷が観察されなかった。従って図７Ａ及び７Ｂから、ポリマー層を上に配置した折畳式ガラス要素を含めることによって、特に下層の基板に対する衝撃関連損傷が低減される傾向があることが明らかである。
【０１３５】
ここで以下の表１を参照すると、本開示で概説されている落下試験１に従って、列挙された試料に対して一連のペン落下試験が実施されている。試料は表１に示すように構成され、それぞれ下層の可撓性ＯＬＥＤ内包基板を備える。より詳細には、「ＯＬＥＤ」は、（Ｓａｍｓｕｎｇ  Ｇａｌａｘｙ  Ｓ６縁部可撓性ＯＬＥＤモジュールを内包するもの等の）可撓性ＯＬＥＤ内包基板を指し；「テープ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、接着剤８０に相当するもの等の）着脱式接着剤テープを指し；「ＰＩ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、ポリマー層７０に相当するもの等の）ポリイミド層を指し；「ＨＣ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、耐引掻きコーティング９０に相当するもの等の）ハードコーティングを指し；「ガラス」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、折畳式ガラス要素５０に相当するもの等の）折畳式ガラス構造体を指し；「ＯＣＡ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、接着剤８０に相当するもの等の）光学的に透明な接着剤を指す。
【０１３６】
【表１】
2019504812.tif 000007
【０１３７】
表１の結果から明らかであるように、ＯＬＥＤ内包基板のピクセルに対する損傷は、可撓性ガラス要素を含まない比較例、即ち比較例１及び比較例２では、約６．２ｃｍ以下という比較的低いペン落下高さで発生する。即ち、ある特定の高さまでの落下試験１の後、ＯＬＥＤ基板において特定のピクセルが動作不能であると考えられた（例えば、落下試験１によるＯＬＥＤ内包基板に対するピクセル関連損傷の例に関して、図７Ａの中央及び右側の画像を参照）。更に、ＰＩ層及びＯＬＥＤ内包基板を備える比較例である比較例２は、ペン落下高さ約３ｃｍにおいて、最外ＰＩ層に対するくぼみ形成タイプの損傷を受けている（例えば、落下試験１においてペン落下によって発生するくぼみの例に関して、図７Ａの左側の画像を参照）。従って、折畳式ガラス要素を採用していない試料は、ペン落下高さ約６．２ｃｍ以下において、ペン落下関連損傷を受ける。更に、比較例３において明らかであるように、ＯＬＥＤ内包基板にＨＣ層及びＰＩ層を加えると、ＯＬＥＤ内包基板組立体の耐損傷性がわずかに向上する傾向がある。特にこれらの試料は、約１０ｃｍのペン落下高さまで、それぞれの下層のＯＬＥＤ内包基板に対する損傷を受けなかった。同様に、比較例４が示すように、ＯＬＥＤ内包基板に折畳式ガラス要素を含めることによっても、組立体の耐損傷性が向上する傾向がある。特にこれらの試料は、ペン落下高さ９．２ｃｍまで、下層のＯＬＥＤ内包基板に対する損傷を受けなかったが、ガラス要素に対しては、ペン落下高さ約４．６ｃｍにおいて損傷が発生した。
【０１３８】
しかしながら驚くべきことに、ＯＬＥＤ内包基板上でＰＩ層とガラス要素とを組み合わせると、本発明の試料である実施例２及び３から明らかであるように、衝撃関連損傷への耐性の有意な改善が得られる。より詳細には、実施例２及び実施例３は、落下高さ１９ｃｍまで、それぞれのガラス要素及びＯＬＥＤ内包基板に対する損傷を受けなかった。表１の結果にかんがみて、折畳式ガラス要素及びポリマー層をそれぞれ備えた本発明の試料である実施例２及び３は、損傷することなく、最高１９ｃｍのペン落下高さに耐えることができる。これは、折畳式ガラス要素を有するもののポリマー層を有しない比較用試料である比較例４（４．６ｃｍという最大ペン落下高さを示す）に比べて、際立っている。従ってこれらの結果は、本開示に従ってポリマー層及び折畳式ガラス要素を有するよう構成されたカバー要素及び折畳式電子デバイス組立体が、折畳式ガラス要素は含むもののポリマー層を含まない比較用のデバイス組立体及びカバー要素に比べて、少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐えることができることを実証している。
【０１３９】
ここで以下の表２を参照すると、本開示で概説されている落下試験１に従って、列挙された試料に対して一連のペン落下試験が実施されており、これは主に、表１の試料の厚さの変動が、これらの結果に対して有意な影響を有していなかったことを実証するものである。この実施例の試料は、表２に示されているように構成され、それぞれが下層の可撓性ＯＬＥＤ内包基板を有する。より詳細には、表１中のコードは表２中のものと一致しており、「ＰＥＴ」は、ポリエチレンテレフタレート材料を含む可撓性ポリマー層を指す。
【０１４０】
【表２】
2019504812.tif 000008
【０１４１】
表２から明らかであるように、折畳式ガラス要素を備えた本発明の実施例である実施例３（即ち表１に列挙されている実施例３の試料と同一）を、それぞれ折畳式ガラス要素を含まないものの本発明の実施例である実施例３と同一の全体厚さを有する３つの比較例、比較例５、比較例６及び比較例７と比較できる。表２によって実証されるように、それぞれガラス要素を含まない上記比較例（比較例５〜７）は全て、７ｃｍ以下のペン落下高さにおいて、下層のＯＬＥＤ内包基板に損傷を受けた。これに比べて、折畳式ガラス要素を備えた本発明の実施例（実施例３）は、最大１９ｃｍの落下高さにおいて、ガラス要素及びＯＬＥＤ内包基板に損傷を受けなかった。表２の例は全て同一の全体厚さを有するため、実施例３の試料によって実証された損傷耐性に関する便益は、ポリイミド（「ＰＩ」）を含むポリマー層と組み合わせられた折畳式ガラス要素に関連し得ることが明らかである。
【０１４２】
落下試験２及び落下試験３という２つの異なるバージョンのペン落下試験も使用して、本開示の原理に一致するカバー要素に対する動的荷重について研究した。
【０１４３】
落下試験２では、カバー要素の、（ポリマー層７０がカバー要素の一部である場合に）ポリマー層７０をその上に有する側に付与された荷重を用いて、試料を試験し、ここで上記カバー要素の反対側は、Ｋｙｄｅｘ（登録商標）Ｔ材料製のステージによって支持されていた。このステージは長方形であり、１２．７ｃｍ×１０．１６ｃｍ（５インチ×４インチ）と測定され、厚さが低減された７．３ｃｍ（３．８７５インチ）四方の中央セクションを有していた。この厚さ低減セクションの厚さは１．６ｍｍ（０．０６２５インチ）であり、ステージの残りの部分（周縁）の厚さは４．７ｍｍ（０．１８５インチ）であった。ガラス要素の、衝撃を受ける側とは反対側、即ちステージ上に静置される側を、破断片を内包できるように、３Ｍ  ｃｏｄｅ４７２テープ（０．１４ｍｍ厚）でテーピングした。即ちテープの接着剤側をガラス要素に適用し、非接着剤側をステージ上に静置した。ペンを試料へと案内するためにチューブを使用し、このチューブを、ステージの中央セクションの上方に、試料の上部表面に対して略垂直となるように懸架した。チューブの外径は２．２ｃｍ（７／８インチ）であり、内径は１．７ｃｍ（２１／３２インチ）であった。各落下後、チューブを試料に対して再配置して、ペンを試料上の異なる衝突位置へと案内した。ペンは、直径０．８ｍｍのボールポイントと、６．４５ｇの重量とを有する、Ｐａｐｅｒ  Ｍａｔｅ（登録商標）、ＦｌｅｘＧｒｉｐ  Ｅｌｉｔｅ（登録商標）であった。ボールポイントが試験用試料と相互作用できるよう、ボールポイントを露出させた状態でペンを落下させた。ペンは、まず２ｃｍの高さから落下させ、落下がガラス破断を引き起こすまで、高さを落下毎に２ｃｍ増加させた。そして、破断を引き起こす落下高さを記録した。ペンは、５回の落下毎に、及び試験される新しい試料それぞれに対して、新しいペンに変更した。
【０１４４】
図２１は、落下試験２による、ペン落下試験を用いた様々なガラス要素の試験の結果を示す。このデータセットのためのガラス要素は、本開示の他の試料と同様の調製方法で調製した。具体的には、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ  ２．０と一致する組成を有するガラス試料を、深掘りエッチングに供して、所望の厚さである約６７マイクロメートルを達成し、続いてＩＯＸ、及びＩＯＸ後のライトエッチングに供した。得られたガラス片は、６７マイクロメートルの厚さを有し、また本明細書に記載の他の試料と同様の圧縮応力及びＤＯＬを有していた。実施例セットＡに関しては、上部にいずれの追加の層も備えないガラス要素を試験した。即ちペンをガラス要素上に直接落下させた。実施例セットＢに関しては、ガラス要素と追加の層との間を連結するいずれの接着剤を用いずに、上部に１２．７マイクロメートル厚のＰＥＴ層がセットされたガラス要素を試験した。実施例セットＣに関しては、ガラス要素と追加の層との間を連結するいずれの接着剤を用いずに、上部に２５４マイクロメートル厚のＰＥＴ層がセットされたガラス要素を試験した。実施例セットＤに関しては、ガラス要素と追加の層との間を連結するいずれの接着剤を用いずに、上部に１２７マイクロメートル厚のＰＣ層がセットされたガラス要素を試験した。図２１から確認できるように、セットＡをセットＢ〜Ｄのうちのいずれか１つと比較することにより、ガラス要素は、追加の層が存在しない場合よりも、追加の層が存在する場合に、ペン落下高さの増大に耐えることができ、即ちより多くの荷重エネルギを吸収できた。更に、追加の層の特性（例えば層の厚さ、及び層が作製される材料）は、破断を起こすことなくエネルギを吸収するカバー要素の能力に影響を及ぼす。セットＢをセットＣと比較することにより、一般に、ポリマー層７０の厚さを増大させることによって、（例えば折畳式電子デバイス組立体に採用されるような）カバー要素がより多くの荷重エネルギを吸収できるようになり、即ちカバー要素がより高いペン落下高さに耐えることができることが分かる。また、層７０のための材料の選択が、カバー要素がエネルギを吸収する能力に影響を及ぼす。セットＣをセットＤと比較することにより、比較的薄い（１２７マイクロメートルの）ＰＣの層が、比較的厚い（２５４マイクロメートルの）ＰＥＴの層と、少なくとも同量の荷重エネルギ、即ち１５０ｃｍのペン落下高さ（最大試験高さ）に耐えることができたことが分かる。
【０１４５】
落下試験３では、カバー要素の、（ポリマー層７０がカバー要素の一部である場合に）ポリマー層７０をその上に有する側に付与された荷重を用いて、試料を試験し、ここで上記カバー要素の反対側は、アルミニウムプレートによって支持されていた。ガラス要素の、アルミニウムプレート上に静置される側には、テープは使用しなかった。ペンを試料へと案内するためにチューブを使用し、このチューブを、試料の上部表面上に、チューブの長手方向軸が試料の上部表面に対して略垂直となるように載置した。チューブの外径は２．５４ｃｍ（１インチ）であり、内径は１．４ｃｍ（９／１６インチ）であった。各落下後、チューブを試料に対して再配置して、ペンを試料上の異なる衝突位置へと案内した。ペンは、直径０．７ｍｍのボールポイントと、４．６８ｇの重量とを有する、Ｅａｓｙ‐Ｇｌｉｄｅ  Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）を備えたＢＩＣ（細字）であった。ボールポイントが試験用試料と相互作用できるよう、キャップを上端部に取り付けてペンを落下させた。ペンは、まず１ｃｍの高さから落下させ、落下がガラス破断を引き起こすまで、高さを落下毎に１ｃｍ増加させた。そして、破断を引き起こす落下高さを記録した。ペンは、５回の落下毎に、及び試験される新しい試料それぞれに対して、新しいペンに変更した。
【０１４６】
以下の表３は、落下試験３による、ペン落下試験を用いた様々なガラス要素の試験の結果を示す。このデータセットのためのガラス要素は、本開示の他の試料と同様の調製方法で調製した。具体的には、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ  ２．０と一致する組成を有するガラス試料を、深掘りエッチングに供して、所望の厚さである約７５マイクロメートルを達成し、続いてＩＯＸ、及びＩＯＸ後のライトエッチングに供した。得られたガラス片は、７５マイクロメートルの厚さを有し、また本明細書に記載の他の試料と同様の圧縮応力及びＤＯＬを有していた。ポリマー層を、圧力感受性接着剤を用いてガラス要素に積層した。次にペンを、ポリマー層が落下してくるペンの方を向くようにして、試料上に落下させた。ポリマー層厚さと接着剤厚さとの様々な組み合わせを使用し、ここでは各試料セットにおいて、ポリマー層及び接着剤それぞれに関して同一の材料を使用した。この試験のセットに関して：セットＥではガラス要素を単独で試験し；セットＦに関しては、ガラス要素を、５０マイクロメートル厚のＰＳＡ層を備えた８０マイクロメートル厚のＰＩ＋ＨＣ層と積層させ、ＨＣが落下してくるペンの方を向くようにし；セットＧに関しては、ガラス要素を、５０マイクロメートル厚のＰＳＡ層を備えた５０マイクロメートル厚のＰＩ＋ＨＣ層に積層させ、ＨＣが落下してくるペンの方を向くようにし；セットＨに関しては、ガラス要素を、３０マイクロメートル厚のＰＳＡ層を備えた８０マイクロメートル厚のＰＩ＋ＨＣ層に積層させ、ＨＣが落下してくるペンの方を向くようにした。表３から分かるように、セットＥをセットＦ〜Ｈのうちのいずれかと比較することにより、ガラス要素は、追加の層が存在しない場合よりも、追加の層が存在する場合に、ペン落下高さの増大に耐えることができ、即ちより多くの荷重エネルギを吸収できた。更に、追加の層の特性（例えば層の厚さ及び接着剤の厚さ）は、破断を起こすことなくエネルギを吸収する、（例えば折畳式電子デバイス組立体に採用されるような）カバー要素の能力に影響を及ぼす。セットＦをセットＧと比較することにより、一般に、層７０の厚さを増大させることによって、カバー要素がより多くの荷重エネルギを吸収できるようになり、即ちカバー要素が、８０マイクロメートル厚の層の場合は３２ｃｍという比較的高いペン落下高さに耐えることができる一方で、５０マイクロメートル厚の同一材料の層の場合は１８ｃｍのペン落下高さにしか耐えることができないことが分かる。また、層をガラス要素と連結するために使用される接着剤の厚さが、カバー要素の、エネルギを吸収する能力に影響を及ぼす。セットＦをセットＨと比較することにより、セットＦのような接着剤層の厚さが５０マイクロメートルのカバー要素は、接着剤層の厚さが３０マイクロメートルしかない（ガラス厚さ及び追加層の厚さ／材料は同一である）カバー要素（これは９ｃｍのペン落下高さにしか耐えられなかった）よりも高いペン落下高さ（３２ｃｍ）に耐えることができたことが分かる。ここでもまた理論によって束縛されることを望むものではないが、いくつかの例では、接着剤が厚いほど、同一材料のより薄い接着剤に比べて、落下するペンによって付与される荷重エネルギをより多く吸収及び／又は放散及び／又は分散でき、従って、接着剤が厚いほど、（例えば折畳式電子デバイス組立体に採用されるような）カバー要素のガラス要素がより良好に保護される。
【０１４７】
【表３】
2019504812.tif 000009
【０１４８】
図２１及び表３の試料は特に曲げ半径に関して試験されたものではないものの、ガラス要素は本明細書中で議論されている他の試料の同一の方法で調製されているため、同等の曲げ半径を達成できると予想される。またこれは特に、カバー要素の、追加の層が存在しない側に、曲率半径が置かれるよう、カバー要素を曲げる場合に当てはまる。即ち、図１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ又は５Ａに示すようにカバー要素を曲げる場合、ポリマー層７０は、２０１５年８月１１日出願のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１５／４４５９６号明細書において議論されているような中立応力軸を有益に変位させることによって、ガラスに更なる便益を提供できる。よって、図２１及び表３に関連して上述したポリマー層７０は特に、より小さい曲げ半径を達成する試みにおいてより薄いガラス要素を使用する場合に、耐穿刺性を提供するために有用となり得る。
【０１４９】
（ステンレス鋼製チップ又はタングステンカーバイドボールを用いる）上述の耐穿刺性試験及びペン落下試験に関する荷重条件は、静的荷重か動的荷重かという点で異なるが、方向に関して言えば、カバー要素の材料の特性及び厚さを仮定すると、これらの試験がいずれも、カバー要素が破損することなくエネルギを吸収できる能力の指標となることが、一般に予想される。即ち、カバー要素が別のカバー要素より高い静的荷重に耐える能力は一般に、上記カバー要素がより高い動的荷重に耐える能力の指標にもなる。
【０１５０】
ＩＯＸ後のライトエッチングステップの便益
ＩＯＸ強化ステップ後にエッチングステップを実施することの便益を図１７及び１８に示す。これらの図は、様々な２点曲げ強度分布を示す。これらの図における２点曲げ値は、以下のように試料を試験することによって測定された。試料に、２５０ＭＰａ／秒という一定の割合で応力を印加した。２点曲げプロトコルに関しては、Ｓ．  Ｔ．  Ｇｕｌａｔｉ，  Ｊ．  Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ，  Ｓ．  Ｃａｒｌｅｙ，  Ｈ．  Ｖｅｐａｋｏｍｍａ，  ａｎｄ  Ｔ．  Ｏｎｏ，  “４５．２：  Ｔｗｏ  ｐｏｉｎｔ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｉｎ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，”  ｉｎ  ＳＩＤ  Ｃｏｎｆ．，  ２０１１，  ｐｐ．  ６５２-６５４を参照のこと。環境を、相対湿度５０％及び２５℃に制御した。データセットは、破損時の最大応力を示し、またこれは、破損が最小半径位置において発生すると仮定している。線１５０１は、２００マイクロメートル厚〜７５マイクロメートル厚の深堀エッチングを施された試料の強度に関するワイブル分布を示す（これらの試料にはＩＯＸ又は後続のエッチングは実施されなかった）。この試料のセットは、破損蓋然性１０％において約８５０ＭＰａの強度を示す。線１５０２は、２００マイクロメートル厚〜７５マイクロメートル厚の深堀エッチングと、これに続くＩＯＸとを施された（ただし後続のエッチングは施されていない）試料の強度に関するワイブル分布を示す。これらの試料は、破損蓋然性１０％において、線１５０１の深堀エッチングのみの試料に関する値からわずかに低下した、約７００ＭＰａの強度を示す。理論によって束縛されることを望むものではないが、ＩＯＸプロセスが、欠陥の延伸によって強度を低下させるものと思われる。そして線１５０３は、２００マイクロメートル厚〜７５マイクロメートル厚の深堀エッチングと、線１５０２の試料の同一条件下でのＩＯＸと、これに続く、各表面から＜２ミクロンの厚さを除去するためのライトエッチングとを施された試料の強度に関するワイブル分布を示す。これらの試料は、破損蓋然性１０％において、線１５０１及び１５０２の試料セットそれぞれに対して、約１５００ＭＰａという増大した強度を示す。従って図１７は、ＩＯＸ後にライトエッチングを実施することの便益を示す。ここでもまた理論によって束縛されることを望むものではないが、ＩＯＸ後のライトエッチングにより、欠陥の深さが低減され、ＩＯＸプロセス自体によって導入される割れの先端が鋭利でなくなり、これによって試料の強度が上昇すると考えられる。
【０１５１】
ＩＯＸは（図１７に見られるように）深堀エッチング済み試料の強度を低下させるように思われるが、図１８は、折畳式及び／又はロール式ディスプレイ用のガラスの主表面を強化することの（図１４〜１６に関連して上で議論したものに追加される）別の便益を示す。特に非ＩＯＸガラスは、その（曲げの）外側表面が圧縮下でないため、疲労を受ける。従って非ＩＯＸガラス試料では、時間的に遅延した破損が見られる場合が多くなる。線１６０１は、２００マイクロメートル厚〜７５マイクロメートル厚の深堀エッチングだけを施された（ＩＯＸが行われなかった）試料の強度に関するワイブル分布を示し、上記試料は、キューブコーナーダイヤモンド圧子との、１０ｇｆ（０．０９８０６６５Ｎ）という極めて低い荷重での接触の後、２点曲げ強度試験に供された。特にキューブコーナー試験は、キューブコーナーダイヤモンド圧子チップを用いて、株式会社ミツトヨ製ＨＭ‐２００硬度試験機で実施された。１０重量グラム（ｇｆ）（０．０９８０６６５Ｎ）の荷重を印加し、１０秒の滞留時間にわたって保持した。この押し込みは、相対湿度５０％及び温度２５℃で実施した。圧痕は、２点曲げ試験で試験する際にこれが最大応力（最大半径）の位置となるよう、試験用試料の中央に位置決めされる。押し込みの後、試料を同一環境に２４時間保持し、その後上述のような２点曲げ試験を行った。線１６０１は、破損蓋然性１０％における約１５０ＭＰａの強度を示す。線１６０３は、２００マイクロメートル厚〜７５マイクロメートル厚の深堀エッチングを施され、ＩＯＸを施された後、各表面から２ミクロンの厚さを除去するためのエッチングを施され、続いてキューブコーナーダイヤモンド圧子との１０ｇｆ（０．０９８０６６５Ｎ）という極めて低い荷重での接触の後に２点曲げ試験に供された、試料の強度に関するワイブル分布を示す。線１６０３は、破損蓋然性１０％における約８００ＭＰａの強度を示す。線１６０１を線１５０１と比較することにより、及び線１６０３を線１５０３と比較することにより、いずれの接触が、非強化部分の強度を大きく低減することが分かる。しかしながら、線１６０３を線１６０１と比較することにより、ＩＯＸ済み部分に関する圧縮深さ内に損傷が内包され、これにより、線１６０３の強化部分の強度が線１６０１の非強化部分よりも高くなることが分かる。従って、例えばＩＯＸによる強化は、１０ｇｆ（０．０９８０６６５Ｎ）という比較的低い荷重によって引き起こされる接触損傷でさえある接触損傷の影響を低減するための有益な方法である。
【０１５２】
ビッカース割れ開始
本開示によるガラス要素の例は、強度を制限する欠陥の形成に対する耐性を提供することもできる。これは、ガラス要素がカバーガラスに使用され、ユーザ等からの接触又は他の接触イベントを受ける場合に有益である。理論によって束縛されることを望むものではないが、ＩＯＸもまた、強度を制限する欠陥の形成に対する耐性を提供する。上で議論されているように、深堀エッチング、ＩＯＸ及びこれに続くライトエッチングを施されたガラスの試料において＞１００マイクロメートルの割れを生成する／開始させるには、２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）超の力が必要となる。図１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ及び１９Ｄは、ＩＯＸを施された（上で議論したように深堀エッチング、ＩＯＸ、及びこれに続くライトエッチングに供された）図１９Ａ及び１９Ｂの試料と、ＩＯＸを施されていない（ただし単に深堀エッチングは施された）図１９Ｃ及び１９Ｄの試料との間の比較を示す。図１９Ａは、ビッカースダイヤモンド圧子による１ｋｇｆ（９．８０６６５Ｎ）の荷重を受けたＩＯＸ済み試料を示す。ビッカース割れ開始試験を、ビッカース硬度テスターＬＶ８００ＡＴ上で実施した。試験は、押し込み装置の試料ステージ上に配置されたむき出しのガラスに対して実施した。所与の荷重において作製される１０個の圧痕のうちの５０％超が、強度を制限する欠陥の存在を示すまで、荷重を増大させてガラスに押し込みを行った。この押し込みは、圧痕滞留時間１０秒で、周囲条件下で実施した。図１９Ａに示すように、圧子は１００マイクロメートル未満の欠陥を生成した。図１９Ｂは、ビッカース圧子による２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）の荷重を受けたＩＯＸ済み試料を示す。図１９Ａと同様に、圧子は１００マイクロメートル未満の欠陥を生成した。従って、本開示の実施例は、強度を制限する欠陥、即ち１００マイクロメートルを超える欠陥を発生させることなく、２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）の荷重に耐えることができることが分かる。図１９Ｃは、ビッカース圧子による１ｋｇｆ（９．８０６６５Ｎ）の荷重を受けた非ＩＯＸガラス試料を示す。図１９Ｃに見られるように、圧子は１００マイクロメートルを超える欠陥を生成した。図１９Ｄは、ビッカース圧子による２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）の荷重を受けた非ＩＯＸガラス試料を示す。図１９Ｄに見られるように、圧子は１００マイクロメートルをはるかに超える欠陥を生成した。図１９Ａと図１９Ｃとの比較、及び図１９Ｂと図１９Ｄとの比較は、ＩＯＸを施されたガラスが、強度を制限する欠陥、即ち１００マイクロメートルを超える欠陥の形成に対する耐性を提供できることを示す。図１９Ｂと１９Ｄとの比較によって確認できるように、ビッカース圧子に対する力の極めて小さな（即ち１ｋｇｆ（９．８０６６５Ｎ）から２ｋｇｆ（１９．６１３３Ｎ）への）増大が、非強化部分においては相当に大きな欠陥を生成する。理論によって束縛されることを望むものではないが、ビッカース圧子はキューブコーナー圧子よりもはるかに広い角度を有するため、強度を制限する欠陥を生成するためには、ビッカース圧子は（キューブコーナー圧子よりも）はるかに大きな力を必要とすると考えられる。
【０１５３】
ビッカース硬度
ガラス要素のビッカース硬度は、５５０〜６５０ｋｇｆ（５３９３．６６〜６３７４．３２Ｎ）／ｍｍ２である。ビッカース硬度は、株式会社ミツトヨ製ＨＭ‐１１４硬度試験機で測定した。硬度は、２００重量グラム（ｇｆ）（１．９６１３３Ｎ）で押し込みを行い、得られた痕跡の２つの主要な対角線長さの平均を測定することによって測定した。硬度は、以下の等式：ＶＨＮ＝（Ｐ＊１．８５４４）／ｄ２によって算出され、ここでＶＨＮはビッカース硬度数であり、Ｐは印加された荷重２００ｇｆ（１．９６１３３Ｎ）であり、ｄは主要な対角線長さの平均である。典型的には、１０個のＶＨＮ測定値を得て、平均ＶＨＮを決定する。押し込みは相対湿度５０％及び２５℃において実施する。試験は、押し込み装置の試料ステージ上に配置されたむき出しのガラスに対して実施される。押し込みの滞留時間は１０秒である。ビッカース硬度を含む硬度は、材料の永久的な変形の尺度である。より高いビッカース硬度数によって証明されるように、材料がより硬いほど、材料の永久的な変形は小さくなる。従って硬度は、材料の、例えば鍵、及び上記材料と接触し得る同等以下の硬度の物品に対する耐引掻き性及び他の損傷耐性の尺度である。５５０〜６５０ｋｇｆ（５３９３．６６〜６３７４．３２Ｎ）／ｍｍ２のビッカース硬度は、デバイスカバーの、鍵、及び例えばユーザのポケット又はバックパック内に上記デバイスカバーと共に見られる場合がある他の物体に対する、好適な耐引掻き性及び他の損傷耐性を提供する。
【０１５４】
閉鎖力
折畳式又は曲げ可能なディスプレイにおける別の考慮事項は、デバイスを折り畳む又は曲げるための力である。デバイスを閉鎖するために必要な力は、ユーザがデバイスを閉鎖する際に不快にならないよう、あまり高くしてはならない。更に上記力は、デバイスを閉鎖したままとしたいときにデバイスが開こうとするほど高くしてはならない。従って、２点曲げ閉鎖力を制限する必要がある。しかしながら、２点曲げ閉鎖職は、ガラス要素の、折り線の方向に沿って延在する寸法（本明細書では「幅」と呼ぶ）にも左右されるため、上記力を、幅に基づいて正規化する必要がある。２点曲げ閉鎖力は、以下の式（４）によって与えられ、この式は、ガラスが、２つの平行なプレートの間に配置されているかのように挙動する、即ちこれにより一定の曲げ半径を有しないと仮定している。弾性率の下の項（１‐ν２）は、ガラス等の材料に関して、一方向の応力／曲げが別の方向における収縮を生成することを考慮したものである。これは、プレート状の物体の場合に典型的である。
【０１５５】
【数４】
2019504812.tif 000010
【０１５６】
ここでｔは試料の厚さ（ｍｍ）であり、ｗは、折り線に沿ったガラス要素の幅（ｍｍ）であり、Ｅはガラス材料の弾性率（ＧＰａ）であり、νは材料のポアソン比であり、σｍａｘは、平行プレート２点曲げ法を用いた場合に、以下の式（５）によって与えられる。
【０１５７】
【数５】
2019504812.tif 000011
【０１５８】
ここでＥは材料の弾性率（ＧＰａ）であり、νは材料のポアソン比であり、ｔは試料の厚さ（ｍｍ）であり、Ｄは平行プレートの間の分離距離（ｍｍ）である。式（５）は、平行プレート曲げ装置内の最大圧力であり、これは、試験装置内において試料が（式（１）に関して仮定したような）均一で一定の曲げ半径を達成せず、より小さい最小半径を有することになるという事実を考慮している点で、式（１）のものとは異なる。最小半径（Ｒ）はＤ−ｈ＝２．３９６Ｒとして定義され、ここでｈはガラス厚さ（ｍｍ）であり、これはｔと同一である。所与のプレート間隔に関して決定された最小半径Ｒを式（１）において使用して、最大応力を決定できる。
【０１５９】
式（４）の各辺を、折り線に沿ったガラス要素の幅であるｗで助産すると、Ｆ／ｗに対する値が得られる。本発明者らが特定の有益な閉鎖力を得るために見出した、ガラス試料に関する値、即ち厚さｔ＝．０７５ｍｍ、プレート分離距離Ｄ＝１０ｍｍ（ここでプレート分離距離は、サイクル試験に関連して以下で議論されるような、平行プレートによる２点曲げ法におけるものである）、弾性率Ｅ＝７１ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．２０５を代入することにより、本発明者らは、０．０７６Ｎ／ｍｍ以下というＦ／ｗの値が、許容可能な閉鎖力、即ちユーザにとって不快でない閉鎖力、及びデバイスが折り畳まれた状態にある場合にデバイスが開こうとしない閉鎖力をもたらすことを発見した。例として本発明者らは、幅が１０５．２ｍｍの場合に７．９９Ｎの閉鎖力が許容可能であることを発見した。また幅が２０ｍｍの場合、１．５２Ｎの力が許容可能であった。従ってここでも幅に関して平準化すると、０．０７６Ｎ／ｍｍ以下のＦ／ｗの値が許容可能であることが分かった。
【０１６０】
サイクル試験
ディスプレイ又は他のデバイスの使用中、ガラス要素５０は、繰り返される曲げサイクルに供される場合がある。例えばディスプレイデバイスは、繰り返し折り畳まれて広げられる場合がある。よって、デバイスの好適な寿命を決定するために、ガラス要素を折り畳んで広げることができるサイクルの回数を特性決定することが有益である。ガラス要素５０の反復曲げ耐久性を試験するために、ガラス要素５０を、初期分離距離Ｄが３０ｍｍである２つの平行プレート２１０２及び２１０４（図２０参照）の間に、湾曲させた形状で配置した。続いてこれらのプレートを、平行に保ったまま移動させて、上記分離距離を標的距離まで低減し、上記標的距離において約１秒間保持した後、３０ｍｍの初期分離距離まで戻し、この初期分離距離を約１秒間保持して、１回のサイクルを終了する。プレートは、３８ｍｍ／秒の速度で移動させた。このサイクルを繰り返す。そして、ガラス要素が破損するまで、サイクルの数を計数してよい。３０ｍｍの初期分離距離Ｄを選択したが、他の試験では、初期分離距離は３０ｍｍより大きくても小さくてもよい。３０ｍｍという値は、ガラス要素５０に対してそれほど大きな荷重が存在しない距離として選択した。標的距離を変化させることによって、試験したい標的曲げ半径を達成できる。標的曲げ半径（これは、試験されるガラス要素によって達成される最小の半径である）は、平行プレート２１０２、２１０４の分離距離の０．４１４倍に等しい。これは、関心対象のガラス厚さは典型的にはプレート分離距離Ｄよりもはるかに小さくなるため、式（５）に従った議論における最小曲げ半径Ｒの算出から、ガラスの厚さｈ（又はｔ）を基本的に無視した、簡略化された算出である。しかしながら、必要に応じて、上述の式（５）に従った議論における最小曲げ半径Ｒの算出を用いることによって、ガラス厚さを考慮できる。ガラス要素は試験装置内で完璧な半円を形成しないため、曲げ半径は単純にＤの半分とはならない。よって、異なる複数の標的曲げ半径を試験するために、異なる複数の平行プレート距離を好適に算出できる。図示されているように、第１の主表面５４は曲げの外側表面を形成して、平行プレートの内側表面と接触し、一方で第２の主表面５６は曲げの内側表面を形成する。ポリマー層７０が第１の主表面５４上に存在する場合、ポリマー層７０が平行プレートと接触することになる。ポリマー層７０の厚さ７２はいくつかの実施形態では最小（１マイクロメートル以下）であるため、プレート分離距離Ｄから（図２２に示すように第１の主表面５４の）曲げ半径を算出する場合には、ポリマー層７０の厚さは無視してよい。しかしながら、他の実施形態によると、ポリマー層７０がいずれの有意な厚さを有する限りにおいて、試験対象の主表面（図２２に示す第１の主表面５４）において所望の標的曲げ半径を達成するために、プレート分離距離Ｄを第２の層厚さの２倍だけ増大させてよい。第１の主表面５４を、要素５０の曲げられた構成の外側主表面として示しているが、ガラス要素５０が最終的なデバイス内で取ることになる構成にとって適切となるよう、第２の主表面５６を曲げの外側表面として、同様の方法を用いて曲げ半径及び反復を試験してよい。
【０１６１】
本開示の一例によるガラス要素は、上述のように、厚さ７５マイクロメートルであり、ＩＯＸ圧縮応力が７７５ＭＰａであり、ＤＯＬが１０マイクロメートルであり、また９ｍｍの標的プレート分離距離Ｄにおいて２０００００回を超える曲げサイクルに耐えた。本開示の別の例による別のガラス要素は、上述のように、厚さ７５マイクロメートルであり、ＩＯＸ圧縮応力が７７５ＭＰａであり、ＤＯＬが１０マイクロメートルであり、また８ｍｍの標的プレート分離距離Ｄにおいて２０００００回を超える曲げサイクルに耐えた。典型的なディスプレイデバイスに関して、２０００００回の曲げサイクルに合格することは、好適な寿命と考えられる。
【０１６２】
更に、動的曲げ試験について上述したが、同様の平行プレート試験装置を用いて、静的曲げ半径を試験してもよい。この場合、平行プレート２１０２、２１０４（図２０参照）は、プレート分離距離の０．４１４倍が、試験対象の所望の静的曲げ半径に等しくなるような、所望の分離距離Ｄに設定される。平行プレート２１０２、２１０４を必要な分離距離Ｄに設定した後、ガラス要素をこれらの平行プレートの間に配置して、図２０に示すような曲げ構成を達成する。
【０１６３】
永久的な反り及び変形に対する耐性
本開示の折畳式電子デバイス組立体  及び  カバー要素が供給できる損傷耐性に加えて、これらのデバイス組立体及びカバー要素は、曲げ及び折り畳みの進展に関連する永久的な反り及び変形に対する耐性も提供する。ＯＬＥＤディスプレイモジュールを内包するデバイスが、曲げ可能な、折畳式、又はロール式の用途のために設計される場合、繰り返される開閉によって（動的曲げ）、又は閉鎖位置若しくは部分開放位置における長時間の曲げ若しくは折り畳み状態の維持によって（静的曲げ）、これらのモジュール内に応力が生成される。これらの応力の結果として、従来のＯＬＥＤ内包ディスプレイモジュール内のポリマーは、これらの曲げの位置及び／又はこれらの曲げの近傍において、永久的に変形する場合がある。対照的に、本開示の折畳式電子デバイス組立体及びカバー要素は、このような永久的な反り及び変形に対する耐性が大幅に高い。
【０１６４】
これらの効果をシミュレートするために、高温及び高湿度曲げ試験（本明細書では「静的試験（Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｅｓｔ）」とも呼ぶ）を実施した。静的試験では、試料を２つの金属合金プレートの間に設置する。これら２つの金属プレートは、指定された距離において互いに対して平行に配置される。これらのプレートを上記指定された距離まで共に移動させると、試料は所望のＣ字型構成へと曲げられる。特段の記載が無い限り、試料は、図１Ａに示す曲げ方向と同様に、曲げの曲率半径が、試料の、ＯＬＥＤ内包基板側に位置するように曲げられる。従って、折畳式ガラス要素を内包する試料に関して、第１の又は外側主表面は、曲げに由来する張力下にあり、またガラス要素の第２の又は内側主表面は、曲げによる圧縮下に置かれる。更に、この静的曲げ試験を、上記２つの金属プレートの間の間隔を一定として実施する際、試料は、相対湿度８５％及び温度８５℃の雰囲気に曝露される。特定の試験期間（例えば１２０時間、２４０時間、４８０時間等）の後、試料を上記プレート及び指定された８５℃／相対湿度８５％の雰囲気から取り除く。１時間の緩和時間（又は別の指定された緩和時間）の後、試料に残った折り目又は曲げの高さを測定する。
【０１６５】
ここで以下の表４を参照すると、列挙された試料に対して一連の静的曲げ試験が実施されている。試料は表４に示すように構成され、それぞれ下層の可撓性の１００μｍ厚のＰＥＴ材料を、ＯＬＥＤ内包基板の代用物として備える（「ＰＥＴ」として標識されている）。また表１に列挙されているように、「ＰＩ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、ポリマー層７０に相当するもの等の）ポリイミド層を指し；「ガラス」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、折畳式ガラス要素５０に相当するもの等の）折畳式ガラス構造体を指し；「ＯＣＡ」は、（例えば図１〜１Ｄに図示され、本明細書において説明されている、接着剤８０に相当するもの等の）光学的に透明な接着剤を指す。
【０１６６】
【表４】
2019504812.tif 000012
【０１６７】
表４から明らかであるように、１００μｍ厚のＰＥＴ層を採用した比較例（比較例８）は、試験の際、４８０時間後に６８ｍｍの残存する曲げを示しており、これは試験外の更に１６８時間の緩和時間の後にも有意には低下しない。追加のポリマー材料、特にＰＥＴより粘弾性が低いＰＩ層を追加すると（比較例９）、試験時の４８０時間後、及び更に１６８時間の緩和後における、残存する曲げの高さは、それぞれ５７ｍｍ及び５２ｍｍまで低下する。更に、比較例９における曲げ高さが、１６８時間の緩和時間後に５７ｍｍから５２ｍｍまで低下しているため、ＰＩ層はある程度の緩和を引き起こしていると思われる。これは、永久的な反り及び変形に対する耐性の指標である。この結果は、７５μｍ厚のガラス要素を含む本発明の試料（実施例４〜６）において、はるかに明らかである。特にこれらの試料は、試験時の４８０時間後において約４６ｍｍ〜４８ｍｍの曲げ高さ、及び１６８時間の更なる緩和後において約３４ｍｍ〜４２ｍｍの曲げ高さを示す。
【０１６８】
従って、本開示の折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄ（図１〜３Ｂ及び対応する説明を参照）、並びにこれらの例示的な組立体と矛盾しない変形例は、折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、比較用の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りよりも少なくとも１０％小さくなるような、永久的な反りに対する耐性を備えることができ、ここで、デバイス組立体の永久的な反りは、８５℃及び相対湿度８５％における４８０時間の試験時保持時間の後に測定される。更に比較用の折畳式電子デバイス組立体は：（ａ）折畳式電子デバイス組立体の基板及びポリマー層とそれぞれ同一の寸法及び組成を備える、比較用基板及び比較用ポリマー層；並びに（ｂ）折畳式電子デバイス組立体のガラス要素と同一以下の厚さを備えるポリイミド（ＰＩ）を含む、上記比較用基板と上記比較用ポリマー層との間に配置された比較用折畳式ポリマー要素を備える。いくつかの実施形態では、折畳式電子デバイス組立体２００〜２００ｄは、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも２０％小さくなるような、永久的な反りに耐える能力を有するように、構成できる。
【０１６９】
当業者には理解されるように、実施例４〜６と比較例９との間の、表４における結果及び試料の比較は、これらの属性を支持するエビデンスである。即ち、同一の試験条件下において：本発明の試料である実施例５及び６の、試験時の４８０時間後、及び更に１６８時間の緩和後の、残存する曲げ／折り目の高さは、約４６．５ｍｍ及び４１ｍｍであり；比較例である比較例９の、残存する曲げ／折り目の高さは、それぞれ約５７ｍｍ及び５２ｍｍである。従って、折畳式ガラス要素を備えた本発明の試料は、折畳式ガラス要素の代わりにＰＩ層を備えた比較用試料に対して、（試験時の４８０時間後、及び４８０時間＋１６８時間の緩和の後、それぞれにおいて）約１８％（５７−４６．５／５７）及び約２１％（５２−４１／５２）の、永久的な反りの改善を実証している。従って、本開示の折畳式電子デバイス組立体及びカバー要素に折畳式ガラス要素を含めることにより、上記組立体及びカバー要素の、永久的な反り及び変形に対する耐性が大幅に改善される。
【０１７０】
更に、本明細書中で使用される場合、用語「ガラス（ｇｌａｓｓ）」は、ガラス及びガラスセラミックスを含む、少なくとも部分的にガラスからなるいずれの材料を含むことを意図している。「ガラスセラミックス（Ｇｌａｓｓ‐ｃｅｒａｍｉｃｓ）」は、ガラスの結晶化を制御しながら製造された材料を含む。実施形態では、ガラスセラミックスの結晶化度は約３０％〜約９０％である。使用できるガラスセラミック系の非限定的な例としては、Ｌｉ２Ｏ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（即ちＬＡＳ系）、ＭｇＯ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（即ちＭＡＳ系）、及びＺｎＯ×Ａｌ２Ｏ３×ｎＳｉＯ２（即ちＺＡＳ系）が挙げられる。
【０１７１】
本開示の精神及び様々な原理から大幅に逸脱することなく、本開示の上述の実施形態に対して、多数の変形及び修正を行うことができる。これらの修正及び変形は全て、本開示の範囲に含まれ、かつ以下の請求項によって保護されることが意図されている。
【０１７２】
例えば、いくつかの実施形態では、カバー要素を、ディスプレイ用の典型的な「カバーガラス」として使用するものとして説明したが、カバー要素はデバイスハウジングのいずれの部分に対して使用してよく、またいくつかの実施形態では、（カバー要素を通して物体を視認するような場所にカバー要素を使用しない場合のように）透明とする必要はない。
【０１７３】
第１の例示的態様によると、カバー要素が提供され、上記カバー要素は：厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素；並びに厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層を備える。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記カバー要素は、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【０１７４】
第２の例示的態様によると、カバー要素が提供され、上記カバー要素は：厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第２の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素；並びに厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層を備える。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第１の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第２の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜２００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記カバー要素は、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【０１７５】
第３の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第１の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１７６】
第４の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第２の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第２の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１７７】
第５の例示的態様によると、上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、第１又は第３の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１７８】
第６の例示的態様によると、上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第２の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、第２又は第４の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１７９】
第７の例示的態様によると、上記層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む、例示的態様１〜６のいずれか１つのカバー要素が提供される。
【０１８０】
第８の例示的態様によると、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結される、例示的態様１〜７のいずれか１つのカバー要素が提供される。
【０１８１】
第９の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第１又は第３の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８２】
第１０の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第２の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第２又は第４の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８３】
第１１の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面における応力は、圧縮応力としての約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａであり、更に前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、第１又は第３の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８４】
第１２の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第２の主表面における応力は、圧縮応力としての約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａであり、更に前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、第２又は第４の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８５】
第１３の例示的態様によると、上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、第１又は第３の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８６】
第１４の例示的態様によると、上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第２の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、第２又は第４の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０１８７】
第１５の例示的態様によると、上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、上記コーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、また更に上記層及び上記コーティングを備えた上記カバー要素は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する、例示的態様１〜１４のいずれか１つのカバー要素が提供される。
【０１８８】
第１６の例示的態様によると、折畳式デバイス組立体が提供され、上記折畳式デバイス組立体は：折畳式電子デバイス基板と；上記デバイス基板上に配置された厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素とを備える。また上記折畳式デバイス組立体は、厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層も含む。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記折畳式電子デバイス組立体は、上記ポリマー層を有しない上記折畳式電子デバイス組立体の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する。
【０１８９】
第１７の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第１６の例示的態様のデバイス組立体が提供される。
【０１９０】
第１８の例示的態様によると、上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、第１６又は第１７の例示的態様のデバイス組立体が提供される。
【０１９１】
第１９の例示的態様によると、落下試験１に従って、８ｃｍ超のペン落下高さに耐えることができる、例示的態様１６〜１８のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９２】
第２０の例示的態様によると、落下試験１に従って、１５ｃｍ超のペン落下高さに耐えることができる、例示的態様１６〜１９のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９３】
第２１の例示的態様によると、上記層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む、例示的態様１６〜２０のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９４】
第２２の例示的態様によると、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結され、上記ガラス要素は、接着剤によって上記デバイス基板に連結される、例示的態様１６〜２１のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９５】
第２３の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、例示的態様１６〜２２のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９６】
第２４の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面における応力は、約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａ（圧縮応力）であり、更に上記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、例示的態様１６〜２３のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９７】
第２５の例示的態様によると、上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、例示的態様１６〜２４のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９８】
第２６の例示的態様によると、上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、上記コーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、また更に上記層及び上記コーティングを備えた上記カバー要素は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する、例示的態様１６〜２５のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０１９９】
第２７の例示的態様によると、折畳式電子デバイス組立体が提供され、上記折畳式電子デバイス組立体は：折畳式電子デバイス基板と；上記デバイス基板上に配置された折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は約２５μｍ〜約２００μｍの厚さを備え、また更に：（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素とを備える。上記折畳式デバイス組立体はまた、厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層を含む。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも１０％小さくなるように、永久的な反りに耐える能力を備え、ここで上記デバイス組立体の上記永久的な反りは、８５℃及び相対湿度８５％で４８０時間の試験時保持時間の後に、静的試験によって測定される。更に、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体は：（ａ）上記折畳式電子デバイス組立体の上記基板及び上記ポリマー層とそれぞれ同一の寸法及び組成を備える、比較例の基板及び比較例のポリマー層と；（ｂ）上記比較例の基板と上記比較例のポリマー層との間に配置され、上記折畳式電子デバイス組立体の上記ガラス要素と同一の又は上記ガラス要素より小さい厚さを備えたポリイミド（ＰＩ）で構成される、比較例の折畳式ポリマー要素とを備える。
【０２００】
第２８の例示的態様によると、上記折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも２０％小さくなるような、永久的な反りに耐える能力を備える、第２７の例示的態様のデバイス組立体が提供される。
【０２０１】
第２９の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、第２７又は第２８の例示的態様のデバイス組立体が提供される。
【０２０２】
第３０の例示的態様によると、上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、例示的態様２７〜２９のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０３】
第３１の例示的態様によると、上記層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む、例示的態様２７〜３０のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０４】
第３２の例示的態様によると、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結され、上記ガラス要素は、接着剤によって上記デバイス基板に連結される、例示的態様２７〜３１のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０５】
第３３の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、例示的態様２７〜３２のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０６】
第３４の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面における応力は、約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａ（圧縮応力）であり、更に上記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、例示的態様２７〜３３のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０７】
第３５の例示的態様によると、上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、例示的態様２７〜３４のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０８】
第３６の例示的態様によると、上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、上記耐引掻きコーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、また更に上記層及び上記コーティングを備えた上記カバー要素は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する、例示的態様２７〜３５のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２０９】
第３７の例示的態様によると、上記折畳式ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第２の主表面から上記ガラス要素の第２の深さまで延在する第２の圧縮応力領域を備え、上記第２の領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面における、圧縮応力としての少なくとも１００ＭＰａの応力σＩによって規定される、第１又は第３の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０２１０】
第３８の例示的態様によると、上記折畳式ガラス要素は更に、上記第１の主表面から上記ガラス要素の第２の深さまで延在する第２の圧縮応力領域を備え、上記第２の領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、圧縮応力としての少なくとも１００ＭＰａの応力σＩによって規定される、第２又は第４の例示的態様のカバー要素が提供される。
【０２１１】
第３９の例示的態様によると、上記折畳式ガラス要素は更に、上記第２の主表面から上記ガラス要素の第２の深さまで延在する第２の圧縮応力領域を備え、上記第２の領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面における、圧縮応力としての少なくとも１００ＭＰａの応力σＩによって規定される、例示的態様１６〜２６のいずれか１つのデバイス組立体が提供される。
【０２１２】
第４０の例示的態様によると、上記折畳式ガラス要素は更に、上記第２の主表面から上記ガラス要素の第２の深さまで延在する第２の圧縮応力領域を備え、上記第２の領域は、上記ガラス要素の上記第２の主表面における、圧縮応力としての少なくとも１００ＭＰａの応力σＩによって規定される、例示的態様２７〜３６のいずれか１つのカバー要素が提供される。
【０２１３】
第４１の例示的態様によると、ガラス物品が提供され、上記カバー要素は：厚さ約２５μｍ〜約７５μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素を備える。上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜１０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるような、応力プロファイルを特徴とする。更に、上記カバー要素は、上記ガラス要素単独の場合より高い高さからのペン落下に耐える能力を備える。
【０２１４】
第４２の例示的態様によると、上記ガラス要素は、落下試験２に従って４０ｃｍ超、又は落下試験３に従って３ｃｍ超の高さからのペン落下に耐えることができる、第４１の例示的態様のガラス物品が提供される。
【０２１５】
第４３の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置された層を更に備え、上記層を備えた上記ガラス物品は、上記層を備えない上記ガラス物品の少なくとも２倍のペン落下高さに耐えることができ、上記ペンは、落下試験２又は落下試験３に従って落下させられ、上記層は、上記ガラス要素の、落下してくる上記ペンに対面する側に配置される、第４１又は第４２の例示的態様のガラス物品が提供される。
【０２１６】
第４４の例示的態様によると、上記層は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリカーボネート（ＰＣ）を含む、例示的態様４１〜４３のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２１７】
第４５の例示的態様によると、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結される、例示的態様４１〜４４のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２１８】
第４６の例示的態様によると、上記第１の主表面の下方の少なくとも１マイクロメートルの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、例示的態様４１〜４５のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２１９】
第４７の例示的態様によると、上記ガラス要素は、８Ｈ以上の鉛筆硬度を備える、例示的態様４１〜４６のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２０】
第４８の例示的態様によると、上記ガラス要素は複数の層を更に備える、例示的態様４１〜４７のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２１】
第４９の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面における圧縮応力は、約７００ＭＰａ〜２０００ＭＰａである、例示的態様４１〜４８のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２２】
第５０の例示的態様によると、上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、例示的態様４１〜４９のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２３】
第５１の例示的態様によると、上記圧縮応力領域は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、５μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、例示的態様４１〜５０のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２４】
第５２の例示的態様によると、上記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を有する、例示的態様４１〜５１のいずれか１つのガラス物品が提供される。
【０２２５】
第５３の例示的態様によると、折畳式特徴部分を有する電子デバイスを備える、折畳式電子デバイスが提供され、上記折畳式特徴部分は、例示的態様４１〜５２のいずれか１つのガラス物品を備える。
【０２２６】
第５４の例示的態様によると、ガラス物品を作製するための方法が提供され、上記方法は、以下のステップ：厚さ約２５μｍ〜約１２５μｍの折畳式ガラス要素を形成するステップであって、上記ガラス要素は更に（ａ）第１の主表面、（ｂ）第２の主表面、及び（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、ステップを含む。上記ガラス要素は：（ａ）上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜１０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａとなるような、応力プロファイル；及び（ｂ）上記ガラス要素の上記第１の主表面に、直径１．５ｍｍのタングステンカーバイドボールで荷重を印加した場合に、約１．５ｋｇｆ（１４．７１Ｎ）を超える耐穿刺性を特徴とする。
【０２２７】
第５５の例示的態様によると、上記ガラス要素は、落下試験２に従って４０ｃｍ超、又は落下試験３に従って３ｃｍ超の高さからのペン落下に耐えることができる、第５４の例示的態様の方法が提供される。
【０２２８】
第５６の例示的態様によると、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置された層を更に備え、上記層を備えた上記ガラス物品は、上記層を備えない上記ガラス物品の少なくとも２倍のペン落下高さに耐えることができ、上記ペンは、落下試験２又は落下試験３に従って落下させられ、上記層は、上記ガラス要素の、落下してくる上記ペンに対面する側に配置される、第５４又は第５５の例示的態様の方法が提供される。
【０２２９】
第５７の例示的態様によると、上記層は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリカーボネート（ＰＣ）を含む、例示的態様５４〜５６のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３０】
第５８の例示的態様によると、上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結される、例示的態様５４〜５７のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３１】
第５９の例示的態様によると、上記第１の主表面の下方の少なくとも１マイクロメートルの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、例示的態様５４〜５８のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３２】
第６０の例示的態様によると、上記第１のガラス層を形成する上記ステップは、フュージョン、スロットドロー、圧延、リドロー及びフロートプロセスからなる群から選択される形成プロセスを含み、上記形成プロセスは更に、上記ガラス層を最終厚さへと形成するよう構成される、例示的態様５４〜５９のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３３】
第６１の例示的態様によると、上記第１のガラス層を形成する上記ステップは、フュージョン、スロットドロー、圧延、リドロー及びフロートプロセスからなる群から選択される形成プロセスと、上記ガラス層から材料を除去して最終厚さに到達させる材料除去プロセスとを含む、例示的態様５４〜６０のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３４】
第６２の例示的態様によると、上記ガラス層の上記第１の主表面から上記ガラス層内の上記第１の深さまで延在する上記圧縮応力領域を形成するステップは：上記ガラス層が含有する複数のイオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を有する複数のイオン交換用金属イオンを含む、強化用浴を提供するステップ；及び上記ガラス層を上記強化用浴に浸漬させて、上記ガラス層内の上記複数のイオン交換性金属イオンの一部分を、上記強化用浴中の上記複数のイオン交換用金属イオンの一部分と交換することにより、上記第１の主表面から上記ガラス層内の上記第１の深さまで延在する上記圧縮応力領域を形成するステップを含む、例示的態様５４〜６１のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３５】
第６３の例示的態様によると、上記浸漬ステップは、上記ガラス層を、約４００℃〜約４５０℃の上記強化用浴に、約１５分〜約１８０分間浸させるステップを含む、第６２の例示的態様の方法が提供される。
【０２３６】
第６４の例示的態様によると、上記圧縮応力領域を形成する上記ステップの後に、上記第１の主表面において、上記ガラス層の上記最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するステップを更に含み、上記除去ステップは、上記ガラス層を浸漬させる上記ステップの後に実施される、第６１の例示的態様の方法が提供される。
【０２３７】
第６５の例示的態様によると、上記圧縮応力は約７００ＭＰａ〜２０００ＭＰａである、例示的態様５４〜６４のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３８】
第６６の例示的態様によると、上記ガラス要素は、８Ｈ以上の鉛筆硬度を備える、例示的態様５４〜６５のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３９】
第６７の例示的態様によると、上記ガラス要素は複数の層を更に備える、例示的態様５４〜６６のいずれか１つの方法が提供される。 
【０２４０】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０２４１】
実施形態１
折畳式電子デバイスのためのカバー要素であって、
上記カバー要素は：
厚さ約２５μｍ〜約２００μｍの折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は更に：
（ａ）第１の主表面、
（ｂ）第２の主表面、及び
（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域
を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素；並びに
厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層
を備え、
上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に引張応力としての曲げ応力σＢを誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とし、
上記カバー要素は、上記層を有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層がペンに対面する、カバー要素。
【０２４２】
実施形態２
上記ガラス要素の上記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、実施形態１に記載のカバー要素。
【０２４３】
実施形態３
上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、実施形態１又は２に記載のカバー要素。
【０２４４】
実施形態４
上記層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２４５】
実施形態５
上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結される、実施形態１〜４のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２４６】
実施形態６
上記ガラス要素の上記第１の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２４７】
実施形態７
上記ガラス要素の上記第１の主表面における応力は、圧縮応力としての約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａであり、
更に前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、
上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２４８】
実施形態８
上記第１の深さは、上記ガラス要素の上記第１の主表面から、上記ガラス要素の上記厚さのおよそ１／３以下に設定される、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２４９】
実施形態９
上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、
上記コーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、
更に、上記層及び上記コーティングを備えた上記カバー要素は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のカバー要素。
【０２５０】
実施形態１０
折畳式電子デバイス組立体であって、
上記折畳式電子デバイス組立体は：
折畳式電子デバイス基板と；
上記デバイス基板上に配置された折畳式ガラス要素であって、上記ガラス要素は約２５μｍ〜約２００μｍの厚さを備え、また更に：
（ａ）第１の主表面、
（ｂ）第２の主表面、及び
（ｃ）上記ガラス要素の上記第１の主表面から上記ガラス要素内の第１の深さまで延在する圧縮応力領域
を備え、上記領域は、上記ガラス要素の上記第１の主表面における、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって規定される、折畳式ガラス要素と；
厚さ約１０μｍ〜約１００μｍの、上記ガラス要素の上記第１の主表面上に配置されたポリマー層と
を備え、
上記ガラス要素は、上記ガラス要素を、曲率中心を上記第２の主表面の側として標的曲げ半径１ｍｍ〜２０ｍｍまで曲げることにより、上記第１の主表面に曲げ応力σＢ（引張応力）を誘発した場合に、σＩ＋σＢ＜４００ＭＰａ（引張応力）となるような、応力プロファイルを特徴とし、
上記折畳式電子デバイス組立体は、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも１０％小さくなるように、永久的な反りに耐える能力を備え、ここで上記デバイス組立体の上記永久的な反りは、８５℃及び相対湿度８５％で４８０時間の試験時保持時間の後に、静的試験によって測定され、
更に、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体は：（ａ）上記折畳式電子デバイス組立体の上記基板及び上記ポリマー層とそれぞれ同一の寸法及び組成を備える、比較例の基板及び比較例のポリマー層と；（ｂ）上記比較例の基板と上記比較例のポリマー層との間に配置され、上記折畳式電子デバイス組立体の上記ガラス要素と同一の又は上記ガラス要素より小さい厚さを備えたポリイミド（ＰＩ）で構成される、比較例の折畳式ポリマー要素とを備える、折畳式電子デバイス組立体。
【０２５１】
実施形態１１
上記折畳式電子デバイス組立体は更に、上記折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りが、上記比較例の折畳式電子デバイス組立体の永久的な反りより少なくとも２０％小さくなるような、永久的な反りに耐える能力を備える、実施形態１０に記載のデバイス組立体。
【０２５２】
実施形態１２
上記ガラス要素の上記第１の主表面において、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、実施形態１０又は１１に記載のデバイス組立体。
【０２５３】
実施形態１３
上記ガラス要素は更に、上記ガラス要素の上記第１の主表面において、２μｍ以下の最大欠陥サイズを備える、実施形態１０〜１２のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【０２５４】
実施形態１４
上記層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含む、実施形態１０〜１３のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【０２５５】
実施形態１５
上記層は、接着剤によって上記ガラス要素に連結され、上記ガラス要素は、接着剤によって上記デバイス基板に連結される、実施形態１０〜１４のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【０２５６】
実施形態１６
上記ガラス要素の上記第１の主表面の下方の少なくとも１μｍの深さまで、σＩ＋σＢ＜０ＭＰａである、実施形態１０〜１５のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【０２５７】
実施形態１７
上記ガラス要素の上記第１の主表面における応力は、約７００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａ（圧縮応力）であり、
更に上記圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含み、
上記イオン交換済み金属イオンは、上記イオン交換性金属イオンの原子半径より大きな原子半径を備える、実施形態１０〜１６のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【０２５８】
実施形態１８
上記ポリマー層の上に配置された耐引掻きコーティングを更に備え、
上記耐引掻きコーティングは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３３６３による少なくとも５Ｈの鉛筆硬度を有し、
更に、上記層及び上記コーティングを備えた上記カバー要素は、上記層又は上記コーティングを有しない上記カバー要素の対照ペン落下高さの少なくとも１．５倍のペン落下高さに耐える能力を備え、ここで上記ペン落下高さは、落下試験１に従って測定され、上記ガラス要素の側部に配置された上記層及び上記コーティングがペンに対面する、実施形態１０〜１７のいずれか１つに記載のデバイス組立体。
【符号の説明】
【０２５９】
４０      曲げ半径、曲げ曲率半径
４２      曲げ力
５０      折畳式ガラス要素
５０ａ    ガラス層
５２      ガラス要素５０の厚さ
５２ａ    ガラス層５０ａの厚さ
５２ｅ    ガラス層５０ｅの厚さ
５４      第１の主表面
５４ａ    ガラス層５０ａの第１の主表面
５４ｅ    ガラス層５０ｅの第１の主表面
５５ａ    コア領域
５５ｂ    コア領域厚さ
５６      第２の主表面
５６ａ    ガラス層５０ａの第２の主表面
５６ｅ    ガラス層５０ｅの第２の主表面
５７ａ    第１及び第２のクラッド領域
５７ｂ    クラッド領域厚さ
５８ｂ    縁部
５９ａ    縁部圧縮応力領域
５９ｂ    縁部深さ
６０      圧縮応力領域
６０ａ    圧縮応力領域
６０ｂ    圧縮応力領域
６２      第１の深さ
６２ａ    第１のイオン交換深さ
６２ｂ    ＣＴＥ領域深さ
６３ａ    第２のイオン交換深さ
６３ｂ    ＣＴＥ領域深さ
７０      ポリマー層
７２      ポリマー層７０の厚さ
８０      接着剤
９０      耐引掻きコーティング
９２      コーティング９０の厚さ
９６      ガラス構造体１１０の中央領域
９８      ガラス構造体１１０の縁部
１００    カバー要素
１００ａ  カバー要素
１００ｂ  カバー要素
１００ｃ  カバー要素
１００ｄ  カバー要素
１００ｅ  カバー要素（又はガラス物品）
１００ｆ  カバー要素（又はガラス物品）
１０２    ガラス構造体１００の厚さ
１１０    ガラス構造体
１５０    折畳式電子デバイス基板
１５２    折畳式電子デバイス基板１５０の厚さ
２００    折畳式電子デバイス組立体
２００ａ  折畳式電子デバイス組立体
２００ｂ  折畳式電子デバイス組立体
２００ｃ  折畳式電子デバイス組立体
２００ｄ  折畳式電子デバイス組立体
２１０２  平行プレート
２１０４  平行プレート
【図１】
2019504812.tif 000013
【図１Ａ】
2019504812.tif 000014
【図１Ｂ】
2019504812.tif 000015
【図１Ｃ】
2019504812.tif 000016
【図１Ｄ】
2019504812.tif 000017
【図２】
2019504812.tif 000018
【図２Ａ】
2019504812.tif 000019
【図３】
2019504812.tif 000020
【図３Ａ】
2019504812.tif 000021
【図３Ｂ】
2019504812.tif 000022
【図４】
2019504812.tif 000023
【図４Ａ】
2019504812.tif 000024
【図４Ｂ】
2019504812.tif 000025
【図５】
2019504812.tif 000026
【図５Ａ】
2019504812.tif 000027
【図５Ｂ】
2019504812.tif 000028
【図６】
2019504812.tif 000029
【図７Ａ】
2019504812.tif 000030
【図７Ｂ】
2019504812.tif 000031
【図８Ａ】
2019504812.tif 000032
【図８Ｂ】
2019504812.tif 000033
【図９Ａ】
2019504812.tif 000034
【図９Ｂ】
2019504812.tif 000035
【図１０】
2019504812.tif 000036
【図１１】
2019504812.tif 000037
【図１２】
2019504812.tif 000038
【図１３】
2019504812.tif 000039
【図１４】
2019504812.tif 000040
【図１５】
2019504812.tif 000041
【図１６】
2019504812.tif 000042
【図１７】
2019504812.tif 000043
【図１８】
2019504812.tif 000044
【図１９Ａ】
2019504812.tif 000045
【図１９Ｂ】
2019504812.tif 000046
【図１９Ｃ】
2019504812.tif 000047
【図１９Ｄ】
2019504812.tif 000048
【図２０】
2019504812.tif 000049
【図２１】
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【国際調査報告】
2019504812.tif 000051
2019504812.tif 000052
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