(57)【要約】      （修正有）【課題】可撓性電子デバイス用途のための素子およびアセンブリを提供する。【解決手段】約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子と、第１の主面と、第２の主面とを含むスタックアセンブリであって、ガラス素子が、（ａ）第１の主面５４ａを有する第１のガラス層５０ａと、（ｂ）ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域６０と、（ｃ）ガラス素子の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層７０をさらに含み、第２の層が、熱可塑性物質および非晶質フルオロカーボンからなる群から選択されるフルオロカーボン材料を含むコーティングであり、ガラス素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される際に破損がない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子と、第１の主面と、第２の主面とを含むスタックアセンブリであって、
前記ガラス素子が、（ａ）第１の主面を有する第１のガラス層と、（ｂ）前記ガラス層の第１の主面から前記ガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、前記層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と、（ｃ）前記ガラス素子の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含み、前記第２の層が、熱可塑性物質および非晶質フルオロカーボンからなる群から選択されるフルオロカーボン材料を含むコーティングであり、
前記ガラス素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される際の破損の不在によって特徴付けられる、スタックアセンブリ。
【請求項２】
約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子と、第１の主面と、第２の主面とを含むスタックアセンブリであって、
前記ガラス素子が、（ａ）第１の主面を有する第１のガラス層と、（ｂ）前記ガラス層の第１の主面から前記ガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、前記層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と、（ｃ）前記ガラス素子の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含み、前記第２の層が、熱可塑性物質および非晶質フルオロカーボンからなる群から選択されるフルオロカーボン材料を含むコーティングであり、
前記ガラス素子が、約１ｍｍ〜約５ｍｍまたは約３ｍｍ〜約１０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される際の破損の不在によって特徴付けられる、スタックアセンブリ。
【請求項３】
前記第２の層が、シリコーン、ワックス、ポリエチレン、ホットエンド、パリレンおよびダイヤモンド様コーティング調合物からなる群の１つ以上を含むコーティングである、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項４】
前記第２の層が、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される材料を含むコーティングである、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項５】
前記第２の層が、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される添加剤を含むコーティングである、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項６】
前記ガラス素子および低い摩擦係数を有する前記第２の層がディスプレイデバイス内に配される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項７】
前記ガラス層が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項８】
前記ガラス層の第１の主面の圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項９】
前記第１の深さが、前記ガラス層の第１の主面からのガラス層の厚さの約３分の１以下に設定される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１０】
前記第１の深さが、前記ガラス層の第１の主面からのガラス層の厚さの約２０％以下に設定される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１１】
前記圧縮応力領域が、前記ガラス層の第１の主面において５μｍ以下の最大欠陥径を含む、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１２】
前記圧縮応力領域が、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオンを交換された金属イオンを含み、該イオンを交換された金属イオンが、前記イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１３】
前記ガラス層が端縁をさらに含み、かつガラス素子が、前記端縁から前記ガラス層の端縁深さまで延在する端縁圧縮応力領域をさらに含み、該端縁圧縮応力領域が、前記端縁における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１４】
前記ガラス層が、コア領域と、該コア領域上に配置された第１および第２のクラッド領域とをさらに含み、かつさらに、前記コア領域の熱膨張係数が、前記クラッド領域の熱膨張係数より大きい、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１５】
前記コア領域がコア厚さを有し、前記第１および第２のクラッド領域が、第１および第２のクラッド厚さを有し、かつ厚さの比率が、前記第１および第２のクラッド厚さの合計によって割られた前記コア厚さによって与えられ、かつさらに、前記厚さの比率が３以上である、請求項１４記載のスタックアセンブリ。
【請求項１６】
前記ガラス素子が、前記第１のガラス層の下に配置される１つ以上の追加的なガラス層をさらに含む、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１７】
前記ガラス素子の厚さより厚い厚さと、２つの実質的に平行な端縁表面とを有するガラス構造をさらに含み、該ガラス構造が、前記実質的に平行な端縁表面の間で前記ガラス構造の中心領域において配置される前記ガラス素子を含む、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１８】
前記ガラス素子の第２の主面が（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および前記ガラス素子の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時、前記ガラス素子が約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項１９】
前記ガラス素子が、該ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時、約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２０】
前記ガラス素子が、該ガラス素子の第１の主面が１．０ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時、約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２１】
前記ガラス素子が、該ガラス素子の第１の主面が０．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時、約１ｋｇｆ（９．８Ｎ）より大きい貫入抵抗を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２２】
前記ガラス素子が８Ｈより高い鉛筆硬度を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２３】
前記ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから１ｋｇｆ（９．８Ｎ）の負荷を受ける時、前記第１の主面において１００マイクロメートル以下の欠陥が導入される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２４】
前記ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）の負荷を受ける時、前記第１の主面において１００マイクロメートル以下の欠陥が導入される、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２５】
前記ガラス素子が５５０〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２（５３９３〜６３７４Ｎ／ｍｍ２）のビッカーズ硬度を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２６】
前記ガラス素子が、１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）によって負荷を受けたキューブコーナーダイヤモンドインデンターとの接触後、８００ＭＰａより大きい維持されたＢ１０曲げ強度を有する、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【請求項２７】
Ｆ／ｗ≦０．０７６Ｎ／ｍｍ（式中、Ｆは、対象曲げ半径に前記ガラス素子を配置する閉鎖力であり、かつｗは、ガラスが曲げられる際のその曲げの軸と平行な方向における前記ガラス素子のｍｍ単位の幅である）を含む、請求項１または２記載のスタックアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、それぞれ、２０１４年１月２９日、２０１４年４月３日および２０１４年１２月１１日出願の米国仮特許出願第６１／９３２，９２４号明細書、同第６１／９７４，７３２号明細書および同第６２／０９０，６０４号明細書の利益およびそれらからの優先権を主張する。上記米国仮特許出願は、全て参照により全内容が本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、ガラススタックアセンブリ、素子および層、ならびにそれらを製造するための様々な方法に関する。さらに詳しくは、本開示は、これらの構成要素の屈曲可能かつ貫入抵抗型ならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来は本質的に剛性である製品および構成要素の可撓型が、新しい用途のために構想されている。例えば、可撓性電子デバイスは、薄く軽量かつ可撓性の特性を提供することができ、これによって、新しい用途、例えば、曲線状ディスプレイおよび装着型デバイスの機会が提供される。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部品を保持し、かつ据え付けるための可撓性基材を必要とする。金属箔は、熱安定性および化学耐性を含むいくつかの利点を有するが、コストが高く、かつ光学透明度が不足する。ポリマー箔は、疲労破損に対する耐性を含むいくつかの利点を有するが、光学透明度がほとんどなく、熱安定性が不足し、かつ気密性が制限される。
【０００４】
これらの電子デバイスのいくつかも、可撓性ディスプレイを利用することができる。光学透明度および熱安定性は、しばしば、可撓性ディスプレイ用途のための重要な特性である。加えて、可撓性ディスプレイは、特に、タッチスクリーン機能性を有し、かつ／または折り畳みが可能である可撓性ディスプレイに関して、小さい曲げ半径における破損に対する抵抗を含む、高い疲労および貫入抵抗を有さなければならない。
【０００５】
従来の可撓性ガラス材料は、可撓性基材および／またはディスプレイ用途に関して必要とされる特性の多くを提供する。しかしながら、これらの用途のためにガラス材料を利用する努力は、現在までのところ、ほとんど不成功であった。一般に、ガラス基板は、さらに小さい曲げ半径を達成するために、非常に低い厚さレベル（＜２５μｍ）に製造することができる。これらの「薄い」ガラス基板には、貫入抵抗に限界がある。同時に、より厚いガラス基板（＞１５０μｍ）は、より良好な貫入抵抗を伴って製造することができるが、これらの基材は、曲げ時の適切な疲労抵抗および機械的信頼性がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、特に可撓性電子デバイス用途のための、可撓性基材および／またはディスプレイ用途および機能における信頼性が高い使用のためのガラス材料、素子およびアセンブリが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子と、第１の主面と、第２の主面とを含むスタックアセンブリであって、ガラス素子が、（ａ）第１の主面を有する第１のガラス層と、（ｂ）ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域とをさらに含む、スタックアセンブリが提供される。ガラス素子は、（ａ）素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、かつ素子の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【０００８】
一実装形態によると、折り畳み可能な特徴を有する電子デバイスを含む折り畳み可能な電子デバイスが提供される。折り畳み可能な特徴としては、第１の態様によるスタックアセンブリが含まれる。特定の態様において、折り畳み可能な特徴は、電子デバイスのディスプレイ、プリント回路基板、ハウジングおよび他の特徴を含むことができる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、ガラス素子は、１つ以上の追加的なガラス層と、第１のガラス層の下に配置される１つ以上のそれぞれの圧縮応力領域とをさらに含むことができる。例えば、ガラス素子は、第１のガラス層の下の相当する追加的な圧縮応力領域とともに、２つ、３つ、４つ、またはそれを超える追加的なガラス層を含むことができる。
【００１０】
追加的な態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス層を含むガラス物品であって、その層が、（ａ）第１の主面と、（ｂ）第２の主面と、（ｃ）ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域とをさらに含む、ガラス物品が提供される。ガラス層は、（ａ）層が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）層の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、かつ層の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【００１１】
特定の態様において、ガラス物品は、ガラス層の厚さより厚い厚さと、２つの実質的に平行な端縁表面とを有するガラス構造であって、実質的に平行な端縁表面間の構造の中心領域に配置されるガラス層を含むガラス構造をさらに含んでもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態において、ガラス層は、アルカリを含まないか、またはアルカリを含有する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またはシリケートガラス組成物を含む。ガラス層の厚さは、約５０μｍ〜約１００μｍの範囲であることも可能である。いくつかの態様によると、厚さは、６０μｍ〜約８０μｍの範囲であることが可能である。
【００１３】
いくつかの実施形態において、ガラス素子またはガラス層の曲げ半径は、約３ｍｍ〜約２０ｍｍであることができる。他の態様において、曲げ半径は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍであることができる。いくつかの実施形態において、ガラス層の曲げ半径は、約１ｍｍ〜約５ｍｍであることができる。さらに曲げ半径は、約５ｍｍ〜約７ｍｍであることもできる。
【００１４】
特定の態様によると、スタックアセンブリは、ガラス素子または層の第１の主表面に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含むことができる。特定の態様によると、第２の層は、熱可塑性物質および非晶質フルオロカーボンからなる群から選択されるフルオロカーボン材料を含むコーティングであることができる。第２の層は、シリコーン、ワックス、ポリエチレン、ホットエンド、パリレンおよびダイヤモンド様コーティング調合物からなる群の１つ以上を含むコーティングであることもできる。さらに、第２の層は、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される材料を含むコーティングであることができる。いくつかの実施形態によると、第２の層は、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される添加剤を含むコーティングであることができる。
【００１５】
いくつかの態様において、第１の主面の圧縮応力領域の圧縮応力は、約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである。圧縮応力領域は、ガラス層の第１の主面において、５μｍ以下の最大欠陥径を含むこともできる。特定の事例においては、圧縮応力領域は、２．５μｍ以下、またはさらに低く０．４μｍ以下の最大欠陥径を含む。
【００１６】
他の態様において、圧縮応力領域は、複数のイオン交換可能な金属イオンと、圧縮応力を生じるために選択される複数のイオン交換された金属イオンとを含む。いくつかの態様において、イオン交換された金属イオンは、イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する。別の態様によると、ガラス層は、コア領域と、コア領域に配置された第１および第２のクラッド領域とをさらに含むことができ、さらに、コア領域の熱膨張係数は、クラッド領域の熱膨張係数より大きい。
【００１７】
追加的な態様によると、厚さを有するガラス層と、第１の主面と、第２の主面とを含むガラス物品が提供される。ガラス層は、（ａ）層が、約１ｍｍ〜約５ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）層の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、かつ層の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけられる。ガラス物品は、ガラス層の厚さより厚い厚さと、２つの実質的に平行な端縁表面とを有するガラス構造も含む。構造はガラス層を含み、かつ層は、実質的に平行な端縁表面間の構造の中心領域に配置される。いくつかの態様において、ガラス構造の厚さは、１２５μｍ以上であってよい。追加的な態様において、ガラス層の厚さは、曲げ半径を達成するために、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定してもよい。例示的な実施形態によると、ガラス層の厚さは、曲げ半径を達成するために、約２０μｍ〜約３０μｍに設定することができる。
【００１８】
さらなる態様によると、第１の主面と、ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と、最終厚さとを有する第１のガラス層を形成するステップと；約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有し、ガラス層と、第１の主面と、第２の主面とをさらに含むガラス素子を形成するステップとを含む、スタックアセンブリの製造法が提供される。ガラス素子は、（ａ）素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、かつ素子の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、第１のガラス層を形成するステップは、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイングおよ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むことができ、さらに形成プロセスは、最終厚さまでガラス層を形成するために構成される。他の形成プロセスは、ガラス層の最終形状因子および／または最終ガラス層に使用されるガラス前駆体の中間寸法次第で利用することができる。形成プロセスは、最終厚さを達成するためにガラス層から材料を除去するために構成される材料除去プロセスを含むこともできる。
【００２０】
方法のいくつかの態様によると、ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するステップは、ガラス層に含有される複数のイオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きいサイズの原子半径を有する、複数のイオン交換する金属イオンを含む強化浴を提供するステップと；ガラス層中の複数のイオン交換可能な金属イオンの一部を、強化浴中の複数のイオン交換する金属イオンの一部と交換して、第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するためにガラス層を強化浴に浸漬するステップとを含む。特定の事例において、浸漬ステップは、約４００℃〜約４５０℃で、約１５分〜約１８０分間にわたりガラス層を強化浴に浸漬するステップを含む。
【００２１】
特定の実施形態において、この方法は、圧縮応力領域が作成された後、第１の主面において、ガラス層の最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するステップを含むこともできる。除去ステップは、圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において、５μｍ以下の最大欠陥径を含むように実行することができる。除去ステップは、圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において、２．５μｍ以下、さらに低く０．４μｍ以下の最大欠陥径を含むように実行することもできる。
【００２２】
追加的な特徴および効果は、下記の詳細な説明において明らかにされるであろう。またその一部は、その記載から当業者に容易に明白であるか、または下記の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含む本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。
【００２３】
上記の概要および下記の詳細な説明は両方とも単なる実例であり、特許請求の範囲の特性および特徴を理解するための概要または構成を提供することが意図されることが理解されるであろう。添付の図面は、さらなる理解をもたらすために含まれ、および本明細書の一部に組み込まれ、かつそれを構成する。図面は、１つ以上の実施形態を例示し、説明と一緒に、様々な実施形態の原理および作動を説明するために有用である。本明細書で使用される方向的な用語、例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部は、図面に関してのみ使用され、絶対配向を暗示するように意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の態様による、ガラス層を有するガラス素子を含むスタックアセンブリの斜視図である。
【図１Ａ】曲げ力を受けた図１に示されるスタックアセンブリの斜視図である。
【図１Ｂ】図１に示されるスタックアセンブリの断面図である。
【図１Ｃ】本開示のさらなる態様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ガラス素子を含むスタックアセンブリの断面図である。
【図１Ｄ】本開示の態様によるコア領域および２つのクラッド領域を有するガラス層を有するガラス素子を含むスタックアセンブリの断面図である。
【図２】本開示のさらなる態様による３層のガラス層を有するガラス素子を含むスタックアセンブリの斜視図である。
【図２Ａ】曲げ力を受けた図２に示されるスタックアセンブリの斜視図である。
【図３】本開示の態様によるガラス構造およびガラス素子を含むスタックアセンブリの斜視図である。
【図３Ａ】曲げ力を受けた図３に示されるスタックアセンブリの斜視図である。
【図３Ｂ】図３に示されるスタックアセンブリの断面図である。
【図４】本開示の態様によるガラス構造およびガラス素子を含むスタックアセンブリの斜視図である。
【図４Ａ】曲げ力を受けさた図４に示されるスタックアセンブリの斜視図である。
【図４Ｂ】図４に示されるスタックアセンブリの断面図である。
【図５】本開示の態様によるガラス層の厚さの関数としての破損貫入負荷試験データのプロットである。
【図６Ａ】本開示の態様によるイオン交換プロセスステップ後の厚さ７５μｍのガラス試料における圧縮応力対深さのプロットである。
【図６Ｂ】本開示の態様によるイオン交換プロセスステップおよびライトエッチングステップ後の厚さ７５μｍのガラス試料における圧縮応力対深さのプロットである。
【図７Ａ】２５、５０および１００μｍの厚さ、ならびに３、５および７ｍｍの曲げ半径を有する３つの組成物のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図である。
【図７Ｂ】本開示の態様による圧縮応力領域を有する、および有さない、５０μｍの厚さおよび５ｍｍの曲げ半径を有する３つの組成物のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図である。
【図８】本開示のさらなる態様によるイオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有する、および有さない、２５、５０、７５および１００μｍの厚さならびに５ｍｍの曲げ半径を有する１つの組成物のガラス層の表面における推定された最大応力レベルの箱髭図である。
【図９】本開示の態様による、７５μｍの厚さ、およびイオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有する１つの組成物のガラス層の破損貫入負荷試験データのプロットである。
【図１０】本開示のさらなる態様による、２５、５０、７５および１００μｍの厚さ、１０および２０ｍｍの曲げ半径、ならびにガラス層のコアおよびクラッド領域間の熱膨張係数のずれによって生じた圧縮応力領域を有する３つの組成物のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図である。
【図１１】本開示の態様によるガラス試料の２つの群に関する破損確率対破損時の負荷のワイブルプロットである。
【図１２】塩とガラスとの間の金属イオン交換から圧縮応力が生じる場合の本開示の態様によるガラス素子に関する応力プロフィールである。
【図１３】曲げ応力を受ける場合の本開示の態様によるガラス素子に関する応力プロフィールである。
【図１４】合計された図１２および図１３の応力プロフィールを示す、結果として生じる応力プロフィールである。
【図１５】様々な異なるガラス試料の２点曲げにおける破損確率対強度のワイブルプロットである。
【図１６】キューブコーナー接触後の様々な異なるガラス試料の２点曲げにおける破損確率対強度のワイブルプロットである。
【図１７】１ｋｇｆ（９．８Ｎ）負荷におけるビッカーズインデンターによる押込み後の本開示の態様による試料ガラスである。
【図１８】２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）負荷におけるビッカーズインデンターによる押込みの後の本開示の態様による試料ガラスである。
【図１９】１ｋｇｆ（９．８Ｎ）負荷におけるビッカーズインデンターによる押込みの後の比較ガラスである。
【図２０】２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）負荷におけるビッカーズインデンターによる押込みの後の比較ガラスである。
【図２１】２点曲げ試験構成である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここで、本発明の好ましい実施形態が詳細に参照され、その実施例は添付の図面において例示される。可能な場合は常に、同一参照番号が、同一または同様の部品を参照するために図面全体で使用される。範囲は、本明細書中、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値まで表示されることができる。そのような範囲が表示される場合、別の実施形態は、１つの特定の値から、および／または他の特定の値までを含む。同様に、値が近似値として表示される場合、先行詞「約」の使用によって、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されよう。それぞれの範囲の終点が他の終点に関して、および他の終点から独立しての両方で有意であることがさらに理解される。
【００２６】
他の特徴および利益の中でも、本開示のスタックアセンブリ、ガラス素子およびガラス物品（ならびにそれらの製造方法）は、小さい曲げ半径において機械的信頼性（例えば、静的引張および疲労）、ならびに大きい貫入抵抗を提供する。小さい曲げ半径および貫入抵抗は、スタックアセンブリ、ガラス素子および／またはガラス物品が、折り畳み可能なディスプレイ、例えば、ディスプレイの一部分がディスプレイの別の部分上で折り畳まれるものにおいて使用される場合に有利である。例えば、スタックアセンブリ、ガラス素子および／またはガラス物品は、貫入抵抗が特に重要である位置の、折り畳み可能なディスプレイの使用者に面する部分上のカバー；その上に電子部品が配置される、デバイス自体内に内部的に配置される基材；または折り畳み可能なディスプレイデバイスにおける他の箇所の１つ以上として使用されてもよい。あるいはスタックアセンブリ、ガラス素子、および／またはガラス物品は、ディスプレイを有さないが、ガラス層がその有利な特性のため使用され、かつ密接した曲げ半径まで、折り畳み可能なディスプレイの場合と同様の方法で折り畳まれるデバイスにおいて使用されてもよい。スタックアセンブリ、ガラス素子および／またはガラス物品が、使用者がそれと相互作用するデバイスの外部上で使用される場合、貫入抵抗は特に有利である。
【００２７】
図１および１Ｂを参照すると、ガラス素子５０を含むスタックアセンブリ１００が示される。ガラス素子５０は、ガラス素子厚さ５２、第１の主面５４および第２の主面５６を有する。厚さ５２は、いくつかの態様において、約２５μｍ〜約１２５μｍの範囲であることができる。他の態様において、厚さ５２は、約５０μｍ〜約１００μｍ、または約６０μｍ〜約８０μｍの範囲であることができる。厚さ５２は、上記の範囲の間の他の厚さに設定することもできる。
【００２８】
ガラス素子５０は、ガラス層の第１の主面５４ａおよびガラス層の第２の主面５６ａを有するガラス層５０ａを含む。加えて、ガラス層５０ａは、一般に主面５４ａおよび５６ａに対して直角に構成される端縁５８ｂを含む。ガラス層５０ａは、ガラス層厚さ５２ａによってさらに画定される。図１および１Ｂで示されるスタックアセンブリ１００の態様において、ガラス素子５０は、１つのガラス層５０ａを含む。結果として、ガラス層厚さ５２ａは、スタックアセンブリ１００に関してガラス素子厚さ５２に相当する。他の態様において、ガラス素子５０は、２層以上のガラス層５０ａを含むことができる（図２および相当する記載においてスタックアセンブリ１００ｃ参照）。したがって、ガラス層５０ａの厚さ５２ａは、約１μｍ〜約１２５μｍの範囲であることができる。例えば、ガラス素子５０は、それぞれ、約８μｍの厚さ５２ａを有する、３層のガラス層５０ａを含むことができる。本実施例において、ガラス素子５０の厚さ５２は、約２４μｍであってよい。しかしながら、ガラス素子５０が、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）を含むことができるであろうことも理解されなければならい。
【００２９】
図１および１Ｂにおいて、ガラス層５０ａは、アルカリを含まない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およびシリケートガラス組成物から製造することができる。ガラス層５０ａは、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およびシリケートガラス組成物から製造することもできる。特定の態様において、アルカリ土属変性剤は、ガラス層５０ａの上記の組成物のいずれにも添加することができる。１つの例示的な態様において、以下のガラス組成：（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；および０〜１％のＮａ２Ｏがガラス層５０ａのために適切である。別の例示的な態様において、以下の組成：（モル％で）約６７．４％のＳｉＯ２；約１２．７％のＡｌ２Ｏ３；約３．７％のＢ２Ｏ３；約２．４％のＭｇＯ；０％のＣａＯ；０％のＳｒＯ；約０．１％のＳｎＯ２；および約１３．７％のＮａ２Ｏがガラス層５０ａのために適切である。さらなる例示的な態様において、以下の組成：（モル％で）６８．９％のＳｉＯ２；１０．３％のＡｌ２Ｏ３；１５．２％のＮａ２Ｏ；５．４％のＭｇＯ；および０．２％のＳｎＯ２もガラス層５０ａのために適切である。いくつかの態様において、ガラス層５０ａのための組成物は、（他のガラスと比較して）比較的低い弾性率によって選択される。ガラス層５０ａのより低い弾性率は、曲げの間、層５０ａにおける引張応力を低下させることができる。限定されないが、欠陥の組み込みを最小化しながら、低い厚さレベルまで製造することの容易さ、曲げの間に生じた引張応力を相殺する圧縮応力領域の生じ易さ、光学透明度および腐食抵抗を含む、ガラス層５０ａのための組成を選択するための他の基準を使用することができる。
【００３０】
ガラス素子５０およびガラス層５０ａは、様々な物理的形態を採用することができる。断面の観点から、素子５０および（１つまたは複数の）層５０ａは、平坦または平面であることができる。いくつかの態様において、素子５０および層５０ａは、最終用途次第で非直線形のシート様の形態で製造することができる。一例として、楕円ディスプレイおよびベゼルを有する移動式ディスプレイデバイスは、一般に楕円のシート様形態を有するガラス素子５０および層５０ａを必要とすることができる。
【００３１】
さらに図１および１Ｂを参照すると、スタックアセンブリ１００のガラス素子５０は、ガラス層５０の第１の主面５４ａからガラス層５０の第１の深さ６２まで延在する圧縮応力領域６０をさらに含む。他の利点の中でも、圧縮応力領域６０は、ガラス層５０ａの範囲内で、曲げにおいてガラス層５０ａに生じた引張応力、特に第１の主面５４ａ付近で最大に達する引張応力を相殺するために利用することができる。圧縮応力領域６０は、層の第１の主面５４ａにおいて少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を含むことができる。いくつかの態様において、第１の主面５４ａの圧縮応力は、約６００ＭＰａ〜約１０００ＭＰａである。他の態様において、ガラス層５０ａにおいて圧縮応力を生じるために利用されるプロセス次第で、圧縮応力は、第１の主面５４ａにおいて１０００ＭＰａより高く、２０００ＭＰａまでであることができる。圧縮応力は、本開示の他の態様において、第１の主面５４ａにおいて約１００ＭＰａ〜約６００ＭＰａの範囲であることもできる。
【００３２】
圧縮応力領域６０内で、圧縮応力は、ガラス層の第１の主面５４ａから第１の深さ６２までの深さの関数として、ガラス層５０ａの範囲内で一定の状態を保つことができ、減少または増加することもできる。したがって、様々な圧縮応力プロフィールは、圧縮応力領域６０で利用されることができる。さらに、深さ６２を、ガラス層の第１の主面５４ａから約１５μｍ以下に設定することができる。他の態様において、深さ６２を、ガラス層の第１の主面５４ａから、ガラス層５０ａの厚さ５２ａの約１／３以下、またはガラス層５０ａの厚さ５２ａの２０％以下であるように設定することができる。
【００３３】
図１および１Ａを参照すると、ガラス素子５０は、素子が、約６０分間にわたり約２５℃および約５０％相対湿度で、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０で保持される時の破損の不在によって特徴づけられる。本明細書で使用される場合、「故障」、「破損」などの用語は、破損、破壊、層間剥離、亀裂伝播、または本開示のスタックアセンブリ、ガラス物品およびガラス素子をそれらの意図された目的に不適当にさせる他の機構を指す。ガラス素子５０がこれらの条件下で曲げ半径４０に保持される場合、曲げ力４２は素子５０の末端に適用される。一般には、曲げ力４２の適用の間、引張応力は素子５０の第１の主面５４で生じ、および圧縮応力は第２の主面５６で生じる。他の態様において、ガラス素子５０は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲の曲げ半径に対する破損を回避するために構成することができる。いくつかの態様において、曲げ半径４０は、約１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲に設定することができる。曲げ半径４０は、スタックアセンブリ１００の他の態様によるガラス素子５０において破損を引き起こすことのない、約５ｍｍ〜７ｍｍの範囲に設定することもできる。いくつかの態様において、ガラス素子５０は、素子が、少なくとも１２０時間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０で保持される時の破損の不在によって特徴づけることもできる。曲げ試験結果は、上記とは異なる温度および／または湿度レベルを有する試験条件下で変動可能である。例えば、より小さい曲げ半径４０（例えば＜３ｍｍ）を有するガラス素子５０は、５０％相対湿度より有意に低い湿度レベルで実行される曲げ試験において、破損の不在によって特徴づけられてもよい。
【００３４】
またガラス素子５０は、素子５０の第２の主面５６が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤（「ＰＳＡ」）、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層（「ＰＥＴ」）によって担持され、および素子５０の第１の主面５４が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗によって特徴づけられる。典型例として、本開示の態様による貫入試験は、０．５ｍｍ／分のクロスヘッド速度の移動制御下で実行される。特定の態様において、金属ピンの変形から生じるおそれのある、より高い弾性率を有する材料（例えば、ガラス素子５０）の試験に関連する偏りを回避するために、ステンレス鋼ピンは、特定の試験量（例えば１０回の試験）の後、新しいピンに置き換えられる。いくつかの態様において、ガラス素子５０は、ワイブルプロット内で５％以上の破損確率において、約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗によって特徴づけられる。ガラス素子５０は、ワイブル特性強度（すなわち、６３．２％以上）において約３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）より大きい貫入抵抗によって特徴づけることもできる。特定の態様において、スタックアセンブリ１００のガラス素子５０は、約２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）以上、２．５ｋｇｆ（２４．５Ｎ）以上、３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）以上、３．５ｋｇｆ（３４．３Ｎ）以上、４ｋｇｆ（３９．２Ｎ）以上、およびより高い範囲において貫入に抵抗することができる。ガラス素子５０は、８Ｈ以上の鉛筆硬度によっても特徴づけられる。
【００３５】
再び図１および１Ｂを参照すると、スタックアセンブリ１００のいくつかの態様は、第２の層コーティング厚さ７２を有する、低い摩擦係数を有する第２の層７０を含む。これらの構成において、第２の層７０は、ガラス素子５０の第１の主面５４上に配置される。特定の用途のスタックアセンブリ１００において利用される場合、第２の層７０は、摩擦を減少させ、かつ／または摩耗からの表面損傷を低下させるために有用となることができる。第２の層７０は、素子および／または層が、破損の原因となるその設計限界を超過する応力を受けた時のガラス素子５０および／または層５０ａの断片および破片の保持において安全対策を提供することもできる。第２の層７０の厚さ７２は、いくつかの態様において、１マイクロメートル（μｍ）以下に設定することができる。他の態様において、第２の層７０は、特定の組成物に関して、５００ｎｍ以下または１０ｎｍ以下に設定することができる。さらに、スタックアセンブリ１００のいくつかの態様において、その設計限界を超過する応力から生じたガラス素子５０および／または層５０ａの破片の保持において安全性の利益を提供するために、追加的な層７０を主面５６上で利用することができる。
【００３６】
第２の層７０には、熱可塑性物質、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」）、なら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およびＡｓａｈｉ（登録商標）Ｃｙｔｏｐ（登録商標）コーティング）を含む、低い表面エネルギーを有することが既知である様々なフルオロカーボン材料を利用することができる。これらは典型的に、接着に関する機械的連動機構に依存する。第２の層７０は、シラン含有調合物、例えば、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２６３４コーティング、または他のフルオロ−もしくはペルフルオロシラン（例えば、アルキルシラン）から製造することもできる。これは単層または多層フィルムとして堆積することができる。いくつかの態様において、第２の層７０は、単独で、もしくはホットエンドコーティング、例えば、酸化スズ、または蒸着されたコーティング、例えば、パリレンおよびダイヤモンド様コーティング（「ＤＬＣ」）と組み合わせて使用される、シリコーン樹脂、ワックス、ポリエチレン（酸化物）を含むことができる。第２の層７０は、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素また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、または上記コーティング組成物および調合物における添加剤として使用することができる。
【００３７】
上記の代わりに、または上記に加えて、第２の層７０は、様々な他の特性、例えば、抗菌性、抗破片性、抗汚れ性および抗指紋性を含んでもよい。
【００３８】
いくつかの態様において、スタックアセンブリ１００は、ガラス層５０の第１の主面５４ａにおいて５μｍ以下の最大欠陥径を有する圧縮応力領域６０を有するガラス素子５０を含むことができる。最大欠陥径は、２．５μｍ以下、２μｍ以下、１．５μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下またはより小さい欠陥径範囲に保持される。ガラス素子５０、１つおよび／または複数の層５０ａの圧縮応力領域における欠陥径を低下させることによって、曲げ力、例えば、曲げ力４２（図１Ａを参照のこと）による引張応力の適用時に、これらの素子および／または層が亀裂伝播によって故障する傾向をさらに低下させることができる。加えて、スタックアセンブリ１００のいくつかの態様は、圧縮応力領域における重複も欠如する制御された欠陥径分布（例えば、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａにおいて０．５μｍ以下の欠陥径）を有する表面領域を含むことができる。
【００３９】
再び図１Ａを参照すると、スタックアセンブリ１００に適用される曲げ力４２は、ガラス素子５０の第１の主面５４における引張応力をもたらす。より密接した曲げ半径４０によって、より高い引張応力が導かれる。以下の式（１）を使用して、特に、一定の曲げ半径４０で曲げられたガラス素子５０の第１の主面５４における、スタックアセンブリ１００における最大引張応力を推定することができる。式（１）は、
【００４０】
【数１】
2019089706.tif 000003
【００４１】
によって表わされる。上記式中、Ｅは、ガラス素子５０のヤング率であり、νは、ガラス素子５０のポアソン比であり（典型的に、νは、ほとんどのガラスの組成物に関して約０．２〜０．３である）、ｈは、ガラス素子の厚さ５２を反映し、かつＲは、湾曲の曲げ半径である（曲げ半径４０と比較できる）。式（１）を使用すると、最大曲げ応力は、ガラス素子の厚さ５２および弾性率に比例して依存し、かつガラス素子の湾曲の曲げ半径４０に反比例して依存することが明らかである。
【００４２】
スタックアセンブリ１００に適用される曲げ力４２も、即時またはより低速の疲労破損機構を導く亀裂伝播の可能性をもたらす可能性がある。第１の主面５４における、または表面の直下における欠陥の存在は、素子５０のこれらの潜在的破損モードに寄付するおそれがある。下記の式（２）を使用して、曲げ力４２を受けたガラス素子５０における応力強度因子を推定することが可能である。式（２）は、
【００４３】
【数２】
2019089706.tif 000004
【００４４】
によって表わされる。上記式中、ａは欠陥径であり、Ｙは、幾何学的因子であり（一般に、典型的な破損モードでガラス端縁から生じる亀裂に関して１．１２であると仮定）、かつσは、式（１）を使用して推定された曲げ力４２と関連する曲げ応力である。式（２）は、亀裂顔に沿った応力が一定であると仮定し、これは、欠陥径が小さい場合（例えば、＜１μｍ）に適切な仮定である。応力強度因子Ｋがガラス素子５０の破壊靱性ＫＩＣに達する時、瞬間破損が生じる。ガラス素子５０のために適切なほとんどの組成物に関して、ＫＩＣは約０．７ＭＰａ√ｍである。同様に、Ｋが疲労閾値Ｋ閾値以上のレベルに達成する時、低速の周期的疲労負荷条件を通して破損が生じる可能性がある。Ｋ閾値のための適切な仮定は、約０．２ＭＰａ√ｍである。しかしながら、Ｋ閾値を実験的に決定することができ、全体的な適用必要条件次第である（例えば、所与の用途のためのより高い疲労寿命は、Ｋ閾値を増加させることができる）。式（２）を考慮して、全体的な引張応力レベルおよび／またはガラス素子５０の表面における欠陥径を低下させることによって、応力強度因子を低下させることができる。
【００４５】
スタックアセンブリ１００のいくつかの態様によると、式（１）および（２）によって推定される引張応力および応力強度因子は、ガラス素子５０の第１の主面５４における応力分布の制御によって最小化することができる。特に、第１の主面５４以下の圧縮応力プロフィール（例えば、圧縮応力領域６０）は、式（１）で算出された曲げ応力から差し引かれる。したがって、全体的な曲げ応力レベルは低下し、次に、式（２）を通して推定することができる応力強度因子も低下する。
【００４６】
いくつかの実装形態において、折り畳み可能な特徴を有する折り畳み可能な電子デバイスは、スタックアセンブリ１００を含むことができる。折り畳み可能な特徴は、例えば、ディスプレイ、プリント基板、ハウジングまたは電子デバイスと関連する他の特徴であることができる。折り畳み可能な特徴がディスプレイである場合、例えば、スタックアセンブリ１００は実質的に透明であることが可能である。さらに、スタックアセンブリ１００は、上記で記載されるような鉛筆硬度、曲げ半径および／または貫入抵抗能力を有することができる。１つの例示的な実装形態において、折り畳み可能な電子デバイスは、上記によって記載されるスタックアセンブリ１００を含むか、またはその他の方法で組み込むウォッチ、ウォレットまたはブレスレットなどの装着型電子デバイスである。本明細書に定義されるように、「折り畳み可能」には、完全な折り畳み、部分的な折り畳み、屈曲、湾曲および多重折り畳み能力が含まれる。
【００４７】
図１Ｃを参照すると、圧縮応力領域６０ａを生じさせるためにイオン交換プロセスに依存するスタックアセンブリ１００ａの断面図が示される。スタックアセンブリ１００ａは、図１〜１Ｂに示されるスタックアセンブリ１００と同様であり、同様に番号をつけられた素子は、比較できる構造および機能を有する。しかしながら、スタックアセンブリ１００ａにおいては、ガラス素子５０の圧縮応力領域６０ａは、イオン交換プロセスによって生じることができる。すなわち、圧縮応力領域６０ａは、複数のイオン交換可能な金属イオンと、領域６０ａにおいて圧縮応力を生じるように選択される複数のイオン交換された金属イオンとを含むことができる。スタックアセンブリ１００ａのいくつかの態様において、イオン交換された金属イオンは、イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する。イオン交換可能なイオン（例えば、Ｎａ＋イオン）は、イオン交換プロセスを受ける前にガラス素子５０および層５０ａに存在する。イオン交換するイオン（例えば、Ｋ＋イオン）は、ガラス素子５０および層５０ａに組み込まれることができ、イオン交換可能なイオンのいくつかを置き換える。ガラス素子５０および層５０ａへのイオン交換するイオン（例えば、Ｋ＋イオン）の組み込みは、イオン交換するイオン（例えば、溶融ＫＮＯ３塩）を含有する溶融塩浴に、素子または層を浸漬することによって生じることができる。この例において、Ｋ＋イオンはＮａ＋イオンより大きい原子半径を有し、存在する場合は常に、ガラスにおいて局所的圧縮応力を生じる傾向がある。
【００４８】
利用されるイオン交換プロセス条件次第で、イオン交換するイオンは、第１の主面５４ａから第１のイオン交換深さ６２ａまで付与することができ、圧縮応力領域６０ａのイオン交換層深さ（「ＤＯＬ」）が確立される。同様に、図１Ｃ中に示されるように、第２の圧縮応力領域６０ａは、第２の主面５６ａから第２のイオン交換深さ６３ａまで生じることができる。１００ＭＰａをはるかに超えるＤＯＬの範囲内の圧縮応力レベルは、そのようなイオン交換プロセスによって、２０００ＭＰａ程度の高さまで達成することができる。上記で述べたように、圧縮応力領域６０ａ（および存在する場合、第２の領域６０ａ）における圧縮応力レベルは、曲げ力４２から生じた、スタックアセンブリ１００ａ、ガラス素子５０およびガラス層５０ａにおいて生じた引張応力を相殺するために有用となることが可能である。
【００４９】
再び図１Ｃを参照すると、スタックアセンブリ１００ａのいくつかの態様は、それぞれ少なくとも１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される１つ以上の端縁圧縮応力領域５９ａを含むことができる。ガラス素子５０における端縁圧縮応力領域５９ａは、端縁５８ｂから端縁深さ５９ｂまで確立することができる。端縁圧縮応力領域５９ａを生じるために、圧縮応力領域６０ａを生じるために利用されるものと本質的に同様のイオン交換プロセスを配置することができる。より詳しくは、端縁圧縮応力領域５９ａを使用して、例えば、端縁５８ｂの正面を横切ってガラス素子５０を曲げることによって、端縁５８ｂで生じた引張応力を相殺することができる。あるいは、またはそれに加えて、理論によって束縛されることなく、圧縮応力領域５９ａは、端縁５８ｂにおける、または端縁５８ｂへの衝撃または摩耗事象からの悪影響を相殺し得る。
【００５０】
図１Ｄにおいて、圧縮応力領域６０ｂを生じさせるガラス層５０ａの領域間の熱膨張係数（「ＣＴＥ」）のずれに依存するスタックアセンブリ１００ｂが示される。スタックアセンブリ１００ｂは、図１〜１Ｂに示されるスタックアセンブリ１００と同様であり、同様に番号をつけられた素子は、比較できる構造および機能を有する。しかしながら、スタックアセンブリ１００ｂにおいては、ガラス素子５０の圧縮応力領域６０ｂは、層５０ａ自体内のＣＴＥの差異に依存するガラス層５０ａの調整された構造によって生じることができる。特に、ガラス層５０ａは、コア領域５５ａと、コア領域５５ａに配置される第１および第２のクラッド領域５７ａを含む。特に、コア領域５５ａのＣＴＥは、クラッド領域５７ａのＣＴＥより大きい。ガラス層５０ａが製造の間に冷却された後、コア領域５５ａおよびクラッド領域５７ａの間のＣＴＥの差異が冷却時に不均等な体積収縮を生じ、図１Ｄに示すように、それぞれ、第１および第２の主面５４ａおよび５６ａの下のクラッド領域５７ａにおける圧縮応力領域６０ｂを生じさせる。言い換えると、コア領域５５ａおよびクラッド領域５７ａは、高温で互いに密接に接触し、次いで、領域５５ａおよび５７ａは低温まで冷却され、低ＣＴＥクラッド領域５７ａと比較して高ＣＴＥのコア領域５５ａのより大きい体積変化によって、クラッド領域５７ａにおいて圧縮応力領域６０ｂが作成される。
【００５１】
再び図１Ｄを参照すると、ＣＴＥによって生じた圧縮応力領域６０ｂは、ガラス層の第１の主面５４ａからＣＴＥ領域深さ６２ｂまで、および第２の主面５６ａからＣＴＥ領域深さ６３ｂまで達し、したがって、ＣＴＥ関連ＤＯＬが確立される。いくつかの態様において、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値の差異を最大化することによって、製造後の素子５０の冷却時に圧縮応力領域６０ｂにおいて生じた圧縮応力の大きさを増加させることができる。
【００５２】
スタックアセンブリ１００ｂのいくつかの態様において、図１Ｄに示すように、コア領域５５ａはコア領域厚さ５５ｂを有し、およびクラッド領域５７ａはクラッド厚さ５７ｂを有する。これらの態様において、クラッド領域厚さ５７ｂの合計によって割られたコア領域厚さ５５ｂに関して３以上の厚さ比率を設定することが好ましい。したがって、コア領域５５ａの径および／または径と関連するそのＣＴＥおよび／またはクラッド領域５７ａのＣＴＥを最大化することは、スタックアセンブリ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加させるために有用となることができる。
【００５３】
別の態様によると、図２は、複数のガラス層５０ａ（例えば、２層の層５０ａ、３層の層５０ａ、４層の層５０ａなど）を有するガラス素子５０を有するスタックアセンブリ１００ｃを示す。図２に示すように、一緒に積み重なった３層のガラス層５０ａがガラス素子５０を構成する。圧縮応力領域６０は、図２に示すようにそれぞれの層５０ａで存在することができる。層５０ａは一緒に直接に積み重なることができるか、またはいくつかの態様において、対応する中間層をそれらの間に配置することができる。さらに、スタックアセンブリ１００ｃのいくつかの態様において、圧縮応力領域６０が、ガラス素子５０の範囲内の全ての層５０ａで必要とされるというわけではない。好ましくは、圧縮応力領域６０は、素子５０の一番上の層５０ａに存在する。加えて、いくつかの態様において、１つ以上の層５０ａにおいて、端縁圧縮応力領域５９ａ（図１Ｃおよび相当する記載を参照のこと）、圧縮応力領域６０ａ（図１Ｃおよび相当する記載を参照のこと）、および／または圧縮応力領域６０ｂ（図１Ｃおよび相当する記載を参照のこと）を含むことも好ましい。
【００５４】
一般には、スタックアセンブリ１００ｃの層５０ａは、ガラス素子５０の曲げの時の互いに関する運動を可能にするように構成されるか（図２Ａを参照のこと）、または層５０ａは互いにゆるやかに連結する。層５０ａの積み重ねによって得られるガラス素子５０の集合的な厚さによって、それぞれの層５０ａがそれより上に層を担持する場合、素子５０の貫入に対する抵抗を増加させることができる。さらに、曲げの間に互いに対して移動するガラス層５０ａの能力は、曲げ半径４０まで曲がる時にそれぞれの層５０ａで生じる引張応力の量を低下させる。これは、（素子５０の厚さではなく）それぞれの層５０ａの厚さが、式（１）によって推定されるように、引張応力を生じることに寄与する因子であるためである。曲げ応力を生じる観点から、その隣接している層５０ａから、それぞれの層５０ａが一般に分離されるため、スタックアセンブリ１００ｃのいくつかの態様は、スタックアセンブリに存在するそれぞれの層５０ａ内の圧縮応力領域６０を組み込む。スタックアセンブリ１００ｃの特定の態様において、第２の層７０は、ガラス素子５０の第１の主面５４上に（すなわち、一番上の層５０ａの第１の主面上に）配置されることができる。この目的のために利用される第２の層７０は、スタックアセンブリ１００と関連して上記で概説される第２の層７０と比較できる構造および機能を有する。あるいは、またはそれに加えて、第２の層７０は、最低層５０ａの第２の主面上で、および／またはスタックアセンブリ１００ｃのいずれかの層５０ａの一方または両方の主面上で利用されてもよい。
【００５５】
図３および３Ｂを参照すると、スタックアセンブリ（またはガラス物品）１００ｄが、本開示の追加的な態様によって示される。スタックアセンブリ１００ｄは、そのガラス層５０ａの厚さ５２ａより大きい厚さ９２を有するガラス構造９０を含む。ガラス層５０ａは、第１の主面５４ａおよび第２の主面５６ａを含む。第１の主面５４ａは、ガラス構造９０の第１の主面まで延在することができる（図３および３Ｂを参照のこと）。いくつかの態様において、ガラス構造９０は、１２５μｍ以上の厚さ９２を有する。例示的な実施形態によると、ガラス層の厚さ５２ａは、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定することができる。スタックアセンブリ１００ｄの特定の態様において、第２の層７０は、ガラス層５０ａおよびガラス構造９０の第１の主面５４ａ上に配置されることができる。この目的のためにスタックアセンブリ１００ｄで利用される第２の層７０は、スタックアセンブリ１００と関連して上記で概説される第２の層７０と比較できる構造および機能を有する。
【００５６】
図３および３Ｂに示すように、スタックアセンブリ／ガラス物品１００ｄのガラス構造９０およびガラス層５０ａは、互いに対してモノリシックである。しかしながら、いくつかの態様において、ガラス構造９０は、接着されたか、その他の方法でガラス層５０ａに接合される別々の素子であることができる。さらに、スタックアセンブリ１００ｄにおいて、ガラス層５０ａは、ガラス構造の実質的に平行な端縁９８の間で、ガラス構造９０の中心領域９６に配置される。いくつかの態様において、かつ図３および３Ｂに示すように、ガラス層５０ａおよび中心領域９６は、それぞれの平行な端縁９８からいくらかの距離で間隔を置いて配置される。他の態様において、ガラス層５０ａおよび中心領域９６は、他の実質的に平行な端縁９８よりも、１つの端縁９８に近くなるように間隔をあけることができる。
【００５７】
図３および３Ｂに示したスタックアセンブリ（またはガラス物品）１００ｄにおいて、ガラス構造９０に組み込まれたガラス層５０ａは、スタックアセンブリ１００、１００ａおよび１００ｂと関連して上記で記載されるガラス層５０ａと本質的に同一である。したがって、スタックアセンブリ１００ｄで利用されるガラス層５０ａは、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａから第１の深さ６２ａまで及ぶ圧縮応力領域６０、６０ａまたは６０ｂを含む。スタックアセンブリ１００ｄのいくつかの態様によると、ガラス層５０ａの範囲内の圧縮応力領域６０、６０ａまたは６０ｂは、ガラスに横に構造９０に及ぶこともできる。全ての態様で必要とされるというわけではないが、ガラス層５０ａおよびガラス構造９０を通して圧縮応力領域６０、６０ａまたは６０ｂの含有は、製造性の利点を提供することができる。例えば、イオン交換プロセスは、１回の浸漬ステップでガラス層５０ａおよびガラス構造９０の両方において圧縮応力領域６０または６０ａを生じさせるために利用することができる。
【００５８】
図３Ａに示すように、スタックアセンブリ１００ｄ（またはガラス物品）は、一定の曲げ半径４０でガラス層５０ａを曲げる曲げ力４２を受けることができる。ガラス層５０ａの厚さ５２ａがガラス構造９０の厚さ９２より一般に小さいため、曲げ力４２は、ガラス層５０ａにおいて曲げ変位を引き起こす傾向があり、かつガラス構造９０の隣接部分における曲げがほとんどないか、または全くない。したがって、曲げ応力および応力強度レベルは、厚さ５２ａをガラス構造９０の厚さ９２以下のレベルまで最小化することによって、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａにおいて低下する。それにもかかわらず、ガラス構造９０の厚さ９２の増加によって、大部分のスタックアセンブリ１００ｄに追加的な貫入抵抗（すなわち、ガラス層５０ａを含有する中心領域９６のものを超えて）が提供される。
【００５９】
スタックアセンブリ１００ｄのいくつかの追加的な態様において、ガラス層５０ａおよび第２の主面５６ａの下の中心領域９６は、一般に不適合ポリマー層によって、さらに強化されることができる。この強化は、ガラス構造９０の貫入抵抗と比較してガラス層５０ａのいずれかの貫入抵抗の低下を相殺する傾向があり得る。さらに、スタックアセンブリ１００ｄのガラス層５０ａで利用される圧縮応力領域６０、６０ａまたは６０ｂは、スタックアセンブリ１００ａおよび１００ｂと関連して上記で概説されたイオン交換プロセスおよび／またはＣＴＥずれ概念（図１Ｃおよび１Ｄ、ならびに相当する記載を参照のこと）によって生じ得る。
【００６０】
図４、４Ａおよび４Ｂで示すように、厚さ５２ｅを有するガラス層５０ｅ、第１の主面５４ｅおよび第２の主面５６ｅを含むガラスの物品またはスタックアセンブリ１００ｅが提供される。第１の主面５４ｅも、ガラス構造９０の第１の主面まで延在することができる（図４および４Ｂを参照のこと）。いくつかの態様において、ガラス構造９０は、１２５μｍ以上の厚さ９２を有する。例示的な実施形態によると、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定することができる。スタックアセンブリ１００ｅの特定の態様において、第２の層７０は、ガラス層５０ｅの第１の主面５４ｅにおいて、および／またはガラス構造９０の一方または両方の主面において配置されることができる。スタックアセンブリ１００ｅにおいてこの目的のために利用される第２の層７０は、スタックアセンブリ１００と関連して上記で概説される第２の層７０と比較できる構造および機能を有する。第２の層７０は、第２の主面５６ｅにおいて配置されてもよい。
【００６１】
図４および４Ｂに示されるスタックアセンブリ（またはガラス物品）１００ｅにおいて、ガラス構造９０に組み込まれたガラス層５０ｅは、スタックアセンブリ１００、１００ａおよび１００ｂと関連して上記で記載されるガラス層５０ａと本質的に同一である。さらにまた、スタックアセンブリ１００ｅの構造および配置は、図３、３Ａおよび３Ｂと関連して上記で記載されるスタックアセンブリ１００ｄと同様である。しかしながら、スタックアセンブリ１００ｅにおいて利用されるガラス層５０ｅは、圧縮応力領域６０を含まない。
【００６２】
図４Ａに示すように、スタックアセンブリ１００ｅ（またはガラス物品）は、一定の曲げ半径４０でガラス層５０ｅを曲げる曲げ力４２を受けることができる。ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅがガラス構造９０の厚さ９２より一般に小さいため、曲げ力４２は、ガラス層５０ｅにおいて曲げ変位を引き起こす傾向があり、かつガラス構造９０の隣接部分における曲げがほとんどないか、または全くない。したがって、曲げ応力および応力強度レベルは、厚さ５２ｅをガラス構造９０の厚さ９２未満のレベルまで最小化することによって、ガラス層５０ｅの第１の主面５４ｅにおいて低下する。
【００６３】
しかしながら、スタックアセンブリ１００ｅ（またはガラス物品）においては、ガラス構造９０の厚さ９２の増加によって、大部分のアセンブリに追加的な貫入抵抗が提供される（すなわち、ガラス層５０ｅを含有する中心領域９６のものを超えて）。図５に示される結果によって実証されるように、貫入抵抗およびガラス厚さは相関することが可能である。図５の結果は、１１６、１０２、８７、７１、６０、４９、３３および２５μｍを含む厚さを有する様々なガラス試料の貫入抵抗を測定することによって生じた。これらのガラス試料は、１５体積％のＨＦおよび１５体積％のＨＣｌを有するエッチング溶液を使用して、上記の厚さレベルまで厚さ１３０μｍのガラス試料にエッチングすることによって調製された。貫入抵抗試験は、可撓性ディスプレイデバイスの構造をシミュレーションするために３７５μｍの適合層スタックにラミネートされたそれぞれのガラス試料上で実行された。厚さ３７５μｍの適合層スタックは、以下の層：（ａ）厚さ５０μｍのＰＳＡ層、（ｂ）厚さ１００μｍのＰＥＴ層、および（ｃ）厚さ１００μｍのＰＳＡ層、および（ｄ）厚さ１２５μｍのＰＥＴ層からなった。それぞれのガラス試料（例えば、厚さ１１６μｍのガラス、厚さ１０２μｍのガラスなど）が厚さ３７５μｍの適合層スタックにラミネートされたら、直径２００μｍのステンレス鋼端を有する平坦なチッププローブを、適合層スタックと反対側のガラス試料の主面に押し込んだ。次いで、破損（光学顕微鏡を用いて視覚による観察によって確認される）までチップを試料中に前進させ、破損力を測定した（ｋｇｆの単位で）。この試験からの結果を図５中にプロットした。
【００６４】
図５からの結果が実証するように、ガラス試料の貫入抵抗は、それぞれ、約１１６μｍから約２５μｍまでガラス層の厚さを減少させることで約２．５ｋｇｆ（２４．５Ｎ）から約０．４ｋｇｆ（３．９Ｎ）まで減少した。したがって、これらのガラス試料の貫入抵抗は、ガラスの厚さに非常に依存した。加えて、図５は、約１１６μｍの厚さを有する試験されたガラス基板試料の貫入抵抗が約２．５ｋｇｆ（２４．５Ｎ）であることを実証する。３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）より高い貫入抵抗レベルは、１３０μｍの厚さを有するガラス基板を用いることによって得ることができることは、推定を通して明白である。したがって、スタックアセンブリ１００ｅの１つの態様（図４、４Ａおよび４Ｂを参照のこと）は、３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）の貫入抵抗（スタックアセンブリ１００ｅの領域において、より薄いガラス層５０ｅを含有する中心領域９６付近のものを超えて）を得るために、約１３０μｍ以上の厚さを有するガラス構造９０を利用する。スタックアセンブリ１００ｅのいくつかの追加的な態様において、ガラス層５０ｅおよび第２の主面５６ｅの下の中心領域９６は、一般に不適合ポリマー層でさらに強化されることができる。この強化は、ガラス構造９０の貫入抵抗の増加と比較して、ガラス層５０ｅにおけるいずれかの貫入抵抗の低下を相殺する傾向があり得る。
【００６５】
スタックアセンブリ１００ｅにおいて、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、ガラス構造９０の厚さ９２より一般に薄い。スタックアセンブリの一実装形態において、スタックアセンブリ１００ｅの≦２ｍｍの曲げ半径は、約２０〜２５μｍの厚さ５２ｅで実行可能である。厚さ５２ｅに関してそのような厚さレベルを得るために、貫入抵抗を維持するためにより高い値で厚さ９２を保持しながら、選択的エッチングプロセスをスタックアセンブリ１００ｅ上で実行することができる。
【００６６】
選択的エッチングプロセスの一例において、１つのステップは、ガラス構造９０の厚さ９２と等しい実質的に一定の厚さを有するガラス構造を提供することである。次いで、コーティング材料は、ガラス構造９０の意図された中心領域９６（すなわち、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９０の第２の主面５６ｅにおいて適用され、その後のエッチングステップの間、これらの領域を保護するか、またはその他にマスクする。例えば、これらの材料は、ラミネーションまたはスクリーン印刷プロセスによって、ガラス構造９０上にコーティングすることができるフィルムまたはインクでもよい。当業者は、スタックアセンブリ１００ｅのため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、いずれの種類のコーティング材料が適切であるか容易に理解するであろう。これらのコーティング材料などを中心領域９６に隣接して適用することによって、中心領域９６のみが、その後のエッチングステップで利用される酸に暴露される。その後のエッチングステップにおいて、上記のエッチング溶液（例えば、１５体積％のＨＦおよび１５体積％のＨＣｌ）を、マスクされたガラス構造に、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で適用することができる。選択的エッチングが完成した後（例えば、脱イオン水によるエッチング溶液の洗浄を含む）、選択的エッチングプロセスに利用される特定のマスキング材料次第で、適切な剥離溶液を使用して、マスキング材料を剥離、または他の方法で除去することができる。
【００６７】
スタックアセンブリ１００ｅを生じるために利用される選択的エッチングプロセスを再び参照すると、端縁９８は、エッチングステップの間にコーティングされないままであることが可能である。その結果、ガラス層５０ｅが厚さ５２ｅで形成されて、これらの端縁９８にライトエッチングを受けさせる。端縁９８へのこのライトエッチングは、それらの強度を有益に改善することができる。特に、選択的エッチングプロセスが利用される前にガラス構造を区分するために利用される切断またはシングリングプロセスによって、ガラス構造９０の表面内に傷および他の欠陥が生じるおそれがある。これらの欠陥および欠陥は、適用環境および使用から、スタックアセンブリ１００ｅへの応力の適用の間に、ガラス破損を伝播し、その原因となるおそれがある。選択的酸エッチングプロセスは、これらの端縁９８にライトエッチングすることによって、少なくともこれらの欠陥のいくらかを除去することができ、それによって、スタックアセンブリ１００ｅの端縁の強度および／または破断抵抗を増加することができる。
【００６８】
スタックアセンブリ（またはガラス物品）１００ｅにおいて、ガラス層５０ｅは、（ａ）層５０ｅが、約１ｍｍ〜約５ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）層５０ｅの第２の主面５６ｅが、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および層５０ｅの第１の主面５４ｅが、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけることができる。いくつかの態様において、ガラス構造９０の厚さ９２は１２５μｍ以上であってよい。追加的な態様において、ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、曲げ半径を達成するために、約２０μｍ〜約１２５μｍに設定されてもよい。例示的な実施形態によると、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に設定することができる。いくつかの態様において、（例えば、アルカリを含まないアルミノボロシリケートガラス組成物を有すること）ガラス層５０ｅの厚さ５２ｅは、いくつかの追加的なライトエッチングによって、約２ｍｍの曲げ半径および約１ｍｍの曲げ半径を得るために約２５μｍ以下であることができる。
【００６９】
図１〜４Ｂに示されるスタックアセンブリ１００〜１００ｅは、第１の主面５４ａ、５４ｅと、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａからガラス層５０ａの第１の深さ６２、６２ａ、６２ｂまで延在する圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂ（すなわち、スタックアセンブリ１００〜１００ｄに関して）と、最終厚さ５２ａ、５２ｅとを有する第１のガラス層５０ａ、５０ｅを形成するステップを含む方法によって製造することができる。スタックアセンブリ１００〜１００ｄ（図１〜３Ｂを参照のこと）に関連するため、圧縮応力領域６０、６０ａ、６０ｂは、層５０ａの第１の主面５４ａにおいて、少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される。
【００７０】
図１〜４Ｂに示されるスタックアセンブリ１００〜１００ｅを形成するための方法は、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さ５２を有するガラス素子５０を形成するステップも含むことができる。ここでは、素子５０は、ガラス層５０ａ、５０ｅ、第１の主面５４、および第２の主面５６をさらに含む。これらの態様において、ガラス素子５０またはガラス層５０ａ、５０ｅは、（ａ）素子５０またはガラス層５０ａ、５０ｅが、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径４０において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子５０の第２の主面５６が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍのＰＳＡ、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのＰＥＴ層によって担持され、および素子５０またはガラス層５０ａ、５０ｅの第１の主面５４、５４ａ、５４ｅが、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけることができる。方法の他の態様において、ガラス素子５０またはガラス層５０ａ、５０ｅは、約３ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲の曲げ半径に対する破損を回避するように構成されることができる。いくつかの態様において、曲げ半径４０は、約１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲に設定することができる。方法の他の態様によると、ガラス素子５０またはガラス層５０ａ、５０における破損を引き起こすことなく、曲げ半径４０を約５ｍｍ〜７ｍｍの範囲に設定することもできる。
【００７１】
上記の方法のいくつかの態様において、第１のガラス層５０ａ、５０ｅ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、スロットドローイング、ローリング、リドローイングまたはフロートの１つ以上を利用する。他の形成プロセスは、ガラス層５０ａ、５０ｅの最終形状因子および／または最終ガラス層５０ａ、５０ｅに使用されるガラス前駆体の中間寸法次第で利用することができる。
【００７２】
形成プロセスは、さらに、最終厚さ５２ａ、５２ｅまでガラス層５０ａ、５０ｅを形成するように構成され、したがって、最終厚さ５２ａ、５２ｅを得るためのサブプロセスステップを含んでもよい。第１のガラス層５０ａ、５０ｅを形成するステップは、最終厚さ５２ａ、５２ｅを達成するためにガラス層５０ａ、５０ｅから材料を除去するように構成される材料除去プロセスを含むことができる。当業者によって理解されるように、様々な既知の酸エッチング／酸薄化プロセスをこの目的のために利用することができる。例えば、適切なエッチング溶液は、１５体積％のＨＦおよび１５体積％のＨＣｌを含むことができる。エッチング時間および／またはエッチング溶液濃度を制御することによって、ガラス層５０ａ、５０ｅにおいて所望の最終厚さ５２ａ、５２ｅを得ることができる。この溶液を使用するエッチング速度の一例は、１分あたり約１．１μｍである。方法のいくつかの態様において、最終厚さ５２ａ、５２ｅを達成するために利用される材料除去プロセスは、さらに、第１の主面５４ａの付近で最大欠陥径を、例えば、５μｍ以下、２．５μｍ以下、０．５μｍ以下、またはさらに低くまで低下させるように構成されることができる。
【００７３】
図１〜３Ｂに示されるスタックアセンブリ１００〜１００ｄの製造方法のさらなる態様によって、圧縮応力領域６０ａを生じるためにイオン交換プロセスを利用することができる。上記で概説されるように、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａから第１の深さ６２ａまで延在する圧縮応力領域６０ａを形成するステップは、以下：イオン交換可能な金属イオンを含有するガラス層５０ａにおいて圧縮応力を生じるように選択された複数のイオン交換する金属イオンを含む強化浴を提供するステップと；ガラス層５０ａ中の複数のイオン交換可能な金属イオンの一部を、強化浴中の複数のイオン交換する金属イオンの一部と交換して、第１の主面５４ａからガラス層５０ａの第１の深さ６２ａまで延在する圧縮応力領域６０ａを形成するためにガラス層５０ａを強化浴に浸漬するステップとの追加的なサブプロセスステップを含むことができる。方法のいくつかの態様において、イオン交換する金属イオンは、ガラス層５０ａに含有されるイオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する。方法の他の態様において、浸漬ステップは、圧縮応力領域６０ａを生じさせるために、約４００℃〜約４５０℃で、約１５分〜約１８０分間にわたりガラス層５０ａを強化浴に浸漬するステップを含む。
【００７４】
一態様によると、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｇｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ（登録商標）２．０と整合した組成を有する厚さ７５μｍのガラス試料は、３０分間にわたり４３０℃におけるＫＮＯ３浴浸水を含むイオン交換プロセスを受けた。次いで、圧縮応力（ＭＰａ）をガラス層深さ（μｍ）の関数として測定し、結果を図６Ａに示す。図示のとおり、このイオン交換プロセスはガラスの表面で約８８９ＭＰａの圧縮応力を生じ、および測定可能な圧縮応力レベルは、約１１．４μｍの深さまで測定された（すなわち、ＤＯＬ＝１１．４μｍ）。
【００７５】
方法のいくつかの態様において、ガラス層５０ａの表面から材料を除去するためのイオン交換後のプロセスは、欠陥径低下に関して利益を提供することができる。特に、そのような除去プロセスは、圧縮応力領域６０ａの形成後の第１の主面５４ａにおいて、ガラス層５２ａの最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するためのライトエッチングステップを利用することができる。例えば、除去ステップは、９５０ｐｐｍのＦ−イオン（例えば、ＨＦ酸）、０．１Ｍクエン酸エッチング溶液を、この目的のために約１２８分間にわたり利用することができる。式（２）と関連して上記で概説されるように、特にそれらの表面付近でのガラス層５０ａおよび／またはガラス素子５０における最大欠陥径の低下は、層および／または素子の曲げから生じる応力強度因子を低下させるために有用となる。
【００７６】
図６Ｂを参照すると、イオン交換およびイオン交換後の材料除去プロセスの両方を受けるガラス層の圧縮応力に対する影響を観察することができる。特に、図６Ｂは、図６Ａに従って調製され、かつ追加的に表面から約１〜２μｍの材料を除去するためにライトエッチングプロセスを受けたガラス層試料のガラス層深さ（μｍ）の関数として圧縮応力を示す。これらの試料は、ガラスの表面において約７７２ＭＰａの圧縮応力によって測定され、測定可能な圧縮応力レベルは、約９．６μｍの深さまで測定された（すなわち、ＤＯＬ＝９．６μｍ）。実質的に図６Ｂは、図６Ａに示すように深さ関係の関数として同様の圧縮応力を有するが、図６Ｂは効果的に図６Ａの短縮版であり、除去された第１の部分は、ライトエッチンプロセスからの材料の実際の除去と整合することは明白である。したがって、イオン交換後の材料除去プロセスは、イオン交換プロセスから得られるＤＯＬおよび最大圧縮応力をいくらか低下させることができるが、同時に欠陥径低下に関して利益を提供する。より高い圧縮応力レベルおよび／またはＤＯＬレベルが所与の用途のために必要である範囲内において、イオン交換後の材料除去プロセスから予想される影響を考慮して、目標とされたレベルよりいくらか高い圧縮応力およびＤＯＬレベルを生じるように、イオン交換プロセスを調整することができる。
【００７７】
いくつかの態様によると、除去プロセスは、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａにおいての５μｍ以下の最大欠陥径まで、圧縮応力領域６０、６０ａおよび／または６０ｂにおける欠陥分布を制御するために実行することができる。除去ステップは、圧縮応力領域６０、６０ａおよび／または６０ｂが、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａにおいて、２．５μｍ以下またはさらに低く０．４μｍ以下の最大欠陥径を含むように実行することもできる。方法のいくつかの追加的な態様によると、除去ステップは、圧縮応力領域６０、６０ａまたは６０ｂの重複が欠如するガラス層５０ａの領域内の欠陥径分布を制御するために実行することもできる。さらに、端縁において、および存在する場合、端縁圧縮応力領域５９ａ内で欠陥径分布を制御するために、様々な除去プロセスをガラス素子５０の端縁５８ｂにおいて実行することができる（図１および１Ｃを参照のこと）。
【００７８】
一実施形態によると、第１の主面５４ａと、ガラス層５０ａの第１の主面５４ａからガラス層５０ａの第１の深さ６２まで延在し、層５０ａの第１の主面５４ａにおいて少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域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と；約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さ５２を有し、ガラス層５０ａと、第１の主面５４と、第２の主面５６をさらに含むガラス素子５０を形成するステップとを含む、スタックアセンブリ１００〜１００ｄの製造法が提供される。いくつかの態様において、素子５０は、１層のガラス層５０ａを含む。
【００７９】
例示的な実施形態において、第１のガラス層５０ａおよび素子５０を形成するステップは、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイング、フロートまたは他の直接的なガラス形成プロセスを使用して、ガラス層５０ａの最終厚さ５２ａ（および素子５０の厚さ５２）より厚い暫定的な厚さ（例えば、約２００μｍ）を形成するステップを含むことができる。暫定的なガラス層５０ａ（および素子５０）は、次いで、既知の切断プロセス（例えば、水切断、レーザー切断など）を使用して、分離、切断および／または他の方法で最終に近い部品寸法まで形成することができる。この時点で、暫定的なガラス層５０ａ（および素子５０）を、次いで、上記のプロセスステップによる最終厚さ５２ａ（例えば、約７５μｍ）までエッチングすることができる。このプロセス段階における最終厚さへのエッチングによって、事前のガラス形成および分離／切断ステップから導入される欠陥および他の欠陥を除去する際の利益を提供することができる。次に、ガラス層５０ａおよび素子５０は、限定されないが、上記イオン交換プロセスを含む、圧縮応力領域６０を形成するプロセスステップを受けることができる。上記プロセスによって、圧縮応力領域６０を含有するガラス層５０ａおよび素子５０において最終のライトエッチングを実行することができる。このような最終ライトエッチングは、次いで、事前のイオン交換プロセスから生じたガラス層５０ａおよび素子５０の表面のいずれの測定可能な傷および欠陥も除去することができる。方法によって製造されたガラス素子５０またはガラス層５０ａは、（ａ）素子５０またはガラス層５０ａが、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子５０またはガラス層５０ａの第２の主面５６、５６ａが、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および素子５０またはガラス層５０ａの第１の主面５４、５４ａが、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけることができる。
【００８０】
さらなる例示的な実施形態において、第１のガラス層５０ａおよび素子５０を、それぞれ、最終厚さ５２ａおよび厚さ５２まで形成するステップは、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイング、フロートまたは他の直接的なガラス形成プロセスを利用することによって実行することができる。ガラス層５０ａ（および素子５０）は、次いで、既知の切断プロセス（例えば、水切断、レーザー切断など）を使用して、分離、切断および／または他の方法で最終に近い部品寸法まで形成することができる。この時点で、次いで、ガラス層５０ａ（および素子５０）は、限定されないが、上記イオン交換プロセスを含む、圧縮応力領域６０を形成するプロセスステップを受けることができる。上記プロセスによって、圧縮応力領域６０を含有するガラス層５０ａおよび素子５０において最終のライトエッチングを実行することができる。このような最終ライトエッチングは、次いで、事前のイオン交換プロセスから生じたガラス層５０ａおよび素子５０の表面のいずれの測定可能な傷および欠陥も除去することができる。
【００８１】
方法によって製造されたガラス素子５０またはガラス層５０ａは、（ａ）素子５０またはガラス層５０ａが、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子５０またはガラス層５０ａの第２の主面５６、５６ａが、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および素子５０またはガラス層５０ａの第１の主面５４、５４ａが、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度によって特徴づけることができる。
【００８２】
図７Ａを参照すると、３つの組成「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図が提供される。Ａ群の組成は、（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；および０．９％のＮａ２Ｏである。Ｂ群の組成は、（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；および０％のＮａ２Ｏである。Ｃ群の組成は、（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；および１３．７％のＮａ２Ｏである。式（２）は、図７Ａに示される推定を生じるために利用された。ガラス層「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」は、それぞれ、５７．４、６９．３および７３．６ＧＰａの弾性率を有する。さらに、ガラス層「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」は、それぞれ、０．２２、０．２２および０．２３のポアソン比を有する。加えて、応力強度因子推定は、２５、５０および１００μｍの厚さおよび３、５および７ｍｍの曲げ半径を有するガラス層「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」に対して実行された。それがフュージョン形成されたガラス表面の典型的な最大欠陥径であるため、全ての事例に関して、４００ナノメートル（ｎｍ）の欠陥径が仮定された。圧縮応力領域は、これらのガラス層のいずれにも存在しないことが仮定された。
【００８３】
図７Ａにおいて、領域Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩは、それぞれ、瞬間破損、低速疲労破損および無破損領域を指す。推定が示すように、曲げ半径の増加およびガラス層の厚さの減少は、それぞれ応力強度因子を低下させる傾向があるステップである。曲げ半径が２５μｍ以下およびガラス層の厚さが５ｍｍ以上に保持される場合、図７Ａの推定された応力強度因子は、静的張力または疲労で破損が生じないことを示唆する（例えば、領域ＩＩＩに関して＜０．２ＭＰａ√ｍにおけるＫ）。図７Ａに示されるこれらの特定のガラス層（すなわち、５ｍｍ以上の曲げ半径および２５μｍ以下の厚さを有するガラス層）は、本開示の特定の態様による比較的適度の貫入抵抗必要条件によるスタックアセンブリおよびガラス物品に適切であり得るであろう。
【００８４】
図７Ｂを参照すると、３つの組成「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図が提供される（すなわち、図７Ａに示されるガラス層に利用されるものと同じ組成）。図７Ｂに示される推定に利用されるそれぞれのガラス層は、５０μｍの厚さおよび５ｍｍの曲げ半径を有することが仮定された。さらに、「対照」（これもＡ、ＢおよびＣによって示される）群は、重複した圧縮応力領域が欠如することが仮定され、および「ＩＯＸ」群（これもＡ’’、Ｂ’’およびＣ’’によって示される）群は、本開示の態様によって約７００ＭＰａの表面圧縮を有するイオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有することが仮定された。２０００ｎｍ（２μｍ）のより控え目な欠陥径は、本開示の態様によるスタックアセンブリ、ガラス素子またはガラス物品を含有するデバイスの製造後、十分に経過したところでユーザーによって使用段階で導入されるより大きい欠陥の最悪のシナリオを反映して、これらの推定を生じる目的で仮定された。
【００８５】
図７Ｂの推定が示すように、イオン交換プロセスによってガラス層において生じた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層における応力強度レベルを有意に相殺することができる。領域ＩＩＩ閾値より十分に低い応力強度レベル（例えば、領域ＩＩＩに関して、＜０ＭＰａ√ｍにおけるＫ）は、曲げの間に生じる引張応力において重複した追加的な圧縮応力によって、５０μｍの厚さおよび５ｍｍの曲げ半径を有する「ＩＯＸ」ガラス層に関して観察された。対照的に対照群は、圧縮応力領域がなく、領域Ｉ内で応力強度レベルを有することが推定された。
【００８６】
図８を参照すると、１つの特定の組成、図７Ａおよび７Ｂに示されるＣ群の組成物と比較できるガラス組成のガラス層の表面における推定された応力レベルの箱髭図が提供される。図８に示される応力推定を生じるために利用されるそれぞれのガラス層は、２５、５０、７５および１００μｍの厚さおよび５ｍｍの曲げ半径を有することが仮定された。さらに、これらのガラス層のいくつかは、圧縮応力領域が欠如することが仮定され（すなわち「対照」群）、および残りのガラス層は、例えば、本開示のさらなる態様によってイオン交換プロセスによって生じた約７００ＭＰａの表面圧縮を有する圧縮応力領域を所有することが仮定された（すなわち「ＩＯＸ」群）。それがフュージョン形成されたガラス表面の典型的な最大欠陥径であるため、全ての事例に関して、４００ナノメートル（ｎｍ）の欠陥径が仮定された。さらに、安全地帯（すなわち、領域ＩＩＩ）は、Ｋ＜０．２ＭＰａ√ｍの応力強度安全係数に設定された。
【００８７】
図８における推定が示すように、イオン交換プロセスによってガラス層において生じた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層における応力強度レベルを有意に低下させることができる。領域ＩＩＩ閾値より十分に低い応力強度レベル（例えば、領域ＩＩＩに関して、＜０．２ＭＰａ√ｍにおけるＫ）は、曲げの間に生じる引張応力において重複した追加的な圧縮応力によって、２５、５０、７５および１００μｍの厚さおよび５ｍｍの曲げ半径を有する全ての「ＩＯＸ」ガラス層に関して観察された。対照的に対照群は、圧縮応力領域がなく、全ての厚さに関して領域Ｉにおいて応力強度レベルを有することが推定された。
【００８８】
図９を参照すると、本開示の態様による、７５μｍの厚さおよびイオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有する１つの組成のガラス層に関する破損貫入負荷データのプロットが提供される。特に、図９において試験される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；および０．２％のＳｎＯ２であった。図９のデータを生じるために使用される実験において試験されたガラス層の全ては、約７７２ＭＰａの表面における圧縮応力および９．６μｍのＤＯＬを有する圧縮応力領域を生じるために、イオン交換プロセスを受けた。試験の目的のために、ガラス層は、２５μｍのＰＳＡ層（約１ＧＰａ未満の弾性率を有する）によって（約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する）５０μｍのＰＥＴ層にラミネートされた。貫入試験は、外部ガラス表面で実行した。
【００８９】
図９に示すように、貫入試験データを生じるために４つの群の試料を試験した。それぞれの群は、異なる貫入デバイスに相当した：直径２００μｍ、平底ステンレス鋼パンチ；０．５ｍｍの炭化タングステン球；１．０ｍｍの炭化タングステン球；および１．５ｍｍの炭化タングステン球。図９のデータは、試験において利用される特定の貫入デバイスに対する貫入破損負荷データの感度を実証する。一般に、結果の可変性は、利用されるそれぞれのデバイスに関して同様に見える。図９に示されるように、イオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有する７５μｍの厚さを有するガラス層は、直径２００μｍの平底ステンレス鋼パンチで試験した場合、４ｋｇｆ（３９．２Ｎ）を十分に超過する貫入破損負荷を有した。
【００９０】
別の例において、図９で試験されるガラス層と比較できる組成を有するガラス層は、本開示の態様によって調製され、イオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有し、２点静的疲労曲げ試験を受けた。特に、試験されたガラス層は７５μｍの厚さを有し、その圧縮応力領域は、３０分、４３０℃でのＫＮＯ３溶融塩浴における浸漬によって生じた。さらに、ガラス層は、約１２８分間の９５０ｐｐｍのＦ−イオン、０．１Ｍクエン酸エッチング溶液における酸エッチングを含むイオン交換後の材料除去プロセスを受けた。試験時、ガラス層は、１２０時間約５ｍｍの曲げ半径を受けた後に破損しなかった。
【００９１】
さらなる実施例において、図９において試験される試料の組成およびイオン交換プロセスステップによって厚さ７５μｍのガラス層試料を調製した。これらの試料は、いずれかの適応層によってラミネートされなかった。調製された時、これらの試料は１０５×２０×０．０７５ｍｍであった。次いで、１０個の試料は、１０ｍｍプレート分離（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）材料から製造されるプレート）による静的試験装内で曲げられた構成で配置された。次いで、試料は、８５％の相対湿度において８５℃で装置内に保持された。１０個の試料のうちの９個は、装置中で２ヵ月超の試験の後、いずれの破損モードも経験しなかった。１つの試料は、試験の最初の日に破損した。これらの結果および他の分析を考慮して、プロセス後に残る破損を誘導する表面欠陥を有するいずれの試料も、プループ試験によって除去することができると考えられている。
【００９２】
追加的な実施例において、５０μｍのＰＥＴ層に対する２５μｍのＰＳＡ層のラミネーションを含め、図９において試験される試料の組成およびイオン交換プロセスステップによって厚さ７５μｍのガラス層試料を調製した。調製された時、これらの試料は１０５×２０×０．０７５ｍｍであった（ＰＥＴ／ＰＳＡ層を含まない）。次いで、５個の試料に、クラムシェル周期的疲労試験を受けさせた。クラムシェル周期的疲労試験装置は、周囲温度および湿度条件下で１０ｍｍプレート分離によって試料を保持した。それぞれの周期は、１０ｍｍプレート分離を維持しながらクラムシェル装置を閉鎖するステップと、次いで、試料が均一に曲げがないように装置を完全に開放するステップとが関与した。５個の試料のそれぞれは、４５，０００回を超えるそのような周期に耐えた。
【００９３】
ここで図１０を参照すると、図７Ａおよび７Ｂで与えられる推定のために利用される試料の群と同一組成を有する、３つの組成「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」群のガラス層に関する推定された応力強度因子の箱髭図が、本開示のさらなる態様によって提供される。図１０における推定に利用されるそれぞれの試料は、２５、５０、７５または１００μｍの厚さおよび１０または２０ｍｍの曲げ半径を有した。ここで、それぞれの試験された試料は、加熱およびその後の冷却によって生じた圧縮応力領域、密接に接触するガラス層のコアおよびクラッディング領域を所有し、コア領域はクラッド領域のＣＴＥより高いＣＴＥを有した。図１０で利用される推定は、それぞれの試料のガラス層の表面における約２μｍの欠陥径を仮定した。さらに、約１５０ＭＰａの圧縮応力が、コアおよびクラッディング領域の間のＣＴＥのずれによって、これらのガラス層の圧縮応力領域において生じたと仮定された。
【００９４】
図１０の推定が示すように、そのコアおよびクラッディング領域の間のＣＴＥのずれによってガラス層において生じた圧縮応力領域は、曲げ時に観察されるガラス層における応力強度レベルを有意に低下させることができる。領域ＩＩＩ閾値より十分に低い応力強度レベル（例えば、領域ＩＩＩに関して、＜０．２ＭＰａ√ｍにおけるＫ）は、曲げの間に生じる引張応力において重複した追加的な圧縮応力によって、２５、５０、７５および１００μｍの厚さおよび２０ｍｍの曲げ半径を有する全てのガラス層に関して観察された。加えて、２５および５０μｍの厚さおよび１０ｍｍの曲げ半径を有するガラス層も、領域ＩＩＩ閾値未満の応力強度レベルを有した。したがって、ＣＴＥずれアプローチを利用するこれらの特定のガラス層は、１０ｍｍ以上の曲げ半径必要条件を有するスタックアセンブリおよびガラス物品の範囲内で、本開示の態様によって利用されることができる（例えば、図１Ｄのスタックアセンブリ１００ｂおよび相当する記載を参照のこと）。
【００９５】
図１１中、本開示の態様による、７５μｍの厚さ、およびイオン交換プロセスによって生じた圧縮応力領域を有する１つの組成のガラス層の破損確率対貫入負荷データのワイブルプロットが提供される。特に、試験された試料のガラス組成は、図９において試験されるものと比較できた。図１１のデータを生じるために使用される実験において試験されるガラス層の全ては、表面において約７７２ＭＰａの圧縮応力および９．６μｍのＤＯＬを有する圧縮応力領域を生じるためにイオン交換プロセスを受けさせた。図１１中白丸記号によって示されるガラス層の「Ｂ」群は、２５μｍのＰＳＡ層によって５０μｍのＰＥＴ層にラミネートされたガラス試料から構成された。全ての貫入試験は、ＰＥＴ／ＰＳＡ層スタックの外の、これらの試料の外部ガラス表面上で実行された。図１１で黒丸記号によって示されるガラス層の「Ａ」群は、ＰＥＴ／ＰＳＡ層スタックにラミネートされなかったガラス試料から構成された。図１１に示される貫入試験結果は、直径２００μｍの平底ステンレス鋼パンチを使用して得られた。
【００９６】
図１１に示すように、試料のラミネートされない「Ａ」群およびラミネートされた「Ｂ」群は、それぞれ４．３ｋｇｆ（４２．１Ｎ）および３．３ｋｇｆ（３２．３Ｎ）のワイブル特性強度値を示した（すなわち、６３．２％以上の破損確率において）。さらに、両群の全ての試料は、５．５ｋｇｆ（５３．９Ｎ）以上で破損した。ラミネートされた「Ｂ」群のワイブル率は、ラミネートされていない「Ａ」群のワイブル率より高く、破損性能における可変性は、試料をラミネートすることによって低下することができることを示す。他方では、ラミネートされていない「Ａ」群は、ラミネートされた「Ｂ」群と比較して、より高い平均貫入破損負荷およびワイブル特性強度を実証し、ラミネーションは、貫入試験端の付近のガラス付近の適合層と関連する、おそらく上昇した局所的応力濃度に起因して、貫入試験性能をいくらか低下させることができることを示唆する。したがって、本開示の態様によるスタックアセンブリのラミネートに関連する選択は、貫入抵抗可変性の潜在的最適化および貫入抵抗の全体的最大化を注意することができる。
【００９７】
全応力プロフィール
ガラスにおける引張応力は、欠陥を伝播させる傾向があるが、ガラスにおける圧縮応力は、欠陥の伝播を抑制する傾向がある。欠陥は、それが製造されたか、取り扱われたか、または加工される性質からガラスに存在し得る。したがって、圧縮において、おそらく欠陥を有するか、または受け取るガラスの部分（すなわち、主面、およびそれらの表面から亀裂が貫入し得る深さまで）を有することが望ましい。ガラスの曲げ断片に関して、応力プロフィールは、２つの主要な成分を含み、第１のσＩは、本来的にガラスにおいてそれが製造および／または処理された方法に起因するものであり、かつ第２のσＢは、ガラスの曲げから誘導されるものである。
【００９８】
第１の成分σＩの一例の本来的にガラス自体における応力は、図１２に示される。線１２０２は、７５６ＭＰａの圧縮応力および９．１マイクロメートルのＤＯＬを有する、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ２３１９（Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）Ｇｌａｓｓ  ２）から製造された厚さ７５マイクロメートルのガラス素子の応力プロフィールである。本明細書で使用される場合、正応力は引張であり、圧縮応力は負である。ガラスの固有の応力プロフィールは、ガラス製造時の種々のＩＯＸ条件、ガラス組成、および／または種々のプロセス条件に基づいて変動し得る（ガラスの外部層において圧縮応力を与え得る上記のガラスラミネートの事例の場合など）。いずれにしても、ガラス自体は固有の応力プロフィールを有する。
【００９９】
ガラス素子５０が曲げられた場合、曲げによって、ガラス内の応力プロフィールに第２の応力成分σＢが誘導される。例えば、ガラス素子５０が、図１Ａで示される方向で曲げられた場合、曲げによって誘導される引張応力は、上記の式（１）によって与えられ、かつ外部表面、例えば、ガラス素子５０の第１の主面５４において最大である。第２の主面５６は圧縮において最大である。曲げによって誘導された応力の例は、線１３０２として図１３に示される。線１３０２は、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ２３１９（Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）Ｇｌａｓｓ  ２）から製造される厚さ７５マイクロメートルのガラス素子のための曲げ応力プロットであるが、さしあたり、ＩＯＸによるガラスにおける固有の応力プロフィールは無視される。この種類のガラスに関して、式（１）のパラメーターは、プロットされるように、弾性率Ｅ＝７１．３ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．２０５、厚さ＝７５マイクロメートルおよび曲げ半径＝４．５ｍｍである。
【０１００】
したがって、ガラスの全応力プロフィールは、再び、２つの上記の成分の合計、またはσＩ＋σＢである。全応力は、実線１４０２として図１４に示され、これは、短い破線で示される線１２０２の固有応力σＩおよび長い破線で示される線１３０２の曲げによって誘導された応力σＢの合計である。ガラス素子５０の外部表面、例えば、図１Ａに示す主面５４の応力はプロットの左側で示されるが、内部主面５６の応力はプロットの右側で示される。線１４０２から分かるように、内部の第２の主面５６における応力は圧縮であり、欠陥の伝播を制限する。また、外部または第１の主面５４における応力も圧縮であり、欠陥の伝播を制限する。示されるとおり、上記の条件に関して、圧縮応力は、第１の主面５４から数マイクロメートルの深さまで延在する。外部主面における圧縮応力の量、および圧縮応力が延在する外部主面の下の深さは、多数の方法において増加させることができる。最初に、曲げによって誘導された引張応力は、より小さくされてもよい。式（１）から分かるように、曲げによって誘導された応力σＢは、より薄いガラス、および／またはより大きい曲げ半径、および／またはより低い弾性率Ｅを有するガラス、および／またはより高いポアソン比νを有するガラスを使用することにより小さくすることができる。第２に、外部主面の圧縮応力の量は、図１２の考察と関連して上記したように、例えば、種々のＩＯＸ条件、ガラス組成および／または種々のプロセス条件を使用することによって、所望の位置においてより大きい固有の圧縮応力σＩを有するガラスを選択することによって増加させることができる。
【０１０１】
本開示の重要な態様は、曲げ半径が≦２０ｍｍである折り畳み可能またはロール可能なディスプレイのためのガラス素子５０の曲げ部分の外部主面、すなわち、外側の主面、例えば、図１Ａに示す第１の主面５４において、固有の応力σＩおよび曲げ応力σＢの合計は、以下の式（３）で示すように０未満であることである。
【０１０２】
【数３】
2019089706.tif 000005
【０１０３】
追加的に、いくつかの実施例において主面５４の少なくとも１マイクロメートル下の深さまで、他の実施例において主面５４の少なくとも２マイクロメートル下の深さまで、およびさらに他の実施例において主面５４の少なくとも３マイクロメートル下の深さまで、式（３）が満たされるように、ガラス素子における応力プロフィールを定義することは、さらに有利である。主面の下で式（３）が満たされる深さが深いほど、デバイスはより耐久性となる。すなわち、欠陥（例えば、製造または使用の間、デバイスを取り扱うことによる擦傷）が、式（３）の関係によって満たされるよりも大きい程度まで主面の下に延在する場合、欠陥は時間とともに伝播し、ガラス素子は破損する。換言すると、破損を最小化するために、曲げによって誘導された応力が、領域１４０３に含まれるように、すなわち、線１４０２がＹ軸を遮断する点以下になるように、ＩＯＸプロフィールは管理されなければならない。追加的に、さらなる実施例において、欠陥が領域１４０３に含まれるように欠陥数は管理されなければならない。すなわち、ガラス表面からの最大欠陥深さは、線１４０２がＸ軸を遮断する点を越えず、それによって、欠陥はガラスの圧縮領域で含有され、伝播しない。したがって、領域１４０３を最大化することによって、破損が最小化されながら、より小さい曲げ半径およびより深い欠陥が耐えられ得る。
【０１０４】
上記の考察において第１の主面５４として外部主面は示されたが、いくつかの実施例において、第２の主面５６が、第１の主面５４の代わりに外部主面であってもよい。他の実施例において、例えば、三つ折り配置において、第１の主面５４および第２の主面５６の両方が、外部主面である部分を有してもよく、すなわち、ガラス素子５０の曲げ部分の外側にある。
【０１０５】
ＩＯＸ後のライトエッチングステップの利益
ＩＯＸ強化ステップの後にエッチングステップを実行する利点は、様々な２点曲げ強度分布を示す図１５および１６に示される。これらの図中の２点曲げ値は、以下のとおりに試料を試験することで測定された。試料は、２５０ＭＰａ／秒の一定速度で応力を加えられた。２点曲げプロトコルに関しては、Ｓ．Ｔ．Ｇｕｌａｔｉ，Ｊ．Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ，Ｓ．Ｃａｒｌｅｙ，Ｈ．ＶｅｐａｋｏｍｍａおよびＴ．Ｏｎｏ，“４５．２：Ｔｗｏ  ｐｏｉｎｔ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｉｎ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，”ＳＩＤ  Ｃｏｎｆ．，２０１１，６５２〜６５４頁を参照のこと。環境は、５０％の相対湿度および２５℃で制御された。データセットは破損における最大応力を示し、破損が最小半径位置で生じると仮定する。線１５０１は、厚さ２００マイクロメートルから厚さ７５マイクロメートルまでディープエッチングされたガラス試料の強度に関するワイブル分布を示す（ＩＯＸまたはその後のエッチングは、これらの試料上で実行されなかった）。試料のこの組合せは、Ｂ１０破損確率において約８５０ＭＰａの強度を示す。線１５０２は、厚さ２００マイクロメートルから厚さ７５マイクロメートルまでディープエッチングされ、次いでＩＯＸを受けたガラス試料の強度のワイブル分布を示す（エッチングは実行されなかった）。これらの試料は、線１５０１のディープエッチングのみの試料に関する値から、Ｂ１０破損確率における約７００ＭＰａのわずかに低下した強度を示す。理論によって束縛されることを望まないが、ＩＯＸプロセスは、欠陥の延長によって強度を低下させるように見える。線１５０３は、厚さ２００マイクロメートルから厚さ７５マイクロメートルまでディープエッチングされ、線１５０２の試料と同じ条件でＩＯＸを受け、次いで、その後のライトエッチングを受けて、それぞれの表面から＜２マイクロメートルの厚さが除去されたガラス試料の強度のワイブル分布を示す。これらの試料は、線１５０１および１５０２のそれぞれの試料組合せに関して、Ｂ１０破損確率における約１５００ＭＰａの増加した強度を示す。したがって、図１５は、ＩＯＸの後にライトエッチングを実行する利点を示す。再び、理論によって束縛されることを望まないが、ＩＯＸ後のライトエッチングは、欠陥深さを低下させて、ＩＯＸプロセスによって導入される亀裂端を弱め、したがって、試料の強度を増加させると考えられる。
【０１０６】
（図１５で見られるように）ＩＯＸが、ディープエッチングされた試料における強度を低下させるように見えるが、図１６は、（図１２〜１４と関連して上記で検討されるものに加えて）折り畳み可能および／またはロール可能なディスプレイのためのガラスの主面を強化する別の利益を示す。特に、ＩＯＸされていないガラスは、圧縮においてその（曲げの）外部表面を有さないことによって疲労を受ける。したがって、ＩＯＸされていないガラス試料は、時間遅延破損がより見られる。線１６０１は、厚さ２００マイクロメートルから厚さ７５マイクロメートルまでディープエッチングのみされ（これらはＩＯＸされていない）、２点曲げ強度試験を行い、それに続いて、キューブコーナーダイヤモンドインデンターと非常に低い負荷１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）で接触させたガラス試料の強度のワイブル分布を示す。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インデンターチップを用い、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  ＨＭ−２００硬度試験機で実施した。試験は、装置の試料段階に配置された無処理のガラス上で実行された。１０重量グラム（ｇｆ）（０．０９８Ｎ）の負荷が適用されて、１０秒の滞留時間で保持された。押込みは、５０％の相対湿度および２５℃で実行された。２点曲げ試験によって試験される時に、これが最大応力（最小半径）の位置であるように、インデントは試験試料の中心にある。押込みに続いて、試料は、上記２点曲げ試験の前に２４時間同一環境で保持された。線１６０１は、Ｂ１０破損確率における約１５０ＭＰａの強度を示す。線１６０３は、厚さ２００マイクロメートルから厚さ７５マイクロメートルまでディープエッチングされ、ＩＯＸされ、その後、エッチングされて、各側面から２マイクロメートルの厚さが除去され、次いで、２点曲げ強度試験を行い、それに続いて、キューブコーナーダイヤモンドインデンターと非常に低い負荷１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）で接触させたガラス試料の強度のワイブル分布を示す。線１６０３は、Ｂ１０破損確率における約８００ＭＰａの強度を示す。線１６０１を線１５０１と比較することによって、かつ線１６０３を線１５０３と比較することによって、いずれの接触も、強化されていない部品の強度を非常に低下させることがわかる。しかしながら、線１６０３を線１６０１と比較することによって、ダメージは、ＩＯＸされた部分に関して圧縮深さ内に含有され、線１６０３の強化された部分に関して、線１６０１の強化されていない部分よりも大きい強度を与えることがわかる。したがって、例えば、ＩＯＸによる強化は、１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）の比較的低い負荷に起因する接触損傷でさえ、接触ダメージの影響を低下させる有利な方法である。
【０１０７】
ビッカーズ亀裂開始
本開示によるガラス素子の実施例は、強度制限欠陥の形成に対する抵抗を提供することも可能でもある。ガラス素子がカバーグラスとして使用され、使用者からのような接触または他の接触事象を受ける場合、これは有利である。理論によって束縛されることを望まないが、ＩＯＸも強度制限欠陥の形成に対する抵抗を提供する。２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）より高い力は、上記のとおり、ディープエッチングされ、ＩＯＸされ、次いでライトエッチングされたガラス試料において＞１００マイクロメートルの亀裂を生じる／開始するために必要である。図１７〜２０は、ＩＯＸされた（上記のとおり、ディープエッチング、ＩＯＸ、次いで、ライトエッチングを受けた）図１７および１８の試料と、ＩＯＸされなかった（ただし、単にディープエッチングされた）図１９および２０の試料との比較を示す。図１７は、ビッカーズダイヤモンドインデンターによる１ｋｇｆ（９．８Ｎ）負荷を受けたＩＯＸされた試料を示す。ビッカーズ亀裂開始試験は、Ｌｅｃｏ  Ｖｉｃｋｅｒｓ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｅｒ  ＬＶ８００ＡＴで実行された。試験は、押込み装置の試料段階に配置された無処理のガラスにおいて実行された。ガラスは、所与の負荷において作成された１０のインデントの５０％より多くが強度制限欠陥の存在を示すまで、負荷を増加させて押込まれた。押込みは、１０秒のインデント滞留時間で、周囲条件で実行された。図１７で見られるように、インデンターは１００マイクロメートル未満の欠陥を生じた。図１８は、ビッカーズインデンターによって２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）負荷を受けたＩＯＸされた試料を示す。図１７と同様に、インデンターは１００マイクロメートル未満の欠陥を生じた。したがって、本開示の実施例が、強度制限欠陥、すなわち１００マイクロメートルより大きい欠陥を受けることなく２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）負荷に耐えることができることがわかる。図１９は、ビッカーズインデンターによって１ｋｇｆ（９．８Ｎ）負荷を受けたＩＯＸされていないガラス試料を示す。図１９で見られるように、インデンターは１００マイクロメートルより大きい欠陥を生じた。図２０は、ビッカーズインデンターによって２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）負荷を受けたＩＯＸされていないガラス試料を示す。図２０で見られるように、インデンターは１００マイクロメートルよりも非常に大きい欠陥を生じた。図１７と図１９との比較、および図１８と図２０との比較によって、ＩＯＸされたガラス部分は、強度制限欠陥、すなわち１００マイクロメートルより大きい欠陥の形成に対する抵抗を提供することができる。図１８と２０との比較からわかるように、ビッカーズインデンター上の力の非常に小さい増加（すなわち、１ｋｇｆ（９．８Ｎ）から２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）まで）は、強化されていない部分において非常により大きい欠陥を生じる。理論によって束縛されることを望まないが、ビッカーズインデンターがキューブコーナーインデンターよりも非常に広い角度を有するため、ビッカーズインデンターは、強度制限欠陥を生じるために、（キューブコーナーよりも）非常に多くの力を必要とすると考えられる。
【０１０８】
ビッカーズ硬度
ガラス素子は、５５０〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２（５３９３〜６３７４Ｎ／ｍｍ２）のビッカーズ硬度を有する。ビッカーズ硬度は、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  ＨＭ−１１４  Ｈａｒｄｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅで測定された。硬度は、２００重量グラム（ｇｆ）（１．９６Ｎ）において押込まれ、得られた押印の２つの主要対角線長さの平均を測定することによって測定された。硬度は、以下の式によって算出された：ＶＨＮ＝（Ｐ＊１．８５４４）／ｄ２。式中、ＶＨＮはビッカーズ硬度数であり、Ｐは２００ｇｆ（１．９６Ｎ）の適用された負荷であり、かつｄは平均主要対角線長さである。典型的に、平均ＶＨＮを決定するために１０回のＶＨＮ測定がされる。押込みは、５０％相対湿度および２５℃で実行される。試験は、押込み装置の試料段階に配置された無処理のガラスにおいて実行される。押込みの滞留時間は１０秒である。ビッカーズ硬度を含む硬度は、材料の永久歪みの尺度である。より高いビッカーズ硬度数によって明示されるように、材料がより硬質であるほど、材料の永久歪みはより少ない。したがって、硬度は、例えば、鍵、および材料と接触し得る同等またはより低い硬度のものに対する材料の擦傷および他の損傷抵抗の尺度である。５５０〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２（５３９３〜６３７４Ｎ／ｍｍ２）のビッカーズ硬度は、鍵、およびデバイスカバーと一緒に使用者のポケットまたはバックパックに見出され得る他のものに対するデバイスカバーの適切な擦傷および他の損傷抵抗を提供する。
【０１０９】
閉鎖力
折り畳み可能であるか屈曲可能なディスプレイの別の考慮すべき問題は、デバイスを折り畳むか、また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、閉鎖する時に使用者が不快になるほど高くてはならない。追加的に、力は、それが閉鎖して保持されることが意図される場合に、デバイスが開放する傾向があるような高さではならない。したがって、２点曲げ閉鎖力は限定されなければならない。しかしながら、２点曲げ閉鎖力は、本明細書では幅と呼ばれる折り目線の方向に沿って延在するガラス素子の寸法次第でもあるため、力は幅に基づいて正規化されなければならない。２点曲げ閉鎖力は、下記の式（４）によって与えられる。これによって、ガラスが２つの平行なプレートの間で配置され、すなわち、それが一定の曲げ半径を有しないように作用することが仮定される。弾性率における（１−ν２）項は、ガラスなどの材料に関して、一方向の応力／曲げが別の方向における縮小を生じることを考慮する。これは、典型的にプレート形の対象に関する事例である。
【０１１０】
【数４】
2019089706.tif 000006
【０１１１】
式中、ｔは、試料の厚さ（ｍｍ）であり、ｗは、折り目線に沿ったガラス素子の幅（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、σ最大は、平行プレート２点曲げ法を使用する場合、以下の式（５）によって与えられる。
【０１１２】
【数５】
2019089706.tif 000007
【０１１３】
式中、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、かつＤは平行プレート間の分離距離（ｍｍ）である。式（５）は、平行プレート曲げ装置の最大応力であり、試験装置において、試料が、（式（１）に関して仮定されるような）均一な一定の曲げ半径を達成しないが、より小さい最小半径を有するという事実を考慮したため、式（１）のものとは異なる。最小半径（Ｒ）はＤ−ｈ＝２．３９６Ｒ（ｈがガラス厚さ（ｍｍ）であり、ｔと同一である）と定義される。所与のプレート分離に関して決定される最小半径Ｒは、最大応力を決定するために式（１）において使用することができる。
【０１１４】
ｗ、すなわち、折り目線に沿ったガラス素子の幅で式（４）のそれぞれの側面を分割することによって、Ｆ／ｗの値が導かれる。特に有利な閉鎖力−厚さｔ＝．０７５ｍｍ、プレート分離距離Ｄ＝１０ｍｍ（プレート分離距離は、周期試験と関連して以下に記載される平行プレートによる２点曲げ法におけるものである）、７１ＧＰａの弾性率Ｅ、０．２０５のポアソン比νを有するように、本発明者らによって見出されたガラス試料の値を当てはめて、本発明者らは、０．０７６Ｎ／ｍｍ以下のＦ／ｗの値が容認できる閉鎖力、すなわち、使用者に不快でない力、およびその折り畳まれた状態で、デバイスを開放する傾向がない力を導くことを見出した。一例として、本発明者らは、１０５．２ｍｍの幅で、７．９９Ｎの閉鎖力が容認できることを発見した。および２０ｍｍの幅で、１．５２Ｎの力が容認できた。したがって、再び、幅に対して正規化して、値Ｆ／ｗ＝０．０７６Ｎ／ｍｍ以下は容認できることが発見された。
【０１１５】
周期試験
ディスプレイまたは他のデバイスでの使用の間、ガラス素子５０は、繰り返しの曲げ周期を受けてもよい。例えば、ディスプレイデバイスは繰り返し折り畳まれて、展開されてもよい。したがって、デバイスの適切な寿命を決定するために、ガラス素子が折り畳まれ、展開されてもよい周期の数を特徴づけることは有利である。ガラス素子５０の周期的曲げ耐久性を試験するために、ガラス素子５０を、３０ｍｍの初期分離距離Ｄを有する２つの平行プレート２１０２および２１０４の間で曲線形状で配置した（図２１を参照のこと）。プレートを次いで、対象距離までの分離距離を減少させるように平行に保持しながら移動し、約１秒間にわたりその対象距離で保持し、次いで、３０ｍｍの初期分離距離に戻し、約１秒間にわたり初期分離距離で保持し、したがって、周期を終える。プレートを３８ｍｍ／秒の速度で移動した。次いで、周期を繰り返す。次いで、周期の数をガラス素子破損まで計数してもよい。３０ｍｍの初期分離距離Ｄが選択されたが、他の試験では、初期分離距離は３０ｍｍより大きいか、またはそれ未満でもよい。ガラス素子５０上に有意な負荷がない距離として、３０ｍｍの値が選択された。対象距離は、試験に望ましい対象曲げ半径を達成するために変更することができる。対象曲げ半径（試験されているガラス素子によって達成される最も密接な半径である）は、平行プレート２１０２、２１０４の分離距離Ｄの０．４１４倍に等しい。これは、関心のガラス厚さが、プレート分離距離Ｄより典型的に非常に小さいため、式（５）による考察における最小曲げ半径Ｒの計算から本質的にガラス厚さｈ（またはｔ）を無視する単純化された計算である。しかしながら、必要な範囲まで、ガラス厚さは、上記式（５）による考察における最小曲げ半径Ｒのための計算を使用することにより、説明されることができる。ガラス素子が試験装置で完全な半円を形成しないため、曲げ半径は単にＤの半分でない。したがって、異なる対象曲げ半径を試験するために、異なる平行プレート距離を適切に算出することができる。示されるとおり、第１の主面５４は、曲げの外部表面を生じ、かつ平行プレートの内部表面と接触するが、第２の主面５６は、曲げの内部表面を形成する。第２の層７０が第１の主面５４に存在する場合、それは平行プレートと接触する。第２の層７０の厚さは典型的に最小である（１マイクロメートル以下の範囲である）ため、プレート分離距離Ｄから第１の主面５４の曲げ半径（図２１に示すように）を算出する時、その厚さは無視されてもよい。しかしながら、第２の層７０がいずれかの有意な厚さを有する範囲まで、プレート分離距離Ｄは、試験される主面において所望の対象曲げ半径を達成するために、第２の層厚さの２倍まで増加させてもよい（図２１中、第１の主面５４で示すように）。第１の主面５４は、素子５０の曲げ構成の外部主面であるものとして示されるが、ガラス素子５０が末端デバイスに取り込まれる構成に適切であるように、曲げの外部表面として第２の主面５６を用いて、同様の方法が、曲げ半径およびサイクルを試験するために使用されてもよい。
【０１１６】
本開示の一実施例によるガラス素子は、上記のとおり、厚さ７５マイクロメートルであり、７７５ＭＰａのＩＯＸ圧縮応力を有し、かつ１０マイクロメートルのＤＯＬを有し、および９ｍｍの対象プレート分離距離Ｄにおいて、２００，０００回超の曲げ周期に耐えた。本開示の別の実施例による別のガラス素子は、上記のとおり、厚さ７５マイクロメートルであり、７７５ＭＰａのＩＯＸ圧縮応力を有し、かつ１０マイクロメートルのＤＯＬを有し、および８ｍｍの対象プレート分離距離Ｄにおいて、２００，０００回超の曲げ周期に耐えた。典型的なディスプレイデバイスのために、２００，０００回の曲げ周期を合格することは適切な寿命として考慮される。
【０１１７】
またさらに、動的曲げ試験が上記されるが、同様の平行プレート試験装置は静的曲げ半径を試験するために使用されてもよい。この場合、プレート分離距離の０．４１４倍が試験される所望の静的曲げ半径に等しいように、平行プレート２１０２、２１０４は所望の分離距離Ｄに設定される。一旦平行プレート２１０２、２１０４が必要な分離距離Ｄに設定されたら、ガラス素子は、図２１に示すような曲げ構成を達成するように、平行プレート間で配置される。
【０１１８】
結論
特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなく様々な修正形態および変更形態がなされ得ることは、当業者に明白である。例えば、スタックアセンブリ１００の圧縮応力領域６０（図１、１Ａを参照のこと）が、第１の主面５４ａからガラス層５０ａまで延在するものとして示され、記載されるが、同様の圧縮応力領域が、第２の主面５６ａからガラス層５０ａに延在して含まれてもよい。また、例えば、曲げ半径の中心が、第２の主面５６ａと同一側面のスタックアセンブリ１００上にあるものとして示されたが、必ずしもそうである必要はない。その代わりに、あるいはそれに加えて、曲げ半径の中心は、第１の主面５４ａと同一側面のスタックアセンブリ１００上に配置されてもよい。曲げ半径の中心は、スタックが、例えば、三つ折り構成でされるように、スタックアセンブリ１００のそれぞれの側面上に配置されてもよい。さらに例えば、スタックアセンブリを折り畳む他の方法によって、スタックアセンブリの１つの側面上に配置される曲げ半径の２つ以上の中心が配置されてもよい。なおさらに例えば、１つのみの曲げ半径がいずれか１つの特定の実施例において示されたが、いずれかの適切な、および／または実際的な数の曲げ半径がスタックアセンブリに存在してもよい。
【０１１９】
第１の例示的な態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子と、第１の主面と、第２の主面とを含むスタックアセンブリであって、ガラス素子が、（ａ）第１の主面を有する第１のガラス層と、（ｂ）ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域とをさらに含む、スタックアセンブリが提供される。ガラス素子は、（ａ）素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および素子の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈより高い鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【０１２０】
ガラス層が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、第１の例示的な態様のアセンブリ。
【０１２１】
素子の厚さが約５０μｍ〜約１００μｍである、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２２】
素子の厚さが約６０μｍ〜約８０μｍである、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２３】
素子の曲げ半径が約３ｍｍ〜約１０ｍｍである、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２４】
素子の曲げ半径が約５ｍｍ〜約７ｍｍである、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２５】
ガラス層の第１の主面の圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２６】
第１の深さが、ガラス層の第１の主面からのガラス層の厚さの約３分の１以下に設定される、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２７】
第１の深さが、ガラス層の第１の主面からのガラス層の厚さの約２０％以下に設定される、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１２８】
第２の例示的な態様によると、ガラス素子の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含む、第１の例示的な態様によるスタックアセンブリが提供される。
【０１２９】
第２の層が、熱可塑性物質および非晶質フルオロカーボンからなる群から選択されるフルオロカーボン材料を含むコーティングである、第２の例示的な態様によるアセンブリ。
【０１３０】
第２の層が、シリコーン、ワックス、ポリエチレン、ホットエンド、パリレンおよびダイヤモンド様コーティング調合物からなる群の１つ以上を含むコーティングである、第２の例示的な態様によるアセンブリ。
【０１３１】
第２の層が、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される材料を含むコーティングである、第２の例示的な態様によるアセンブリ。
【０１３２】
第２の層が、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、六方晶系窒化ホウ素およびホウ化アルミニウムマグネシウムからなる群から選択される添加剤を含むコーティングである、第２の例示的な態様によるアセンブリ。
【０１３３】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において５μｍ以下の最大欠陥径を含む、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３４】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において２．５μｍ以下の最大欠陥径を含む、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３５】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主要な表面において０．４μｍ以下の最大欠陥径を含む、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３６】
素子が約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で、少なくとも１２０時間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度において保持される時にガラス素子が破損の不在によってさらに特徴づけられる、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３７】
ガラス素子および低い摩擦係数を有する第２の層がディスプレイデバイス用に構成される、第１および第２の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３８】
圧縮応力領域が、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオンを交換された金属イオンを含み、イオンを交換された金属イオンが、イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１３９】
ガラス層が端縁をさらに含み、かつガラス素子が、端縁からガラス層の端縁深さまで延在する端縁圧縮応力領域をさらに含み、端縁圧縮応力領域が、端縁における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１４０】
第３の例示的な態様によると、ガラス層が、コア領域と、コア領域上に配置された第１および第２のクラッド領域とをさらに含み、かつさらに、コア領域の熱膨張係数が、クラッド領域の熱膨張係数より大きい、第１の例示的な態様によるスタックアセンブリが提供される。
【０１４１】
コア領域がコア厚さを有し、第１および第２のクラッド領域が、第１および第２のクラッド厚さを有し、かつ厚さの比率が、第１および第２のクラッド厚さの合計によって割られたコア厚さによって与えられ、かつさらに、厚さの比率が３以上である、第３の例示的な態様によるアセンブリ。
【０１４２】
ガラス素子が、第１のガラス層の下に配置される１つ以上の追加的なガラス層をさらに含む、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１４３】
ガラス素子が、第１のガラス層の下に配置される２層の追加的なガラス層をさらに含む、第１の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１４４】
第４の例示的な態様によると、ガラス素子の厚さより厚い厚さと、２つの実質的に平行な端縁表面とを有するガラス構造をさらに含み、構造が、実質的に平行な端縁表面の間で構造の中心領域において配置されるガラス素子を含む、第１の例示的な態様によるスタックアセンブリが提供される。
【０１４５】
第５の例示的な態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス層を含むガラス物品であって、層が、（ａ）第１の主面と、（ｂ）第２の主面と、（ｃ）ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域とをさらに含む、ガラス物品が提供される。ガラス層は、（ａ）層が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）層の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および層の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈより高い鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【０１４６】
ガラス層が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、第５の例示的な態様のアセンブリ。
【０１４７】
層の厚さが約５０μｍ〜約１００μｍである、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１４８】
層の曲げ半径が約３ｍｍ〜約１０ｍｍである、第５の第２の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１４９】
ガラス層の第１の主面の圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５０】
第１の深さが、ガラス層の第１の主面からのガラス層の厚さの約３分の１以下に設定される、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５１】
第６の例示的な態様によると、ガラス層の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含む、第５の例示的な態様によるスタックアセンブリが提供される。
【０１５２】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において５μｍ以下の最大欠陥径を含む、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５３】
ガラス層が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で、少なくとも１２０時間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度において保持される時の破損の不在によってさらに特徴づけられる、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５４】
ガラス層および低い摩擦係数を有する第２の層がディスプレイデバイス用に構成される、第５の例示的な態様および第６の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５５】
圧縮応力領域が、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオンを交換された金属イオンを含み、イオンを交換された金属イオンが、イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５６】
ガラス層が、端縁と、端縁からガラス層の端縁深さまで延在する端縁圧縮応力領域とをさらに含み、端縁圧縮応力領域が、端縁における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５７】
ガラス層が、コア領域と、コア領域上に配置された第１および第２のクラッド領域とをさらに含み、かつさらに、コア領域の熱膨張係数が、クラッド領域の熱膨張係数より大きい、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５８】
コア領域がコア厚さを有し、第１および第２のクラッド領域が、第１および第２のクラッド厚さを有し、かつ厚さの比率が、第１および第２のクラッド厚さの合計によって割られたコア厚さによって与えられ、かつさらに、厚さの比率が３以上である、第５の例示的な態様のいずれか１つのアセンブリ。
【０１５９】
第７の例示的な態様によると、ガラス層の厚さより厚い厚さと、２つの実質的に平行な端縁表面とを有するガラス構造をさらに含み、構造が、実質的に平行な端縁表面の間で構造の中心領域において配置されるガラス層を含む、第５の例示的な態様によるスタックアセンブリが提供される。
【０１６０】
第８の例示的な態様によると、第１の主面と、ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、層の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と、最終厚さとを有する第１のガラス層を形成するステップと；約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有し、ガラス層と、第１の主面と、第２の主面をさらに含むガラス素子を形成するステップとを含む、スタックアセンブリの製造法が提供される。ガラス素子は、（ａ）素子が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径において、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度で保持される時の破損の不在；（ｂ）素子の第２の主面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約２５μｍの感圧接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有する厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート層によって担持され、および素子の第１の主面が、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗；ならびに（ｃ）８Ｈより高い鉛筆硬度によって特徴づけられる。
【０１６１】
第１のガラス層を形成するステップが、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイングおよ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、形成プロセスが、ガラス層を最終厚さまで形成するようにさらに構成される、第８の例示的な態様による方法。
【０１６２】
第１のガラス層を形成するステップが、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイングおよびフロートプロセス、ならびにガラス層から材料を除去して最終厚さを達成するように構成される材料除去プロセスからなる群から選択される形成プロセスを含む、第８の例示的な態様のいずれかによる方法。
【０１６３】
ガラス層が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、第８の例示的な態様のいずれかによるアセンブリ。
【０１６４】
第９の例示的な態様によると、ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するステップが、ガラス層に含有される複数のイオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きいサイズの原子半径を有する、複数のイオン交換する金属イオンを含む強化浴を提供するステップと；ガラス層中の複数のイオン交換可能な金属イオンの一部を、強化浴中の複数のイオン交換する金属イオンの一部と交換して、第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するためにガラス層を強化浴に浸漬するステップとを含む、第８の例示的な態様による方法が提供される。
【０１６５】
浸漬ステップが、約４００℃〜約４５０℃で、約１５分〜約１８０分間にわたりガラス層を強化浴に浸漬するステップを含む、第９の例示的な態様による方法。
【０１６６】
第１０の例示的な態様によると、圧縮応力領域を形成するステップの後、第１の主面においてガラス層の最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するステップをさらに含む、第８の例示的な態様による方法が提供される。
【０１６７】
最終厚さが約５０μｍ〜約１００μｍである、第８の例示的な態様のいずれかによるアセンブリ。
【０１６８】
曲げ半径が約３ｍｍ〜約１０ｍｍである、第８の例示的な態様のいずれかによるアセンブリ。
【０１６９】
圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、第８の例示的な態様のいずれかによるアセンブリ。
【０１７０】
第１の深さが、ガラス層の第１の主面からのガラス層の最終厚さの約３分の１以下に設定される、第８の例示的な態様のいずれかによるアセンブリ。
【０１７１】
第１１の例示的な態様によると、第１のガラス層を形成するステップが、コア領域を形成するステップと；コア領域上に配置される第１および第２のクラッド領域を形成するステップとをさらに含み、かつさらに、コア領域の熱膨張係数が、クラッド領域の熱膨張係数より大きい、第８の例示的な態様による方法が提供される。
【０１７２】
コア領域がコア厚さを有し、第１および第２のクラッド領域が、第１および第２のクラッド厚さを有し、かつ厚さの比率が、第１および第２のクラッド厚さの合計によって割られたコア厚さによって与えられ、かつさらに、厚さの比率が３以上である、第１１の例示的な態様による方法。
【０１７３】
ガラス層の第１の主面において配置される低い摩擦係数を有する第２の層を形成するステップをさらに含む、第８の例示的な態様のいずれかによる方法。
【０１７４】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において５μｍ以下の最大欠陥径を含むように除去ステップが実行される、第１０の例示的な態様による方法。
【０１７５】
圧縮応力領域が、ガラス層の第１の主面において２．５μｍ以下の最大欠陥径を含むように除去ステップが実行される、第１０の例示的な態様による方法。
【０１７６】
ガラス層が、約３ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で、少なくとも１２０時間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度において保持される時に破損の不在によってさらに特徴づけられる、第８の例示的な態様のいずれかによる方法。
【０１７７】
第１２の態様によると、少なくとも３重量ｋｇ（２９．４Ｎ）の貫入抵抗を提供する第１の厚さと；５ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する第２の厚さとを含むガラス基板が提供される。
【０１７８】
第１３の態様によると、第２の厚さが、２ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する、態様１２のガラス基板が提供される。
【０１７９】
第１４の態様によると、第２の厚さが、１ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する、態様１２のガラス基板が提供される。
【０１８０】
第１５の態様によると、第２の厚さが≦３０マイクロメートルである、態様１２〜１４のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８１】
第１６の態様によると、第２の厚さが≦２５マイクロメートルである、態様１２〜１４のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８２】
第１７の態様によると、長さをさらに含み、かつ第２の厚さが、全体の長さにわたって連続的に提供される、態様１２〜１６のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８３】
第１８の態様によると、第２の厚さを有する基材の一部分を被覆するように配置される保護部材をさらに含む、態様１２〜１７のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８４】
第１９の態様によると、第１の厚さが≧１３０マイクロメートルである、態様１２〜１８のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８５】
第２０の態様によると、ガラス基板が、アルカリを含まないアルミノボロシリケートガラスである組成物を含む、態様１２〜１９のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８６】
第２１の態様によると、破損の前に５ｍｍの半径までの曲げの少なくとも１００回の周期が可能である、態様１２〜２０のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８７】
第２２の態様によると、＞５０ＧＰａのヤング率をさらに含む、態様１２〜２１のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８８】
第２３の態様によると、少なくとも８Ｈの鉛筆硬度を有する、態様１２〜２２のいずれか１つのガラス基板が提供される。
【０１８９】
第２４の態様によると、本体と、態様１２〜２３のいずれか１つのガラス基板を含むカバーグラスとを含むディスプレイデバイスが提供される。
【０１９０】
第２５の態様によると、少なくとも３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）の力の貫入抵抗を有する基材を提供する第１の厚さを有する基材を得るステップと；第１の厚さ未満であり、５ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する第２の厚さを達成するために基材の一部を除去するステップとを含み、除去後、基材が第１の厚さを有する部分を維持する、ガラスをエッチングする方法が提供される。
【０１９１】
第２６の態様によると、除去するステップがエッチングによって実行される、態様２５の方法が提供される。
【０１９２】
第２７の態様によると、第２の厚さが、２ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する、態様２５または態様２６の方法が提供される。
【０１９３】
第２８の態様によると、第２の厚さが、１ｍｍの曲げ半径を達成する能力を基材に提供する、態様２５または態様２６の方法が提供される。
【０１９４】
第２９の態様によると、第２の厚さが≦３０マイクロメートルである、態様２５〜２８のいずれか１つの方法が提供される。
【０１９５】
第３０の態様によると、第２の厚さが≦２５マイクロメートルである、態様２５〜２８のいずれか１つの方法が提供される。
【０１９６】
第３１の態様によると、基材が長さを含み、かつ除去するステップによって、全体の長さにわたって連続的な第２の厚さが提供される、態様２５〜３０のいずれか１つの方法が提供される。
【０１９７】
第３２の態様によると、第２の厚さを有する基材の一部分を被覆するように保護部材が配置されるステップをさらに含む、態様２５〜３１のいずれか１つの方法が提供される。
【０１９８】
第３３の態様によると、第１の厚さが≧１３０マイクロメートルである、態様２５〜３２のいずれか１つの方法が提供される。
【０１９９】
第３４の態様によると、ガラス基板が、アルカリを含まないアルミノボロシリケートガラスである組成物を含む、態様２５〜３３のいずれか１つの方法が提供される。
【０２００】
第３５の態様によると、基材が端縁を含み、かつ端縁をエッチングするステップをさらに含む、態様２５〜３４のいずれか１つの方法が提供される。
【０２０１】
第３６の態様によると、端縁をエッチングするステップが除去するステップと同時に実行される、態様３５の方法が提供される。
【０２０２】
第３７の態様によると、ガラス基板が＞５０ＧＰａのヤング率を含む、態様２５〜３６のいずれか１つの方法が提供される。
【０２０３】
第３８の態様によると、ガラス基板が少なくとも８Ｈの鉛筆硬度を含む、態様２５〜３７のいずれか１つの方法が提供される。
【０２０４】
第３９の態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子を含むガラス物品であって、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面と、
（ｂ）第２の主面と、
（ｃ）ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力σＩによって画定される圧縮応力領域と
をさらに含み、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面において曲げ応力σＢを誘導するために、曲率中心が第２の主面の側にあるように、ガラス素子が１ｍｍ〜２０ｍｍの対象曲げ半径に曲げられる時、σＩ＋σＢ＜０であるような応力プロフィール；
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、ガラス物品が提供される。
【０２０５】
第４０の態様によると、第１の主面の少なくとも１マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様３９のガラス物品が提供される。
【０２０６】
第４１の態様によると、第１の主面の少なくとも２マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様３９のガラス物品が提供される。
【０２０７】
第４２の態様によると、第１の主面の少なくとも３マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様３９のガラス物品が提供される。
【０２０８】
第４３の態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子を含むガラス物品であって、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面と、
（ｂ）第２の主面と、
（ｃ）ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と
をさらに含み、ガラス素子が、
（ａ）ガラス素子が、平行プレート法によって、１ｍｍ〜２０ｍｍの対象曲げ半径までの曲げの２００，０００回の周期を受ける時の破損の不在；
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が、１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、ガラス物品が提供される。
【０２０９】
第４４の態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子を含むガラス物品であって、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面と、
（ｂ）第２の主面と、
（ｃ）ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と
をさらに含み、ガラス素子が、
（ａ）ガラス素子が、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度において保持される時の破損の不在；
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、ガラス物品が提供される。
【０２１０】
第４５の態様によると、ガラス素子が（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度を含む、態様３９〜４４のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１１】
第４６の態様によると、ガラス素子が複数の層を含む、態様３９〜４５のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１２】
第４７の態様によると、複数の層のそれぞれが同一構成を有する、態様４６の物品が提供される。
【０２１３】
第４８の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様３９〜４７のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１４】
第４９の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が１．０ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様３９〜４８のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１５】
第５０の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が０．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１ｋｇｆ（９．８Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様３９〜４９のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１６】
第５１の態様によると、ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから１ｋｇｆ（９．８Ｎ）の負荷を受ける時、第１の主面において≦１００マイクロメートルの欠陥が導入される、態様３９〜５０のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１７】
第５２の態様によると、ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）の負荷を受ける時、第１の主面において≦１００マイクロメートルの欠陥が導入される、態様３９〜５０のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１８】
第５３の態様によると、ガラス素子が５５０〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２（５３９３〜６３７４Ｎ／ｍｍ２）のビッカーズ硬度を有する、態様３９〜５２のいずれか１つの物品が提供される。
【０２１９】
第５４の態様によると、ガラス素子が、１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）によって負荷を受けたキューブコーナーダイヤモンドインデンターとの接触後、８００ＭＰａより大きい維持されたＢ１０曲げ強度を有する、態様３９〜５３のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２０】
第５５の態様によると、Ｆ／ｗ≦０．０７６Ｎ／ｍｍ（式中、Ｆは、対象曲げ半径にガラス素子を配置する閉鎖力であり、かつｗは、ガラスが曲げられる軸と平行な方向におけるガラス素子の寸法である）を含む、態様３９〜５４のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２１】
第５６の態様によると、ガラス素子が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、態様３９〜５５のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２２】
第５７の態様によると、ガラス素子の厚さが約５０μｍ〜約１００μｍである、態様３９〜５６のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２３】
第５８の態様によると、ガラス素子の曲げ半径が約３ｍｍ〜約１０ｍｍである、態様３９〜５７のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２４】
第５９の態様によると、ガラス素子の第１の主面の圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、態様３９〜５８のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２５】
第６０の態様によると、第１の深さが、ガラス素子の第１の主面からのガラス素子の厚さの約３分の１以下に設定される、態様３９〜５９のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２６】
第６１の態様によると、ガラス素子の第１の主面上に配置される低い摩擦係数を有する第２の層をさらに含む、態様３９〜６０のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２７】
第６２の態様によると、圧縮応力領域が、ガラス素子の第１の主面において５μｍ以下の最大欠陥径を含む、態様３９〜６１のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２８】
第６３の態様によると、圧縮応力領域が、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオンを交換された金属イオンを含み、イオンを交換された金属イオンが、イオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きい原子半径を有する、態様３９〜６２のいずれか１つの物品が提供される。
【０２２９】
第６４の態様によると、ガラス素子が、端縁と、端縁からガラス素子の端縁深さまで延在する端縁圧縮応力領域とをさらに含み、端縁圧縮応力領域が、端縁における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される、態様６３の物品が提供される。
【０２３０】
第６５の態様によると、折り畳み可能な特徴を有する電子デバイスを含む、折り畳み可能な電子デバイスであって、折り畳み可能な特徴が、態様３９〜６４によるスタックアセンブリを含む、折り畳み可能な電子デバイスが提供される。
【０２３１】
第６６の態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子を形成するステップを含む、スタックアセンブリの製造方法であって、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面と、
（ｂ）第２の主面と、
（ｃ）ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力σＩによって画定される圧縮応力領域と
をさらに含み、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面において曲げ応力σＢを誘導するために、曲率中心が第２の主面の側面上にあるように、ガラス素子が１ｍｍ〜２０ｍｍの対象曲げ半径に曲げられる時、σＩ＋σＢ＜０であるような応力プロフィール；および
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、方法が提供される。
【０２３２】
第６７の態様によると、第１の主面の少なくとも１マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様６６のガラス物品が提供される。
【０２３３】
第６８の態様によると、第１の主面の少なくとも２マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様６６のガラス物品が提供される。
【０２３４】
第６９の態様によると、第１の主面の少なくとも３マイクロメートル下の深さまでσＩ＋σＢ＜０である、態様６６のガラス物品が提供される。
【０２３５】
第７０の態様によると、約２５μｍ〜約１２５μｍの厚さを有するガラス素子を形成するステップを含む、スタックアセンブリの製造方法であって、ガラス素子が、
（ａ）第１の主面と、
（ｂ）第２の主面と、
（ｃ）ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と
をさらに含み、ガラス素子が、
（ａ）ガラス素子が、平行プレート法によって、１ｍｍ〜２０ｍｍの対象曲げ半径までの曲げの２００，０００回の周期を受ける時の破損の不在；
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、方法が提供される。
【０２３６】
第７１の態様によると、第１の主面と、ガラス素子の第１の主面からガラス素子の第１の深さまで延在する圧縮応力領域であって、ガラス素子の第１の主面において少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって画定される圧縮応力領域と、最終厚さとを有する、第１のガラス素子を形成するステップを含む、スタックアセンブリの製造方法であって、ガラス素子が、
（ａ）ガラス素子が、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの曲げ半径で、少なくとも６０分間にわたり約２５℃および約５０％の相対湿度において保持される時の破損の不在；
（ｂ）ガラス素子の第１の主面が１．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗
によって特徴づけられる、方法が提供される。
【０２３７】
第７２の態様によると、第１のガラス層を形成するステップが、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイングおよ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、形成プロセスが、ガラス層を最終厚さまで形成するようにさらに構成される、態様６６〜７１のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３８】
第７３の態様によると、第１のガラス層を形成するステップが、フュージョン、スロットドローイング、ローリング、リドローイングおよびフロートプロセス、ならびにガラス層から材料を除去して最終厚さを達成する材料除去プロセスからなる群から選択される形成プロセスを含む、態様６６〜７１のいずれか１つの方法が提供される。
【０２３９】
第７４の態様によると、ガラス層が、アルカリを含まないか、または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またはシリケートガラス組成物を含む、態様６６〜７３のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４０】
第７５の態様によると、ガラス層の第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するステップが、
ガラス層に含有される複数のイオン交換可能な金属イオンの原子半径より大きいサイズの原子半径を有する、複数のイオン交換する金属イオンを含む強化浴を提供するステップと；
ガラス層中の複数のイオン交換可能な金属イオンの一部を、強化浴中の複数のイオン交換する金属イオンの一部と交換して、第１の主面からガラス層の第１の深さまで延在する圧縮応力領域を形成するためにガラス層を強化浴に浸漬するステップと
を含む、態様６６〜７４のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４１】
第７６の態様によると、浸漬ステップが、約４００℃〜約４５０℃で、約１５分〜約１８０分間にわたりガラス層を強化浴に浸漬するステップを含む、態様７５の方法が提供される。
【０２４２】
第７７の態様によると、圧縮応力領域を形成するステップの後、第１の主面においてガラス層の最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するステップをさらに含む、態様６６〜７６のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４３】
第７８の態様によると、圧縮応力領域を形成するステップの後、第１の主面においてガラス層の最終厚さから約１μｍ〜約５μｍを除去するステップをさらに含み、除去するステップが、ガラス層の浸漬ステップの後に実行される、態様７５または７６の方法が提供される。
【０２４４】
第７９の態様によると、圧縮応力が約６００ＭＰａ〜１０００ＭＰａである、態様６６〜７８のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４５】
第８０の態様によると、ガラス素子が８Ｈ以上の鉛筆硬度を含む、態様６６〜７９のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４６】
第８１の態様によると、ガラス素子が複数の層を含む、態様６６〜８０のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４７】
第８２の態様によると、複数の層のそれぞれが同一構成を有する、態様８１の方法が提供される。
【０２４８】
第８３の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼ピンによって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様６６〜８２のいずれか１つの方法が提供される。
【０２４９】
第８４の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が１．０ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様６６〜８３のいずれか１つの方法が提供される。
【０２５０】
第８５の態様によると、ガラス素子が、ガラス素子の第１の主面が０．５ｍｍの直径を有する炭化タングステン球によって負荷を受ける時の約１ｋｇｆ（９．８Ｎ）より大きい貫入抵抗を含む、態様６６〜８４のいずれか１つの方法が提供される。
【０２５１】
第８６の態様によると、ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから１ｋｇｆ（９．８Ｎ）の負荷を受ける時、第１の主面において≦１００マイクロメートルの欠陥が導入される、態様６６〜８５のいずれか１つの方法が提供される。
【０２５２】
第８７の態様によると、ガラス素子の第１の主面がビッカーズインデンターから２ｋｇｆ（１９．６Ｎ）の負荷を受ける時、第１の主面において≦１００マイクロメートルの欠陥が導入される、８５の方法が提供される。
【０２５３】
第８８の態様によると、ガラス素子が５５０〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２（５３９３〜６３７４Ｎ／ｍｍ２）のビッカーズ硬度を有する、態様６６〜８７のいずれか１つの方法が提供される。
【０２５４】
第８９の態様によると、ガラス素子が、１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）によって負荷を受けたキューブコーナーダイヤモンドインデンターとの接触後、８００ＭＰａより大きい維持されたＢ１０曲げ強度を有する、態様６６〜８８のいずれか１つの方法が提供される。
【０２５５】
第９０の態様によると、Ｆ／ｗ≦０．０７６Ｎ／ｍｍ（式中、Ｆは、対象曲げ半径にガラス素子を配置する閉鎖力であり、かつｗは、ガラスが曲げられる軸と平行な方向におけるガラス素子の寸法である）を含む、態様６６〜８９のいずれか１つの方法が提供される。
【図１】
2019089706.tif 000008
【図１Ａ】
2019089706.tif 000009
【図１Ｂ】
2019089706.tif 000010
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2019089706.tif 000012
【図２】
2019089706.tif 000013
【図２Ａ】
2019089706.tif 000014
【図３】
2019089706.tif 000015
【図３Ａ】
2019089706.tif 000016
【図３Ｂ】
2019089706.tif 000017
【図４】
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【図４Ａ】
2019089706.tif 000019
【図４Ｂ】
2019089706.tif 000020
【図５】
2019089706.tif 000021
【図６Ａ】
2019089706.tif 000022
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2019089706.tif 000025
【図８】
2019089706.tif 000026
【図９】
2019089706.tif 000027
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019089706.tif 000033
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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