(57)【要約】強化済物品の製造方法は、第１の主面および第２の主面を各々が含むの物品を提供する工程であって、第１および第２の主面は、１つ以上の非対称な表面特徴物をふくむものである工程と、第１のイオン交換浴を提供する工程と、物品を第１のイオン交換浴に浸漬させることによってイオン交換工程を行う工程とを含む。物品は、第１のイオン交換浴に、各物品の第１の表面が、他の物品の第１の表面に、第１の所定の距離で対向した状態で配列され、更に、各物品の第２の主面は、他の物品の第２の表面に第２の所定の距離で対向する。第１の所定の距離および第２の所定の距離は、複数の強化済物品が、凸面を有する第１の強化済表面、および、凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択される。
2021529151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化済物品の製造方法において、
ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物、第１の主面、並びに、第２の主面を各々が含む複数の物品を提供する工程であって、前記第１の主面は、１つ以上の表面特徴物を、前記第２の主面上の前記１つ以上の表面特徴物の第２の表面積より広い第１の表面積に亘って有するものである工程と、
第１のイオン交換浴を提供する工程と、
前記複数の物品を前記第１のイオン交換浴に浸漬させることによってイオン交換工程を行って、複数の強化済物品を形成する工程と
を含み、
前記複数の物品は、前記第１のイオン交換浴に、該複数の物品の各物品の前記第１の表面が、該複数の物品の他の物品の前記第１の表面、または、他の表面に、第１の所定の距離で対向した状態で配列され、更に、該複数の物品の各物品の前記第２の主面は、該複数の物品の他の物品の前記第２の表面、または、他の表面に第２の所定の距離で対向するものであり、
前記第１の所定の距離、および、前記第２の所定の距離の少なくとも１つは、前記イオン交換工程を行った後に、各前記複数の強化済物品が、前記第１の主面から形成されて凸面を有する第１の強化済表面、および、前記第２の主面から形成されて凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択されるものである方法。
【請求項２】
前記イオン交換工程中に、前記第１の主面へのイオン交換量は、前記第２の主面へのイオン交換量と異なるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の所定の距離は、前記第２の所定の距離より長いものである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
各前記複数の強化済物品は、１５０マイクロメートル以下の反り（Δ反り）を含むものである、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
各前記複数の強化済物品は、該物品の最長寸法の０．１％未満の最大反りを含むものである、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
化学強化済ガラス物品において、
請求項１から５のいずれか１項に記載の方法により製造されたガラス物品。
【請求項７】
乗物の内装要素において、
表示部と、
前記表示部の上に配置された強化済カバー物品と
を含む内装要素であって、
前記物品は、
第１の主面、および、表面修飾を含む第２の主面と、
前記第１の主面から延伸する第１の深さ（ＤＯＬ）の圧縮応力層を有する圧縮応力領域と、
前記第２の主面から延伸し、前記第１のＤＯＬとは異なる第２のＤＯＬの圧縮応力層と
を含むものであり、
前記第１の主面は、凹形状を含み、前記第２の主面は、凸形状を含むものである内装要素。
【請求項８】
前記カバー物品は、約４０，０００ｍｍ２以上の面積を含むものである、請求項７に記載の乗物の内装要素。
【請求項９】
前記表面修飾は、防眩面であり、
前記第２の主面は、前記表面修飾上に、任意で被膜を含むものである、請求項７または８に記載の乗物の内装要素。
【請求項１０】
前記第１の主面および前記第２の主面の一方は、前記表示部に隣接して配置されたものである、請求項７から９のいずれか１項に記載の乗物の内装要素。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条の下、２０１８年７月５日出願の米国仮特許出願第６２／６９４，１３６号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、強化済物品の製造方法に関し、特に、様々な物品で用いられる強化ガラス、ガラスセラミックおよびセラミック基材を製造するための非対称な表面を有する基材の非対称なイオン交換方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス系基材を用いた保護用表示部カバーは、消費者用電子装置（例えば、スマートフォン、スレート、タブレット、ノートパソコン、デジタルブックリーダーなど）、自動車、内装建築材、防衛、医療、および、包装材を含む多くの業界で用いられている。イオン交換処理で化学強化されたガラス基材は、比較的薄いガラス基材を用いられた場合でも、優れた機械的性能を提供する。例えば、表示部カバーの多くは、優れた耐破損性、耐引っ掻き性、および、落下性能を含む機械的物性を提供する強化されたアルミノケイ酸塩ガラス製品を用いている。ガラス、ガラスセラミック、および、セラミック基材のアルカリ金属イオンのイオン交換による化学強化は、これらの優れた機械的特性を提供するために、長年、製造方法として産業界で用いられてきた。これらのイオン交換方法によって、圧縮応力の応力プロファイルを深さの関数として生成して、ある機械的特性を提供している。
【０００４】
従来のイオン交換強化処理では、ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック基材を、溶融化学塩と接触させて、基材中の比較的イオン直径の小さいアルカリ金属イオンを、化学塩中の比較的イオン直径の大きいアルカリ金属イオンとイオン交換させる。比較的大きいアルカリ金属イオンを基材に取り込むことで、取り込まれたイオンに近接して、基材の表面で、および、基材内の圧縮応力領域の深さまで、圧縮応力を生じ、強化効果を提供する。ガラス系基材の典型的な破損モードは、引張応力に関連するので、大きいアルカリ金属イオンを取り込むことによって加えられた圧縮応力は、加えられた引張応力を相殺するように機能して、強化効果につながる。
【０００５】
これらのイオン交換強化処理に関連する技術的課題の１つは、反りである。特に、基材の反りは、基材の２つの主面同士が非対称にイオン交換処理される場合に、イオン交換処理中または処理後に生じうる。対象基材の幾何学形状、アルカリ金属イオンの拡散性、塩浴中のアルカリ金属イオン、および、他の要因についての非対称性は、対象基材で観察される反りの程度および度合に影響しうる。
【０００６】
いくつかの場合において、この基材の表面同士の非対称性は、基材への表面修飾により生じたものでありうる。例えば、化学強化されたガラス基材上に形成された手触りのある質感を有する機能的表面または層は、例えば、表示装置のカバーガラスとして、または、他の利用例で装飾または機能的覆い部として用いられる場合に、ガラス基材の光学的、視覚的、または、触覚的性能を高めるのに、必要性が高まっている。これらの表面および層は、典型的には装置またはインターフェースのユーザに向いて困難な環境照明条件で表示された画像の視認性を高める防眩（ＡＧ）面を含む。いくつかの場合において、非対処性は、所謂「２．５Ｄ」効果のために湾曲した縁部を生成するのに用いうる傾斜した縁部、若しくは、光学的効果、または、ユーザが望む触覚を提供するのに用いうる手触りのある質感を有する面から生じる。表面の非対称性は、ガラスの形成処理から、または、最初に非対称な反りを生じるようにした成果からも生じうる。例えば、フロート処理で形成されたガラス基材は、溶融金属（例えば、スズ）と接触する基材の底面に、不純物が侵入しうるので、非対称でありうる。不純物の存在は、基材に避けられない非対称性を生じるが、その基材が化学強化される場合には、非対称なイオン交換も生じうる。
【０００７】
これらの表面修飾を、イオン交換処理前の基材に行う場合、基材の表面の非対称性は、塩浴での非対称なイオン交換につながり、結果的に、基材の各表面の応力が非対称になりうる。これらの非対称な応力は、基材の反りにつながる。例えば、基材の一方の表面が、他方の表面より高い圧縮応力を有する場合、高い方の圧縮応力は、その表面を、その内側に曲げて、その結果、凹状、または、「鉢状」の形状を生じうる。しかしながら、他方の表面は、凸状、または、「ドーム状」の形状を有しうる。
【０００８】
反りは、最終物品または表示部の製造に関連した下流側処理を困難にしうる。例えば、タッチセンサ表示積層部の製造で用いられる処理は、基材の反りの程度により、積層部に気泡を生じ易いことがありうる。業界では、反りを管理する様々なアプローチが採用されている。概して、これらのアプローチは、表示部利用で用いられるガラス、ガラスセラミック、および、セラミック基材の製造費用を大きく増加させる傾向がある。いくつかの例において、追加の熱処理、および／または、追加で溶融塩に曝す処理を基材に行って、イオン交換強化処理に関連する反りを相殺するようにしうる。しかしながら、これらの追加の処理工程は、製造費用を大きく増加させる。製造後の研削研磨、若しくは、化学的または熱的処理を含む他のアプローチも、反り効果を相殺しうるが、この場合も、製造費用を、大きく増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、反りの影響に関連した収量低下および費用増加を限定的にしながら、ガラス、ガラスセラミック、および、セラミック基材を必要な程度に強化するイオン交換方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のいくつかの態様によれば、強化済物品の製造方法を提供し、その方法は、ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物、第１の主面、並びに、第２の主面を各々が含む複数の物品を提供する工程と、第１のイオン交換浴を提供する工程と、複数の物品を第１のイオン交換浴に浸漬させることによってイオン交換工程を行って、複数の強化済物品を形成する工程とを含む。更に、第１の主面は、１つ以上の表面特徴物を、第２の主面上の１つ以上の表面特徴物の第２の表面積より広い第１の表面積に亘って有する。複数の物品は、第１のイオン交換浴に、各物品の第１の表面が、他の物品の第１の表面、または、他の表面に、第１の所定の距離で対向した状態で配列される。各物品の第２の主面は、他の物品の第２の表面、または、他の表面に第２の所定の距離で対向する。第１の所定の距離、および、第２の所定の距離の少なくとも１つは、イオン交換工程を行った後に、各複数の強化済物品が、第１の主面から形成されて凸面を有する第１の強化済表面、および、第２の主面から形成されて凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択される。
【００１１】
本開示のいくつかの実施形態によれば、方法の態様は、イオン交換工程中に、第１の主面へのイオン交換量は、第２の主面へのイオン交換量と異なるものである。第１の所定の距離は、第２の所定の距離より長いものでありうる。更に、第２の所定の距離は、約０．０２ｍｍから約２．５ｍｍの範囲でありうる。更なる態様において、１つ以上の表面特徴物は、防眩面、反射防止面、被膜された面、手触りのある質感を有する面、パターンを有する面、傾斜した縁部、面取りされた縁部、または、丸まった縁部の少なくとも１つを含むものである。更に、方法は、イオン交換工程後に、複数の強化済物品の少なくとも１つを、１つ以上の真空孔を含む支持面に、第２の強化済表面を支持面に向けて配置する工程と、第２の強化済主面と支持面の間の空間に、真空孔を介して、真空を与える工程とを含みうる。
【００１２】
本開示のいくつかの実施形態の態様によれば、化学強化済ガラス物品を提供し、それは、本明細書に開示の方法により製造されたものである。
【００１３】
本開示のいくつかの実施形態の態様によれば、乗物の内装要素を提供し、それは、本明細書に開示の方法により製造された強化済物品を含む。乗物の内装要素は、ダッシュボード、中央コンソール、計器群、表示部、タッチインターフェース、天井、ハンドル、構造的柱に貼られるアップリケ、または、ドアパネルの少なくとも１つを含みうる。
【００１４】
更なる特徴および利点を、以下の詳細な記載に示し、それは、当業者には、その記載から容易に明らかであるか、または、次の詳細な記載、請求項、更に図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって分かるだろう。ここまでの概略的記載、および、以下の詳細な記載の両方が、様々な実施形態を記載し、請求した主題の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図すると理解すべきである。
【００１５】
添付の図面は、様々な実施形態の更なる理解のために含められ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本明細書に記載の様々な実施形態を示し、記載と共に、請求した主題の原理および動作を説明する役割を果たす。
【００１６】
次に、添付の図面を記載する。図面は、必ずしも、縮尺通りではなく、明瞭で簡潔に示すために、ある特徴物、および、ある図面を、誇張したり、概略的に示しうる。
【００１７】
ここまでの概略的記載、および、ある発明技術の以下の詳細な記載は、図面と共に読むことで、よく理解されるだろう。請求項は、図面に示した配列および手段に限定されないと理解すべきである。更に、図面に示した外観は、装置の記載した機能を実現するのに用いうる多数の装飾的外観の１つである。
【００１８】
更なる特徴および利点を、以下の詳細な記載に示し、それは、当業者には、記載から明らかであるか、以下の記載、請求項、および、添付の図面に記載された実施形態を実施することによって分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】実施形態による対称な表面を有する基材を概略的に示す断面図である。
【図１Ｂ】実施形態による非対称な表面を有する基材を概略的に示す断面図である。
【図２Ａ】実施形態によるイオン交換処理のために溶融塩浴に浸漬させた１対の図１Ａの基材を概略的に示す断面図である。
【図２Ｂ】実施形態によるイオン交換処理のために溶融塩浴に浸漬させた１対の図１Ｂの基材を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】実施形態による図２Ａのイオン交換処理により強化された１対の物品を概略的に示す断面図である。
【図３Ｂ】実施形態による図２Ｂのイオン交換処理により強化された１対の物品を概略的に示す断面図である。
【図４】真空チャック上の図３Ｂの強化済物品を概略的に示す断面図である。
【図５】実施形態により形成された非対称な表面を有する強化済物品を概略的に示す断面図である。
【図６Ａ】実施形態による真空チャック上の非対称な表面を有する強化済物品を概略的に示す断面図である。
【図６Ｂ】実施形態により、真空チャックを介して真空状態を与えることによって平坦にした後の図６Ａの強化済物品を概略的に示す断面図である。
【図７Ａ】実施形態による非対称な表面を有し、イオン交換処理のために溶融塩浴に互いに所定の距離で浸漬させた１対の基材を概略的に示す断面図である。
【図７Ｂ】実施形態による非対称な表面を有し、イオン交換処理のために溶融塩浴に浸漬させ、スペーサで互いに所定の距離で離間された１対の基材を概略的に示す断面図である。
【図７Ｃ】実施形態による非対称な表面を有し、イオン交換処理のために溶融塩浴に浸漬させ、他のスペーサで互いに所定の距離で離間された１対の基材を概略的に示す断面図である。
【図８】実施形態による所定の距離で対に配列された複数の基材を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書において、ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物を有する基材を含む強化済物品、および、強化済物品の製造方法を開示する。更に、これらの強化済物品は、非対称な表面特徴物を有する基材から製造され、イオン交換後の強化済物品の反りを制御して、基材の各表面を望ましい形状にする。いくつかの実施形態において、反りを最適にして、強化済物品の望ましい表面で、凸面または凹面形状を実現する。いくつかの実施形態の態様として、本開示の方法を用いた結果、非対称および／または非均一なイオン交換効果により、本方法を用いない場合には反りを生じさせる傾向がある特徴物を有していても、反りを最適にして、強化済物品が反りを殆ど示さないか、全く示さないようにする。
【００２１】
概して、本開示の方法は、基材に存在する任意の非対称または非均一なイオン交換条件を考慮しながら、イオン交換処理の反応速度を制御する。これらの非対称または非均一なイオン交換条件は、第２の薄膜が、基材の全ての面ではないが、いくつかの面に存在すること、これらの面上の任意の非対称な特徴物の程度の差、これらの面のエッチングの差、これらの面の表面粗さ、または、質感付けの差、これらの表面上の縁部輪郭付けまたは形付けの差、並びに、非均一なイオン交換条件を生じるか、および／または、強化済物品の反りに他の態様で影響しうる基材の他の態様を含む。更に、方法は、イオン交換速度を、例えば、アルカリイオン交換イオンを含む浴に浸漬させる時に、基材の特定の表面を、他の基材の特定の主面を含む表面または障壁から所定の距離で離間させることを通して制御する。特定の表面は、その特定の表面と基材の第２の主面の間での非対称性に基づいて、決定されうる。特に、特定の表面は、表面同士の非対称性のイオン交換速度への影響、または、非対称性のイオン交換後の反りへの影響、更に、強化済物品の各表面の（例えば、凹状または凸状の）望ましい表面形状に基づいて決定される。
【００２２】
本開示の強化済物品の製造方法は、強化済物品自体と共に、ガラス、ガラスセラミック、および、セラミック組成物を含む強化済物品の製造を行う従来のアプローチと比べて、いくつかの恩恵および利点を有する。１つの利点は、本開示の方法は、イオン交換後の更なる処理工程（例えば、真空系処理、更なる表面修飾など）の効果を高めるか、および／または、簡略にすることが可能なことである。いくつかの実施形態による他の利点は、本開示の方法は、基材に存在する非均一なイオン交換条件により、その方法を用いない場合には生じうる反りの程度を削減可能であることである。他の利点は、本開示の方法は、反りを削減するか、または、強化済物品の表面形状に影響する追加の処理工程（例えば、イオン交換処理後の研磨、切断、研削、熱処理など）を必要とせずに、反りを削減するか、なくすということである。これらの方法の更なる利点は、従来のイオン交換処理と比べて、設備を殆ど、または、全く増加させないか、並びに／若しくは、処理量を殆ど、または、全く削減させないことである。特に、本開示の方法の実行に関連する追加の固定部（例えば、スペーサ、メッシュ、クリップなど）は、大きさ、および、費用の点で限定的である。これらの方法の他の利点は、その処理により製造した強化済物品の反りレベルを大きく削減する利点を提供しながら、従来のイオン交換プロファイルと比べて、同じ、または、略同様の残留応力プロファイルを有する圧縮応力領域を生じうることである。
【００２３】
ここで、図１Ａ、１Ｂを参照すると、強化済物品の製造方法で用いられる対称な物品１００、および、非対称な物品１００ａを概略的に示している。対称な物品１００は、略対称の第１および第２の主面１２、１４を含む基材１０から構成される。一方、非対称な物品１００ａは、図１Ａの基材１０と同様でありうる基材１０から構成されて、第１および第２の主面１２、１４を有する。基材１０は、例えば、ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物を含みうる。しかしながら、物品１００ａの第１および第２の主面１２、１４は、物品１００ａの第２の主面１４上の表面修飾７０によって表されたように、非対称な特性を有する。表面修飾７０は、第２の主面１４に加えられた層（例えば、被膜または犠牲層）であるか、第２の主面１４自体が（例えば、研削、ラップ仕上げ、研磨、アニーリング、浸出、エッチング、縁部輪郭付け／傾斜付けによって）改質されたか、ＵＶ、プラズマ、または、熱などのエネルギー源に曝された（つまり、アニールされた）領域でありうる。したがって、表面修飾７０という記載は、例えば、基材１０の最上部に加えられた追加の層または材料に限定することを意味しない。図１Ａ〜３Ｃにおいて、物品１００、１００ａを、対称な基材と非対称な基材へのイオン交換の効果を比較して示すために並べて示している。
【００２４】
いくつかの実施形態において、上記表面修飾を、基材の第１および第２の主面１２、１４の一方または両方に行いうる。表面修飾を、第１および第２の主面１２、１４の両方に行う実施形態において、修飾の量、程度、または、種類を、表面１２、１４で異なるようにして、第１および第２の主面１２、１４で非対称性または非対称イオン交換条件を生じうる。例えば、傾斜した縁部の場合には、第２の主面１４の傾斜付け量は、第１の主面１２の傾斜付け量と異なりうる。（例えば、ＡＧ面について）表面質感付けまたはエッチングの場合には、改質された第１の主面１２の面積は、改質された第２の主面１４の面積と異なりうる。
【００２５】
本明細書で用いるように、「対称」または「対称な」表面とは、物品および／または基材の反対を向いた主面同士が、１つ以上の表面修飾が存在しないか、または、存在することを含む略同じ表面特性を有することを称する。本明細書に記載のように、表面修飾は、表面または表面の一部に、例えば、エッチング、研削、研磨、被膜形成、および／または、アニーリングを行うことを含みうる。
【００２６】
図２Ａ、２Ｂを参照すると、対称な物品１００および非対称な物品１００ａを用いた強化済物品の製造方法を示している。上記のように、対称な物品、および、非対称な物品の両方についての方法を、これらの種類の物品へのイオン交換効果を比較するために記載する。方法は、複数のイオン交換可能なアルカリ金属イオンを含むガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物から、各々、製造された基材１０を提供する工程を含みうる。方法は、更に、槽２０２内に位置する第１のイオン交換浴２００を提供する工程を含む。浴２００は、基材１０のイオン交換可能なアルカリ金属イオンより、サイズが大きい複数のイオン交換アルカリ金属イオンを含む。最後に、方法は、複数の基材１０を、第１のイオン交換浴２００に第１のイオン交換温度および時間で浸漬させて、複数の強化済物品１００’、１００ａ’を形成する工程を含む（各々、図３Ａ、３Ｂを参照）。
【００２７】
図３Ａ、３Ｂを参照すると、強化済物品１００’は、第１および第２の主面１２、１４から、各々、第１および第２の選択した深さ５２、５４に延伸する圧縮応力領域５０を含む。同様に、強化済物品１００ａ’は、第１および第２の主面１２’、１４’から、各々、第１および第２の選択した深さ５２’、５４’に延伸する圧縮応力領域５０’を含む。しかしながら、圧縮応力領域５０、５０’は、強化済物品１００ａ’の非対称性により、互いに異なりうる。特に、表面修飾７０は、第２の主面１４でのイオン交換特性（例えば、イオン交換速度）を、第１の主面１２と比べて、異なるものにしうる。表面修飾の種類に応じて、第２の主面１４へのイオン交換速度または量は、第１の主面１２へのイオン交換速度または量より、高いか、または、低くなりうる。このような２つの表面でのイオン交換速度の差は、第１の主面１２’と第２の主面１４’で異なる圧縮応力（ＣＳ）を生じるか、または、第１および第２の主面１２’、１４’から測定した異なる深さ（ＤＯＬ）の圧縮応力層を生じうる。第１および第２の主面１２’、１４’での異なる圧縮応力条件に応じて、強化済物品１００ａ’は反りうる。例えば、図３Ｂに示すように、表面修飾７０を含む第２の主面１４’は、凹状の形状になり、一方、第１の主面１２’は、凸状になる。表面修飾７０が、例えば、防眩（ＡＧ）面の場合、ＡＧ面は、凹形状になる。いくつかの実施形態によれば、強化済物品の反りを制御して、望ましい表面が好ましい形状（つまり、平坦、凹状、または、凸状）を有するようにする。
【００２８】
表面形状を制御するのが望ましい理由の例を、図４に示している。具体的には、図２Ｂに示したイオン交換工程の後に、更なる処理工程を、強化済物品に行いうる。しかしながら、これらの処理工程は、物品の特定の表面が凸形状または凹形状を有するという事実により、複雑でありうる。例えば、図４において、第１の主面２２、および、表面修飾７２を有する第２の主面２４を有する強化済物品２００は、イオン交換後は反ったものである。具体的には、第２の主面２４は、凹形状を有する。強化済物品２００を、例えば、複数の真空孔２５４を有する真空チャック２５０の形成表面２５２に配置する。真空チャック２５０の目的は、強化済物品２００を平坦にするか、または、他の態様で形状を変化させて、強化済物品の形状を永久的に変化させるか、または、第２の主面２４に被膜、表面修飾、または、構成要素（例えば、表示部、枠部、または、支持部）などを加える処理などの更なる処理を容易にすることでありうる。しかしながら、強化済物品の湾曲した形状により、適切な真空封止を、特に、第２の主面２４の凹形状により第１の主面２２と形成表面２５２の間で間隙２６０を生じる強化済物品の縁部で実現するのが困難であるか、または、いくつかの場合において、不可能でありうる。このことは、カバーガラスが縁部で正確に篏合しないなど、完成した製品における欠陥に、または、表面が凹形状であることから、被膜形成中に不均一な表面被膜形成につながりうる。
【００２９】
例えば、表示部または電子装置用のカバーガラスを製造する場合に、反射防止（ＡＲ）膜を、ＡＧ面の最上部に付加するのが望ましいことが多い。ＡＲ膜を均一に付加するために、カバーガラスが真空チャック台によく適合可能なことが重要である。更に、カバーガラスを表示装置に組み入れる場合に、ユーザに向いた凹状のＡＧ面を有するカバーガラスは、縁部が上がった傾向を示し、表示部筐体によく篏合しないか、または、縁部の周りの残留応力により、局所的層分離、光学的ディストーション、または、環境への露出を生じうる。一方、僅かに凸状の形状を有する外側に向いた表示面は、それと同じ問題を生じない。
【００３０】
上記特徴に鑑みて、いくつかの実施形態は、非対称な表面特性を有し、更に、イオン交換後に特定の形状を有する強化済物品、または、強化済物品の製造方法を提供する。図５を参照すると、いくつかの実施形態は、第１の主面４２’および第２の主面４４’を有する基材４０’を含む強化済物品３００を含む。基材４０’は、第２の主面４４’上の表面修飾により、非対称である。基材４０’は、更に、第１の主面４２’から第１の深さ（ＤＯＬ）６２の圧縮応力層、および、第２の主面４４’から第２のＤＯＬ６４の圧縮応力層を有する圧縮応力領域６０を含む。図４の強化済物品２００と比べて、強化済物品３００は、凸面（第２の主面４４’）に位置する表面修飾７４’を有する。
【００３１】
１つ以上の実施形態において、そのような強化済物品は、表示部と組み立てられて乗物の内装要素を形成するカバーガラスでありうる。例えば、そのような強化済物品は、第１の主面、および、第２の主面を含み、第２の主面は、本明細書に記載のような表面修飾（例えば、防眩面または他の表面）を含みうる。１つ以上の実施形態において、第２の主面は、表示部に隣接して配置される。１つ以上の実施形態において、第１の主面は、表示部に隣接して配置される。強化済物品は、約−０．０１から約−０．７未満（例えば、約−０．０５から約−０．７未満、約−０．１から約−０．７未満、約−０．２から約−０．７未満、約−０．３から約−０．７未満、約−０．４から約−０．７未満、約−０．５から約−０．７未満、約−０．６から−０．７未満、約−０．０１から約−０．６未満、約−０．０１から約−０．５未満、約−０．０１から約−０．４未満、約−０．０１から約−０．３未満、約−０．０１から約−０．２未満、約−０．０１から約−０．１未満、約−０．２から約−０．６未満、または、約−０．２５から約−０．５５未満）の範囲の最大反りを含みうる。
【００３２】
１つ以上の実施形態において、強化済物品は、第１の主面から延伸する第１の深さ（ＤＯＬ）の圧縮応力層、および、第２の主面から延伸する第２のＤＯＬの圧縮応力層を有する圧縮応力領域を含みうる。１つ以上の実施形態において、第２のＤＯＬは、第１のＤＯＬと異なる。例えば、第２のＤＯＬは、第１のＤＯＬより小さいことがありうる。他の例において、第２のＤＯＬは、第１のＤＯＬより大きいことがありうる。
【００３３】
１つ以上の実施形態において、第１のＤＯＬおよび第２のＤＯＬの一方または両方は、約２０マイクロメートル以上（例えば、約２５マイクロメートル以上、約３０マイクロメートル以上、約３５マイクロメートル以上、約４０マイクロメートル以上、約４５マイクロメートル以上、約５０マイクロメートル以上）である。ＤＯＬの上限は、強化済ガラス物品の厚さの約０．２１倍でありうる。１つ以上の実施形態において、第１の主面および第２の主面の一方または両方は、約６００ＭＰａ以上（例えば、約６５０ＭＰａ以上、約７００ＭＰａ以上、約７５０ＭＰａ以上、約８００ＭＰａ以上、約８５０ＭＰａ以上、約９００ＭＰａ以上、約９５０ＭＰａ以上、約１０００ＭＰａ以上、または、約１１００ＭＰａ以上）の表面ＣＳを含む。１つ以上の実施形態において、表面ＣＳは、約６００ＭＰａから約１５００ＭＰａの範囲でありうる。
【００３４】
１つ以上の実施形態において、第１の主面は、凹形状を含み、第２の主面は、凸形状を含む。換言すれば、凸状の第２の主面が、表面修飾を含む。
【００３５】
強化済ガラス物品は、乗物の内装要素のより大きい表示部との使用に適した大きい寸法を有しうる。例えば、強化済カバー物品は、約１０，０００ｍｍ２以上（例えば、約１５，０００ｍｍ２以上、約２０，０００ｍｍ２以上、約２５，０００ｍｍ２以上、約３０，０００ｍｍ２以上、約３５，０００ｍｍ２以上、約４０，０００ｍｍ２以上、約４５，０００ｍｍ２以上、約５０，０００ｍｍ２以上、約５５，０００ｍｍ２以上、または、約６０，０００ｍｍ２以上）の表面積を有しうる。
【００３６】
１つ以上の実施形態において、第２の主面は、表面修飾上に被膜を含みうる。例えば、被膜は、真空蒸着された被膜でありうる。他の実施形態において、被膜は、当技術分野で従来から知られた他の方法によって加えられうる。１つ以上の実施形態において、被膜は、反射防止膜、清浄容易膜、インク被膜、または、それらの組合せでありうる。例えば、物品は、表面修飾上に配置された反射防止膜、および、反射防止膜の最上部に積層された清浄容易膜を含みうる。
【００３７】
したがって、図６Ａに示すように、強化済物品３００を真空チャック２５０の形成表面２５２上に配置した時に、基材３０の縁部が形成表面２５２から離れて上がって、縁部で間隙を生成するようなことがない。第１の主面３２は凹形状を有することから、その内側領域で内側間隙３６０が存在しうるが、内側間隙３６０は、図４の縁部間隙２６０と同じ悪影響には、つながらないものでありうる。特に、内側間隙３６０は囲まれるので、真空孔２５４は、優れた真空を実現したままでありうる。したがって、図６Ｂに示すように、強化済物品３００’の第１の主面３２は、示したように略平坦か、または、何らかの他の形状で、形成表面２５２の形状と適合するようにされうる。例えば、いくつかの実施形態において、形成表面２５２は、１つ以上の湾曲した領域を含みうるものであり、異なる方向に２つ以上の曲率半径を有する複雑に湾曲した表面を含む。
【００３８】
図７Ａ〜７Ｃを参照すると、いくつかの実施形態によれば、強化済物品の製造方法は、複数の基材４０を提供する工程を含み、各基材４０は、第１の主面４２、および、第２の主面４４を有する。その方法は、更に、槽４０２に位置する第１のイオン交換浴４００を提供する工程を含む。各基材４０は、複数のイオン交換可能なアルカリ金属イオンを有するガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物を含む。浴４００は、複数のイオン交換アルカリ金属イオンを含み、その各イオンは、基材４０のイオン交換可能なアルカリ金属イオンよりサイズが大きい。方法は、複数の基材４０を、第１のイオン交換浴４００に、第１のイオン交換温度および時間で浸漬させて、複数の強化済物品（図５の強化済物品３００を参照）を形成する工程も含む。図５を参照すると、各強化済物品３００は、第１および第２の主面４２’、４４’から、各々、第１および第２の選択した深さ６２、６４に延伸する圧縮応力領域６０を含む。
【００３９】
いくつかの実施形態の態様によれば、複数の基材４０は、各基材４０の第１の主面４２が、複数の基材４０のうちの他の基材の第１の主面４２に第１の所定の距離で対向する状態で、第１のイオン交換浴４００に配列される。いくつかの実施形態において、複数の基材４０のうち、１つ以上の基材を、第１の主面４２が、槽４０２の壁部、若しくは、他の壁部または障壁などの他の表面に、第１の所定の距離ｄで対向するように配列しうる。
【００４０】
いくつかの実施形態によれば、第１の所定の距離ｄは、イオン交換中に、第１の主面４２間で第１の所定の距離ｄを維持したまま、基材４０を溶融塩浴に入れることによって実現されうる。このような離間状態は、溶融塩浴環境に耐えるのに適した多数の方法で実現されうる。いくつかの実施形態において、第１の所定の距離ｄは、図７Ｂに示すように、１つ以上のスペーサ４５によって設定される。実施形態において、スペーサ４５は、第１の所定の距離ｄと同じか、または、略同様の厚さ寸法を有しうる。更に、態様によれば、任意の数のスペーサ４５を、浴４００内の基材４０同士の間に用いうる。いくつかの実施形態において、スペーサ４５を、各対の基材４０の間に、基材の角部で配置して、スペーサ自体によって覆われる基材４０の表面積を最小にする。スペーサ４５は、浴４００、並びに、基材４０のガラス、ガラスセラミックおよびセラミック組成物に非反応である様々な材料から製作されうるもので、限定するものではないが、３００番台ステンレス鋼、ニッケル合金、Ｉｎ８００合金、Ｃｒ‐Ｍｏ合金、シリカ、アルミナ、ジルコニア、および、これらの材料のポリマー被覆された態様を含みうる。更に、スペーサ４５は、様々な形状および構造の任意のもので構成され、限定するものではないが、円筒状ワッシャ、立方体状ワッシャ、矩形状ワッシャ、クリップ、ブレース、支持部、ワイヤ、ファイバなどを含みうる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、第１の所定の距離ｄは、図７Ｃに示すように、メッシュ４７または同様の材料のシートによって設定される。実施形態において、メッシュ４７は、第１の所定の距離ｄと同じか、または、略同様の厚さ寸法を有する。更に、態様によれば、様々な多数の種類のメッシュ４７（つまり、様々なフィルタリングレベル）のうち任意のものを、浴４００内の基材４０同士の間に用いうる。メッシュ４７は、浴４００、並びに、基材４０のガラス、ガラスセラミックおよびセラミック組成物に非反応である様々な材料から製作されうるもので、限定するものではないが、３００番台ステンレス鋼、ニッケル合金、Ｉｎ８００合金、Ｃｒ‐Ｍｏ合金、シリカ、アルミナ、ジルコニア、および、これらの材料のポリマー被覆された態様を含みうる。
【００４２】
図８を参照すると、複数の基材４０は、各基材４０の第２の主面４４が、複数の基材４０のうちの他の基材の第２の主面４４に第２の所定の距離Ｄで対向する状態でも、配列される。更に、第２の主面４４の１つ、または、２つ以上が、槽４０２の壁部（図７Ａ〜７Ｃを参照）などの他の表面に、第２の所定の距離Ｄで対向するように配列されうる。
【００４３】
第１の所定の距離ｄ、および、第２の所定の距離Ｄは、各複数の強化済物品が、イオン交換工程を行った後に、第１の主面４２から形成されて凸面を有する第１の強化済表面、および、第２の主面４４から形成されて凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択される。しかしながら、実施形態は、表面修飾を有する第２の主面から形成された凸面を有する強化済物品に限定されない。いくつかの実施形態において、強化済物品の凸面は、表面修飾を有さないか、または、低い程度に表面修飾を有する第１の主面から形成されうる。本明細書において記載したように、表面の非対称性は、イオン交換が一方の表面と他方の表面で等しくないこと、または、各表面上の圧縮応力プロファイルが等しくないことにつながる多数の要因によって生じうる。更に、結果的に得られる強化済物品のどちらの表面を凸状または凹状にすべきかの決定は、強化済物品の意図した使用、または、イオン交換の後に行われるべき追加の処理工程に基づいて異なりうる。
【００４４】
いくつかの実施形態の態様において、非対称な強化済ガラス物品に生じる反り、または、湾曲の量は、Ａ／ｄ比を最適にすることによって制御され、但し、Ａは、基材の表面積であり、ｄは、隣接した基材の第１の主面間の第１の所定の距離である。
【００４５】
いくつかの実施形態によれば、強化済物品の製造方法は、以下の少なくとも１つのように行われうる：（ａ）アルカリ金属イオンを、基材４０の第１の主面４２に、イオン交換で取り込む交換速度が、第２の主面４４に取り込む交換速度より速いか、および、（ｂ）基材４０の第２の主面４４は、１つ以上の非対称特徴物を含み、その全表面積は、第１の主面４２の任意の非対称特徴物の全表面積を超えるものである。
【００４６】
基材４０間の間隙が非常に広いか、または、制御されない状況と比べて、第１の所定の距離ｄは、隣接した基材４０の第１の主面４２間に、比較的狭い間隙（例えば、約０．０１ｍｍから約１０ｍｍ）を生じる。方法で用いられる非対称な基材４０は、第１および第２の主面について、非均一な条件下で、イオン交換アルカリ金属イオンが、それとイオン交換可能なイオンと交換されるように構成される。しかしながら、浸漬工程中に基材４０の第１の主面４２間に第１の所定の距離ｄ（例えば、約０．０１ｍｍから約１０ｍｍ）が存在することを含む方法によって提供される制御は、これらの基材４０に関する非均一なイオン交換条件を制御して、結果的に得られる強化済物品において、望ましい反り、または、形状を実現する。
【００４７】
理論に縛られるものではないが、第１の所定の距離ｄは、アルカリ金属イオンを基材４０の第１の主面４２に取り込む速度を、アルカリ金属イオンを第２の主面４４に取り込む速度と相対的に、更に制御する。（例えば、従来のイオン交換処理のように、基材１０間の間隙が非常に広いか、または、制御されない状況と比べて）第１の所定の距離ｄが減少すると、アルカリ金属イオンを基材４０の第１の主面４２に取り込む速度は、アルカリ金属イオンを第２の主面４４に取り込む速度と比べて低下する。その結果、基材４０は、第２の主面４４と比べて第１の主面４２でのイオン交換が増加するという傾向がある場合には、第１の所定の距離ｄの存在によって相殺されうる。理論に縛られるものではないが、第１の所定の距離ｄは、イオン交換処理の反応速度、特に、イオン交換可能なアルカリ金属イオンが基材４０から放出されて、浴４００からのイオン交換アルカリ金属イオンと置き換えられて交換される速度を制御すると考えられる。更に、理論に縛られるものではないが、方法による第１の所定の距離ｄの下限は、第１の所定の距離ｄが反りを制御する有益な効果が、イオン交換アルカリ金属イオンを基材４０に取り込む交換速度を抑制する毛管効果によって最終的に相殺される場合に存在すると考えられる。
【００４８】
いくつかの実施形態によれば、イオン交換工程中に用いられる基材間の第１の所定の距離ｄは、０．０１ｍｍから約５ｍｍの範囲でありうる。したがって、第１の所定の距離ｄは、基材間の制御された間隙である。いくつかの実施形態において、第１の所定の距離ｄは、約０．０１ｍｍから約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍから約７．５ｍｍ、約０．０１ｍｍから約５ｍｍ、約０．０１ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．０１ｍｍから約１ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．９ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．８ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．７ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．６ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．０２ｍｍから約１０ｍｍ、約０．０２ｍｍから約７．５ｍｍ、約０．０２ｍｍから約５ｍｍ、約０．０２ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．０２ｍｍから約１ｍｍ、約０．０２ｍｍから約０．９ｍｍ、約０．０２ｍｍから約０．８ｍｍ、約０．０２ｍｍから約０．７ｍｍ、約０．０２ｍｍから約０．６ｍｍ、約０．０２ｍｍから約０．５ｍｍ、および、これらの距離の端点の間の全ての値の範囲でありうる。
【００４９】
更なる実施形態によれば、第１の所定の距離ｄは、各基材４０の第２の主面から他の基材（例えば、基材４０）、または、浴４００を保持する槽４０２の壁部までの距離より長い。更なる実施形態によれば、第１の所定の距離ｄは、各基材４０の第２の主面４４から他の基材（例えば、基材４０）または浴４００を保持する槽４０２の壁部までの距離と比べて、２５％長いか、５０％長いか、７５％長いか、１００％長いか、１５０％長いか、２００％長いか、または、それより長い。
【００５０】
いくつかの実施形態によれば、非対称な基材は、イオン交換工程前に、予め反らせられうる。いくつかの実施形態の態様において、この予め形成された反りは反転されて、イオン交換前に凹状だった基材の表面は、イオン交換後の凸状の表面に変化しうる。例えば、（例えば、化学エッチングによる）ＡＧ面の形状である第２の主面上の表面修飾を有する基材は、イオン交換工程についても、凹状の第２の主面を有しうる。しかしながら、本開示の方法によれば、隣接した基材の第１の主面は、イオン交換中、第１の所定の距離で互いに対向するように設置され、第１の主面と第２の主面でイオン交換が非対称であることから、ＡＧ面は、イオン交換後に、凸面に変形されうる。
【００５１】
いくつかの実施形態によれば、方法は、約２００マイクロメートル以下の反り（反りΔ）を含む強化済物品を生じる。いくつかの実施形態において、物品の反り（反りΔ）は、約２００マイクロメートル以下、約１７５マイクロメートル以下、約１５０マイクロメートル以下、約１２５マイクロメートル以下、約１００マイクロメートル以下、約７５マイクロメートル以下、約５０マイクロメートル以下、約２５マイクロメートル以下、および、これらのレベルの間の全てのレベルの反りである。同様に、方法１００は、物品の最長寸法の０．５％未満、物品の最長寸法の０．１％未満、または、物品の最長寸法の０．０１％未満の最大反りを示す強化済物品を生じうる。その方法によれば、例えば、防眩面または反射防止面を有する１５０ｍｍ×７５ｍｍの携帯電話カバーの形態の強化済物品は、最長寸法の０．０１％未満の反りを示す０．１５ｍｍ未満の反りを有して製造されうる。
【００５２】
強化済物品の製造方法で用いた基材４０は、様々なガラス組成物、ガラスセラミック組成物、および、セラミック組成物を含みうる。ガラスの選択は、特定のガラス組成物に限定されない。例えば、選択される組成物は、広範囲のケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、または、アルミノホウケイ酸塩ガラス組成物のうち、任意のもので、更に任意で、１つ以上のアルカリ、および／または、アルカリ土類改質剤を含みうる。
【００５３】
例として、基材４０に用いうる組成物の１つのファミリーは、酸化アルミニウム、または、酸化ホウ素の少なくとも１つ、並びに、アルカリ金属酸化物、または、アルカリ土類金属酸化物の少なくとも１つを有する組成物を含み、−１５モル％≦（Ｒ２Ｏ＋Ｒ’Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２）−Ｂ２Ｏ３≦４モル％で、但し、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、および／または、Ｃｓであり、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、および／または、Ｂａでありうる。このファミリーの組成物の１つの部分集合は、約６２モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１０モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約１５モル％のＬｉ２Ｏ、０モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約１８モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約１７モル％のＭｇＯ、０モル％から約１８モル％のＣａＯ、および、０モル％から約５モル％のＺｒＯ２を含む。そのようなガラスは、米国特許第８，９６９，２２６号、および、米国特許第８，６５２，９７８号の各明細書に、より完全に記載されており、その記載は、全体として参照により、本明細書に、以下に完全に記載されているものとして組み込まれる。
【００５４】
基材４０に用いうる組成物の他の例示的なファミリーは、少なくとも５０モル％のＳｉＯ２、および、アルカリ金属酸化物、および、アルカリ土類金属酸化物からなる群から選択された少なくとも１つの改質剤を有する組成物を含み、［（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／（Σアルカリ金属改質剤（モル％））］＞１である。このファミリーの１つの部分集合は、５０モル％から約７２モル％のＳｉＯ２、約９モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、約２モル％から約１２モル％のＢ２Ｏ３、約８モル％から約１６モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ２Ｏを含む。そのようなガラスは、米国特許第８，５８６，４９２号明細書に、より完全に記載されており、その記載は、全体として参照により、本明細書に、以下に完全に記載されているものとして組み込まれる。
【００５５】
基材４０に用いうる組成物の更に他の例示的なファミリーは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、および、少なくとも１つのアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を有する組成物を含み、０．７５≦［（Ｐ２Ｏ５（モル％）＋Ｒ２Ｏ（モル％））／Ｍ２Ｏ３（モル％）］≦１．２で、但し、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３である。このファミリーの組成物の１つの部分集合は、約４０モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、０モル％から約２８モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％から約１４モル％のＰ２Ｏ５、および、約１２モル％から約１６モル％のＲ２Ｏを含む。このファミリーの組成物の他の部分集合は、約４０から約６４モル％のＳｉＯ２、０モル％から約８モル％のＢ２Ｏ３、約１６モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約２モル％から約１２モル％のＰ２Ｏ５、および、約１２モル％から約１６モル％のＲ２Ｏを含む。そのようなガラスは、米国特許出願第１３／３０５，２７１号明細書に、より完全に記載されており、その記載は、全体として参照により、本明細書に、以下に完全に記載されているものとして組み込まれる。
【００５６】
基材４０に用いうる組成物の更に他の例示的なファミリーは、少なくとも約４モル％のＰ２Ｏ５を有する組成物を含み、（Ｍ２Ｏ３（モル％）／ＲｘＯ（モル％））＜１、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３で、ＲｘＯは、ガラスに存在する一価および二価のカチオン酸化物の合計である。一価および二価のカチオン酸化物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、および、ＺｎＯからなる群から選択されうる。このファミリーの組成物の１つの部分集合は、０モル％のＢ２Ｏ３を有するガラスを含む。そのようなガラスは、米国特許出願第１３／６７８，０１３号、および、米国特許第８，７６５，２６２号の各明細書に、より完全に記載されており、それらの内容は、全体として参照により、本明細書に、以下に完全に記載されているものとして組み込まれる。
【００５７】
基材４０に用いうる組成物の更に他の例示的なファミリーは、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、アルカリ金属酸化物を有する組成物を含み、更に、三配位のホウ素カチオンを含む。これらのガラスは、イオン交換された時に、少なくとも約３０キログラム力（ｋｇｆ）（約２９４Ｎ）のビッカース亀裂開始閾値を有しうる。このファミリーの組成物の１つの部分集合は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏを含む少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、および、Ａｌ２Ｏ３を含み、−０．５モル％≦Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｒ２Ｏ（モル％）≦２モル％であり、更に、Ｂ２Ｏ３を含み、Ｂ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧４．５モル％である。このファミリーの組成物の他の部分集合は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２、約９モル％から約２２モル％のＡｌ２Ｏ３、約４．５モル％から約１０モル％のＢ２Ｏ３、約１０モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約５モル％のＫ２Ｏ、少なくとも約０．１モル％のＭｇＯ、および／または、ＺｎＯを含み、０≦ＭｇＯ＋ＺｎＯ≦６モル％であり、更に任意で、ＣａＯ、ＢａＯ、および、ＳｒＯの少なくとも１つを含み、０モル％≦ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ≦２モル％である。そのようなガラスは、米国特許出願第１３／９０３，３９８号明細書に、より完全に記載されており、その内容は、全体として参照により、本明細書に、以下に完全に記載されているものとして組み込まれる。
【００５８】
別段の記載がない限りは、本開示で概説した強化済物品（例えば、物品３００）、および、関連するそれらの物品の製造方法は、６８．９６モル％のＳｉＯ２、０モル％のＢ２Ｏ３、１０．２８モル％のＡｌ２Ｏ３、１５．２１モル％のＮａ２Ｏ、０．０１２モル％のＫ２Ｏ、５．３７モル％のＭｇＯ、０．０００７モル％のＦｅ２Ｏ３、０．００６モル％のＺｒＯ２、および、０．１７モル％のＳｎＯ２のアルミノケイ酸塩ガラス組成物を有する基材から製造しうる。典型的なアルミノケイ酸塩ガラスは、米国特許出願第１３／５３３，２９８号明細書に記載されており、その記載は、全体として参照により、本明細書に組み込まれる。
【００５９】
同様に、セラミックについて、強化済物品の製造方法で用いられる基材４０用に選択される材料は、広範囲の無機結晶性酸化物、窒素、カーバイド、酸窒化物、炭化窒素などの任意のものでありうる。例示的なセラミックは、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ムライト、菫青石、ジルコン、スピネル、ペロブスカイト、ジルコニア、セリア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素アルミニウム、または、ゼオライト相を有する材料を含む。
【００６０】
同様に、ガラスセラミックについて、基材４０用に選択される材料は、ガラス相、および、セラミック相の両方を有する広範囲の任意の材料でありうる。例示的なガラスセラミックは、ガラス相は、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、または、アルミノホウケイ酸塩から形成され、セラミック相は、β−スポジュメン、β−石英、霞石、カリオフィライト、または、カーネギアイトから形成される材料を含む。
【００６１】
強化済物品の製造方法から生成されるガラス基材を含む強化済物品は、様々な物理的形状を採用しうる。つまり、物品を基材として構成した場合に、断面で見た物品は、平坦または平面状であるか、若しくは、湾曲するか、および／または、急な角度で曲げられたものでありうる。同様に、物品は、単一の一体物、多層構造物、または、積層物でありうる。物品を、基材または板状形状で用いる場合、物品の厚さは、約０．２から１．５ｍｍの範囲、または、約０．３から１ｍｍの範囲、または、約０．７ｍｍであることが好ましい。更に、物品３００は、可視スペクトルで略透明で、圧縮応力領域６０を生じた後も、略透明のままである組成を有しうる。
【００６２】
組成または物理的形状に関わらず、強化済物品の製造方法から生成された強化済み物品３００は、表面（例えば、第１および第２の主面４２’、４４’）から内側に向かって、特定の深さ（例えば、第１および第２の選択した深さ６２、６４）まで延伸する圧縮応力の加わった領域６０を含むものとなる。圧縮応力領域６０に関する圧縮応力（ＣＳ）の量、および、圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）は、本明細書に開示の方法により形成された物品３００の特定の使用例に基づいて異なりうる。
【００６３】
図７Ａ〜７Ｃを再び参照すると、強化済物品の製造方法は、１対の基材４０を強化浴４００に浸漬させる工程を含む。いくつかの態様において、浴４００は、複数のイオン交換金属イオンを含み、基材４０は、複数のイオン交換可能な金属イオンを含むガラス組成物を有する。例えば、浴４００は、基材４０のナトリウムなどのイオン交換可能なイオンより、サイズが大きい複数のカリウムイオンを含みうる。浴４００のイオン交換イオンは、基材４０のイオン交換可能なイオンと優先的に交換される。
【００６４】
ある態様において、圧縮応力領域６０を生成するのに用いられた強化浴４００は、１００質量％に近い濃度の溶融ＫＮＯ３浴を含み、それに、当業者なら分かるような添加剤を加えたものであるか、または、１００質量％の濃度の溶融ＫＮＯ３浴を含む。そのような浴は、基材４０を処理する間、ＫＮＯ３が確実に溶融状態のままである温度に、十分に加熱される。強化浴４００は、ＫＮＯ３と、ＬｉＮＯ３およびＮａＮＯ３の一方または両方との組合せも含みうる。
【００６５】
本開示のいくつかの態様によれば、強化済物品の製造方法を提供し、その方法は、約４００ＭＰａ以下の最大圧縮応力、および、物品３００の厚さの少なくとも８％である第１の選択した深さ６２を有する圧縮応力領域６０を強化済物品３００に生じる工程を含む。物品３００は、アルミノケイ酸塩ガラス組成物を有する基材を含み、方法は、基材を、約４００℃から５００℃の範囲の温度で保持した強化浴４００に、約３から６０時間の浸漬時間で、浸漬させる工程を含む。より好ましくは、基材を、約４２０℃から５００℃の範囲の温度の強化浴４００に約０．２５から約５０時間、浸漬させることによって、圧縮応力領域６０を強化済物品３００に生じうる。ある態様において、強化浴の上限温度範囲は、基材４０’のアニール点より約３０℃低く設定される（例えば、基材が、ガラスまたはガラスセラミック組成物を有する場合）。特に好ましい浸漬工程の長さは、０．５から２５時間の範囲である。ある実施形態において、強化浴４００は、約４００℃から４５０℃に保持され、第１のイオン交換時間は、約３から１５時間である。
【００６６】
１つの例示的な態様において、基材１０を、約４１質量％のＮａＮＯ３、および、５９質量％のＫＮＯ３を含み４５０℃の強化浴４００に、約１０時間、浸漬させて、ＤＯＬ＞８０μｍで３００ＭＰａ以下の最大圧縮応力を有する圧縮応力領域６０を得る。他の例において、強化浴４００は、約６５質量％のＮａＮＯ３、および、３５質量％のＫＮＯ３を含み、４６０℃で保持され、浸漬工程を約４０から５０時間行って、（例えば、厚さ約０．８ｍｍの物品３００について）約１６０ＭＰａ以下の最大圧縮応力と約１５０μｍ以上のＤＯＬを有する圧縮応力領域６０を生じる。
【００６７】
約０．３から０．８ｍｍの厚さを有するアルミノケイ酸塩ガラス基材について、４５０℃の温度で保持された４０から６０質量％の範囲のＮａＮＯ３（残りは、ＫＮＯ３）の強化浴の組成を用いて、約５．５から１５時間の浸漬時間とすることで、本開示の方法により製造された強化済物品において、ＤＯＬ＞６０μｍを実現しうる。好ましくは、浸漬時間は、約６から１０時間で、強化浴を、４４から５４質量％の範囲のＮａＮＯ３（残りは、ＫＮＯ３）の組成に保持する。
【００６８】
強化済物品を、アルミノケイ酸塩ガラスを含み、認識可能な量のＰ２Ｏ５を有する基材から生成する強化済物品の製造方法の実施形態について、強化浴を、いくらか低い温度に保持して、同様の圧縮応力領域６０を生じうる。例えば、強化浴を、３８０℃まで低い温度に保持しても、同様の結果を生じうるものであり、一方、既に概説した上限は、そのまま適用される。更なる態様において、基材は、リチウム含有ガラス組成物を含み、方法によれば、認識可能な程度に低い温度プロファイルを用いて、同様の圧縮応力領域６０を、結果的に得られる強化済物品に生成しうる。これらの態様において、強化浴は、約３５０℃から約５００℃、好ましくは、約３８０℃から約４８０℃の範囲の温度に保持される。これらの態様についての浸漬時間は、約０．２５時間から約５０時間、より好ましくは、約０．５から約２５時間の範囲である。
【００６９】
本明細書に開示の実施形態によれば、図７Ａ〜７Ｃを参照すると、物品は、表面修飾７４を含み、それは、第２の主面４４上または上方に配置された被膜、薄膜、または、層を含みうる。表面修飾７４は、指紋防止フィルム、耐引っ掻きフィルム、反射防止フィルム、防眩層、および、それらの組合せなど、本開示の分野の当業者なら分かるような多数の機能性薄膜の任意のものでありうる。いくつかの実施形態において、特に、イオン交換処理中の厳しい環境に耐えることが不可能な薄膜について、そのような機能薄膜を、イオン交換後に、第２の主面７４の表面修飾７４領域に加えうる。
【実施例】
【００７０】
以下の実施例は、本開示の様々な特徴および利点を記載するものであり、本発明および添付の請求項を限定することを全く意図しない。
【００７１】
実施例１
３３３ｍｍ×１２４ｍｍ×１．０５ｍｍの寸法を有し、各カバーガラスの１つの表面にＡＧ処理の形態の表面修飾を有する１対のアルミノケイ酸塩カバーガラス試料を、カバーガラスの非ＡＧ面が互いに対向し、距離ｄで離間した状態で、図８に示した方法により用意した。２つの非ＡＧ面の間の組み合わせた最大反りは、０．０５ｍｍであったが、それは、その１対の中の最大自然間隔（ａ）と考えられる。次に、その対を、ＡＧ面と、最も近い対の間の間隔が１０ｍｍより長いようにして（Ｄ＞１０ｍｍ）、カセットに垂直に載置した。イオン交換を、４２０℃の高純度ＫＮＯ３塩で、６時間行った。分離および清浄後に、反りを、試料の両面で、ＩＳＲＡ  Ｖｉｓｉｏｎの６５０×１３００ｍｍたわみ測定システムを用いて測定した。表１に、測定結果をまとめて示している。表から分かるように、対のカバーシートの両方が、凸状のＡＧ面を有する。
【００７２】
実施例２
１対のガラス試料を、１対の中の最大自然間隔（ａ）が０．６ｍｍであること以外は、実施例１と同じように用意した。表１に、反り測定結果をまとめて示している。対のカバーシートの両方が凸状のＡＧ面を有する。
【００７３】
実施例３
１対のガラス試料を、１対の中の最大自然間隔（ａ）が０．１８ｍｍであること以外は、実施例１と同じように用意した。その対を、イオン交換のためのカセットに垂直に載置した。２つのカバーガラスシートの一方は、取扱い中に破損したので、表１に、１つのカバーガラスシートのみについて、反り測定結果をまとめている。カバーシートは、凸状のＡＧ面を有する。
【００７４】
実施例４
１対のガラス試料を、１対の中の最大自然間隔（ａ）が０．１４ｍｍであること以外は、実施例３と同じように用意した。カバーガラスシートの一方は、測定に使用できなかった。表１に、他方のカバーガラスシートについての反り測定結果をまとめている。カバーシートは、凸状のＡＧ面を有する。
【００７５】
比較例１
ＡＧ面を有する単一のカバーガラスを、上記実施例と同じカセットに水平に載置したが、最も近いガラス面から少なくとも１０ｍｍ離間するようにした。換言すれば、カバーガラスは、他のカバーガラスと第１の所定の距離ｄで対向した対ではなかった。イオン交換後に、試料の両面で反りを測定し、表１に測定結果を示している。全てがＡＧ面上で凸状またはドーム状の形状特性を示した上記実施例と異なり、比較例１は、ＡＧ面上に凹状または鉢状の形状を有する。
【００７６】
【表１】
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【００７７】
本明細書で用いるように、「圧縮応力」（ＣＳ）、および、「圧縮応力層の深さ」（ＤＯＬ）は、従来から知られた手段を用いて測定する。例えば、ＣＳおよびＤＯＬを、有限会社折原製作所（日本）が製造したＦＳＭ−６０００など、市販の入手可能な計器を用いた表面応力計で測定する。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関する応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。次に、ＳＯＣを、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｔｒｅｓｓ−Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という名称でＡＳＴＭ規格Ｃ７７０−９８（２０１３）に記載された手順Ｃ改定版により測定し、その内容は、全体として参照により、本明細書に組み込まれる。改定は、厚さが５から１０ｍｍで直径が１２．７ｍｍのガラスディスクを試料として用いることを含む。更に、ガラスディスクは、等方性で、均一で、コアが穴開けされて、両面が研磨され、平行である。改定は、加えるべき最大力Ｆｍａｘの計算も含む。最大力（Ｆｍａｘ）は、２０ＭＰａの圧縮応力を生じるのに十分な力である。加えるべき最大力Ｆｍａｘは、以下の式（１）により計算される：
Ｆｍａｘ＝７．８５４＊Ｄ＊ｈ          （１）
但し、Ｆｍａｘは、ニュートンで表した最大力であり、Ｄは、ガラスディスクの直径であり、ｈは、光路の厚さである。加えられた各力について、応力を、式（２）により計算する：
σ＝（８＊Ｆｍａｘ）／（π＊Ｄ１＊ｈ）  （２）、
但し、Ｆｍａｘは、式（１）で取得したニュートンで表した最大力であり、Ｄ１は、ｍｍで表したガラスディスクの直径であり、ｈは、ｍｍで表した光路の厚さであり、σは、ＭＰａで表した応力である。
【００７８】
本明細書で用いるように、「圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）」とは、強化済物品内で、強化処理で生成された圧縮応力がゼロに達する深さ位置のことを称する。
【００７９】
本開示のある態様において、圧縮応力（ＣＳ）プロファイルを、イオン交換されたガラスに形成された光導波路のＴＭおよびＴＥ導波モードスペクトルに基づく応力プロファイル測定方法を用いて画定した（以下、「ＷＫＢ法」と称する）。方法は、ＴＭおよびＴＥ導波モードスペクトルからの強度極値の位置をデジタル的に画定する工程と、これらの位置からの各ＴＭおよびＴＥ有効屈折率を計算する工程とを含む。ＴＭおよびＴＥ屈折率プロファイルｎＴＭ（ｚ）、ｎＴＥ（ｚ）を、逆ＷＫＢ計算を用いて計算する。方法は、応力プロファイルＳ（ｚ）＝［ｎＴＭ（ｚ）−ｎＴＥ（ｚ）］／ＳＯＣを計算する工程も含み、但し、ＳＯＣは、ガラス基材についての応力光係数である。この方法は、２０１１年５月２５日出願の米国仮特許出願６１／４８９，８００の優先権の利益を主張して、２０１２年５月３日に出願されたＤｏｕｇｌａｓ  Ｃ．Ａｌｌａｎらによる「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｔｒｅｓｓ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ｏｆ  Ｉｏｎ−Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ  Ｇｌａｓｓ」という名称の米国特許出願第１３／４６３，３２２号明細書に記載されており、その内容は、全体として参照により、本明細書に組み込まれる。これらの物品の応力レベルを深さの関数として測定する他の技術は、米国仮特許出願第６１／８３５，８２３号および第６１／８６０，５６０号の各明細書に概説されており、それらの記載は、全体として参照により、本明細書に組み込まれる。
【００８０】
イオン交換処理工程完了後に、ＣＳおよびＤＯＬの測定を、各主面について、表面応力計（ＦＳＭ）を用いて行いうる。イオン交換処理工程の前と後に、反りを、各試料の両面について、本開示の分野の当業者が用いるような従来のたわみ計を用いて測定しうる。
【００８１】
本開示の態様（１）は、強化済物品の製造方法に関し、その方法は、ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物、第１の主面、並びに、第２の主面を各々が含む複数の物品を提供する工程であって、第１の主面は、１つ以上の表面特徴物を、第２の主面上の１つ以上の表面特徴物の第２の表面積より広い第１の表面積に亘って有するものである工程と、第１のイオン交換浴を提供する工程と、複数の物品を第１のイオン交換浴に浸漬させることによってイオン交換工程を行って、複数の強化済物品を形成する工程とを含み、複数の物品は、第１のイオン交換浴に、複数の物品の各物品の第１の表面が、複数の物品の他の物品の第１の表面、または、他の表面に、第１の所定の距離で対向した状態で配列され、更に、複数の物品の各物品の第２の主面は、複数の物品の他の物品の第２の表面、または、他の表面に第２の所定の距離で対向するものであり、第１の所定の距離、および、第２の所定の距離の少なくとも１つは、イオン交換工程を行った後に、各複数の強化済物品が、第１の主面から形成されて凸面を有する第１の強化済表面、および、第２の主面から形成されて凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択されるものである。
【００８２】
態様（２）は、態様（１）の方法に関し、イオン交換工程中に、第１の主面へのイオン交換量は、第２の主面へのイオン交換量と異なるものである。
【００８３】
態様（３）は、態様（１）または態様（２）の方法に関し、第１の所定の距離は、第２の所定の距離より長いものである。
【００８４】
態様（４）は、態様（１）から（３）のいずれか１つの方法に関し、第２の所定の距離は、約０．０２ｍｍから約２．５ｍｍの範囲である。
【００８５】
態様（５）は、態様（１）から（４）のいずれか１つの方法に関し、他の表面は、浴を保持する槽の壁部、または、複数の物品の少なくともいくつかを保持するカセットの壁部の少なくとも１つである。
【００８６】
態様（６）は、態様（１）から（５）のいずれか１つの方法に関し、第１の主面へのイオン交換量は、第２の主面へのイオン交換量より多いものである。
【００８７】
態様（７）は、態様（１）から（６）のいずれか１つの方法に関し、１つ以上の表面修飾を、第１の主面、および、第２の主面の少なくとも１つに行って、１つ以上の表面特徴物を形成する工程を、更に含む。
【００８８】
態様（８）は、態様（７）の方法に関し、１つ以上の表面修飾は、被膜形成、機械的処理、および、化学的処理の１つ以上を含むものである。
【００８９】
態様（９）は、態様（８）の方法に関し、機械的処理は、研磨、研削、および、ラップ仕上げの少なくとも１つを含むものである。
【００９０】
態様（１０）は、態様（８）または（９）の方法に関し、化学的処理は、酸エッチング、または、浸出の少なくとも１つを含むものである。
【００９１】
態様（１１）は、態様（７）から（１０）のいずれか１つの方法に関し、１つ以上の表面修飾は、ＵＶ露光工程、プラズマ曝露工程、または、イオン注入工程を含むものである。
【００９２】
態様（１２）は、態様（１）から（１１）のいずれか１つの方法に関し、１つ以上の表面特徴物は、防眩面、反射防止面、被膜された面、手触りのある質感を有する面、パターンを有する面、傾斜した縁部、面取りされた縁部、または、丸まった縁部の少なくとも１つを含むものである。
【００９３】
態様（１３）は、態様（１）から（１２）のいずれか１つの方法に関し、第１の表面積は、第１の主面の表面積に略等しいものである。
【００９４】
態様（１４）は、態様（１）から（１２）のいずれか１つの方法に関し、第１の表面積は、第１の主面の表面積より狭いものである。
【００９５】
態様（１５）は、態様（１）から（１４）のいずれか１つの方法に関し、第２の表面積は、第２の主面の表面積より狭いものである。
【００９６】
態様（１６）は、態様（１５）の方法に関し、第２の表面積は、ゼロである。
【００９７】
態様（１７）は、態様（１）から（１６）のいずれか１つの方法に関し、第２の所定の距離は、複数の物品のうち１対の物品の第２の主面に接触するスペーサによって設定されるものである。
【００９８】
態様（１８）は、態様（１）から（１７）のいずれか１つの方法に関し、スペーサは、メッシュシート、ワイヤ、ガラスファイバ、金属リボン、被膜、および、箔の少なくとも１つである。
【００９９】
態様（１９）は、態様（１）から（１８）のいずれか１つの方法に関し、各複数の強化済物品は、１５０マイクロメートル以下の反り（Δ反り）を含むものである。
【０１００】
態様（２０）は、態様（１）から（１９）のいずれか１つの方法に関し、各複数の強化済物品は、５０マイクロメートル以下の反り（Δ反り）を含むものである。
【０１０１】
態様（２１）は、態様（１）から（２０）のいずれか１つの方法に関し、各物品は、ソーダライムケイ酸塩、アルカリアルミノケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、および、リン酸塩ガラスからなる群から選択されたガラス組成物を含むものである。
【０１０２】
態様（２２）は、態様（１）から（２１）のいずれか１つの方法に関し、各複数の強化済物品は、物品の最長寸法の０．１％未満の最大反りを含むものである。
【０１０３】
態様（２３）は、態様（１）から（２２）のいずれか１つの方法に関し、各複数の強化済物品は、第１の主面から形成された第１の強化済主面、および、第２の主面から形成された第２の強化済主面を含むものである。
【０１０４】
態様（２４）は、態様（１）から（２３）のいずれか１つの方法に関し、イオン交換工程後に、複数の強化済物品の少なくとも１つを、１つ以上の真空孔を含む支持面に、第２の強化済表面を支持面に向けて配置する工程と、第２の強化済主面と支持面の間の空間に、真空孔を介して、真空を与える工程とを更に含む。
【０１０５】
態様（２５）は、態様（２４）の方法に関し、第１の強化済表面に被膜を形成する工程を、更に含む。
【０１０６】
態様（２６）は、態様（２５）の方法に関し、被膜を形成する工程は、真空を与えながら行われるものである。
【０１０７】
態様（２７）は、化学強化済ガラス物品に関し、それは、態様（１）から（２６）のいずれか１つの方法により製造されたものである。
【０１０８】
態様（２８）は、態様（２７）の化学強化済ガラス物品に関し、化学強化済ガラス物品は、表示部またはタッチインターフェースの少なくとも１つのためのカバーガラスである。
【０１０９】
態様（２９）は、乗物の内装要素に関し、それは、態様（１）から（２６）のいずれか１つの方法により製造された強化済物品を含む。
【０１１０】
態様（３０）は、態様（２９）の乗物の内装要素に関し、乗物の内装要素は、ダッシュボード、中央コンソール、計器群、表示部、タッチインターフェース、天井、ハンドル、構造的柱に貼られるアップリケ、または、ドアパネルの少なくとも１つである。
【０１１１】
態様（３１）は、乗物の内装要素に関し、それは、表示部と、表示部の上に配置された強化済カバー物品とを含む内装要素であって、物品は、第１の主面、および、表面修飾を含む第２の主面と、第１の主面から延伸する第１の深さ（ＤＯＬ）の圧縮応力層を有する圧縮応力領域と、第２の主面から延伸し、第１のＤＯＬとは異なる第２のＤＯＬの圧縮応力層とを含むものであり、第１の主面は、凹形状を含み、第２の主面は、凸形状を含むものである。
【０１１２】
態様（３２）は、態様（３１）の乗物の内装要素に関し、カバー物品は、約４０，０００ｍｍ２以上の面積を含むものである。
【０１１３】
態様（３３）は、態様（３１）または態様（３２）の乗物の内装要素に関し、第２の主面は、表面修飾上に被膜を含むものである。
【０１１４】
態様（３４）は、態様（３３）の乗物の内装要素に関し、被膜は、真空蒸着されたものである。
【０１１５】
態様（３５）は、態様（３３）または態様（３４）の乗物の内装要素に関し、被膜は、反射防止膜である。
【０１１６】
態様（３６）は、態様（３３）または態様（３４）の乗物の内装要素に関し、被膜は、容易に清浄容易膜である。
【０１１７】
態様（３７）は、態様（３３）から（３６）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、被膜は、反射防止膜の最上部に積層された清浄容易膜である。
【０１１８】
態様（３８）は、態様（３１）から（３７）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、表面修飾は、防眩面である。
【０１１９】
態様（３９）は、態様（３１）から（３８）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、第１のＤＯＬおよび第２のＤＯＬの一方または両方は、約３５マイクロメートル以上である。
【０１２０】
態様（４０）は、態様（３１）から（３９）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、第１の主面および第２の主面の一方または両方は、約６００ＭＰａ以上の表面ＣＳを含むものである。
【０１２１】
態様（４１）は、態様（３１）から（４０）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、第２の主面は、表示部に隣接して配置されたものである。
【０１２２】
態様（４２）は、態様（３１）から（４０）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、第１の主面は、表示部に隣接して配置されたものである。
【０１２３】
態様（４３）は、態様（３１）から（４２）のいずれか１つの乗物の内装要素に関し、物品は、約−０．０１から約−０．７未満の範囲の最大反りを含むものである。
【０１２４】
本明細書で用いるように、「および／または」という用語を、２つ以上の項目を列挙して用いた場合には、列挙した項目の任意の１つを単独で用いるか、または、列挙した項目の２つ以上を任意の組合せで用いうることを意味する。例えば、組成物を、成分Ａ、Ｂ、および／または、Ｃを含むものとして記載した場合には、組成物は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの組合せ、ＡとＣの組合せ、ＢとＣの組合せ、または、Ａ、Ｂ、Ｃの組合せを含みうる。
【０１２５】
本明細書において、第１の、第２の、最上部、および、底部などの関係を表す用語は、単に、１つの物または動作を、他の物または動作から区別するためだけに用いており、必ずしも、それらの物または動作の間の任意の実際のそのような関係または順序を必要とするものでも、意味するものでもない。
【０１２６】
当業者および本開示の製造または使用者は、本開示の変更を行うだろう。したがって、図面に示し、ここまでに記載した実施形態は、例示を目的としたものにすぎず、本開示の範囲を限定することを意図せず、本開示の範囲は、均等論を含む特許法の原理により解釈される以下の請求項によって画定されるものであることが分かる。
【０１２７】
本明細書で用いるように、「約」という用語は、量、サイズ、調合、パラメータ、並びに、他の量および特性が厳格でないか、厳格である必要がなく、許容度、換算係数、四捨五入、測定誤差、および、当業者に知られた他の要因を反映して、大体のものであるか、および／または、要求に応じて、それより大きいか小さくてもよいことを意味する。「約」という用語を、値または範囲の端点を記載するのに用いた場合には、本開示は、記載した具体的な値または端点を含むと理解すべきである。本明細書で、数値または範囲の端点に「約」を付けて記載したかに関わらず、その数値または範囲の端点は、２つの実施形態、つまり、「約」で修飾した実施形態、および、「約」で修飾しない実施形態を含むことを意図する。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係でと、他方の端点とは独立にの両方で重要であることが分かるだろう。
【０１２８】
「略」、および、「実質的に」という用語、並びに、それらの変化形は、本明細書で用いるように、記載した特徴が、値または記載に等しいか、概して等しいと表すことを意図する。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦か、または、概して平坦な面を表すことを意図する。更に、「実質的に」は、２つの値が等しいか、概して等しいことを表すことを意図する。いくつかの実施形態において、「実質的に」は、値が、互いに約５％以内、または、互いに約２％以内など、互いに約１０％以内のことを表しうる。
【０１２９】
本明細書で用いるように、例えば、上、下、右、左、前、後、最上部、底部などの方向を表す用語は、示した図面との関係のみで用いており、絶対的向きを示すことを意図しない。
【０１３０】
本明細書で用いるように、原文の英語で定冠詞または不定冠詞を付けて記載された用語は、「少なくとも１つの」を意味し、別段の記載がない限りは、「１つのみ」に限定されるべきではない。したがって、例えば、「構成要素」と記載した場合には、文脈からそうでないことが明らかでない限りは、そのような構成要素を２つ以上有する実施形態を含む。
【０１３１】
例示的な実施形態および実施例を、例示のために示したが、ここまでの記載は、本開示および添付の請求項の範囲を限定することを全く意図しない。したがって、上記実施形態および実施例に、本開示の精神および様々な原理を実質的に逸脱することなく、様々な変形および変更を行いうる。全てのそのような変更および変形が、本開示の範囲に含まれ、以下の請求項によって保護されることを意図する。
【０１３２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１３３】
実施形態１
強化済物品の製造方法において、
ガラス、ガラスセラミック、または、セラミック組成物、第１の主面、並びに、第２の主面を各々が含む複数の物品を提供する工程であって、前記第１の主面は、１つ以上の表面特徴物を、前記第２の主面上の前記１つ以上の表面特徴物の第２の表面積より広い第１の表面積に亘って有するものである工程と、
第１のイオン交換浴を提供する工程と、
前記複数の物品を前記第１のイオン交換浴に浸漬させることによってイオン交換工程を行って、複数の強化済物品を形成する工程と
を含み、
前記複数の物品は、前記第１のイオン交換浴に、該複数の物品の各物品の前記第１の表面が、該複数の物品の他の物品の前記第１の表面、または、他の表面に、第１の所定の距離で対向した状態で配列され、更に、該複数の物品の各物品の前記第２の主面は、該複数の物品の他の物品の前記第２の表面、または、他の表面に第２の所定の距離で対向するものであり、
前記第１の所定の距離、および、前記第２の所定の距離の少なくとも１つは、前記イオン交換工程を行った後に、各前記複数の強化済物品が、前記第１の主面から形成されて凸面を有する第１の強化済表面、および、前記第２の主面から形成されて凹面を有する第２の強化済表面を含むように選択されるものである方法。
【０１３４】
実施形態２
前記イオン交換工程中に、前記第１の主面へのイオン交換量は、前記第２の主面へのイオン交換量と異なるものである、実施形態１に記載の方法。
【０１３５】
実施形態３
前記第１の所定の距離は、前記第２の所定の距離より長いものである、実施形態１または２に記載の方法。
【０１３６】
実施形態４
前記第２の所定の距離は、約０．０２ｍｍから約２．５ｍｍの範囲である、実施形態１から３のいずれか１つに記載の方法。
【０１３７】
実施形態５
前記他の表面は、前記浴を保持する槽の壁部、または、前記複数の物品の少なくともいくつかを保持するカセットの壁部の少なくとも１つである、実施形態１から４のいずれか１つに記載の方法。
【０１３８】
実施形態６
前記第１の主面へのイオン交換量は、前記第２の主面へのイオン交換量より多いものである、実施形態１から５のいずれか１つに記載の方法。
【０１３９】
実施形態７
１つ以上の表面修飾を、前記第１の主面、および、前記第２の主面の少なくとも１つに行って、１つ以上の表面特徴物を形成する工程を、
更に含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載の方法。
【０１４０】
実施形態８
前記１つ以上の表面修飾は、被膜形成、機械的処理、および、化学的処理の１つ以上を含むものである、実施形態７に記載の方法。
【０１４１】
実施形態９
前記機械的処理は、研磨、研削、および、ラップ仕上げの少なくとも１つを含むものである、実施形態８に記載の方法。
【０１４２】
実施形態１０
前記化学的処理は、酸エッチング、または、浸出の少なくとも１つを含むものである、実施形態８または９に記載の方法。
【０１４３】
実施形態１１
前記１つ以上の表面修飾は、ＵＶ露光工程、プラズマ曝露工程、または、イオン注入工程を含むものである、実施形態７から１０のいずれか１つに記載の方法。
【０１４４】
実施形態１２
前記１つ以上の表面特徴物は、防眩面、反射防止面、被膜された面、手触りのある質感を有する面、パターンを有する面、傾斜した縁部、面取りされた縁部、または、丸まった縁部の少なくとも１つを含むものである、実施形態１から１１のいずれか１つに記載の方法。
【０１４５】
実施形態１３
前記第１の表面積は、前記第１の主面の表面積に略等しいものである、実施形態１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【０１４６】
実施形態１４
前記第１の表面積は、前記第１の主面の表面積より狭いものである、実施形態１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【０１４７】
実施形態１５
前記第２の表面積は、前記第２の主面の表面積より狭いものである、実施形態１から１４のいずれか１つに記載の方法。
【０１４８】
実施形態１６
前記第２の表面積は、ゼロである、実施形態１５に記載の方法。
【０１４９】
実施形態１７
前記第２の所定の距離は、前記複数の物品のうち１対の物品の前記第２の主面に接触するスペーサによって設定されるものである、実施形態１から１６のいずれか１つに記載の方法。
【０１５０】
実施形態１８
前記スペーサは、メッシュシート、ワイヤ、ガラスファイバ、金属リボン、被膜、および、箔の少なくとも１つである、実施形態１から１７のいずれか１つに記載の方法。
【０１５１】
実施形態１９
各前記複数の強化済物品は、１５０マイクロメートル以下の反り（Δ反り）を含むものである、実施形態１から１８のいずれか１つに記載の方法。
【０１５２】
実施形態２０
各前記複数の強化済物品は、５０マイクロメートル以下の反り（Δ反り）を含むものである、実施形態１から１９のいずれか１つに記載の方法。
【０１５３】
実施形態２１
各前記物品は、ソーダライムケイ酸塩、アルカリアルミノケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、および、リン酸塩ガラスからなる群から選択されたガラス組成物を含むものである、実施形態１から２０のいずれか１つに記載の方法。
【０１５４】
実施形態２２
各前記複数の強化済物品は、該物品の最長寸法の０．１％未満の最大反りを含むものである、実施形態１から２１のいずれか１つに記載の方法。
【０１５５】
実施形態２３
各前記複数の強化済物品は、前記第１の主面から形成された第１の強化済主面、および、前記第２の主面から形成された第２の強化済主面を含むものである、実施形態１から２２のいずれか１つに記載の方法。
【０１５６】
実施形態２４
前記イオン交換工程後に、前記複数の強化済物品の少なくとも１つを、１つ以上の真空孔を含む支持面に、前記第２の強化済表面を前記支持面に向けて配置する工程と、
前記第２の強化済主面と前記支持面の間の空間に、前記真空孔を介して、真空を与える工程と
を更に含む、実施形態１から２３のいずれか１つに記載の方法。
【０１５７】
実施形態２５
前記第１の強化済表面に被膜を形成する工程を、
更に含む、実施形態２４に記載の方法。
【０１５８】
実施形態２６
前記被膜を形成する工程は、前記真空を与えながら行われるものである、実施形態２５に記載の方法。
【０１５９】
実施形態２７
化学強化済ガラス物品において、
実施形態１から２６のいずれか１つに記載の方法により製造されたガラス物品。
【０１６０】
実施形態２８
前記化学強化済ガラス物品は、表示部またはタッチインターフェースの少なくとも１つのためのカバーガラスである、実施形態２７に記載の化学強化済ガラス物品。
【０１６１】
実施形態２９
乗物の内装要素において、
実施形態１から２６のいずれか１つの方法により製造された強化済物品を
含む内装要素。
【０１６２】
実施形態３０
前記乗物の内装要素は、ダッシュボード、中央コンソール、計器群、表示部、タッチインターフェース、天井、ハンドル、構造的柱に貼られるアップリケ、または、ドアパネルの少なくとも１つである、実施形態２９に記載の乗物の内装要素。
【０１６３】
実施形態３１
乗物の内装要素において、
表示部と、
前記表示部の上に配置された強化済カバー物品と
を含む内装要素であって、
前記物品は、
第１の主面、および、表面修飾を含む第２の主面と、
前記第１の主面から延伸する第１の深さ（ＤＯＬ）の圧縮応力層を有する圧縮応力領域と、
前記第２の主面から延伸し、前記第１のＤＯＬとは異なる第２のＤＯＬの圧縮応力層と
を含むものであり、
前記第１の主面は、凹形状を含み、前記第２の主面は、凸形状を含むものである内装要素。
【０１６４】
実施形態３２
前記カバー物品は、約４０，０００ｍｍ２以上の面積を含むものである、実施形態３１に記載の乗物の内装要素。
【０１６５】
実施形態３３
前記第２の主面は、前記表面修飾上に被膜を含むものである、実施形態３１または３２に記載の乗物の内装要素。
【０１６６】
実施形態３４
前記被膜は、真空蒸着されたものである、実施形態３３に記載の乗物の内装要素。
【０１６７】
実施形態３５
前記被膜は、反射防止膜である、実施形態３３または３４に記載の乗物の内装要素。
【０１６８】
実施形態３６
前記被膜は、容易に清浄容易膜である、実施形態３３または３４に記載の乗物の内装要素。
【０１６９】
実施形態３７
前記被膜は、反射防止膜の最上部に積層された清浄容易膜である、実施形態３３から３６のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７０】
実施形態３８
前記表面修飾は、防眩面である、実施形態３１から３７のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７１】
実施形態３９
前記第１のＤＯＬおよび前記第２のＤＯＬの一方または両方は、約３５マイクロメートル以上である、実施形態３１から３８のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７２】
実施形態４０
前記第１の主面および前記第２の主面の一方または両方は、約６００ＭＰａ以上の表面ＣＳを含むものである、実施形態３１から３９のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７３】
実施形態４１
前記第２の主面は、前記表示部に隣接して配置されたものである、実施形態３１から４０のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７４】
実施形態４２
前記第１の主面は、前記表示部に隣接して配置されたものである、実施形態３１から４０のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【０１７５】
実施形態４３
前記物品は、約−０．０１から約−０．７未満の範囲の最大反りを含むものである、実施形態３１から４２のいずれか１つに記載の乗物の内装要素。
【符号の説明】
【０１７６】
１０、３０、４０  基材
１２、２２、３２、４２  第１の主面
１４、２４、４４  第２の主面
４５  スペーサ
７０、７４  表面修飾
１００、１００ａ  物品
２００、４００  浴
２０２、４０２  槽
【図１Ａ】
2021529151.tif 000004
【図１Ｂ】
2021529151.tif 000005
【図２Ａ】
2021529151.tif 000006
【図２Ｂ】
2021529151.tif 000007
【図３Ａ】
2021529151.tif 000008
【図３Ｂ】
2021529151.tif 000009
【図４】
2021529151.tif 000010
【図５】
2021529151.tif 000011
【図６Ａ】
2021529151.tif 000012
【図６Ｂ】
2021529151.tif 000013
【図７Ａ】
2021529151.tif 000014
【図７Ｂ】
2021529151.tif 000015
【図７Ｃ】
2021529151.tif 000016
【図８】
2021529151.tif 000017
【国際調査報告】
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