(57)【要約】  ガラス系物品は、厚さ（ｔ）を規定する第一面とその第一面と反対の第二面、およびその第一面と第二面との間の中心を有し、そのガラス系物品は、Ｌｉ２Ｏ、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有する。そのガラス系物品は、第一面（または第一面より下のある地点）から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有する。その頂点での圧縮応力は、２５から７５０ＭＰａである。その隆起領域は、増加する応力の区域、および減少する応力の区域を有する。圧縮深さは、０．１・ｔから０．２５・ｔである。引張応力領域は、圧縮深さから最大引張応力まで延在する。
2021511281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス系物品において、
厚さ（ｔ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、Ｌｉ２Ｏ、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し；
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、２５ＭＰａと７５０ＭＰａの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有するガラス系物品。
【請求項２】
前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、０ＭＰａ超から７５０Ｍｐａまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、請求項１記載のガラス系物品。
【請求項３】
前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、請求項１または２記載のガラス系物品。
【請求項４】
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移動する、大きさが減少する圧縮応力を含む、請求項１記載のガラス系物品。
【請求項５】
前記第一面での圧縮応力が、５００ＭＰａから１５００ＭＰａである、請求項４記載のガラス系物品。
【請求項６】
Ｌｉ２Ｏが、０．１モル％と２０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、
Ｂ２Ｏ３が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、
Ｐ２Ｏ５が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、または
前記ガラス系物品がＫ２Ｏを含まない、
の少なくとも１つを特徴とする、請求項１から５いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項７】
前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約１．２から３．４である、請求項１から６いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項８】
前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、２００ＭＰａから０ＭＰａの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、請求項１から３いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項９】
前記ガラス系物品が、１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９０ｃｍ超の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９２ｃｍ以上の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験における、少なくとも１０の試料に関する５０％以上の生存率；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７０ｃｍ超の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７３ｃｍ以上の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、最大落下高さが５０ｃｍである、少なくとも４の試料に関する１００％の生存率；のいずれか１つ以上をさらに含む、請求項１から８いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項１０】
（ｉ）３００マイクロメートル未満、または（ｉｉ）２７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）２５０マイクロメートル以下の少なくとも１つの平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）をさらに含む、請求項１から９いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項１１】
（ｉ）１９０マイクロメートル未満、または（ｉｉ）１７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）１５０マイクロメートル未満、または（ｉｖ）１４５マイクロメートル未満の少なくとも１つの引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）をさらに含む、請求項１から１０いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項１２】
前記第一面上にコーティングをさらに備える、請求項１から１１いずれか１項記載のガラス系物品。
【請求項１３】
機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、請求項１から１２いずれか１項記載のガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。
【請求項１４】
ガラス系物品を製造する方法において、
０．１モル％と２０モル％の間の範囲のＬｉ２Ｏを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ（ｔ）（ｍｍ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有する工程、
を有してなる方法。
【請求項１５】
前記ガラス系基板に、２つのイオン交換過程を施す工程、または
前記ガラス系基板に、３つのイオン交換過程を施す工程、
の少なくとも一方をさらに含む、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１８年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／６２１２４１号の米国法典第３５編第１１９条の下で優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、深みで応力の大きさが大きいガラス系物品に関し、より詳しくは、イオン交換されたナトリウムおよびカリウムを含有し、深みで応力の大きさが大きい領域を含む深い圧縮深さを有する応力プロファイルを示すガラス系物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス系物品は、多くの場合、そのような物品の表面に大きな傷を導入し得る苛酷な衝撃を経験する。そのような傷は、表面から約２００マイクロメートルまでの深さまで延在し得る。従来、そのような傷のガラスへの導入により生じる破損を防ぐために、熱的にテンパリングされたガラスが使用されてきた。何故ならば、熱的にテンパリングされたガラスは、多くの場合、大きい圧縮応力（ＣＳ）層（例えば、ガラスの全厚の約２１％）を示し、これは、傷がガラス中にさらに伝搬するのを防ぐことができ、それゆえ、破損を防ぐことができるからである。熱的テンパリングにより生じる応力プロファイルの一例が、図１に示されている。図１において、熱処理されたガラス系物品１００は、第一面１０１、厚さｔ１、および表面ＣＳ１１０を有する。この熱処理されたガラス系物品１００は、第一面１０１から、ここに定義されるような圧縮深さ（ＤＯＣ）１３０まで減少するＣＳを示し、その深さで、応力が圧縮応力から引張応力に変化する。引張応力は、１２０で最大中央張力（ＣＴ）に到達する。
【０００４】
熱的テンパリングは、現在、厚いガラス系基板（例えば、約３ミリメートル以上の厚さｔ１を有するガラス系基板）に限定されている。何故ならば、熱強化および所望の残留応力を達成するために、そのような物品の中心部と表面との間に十分な温度勾配を形成しなければならないからである。そのような厚い物品は、ディスプレイ（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステム、腕時計などを含む家庭用電子機器）、建築（例えば、窓、シャワーパネル、調理台など）、輸送（例えば、自動車、列車、航空機、船舶など）、電化製品、または破壊抵抗が優れているが、薄く軽量の物品の恩恵を受けるであろう任意の用途などの多くの用途において、望ましくないか、または実際的ではない。
【０００５】
化学強化は、熱的テンパリングと同じようには、ガラス系基板の厚さにより制限されないが、公知の化学強化されたガラス系物品は、熱的にテンパリングされたガラス系物品の応力プロファイルを示さない。化学強化（例えば、イオン交換過程による）により生じる応力プロファイルの一例が、図２に示されている。図２において、化学強化されたガラス系物品２００は、第一面２０１、厚さｔ２、および表面ＣＳ２１０を有する。ガラス系物品２００は、第一面２０１からＤＯＣ２３０まで減少するＣＳ、および最大ＣＴ２２０に到達する引張応力を示す。図２に示されるように、そのようなプロファイルは、実質的に平らなＣＴ領域、またはＣＴ領域の少なくとも一部に沿って一定またはほぼ一定の引張応力を有するＣＴ領域を示す。多くの場合、公知の化学強化されたガラス系物品は、図１に示された最大中央値と比べて、より小さい最大ＣＴ値を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
物品の落下による破壊に対する耐性および安定な亀裂成長などの改善された性質を示す薄いガラス系物品が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、ガラス系物品において、厚さ（ｔ）を規定する第一面とその第一面と反対の第二面、およびその第一面と第二面との間の中心を有し、そのガラス系物品は、Ｌｉ２Ｏ、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し；第一面（または第一面より下のある地点）から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、２５ＭＰａと７５０ＭＰａの間（または２５ＭＰａから５００ＭＰａ）の範囲にある頂点での圧縮応力、ここで、第一面と頂点の間の隆起応力領域の少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、その頂点から延在する減少応力領域であって、頂点から中心に向かって延在する減少応力領域の少なくとも１つの地点が、減少応力領域がこのガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する減少応力領域、圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有するガラス系物品に関する。
【０００８】
本開示の別の態様は、ガラス系物品を製造する方法において、０．１モル％と２０モル％の間の範囲のＬｉ２Ｏを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換する工程であって、そのガラス系基板は、厚さ（ｔ）（ｍｍ）を規定する第一面とその第一面と反対の第二面、およびその第一面と第二面との間の中心を有し；第一面（または第一面より下のある地点）から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、頂点での圧縮応力は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａ（または２５ＭＰａから５００ＭＰａ）であり、ここで、第一面と頂点の間の隆起応力領域の少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、その頂点から延在する減少応力領域であって、頂点から中心に向かって延在する減少応力領域の少なくとも１つの地点が、減少応力領域がこのガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する減少応力領域を含み、圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、ガラス系物品は０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有する工程を有してなる方法に関する。
【０００９】
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白なる、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載されたような実施の形態を実施することによって認識されるであろう。
【００１０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示に過ぎず、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることが理解されよう。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】公知の熱的にテンパリングされたガラス系物品の厚さに亘る応力プロファイルの断面図
【図２】公知の化学強化されたガラス系物品の厚さに亘る応力プロファイルの断面図
【図３】本開示の１つ以上の実施の形態による化学強化されたガラス系物品の厚さに亘る応力プロファイルの断面図
【図４】実施例１による、本開示の１つ以上の実施の形態による化学強化されたガラス系物品の厚さに亘る応力プロファイルの断面図
【図５】実施例１および２並びに比較例３〜６に関する研磨紙上の増分面落下試験の結果を示すグラフ
【図６】実施例１および２並びに比較例３〜６に関する研磨紙上の増分面落下試験の結果を示すグラフ
【図７Ａ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図７Ｂ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図７Ｃ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図８Ａ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図８Ｂ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図８Ｃ】漸増引っ掻き試験後の試料の画像
【図９】厚さｔを規定する表面上にコーティングを有するガラス系基板の図
【図１０】ここに記載されたガラス系物品の１つ以上の実施の形態を組み込んだ電子機器の正面平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、その例が付随の実施例および図面に示された、様々な実施の形態を詳しく参照する。
【００１３】
以下の記載において、図面に示されたいくつかの図に亘り、同様の参照文字が、同様または対応する部分を指す。それに加え、群が、複数の要素および組合せの群の少なくとも１つを含むと記載されているときはいつでも、その群は、個別または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつを含んでも、それからなっても、またはからなってもよいと理解される。同様に、群が、複数の要素または組合せの群の少なくとも１つからなると記載されているときはいつでも、その群は、個別または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつからなってもよいと理解される。特に明記のない限り、値の範囲は、列挙された場合、その範囲の上限と下限の両方、並びにそれらの間の任意の範囲を含む。ここに用いられているように、名詞は、特に明記のない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」の対象を指す。本明細書および図面に開示された様々な特徴は、いずれと全ての組合せで使用されても差し支えないことも理解される。
【００１４】
ここに用いられているような方向を示す用語−例えば、上、下、右、左、前、後ろ、上部、底部、内側、外側−は、描かれた図面に関してのみ用いられ、絶対的な向きを暗示する意図はない。
【００１５】
ここに用いられているように、「ガラス系」という用語は、ガラス、ガラスセラミック、およびサファイヤを含む、ガラスから少なくとも部分的に製造された任意の材料を含むことが意図されている。「ガラスセラミック」は、ガラスの制御された結晶化により製造された材料を含む。実施の形態において、ガラスセラミックは、約１％から約９９％の結晶化度を有する。適切なガラスセラミックの例としては、Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系（すなわち、ＬＡＳ系）ガラスセラミック、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系（すなわち、ＭＡＳ系）ガラスセラミック、ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｎＳｉＯ２系（すなわち、ＺＡＳ系）ガラスセラミック、および／またはβ−石英固溶体、β−スポジュメン、コージエライト、および二ケイ酸リチウムを含む主結晶相を含むガラスセラミックが挙げられるであろう。そのガラスセラミック基板は、ここに開示された化学強化過程を使用して強化されることがある。１つ以上の実施の形態において、ＭＡＳ系ガラスセラミック基板は、Ｌｉ２ＳＯ４溶融塩中で強化されることがあり、それによって、Ｍｇ２＋の２Ｌｉ＋による交換が起こり得る。特に明記のない限り、全ての組成は、モルパーセント（モル％）で表されている。
【００１６】
ここに用いられているように、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、および他の数量と特徴が、正確ではなく、正確である必要ないが、許容範囲、変換係数、丸め、測定誤差など、および当業者に公知の他の要因を反映して、要望通りに、近似および／またはより大きいかより小さいことがあることを意味する。値または範囲の端点を記載する上で、「約」という用語が使用されている場合、その開示は、言及されているその特定の値または端点を含むと理解すべきである。明細書における数値または範囲の端点に「約」が付いていようとなかろうと、その数値または範囲の端点は、以下の２つの実施の形態：「約」で修飾されているもの、および「約」で修飾されていないものを含むことが意図されている。それらの範囲の各々の端点は、他方の端点に関してと、他方の端点に関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。
【００１７】
ここに用いられているような、「実質的」、「実質的に」などの用語、およびその変種は、記載された特徴が、ある値または記載と等しいまたはほぼ等しいことを指摘する意図がある。例えば、「実質的に平らな」表面は、平らまたはほぼ平らである表面を意味する意図がある。さらに、「実質的に」は、２つの値が等しいまたはほぼ等しいことを意味する意図がある。いくつかの実施の形態において、「実質的に」は、互いの約５％以内、または互いの約２％以内など、互いの約１０％以内の値を意味することがある。
【００１８】
特に明記のない限り、全ての温度は、セ氏温度（℃）で表されている。
【００１９】
概して図面を参照すると、説明図は、特定の実施の形態を記載する目的のためであり、本開示または付随の特許請求の範囲をそれに限定する意図はないことが理解されよう。図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、図面の特定の特徴および特定の視野は、明瞭さと簡潔さのために、縮尺および図式において誇張されて示されることがある。
【００２０】
ここに用いられているように、「化学深さ」、「層の化学深さ」および「化学層の深さ」という用語は、交換可能に使用されることがあり、電子プローブマイクロアナリシス法（ＥＰＭＡ）またはグロー放電発光分光法（ＧＤ−ＯＥＳ）により決定されるような、金属酸化物またはアルカリ金属酸化物のイオン（例えば、金属イオンまたはアルカリ金属イオン）がガラス系物品中に拡散する深さ、およびそのイオンの濃度が最小値に到達する深さを称する。詳しくは、Ｎａ２Ｏ拡散の深さまたはＮａ＋イオン濃度は、ＰＥＭＡおよび表面応力計（下記により詳しく記載されている）を使用して、決定されることがある。
【００２１】
特に明記のない限り、圧縮は、負（＜０）の応力と表わされ、引張は、正（＞０）の応力と表される。しかしながら、この記載全体に亘り、特に明記のない限り、ＣＳは正のまたは絶対値と表される−すなわち、ここに述べられているように、ＣＳ＝｜ＣＳ｜である。
【００２２】
アルカリ含有ガラスを含むケイ酸塩ガラスなどのガラス、並びに携帯型電子機器およびタッチ式ディスプレイ用のカバーガラスとして使用されることがあるガラスセラミックを含む、薄い化学強化されたガラス系物品が、ここに記載されている。このガラス系物品は、ディスプレイ（またはディスプレイ物品）（例えば、ビルボード、販売時点管理システム、コンピュータ、ナビゲーションシステム、腕時計、電話など）、建築物品（壁、治具、パネル、窓など）、輸送物品（例えば、自動車用途、列車、航空機、船舶などにおける）、電化製品（例えば、洗濯機、乾燥器、食洗機、冷蔵庫など）、またはある程度の耐破壊性から恩恵を受ける任意の物品にも使用されることがある。
【００２３】
詳しくは、ここに記載されたガラス系物品は、薄いものであり、熱的にテンパリングされた厚いガラス系基板（すなわち、約３ｍｍ以上の厚さを有する）により典型的に達成できる応力プロファイルを示す。このガラス系物品は、その厚さに沿って独特な応力プロファイルを示す。ある場合には、ここに記載されたガラス系物品は、テンパリングされたガラス系物品よりも大きい表面ＣＳを示す。１つ以上の実施の形態において、そのガラス系物品は、公知の化学強化されたガラス系物品よりも深くガラス系物品中に延在する圧縮応力層（ＣＳは一層徐々に増減する）を有し、そのようなガラス系物品は、そのガラス系物品またはそれを備えた機器が、硬質表面（例えば、花崗岩）または硬い粗面（例えば、アスファルト）に落とされたときでさえ、相当改善された破壊抵抗を示す。１つ以上の実施の形態のガラス系物品は、いくつかの公知の化学強化されたガラス系物品よりも大きい最大中央張力（ＣＴ）値を示す。さらに、１つ以上の実施の形態によれば、ガラス系基板および携帯型電子機器用のカバーガラスとして使用されるガラス系基板を含むガラス系物品は、既存のガラスと比べて安定した亀裂成長を示す。
【００２４】
圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、有限会社折原製作所（日本国）により製造されているＦＳＭ−６０００などの市販の計器を使用する表面応力測定（ＦＳＭ）によって測定される。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する、応力光学係数（ＳＯＣ）の精密測定に依存する。次に、ＳＯＣは、その内容がここに全て引用される、「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」と題する、ＡＳＴＭ基準Ｃ７７０−１６に記載された手順Ｃ（ガラスディスク法）にしたがって測定される。
【００２５】
屈折近視野（ＲＮＦ）法または散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）を使用して、応力プロファイルを測定してもよい。応力プロファイルを測定するために、ＲＮＦ法が使用される場合、ＳＣＡＬＰにより与えられる最大ＣＴ値がＲＮＦ法に利用される。詳しくは、ＲＮＦ法により測定された応力プロファイルは、ＳＣＡＬＰ測定により与えられる最大ＣＴ値に対して力平衡され、較正される。このＲＮＦ法は、ここに全てが引用される、「Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample」と題する米国特許第８８５４６２３号明細書に記載されている。詳しくは、ＲＮＦ法は、基準ブロックに隣接してガラス物品を配置する工程、１Ｈｚと５０Ｈｚの間の速度で直交偏光の間で切り換えられる偏光切替光線を生成する工程、その偏光切替光線の出力量を測定する工程、および偏光切替基準信号を生成する工程を含み、直交偏光の各々の出力の測定量は互いの５０％以内にある。この方法は、偏光切替光線を、ガラス試料中の異なる深さについて、ガラス試料および基準ブロックに透過させ、次いで、リレー光学系を使用して、透過した偏光切替光線を信号光検出器に中継する工程をさらに含み、その信号光検出器は偏光切替検出器信号を生成する。この方法は、検出器信号を基準信号で割って、正規化検出器信号を形成する工程、およびその正規化検出器信号からガラス試料の特徴を示すプロファイルを決定する工程も含む。
【００２６】
最大ＣＴ値は、ＳＣＡＬＰを使用して測定される。ここに用いられているように、圧縮深さ（ＤＯＣ）は、ここに記載された化学強化されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品における応力が圧縮から引張に変化する深さを意味する。ＤＯＣは、イオン交換処理に応じてＦＳＭまたはＳＣＡＬＰにより測定することができる。ガラス物品中の応力が、ガラス物品中にカリウムイオンを交換することによって生じている場合、ＤＯＣを測定するために、ＦＳＭが使用される。応力がガラス物品中にナトリウムイオンを交換することによって生じている場合、ＤＯＣを測定するために、ＳＣＡＬＰが使用される。ガラス物品中の応力が、ガラス物品中にカリウムイオンとナトリウムイオンの両方を交換することによって生じている場合、ＤＯＣはＳＣＡＬＰにより測定される。何故ならば、ナトリウムイオンの交換深さはＤＯＣを表し、カリウムイオンの交換深さは、圧縮応力の大きさの変化（しかし、圧縮から引張への応力の変化ではない）を表すと考えられるからである；そのようなガラス物品中のカリウムイオンの交換深さはＦＳＭにより測定される。
【００２７】
上述したように、ここに記載されたガラス系物品は、イオン交換により化学強化されており、公知の強化されたガラス系物品が示すものと異なる応力プロファイルを示す。本開示において、ガラス系基板は通常、強化されておらず、強化されたガラス系物品は、通常、強化された（例えば、イオン交換により）ガラス系基板を称する。この過程において、そのガラス系物品の表面またはその近くにあるイオンは、同じ価数または酸化状態を有するより大きいイオンにより置換−すなわち、交換−される。そのガラス系物品がアルカリアルミノケイ酸塩ガラスからなる実施の形態において、ガラスの表面層にあるイオンおよびより大きいイオンは、Ｌｉ＋（ガラス系物品中に存在する場合）、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、およびＣｓ＋などの一価のアルカリ金属陽イオンである。
【００２８】
イオン交換過程は、一般に、ガラス系基板中のより小さいイオンと交換されるべきより大きいイオンを含有する溶融塩浴（または２つ以上の溶融塩浴）中にガラス系基板を浸漬することによって行われる。水性塩浴を利用してもよいことに留意のこと。それに加え、１つ以上の実施の形態による浴の組成は、複数の種類のより大きいイオン（例えば、Ｎａ＋およびＫ＋）を含む。以下に限られないが、浴の組成と温度、浸漬時間、塩浴（１つまたは複数）中のガラス系物品の浸漬回数、多数の塩浴の使用、徐冷、洗浄などの追加の工程を含む、イオン交換過程のパラメータは、一般に、ガラス系物品の組成（物品の構造および存在する任意の結晶相を含む）、および強化により生じたガラス系物品の所望のＤＯＣおよびＣＳにより決まることが当業者に認識されるであろう。一例として、ガラス系基板のイオン交換は、以下に限られないが、より大きいアルカリ金属イオンの硝酸塩、硫酸塩、および塩化物などの塩を含有する少なくとも１つの溶融塩浴中へのガラス系基板の浸漬により行われることがある。典型的な硝酸塩としては、ＫＮＯ3、ＮａＮＯ3、ＬｉＮＯ３、およびその組合せが挙げられる。その溶融塩浴の温度は、典型的に、約３５０℃から約４８０℃までの範囲にあり、一方で、浸漬時間は、ガラスの厚さ、浴の温度およびガラス（または一価イオン）の拡散性に応じて、約１５分から約１００時間に及ぶ。しかしながら、上述したものと異なる温度、および浸漬時間も使用してよい。
【００２９】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系基板は、ガラスの厚さ、浴の温度およびガラス（または一価イオン）の拡散性に応じて、約１５分から約１００時間に及ぶ時間に亘り、約３５０℃から約４８０℃の温度を有する１００％のＮａＮＯ３または１００％のＫＮＯ３の溶融塩浴中に浸漬されることがある。本開示に記載された溶融塩浴において、全ての百分率は質量パーセントである。いくつかの実施の形態において、そのガラス系基板は、ガラスの厚さ、浴の温度およびガラス（または一価イオン）の拡散性に応じて、約１５分から約１００時間に及ぶ時間に亘り、約３５０℃から約４８０℃の温度を有し、約５％から約９０％のＫＮＯ３および約１０％から約９５％のＮａＮＯ３を含む溶融混合塩浴中に浸漬されることがある。
【００３０】
イオン交換条件は、前記ガラス系物品に隆起領域を提供するために調整することができる。この隆起領域は、ここに記載されたガラス系物品に使用されるガラス組成物の独特な性質のために、単一組成または混合組成を有する、単一浴または多数の浴によって達成することができる。
【００３１】
図３に示されるように、１つ以上の実施の形態によるガラス系物品３００は、厚さｔを規定する、第一面３０２およびその第一面と反対の第二面３０４を有する。１つ以上の実施の形態において、厚さｔは、約３ミリメートル以下（例えば、約０．０１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．２ミリメートルから約３ミリメートル、約０．３ミリメートルから約３ミリメートル、約０．４ミリメートルから約３ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．９ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．８ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．７ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．６ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．５ミリメートル、約０．１ミリメートルから約０．５ミリメートル、または約０．３ミリメートルから約０．５リメートルの範囲）であることがある。図３は、厚さｔが０．８ミリメートルである実施の形態を示している。
【００３２】
図３において、ガラス系物品３００は、第一面３０２から第二面３０４まで（または厚さｔの全寸法に沿って）延在する応力プロファイル３０１を有し、その第一面と第二面の間に中心（０．５ｔにあり、概して、最大ＣＴ３２０の地点に相当する）がある。図３において、引張応力は負として示されており、圧縮応力は正として示されている。図３に示された実施の形態において、ここに記載されたようなＳＣＡＬＰおよびＲＮＦにより測定された応力プロファイル３０１が示されている。ｙ軸は応力値を表し、ｘ軸はガラス系物品内の厚さまたは深さを表す。さらに、応力プロファイル３０１は、表面応力３１０、隆起応力領域３１５、頂点３１７、減少応力領域３１６、応力プロファイル３０１が圧縮から引張に変化するＤＯＣ３３０、引張応力領域３２５、および最大引張応力３２０を含む。図示された実施の形態において、表面応力３１０は表面ＣＳである。１つ以上の実施の形態において、表面応力３１０は引張応力であり得る。図３に示されるように、第一面３０２でのＣＳは約１００ＭＰａである。１つ以上の実施の形態において、第一面３０２に、−２００ＭＰａから０ＭＰａ未満の値を有する引張応力があることがある。しかしながら、図３に示された実施の形態において、その第一面に、０ＭＰａ超から５００ＭＰａ、または０ＭＰａ超から７５０ＭＰａの圧縮応力がある。ＣＴ層３２５も、ＣＴ領域または層を規定する関連深さまたは長さ３２７（厚さに沿った）を有する。簡単にするために、反対側（図３に示されるような、右側）は、説明されたものと同じ、同様、または異なることがあることを了解の下で、片側（図３に示されるような、左側）が詳しく説明されている。図の半分のＣＴ層３２５は、ＤＯＣ３３０と最大ＣＴ３２０の間の距離に対応するのに対し、全応力プロファイル（この図に示されるような）について、ＣＴ層３２５は、片側のＤＯＣ３３０から反対側のＤＯＣ３３０までの全距離３２７を含む。ＤＯＣは、０．１・ｔから０．２５・ｔの範囲にあることがある。このガラス系物品は、０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有する。
【００３３】
隆起応力領域３１５は、第一面３０２（または第一面より下のある地点）から頂点３１７まで延在する。いくつかの実施の形態において、頂点は０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある。具体的な実施の形態において、その頂点は０．００３・ｔから０．０３・ｔである。ここに用いられているように、「頂点」は、隆起応力領域の最上部または最高部を称し、極大値であることがある（いくつかの実施の形態において、頂点は、表面ＣＳより高いことがあり、それゆえ、全体の最大ＣＳであることがあり、他の実施の形態において、頂点は、表面ＣＳより低いことがあり、全体の最大値ではないことがある）。図３に示されるように、１つ以上の実施の形態において、隆起応力領域３１５における圧縮応力は、第一面３０２（または第一面３０２より下のある地点）から頂点３１７まで上昇する。同様に、第二面３０４に関して、第２の隆起応力領域３１５は、第二面３０４（または第二面３０４より下のある地点）から０．９９９・ｔと０．９・ｔの間の範囲にある頂点３１７まで延在する。具体的な実施の形態において、その頂点は０．９９７・ｔから０．９７・ｔである。頂点３１７は、２５ＭＰａから５００ＭＰａ（または２５ＭＰａから５００ＭＰａ）のＣＳを有する。１つ以上の実施の形態において、その頂点でのＣＳは、表面応力より高くなる。具体的な実施の形態において、頂点３１７でのＣＳは、１００ＭＰａから３００ＭＰａである。具体的な実施の形態において、頂点３１７は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａ、または２５ＭＰａから７００ＭＰａ、または２５ＭＰａから６５０ＭＰａ、または２５ＭＰａから６００ＭＰａ、または２５ＭＰａから５５０ＭＰａ、または２５ＭＰａから５７５ＭＰａ、２５ＭＰａから４５０ＭＰａ、２５ＭＰａから４００ＭＰａ、２５ＭＰａから３５０ＭＰａ、２５ＭＰａから３００ＭＰａ、２５ＭＰａから２５０ＭＰａ、２５ＭＰａから２００ＭＰａ、２５ＭＰａから１５０ＭＰａ、２５ＭＰａから１００ＭＰａ、２５ＭＰａから５０ＭＰａ、５０ＭＰａから４５０ＭＰａ、５０ＭＰａから４００ＭＰａ、５０ＭＰａから３５０ＭＰａ、５０ＭＰａから３００ＭＰａ、５０ＭＰａから２５０ＭＰａ、５０ＭＰａから２００ＭＰａ、５０ＭＰａから１５０ＭＰａ、５０ＭＰａから１００ＭＰａ、１００ＭＰａから４５０ＭＰａ、１００ＭＰａから４００ＭＰａ、１００ＭＰａから３５０ＭＰａ、１００ＭＰａから３００ＭＰａ、１００ＭＰａから２５０ＭＰａ、１００ＭＰａから２００ＭＰａ、１００ＭＰａから１５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから７５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから７００ＭＰａ、１５０ＭＰａから６５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから６００ＭＰａ、１５０ＭＰａから５５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから５００ＭＰａ、１５０ＭＰａから４５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから４００ＭＰａ、１５０ＭＰａから３５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから３００ＭＰａ、１５０ＭＰａから２５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから２００ＭＰａ、２００ＭＰａから７５０ＭＰａ、２００ＭＰａから７００ＭＰａ、２００ＭＰａから６５０ＭＰａ、６００ＭＰａから５５０ＭＰａ、２００ＭＰａから５００ＭＰａ、２００ＭＰａから４５０ＭＰａ、２００ＭＰａから４００ＭＰａ、２００ＭＰａから３５０ＭＰａ、２００ＭＰａから３００ＭＰａ、または２００ＭＰａから２５０ＭＰａの圧縮応力を有する。
【００３４】
いくつかの実施の形態において、隆起応力領域３１５の全ての地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００Ｍｐａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、隆起応力領域３１５の少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００Ｍｐａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。ここに用いられているように、応力プロファイルが、「値を持つ勾配を有する正接」を有すると記載されている場合、応力プロファイルを表す数式、または曲線が、その曲線に沿った１つ以上の地点でそのような正接を含むことを理解すべきである。他の実施の形態において、隆起応力領域３１５は、平らな区分を含まない、または実質的に含まない。
【００３５】
いくつかの実施の形態において、隆起応力領域３１５は、第一面３０２と頂点３１７の間に延在する増加応力領域３１２を含む。いくつかの実施の形態において、増加応力領域３１２における応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２０ＭＰａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、増加応力領域３１２の全ての地点は、２０ＭＰａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。他の実施の形態において、増加応力領域３１２は平らな区分を含まない。１つ以上の実施の形態において、隆起応力領域３１５は、第一面３０２の下に埋まっている、すなわち、隆起応力領域３１５は、基板の厚さ方向に沿って第一面３０２の下の位置から延在し、その厚さの中心に向かって延在する。いくつかの実施の形態において、第２の隆起応力領域が、第二面３０４の下に同様に埋まっている。
【００３６】
減少応力領域３１６が、頂点３１７とＤＯＣの間に延在する。いくつかの実施の形態において、減少応力領域３１６の全ての地点は、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、減少応力領域３１６の少なくとも１つの地点は、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。他の実施の形態において、減少応力領域３１６は、平らな区分を含まない、または実質的に含まない。
【００３７】
１つ以上の実施の形態において、頂点３１７と中心（最大ＣＴ３２０の地点での）の間の応力プロファイルの全ての地点は、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、そのべき指数は約１．２から３．４である。いくつかの実施の形態において、頂点３１７と中心の間の応力プロファイルの全ての地点は、べき指数が約１．３から約２．８であるべき乗関数を形成する。ここに用いられているように、「べき乗関数」は、応力が深さまたは厚さに指数関数的に比例する曲線を称する。
【００３８】
図３に示された応力プロファイルは、２段階イオン交換過程により達成することができる。ここに記載され、図３に例示された応力プロファイルは、第一面３０２および第二面３０４の下のプロファイルの深い領域で著しく高い応力を与える。１つ以上の実施の形態において、そのような応力プロファイルは、ガラス内の多数のイオンの拡散により向上させることができる。ＬｉＯ２を含有するガラス系基板は、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）およびリチウム（Ｌｉ）を同時に交換することができ（例えば、塩浴中のナトリウムを、ガラス系基板中のリチウムとそのガラス系基板中に交換すると同時に、塩浴中のカリウムを−元々ガラス系基板中にある、またはガラス系基板中のリチウムとそのガラス系基板中に交換されたのいずれかの−ナトリウムとガラス系基板中に交換することにより）、ナトリウムガラス系基板中の単一のカリウムイオン交換により達成される妥当なイオン交換時間で得るのが難しいであろう独特な応力プロファイルの生成を可能にする。１つ以上の実施の形態によれば、３種類のイオンを同時にイオン交換すると、独特な応力プロファイルを持つイオン交換されたガラス系物品が製造される。
【００３９】
１つ以上の実施の形態において、従来のイオン交換されたガラス系物品と比べて、より高い圧縮応力を深みで生じることが可能である。それゆえ、応力が、内部よりもガラス系基板の表面で低く、隆起応力領域が表面でよりも高い応力を持つ頂点を有することができる応力プロファイルを有するガラス系物品を提供することが可能である。あるいは、応力は、隆起応力領域の頂点でよりも表面で高いことがあり得、いくつかの実施の形態において、このことは、追加のイオン交換工程により達成することができる。１つ以上の実施の形態において、耐引掻性フイルム／コーティングを、そのガラス系物品の第一面または第二面の一方または両方に堆積させることができる。そのような耐引掻性コーティングを含む実施の形態において、そのガラス系基板の表面での高い応力は、引っ掻き傷を避けるためには必要ない。１つ以上の実施の形態において、第一面の下の深みでの隆起応力領域は、改善された落下性能または他の所望の属性を与えるために使用することができる。１つ以上の実施の形態によれば、ここに与えられた独特な応力プロファイルは、既存のガラス系物品と比べて改善された引っ掻き挙動を与えることができる。
【００４０】
ここで図４を参照すると、図３に示された応力プロファイルと似た領域を持つ応力プロファイル４０１を有するガラス系物品４００のいくつかの実施の形態が示されている。しかしながら、図４に示されたガラス系物品の応力プロファイルにおいて、表面で比較的高い表面応力領域がある。１つ以上の実施の形態によるガラス系物品４００は、厚さｔを規定する第一面４０２およびその第一面と反対にある第二面４０４を備え、その第一面と第二面の間に中心（０．５ｔであり、概して、最大ＣＴ４２０の地点に相当する）がある。
【００４１】
図４において、ガラス系物品４００は、第一面４０２から第二面４０４に（または厚さｔの全寸法に沿って）延在する応力プロファイル４０１を含む。図４は、ここに記載されたようなＳＣＡＬＰまたはＲＮＦにより測定される、応力プロファイル４０１を示す。ｙ軸は応力値を表し、ｘ軸はガラス系物品内の深さまたは厚さを表す。この例において、厚さ（ｔ）は８００マイクロメートル（μｍ）である。
【００４２】
図４に示されるように、応力プロファイル４０１は、ＣＳ層４１４およびＣＴ領域４２５（最大ＣＴ４２０を有する）、並びに応力プロファイル４０１が圧縮から引張に変化するＤＯＣ４３０を含む。ＣＳ層４１４は、表面応力領域４１３（またはスパイク領域）、移行部４２１、隆起応力領域４１５、頂点４１７、および減少応力領域４１６を含む。ＣＴ層４２５は、ＣＴ領域または層を規定する関連する深さまたは長さ４２７（厚さに沿った）を有する。簡単にするために、反対側（図４に示されるような、右側）は、説明されたものと同じ、同様、または異なることがあることを了解の下で、片側（図４に示されるような、左側）が詳しく説明されている。図の半分のＣＴ層４２５は、ＤＯＣ４３０と最大ＣＴ４２０の間の距離に対応するのに対し、全応力プロファイル（この図に示されるような）について、ＣＴ層４２５は、片側のＤＯＣ４３０から反対側のＤＯＣ４３０までの全距離４２７を含む。
【００４３】
第一面４０２での応力は、０から１５００ＭＰａであり得る。１つ以上の実施の形態において、第一面４０２での表面応力は、約１５０ＭＰａから１５００ＭＰａ、または約２００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、または約３００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、または約４００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、または約５００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、または約６００ＭＰａから約１５００ＭＰａである。先の範囲のいずれかの最大表面応力は、８００ＭＰａ、９００ＭＰａ、１０００ＭＰａ、１１００ＭＰａ、または１２００ＭＰａであることがある。１つ以上の実施の形態において、第一面での圧縮応力は、６５０ＭＰａから１１００ＭＰａである。図４において、第一面４０２でのＣＳは約１０００ＭＰａである。
【００４４】
表面応力領域４１３は、第一面４０２と移行部４２１の間に延在する。表面応力領域４１３は、表面応力領域の最大値４１９での第一面４０２から、移行部４２１を与える表面応力領域の最小値まで移動して大きさが減少する圧縮応力を有する。いくつかの実施の形態において、表面応力領域４１３の全ての地点は、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。具体的な実施の形態において、表面応力領域４１３の全ての地点は、−３０ＭＰａ／マイクロメートルから−１７０ＭＰａ／マイクロメートル、より具体的な実施の形態において、−３５ＭＰａ／マイクロメートルから−１４０ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、表面応力領域４１３における応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。具体的な実施の形態において、表面応力領域４１３における応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、−３０ＭＰａ／マイクロメートルから−１７０ＭＰａ／マイクロメートル、より具体的な実施の形態において、−３５ＭＰａ／マイクロメートルから−１４０ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、表面応力領域４１３は、平らな区分を含まない、または実質的に含まない。表面応力領域４１３は、スパイク領域と称されることもある。
【００４５】
隆起応力領域４１５は、増加応力領域４１２を含む。増加応力領域４１２は、その増加応力領域４１２の全ての地点、または少なくとも１つの地点が、２０ＭＰａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、移行部４２１と頂点４１７の間に延在する。１つ以上の実施の形態において、隆起応力領域４１５は、第一面４０２の下に埋まっている。いくつかの実施の形態において、第２の隆起応力領域４１５が、第二面４０４の下に同様に埋まっている。いくつかの実施の形態において、増加応力領域４１２の全ての地点は、２０ＭＰａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、増加応力領域４１２における応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２０ＭＰａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、増加応力領域４１２は、どのような平らな区分も含まない。
【００４６】
頂点４１７は０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にあることがある。具体的な実施の形態において、頂点４１７は０．００３・ｔから０．０３・ｔである。同様に、第二面４０４に関して、いくつかの実施の形態において、第２の隆起応力領域４１５は、第二面４０４の地点（または第二面４０４より下のある地点）から０．９９９・ｔと０．９・ｔの間の範囲にある頂点４１７まで延在する。具体的な実施の形態において、その頂点は０．９９７・ｔから０．９７・ｔである。頂点４１７は、２５ＭＰａから５００ＭＰａ（または２５ＭＰａから７５０ＭＰａ）のＣＳを有する。１つ以上の実施の形態において、その頂点でのＣＳは、表面応力より低くなる。具体的な実施の形態において、頂点４１７でのＣＳは、１００ＭＰａから３００ＭＰａである。具体的な実施の形態において、頂点４１７は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａ、２５ＭＰａから７００ＭＰａ、２５ＭＰａから６５０ＭＰａ、２５ＭＰａから６００ＭＰａ、２５ＭＰａから５５０ＭＰａ、２５ＭＰａから５００ＭＰａ、２５ＭＰａから４５０ＭＰａ、２５ＭＰａから４００ＭＰａ、２５ＭＰａから３５０ＭＰａ、２５ＭＰａから３００ＭＰａ、２５ＭＰａから２５０ＭＰａ、２５ＭＰａから２００ＭＰａ、２５ＭＰａから１５０ＭＰａ、２５ＭＰａから１００ＭＰａ、２５ＭＰａから５０ＭＰａ、５０ＭＰａから４５０ＭＰａ、５０ＭＰａから４００ＭＰａ、５０ＭＰａから３５０ＭＰａ、５０ＭＰａから３００ＭＰａ、５０ＭＰａから２５０ＭＰａ、５０ＭＰａから２００ＭＰａ、５０ＭＰａから１５０ＭＰａ、５０ＭＰａから１００ＭＰａ、１００ＭＰａから４５０ＭＰａ、１００ＭＰａから４００ＭＰａ、１００ＭＰａから３５０ＭＰａ、１００ＭＰａから３００ＭＰａ、１００ＭＰａから２５０ＭＰａ、１００ＭＰａから２００ＭＰａ、１００ＭＰａから１５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから７５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから７００ＭＰａ、１５０ＭＰａから６５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから６００ＭＰａ、１５０ＭＰａから５５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから５００ＭＰａ、１５０ＭＰａから４５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから４００ＭＰａ、１５０ＭＰａから３５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから３００ＭＰａ、１５０ＭＰａから２５０ＭＰａ、１５０ＭＰａから２００ＭＰａ、２００ＭＰａから７５０ＭＰａ、２００ＭＰａから７００ＭＰａ、２００ＭＰａから６５０ＭＰａ、２００ＭＰａから６００ＭＰａ、２００ＭＰａから５５０ＭＰａ、２００ＭＰａから５００ＭＰａ、２００ＭＰａから４５０ＭＰａ、２００ＭＰａから４００ＭＰａ、２００ＭＰａから３５０ＭＰａ、２００ＭＰａから３００ＭＰａ、または２００ＭＰａから２５０ＭＰａの範囲のＣＳを有する。
【００４７】
図４に示されるように、表面応力領域４１３および隆起応力領域４１５により、応力プロファイルが、頂点４１７まで上昇する前に、表面から中心に向かって減少することができる。
【００４８】
減少応力領域４１６が、頂点４１７とＤＯＣ４３０の間に延在する。いくつかの実施の形態において、減少応力領域４１６の全ての地点は、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、減少応力領域４１６における応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む。いくつかの実施の形態において、減少応力領域４１６は、平らな区分を含まない、または実質的に含まない。ＤＯＣは、０．１・ｔから０．２５・ｔであり、引張応力領域４２５は、ＤＯＣ４３０から最大引張応力４２０まで延在する。
【００４９】
１つ以上の実施の形態において、頂点４１７と中心の間の応力プロファイルの全ての地点は、べき指数を有するべき乗関数の形態にあり、そのべき指数は約１．２から約３．４である。いくつかの実施の形態において、頂点４１７と中心の間の応力プロファイルの全ての地点は、べき指数が約１．３から約２．８であるべき乗関数を形成する。ここに用いられているように、「べき乗関数」は、応力が深さまたは厚さに指数関数的に比例する曲線を称する。
【００５０】
１つ以上の実施の形態において、Ｌｉ２Ｏが、０．１モル％と２０モル％の間、より具体的な実施の形態において、０．１モル％から１０モル％の範囲で前記ガラス系物品および／またはガラス系基板中に存在する。１つ以上の実施の形態において、Ｐ２Ｏ５が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲でそのガラス系物品および／またはガラス系基板中に存在する。１つ以上の実施の形態において、そのガラス系物品および／またはガラス系基板は、Ｋ２Ｏを含まない。
【００５１】
１つ以上の実施の形態によれば、図４に示されたプロファイル４０１を有するガラス系物品は、３段階イオン交換過程を使用して製造される。
【００５２】
ここに記載されたガラス系物品は、２段階イオン交換過程または３段階イオン交換過程により製造されることがあり、１段階イオン交換過程により製造されたガラス系物品と比べて、改善された亀裂成長安定性を示す。ここに記載されたガラス系物品は、第一面と第二面の内の一方または両方の上にコーティング、例えば、耐引掻性コーティングをさらに備えることがある。
【００５３】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系物品は、深さ方向に、またはガラス系物品の厚さｔの少なくとも一部に沿って延在するどのような平らな区分も含まない、または実質的に含まない応力プロファイルを含む。言い換えると、その応力プロファイルは、厚さｔに沿って、実質的に連続的に増加または減少する。いくつかの実施の形態において、その応力プロファイルは、約１０マイクロメートル以上、約５０マイクロメートル以上、または約１００マイクロメートル以上、または約２００マイクロメートル以上の長さを有する深さ方向のどのような平らな区分も含まない、または実質的に含まない。ここに用いられているように、「平らな」という用語は、その区分に沿って、ゼロ勾配までを含む、約５ＭＰａ／マイクロメートル未満、または約２ＭＰａ／マイクロメートル未満、または約１ＭＰａ／マイクロメートル未満、または０．５ＭＰａ／マイクロメートル未満、または０．３ＭＰａ／マイクロメートル未満、または０．２ＭＰａ／マイクロメートル未満、または０．１ＭＰａ／マイクロメートル未満の大きさを有する勾配を称する。いくつかの実施の形態において、深さ方向にどのような平らな区分も含まない、または実質的に含まない応力プロファイルの１つ以上の部分が、第一面または第二面のいずれか一方または両方から、約５マイクロメートル以上（例えば、１０マイクロメートル以上、または１５マイクロメートル以上）のガラス系物品内の深さに存在する。例えば、第一面から約０マイクロメートルから約５マイクロメートル未満の深さに沿って、その応力プロファイルは、平らな区分を含むことがあるが、第一面から約５マイクロメートル以上の深さからは、その応力プロファイルは、平らな区分を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００５４】
いくつかの実施の形態において、前記応力プロファイルは、熱処理によって変えることができる。そのような実施の形態において、熱処理は、いずれのイオン交換過程の前に、イオン交換過程の間に、または全てのイオン交換過程の後に、行われてもよい。いくつかの実施の形態において、その熱処理は、表面またはその近くでの応力プロファイルの勾配を減少させることがある。表面でより急なまたはより大きい勾配が望ましいいくつかの実施の形態において、「スパイク」を提供するために、もしくは表面またはその近くで応力プロファイルの勾配を増加させるために、熱処理後のイオン交換過程が利用されることがある。
【００５５】
１つ以上の実施の形態において、前記応力プロファイルは、厚さの一部に沿って変動する金属酸化物の非ゼロ濃度のために生じる。先に述べたように、金属酸化物濃度の変動は、金属酸化物濃度勾配とここに称されることがある。
【００５６】
金属酸化物の濃度は、複数の金属酸化物（例えば、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの組合せ）を含むことがある。いくつかの実施の形態において、２種類の金属酸化物が使用され、それらのイオンの半径が互いに異なる場合、浅い深さでは、半径がより大きいイオンの濃度は、半径がより小さいイオンの濃度より大きく、一方で、より深い深さでは、半径がより小さいイオンの濃度は、半径がより大きいイオンの濃度より大きい。例えば、イオン交換過程で１つのＮａおよびＫ含有浴が使用される場合、浅い深さで、ガラス系物品中のＫ＋イオンの濃度は、Ｎａ＋イオンの濃度より大きく、一方で、より深い深さでは、Ｎａ＋イオンの濃度は、Ｋ＋イオンの濃度より大きい。これは、一部には、より小さい一価イオンの代わりにガラス中に交換される一価イオンのサイズのためである。そのようなガラス系物品において、表面またはその近くの区域は、その表面またはその近くでより大きいイオン（例えば、Ｋ＋イオン）の量が多いために、より大きいＣＳを含む。このより大きいＣＳは、表面またはその近くでより急な勾配（例えば、表面での応力プロファイルのスパイク）を有する応力プロファイルにより示されることがある。
【００５７】
１種類以上の金属酸化物の濃度勾配または変動は、この中に先に記載されたように、ガラス系基板を化学強化することによって生じ、ここで、ガラス系基板中の複数の第１の金属イオンが、複数の第２の金属イオンと交換される。その第１の金属イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、およびルビジウムのイオンであることがある。第２の金属イオンは、この第２のアルカリ金属イオンが第１のアルカリ金属イオンのイオン半径より大きいイオン半径を有するという条件で、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムの内の１つのイオンであることがある。第２の金属イオンは、その酸化物（例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、またはその組合せ）としてガラス系基板中に存在する。
【００５８】
１つ以上の実施の形態において、前記金属酸化物の濃度勾配は、ＣＴ層を含む、ガラス系物品の全厚ｔまたは厚さｔの相当な部分に延在する。１つ以上の実施の形態において、金属酸化物の濃度は、ＣＴ層中において約０．５モル％以上である。いくつかの実施の形態において、金属酸化物の濃度は、ガラス系物品の全厚に沿って約０．５モル％以上（例えば、約１モル％以上）であることがあり、第一面および／または第二面で最大であり、第一面と第二面の間の地点での値まで実質的に一定に減少する。この地点で、金属酸化物の濃度は、全厚ｔに沿って最小である；しかしながら、その濃度は、その地点で非ゼロでもある。言い換えると、その特定の金属酸化物の非ゼロ濃度は、厚さｔの相当な部分（ここに記載されるような）または全厚ｔに沿って延在する。いくつかの実施の形態において、その特定の金属酸化物の最低濃度は、ＣＴ層内にある。そのガラス系物品中の特定の金属酸化物の総濃度は、約１モル％から約２０モル％の範囲にあることがある。
【００５９】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系物品は、第１の金属酸化物濃度および第２の金属酸化物濃度を含み、その第１の金属酸化物濃度は、約０ｔから約０．５ｔの第１の厚さ範囲に沿って約０モル％から約１５モル％の範囲にあり、第２の金属酸化物濃度は、約０マイクロメートルから約２５マイクロメートル（または約０マイクロメートルから約１２マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約２５マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約２２マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約２０マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１９マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１８マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１７マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１６マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１５マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１４マイクロメートル、または約２マイクロメートルから約１２マイクロメートル、または約４マイクロメートルから約２２マイクロメートル、または約５マイクロメートルから約２０マイクロメートル、または約５マイクロメートルから約１８マイクロメートル、または約５マイクロメートルから約１６マイクロメートル、または約５マイクロメートルから約１４マイクロメートル、または約５マイクロメートルから約１２マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１２マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１４マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１５マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１６マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１７マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１８マイクロメートル、または約７マイクロメートルから約１９マイクロメートル）の第２の厚さ範囲より、約０モル％から約１０モル％の範囲にある；しかしながら、第１の金属酸化物および第２の金属酸化物の一方または両方の濃度は、そのガラス系物品の全厚または相当な部分に沿って非ゼロである。そのガラス系物品は、随意的な第３の金属酸化物濃度を含むことがある。第１の金属酸化物はＮａ２Ｏを含むことがあり、一方で、第２の金属酸化物はＫ２Ｏを含むことがある。金属酸化物の濃度は、そのような金属酸化物の濃度勾配を含むように変更される前に、ガラス系基板中の金属酸化物の基準量から決定されることがある。
【００６０】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス系基板は、ダウンドロー技術（例えば、フュージョンドロー法、スロットドロー法、および他の同様の方法）によりガラス系基板の形成を可能にする高い液相粘度を有し、このダウンドロー技術は高精度の表面の平滑さを与えることができる。ここに用いられているように、「液相粘度」という用語は、液相温度での溶融ガラスの粘度を称し、ここで「液相温度」という用語は、溶融ガラスが溶融温度から冷めるときに結晶が最初に現れる温度（または温度が室温から上昇させられるときに、一番最後の結晶が溶け去る温度）を称する。一般に、ここに記載されたガラス系基板（または物品）を製造するために使用されるガラスは、約１００キロポアズ（ｋＰ）以上の液相粘度を有する。ダウンドロー加工可能性のために、より高い液相粘度が望ましい状況において、そのガラス系基板（または物品）を製造するために使用されるガラスは、約２００ｋＰ以上（例えば、約３００ｋＰ以上、または約４００ｋＰ以上、または約５００ｋＰ以上、または６００ｋＰ以上）の液相粘度を示す。その液相粘度は、以下の方法によって決定される。最初に、ガラスの液相温度は、「Standard Practice for Measurement of Liquidus Temperature of Glass by the Gradient Furnace Method」と題するＡＳＴＭ  Ｃ８２９−８１（２０１５）にしたがって測定される。次に、その液相温度でのガラスの粘度が、「Standard Practice for Measuring Viscosity of Glass Above the Softening Point」と題するＡＳＴＭ  Ｃ９６５−９６（２０１２）にしたがって測定される。
【００６１】
ある場合には、前記ガラス系物品は、ここに記載された概念にしたがう圧縮応力プロファイルを含むときに、同じガラス系物品がここに記載された概念にしたがう圧縮応力プロファイルを含まない場合よりも、改善された落下破壊性能を示す。破壊性能は、ここに記載されたような、落下試験により評価される。
【００６２】
落下試験について、３０グリットまたは８０グリットいずれかの炭化ケイ素またはアルミナ人工研磨紙の研磨表面を使用する。落下試験のあるバージョンにおいて、コンクリートまたはアスファルトのいずれよりも一貫性のある表面トポグラフィー、および所望のレベルの試験片表面損傷を生じる粒径と鋭さを有するので、３０グリットを有する研磨紙が使用される。ここに用いられているように、「破壊」という用語は、基板が落とされたとき、または物体と衝突したときに、基板の全厚および／または全表面に亘り亀裂が伝搬することを意味する。
【００６３】
落下試験を行うために、ガラス系物品をカバーガラスとしてｉ−ｐｈｏｎｅ（登録商標）に取り付ける。次に、このスマートフォンを、上向きの研磨表面（１８０グリットの研磨紙、または３０グリットの研磨紙のいずれかと規定される）上に面落下させる（すなわち、カバーガラスが下向きで）。この研磨紙は、標準アルミニウム試験台上に支持されている。最初に、スマートフォンを２０ｃｍの高さから落下させる。ガラス系物品が破壊しない場合、同じ研磨紙上に１０ｃｍ高い（すなわち、３０ｃｍの）高さから同じように、スマートフォンを再び落下させる。スマートフォンが再び、先の落下高さに耐えた場合、高さを１０ｃｍ増加させ、最大落下高さが得られるまで、そのようにする。最大落下高さは、規定の試験最大値、または破壊によるガラス系物品の破損のいずれかである。試料が特定の落下高さで破損した場合、その落下高さは、黒の点で示され、したがって、その試料は、黒の点で示された高さより１０ｃｍ低い落下高さに耐えた。試料が最大落下高さに合格した場合、それは、灰色の点で示される。したがって、例えば、図５を見ると、実施例１について、４つの試料が２２０ｃｍの最大落下高さに合格し、耐えた平均落下高さは、その図に示された１０の試料について１９２ｃｍであった。各試料について、新たな研磨紙を使用し、その同じ研磨紙を、その試料の全ての落下高さに使用する。
【００６４】
図５は、１８０グリットの研磨紙、および２２０ｃｍの試験最大高さを使用した、様々な試料（実施例１および２、並びに比較例３〜６）に関する落下試験の結果を示している。図６は、３０グリットの研磨紙、および２２０ｃｍの試験最大高さを使用した、様々な試料（実施例１および２、並びに比較例３〜６）に関する落下試験の結果を示しており、試料の各々は、図５の落下試験に以前に耐えたものであった、すなわち、各々は、１８０グリットの研磨紙上への２２０ｃｍの最大落下高さに耐えた。図６において、試料のいずれも、最大限の２２０ｃｍの落下高さに耐えられなかったが、例えば、実施例１について、４つの試料の内の４つ（すなわち、１００％）が５０ｃｍ以上の最大高さに耐えたと言える。
【００６５】
ここに記載されたような落下試験を使用して、所定の高さから落とされたときのガラス系物品の生存率を決定するために、ガラス系物品の少なくとも５つの同一の（またはほぼ同一の）試料（すなわち、ほぼ同じ組成、および強化されている場合には、ほぼ同じ圧縮応力および圧縮深さ／層の深さを有する）を試験するが、試験結果の信頼水準を上昇させるために、より多い数（例えば、１０、２０、３０など）の試料に試験を行ってもよい。各試料を、次第に高い高さから落下させ、破壊が生じない場合には、所定の高さに到達するまで落下させ、破壊の証拠（試料の全厚および／または全表面に亘る亀裂の形成および伝搬）について、目視で（すなわち、裸眼で）検査する。所定の高さから落とした後に破壊が観察されない場合、試料は、落下試験に「耐えた」と考えられ、試料が所定の高さ以下の高さから落とされたときに、破壊が観察された場合、試料は「落第した（または耐えられなかった）」と考えられる。生存率は、落下試験に耐えた試料群の割合と決定される。例えば、所定の高さから落とされたときに、１０個の群の内の７個が破壊されなかった場合、そのガラスの生存率は７０％である。
【００６６】
上述した落下試験を行ったときに、ここに記載されたガラス系物品の実施の形態は、規定の高さから規定のグリットの研磨紙上に落とされたときに、約６０％以上の生存率を有する。例えば、ガラス系物品は、５つの同一の（またはほぼ同一の）試料（先に記載されるような）の内の３つが、規定の高さ（ここでは１００ｃｍ）から落とされたときに破壊されずに落下試験に耐えた場合、所定の高さから落とされたときに６０％の生存率を有すると記載される。他の実施の形態において、強化されているガラス系物品の１００ｃｍの落下試験（１８０グリットの研磨紙による）における生存率は、約７０％以上、他の実施の形態において、約８０％以上、さらに他の実施の形態において、約９０％以上である。他の実施の形態において、落下試験（３０グリットの研磨紙による）において５０ｃｍの高さから落とされた強化されたガラス系物品の生存率は、約６０％以上、他の実施の形態において、約７０％以上、さらに他の実施の形態において、約８０％以上、また他の実施の形態において、約９０％以上である。１つ以上の実施の形態において、落下試験（１８０グリットの研磨紙による）において２２５ｃｍの高さから落とされた強化されたガラス系物品の生存率は、約５０％以上、他の実施の形態において、約６０％以上、他の実施の形態において、約７０％以上、さらに他の実施の形態において、約８０％以上、また他の実施の形態において、約９０％以上である。いくつかの実施の形態において、落下試験（１８０グリットの研磨紙による）に耐える強化されたガラス系物品に関する平均落下高さ（試験した少なくとも１０の試料について）は、約１５０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約１６０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約１７０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約１８０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約１９０ｃｍ以上である。いくつかの実施の形態において、落下試験（３０グリットの研磨紙による）に耐える強化されたガラス系物品に関する平均落下高さ（試験した少なくとも２の試料について）は、約４０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約５０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約６０ｃｍ以上、いくつかの実施の形態において、約７０ｃｍ以上である。
【００６７】
ここに記載されたガラス系物品は、透明であることがある。１つ以上の実施の形態において、そのガラス系物品は、約１マイクロメートル以下の厚さを有し、約３８０ｎｍから約７８０ｎｍの範囲の波長に亘り約８８％以上の透過率を示すことがある。１つ以上の実施の形態において、そのガラス系物品は、０．８ｍｍのガラス系物品が試験される落下試験に、１８０グリットの研磨紙が使用される場合、平均で１００ｃｍ超の落下性能を示す。
【００６８】
基板の選択は、陽イオンの拡散性に関して、特に限定されない。ある場合には、ガラス系物品は、イオン交換のために高い陽イオン拡散性を有すると記載されることがある。１つ以上の実施の形態において、ガラスまたはガラスセラミックは、例えば、拡散性が、５００μｍ２／時超である、または４６０℃で４５０μｍ２／時超と特徴付けられることがある場合、速いイオン交換能を有する。１つ以上の実施の形態において、そのガラスまたはガラスセラミックは、４６０℃で約４５０μｍ２／時以上または４６０℃で約５００μｍ２／時以上であるナトリウムイオン拡散性を示す。１つ以上の実施の形態において、そのガラスまたはガラスセラミックは、４６０℃で約４５０μｍ２／時以上または４６０℃で約５００μｍ２／時以上であるカリウムイオン拡散性を示す。
【００６９】
前記ガラス系物品は、非晶質基板、結晶基板またはその組合せ（例えば、ガラスセラミック基板）を含むことがある。１つ以上の実施の形態において、そのガラス系基板（ここに記載されたように、ガラス系物品に化学強化される前の）は、モルパーセント（モル％）で表して、約４０から約８０の範囲のＳｉＯ２、約１０から約３０の範囲のＡｌ２Ｏ３、約０から約１０の範囲のＢ２Ｏ３、約０から約２０の範囲のＲ２Ｏ、および約０から約１５の範囲のＲＯを含むガラス組成を含むことがある。ここに用いられているように、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物の総量を称する。ここに用いられているように、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯなどのアルカリ土類金属酸化物の総量を称する。ある場合には、その組成は、約０モル％から約５モル％の範囲のＺｒＯ２および約０から約１５モル％の範囲のＰ２Ｏ５のいずれか一方または両方を含むことがある。ＴｉＯ２が、約０モル％から約２モル％で存在し得る。
【００７０】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、モル％で表して、約４５から約８０、約４５から約７５、約４５から約７０、約４５から約６５、約４５から約６０、約４５から約６５、約４５から約６５、約５０から約７０、約５５から約７０、約６０から約７０、約６０から約７２、約６８から約７５、約７０から約７５、約７０から約７２、約５０から約６５、または約６０から約６５の範囲の量でＳｉＯ２を含むことがある。
【００７１】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、モル％で表して、約５から約２８、約５から約２６、約５から約２５、約５から約２４、約５から約２２、約５から約２０、約６から約３０、約６から約１０、約８から約３０、約１０から約３０、約１２から約３０、約１４から約３０、１５から約３０、約１２から約１８、約６から約２８、約６から約２６、約６から約２５、約６から約２４、約６から約２２、約６から約２０、約６から約１９、約７から約１８、約７から約１７、約７から約１６、約７から約１５、約７から約２８、約７から約２６、約７から約２５、約７から約２４、約７から約２２、約７から約２０、約７から約１９、約７から約１８、約７から約１７、約７から約１６、約７から約１５、約８から約２８、約８から約２６、約８から約２５、約８から約２４、約８から約２２、約８から約２０、約８から約１９、約８から約１８、約８から約１７、約８から約１６、約８から約１５、約９から約２８、約９から約２６、約９から約２５、約９から約２４、約９から約２２、約９から約２０、約９から約１９、約９から約１８、約９から約１７、約９から約１６、約９から約１５、約１０から約２８、約１０から約２６、約１０から約２５、約１０から約２４、約１０から約２２、約１０から約２０、約１０から約１９、約１０から約１８、約１０から約１７、約１０から約１６、約１０から約１５、約１１から約２８、約１１から約２６、約１１から約２５、約１１から約２４、約１１から約２２、約１１から約２０、約１１から約１９、約１１から約１８、約１１から約１７、約１１から約１６、約１１から約１５、約１２から約２８、約１２から約２６、約１２から約２５、約１２から約２４、約１２から約２２、約１２から約２０、約１２から約１９、約１２から約１８、約１２から約１７、約１２から約１６、約１２から約１５の範囲の量でＡｌ２Ｏ３を含むことがある。
【００７２】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、モル％で表して、約０から約８、約０から約６、約０から約４、約０．１から約１０、約０．１から約８、約０．１から約６、約０．１から約４、約０．５から約５、約１から約１０、約２から約１０、約４から約１０、約２から約８、約０．１から約５、または約１から約３の範囲の量でＢ２Ｏ３を含むことがある。ある場合には、そのガラス組成は、Ｂ２Ｏ３を含まない、または実質的に含まないことがある。ここに用いられているように、組成の成分に関する「実質的に含まない」または「含まない」という句は、その成分が、最初のバッチ配合中にその組成に能動的にまたは意図的に添加されていないが、約０．００１モル％未満の量で不純物として存在することがあることを意味する。
【００７３】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯなどのアルカリ土類金属酸化物を１種類以上含むことがある。いくつかの実施の形態において、その１種類以上のアルカリ土類金属酸化物の総量は、約１５モル％までの非ゼロ量であることがある。１つ以上の具体的な実施の形態において、アルカリ土類金属酸化物のいずれかの総量は、約１４モル％まで、約１２モル％まで、約１０モル％まで、約８モル％まで、約６モル％まで、約４モル％まで、約２モル％まで、または約１．５モル％までの非ゼロ量であることがある。いくつかの実施の形態において、１種類以上のアルカリ土類金属酸化物のモル％で表された総量は、約０．０１から１０、約０．０１から８、約０．０１から６、約０．０１から５、約０．０５から１０、約０．０５から２、または約０．０５から１の範囲にあることがある。ＭｇＯの量は、約０モル％から約５モル％（例えば、約０．００１から約１、約０．０１から約２、または約２から約４、約１から約４）の範囲にあることがある。ＣａＯの量は、約０モル％から約５モル％（例えば、約０．００１から約１、約０．０１から約２、または約２から約４、約１から約４）の範囲にあることがある。ＺｎＯの量は、約０から約３モル％、約０から約２モル％（例えば、約１モル％から約２モル％）の範囲にあることがある。ＣａＯの量は、約０モル％から約２モル％（例えば、約１から約２）であることがある。１つ以上の実施の形態において、そのガラス組成は、ＭｇＯを含むことがあり、ＣａＯおよびＺｎＯを含まない、または実質的に含まないことがある。１つの変種において、そのガラス組成は、ＣａＯまたはＺｎＯのいずれか一方を含むことがあり、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯの他のものを含まない、または実質的に含まないことがある。１つ以上の具体的な実施の形態において、そのガラス組成は、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯのアルカリ土類金属酸化物の２つだけを含むことがあり、そのアルカリ土類金属酸化物の第３のものを含まない、または実質的に含まないことがある。いくつかの実施の形態において、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、モル％で表して、約０．１から約１４、約０．１から約１２、約０．１から約１０、約０．１から約９、約０．１から約８、約０．１から約７、約０．１から約６、約０．１から約５である。
【００７４】
前記ガラス組成中のアルカリ金属酸化物Ｒ２Ｏのモル％で表された総量は、約５から約２０、約５から約１８、約５から約１６、約５から約１５、約５から約１４、約５から約１２、約５から約１０、約５から約８、約５から約２０、約６から約２０、約７から約２０、約８から約２０、約９から約２０、約１０から約２０、約１１から約２０、約１２から約１８、または約１４から約１８の範囲にあることがある。いくつかの実施の形態において、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量は、モル％で表して、約５から約１５、約５から約１４、約５から約１２、約５から約１０である。
【００７５】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、約０モル％から約１８モル％、約０モル％から約１６モル％、または約０モル％から約１４モル％、約０モル％から約１２モル％、約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約８モル％、約０モル％から約６モル％、約０．１モル％から約６モル％、約２モル％から約１８モル％、約４モル％から約１８モル％、約６モル％から約１８モル％、約８モル％から約１８モル％、約８モル％から約１４モル％、約８モル％から約１２モル％、または約１０モル％から約１２モル％の範囲の量でＮａ２Ｏを含む。いくつかの実施の形態において、その組成は、約４モル％以上のＮａ２Ｏを含むことがある。
【００７６】
いくつかの実施の形態において、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏの量は、成形性およびイオン交換可能性のバランスをとるために、特定量または比に制御される。例えば、Ｌｉ２Ｏの量が増加するにつれて、液相粘度が低下し、それゆえ、いくつかの成形法を使用するのが妨げられることがある；しかしながら、そのようなガラス組成物は、ここに記載されたように、より深いＤＯＣレベルまでイオン交換される。Ｎａ２Ｏのその量は、液相粘度を変えることができるが、より深いＤＯＣレベルまでのイオン交換を妨げ得る。
【００７７】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、約５モル％未満、約４モル％未満、約３モル％未満、約２モル％未満、または約１モル％未満の量でＫ２Ｏを含むことがある。１つ以上の代わりの実施の形態において、そのガラス組成は、Ｋ２Ｏを含まない、または実質的に含まないことがある。
【００７８】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、約０モル％から約１８モル％、約０モル％から約１５モル％、または約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約８モル％、約０モル％から約６モル％、約０モル％から約４モル％、または約０モル％から約２モル％、約２モル％から約１５モル％、約２モル％から約１４モル％、約２モル％から約１２モル％、約２モル％から約１０モル％、約２モル％から約９モル％の量でＬｉ２Ｏを含むことがある。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成は、約１モル％から約２０モル％、約２モル％から約１０モル％、約４モル％から約１０モル％、約５モル％から約１５モル％、約５モル％から約１０モル％、約６モル％から約１０モル％、または約５モル％から約８モル％の量でＬｉ２Ｏを含むことがある。
【００７９】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、Ｆｅ２Ｏ３を含むことがある。そのような実施の形態において、Ｆｅ２Ｏ３は、約１モル％未満、約０．９モル％未満、約０．８モル％未満、約０．７モル％未満、約０．６モル％未満、約０．５モル％未満、約０．４モル％未満、約０．３モル％未満、約０．２モル％未満、約０．１モル％未満、およびそれらの間の全ての範囲と部分的範囲の量で存在することがある。１つ以上の代わりの実施の形態において、そのガラス組成は、Ｆｅ２Ｏ３を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００８０】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、ＺｒＯ２を含むことがある。そのような実施の形態において、ＺｒＯ２は、約１モル％未満、約０．９モル％未満、約０．８モル％未満、約０．７モル％未満、約０．６モル％未満、約０．５モル％未満、約０．４モル％未満、約０．３モル％未満、約０．２モル％未満、約０．１モル％未満、および約０．１から約１、約０．１から約０．９、約０．１から約０．８、約０．１から約０．７、約０．１から約０．６、約０．１から約０．５を含む、それらの間の全ての範囲と部分的範囲の量で存在することがある。１つ以上の代わりの実施の形態において、そのガラス組成は、ＺｒＯ２を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００８１】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約８モル％、約０モル％から約６モル％、約０モル％から約４モル％、約０．１モル％から約１０モル％、約０．１モル％から約８モル％、約２モル％から約８モル％、約２モル％から約６モル％、または約２モル％から約４モル％の範囲のＰ２Ｏ５を含むことがある。ある場合には、そのガラス組成は、Ｐ２Ｏ５を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００８２】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、ＴｉＯ２を含むことがある。そのような実施の形態において、ＴｉＯ２は、約６モル％未満、約４モル％未満、約２モル％未満、または約１モル％未満の量で存在することがある。１つ以上の代わりの実施の形態において、そのガラス組成は、ＴｉＯ２を含まない、または実質的に含まないことがある。いくつかの実施の形態において、ＴｉＯ２は、約０．１モル％から約６モル％、または約０．１モル％から約４モル％の範囲の量で存在する。
【００８３】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、様々な組成関係を含むことがある。例えば、そのガラス組成は、約０から約１、約０から約０．５、約０．５から約１、約０から約０．４、約０．４から約１、約０．１から約０．５、または約０．２から約０．４の範囲にあるＲ２Ｏの総量（モル％）に対するＬｉ２Ｏの量（モル％）の比を含むことがある。
【００８４】
いくつかの実施の形態において、そのガラス組成は、約０から約５（例えば、約０から約４、約０から約３、約０．１から約４、約０．１から約３、約０．１から約２、または約１から約２）の範囲にある、Ｒ２Ｏの総量（モル％）とＡｌ２Ｏ３の量（モル％）の差（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）を含むことがある。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成は、約−５から約０の範囲にある、Ｒ２Ｏの総量（モル％）とＡｌ２Ｏ３の量（モル％）の差（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）を含むことがある。
【００８５】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、約０から約５（例えば、約０から約４、約０から約３、約０．１から約４、約０．１から約３、約１から約３、または約２から約３）の範囲にある、ＲｘＯの総量（モル％）とＡｌ２Ｏ３の量（モル％）の差（ＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３）を含むことがある。ここに用いられているように、ＲｘＯは、ここに定義されたような、Ｒ２ＯおびＲＯを含む。
【００８６】
いくつかの実施の形態において、そのガラス組成は、約０から約５（例えば、約０から約４、約０から約３、約１から約４、約１から約３、または約１から約２）の範囲にある、Ａｌ２Ｏ３の量（モル％）に対するＲ２Ｏの総量（モル％）の比（Ｒ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３）を含むことがある。
【００８７】
１つ以上の実施の形態において、そのガラス組成は、約１５モル％超（例えば、１８モル％超、約２０モル％超、または約２３モル％超）のＡｌ２Ｏ３とＮａ２Ｏの合計量を含む。Ａｌ２Ｏ３とＮａ２Ｏの合計量は、約３０モル％以下、約３２モル％以下、または約３５モル％以下であることがある。
【００８８】
１つ以上の実施の形態のガラス組成は、約０から約２の範囲にある、ＲＯの総量（モル％）に対するＭｇＯの量（モル％）の比を示すことがある。
【００８９】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、核形成剤を含まない、または実質的に含まないことがある。典型的な核形成剤の例に、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などがある。核形成剤は、核形成剤がガラス中の晶子の形成を開始できるガラス中の成分であるという点で機能に関して記載されることがある。
【００９０】
いくつかの実施の形態において、ガラス系基板に使用される組成に、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＢｒ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＣｌ、ＫＦ、ＫＢｒ、およびＳｎＯ２を含む群から選択される少なくとも１種類の清澄剤が約０モル％から約２モル％配合されることがある。１つ以上の実施の形態によるガラス組成が、約０から約２、約０から約１、約０．１から約２、約０．１から約１、または約１から約２の範囲のＳｎＯ２をさらに含むことがある。ここに開示されたガラス組成は、Ａｓ２Ｏ３および／またはＳｂ２Ｏ３を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００９１】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６２モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約１０．５モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、約５モル％から約１３モル％のＬｉ２Ｏ、約０モル％から約４モル％のＺｎＯ、約０モル％から約８モル％のＭｇＯ、約２モル％から約５モル％のＴｉＯ２、約０モル％から約４モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＺｒＯ２、約０モル％から約７モル％のＰ２Ｏ５、約０モル％から約０．３モル％のＦｅ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％のＭｎＯｘ、および約０．０５モル％から約０．２モル％のＳｎＯ２を含むことがある。
【００９２】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、約６７モル％から約７４モル％のＳｉＯ２、約１１モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約５．５モル％から約９モル％のＬｉ２Ｏ、約０．５モル％から約２モル％のＺｎＯ、約２モル％から約４．５モル％のＭｇＯ、約３モル％から約４．５モル％のＴｉＯ２、約０モル％から約２．２モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％から約１モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約１モル％のＺｒＯ２、約０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、約０モル％から約０．１モル％のＦｅ２Ｏ３、約０モル％から約１．５モル％のＭｎＯｘ、および約０．０８モル％から約０．１６モル％のＳｎＯ２を含むことがある。
【００９３】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、約７０モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約１０モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約５モル％から約１３モル％のＬｉ２Ｏ、約０モル％から約４モル％のＺｎＯ、約０．１モル％から約８モル％のＭｇＯ、約０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、約０．１モル％から約４モル％のＢ２Ｏ３、約０．１モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＺｒＯ２、約０モル％から約７モル％のＰ２Ｏ５、約０モル％から約０．３モル％のＦｅ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％のＭｎＯｘ、および約０．０５モル％から約０．２モル％のＳｎＯ２を含むことがある。
【００９４】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、約５２モル％から約６５モル％のＳｉＯ２、約１４モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、約５．５モル％から約７モル％のＬｉ２Ｏ、約１モル％から約２モル％のＺｎＯ、約０．０１モル％から約２モル％のＭｇＯ、約４モル％から約１２モル％のＮａ２Ｏ、約０．１モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、および約０．０１モル％から約０．１６モル％のＳｎＯ２を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その組成は、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｋ２ＯおよびＺｒＯ２を含まない、または実質的に含まないことがある。
【００９５】
１つ以上の実施の形態において、その組成は、０．５モル％以上のＰ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏおよび必要に応じて、Ｌｉ２Ｏを含むことがあり、ここで、Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｎａ２Ｏ（モル％）＜１である。それに加え、それらの組成は、Ｂ２Ｏ３およびＫ２Ｏを含まない、または実質的に含まないことがある。いくつかの実施の形態において、その組成は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、およびＳｎＯ２を含むことがある。
【００９６】
いくつかの実施の形態において、その組成は、約５８モル％から約６５モル％のＳｉＯ２、約１１モル％から約１９モル％のＡｌ２Ｏ３、約０．５モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、約６モル％から約１８モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および約０モル％から約６モル％のＺｎＯを含むことがある。特定の実施の形態において、その組成は、約６３モル％から約６５モル％のＳｉＯ２、約１１モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、約９モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および約０モル％から約６モル％のＺｎＯを含むことがある。
【００９７】
いくつかの実施の形態において、前記組成は、以下の組成関係：Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２を含むことがあり、ここで、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである。いくつかの実施の形態において、６５モル％＜Ｓｉ２Ｏ（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％である。特定の実施の形態において、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％であり、ここで、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、その組成中に存在する二価金属酸化物の総量である。
【００９８】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６８モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約０．５モル％から約５モル％のＢ２Ｏ３、約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、および約１モル％から約４モル％のＭｇＯを含むことがあり、Ｌｉ２Ｏ対Ｒ２Ｏの比は０．５より大きく、１以下であり、Ｒ２Ｏは、ガラス基板中のＬｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり、ガラス基板はＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下：５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏの内のいずれか１つ以上をさらに含むことがあり；ＺｒＯ２を実質的に含まず；約−５から約０の、Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差を有し；約０から約３の、ＲｘＯとＡｌ２Ｏ３の差を有し、ここで、ＲｘＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；約０から約２の、ＭｇＯ対ＲＯの比を有し、ここで、ＲＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）である。
【００９９】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約４５モル％から約８０モル％のＳｉＯ２、約５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約０．５モル％から約５モル％のＢ２Ｏ３、約１モル％から約４モル％のＭｇＯ、および約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏを含むことがあり、ここで、Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約−５から約０であり、ここで、Ｒ２Ｏは、ガラス基板中のＬｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり、ガラス基板はＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：ＳｉＯ２は、約６８モル％から約７５モル％の量で存在する；Ａｌ２Ｏ３は、約５モル％から約２０モル％の量で存在する；約０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏ；このガラスはＺｒＯ２を実質的に含まず；Ｌｉ２Ｏ対Ｒ２Ｏの比は、０．５超であり、１以下であり；ＲｘＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約０から約３であり、ここで、ＲｘＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；ＭｇＯ対ＲＯの比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）である。
【０１００】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６８モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約０．５モル％から約５モル％のＢ２Ｏ３、約１モル％から約４モル％のＭｇＯ、および約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏを含むことがあり；ここで、Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約０から約３であり、ＲｘＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；このガラスは、ＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：Ａｌ２Ｏ３は、約５モル％から約２０モル％の量で存在する；約０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏ；このガラスはＺｒＯ２を実質的に含まない；Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約−５から約０であり；ＭｇＯ対ＲＯの比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）であり；Ｌｉ２Ｏ対Ｒ２Ｏの比は、０．５超かつ１以下である。
【０１０１】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６８モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約０．５モル％から約５モル％のＢ２Ｏ３、約１モル％から約４モル％のＭｇＯ、および約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏを含むことがあり；ここで、ＭｇＯ対ＲＯの比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）であり；このガラスは、ＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：Ａｌ２Ｏ３は、約５モル％から約２０モル％の量で存在する；約０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏ；このガラスはＺｒＯ２を実質的に含まない；Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約−５から約０であり；ＲｘＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約０から約３であり、ここで、ＲｘＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；Ｌｉ２Ｏ対Ｒ２Ｏの比は、０．５超かつ１以下である。
【０１０２】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、約２モル％から約４モル％のＭｇＯ、および約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏを含むことがあり；ここで、Ｌｉ２Ｏ対Ｒ２Ｏの比は、０．５超かつ１以下であり、ここで、Ｒ２Ｏは、ガラス中のＬｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；このガラスは、ＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：約５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３；Ａｌ２Ｏ３は、約５モル％から約２０モル％の量で存在する；約０モル％から約８モル％のＢ２Ｏ３；約０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏ；約１モル％から約２モル％のＣａＯ；このガラスはＺｒＯ２を実質的に含まない；Ｒ２ＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約−５から約０であり；ＭｇＯ対ＲＯの比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）であり；約０モル％から約２モル％のＳｎＯ２。
【０１０３】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、約５モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約５モル％未満のＭｇＯ、および約２モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏを含むことがあり、ここで、ＲｘＯとＡｌ２Ｏ３の差は、約０から約３であり、ここで、ＲｘＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＮａ２Ｏの合計（モル％）であり；このガラスはＴｉＯ２を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：約５モル％から約２０モル％のＡｌ２Ｏ３；約０．１モル％から約４モル％のＢ２Ｏ３；このガラスは、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まない；約０モル％から約６モル％のＮａ２Ｏ；約０モル％から約２モル％のＺｎＯ；このガラスはＺｒＯ２を実質的に含まず；ＭｇＯ対ＲＯの比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス基板中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）であり；約０モル％から約２モル％のＳｎＯ２；約０．１モル％から約１０モル％のＰ２Ｏ５。
【０１０４】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０から約７２の量のＳｉＯ２、約６から約１０の量のＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約０．１から約８である；Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量は、約５から約１５であり；約６から約１０の量のＬｉ２Ｏ、約０から約１０の量のＮａ２Ｏ、約２未満の量のＫ２Ｏ、および約０．１から約１の量のＺｒＯ２を含むことがあり；このガラス組成は、ＴｉＯ２を実質的に含まず；このガラス組成は、Ｆｅ２Ｏ３を実質的に含まず；Ｌｉ２Ｏ対（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の比は、約０．５から約１である。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：このガラス組成は、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まず；このガラス組成は、約０．１から約６の量のＮａ２Ｏを含み；そのガラス組成は、約０から約３の量のＺｎＯを含み；そのガラス組成は、約０から約５の量のＣａＯを含み；ＭｇＯ（モル％）対ＲＯの総量（モル％）の比は、約０から約２である。
【０１０５】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０から約７２の量のＳｉＯ２、約６から約１０の量のＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約０．１から約８であり；Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量は、約５から約１５であり；約６から約１０の量のＬｉ２Ｏ、約０から約１０の量のＮａ２Ｏ、約２未満の量のＫ２Ｏ、および約０．１から約１の量のＺｒＯ２を含むことがあり；このガラス組成は、ＴｉＯ２を実質的に含まず；このガラス組成は、Ｆｅ２Ｏ３を実質的に含まず；Ｌｉ２Ｏ対（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の比は、約０．５から約１である。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：このガラス組成は、イオン交換可能であり、非晶質であり；このガラス組成は、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まず；約０．１から約６の量のＮａ２Ｏ；約０から約３の量のＺｎＯ；約０から約５の量のＣａＯ；ＭｇＯ（モル％）対ＲＯの総量（モル％）の比は、約０から約２である。
【０１０６】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０から約７０の量のＳｉＯ２、約６から約１０の量のＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約１５モル％までの非ゼロ量であり；Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量は、約５から約１５であり；約６から約１０の量のＬｉ２Ｏ、約０から約１０の量のＮａ２Ｏ、約２未満の量のＫ２Ｏ、および約０．１から約１の量のＺｒＯ２を含むことがあり；この組成は、ＴｉＯ２を実質的に含まず；この組成は、Ｆｅ２Ｏ３を実質的に含まず；ＭｇＯ（モル％）対ＲＯ（モル％）の比は、約０から約２であり、ここで、ＲＯは、ガラス中のＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＳｒＯ、およびＺｎＯの合計（モル％）である。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：このガラスは、イオン交換可能であり、非晶質であり；この組成は、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まず；約０．１から約６の量のＮａ２Ｏ；約０から約３の量のＺｎＯ；約０から約５の量のＣａＯ；ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約１２モル％までの非ゼロ量である。
【０１０７】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、具体的に、約６０から約７０の量のＳｉＯ２、約６から約１０の量のＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約１５モル％までの非ゼロ量であり；Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量は、約５から約１５であり；約６から約１０の量のＬｉ２Ｏ、約０から約１０の量のＮａ２Ｏ、約２未満の量のＫ２Ｏ、および約０．１から約１の量のＺｒＯ２を含むことがあり；この組成は、ＴｉＯ２を実質的に含まず；この組成は、Ｆｅ２Ｏ３を実質的に含まない。この段落のいくつかの実施の形態は、以下のいずれか１つ以上をさらに含むことがある：Ｎａ２Ｏ濃度は、それから製造されたガラス基板の深さに沿って変動し；このガラスは、イオン交換可能であり、非晶質であり；この組成は、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まず；約０．１から約６の量のＮａ２Ｏ；約０から約３の量のＺｎＯ；約０から約５の量のＣａＯ；ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの総量は、約１４モル％までの非ゼロ量である。
【０１０８】
１つ以上の具体的な実施の形態において、前記ガラス系基板は、交換の前に、約６３．６０モル％のＳｉＯ２、約１５．６７モル％のＡｌ２Ｏ３、約６．２４モル％のＬｉ２Ｏ、約１０．８１モル％のＮａ２Ｏ、約１．１６モル％のＺｎＯ、約２．４８モル％のＰ２Ｏ５、および約０．０４モル％のＳｎＯ２の公称組成を有し得る。
【０１０９】
前記ガラス系基板がガラスセラミックを含む場合、その結晶相は、β−スポジュメン、ルチル、亜鉛尖晶石または他の公知の結晶相およびその組合せを含むことがある。適切なガラスセラミックの例としては、Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系（すなわち、ＬＡＳ系）ガラスセラミック、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系（すなわち、ＭＡＳ系）ガラスセラミック、ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｎＳｉＯ２系（すなわち、ＺＡＳ系）ガラスセラミック、および／または例えば、β−石英固溶体、β−スポジュメン、コージエライト、および二ケイ酸リチウムを含む主結晶相を含むガラスセラミックが挙げられるであろう。
【０１１０】
前記ガラス系物品および／またはガラス系基板は、実質的に平面であることがあるが、他の実施の形態は、湾曲したか、別のやり方で成形または造形された基板を利用してもよい。ある場合には、そのガラス系物品および／またはガラス系基板は、３Ｄまたは２．５Ｄ形状を有することがある。そのガラス系物品および／またはガラス系基板は、実質的に光学的に透き通り、透明であり、光散乱がない、または実質的にないことがある。そのガラス系物品および／またはガラス系基板は、約１．４５から約１．５５の範囲の屈折率を有することがある。ここに用いられているように、屈折率値は、５５０ｎｍの波長に関する。
【０１１１】
それに加え、またはそれに代えて、前記ガラス系物品および／またはガラス系基板の厚さは、１つ以上の次元に沿って一定であっても、または審美的および／または機能的理由のために、その次元の１つ以上に沿って変動してもよい。例えば、そのガラス系物品および／またはガラス系基板の縁は、そのガラス系物品および／またはガラス系基板の中央よりの領域と比べて、厚くてもよい。そのガラス系物品および／またはガラス系基板の長さ、幅および厚さの寸法も、物品の用途または使途にしたがって変動してもよい。
【０１１２】
前記ガラス系基板は、それを形成する様式によって特徴付けられることがある。例えば、そのガラス系基板は、フロート成形可能（例えば、フロート法により成形される）、圧延可能、ダウンドロー可能、特に、フュージョン成形可能またはスロットドロー可能（例えば、フュージョンドロー法またはスロットドロー法などのダウンドロー法により成形される）と特徴付けられることがある。
【０１１３】
フロート成形可能なガラス系基板は、滑らかな表面および均一な厚さにより特徴付けられることがあり、溶融金属、典型的に、スズの床上に溶融ガラスを浮かせることによって製造される。例示の過程において、溶融スズ床の表面上に供給される溶融ガラスが、浮遊するガラスリボンを形成する。そのガラスリボンがスズ浴に沿って流動するにつれて、ガラスリボンがスズからローラ上に持ち上げられる固体のガラス系基板に固化するまで、温度が徐々に低下する。一旦浴から離れたら、そのガラス系基板は、さらに冷却し、徐冷して、内部応力を減少させることができる。そのガラス系基板がガラスセラミックである場合、そのフロート法により形成されたガラス系基板に、１つ以上の結晶相が生成されるセラミック化過程が施されることがある。
【０１１４】
ダウンドロー法により、比較的無垢な表面を有する均一な厚さを持つガラス系基板が製造される。そのガラス系基板の平均曲げ強度は表面傷の量とサイズにより制御されるので、接触が最小であった無垢な表面は、より高い初期強度を有する。次いで、この高強度のガラス系基板をさらに強化（例えば、化学的に）すると、得られた強度は、ラップ仕上げされ、研磨された表面を有するガラス系物品の強度よりも高くなり得る。ダウンドロー法により製造されたガラス系基板は、約３ｍｍ未満の厚さまで延伸されることがある。その上、ダウンドロー法により製造されたガラス系物品は、費用のかかる研削および研磨を使用せずに、最終用途に使用できる非常に平らで滑らかな表面を有する。そのガラス系物品がガラスセラミックである場合、そのダウンドロー法により形成されたガラス系物品に、１つ以上の結晶相が生成されるセラミック化過程が施されることがある。
【０１１５】
フュージョンドロー法は、例えば、溶融ガラス原材料を受け容れるための通路を有する延伸槽を使用する。この通路は、通路の両側で通路の長さに沿って上部で開いた堰を有する。この通路が溶融材料で満たされると、溶融ガラスは堰を溢れる。この溶融ガラスは、重力のために、２つの流動するガラス膜として、延伸槽の外面を流下する。この延伸槽のこれらの外面は、延伸槽の下のエッジで接合するように、下方かつ内方に延在する。２つの流動するガラス膜は、このエッジで接合して、融合し、１つの流動するガラス系基板を形成する。このフュージョンドロー法は、通路を越えて流れる２つのガラス膜が互いに融合するので、得られるガラス系基板の外面のいずれも、装置のどの部分とも接触しないという利点を提示する。それゆえ、フュージョンドロー法により製造されたガラス系基板の表面特性は、そのような接触によって影響を受けない。そのガラス系物品がガラスセラミックである場合、そのフュージョン法により形成されたガラス系基板に、１つ以上の結晶相が生成されるセラミック化過程が施されることがある。
【０１１６】
スロットドロー法は、フュージョンドロー法とは異なる。スロットドロー法において、溶融原材料のガラスが延伸槽に供給される。この延伸槽の底部には、開いたスロットであって、そのスロットの長さに延在するノズルを有するスロットがある。溶融ガラスが、スロット／ノズルを通って流れ、連続ガラス系基板として、徐冷領域へと下方に延伸される。
【０１１７】
前記ガラス系基板は、表面傷の影響をなくすまたは減少させるために、酸磨きまたは他の様式で処理されることがある。
【０１１８】
本開示のいくつかの実施の形態は、ここに記載されたガラス系物品を含む装置に関する。例えば、その装置は、ディスプレイを備えた任意の装置を含むことがある。１つ以上の実施の形態において、その装置は電子機器であり、その例としては、携帯電話、ラップトップコンピュータ、タブレット、ｍｐ３プレーヤー、腕時計、ナビゲーション装置などの携帯型装置、またはコンピュータ、電子ディスプレイ、車両情報／娯楽システム、ビルボード、販売時点管理システム、ナビゲーションシステムなどの固定式装置が挙げられる。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラス系物品は、建築物品（壁、固定具、パネル、窓など）、輸送物品（例えば、自動車用途、列車、航空機、船舶などにおける板ガラスまたは内部表面）、電化製品（例えば、洗濯機、乾燥器、食洗機、冷蔵庫など）、またはある程度の耐破壊性の恩恵を受けるであろう任意の物品に組み込まれることがある。図１０に示されるように、電子機器１０００は、ここに記載された１つ以上の実施の形態によるガラス系物品１００を備えることがある。機器１０００は、前面１０４０、背面１０６０、および側面１０８０を有する筐体１０２０；その筐体の少なくとも部分的に内部にあり、または完全に中にあり、少なくとも制御装置、メモリ、およびその筐体の前面またはそれに隣接したディスプレイ１１２０を含む電気部品（図示せず）を備える。そのガラス系物品１００は、ディスプレイ１１２０の上にあるように、筐体の前面またはその上に配置されたカバーとして示されている。いくつかの実施の形態において、そのガラス系物品は、背面カバーとして使用されることがある。
【０１１９】
本開示のいくつかの実施の形態は、ガラス系物品を形成する方法に関する。この方法は、約３マイクロメートル以下（例えば、約０．０１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．２ミリメートルから約３ミリメートル、約０．３ミリメートルから約３ミリメートル、約０．４ミリメートルから約３ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．９ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．８ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．７ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．６ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．５ミリメートル、約０．１ミリメートルから約０．５ミリメートル、または約０．３ミリメートルから約０．５ミリメートルの範囲）の厚さを規定する、第一面と第二面を有するガラス系基板を提供する工程、およびそのガラス系基板にここに記載されたような（図３または図４に示されるような）応力プロファイルを生成して、耐破壊性ガラス系物品を提供する工程を有してなる。１つ以上の実施の形態において、応力プロファイルを生成する工程は、そのガラス系基板中に複数のアルカリイオンをイオン交換して、厚さの相当な部分（ここに記載されたような）または全厚に沿って変動する非ゼロのアルカリ金属酸化物濃度を形成する工程を含む。一例において、応力プロファイルを生成する工程は、そのガラス系基板を、約３５０℃以上（例えば、約３５０℃から約５００℃）の温度を有する、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋、またはその組合せの硝酸塩を含む溶融塩浴中に浸す工程を含む。一例において、その溶融塩浴は、ＮａＮＯ３、ＫＮＯ３またはその組合せを含むことがあり、約４８５℃以下の温度を有することがある。別の例において、その浴は、ＮａＮＯ３とＫＮＯ３の混合物を含むことがあり、約４６０℃の温度を有することがある。そのガラス系基板は、約２時間以上、約４８時間まで（例えば、約２時間から約１０時間、約２時間から約８時間、約２時間から約６時間、約３時間から約１０時間、または約３．５時間から約１０時間）に亘りその浴中に浸漬されることがある。
【０１２０】
いくつかの実施の形態において、前記方法は、前記ガラス系基板を、単一浴中において、または複数の浴中の連続浸漬工程を使用した複数の工程で、化学強化またはイオン交換する工程を含むことがある。例えば、２つ以上の浴が連続的に使用されることがある。その１つ以上の浴の組成は、単一の金属（例えば、Ａｇ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋）または同じ浴中の金属の組合せを含むことがある。複数の浴が使用される場合、それらの浴は、互いと同じまたは異なる組成および／または温度を有することがある。そのような浴の各々の浸漬時間は、同じであっても、所望の応力プロファイルを提供するように異なってもよい。
【０１２１】
前記方法の１つ以上の実施の形態において、より大きい表面ＣＳを生成するために、第２の浴またはその後の浴が利用されることがある。ある場合には、その方法は、層の化学深さおよび／またはＤＯＣに著しく影響を与えずに、より大きい表面ＣＳを生成するために、前記ガラス系基板をその第２のまたはその後の浴中に浸漬する工程を含むことがある。そのような実施の形態において、その第２のまたはその後の浴は、１つの金属（例えば、ＫＮＯ３またはＮａＮＯ３）または金属の混合物（ＫＮＯ３およびＮａＮＯ３）を含むことがある。第２のまたはその後の浴の温度を調整して、より大きい表面ＣＳを生成することがある。いくつかの実施の形態において、その第２のまたはその後の浴中にガラス系基板の浸漬時間も、層の化学深さおよび／またはＤＯＣに影響を与えずに、より大きい表面ＣＳを生成するために、調整されることがある。例えば、その第２のまたはその後の浴中の浸漬時間は、１０時間未満（例えば、約８時間以下、約５時間以下、約４時間以下、約２時間以下、約１時間以下、約３０分以下、約１５分以下、または約１０分以下）であることがある。
【０１２２】
１つ以上の代わりの実施の形態において、前記方法は、ここに記載されたイオン交換過程と組み合わせて使用されることがある１つ以上の熱処理工程を含むことがある。その熱処理は、所望の応力プロファイルを得るために、前記ガラス系物品を熱処理する工程を含む。いくつかの実施の形態において、その熱処理は、前記ガラス系基板を、約３００℃から約６００℃の範囲の温度に徐冷する、テンパリングする、または加熱する工程を含む。その熱処理は、約１分から約１８時間までに亘り継続することがある。いくつかの実施の形態において、その熱処理は、１つ以上のイオン交換過程の後、または複数のイオン交換過程の間に使用されることがある。
【０１２３】
本開示の実施の形態は、ガラス系物品および前記応力プロファイルの深い領域で著しく高い応力を与えるその製造方法に関する。１つ以上の実施の形態において、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａおよびが表面近くで相互作用して、独特の応力プロファイルを与える、４イオン相互作用におけるカリウム（Ｋ）およびナトリウム（Ｎａ）の拡散、および図３および４に示された応力プロファイルを持たない物品と比べて、落下抵抗が改善されたガラス系物品。カリウム（Ｋ）は非常に遅く、より低い拡散係数を有するので、ほとんどが表面近くに存在し、一方で、ナトリウム（Ｎａ）は、表面とガラス内部にも存在し、リチウム（Ｌｉ）は、異なるレベルでガラスに浸透する。１つ以上の実施の形態によれば、改善された応力プロファイルおよび落下誘起破壊性能を提供することに加え、ガラス系物品は、抗菌性も有することがある。
【０１２４】
１つ以上の実施の形態によれば、イオン交換工程において、異なるＮａ／Ｋ比およびイオン交換の異なる相対持続時間を使用することによって、応力プロファイル形状をさらに調整することが可能である。具体的な実施の形態において、表面近くの高い圧縮応力は必要ないことがあり、これにより、応力プロファイルをさらに調整して、表面近くの応力を、埋もれたピークの形態で基板のより中心に向かわせることができる。このことは、試料内部の応力がゼロである非常に深いＤＯＣを維持しつつも達成することができる。これが適用できるであろう具体的な場合は、コーティング、特に、厚さを規定する両面または片面に耐引掻性コーティングを有するガラスの場合であろう。そのコーティングはある程度ガラス系基板を保護できるので、表面近くの応力は、今では、ガラス内部のどこかに使用することができる。
【０１２５】
それゆえ、１つ以上の実施の形態において、例えば、図９に示されたような、ガラス系物品は、厚さｔを規定する第一面７０２と第二面７０４を有する基板７００、およびコーティング７２０を含む。このコーティングは、鋭い接触により誘発された破壊および表面傷などの損傷からガラス系物品を保護するために、第一面および／または第二面にあることがある。１つ以上の実施の形態において、容量タッチセンサ、または他の光学的品質などの他の機能のために、１つ以上のコーティングが施されることがある。それゆえ、本開示の実施の形態は、ガラス系物品上に多数の層のコーティングを有するガラス系物品に関する。いくつかの実施の形態において、約２マイクロメートルの厚さを有する多層耐引掻性コーティング（例えば、８層の耐引掻性コーティング）が提供され、これは、唯一のコーティングであり得る、他の反射防止コーティングと組み合わせることができる（コーティングの反射指数を下層のガラス系基板に合わせるために）、または他の機能性コーティングと組み合わされることがある。１つ以上の実施の形態において、その耐引掻性コーティングは、１００ＧＰａから３００ＧＰａのヤング率値を有する。１つ以上の実施の形態において、その耐引掻性コーティングは、Ａｌ２Ｏ３、Ｍｎ、ＡｌＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、ＳｉｘＣｙ、ＳｉｘＯｙＣｚ、ＺｒＯ２、ＴｉＯｘＮｙ、およびその組合せから選択される。
【０１２６】
１つ以上の実施の形態において、洗浄し易い（ＥＴＣ）コーティングが、ここに記載されたガラス系物品の第一面および／または第二面上にある。１つ以上の実施の形態において、ＥＴＣコーティングは、式（ＲＦ）ｙ−ＳｉＸ４−ｙのペルフルオロアルキルシランから作られ、ここで、ｙ＝１、２または３であり、ＲＦ基は、ケイ素原子から最長長さでの炭素鎖の端部まで６〜１３０の炭素原子の炭素鎖長を有するペルフルオロアルキル基であり、Ｘは−Ｃｌ、アセトキシ、−ＯＣＨ３またはＯＣＨ２Ｈ３である。ＥＴＣコーティングは、そのガラス系物品上の汚れおよび／または指紋を最小にするおよび／または防ぐために施される。
【０１２７】
下記の実施例１〜３、並びにここに記載された組成の範囲を含む、ここに記載されたガラス組成の１つ以上の実施の形態を使用して、ここに記載されたようなガラス系物品を製造することができる。
【実施例】
【０１２８】
以下の実施例により、様々な実施の形態をさらに明確にする。実施例において、実施例は、強化される前は、「基板」と称される。強化が施された後、実施例は、「物品」または「ガラス系物品」と称される。
【０１２９】
下記の実施例の各々は、約６３．６０モル％のＳｉＯ２、約１５．６７モル％のＡｌ２Ｏ３、約６．２４モル％のＬｉ２Ｏ、約１０．８１モル％のＮａ２Ｏ、約１．１６モル％のＺｎＯ、約２．４８モル％のＰ２Ｏ５、および約０．０４モル％のＳｎＯ２の公称組成を有するガラス系基板を利用した。このガラス系基板の厚さは、０．８ｍｍであった。
【０１３０】
実施例１
１０時間の期間に亘り３８０℃の温度で、約７４質量％のＫＮＯ３および約２６質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。その基板の中心での中央張力測定値は、５９．５６ＭＰａであった。第２のイオン交換工程において、３時間の期間に亘り３８０℃の温度で、１００質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。結果として生じた応力プロファイルが、図３に示されている。この基板の中心での中央張力測定値は、５９．４１ＭＰａであった。前記混合浴中の第１のイオン交換工程では、ＫおよびＮａの同時の拡散による、図２のプロファイルに似た二重ＩＯＸプロファイルが生じた。第２のイオン交換工程では、ガラス基板中へのＬｉおよびＮａ拡散による非常に深いＤＯＣを有する埋もれたピークまたは隆起応力領域が生じた。
【０１３１】
実施例２
１０時間の期間に亘り３８０℃の温度で、約７４質量％のＫＮＯ３および約２６質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。第２のイオン交換工程において、３時間の期間に亘り３８０℃の温度で、１００質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。第３のイオン交換工程において、０．２時間の期間に亘り３８０℃の温度で、１００質量％のＫＮＯ３を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。結果として生じた応力プロファイルが、図４に示されている。この第３のイオン交換工程により、表面近くにスパイク領域が生じた。この基板の中心での中央張力測定値は、６４．４３ＭＰａであった。
【０１３２】
比較例３
３．６時間の期間に亘り３８０℃の温度で、約１５質量％のＫＮＯ３および約８５質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。第２のイオン交換工程において、０．５時間の期間に亘り３９０℃の温度で、９５質量％のＫＮＯ３および５質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、そのガラス基板を浸した。
【０１３３】
比較例４
３．７５時間の期間に亘り３８０℃の温度で、約５１質量％のＫＮＯ３および約４９質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
【０１３４】
比較例５
３時間の期間に亘り３９０℃の温度で、約８０質量％のＫＮＯ３および約２０質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
【０１３５】
比較例６
７．５時間の期間に亘り３９０℃の温度で、約８０質量％のＫＮＯ３および約２０質量％のＮａＮＯ３を含有する浴中に、ガラス基板を浸した。
【０１３６】
実施例７−落下試験
実施例１〜２および比較例３〜６により製造された基板に、先に記載された落下試験を行った。図５は、１８０グリットの研磨紙に関する結果を示している：実施例１は、少なくとも１０の試料について、１９２ｃｍ（１９０ｃｍ超）の平均落下高さを有し、この落下高さは、比較例３〜６のものに匹敵する；実施例２は、少なくとも１０の試料について、１５３ｃｍ（１５０ｃｍ超）の平均落下高さを有し、これは、比較例３〜６のものよりもわずかに低いようである；実施例１は、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験において、少なくとも１０の試料について、５０％の生存率を有した；実施例２は、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験において、少なくとも１０の試料について、２０％の生存率を有した。図６は、３０グリットの研磨紙に関する結果を示している：実施例１は、少なくとも４の試料について、７３ｃｍ（７０ｃｍ超）の平均落下高さを有し、この落下高さは、比較例３〜６のものに匹敵する；実施例２は、少なくとも２の試料について、４５ｃｍ（４０ｃｍ超）の平均落下高さを有し、これは、比較例３〜６のものよりもわずかに低い；実施例１は、最大落下高さが５０ｃｍである場合、少なくとも４の試料について、１００％の生存率を有した。落下性能について、２段階ＩＯＸ（実施例１）は、非常にうまく機能する一方で、３段階ＩＯＸ（実施例２）は、この２段階ＩＯＸまたは比較例ほど良好に機能しないようである。しかしながら、この３段階ＩＯＸは、下記に記載されるような、１３６°の４面ダイヤモンド先端を使用する第２群の引っかき傷試験において、ずっと良好に（実施例１または比較例３〜６のいずれよりも）機能し、したがって、ある用途について、落下抵抗と耐引掻性との間の良好な折り合いである。
【０１３７】
実施例７−引っ掻き試験
第１の試験において、比較例４、実施例１および実施例２に、先端が球状の円錐プロファイル先端（円錐球状(conosphere)の球状部分の直径が２０マイクロメートル）を使用した漸増引っ掻き試験を行った。先端への荷重を、２０秒の試験期間に亘り、０から２Ｎに線形に漸増させた。先端は０．４ｍｍ／秒の速度で８ｍｍ移動し、荷重は１０秒当たり１Ｎの速度で線形に漸増させた。比較例４の引っ掻き結果が図７Ａに示されており、実施例１の引っ掻き結果が図７Ｂに示されており、実施例２の引っ掻き結果が図７Ｃに示されている。実施例１および２は、狭い引っ掻き傷パターンで示されるように、比較例４より優れていた。図７Ａにおいて、比較例４は、３つの試料について、３４５マイクロメートル、４０６マイクロメートル、および３４５マイクロメートルの引っ掻き傷「長さ」（引っ掻き傷の最も幅広い部分での、両矢印線で示された、垂線の間の水平距離）を示す。平均引っ掻き傷長さは３６５マイクロメートルであり、最短の長さは３４５μｍであった。図７Ｂにおいて、実施例１は、３つの試料について、２３３マイクロメートル、２２４マイクロメートル、および２９４マイクロメートルの引っ掻き傷長さを示す。平均引っ掻き傷長さは２５０マイクロメートルであり、最短の長さは２２４μｍであった。それゆえ、例えば、いくつかの実施の形態は、３００マイクロメートル未満、または２７５マイクロメートル未満、または２５０マイクロメートル未満、または２２５マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さを含む。いくつかの実施の形態は、３００マイクロメートル未満、または２７５マイクロメートル未満、または２５０マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）を含む。図７Ｃにおいて、実施例２は、３つの試料について、３１１マイクロメートル、３７１マイクロメートル、および３１９マイクロメートルの引っ掻き傷長さを示す。平均引っ掻き傷長さは３３４マイクロメートルであり、最短の長さは３１１μｍであった。それゆえ、例えば、いくつかの実施の形態は、３４０マイクロメートル未満、または３２５マイクロメートル未満、または３２０マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さを含む。いくつかの実施の形態は、３５０マイクロメートル未満、または３４０マイクロメートル未満、または３３４マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）を含む。先によれば、実施例１（図７Ｂ）が、最良の耐引掻性を与えるようであった。
【０１３８】
比較例４、実施例１および実施例２に、１３６°の４面ダイヤモンド先端を使用して、第２群の引っ掻き試験を行った。先端への荷重を、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎまで線形に漸増させた。試験期間は５秒であり、先端は、０．４ｍｍ／秒の速度で２ｍｍ移動した。比較例４の引っ掻き結果が図８Ａに示されており、実施例１の引っ掻き結果が図８Ｂに示されており、実施例２の引っ掻き結果が図８Ｃに示されている。図８Ａは、比較例４が１９５マイクロメートルの引っ掻き傷長さを有したことを示す。図８Ｂは、実施例１が１４１マイクロメートルの引っ掻き傷長さを有したことを示す。図８Ｃは、実施例２が、この漸増試験に使用したこれらの荷重下では亀裂を形成しなかったことを示す。ここで、重ねて、埋もれた隆起応力領域を有する実施例１および実施例２の両方とも、より狭い（より短い亀裂「長さ」）亀裂でも明らかなように、比較例４より良好に機能したことを示す。したがって、いくつかの実施の形態は、１９０マイクロメートル未満、または１７５マイクロメートル未満、または１５０マイクロメートル未満、または１４５マイクロメートル未満、または１２５マイクロメートル未満、または１００マイクロメートル未満、または７５マイクロメートル未満、または５０マイクロメートル未満、または４０マイクロメートル未満、または３０マイクロメートル未満、または２５マイクロメートル未満、または２０マイクロメートル未満、または１５マイクロメートル未満、または１０マイクロメートル未満、または５マイクロメートル未満、または４マイクロメートル未満、または３マイクロメートル未満、または０から１９０マイクロメートル未満、もしくは先の値のいずれかの間の任意と全ての部分的範囲の引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）を含む。
【０１３９】
本開示の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが、当業者には明白であろう。特徴の様々な例示の組合せが、以下の実施の形態に述べられている。
【０１４０】
実施の形態１．
ガラス系物品において、
厚さ（ｔ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、Ｌｉ２Ｏ、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し；
応力プロファイルにおいて、前記第一面（または該第一面より下のある地点）から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、２５ＭＰａと７５０ＭＰａの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域における該応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域における該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有するガラス系物品。
【０１４１】
実施の形態２．
前記頂点での応力が、１００ＭＰａから３００ＭＰａの圧縮応力である、実施の形態１のガラス系物品。
【０１４２】
実施の形態３．
前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、２００ＭＰａから０ＭＰａの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域における前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施の形態１または実施の形態２のガラス系物品。
【０１４３】
実施の形態４．
前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、０ＭＰａ超から７５０ＭＰａまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域における前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施の形態１または実施の形態２のガラス系物品。
【０１４４】
実施の形態５．
前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、実施の形態１〜４のいずれか１つのガラス系物品。
【０１４５】
実施の形態６．
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域における該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施の形態１または実施の形態２のガラス系物品。
【０１４６】
実施の形態７．
前記第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する前記表面応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−３０ＭＰａ／マイクロメートルから−１７０ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む、実施の形態６のガラス系物品。
【０１４７】
実施の形態８．
前記第一面での圧縮応力が、５００ＭＰａから１５００ＭＰａである、実施の形態６または実施の形態７のガラス系物品。
【０１４８】
実施の形態９．
前記第一面での圧縮応力が、６５０ＭＰａから１１００ＭＰａである、実施の形態８のガラス系物品。
【０１４９】
実施の形態１０．
Ｌｉ２Ｏが、０．１モル％と２０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態１〜９のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５０】
実施の形態１１．
Ｂ２Ｏ３が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態１〜１０のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５１】
実施の形態１２．
Ｐ２Ｏ５が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施の形態１〜１１のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５２】
実施の形態１３．
前記ガラス系物品がＫ２Ｏを含まない、実施の形態１〜１２のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５３】
実施の形態１４．
前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約１．２から３．４である、実施の形態１〜１３のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５４】
実施の形態１５．
前記ガラス系物品が、１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９０ｃｍ超の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９２ｃｍ以上の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験における、少なくとも１０の試料に関する５０％以上の生存率；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７０ｃｍ超の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７３ｃｍ以上の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、最大落下高さが５０ｃｍである、少なくとも４の試料に関する１００％の生存率；のいずれか１つ以上をさらに含む、実施の形態１〜１４のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５５】
実施の形態１６．
（ｉ）３００マイクロメートル未満、または（ｉｉ）２７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）２５０マイクロメートル以下の少なくとも１つの平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）をさらに含む、実施の形態１〜１５のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５６】
実施の形態１７．
（ｉ）１９０マイクロメートル未満、または（ｉｉ）１７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）１５０マイクロメートル未満、または（ｉｖ）１４５マイクロメートル未満の少なくとも１つの引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）をさらに含む、実施の形態１〜１６のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５７】
実施の形態１８．
前記ガラス系物品が、１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１５０ｃｍ超の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１５３ｃｍ以上の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験における、少なくとも１０の試料に関する２０％以上の生存率；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも２の試料に関する４０ｃｍ超の平均落下高さ；および３０グリットの研磨紙上での、少なくとも２の試料に関する４３ｃｍ以上の平均落下高さ；の少なくとも１つをさらに含む、実施の形態１〜１４のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５８】
実施の形態１９．
３５０マイクロメートル未満、または３４０マイクロメートル未満、または３３４マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）をさらに含む、実施の形態１〜１４、または１８のいずれか１つのガラス系物品。
【０１５９】
実施の形態２０．
（ｉ）１９０マイクロメートル未満、または（ｉｉ）１７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）１５０マイクロメートル未満、または（ｉｖ）１４５マイクロメートル未満、または（ｖ）１２５マイクロメートル未満、または（ｖｉ）１００マイクロメートル未満、または（ｖｉｉ）７５マイクロメートル未満、または（ｖｉｉｉ）５０マイクロメートル未満、または（ｉｘ）４０マイクロメートル未満、または（ｘ）３０マイクロメートル未満、または（ｘｉ）２５マイクロメートル未満、または（ｘｉｉ）２０マイクロメートル未満、または（ｘｉｉｉ）１５マイクロメートル未満、または（ｘｉｖ）１０マイクロメートル未満、または（ｘｖ）５マイクロメートル未満、または（ｘｖｉ）４マイクロメートル未満、または（ｘｖｉｉ）３マイクロメートル未満、または（ｘｖｉｉｉ）０から１９０マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）をさらに含む、実施の形態１〜１４、または１８〜１９のいずれか１つのガラス系物品。
【０１６０】
実施の形態２１．
前記第一面上にコーティングをさらに備える、実施の形態１〜２０のいずれか１つのガラス系物品。
【０１６１】
実施の形態２２．
前記第二面上にコーティングをさらに備える、実施の形態２１のガラス系物品。
【０１６２】
実施の形態２３．
前記コーティングが耐引掻性コーティングを含む、実施の形態２１または実施の形態２２のガラス系物品。
【０１６３】
実施の形態２４．
機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、実施の形態１〜２３のいずれか１つのガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。
【０１６４】
実施の形態２５．
ガラス系物品を製造する方法において、
０．１モル％と２０モル％の間の範囲のＬｉ２Ｏを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ（ｔ）（ｍｍ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面（または該第一面より下のある地点）から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有する工程、
を有してなる方法。
【０１６５】
実施の形態２６．
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施の形態２５の方法。
【０１６６】
実施の形態２７．
前記ガラス系基板に、２つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施の形態２５または実施の形態２６の方法。
【０１６７】
実施の形態２８．
前記ガラス系基板に、３つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施の形態２５または２６の方法。
【０１６８】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１６９】
実施形態１
ガラス系物品において、
厚さ（ｔ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、該ガラス系物品は、Ｌｉ２Ｏ、イオン交換されたカリウム、およびイオン交換されたナトリウムを含有し；
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域、２５ＭＰａと７５０ＭＰａの間の範囲にある該頂点での圧縮応力、ここで、前記第一面と前記頂点の間の前記隆起応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、前記頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が、前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備える、０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有するガラス系物品。
【０１７０】
実施形態２
前記頂点での応力が、１００ＭＰａから３００ＭＰａの圧縮応力である、実施形態１に記載のガラス系物品。
【０１７１】
実施形態３
前記第一面に引張応力があり、該引張応力の絶対値が、２００ＭＰａから０ＭＰａの範囲にあり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施形態１または２に記載のガラス系物品。
【０１７２】
実施形態４
前記第一面に圧縮応力があり、該圧縮応力の絶対値が、０ＭＰａ超から７５０ＭＰａまでであり、前記隆起応力領域が、前記第一面から前記頂点まで延在する増加応力領域であって、該第一面から該頂点まで延在する該増加応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、２０Ｍｐａ／マイクロメートルから２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該増加応力領域を含み、該増加応力領域において、応力が次第に圧縮になる、実施形態１または２に記載のガラス系物品。
【０１７３】
実施形態５
前記隆起応力領域が、前記第一面の下にある地点から延在する、実施形態１から４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１７４】
実施形態６
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の該応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施形態１または２に記載のガラス系物品。
【０１７５】
実施形態７
前記第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する前記表面応力領域の前記応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−３０ＭＰａ／マイクロメートルから−１７０ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含む、実施形態６に記載のガラス系物品。
【０１７６】
実施形態８
前記第一面での圧縮応力が、５００ＭＰａから１５００ＭＰａである、実施形態６または７に記載のガラス系物品。
【０１７７】
実施形態９
前記第一面での圧縮応力が、６５０ＭＰａから１１００ＭＰａである、実施形態８に記載のガラス系物品。
【０１７８】
実施形態１０
Ｌｉ２Ｏが、０．１モル％と２０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態１から９のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１７９】
実施形態１１
Ｂ２Ｏ３が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態１から１０のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８０】
実施形態１２
Ｐ２Ｏ５が、０．１モル％と１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する、実施形態１から１１のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８１】
実施形態１３
前記ガラス系物品がＫ２Ｏを含まない、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８２】
実施形態１４
前記頂点と前記中心の間の前記応力プロファイルの全ての地点が、べき指数を有するべき乗則プロファイルの形態にあり、該べき指数は約１．２から３．４である、実施形態１から１３のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８３】
実施形態１５
前記ガラス系物品が、１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９０ｃｍ超の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１９２ｃｍ以上の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験における、少なくとも１０の試料に関する５０％以上の生存率；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７０ｃｍ超の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも４の試料に関する７３ｃｍ以上の平均落下高さ；３０グリットの研磨紙上での、最大落下高さが５０ｃｍである、少なくとも４の試料に関する１００％の生存率；のいずれか１つ以上をさらに含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８４】
実施形態１６
（ｉ）３００マイクロメートル未満、または（ｉｉ）２７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）２５０マイクロメートル以下の少なくとも１つの平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）をさらに含む、実施形態１から１５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８５】
実施形態１７
（ｉ）１９０マイクロメートル未満、または（ｉｉ）１７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）１５０マイクロメートル未満、または（ｉｖ）１４５マイクロメートル未満の少なくとも１つの引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）をさらに含む、実施形態１から１５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８６】
実施形態１８
前記ガラス系物品が、１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１５０ｃｍ超の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、少なくとも１０の試料に関する１５３ｃｍ以上の平均落下高さ；１８０グリットの研磨紙上での、２２５ｃｍの最大落下高さの落下試験における、少なくとも１０の試料に関する２０％以上の生存率；３０グリットの研磨紙上での、少なくとも２の試料に関する４０ｃｍ超の平均落下高さ；および３０グリットの研磨紙上での、少なくとも２の試料に関する４３ｃｍ以上の平均落下高さ；の少なくとも１つをさらに含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８７】
実施形態１９
３５０マイクロメートル未満、または３４０マイクロメートル未満、または３３４マイクロメートル以下の平均引っ掻き傷長さ（３以上の試料サイズに関する、先端が球状の円錐プロファイル先端による）をさらに含む、実施形態１から１４、または１８のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８８】
実施形態２０
（ｉ）１９０マイクロメートル未満、または（ｉｉ）１７５マイクロメートル未満、または（ｉｉｉ）１５０マイクロメートル未満、または（ｉｖ）１４５マイクロメートル未満、または（ｖ）１２５マイクロメートル未満、または（ｖｉ）１００マイクロメートル未満、または（ｖｉｉ）７５マイクロメートル未満、または（ｖｉｉｉ）５０マイクロメートル未満、または（ｉｘ）４０マイクロメートル未満、または（ｘ）３０マイクロメートル未満、または（ｘｉ）２５マイクロメートル未満、または（ｘｉｉ）２０マイクロメートル未満、または（ｘｉｉｉ）１５マイクロメートル未満、または（ｘｉｖ）１０マイクロメートル未満、または（ｘｖ）５マイクロメートル未満、または（ｘｖｉ）４マイクロメートル未満、または（ｘｖｉｉ）３マイクロメートル未満、または（ｘｖｉｉｉ）０から１９０マイクロメートル未満の引っ掻き傷長さ（０．４ｍｍ／秒のプローブ速度で、５秒の試験期間に亘り、１０秒当たり１Ｎの力の速度で０から０．５Ｎに漸増させて、１３６°の４面ダイヤモンド先端で試験した場合）をさらに含む、実施形態１から１４、または１８から１９のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１８９】
実施形態２１
前記第一面上にコーティングをさらに備える、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１９０】
実施形態２２
前記第二面上にコーティングをさらに備える、実施形態２１に記載のガラス系物品。
【０１９１】
実施形態２３
前記コーティングが耐引掻性コーティングを含む、実施形態２１または２２に記載のガラス系物品。
【０１９２】
実施形態２４
機器において、
前面、背面、および側面を有する筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部にある電気部品、
前記筐体の前面またはそれに離接するディスプレイ、および
前記ディスプレイの上に配置されたカバー基板であって、実施形態１から２３のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む、カバー基板、
を備えた機器。
【０１９３】
実施形態２５
ガラス系物品を製造する方法において、
０．１モル％と２０モル％の間の範囲のＬｉ２Ｏを含むガラス系基板中にナトリウムおよびカリウムをイオン交換し、よって、該ガラス系基板は、
厚さ（ｔ）（ｍｍ）を規定する第一面と該第一面と反対の第二面、および該第一面と該第二面との間の中心を有し、
応力プロファイルにおいて、前記第一面または該第一面より下のある地点から０．００１・ｔと０．１・ｔの間の範囲にある頂点まで延在する隆起応力領域を有し、該頂点での圧縮応力は、２５ＭＰａから７５０ＭＰａであり、ここで、該第一面と該頂点の間の該隆起応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点は、２５ＭＰａ／マイクロメートルから５００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含み、該頂点から延在する減少応力領域であって、該頂点から前記中心に向かって延在する該減少応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、該減少応力領域が前記ガラス系物品がゼロの応力値を有する圧縮深さに到達するまで、−２０ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように減少する該減少応力領域を含み、該圧縮深さは０．１・ｔと０．２５・ｔの間の範囲にあり、該圧縮深さから最大引張応力まで延在する引張応力領域を含む応力プロファイルを備え、ここで、該ガラス系物品は０．０１ｍｍから３ｍｍの厚さを有する工程、
を有してなる方法。
【０１９４】
実施形態２６
前記応力プロファイルが、前記イオン交換されたカリウムおよび前記イオン交換されたナトリウムを含む圧縮応力層をさらに含み、該圧縮応力層が、前記第一面から前記隆起応力領域まで延在する表面応力領域を画成し、該表面応力領域が、該第一面から前記隆起応力領域に関する移行部まで延在する該表面応力領域の応力プロファイルの少なくとも１つの地点が、−２５ＭＰａ／マイクロメートルから−２００ＭＰａ／マイクロメートルの値を持つ勾配を有する正接を含むように、該第一面から移行して大きさが減少する圧縮応力を含む、実施形態２５に記載の方法。
【０１９５】
実施形態２７
前記ガラス系基板に、２つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施形態２５または２６に記載の方法。
【０１９６】
実施形態２８
前記ガラス系基板に、３つのイオン交換過程を施す工程をさらに含む、実施形態２５または２６に記載の方法。
【符号の説明】
【０１９７】
１００、３００    ガラス系物品
１０１、２０１、３０２、４０２、７０２    第一面
１１０、２１０、３１０    表面ＣＳ
１３０、２３０、３３０、４３０    圧縮深さ（ＤＯＣ）
２００    化学強化されたガラス系物品
２２０、３２０    最大ＣＴ
３０１、４０１    応力プロファイル
３０４、４０４、７０４    第二面
３１５、４１５    隆起応力領域
３１６、４１６    減少応力領域
３１７、４１７    頂点
３２５    引張応力領域
４１３    表面応力領域またはスパイク領域
４１４    ＣＳ層
４２５    ＣＴ領域、ＣＴ層
７００    基板
７２０    コーティング
１０００    電子機器
１０２０    筐体
１０４０    前面
１０６０    背面
１０８０    側面
１１２０    ディスプレイ
【図１】
2021511281.tif 000003
【図２】
2021511281.tif 000004
【図３】
2021511281.tif 000005
【図４】
2021511281.tif 000006
【図５】
2021511281.tif 000007
【図６】
2021511281.tif 000008
【図７Ａ】
2021511281.tif 000009
【図７Ｂ】
2021511281.tif 000010
【図７Ｃ】
2021511281.tif 000011
【図８Ａ】
2021511281.tif 000012
【図８Ｂ】
2021511281.tif 000013
【図８Ｃ】
2021511281.tif 000014
【図９】
2021511281.tif 000015
【図１０】
2021511281.tif 000016
【国際調査報告】
2021511281.tif 000017
2021511281.tif 000018
2021511281.tif 000019