(57)【要約】  ガラス系物品において、約０．２ｍｍから約４．０ｍｍの範囲の厚さ、ガラス系物品の第一面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層、ガラス系物品の第二面であって、第一面と反対の第二面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層、および第１の圧縮深さから第２の圧縮深さまで延在し、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有する中央領域を有するガラス系物品が開示されている。そのガラス系物品を備える電子機器、およびガラス系物品を製造する方法も開示されている。
2020536036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス系物品において、
０．２ｍｍ以上から４．０ｍｍ以下までの範囲の厚さ、
前記ガラス系物品の第一面から、前記厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、
前記ガラス系物品の、前記第一面と反対にある第二面から、前記厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層、および
前記第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から前記第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、０．５ＭＰａ以上から２０ＭＰａ以下までの範囲の最大引張応力を有する中央領域、
を有し、
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が３００ＭＰａ以上である、ガラス系物品。
【請求項２】
前記ガラス系物品が、放物線応力プロファイルを有する、請求項１記載のガラス系物品。
【請求項３】
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、約３００ＭＰａ以上から８００ＭＰａ以下までの範囲にある、請求項１または２記載のガラス系物品。
【請求項４】
前記ガラス系物品が、０．１モル％から２０モル％の範囲のＬｉ２Ｏを含む組成物から形成される、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５】
前記ガラス系物品が、
５８モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１９モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
０．５モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
６モル％以上から１８モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む組成物から形成される、請求項４記載のガラス系物品。
【請求項６】
前記ガラス系物品が、
６３モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１７モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
１モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
９モル％以上から２０モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む組成物から形成される、請求項４記載のガラス系物品。
【請求項７】
前記ガラス系物品が、
Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである、および／または
６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、前記組成中に存在する二価金属酸化物の総量である、
組成物から形成される、請求項５記載のガラス系物品。
【請求項８】
消費者向け電子機器において、
筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品、および
前記筐体の前面にまたはその上であって、前記ディスプレイの上に配置されたカバー物品、
を備え、
前記カバー物品および／または筐体の一方の少なくとも一部が、請求項１から７いずれか１項記載のガラス系物品から作られている、消費者向け電子機器。
【請求項９】
ガラス系物品を製造する方法において、
ガラス系基板を強化して、ガラス系物品であって、０．２ｍｍ以上から２．０ｍｍ以下までの範囲の厚さ、該ガラス系物品の第一面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、および該ガラス系物品の、該第一面と反対にある第二面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層を有するガラス系物品を提供する工程、および
前記第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から前記第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する前記ガラス系物品の中央領域が、０．５ＭＰａ以上から２０ＭＰａ以下までの範囲の引張応力を有するまで、前記強化する工程を継続する工程、
を有してなり、
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、３００ＭＰａ以上である、方法。
【請求項１０】
前記ガラス系物品が、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られており、前記強化する工程が、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスとイオンを交換する工程を含む、請求項９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、２０１７年１０月３日に出願された米国仮特許出願第６２／５６７４６１号の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、亀裂抵抗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】
電子機器、例えば、携帯電話およびタブレットなどの携帯型電子機器はカバー基板を備えており、この基板は、典型的にガラスから製造され、カバーガラスと称される。しかしながら、電子機器のカバーガラスの破損は、永続的な問題である。カバーガラスの破壊および破損は、その機器が動荷重または静荷重に施されたときのガラスの曲げにより生じる、曲げ破壊、並びにカバーガラスが、アスファルト、コンクリートなどの粗面に落ちたときのガラス表面上の鋭い押込みによる損傷導入により生じる、鋭い接触破壊に起因し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガラス系物品は、大抵、そのような物品の表面に大きい傷を導入し得る激しい衝撃を経験する。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に延在し得る。特に鋭い接触損傷を受けたときに、物品の落下による破壊に対する耐性など、改善された性質を示す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】
【０００５】
本開示の第１の態様は、強化ガラス系物品であって、約０．２ｍｍから約４．０ｍｍの範囲の厚さ、ガラス系物品の第一面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、ガラス系物品の第二面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層、および第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有する中央領域を有する強化ガラス系物品に関する。
【０００６】
本開示の別の態様は、ここに記載されたガラス系物品を備えたウェアラブル電子機器などの電子機器に関する。
【０００７】
本開示の別の態様は、ここに記載されたガラス系物品を製造する方法に関する。
【０００８】
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となるか、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。
【０００９】
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】
【００１０】
【図１】強化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】強化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】表面が複数の亀裂を有するガラス系物品の断面図
【図４】強化ガラス系物品の断面図
【図５】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む電子機器の正面平面図
【図６】ここに記載された試料Ｃの応力プロファイルの一部のグラフ
【図７】ここに記載された研磨紙上反転球(inverted ball on sandpaper)（ＩＢｏＳ）試験を行うために使用した装置の概略断面図
【図８】ここに記載された試料Ａ、ＢおよびＣに関する最大落下高さデータを示すグラフ
【図９】ここに記載された研磨時リング・オン・リング（ＡＲＯＲ）試験を行うために使用した装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
いくつかの例示の実施の形態を記載する前に、本開示は、以下の開示に述べられた構造物または工程段階の詳細に限定されないことを理解すべきである。ここに与えられた開示は、他の実施の形態が可能であり、様々な様式で実施または実行することができる。
【００１２】
本開示の実施の形態は、鋭い接触損傷を受けたときに、亀裂伝搬に抵抗する強化ガラス系物品を提供する。その強化ガラス系物品は、多種多様な電子機器におけるカバーとして使用できる。その電子機器は、移動式で、携帯型で、ある場合には、手持ち式であり得る。ここに用いられているように、「手持ち式機器」は、表示画面を有する携帯型電子機器を称する。そのような電子機器の非限定例としては、携帯電話、電子読書装置、音楽再生装置、およびナビゲーション装置が挙げられる。１つ以上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、以下に限られないが、比較的大きい形状因子電子機器（例えば、携帯型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ディスプレイ、モニタ、テレビなど）を含む電子機器におけるディスプレイを覆うため、または他の目的に使用することもできる。ここに記載されたガラス系物品は、腕時計、メディアプレーヤ、財布、およびブレスレットなどのウェアラブル消費者向け電子機器の一部であることがある。そのようなウェアラブル機器は、例えば、個人の腕、脚部、手などにウェアラブル機器をストラップまたは他の適切な取付け機構で取り付けることによって、個人が着用するように作られている。
【００１３】
使用の際に、ウェアラブル機器には、曲げ応力がほとんどまたは全く（３０ＭＰａ以下）印加されないが、それにもかかわらず、そのような機器に対する損傷導入事象により、深い（１００マイクロメートル超）傷が生じることが観察されている。そのような場合、その損傷を破壊地点まで伝搬させる張力源は、中央張力（ＣＴ）だけであることが観察されている。ここに記載されたガラス系物品の独特な応力プロファイルは、耐破壊性を与え、信頼性および存続性の増加をもたらす。
【００１４】
ここに記載された、移動式電子機器のカバーガラスなどのガラス系物品は、増加した存続性を示す。１つ以上の実施の形態において、ガラス系物品は、深い圧縮深さ（ＤＯＣ）による損傷抵抗を有する。いくつかの実施の形態において、目標ＤＯＣ（例えば、物品の厚さの約５％から約５０％の範囲にある）が一旦達成されたら、中央張力（ＣＴ）の大きさが、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大値に減少するまで、その物品にイオン交換または熱的テンパリングを行うことができる。実験により、ＣＴ＝１０ＭＰａを有するガラスに、「貫通亀裂」（ガラス系物品の全厚に亘り延在する亀裂）を導入することができ、その亀裂はさらに伝搬しない（１年を超えて経年劣化したときに、空気中または水中において）ことが示された。１つ以上の実施の形態において、表面強度（リング・オン・リング試験（ＲＯＲ）で測定）およびエッジ強度（４点曲げ試験で測定）を維持するために、１５０ＭＰａから８００ＭＰａの範囲の表面圧縮応力が与えられる。１つ以上の実施の形態において、混合浴イオン交換（例えば、ナトリウムとカリウムを含有する）、もしくは第１段階としての熱またはイオン交換テンパリングと、その後の約１０マイクロメートルの深さのイオン交換「スパイク」を含む２段階過程のいずれかにおいて、その応力プロファイルを達成することができる。１つ以上の実施の形態において、ＣＴの大きさが低いと（例えば、２０ＭＰａ未満、好ましくは１０ＭＰａ未満）、実験結果で示されるように、ガラス系物品の厚さに亘り亀裂を伝搬させるのに張力が不十分である。引張応力源は、落下／衝撃事象からの接触応力および／または曲げにより外部から印加される張力に限定され、これは、落下／衝撃が終わると直ぐに除かれる。
【００１５】
強化ガラス系物品において、ガラスの表面上の圧縮応力（ＣＳ）およびその中心の張力（中央張力、またはＣＴ）がある応力プロファイルがある。１つ以上の実施の形態によれば、そのガラス系物品は、熱強化、化学強化、または熱強化と化学強化の組合せを行うことができる。ここに用いられているように、「熱強化」は、基板の強度を改善するために熱処理された基板を称し、テンパード基板および熱強化基板、例えば、テンパードガラスおよび熱強化ガラスを含む。テンパードガラスは、加速冷却法を含み、これは、ガラス中により高い表面圧縮および／またはエッジ圧縮を生じる。テンパードガラスの表面圧縮の程度に影響する要因に、風冷温度および少なくとも１００００ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）（約６９ＭＰａ）の表面圧縮を生じ得る他の変数がある。テンパードガラスは、典型的に、徐冷または未処理ガラスよりも４から５倍強い。熱強化ガラスは、テンパードガラスよりも低い差分冷却により製造され、これにより、表面での圧縮強度が低くなり、熱強化ガラスは、典型的に、徐冷または未処理ガラスの約２倍強い。
【００１６】
従来、テンパードガラスは、大抵、深い圧縮応力（ＣＳ）層（例えば、ガラスの全厚の約２１％）を示すので、テンパードガラスは、ガラス中にそのような傷を導入することにより生じる破壊を防ぐために使用されてきた。この深い圧縮応力層は、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、破壊を防ぐことができる。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、テンパードガラス物品１００は、第一面１０１、厚さｔ１、および表面ＣＳ１１０を有する。熱処理されたガラス物品１００は、第一面１０１から圧縮深さ（ＤＯＣ）１３０まで減少するＣＳを示し、そこで、応力は圧縮応力から引張応力に変化する。この引張応力は、最大中央張力（ＣＴ）１２０に到達する。
【００１７】
テンパリングは、一般に、厚いガラス系物品（すなわち、約３ミリメートル以上の厚さｔ１を有するガラス系物品）に限定されてきた。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、十分な熱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などを含む消費者向け電子機器）、建築（例えば、窓、シャワーパネル、カウンタートップなど）、輸送（例えば、自動車、列車、航空機、船舶など）、電化製品、または優れた破壊抵抗を要求するが、薄い軽量物品を必要とする任意の用途などの多くの用途に望ましくないか、または実用的ではないであろう。１つ以上の実施の形態において、ここに記載された応力プロファイルは、熱強化によって達成することができる。
【００１８】
化学強化は、熱強化と同じ様式ではガラス系物品の厚さにより限定されないが、化学強化されたガラス系物品は、必ずしも、熱強化されたガラス系物品の応力プロファイルを示すわけではない。化学強化（例えば、イオン交換過程）により生じた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から圧縮深さ（ＤＯＣ）２３０まで減少するＣＳを示し、最大中央張力（ＣＴ）２２０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、化学強化されたガラス系物品は、図１に示されたタイプのテンパードガラス系物品の最大ＣＴ値と比べて、低い最大ＣＴ値を示す。
【００１９】
化学強化されたガラス基板において、ガラス網目構造が著しく緩和し得る温度より低い温度でより大きいイオンでより小さいイオンを置換すると、ガラスの表面に亘りイオンの分布が生じ、これにより応力プロファイルがもたらされる。入ってくるイオンの体積がより大きいので、ガラスの表面に圧縮応力（ＣＳ）が、その中央に張力（中央張力、またはＣＴ）が生じる。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。
【００２０】
１つ以上の実施の形態によれば、ガラス系基板の片面の強度の増減は、研磨時リング・オン・リング（ＡＲＯＲ）試験を使用して決定することができる。材料の強度は、破壊が生じる応力として定義される。ＡＲＯＲ試験は、平らなガラス試験片を試験するための表面強度測定であり、「Standard Test Method for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature」と題するＡＳＴＭ  Ｃ１４９９−０９（２０１３）が、ここに記載されたＡＲＯＲ試験方法論の土台として働く。ＡＳＴＭ  Ｃ１４９９−０９の内容が、ここに全て引用される。ガラス試験片は、リング・オン・リング試験の前に、「Standard Test Methods for Strength of Glass by Flexure (Determination of Modulus of Rupture)」と題するＡＳＴＭ  Ｃ１５８−０２（２０１２）の「abrasion Procedures」と題するＡｎｎｅｘ  Ａ２に記載された方法および装置を使用して、ガラスサンプルに送達される９０グリットの炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子で研磨される。ＡＳＴＭ  Ｃ１５８−０２の内容および特に、Ａｎｎｅｘ  ２の内容が、ここに全て引用される。
【００２１】
リング・オン・リング試験の前に、ガラス系物品の表面を、ＡＳＴＭ  Ｃ１５８−０２の図Ａ２．１に示された装置を使用して、サンプルの表面欠陥条件を標準化および／または制御するために、ＡＳＴＭ  Ｃ１５８−０２、Ａｎｎｅｘ  ２に記載されたように研磨する。研磨材を、１５ｐｓｉ（約１０３ｋＰａ）の空気圧でガラス系物品の表面に吹き付ける。気流を確立した後、５ｃｍ3の研磨材を漏斗に入れ、研磨材の導入後、５秒間に亘りサンプルを砂吹き機で磨く。
【００２２】
ＡＲＯＲ試験について、少なくとも１つの研磨面を有するガラス系物品を、図９に示されたように、異なるサイズの２つの同心のリングの間に配置して、等二軸曲げ強度（すなわち、２つの同心のリングの間の湾曲に施されたときに材料が維持できる最大応力）を決定する。ＡＲＯＲ構成６００において、研磨されたガラス系物品６１０は、直径Ｄ2を有する支持リング６２０により支持されている。直径Ｄ1を有する荷重リング６３０によりガラス系物品の表面に、ロードセル（図示せず）により、力Ｆを印加する。
【００２３】
荷重リングと支持リングの直径比Ｄ1／Ｄ2は、０．２から０．５の範囲にあるであろう。いくつかの実施の形態において、Ｄ1／Ｄ2は０．５である。荷重および支持リング６３０、６２０は、支持リングの直径Ｄ2の０．５％以内に同心状に揃えるべきである。試験に使用されるロードセルは、選択された範囲内の任意の荷重で±１％以内まで正確であるべきである。試験は、２３±２℃の温度および４０±１０％の相対湿度で行われる。
【００２４】
器具の設計について、荷重リング６３０の突出面の半径ｒは、ｈ／２≦ｒ≦３ｈ／２であり、式中、ｈはガラス系物品６１０の厚さである。荷重および支持リング６３０、６２０は、硬度ＨＲc＞４０の硬化鋼から作られている。ＡＲＯＲ器具は市販されている。
【００２５】
ＡＲＯＲ試験の目的の破壊メカニズムは、荷重リング６３０内の表面６３０ａから発生するガラス系物品６１０の割れを観察することである。この領域−すなわち、荷重リング６３０と支持リング６２０との間−の外で生じる割れは、データ解析から除外する。しかしながら、ガラス系物品６１０の薄さと高強度のために、試験片の厚さｈの１／２を超える大きい撓みが観察されることがある。したがって、荷重リング６３０の下から生じる割れの百分率が高いと観察することは、珍しいことではない。リングの内側と下側の両方での応力の発生（歪みゲージ分析により収集）および各試験片における破損の始点を知らずには、応力は正確に計算できない。したがって、ＡＲＯＲ試験は、測定反応としての破損時の最大荷重に焦点を当てる。
【００２６】
ガラス系物品の強度は、表面傷の存在に依存する。しかしながら、ガラスの強度は実際には統計に基づくので、存在する所定のサイズの傷の傾向は正確に予測できない。したがって、確率分布を、得られたデータの統計的表示として使用することができる。
【００２７】
ここで図３を参照すると、ガラス系基板３１０から作られた強化済みガラス系物品３２０の断面図の例示の実施の形態が示されている。この強化済みガラス系物品３２０は、複数の亀裂を有するものとして示されている。強化済みガラス系物品３２０は、その表面にある圧縮応力領域３６０および中央張力領域３８０を有する。圧縮深さ（ＤＯＣ）が、図３の強化済みガラス系物品３２０の各面に示されている。ガラスの中央張力領域３８０中まで延在しない、ガラス系基板３１０の圧縮応力領域３６０にある小さい亀裂３５０が、強化済みガラス系物品３２０の中央張力領域３８０中に貫通する大きい亀裂３９０と共に示されている。特徴、すなわち、小さい亀裂３５０および大きい亀裂３９０のサイズは、概念を説明するために誇張されていることが認識されよう。損傷がＤＯＣを越えて延在し、中央張力が十分に大きい大きさである場合、傷は、その材料の臨界応力拡大レベルに到達するまで伝搬し、最終的にガラスを破壊するであろう。
【００２８】
１つ以上の実施の形態によれば、強化済みガラス系物品３２０は、機器のユーザに露出される少なくとも１つの外面３５５を有し、その外面３５５は、例えば、機器が、その機器のユーザに落とされたときに、鋭い接触損傷を受けやすい。１つ以上の実施の形態によれば、強化済みガラス系物品３２０は、化学強化されたガラス系基板、熱強化されたガラス系基板、または化学強化と熱強化の両方が行われたガラス系基板であり得る。
【００２９】
強化済みガラス系物品３２０を形成するために使用されるガラス系基板３１０は、様々な異なる過程を使用して与えられる。例えば、例示のガラス基板形成方法に、フロートガラス法、およびフュージョンドロー法やスロットドロー法などのダウンドロー法がある。フロートガラス法により調製されるガラス基板は、滑らかな表面および均一な厚さにより特徴付けられ、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、ガラス基板は、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。
【００３０】
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基板が製造される。そのガラス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基板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基板は、約２ｍｍ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基板は、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、連続基板として、徐冷領域へと下方に延伸される。
【００３３】
「ガラス系物品」および「ガラス系基板」という用語は、ガラスから全体がまたは部分的に製造された任意の物体を含むために使用される。いくつかの実施の形態において、ガラス系物品は、ガラス材料と非ガラス材料の積層板、ガラス材料と結晶質材料の積層板、およびガラスセラミック（非晶相および結晶相を含む）を含む。１つ以上の実施の形態によるガラス基板は、ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス（ＳＬＳ）、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリ含有アルミノホウケイ酸塩ガラス、および無アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから選択することができる。
【００３４】
「実質的に」および「約」という用語が、任意の定量比較、値、測定、または他の表現に帰することのある不確実さの固有の程度を表すためにここに利用されることがあることに留意のこと。これらの用語は、定量的表現が、問題となっている主題の基本機能を変化させずに、述べられた基準から変動するかもしれない程度を表すためにも、ここに利用されている。それゆえ、例えば、「ＭｇＯを実質的に含まない」ガラス系物品。ここに用いられているように、組成物の成分に関する「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、その組成物に能動的にまたは意図的に添加されていなが、約０．０１モル％未満の量の不純物として存在するかもしれないことを意味する。
【００３５】
特に明記のない限り、ここに記載された全ての組成は、モルパーセント（モル％）で表されている。
【００３６】
機械の技術分野に通常使用される慣習によれば、圧縮応力は負（＜０）として表され、張力は正（＞０）として表される。しかしながら、この記載を通じて、圧縮応力（ＣＳ）は、正のまたは絶対値として表される−すなわち、ここに挙げられたように、ＣＳ＝｜ＣＳ｜である。それに加え、引張応力は図６において負として示されているが、この記載を通じて、ＣＴ値は、正のまたは絶対値として表される−すなわち、ＣＴ＝｜ＣＴ｜である。
【００３７】
ここに用いられているように、「圧縮深さ」またはＤＯＣは、応力が圧縮から引張に変化するガラス系物品の表面から深さである。ＤＯＣは、イオン交換処理に応じてＦＳＭまたは散乱光偏光器（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。
【００３８】
特に明記のない限り、ＣＴおよびＣＳは、ここではメガパスカル（ＭＰａ）で表されるのに対し、厚さおよびＤＯＣは、ミリメートルまたはマイクロメートルで表される。屈折近視野（ＲＮＦ）法またはＳＣＡＬＰを使用して、応力プロファイルを測定してもよい。最大ＣＴは、ＳＣＡＬＰにより測定される。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プロファイル特徴を決定する工程も含む。
【００３９】
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、および移動式電子機器、ウェアラブル電子機器およびタッチ対応ディスプレイのため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、強化済みガラス系物品が、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を要求する任意の物品にも使用されることがある。
【００４０】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス系物品は、熱強化されている。他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、イオン交換により化学強化されており、既存の強化ガラス物品が示す応力プロファイル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、「ガラス系物品」は、通常、強化されている（例えば、熱または化学強化により）ガラス系基板である。イオン交換過程において、ガラス系物品の表面またはその近くにあるイオンが、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。ガラス系物品がアルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている実施の形態において、ガラスの表面層中の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ことがある。
【００４１】
イオン交換過程は、典型的に、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種類以上の溶融塩浴）中にガラス系基板を浸漬することによって行われる。水性塩浴も利用されることがあることに留意すべきである。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、ガラス系物品材料の組成（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、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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
１つ以上の実施の形態によれば、前記ガラス系物品は、その全ての内容がここに引用される、米国特許第８９５１９２７号明細書に記載されたようなガラスから作られる。本開示の１つ以上の実施の形態によるそのようなガラスは、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む；Ａｌ２Ｏ３、ここで、Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜Ｒ２Ｏ（モル％）；およびＢ２Ｏ３を含み、Ｂ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧３モル％である。いくつかの実施の形態において、そのようなガラスは、６６〜７４モル％のＳｉＯ２；２．７モル％以上のＢ２Ｏ３；９〜２２モル％のＡｌ２Ｏ３；９〜２０モル％のＮａ２Ｏ；および少なくとも約０．１モル％のＭｇＯとＺｎＯの少なくとも一方を含み、Ｒ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３＜０である。特別な実施の形態において、強化基板は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む；Ａｌ２Ｏ３；およびＢ２Ｏ３を含み、Ｂ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧３モル％であり、そのガラスは、ガラスが約２５キロポアズから約４０キロポアズの範囲の粘度を有する温度と等しいジルコン分解温度を有する。特別な実施の形態において、その強化基板は、少なくとも４キログラム重（ｋｇｆ）（約３９．２Ｎ）、少なくとも５キログラム重（ｋｇｆ）（約４９Ｎ）、少なくとも６キログラム重（ｋｇｆ）（約５８．８Ｎ）、少なくとも７キログラム重（ｋｇｆ）（約６８．６Ｎ）、少なくとも８キログラム重（ｋｇｆ）（約７８．４Ｎ）、少なくとも９キログラム重（ｋｇｆ）（約８８．２Ｎ）、または少なくとも１０キログラム重（ｋｇｆ）（約９８Ｎ）など、少なくとも３キログラム重（ｋｇｆ）（約２９．４Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有するイオン交換済みガラスを含むガラスから作られており、そのガラスは、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む；Ａｌ２Ｏ３、ここで、Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜Ｒ２Ｏ（モル％）；およびＢ２Ｏ３を含み、Ｂ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧３モル％である。いくつかの実施の形態において、その強化基板は、少なくとも４キログラム重（ｋｇｆ）（約３９．２Ｎ）、少なくとも５キログラム重（ｋｇｆ）（約４９Ｎ）、少なくとも６キログラム重（ｋｇｆ）（約５８．８Ｎ）、少なくとも７キログラム重（ｋｇｆ）（約６８．６Ｎ）、少なくとも８キログラム重（ｋｇｆ）（約７８．４Ｎ）、少なくとも９キログラム重（ｋｇｆ）（約８８．２Ｎ）、または少なくとも１０キログラム重（ｋｇｆ）（約９８Ｎ）など、少なくとも３キログラム重（ｋｇｆ）（約２９．４Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有するイオン交換済みガラスを含むガラスから作られており、そのガラスは、６６〜７４モル％のＳｉＯ２；２．７モル％以上のＢ２Ｏ３；９〜２２モル％のＡｌ２Ｏ３；９〜２０モル％のＮａ２Ｏ；および少なくとも約０．１モル％のＭｇＯとＺｎＯの少なくとも一方を含み、Ｒ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３＜０である。特別な実施の形態において、その強化基板は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む；Ａｌ２Ｏ３；および少なくとも２．７モル％の配位ホウ素陽イオンを含有するＢ２Ｏ３を含み、Ｂ２Ｏ３−（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）≧３モル％である。特別な実施の形態において、これらのガラスは、少なくとも０．１モル％のＭｇＯとＺｎＯの少なくとも一方を含む。特別な実施の形態において、これらのガラスは、約２．７モル％から約４．５モル％のＢ２Ｏ３を含む。非常に特別な実施の形態において、その強化基板は、６６〜７４モル％のＳｉＯ２；少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む；９〜２２モル％のＡｌ２Ｏ３；少なくとも２．７モル％のＢ２Ｏ３、ここでＢ２Ｏ３−（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）≧３モル％；および少なくとも０．１モル％のＭｇＯとＺｎＯの少なくとも一方を含む。１つ以上の実施の形態によれば、そのガラス中に存在するＢ２Ｏ３の少なくとも５０％は、三配位ホウ素陽イオンを含む。
【００４４】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系物品は、イオン交換の前に、約６７．３７モル％のＳｉＯ２、約３．６７モル％のＢ２Ｏ３、約１２．７３モル％のＡｌ２Ｏ３、約１３．７７モル％のＮａ２Ｏ、約０．０１モル％のＫ２Ｏ、約２．３９モル％のＭｇＯ、約０．０１モル％のＦｅ２Ｏ３、約０．０１モル％のＺｒＯ２、および約０．０９モル％のＳｎＯ２の公称組成を有し得る。
【００４５】
１つ以上の特別な実施の形態において、前記強化基板は、鋭い衝撃による損傷に対して抵抗性であり、高速イオン交換が可能なアルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。そのようなガラスの例が、その内容がここに引用される、米国特許第９１５６７２４号明細書に開示されている。そのようなアルカリアルミノケイ酸塩ガラスの例は、少なくとも４モル％のＰ２Ｏ５を含み、イオン交換されたときに、少なくとも４キログラム重（ｋｇｆ）（約３９．２Ｎ）、少なくとも５キログラム重（ｋｇｆ）（約４９Ｎ）、少なくとも６キログラム重（ｋｇｆ）（約５８．８Ｎ）、または少なくとも７キログラム重（ｋｇｆ）（約６８．６Ｎ）など、少なくとも３キログラム重（ｋｇｆ）（約２９．４Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有する。１つ以上の特別な実施の形態において、その強化基板は、少なくとも約４モル％のＰ２Ｏ５および０モル％から約４モル％のＢ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られ、そのアルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含まず、１．３＜［（Ｐ２Ｏ５＋Ｒ２Ｏ）／Ｍ２Ｏ３］＜２．３、式中、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３、Ｒ２Ｏは、このアルカリアルミノケイ酸塩ガラス中に存在する一価の陽イオン酸化物の合計である。特別な実施の形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸塩ガラスは１モル％未満のＫ２Ｏを含む、例えば、Ｋ２Ｏは０モル％である。特別な実施の形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸塩ガラスは１モル％未満のＢ２Ｏ３を含む、例えば、Ｂ２Ｏ３は０モル％である。特別な実施の形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびＺｎＯからなる群より選択される一価および二価の陽イオン酸化物を含む。非常に特別な実施の形態において、そのようなアルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、約４０モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、約１１モル％から約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、約４モル％から約１５モル％のＰ２Ｏ５、および約１３モル％から約２５モル％のＮａ２Ｏを含む。
【００４６】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系物品は、約５７．４３モル％のＳｉＯ２、約１６．１０モル％のＡｌ２Ｏ３、約１７．０５モル％、約２．８１モル％のＭｇＯ、約０．００３モル％のＴｉＯ２、約６．５４モル％のＰ２Ｏ５、および約０．０７モル％のＳｎＯ２の、イオン交換前の公称組成を有し得る。
【００４７】
１つ以上の実施の形態において、Ｌｉ２Ｏは、０．１モル％および２０モル％の間の範囲、より特別な実施の形態において、０．１モル％および１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する。１つ以上の実施の形態において、Ｐ２Ｏ５は、０．１モル％および１０モル％の間の範囲で前記ガラス系物品中に存在する。１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系物品は、Ｋ２Ｏを含まない。
【００４８】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス系基板（ここに記載されたよう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有することがある。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、および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。いくつかの実施の形態において、ＴｉＯ２は、約０モル％から約２モル％で存在し得る。
【００４９】
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７５％、約４５％から約７０％、約４５％から約６５％、約４５％から約６０％、約５０％から約８０％、約５０％から約７５％、約５０％から約７０％、約５０％から約６５％、約５５％から約８０％、約５５％から約７５％、約５５％から約７０％、約５５％から約６５％、約６０％から約８０％、約６０％から約７５％、約６０％から約７０％、約６０％から約６５％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約４５％から約８０％の範囲の量でＳｉＯ２を含むことがある。
【００５０】
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８％から約３０％、約１０％から約３０％、約１２％から約３０％、約１４％から約３０％、約１５％から約３０％、約１２％から約１８％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約５％から約３０％の範囲の量でＡｌ２Ｏ３を含むことがある。
【００５１】
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％、約１％から約３％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０％から約１０％の範囲の量でＢ２Ｏ３を含むことがある。ある場合において、そのガラス組成は、Ｂ２Ｏ３を実質的に含まないまたは含まない。
【００５２】
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つ以上の特別な実施の形態において、そのアルカリ土類金属酸化物のいずれの総量も、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％までなど、約１４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、その１種類以上のアルカリ土類金属酸化物のモル％で表される総量は、約０．０１％から約１０％、約０．０１％から約８％、約０．０１％から約６％、約０．０１％から約５％、約０．０５％から約１０％、約０．０５％から約２％、約０．０５％から約１％の範囲、またはその中に入る任意の部分的範囲にあることがある。ＭｇＯの量は、約０．００１モル％から約１モル％、約０．０１モル％から約２モル％、約２モル％から約４モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約５モル％の範囲にあることがある。ＺｎＯの量は、約１モル％から約２モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０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％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を実質的に含まないまたは含まないことがある。ある変種において、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の他のものを実質的に含まないまたは含まないことがある。１つ以上の特別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内の２つしか含まないことがあり、そのアルカリ土類金属酸化物の第３のものを実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００５３】
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％、約１４％から約１８％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約５％から約２０％の範囲にあることがある。
【００５４】
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１６モル％、約０モル％から約１４モル％、約０モル％から約１２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％、約１０モル％から約１２モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約１８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、少なくとも約４モル％のＮａ２Ｏを含むことがある。
【００５５】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、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％未満など、約５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を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００５６】
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１５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モル％から約４モル％、約０モル％から約２モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約１８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２モル％から約１０モル％、約４モル％から約１０モル％、約６モル％から約１０モル％、約５モル％から約８モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約１モル％から約２０モル％の量でＬｉ２Ｏを含むことがある。
【００５７】
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など、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、Ｆｅ２Ｏ３を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００５８】
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など、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、ＺｒＯ２を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００５９】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、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％、約２モル％から約４モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約１０モル％の範囲でＰ２Ｏ５を含むことがある。ある場合には、そのガラス組成は、Ｐ２Ｏ５を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００６０】
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４モル％未満、約２モル％未満、または約１モル％未満など、約６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を実質的に含まないまたは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４モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０．１モル％から約６モル％の範囲の量で存在する。
【００６１】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成は、様々な組成関係を有することがある。例えば、そのガラス組成は、約０から約０．５、約０から約０．４、約０．１から約０．５、約０．２から約０．４、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０から約１の範囲にあるＲ２Ｏの総量（モル％）に対するＬｉ２Ｏの量（モル％）の比を有することがある。
【００６２】
いくつか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４モル％、約０モル％から約３モル％、約０．１モル％から約４モル％、約０．１モル％から約３モル％、約０．１モル％から約２モル％、約１モル％から約２モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約５モル％の範囲のＲ２Ｏの総量（モル％）とＡｌ２Ｏ３の量（モル％）との間の差（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）を有することがある。
【００６３】
いくつか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４モル％、約０モル％から約３モル％、約０．１モル％から約４モル％、約０．１モル％から約３モル％、約１モル％から約３モル％、約２モル％から約３モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約５モル％の範囲のＲｘＯの総量（モル％）とＡｌ２Ｏ３の量（モル％）との間の差（ＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３）を有することがある。ここに用いられているように、ＲｘＯはＲ２ＯおよびＲＯを含む。
【００６４】
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４、約０から約３、約１から約４、約１から約３、約１から約２、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０から約５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）を有することがある。
【００６５】
１つ以上の実施の形態において、前記ガラス組成は、１８モル％超、約２０モル％超、または約２３モル％超など、約１５モル％超のＡｌ２Ｏ３とＮａ２Ｏの合計量を有する。Ａｌ２Ｏ３とＮａ２Ｏの合計量は、約３２モル％以下、または約３０モル％以下など、約３５モル％以下であることがある。
【００６６】
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。
【００６７】
いくつかの実施の形態において、ガラス組成は、核形成剤を実質的に含まないまたは含まないことがある。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させることが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。
【００６８】
いくつかの実施の形態において、前記ガラス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％までバッチ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は、約０モル％から約１モル％、約０．１モル％から約２モル％、約０．１モル％から約１モル％、約１モル％から約２モル％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０モル％から約２モル％の範囲で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を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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のいずれか１つ以上を実質的に含まないまたは含まないことがある。
【００７３】
１つ以上の実施の形態において、前記組成は、少なくとも０．５モル％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、これらの組成は、Ｂ２Ｏ３およびＫ２Ｏを実質的に含まないまたは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。
【００７４】
いくつかの実施の形態において、前記組成は、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含むことがある。
【００７５】
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を有することがあり、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである。いくつかの実施の形態において、６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％。いくつかの実施の形態において、Ｒ２Ｏ（モル％）＋ＲＯ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、ＲＯは、この組成中に存在する二価金属酸化物の総量である。
【００７６】
１つ以上の特別な実施の形態において、前記ガラス系物品は、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、イオン交換前の公称組成を有し得る。
【００７７】
前記ガラス系物品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、または他の結晶相およびその組合せを含むことがある。
【００７８】
前記ガラス系物品は、実質的に平面であることがあるが、他の実施の形態は、湾曲したまたは他の成形された、もしくは彫刻された基板を利用してもよい。ある場合には、そのガラス系物品は、３Ｄ形状または２．５Ｄ形状を有することがある。ここに用いられているように、「２．５Ｄ形状」は、少なくとも１つの主面が少なくとも部分的に非平面であり、第２の主面が実質的に平面である、シート形状の物品を称する。ここに用いられているように、「３Ｄ形状」は、第１と第２の互いに反対の主面が少なくとも部分的に非平面である、物品を称する。そのガラス系物品は、実質的に光学的に透明であり、透き通っており、光散乱がないことがある。そのガラス系物品は、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。
【００７９】
それに加え、またはそれに代えて、前記ガラス系物品の厚さは、１つ以上の寸法に沿って一定であることがある、または審美的および／または機能的理由のために、その寸法の１つ以上に沿って変動することがある。例えば、ガラス系物品のエッジは、そのガラス系物品のより中央の領域と比べて、より厚いことがある。そのガラス系物品の長さ、幅および厚さの寸法も、物品の用途または使途に応じて、変動することがある。
【００８０】
ここで図４を参照すると、強化済みガラス系物品４００の実施の形態が示されている。特別な実施の形態において、強化済みガラス系物品４００は、熱強化および／または化学強化されたガラス基板である。強化済みガラス系物品４００は、外面４０５および外面４０５と反対の内面４２５を有し、外面４０５および内面４２５の各々は、イオン交換されて、化学強化および圧縮応力領域４１０および４２０を提供することがある。外面４０５は、電子機器のユーザに露出されており、その機器が落とされたときに、鋭い衝撃損傷を受けやすい。
【００８１】
強化済みガラス系物品４００の圧縮応力領域４１０、４２０は、各面から内側にＤＯＣまで延在しており（図２に示されるように）、２つの圧縮応力領域４１０、４２０の間に中央張力領域４３０がある。１つ以上の実施の形態によれば、強化済みガラス系物品４００は、０．５ＭＰａ超かつ２０ＭＰａ未満の範囲の最大中央張力値を中央張力領域４３０に有する。
【００８２】
本開示の実施の形態は、イオン交換または熱処理により達成されることがある独特な応力プロファイルを有するガラス系物品を提供する。１つ以上の実施の形態において、深いＤＯＣ（例えば、ガラスの厚さの約５％から約２０％の範囲のＤＯＣ）が達成される。いくつかの実施の形態により達成された応力プロファイルは、例えば、図１に示されるように、「放物線」と記載することができる。最大中央張力（ＣＴ）が、２０ＭＰａ未満になる、例えば、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａまでの範囲に入るまで、イオン交換または熱的テンパリングを継続することができる。ＣＴのこの値は、導入された傷または亀裂先端が、ＣＴのこの大きさのみでは伝搬できないが、カバーガラスに亘り亀裂をさらに伝搬させるために、外部印加される引張応力（例えば、曲げの印加による）を必要とするような、十分に小さい大きさである。
【００８３】
ここに記載されたガラス系物品は、電子機器の製造に使用することができる。図５を参照すると、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１０１１を備えることがある。機器１０００は、正面１０４０、背面１０６０、および側面１０８０を有する筐体１０２０；その筐体内に少なくとも部分的に内側にある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にある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。ガラス系物品１０１１は、ディスプレイ１１２０上にあるように、筐体の前面に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、バックカバー、または筐体のある他の部分として使用されることがある。
【００８４】
第１の実施の形態において、ガラス系物品は、約０．２ｍｍから約４．０ｍｍの範囲の厚さ、ガラス系物品の第一面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、ガラス系物品の、第一面と反対にある第二面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層、および第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有する中央領域を有する。
【００８５】
この第１の実施の形態は、その厚さが、約０．２ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．２ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．２ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．０ｍｍ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０．２ｍｍから約３．５ｍｍの範囲にあり得るように改良することができる。
【００８６】
その第１の実施の形態は、その第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）および／または第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）が、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２０％、約１３％から約２０％、約１４％から約２０％、約１５％から約２０％、約１６％から約２０％、約１７％から約２０％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、厚さの約６％から約２０％の範囲にあるように改良することができる。
【００８７】
その第１の実施の形態は、その中央領域が、約１．５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約２ＭＰａから約２０ＭＰａ、約３ＭＰａから約２０ＭＰａ、約４ＭＰａから約２０ＭＰａ、約５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約６ＭＰａから約２０ＭＰａ、約７ＭＰａから約２０ＭＰａ、約８ＭＰａから約２０ＭＰａ、約９ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１０ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１１ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１２ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１３ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１４ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１．５ＭＰａから約１５ＭＰａ、約２ＭＰａから約１５ＭＰａ、約３ＭＰａから約１５ＭＰａ、約４ＭＰａから約１５ＭＰａ、約５ＭＰａから約１５ＭＰａ、約６ＭＰａから約１５ＭＰａ、約７ＭＰａから約１５ＭＰａ、約８ＭＰａから約１５ＭＰａ、約９ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１０ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１１ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１２ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１ＭＰａから約１０ＭＰａ、約１．５ＭＰａから約１０ＭＰａ、約２ＭＰａから約１０ＭＰａ、約３ＭＰａから約１０ＭＰａ、約４ＭＰａから約１０ＭＰａ、約５ＭＰａから約１０ＭＰａ、約６ＭＰａから約１０ＭＰａ、約７ＭＰａから約１０ＭＰａ、約８ＭＰａから約１０ＭＰａ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約１ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有するように改良することができる。
【００８８】
第２の実施の形態において、第１の実施の形態のガラス系物品は、熱強化されている。
【００８９】
第３の実施の形態において、第１の実施の形態のガラス系物品は、化学強化されている。
【００９０】
第４の実施の形態において、第１から第３の実施の形態のいずれかのガラス系物品は、放物線応力プロファイルを有する。
【００９１】
第１から第４の実施の形態のいずれかにおける、第５の実施の形態において、第一面および第二面の少なくとも一方での圧縮応力は、約１５０ＭＰａから約７００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約５００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約７００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約５００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約７００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約５００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約７００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約５００ＭＰａ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約１５０ＭＰａから約８００ＭＰａの範囲にある。
【００９２】
第５の実施の形態のガラス系物品における、第６の実施の形態において、第一面および第二面の少なくとも一方での圧縮応力は、約３００ＭＰａから約６００ＭＰａの範囲内にある。
【００９３】
第７の実施の形態において、第１から第６の実施の形態のいずれかのガラス系物品は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【００９４】
第８の実施の形態において、第１から第７の実施の形態のいずれかの強化済みガラス系物品は、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【００９５】
第９の実施の形態において、第１から第８の実施の形態のいずれかの強化済みガラス系物品は、０．１モル％から２０モル％の範囲のＬｉ２Ｏを含む組成物から形成される。
【００９６】
第１０の実施の形態において、第１から第９の実施の形態のいずれかの強化済みガラス系物品は、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含む組成物から形成される。
【００９７】
第１１の実施の形態において、第１から第９の実施の形態のいずれかの強化済みガラス系物品は、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含む組成物から形成される。
【００９８】
第１２の実施の形態において、第１１の実施の形態のガラス系物品は、Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである、組成物から形成される。
【００９９】
第１３の実施の形態において、第１１の実施の形態のガラス系物品は、６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、前記組成中に存在する二価金属酸化物の総量である、組成物から形成される。
【０１００】
第１４の実施の形態は、消費者向け電子機器において、筐体；その筐体の少なくとも部分的に内部に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、およびその筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品；および筐体の前面にまたはその上であって、ディスプレイの上に配置されたカバー物品を備え、そのカバー物品または筐体が、第１から第１３の実施の形態のいずれかのガラス系物品から作られている、消費者向け電子機器を提供する。
【０１０１】
第１５の実施の形態において、第１４の実施の形態は、その機器が、個人に着用されるように作られたウェアラブル電子機器であり、そのウェアラブル電子機器が、腕時計、メディアプレーヤ、財布、およびブレスレットからなる群より選択されるようなものである。
【０１０２】
第１６の実施の形態は、ウェアラブル消費者向け電子機器において、筐体；その筐体の少なくとも部分的に内部に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、およびその筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品；および筐体の前面にまたはその上であって、ディスプレイの上に配置されたカバーを備え、そのカバーが、ガラス系物品であって、約０．２ｍｍから約４．０ｍｍの範囲の厚さ、そのガラス系物品の第一面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、ガラス系物品の、第一面と反対にある第二面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層、および第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有する中央領域を有するガラス系物品から作られ、そのガラス系物品は、化学強化されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られ、そのウェアラブル消費者向け電子機器は、個人に着用されるように作られており、そのウェアラブル電子機器が、腕時計、メディアプレーヤ、財布、およびブレスレットからなる群より選択される、消費者向け電子機器に関する。
【０１０３】
第１７の実施の形態において、そのガラス系物品が、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含む組成物から形成される、第１６の実施の形態が提供される。
【０１０４】
本開示の別の態様は、ガラス系物品を製造する方法に関する。第１８の実施の形態において、方法は、ガラス系基板を強化して、約０．２ｍｍから約２．０ｍｍの範囲の厚さを有するガラス系物品を提供し、そのガラス系物品の第一面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、および、ガラス系物品の、第一面と反対にある第二面から、その厚さの約５％から約２０％の範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層を提供する工程；および第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在するそのガラス系物品の中央領域が、約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の引張応力を有するまで、強化する工程を継続する工程を有してなる。
【０１０５】
第１８の実施の形態は、その厚さが、約０．２ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．２ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．２ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約４．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約３．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約３．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約２．０ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．０ｍｍ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約０．２ｍｍから約３．５ｍｍの範囲にあり得るように改良することができる。
【０１０６】
第１８の実施の形態は、その第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）および／または第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）が、約６％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２０％、約１３％から約２０％、約１４％から約２０％、約１５％から約２０％、約１６％から約２０％、約１７％から約２０％、またはその中に入る任意の部分的範囲など、厚さの約６％から約２０％の範囲にあるように改良することができる。
【０１０７】
第１８の実施の形態は、その中央領域が、約１．５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約２ＭＰａから約２０ＭＰａ、約３ＭＰａから約２０ＭＰａ、約４ＭＰａから約２０ＭＰａ、約５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約６ＭＰａから約２０ＭＰａ、約７ＭＰａから約２０ＭＰａ、約８ＭＰａから約２０ＭＰａ、約９ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１０ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１１ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１２ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１３ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１４ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１５ＭＰａから約２０ＭＰａ、約１ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１．５ＭＰａから約１５ＭＰａ、約２ＭＰａから約１５ＭＰａ、約３ＭＰａから約１５ＭＰａ、約４ＭＰａから約１５ＭＰａ、約５ＭＰａから約１５ＭＰａ、約６ＭＰａから約１５ＭＰａ、約７ＭＰａから約１５ＭＰａ、約８ＭＰａから約１５ＭＰａ、約９ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１０ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１１ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１２ＭＰａから約１５ＭＰａ、約１ＭＰａから約１０ＭＰａ、約１．５ＭＰａから約１０ＭＰａ、約２ＭＰａから約１０ＭＰａ、約３ＭＰａから約１０ＭＰａ、約４ＭＰａから約１０ＭＰａ、約５ＭＰａから約１０ＭＰａ、約６ＭＰａから約１０ＭＰａ、約７ＭＰａから約１０ＭＰａ、約８ＭＰａから約１０ＭＰａ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約１ＭＰａから約２０ＭＰａの範囲の最大引張応力を有するように改良することができる。
【０１０８】
第１９の実施の形態において、第１８の実施の形態の強化する工程は、熱強化を含む。
【０１０９】
第２０の実施の形態において、第１８の実施の形態の強化する工程は、化学強化を含む。
【０１１０】
第２１の実施の形態において、第１８から第２０の実施の形態のいずれかにおける強化する工程は、放物線応力プロファイルを与える。
【０１１１】
第２２の実施の形態において、第１８から第２１の実施の形態のいずれかにおける強化する工程は、約１５０ＭＰａから約７００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約５００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約７００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約５００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約７００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約５００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約７００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約５００ＭＰａ、またはその中に入る任意の部分的範囲など、約１５０ＭＰａから約８００ＭＰａの範囲にある、第一面および第二面の少なくとも一方での圧縮応力を与える。
【０１１２】
第２３の実施の形態において、第１８から第２２の実施の形態のいずれかにおけるガラス系物品は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【０１１３】
第２４の実施の形態において、第２３の実施の形態は、そのアルカリアルミノケイ酸塩ガラスとイオンを交換する工程をさらに含む。
【０１１４】
第２５の実施の形態において、第１８から第２４の実施の形態のいずれかにおけるガラス系基板は、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【０１１５】
第２６の実施の形態において、Ｌｉ２Ｏは、強化前の第２５の実施の形態のガラス系基板中に、０．１モル％から２０モル％の範囲で存在する。
【０１１６】
第２７の実施の形態において、第２６の実施の形態のガラス系基板は、強化前に、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含む。
【０１１７】
第２８の実施の形態において、第１８から第２６の実施の形態のいずれかにおけるガラス系基板は、強化前に、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、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、および０モル％から約６モル％のＺｎＯを含む。
【０１１８】
第２９の実施の形態において、第２８の実施の形態は、強化する工程の前に、Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであるようなものである。
【０１１９】
第３０の実施の形態において、第２９の実施の形態は、強化する工程の前に、６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、前記組成中に存在する二価金属酸化物の総量であるようなものである。
【実施例】
【０１２０】
以下の実施例により、様々な実施の形態がさらに明確になるであろう。実施例において、実施例は、強化される前に、「基板」と称される。実施例は、強化が施された後に、「物品」または「ガラス系物品」と称される。
【０１２１】
各々が、イオン交換前に、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の公称組成を有する、３つのガラス系基板を調製した。
【０１２２】
試料Ａは、イオン交換しなかった。
【０１２３】
試料Ｂは、４２０℃で４８時間に亘り１００％のＮａＮＯ３中でイオン交換した。
【０１２４】
試料Ｃは、４２０℃で４８時間に亘り１００％のＮａＮＯ３中でイオン交換し、第２のイオン交換において、３９０℃で３０分間（０．５時間）に亘り１００％のＫＮＯ３中でイオン交換した。
【０１２５】
表面下の深さでの応力を、Ｇｌａｓｓｔｒｅｓｓ（エストニア国）からのＳＣＡＬＰ−５測定システムを使用して測定した。フリンジが高度の複屈折および応力を示す、表面およびスパイクでの応力は、ＦＳＭ−６０００ＬＥで測定した。試料Ｃについて、この方法により、スパイクの深さは８μｍであり、表面での応力は、ＣＳ＝１００１．１ＭＰａであった。図６は、試料Ｃに関する、２つの異なる技法で測定した圧縮応力を示している。
【０１２６】
ＣＴは、試料Ａではゼロであり、ＣＴは、試料Ｂについて、約１４ＭＰａであった。試料ＣのＣＴは、２１．６ＭＰａであり、４００μｍのほぼ半値幅（８００μｍ厚の試料）で生じた。
【０１２７】
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、研磨紙上反転球（ＩＢｏＳ）試験における性能に関して記載されることがある。このＩＢｏＳ試験は、移動式または手持ち式電子機器に使用されるガラス系物品に通常生じる曲げに加え、損傷導入による破壊に関する支配的メカニズムを模倣する動的成分レベル試験である。現場では、ガラス系物品の上面に損傷の導入が起こる。割れがガラス系物品の上面で始まり、損傷がガラス系物品を通するか、または割れが、上面の曲げからまたはガラス系物品の内部から伝搬する。このＩＢｏＳ試験は、ガラスの表面への損傷の導入と、動荷重下での曲げの印加を同時に行うように設計されている。ある場合には、そのガラス系物品は、同じガラス系物品が圧縮応力を含まない場合よりも、圧縮応力を含む場合のほうが改善された落下破壊性能を示す。
【０１２８】
ＩＢｏＳ試験装置が、図７に概略示されている。装置５００は、試験スタンド５１０および球５３０を含む。球５３０は、例えば、ステンレス鋼球などの、剛体または固体球である。試験したときに、球５３０は、直径が１０ｍｍで４．２グラムのステンレス鋼球であった。球５３０を、所定の高さｈからガラス系物品サンプル５１８に直接落とした。試験スタンド５１０は、花崗岩などの硬質剛性材料から作られた固体土台５１２を含む。表面に研磨材を有するシート５１４が、研磨材を有する表面が上向きになるように、固体土台５１２の上面に配置されている。シート５１４は、いくつかの実施の形態において、３０グリットの表面、他の実施の形態において、１８０グリットの表面を有する研磨紙である。ガラス系物品サンプル５１８は、ガラス系物品サンプル５１８とシート５１４との間に空隙５１６が存在するように、サンプル保持器５１５によりシート５１４の上の適所に保持される。ガラスシート５１４とガラス系物品サンプル５１８との間に空隙５１６により、球５３０によるシート５１４の研磨面への衝撃の際に、ガラス系物品サンプル５１８が曲げられる。１つの実施の形態において、ガラス系物品サンプル５１８は、曲げが球の衝撃点のみに制約され、再現性を確保するために、全ての角で固定されている。いくつかの実施の形態において、サンプル保持器５１５および試験スタンド５１０は、約２ｍｍまでのサンプル厚を収容するように適合されている。空隙５１６は、約５０μｍから約１００μｍの範囲にある。空隙５１６は、材料の剛性（ヤング率）の差を調整するように適合される。球５３０の衝撃の際にガラス系物品サンプル５１８の割れ事象における破片を収集するために、粘着テープ５２０を使用して、ガラス系物品サンプルの上面を覆ってもよい。
【０１２９】
研磨面として様々な材料を使用してよい。１つの特定の実施の形態において、研磨面は、炭化ケイ素またはアルミナ研磨紙、工業用研磨紙、または同程度の硬度および／または鋭さを有すると当業者に知られている任意の研磨材などの研磨紙である。図８に示されたデータは、１８０グリットの研磨紙を使用して生成した。
【０１３０】
図８は、試料Ａ、ＢおよびＣに関する破壊落下高さのプロットである。これらの結果は、圧縮応力の増加による落下高さの改善を示している。
【０１３１】
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、当業者に明白であろう。
【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
ガラス系物品において、
０．２ｍｍ以上から４．０ｍｍ以下までの範囲の厚さ、
前記ガラス系物品の第一面から、前記厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、
前記ガラス系物品の、前記第一面と反対にある第二面から、前記厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層、および
前記第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から前記第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、０．５ＭＰａ以上から２０ＭＰａ以下までの範囲の最大引張応力を有する中央領域、
を有し、
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が３００ＭＰａ以上である、ガラス系物品。
【０１３４】
実施形態２
前記ガラス系物品が、熱強化されている、実施形態１に記載のガラス系物品。
【０１３５】
実施形態３
前記ガラス系物品が、化学強化されている、実施形態１に記載のガラス系物品。
【０１３６】
実施形態４
前記ガラス系物品が、放物線応力プロファイルを有する、実施形態１から３いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１３７】
実施形態５
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、約３００ＭＰａ以上から８００ＭＰａ以下までの範囲にある、実施形態１から４いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１３８】
実施形態６
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、約３００ＭＰａ以上から６００ＭＰａ以下までの範囲にある、実施形態１から５いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１３９】
実施形態７
前記ガラス系物品が、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、実施形態１から６いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１４０】
実施形態８
前記ガラス系物品が、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、実施形態１から７いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１４１】
実施形態９
前記ガラス系物品が、０．１モル％から２０モル％の範囲のＬｉ２Ｏを含む組成物から形成される、実施形態１から８いずれか１つに記載のガラス系物品。
【０１４２】
実施形態１０
前記ガラス系物品が、
５８モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１９モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
０．５モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
６モル％以上から１８モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む組成物から形成される、実施形態９に記載のガラス系物品。
【０１４３】
実施形態１１
前記ガラス系物品が、
６３モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１７モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
１モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
９モル％以上から２０モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む組成物から形成される、実施形態９に記載のガラス系物品。
【０１４４】
実施形態１２
前記ガラス系物品が、Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである、組成物から形成される、実施形態１０に記載のガラス系物品。
【０１４５】
実施形態１３
前記ガラス系物品が、６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、前記組成中に存在する二価金属酸化物の総量である、組成物から形成される、実施形態１０に記載のガラス系物品。
【０１４６】
実施形態１４
消費者向け電子機器において、
筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品、および
前記筐体の前面にまたはその上であって、前記ディスプレイの上に配置されたカバー物品、
を備え、
前記カバー物品および／または筐体の一方の少なくとも一部が、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から作られている、消費者向け電子機器。
【０１４７】
実施形態１５
前記機器が、腕時計、メディアプレーヤ、財布、およびブレスレットからなる群より選択されるウェアラブル電子機器である、実施形態１４に記載の消費者向け電子機器。
【０１４８】
実施形態１６
ウェアラブル消費者向け電子機器において、
筐体、
前記筐体の少なくとも部分的に内部に設けられた電気部品であって、少なくとも制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品、および
前記筐体の前面にまたはその上であって、前記ディスプレイの上に配置されたカバー、
を備え、
前記カバーが、ガラス系物品であって、０．２ｍｍ以上から４．０ｍｍ以下までの範囲の厚さ；該ガラス系物品の第一面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層；該ガラス系物品の、該第一面と反対にある第二面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層；および該第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から該第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在し、０．５ＭＰａ以上から２０ＭＰａ以下までの範囲の最大引張応力を有する中央領域を有するガラス系物品から作られ、前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、３００ＭＰａ以上であり、該ガラス系物品は、化学強化されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られ、前記ウェアラブル消費者向け電子機器は、個人に着用されるように作られており、該ウェアラブル電子機器が、腕時計、メディアプレーヤ、財布、およびブレスレットからなる群より選択される、ウェアラブル消費者向け電子機器。
【０１４９】
実施形態１７
前記ガラス系物品が、
５８モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１９モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
０．５モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
６モル％以上から１８モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む組成物から形成される、実施形態１６に記載のウェアラブル消費者向け電子機器。
【０１５０】
実施形態１８
ガラス系物品を製造する方法において、
ガラス系基板を強化して、ガラス系物品であって、０．２ｍｍ以上から２．０ｍｍ以下までの範囲の厚さ、該ガラス系物品の第一面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）まで延在する第１の圧縮応力層、および該ガラス系物品の、該第一面と反対にある第二面から、該厚さの５％以上から２０％以下までの範囲にある第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する第２の圧縮応力層を有するガラス系物品を提供する工程、および
前記第１の圧縮深さ（ＤＯＣ１）から前記第２の圧縮深さ（ＤＯＣ２）まで延在する前記ガラス系物品の中央領域が、０．５ＭＰａ以上から２０ＭＰａ以下までの範囲の引張応力を有するまで、前記強化する工程を継続する工程、
を有してなり、
前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力が、３００ＭＰａ以上である、方法。
【０１５１】
実施形態１９
前記強化する工程が熱強化を含む、実施形態１８に記載の方法。
【０１５２】
実施形態２０
前記強化する工程が化学強化を含む、実施形態１８に記載の方法。
【０１５３】
実施形態２１
前記強化する工程が放物線応力プロファイルを与える、実施形態１８から２０いずれか１つに記載の方法。
【０１５４】
実施形態２２
前記強化する工程が、３００ＭＰａ以上から８００ＭＰａ以下までの範囲にある、前記第一面および前記第二面の少なくとも一方での圧縮応力を与える、実施形態１８から２１いずれか１つに記載の方法。
【０１５５】
実施形態２３
前記ガラス系物品が、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、実施形態１８から２２いずれか１つに記載の方法。
【０１５６】
実施形態２４
前記強化する工程が、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスとイオンを交換する工程を含む、実施形態２３に記載の方法。
【０１５７】
実施形態２５
前記ガラス系基板が、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、実施形態１８から２４いずれか１つに記載の方法。
【０１５８】
実施形態２６
前記ガラス系基板が、前記強化する工程の前に、０．１モル％から２０モル％の範囲のＬｉ２Ｏを含む、実施形態２５に記載の方法。
【０１５９】
実施形態２７
前記ガラス系基板が、前記強化する工程の前に、
５８モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１９モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
０．５モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
６モル％以上から１８モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む、実施形態２６に記載の方法。
【０１６０】
実施形態２８
前記ガラス系基板が、前記強化する工程の前に、
６３モル％以上から６５モル％以下までのＳｉＯ２、
１１モル％以上から１７モル％以下までのＡｌ２Ｏ３、
１モル％以上から３モル％以下までのＰ２Ｏ５、
９モル％以上から２０モル％以下までのＮａ２Ｏ、
０モル％から６モル％以下までのＭｇＯ、および
０モル％から６モル％以下までのＺｎＯ、
を含む、実施形態２６に記載の方法。
【０１６１】
実施形態２９
前記ガラス系基板が、強化する工程の前に、Ｒ２Ｏ（モル％）／Ａｌ２Ｏ３（モル％）＜２を示し、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏである、実施形態２７に記載の方法。
【０１６２】
実施形態３０
前記ガラス系基板が、強化する工程の前に、６５モル％＜ＳｉＯ２（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＜６７モル％、およびＲ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｐ２Ｏ５（モル％）＞−３モル％を示し、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏであり、Ｒ’Ｏは、前記ガラス系基板中に存在する二価金属酸化物の総量である、実施形態２７に記載の方法。
【符号の説明】
【０１６３】
１００    ガラス物品
１０１、２０１    第一面
１２０、２２０    最大中央張力
１３０、２３０    圧縮深さ（ＤＯＣ）
２００、１０１１    ガラス系物品
３１０    ガラス系基板
３２０、４００    強化済みガラス系物品
３５０    小さい亀裂
３５５、４０５    外面
３６０、４１０、４２０    圧縮応力領域
３８０、４３０    中央張力領域
３９０    大きい亀裂
４２５    内面
５００    装置
５１０    試験スタンド
５１２    固定土台
５１４    ガラスシート
５１５    サンプル保持器
５１６    空隙
５１８    ガラス系物品サンプル
５２０    粘着テープ
５３０    鋼球
６００    ＡＲＯＲ構成
６１０    研磨されたガラス系物品
６２０    支持リング
６３０    荷重リング
１０００    電子機器
１０２０    筐体
１０４０    正面
１０６０    背面
１０８０    側面
１１２０    ディスプレイ
【図１】
2020536036.tif 000003
【図２】
2020536036.tif 000004
【図３】
2020536036.tif 000005
【図４】
2020536036.tif 000006
【図５】
2020536036.tif 000007
【図６】
2020536036.tif 000008
【図７】
2020536036.tif 000009
【図８】
2020536036.tif 000010
【図９】
2020536036.tif 000011
【国際調査報告】
2020536036.tif 000012
2020536036.tif 000013
2020536036.tif 000014