CN110099877B - 具有裂纹减缓的单和多层膜以保留制品强度和耐划痕性的玻璃基制品 - Google Patents

Abstract

一种制品，其包括基于玻璃的基材，所述基于玻璃的基材具有：相对主表面；布置在所述主表面中的一个上的裂纹减缓堆叠；和布置在裂纹减缓堆叠上的耐划痕膜，该膜的弹性模量大于或等于基材的弹性模量。堆叠包括一个或多个双层，双层定义如下：(a)包含有机硅酸盐/酯材料的第一层，和(b)在第一层上的包含有机硅酸盐/酯材料的第二层，所述第一层的弹性模量低于所述第二层的弹性模量。膜包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。此外，制品的特征在于，平均挠曲强度至少是基材的平均挠曲强度的70％。

Description

具有裂纹减缓的单和多层膜以保留制品强度和耐划痕性的玻 璃基制品

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2016年12月20日提交的美国临时申请系列第62/436657号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景技术

本公开涉及具有基于玻璃的基材的制品，该制品具有设置在其表面上的耐划痕膜，以及膜和基于玻璃的基材之间的改性界面，从而使得基于玻璃的基材基本保留其平均挠曲强度，以及使得膜保留用于其应用的性质，包括与显示器装置应用相关的光学性质和耐划痕性。

包括基于玻璃的基材的制品(其可如本文所述是经过强化或者是坚固的)近来被广泛地用作显示器(特别是触摸屏应用)的保护覆盖玻璃，并且它们具有用于许多其他应用(例如，车辆或建筑窗，用于光伏系统的玻璃，和用于其他电子器件应用的基于玻璃的基材)的潜力。此外，此类制品通常用于消费者电子产品，来保护产品内的器件，用于提供用户界面进行输入和/或显示，和/或提供许多其它功能。这些消费者电子产品包括移动装置，例如智能手机、mp3播放器和平板电脑。

当制品用于覆盖基材和一些外罩基材应用时，出于最大化光透射和最小化反射率，对于这些制品中的许多制品而言，牢固的光学性能是有利的。此外，在覆盖基材应用中，希望在反射和/或透射中，随着观察角(或者入射照射角)的变化，所展现或感知的颜色没有明显变化。也就是说，如果随着观察角改变，具有明显程度的反射或透射的颜色变化的话，结合了覆盖玻璃的产品的用户会察觉到显示器的颜色或亮度变化，这会降低显示器的察觉质量。对于这些变化，颜色的变化通常是最为明显的，并且对于用户而言是令人讨厌的。

在许多这些应用中，向基于玻璃的基材施加耐划痕膜会是有利的。此类耐划痕膜还可包括布置在耐划痕外膜与基材之间的其他功能性膜和/或层。由此，示例性耐划痕膜可以包括以下材料的一层或多层(或膜)：氧化铟锡(“ITO”)或者其他透明传导氧化物(例如，铝和镓掺杂的氧化锌和氟掺杂的氧化锡)，各种类型的硬膜(例如，钻石状碳、Al₂O₃、AlN、AlO_xN_y、Si₃N₄、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、TiN、TiC)，IR或UV反射层，传导层或半导体层，电子层，薄膜晶体管层或者防反射(AR膜)(例如，SiO₂、Nb₂O₅和TiO₂层状结构)。无论是自立式或是多层情况，这些耐划痕膜必然具有高的耐划痕性且通常是硬的和/或具有高的弹性模量，否则的话，它们的其他功能性或者在它们下面的基材的功能性(例如，机械性、耐久性、导电性和/或光学性质)会劣化。在大多数情况下，这些耐划痕膜是薄膜；因此，它们的厚度通常是0.005μm至10μm(例如，5nm至10000nm)。

当耐划痕膜被施加到基于玻璃的基材的表面(其可以经过强化或者特性在于坚固)的时候，可能降低基于玻璃的基材的平均挠曲强度，例如，当采用环上环强度测试进行评价时。测得这种行为不依赖温度的作用(即，该行为不是由于任意加热导致基于强化玻璃的基材中的显著或可测得的表面压缩应力的释放所引起的)。平均挠曲强度的降低显然也不依赖来自加工的任意玻璃表面损坏或腐蚀，并且显然是制品的固有机械性质，即使是当向制品施加厚度是约5nm至约10μm的耐划痕薄膜时依然如此。不受限于理论，相信这种平均挠曲强度的下降与此类膜相对于基于强化或牢固玻璃的基材之间的粘附，选定的基于强化或牢固玻璃的基材相对于选定的耐划痕膜的初始高的平均挠曲强度(或者高的平均断裂应变)，以及此类膜与基于玻璃的基材之间的裂纹桥接有关。

例如，当采用基于玻璃的基材的这些制品用于某些电子器件应用时，它们可能在制造过程中经受额外的高温加工。更具体来说，在将耐划痕膜沉积到基于玻璃的基材上之后，制品会经受额外的热处理。这些额外的高温处理通常是制品的基材和/或膜上建立额外结构和组件的基于具体应用的结果。此外，在基材上沉积耐划痕膜自身会是在较高温度下进行。

由于这些新的理解，需要防止耐划痕膜使得这些制品中的基于玻璃的基材的平均挠曲强度下降。还需要确保基于的玻璃基材的平均挠曲强度基本得到保留，甚至是在耐划痕膜沉积过程和额外的基于具体应用的热处理的高温暴露之后依然如此。此外，出于基材与耐划痕膜之间的界面的额外设计、构造和/或加工考虑，还需要保留基材和耐划痕膜的耐划痕性和光学性质。也就是说，需要在引入旨在保留制品强度的额外界面特征之后，保留制品的耐划痕性和光学性质。

发明内容

本公开的第1个方面属于一种包括基于玻璃的基材的制品，所述基于玻璃的基材具有：相对主表面，包含有机硅酸盐/酯材料且布置在所述主表面中的一个上的裂纹减缓层，和布置在裂纹减缓层上的耐划痕膜，该膜的弹性模量大于或等于所述基于玻璃的基材的弹性模量。所述裂纹减缓层的特征在于弹性模量是约1GPa至约30GPa。此外，耐划痕膜包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。此外，制品的特征在于，平均挠曲强度至少是基材的平均挠曲强度的70％。

根据第2个方面，提供了第1个方面的制品，其中，裂纹减缓层的厚度是约50纳米至约500纳米，以及耐划痕膜的厚度是约1微米至约3微米。

根据第3个方面，提供了方面1或方面2的制品，其中，耐划痕膜包括氮化硅。

根据第4个方面，提供了方面1或方面2中任一项的制品，其中，耐划痕膜包括：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼、TiN_x、SiC、TiC、WC、Si、Ge、氧化铟锡、氧化锡、氟化氧化锡、氧化铝锌、氧化锌、碳纳米管、石墨烯掺杂的氧化物、含硅氧烷聚合物、含倍半硅氧烷聚合物、钻石状碳，及其组合。

根据第5个方面，提供了方面1-4中任一项的制品，其中，对于从400纳米到800纳米的波长，在其上布置有裂纹减缓层的基于玻璃的基材的透光率相比于没有裂纹减缓层的单独的基材的透光率变化5％或更小。

根据第6个方面，提供了方面1-5中任一项的制品，其中，耐划痕膜的特征在于，在将膜暴露于1kg总负荷的加奈特(Garnet)划痕测试之后，其基本没有从制品发生剥离。

根据第7个方面，提供了方面1-6中任一项的制品，其中，裂纹减缓层的特征在于，弹性模量是约5GPa至约15GPa。

根据第8个方面，提供了方面1-7中任一项的制品，其中，裂纹减缓层的特征在于，弹性模量是约6GPa至约8GPa。

根据第9个方面，提供了方面1-8中任一项的制品，其中，对于400纳米至800纳米的波长，制品的透光率是约80％或更大。

本公开的第10个方面属于一种包括外壳的装置，所述外壳具有：前表面、后表面和侧表面，至少部分位于外壳内的电子组件，和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器。此外，方面1-9中任一项的制品是以下至少一种情况：布置在显示器上方或者布置作为外壳的一部分。

本公开的第11个方面属于一种包括基于玻璃的基材的制品，所述基于玻璃的基材具有：相对主表面，布置在所述主表面中的一个上的裂纹减缓层，和布置在裂纹减缓层上的耐划痕膜，该膜的弹性模量大于或等于所述基于玻璃的基材的弹性模量。裂纹减缓层包括一个或多个双层，其中，每个双层定义如下：(a)包含有机硅酸盐/酯材料的第一层，和(b)在第一层上的包含有机硅酸盐/酯材料的第二层，所述第一层的弹性模量低于所述第二层的弹性模量。此外，耐划痕膜包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。此外，制品的特征在于，平均挠曲强度至少是基材的平均挠曲强度的70％。

根据第12个方面，提供了方面11的制品，其中，第一层的特征在于弹性模量是约1GPa至约20GPa，以及第二层的特征在于弹性模量是约10GPa至约40GPa。

根据第13个方面，提供了方面11或方面12的制品，其中，第一层的特征还在于厚度是约20纳米至约70纳米，以及第二层的特征还在于厚度是约5纳米至约40纳米。

根据第14个方面，提供了方面11-13中任一项的制品，其中，裂纹减缓层的厚度是约50纳米至约500纳米。

根据第15个方面，提供了方面11-14中任一项的制品，其中，裂纹减缓堆叠包括N个双层，以及N是2至10。

根据第16个方面，提供了方面15的制品，其中，N等于3。

根据第17个方面，提供了方面11-16中任一项的制品，其中，耐划痕膜包括氮化硅。

根据第18个方面，提供了方面11-16中任一项的制品，其中，耐划痕膜包括：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼、TiN_x、SiC、TiC、WC、Si、Ge、氧化铟锡、氧化锡、氟化氧化锡、氧化铝锌、氧化锌、碳纳米管、石墨烯掺杂的氧化物、含硅氧烷聚合物、含倍半硅氧烷聚合物、钻石状碳，及其组合。

根据第19个方面，提供了方面11-18中任一项的制品，其中，第一和第二层由不同组成限定。

根据第20个方面，提供了方面11-19中任一项的制品，其中，对于从400纳米到800纳米的波长，在其上布置有裂纹减缓堆叠的基于玻璃的基材的透光率相比于没有裂纹减缓堆叠的相同的基于玻璃的基材的透光率变化5％或更小。

根据第21个方面，提供了方面11-20中任一项的制品，其中，耐划痕膜的特征在于，在将膜暴露于1kg总负荷的加奈特(Garnet)划痕测试之后，其基本没有从制品发生剥离。

根据第22个方面，提供了方面11-21中任一项的制品，其中，第一和第二层的特征分别在于：弹性模量是约5GPa至约10GPa和约25GPa至约35GPa。

根据第23个方面，提供了方面11-22中任一项的制品，其中，对于400纳米至800纳米的波长，制品的透光率是约80％或更大。

本公开的第24个方面属于一种包括外壳的装置，所述外壳具有：前表面、后表面和侧表面，至少部分位于外壳内的电子组件，和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器。此外，方面11-23中任一项的制品是以下至少一种情况：布置在显示器上方或者布置作为外壳的一部分。

附图说明

图1A是根据一个或多个实施方式的制品的示意图，所述制品包括基于玻璃的基材、耐划痕膜和裂纹减缓层。

图1B是根据一个或多个实施方式的制品的示意图，所述制品包括基于玻璃的基材、耐划痕膜和裂纹减缓堆叠。

图2是膜或层中裂纹的建立及其可能的桥接模式的示意图。

图3所示是膜或层中存在的裂纹及其可能的桥接与弹性不匹配α之间的关系的理论模型。

图4所示是能量释放比例G_d/G_p。

图5A是根据本公开的一些实施方式，与插入耐划痕膜和基于玻璃的基材之间的裂纹减缓层或裂纹减缓堆叠相关的粘合剂失效示意图。

图5B是根据本公开的一些实施方式，与插入耐划痕膜和基于玻璃的基材之间的裂纹减缓层或堆叠相关的内聚失效示意图。

图6呈现了如下这些的环上环负荷失效性能图：基于玻璃的基材对照样；具有氮化硅耐划痕膜(2μm和440μm)的基材；具有氮化硅耐划痕膜(440μm)和基于三甲基硅烷(TMS)有机硅酸盐/酯裂纹减缓层的基材；和具有氮化硅耐划痕膜(440μm)和基于TMS有机硅酸盐/酯裂纹减缓堆叠的基材，根据本公开的方面由实施例1A-1C、2A和2B给出。

图7呈现了如下这些的透光率和反射数据与可见光谱中波长的关系图：基于玻璃的基材对照样；具有单层基于TMS有机硅酸盐/酯裂纹减缓层的基于玻璃的基材；和具有多层基于TMS有机硅酸盐/酯裂纹减缓堆叠的基于玻璃的基材，根据本公开的一些实施方式由实施例1A、2A和2B给出。

图8呈现了图7所示的样品的吸收和雾度数据(即，吸收和雾度等于1-(反射率+透射率))与可见光谱中的波长的关系。

图9A是透射颜色图，显示图7所示样品在D65光源下的a*和b*颜色坐标。

图9B是反射颜色图，显示图7所示样品在D65光源下的a*和b*颜色坐标。

图10是根据本公开的一些实施方式，在各种TMS和氧气流比例下加工的基于TMS的有机硅酸盐/酯涂层的傅里叶变换红外(FTIR)光谱图。

图11是根据一个或多个实施方式的器件的俯视平面图。

图12是图11所示装置的透视图。

具体实施方式

在以下详细描述中，为了提供对本公开实施方式的透彻理解，陈述了许多具体的细节。但是，对本领域技术人员显而易见的是，本公开可以在没有这些具体细节中的一些细节或全部细节的情况下实施。在其它情况中，为了不使本公开难以理解，可能没有详细描述众所周知的特征或工艺。此外，类似或相同的附图编号可用于标识共有或类似的元件。

参见图1A，本公开的方面包括具有总堆叠厚度10a的层叠制品100a。制品100a还包括：具有厚度11的耐划痕膜110，具有厚度12的基于玻璃的基材120，以及具有厚度13a的裂纹减缓层130a(其包含有机硅酸盐/酯材料)。在这些方面中，裂纹减缓层130a包括一层或多层，通常具有相同或基本相同组成，并且特征在于弹性模量是约1GPa至约25GPa。在某些方面中，耐划痕膜110包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。在层叠制品100a的一些实施方式中，耐划痕膜110包括氮化硅。

通过横截面的扫描电子显微镜(SEM)或者通过椭圆光学测量法(例如，通过n&k分析仪)或者通过薄膜反射测量法，来测量薄膜元件(例如，裂纹减缓层、耐划痕膜、裂纹减缓堆叠等)的厚度。对于多层元件(例如，裂纹减缓堆叠)，优选通过SEM测量厚度。为了测量薄膜元件的弹性模量，使用代理层。代理层由与用于产生涂层的相同材料制造并且以相同工艺沉积，但是是在

玻璃基材上沉积了300nm厚的代理层。采用广泛接受的纳米压痕实践来确定薄膜涂层的硬度和杨氏模量。参见Fischer-Cripps,A.C.的“Critical Reviewof Analysis and Interpretation of Nanoindentation Test Data(纳米压痕测试数据的分析和解读的关键复习)”，Surface&Coatings Technology(表面和涂层技术)，200,4153–4165(2006)，下文称作“Fischer-Cripps”以及Hay,J.,Agee,P和Herbert,E.的“Continuous Stiffness measurement During Instrumented Indentation Testing(仪器压痕测试过程中的连续刚度测量)”，Experimental Techniques(实验技术)，34(3)86–94(2010)，下文称作“Hey”。对于涂层，通常测量硬度和模量与压痕深度的关系。只要涂层足够厚，则可以从所得到的响应分布分离出涂层的性质。应该认识到的是，如果涂层太薄(例如，小于约500nm)，则可能无法完全分离出涂层性质，因为它们会受到具有不同机械性质的靠近的基材的影响。(参见Hay)。用于记录本文性质的方法是涂层自身的代表。工艺是测量硬度和模量与出来的压痕深度到接近1000nm的深度的关系。在较软玻璃上的硬涂层的情况下，响应曲线会展现出硬度和模量在较小压痕深度(</＝约200nm)下的最大水平。在较深压痕深度下，硬度和模量这两者都会逐渐减小，因为响应受到较软玻璃基材的影响。在这种情况下，涂层硬度和模量取自与展现出最大硬度和模量的区域相关的那些。在较硬玻璃基材上的软涂层的情况下，涂层属性会展现为发生在较小压痕深度的最低硬度和模量水平。在较深压痕深度，由于受到较硬玻璃的影响，硬度和模量会逐渐增加。可以通过采用常规的Oliver和Pharr方法(如Fischer-Cripps所述)或者通过更高效的连续刚度方法(参见Hay)来获得硬度和模量与深度关系的这些分布。提取可靠的纳米压痕数据需要遵循完善的方案。否则的话，这些度量可能存在明显误差。

在制品100a内，耐划痕膜110与裂纹减缓层130a之间或者裂纹减缓层130a与基材120之间的有效界面140处的界面性质经过改性(通常是借助于裂纹减缓层130a)，从而使得制品100a基本保留其平均挠曲强度，以及膜110保留用于其应用的功能属性(特别是耐划痕性)。

现参见图1B，本公开的方面包括具有总堆叠厚度10b的层叠制品100b。制品100b也包括：耐划痕膜110，基于玻璃的基材120，和具有厚度13b且包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓堆叠130b。层叠制品100b与层叠制品100a相似；因此，相同的编号的元件具有相同或相似的结构和功能。此外，裂纹减缓堆叠130b包括一个或多个双层23，每个由第一层33与第二层35制得。在某些方面中，裂纹减缓堆叠130b包括N个双层23，N的范围是约2至10个双层23。在一些实施方式中，双层23的N的数字等于3；因此，具有3个双层23，并且总计有6个第一层33和第二层35。

(参见图1B)层叠制品100b的每个双层23限定为：第一层33包括有机硅酸盐/酯材料，以及第一层33上的第二层35包括有机硅酸盐/酯材料，其中，第一层33的弹性模量低于第二层35的弹性模量。第一层33和第二层35通常具有相似组成，但是具有不同弹性模量。在某些实施方式中，第一层33和第二层35具有不同的组成，这影响了它们的性质不同，包括弹性模量。在某些实施方式中，第一层33的特征在于弹性模量是约1GPa至约20GPa，以及第二层35的特征在于弹性模量是约10GPa至约40GPa。在某些方面中，耐划痕膜110包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。

在制品100b内，耐划痕膜110与裂纹减缓堆叠130b之间或者裂纹减缓堆叠130b与基材120之间的有效界面140处的界面性质经过改性(通常是借助于裂纹减缓堆叠130b)，从而使得制品100b基本保留其平均挠曲强度，以及耐划痕膜110保留用于其应用的功能属性(特别是耐划痕性)。

如本公开所理解，术语“耐划痕膜”和“耐划痕膜110”可以包括一个或多个膜、层、结构，及其组合。还应理解的是，对于包括不止一个膜、层、结构等的“膜”，与“膜”相关的折射率是构成“膜”的膜、层、结构等的总和或复合折射率。

再次参见图1A和1B，本公开的方面包括层叠制品100a、100b，其包括基于玻璃的基材120和裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b。在制品100a、100b内，裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b与基材120之间的有效界面140处的界面性质经过改性，从而使得制品100a、100b基本保留其平均挠曲强度。在其他实施方式中，裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b与基材120之间的有效界面140处的界面性质经过改性，从而使得制品100a、100b基本保留其平均挠曲强度的至少70％、至少80％或者至少90％。在其他实践方式中，有效界面140处的界面性质经过改性，使得制品100a、100b基本保留其耐划痕性，特别是与耐划痕膜110相关的耐划痕性。

在一个或多个实施方式中，层叠制品100a、100b展现出在此类界面改性之后仍然得到保留的功能性质，例如耐划痕性。耐划痕膜110和/或制品100a、100b的功能性质可以包括：光学性质、电性质和/或机械性质，例如硬度、弹性模量、断裂应变、耐磨性、耐划痕性、机械耐用性、摩擦系数、导电性、电阻率、电子迁移率、电子或空穴载体掺杂、光学折射率、密度、不透明性、透明度、反射率、吸收率以及透射率等。采用由位于加利福尼亚州圣何塞的n&k技术公司(n&k Technology)提供的型号1512-RT分析仪(其使用本领域已知的光谱椭圆对称法)来测量折射率。在某些实践方式中，不依赖于裂纹减缓层130或裂纹减缓堆叠130b的性质和/或加工，制品100a、100b的光学性质得到保留。在某些方面中，基材120和裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b的透光率相对于基材120的透光率变化1％或更小(例如，400nm至800nm的波长)。在与裂纹减缓层130a和裂纹减缓堆叠130b结合之后，以及在裂纹减缓层130a和裂纹减缓堆叠130b与基于玻璃的基材120发生任意分离之前，可以保留制品100a、100b的这些功能性质，如本文所述。

在层叠制品100a、100b的一个或多个实施方式中，耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间的有效界面140的改性包括：防止来自膜110或基于玻璃的基材120中的一个的一个或多个裂纹桥接进入膜110或基于玻璃的基材120中的另一个，同时保有膜110和/或制品的其他功能性质。在一个或多个具体实施方式中，如图1A和1B所示，界面性质的改性包括在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110之间布置裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b布置在基于玻璃的基材120上并且形成第一界面150，以及膜110布置在裂纹减缓层130上形成第二界面160。有效界面140包括第一界面150、第二界面160和/或裂纹减缓层130。

对于图1A和1B所示的层叠制品100a和100b，当用于耐划痕膜110和/或结合到制品100a、100b中的其他膜时，术语“耐划痕膜”包括通过任意本领域已知方法(包括不连续沉积或连续沉积过程)形成的一层或多层。此类层可以相互直接接触。层可以由相同材料形成，或者由不止一种不同材料形成。在一个或多个替代实施方式中，此类层可具有布置在其间的不同材料的插入层。在一个或多个实施方式中，耐划痕膜可包括一层或多层毗邻且不间断层和/或一层或多层不连续且间断层(即，由相互相邻的不同材料形成的层)。

如本文(例如，关于层叠制品100a、100b)所用的术语“布置”包括采用本领域任意已知的方法在表面上涂覆、沉积和/或形成材料。布置的材料可构成本文所定义的层或膜。表述“布置在……上”包括在表面上形成材料从而使得材料与表面直接接触的情况，还包括在表面上形成材料，其中在布置的材料和表面之间具有一种或多种插入材料的情况。插入材料可构成本文所定义的层或膜。

如本文所用，术语“平均挠曲强度”旨在表示含玻璃材料(例如，制品和/或基于玻璃的基材)的挠曲强度，通过环上环测得。当用于平均挠曲强度或者任意其他性质时，术语“平均”是基于5个样品的此类性质测量的数学平均值。平均挠曲强度可表示环上环测试的失效负荷的两种参数的威布尔统计的尺度参数。这种尺度参数也称作威布尔特性强度，在此时，材料的失效概率为63.2％。还可以装置构造进行玻璃表面强度测试，其中含有含玻璃材料的器具或装置(例如，制品和/或基于玻璃的基材)制品以可产生表面挠曲应力的不同朝向掉落。在一些情况下，平均挠曲强度还可结合通过本领域已知的其他方法测得的强度，例如3点弯曲或4点弯曲测试。在一些情况下，这些测试方法会受到制品边缘强度的明显影响。

如本文所用，术语“桥接”或者“桥接进入”指的是裂纹、瑕疵或者缺陷形成，以及此类裂纹、瑕疵或缺陷的尺寸的生长和/或从一种材料、层或膜扩展进入另一材料、层或膜。例如，桥接包括耐划痕膜110中存在的裂纹扩展进入另一材料、层或膜(例如，基于玻璃的基材120)中的情况。术语“桥接”或“桥接进入”还包括裂纹横跨不同材料、不同层和/或不同膜之间的界面的情况。所述材料、层和/或膜无需相互直接接触以使得裂纹在此类材料、层和/或膜之间桥接。例如，裂纹可通过如下方式从第一材料桥接进入不与该第一材料直接接触的第二材料：桥接通过布置在第一和第二材料之间的中间材料。相同情形可用于层和膜，以及材料、层和膜的组合。在本文所述的层叠制品100a、100b中，裂纹可以源自耐划痕膜110或基于玻璃的基材120中的一个，并跨过有效界面140(具体来说，跨过第一界面150和第二界面160)桥接进入耐划痕膜110或基于玻璃的基材120中的另一个。

如本文结合层叠制品100a、100b所述，裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b可以使得裂纹偏转不发生耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间的桥接，而无论裂纹是在哪里引发的(即，在膜110或基于玻璃的基材120中引发)。类似地，层叠制品100a、100b的裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b可以使得裂纹偏转不发生层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120之间的桥接。裂纹偏转可以包括：在裂纹从一种材料(例如，膜110、基于玻璃的基材120或裂纹减缓层130a/堆叠130b)桥接到另一材料(例如，膜110、基于玻璃的基材120或裂纹减缓层130a/堆叠130b)之后，裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b从膜110和/或基于玻璃的基材120的至少部分偏转(如本文所述)。裂纹偏转还可包括引起裂纹扩展通过裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b，而不是扩展进入膜110和/或基于玻璃的基材120中。在此类情况下，裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b可以在有效界面140处形成低韧性界面，其有助于裂纹扩展通过裂纹减缓层而不是进入基于玻璃的基材或膜。这类机制可以被描述为沿着有效界面140使裂纹偏转。

以下理论破裂机制分析显示了裂纹可能发生桥接或者在层叠制品(例如，层叠制品100a、100b，参见图1A和1B)内可能发生迁移的选定方式。图2所示是布置在基于玻璃的基材上的膜中存在的裂纹及其可能的桥接或减缓模式示意图。图2中的标号元件是：基于玻璃的基材40(例如，与图1A和1B的基于玻璃的基材120相当)；基于玻璃的基材40的表面(未标号)的顶部上的膜42(例如，与耐划痕膜110相当)；进入基于玻璃的基材40与膜42之间的界面中的双侧偏转44；阻滞46(其是在膜42中开始建立但是没有完全通过膜42的裂纹)；“扭结(kinking)”48(其是在膜42的表面中建立，但是当其到达基于玻璃的基材40的表面时，没有直接渗透进入基于玻璃的基材40，而是相反地，以如图2所示的横向方向移动然后在另一个位置渗透基于玻璃的基材40的表面的裂纹)；渗透裂纹41，其在膜42中建立并渗透进入基于玻璃的基材40；以及单侧偏转43。图2还显示基于玻璃的基材40中相比于零轴45的张力与压缩的关系图47。以页面处于纵向，即线45是水平的且数字48位于顶部，线45和47表示叠加在图像上的应力分布图。以这种取向，线45表示图具有零应力值的x轴。在玻璃表面处的高压缩应力由线47表示，以及当线47下沉到低于线45时，还显示了玻璃深度中的拉伸应力。如所示，在施加了外部负荷之后(在此类情况下，张力负荷是最为有害的情形)，先于残留压缩或强化的基于玻璃的基材中建立裂纹，在膜中的瑕疵会被优先激活以形成裂纹。在如图2所示的情形中，外部负荷持续增加，裂纹会桥接直至它们遭遇基于玻璃的基材。在膜42中引发之后，当裂纹到达基于玻璃的基材40的表面时，可能的裂纹桥接模式如下：(a)渗透进入基于玻璃的基材，没有发生路径的改变，如标号41所示；(b)沿着膜和玻璃基材之间的界面偏转进入一侧，如标号43所示；(c)沿着界面偏转进入两侧，如标号44所示；(d)首先沿着界面偏转，然后扭结进入基于玻璃的基材中，如标号48所示；或者(e)由于微观变形机制，例如裂纹尖端的塑性、纳米规格钝化或者纳米规格的偏转，导致裂纹阻滞，如标号46所示。可在膜中引发裂纹，并桥接进入基于玻璃的基材。上述桥接模式也可适用于当在基于玻璃的基材中引发裂纹并桥接进入膜的情况，例如，基于玻璃的基材中预先存在的裂纹或瑕疵可能引发膜中的裂纹或瑕疵或者使其成核，从而导致裂纹从基于玻璃的基材生长或扩展进入膜中，导致裂纹桥接。

相比于单独的基于玻璃的基材120(即，没有耐划痕膜或裂纹减缓层/堆叠)的平均挠曲强度，裂纹渗透进入基于玻璃的基材120和/或耐划痕膜110降低了层叠制品100a、100b(参见图1A和1B)和基于玻璃的基材120的平均挠曲强度，而裂纹偏转、裂纹钝化或裂纹阻滞(本文统称为裂纹减缓)帮助保留制品的平均挠曲强度。“裂纹钝化”和“裂纹阻滞”可以被相互区分开。“裂纹钝化”可包括裂纹尖端半径的增加，例如，通过塑性变形或屈服机制。另一方面，“裂纹阻滞”可包括多种不同机制，例如，由于存在低模量中间层或者低模量至高模量界面过渡导致的裂纹尖端的应力强度因子的下降、在裂纹尖端遭遇高度的压缩应力；纳米规格裂纹偏转或裂纹扭曲，如一些多晶或复合材料中情况，以及裂纹尖端的应变硬化等。本文将讨论裂纹偏转的各种模式。

不受限于理论，可以在线性弹性断裂力学中分析某些可能的裂纹桥接路径。在如下段落中，将一个裂纹路径用作一个例子，将断裂力学概念用于裂纹路径以分析问题并显示对于特定范围的材料性质，帮助保留制品的平均挠曲强度性能所希望的材料参数。

图3显示理论模型框架示意图。这是膜12与基于玻璃的基材10之间的界面区域的简化示意图。术语μ₁、E₁、ν₁以及μ₂、E₂、ν₂分别是基于玻璃的基材和膜材料的剪切模量、杨氏模量(弹性模量)、泊松比，Γ_c ^玻璃和Γ_c ^IT分别是基于玻璃的基材和基材与膜之间的界面的临界能量释放速率。

表征膜与基材之间的弹性不匹配的常用参数是登达尔参数(Dundurs’parameter)α和β，如下所定义：

式中，

用于简单应变(plain strain)，以及

需要指出的是，临界能量释放速率与材料的断裂韧度紧密相关，其关系如下所定义：

假定在膜中存在预先存在的瑕疵，则在张力负荷之后，裂纹会纵向向下延伸，如图3所示。在界面处，如果满足如下条件的话，则裂纹倾向于沿着界面偏转：

G_d/G_p≥Γ^IT/Γ_c ^玻璃 (4)

以及如果满足如下条件的话，裂纹会渗透进入基于玻璃的基材：

式中，G_d和G_p分别是沿着界面偏转的裂纹和渗透进入基于玻璃的基材的裂纹的能量释放速率。在等式(4)和(5)的左边，G_d/G_p之比是弹性不匹配参数α的强函数，并且弱依赖于β；在其右侧，韧度比Γ_c ^IT/Γ_c ^玻璃是材料参数。

图4图示性显示G_d/G_p与弹性不匹配α的关系的趋势，参考双偏转裂纹重现。(参见Ming-Yuan,H.和J.W.Hutchinson，《不同弹性材料间的界面处的裂纹偏转(Crackdeflection at an interface between dissimilar elastic materials)》，国际固体和结构期刊，1989.25(9):pp.1053-1067。)

证实G_d/G_p之比强依赖于α。负的α表示膜比基于玻璃的基材硬，正的α表示膜比基于玻璃的基材软。韧度比Γ_c ^IT/Γ_c ^玻璃，其不依赖于α，在图4中是水平线。如果满足等式(4)的标准，则在图4中，在高于水平线的区域，裂纹倾向于沿着界面偏转，这可能有利于基材的平均挠曲强度的保留。另一方面，如果满足等式(5)的标准，在图4中，在低于水平线的区域，裂纹倾向于渗透进入基于玻璃的基材，这导致制品(特别是采用如本文其他地方所述的强化或牢固的基于玻璃的基材的)平均挠曲强度的劣化。

基于上述概念，在下文中，采用氧化铟锡(ITO)膜(例如，作为包含ITO的耐划痕膜110)作为示意性例子。对于基于玻璃的基材，E₁＝72GPa，v₁＝0.22，以及K_1c＝0.7MPa m^1/2；对于ITO，E₂＝99.8GPa，以及v₂＝0.25。(Zeng,K.等人，《透明传导氧化物薄膜的机械性质的研究(Investigation of mechanical properties of transparent conducting oxidethin films)》，固体薄膜，2003.443(1–2):pp.60-65。)ITO膜与基于玻璃的基材之间的界面韧度可以是约为Γ_in＝5J/m²，取决于沉积条件。(Cotterell,B.和Z.Chen，《压缩下的顺应性基材上的薄膜的弯曲和裂纹(Buckling and cracking of thin films on compliantsubstrates under compression)》，国际断裂期刊，2000.104(2):pp.169-179。)这会得到弹性不匹配α＝-0.17以及Γ_c ^IT/Γ_c ^玻璃＝0.77。这些值见图4。这个断裂分析预测了对于ITO膜，会有利于裂纹渗透进入基于玻璃的基材，这导致基于玻璃的基材(特别是经过强化或者牢固的基于玻璃的基材)的平均挠曲强度的劣化。相信这是对于设置在基于玻璃的基材(包括基于强化玻璃或者牢固玻璃的基材)上的各种耐划痕膜(包括包含氧化铟锡或其他透明传导氧化物的那些膜)观察到的潜在底层机制之一。如图4所示，减缓平均挠曲强度的劣化的一种方式可以是选择合适的材料以改变弹性不匹配α(“选择1”)或者调节界面韧度(“选择2”)，即选择2会使得Gd/Gp线向下移动。

上文列出的理论分析暗示可以分别使用裂纹减缓层130a或者裂纹减缓堆叠130b来更好地保留层叠制品100a、100b的强度。具体来说，(对于制品100)在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110之间插入裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b使得裂纹减缓，如本文所定义，具有更优选的路径，从而使得制品能够更好地保留其强度。在一些实施方式中，裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b有助于裂纹偏转，如本文更详细所述。

基于玻璃的基材

参见图1A和1B，层叠制品100a、100b包括基于玻璃的基材120，其可以是经过强化或者坚固的，如本文所述，其具有相对主表面122、124。层叠制品100a、100b还包括布置在基材的至少一个相对主表面(122或124)上的耐划痕膜110。此外，层叠制品100a、100b包括裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b。对于制品100a、100b，裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b布置在耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间。在一个或多个替代实施方式中，裂纹减缓层130a、堆叠130b和/或耐划痕膜110可以布置在基于玻璃的基材的次表面上，作为布置在至少一个主表面(例如，表面122或124)上的补充或替代。

如本文所用，基于玻璃的基材120可以是基本平坦的片材，但是其他实施方式可采用弯曲或任意其他形状或造型的基于玻璃的基材。基于玻璃的基材120可以是基本干净、透明和没有光散射的。基于玻璃的基材可具有约1.45至约1.55的折射率。在一个或多个实施方式中，基于玻璃的基材120可以经过强化或者其特征是坚固的，如本文进一步详述。基于玻璃的基材120在此类强化之前可以是较为原始且无瑕疵的(例如，具有少量的表面瑕疵或者平均表面瑕疵尺寸小于约1微米)。当采用经过强化或者坚固的基于玻璃的基材120时，此类基材的特征可在于，在此类基材的一个或多个相对主表面上具有高的平均挠曲强度(当相比于未强化或者不坚固的基于玻璃的基材时)，或者具有高的表面断裂应变(当相比于未强化或者不坚固的基于玻璃的基材时)。

作为补充或替代，出于美观和/或功能原因，基于玻璃的基材120的厚度12可沿其一个或多个尺寸发生变化。例如，基于玻璃的基材120的边缘可以相比于基于玻璃的基材120的更为中心的区域更厚。根据制品100a、100b的应用或用途，基于玻璃的基材120的长度、宽度和厚度尺寸也可以发生变化。

根据一个或多个实施方式的基于玻璃的基材120包括可在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜或层结合之前和之后测量的平均挠曲强度。在本文所述的一个或多个实施方式中，在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜、层或材料结合之后，相比于此类结合之前的基于玻璃的基材120的平均挠曲强度，层叠制品100a、100b保留它们的平均挠曲强度。换言之，在基于玻璃的基材120上布置耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜或层之前和之后，制品100a、100b的平均挠曲强度基本相同。在一个或多个实施方式中，制品100a、100b的平均挠曲强度明显大于不包含裂纹减缓层130a或堆叠130b的相似制品的平均挠曲强度(例如，比包括直接接触的耐划痕膜110和基于玻璃的基材120而没有中间裂纹减缓层130a或堆叠130b的制品更高的强度值)。在其他实施方式中，制品100a、100b的平均挠曲强度是仅包含基于玻璃的基材(即，没有其他涂层或膜)的相似制品的平均挠曲强度的至少70％。

根据一个或多个实施方式，基于玻璃的基材120具有可在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜或层结合之前和之后测量的平均断裂应变。术语“平均断裂应变”指的是在没有施加额外负荷的情况下裂纹发生传播的应变，通常导致给定材料、层或膜中的灾难性失效，可能甚至桥接到另一材料、层或膜，如本文所定义。采用环上环测试来测量平均断裂应变。不受限于理论，采用合适的数学转变，可以使得平均断裂应变与平均挠曲强度直接相关联。在具体实施方式中，基于玻璃的基材120(其可如本文所述经过强化或者是坚固的)可具有如下平均断裂应变：0.5％或更大、0.6％或更大、0.7％或更大、0.8％或更大、0.9％或更大、1％或更大、1.1％或更大、1.2％或更大、1.3％或更大、1.4％或更大、1.5％或更大或者2％或更大，以及上述值之间的所有范围和子范围。在具体实施方式中，基于玻璃的基材的平均断裂应变是1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％或3％或者更大，以及上述值之间的所有范围和子范围。膜110的平均断裂应变可小于基于玻璃的基材120的平均断裂应变和/或裂纹减缓层130的平均断裂应变。不受限于理论，相信基于玻璃的基材或者任意其他材料的平均断裂应变取决于此类材料的表面质量。对于基于玻璃的基材，具体的基于玻璃的基材的平均断裂应变取决于作为基于玻璃的基材的表面质量的补充或替代的离子交换过程或者强化过程的条件。在一些实施方式中，基于玻璃的基材可以具有约55GPa至约100GPa的弹性模量，以及上述值之间的所有范围和子范围。在其他实施方式中，基于玻璃的基材可以具有约55GPa至约80GPa的弹性模量。此外，其他实践方式采用弹性模量是60GPa至90GPa的基于玻璃的基材。

在一个或多个实施方式中，基于玻璃的基材120在与耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠13b和/或其他膜或层结合之后，保留其平均断裂应变。换言之，在基于玻璃的基材120上布置耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜或层之前和之后，基于玻璃的基材120的平均断裂应变基本相同。在一个或多个实施方式中，制品100a、100b的平均断裂应变明显大于不包含裂纹减缓层130a或堆叠130b的相似制品的平均断裂应变(例如，比包括直接接触的耐划痕膜110和基于玻璃的基材120而没有中间裂纹减缓层或堆叠的制品更高的断裂应变)。例如，制品100a、100b可展现出比不包含裂纹减缓层130a或堆叠130b的相似制品的平均断裂应变高至少10％、25％、50％、100％、200％或者300％的平均断裂应变，以及上述值之间的所有范围和子范围。

基于玻璃的基材120可采用各种不同工艺来提供。例如，形成基于玻璃的基材的方法包括浮法玻璃工艺、压辊工艺、管成形工艺、上拉工艺和下拉工艺，例如熔合拉制和狭缝拉制。在浮法玻璃工艺中，可通过使得熔融玻璃在熔融金属(通常是锡)床上浮动，来制造可表征为具有光滑表面和均匀厚度的基于玻璃的基材。在一个示例性过程中，将熔融玻璃进料到熔融锡床表面上，形成浮动玻璃带。随着玻璃带沿着锡浴流动，温度逐渐降低直至玻璃带固化成固体的玻璃基基材，可以将其从锡上举起到辊上。一旦离开浴，可以对基于玻璃的基材进行进一步冷却和退火以降低内应力。

下拉工艺生产具有均匀厚度的玻璃基基材，所述玻璃基基材可以具有较原始的表面。因为基于玻璃的基材的平均挠曲强度受到表面瑕疵的频率、量和尺寸的控制，因此接触程度最小的原始表面具有较高的初始强度。当随后对这种高强度的基于玻璃的基材进行进一步强化(例如，化学强化或热强化)时，所得到的强度可以高于表面已经进行过磨光和抛光的基于玻璃的基材的强度。下拉的基于玻璃的基材可以被拉制成小于约2mm的厚度。此外，基于下拉玻璃的基材可以具有非常平坦、光滑的表面，其可以不经高成本的研磨和抛光就用于最终应用。

熔合拉制工艺使用例如拉制罐，该拉制罐具有用来接收熔融玻璃原材料的通道。通道具有堰，其沿着通道的长度在通道两侧的顶部开放。当用熔融材料填充通道时，熔融玻璃从堰溢流。在重力的作用下，熔融玻璃从拉制罐的外表面作为两个流动玻璃膜流下。这些拉制罐的外表面向下和向内延伸，使得它们在拉制罐下方的边缘处接合。这两个流动玻璃膜在该边缘处结合以熔合并形成单个流动的玻璃基基材。熔合拉制法的优点在于：由于从通道溢流的两个玻璃膜熔合在一起，因此所得到的玻璃基基材的任一外表面都没有与设备的任意部件相接触。因此，基于熔合拉制玻璃的基材的表面性质没有受到此类接触的影响。

狭缝拉制工艺与熔合拉制方法不同。在狭缝拉制工艺中，向拉制罐提供熔融原材料玻璃。拉制容器的底部具有开放狭缝，其具有沿着狭缝的长度延伸的喷嘴。熔融玻璃流过狭缝/喷嘴，作为连续基材下拉，并进入退火区。

一旦形成，可以对基于玻璃的基材进行强化以形成基于强化玻璃的基材。如本文所用，术语“基于强化玻璃的基材”可以表示通过例如用较大离子来离子交换基于玻璃的基材表面中的较小离子进行化学强化的基于玻璃的基材。但是，也可以采用本领域已知的其他强化方法，例如热回火，来形成基于强化玻璃的基材。如下文所述，基于强化玻璃的基材可包括在其表面中具有表面压缩应力以帮助基于玻璃的基材的强度保留的基于玻璃的基材。如本文所用，“坚固”的基于玻璃的基材也落在本公开的范围内，并且包括可能未经过具体强化过程以及可能不具有表面压缩应力，但是仍然如本领域技术人员所理解的那样是坚固的基于玻璃的基材。此类坚固的基于玻璃的基材制品可定义为平均断裂应变大于约0.5％、0.7％、1％、1.5％或者甚至大于2％(以及上述值之间的所有范围和子范围)的玻璃片制品或基于玻璃的基材。这些坚固的基于玻璃的基材可通过如下方式制造，例如，在基于玻璃的基材融化和成形之后，对原始玻璃表面进行保护。此类保护的一个例子发生在融合拉制方法中，其中，在成形之后，玻璃膜的表面不与设备的任意部分或者其他表面发生接触。由融合拉制法形成的基于玻璃的基材由它们的原始表面质量获得它们的强度。还可以通过对基于玻璃的基材表面进行蚀刻或抛光和后续保护，以及本领域已知的其他方法来实现原始表面质量。在一个或多个实施方式中，基于强化玻璃的基材和坚固的基于玻璃的基材都可包括如下玻璃片制品，其具有例如当采用环上环测试时，大于约0.5％、0.7％、1％、1.5％或者甚至大于2％的平均断裂应变，以及上述值之间的所有范围和子范围。

如上所述，本文所述的基于玻璃的基材可通过离子交换过程进行化学强化，以提供基于强化玻璃的基材120。基于玻璃的基材还可通过本领域已知的其他方法，例如热回火进行强化。在离子交换过程中，通常通过将基于玻璃的基材在熔盐浴中浸没一段预定的时间，使得基于玻璃的基材表面上或者表面附近的离子与盐浴的较大金属离子发生交换。在一些实施方式中，熔盐浴的温度是约350℃至450℃，预定的时间段是约2至约8小时。通过在基于玻璃的基材中结合较大的离子，经由在基于玻璃的基材的近表面区域中或者位于且邻近基于玻璃的基材的表面的区域中产生压缩应力来强化基于玻璃的基材。在距离基于玻璃的基材的表面的中心区域或间隔一定距离的区域中引发对应的拉伸应力，以平衡压缩应力。采用这种强化过程的基于玻璃的基材可更具体地描述为基于化学强化玻璃的基材120或者基于离子交换玻璃的基材120。未经过强化的基于玻璃的基材在本文中可称作基于未强化玻璃的基材。

在一个例子中，基于强化玻璃的基材120中的钠离子被熔盐浴(例如硝酸钾盐浴)中的钾离子替换，但是具有较大原子半径的其他碱金属离子(例如铷或铯)也可以替换玻璃中的较小的碱金属离子。根据具体实施方式，玻璃中较小的碱金属离子可以被Ag⁺离子替换。类似地，其它的碱金属盐，例如但不限于硫酸盐、磷酸盐以及卤化物等，可以用于离子交换过程。

在低于玻璃网络会发生松弛的温度下用较大离子替换较小离子，会在基于强化玻璃的基材120的表面上产生离子分布，这导致应力曲线。进入的离子的较大的体积在表面上产生压缩应力(CS)，在基于强化玻璃的基材120的中心产生张力(中心张力，或者CT)。交换的深度可以被描述为基于强化玻璃的基材120内的深度(即，从基于玻璃的基材的表面到基于玻璃的基材的中心区域的距离)，在该深度，通过进行离子交换过程促进了离子交换。

通过表面应力计(FSM)，采用日本折原实业有限公司(Orihara Industrial Co.,Ltd.(Japan))制造的商业仪器例如FSM-6000，来测量(玻璃的表面处的)压缩应力。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，其与玻璃的双折射相关。进而根据ASTM标准C770-16中所述的方案C(玻璃碟的方法)来测量SOC，题为“Standard Test Method forMeasurement of Glass Stress-Optical Coefficient(测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法)”，其全文通过引用结合入本文。

如本文所用，压缩深度(DOC)表示本文所述的化学强化碱性铝硅酸盐玻璃制品中的应力从压缩变化至拉伸的深度。取决于离子交换处理，可以通过FSM或散射光偏光镜(SCALP)测量DOC。当通过将钾离子交换进入玻璃制品，在玻璃制品中产生应力时，使用FSM来测量DOC。当通过将钠离子交换进入玻璃制品，在玻璃制品中产生应力时，使用SCALP来测量DOC。当通过将钾离子和钠离子这两者交换进入玻璃中，在玻璃制品中产生应力时，通过SCALP测量DOC，因为相信钠的交换深度表示了DOC，以及钾离子的交换深度表示了压缩应力的大小的变化(而不是应力从压缩变化至拉伸)；在此类玻璃制品中，钾离子的交换深度通过FSM测量。

在一些实施方式中，基于强化玻璃的基材120的表面CS可以是：300MPa或更大、例如400MPa或更大、450MPa或更大、500MPa或更大、550MPa或更大、600MPa或更大、650MPa或更大、700MPa或更大、750MPa或更大或者800MPa或更大，以及上述值之间的所有范围和子范围。基于强化玻璃的基材120的DOC可以是：15μm或更大、20μm或更大(例如，25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或更大)，和/或中心张力可以是：10MPa或更大、20MPa或更大、30MPa或更大、40MPa或更大(例如，42MPa、45MPa或者50MPa或更大)但是小于100MPa(例如，95、90、85、80、75、70、65、60、55MPa或更小)，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个具体实施方式中，基于强化玻璃的基材120可具有以下一种或多种：表面CS大于500MPa，压缩层深度大于15um，以及中心张力大于18MPa。

不受限于理论，相信表面CS大于500MPa且DOC大于约15um的基于强化玻璃的基材120通常具有比基于未强化玻璃的基材(或者，换言之，未经过离子交换或者任意其他强化的基于玻璃的基材)更大的断裂应变。在一些方面中，本文所述的一个或多个实施方式的益处对于不符合这些表面CS或者DOC水平的非强化或者弱强化类型的基于玻璃的基材可能不是显著的，因为在许多典型应用中存在处理或常见的玻璃表面损伤事件。但是，如上文所述，在(通过例如保护涂层或者其他层)对基于玻璃的基材表面进行充分保护以免受划痕或者表面损坏的其他具体应用中，还可以采用例如熔融成型法之类的方法，通过形成原始玻璃表面质量并对其进行保护，来产生具有较高断裂应变的基于坚固玻璃的基材。在这些替代应用中，可以类似地实现本文所述的一个或多个实施方式的益处。

可用于基于强化玻璃的基材120的示例性可离子交换的玻璃可以包括：碱性铝硅酸盐玻璃组合物或者碱性铝硼硅酸盐玻璃组合物，但是也考虑其他玻璃组合物。如本文所用，“可离子交换”指的是基于玻璃的基材能够通过用尺寸更大或更小的同价态阳离子交换位于基于玻璃的基材的表面处或附近的阳离子。一种示例性玻璃组合物包含SiO₂、B₂O₃和Na₂O，其中，(SiO₂+B₂O₃)≥66摩尔％，并且Na₂O≥9摩尔％。在一些实施方式中，基于玻璃的基材120包括具有至少6重量％的氧化铝的玻璃组合物。在一些实施方式中，基于玻璃的基材120包括具有一种或多种碱土氧化物，从而碱土氧化物的含量至少为5重量％的玻璃组合物。在一些实施方式中，合适的玻璃组合物还包含K₂O、MgO和CaO中的至少一种。在一些实施方式中，用于基于玻璃的基材的玻璃组合物可包含：61-75摩尔％的SiO₂；7-15摩尔％的Al₂O₃；0-12摩尔％的B₂O₃；9-21摩尔％的Na₂O；0-4摩尔％的K₂O；0-7摩尔％的MgO；以及0-3摩尔％的CaO。

适用于可任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材120的另一种示例性玻璃组成包含：60-70摩尔％的SiO₂；6-14摩尔％的Al₂O₃；0-15摩尔％的B₂O₃；0-15摩尔％的Li₂O；0-20摩尔％的Na₂O；0-10摩尔％的K₂O；0-8摩尔％的MgO；0-10摩尔％的CaO；0-5摩尔％的ZrO₂；0-1摩尔％的SnO₂；0-1摩尔％的CeO₂；小于50ppm的As₂O₃；以及小于50ppm的Sb₂O₃；其中12摩尔％≤(Li₂O+Na₂O+K₂O)≤20摩尔％，且0摩尔％≤(MgO+CaO)≤10摩尔％。

适用于可任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材120的另一种示例性玻璃组成包含：63.5-66.5摩尔％的SiO₂；8-12摩尔％的Al₂O₃；0-3摩尔％的B₂O₃；0-5摩尔％的Li₂O；8-18摩尔％的Na₂O；0-5摩尔％的K₂O；1-7摩尔％的MgO；0-2.5摩尔％的CaO；0-3摩尔％的ZrO₂；0.05-0.25摩尔％的SnO₂；0.05-0.5摩尔％的CeO₂；小于50ppm的As₂O₃；以及小于50ppm的Sb₂O₃；其中14摩尔％≤(Li₂O+Na₂O+K₂O)≤18摩尔％，且2摩尔％≤(MgO+CaO)≤7摩尔％。

在一些实施方式中，适用于基于玻璃的基材120的可任选地经过强化或者是坚固的碱性铝硅酸盐玻璃组合物包含：氧化铝，至少一种碱金属，以及在一些实施方式中大于50摩尔％的SiO₂、在其他实施方式中至少为58摩尔％的SiO₂、以及在其他实施方式中至少为60摩尔％的SiO₂，它们全都受到等式(6)的比例的进一步限定：

以及组分表示为摩尔％，且改性剂是碱金属氧化物。

在特定实施方式中，这种玻璃组合物包含：58-72摩尔％的SiO₂、9-17摩尔％的Al₂O₃、2-12摩尔％的B₂O₃、8-16摩尔％的Na₂O、0-4摩尔％的K₂O，并且如上文的等式(6)进一步限定。

在一些实施方式中，可任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材可以包括碱性铝硅酸盐玻璃组合物，其包含：64-68摩尔％的SiO₂；12-16摩尔％的Na₂O；8-12摩尔％的Al₂O₃；0-3摩尔％的B₂O₃；2-5摩尔％的K₂O；4-6摩尔％的MgO；以及0-5摩尔％的CaO，其中66摩尔％≤SiO₂+B₂O₃+CaO≤69摩尔％；Na₂O+K₂O+B₂O₃+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na₂O+B₂O₃)-Al₂O₃≤2摩尔％；2摩尔％≤Na₂O-Al₂O₃≤6摩尔％；以及4摩尔％≤(Na₂O+K₂O)-Al₂O₃≤10摩尔％。

在一些实施方式中，可任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材120可以包括碱性硅酸盐玻璃组成，其包含：大于或等于2摩尔％的Al₂O₃和/或ZrO₂，或者大于或等于4摩尔％的Al₂O₃和/或ZrO₂。

在一些实施方式中，用于基于玻璃的基材120中的基于玻璃的基材可配料有0-2摩尔％的选自下组的至少一种澄清剂，包括：Na₂SO₄、NaCl、NaF、NaBr、K₂SO₄、KCl、KF、KBr和SnO₂。

根据一个或多个实施方式，基于玻璃的基材120可以具有约50μm至5mm的厚度12。基于玻璃的基材的示例性厚度12的范围可以是100μm至500μm，例如，100、200、300、400或500μm。其他示例性厚度12的范围是500μm至1000μm，例如500、600、700、800、900或者1000μm。基于玻璃的基材120的厚度可以大于1mm，例如约为2、3、4或者5mm。在一个或多个具体实施方式中，基于玻璃的基材120的厚度12可以是小于或等于2mm，或者小于1mm。基于玻璃的基材120可经过酸抛光或者任意其他方式的处理，以去除或减少表面瑕疵的影响。

耐划痕膜

(参见图1A和1B)层叠制品100a、100b包括布置在基于玻璃的基材120的表面上(具体来说，布置在裂纹减缓层130a或裂纹减缓堆叠130b)上的耐划痕膜110。耐划痕膜110可以布置在基于玻璃的基材120的一个或两个主表面122、124上。在一个或多个实施方式中，作为布置在一个或两个主表面122、124上的补充或替代，膜110可以布置在基于玻璃的基材120的一个或多个(未示出的)次表面上。在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110没有宏观划痕或者是肉眼容易可见的缺陷。此外，如图1A和1B所示，膜110形成了与基于玻璃的基材120的有效界面140。

在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110可降低结合了此类膜和基于玻璃的基材的层叠制品100a、110b的平均挠曲强度，通过本文所述的机制。在一个或多个实施方式中，此类机制包括如下情况：其中，由于此类膜中建立的裂纹桥接进入基于玻璃的基材，膜110可能使得制品的平均挠曲强度下降。在其他实施方式中，所述机制包括如下情况：由于基于玻璃的基材中建立的裂纹桥接进入膜中，膜可能使得制品的平均挠曲强度下降。一个或多个实施方式的膜110可展现出2％或更小的断裂应变，或者展现出比本文所述的基于玻璃的基材的断裂应变小的断裂应变。此外，一个或多个实施方式的膜110可以展现出弹性模量大于或等于基于玻璃的基材120的弹性模量。包含这些属性中的一种或多种的膜可以在本公开中被表征为“脆性”。

根据一个或多个实施方式，耐划痕膜110可具有低于基于玻璃的基材120的断裂应变的断裂应变(或者裂纹起始应变水平)。例如，膜110可以具有如下断裂应变：约2％或更小、约1.8％或更小、约1.6％或更小、约1.5％或更小、约1.4％或更小、约1.2％或更小、约1％或更小、约0.8％或更小、约0.6％或更小、约0.5％或更小、约0.4％或更小或者约0.2％或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，膜110的断裂应变可低于基于强化玻璃的基材120的断裂应变，所述基于强化玻璃的基材120具有大于500MPa的表面CS和大于约15μm的DOC。在一个或多个实施方式中，膜110可具有比基于玻璃的基材120的断裂应变低至少0.1％或者更低，或者在一些情况下，低至少0.5％或更低的断裂应变，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中，膜110可具有比基于玻璃的基材120的断裂应变低至少约0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.50％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％或1％或者更低的断裂应变，以及上述值之间的所有范围和子范围。采用环上环挠曲测试方法结合光学显微镜或高速照相分析，来测量这些断裂应变值。可以通过分析导电膜的电阻率来测得膜开裂的起点。如果膜是导电的，或者如果将导电薄膜施加到样品，则可以使用导电性来测量断裂应变。可以通过对测试过程中的样品进行监测(例如，采用照相机或者电测量)或者可以通过检查施加负荷和去除之后的样品(例如，以光学或电学方式观察从样品去除负荷之后的开裂证据)，来测量断裂应变。可以在施加负荷或应力期间(或者在一些情况下，在施加负荷或应力之后)进行这些各种断裂应变分析。

示例性的耐划痕膜110可以具有至少25GPa的弹性模量和/或至少1.75GPa的硬度，但是落在这个范围外的一些组合也是可能的。在一些实施方式中，耐划痕膜110可以具有约50GPa或更大或者甚至70GPa或更大的弹性模量，以及上述值之间的所有范围和子范围。例如，膜弹性模量可以是55GPa、60GPa、65GPa、75GPa、80GPa、85GPa或者更大，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中，膜110的硬度可以大于3.0GPa。例如，膜110的硬度可以是5GPa、5.5GPa、6GPa、6.5GPa、7GPa、7.5GPa、8GPa、8.5GPa、9GPa、9.5GPa、10GPa、11GPa、12GPa、13GPa、14GPa、15GPa、16GPa或者更大，以及上述值之间的所有范围和子范围。此类膜110测得的这些弹性模量和硬度值是采用已知的钻石纳米压痕方法测量的，如上文所述，用的是布氏钻石压痕计尖端。

本文所述的耐划痕膜110还可展现出小于约10MPa·m^1/2，或者在一些情况下，小于5MPa·m^1/2，或者在一些情况下，小于1MPa·m^1/2的断裂韧度。例如，膜的断裂韧度可以是4.5MPa·m^1/2、4MPa·m^1/2、3.5MPa·m^1/2、3MPa·m^1/2、2.5MPa·m^1/2、2MPa·m^1/2、1.5MPa·m^{1 /2}、1.4MPa·m^1/2、1.3MPa·m^1/2、1.2MPa·m^1/2、1.1MPa·m^1/2、0.9MPa·m^1/2、0.8MPa·m^1/2、0.7MPa·m^1/2、0.6MPa·m^1/2、0.5MPa·m^1/2、0.4MPa·m^1/2、0.3MPa·m^1/2、0.2MPa·m^1/2、0.1MPa·m^1/2或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。

本文所述的耐划痕膜110还可具有小于约0.1kJ/m²，或者在一些情况下，小于0.01kJ/m²的临界应变能释放速率(G_IC＝K_IC ²/E)。在一个或多个实施方式中，膜110的临界应变能释放速率可以是0.09kJ/m²、0.08kJ/m²、0.07kJ/m²、0.06kJ/m²、0.05kJ/m²、0.04kJ/m²、0.03kJ/m²、0.02kJ/m²、0.01kJ/m²、0.0075kJ/m²、0.005kJ/m²、0.0025kJ/m²或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。

在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110可以包括多层，每层分别具有相同或不同厚度。在某些方面中，膜110中的一层或多层可以具有不同于膜110中其他层的组成。本公开的某些方面还考虑构成膜110的各种层次序。在一个或多个实施方式中，基于一层或多层对于层叠制品110a、110b的平均挠曲强度的影响和/或层的断裂应变、断裂韧度、弹性模量或者临界应变能释放速率值，可以将膜的各层表征为脆性，如本文其他方面所述。在一个变化形式中，耐划痕膜110的层无需具有一致的属性，例如弹性模量和/或断裂韧度。在其他变化形式中，膜110的层可以包括相互不同材料，例如，薄层可交替地具有不同组成。在一些实施方式中，耐划痕膜110包括具有高的耐划痕性的最外层或最外多层(例如，氮化硅层)以及具有其他功能性质的最内层或最内多层(例如，包含透明导体氧化物例如ITO的导体膜)。

耐划痕膜110的组成或材料受限于如下情况：对于制品110a、110b的应用，膜110的本体或者至少其最外层或最外多层应该展现出适当的耐划痕性水平。根据层叠制品110a、110b的一些实践方式，耐划痕膜110可以包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合。耐划痕膜110材料的一些额外例子包括：氧化物，例如SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅；氧氮化物，例如SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z和AlO_xN_y；氮化物，例如SiN_x、AlN_x、立方体氮化硼和TiN_x；碳化物，例如SiC、TiC和WC；上述组合，例如氧碳化物和氧碳氮化物(例如SiC_xO_y和SiC_xO_yN_z)；半导体材料，例如Si和Ge；透明导体，例如，氧化铟锡(ITO)、锡氧化物、氟化的锡氧化物、氧化铝锌或者氧化锌；碳纳米管或者石墨烯掺杂的氧化物；银或者其他金属掺杂的氧化物，高硅石聚合物例如高度固化的硅氧烷和倍半硅氧烷；钻石或者钻石状碳材料；或者会展现出断裂行为的选择的金属膜。此外，对于含有通常不与高耐划痕性相关的材料(例如，半导体材料、立方体氮化硼等)的层的那些耐划痕膜110，耐划痕膜的最外层或者最外多层可以包括含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、钻石状碳材料，及其组合。此外，美国专利第9,079,802号、第9,355,444号、第9,359,261号以及第9,366,784号(其全文分别通过引用结合入本文)所述的各种多层耐划痕涂层设计也可用于层叠制品，并且由此获得这些公开内容中的裂纹减缓层方案的益处。

可以通过真空沉积技术，例如，化学气相沉积(例如，等离子体强化的化学气相沉积、大气压化学气相沉积或者等离子体强化的大气压化学气相沉积)、物理气相沉积(例如，反应性或非反应性喷溅或激光烧蚀)、热、电阻或电子束蒸发或者原子层沉积，将耐划痕膜110布置到基于玻璃的基材120上。还可以采用基于液体的技术，例如，溶胶凝胶涂覆或聚合物涂覆方法，例如，旋涂、喷涂、狭缝拉制、滑动、绕线棒、刀/刀片、空气刀、帘法、凹印和辊涂等，将耐划痕膜110布置在基于玻璃的基材120的一个或多个表面122、124上。在一些实施方式中，可能希望在耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间、在基于玻璃的基材120与裂纹减缓层130a或堆叠130b之间、在裂纹减缓层130a或堆叠130b的多层(如果存在的话)之间、在膜110的多层(如果存在的话)之间和/或在膜110与裂纹减缓层130a或堆叠130b之间，采用粘合促进剂，例如硅烷基材料。在一个或多个替代实施方式中，可以将耐划痕膜110直接布置在基于玻璃的基材120上，或者作为分开的层形成然后与其粘结。

(参见图1A和1B)，耐划痕膜110的厚度11可以取决于层叠制品100a、100b的目标用途发生变化。在一些实施方式中，耐划痕膜110的厚度11可以是如下范围：约0.005μm至约0.5μm或者约0.01μm至约20μm。在一些实施方式中，膜110的厚度11可以是如下范围：约0.05μm至约10μm、约0.05μm至约0.5μm、约0.01μm至约0.15μm或者约0.015μm至约0.2μm，以及上述值之间的所有范围和子范围。

在一些实施方式中，在耐划痕膜110中包含如下材料(或者多种材料)(例如，作为包含单层、双层或多层的结构)可能是有利的：

(1)其折射率与基于玻璃的基材120、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或其他膜或层的折射率相似(或者比它们大)，从而使得光干涉效应最小化；

(2)将折射率(实部和/或虚部)调节至实现抗反射干涉效应；和/或

(3)将折射率(实部和/或虚部)调节至实现波长选择性反射或者波长选择性吸收效应；例如实现UV或IR阻挡或反射，或者实现有色/着色效应。

在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110的折射率可以大于基于玻璃的基材120的折射率和/或大于裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率。在一个或多个实施方式中，膜110的折射率可以是如下范围：约1.7至约2.2或者约1.4至约1.6或者约1.6至约1.9，以及上述值之间的所有范围和子范围。一些实施方式可以采用具有一层或多层的膜110，其中，此类层的折射率与基材的折射率相当，即使膜的总折射率超过基材的折射率(例如，具有一层或多层二氧化硅层和剩余的氮化硅层的膜110，其布置在具有硅酸盐玻璃组合物的基材120上)。

耐划痕膜110还可以起到多种功能，或者可以整合具有与耐划痕膜110的相关耐划痕性之外的其他功能的额外膜或层，如本文所述。例如，耐划痕膜110可包括UV光或IR光反射或吸收层、抗反射层、防眩光层、防污层、自清洁层、耐划痕层、阻隔层、钝化层、气密层、扩散阻挡层以及防指纹层等。此外，膜110可以包括导体或者半导体层、薄膜晶体管层、EMI屏蔽层、损坏传感器、警报传感器、电致变色材料、光变色材料、触摸传感层或者信息显示层。膜110和/或任意前述层可以包含着色剂或者染色剂。当在层叠制品100a、100b中整合信息显示层时，制品可以形成触摸敏感显示器、透明显示器或者头戴显示器的部分。在此类情况下，可能希望耐划痕膜110执行干扰功能，其选择性地透过、反射或者吸收不同波长或颜色的光。例如，在抬头显示应用中，耐划痕膜110可以选择性地反射目标波长。

除了耐划痕性之外，耐划痕膜110的其他功能性质包括：光学性质、电性质和/或机械性质，例如硬度、弹性模量、断裂应变、耐磨性、机械耐用性、摩擦系数、导电性、电阻率、电子迁移率、电子或空穴载体掺杂、光学折射率、密度、不透明性、透明度、反射率、吸收率以及透射率等。在耐划痕膜110与基于玻璃的基材120、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或制品100a、100b中包含的其他膜结合之后，这些功能性质基本得到维持或者甚至得到改善。

裂纹减缓层和裂纹减缓堆叠

如本文所述，裂纹减缓层130a或堆叠130b(参见图1A和1B)提供了层叠制品100a、100b中的有效界面140处的中等粘合能。裂纹减缓层130a和堆叠130b通过在有效界面140处形成低韧性层来提供中等粘合能，其促进裂纹偏转进入裂纹减缓层/堆叠而不是进入耐划痕膜110或者进入基于玻璃的基材120。裂纹减缓层130a或堆叠130b还可以通过形成低韧性界面来提供中等粘合能值。低韧性界面表征为在施加特定负荷之后，裂纹减缓层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120或耐划痕膜110脱层。这种脱层导致裂纹沿着第一界面150或者第二界面160(例如，对于层叠制品100a、100b，当在裂纹减缓层130a或堆叠130b上存在耐划痕膜110时)偏转。

在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b通过改性了有效界面140处(例如，对于制品100a、100b，在基于玻璃的基材120与耐划痕膜110之间)的有效粘合能，提供了中等粘合。在一个或多个具体实施方式中，第一界面150和/或第二界面160展现出有效粘合能。在一个或多个实施方式中，这些界面的有效粘合能可以是：约5J/m²或更小、约4.5J/m²或更小、约4J/m²或更小、约3.5J/m²或更小、约3J/m²或更小、约2.5J/m²或更小、约2J/m²或更小、约1.5J/m²或更小、约1J/m²或更小或者约0.85J/m²或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。有效粘合能的下限可以是约0.1J/m²或者约0.01J/m²。在一个或多个实施方式中，在第一界面和第二界面的一个或多个处的有效粘合能可以是如下范围：约0.85J/m²至约3.85J/m²、约0.85J/m²至约3J/m²、约0.85J/m²至约2J/m²和约0.85J/m²至约1J/m²，以及上述值之间的所有范围和子范围。第一界面150和第二界面160中的一个或多个处的有效粘合能还可以是约0.1J/m²至约0.85J/m²或者约0.3J/m²至约0.7J/m²，以及上述值之间的所有范围和子范围。根据一些实施方式，从环境温度到最高至约600℃，在第一界面和第二界面中的一个或多个处的有效粘合能是保持基本恒定的，或者是在例如0.1J/m²至约0.85J/m²的目标范围内。在一些实施方式中，从环境温度到最高至约600℃，在一个或多个界面处的有效粘合能是比基于玻璃的基材的平均内聚粘合能小至少25％。

在层叠制品100a、100b的有效界面140、第一界面150和/或第二界面160展现中等粘合的实施方式中(参见图1A和1B)，可以在负荷过程期间从基于玻璃的基材120和/或耐划痕膜110分离至少一部分的裂纹减缓层130a或堆叠130b，所述负荷过程导致膜和/或裂纹减缓层或堆叠中的裂纹生长和/或裂纹形成。当从基于玻璃的基材120和/或膜110分离至少一部分的裂纹减缓层130a或堆叠130b时，此类分离可以包括裂纹减缓层与(与裂纹减缓层或堆叠发生分离的)基于玻璃的基材120和/或膜110之间的粘合下降或者没有粘合。在其他实施方式中，当分离了一部分的裂纹减缓层或堆叠时，此类分离的部分可以被裂纹减缓层或者堆叠仍然与玻璃基材120和/或膜110粘合的部分完全围绕或者至少部分围绕。在一个或多个实施方式中，当在此类负荷过程中，层叠制品在特定应变水平下发生应变时，可以从膜110或基于玻璃的基材120中的一个至少部分分离裂纹减缓层130a或堆叠130b。在一个或多个实施方式中，该应变水平可以是在基于玻璃的基材120的第一平均断裂应变与耐划痕膜110的平均断裂应变之间。

在层叠制品100a、100b的一个或多个具体实施方式中，当源自膜110中的裂纹桥接进入裂纹减缓层130a或堆叠130b时(或者跨过第二界面160时)，至少一部分的裂纹减缓层130a或堆叠130b与耐划痕膜110分离。在制品100a、100b的一些实施方式中，当源自膜110的裂纹桥接进入裂纹减缓层130a或堆叠130b时，由于界面160处的粘合剂失效190(参见图5A)，至少一部分的裂纹减缓层130a或堆叠130b与膜110分离。在一些实施方式中，当源自基于玻璃的基材120的裂纹桥接进入裂纹减缓层130a或堆叠130b时，由于界面150处的粘合剂失效190(参见图5A)，至少一部分的裂纹减缓层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120分离。如本文所用，术语“粘合剂失效”涉及的是裂纹扩展基本限于制品100a、100b的裂纹减缓层130a或堆叠130b、耐划痕膜110和基于玻璃的基材120之间的一个或多个界面150和160。

对于制品100a、100b，在不导致裂纹生长和/或裂纹形成的负荷水平(即，平均断裂应变水平小于基于玻璃的基材的平均断裂应变水平且小于膜的平均断裂应变水平)，裂纹减缓层130a或堆叠130b没有分离并且保持与基于玻璃的基材120以及耐划痕膜110的粘合。不受限于理论，裂纹减缓层130a或堆叠130b的脱层或者部分脱层降低了基于玻璃的基材120中的应力集中。因此，相信基于玻璃的基材120中的应力集中的下降导致使得基于玻璃的基材120发生失效(并最终导致层叠制品100a、100b发生失效)所需的负荷或应变水平增加。以这种方式，相比于没有裂纹减缓层的层叠制品，裂纹减缓层130a或堆叠130b防止了层叠制品的平均挠曲强度的下降，或者增加了层叠制品的平均挠曲强度。

裂纹减缓层130a或堆叠130b的材料和厚度可用于控制基于玻璃的基材120和/或耐划痕膜110之间的有效粘合能。通常来说，两个表面之间的粘合能如下所示(参见L.A.Girifalco和R.J.Good，《评估表面和界面能的理论：I界面张力的推导和应用(Atheory for the estimation of surface and interfacial energies,I.derivationand application to interfacial tension)》，物理化学期刊(Journal of PhysicalChemistry)，第61卷，904页(“Girifalco和Good))：

W＝γ₁+γ₂-γ₁₂ (7)

式中，γ₁、γ₂和γ₁₂分别是表面1、表面2的表面能以及表面1和2的界面能。单个表面能通常是如下两方面的组合：色散分量γ^d和极性分量γ^p，如下所示：

γ＝γ^d+γ^p (8)

当粘合主要是由于伦敦色散力(γ^d)和极性作用力(例如氢键，γ^p)时，可以通过(参见Girifalco和Good)，给出界面能：

在将(9)代入(7)之后，粘合能可以近似计算如下：

在如上等式(10)中，仅仅考虑了粘合能的范德华(和/或氢键)键合分量。它们包括极性-极性相互作用(基桑力(Keesom))、极性-非极性相互作用(德拜力(Debye))以及非极性-非极性相互作用(伦敦力(London))。但是，也可能存在其他引力能，例如共价键合和静电结合。因此，作为更一般化形式，上式写作：

式中，w_c和w_e是共价粘合能和静电粘合能。等式(11)描述了粘合能是四个表面能参数加上共价能和静电能(如果存在的话)的函数。通过选择裂纹减缓层130a或堆叠130b材料来控制范德华(和/或氢)键合和/或共价键合，可以实现合适的粘合能。

薄膜的粘合能(包括裂纹减缓层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120或耐划痕膜110之间的粘合能)的直接测量是具有挑战性的。相反地，两片玻璃之间的粘结的粘结强度可以通过插入薄刀片并测量裂纹长度来确定。在第一玻璃与(具有涂层或表面改性的)第二玻璃粘结的情况下，粘结粘合能γ与第一玻璃杨氏模量E₁、第一玻璃厚度t_w1、第二玻璃模量E₂、第二玻璃厚度t_w2、刀片厚度t_b和裂纹长度L相关，符合如下等式(12)的关系：

等式(12)可用于对裂纹减缓层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120或耐划痕膜110之间的粘合能进行近似。对于如图1A和1B所示的层叠制品100a、100b，等式(12)还可分别用于估算界面150和160处的粘合能。例如，可以采用等式(12)测得的两块基于玻璃的基材(例如，一块厚的和一块薄的)之间的粘合能作为对照样。然后，可以通过对基于对照玻璃的基材粘结(例如，基于第一玻璃的基材与基于第二玻璃的基材之间)进行表面处理来制备各种基于玻璃的基材样品。表面处理是特定裂纹减缓层130a或堆叠130b结构的示例。在表面处理之后，然后将基于经过处理玻璃的基材粘结到与对照样中所用的第二基材相当的基于第二玻璃的基材。然后可以采用等式(12)测量经过处理的样品的粘合能，然后将从可比测量获得的结果与玻璃对照样品进行对比。

在图1A和1B所示的层叠制品100a和100b的一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以形成除了耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间的桥接之外的裂纹扩展的优选路径。换言之，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以使得形成在膜110和基于玻璃的基材120中的一个中并且朝向膜120和基于玻璃的基材120中的另一个扩展的裂纹偏转进入裂纹减缓层130a或堆叠130b。在此类实施方式中，对于层叠制品100a、100b，裂纹可以以沿着基本平行于第一界面150或第二界面160中的至少一个的方向扩展通过裂纹减缓层130a或堆叠130b。如图5B所示，当限制在裂纹减缓层130a或堆叠130b中的时候，裂纹变成内聚失效180。如本文所用，术语“内聚失效”涉及的是裂纹扩展被基本限在裂纹减缓层130a或堆叠130b中。

在此类实施方式中，当被限制成建立起如图5B所示的内聚失效180时，裂纹减缓层130a或堆叠130b提供了裂纹扩展的优选路径。裂纹减缓层130a或堆叠130b可以导致源自耐划痕膜110或基于玻璃的基材120且进入裂纹减缓层130或堆叠130b中的裂纹保留在裂纹减缓层中。作为替代或补充，层叠制品100a、100b的裂纹减缓层130a或堆叠130b有效地限制了源自耐划痕膜110和基于玻璃的基材120中的一个的裂纹，没有使其扩展进入此类膜和基于玻璃的基材中的另一个。类似地，层叠制品100a的裂纹减缓层130a或者层叠制品100b的裂纹减缓堆叠130b有效地限制了源自层130a或堆叠130b和基于玻璃的基材120中的一个的裂纹，没有使其扩展进入此类层和基材中的另一个。这些行为可单独或统一表征为裂纹偏转。以这种方式，裂纹偏转而没有发生膜110与基于玻璃的基材120之间或者裂纹减缓层130a或堆叠130b与基于玻璃的基材120之间的桥接。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以提供低韧性层或界面，其展现出低断裂韧性和/或低临界应变能量释放速率，这可以有助于裂纹偏转进入裂纹减缓层130a或堆叠130b而不是贯穿裂纹减缓层进入膜110和/或基于玻璃的基材120。如本文所用，“有助于”包括产生使得裂纹偏转进入裂纹减缓层130a或堆叠130b而不是扩展进入基于玻璃的基材120或膜110中的有利条件。术语“有助于”还可包括产生较不曲折路径，使得裂纹扩展进入和/或通过裂纹减缓层130a或堆叠130b而不是进入基于玻璃的基材120或膜110中。

裂纹减缓层130a或堆叠130b可以展现出较低的断裂韧性，以提供低韧性裂纹减缓层，如下文进一步详述。在此类实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b展现出的断裂韧性可以是基于玻璃的基材120或耐划痕膜110的断裂韧性的约50％或者小于50％。在更具体实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的断裂韧性可以是基于玻璃的基材120或膜110的断裂韧性的约25％或者小于25％。例如，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以展现出如下断裂韧性：约1MPa·m^1/2或更小、0.75MPa·m^1/2或更小、0.5MPa·m^1/2或更小、0.4MPa·m^1/2或更小、0.3MPa·m^1/2或更小、0.25MPa·m^1/2或更小、0.2MPa·m^1/2或更小、0.1MPa·m^1/2或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。

根据制品100a、100b的一个或多个实施方式，裂纹减缓层130a或堆叠130b的平均断裂应变可以大于耐划痕膜110的平均断裂应变。在层叠制品100a和100b的一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以具有大于或等于约0.5％、0.7％、1％、1.5％、2％或者甚至4％的平均断裂应变。裂纹减缓层130a或堆叠130b可以具有0.6％、0.8％、0.9％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、5％或6％或者甚至更大的平均断裂应变，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110可以具有1.5％、1.0％、0.7％、0.5％或者甚至0.4％或者更小的平均断裂应变(裂纹起始应变)。膜110的平均断裂应变可以是1.4％、1.3％、1.2％、1.1％、0.9％、0.8％、0.6％、0.3％、0.2％、0.1％或者更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。对于层叠制品100a、100b，基于玻璃的基材120的平均断裂应变可以大于耐划痕膜110的平均断裂应变，并且在一些情况下，可以大于裂纹减缓层130a或堆叠130b的平均断裂应变。在层叠制品100a和100b的一些其他具体实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以具有高于基于玻璃的基材120的平均断裂应变，以使得裂纹减缓层对于基于玻璃的基材的任意负面机械影响最小化。

根据一个或多个实施方式，裂纹减缓层130a或堆叠130b的临界应变能释放速率(G_IC＝K_IC ²/E)可以大于耐划痕膜110的临界应变能释放速率。在其他例子中，裂纹减缓层130a或堆叠130b展现出的临界应变能释放速率可以小于基于玻璃的基材的临界应变能释放速率的0.25倍或小于0.5倍。在具体实施方式中，裂纹减缓层130的临界应变能释放速率可以是：约0.1kJ/m²或更小、约0.09kJ/m²或更小、约0.08kJ/m²或更小、约0.07kJ/m²或更小、约0.06kJ/m²或更小、约0.05kJ/m²或更小、约0.04kJ/m²或更小、约0.03kJ/m²或更小、约0.02kJ/m²或更小、约0.01kJ/m²或更小、约0.005kJ/m²或更小、约0.003kJ/m²或更小、约0.002kJ/m²或更小、约0.001kJ/m²或更小；但是在一些实施方式中，大于约0.0001kJ/m²(即，大于约0.1J/m²)，以及上述值之间的所有范围和子范围。

用于层叠制品100a、100b的裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率可以大于基于玻璃的基材120的折射率。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率可以小于耐划痕膜110的折射率。在一些实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率可以是在基于玻璃的基材120与膜110的折射率之间。例如，裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率可以是约1.45至约1.95、约1.5至约1.8或者约1.6至约1.75，以及上述值之间的所有范围和子范围。或者，在大部分的可见光波长范围(例如，450至650nm)，裂纹减缓层或堆叠的折射率可以与基于玻璃的基材基本相同，或者裂纹减缓层或堆叠的折射率可以比基于玻璃的基材大不超过0.05个折射率单位或小不超过0.05个折射率单位。在某些实践方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b构造成使得基材与裂纹减缓层的光学透射率相比于单独的基材的光学透射率变化小于或等于1％。换言之，裂纹减缓层130a或130b可以构造成使得保留了基材的光学性质(例如，光学透射率和反射率)。

在一个或多个实施方式中，层叠制品100a、100b的裂纹减缓层130a或堆叠130b能够耐受高温过程。此类过程可以包括真空沉积过程，例如化学气相沉积(例如，等离子体强化的化学气相沉积)、物理气相沉积(例如，反应性或非反应性喷溅或激光烧蚀)、热或电子束蒸发和/或原子层沉积。在一个或多个具体实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b能够耐受真空沉积过程，其中，通过真空沉积，将布置在基于玻璃的基材120上的耐划痕膜110和/或其他膜沉积到裂纹减缓层130a或堆叠130b上。如本文所用，术语“耐受”包括裂纹减缓层130a或堆叠130b抵挡超过100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃的温度，以及潜在的甚至更高的温度，即，层可以经受住这些温度而不发生降解或者性质的大变化。在一些实施方式中，可以将裂纹减缓层130a或堆叠130b视作耐受真空沉积过程或温度处理过程，如果在将膜110和/或其他膜沉积到基于玻璃的基材上(以及裂纹减缓层130a或堆叠130b上)之后，裂纹减缓层130a或堆叠130b经受的重量损失小于或等于10％，小于或等于8％，小于或等于6％，小于或等于4％，小于或等于2％或者小于或等于1％(以及上述值之间的所有范围和子范围)的话。裂纹减缓层经受重量损失的沉积过程(或者沉积过程之后的测试)可以包括：大于或等于约100℃、大于或等于约200℃、大于或等于约300℃、大于或等于约400℃的温度；富集具体气体(例如，氧气、氮气、氩气等)的环境；和/或可在高真空(例如10^-6托)、大气条件和/或其间压力(例如，10毫托)下进行沉积的环境。如下文所述，用于形成裂纹减缓层130a或堆叠130b的材料可以具体地为其选择高温耐受性(即，耐受高温过程例如真空沉积过程的能力)和/或为其选择环境耐受性(即，耐受富集具体气体或者具体压力的环境的能力)。这些耐受性可以包括高温耐受性、高真空耐受性、低真空除气、等离子体或离子化气体的高耐受性、臭氧的高耐受性、UV高耐受性、溶剂高耐受性或者酸或碱的高耐受性。在一些实施方式中，可以对裂纹减缓层130a或堆叠130b进行选择以通过根据ASTM E595的脱气测试。在一个或多个实施方式中，相比于没有裂纹减缓层130a或堆叠130b的制品，包含裂纹减缓层130a或堆叠130b的层叠制品100a、100b可以展现出改进的平均挠曲强度。换言之，包含基于玻璃的基材120、耐划痕膜110和裂纹减缓层130a或堆叠130b的制品100a、100b可以展现出比包含基于玻璃的基材120和耐划痕膜110但是不包含裂纹减缓层130a或堆叠130b的相似制品更大的平均挠曲强度。

在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a(参见图1A)可以包括有机硅酸盐/酯或者有机硅材料，其可以通过大气等离子体化学气相沉积(AP-CVD)、等离子体强化的化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)或者旋涂玻璃(SOG)加工技术来沉积。在某些方面，有机硅酸盐/酯材料或者有机硅材料源自甲基化的二氧化硅。在一些方面中，有机硅酸盐/酯材料的特征在于平均硅连通度小于4的硅氧烷网络，其中，平均来说，每个硅原子具有一定的非零可能性与最高至三个有机基团直接结合。通常来说，此类材料是通过单官能、二官能或三官能有机硅化合物(任选地，和其他添加剂，例如硅前体和氧化剂)反应形成的。在一些方面，这些有机硅酸盐/酯或者有机硅材料源自如下有机金属前体中的任意一种：六甲基二硅氧烷(HMDSO)、六甲基二硅氮烷(hexamethyldislazane)(HMDSN)、四乙基正硅酸盐(TEOS)、四甲基二硅氧烷(tetramethyldisoloxane)(TMDSO)和四甲基硅烷(TMS)。一些实施方式涉及采用有机铝前体开发有机硅酸盐/酯或有机硅材料用作裂纹减缓层130a。此外，当采用等离子体强化的化学气相沉积技术来建立层130a时，可以通过调整如下参数中的一个或多个来调节裂纹减缓层130a的性质(例如弹性模量、孔隙度、表面粗糙度和粘合(例如，在耐划痕膜110与基于玻璃的基材120之间))：等离子体源频率和功率、工作气体和载气流量、前体流量、氧气的存在、前体物质、等离子体源与基材之间的距离等。对于PECVD和LPCVD工艺，可以调整前述参数以及室压力、真空水平等，来调节裂纹减缓层130a的性质，使得这些工艺方法具有一定的额外灵活性。

在用于(参见图1A的)裂纹减缓层130a的组合物的这些材料中，有机取代基(即，结合到Si-O-Si主链结构的甲基数量)具有数种令人感兴趣的优点。例如，随着有机取代的增加，有机基团可以将硅酸盐的表面能从接近玻璃的值(即，通过下文所述的Wu等式，与去离子水、十六烷和二碘甲烷的接触角测量并计算得到的约75mJ/m²)降低到接近35mJ/m²的值(更典型的聚合物材料的值)。有机取代的另一个优点在于，其能够通过降低其网络密度、降低Si-O-Si键的极性以及增加摩尔自由体积来降低材料的弹性模量。有机取代的另一个优点是，随着有机分数的增加，其提升了硅酸盐/酯的折射率。

在某些实践方式中，(参见图1A)在层叠制品100a中采用包含有机硅酸盐/酯的裂纹减缓层130a可以通过气相沉积工艺(例如，APCVD、PECVD、ACVD)或者采用TMS前体和加工气体(例如，氩气、氦气及其组合)通过SOG工艺制造。有利的是，可以将氧气引入沉积或加工室，以促进在所得到的裂纹减缓层130a中形成Si-O-Si主链。不受限于理论，相信在裂纹减缓层130a中较高百分比的Si-O-Si主链会改善涂层的强度、降低在施加到层叠制品100a的施加相关的负荷水平下的内聚失效可能性(例如，如图5B所示的内聚失效180)。随着内聚失效的可能性降低以及层130a的强度增加，含此类裂纹减缓层130a的层叠制品100a的耐划痕膜110的耐划痕性会增加。在制造包含有机硅酸盐/酯的裂纹减缓层130a的气相沉积工艺的某些实践方式中，TMS流量控制在约20sccm至100sccm，且优选是25至60sccm。同时，以50至200sccm且优选100至150sccm引入氧气。

在其他实践方式中，可以采用TMS前体和氧气(O₂)，通过气相沉积工艺来制造包含有机硅酸盐/酯的裂纹减缓层130a(参见图1A)。更具体来说，可以控制TMS气体与O₂气体之比，来调节裂纹减缓层130a的弹性模量。不受限于理论，在所得到的包含有机硅酸盐/酯的裂纹减缓层130a中的更高百分比的碳和氢导致层具有较低的弹性模量(即，“更软的”涂层)。相反地，在包含有机硅酸盐/酯的裂纹减缓层130a中的更高百分比的硅和氧导致层具有较高的弹性模量(即，“更硬的”涂层)。有利的是，可以在沉积过程期间控制TMS气体与O₂气体之比，以建立起具有更高百分比的碳和氢或者硅和氧的裂纹减缓层130a，以调节层130a的弹性模量。例如，增加TMS/O₂比例倾向于增加层130a中的碳和氢的量，从而降低其弹性模量。另一方面，降低TMS/O₂比例倾向于增加层130a中的硅和氧的量，从而增加其弹性模量。通过这些水平，可以对包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层130a的机械性质进行调节，以获得所需水平的层叠制品100a的耐划痕膜110的耐划痕性(例如，通过降低裂纹减缓层130a中的内聚失效可能性)，同时尽管加入了耐划痕膜110，仍然还确保维持了下方的基于玻璃的基材120的强度(例如，通过有助于裂纹偏转)。

在某些实践方式中，(参见图1A)裂纹减缓层130a表征为弹性模量是30GPa或更小、25GPa或更小、24GPa或更小、23GPa或更小、22GPa或更小、21GPa或更小、20GPa或更小、19GPa或更小、18GPa或更小、17GPa或更小、16GPa或更小、15GPa或更小、14GPa或更小、13GPa或更小、12GPa或更小、11GPa或更小、10GPa或更小、9GPa或更小、8GPa或更小、7GPa或更小、6GPa或更小、5GPa或更小、4GPa或更小、3GPa或更小、2GPa或更小或者1GPa或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一些方面中，裂纹减缓层130a表征为弹性模量是约25GPa至约0.1GPa。在一些实施方式中，裂纹减缓层130a表征为弹性模量是约10GPa至约25GPa。

根据一些实施方式，(参见图1B)可以制造包含一个或多个双层23(例如，N个双层23，在一些实施方式中，是1至100个)的裂纹减缓堆叠130b用于层叠制品100b，所述双层23的每层(例如，层33、35)包含有机硅酸盐/酯材料。更具体来说，双层23的每层可以采用与裂纹减缓层130a相关的上文所述的技术和结构进行制造。因此，裂纹减缓堆叠130b可以影响层叠制品100b，使得他们表征为相比于层叠制品100a具有相同或者甚至更好的机械性质。

在某些方面中，可以通过仅仅调节基于构成每个双层23的层的所需厚度限定的预定时间段上的沉积过程期间的TMS和O₂气体的流量和/或TMS/O₂气体比，使得构成裂纹减缓堆叠130b的每个双层23的层(例如，层33、35)制造成具有不同机械性质(例如，弹性模量)。在裂纹减缓堆叠130b的一些实施方式中，布置在基于玻璃的基材120上的双层23的第一层33制造成具有的弹性模量低于双层23的第二层35的弹性模量。此外，可以在裂纹减缓堆叠130b中采用N个双层23，N设定为2至10个双层23，且优选N的设定值是3。在其他实践方式中，(作为未示出的取代双层的情况)可以从一个或多个多层(其中每个多层包括三个或更多个单独层，其中的一些或者全部具有不同机械性质)来制造堆叠130b。

在某些实践方式中，(参见图1B)裂纹减缓层130b的双层23可以表征为有效弹性模量是30GPa或更小、25GPa或更小、24GPa或更小、23GPa或更小、22GPa或更小、21GPa或更小、20GPa或更小、19GPa或更小、18GPa或更小、17GPa或更小、16GPa或更小、15GPa或更小、14GPa或更小、13GPa或更小、12GPa或更小、11GPa或更小、10GPa或更小、9GPa或更小、8GPa或更小、7GPa或更小、6GPa或更小、5GPa或更小、4GPa或更小、3GPa或更小、2GPa或更小或者1GPa或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一些方面中，裂纹减缓层130b表征为有效弹性模量是约25GPa至约0.1GPa。在一些实施方式中，裂纹减缓层130b表征为弹性模量是约10GPa至约25GPa。在其他实践方式中，双层23的第一层33表征为弹性模量值是1GPa至约20GPa；以及双层23的第二层35的表征为弹性模量值是约10GPa至约40GPa。

此外，(参见图1A和1B)层叠制品100a、100b的一个或多个实施方式的裂纹减缓层130a或堆叠130b可以展现出较高的温度耐受性、UV臭氧或等离子体处理可靠性、UV透明性、环境老化的可靠性以及真空中的低脱气等。在还通过真空沉积形成了耐划痕膜110的情况下，裂纹减缓层130a和膜110这两者都可以采用相同或相似的真空沉积室或者采用相同或相似的涂覆设备形成。

根据一些实施方式，包含裂纹减缓层130a的层叠制品100a的耐划痕膜110表征为在使得膜110经受加奈特划痕测试之后没有被从制品剥离或者基本没有剥离。根据一些实施方式，包含裂纹减缓堆叠130b的层叠制品100b的耐划痕膜110表征为在使得膜110经受加奈特划痕测试之后没有被从制品剥离或者基本没有剥离。

如本文所用，“加奈特划痕测试”进行如下：采用双侧粘合带，将～6mm直径的150目加奈特砂纸圆片附着到泰伯磨损仪(Taber Abraser)单元的头部。向磨料头部施加总计1kg负荷(～650g额外负荷加上～350g杆负荷)。或者，可以施加总计4kg负荷。然后，磨料头部在样品的表面上以单次～30mm长度的划痕滑过，然后对划痕进行检查。虽然可能在样品上有一些划痕或破损记号是可见的，但是如本文所用，“基本未剥离”的标准定义为：当采用光学显微镜检查时，在从基材完全去除耐划痕膜110的任何空间尺度上，在～30mm的加奈特划痕路径的中心，没有大于约100微米的可见区域。换言之，“剥离”或者“剥离相关失效”定义为在经过加奈特划痕测试之后，完全去除耐划痕膜。根据这个标准，本公开的方面在以1kg和4kg总施加负荷这两种情况经受加奈特划痕测试之后，基本展现出无剥离。

(参见图1A和1B)裂纹减缓层130a或堆叠130b可以是基本上光学透明的且不含光散射，例如，光学透射雾度小于或等于10％、小于或等于9％、小于或等于8％、小于或等于7％、小于或等于6％、小于或等于5％、小于或等于4％、小于或等于3％、小于或等于2％、小于或等于1％，以及其间的所有范围和子范围。可以通过控制裂纹减缓层130a或堆叠130b中的孔的平均尺寸来控制层的透射雾度，如本文所定义。层中的示例性平均孔尺寸可以包括200nm或更小、100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、10nm或更小、5nm或更小，以及其间的所有范围和子范围。可以经由光散射测量或者采用透射电子显微镜(TEM)进行直接分析或者其他已知方法来评估这些孔尺寸。

可以采用沉积方法的小心控制来控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的孔隙度和机械性质，例如，真空室内的略微过压的气体、低温沉积、沉积速率控制以及等离子体和/或电子束能量改性。虽然通常使用气相沉积方法，但是也可以使用其他已知方法来提供具有所需孔隙度和/或机械性质的裂纹减缓层130a或堆叠130b。

对于某些应用，可以通过使用稍后发生溶解或热分解的成孔剂(例如，嵌段共聚物成孔剂)、相分离方法或者浇铸颗粒层或纳米颗粒层(其在颗粒间产生空隙并保留部分空穴)，从而有意地在裂纹减缓层130a或堆叠130b中引入孔隙度。在本公开的某些方面中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以通过结合气相沉积和分解方法来制备成具有纳米孔隙度。这些方法包括沉积基质和惰性多孔体或致孔剂。然后在后续分解步骤中，从层130a或堆叠130b去除多孔体或致孔剂，以实现所需的纳米孔隙度。因此，对于最终得到的刚加工的层130a或堆叠130b的所需纳米孔隙度而言，惰性多孔体或致孔剂进行合适的尺寸调节、筛分或者其他方式加工至它们位于基质中的最终尺寸和密度。

在一些实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以展现出与基于玻璃的基材120和/或耐划痕膜110相似的折射率，以使得光学干涉效应最小化。因此，裂纹减缓层130a或堆叠130b展现出的折射率可以略微高于、等于或者略微低于基材120和/或耐划痕膜110的折射率。作为补充或替代，裂纹减缓层130a或堆叠130b展现出的折射率可以经过调节以实现减反射的干涉效应。可以通过控制层的孔隙度和/或纳米孔隙度，来略微地加工裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率。例如，在一些情况下，可能希望选择具有较高折射率的材料，当其制造成具有目标孔隙度水平的裂纹减缓层130a或堆叠130b时，可以展现出约1.4至约1.8的中等折射率，或者近似等于基于玻璃的基材的折射率或略高于基于玻璃的基材的折射率的折射率(例如，约1.45至约1.6)。裂纹减缓层130a或堆叠130b的折射率可以采用本领域已知的“有效折射率”模型与孔隙度水平相关联。

用于层叠制品100a、100b的裂纹减缓层130a的厚度13a(其包括裂纹减缓层的厚度发生变化的情况下的平均厚度)以及裂纹减缓堆叠130b的厚度13b可以是如下范围：约0.001μm至约10μm(1nm至10,000nm)或者约0.005μm至约0.5μm(5nm至约500nm、约0.01μm至约0.5μm(10nm至约500nm)、约0.02μm至约0.2μm(20nm至约200nm)。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a的厚度13a或者堆叠130b的厚度13b是如下范围：约0.02μm至约10μm、约0.03μm至约10μm、约0.04μm至约10μm、约0.05μm至约10μm、约0.06μm至约10μm、约0.07μm至约10μm、约0.08μm至约10μm、约0.09μm至约10μm、约0.1μm至约10μm、约0.01μm至约9μm、约0.01μm至约8μm、约0.01μm至约7μm、约0.01μm至约6μm、约0.01μm至约5μm、约0.01μm至约4μm、约0.01μm至约3μm、约0.01μm至约2μm、约0.01μm至约1微米、约0.02μm至约1微米、约0.03至约1μm、约0.04μm至约0.5μm、约0.05μm至约0.25μm或者约0.05μm至约0.15μm，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a的厚度13a或者堆叠130b的厚度13b可以是约30nm或更小、约20nm或更小、约10nm或更小、约5nm或更小、约4nm或更小、约3nm或更小、约2nm或更小或者约1nm或更小。

在本公开的一些实施方式中，用于层叠制品100a的裂纹减缓层130a的厚度13a(参见图1A)或者用于层叠制品100b的裂纹减缓堆叠130b的厚度13b(参见图1B)的范围是约100nm至约500nm，优选是约150nm至约450nm。根据层叠制品100b的一些实施方式，双层23的第一层33的厚度范围是约10nm至约80nm，优选约20nm至约70nm，以及上述值之间的所有范围和子范围；以及双层23的第二层35的厚度范围是约3nm至约50nm，优选约5nm至约40nm，以及上述值之间的所有范围和子范围。

在一个或多个实施方式中，基于玻璃的基材120、耐划痕膜110和/或裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度可以是具体地相互相关的(参见图1A和1B)。例如，裂纹减缓层130a或者堆叠130b的厚度13a、13b可以小于或等于耐划痕膜110的厚度11的约10倍。在另一个例子中，当耐划痕膜110的厚度11是约85nm时，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b可以是约850nm或更小。在另一个例子中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b可以是约35nm至约80nm，以及膜110的厚度11可以是约30nm至约300nm。在另一个例子中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b可以是约150nm至约450nm，以及耐划痕膜110的厚度11是约1微米至约3微米。

在一个变化形式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b小于或等于膜110的厚度11的约9倍、8倍、7倍、6倍、5倍、4倍、3倍或者2倍，以及上述值之间的所有范围和子范围。在另一个变化形式中，膜110的厚度11以及裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b分别小于约10μm、小于约5μm、小于约2μm、小于约1μm、小于约0.5μm或者小于约0.2μm，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b与膜110的厚度11之比可以是约1:1至1:20，约1:2至1:6，约1:3至1:5或者约1:3至1:4，以及上述值之间的所有范围和子范围。在另一个变化形式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度13a、13b小于约0.4μm，以及膜110的厚度11大于裂纹减缓层130a或堆叠130b。

层叠制品100a、100b的一个或多个实施方式包括了包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层130a或堆叠130b。在此类实施方式中，当采用裂纹减缓层130a或堆叠130b时，耐划痕膜110维持功能性质(例如，光学性质、电性质和机械性质)，以及制品100a、100b保留其平均挠曲强度。在此类实施方式中，膜110可以包括一层或多层透明传导氧化物层(例如氧化铟锡层)或者耐划痕层(例如，AlOxNy、AlN)，及其组合。此外，基于玻璃的基材120可以经过强化，或者更具体地，经过化学强化。

作为补充或替代，包含氧化铟锡层、耐划痕层(例如，AlOxNy、AlN及其组合)和减反射层中的一种或多种的耐划痕膜110与包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层130a或堆叠130b形成了堆叠元件，其中，堆叠元件具有整体上来说低的反光率。例如，在450-650nm、420-680nm或者甚至400-700nm的可见光波长范围，此类堆叠元件的整体反射率(总反射率)可以是小于或等于15％、小于或等于10％、小于或等于8％、小于或等于7％、小于或等于6.5％、小于或等于6％、小于或等于5.5％，以及上述值之间的所有范围和子范围。上述反射率数字可能存在于包含来自(例如，基于玻璃的基材120的)一个裸玻璃界面(或者未涂覆玻璃界面)的反射率一些实施方式，对于来自单独的未涂覆的玻璃界面近似为4％反射率，或者可以表征为是基于玻璃的基材120的第一主表面和布置在第一主表面上的堆叠元件(以及相关的界面)的反射率(排除了来自基于玻璃的基材的未涂覆的第二主表面的4％的反射率)。在一些情况下，当基于玻璃的基材120的一个或多个主表面被包覆折射率是约1.45-1.65的典型包覆(即，额外膜或层)覆盖时，在450-650nm、420-680nm或者甚至400-700nm的可见光波长范围，来自堆叠元件结构和单独的堆叠元件-玻璃涂覆界面的反射率(减去未涂覆的玻璃界面的反射率)的反射率可以小于约5％、4％、3％、2％或者甚至小于约1.5％，以及上述值之间的所有范围和子范围。此外，堆叠元件可以展现出高的透光率，其表明同时具有低反射率和低吸收率，根据一般关系：透过率＝100％-反射率-吸收率。(当忽略与基于玻璃的基材120或者单独的包覆层相关的反射率和吸收率时)对于堆叠元件在450-650nm、420-680nm或者甚至400-700nm可见光波长范围的透过率值可以大于约75％、80％、85％、90％、95％、或者甚至98％，以及上述值之间的所有范围和子范围。

可以通过改变耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或基于玻璃的基材120的性质中的一个或多个，来调节(参见图1A和1B的)层叠制品100a、100b的光学性质。例如，制品100a、100b可以展现出在约400nm至约700nm可见光波长范围内小于或等于15％、小于或等于10％、小于或等于8％、小于或等于7％、小于或等于6.9％、小于或等于6.8％、小于或等于6.7％、小于或等于6.6％、小于或等于6.5％、小于或等于6.4％、小于或等于6.3％、小于或等于6.2％、小于或等于6.1％和/或小于或等于6％的总反射率，以及上述值之间的所有范围和子范围。范围可以如上文所述进一步变化，以及上文列出了堆叠元件(即，包含耐划痕膜110与裂纹减缓层130a或堆叠130b)/单独的涂覆玻璃界面的范围。在更具体实施方式中，本文所述的制品100a、100b可以展现出比没有裂纹减缓层130a或130b的制品更低的平均反射率和更高的平均挠曲强度。在一个或多个替代实施方式中，可以通过改变基于玻璃的基材120、膜110和/或裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度，对制品100a、100b的光学性质、电性质或者机械性质的至少两个进行调节。作为补充或替代，可以通过改变基于玻璃的基材120、膜110和/或裂纹减缓层130a或堆叠130b的厚度，对制品100a、100b的平均挠曲强度进行调节或改进。

此外，涂覆了裂纹减缓层的基于玻璃的基材可以具有是单独的基于玻璃的基材的2％内或者1％内的反射率。裂纹减缓层的折射率可以是小于1.55，是1.35至1.55，或者比基材的折射率高了不超过0.05。在400-800nm的可见光波长范围上，裂纹减缓层的总吸收率和散射水平还可以是小于入射光能量的5％。

(参见图1A和1B)制品100a、100b可以包括布置在基于玻璃的基材120上的一个或多个额外膜(未示出)。在制品100a、100b的一个或多个实施方式中，所述一个或多个额外膜可以布置在耐划痕膜110上，或者更通常地，布置在与膜110相对的主表面上。某些额外膜可以布置成与膜110直接接触。在一个或多个实施方式中，额外膜可位于：1)基于玻璃的基材120与裂纹减缓层130a或堆叠130b之间(例如，层叠制品100a、100b)；或者2)裂纹减缓层130a或堆叠130b与膜110之间。在一个或多个实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b与膜110都可以布置在基于玻璃的基材120与额外膜之间。额外膜可以包括：保护层、粘合剂层、平坦化层、防碎裂层、光学粘结层、显示层、偏振层、吸光层，反射改性干涉层、耐划痕层、阻隔层、钝化层、气密层、扩散阻挡层及其组合，以及本领域已知的其他层，以实现这些或相关功能。合适的保护层或阻隔层的例子包括含有SiO_x、SiN_y、SiO_xN_y、其他类似材料及其组合的层。还可以对此类层进行改性以匹配或者补偿耐划痕膜110、裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或基于玻璃的基材120的光学性质。例如，可以选择保护层具有与裂纹减缓层130a或堆叠130b、膜110或基于玻璃的基材120相似的折射率。

在一个或多个实施方式中，所述的制品100a、100b可用于信息显示装置和/或触摸传感装置。在一个或多个替代实施方式中，制品100a、100b可以是层叠结构的部分，例如用于汽车或航天器窗的玻璃-聚合物-玻璃层叠的安全玻璃。用于这些层叠的示例性聚合物材料是PVB(聚乙烯基缩丁醛)，并且本领域已知许多可以使用的其他中间层材料。此外，对于层叠玻璃的结构存在各种选项，其没有具体的限制。制品100a、100b在最终应用(例如，汽车挡风玻璃、遮阳篷顶或侧玻璃)中可以是弯曲或者有形状的。出于设计或机械原因，制品100a、100b的厚度10a、10b可以发生变化；例如，制品100a、100b的边缘处可以比制品的中心处厚。制品100a、100b可以经过酸性抛光或者任意其他方式的处理，以去除或减少表面瑕疵的影响。

本公开的一些实施方式属于采用本文所述的制品100a、100b的覆盖玻璃应用。在一个或多个实施方式中，覆盖玻璃可以包括具有基于玻璃的基材120(其可以经过强化或者未经强化)、耐划痕膜110(例如，AlO_xN_y、AlN、SiO_xN_y、SiAl_vO_xN_y、Si₃N₄及其组合)和包含一种或多种有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层130a或堆叠130b的层叠制品。层叠制品100a、100b可以包括一层或多层额外膜用于在层叠制品上减少反射和/或提供易清洁或防指纹表面。具体来说，可以向耐划痕层的表面施加～1-10nm厚的硅烷或含氟硅烷层，以减少摩擦、改善可清洁性或者有助于制品的用户表面的划痕减少。

本公开的一些实施方式涉及包括本文所述制品的触摸传感装置。在一个或多个实施方式中，触摸传感装置可以包括基于玻璃的基材120(其可以经过强化或者未经强化)、耐划痕膜110(例如，包含透明传导氧化物和耐划痕材料，例如AlO_xN_y、AlN、SiO_xN_y、SiAl_vO_xN_y、Si₃N₄及其组合)和裂纹减缓层130a或堆叠130b。透明传导氧化物可以包括氧化铟锡、氧化铝锌、氟化氧化锡或者其他本领域已知的。在一个或多个实施方式中，耐划痕膜110的传导氧化物部分可以是不连续地布置在基于玻璃的基材120上。换言之，耐划痕膜110的传导部分可以布置在基于玻璃的基材120的离散区域上(其间具有裂纹减缓层130a或堆叠130b)。具有膜的离散区域形成图案化或涂覆区域(未示出)，而没有膜的离散区域形成未图案化或未涂覆区域(未示出)。在一个或多个实施方式中，图案化或涂覆区域以及未图案化或未涂覆区域是通过如下方式形成的：将膜110连续地布置在裂纹减缓层130a或堆叠130b的表面上(所述裂纹减缓层130a或堆叠130b进而是位于基于玻璃的基材120的表面上)，然后在离散区域中选择性地蚀刻掉膜110，从而在那些离散区域中不存在膜110。可以采用蚀刻剂，例如水性溶液中的HCl或FeCl₃，例如市售可得自仟斯公司(Transene Co)的TE-100蚀刻剂，来蚀刻掉膜110。在一个或多个实施方式中，蚀刻剂没有使得纹减缓层130a或堆叠130b发生明显降解或去除。或者，可以将膜110选择性地沉积到裂纹减缓层130a或堆叠130b的表面的离散区域上(所述裂纹减缓层130a或堆叠130b进而是位于基于玻璃的基材120的表面上)，以形成图案化或涂覆区域以及未图案化或未涂覆区域。

在具有包含传导氧化物部分或离散区域的耐划痕膜110的层叠制品100a、100b的一个或多个实施方式中，未涂覆区域的总反射率与涂覆区域的总反射率相似。在一个或多个具体实施方式中，在约450nm至约650nm、约420nm至约680nm或者甚至约400nm至约700nm的可见光波长范围内，未图案化或未涂覆区域的总反射率与图案化或涂覆区域的总反射率相差是约5％或更小、4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、2.0％或更小、1.5％或更小或者甚至1％或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。

在本公开的一些实施方式中，同时包括裂纹减缓层130a或堆叠130b以及耐划痕膜110(其可包括氧化铟锡或其他透明传导氧化物)的制品100a、100b展现出对于在触摸传感装置使用此类制品可接受的电阻率。在一个或多个实施方式中，当存在于本文所揭示的制品中的时候，膜110展现出约100欧姆/平方或更小、80欧姆/平方或更小、50欧姆/平方或更小或者甚至30欧姆/平方或更小的片电阻。在此类实施方式中，膜厚度可以是约200nm或更小、150nm或更小、100nm或更小、80nm或更小、50nm或更小或者甚至35nm或更小，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一个或多个具体实施方式中，当存在于制品100中的时候，此类膜展现出10x 10^-4欧姆-cm或更小、8x 10^-4欧姆-cm或更小、5x 10^-4欧姆-cm或更小或者甚至3x 10^-4欧姆-cm或更小的电阻率，以及上述值之间的所有范围和子范围。因此，当存在于本文所揭示的制品100a、100b中的时候，具有氧化物部分的耐划痕膜110可有助于维持用于触摸传感应用(包括投射电容式触摸传感器装置)中的透明传导氧化物膜和其他此类膜所预期的电性能和光学性能。

本文公开内容还可用于具有非交互式或用于显示器的制品100a、100b，例如，此类制品可用于如下情况，其中，装置具有玻璃前侧和后侧，所述玻璃前侧用于显示并且可以是交互的，所述后侧可能表述为非常广泛意义的“装饰性的”，表示后侧可以“涂漆”一些颜色，具有艺术性或关于制造商、型号和序列号的信息、织构化或者其他特征。

(参见图1A和1B)对于层叠制品100a、100b的光学性质，耐划痕膜110可以包括耐划痕材料，例如，AlN、Si₃N₄、AlO_xN_y和SiO_xN_y，其具有约1.7至约2.1的较高折射率。用于层叠制品100a和100b的基于玻璃的基材120通常具有约1.45至约1.65的折射率。此外，用于制品100a和100b的裂纹减缓层130a和堆叠130b通常具有在某处接近基材120和膜110(当存在时)的常见折射率范围，或者位于它们之间。这些折射率值的差异(例如，基材120与裂纹减缓层130a或堆叠130b之间)可以导致不合乎希望的光学干涉效应。具体来说，在界面150和/或160处(参加图1A和1B)的光学干涉会导致光谱反射振荡，这产生制品100a和100b中观察到的明显颜色。由于光谱参照振幅随着入射照射角发生偏移，反射的颜色随着观察角而发生偏移。最终，观察到的颜色和随着入射照射角发生的色移通常对于装置使用者而言是分散注意力或令人讨厌的，特别是在诸如荧光发光和一些LED发光的锋利光谱特征的照射情况下。

根据本公开的方面，(参见图1A和1B)可以通过使得界面150和160中的一处或两处的反射率最小化，从而减少整个制品的反射振荡和反射色移，来减小制品100a和100b中观察到的颜色和色移。在一些方面中，可以调节裂纹减缓层130a或堆叠130b的密度、厚度、组成和/或孔隙度，来使得界面150和160处的此类反射率最小化。例如，根据前述方面来构造层130a或堆叠130b，可以减少可见光谱上的反射的振幅和/或振荡。

如本文所用，术语“振幅”包括反射率或透射率的峰谷变化。同样地，如本文所用，术语“透射率”定义为给定波长范围内，穿透制品100a和100b的入射光功率百分比。术语“平均透射率”指的是透光率的光谱平均值乘以发光效率函数，如CIE标准观察者所定义。术语“反射率”类似地定义为给定波长范围内，从制品100a和100b反射的入射光功率百分比。通常，采用具体谱线宽度来测量透射率和反射率。此外，术语“平均振幅”包括光波长状态内，每个可能的100nm波长范围上取平均值的反射率或透射率峰谷变化。如本文所用，“光波长状态”包括约420nm至约700nm的范围。

根据一个或多个实施方式，层叠制品100a和100b在可见光谱上展现出大于或等于85％的平均透射率。在一些实施方式中，层叠制品100a和100b可以展现出大于或等于80％、大于或等于82％、大于或等于85％、大于或等于90％、大于或等于91％、大于或等于92％、大于或等于93％、大于或等于94％、或者大于或等于95％的平均透射率，以及上述值之间的所有范围和子范围。

在一些方面中，制品100a和100b在可见光谱上展现出小于或等于20％的平均总反射率。例如，制品100a、100b的某些实施方式展现出小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％、小于或等于9％、小于或等于8％、小于或等于7％、小于或等于6％、或者小于或等于5％的总反射率，以及上述值之间的所有范围和子范围。

根据一个或多个实施方式，制品100a和100b的总反射率等于或小于基于玻璃的基材120的总反射率。在一个或多个实施方式中，制品100a和100b在光波长状态展现出较平坦的透射率谱图、反射率谱图或者透射率谱图与反射率谱图。在一些实施方式中，较平坦的透射率和/或反射率谱图包括沿着整个光波长状态或者光波长状态内的波长范围区段小于或等于约5个百分点的平均振幅幅度。波长范围区段可以是约50nm、约100nm、约200nm或者约300nm，以及上述值之间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，平均振幅幅度可以如下：小于或等于约4.5个百分点、小于或等于约4个百分点、小于或等于约3.5个百分点、小于或等于约3个百分点、小于或等于约2.5个百分点、小于或等于约2个百分点、小于或等于约1.75个百分点、小于或等于约1.5个百分点、小于或等于约1.25个百分点、小于或等于约1个百分点、小于或等于约0.75个百分点、小于或等于约0.5个百分点、小于或等于约0.25个百分点或者约0个百分点，以及其间的所有范围和子范围。在一个或多个具体实施方式中，制品100和100a在光波长状态的约100nm或200nm的选定波长范围区段展现出如下透射率，其中，谱图的振幅的最大峰约为80％、约为82％、约为84％、约为86％、约为87％、约为88％、约为89％、约为90％、约为91％、约为92％、约为93％、或者约为95％，以及其间的所有范围和子范围。

在一些实施方式中，较为平坦的平均透射率和/或平均反射率包括：沿着光波长状态中的具体波长范围区段的最大振幅幅度，其表述为平均透射率或平均反射率的百分比。还会沿着光波长状态中的相同特定波长范围区段测量层叠制品100a和100b的平均透射率或平均反射率。波长范围区段可以是约50nm、约100nm或者约200nm。在一个或多个实施方式中，制品100和100a展现出如下平均透射率和/或平均反射率，其平均振幅幅度小于或等于约10％、小于或等于约5％、小于或等于约4.5％、小于或等于约4％、小于或等于约3.5％、小于或等于约3％、小于或等于约2.5％、小于或等于约2％、小于或等于约1.75％、小于或等于约1.5％、小于或等于约1.25％、小于或等于约1％、小于或等于约0.75％、小于或等于约0.5％、小于或等于约0.25％或者小于或等于约0.1％，以及其间的所有范围和子范围。沿着光波长状态的约50nm、约100nm、约200nm或者约300nm的波长范围区段，制品可以展现出此类基于百分比的平均振幅幅度。例如，沿着约500nm至约600nm的波长范围(其是光波长状态内约为100nm的波长范围区段)，根据本公开的制品可以展现出约85％的平均透射率。沿着相同波长范围(500nm至约600nm)，这表示沿着500nm至600nm的波长范围，制品还可以展现出约3％的基于百分比的振幅幅度，绝对振幅幅度(非基于百分比的振幅幅度)是约2.55个百分点。例如，如果平均透射率是85％，以及振幅表示85％的3％，则以绝对值而言，3％乘以85％等于2.55％，表示振幅幅度峰值会是86.275以及谷值会是83.725(以绝对值而言)，因为85％是平均值而86.275-83.725＝2.55。

一些实施方式属于结合了本文所揭示的制品100a、100b的装置(如图11和12所示)。图11-12所示的装置是移动电话，但是可以包括：具有显示屏的任意装置或制品(例如，消费者电子件，包括移动电话、平板、电脑、可穿戴装置(例如手表)和导航系统等)，建筑制品，运输制品(例如，车辆、火车、飞行器、航海器等)，电器制品，或者需要部分透明性、耐划痕性、耐磨性或其组合的任意制品。图1a显示消费者电子器件1000，其包括：具有前表面1040、后表面1060和侧表面1080的外壳1020；(未示出的)电子组件，其至少部分位于或者完全位于外壳内并且至少包括控制器、存储器和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器1120；以及位于外壳的前表面或者在外壳的前表面上方的制品100a、100b，从而使其位于显示器上方。在一些实施方式中，外壳1020可以在背表面1060、侧表面1080或者部分前表面1040中的任意一处或多处包括制品100a、100b。

本公开的一些实施方式属于形成制品100a和100b的方法。在一个或多个实施方式中，此类方法包括：获得基于玻璃的基材120，在基于玻璃的基材的第一主表面上布置耐划痕膜110，从而在其间产生有效界面，以及控制有效界面的有效粘合能。在某些方面中，此类方法包括：获得基于玻璃的基材120和在基材上产生有效界面，以及控制有效界面的有效粘合能。在一个或多个实施方式中，方法包括将有效粘合能控制到小于约4J/m²。在一个或多个实施方式中，控制有效粘合能包括：在布置耐划痕膜110之前(例如，对于制品100a、100b而言)，在基于玻璃的基材120的表面(例如，主表面122、124中的一个或多个和/或一个或多个次表面)上布置裂纹减缓层130a或堆叠130b。换言之，对于制品100a、100b，控制有效粘合能包括在膜110与基于玻璃的基材120之间布置裂纹减缓层130a或堆叠130b。

根据一些实践方式，形成制品100a和100b的方法采用包含有机硅酸盐/酯材料(例如，甲基化二氧化硅)的裂纹减缓层130a或堆叠130b。这样，用于形成制品100a、100b的这些方法可以采用用于沉积裂纹减缓层130a或堆叠130b的步骤，其包括以下沉积技术中的任意一种：大气等离子体化学气相沉积(AP-CVD)、等离子体强化的化学气相沉积(PECVD)或者旋涂玻璃(SOG)加工技术。在一些方面中，有机硅酸盐/酯材料的特征在于平均硅连通度小于4的硅氧烷网络，其中，平均来说，每个硅原子具有一定的非零可能性与最高至三个有机基团直接键合。通常来说，此类材料是通过单官能、二官能或三官能有机硅化合物(任选地，和其他添加剂，例如硅前体和氧化剂)反应形成的。

在一个或多个实施方式中，方法包括通过真空沉积工艺布置耐划痕膜110和/或裂纹减缓层130a或堆叠130b。在具体实施方式中，此类真空沉积工艺可以采用至少约25℃、50℃、75℃、100℃、200℃、300℃、400℃的温度，以及其间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，裂纹减缓层130a或堆叠130b可以通过湿工艺形成。

在一个或多个具体实施方式中，方法包括控制裂纹减缓层130a或堆叠130b和/或耐划痕膜110的厚度。本文所揭示的控制裂纹减缓层130a、堆叠130b和/或膜(例如，耐划痕膜110)的厚度可通过如下方式进行：控制用于形成裂纹减缓层、堆叠和/或膜的一个或多个过程，从而使得施加的裂纹减缓层、堆叠和/或膜具有所需或者所限定的厚度。在一些实施方式中，方法包括控制裂纹减缓层130a、堆叠130b和/或耐划痕膜110的厚度，以维持(或者在一些情况下增强)基于玻璃的基材120的平均挠曲强度、基于玻璃的基材120的功能性质和/或膜110的功能性质。

在一个或多个替代实施方式中，方法包括控制裂纹减缓层130a、堆叠130b和/或耐划痕膜110的连续性。控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的连续性可以包括：形成连续的裂纹减缓层，以及去除裂纹减缓层或堆叠的选定部分，以产生不连续的裂纹减缓层。在其他实施方式中，控制裂纹减缓层或堆叠的连续性可以包括选择性地形成裂纹减缓层或堆叠以形成不连续裂纹减缓层或堆叠。此类实施方式可以使用掩膜、蚀刻剂及其组合，从而控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的连续性。

在一个或多个替代实施方式中，方法包括：当裂纹减缓层130a或堆叠130b布置在基于玻璃的基材120上(对于形成层叠制品100a、100b的方法而言)，但是在沉积耐划痕膜110之前(特别是对于制品100a、100b而言)，控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的表面能。在制造的这个中间阶段控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的表面能可能对于建立可重复的制造过程是有用的。在一个或多个实施方式中，方法包括将裂纹减缓层130a或堆叠130b的表面能控制到小于约70mJ/m²或更小、60mJ/m²或更小、50mJ/m²或更小、40mJ/m²或更小、30mJ/m²或更小、20mJ/m²或更小，但是在一些情况下，大于约15mJ/m²，以及上述值之间的所有范围和子范围(当裂纹减缓层130a或堆叠130b未被覆盖且暴露于空气时测量)。在一个或多个实施方式中，前述表面能值和范围同时包括极性分量和色散分量，并且可以通过将三种测试液体(水、二碘甲烷和十六烷)的三个接触角与S.Wu(1971)建立的已知理论模型拟合来进行测量。(参见S.Wu，J.Polym.Sci.C部分，第34卷，第19-30页，1971)

裂纹减缓层的表面能

如本文所涉及的，裂纹减缓层的表面能是对于当裂纹减缓层存在于载体上的时候，它的表面能的测量。通常来说，可以在沉积时和/或在进一步处理(例如，用氮气或者氮气和氧气的混合物活化)之后测量裂纹减缓层30的表面能。通过如下方式间接测量固体表面的表面能：测量单独地在空气中沉积到固体表面上的三种液体(水、二碘甲烷和十六烷)的静态接触角。如本文所述的表面能是根据如下所述的Wu模型确定的。(参见S.Wu，J.Polym.Sci.C,34,19,1971)在Wu模型中，表面能(包括总表面能、极性分量和色散分量)是通过如下方式测量的：通过将三种测试液体(水、二碘甲烷和十六烷)的三个接触角与理论模型拟合。从这三种液体的接触角值，进行回归分析，以计算固体表面能的极性分量和色散分量。用于计算表面能数值的理论模型包括如下三个独立方程式，其与三种液体的三种接触角值以及固体表面(用下标“S”表示)和三种测试液体的表面能的色散分量和极性分量相关：

式中，下标“W”、“D”和“H”分别指代水、二碘甲烷和十六烷，以及上标“d”和“p”分别表示表面能的色散分量和极性分量。由于二碘甲烷和十六烷基本上是非极性液体，上述等式简化成：

对于上述三组等式(4-6)，通过回归分析，可以计算两个未知参数，固体表面的色散表面能分量和极性表面能分量，γ_S ^d和γ_S ^p。但是，对于这种方法，存在受限的最大值，无法测量高于该最大值的固体表面的表面能。该受限的最大值是水的表面张力，约为73mJ/m²。如果固体表面的表面能明显大于水的表面张力，则表面会被水完全润湿，从而使得接触角接近零。因此，超过这个表面能数值，无论实际的表面能数值如何，所有计算的表面能数值都会对应于约73-75mJ/m²。例如，如果两个固体表面的实际表面能是75mJ/m²和150mJ/m²，则采用液体接触角的计算值对于两个表面都会是约为75mJ/m²。

因此，本文所揭示的所有接触角都是通过将液滴置于空气中的固体表面上，并通过测量接触线处的固体表面与液体-空气界面之间的角度测量的。因此，当声称表面能数值是55mJ/m²至75mJ/m²时，应理解的是，这些值对应的是基于上文所述方法计算的表面能数值，而不是实际表面能数值(当计算值接近实际表面能数值时，实际表面能数值可能大于75mJ/m²)。

在一个或多个实施方式中，方法可以包括在裂纹减缓层130a或堆叠130b中产生受控量的孔隙度。方法可任选地包括如本文其他地方所述控制裂纹减缓层130a或堆叠130b的孔隙度。方法还可以包括通过控制裂纹减缓层或堆叠的沉积和制造过程，来控制裂纹减缓层130a、堆叠130b和/或膜110的固有膜应力。

方法可以包括在基于玻璃的基材120上布置额外膜，如本文所述。在一个或多个实施方式中，方法可以包括在基于玻璃的基材上布置额外膜，使得该额外膜：布置在基于玻璃的基材120与裂纹减缓层130a或堆叠130b之间，布置在裂纹减缓层130a或堆叠130b与耐划痕膜110之间，或者使得膜110位于裂纹减缓层130a或堆叠130b与该额外膜之间。或者，方法可以包括在基于玻璃的基材120与其上布置了膜的表面相对的主表面上布置额外膜。

在一个或多个实施方式中，方法包括在基于玻璃的基材120上布置了裂纹减缓层130a、堆叠130b、耐划痕膜110和/或额外膜之前或之后，对基于玻璃的基材120进行强化。基于玻璃的基材120可以经过化学强化或者任意其他方式强化。可以在基于玻璃的基材120上布置了裂纹减缓层130a或堆叠130b之后但是在基于玻璃的基材上布置了膜110之前，对基于玻璃的基材120进行强化。可以在基于玻璃的基材120上布置了裂纹减缓层130a或堆叠130b以及膜110之后但是在基于玻璃的基材上布置了额外膜(如果存在的话)之前，对基于玻璃的基材120进行强化。对于没有采用额外膜的情况，可以在基于玻璃的基材上布置了裂纹减缓层130a或堆叠130b以及膜110之后对基于玻璃的基材120进行强化。对于希望低翘曲的基于玻璃的基材，通常会是在任意涂覆之前进行强化这种情况。

以下实施例表示本公开的某些非限制性实施方式。

实施例1：作为源自惰性加工气体中的TMS/O₂气体混合物，具有有机硅酸盐/酯裂纹减缓层和堆叠的层叠制品的强度。

实施例1A-1C以及实施例2A、2B所指定的层叠制品样品(“实施例1A-1C”、“实施例2A和2B”)是通过提供具有根据如下组成的基于玻璃的基材形成的：约65摩尔％SiO₂、约5摩尔％B₂O₃、约14摩尔％Al₂O₃、约14摩尔％Na₂O和约2.5摩尔％MgO。基于玻璃的基材的厚度是1mm。对基于玻璃的基材通过离子交换进行强化，以提供约690MPa的表面CS和约24μm的DOC。通过将基于玻璃的基材浸入加热到约350℃至450℃温度范围内的熔融硝酸钾(KNO₃)浴，来进行离子交换过程。将基于玻璃的基材浸入浴中，持续3-8小时，以实现表面CS和DOC。在完成离子交换过程之后，实施例1A-1C的基于玻璃的基材在温度约50℃的2％浓度的KOH清洁剂溶液中进行清洁，其购自半清洁KG公司(Semiclean KG)。

在实施例1中，实施例1A样品表示对照样，因为其仅含有基于玻璃的基材。类似地，实施例1B样品也作为对照样，因为其含有厚度约440nm的SiN_x耐划痕膜并且不含有包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层或堆叠。在实施例1B样品中，在200℃，以硅烷前体气体和氮气在等离子体热Versaline HDPCVD系统中沉积SiN_x耐划痕膜。此外，实施例1C样品也作为对照样，因为其含有厚度约2微米的SiN_x耐划痕膜并且不含有包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层或堆叠。

还在实施例1中制备了指定为实施例2A和实施例2B的样品。对于实施例2A-2B样品，制备了基于强化玻璃的基材和根据实施例1B条件的耐划痕膜(例如，厚度约440nm的SiN_x膜)。此外，实施例2A和2B分别具有布置在基材与SiN_x膜耐划痕之间的裂纹减缓层(实施例2A)或裂纹减缓堆叠(实施例2B)，其包括源自三甲基硅酸盐/酯(TMS)的有机硅酸盐/酯层。因此，在裂纹减缓层或堆叠上沉积耐划痕膜之前，在基于玻璃的基材上布置裂纹减缓层或堆叠的有机硅酸盐/酯层。在实施例2A中，裂纹减缓层的目标厚度是约～300nm以及弹性模量是约7.6GPa。在实施例2B中，裂纹减缓堆叠包括约3个双层，每个双层具有约55nm的目标厚度；每个双层的第一层具有约40nm的厚度和约7.6GPa的弹性模量；以及每个双层的第二层具有约15nm的厚度和29GPa的弹性模量。

采用大气等离子体化学气相沉积(APCVD)工艺，在线性DBD型大气等离子体系统中，采用20-70sccm TMS气体、约130sccmO₂气体，约400-600W等离子体功率，在空气中，约70至100℃，等离子体头部与基于玻璃的基材之间约2至5mm的距离，来沉积实施例2A和2B中的这些裂纹减缓层和堆叠。类似地，用于实施例5C和5D的TMS层分别具有50nm和～300nm的目标厚度。更具体来说，指定为实施例2A的样品的裂纹减缓层是采用45sccm TMS和130sccmO₂气体加工得到的。此外，指定为实施例2B的样品的裂纹减缓堆叠对于每个双层中的第一层采用45sccm TMS和130sccm O₂气体以及对于每个双层中的第二层采用25sccm TMS和130sccm O₂气体加工得到。

使用环上环(ROR)负荷失效测试来证实实施例1A-1C、2A和2B的平均挠曲强度的保留，如图6所示。对于ROR负荷失效测试，具有膜和/或裂纹减缓层的那侧处于拉伸。ROR负荷失效测试参数包括：1.6mm的接触半径、1.2mm/分钟的十字头速度、0.5英寸的负荷环直径、以及1英寸的支撑环直径。在测试之前，将粘合膜放置在进行测试的样品的两侧上，以装纳破碎的玻璃碎片。

如图6所示，向具有SiN_x耐划痕膜和基于玻璃的基材的层叠制品添加裂纹减缓层或裂纹减缓堆叠(其包括源自TMS和O₂气体的有机硅酸盐/酯材料)(分别是实施例2A和2B)，这导致层叠制品保留了与相似构造的层叠制品(其没有此类裂纹减缓层或堆叠以及耐划痕膜，实施例1A)近似相同的平均挠曲强度。同样如图6所示，包含厚度是440nm或2微米的耐划痕膜(参见实施例1B、1C)而没有任何裂纹减缓层或堆叠，这明显降低了基于玻璃的基材的平均挠曲强度(参见实施例1A)。更具体来说，具有单个有机硅酸盐/酯裂纹减缓层和440nmSiN_x耐划痕膜的层叠制品(实施例2A)展现出的平均挠曲强度是没有此类裂纹减缓层或耐划痕膜的相似构造的层叠制品(实施例1A)的约74％。此外，具有有机硅酸盐/酯裂纹减缓堆叠和440nm SiN_x耐划痕膜的层叠制品(实施例2B)展现出的威布尔特性强度是没有此类裂纹减缓层或耐划痕膜的相似构造的层叠制品(实施例1A)的约90％。相信前述的通过采用这个实施例的SiNx耐划痕膜的层叠制品所得到的结果可以被外推至其他耐划痕膜组合物，包括SiO_xN_y、AlN_x、AlO_xN_y和Si_uAl_vO_xN_y材料。这种预期趋势的基础包括来自分开的实验的结果，在该实验中，这些替代性耐划痕材料可以被制造成具有与这个实施例中所采用的SiNx材料相似的折射率、硬度、弹性模量、膜应力和裂纹引发应变值。因此，这些替代性耐划痕膜材料(基于本公开所列出的原理进行非常少的修改)可以被制造成结合有机硅酸盐/酯裂纹减缓层起到与本实施例所述类似的作用。

虽然含裂纹减缓堆叠的层叠制品(实施例2B)看上去保留了比含裂纹减缓层的层叠制品(实施例2A)略微更大的强度，但是实施例2A中的裂纹减缓层的总厚度是约300nm，而实施例2B中的裂纹减缓堆叠的总厚度明显更薄，约165nm。还应注意到的是，有机硅酸盐/酯层厚度、组成变化、弹性模量和多层结构(例如，上文描述中的具体细节)的宽范围的组合预期传递了与本实施例的层叠制品所证实的那些相似的结果。例如，这些有机硅酸盐/酯变化形式预期对于有机硅酸盐/酯层与下方基材的表面和它们之间的粘合以及有机硅酸盐/酯层上的耐划痕膜具有尽可能小得影响。

在图7中，提供了指定为实施例1的层叠制品(即，基于玻璃的基材对照样)以及来自上文实施例1的实施例2A和2B的裂纹减缓层(没有SiN_x耐划痕层)的反射谱和透射谱。由于部署在裂纹减缓层上的耐划痕膜会对本公开的层叠制品的最佳性质起到主导作用，所以出于证实裂纹减缓层对于本公开的层叠制品的整体光学性质相对没有任意影响的目的，判断没有此类耐划痕膜的样品是代表性的。图例中的前缀“R”和“T”分别表示对应于反射率和透射率数据的数据序列。如图7所示，在光波长状态(即，400nm至800nm)，反射谱和透射谱的振幅不超过约10至15％。此外，具有包含有机硅酸盐/酯材料的裂纹减缓层或裂纹减缓堆叠的层叠制品(实施例2A和2B)在约400nm至约800nm展现出约90％的透射率，近似等于没有任何裂纹减缓层或堆叠的未涂覆玻璃的对照样品中所观察到的透射率。

参见图8，这幅图显示对于实施例1A(即，基于玻璃的基材对照样)、2A和2B，吸收率A(即，A＝1-(R+T))与波长的关系，式中，R是反射率以及T是透射率。在这个特定测量中，吸收率还可包括散射的光。也就是说，“1-(R+T)”的大小等于透射率与反射率之和(如图7所示)与1之差。因此，“1-(R+T)”反映了吸收和/或散射而不是其他方式被样品反射和透射通过的光量。在图8中，看上去具有有机硅酸盐/酯裂纹减缓层的层叠制品(～300nm厚)(即，实施例2A)在可见光波长范围内展现出一定的吸收率。此外，对于实施例2A所观察到的吸收率水平，其高于实施例2B(具有～165nm厚的有机硅酸盐/酯裂纹减缓堆叠的层叠样品)的吸收率水平，并且甚至相比于基于玻璃的基材对照样(实施例1A)的吸收率水平也是更高的。不受限于理论，相信分别对于实施例2A和2B的裂纹减缓层和堆叠，它们中的有机硅酸盐/酯材料中的C-Si和C-C键是相比于未涂覆的基于玻璃的基材对照样(实施例1)的吸收率而言这些相对更高的吸收率水平的来源。现参见图9A和9B，提供的透射率和反射率颜色图显示了在D65照明下的实施例1的实施例1A、2A和2B样品的a*和b*色坐标。从这些图中绘制的数据证实，包含裂纹减缓堆叠的层叠制品(实施例2B)相比于包含裂纹减缓层的层叠制品(实施例2A)是更为色中性的。此外，相比于作为包含厚度是约300nm的有机硅酸盐/酯裂纹减缓层的实施例2A样品而言，作为包含整体厚度约165nm的有机硅酸盐/酯裂纹减缓堆叠的实施例2B样品更为接近基于玻璃的基材对照样品(实施例1A)的色坐标。

实施例2：适用于裂纹减缓层和堆叠的有机硅酸盐/酯层的FTIR谱分析

如下表1详细所示以及如图10所示，采用APCVD工艺，根据具体条件将有机硅酸盐/酯层沉积到基于玻璃的基材上，并使用傅里叶转换红外谱(FTIR)技术进行分析。更具体来说，由于不同的加工条件(即，变化的TMS/O₂气流比)，这个实施例的有机硅酸盐/酯层具有不同的组成，如表1和图10所述。通过这个数据得以证实，Si-O-Si峰从约1020nm的波长偏移到1070nm表明了有机硅酸盐/酯层的组成和/或结构已经发生了变化。不受限于理论，相信这些变化导致了这些层的弹性模量(参见表1)和其他性质的变化。如上文所述，向TMS气体前体中引入O₂气体倾向于导致具有更高百分比Si-O-Si主链的有机硅酸盐/酯层和堆叠，这进而改善了层/堆叠强度并降低了涂层内聚失效的可能性。

表1：基于玻璃的基材上的有机硅酸盐/酯层的FTIR数据

尽管已经参考有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员可以理解能够在不背离本公开所揭示的范围的前提下进行其他的实施方式。因此，本领域技术人员可进行各种修改、改动和选择，而不背离本公开的精神和范围。

如本文所用，术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的，而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的，反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”，该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，一种没有用“约”修饰。还会理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。

本文所用术语“基本”、“基本上”及其变化形式(除了用于“基本上没有剥离”，它在其他地方进行了定义)旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如，“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，如上文所定义，“基本类似”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。在一些实施方式中，“基本类似”可表示数值相互在约10％之内，例如相互在约5％之内，或者相互在约2％之内。

本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。

如本文所用，术语“该”、“一个”或”一种”表示“至少一个(一种)”，并且不应限制为“仅一个”，除非另有明确相反说明。因此，例如，提到的“一种组件”包括具有两种或更多种这类组件的实施方式，除非文本中有另外的明确表示。

如本文所用术语“基于玻璃的”旨在包括至少部分由玻璃制造的任意材料，包括玻璃和玻璃陶瓷。“玻璃陶瓷”包括通过玻璃的受控结晶产生的材料。在实施方式中，玻璃陶瓷具有约30％至约90％结晶度。可以使用的玻璃陶瓷体系的非限制性例子包括：Li₂O×Al₂O₃×nSiO₂(即LAS体系)，MgO×Al₂O₃×nSiO₂(即，MAS体系)和ZnO×Al₂O₃×nSiO₂(即，ZAS体系)。

Claims (24)

1.一种玻璃基制品，其包括：

包含相对主表面的基于玻璃的基材；

裂纹减缓层，所述裂纹减缓层包含有机硅酸盐/酯材料且布置在所述主表面中的一个上；和

布置在所述裂纹减缓层上的耐划痕膜，该膜包括的弹性模量大于或等于所述基于玻璃的基材的弹性模量，

其中，所述裂纹减缓层的表征为弹性模量是1 GPa至30 GPa，

其中，所述裂纹减缓层包括一个或多个双层，其中，每个双层定义如下：（a）包含有机硅酸盐/酯材料的第一层，和（b）在第一层上的包含有机硅酸盐/酯材料的第二层，所述第一层包括的弹性模量低于所述第二层的弹性模量，

其中，所述耐划痕膜包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合，以及

其中，所述玻璃基制品表征为平均挠曲强度至少是基材的平均挠曲强度的70%。

2.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中，所述裂纹减缓层的厚度是50纳米至500纳米，以及所述耐划痕膜的厚度是1微米至3微米。

3.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜包括氮化硅。

4.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜包括：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼、TiN_x、SiC、TiC、WC、Si、Ge、氧化铟锡、氧化锡、氟化氧化锡、氧化铝锌、氧化锌、碳纳米管、石墨烯掺杂的氧化物、含硅氧烷聚合物、含倍半硅氧烷聚合物、钻石状碳，及其组合。

5.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，在400纳米至800纳米的波长，对于没有所述膜的情况，该基材和布置在所述基于玻璃的基材上的裂纹减缓层的透光率相对于没有所述膜和层的仅基材的透光率变化小于或等于5%。

6. 如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜表征为在将膜暴露于1 kg总负荷的加奈特划痕测试之后，其基本没有从玻璃基制品发生剥离。

7. 如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述裂纹减缓层表征为弹性模量是5 GPa至15 GPa。

8. 如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述裂纹减缓层表征为弹性模量是6 GPa至9 GPa。

9.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品，其中，对于400纳米至800纳米的波长，所述玻璃基制品的透光率大于或等于90%。

10.一种包含如权利要求1-4中任一项所述的玻璃基制品的装置，其包括：

包括前表面、后表面和侧表面的外壳；

至少部分位于所述外壳内的电子组件；以及

位于所述外壳的前表面或者与所述外壳的前表面相邻的显示器；

其中，所述玻璃基制品是以下至少一种情况：布置在显示器上方或者布置作为外壳的一部分。

11.一种玻璃基制品，其包括：

包含相对主表面的基于玻璃的基材；

布置在所述主表面中的一个上的裂纹减缓堆叠；以及

布置在所述裂纹减缓堆叠上的耐划痕膜，该膜包括的弹性模量大于或等于所述基于玻璃的基材的弹性模量，

其中，所述裂纹减缓堆叠包括一个或多个双层，其中，每个双层定义如下：（a）包含有机硅酸盐/酯材料的第一层，和（b）在第一层上的包含有机硅酸盐/酯材料的第二层，所述第一层包括的弹性模量低于所述第二层的弹性模量，

其中，所述耐划痕膜包括以下至少一种：含金属的氧化物、含金属的氧氮化物、含金属的氮化物、含金属的碳化物、含硅聚合物、碳、半导体，及其组合，以及

其中，所述玻璃基制品表征为平均挠曲强度至少是基材的平均挠曲强度的70%。

12.如权利要求11所述的玻璃基制品，其中，所述第一层表征为弹性模量是1 GPa至20GPa，以及所述第二层表征为弹性模量是10 GPa至40 GPa。

13.如权利要求11所述的玻璃基制品，其中，所述第一层还表征为厚度是20纳米至70纳米，以及所述第二层还表征为厚度是5纳米至40纳米。

14.如权利要求13所述的玻璃基制品，其中，所述裂纹减缓堆叠的厚度是50纳米至500纳米。

15.如权利要求11所述的玻璃基制品，其中，所述裂纹减缓堆叠包括N个双层，以及N是2至10。

16.如权利要求15所述的玻璃基制品，其中，N等于3。

17.如权利要求11所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜包括氮化硅。

18.如权利要求11所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜包括：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼、TiN_x、SiC、TiC、WC、Si、Ge、氧化铟锡、氧化锡、氟化氧化锡、氧化铝锌、氧化锌、碳纳米管、石墨烯掺杂的氧化物、含硅氧烷聚合物、含倍半硅氧烷聚合物、钻石状碳，及其组合。

19.如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品，其中，第一和第二层由不同组成限定。

20.如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品，其中，在400纳米至800纳米的波长，涂覆到所述基于玻璃的基材上的裂纹减缓堆叠的透光率相对于仅基材的透光率变化小于或等于4%。

21.如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品，其中，所述耐划痕膜表征为在将膜暴露于1 kg总负荷的加奈特划痕测试之后，其基本没有从玻璃基制品发生剥离。

22.如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品，其中，第一和第二层的分别表征为弹性模量是5 GPa至10 GPa，和弹性模量是25 GPa至35 GPa。

23.如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品，其中，对于400纳米至800纳米的波长，所述玻璃基制品的透光率大于或等于90%。

24.一种包含如权利要求11-18中任一项所述的玻璃基制品的装置，其包括：

包括前表面、后表面和侧表面的外壳；

至少部分位于所述外壳内的电子组件；以及

位于所述外壳的前表面或者与所述外壳的前表面相邻的显示器；

其中，所述玻璃基制品是以下至少一种情况：布置在显示器上方或者布置作为外壳的一部分。

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