JP2020189784A - 改良された破壊性能を示すガラス物品 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕したときに高められた粒状化挙動、例えば、短い亀裂長を生じる粒状化効果およびより少ない放出粒子など、を示すように変更された断片化挙動を示すガラス物品を提供する。【解決手段】０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および第一表面の反対側の第二表面と、第一表面から０．１６・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がり３００ＭＰａ以上の表面圧縮応力を有する圧縮応力層と、を含む強化ガラス物品であって、散乱光偏光器により測定して、１５０ＭＰａ以上の最大の中央張力を有し、破砕性試験により破砕した後の破片の少なくとも９０％が、約５以下のアスペクト比を有し、接着材料を介して閉じ込め層上に配置される、強化ガラス物品。【選択図】図８

Description

関連出願の相互参照

本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１６年５月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／３４３，３２０号に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は当該仮出願の内容に依拠し、ならびに当該仮出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。

本開示は、改良された破砕性能を示すガラス物品、より具体的には、改良された破砕パターンおよび粒状化（ｄｉｃｉｎｇ）挙動を示すガラス物品に関する。

スマートフォン、タブレット、電子ブックリーダー、およびラップトップなどのハンドヘルドデバイスを含む消費者向け電子機器は、しばしば、カバーガラスとしての使用のために、化学強化されたガラス物品が組み入れられる。カバーガラスは、タッチパネル、ディスプレイ、または他の構造体などの基材に直接接着されるので、強化されたガラス物品が破砕する場合、そのような物品は、ガラスの表面の下の表面圧縮応力と引張応力との組み合わせによって生み出された貯蔵エネルギーにより、自由表面から小さな破片または粒子を放出し得る。本明細書において使用される場合、破砕なる用語は、亀裂および／または亀裂の形成を包含する。特に、破砕が、使用者の顔（すなわち、目および耳）の近くにおいて、遅れて生じる場合、および使用者が、破砕した表面を使用または接触し続け、その結果として、小さな切り傷または擦り傷を受けやすい場合、とりわけ、亀裂の距離が比較的長く、尖った角および端部を有する破片が存在する場合、これらの小さい破片は、デバイスの使用者に対する潜在的懸念である。

したがって、ガラス物品が破砕したときに高められた粒状化挙動、例えば、短い亀裂長を生じる粒状化効果およびより少ない放出粒子など、を示すように変更された断片化挙動を示すガラス物品が必要とされている。さらに、ガラス物品が破砕したときに放出される破片が少なく、ならびに破片の持つ運動エネルギーおよび運動量が小さい、ガラス物品も必要とされている。

本開示の第一態様は、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層とを有する強化されたガラス物品に関する。いくつかの実施形態において、ガラス物品が破砕した後、当該ガラス物品は、複数の破片を含み、その場合、当該複数の破片の少なくとも９０％は、約５以下のアスペクト比を有し、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において複数の破片へと砕ける、ガラス物品に関する。

いくつかの実施形態において、当該強化されたガラス物品は、９０グリットのＳｉＣ粒子によって２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）の圧力で５秒間研磨した後に、約２０ｋｇｆ（約１９６Ｎ）以上の等二軸曲げ強度を示す。いくつかの実施形態において、当該強化されたガラス物品は、当該ガラス物品が破砕した後に、当該破砕の５０％以上が当該厚さの一部にしか広がらないような破砕を含む。

本開示の第三態様は、閉じ込め層である、本明細書において説明されるような強化ガラス基材と、支持体とを含むデバイスであって、タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末デバイス、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含む、デバイスに関する。

本開示の第四態様は、前面と、少なくとも部分的にハウジング内に設置された電気部品とを有するハウジングであって、当該電気部品が、少なくとも制御装置、メモリ、およびディスプレイを含む、ハウジングと；当該ハウジングの前面において、当該ディスプレイを覆うように配置されるカバーガラスであって、本明細書において説明されるような強化されたガラス物品を含むカバーガラスと、を含む消費者用エレクトロニクス製品に関する。

さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明において述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかとなるであろうし、あるいは、以下の詳細な説明及び添付される特許請求の範囲を含み、添付図面も含む、本明細書において説明されるような実施形態を実施することによって認められるであろう。

上述の全般的説明および以下の詳細な説明は両方とも単なる例示であり、特許請求の範囲の本質および特徴を理解するための概要または枠組みの提供を意図していることを理解されたい。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含められており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成すものである。当該図面は、１つ以上の実施形態を例示するものであり、説明と共に、様々な実施形態の原理および作用を説明するのに役に立つ。

１つ以上の実施形態によるガラス物品の側面図。 破砕後の図１Ａのガラス物品の側面図。 既知の熱強化されたガラス系の物品の厚さ方向の断面図。 既知の化学強化されたガラス系の物品の厚さ方向の断面図。 １つ以上の実施形態による強化されたガラス系の物品の厚さ方向の断面図。 リング・オン・リング機器の概略断面図。 本開示において説明する研磨紙上反転球（ＩＢｏＳ）試験を実施するために使用する機器の実施形態の概略断面図。 携帯型またはハンドヘルド電子デバイスにおいて使用されるガラス系の物品において典型的に生じる、損傷の導入と曲げに起因する、破損の支配的メカニズムを表す概略断面図。 本明細書において説明する機器においてＩＢｏＳ試験を実施する方法のフローチャート。 閉じ込め層を含む、図１Ａのガラス物品の側面図。 第二閉じ込め層を含む、図９Ａのガラス物品の側面図。 本明細書において説明するガラス物品の１つ以上の実施形態を組み込んだ電子デバイスの正面図。 実施例１による、ＡＲＯＲ試験の結果を示すグラフ。 実施例２による、落下試験の結果を示すグラフ。 実施例４による、イオン交換深さの関数としてのＫ_２Ｏの濃度を示すプロット。 実施例４Ｇの応力プロファイルを示すプロット。 実施例５の破砕画像。 実施例５の破砕画像。 実施例５の破砕画像。 実施例５の破砕画像。 様々な視野角での、破砕後の実施例６の可読性を示す画像。 様々な視野角での、破砕後の実施例６の可読性を示す画像。 様々な視野角での、破砕後の実施例６の可読性を示す画像。 様々な視野角での、破砕後の実施例６の可読性を示す画像。 実施例７による、イオン交換時間の関数としての貯蔵引張エネルギーの計算値のプロット。 実施例７による、イオン交換時間の関数としての中央張力の計算値のプロット。 深さの関数として圧縮応力および引張応力をプロットした、実施例６の応力プロファイルを示すプロット。

ここで、実施例が添付の図面に示されている様々な実施形態について、詳細に言及する。概して図面を参照すると、図は、特定の実施形態を説明する目的のためであって、本開示または添付の特許請求の範囲を限定すること意図するものではないことは理解されるであろう。図面は、必ずしも原寸に比例している必要はなく、当該図におけるある特定の特徴およびある特定の構図は、明瞭さおよび簡潔さのために、縮尺が誇張されている場合や概略的に表示されている場合がある。

以下の説明において、同様の参照文字は、図面に示すいくつかの図全体を通じて、同様の、または対応する部分を示す。他に特に明記されない限り、「上部」、「底部」、「外側」、「内側」などの用語は、便宜のための言葉であって、限定的な用語として解釈されるべきではないことも理解されたい。さらに、ある群が、複数の要素およびそれらの組み合わせの群のうちの少なくとも１つを含むと記載される場合には常に、当該群は、個別にまたはお互いとの組み合わせのいずれかにおいて、任意の数のこれらの列挙される要素を含み得るか、「から実質的になり得る」か、または「からなり得る」ことは理解されたい。同様に、ある群が、複数の要素およびその組み合わせの群の少なくとも１つからなると記載されている場合は常に、当該群は、個々にまたはお互いとの組み合わせのいずれかにおいて、任意の数のこれらの列記された要素からなり得ることは理解されたい。特に明記されない限り、数値の範囲は、列挙される場合、当該範囲の上限および下限の両方、ならびにそれらの間の任意の範囲を含む。本明細書において使用される場合、特に明記されない限り、名詞は、「少なくとも１つ」または「１つ以上」の対象を指す。本明細書および図面において開示される様々な特徴は、あらゆる組み合わせにおいて使用することができることも理解されたい。

用語「実質的に」および「約」は、任意の定量比較、値、測定値、または他の表現に起因し得る不確実性の本質的度合いを表すために、本明細書において用いられ得ることに留意されたい。これらの用語も、検討中の主題の基本機能における変化を結果として生じることなく、定量的表現が、述べられた参考値から変わり得る程度を表すために、本明細書において用いられる。

本明細書で使用される場合、用語「ガラス物品」は、広義の意味において、全体または一部がガラスで作製された任意の物体を含むように使用される。ガラス物品は、ガラス材料と非ガラス材料との積層体、非晶性材料と結晶性材料との積層体、およびガラス−セラミック（非晶相および結晶相を含む）を包含する。特に指定されない限り、全ての組成は、モルパーセント（モル％）において表現される。

本明細書において説明されるように、当該ガラス物品の実施形態は、既知のガラス物品、とりわけ既知のカバーガラス物品と比べて、向上した機械的性能および信頼性を示す、強化されたガラスまたはガラス−セラミック材料を含み得る。本明細書において説明されるガラス物品の実施形態は、既知のカバーガラス物品では示されない断片化挙動を示し得る。本開示において、ガラス系の基材は、概して強化されておらず、ならびにガラス系の物品は、概して（例えば、イオン交換などによって）強化されているガラス系の基材を意味する。

本開示の第一態様は、シャワーパネルまたは自動車のウインドウパネルに使用される完全に熱強化されたガラスに類似するような粒状化効果により緻密な破砕パターンへと破砕する能力を示す、強化されたガラス物品に関する。いくつかの実施形態において、破片は、人を傷つける危険性の少ないことが意図される。そのような物品は、化学強化されておりかつ現在知られている熱強化プロセスによって達成可能な厚さよりもかなり薄い厚さを有するにもかかわらず、この挙動を示す。いくつかの実施形態において、当該破片は、既知の熱強化されたガラスにおいて観察される破片よりも、さらに小さくまたは微細である。例えば、当該ガラス物品の実施形態は、図１Ａに関連して下記においてより詳細に説明されるように、ガラス物品が破砕したときに、「粒状化された（ｄｉｃｅｄ）」破片が小さいアスペクト比を有し、破砕により生じた表面と形成されたままの表面とが、より大きな角度（すなわち、あまりブレード状またはナイフ状ではない角度）を形成し、それにより、当該破片が、裂片よりも立方形に類似する、「粒状化」効果を示す。場合により、当該粒状化された破片は、ガラス物品の主要面の任意の方向において２ミリメートル（ｍｍ）以下の最大寸法または最長寸法に制限される。場合により、当該ガラス物品が破砕したとき、または破砕した後に、当該ガラス物品は、約１０以下、または約５以下（例えば、約４．５以下、約４以下、約３．５以下、約３以下、約２．５以下、約２以下）の平均アスペクト比を有する複数の破片を含む。いくつかの実施形態において、当該複数の破片の平均アスペクト比は、約１から約２の範囲である。場合により、当該複数の破片の約９０％以上または約８０％以上が、本明細書において説明する平均アスペクト比を示す。本明細書において使用される場合、用語「アスペクト比」は、当該破片の最短寸法または最小寸法に対する当該破片の最長寸法または最大寸法の比を意味する。用語「寸法」は、長さ、幅、対角線、または厚さを意味する。破砕した後にそのような破片を示すガラス物品は、「粒状化」挙動として本明細書において特徴付けられ得る。

図１Ａおよび１Ｂを参照すると、１つ以上の実施形態において、本明細書において説明するガラス物品１０は、対向する主要面１２、１４および対向する鏡面１６、１８を有するシート構成を有し得る。少なくとも１つの主要面１２は、ガラス物品における「形成されたまま」の表面を形成する。破砕された場合、当該ガラス物品の破砕によって生じる新しい表面が形成され（すなわち、「破砕により生じた」表面）、それは、図１Ｂにおける符号１９によって示される。（ガラス物品が破砕された後の）破砕により生じた表面と形成されたままの表面との間の角度αは、約８５度から約９５度または約８８度から約９２度の範囲である。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品が破砕された後、ガラス物品における当該複数の破片の約９０％以上が、形成されたままの表面と破砕により生じた表面との間において当該角度を示す。

１つ以上の実施形態において、当該複数の破片の少なくとも５０％（例えば、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、または約９０％以上）が、５・ｔ以下、３・ｔ以下、または３・ｔ以下の最大寸法を有する。場合により、複数の破片の少なくとも５０％（例えば、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、または約９０％以上）が、最小寸法の少なくとも２倍未満の最大寸法を有する。いくつかの実施形態において、当該最大寸法は、最小寸法の約１．８倍以下であり、最小寸法の約１．６倍以下であり、最小寸法の約１．５倍以下であり、最小寸法の約１．４倍以下であり、最小寸法の約１．２倍以下であり、またはおよそ最小寸法に等しい。

１つ以上の実施形態において、当該複数の破片の少なくとも５０％（例えば、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、または約９０％以上）が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する。いくつかの実施形態において、当該体積は、約８ｍｍ^３以下、約５ｍｍ^３以下、または約４ｍｍ^３以下であり得る。いくつかの実施形態において、当該体積は、約０．１ｍｍ^３から約１．５ｍｍ^３の範囲であり得る。

本明細書において使用される場合、語句「強化された物品」は、化学強化されているかまたは化学強化および熱強化されている物品を包含するが、熱強化のみの物品は除く。図４に示されているように、当該強化されたガラス物品は、表面圧縮応力（ＣＳ）、中央張力（ＣＴ）、および圧縮深さ（ＤＯＣ）に関して特徴付けることができる応力プロファイルを示す。

１つ以上の実施形態の強化されたガラス物品によって示される応力プロファイルは、既知の熱強化されたガラス物品および既知の化学強化されたガラス物品によって示される応力プロファイルと区別することができる。従来、そのようなキズがガラスに導入され得る場合、破損を防ぐために熱強化されたガラスが使用されてきたが、それは、熱強化されたガラスが、多くの場合、大きなＣＳ層を示し（例えば、ガラスの総厚さのおよそ２１％）、これが、キズが伝搬して結果として破損となるのを防ぐことができるためである。熱強化によって生じる応力プロファイルの一例を図２に示す。図２において、熱処理されたガラス物品１００は、第一層１０１と、厚さｔ_１と、表面ＣＳ１１０とを有する。ガラス物品１００は、本明細書において定義されるように、第一表面１０１からＤＯＣ１３０まで減少するＣＳを示し、その深さにおいて、当該応力は、圧縮応力から引張応力へと変化し、ＣＴ１２０に達する。

熱強化は、現在、厚いガラス物品に限られるが（すなわち、約３ミリメートル以上の厚さｔ_１を有するガラス物品）、これは、熱強化と所望の残留応力とを達成するためには、そのような物品の中心から表面までの間に十分な熱勾配が形成されなければならないためである。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の消費者向けエレクトロニクス）、建築物（例えば、窓、シャワーパネル、調理台など）、輸送（例えば、自動車、列車、航空機、船舶など）、電化製品、包装、または、優れた破壊抵抗性を必要とするが薄く軽量な物品を必要とする任意の用途など、多くの用途において、望ましくないかまたは実用的ではない。

既知の化学強化されたガラス物品は、熱強化されたガラス物品の応力プロファイルを示さないが、化学強化は、熱強化と同じようにはガラス物品の厚さによって制限されない。化学強化（例えば、イオン交換プロセスなど）によって生じる応力プロファイルの一例を図３に示す。図３において、当該化学強化されたガラス物品２００は、第一表面２０１と、厚さｔ_２と、表面ＣＳ２１０とを有する。ガラス物品２００は、本明細書において定義されるように、第一表面２０１からＤＯＣ２３０まで減少するＣＳを示し、その深さにおいて、応力は圧縮応力がら引張応力へと変化し、ＣＴ２２０に達する。図３に示されるように、そのようなプロファイルは、平坦なＣＴ領域か、または一定もしくはほぼ一定の引張応力を有するＣＴ領域を示し、多くの場合、図２に示されるＣＴ値と比較してより低いＣＴ値を示す。

本開示の１つ以上の実施形態のガラス物品は、約３ｍｍ未満（例えば、約２ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下，または約１．１ｍｍ以下）の厚さｔと、第一表面から、約０．１・ｔ以上のＤＯＣまで広がる圧縮応力層とを示す。本明細書において使用される場合、ＤＯＣは、ガラス物品内の応力が圧縮応力から引張応力へと変化する深さを意味する。当該ＤＯＣにおいて、応力は、正の（圧縮）応力から負の（引張）応力へと交差し（例えば、図２の１３０）、結果として、ゼロの応力値を示す。

当技術分野において通常に使用される慣習によれば、圧縮は、負の（＜０）応力として表現され、引張は、正の（＞０）応力として表現される。しかしながら、この説明全体を通して、ＣＳは、正の値または絶対値として表現され、すなわち、本明細書において列挙される場合、ＣＳ＝｜ＣＳ｜である。

特に、本明細書において説明されるガラス物品は、薄く、ならびに、典型的には厚いガラス物品（例えば、約２ｍｍまたは３ｍｍまたはそれ以上の厚さを有する）の熱強化によってのみ達成可能な応力プロファイルを示す。場合により、当該ガラス物品は、熱強化されたガラス物品より高い表面ＣＳを示す。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、より大きい圧縮応力層深さを示し（そのような圧縮応力層深さにおいて、当該ＣＳは、既知の化学強化されたガラス物品よりもさらに徐々に、減少および増加する）、それにより、当該ガラス物品は、当該ガラス物品またはそれを含むデバイスが、荒い表面に激しく落とされた場合でも実質的に向上した破砕抵抗性を示す。１つ以上の実施形態のガラス物品は、いくつかの既知の化学強化されたガラス物品よりも大きなＣＴ値を示す。

ＣＳは、市販されている計器、例えば、有限会社 折原製作所（日本）製のＦＳＭ−６０００など、を使用して、表面応力計（ＦＳＭ）によって測定する。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依拠する。それに対し、ＳＯＣは、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」と題されるＡＳＴＭ規格Ｃ７７０−９８（２０１３）に記載の手順Ｃの修正版に従って測定し、なお、当該文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。当該修正は、試験体としての、５から１０ｍｍの厚さおよび１２．７ｍｍの直径を有するガラスディスクの使用を含み、この場合、当該ディスクは、等方性で均一であり、中心は穿孔され、その両面は、研磨され平行である。当該修正はさらに、適用される最大力Ｆｍａｘの計算も含む。当該力は、少なくとも２０ＭＰａの圧縮応力を生じるのに十分でなければならない。Ｆｍａｘは、以下のように計算する：
Ｆｍａｘ＝７．８５４＊Ｄ＊ｈ
式中：
Ｆｍａｘ＝ニュートンでの力
Ｄ＝ディスクの直径
ｈ＝光路の厚さ
である。適用される各力に対して、応力は以下のように計算される：
σ_ＭＰａ＝８Ｆ／（π＊Ｄ＊ｈ）
式中：
Ｆ＝ニュートンでの力
Ｄ＝ディスクの直径
ｈ＝光路の厚さ
である。

ＣＴ値は、散乱光偏光器（エストニアのタリン所在のＧｌａｓｓｔｒｅｓｓ Ｌｔｄ．製の「ＳＣＡＬＰ」、モデル番号ＳＣＡＬＰ−０４）および当技術分野において既知の技術を使用して測定する。ＳＣＡＬＰはさらに、下記においてより詳細に説明されるように、ＤＯＣを測定するためにも使用することができる。

いくつかの実施形態において、ガラス物品はさらに、ＤＯＣとは異なる、カリウムイオンの貫通の深さ（「カリウムＤＯＬ」）も示し得る。ＤＯＣとカリウムＤＯＬとの間の差の程度は、ガラス基材の組成と、結果として得られるガラス物品において応力を発生させるイオン交換処理とに依存する。ガラス物品中の応力が、ガラス物品中へとカリウムイオンを交換することによって生じる場合、ＦＳＭ（ＣＳに関して上記において説明される）を使用して、カリウムＤＯＬが測定される。当該応力が、ガラス物品中へとナトリウムイオンを交換することによって生じる場合、ＳＣＡＬＰ（ＣＴに関して上記において説明される）を使用してＤＯＣが測定され、結果として得られるガラス物品は、カリウムイオンの貫通が無いため、カリウムＤＯＬを有さないであろう。ガラス物品中の応力が、ガラス中へカリウムイオンおよびナトリウムイオンの両方を交換することによって生じる場合、ナトリウムの交換深さはＤＯＣを示し、カリウムイオンの交換深さは、圧縮応力の大きさにおける変化を示し（しかし、圧縮から引張への応力の変化は示さない）、そのような実施形態では、当該ＤＯＣは、ＳＣＡＬＰによって測定され、カリウムＤＯＬはＦＳＭによって測定される。カリウムＤＯＬおよびＤＯＣの両方がガラス物品中に存在する場合、カリウムＤＯＬは、典型的には、ＤＯＣより小さい。

屈折ニアフィールド（ＲＮＦ）法またはＳＣＡＬＰを使用することにより、本明細書において説明されるガラス物品の応力プロファイルを測定することができる（応力が、ナトリウムイオン交換および／またはカリウムイオン交換のどちらによって生じるかにかかわらず）。ＲＮＦ法を用いる場合、ＳＣＡＬＰによって提供されるＣＴ値が利用される。特に、ＲＮＦによって測定される応力プロファイルは、ＳＣＡＬＰ測定によって提供されるＣＴ値に対して力平衡が取られ較正される。ＲＮＦ法は、「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａ ｐｒｏｆｉｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａ ｇｌａｓｓ ｓａｍｐｌｅ」の名称の米国特許第８，８５４，６２３号明細書に記載されており、なお、当該特許は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。特に、ＲＮＦ法は、ガラス系の物品をレファレンスブロックに隣接して位置するステップと、１Ｈｚから５０Ｈｚの間の速度において直交偏光の間で切り替えられる偏光スイッチング光ビームを発生させるステップと、当該偏光スイッチング光ビームのパワーの量を測定するステップと、偏光スイッチングレファレンス信号を発生させるステップであって、直交偏光のそれぞれにおけるパワーの測定量がお互いに５０％以内である、ステップとを含む。当該方法はさらに、ガラス試料中への異なる深さに対して当該偏光スイッチング光ビームをガラス試料およびレファレンスブロック中を伝搬させるステップと、次いで、リレー光学システムを使用して当該伝搬された偏光スイッチング光ビームを信号光検出器へとリレーするステップであって、当該信号光検出器が偏光スイッチング検出器信号を発生させる、ステップとを含む。当該方法はさらに、レファレンス信号によって検出器信号を分割して、正規化された検出器信号を形成するステップと、当該正規化された検出器信号から当該ガラス試料のプロファイル特性を特定するステップも含む。

ガラス物品における応力が、カリウムイオン交換のみによって生じ、カリウムＤＯＬがＤＯＣに等しい、１つ以上の実施形態において、当該応力プロファイルは、Ｒｏｓｔｉｓｌａｖ Ｖ． Ｒｏｕｓｓｅｖ ｅｔ ａｌ．によって２０１２年５月３日に出願された、「Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔｒｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ Ｉｏｎ−Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ Ｇｌａｓｓ（本明細書の以下では、「Ｒｏｕｓｓｅｖ Ｉ」と呼ぶ）」の名称の米国特許出願第１３／４６３，３２２号明細書において開示される方法によっても得ることができ、なお、当該特許出願は、同じ名称において２０１１年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／４８９，８００号に対する優先権を主張するものである。Ｒｏｕｓｓｅｖ Ｉは、ＦＳＭを使用して、化学強化されたガラスの詳細で正確な応力プロファイル（深さの関数としての応力）を抽出する方法を開示している。詳細には、ＴＭおよびＴＥ偏光に対する束縛光学モード（ｂｏｕｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏｄｅ）のスペクトルを、プリズム結合技術により収集し、詳細で正確なＴＭおよびＴＥ屈折率プロファイルｎ_ＴＭ（ｚ）およびｎ_ＴＥ（ｚ）を得るためにそれら全体を使用する。なお、上記の出願の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。当該詳細なインデックスプロファイルは、逆Ｗｅｎｔｚｅｌ−Ｋｒａｍｅｒｓ−Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ（ＩＷＫＢ）法を使用し、測定されたモードスペクトルを、インデックスプロファイルの形状を説明する事前に定義された関数形において数値計算したスペクトルに近似し、最良の近似から当該関数形のパラメータを得ることによって、当該モードスペクトルより得られる。当該詳細な応力プロファイルＳ（ｚ）は、応力−光学係数（ＳＯＣ）の既知の値を使用することによって、回復させたＴＭおよびＴＥインデックスプロファイルの差から計算する。

Ｓ（ｚ）＝［ｎＴＭ（ｚ）−ｎＴＥ（ｚ）］／ＳＯＣ （２）
ＳＯＣの値が小さいことから、任意の深さｚでの複屈折ｎ_ＴＭ（ｚ）−ｎ_ＴＥ（ｚ）は、インデックスｎ_ＴＭ（ｚ）およびｎ_ＴＥ（ｚ）のどちらかのほんの一部である（典型的には、１％のオーダー）。測定したモードスペクトルにおけるノイズによって有意には歪んでいない応力プロファイルを得るためには、０．００００１ＲＩＵのオーダーの精度でのモード有効インデックスの特定が必要である。Ｒｏｕｓｓｅｖ Ｉにおいて開示される方法はさらに、収集したＴＥおよびＴＭモードスペクトルまたは当該モードスペクトルのイメージにおけるノイズおよび／または不十分なコントラストにもかかわらず、測定されたモードインデックスに対してそのような高精度を確保するための、生データに適用される技術を含む。そのような技術は、サブピクセル解像度のモードに対応する極値の位置を見出すための、ノイズ平均化、フィルタリング、および曲線近似を含む。

上記において言及したように、本明細書において説明するガラス物品は、イオン交換によって化学強化することができ、既知の強化ガラスによって示されるのとは異なる応力プロファイルを示し得る。このプロセスにおいて、当該ガラス物品の表面または表面付近のイオンは、同じ結合価または酸化状態を有するより大きなイオンで置き換えられるか、または交換される。当該ガラス物品がアルカリアルミノケイ酸ガラスを含むようなそれらの実施形態において、ガラスの表面層のイオンおよび当該より大きなイオンは、一価のアルカリ金属カチオン、例えば、Ｌｉ^＋（ガラス物品中に存在する場合）、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋、およびＣｓ^＋など、である。あるいは、表面層の一価のカチオンを、アルカリ金属カチオン以外の一価のカチオン、例えば、Ａｇ^＋など、で置き換えてもよい。

イオン交換プロセスは、典型的には、ガラス物品を、当該ガラス物品中のより小さいイオンと交換されるより大きなイオンを含有する溶融塩浴（または２つ以上の溶融塩の浴）に浸漬することによって実施される。水性塩浴も利用することができることには留意されたい。さらに、当該浴の組成は、２種以上のより大きなイオン（例えば、Ｎａ^＋およびＫ^＋）か、または単一のより大きなイオンを含み得る。これらに限定されるわけではないが、浴の組成および温度、浸漬時間、塩浴（複数の浴）へのガラス物品の浸漬回数、複数の塩浴の使用、アニール処理など追加の工程、および洗浄工程などを含む、イオン交換プロセスのためのパラメータは、概して、ガラス物品の組成（当該物品の構造および任意の結晶相の存在を含む）と、強化作業により結果として得られるガラス物品の所望のＤＯＣおよびＣＳとによって決定されることは、当業者によって理解されるであろう。一例として、ガラス物品のイオン交換は、塩、例えば、これらに限定されるわけではないが、より大きなアルカリ金属イオンの硝酸塩、硫酸塩、および塩化物など、を含有する少なくとも１つの溶融浴への当該ガラス物品の浸漬によって達成することができる。典型的な硝酸塩としては、ＫＮＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＬｉＮＯ_３、ＮａＳＯ_４、およびそれらの組み合わせが挙げられる。溶融塩浴の温度は、典型的には、約３８０℃から最高で約４５０℃までの範囲であり、その一方で、浸漬時間は、ガラスの厚さ、浴温度、およびガラスの拡散性に応じて、約１５分間から最高で約１００時間までの範囲である。ただし、上記において説明したものとは異なる温度および浸漬回数も使用することができる。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、約３７０℃から約４８０℃の温度を有する、１００％のＮａＮＯ_３の溶融塩浴に浸漬され得る。いくつかの実施形態において、当該ガラス基材は、約５％から約９０％のＫＮＯ_３および約１０％から約９５％のＮａＮＯ_３を含む溶融混合塩浴に浸漬され得る。いくつかの実施形態において、当該ガラス基材は、Ｎａ_２ＳＯ_４およびＮａＮＯ_３を含む溶融混合塩浴に浸漬され得、より幅広い温度範囲（例えば、最高で約５００℃まで）を有し得る。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、第一浴への浸漬の後に、第二浴に浸漬され得る。第二浴への浸漬は、１５分から８時間での、１００％のＫＮＯ_３を含む溶融塩浴への浸漬を含み得る。

イオン交換条件は、ガラス組成およびガラス基材の厚さに基づいて変更することができる。例えば、下記の実施例１に示されるような名目上の組成を有する０．４ｍｍの厚さのガラス基材は、約１０時間から約２０時間の所要時間において、約４６０℃の温度を有する８０〜１００％のＫＮＯ_３（残りとしてＮａＮＯ_３）の溶融塩浴に浸漬され得る。約０．５５ｍｍの厚さの同じ基材は、約２０時間から約４０時間の所要時間において、約４６０℃の温度を有する７０〜１００％のＫＮＯ_３（残りとしてＮａＮＯ_３）の溶融塩浴に浸漬され得る。約０．８ｍｍの厚さの同じ基材は、約４０時間から約８０時間の所要時間において、約４６０℃の温度を有する６０〜１００％のＫＮＯ_３（残りとしてＮａＮＯ_３）の溶融塩浴に浸漬され得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の基材は、約５時間未満、さらには約４時間以下において、約４２０℃未満の温度（例えば、約４００℃または約３８０℃）を有するＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３（例えば、４９％／５１％、５０％／５０％、５１％／４９％）を含む溶融混合塩浴に浸漬され得る。

イオン交換条件は、「スパイク」を提供するように、または結果として得られるガラス系の物品の表面または表面付近において、応力プロファイルの傾斜を増加させるように適合させることができる。このスパイクは、単一の浴または複数の浴によって達成することができ、この場合、当該浴は、本明細書において説明されるガラス系の物品に使用されるガラス組成の特異的な特性に応じて、単一組成または混合組成を有する。

図４に示されるように、１つ以上の実施形態のガラス物品３００は、厚さｔを画成する、第一表面３０２および当該第一表面の反対側の第二表面３０４を含む。１つ以上の実施形態において、当該厚さｔは、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１．１ｍｍ以下、約１ｍｍ以下（例えば、約０．０１ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．１ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．５ｍｍの範囲、約０．０１ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．１ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．２ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．３ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．４ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．０１ｍｍから約１．４ｍｍ、約０．０１ｍｍから約１．２ｍｍ、約０．０１ｍｍから約１．１ｍｍ、約０．０１ｍｍから約１ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．９ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．８ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．７ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．６ｍｍ、約０．０１ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍ、または約０．３ｍｍから約０．５ｍｍの範囲）であり得る。

図４は、その厚さ３３０（ｘ軸に沿って表される）に沿った、化学強化されたガラス物品３００の応力プロファイルの断面図である。当該応力の大きさはｙ軸上に示されており、その場合、線３０１はゼロ応力を表す。

応力プロファイル３１２は、第一主要面３０２および第二主要面３０４の一方または両方からＤＯＣ３３０まで広がるＣＳ層３１５（表面ＣＳ値３１０をを有する）と、ＤＯＣ３３０から当該物品の中央部分まで広がるＣＴ層３２５（ＣＴ３２０を有する）とを含む。

本明細書において使用される場合、ＤＯＣは、ガラス物品内の応力が圧縮から引張に変化する深さを意味する。当該ＤＯＣにおいて、応力は正の（圧縮）応力から負の（引張）応力へと交差し（例えば、図４の３３０）、結果として、ゼロの応力値を示す。

当該ＣＳ層は、主要面３０２、３０４からＤＯＣ３３０まで広がる、関連する深さまたは長さ３１７を有する。当該ＣＴ層３２５も、関連する深さまたは長さ３２７（ＣＴ領域または層）を有する。

表面ＣＳ３１０は、約１５０ＭＰａ以上または約２００ＭＰａ以上（例えば、約２５０ＭＰａ以上、約３００ＭＰａ以上、約４００ＭＰａ以上、約４５０ＭＰａ以上、約５００ＭＰａ以上、または約５５０ＭＰａ以上）であり得る。当該表面ＣＳ３１０は、最大で約９００ＭＰａまで、最大で約１０００ＭＰａまで、最大で約１１００ＭＰａまで、または最大で約１２００ＭＰａまでであり得る。１つ以上の実施形態において、当該表面ＣＳ３１０は、約１５０ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約２５０ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約３５０ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約４５０ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約５００ＭＰａから約１２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約１１００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約９００ＭＰａ、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３００ＭＰａから約９００ＭＰａ、または約４００ＭＰａから６００ＭＰａの範囲であり得る。

当該ＣＴ３２０は、約２５ＭＰａ以上、約５０ＭＰａ以上、約７５ＭＰａ以上、または約８５ＭＰａ以上、または約１００ＭＰａ以上（例えば、約１５０ＭＰａ以上、約２００ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上、または約３００ＭＰａ以上）であり得る。いくつかの実施形態において、当該ＣＴ３２０は、約５０ＭＰａから約４００ＭＰａ、（例えば、約７５ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約４００ＭＰａ、約５０ＭＰａから約３５０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２５０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約３００ＭＰａ、約１５０ＭＰａから約２５０ＭＰａ）の範囲であり得る。本明細書において使用される場合、ＣＴは、当該ガラス物品における最も大きな中央張力である。

表面ＣＳ３１０およびＣＴ３２０の任意の１つ以上は、ガラス物品の厚さに依存し得ることに留意すべきである。例えば、約０．８ｍｍの厚さを有するガラス物品は、約１００ＭＰａ以上のＣＴを有し得る。１つ以上の実施形態において、約０．４ｍｍの厚さを有するガラス物品は、約１３０ＭＰａ以上のＣＴを有し得る。いくつかの実施形態において、当該ＣＴは、当該ガラス物品の厚さｔにおいて表現され得る。例えば、１つ以上の実施形態において、ＣＴは、約（１００ ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上であり得、この場合、ｔの厚さはｍｍである。いくつかの実施形態において、ＣＴは、約（１０５ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上、（１１０ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上、（１１５ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上、（１２０ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上、または（１２５ＭＰａ）／√（ｔ／１ｍｍ）以上であり得る。

当該ＣＴは、約０．３・ｔから約０．７・ｔ、約０．４・ｔから約０．６・ｔ、または約０．４５・ｔから約０．５５・ｔの範囲に位置決めされ得る。表面ＣＳ３１０およびＣＴ３２０の任意の１つ以上は、当該ガラス系の物品の厚さに依存し得ることに留意すべきである。例えば、約０．８ｍｍの厚さを有するガラス系の物品は、約７５ＭＰａ以下のＣＴを有し得る。ガラス系の物品の厚さが減少すると、当該ＣＴは増加し得る。換言すると、当該ＣＴは、厚さが減少するのに伴って（または当該ガラス系の物品がより薄くなるに従って）増加する。

当該ガラス物品のヤング率は、本明細書において説明される強化されたガラス物品のＣＴに影響を及ぼし得る。詳細には、ガラス物品のヤング率が減少すると、当該ガラス物品は、所定の厚さに対して、より低いＣＴを有するように強化され得、ならびに、本明細書において説明される破砕挙動を依然として示し得る。例えば、比較的低いヤング率を有する１ｍｍのガラス物品と、より高いヤング率を有する１ｍｍ厚のガラス物品とを比較した場合、より低いヤング率のガラス物品は、より少ない程度に（すなわち、比較的低いＣＴ値に）強化され得、ならびに依然として、（当該ＣＴのガラス物品と比較してより高いＣＴを有するであろう）より高いヤング率のガラスと同じ破砕挙動を示し得る。

いくつかの実施形態において、表面ＣＳに対するＣＴ３２０の比は、約０．０５から約１の範囲（例えば、約０．０５から約０．５、約０．０５から約０．３、約０．０５から約０．２、約０．０５から約０．１、約０．５から約０．８、約０．０５から約１、約０．２から約０．５、約０．３から約０．５の範囲）である。既知の化学強化されたガラス物品において、表面ＣＳに対するＣＴ３２０の比は、０．１以下である。いくつかの実施形態において、表面ＣＳは、当該ＣＴの１．５倍以上（または２倍または２．５倍）であり得る。いくつかの実施形態において、当該表面ＣＳは、当該ＣＴの最大で約２０倍までであり得る。

１つ以上の実施形態において、当該応力プロファイル３１２は、最大ＣＳを含むが、これは、典型的には、表面ＣＳ３１０であり、第一表面３０２および第二表面３０４の一方または両方において見出すことができる。１つ以上の実施形態において、当該ＣＳ層もしくは領域３１５は、ＤＯＣ３１７およびＣＴ３２０までの厚さの一部に沿って広がっている。１つ以上の実施形態において、当該ＤＯＣ３１７は、約０．１・ｔ以上であり得る。例えば、当該ＤＯＣ３１７は、約０．１２・ｔ以上、約０．１４・ｔ以上、約０．１５・ｔ以上、約０．１６・ｔ以上、０．１７・ｔ以上、０．１８・ｔ以上、０．１９・ｔ以上、０．２０・ｔ以上、約０．２１・ｔ以上、または最大で約０．２５・ｔまでであり得る。いくつかの実施形態において、当該ＤＯＣ３１７は、最大化学深さ３４２未満である。最大化学深さ３４２は、約０．４・ｔ以上、０．５・ｔ以上、約５５・ｔ以上、または約０．６・ｔ以上であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、約６マイクロメートルから約２０マイクロメートルの範囲のカリウムＤＯＬを含む。いくつかの実施形態において、当該カリウムＤＯＬは、当該ガラス系の物品の厚さｔの関数として表現することができる。１つ以上の実施形態において、カリウムＤＯＬは、約０．００５ｔから約０．０５ｔの範囲であり得る。いくつかの実施形態において、当該カリウムＤＯＬは、約０．００５ｔから約０．０５ｔ、約０．００５ｔから約０．０４５ｔ、約０．００５ｔから約０．０４ｔ、約０．００５ｔから約０．０３５ｔ、約０．００５ｔから約０．０３ｔ、約０．００５ｔから約０．０２５ｔ、約０．００５ｔから約０．０２ｔ、約０．００５ｔから約０．０１５ｔ、約０．００５ｔから約０．０１ｔ、約０．００６ｔから約０．０５ｔ、約０．００８ｔから約０．０５ｔ、約０．０１ｔから約０．０５ｔ、約０．０１５ｔから約０．０５ｔ、約０．０２ｔから約０．０５ｔ、約０．０２５ｔから約０．０５ｔ、約０．０３ｔから約０．０５ｔ、または約０．０１ｔから約０．０２ｔの範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該カリウムＤＯＬ深さでの圧縮応力値は、約５０ＭＰａから約３００ＭＰａの範囲であり得る。いくつかの実施形態において、当該カリウムＤＯＬ深さでの圧縮応力値は、約５０ＭＰａから約２８０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２６０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２５０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２４０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２２０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約２００ＭＰａ、約６０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約７０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約７５ＭＰａから約３００ＭＰａ、約８０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約９０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約３００ＭＰａ、約１１００ＭＰａから約３００ＭＰａ、約１２０ＭＰａから約３００ＭＰａ、約１３０ＭＰａから約３００ＭＰａ、または約１５０ＭＰａから約３００ＭＰａの範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、約４５０ＭＰａから約６００ＭＰａの範囲の表面ＣＳと、約２００ＭＰａから３００ＭＰａの範囲のＣＴと、約０．４ｍｍから０．５ｍｍの範囲の厚さとによる組み合わせを示す。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品のＤＯＣは、約０．１８ｔから約０．２１ｔの範囲である。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、約３５０ＭＰａから約４５０ＭＰａの範囲の表面ＣＳと、約１５０ＭＰａから２５０ＭＰａの範囲のＣＴと、約０．４ｍｍから０．５ｍｍの範囲の厚さとによる組み合わせを示す。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品のＤＯＣは、約０．１８ｔから約０．２１ｔの範囲である。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、約０．４・ｔ以上、０．５・ｔ以上、約５５・ｔ以上、または約０．６・ｔ以上の最大化学深さを示す。本明細書において使用される場合、用語「化学深さ」は、金属酸化物またはアルカリ金属酸化物のイオン（例えば、金属イオンまたはアルカリ金属イオン）が当該ガラス物品中へと拡散する深さ、およびそのイオンの濃度が、電子プローブマイクロ分析法（ＥＰＭＡ）によって測定した場合の最小値に達する深さを意味する。当該イオンは、イオン交換の結果として化学強化されたガラス物品中に拡散したイオンである。最大化学深さは、イオン交換プロセスによって化学強化されたガラス物品中へと交換された任意のイオンの最大拡散深さを意味する。例えば、溶融塩浴が２種以上の拡散性のイオン種を有する場合（すなわち、ＮａＮＯ_３およびＫＮＯ_３の両方による溶融塩浴）、異なるイオン種は、当該化学強化されたガラス物品中へと異なる深さまで拡散し得る。当該最大化学深さは、当該化学強化されたガラス物品中へとイオン交換された全てのイオン種においての最大拡散深さである。

１つ以上の実施形態において、応力プロファイル３１２は、形状において放物線状として説明され得る。いくつかの実施形態において、引張応力を示すガラス系の物品の領域または深さに沿った応力プロファイルは、放物線状の形状を示す。１つ以上の特定の実施形態において、当該応力プロファイル３１２は、平坦な応力（すなわち、圧縮または引張）部分、または実質的に一定の応力（すなわち、圧縮応力または引張応力）を示す部分を有さない。いくつかの実施形態において、当該ＣＴ領域は、平坦な応力または実質的に一定な応力を、実質的に有さない応力プロファイルを示す。１つ以上の実施形態において、約０・ｔから最大約０．２・ｔまでおよび０．８・ｔを超える（または約０・ｔから最大で約０．３・ｔまでおよび０．７・ｔを超える）厚さ範囲の間の当該応力プロファイル３１２のすべての位置が、約−０．１ＭＰａ／マイクロメートル未満の、または約０．１ＭＰａ／マイクロメートルを超える正接を有する。いくつかの実施形態において、当該正接は、約−０．２ＭＰａ／マイクロメートル未満であり得るかまたは約０．２ＭＰａ／マイクロメートルを超え得る。いくつかのさらなる特定の実施形態において、当該正接は、約−０．３ＭＰａ／マイクロメートル未満であり得るかまたは約０．３ＭＰａ／マイクロメートルを超え得る。さらなる特定の実施形態において、当該正接は、約−０．５ＭＰａ／マイクロメートル未満であり得るかまたは約０．５ＭＰａ／マイクロメートルを超え得る。換言すれば、これらの厚さ範囲（すなわち、０・ｔから最大で約２・ｔまでおよび０．８・ｔを超える厚さ範囲、または０・ｔから最大で約０．３・ｔまでおよび０．７・ｔを超える厚さ範囲）に沿った１つ以上の実施形態の応力プロファイルは、本明細書において説明されるように、ある正接を有する位置を除く。理論に束縛されるわけではないが、既知の誤差関数または準線形応力プロファイルは、これらの厚さ範囲（すなわち、０・ｔから最大で約２・ｔまでおよび０．８・ｔを超える厚さ範囲、または０・ｔから最大で約０．３・ｔまでおよび０．７・ｔを超える厚さ範囲）に沿って、約−０．１ＭＰａ／マイクロメートルから約０．１ＭＰａ／マイクロメートル、約−０．２ＭＰａ／マイクロメートルから約０．２ＭＰａ／マイクロメートル、約−０．３ＭＰａ／マイクロメートルから約０．３ＭＰａ／マイクロメートル、または約−０．５ＭＰａ／マイクロメートルから約０．５ＭＰａ／マイクロメートルの範囲の正接を有する（図３の２２０に示されるように、そのような厚さ範囲に沿って、平坦なまたはゼロ傾きの応力プロプロファイルを示す）位置を有する。これらの開示の１つ以上の実施形態のガラス系の物品は、図４に示されるように、これらの厚さ範囲に沿って平坦なまたは傾きゼロの応力プロファイルを有するそのような応力プロファイルを示さない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、約０．１・ｔから０．３・ｔおよび約０．７・ｔから０．９・ｔの厚さ範囲において最大正接および最小正接を有する応力プロファイルを示す。場合により、最大正接と最小正接の間の差は、約３．５ＭＰａ／マイクロメートル以下、約３ＭＰａ／マイクロメートル以下、約２．５ＭＰａ／マイクロメートル以下、または約２ＭＰａ／マイクロメートル以下である。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、当該ガラス系の物品の深さ方向に、またはその厚さｔの少なくとも一部に沿って延在するいかなる直線状のセグメントも実質的に含まない応力プロファイル３１２を有する。換言すれば、応力プロファイル３１２は、実質的に、厚さｔに沿って継続的に増加または減少する。いくつかの実施形態において、当該応力プロファイルは、深さ方向において、約１０マイクロメートル以上、約５０マイクロメートル以上、または約１００マイクロメートル以上、または約２００マイクロメートル以上の長さを有するいかなる直線状のセグメントも実質的に有さない。本明細書において使用される場合、用語「直線状」は、当該直線状のセグメントに沿って約５ＭＰａ／マイクロメートル未満または約２ＭＰａ／マイクロメートル未満の大きさを有する傾きを意味する。いくつかの実施形態において、深さ方向においていかなる直線状のセグメントも実質的に有さない当該応力プロファイルの１つ以上の部分が、第一表面または第二表面のいずれか一方または両方から約５マイクロメートル以上（例えば、１０マイクロメートル以上または１５マイクロメートル以上）の、当該ガラス系の物品内の深さに存在する。例えば、第一表面から約０マイクロメートルから約５マイクロメートル未満までの深さに沿って、当該応力プロファイルは、直線状のセグメントを含み得るが、第一表面から約５マイクロメートル以上の深さからは、直線状のセグメントを実質的に有さない。

いくつかの実施形態において、当該応力プロファイルは、約０ｔから最大で約０．１ｔまでの深さにおいて直線状のセグメントを含み得、ならびに約０．１ｔから約０．４ｔの深さにおいて直線状のセグメントを実質的に含み得ない。いくつかの実施形態において、約０ｔから約０．１ｔの範囲の厚さの応力プロファイルは、約２０ＭＰａ／マイクロメートルから約２００ＭＰａ／マイクロメートルの範囲の傾きを有し得る。本明細書において説明されるように、そのような実施形態は、当該浴が２種以上のアルカリ塩を含むかまたは混合アルカリ塩浴であるような単一のイオン交換プロセス、あるいは複数の（例えば、２回以上の）イオン交換プロセスを使用して形成することができる。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、ＣＴ領域（図４の３２７）に沿った応力プロファイルの形状において説明することができる。例えば、いくつかの実施形態において、当該ＣＴ領域に沿った応力プロファイル（この場合、応力は引張である）は、式によって近似することができる。いくつかの実施形態において、当該ＣＴ領域に沿った応力プロファイルは、以下の方程式（１）によって近似することができる：
応力（ｘ）＝ＭａｘＴ−（（（ＣＴ_ｎ・（ｎ＋１））／０．５^ｎ）・｜（ｘ／ｔ）−０．５｜^ｎ） （１）
方程式（１）において、応力（ｘ）は、位置ｘにおける応力値である。ここでの応力は正（引張）である。方程式（１）において、ＭａｘＴは、最大張力値であり、ＣＴ_ｎは、ｎでの張力値であり、ＭａｘＴ以下である。ＭａｘＴおよびＣＴ_ｎの両方は、ＭＰａでの正の値である。値ｘは、マイクロメートル単位での厚さ（ｔ）に沿った位置であり、その範囲は０からｔであり、この場合、ｘ＝０は、一方の表面であり（図４の３０２）、ｘ＝０．５ｔは、当該ガラス系の物品の中央であって、応力（ｘ）＝ＭａｘＣＴであり、ならびに、ｘ＝ｔは、反対側の表面である（図４の３０４）。方程式（１）において使用されるＭａｘＴは、当該ＣＴに等しく、それは、約７１．５／√（ｔ）未満であり得る。いくつかの実施形態において、方程式（１）において使用されるＭａｘＴは、約５０ＭＰａから約８０ＭＰａ（例えば、約６０ＭＰａから約８０ＭＰａ、約７０ＭＰａから約８０ＭＰａ、約５０ＭＰａから約７５ＭＰａ、約５０ＭＰａから約７０ＭＰａ、または約５０ＭＰａから約６５ＭＰａ）の範囲であり得、ならびにｎは、１．５から５（例えば、２から４、２から３、または１．８から２．２）または約１．５から約２の近似パラメータである。１つ以上の実施形態において、ｎ＝２は、放物線状の応力プロファイルを提供し得、ｎ＝２から逸れた指数は、近放物線状の応力プロファイルの応力プロファイルを提供する。図５は、近似パラメータｎにおける変化に基づいた、本開示の１つ以上の実施形態による様々な応力プロファイルを表すグラフである。

１つ以上の実施形態において、ＣＴ_ｎはＭａｘＴ未満であり得、その場合、当該ガラス系の物品の一方または両方の主要面上に圧縮応力スパイクが存在する。１つ以上の実施形態において、ＣＴ_ｎはＭａｘＴと等しく、その場合、当該ガラス系の物品の一方または両方の主要面上に圧縮応力スパイクは存在しない。

いくつかの実施形態において、当該応力プロファイルは、熱処理によって変更することができる。そのような実施形態において、当該熱処理は、いずれかのイオン交換処理の前、イオン交換処理の間、またはすべてのイオン交換処理の後に行われ得る。いくつかの実施形態において、当該熱処理は、結果として、表面または表面付近において応力プロファイルの傾きの減少を生じ得る。いくつかの実施形態において、表面においてより急なまたはより大きな傾きが所望される場合、熱処理の後のイオン交換プロセスを用いることにより、表面または表面付近での応力プロファイルの「スパイク」を提供するかまたは応力プロファイルの傾きを増加させることができる。

１つ以上の実施形態において、当該応力プロファイル３１２（および／または推定される応力プロファイル３４０）は、厚さの一部に沿って変化する金属酸化物の非ゼロ濃度に起因して生じる。濃度における変動は、本明細書において勾配と呼ばれ得る。いくつかの実施形態において、金属酸化物の濃度は、非ゼロであり、ならびに約０・ｔから約０．３・ｔの厚さ範囲に沿って両方とも変化する。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、非ゼロであり、約０・ｔから約０．３５・ｔ約０・ｔから約０．４・ｔ、約０・ｔから約０．４５・ｔ、または約０・ｔから約０．４８・ｔの厚さ範囲に沿って変化する。当該金属酸化物は、当該ガラス系の物品において応力を発生されるとして説明することができる。濃度における当該変動は、上記において言及した厚さ範囲に沿って継続的であり得る。濃度における変動は、約１００マイクロメートルの厚さセグメントに沿って約０．２モル％の金属酸化物の濃度における変化を含み得る。この変化は、実施例１に示されるように、マイクロプローブを含む当技術分野における既知の方法によって測定することができる。その濃度が非ゼロであり厚さの一部に沿って変わる金属酸化物は、当該ガラス系の物品に応力を生じさせるとして説明することができる。

濃度における当該変動は、上記において言及した厚さ範囲に沿って継続的であり得る。いくつかの実施形態において、濃度における当該変動は、約１０マイクロメートルから約３０マイクロメートルの範囲の厚さセグメントに沿って継続的であり得る。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、第一表面から、当該第一表面と第二表面との間のある位置までにおいて減少し、当該位置から第二表面まで増加する。

金属酸化物の当該濃度は、２種以上の金属酸化物を含んでもよい（例えば、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの組み合わせ）。いくつかの実施形態において、２種の金属酸化物が用いられ、それらのイオン半径がお互いに異なる場合、浅い深さでは、より大きな半径を有するイオンの濃度は、より小さい半径を有するイオンの濃度より高いが、その一方で、より深い深さでは、より小さい半径を有するイオンの濃度は、より大きい半径を有するイオンの濃度より高い。例えば、当該イオン交換プロセスにおいて単一のＮａ含有浴およびＫ含有浴が使用される場合、当該ガラス系の物品中のＫ＋イオンの濃度は、より浅い深さでは、Ｎａ＋イオンの濃度より高く、その一方で、より深い深さでは、Ｎａ＋イオンの濃度は、Ｋ＋イオンの濃度より高い。これは、一部は、当該イオンのサイズに起因するものである。そのようなガラス系の物品において、当該表面および表面付近の領域は、当該表面または表面付近においてより大きいイオン（すなわち、Ｋ＋イオン）の量がより多いことに起因して、より大きいＣＳを有する。このより大きいＣＳは、当該表面または表面付近においてより急な傾き（すなわち、表面での応力プロファイルにおけるスパイク）を有する応力プロファイルによって示され得る。

１種または複数種の金属酸化物の濃度の勾配または変動は、本明細書において前に説明したように、ガラス系の物品を化学強化することによって生じ、その場合、当該ガラス系の物品中の複数の第一金属イオンは、複数の第二金属イオンで交換される。当該第一イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、およびルビジウムのイオンであり得る。当該第二金属イオンは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムのうちの１つのイオンであり得、ただし、当該第二アルカリ金属イオンは、第一アルカリ金属イオンのイオン半径より大きいイオン半径を有する。当該第二金属イオンは、それらの酸化物として当該ガラス系の物品中に存在する（例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、またはそれらの組み合わせ）。

１つ以上の実施形態において、当該金属酸化物の濃度勾配は、ＣＴ層３２７を含む、当該ガラス系の物品の厚さｔのかなりの部分または厚さｔ全体に広がる。１つ以上の実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、ＣＴ層３２７において約０．５モル％以上である。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、当該ガラス系の物品の厚さ全体に沿って約０．５モル％以上（例えば、約１モル％以上）であり得、ならびに第一表面３０２および／または第二表面３０４において最大であり、第一表面３０２と第二表面３０４との間のある位置において実質的に一定に減少する。この位置において、当該金属酸化物の濃度は、厚さｔ全体に沿って最小であるが、ただし、当該濃度は、その位置において非ゼロでもある。換言すると、その特定の金属酸化物の非ゼロ濃度は、（本明細書において説明されるように）厚さｔのかなりの部分または厚さｔ全体に沿って広がっている。いくつかの実施形態において、特定の金属酸化物の最低濃度は、ＣＴ層３２７においてである。当該ガラス系の物品中における当該特定の金属酸化物の総濃度は、約１モル％から約２０モル％の範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、第一金属酸化物濃度および第二金属酸化物濃度を有し、その場合、当該第一金属酸化物濃度は、約０ｔから約０．５ｔの第一厚さ範囲に沿って約０モル％から約１５モル％の範囲であり、当該第二金属酸化物濃度は、約０マイクロメートルから約２５マイクロメートル（または約０マイクロメートルから約１２マイクロメートル）の第二厚さ範囲において約０モル％から約１０モル％の範囲であるが、ただし、第一金属酸化物および第二金属酸化物の一方または両方の濃度は、当該ガラス系の物品の厚さのかなり部分または全体に沿って非ゼロである。当該ガラス系の物品は、任意選択の第三金属酸化物濃度を含んでいてもよい。当該第一金属酸化物は、Ｎａ_２Ｏを含み得、その一方で、当該第二金属酸化物は、Ｋ_２Ｏを含み得る。

当該金属酸化物の濃度は、そのような金属酸化物の濃度勾配を含むように改質される前の当該ガラス系の物品における当該金属酸化物のベースラインの量から特定することができる。

いくつかの実施形態において、当該応力プロファイルは、熱処理によって変更することができる。そのような実施形態において、当該熱処理は、いずれかのイオン交換処理の前、イオン交換処理の間、またはすべてのイオン交換処理の後に行われ得る。いくつかの実施形態において、当該熱処理は、結果として、表面または表面付近において応力プロファイルの傾きの減少を生じ得る。いくつかの実施形態において、表面においてより急なまたはより大きな傾きが所望される場合、熱処理の後のイオン交換プロセスを用いることにより、表面または表面付近での応力プロファイルの「スパイク」を提供するかまたは応力プロファイルの傾きを増加させることができる。

１つ以上の実施形態において、当該応力プロファイル３１２は、厚さの一部に沿って変化する金属酸化物の非ゼロ濃度に起因して生じる。濃度における変動は、本明細書において勾配と呼ばれ得る。いくつかの実施形態において、金属酸化物の濃度は、非ゼロであり、ならびに約０・ｔから約０．３・ｔの厚さ範囲に沿って両方とも変化する。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、非ゼロであり、約０・ｔから約０．３５・ｔ約０・ｔから約０．４・ｔ、約０・ｔから約０．４５・ｔ、または約０・ｔから約０．４８・ｔの厚さ範囲に沿って変化する。当該金属酸化物は、当該ガラス系の物品において応力を発生されるとして説明することができる。濃度における当該変動は、上記において言及した厚さ範囲に沿って継続的であり得る。濃度における変動は、約１００マイクロメートルの厚さセグメントに沿って約０．２モル％の金属酸化物の濃度における変化を含み得る。この変化は、実施例１に示されるように、マイクロプローブを含む当技術分野における既知の方法によって測定することができる。その濃度が非ゼロであり厚さの一部に沿って変わる金属酸化物は、当該ガラス系の物品に応力を生じさせるとして説明することができる。

濃度における当該変動は、上記において言及した厚さ範囲に沿って継続的であり得る。いくつかの実施形態において、濃度における当該変動は、約１０マイクロメートルから約３０マイクロメートルの範囲の厚さセグメントに沿って継続的であり得る。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、第一表面から、当該第一表面と第二表面との間のある位置までにおいて減少し、当該位置から第二表面まで増加する。

金属酸化物の当該濃度は、２種以上の金属酸化物を含んでもよい（例えば、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの組み合わせ）。いくつかの実施形態において、２種の金属酸化物が用いられ、それらのイオン半径がお互いに異なる場合、浅い深さでは、より大きな半径を有するイオンの濃度は、より小さい半径を有するイオンの濃度より高いが、その一方で、より深い深さでは、より小さい半径を有するイオンの濃度は、より大きい半径を有するイオンの濃度より高い。例えば、当該イオン交換において単一のＮａ含有浴およびＫ含有浴が使用される場合、当該ガラス系の物品中のＫ＋イオンの濃度は、より浅い深さでは、Ｎａ＋イオンの濃度より高く、その一方で、より深い深さでは、Ｎａ＋イオンの濃度は、Ｋ＋イオンの濃度より高い。これは、一部は、当該イオンのサイズに起因するものである。そのようなガラス系の物品において、当該表面および表面付近の領域は、当該表面または表面付近においてより大きいイオン（すなわち、Ｋ＋イオン）の量が多いことに起因して、より大きいＣＳを有する。このより大きいＣＳは、当該表面または表面付近においてより急な傾き（すなわち、表面での応力プロファイルにおけるスパイク）を有する応力プロファイルによって示され得る。

１種または複数種の金属酸化物の濃度の勾配または変動は、本明細書において前に説明したように、ガラス系の基材を化学強化することによって生じ、その場合、当該ガラス系の基材中の複数の第一金属イオンは、複数の第二金属イオンで交換される。当該第一イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、およびルビジウムのイオンであり得る。当該第二金属イオンは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムのうちの１つのイオンであり得、ただし、当該第二アルカリ金属イオンは、第一アルカリ金属イオンのイオン半径より大きいイオン半径を有する。当該第二金属イオンは、それらの酸化物として当該ガラス系の基材中に存在する（例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、またはそれらの組み合わせ）。

１つ以上の実施形態において、当該金属酸化物の濃度勾配は、ＣＴ層３２７を含む、当該ガラス系の物品の厚さｔのかなりの部分または厚さｔ全体に広がる。１つ以上の実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、ＣＴ層３２７において約０．５モル％以上である。いくつかの実施形態において、当該金属酸化物の濃度は、当該ガラス系の物品の厚さ全体に沿って約０．５モル％以上（例えば、約１モル％以上）であり得、ならびに第一表面３０２および／または第二表面３０４において最大であり、第一表面３０２と第二表面３０４との間のある位置において実質的に一定に減少する。この位置において、当該金属酸化物の濃度は、厚さｔ全体に沿って最小であるが、ただし、当該濃度は、その位置において非ゼロでもある。換言すると、その特定の金属酸化物の非ゼロ濃度は、（本明細書において説明されるように）厚さｔのかなりの部分または厚さｔ全体に沿って広がっている。いくつかの実施形態において、特定の金属酸化物の最低濃度は、ＣＴ層３２７においてである。当該ガラス系の物品中における当該特定の金属酸化物の総濃度は、約１モル％から約２０モル％の範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス系の物品は、第一金属酸化物濃度および第二金属酸化物濃度を有し、その場合、当該第一金属酸化物濃度は、約０ｔから約０．５ｔの第一厚さ範囲に沿って約０モル％から約１５モル％の範囲であり、当該第二金属酸化物濃度は、約０マイクロメートルから約２５マイクロメートル（または約０マイクロメートルから約１２マイクロメートル）の第二厚さ範囲において約０モル％から約１０モル％の範囲であるが、ただし、第一金属酸化物および第二金属酸化物の一方または両方の濃度は、当該ガラス系の物品の厚さのかなりの部分または全体に沿って非ゼロである。当該ガラス系の物品は、任意選択の第三金属酸化物濃度を含んでいてもよい。当該第一金属酸化物は、Ｎａ_２Ｏを含み得、その一方で、当該第二金属酸化物は、Ｋ_２Ｏを含み得る。

当該金属酸化物の濃度は、そのような金属酸化物の濃度勾配を含むように改質される前の当該ガラス物品における当該金属酸化物のベースラインの量から特定することができる。

本明細書において説明されるガラス物品は、１５Ｊ／ｍ^２以上（例えば、約１５Ｊ／ｍ^２から約５０Ｊ／ｍ^２）の範囲の貯蔵引張エネルギーを示し得る。例えば、いくつかの実施形態において、当該貯蔵引張エネルギーは、約２０Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２の範囲であり得る。場合により、当該貯蔵引張エネルギーは、約２５Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約３０Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約３５Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約４０Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約４５Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約５０Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約５５Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約６０Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約６５Ｊ／ｍ^２から約１５０Ｊ／ｍ^２、約２５Ｊ／ｍ^２から約１４０Ｊ／ｍ^２、約２５Ｊ／ｍ^２から約１３０Ｊ／ｍ^２、約２５Ｊ／ｍ^２から約１２０Ｊ／ｍ^２、約２５Ｊ／ｍ^２から約１１０Ｊ／ｍ^２、約３０Ｊ／ｍ^２から約１４０Ｊ／ｍ^２、約３５Ｊ／ｍ^２から約１３０Ｊ／ｍ^２、約４０Ｊ／ｍ^２から約１２０Ｊ／ｍ^２、または約４０Ｊ／ｍ^２から約１００Ｊ／ｍ^２の範囲であり得る。１つ以上の実施形態の熱強化および化学強化されたガラス系の物品は、約４０Ｊ／ｍ^２以上、約４５Ｊ／ｍ^２以上、約５０Ｊ／ｍ^２以上、約６０Ｊ／ｍ^２以上、または約７０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを示し得る。

貯蔵引張エネルギーは、以下の方程式（２）を使用して計算され：
貯蔵引張エネルギー（Ｊ／ｍ^２）＝［１−Ｅ］∫＾２ｄｔ
この場合、ｖはポアソン比であり、Ｅはヤング率であり、積分は張力領域のみについて計算される。方程式（２）は、ＳｕｒｅｓｈＴ． Ｇｕｌａｔｉ， Ｆｒａｎｇｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｓｏｄａ−Ｌｉｍｅ Ｇｌａｓｓ Ｓｈｅｅｔ， ＧＬＡＳＳ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＤＡＹＳ， Ｔｈｅ Ｆｉｆｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ａｎｄ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｇｌａｓｓ， １３−１５ Ｓｅｐｔ． １９９７， ａｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ４において方程式番号４として記載されている。

いくつかの実施形態のガラス物品は、装置の落下試験または部品レベルでの試験により実証されるように、既知の強化ガラス物品と比べて優れた機械的性能を示す。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、研磨時リング・オン・リング（ＡＲＯＲ）試験を行ったときに、向上した表面強度を示す。材料の強度は、破砕が生じるときの応力として定義される。ＡＲＯＲ試験は、平坦なガラス試験体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」と題されたＡＳＴＭ Ｃ１４９９−０９（２０１３）は、リング・オン・リング研磨時ＲＯＲ試験方法のための基礎としての役割を果たす。なお、ＡＳＴＭ Ｃｌ４９９−０９の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。一実施形態において、当該ガラス試験体は、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）」と題されるＡＳＴＭ Ｃｌ ５８−０２（２０１２）の、「ａｂｒａｓｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ」と題される付録Ａ２に記載される方法および機器を使用してガラス試料に送達される９０グリットの炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子により磨耗される。なお、ＡＳＴＭ Ｃ１５８−０２の内容、特に付録２の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。

リング・オン・リング試験の前に、当該ガラスの表面を、試料の表面欠陥条件を標準化するためおよび／または制御するために、ＡＳＴＭ Ｃ１５８−０２の図Ａ２．１に示される機器を使用して、ＡＳＴＭ Ｃｌ５８−０２の付録２に記載されているように研磨する。典型的には、当該研磨材は、３０４ｋＰａ（４４ｐｓｉ）の空気圧を使用して、１５ｐｓｉ（約１０３ｋＰａ）以上の荷重または圧力において、当該ガラス物品の表面１１０上にサンドブラストされる。いくつかの実施形態において、当該研磨材は、２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）、２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）、さらには４５ｐｓｉ（約３１０ｋＰａ）の荷重において表面１１０上にサンドブラストされ得る。気流が確立された後、５ｃｍ^３の研磨材を漏斗に流し入れ、当該研磨材の導入後５秒間にわたって当該試料をサンドブラスト処理する。

リング・オン・リング試験では、図５に示されるような少なくとも１つの研磨された表面１１２を有するガラス物品を、異なるサイズの２つのコンセントリック・リングの間に位置し、それにより、図５にも示されるように、等二軸曲げ強度または破壊荷重（すなわち、材料が２つのコンセントリック・リングの間での曲げに晒されたときに耐えることができる最大応力）を特定する。当該研磨時リング・オン・リング構成１０において、研磨されたガラス物品１１０は、直径Ｄ２を有する支持リング１２０によって支持される。ロードセル（図示されず）によって、直径Ｄ１を有する荷重リング１３０により当該ガラス物品の表面に力Ｆが適用される。

荷重リングと支持リングの直径比Ｄ１／Ｄ２は、約０．２から約０．５の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、Ｄ１／Ｄ２は約０．５である。荷重リング１３０および支持リング１２０は、支持リングの直径Ｄ２の０．５％以内において同心状に揃えられなければならない。試験に使用するロードセルは、選択した範囲内での任意の荷重において±１％以内まで正確でなければならない。いくつかの実施形態において、試験は、２３±２℃の温度および４０±１０％の相対湿度において実施される。

固定具の設計では、荷重リング４３０の突出面の半径ｒは、ｈ／２≦ｒ≦３ｈ／２であり、この場合、ｈは、ガラス物品１１０の厚さである。荷重リング１３０および支持リング１２０は、典型的には、ＨＲｃ＞４０の硬度の硬化鋼で作製される。ＲＯＲ固定具は市販されている。

ＲＯＲ試験に対して意図される破壊メカニズムは、荷重リング１３０内の表面１３０ａに由来する、ガラス物品１１０の破砕を観察することである。この領域−すなわち、荷重リング１３０と支持リング１２０との間−の外側において生じる破損は、データ分析から省く。しかしながら、当該ガラス物品１１０の薄さと高い強度に起因して、当該試験体の厚さｈの１／２を超える大きなたわみが、しばしば観察される。したがって、荷重リング１３０の下に由来する破壊において高い割合を観察することは珍しくない。当該リングの内側および下側の両方での応力の発生（ひずみゲージ分析によって収集される）および各試験体の破壊の始点に関する知見なしに、応力を正確に計算することはできない。したがって、ＡＲＯＲ試験は、測定した応答としての破壊におけるピーク荷重に焦点を合わせる。

ガラス物品の強度は、表面のキズの存在に依存する。しかしながら、ガラスの強度は統計的性質のものであるため、存在する所定のサイズのキズの可能性は、正確に予測することができない。したがって、一般的に、得られたデータの統計的表示として、確率分布を使用することができる。

いくつかの実施形態において、本明細書において説明される強化されたガラス物品は、表面を研磨するために２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）またはさらに４５ｐｓｉ（約３１０ｋＰａ）の荷重を使用したＡＲＯＲ試験によって特定した場合に、２０ｋｇｆ（約１９６Ｎ）以上かつ最大で約４５ｋｇｆ（約４４１）までの等二軸曲げ強度または破壊荷重を示す。他の実施形態において、表面強度は、少なくとも２５ｋｇｆ（約２４５Ｎ）であり、さらなる他の実施形態では、少なくとも３０ｋｇｆ（約２９４Ｎ）である。

いくつかの実施形態において、当該強化されたガラス物品は、向上した落下性能を示し得る。本明細書において使用される場合、落下性能は、ガラス物品を携帯電話装置に組み付けることによって評価される。場合により、いくつかのガラス物品が、同一の携帯電話装置に組み付けて、同じように試験され得る。次いで、当該ガラス物品を組み付けた携帯電話装置が、５０ｃｍの高さにおいて開始される連続的な落下のために、研磨紙（Ａｌ_２Ｏ_３粒子または他の研磨材を含み得る）の上に落とされる。各試料が、ある高さからの落下に耐えた場合、当該試料を組み付けた携帯電話装置は、再びより高い高さから落下され、当該ガラス物品が破砕するまで繰り返され、破壊した時点で、その試料の破壊高さが、最大破壊高さとして記録される。

いくつかの実施形態において、当該ガラス物品は、約１ｍｍの厚さを有する場合、約１００ｃｍ以上の最大破損高さを示す。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品は、約１ｍｍの厚さにおいて、約１２０ｃｍ以上、約１４０ｃｍ以上、約１５０ｃｍ以上、約１６０ｃｍ以上、約１８０ｃｍ以上、または約２００ｃｍ以上の最大破壊高さを示す。１つ以上の実施形態のガラス物品は、破壊高さにおいて落下させた後に、粒状化した破壊パターンを示す。当該粒状化した破壊パターンは、本明細書において説明されるアスペクト比を示すことを含む。

１つ以上の実施形態において、本明細書のガラス物品は、当該ガラス物品が基材（すなわち、ディスプレイユニット）に直接接着されている場合、当該ガラス物品が破砕した後に、亀裂の５０％以上が表面下の亀裂である（この場合、亀裂は、厚さの一部のみに広がり、表面の下に抑えられる）ような破砕挙動を示す。例えば、場合により、当該亀裂は、当該ガラス物品の厚さｔの一部、例えば、０．０５ｔから０．９５ｔなど、に広がる場合もある。厚さｔの一部のみに広がる、当該ガラス物品の亀裂の割合は、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上であり得る。

いくつかの実施形態において、本明細書において説明する強化されたガラス系の物品は、研磨紙上反転球（ＩＢｏＳ）試験における性能において説明され得る。当該ＩＢｏＳ試験は、損傷の導入と、図６に図式的に示されるような、携帯式またはハンドヘルド式電子デバイスにおいて使用されるガラス系の物品において典型的に生じる曲げに起因する、破壊の主要メカニズムを模倣する、動的な部品レベルの試験である。当該分野において、損傷の導入（図７のａ）は、ガラス系の物品の上面において行われる。破砕は、当該ガラス系の物品の上面において始まり、損傷がガラス系の物品中を貫通するか（図７のｂ）、または破砕が、上面における曲げから、またはガラス系の物品の内部の一部から波及する（図７のｃ）。当該ＩＢｏＳ試験は、同時に、ガラスの表面に損傷を導入し、動的負荷下において曲げを適用するように設計される。場合により、当該ガラス系の物品は、当該ガラス系の物品が圧縮応力を有する場合の方が、同じガラス系の物品が圧縮応力を有さない場合よりも向上した落下性能を示す。

ＩＢｏＳ試験機器が、図６に図式的に示されている。機器５００は、試験スタンド５１０および球５３０を含む。球５３０は、剛体または固体球、例えば、ステンレス鋼球など、である。一実施形態において、球５３０は、１０ｍｍの直径を有する４．２グラムのステンレス鋼球である。球５３０は、所定の高さｈからガラス系の物品試料５１８上に直接落とされる。試験スタンド５１０は、丈夫で剛性の材料、例えば、グラナイトなど、を含む固体台５１２を含む。表面上に研磨材の配置されたシート５１４が、研磨材を有する表面が上を向くように、固体台５１２の上面に位置される。いくつかの実施形態において、シート５１４は、３０グリット表面を有する研磨紙であり、他の実施形態では、１８０グリッド表面を有する研磨紙である。ガラス系の物品試料５１８は、シート５１４との間に空隙５１６が存在するように、試料ホルダー５１５によってシート５１４の上方の適切な位置に保持される。シート５１４とガラス系の物品試料５１８との間の空隙５１６は、球５３０による衝撃の際に当該ガラス系の物品試料５１８がシート５１４の研磨表面に接するまで湾曲することを可能にする。一実施形態において、曲げが球による衝撃の位置のみに収まるように維持し、再現性を確保するために、当該ガラス系の物品試料５１８は、全ての隅をクランプ保持される。いくつかの実施形態において、試料ホルダー５１４および試験スタンド５１０は、最大で約２ｍｍの厚さの試料を収容するように適合される。空隙５１６は、約５０μｍから約１００μｍの範囲である。空隙５１６は、材料の剛性（ヤング率、Ｅｍｏｄ）の違いに対して調節するように適合されるだけでなく、試料のヤング率および厚さも含めて適合される。球５３０の衝撃の際のガラス系の物品試料５１８の破砕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の物品試料の上面を覆ってもよい。

研磨表面として様々な材料を使用することができる。特定の一実施形態において、当該研磨表面は、研磨紙、例えば、炭化ケイ素またはアルミナ研磨紙、工業用研磨紙、またはそれらに匹敵する硬度および／または鋭さを有する、当業者に既知の任意の研磨材など、である。いくつかの実施形態において、３０グリットを有する研磨紙が使用され得るが、それは、当該研磨紙が、コンクリートまたはアスファルトのいずれかよりもより一貫した表面トポグラフィと、所望のレベルの試験体表面損傷を生じる粒径および鋭さとを有するためである。

一態様において、上記において説明した機器５００を使用してＩＢｏＳ試験を実施する方法６００を図８に示す。ステップ６１０において、ガラス系の物品試料（図６の５１８）が、当該ガラス系の物品試料５１８と研磨面を有するシート５１４との間に空隙５１６が形成されるように、前に説明した試験スタンド５１０に位置され、試料ホルダー５１５に固定される。方法６００は、研磨面を有するシート５１４が既に試験スタンド５１０に位置されていることを前提としている。しかしながら、いくつかの実施形態では、当該方法は、研磨材を伴う表面が上を向くように、シート５１４を試験スタンド５１０に位置するステップを含み得る。いくつかの実施形態（ステップ６１０ａ）では、ガラス系の物品試料５１８を試料ホルダー５１５に固定する前に、ガラス系の物品試料５１８の上面に粘着テープ５２０が適用される。

ステップ５２０において、所定の質量およびサイズの固体球５３０が、所定の高さｈからガラス系の物品試料５１８の上面に落とされ、その結果、当該球５３０は、当該上面（または当該上面に取り付けられた粘着テープ５２０）に、当該上面のおよそ中央（すなわち、当該中央の１ｍｍ以内、または３ｍｍ以内、または５ｍｍ以内、または１０ｍｍ以内）において衝突する。ステップ５２０の衝撃の後、当該ガラス系の物品試料５１８への損傷の程度が特定される（ステップ６３０）。上記において説明したように、用語「破砕」は、基材が落下されたときまたは物体によって衝撃を受けたときに、亀裂が基材の厚さ全体および／または表面全体に伝搬することを意味する。

他のタイプ（例えば、コンクリートまたはアスファルト）の落下試験表面の反復使用において観察された”劣化”効果を避けるために、方法６００では、各落下後に、研磨面を有するシート５１８は取り替えられ得る。

方法６００において、典型的には、様々な所定の落下高さｈおよび増分が使用される。当該試験は、例えば、最小落下高さ（例えば、約１０〜２０ｃｍ）を使用して開始され得る。当該高さは、連続した落下に対して、設定された増分または可変の増分のどちらかにおいて増加され得る。方法６００において説明される方法は、ガラス系の物品試料５１８が、壊れるかまたは破砕したら停止される（ステップ６３１）。あるいは、破砕することなく落下高さｈが最大落下高さ（例えば、約１００ｃｍ）に達した場合、方法３００の落下試験も停止され得るか、または破砕が生じるまで、ステップ５２０が最大高さにおいて繰り返され得る。

いくつかの実施形態において、方法６００のＩＢｏＳ試験は、各所定の高さｈにおいて、各ガラス系の物品試料５１８について一回だけ実施される。しかしながら、他の実施形態では、各試料は、各高さにおいて複数回の試験を行われ得る。

ガラス系の物品試料５１８の破砕が生じた場合（図７のステップ６３１）、方法６００によるＩＢｏＳ試験は終了される（ステップ６４０）。所定の落下高さにおいて球を落下させた結果として破砕が観察されない場合（ステップ６３２）、当該落下高さは、所定の増分−例えば、５ｃｍ、１０ｃｍ、または２０ｃｍ−において増加され（ステップ６３４）、試料の破砕が観察されるか（６３１）または試料の破砕なしに最大試験高さに達する（６３６）まで、ステップ６２０および６３０が繰り返される。ステップ６３１または６３６のどちらかに達した場合、方法６００の試験は終了する。

上記において説明した研磨紙上反転球（ＩＢｏＳ）試験を行った場合、本明細書において説明されるガラス系の物品の実施形態は、球が１００ｃｍの高さから当該ガラスの表面上に落下されたときに少なくとも約６０％の生存率を有する。例えば、当該ガラス系の物品は、所定の高さ（ここでは、１００ｃｍ）から落下されたときに、同一（またはほぼ同一）（すなわち、およそ同じ組成と、本明細書において説明されるように、強化された場合におよそ同じ圧縮応力および圧縮深さもしくは圧縮応力層深さとを有する）の５つの試料のうちの３つが、破砕することなくＩＢｏＳ落下試験に生き残った場合、当該ガラス系の物品は、所定の高さから落下されたときに６０％の生存率を有する、として説明される。他の実施形態において、強化されたガラス系の物品の１００ｃｍのＩＢｏＳ試験における生存率は、少なくとも約７０％であり、他の実施形態では、少なくとも約８０％であり、さらなる他の実施形態では、少なくとも約９０％である。他の実施形態において、ＩＢｏＳ試験において１００ｃｍの高さから落下させた、強化されたガラス系の物品の生存率は、少なくとも約６０％であり、他の実施形態では、少なくとも約７０％であり、さらなる他の実施形態では、少なくとも約８０％、ならびに他の実施形態では、少なくとも約９０％である。１つ以上の実施形態において、ＩＢｏＳ試験において１５０ｃｍの高さから落下させた、強化されたガラス系の物品の生存率は、少なくとも約６０％であり、他の実施形態では、少なくとも約７０％であり、さらなる他の実施形態では、少なくとも約８０％であり、ならびに他の実施形態では、少なくとも約９０％である。

上記において説明したＩＢｏＳ試験方法および機器を使用して所定の高さから落下させたときの当該ガラス系の物品の生存率を特定するために、当該ガラス系の物品の少なくとも５つの同一の（またはほぼ同一の）試料（すなわち、およそ同じ組成を有し、強化された場合、およそ同じ圧縮応力および圧縮深さもしくは圧縮応力層深さを有する）を試験するが、試験結果の信頼水準を上げるために、より多く（例えば、１０、２０、３０など）の試料に試験を行ってもよい。各試料を、所定の高さ（例えば、１００ｃｍ、または１５０ｃｍ）から１回落下させるか、あるいは、破砕しない場合には、所定の高さに達するまで、徐々により高い高さから落下させ、目視により（すなわち、裸眼において）、破砕の証拠（亀裂の形成および試料の厚さ全体および／または表面全体への伝搬）について調べた。試料は、所定の高さから落下させた後に破砕が観察されない場合、落下試験を「生き延びた」とみなされ、試料を所定の高さ以下の高さから落下させたときに破砕が観察された場合には、「破損した（または「生き延びなかった」）」とみなされる。生存率は、落下試験を生き延びた試料集団の割合として特定される。例えば、所定の高さから落下させたときに１０の試料のうち７つが破砕しなかった場合、当該ガラスの生存率は７０％である。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、より低い遅れ破砕率を示す（すなわち、ガラス物品が破砕するときには、すぐに、さらには直ちに破砕する）。いくつかの実施形態において、この破砕率は、深いＤＯＣおよび高レベルのＣＴの結果と考えられ得る。詳細には、破砕または破損を誘発する損傷がガラス物品に生じた後に、ガラス物品が自然に壊れる確率は低い。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品が破砕したとき、当該ガラス物品は、Ｚ． Ｔａｎｇ， ｅｔ ａｌ．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｆｒａｎｇｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｇｌａｓｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ （２０１４） ５４：９０３−９１２において説明されるような「破砕性試験」によって測定された場合、衝撃の２秒以内または１秒以内に、複数の破片へと破砕する。破砕性試験は、５０ｍｍのスタイラス落下高さと、タングステンカーバイドの先端を有する４０ｇの重量のスタイラス（商標ＴＯＳＣＯ（登録商標）においてＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能、メーカー識別番号＃１３−３７８、６０度の円錐球形状の先端を有する）とを用いる。いくつかの実施形態において、一次破砕（または、２つの破片を生じる、裸眼によって視認可能な第一破砕）が、ガラス物品を破砕させる衝撃の直後またはゼロ秒以内または０．１秒以内に生じる。１つ以上の実施形態において、本明細書において説明される期間内に一次破砕が生じる確率は、当該破砕性試験によって測定した場合、約９０％以上である。いくつかの実施形態において、二次破砕は、５秒以内（例えば、４秒以内、３秒以内、２秒以内、または約１秒以内）に生じる。本明細書において使用される場合、「二次破砕」は、一次破砕の後に生じる破砕を意味する。１つ以上の実施形態において、本明細書において説明される期間内に二次破砕が生じる確率は、当該破砕性試験によって測定した場合、約９０％以上である。

１つ以上の実施形態において、破砕する際、当該ガラス物品が放出する、使用者に対する潜在的懸念である破片は、携帯型電子デバイスにおいて現在使用されている既知のガラス物品によって示される破片と比べて、より少なく、ならびにより小さい。本明細書において使用される場合、用語「放出する」または「放出された」は、ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品における元の位置または配置から移動した破片を意味する。いくつかの実施形態において、ガラス物品が破砕し、複数の破片が形成された後、当該複数の破片の約１０％以下（例えば、約８％以下、約６％以下、または約５％以下）が放出される。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品が破砕し、複数の破片が形成された後、当該複数の破片の放出部分の約５０％以上が、０．５ｍｍ未満の最大寸法を有する。いくつかの実施形態において、放出された破片の数または量は、破砕の前後のガラス物品の重量によって特徴付けることができる。例えば、破砕前のガラス物品の重量（破砕後の、当該複数の破片の放出部分と破片の非放出部分との総重量を含む）と、破片の非放出部分の重量との間の差は、衝撃前の重量の約１％以下であり得る。場合により、破砕前のガラス物品の重量（破砕後の、当該複数の破片の放出部分と破片の非放出部分との総重量を含む）と、破片の非放出部分の重量との間の差は、約０．０００５ｇ未満（例えば、０．０００４ｇ以下、０．０００３ｇ以下、０．０００２ｇ以下、または０．０００１ｇ以下）であり得る。当該非放出部分の重量を特定するため。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、それらの表面および体積にわたって、より均一なパターンにおいて高い度合いの粒状化を示す。いくつかの実施形態において、ガラス物品が不均一な厚さを有する場合（すなわち、三次元または２．５次元形状を有するように成形される場合）に、この高い度合いの粒状化および均一性が示される。理論に束縛されるわけではないが、これは、現在の工業水準によって定義されるように、他の部分は破砕性ではないままに当該ガラスの一部が粉砕性を有することなく、当該ガラス物品における最も薄い部分を、十分な程度まで強化することを可能にする。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品（基材、すなわち、ディスプレイユニット、に直接接着された）は、緻密な破砕パターンにより、破砕された後にヘイズを示す。可読性は、視野角と、当該ガラス系の物品の厚さに依存する。ガラス物品の主要面に対して９０℃の視野角において、または垂直入射において、破砕したガラス物品は、その下の画像または文字が裸眼に対して視認可能であるような低いヘイズを示す。ガラス物品の主要面に対して７０度以下の（または垂直入射から３０℃以上離れた）視野角において、破砕したガラス物品は、その下の画像または文字が裸眼に対して視認可能であることを妨げるヘイズを示す。ガラス物品の破片が依然として一緒に保持されるか、または当該破片の１０％未満が当該ガラス物品から放出される場合に、そのようなヘイズが存在することは理解されるべきである。理論に束縛されるわけではないが、破砕後の当該ガラス物品は、９０度でのその低いヘイズと、より小さい視野角での高いヘイズとにより、プライバシー保護スクリーン機能を提供し得ると考えられる。

いくつかの実施形態において、当該ガラス物品の少なくとも１つの主要面は、当該ガラスが破砕した後、低い表面粗度を有する。破砕した後にも、当該ガラス物品が使用者によって使用され得るかまたは触れられ得る場合、この特性は望ましく、それにより、使用者に対する切り傷または擦り傷が最小限に抑えられるかまたは防がれる。

１つ以上の実施形態において、本明細書において説明されるガラス物品は、閉じ込め層と組み合わせることができる。当該閉じ込め層は、当該ガラス物品が破砕したときに、その破片を収容することができる材料である。例えば、当該閉じ込め層は、ポリマー性材料を含み得る。１つ以上の実施形態において、当該閉じ込め層は、接着材料（例えば、感圧性接着材料など）を含み得る。１つ以上の実施形態において、当該閉じ込め層は、約０．５ＭＰａから約１．２ＭＰａの範囲のヤング率を有し得る。１つ以上の実施形態において、当該閉じ込め層は、充填材入りエポキシ、充填材無しのエポキシ、充填材入りウレタン、または充填材無しのウレタンを含み得る。

充填材入りエポキシの例としては、７０．６９重量％のＮａｎｏｐｏｘ Ｃ６２０コロイドシリカゾル（脂環式エポキシ樹脂中に４０％のシリカナノ粒子）、２３．５６重量％のＮａｎｏｐｏｘ Ｃ６８０（３−エチル−３−ヒドロキシメチル−オキセタン中の５０重量％のシリカナノ粒子）、３重量％のＣｏａｔｏｓｉｌ ＭＰ−２００エポキシ官能性シラン（接着促進剤）、２．５重量％のＣｙｒａｃｒｉｌ ＵＶＩ−６９７６（カチオン性光開始剤、プロピレンカーボネート中のトリアリールスルホニオムヘキサフルオロアンチモネート塩）、０．２５重量％のＴｉｎｕｖｉｎｅ ２９２アミン安定化剤（ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−セバケートおよび１−（メチル）−８−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−セバケートによる重合生成物に由来するＵＶ誘起カチオン性エポキシが挙げられる。

充填材無しのエポキシ材料の例としては、４８重量％のＳｙｎａｓｉａ Ｓ０６Ｅ脂環式エポキシ、４８重量％のＳｙｎａｓｉａ Ｓ−１０１（３−エチル−３−オキセタンメタノール）、１重量％のＵＶＩ−６９７６（カチオン性光開始剤）、および３重量％のＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１８６（エポキシ官能化シラン）が挙げられる。

いくつかの実施形態において、閉じ込め層において低弾性ウレタンアクリレートを使用することができる。いくつかの実施形態において、この材料は、シリカ充填材を含み得る。低弾性ウレタンアクリレートの例としては、３１．５重量％のＤｏｕｂｌｅｍｅｒ ５５４（脂肪族ウレタンジアクリレート樹脂）、１．５重量％のＧｅｎｏｍｅｒ ４１８８／Ｍ２２（単官能性ウレタンアクリレート）、２０重量％のＮＫ Ｅｓｔｅｒ Ａ−ＳＡ（β−アクリロイルオキシエチル水素スクシネート）、１０重量％のＳａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ３３９ ２（フェノキシエチルアクリレート）、４重量％のＩｒｇａｃｕｒｅ ２０２２（光開始剤、アシルホスフィンオキシド／αヒドロキシケトン）、３重量％の接着促進剤（例えば、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１８９、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）が挙げられる。充填材入りウレタンを形成するために、４重量％のシリカ粉末（例えば、Ｈｉ Ｓｉｌ ２３３）を加えてもよい。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、その上に接着してまたは接着せずに閉じ込め層と組み合わせられ得る。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品は、閉じ込め層上に配置され、当該閉じ込め層に接着され得る。当該ガラス物品は、当該閉じ込め層に一時的にまたは永久的に接着され得る。図９Ａに示されるように、当該閉じ込め層２０は、ガラス物品の少なくとも１つの主要面（すなわち、図１Ａの１２、１４）上に配置される。図９Ａにおいて、閉じ込め層２０は、非主要面１６、１８のいずれの一部分上にも配置されないが、当該閉じ込め層２０は、主要面から、少なくとも部分的に一方または両方の非主要面（１６、１８）に沿って、または一方または両方の非主要面（１６、１８）の長さ全体に沿って延在していてもよい。そのような実施形態において、当該閉じ込め層は、同じ材料から形成され得る。１つ以上の代替の実施形態において、主要面上に形成された閉じ込め層は、非主要面の任意の一部分上に形成された閉じ込め層とは異なり得る。図９Ｂは、閉じ込め層２０が主要面１４上に配置され、ならびに第二閉じ込め層２２が、両方の非主要面１６、１８上に配置されている実施形態を示している。１つ以上の実施形態において、当該閉じ込め層２０は、第二閉じ込め層２２と組成的に異なる。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、本明細書において説明されるように、表面ＣＳが約４００ＭＰａから約１２００ＭＰａの範囲であるように、スパイクを含む応力プロファイルを有し得、ならびに一方の主要面１４上に閉じ込め材料２０を有し、両方の非主要面１６、１８上に第二閉じ込め層２２を有する（図９Ｂに示されるように）。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、表面ＣＳが約１５０ＭＰａから約５００ＭＰａの範囲であるように、スパイクを有さない応力プロファイルを有し得、ならびに主要面１４上のみに閉じ込め材料２０を有する（図９Ａに示されるように）。
本明細書において説明するガラス物品は、様々な製品および物品、例えば、消費者向けエレクトロニクス製品またはデバイスなど、に組み入れることができる（例えば、携帯型電子デバイスおよびタッチパネル式ディスプレイのためのカバーガラス）。当該ガラス物品はさらに、ディスプレイ（またはディスプレイ物品として）（例えば、ビルボード、店舗販売時点情報管理システム、コンピュータ、ナビゲーションシステムなど）、建築物品（壁、固定具、パネル、窓など）、輸送物品（例えば、自動車用途、列車、航空機、船舶など）、電化製品（例えば、洗濯機、乾燥機、食器洗い機、冷蔵庫など）、包装（例えば、医薬包装または容器）、またはいくらかの破砕抵抗性を必要とする任意の物品においても使用することができる。

図１０に示されるように、電子デバイス１０００は、本明細書において説明した１つ以上の実施形態によるガラス系の物品を含み得る。デバイス１００は、前面１０４０、背面１０６０、および側面１０８０を有するハウジング１０２０と、少なくとも部分的にハウジングの内側に配置されるかまたは完全にハウジング内に配置される電子部品（図示されず）であって、コントローラ、メモリ、および当該ハウジングの前面における、または前面に隣接するディスプレイ１１２０を含む電子部品とを含む。当該ガラス系の物品１００は、ディスプレイ１１２０を覆うように、当該ハウジングの前面上に、または前面を覆うように配置されたカバーとして示されている。いくつかの実施形態において、当該ガラス系の物品は、裏カバーとして使用され得る。

いくつかの実施形態において、当該電子デバイスは、タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含み得る。

１つ以上の実施形態において、本明細書において説明するガラス物品は、パッケージングにおいて使用され得る。例えば、当該パッケージングは、瓶、バイアル瓶、あるいは液体、固体、または気体材料を保持する容器の形態のガラス物品を含み得る。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、化学物質、例えば、製薬材料など、を収容するバイアル瓶である。１つ以上の実施形態において、当該パッケージングは、開口部と、外側表面と、包囲体を画成する内側表面とを有する。当該ハウジングは、本明細書において説明するガラス物品から形成され得る。当該ガラス物品は、閉じ込め層を含む。いくつかの実施形態において、当該包囲体は、化学物質材料または製薬材料で満たされる。１つ以上の実施形態において、当該ハウジングの開口部は、キャップによって閉じられるかまたは密封され得る。換言すれば、当該キャップを当該開口部に配置することにより、当該包囲体を閉じるまたは密封することができる。

当該ガラス物品は、非晶性基材、結晶性基材、またはそれらの組み合わせ（例えば、ガラス−セラミック基材）を含み得る。当該ガラス物品は、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸（ａｌｋａｌｉ ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含み得る。１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品基材（本明細書において説明されるように化学強化される前の）は、モルパーセント（モル％）において、約４０から約８０の範囲のＳｉＯ_２、約１０から約３０の範囲のＡｌ_２Ｏ_３、約０から約１０の範囲のＢ_２Ｏ_３、約０から約２０の範囲のＲ_２Ｏ、および約０から約１５の範囲のＲＯを含む組成を有するガラスを含み得る。場合により、当該組成は、約０モル％から約５モル％の範囲のＺｒＯ_２および約０から約１５モル％の範囲のＰ_２Ｏ_５のどちらか一方または両方を含み得る。ＴｉＯ_２は、約０モル％から約２モル％において存在することができる。

いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、モル％において、約４５から約８０、約４５から約７５、約４５から約７０、約４５から約６５、約４５から約６０、約４５から約６５、約４５から約６５、約５０から約７０、約５５から約７０、約６０から約７０、約７０から約７５、または約５０から約６５の範囲の量においてＳｉＯ_２を含み得る。

いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、モル％において、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１６から約３０、約１８から約３０、または約１８から約２８の範囲の量においてＡｌ_２Ｏ_３を含み得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、モル％において、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、または約１から約３の範囲の量においてＢ_２Ｏ_３を含み得る。場合により、当該ガラス組成は、実質的にＢ_２Ｏ_３を含み得ない。本明細書において使用される場合、組成の成分に関する「実質的に含まない」なる語句は、当該成分が、初期バッチ形成の際に当該組成に能動的にまたは意図的には加えられないが、約０．００１モル％未満の量において不純物として存在し得ることを意味する。

いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、１種または複数種のアルカリ土類金属酸化物、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＺｎＯなど、を含み得る。いくつかの実施形態において、当該１種または複数種のアルカリ土類金属酸化物の総量は、最大で約１５モル％までのゼロでない量であり得る。１つ以上の特定の実施形態において、当該アルカリ土類金属酸化物のいずれの総量も、最大で約１４モル％まで、最大で約１２モル％まで、最大で約１０モル％まで、最大で約８モル％まで、最大で約６モル％まで、最大で約４モル％まで、最大で約２モル％まで、最大で約１．５モル％までのゼロでない量であり得る。いくつかの実施形態において、当該１種または複数種のアルカリ土類金属酸化物のモル％での総量は、約０．１から１０、約０．１から８、約０．１から６、約０．１から５、約１から１０、約２から１０、または約２．５から８の範囲であり得る。ＭｇＯの量は、約０モル％から約５モル％（例えば、約２モル％から約４モル％）の範囲であり得る。ＺｎＯの量は、約０から約２モル％の範囲であり得る。ＣａＯの量は、約０モル％から約２モル％であり得る。１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、ＭｇＯを含み得、ならびに、ＣａＯおよびＺｎＯを実質的に含み得ない。一変形例において、当該ガラス組成は、ＣａＯまたはＺｎＯのどちらか一方を含み得、ならびにＭｇＯ、ＣａＯ、およびＺｎＯのうちの残りの方を実質的に含み得ない。１つ以上の特定の実施形態において、当該ガラス組成は、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＺｎＯの当該アルカリ土類金属酸化物のうちの２種のみを含み得、ならびに当該土類金属酸化物の残りの１種を実質的に含み得ない。

当該ガラス組成におけるアルカリ金属酸化物Ｒ_２Ｏのモル％での総量は、約５から約２０、約５から約１８、約５から約１６、約５から約１５、約５から約１４、約５から約１２、約５から約１０、約５から約８、約５から約２０、約６から約２０、約７から約２０、約８から約２０、約９から約２０、約１０から約２０、約６から約１３、または約８から約１２の範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、約０モル％から約１８モル％、約０モル％から約１６モル％、または約０モル％から約１４モル％、約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約５モル％、約０モル％から約２モル％、約０．１モル％から約６モル％、約０．１モル％から約５モル％、約１モル％から約５モル％、約２モル％から約５モル％、または約１０モル％から約２０モル％の範囲の量においてＮａ_２Ｏを含む。

いくつかの実施形態において、Ｌｉ_２ＯおよびＮａ_２Ｏの量は、成形性およびイオン交換性のバランスを取るための特定の量または比率に制御される。例えば、Ｌｉ_２Ｏの量が増加すると、液相線粘度が低下し得、その結果、いくつかの成形方法を使用することが妨げられ得るが、そのようなガラス組成は、本明細書において説明されるように、より深いＤＯＣレベルにイオン交換される。Ｎａ_２Ｏの量は、液相線粘度を変えることができるが、より深いＤＯＣレベルへのイオン交換を阻害し得る。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、約５モル％未満、約４モル％未満、約３モル％未満、約２モル％未満、または約１モル％未満の量においてＫ_２Ｏを含み得る。１つ以上の代替の実施形態において、当該ガラス組成は、本明細書において定義されるように、実質的にＫ_２Ｏを含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、約０モル％から約１８モル％、約０モル％から約１５モル％、または約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約８モル％、約０モル％から約６モル％、約０モル％から約４モル％、または約０モル％から約２モル％の量においてＬｉ_２Ｏを含み得る。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、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１０ｍｏｌ、または約５モル％から約８モル％の量においてＬｉ_２Ｏを含み得る。１つ以上の代替の実施形態において、当該ガラス組成は、本明細書において定義されるように、実質的にＬｉ_２Ｏを含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、Ｆｅ_２Ｏ_３を含み得る。そのような実施形態において、Ｆｅ_２Ｏ_３は、約１モル％未満、約０．９モル％未満、約０．８モル％未満、約０．７モル％未満、約０．６モル％未満、約０．５モル％未満、約０．４モル％未満、約０．３モル％未満、約０．２モル％未満、約０．１モル％未満、ならびにその間のすべての範囲および部分範囲の量において存在し得る。１つ以上の代替の実施形態において、当該ガラス組成は、本明細書において定義されるように、実質的にＦｅ_２Ｏ_３を含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、ＺｒＯ_２を含み得る。そのような実施形態において、ＺｒＯ_２は、約１モル％未満、約０．９モル％未満、約０．８モル％未満、約０．７モル％未満、約０．６モル％未満、約０．５モル％未満、約０．４モル％未満、約０．３モル％未満、約０．２モル％未満、約０．１モル％未満、ならびにその間のすべての範囲および部分範囲の量において存在し得る。１つ以上の代替の実施形態において、当該ガラス組成は、本明細書において定義されるように、実質的にＺｒＯ_２を含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、約０モル％から約１０モル％、約０モル％から約８モル％、約０モル％から約６モル％、約０モル％から約４モル％、約０．１モル％から約１０モル％、約０．１モル％から約８モル％、約４モル％から約８モル％、または約５モル％から約８モル％の範囲においてＰ_２Ｏ_５を含み得る。場合により、当該ガラス組成は、実質的にＰ_２Ｏ_５を含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該ガラス組成は、ＴｉＯ_２を含み得る。そのような実施形態において、ＴｉＯ_２は、約６モル％未満、約４モル％未満、約２モル％未満、または約１モル％未満の量において存在し得る。１つ以上の代替の実施形態において、当該ガラス組成は、本明細書において定義されるように、ＴｉＯ_２を実質的に含み得ない。いくつかの実施形態において、ＴｉＯ_２は、約０．１モル％から約６モル％または約０．１モル％から約４モル％の範囲の量において存在する。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、ＴｉＯ_２を実質的に含み得ない。

いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、様々な組成関係を有し得る。例えば、当該ガラス組成は、約０．５から約１の範囲の、Ｒ_２Ｏの総量（モル％）に対するＬｉ_２Ｏの量（モル％）の比を有し得る。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成は、約−５から約０の範囲の、Ｒ_２Ｏの総量（モル％）とＡｌ_２Ｏ_３の量（モル％）との間の差を有し得る。場合により、当該ガラス組成は、約０から約３の範囲の、Ｒ_ｘＯの総量（モル％）とＡｌ_２Ｏ_３の量（モル％）との間の差を有し得る。１つ以上の実施形態のガラス組成は、約０から約２の範囲の、ＲＯの総量（モル％）に対するＭｇＯの量（モル％）の比を示し得る。

いくつかの実施形態において、当該ガラス基材のために使用される組成は、０から２モル％の、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＢｒ、Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＣｌ、ＫＦ、ＫＢｒ、およびＳｎＯ_２を含む群から選択される少なくとも１種の清澄剤と共にバッチ処理され得る。１つ以上の実施形態によるガラス組成は、さらに、約０から約２、約０から約１、約０．１から約２、約０．１から約１、または約１から約２の範囲のＳｎＯ_２を含む。本明細書において開示されるガラス組成は、Ａｓ_２Ｏ_３および／またはＳｂ_２Ｏ_３を実質的に含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該組成は、詳細には、６２モル％から７５モル％のＳｉＯ_２、１０．５モル％から約１７モル％のＡｌ_２Ｏ_３、５モル％から約１３ｍｏｌの％Ｌｉ_２Ｏ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、２モル％から約５モル％のＴｉＯ_２、０モル％から約４モル％のＢ_２Ｏ_３、０モル％から約５モル％のＮａ_２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ_２Ｏ、０モル％から約２モル％のＺｒＯ_２、０モル％から約７モル％のＰ_２Ｏ_５、０モル％から約０．３モル％のＦｅ_２Ｏ_３、０モル％から約２モル％のＭｎＯｘ、および０．０５モル％から約０．２モル％のＳｎＯ_２を含む。

１つ以上の実施形態において、当該組成は、６７モル％から約７４モル％のＳｉＯ_２、１１モル％から約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、５．５モル％から約９モル％のＬｉ２Ｏ、０．５モル％から約２モル％のＺｎＯ、２モル％から約４．５モル％のＭｇＯ、３モル％から約４．５モル％のＴｉＯ_２、０モル％から約２．２モル％のＢ_２Ｏ_３、０モル％から約１モル％のＮａ_２Ｏ、０モル％から約１モル％のＫ_２Ｏ、０モル％から約１モル％のＺｒＯ_２、０モル％から約４モル％のＰ_２Ｏ_５、０モル％から約０．１モル％のＦｅ_２Ｏ_３、０モル％から約１．５モル％のＭｎＯｘ、および０．０８モル％から約０．１６モル％のＳｎＯ_２を含み得る。

１つ以上の実施形態において、当該組成は、７０モル％から７５モル％のＳｉＯ_２、１０モル％から約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、５モル％から約１３モル％のＬｉ_２Ｏ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、０．１モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約５モル％のＴｉＯ_２、０．１モル％から約４モル％のＢ_２Ｏ_３、０．１モル％から約５モル％のＮａ_２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ_２Ｏ、０モル％から約２モル％のＺｒＯ_２、０モル％から約７モル％のＰ_２Ｏ_５、０モル％から約０．３モル％のＦｅ_２Ｏ_３、０モル％から約２モル％のＭｎＯｘ、および０．０５モル％から約０．２モル％のＳｎＯ_２を含み得る。

１つ以上の実施形態において、当該組成は、５２モル％から約６３モル％のＳｉＯ_２、１１モル％から約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、５．５モル％から約９モル％のＬｉ_２Ｏ、０．５モル％から約２モル％のＺｎＯ、２モル％から約４．５モル％のＭｇＯ、３モル％から約４．５モル％のＴｉＯ_２、０モル％から約２．２モル％のＢ_２Ｏ_３、０モル％から約１モル％のＮａ_２Ｏ、０モル％から約１モル％のＫ_２Ｏ、０モル％から約１モル％のＺｒＯ_２、０モル％から約４モル％のＰ_２Ｏ_５、０モル％から約０．１モル％のＦｅ_２Ｏ_３、０モル％から約１．５モル％のＭｎＯｘ、および０．０８モル％から約０．１６モル％のＳｎＯ_２を含み得る。

いくつかの実施形態において、当該組成は、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｋ_２Ｏ、およびＺｒＯ_２のうちのいずれか１つ以上を実質的に含み得ない。

１つ以上の実施形態において、当該組成は、少なくとも０．５モル％のＰ_２Ｏ_５、Ｎａ_２Ｏ、および任意選択によりＬｉ_２Ｏを含み得、この場合、Ｌｉ_２Ｏ（モル％）／Ｎａ_２Ｏ（モル％）＜１である。さらに、これらの組成は、Ｂ_２Ｏ_３およびＫ_２Ｏを実質的に含み得ない。いくつかの実施形態において、当該組成は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、およびＳｎＯ_２を含み得る。

いくつかの実施形態において、当該組成は、約５８モル％から約６５モル％のＳｉＯ_２、約１１モル％から約１９モル％のＡｌ_２Ｏ_３、約０．５モル％から約３モル％のＰ_２Ｏ_５、約６モル％から約１８モル％のＮａ_２Ｏ、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を含み得る。ある特定の実施形態において、当該組成は、約６３モル％から約６５モル％のＳｉＯ_２、１１モル％から約１７モル％のＡｌ_２Ｏ_３、約１モル％から約３モル％のＰ_２Ｏ_５、約９モル％から約２０モル％のＮａ_２Ｏ、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を含み得る。

いくつかの実施形態において、当該組成は、以下の組成関係：Ｒ_２Ｏ（モル％）／Ａｌ_２Ｏ_３（モル％）＜２を含み得、この場合、Ｒ_２Ｏ＝Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏである。いくつかの実施形態において、６５モル％＜ＳｉＯ_２（モル％）＋Ｐ_２Ｏ_５（モル％）＜６７モル％である。ある特定の実施形態において、Ｒ_２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ_２Ｏ_３（モル％）＋Ｐ_２Ｏ_５（モル％）＞−３モル％であり、この場合、Ｒ_２Ｏ＝Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏであり、ならびに、Ｒ’Ｏは、当該組成中に存在する二価の金属酸化物の総量である。

本明細書において説明される、化学強化する前のガラス物品の、他の例示的組成を表１に示す。

本明細書において説明する、化学強化する前のガラス系の物品の他の例示的組成を表１Ａに示す。表１Ａに一覧された実施例において特定した、選択した物理特性を表１Ｂｎに一覧する。表１Ｂに一覧される物理特性は、密度、低温および高温ＣＴＥ、ひずみ点温度、アニール点温度、および軟化点温度、１０^１１ポアズ温度、３５ｋＰ温度、２００ｋＰ温度、液相線温度、およびジルコン分解温度、ジルコン分解粘度および液相線粘度、ポアソン比、ヤング率、屈折率、および応力光係数を含む。いくつかの実施形態において、本明細書において説明するガラス系の物品およびガラス基材は、３０ｐｐｍ／℃以下の高温ＣＴＥおよび／または少なくとも７０ＧＰａのヤング率を有し、いくつかの実施形態では、最大で８０ＧＰａまでのヤング率を有する。

当該ガラス物品がガラス−セラミックを含む場合、結晶相は、β−スポジュメン、ルチル、ガーナイト、または他の既知の結晶相、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。

当該ガラス物品は、実質的に平坦であり得るが、他の実施形態は、湾曲した基材またはそれ以外の形状の基材または造形された基材を利用することができる。場合により、当該ガラス物品は、３Ｄまたは２．５Ｄの形状を有し得る。当該ガラス物品は、実質的に光学的に明瞭で、透明であり得、ならびに光散乱を有し得ない。当該ガラス物品は、約１．４５から約１．５５の範囲の屈折率を有し得る。本明細書において使用される場合、屈折率値は、５５０ｎｍの波長に関するものである。

追加的に、または二者択一的に、当該ガラス物品の厚さは、１つ以上の寸法に沿って一定であり得るか、または、美観的および／または機能的理由から、その寸法の１つ以上に沿って変えてもよい。例えば、ガラス物品の端部は、当該ガラス物品におけるより中央の領域と比べて厚くてもよい。当該ガラス物品の長さ、幅、および厚さの寸法も、当該物品の用途または使用方法に従って変えてもよい。

当該ガラス物品は、それが形成された方法によって特徴付けられる。例えば、当該ガラス物品は、フロート成形可能（すなわち、フロート法によって形成される）、ダウンドロー可能、特に、フュージョン成形可能またはスロットドロー可能（すなわち、ダウンドロー法、例えば、フュージョンドロー法またはスロットドロー法によって形成される）として特徴付けることができる。

フロート成形可能なガラス物品は、溶融ガラスを溶融金属、典型的にはスズ、の床の上に流すことによって作製される滑らかな表面および均一な厚さによって特徴付けることができる。例示的プロセスにおいて、溶融スズ床の表面上に供給される溶融ガラスは、浮遊ガラスリボンを形成する。当該ガラスリボンは、スズ床に沿って流れる際に、スズからローラー上へと持ち上げることができる固体ガラス物品へと固化するまで温度は徐々に下がる。当該浴から持ち上げられると、当該ガラス物品はさらに冷却され得て、内部応力を減らすためにアニール処理され得る。当該ガラス物品がガラスセラミックである場合、フロート法によって形成されたガラス物品は、セラミック化プロセスを施すことができ、それにより、１つ以上の結晶相が生成される。

ダウンドロー法では、比較的無傷なままの表面を有する、均一な厚さのガラス物品が製造される。当該ガラス物品の平均曲げ強度は、表面のキズの量およびサイズによって影響を受けるため、最小限しか接触していない無傷なままの表面は、より高い初期強度を有する。次いでこの高強度ガラス物品がさらに（例えば、化学的に）強化されると、結果として得られる強度は、ラップ研磨およびポリッシュ研磨された表面を有するガラス物品より高くなり得る。ダウンドローガラス物品は、約２ｍｍ未満の厚さに板引きされ得る。さらに、ダウンドローされたガラス物品は、コスト高な研削およびポリッシュ研磨を行うことなく最終用途において使用することができる、非常に平坦で滑らかな表面を有する。当該ガラス物品がガラスセラミックである場合、ダウンドロー法によって形成されたガラス物品は、１つ以上の結晶相を生成させるセラミック化プロセスを施してもよい。

フュージョンドロー法は、例えば、溶融したガラス原材料を受け入れるための経路を有するドロータンクを使用する。当該経路は、当該その両側に、経路の長さに沿って上部が開放された堰を有している。当該経路が溶融材料で満たされると、溶融ガラスは堰からオーバーフローする。重力により、当該溶融ガラスは、２つの流動するガラスフィルムとして、ドロータンクの外側表面を下方へと流れる。当該ドロータンクのこれらの外側表面は、下方へとそして内部方向へと延びており、そのため、溶融ガラスは、ドロータンクの下方の端部において合流する。当該２つの流動ガラスフィルムがこの端部において合わさることにより、融合して単一の流動するガラス物品を形成する。フュージョンドロー法は、経路を越えて流れる２つのガラスフィルムが一緒に融合するため、結果として生じるガラス物品のどちらの外側表面も、当該設備のいかなる部品にも接触していないという利点を提供する。したがって、フュージョンドローによるガラス物品の表面特性は、そのような接触による影響を受けない。当該ガラス物品がガラスセラミックである場合、フュージョン法によって形成されたガラス物品は、１つ以上の結晶相を生成させるセラミック化プロセスを施してもよい。

スロットドロー法は、フュージョンドロー法とは異なっている。スロットドロー法では、溶融原材料ガラスが、ドロータンクへと提供される。ドロータンクの底には、スロットの長さに延びるノズルを備えた開口スロットがある。溶融ガラスは、当該スロット／ノズルを通って流れ、連続するガラス物品として下方のアニール処理領域へと板引きされる。当該ガラス物品がガラスセラミックである場合、スロットドロー法によって形成されたガラス物品は、１つ以上の結晶相を生成させるセラミック化プロセスを施してもよい。

いくつかの実施形態において、当該ガラス物品は、「Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｇｌａｓｓ Ｒｏｌｌ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」の名称の米国特許第８，７１３，９７２号明細書、「Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｒｏｌｌ Ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｘｔｕｒｅｄ Ｓｈｅｅｔ Ｇｌａｓｓ」の名称の米国特許第９，００３，８３５号明細書、「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａ Ｇｌａｓｓ Ｒｉｂｂｏｎ」の名称の米国特許公開第２０１５００２７１６９号明細書、および「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｈｉｎ Ｇｌａｓｓ Ａｒｔｉｃｌｅｓ」の名称の米国特許公開第２００５００９９６１８号明細書に記載されているように、薄肉圧延法を使用して形成することができ、なお、これらの文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。より詳細には、当該ガラス物品は、溶融ガラスの垂直流を供給するステップと、約５００℃以上または約６００℃以上の表面温度に維持された１対の成形ロールによって、当該供給された溶融ガラスもしくはガラス−セラミックの流れを成形することにより、形成された厚さを有する形成されたガラスリボンを形成するステップと、ガラスの当該形成されたリボンを、約４００℃以下の表面温度に維持された１対の寸法仕上げロールによって寸法仕上げすることにより、成形厚さより薄い所望の厚さおよび所望の厚さ均一性を有する、寸法仕上げされたガラスリボンを製造するステップと、によって形成され得る。当該ガラスリボンを成形するために使用される機器は、溶融ガラスの供給流を供給するためのガラス供給装置と；約５００℃以上の表面温度に維持された１対の成形ロールであって、当該成形ロールの間にガラス成形ギャップを画成するようにお互いに密接に隣接して離間され、当該ガラス成形ギャップが、溶融ガラスの供給流を受け入れ、当該溶融ガラスの供給流を成形ロールの間において薄肉化して、成形厚さを有する成形されたガラスリボンを成形するために、ガラス供給装置の垂直下方に位置された成形ロールと；約４００℃以下の表面温度に維持された１対の寸法仕上げロールであって、その間にガラス寸法仕上げギャップを画成するようにお互いに密接に隣接して離間され、当該ガラス寸法仕上げギャップが、当該成形されたガラスリボンを受け入れ、当該成形されたガラスリボンを薄肉化して、所望の厚さおよび所望の厚さ均一性を有するガラスリボンを製造するために、ガラス供給装置の垂直下方に位置された、寸法仕上げロールとを含み得る。

場合により、当該薄肉圧延法は、ガラスの粘度がフュージョンドロー法またはスロットドロー法の使用を許容しない場合に用いることができる。例えば、当該薄肉圧延法は、当該ガラスが１００ｋＰ未満の液相線粘度を示す場合に、ガラス物品を形成するために用いることができる。

当該ガラス物品は、表面のキズの影響を除去または減らすために、酸研磨してもよく、または別の方法で処理してもよい。

本開示の別の態様は、破砕抵抗性ガラス物品を形成する方法に関する。当該方法は、約１ミリメートル以下の厚さを画成する、第一表面および第二表面を有するガラス基材を提供するステップと、本明細書において説明するように、ガラス基材に応力プロファイルを発生させることにより、破砕抵抗性ガラス物品を提供するステップとを含む。１つ以上の実施形態において、応力プロファイルを発生させるステップは、複数のアルカリイオンをガラス基材中へとイオン交換することにより、厚さに沿って広がる、アルカリ金属酸化物の非ゼロ濃度を含むアルカリ金属酸化物の濃度勾配を形成するステップを含む。一実施例において、応力プロファイルを発生させるステップは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋の硝酸塩、またはそれらの組み合わせを含んだ、約３５０℃以上（例えば、約３５０℃から約５００℃）の温度を有する溶融塩浴にガラス基材を浸漬するステップを含む。一実施例において、当該溶融浴は、ＮａＮＯ_３を含み得、ならびに約４８５℃の温度を有し得る。別の実施例において、当該浴は、ＮａＮＯ_３を含み得、ならびに約４３０℃の温度を有し得る。当該ガラス基材は、約２時間以上、最高で約４８時間まで（例えば、約１２時間から約４８時間、約１２時間から約３２時間、約１６時間から約３２時間、約１６時間から約２４時間、または約２４時間から約３２時間）において当該浴に浸漬され得る。

いくつかの実施形態において、当該方法は、２つ以上の浴において連続浸漬ステップを使用することにより、２つ以上の段階においてガラス基材を化学強化またはイオン交換するステップを含む。例えば、２つ以上の浴を連続して使用してもよい。当該１つ以上の浴の組み合わせは、同じ浴での単一の金属（例えば、Ａｇ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、またはＣｓ＋）または金属の組み合わせを含み得る。２つ以上の浴を用いる場合、当該浴は、お互いに同じまたは異なる組成および／または温度を有していてもよい。そのような各浴での浸漬時間は、同じであっても、または所望の応力プロファイルを提供するように変えてもよい。

１つ以上の実施形態において、より大きな表面ＣＳを発生させるために、第二浴または後続の浴を利用してもよい。場合により、当該方法は、層の化学深さおよび／またはＤＯＣに有意な影響を及ぼすことなく、ガラス材料を当該第二浴または後続の浴に浸漬させることにより、より大きな表面ＣＳを発生させるステップを含む。そのような実施形態において、当該第二浴または後続の浴は、単一の金属（例えば、ＫＮＯ_３またはＮａＮＯ_３）、または金属の組み合わせ（ＫＮＯ_３およびＮａＮＯ_３）を含んでもよい。第二浴または後続の浴の温度は、より大きな表面ＣＳを発生させるように適合させることができる。いくつかの実施形態において、第二浴または後続の浴へのガラス材料の浸漬時間も、層の化学深さおよび／またはＤＯＣに影響を及ぼすことなく、より大きなＣＳを発生させるように適合させることができる。例えば、当該第二浴または後続の浴への浸漬時間は、１０時間未満（例えば、約８時間以下、約５時間以下、約４時間以下、約２時間以下、約１時間以下、約３０分以下、約１５分以下、または約１０分以下）であり得る。

１つ以上の二者択一の実施形態において、当該方法は、本明細書において説明されるイオン交換プロセスと組み合わせて使用することができる１つ以上の熱処理ステップを含み得る。当該熱処理は、所望の応力プロファイルを得るためにガラス物品を熱処理するステップを含む。いくつかの実施例において、熱処理ステップは、アニール処理ステップ、熱強化ステップ、またはガラス材料を約３００℃から約６００℃に加熱するステップを含む。当該熱処理は、１分から最長で約１８時間まで継続され得る。いくつかの実施形態において、当該熱処理は、１つ以上のイオン交換プロセスの後、またはイオン交換プロセスの間に使用することができる。

以下の実施例により、様々な実施形態をさらに明確にする。
実施例１
実施例１Ａ〜１Ｂおよび比較例１Ｃ〜１Ｇによるガラス物品を、５８モル％のＳｉＯ_２、１６．５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、１７モル％のＮａ_２Ｏ、３モル％のＭｇＯ、および６．５モル％のＰ_２Ｏ_５の名目上のガラス組成を有するガラス基材を提供することによって作製した。当該ガラス基材は、０．４ｍｍの厚さならびに５０ｍｍの長さ寸法および幅寸法を有していた。表２に示す持続時間において、約４２０℃の温度を有する、８０％のＫＮＯ_３および２０％のＮａＮＯ_３の溶融塩浴に浸漬するステップを含むイオン交換プロセスによって、当該ガラス基材を化学強化した。次いで、結果として得られるガラス物品に対し、９０グリットのＳｉＣ粒子を使用して、表２にも示されるように、５ｐｓｉ（約３４ｋＰａ）、１５ｐｓｉ（約１０３ｋＰａ）、または２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）の圧力において各試料の主要面を研磨することにより、上記において説明したＡＲＯＲ試験を行った。表２には、当該ガラス物品の平均等二軸曲げ強度または破壊荷重を示している。

１５ｐｓｉ（約１０３ｋＰａ）および２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）での研磨の後の実施例の平均等二軸曲げ強度または破損荷重を図１１にプロットする。図１１に示されるように、実施例１Ａおよび１Ｂは、２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）での研磨後において最も高い平均等二軸曲げ強度を示した。したがって、実施例１Ａおよび１ＢのＡＲＯＲ性能は、これらのガラス物品が、非常に粒状化された破砕パターンを示すことを実証しており、これは、とりわけ、より高い研磨圧力の結果として生じるより深い研磨深さに対して、向上した残留強度を示す。
実施例２
実施例２Ａ〜２Ｃおよび比較例２Ｄ〜２Ｆによるガラス物品は、ガラス基材を提供して、当該ガラス基材を化学強化することによって作製した。実施例２Ａ〜２Ｃおよび比較例２Ｅ〜２Ｆに使用したガラス基材は、６９．２モル％のＳｉＯ_２、１２．６モル％のＡｌ_２Ｏ_３、１．８モル％のＢ_２Ｏ_３、７．７モル％のＬｉ_２Ｏ、０．４モル％のＮａ_２Ｏ、２．９モル％のＭｇＯ、１．７モル％のＺｎＯ、３．５モル％のＴｉＯ_２、および０．１モル％のＳｎＯ_２の名目上のガラス組成を有していた。比較例２Ｄに使用した基材は、実施例１と同じ組成を有していた。

当該ガラス基材は、１ｍｍの厚さならびに既知の携帯型デバイス用ハウジングによる組み立てを可能にする長さおよび幅を有していた。当該ガラス基材を、表３に示されるイオン交換プロセスによって化学強化した。実施例２Ａ〜２ＣにおけるＣＴ値およびＤＯＣ値は、ＳＣＡＬＰによって測定し、表３にも示す。

比較例２Ｄを、ＤＯＣが（ＩＷＫＢ分析を適用してＲｏｕｓｓｅｖ Ｉによって測定した場合）７５マイクロメートルを超える誤差関数応力プロファイルを示すようにイオン交換した。次いで、結果として得られるガラス物品を、同じ携帯型デバイスのハウジングに搭載し、３０グリットの研磨紙上への、上記において説明した落下試験を行った。図１２は、実施例における最大破損高さを示している。図１２に示されるように、実施例２Ａ〜２Ｃは、著しくより高い最大破損高さ（すなわち、それぞれ、２１２ｃｍ、２２０ｃｍ、および２２０ｃｍ）を示し、粒状化挙動を示した。同じ組成を有する実施例２Ｆは、同じ粒状化挙動を示さず、実施例２Ａ〜２Ｃと比べて、より低い最大破損高さを示した。
実施例３
実施例３Ａ〜３Ｋおよび比較例３Ｌ〜３Ｘによるガラス物品は、ガラス基材を提供して当該ガラス基材を強化することによって作製した。実施例３Ａ〜３Ｄに使用される基材は、実施例１と同じ組成を有し、実施例３Ｌ〜３Ｘに使用される基材は、６９モル％のＳｉＯ_２、１０．３モル％のＡｌ_２Ｏ_３、１５．２モル％のＮａ_２Ｏ、５．４モル％のＭｇＯ、および０．２モル％のＳｎＯ_２の名目上のガラス組成を有していた。

当該ガラス基材は、０．４ｍｍの厚さならびに５０ｍｍ×５０ｍｍの長さ寸法および幅寸法を有していた。当該ガラス基材を、イオン交換によって化学強化した。実施例３Ａ〜３Ｋを、４６０℃の温度を有する、８０％ＫＮＯ_３および２０％ＮａＮＯ_３溶融塩浴において１２時間イオン交換した。比較例３Ｌ〜３Ｘを、結果として得られるそれぞれのガラス物品が９１２ＭＰａの表面ＣＳと、ＦＳＭによって測定した場合の３７μｍのＤＯＣとを示すように、イオン交換した。

次いで、結果として得られるガラス物品に、タングステンカーバイドの円錐球形状の突錐によって、ある落下距離（表４および５に示されるような）から１回の打撃において各物品の一方の主要面に衝撃を与えることにより破砕させ、結果としてどのくらい多くの破片が生じたか、ガラス物品が直ちに破砕したか否か、または全く破砕しなかったか、およびガラス物品の破砕性に関して、破壊または破砕バターンを評価した。

表４〜５に示されるように、脆弱性限界に近い状態に化学強化されたガラス物品（すなわち、比較例３Ｌ〜３Ｘ）は、高い度合いの粒状化／断片化の状態に化学強化されたガラス物品（すなわち、実施例３Ａ〜３Ｋ）と比較した場合、遅れ破壊を受ける可能性がはるかに高いことは明らかである。詳細には、比較例３Ｌ〜３Ｘの８０％超が、遅れて破損したが、その一方で、表４の試料は、直ちに破損したか、または壊れなかった。さらに、比較例３Ｌ〜３Ｘは、高い度合いの粒状化において破損して低いアスペクト比の破片を示した実施例３Ａ〜４Ｋと比べて、より少なく、より大きく、より裂片化された破片を示した。
実施例４
実施例４Ａ〜４Ｂおよび比較例４Ｃ〜４Ｆによるガラス物品は、実施例１と同じ名目上の組成を有するガラス基材を提供して当該ガラス基材を強化することによって作製した。当該ガラス基材は、０．４ｍｍの厚さを有しており、ならびに表６に示す持続時間において、４３０℃の温度を有する、８０％のＫＮＯ_３および２０％のＮａＮＯ_３の溶融塩浴に浸漬するイオン交換プロセスによって当該ガラス基材を化学強化した。

ガラス物品中のＫ_２Ｏの濃度は、グロー放電発光分光分析法（ＧＤＯＥＳ）を使用して測定した。図１３において、ガラス基材中のより小さいＮａ＋と置き換えられるより大きいＫ＋イオンのモル％（Ｋ_２Ｏとして表される）が、縦軸に表されており、イオン交換深さの関数としてプロットされている。実施例４Ａおよび４Ｂは、他のプロファイルより高い貯蔵引張エネルギー（および中央張力）を示し、ＤＯＣおよび表面圧縮の大きさを最大にする。

図１４は、ＩＷＫＢ分析を適用してＲｏｕｓｓｅｖ Ｉによって測定した場合の、実施例４Ｇの応力プロファイルを示しており、当該実施例４Ｇは、実施例４Ａおよび４Ｂと同じ基材を提供しているが、４６０℃の温度を有する、７０％のＫＮＯ_３および３０％のＮａＮＯ_３の溶融塩浴に１２時間浸漬することによって形成した。
実施例５
実施例５Ａ〜５Ｄ（実施例ＢおよびＣは比較例）によるガラス物品は、実施例２Ａ〜２Ｃと同じ名目上の組成を有するガラス基材を提供して当該ガラス基材を強化することによって作製した。当該ガラス基材を、表７に示されるイオン交換プロセスによって化学強化した。

_３
実施例５Ａおよび比較例５Ｂを、４６８ＭＰの商標において３Ｍから供給された感圧接着剤を使用し、同じ方法および同一の厚さにおいて適用して、透明基材に接着した。実施例５Ａおよび比較例５Ｂを破砕させ、結果として得られる破砕ガラス物品を評価した。図１５Ａおよび１５Ｂは、それぞれ、実施例５Ａおよび比較例５Ｂの破砕画像を示している。図１５Ａに示されるように、実施例５Ａは、より高い粒状化挙動を示し、結果として、約２未満のアスペクト比を有する破片を生じた。図１５Ｂに示されるように、比較例５Ｂは、結果として、より高いアスペクト比を有する破片を生じた。

比較例５Ｃおよび実施例５Ｄは、接着剤によって束縛せずに破砕させた。結果として生じる破砕ガラス物品を評価した。図１５Ｃおよび１５Ｄは、それぞれ、比較例５Ｃおよび実施例５Ｄの破砕画像を示している。図１５Ｃに示されているように、比較例５Ｃは、より大きな破片を示した。図１５Ｄに示されるように、実施例５Ｄは、結果として、粒状化を示す破片を生じた。副破片（ｓｕｂ−ｆｒａｇｍｅｎｔ）（図示されず）は、ガラス物品の厚さを通っては広がらなかったと考えられる。
実施例６
実施例６によるガラス物品は、実施例３Ａ〜３Ｋと同じ名目上の組成を有するガラス基材を提供することによって作製し、同じように強化した。実施例６を、破砕後のヘイズまたは可読性について異なる視野角において評価した。破砕後、実施例６は、高い度合いの粒状化を示したが、依然として、ガラス物品の表面の平面または主要面に対して９０°の視野角において良好の可読性を示した。図１６Ａ〜１６Ｄの画像によって示されるように、視野角の減少と共に可読性も低下する。図１６Ａは、実施例６の背後に位置された文字が、依然として、ガラス物品の表面の平面または主要面に対して９０度の視野角において視認可能および判読可能であることを実証している。図１６Ｂは、試験が、６７．５度の視野角においていくらか視認可能および判読可能であることを示している。図１６Ｃ〜１６Ｄにより、当該文字は、ガラス物品の表面の平面または主要面に対して４５°および２２．５°の視野角において明瞭または判読可能ではない。したがって、実施例６は、ディスプレイにおいて使用した場合、ビューアのみがディスプレイを明瞭に読むまたは見ることができ、ビューアの横の他者は明瞭にはディスプレイを読むことができない、プライバシースクリーンとして機能することができる。
実施例７
実施例７Ａ〜７Ｃによるガラス物品は、２．５次元の形状を有するがそれぞれが異なる厚さを有する（実施例７Ａは１ｍｍの厚さを有し、実施例７Ｂは０．８ｍｍの厚さを有し、ならびに実施例７Ｃは０．５ｍｍの厚さを有する）ガラス基材を提供することによって作製した。２．５次元の形状は、平坦な主要面と反対側の湾曲した主要面とを含む。当該ガラス基材の組成は、実施例２Ａ〜２Ｃと同じであった。それぞれの基材の貯蔵引張エネルギーを、４３０℃の温度を有する溶融浴を使用したイオン交換時間の関数として計算した。貯蔵引張エネルギーは、ＳＣＡＬＰによって測定したＣＴ領域（図４の３２７）にわたる応力の総量を使用して計算した。計算した貯蔵引張エネルギーを、図１７においてイオン交換時間の関数としてプロットした。例示目的のために、破砕性に対するおおよその閾値を表すために、１０Ｊ／ｍ^２の貯蔵引張エネルギー値に点線を引いている。強調された領域は、本明細書において説明する挙動を示す０．５〜１．０ｍｍの厚さ範囲を有する単一の部品に対するイオン交換条件を表している。詳細には、この範囲は、最適化された機械的性能と、当該部品が破砕した場合での当該部品の当該領域における同程度の粒状化とを可能にする。

既知の破砕性限界を使用して、様々な厚さに対するイオン交換パラメータを特定する場合、貯蔵引張エネルギーが１０Ｊ／ｍ^２未満に達するイオン交換時間である時間Ａにおいて、１ｍｍの厚さを有するガラス基材は破砕性ではなく、０．５ｍｍの厚さを有するガラス基材は低いＣＳを有するであろう。時間Ｃでは、０．５ｍｍの厚さを有するガラス基材は破砕性ではなく、１ｍｍから０．８ｍｍの間の厚さを有するガラス基材は、破砕性であるとみなされるであろう。したがって、破砕性の現在の定義を使用する場合、図１７は、指定された温度での所定の浴において、より薄い部品、または意図的に不均一な厚い部品におけるより薄い領域に対して選択されるよりも、比較的厚い部品、または不均一に厚い部品の領域に対して、かなり長いイオン交換時間が選択されるであろうことを示している。実質的に向上した落下性能および信頼性、比較的均一な度合いの断片化または粒状化を有する完全に完成した２．５Ｄ部品を提供するためには、より高い程度の貯蔵引張エネルギーを導入するために、断片化または粒状化の度合いを制限するように選択される期間よりも短い期間において当該部品をイオン交換することは望ましくあり得る。

図１８は、図１７に示された試料を表しているが、ただし、ここでは、１１に表される導入された引張エネルギーが、イオン交換された試験体の中央領域における引張エネルギーのより一般的な記述子として使用されている中央張力（ＣＴ）として表されている。
実施例８
実施例８は、実施例１と同じ名目上の組成を有するガラス基材を提供して当該ガラス基材を強化することによって作製されたガラス物品を含んでいた。当該ガラス基材は、０．４ｍｍの厚さを有しており、当該ガラス基材を、最初に、４６０℃の温度を有する、８０％のＫＮＯ_３および２０％のＮａＮＯ_３の第一溶融塩浴に１２時間浸漬し、当該第一溶融塩浴から取り出して、３９０℃の温度を有する、１００％のＫＮＯ_３の第二溶融塩浴に１２分間浸漬する、二段階イオン交換プロセスによって化学強化した。結果として得られるガラス物品は、６２４．５ＭＰａの表面圧縮応力、約８３．３マイクロメートル（０．２０８ｔに等しい）のＤＯＣ、およびＩＷＫＢ分析を適用してＲｏｕｓｓｅｖ Ｉによって測定した場合の約１５２．６ＭＰａの最大ＣＴを有していた。図１９は、マイクロメートルでの深さの関数として、圧縮応力（負の値として示される）および引張応力（正の値として示される）を示している。

本開示の態様（１）は、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層とを含む強化ガラス物品であって、破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、複数の破片を含み、当該複数の破片の少なくとも９０％が、約５以下のアスペクト比を有する、強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２）は、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において、ガラス物品が上記複数の破片へと破砕する、態様（１）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（３）は、上記複数の破片の少なくとも８０％が、３・ｔ以下の最大寸法を有する、態様（１）または態様（２）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（４）は、複数の破片の少なくとも５０％が、２以下のアスペクト比を有する、態様（１）から態様（３）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（５）は、上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、態様（１）から態様（４）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

この開示の態様（６）は、上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を占める、態様（１）から態様（５）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（７）は、上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、態様（１）から態様（６）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（８）は、上記ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以下である、態様（１）から態様（７）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（９）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを含む、態様（１）から態様（８）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１０）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（１）から態様（９）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１１）は、上記中央張力が、１００ＭＰａ／√（ｔ／１ｍｍ）以上（ＭＰａの単位）であり、ｔがｍｍの単位においてである、態様（１０）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１２）は、上記中央張力が５０ＭＰａ以上である、態様（１０）から態様（１１）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１３）は、上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（１０）から態様（１２）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

この開示の態様（１４）は、上記表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である、態様（１０）から態様（１３）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１５）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（１０）から態様（１４）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１６）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（１）から態様（１５）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１７）は、上記ガラス物品が、閉じ込め層上に配置される、態様（１）から態様（１６）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１８）は、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層とを含む強化ガラス物品であって、９０グリットのＳｉＣ粒子によって２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）の圧力で５秒間研磨した後に、破損に対して約１０ｋｇｆ（約９８Ｎ）以上の荷重を示す、を含む強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（１９）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、態様（１８）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２０）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（１８）または態様（１９）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２１）は、上記中央張力（ＣＴ）が５０ＭＰａ以上である、態様（２０）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２２）は、上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（２０）または態様（２１）に記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２３）は、上記表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である、態様（２０）から態様（２２）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２４）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（２０）から態様（２３）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２５）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（１８）から態様（２４）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２６）は、上記ガラス物品が、基材に接着されている、態様（２０）から態様（２５）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

本開示の態様（２７）は、強化ガラス基材と、閉じ込め層と、支持体とを含むデバイスであって、当該強化ガラス基材が、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）とを含み、タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含む、デバイスに関する。

態様（２８）は、破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含む、態様（２７）に記載のデバイスに関する。

態様（２９）は、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、態様（２７）または態様（２８）に記載のデバイスに関する。

態様（３０）は、上記複数の破片の少なくとも８０％が、５・ｔ以下の最大寸法を有する、態様（２８）または態様（２９）に記載のデバイスに関する。

態様（３１）は、複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、態様（２８）から態様（３０）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３２）は、上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、態様（２８）から態様（３１）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３３）は、上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、態様（２８）から態様（３２）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３４）は、上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該放破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、態様（２８）から態様（３３）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３５）は、上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以下である、態様（２８）から態様（３４）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３６）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、態様（２８）から態様（３５）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３７）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（２７）から態様（３６）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（３８）は、上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（３７）に記載のデバイスに関する。

態様（３９）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（２７）から態様（３８）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（４０）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（２７）から態様（３９）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（４１）は、上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、態様（２７）から態様（４０）のいずれか一つに記載のデバイスに関する。

態様（４２）は、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層とを含む強化ガラス物品であって、上記ガラス物品が、閉じ込め層に積層された後に、破砕性試験により破砕され、当該ガラス物品が破砕を含み、当該破砕の少なくとも５％が、当該厚さを通って少なくとも部分的に広がる、強化ガラス物品に関する。

態様（４３）は、破砕性試験によって測定した場合に、上記ガラス物品が、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、態様（４２）に記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４４）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、態様（４２）または態様（４３）に記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４５）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（４２）から態様（４４）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４６）は、上記中央張力が５０ＭＰａ以上である、態様（４５）に記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４７）は、上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（４５）または態様（４６）に記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４８）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（４２）から態様（４７）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

態様（４９）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（４２）から態様（４８）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

態様（５０）は、上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、態様（４２）から態様（４９）のいずれか一つに記載の強化ガラス物品に関する。

態様（５１）は、前面を有するハウジングと、少なくとも部分的に当該ハウジングの内部に設置された電子部品であって、少なくともコントローラ、メモリ、およびディスプレイを含む電気部品と、当該ハウジングの前面において当該ディスプレイを覆うように配置されるカバーガラスであって、強化されたガラス物品を含むカバーガラスとを含む消費者向け電子製品であって、当該強化されたガラス物品が、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、約５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）とを含む、消費者向け電子製品に関する。

態様（５２）は、破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含む、態様（５１）に記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５３）は、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、態様（５２）に記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５４）は、上記複数の破片の少なくとも８０％が、２・ｔ以下の最大寸法を有する、態様（５２）または態様（５３）に記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５５）は、複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、態様（５２）から態様（５４）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５６）は、上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、態様（５２）から態様（５５）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５７）は、上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、態様（５２）から態様（５６）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５８）は、上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、態様（５２）から態様（５７）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（５９）は、上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以上である、態様（５３）から態様（５８）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６０）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、態様（５１）から態様（５９）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６１）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（５１）から態様（６０）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６２）は、上記表面圧縮応力が１５０以上である、態様（６１）に記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６３）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（５１）から態様（６２）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６４）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（５１）から態様（６３）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６５）は、上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、態様（５１）から態様（６４）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６６）は、消費者向け電子製品が、タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含む、態様（５１）から態様（６５）のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（６７）は、開口部と、外側表面と、包囲体を画成する内側表面とを含むハウジングを含むパッケージ製品であって、当該ハウジングが、強化ガラス物品を含み、当該強化ガラス物品が、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）とを含む、パッケージ製品に関する。

態様（６８）は、破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含み、当該ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、態様（６７）に記載のパッケージ製品に関する。

態様（６９）は、上記複数の破片の少なくとも８０％が、２・ｔ以下の最大寸法を有する、態様（６８）に記載のパッケージ製品に関する。

態様（７０）は、複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、態様（６８）または態様（６９）に記載の消費者向け電子デバイスに関する。

態様（７１）は、上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、態様（６８）から態様（７０）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７２）は、上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、態様（６８）から態様（７１）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７３）は、上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、態様（６８）から態様（７２）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７４）は、上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以上である、態様（６８）から態様（７３）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７５）は、上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、態様（６７）から態様（７４）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７６）は、上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、態様（６７）から態様（７５）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７７）は、上記表面圧縮応力が１５０以上である、態様（７６）に記載のパッケージ製品に関する。

態様（７８）は、上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、態様（６７）から態様（７７）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（７９）は、上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、態様（６７）から態様（７８）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（８０）は、上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、態様（６７）から態様（７２）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（８２）は、製薬材料をさらに含む、態様（６７）から態様（８０）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

態様（８３）は、上記開口部に配置されたキャップをさらに含む、態様（６７）から態様（８１）のいずれか一つに記載のパッケージ製品に関する。

本発明の特許請求項の趣旨または範囲から逸脱することなく様々な変更および変形を為すことができることは、当業者には明白であろう。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、
当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と
を含む強化ガラス物品であって、
破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、複数の破片を含み、当該複数の破片の少なくとも９０％が、約５以下のアスペクト比を有する、強化ガラス物品。

実施形態２
破砕性試験によって測定した場合に、上記ガラス物品が、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、実施形態１に記載の強化ガラス物品。

実施形態３
上記複数の破片の少なくとも８０％が、３・ｔ以下の最大寸法を有する、実施形態１または実施形態２に記載の強化ガラス物品。

実施形態４
複数の破片の少なくとも５０％が、２以下のアスペクト比を有する、実施形態１から３のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態５
上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、実施形態１から４のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態６
上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、実施形態１から５のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態７
上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、実施形態１から６のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態８
上記ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以上である、実施形態１から７のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態９
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態１から８のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１０
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態１から９のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１１
上記中央張力が、１００ＭＰａ／√（ｔ／１ｍｍ）以上（ＭＰａの単位）であり、ｔがｍｍの単位においてである、実施形態１０に記載の強化ガラス物品。

実施形態１２
上記中央張力が５０ＭＰａ以上である、実施形態１０に記載の強化ガラス物品。

実施形態１３
上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、実施形態１０〜１２のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１４
上記表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である、実施形態１０〜１３のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１５
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態１０〜１４のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１６
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態１〜１５のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１７
上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、実施形態１〜１６のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態１８
約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、
当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、
を含む強化ガラス物品であって、
９０グリットのＳｉＣ粒子によって２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）の圧力で５秒間研磨した後に、破損に対して約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）以上の荷重を示す、
強化ガラス物品。

実施形態１９
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態１８に記載の強化ガラス物品。

実施形態２０
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態１８または実施形態１９に記載の強化ガラス物品。

実施形態２１
上記中央張力（ＣＴ）が５０ＭＰａ以上である、実施形態２０に記載の強化ガラス物品。

実施形態２２
上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、実施形態２０または実施形態２１に記載の強化ガラス物品。

実施形態２３
上記表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である、実施形態２０〜２２のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態２４
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態１８〜２３のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態２５
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態１８〜２４のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態２６
上記ガラス物品が、基材に接着されている、実施形態１８〜２５のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態２７
強化ガラス基材と、
閉じ込め層と、
支持体と、
を含むデバイスであって、
当該強化ガラス基材が、約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）とを含み、
タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含む、
デバイス。

実施形態２８
破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含む、実施形態２７に記載のデバイス。

実施形態２９
上記ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、実施形態２８に記載のデバイス。

実施形態３０
上記複数の破片の少なくとも８０％が、５・ｔ以下の最大寸法を有する、実施形態２８または２９に記載のデバイス。

実施形態３１
複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、実施形態２８〜３０のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３２
上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、実施形態２８〜３１のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３３
上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、実施形態２８〜３２のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３４
上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、実施形態２８〜３３のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３５
上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以上である、実施形態２８〜３４のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３６
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態２７〜３５のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３７
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態２７〜３６のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態３８
上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、実施形態３７に記載のデバイス。

実施形態３９
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態２７〜３８のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態４０
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態２７〜３９のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態４１
上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、実施形態２７〜４０のいずれか一つに記載のデバイス。

実施形態４２
約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、
当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と
を含む強化ガラス物品であって、
上記ガラス物品が、閉じ込め層に積層された後に、破砕性試験により破砕され、当該ガラス物品が破砕を含み、当該破砕の少なくとも５％が、当該厚さを通って少なくとも部分的にのみ広がる、
強化ガラス物品。

実施形態４３
破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、実施形態４２に記載の強化ガラス物品。

実施形態４４
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態４２または実施形態４３に記載の強化ガラス物品。

実施形態４５
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態４２〜４４のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態４６
上記中央張力が５０ＭＰａ以上である、実施形態４５に記載の強化ガラス物品。

実施形態４７
上記表面圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、実施形態４５または４６に記載の強化ガラス物品。

実施形態４８
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態４２〜４７のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態４９
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態４２〜４８のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態５０
上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、実施形態４２〜４９のいずれか一つに記載の強化ガラス物品。

実施形態５１
前面を有するハウジングと、
少なくとも部分的に当該ハウジングの内部に設置された電子部品であって、少なくともコントローラ、メモリ、およびディスプレイを含む電気部品と、
当該ハウジングの前面において当該ディスプレイを覆うように配置されるカバーガラスであって、強化されたガラス物品を含むカバーガラスと、
を含む消費者向け電子デバイスであって、
当該ガラス物品が、
約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、
当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、
約５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）と
を含む、
消費者向け電子デバイス。

実施形態５２
破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含む、実施形態５１に記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５３
上記ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、実施形態５２に記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５４
上記複数の破片の少なくとも８０％が、２・ｔ以下の最大寸法を有する、実施形態５２または５３に記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５５
複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、実施形態５２〜５４のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５６
上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、実施形態５２〜５５のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５７
上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、実施形態５２〜５６のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５８
上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、実施形態５２〜５７のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態５９
上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以上である、実施形態５３〜５８のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態６０
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態５１〜５９のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態６１
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態５１〜６０のいずれか一つに記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態６２
上記表面圧縮応力が１５０以上である、実施形態６１に記載の消費者向け電子デバイス。

実施形態６３
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態５１〜６２のいずれか一つに記載の消費者向け電子製品。

実施形態６４
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態５１〜６３のいずれか一つに記載の消費者向け電子製品。

実施形態６５
上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、実施形態５１〜６４のいずれか一つに記載の消費者向け電子製品。

実施形態６６
タブレット、透明ディスプレイ、携帯電話、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ｅ−リーダー、ラップトップコンピュータ、または非透明ディスプレイを含む、実施形態５１〜６５のいずれか一つに記載の消費者向け電子製品。

実施形態６７
開口部と、外側表面と、包囲体を画成する内側表面とを含むハウジング
を含むパッケージ製品であって、
当該ハウジングが、強化ガラス物品を含み、
当該強化されたガラス物品が、
約１．１ｍｍ以下の厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および当該第一表面の反対側の第二表面と、
当該第一表面から、約０．１１・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層と、
５０ＭＰａ以上の中央張力（ＣＴ）と
を含む、
パッケージ製品。

実施形態６８
破砕性試験により当該ガラス物品が破砕した後に、当該ガラス物品が、約５以下のアスペクト比を有する複数の破片を含み、
当該ガラス物品が、破砕性試験によって測定した場合に、１秒以下において上記複数の破片へと破砕する、
実施形態６７に記載のパッケージング製品。

実施形態６９
上記複数の破片の少なくとも８０％が、２・ｔ以下の最大寸法を有する、実施形態６８に記載のパッケージング製品。

実施形態７０
複数の破片の少なくとも５０％が、それぞれ、２以下のアスペクト比を有する、実施形態６８または６９に記載のパッケージング製品。

実施形態７１
上記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、実施形態６８〜７０のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７２
上記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、当該複数の破片の１０％以下を含む、実施形態６８〜７１のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７３
上記ガラス物品が、破砕する前に第一重量を有し、上記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第二重量を有し、当該第一重量と第二重量との間の差が、第一重量の１％である、実施形態６８〜７２のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７４
上記ガラス物品が、上記破砕性試験によって測定した場合に、１秒以内において上記複数の破片へと破砕する確率が９９％以下である、実施形態６８〜７３のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７５
上記ガラス物品が、２０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、実施形態６７〜７４のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７６
上記ガラス物品が、表面圧縮応力と中央張力とを含み、表面圧縮応力に対する中央張力の比が、約０．１から約１の範囲である、実施形態６７〜７５のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７７
上記表面圧縮応力が１５０以上である、実施形態７６に記載のパッケージング製品。

実施形態７８
上記ＤＯＣが約０．２ｔ以上を有する、実施形態６７〜７７のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態７９
上記ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、実施形態６７〜７８のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態８０
上記ガラス物品が閉じ込め層上に配置される、実施形態６７〜７９のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態８１
製薬材料をさらに含む、実施形態６７〜８０のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

実施形態８２
上記開口部に配置されたキャップをさらに含む、実施形態６７〜８１のいずれか一つに記載のパッケージング製品。

１０、１００、１００ａ、３００ ガラス物品
１２、１４ 主要面
１６、１８ 鏡面
１９ 破砕により生じた表面
２０ 閉じ込め層
２２ 第二閉じ込め層
１０１ 第一層
１１０、２１０ 表面ＣＳ
１２０、２２０ ＣＴ
１２０ 支持リング
１３０、２３０ ＤＯＣ
１３０ 荷重リング
１３０ａ 荷重リング内の表面
２００ 化学強化されたガラス物品
２０１ 第一表面
３０１ ゼロ応力
３０２ 第一表面
３０４ 第二表面
３１０ 表面ＣＳ値
３１２ 応力プロファイル
３１５ ＣＳ層
３１７、３３０ ＤＯＣ
３２０ ＣＴ
３２５ ＣＴ層
３２７ ＣＴ領域
３４０ 推定される応力プロファイル
４３０ 負荷リング
３４２ 最大化学深さ
５００ 機器
５１０ 試験スタンド
５１２ 固体台
５１４ シート
５１５ 試料ホルダー
５１６ 空隙
５１８ ガラス系の物品試料
５２０ 粘着テープ
５３０ 球
６００ ＩＢｏＳ試験を実施する方法
１０００ 電子デバイス
１０２０ ハウジング
１０４０ 前面
１０６０ 背面
１０８０ 側面
１１２０ ディスプレイ

Claims (15)

1. ０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの厚さ（ｔ）を画成する、第一表面および該第一表面の反対側の第二表面と、
   該第一表面から、散乱光偏光器により測定して、０．１６・ｔを超える圧縮深さ（ＤＯＣ）まで広がる圧縮応力層であって、該圧縮応力層が、３００ＭＰａ以上の表面圧縮応力を有するものと、
   を含む強化ガラス物品であって、
   該強化ガラス物品において、散乱光偏光器により測定して、１５０ＭＰａ以上の最大の中央張力を有し、破砕性試験により該強化ガラス物品を破砕した後に、該強化ガラス物品が、複数の破片を含み、該複数の破片の少なくとも９０％が、約５以下のアスペクト比を有し、該強化ガラス物品が、接着材料を介して閉じ込め層上に配置される、
   強化ガラス物品。
2. 前記強化ガラス物品が、破砕性試験により測定したときに、１秒以下の時間で前記複数の破片へと破砕される、請求項１に記載の強化ガラス物品。
3. 前記複数の破片の少なくとも８０％が、３・ｔ以下の最大寸法を有する、請求項１に記載の強化ガラス物品。
4. 前記複数の破片の少なくとも５０％が、２以下のアスペクト比を有する、請求項１に記載の強化ガラス物品。
5. 前記複数の破片の少なくとも５０％が、約１０ｍｍ^３以下の体積を有する、請求項１に記載の強化ガラス物品。
6. 前記複数の破片が、破片の放出部分を含み、当該破片の放出部分が、前記複数の破片の１０％以下である、請求項１に記載の強化ガラス物品。
7. 前記強化ガラス物品が、破砕の前に第１の重量を有し、前記複数の破片が、破片の放出部分および破片の非放出部分を含み、当該破片の非放出部分が、第２の重量を有し、当該第１の重量と当該第２の重量との間の差が、当該第１の重量の１％である、請求項１に記載の強化ガラス物品。
8. 破砕試験により測定したときに、１秒以下の時間で、前記強化ガラス物品が前記複数の破片へと破砕される確率が、９９％以上である、請求項１に記載の強化ガラス物品。
9. 前記強化ガラス物品が、４０Ｊ／ｍ^２以上の貯蔵引張エネルギーを有する、請求項１に記載の強化ガラス物品。
10. 前記最大の中央張力の前記表面圧縮応力に対する比が、約０．１から約１の範囲である、請求項９に記載の強化ガラス物品。
11. 前記最大の中央張力が、ｔがｍｍ単位で表されているとき、１００ＭＰａ／√（ｔ／１ｍｍ）以上（ＭＰａの単位）である、請求項１０に記載の強化ガラス物品。
12. 前記強化ガラス物品が、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリンケイ酸ガラス、またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含む、請求項９に記載の強化ガラス物品。
13. 応力プロファイルのＣＴ領域であって、該ＣＴ領域が、
    式：応力（ｘ）＝ＭａｘＣＴ−（（（ＭａｘＣＴ・（ｎ＋１））／０．５^ｎ）・｜（ｘ／ｔ）−０．５｜^ｎ）で定義されるものを更に含み、式中、ＭａｘＣＴは、前記中央張力（ＣＴ）の最大値であって、ＭＰａ単位の正の値で表され、ｘは、マイクロメートル単位で厚さ方向の位置を表し、ｎは、１．５以上５以下の数である、請求項１に記載の強化ガラス物品。
14. 前記厚さ（ｔ）が、１．１ｍｍ以下である、請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の強化ガラス物品。
15. 前記最大の中央張力が、２００ＭＰａ以上である、請求項１４に記載の強化ガラス物品。

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