JP2022000412A - 落下性能が改善されたガラス - Google Patents

Abstract

【課題】研磨材表面上への落下時の損傷に対する耐性を有する強化ガラスを提供する。【解決手段】研磨材表面への落下時の損傷に対する優れた耐性を示す化学強化ガラス物品。上記強化ガラス物品は、上記物品内の圧縮及び引張応力が上記ガラス物品の厚さｔに応じて変化する応力プロファイル２００を有する。上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔ又は≦２０μｍであり、上記表面において少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力を有する、第１の領域Ａと；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、局所的圧縮応力最大値を有する、第２の領域Ｂと；上記ガラスの第３の深さｄ３から圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域Ｃとを有する。ガラス物品を強化して落下時の損傷に対する耐性を提供する方法も提供する。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照

本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１６年６月１４日出願の米国特許出願第６２／３４９，８０２号の優先権の利益を主張するものであり、上記特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照によって本出願に援用される。

本開示は強化ガラスに関する。より詳細には、本開示は、研磨材表面上への落下時の損傷に対する耐性を有する強化ガラスに関する。

イオン交換によって強化されたガラスは、相補誤差関数又は放物線関数に類似した応力プロファイルを示す傾向を有する。このような応力プロファイルは、急激な衝突等の特定のタイプの損傷に対して十分な保護を提供するものの、ある高さからの研磨材表面上への落下等の特定のタイプの損傷に対しては十分な保護を提供しない。

本開示は、研磨材表面への落下時の損傷に対する優れた耐性を示す化学強化ガラス物品を提供する。上記強化ガラス物品は、上記物品内の圧縮及び引張応力が上記ガラス物品の厚さｔに応じて変化する応力プロファイルを有する。上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔ又はｄ１≦２０μｍであり、上記表面において少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、局所的圧縮応力最大値を有する、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域とを有する。ガラス物品を強化して落下時の損傷に対する耐性を提供する方法も提供する。

従って、本開示の一態様は、ガラス物品を提供することである。上記ガラス物品は、厚さｔと、上記ガラスの表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層とを有する。上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成する。上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａである、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１０ｔである、第３の領域とを備える。

本開示の第２の態様は、ガラス物品を提供することである。上記ガラス物品は、厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率と、ガラスの表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層とを有する。上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成する。上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦２０μｍであり、上記表面において少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、２０μｍ≦ｄ２≦５０μｍであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａである、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域とを備える。

本開示の第３の態様は、厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率と、ガラスの表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層とを有する，ガラス物品を提供することである。上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の表面から上記ガラス物品内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦２０μｍであり、上記表面において少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、２０μｍ≦ｄ２≦５０μｍであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａであり、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２まで上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から上記第２の深さｄ２における第２の圧縮応力まで低下する、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域とを備える。

本開示の第４の態様は、ガラスの強化方法を提供することである。上記ガラスは第１のアルカリカチオンを含み、第１の表面と、上記第１の表面の反対側の第２の表面と、厚さｔと、ｔ／２における中心部とを有する。上記ガラスはある応力プロファイルを有し、上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の上記第１の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有する、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３である、第３の領域とを備える。上記方法は：第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンを含む第１のイオン交換浴中に上記ガラスを浸漬するステップであって、上記第２のアルカリカチオンは上記第１のアルカリカチオンとは異なり、上記イオン交換浴に由来する上記第２のアルカリカチオンが、上記ガラス物品中の上記第１のアルカリカチオンを置換し、上記第１のイオン交換浴は、約２０重量％〜約３０重量％の上記第１のアルカリカチオンのうちの少なくとも１つの塩を含む、ステップ；上記第１のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第２のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第２のイオン交換浴は上記第１及び第２のアルカリカチオンを含み、上記第２のイオン交換浴は、約６０重量％〜約８０重量％の上記第１のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップ；並びに上記第２のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第３のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第３のイオン交換浴は、約７５重量％〜約１００重量％の上記第１のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップを含む。

上述の及び他の態様、利点及び顕著な特徴は、以下の「発明を実施するための形態」、添付の図面及び添付の請求項から明らかになるであろう。

強化ガラス物品の概略断面図 ガラスに関して得ることができる応力プロファイルの概略図 ガラス物品の最適な落下性能のための、応力プロファイルに関する統計的目標のプロット 図３に示すプロットの詳細 拡散モデリングによって得られた推定応力プロファイルのプロット 図５に示すプロットの詳細 ２段階イオン交換プロセスを用いて得られた応力プロファイルのプロット ３段階イオン交換プロセスの第３の段階を使用して表面付近に圧縮スパイクを発生させる方法を実証する、プロット 消費者向け電気製品の概略図 化学強化ガラス試料に対して実施した落下試験の概略図

以下の記載では、同様の参照記号は、図面において示す複数の図を通して、同様の又は対応する部分を指す。特段明記されていない限り、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「外向き（ｏｕｔｗａｒｄ）」、「内向き（ｉｎｗａｒｄ）」等の用語は、利便性のための単語であり、限定的な用語として解釈してはならないことも理解される。更に、ある群が、複数の要素の少なくとも１つの群及びその組み合わせを含むものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの（個別に又は互いに組み合わせて）を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなることが理解される。同様に、ある群が、複数の要素の少なくとも１つの群及びその組み合わせからなるものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの（個別に又は互いに組み合わせて）からなってよいことが理解される。特段明記されていない限り、値の範囲が記載されている場合、これは上記範囲の上限及び下限並びにその間のいずれの範囲を含む。本明細書中で使用される場合、不定冠詞「ａ」「ａｎ」及びこれに対応する定冠詞「ｔｈｅ」は、特段明記されていない限り、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」又は「１つ以上の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を意味する。また、本明細書及び図面中で開示される様々な特徴は、いずれの、及びあらゆる組み合わせで使用できることも理解される。

本明細書中で使用される場合、用語「ガラス物品（ｇｌａｓｓ ａｒｔｉｃｌｅ）」及び「複数のガラス物品（ｇｌａｓｓ ａｒｔｉｃｌｅｓ）」はその最も広い意味で使用され、全体又は一部がガラス又はガラスセラミック製であるいずれの物体を含む。特段の記載がない限り、全ての組成はモルパーセント（モル％）を単位として表される。

用語「略、実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及び「約（ａｂｏｕｔ）」は本明細書では、いずれの量的比較、値、測定値又は他の表現に付随し得る不可避的な不確実性を表すために使用される場合があることに留意されたい。これらの用語はまた、ある量的表現が、問題となっている主題の基本的な機能を変化させることなく、言明されている基準から変動できる程度を表すためにも使用される。よって、「Ｌｉ_２Ｏを含まない（ｆｒｅｅ ｏｆ Ｌｉ_２Ｏ）」ガラスは、Ｌｉ_２Ｏがガラスに能動的に添加又は混入されないものの、汚染物質としてごく少量（例えば４００ｐｐｍ以下）存在し得る、ガラスである。

圧縮応力は、当該技術分野において公知の手段を用いて測定される。上記手段としては、限定するものではないが、有限会社折原製作所（日本、東京）製ＦＳＭ‐６０００等の市販の機器を用いた表面応力（ＦＳＭ）の測定が挙げられる。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関係する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定に左右される。ＳＯＣは、ＡＳＴＭ規格Ｃ７７０‐９８（２０１３年）「ガラスの応力光係数の測定のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」（その内容はその全体が参照によって本出願に援用される）に記載されている手順Ｃの修正バージョン（これ以降「修正版」と呼ぶ）に従って測定される。手順Ｃの修正版は、厚さ５〜１０ｍｍ及び直径１２．７ｍｍのガラスディスクを試験片として使用するステップを含む。上記ディスクは等方性かつ均質であり、研磨された互いに平行な両主表面をコアドリル加工されている。上記修正版はまた、上記ディスクに印加される最大の力Ｆｍａｘを算出するステップを含む。上記力は、少なくとも２０ＭＰａの圧縮応力を生成するために十分なものでなければならない。Ｆｍａｘは、以下の等式を用いて算出される：
Ｆｍａｘ＝７．８５４・Ｄ・ｈ
ここで：Ｆｍａｘはニュートンを単位とする最大の力であり；Ｄはミリメートル（ｍｍ）を単位とする上記ディスクの直径であり；ｈは、これもまたミリメートルを単位とする光路の厚さである。印加される各力に関して、応力は以下の等式を用いて計算される：
σ（ＭＰａ）＝８Ｆ／（π・Ｄ・ｈ）
ここで：Ｆはニュートンを単位とする最大の力であり；Ｄはミリメートル（ｍｍ）を単位とする上記ディスクの直径であり；ｈは、これもまたｍｍを単位とする光路の厚さである。

本明細書中で使用される場合、用語「圧縮深さ（ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）」及び「ＤＯＣ」は、応力が実質的にゼロとなる強化ガラス内の深さ、即ちガラス内の応力がガラスを圧縮状態から引張状態に又はその逆に変化させる深さを指す。

化学強化ガラス内の応力プロファイルは、測定光の直交偏光に関する屈折応力プロファイルの測定から推定でき、両方の偏光状態に関する屈折率プロファイルの差は複屈折を表す。本明細書に記載の応力プロファイル及び中心張力は、屈折近視野（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ：ＲＮＦ）法を用いて決定される。ＲＮＦシステム及び方法は、測定されるガラス物品に接触する基準ブロックを利用する。化学強化ガラスの応力プロファイルは、ガラスを通過する偏光切り替え光ビームを走査して、透過した偏光切り替え光ビームを画定することによって測定される。上記方法はまた、偏光切り替え光ビーム中の力の量を測定することによって、偏光切り替え基準信号を形成するステップを含む。偏光切り替え光を検出して偏光切り替え検出信号を形成し、これを偏光切り替え基準信号で除算して、正規化偏光切り替え検出信号を得る。次にこの正規化された信号を用いて、応力プロファイルを決定する。応力プロファイルを測定するためのシステム及び方法は、Ｎｏｒｍａｎ Ｈ． Ｆｏｎｔａｉｎｅ及びＶｉｔｏｒ Ｍ． Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒによる２０１３年１０月１６日出願の米国特許第８，８５４，６２３号明細書「ガラス試料のプロファイル特性を測定するためのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａ Ｇｌａｓｓ Ｓａｍｐｌｅ）」に記載されており、上記特許は、２０１２年１０月２５日出願の米国仮特許出願第６１／７１８，２７３号に対する優先権を主張するものであり、上記特許及び上記仮特許出願の内容は、その全体が参照によって本出願に援用される。

表面下の圧縮深さＤＯＣ及び圧縮応力は、上述のＲＮＦ法を用いて得られた応力プロファイルから決定できる。あるいは、圧縮深さＤＯＣ、中心張力ＣＴ及び（表面下の圧縮応力を含む）応力プロファイルは、当該技術分野において公知の偏光測定法及び機器を用いて決定できる。例えば、ＥＸＩＣＯＲ（登録商標）ＢＩＲＥＦＲＩＮＧＥＮＣＥ ＭＩＣＲＯＩＭＡＧＥＲ（商標）（Ｈｉｎｄｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．、米国オレゴン州ヒルズボロ）等の複屈折撮像顕微鏡を用いて、強化ガラスの複屈折を評価でき、これにより圧縮深さＤＯＣ、中心張力ＣＴ及び応力プロファイルを決定できる。強化ガラス内の元素の濃度プロファイルを決定するために使用できる電子マイクロプローブ分析を、圧縮深さＤＯＣ及び応力プロファイルを決定するための手段として使用してもよい。

本明細書中で説明されるのは、研磨材表面への落下時の損傷に対する優れた耐性を示す強化ガラス物品である。上記強化ガラス物品は、上記物品内の圧縮応力及び引張応力が上記ガラス物品の厚さｔに応じて変化する、応力プロファイルを有する。

図面全体、特に図１に関して、これらの図示は、特定の実施形態を説明する目的のものであり、本開示又は添付の特許請求の範囲を限定することを意図したものではないことが理解されるだろう。これらの図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、図面の特定の特徴部分及び特定の視野を、明瞭さ及び簡潔さのために、拡大して又は概略的に示す場合がある。

強化ガラス物品の概略断面図が図１に示されている。ガラス物品１００は、厚さｔ、第１の表面１１０、及び第２の表面１１２を有する。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、約５０μｍ〜約３０００μｍ（３ｍｍ）の厚さｔを有する。いくつかの実施形態では、厚さｔは約１００μｍ〜約２０００μｍ（２ｍｍ）であり、他の実施形態では約３００μｍ〜約１３００μｍ（１．３ｍｍ）である。図１に示されている実施形態は、ガラス物品１００を平坦な平面状シート又はプレートとして示しているが、ガラス物品１００は、３次元形状又は非平面構成といった他の構成を有してもよい。ガラス物品１００は、第１の表面１１０からガラス物品１００の体積内へと圧縮深さ（ＤＯＣ）ｄ_１まで延在する、第１の圧縮層１２０を有する。図１に示す実施形態では、ガラス物品１００は、第２の表面１１２から第２の圧縮深さｄ_２まで延在する、第２の圧縮層１２２も有する。特段の記載がない限り、ｄ_１＝ｄ_２＝ＤＯＣである。いくつかの実施形態では、圧縮深さＤＯＣは少なくとも約０．１０ｔ（ＤＯＣ≧０．１０ｔ）であり、いくつかの実施形態では少なくとも約０．１５ｔ（ＤＯＣ≧０．１０ｔ）である。いくつかの実施形態ではＤＯＣは０．２５ｔ以下（ＤＯＣ≦０．２５ｔ）である。第１の圧縮層１２０及び第２の圧縮層１２２はそれぞれ、圧縮応力ＣＳ下にある。いくつかの実施形態では、第１の圧縮層１２０及び第２の圧縮層１２２はそれぞれ、第１の表面１１０及び第２の表面１１２において、最大圧縮応力ＣＳを有する。ガラス物品はまた、ｄ_１からｄ_２まで延在する中心領域１３０も有する。中心領域１３０は、引張応力又は物理的中心張力（ＣＴ）下にあり、これは層１２０及び１２２の圧縮応力を平衡させるか又は上記圧縮応力に反作用し、また多くの場合、ガラスの中心部、即ちｔ／２における引張応力として測定される。第１の圧縮層１２０及び第２の圧縮層１２２の圧縮深さｄ_１、ｄ_２は、ガラス物品１００を、ガラス物品１００の第１の表面１１０及び第２の表面１１２に対する中心領域１３０への急激な衝突によって導入される傷の伝播から保護し、その一方で上記圧縮応力は、第１の圧縮層１２０及び第２の圧縮層１２２の圧縮深さｄ_１、ｄ_２を通って傷が貫入する可能性を最小化する。

ある態様では、強化ガラス物品は、厚さｔに応じて変化する応力プロファイルを有する。このような応力プロファイルの概略的かつ非限定的な例が、図２に概略図で示されている。応力プロファイル２００は第１の領域Ａを含み、これはいくつかの実施形態では、表面及び表面のすぐそばに、圧縮応力の急激な増大、即ち「スパイク」をもたらす。第１の領域Ａは、強化ガラス物品１００の表面（図１の１１０、１１２）から、ガラス内へと、少なくとも約０．００７ｔ（ｄ１≧０．０ｔ）又は少なくとも約０．０１０ｔ（ｄ１≧０．０１０ｔ）である第１の深さｄ１まで延在する。いくつかの実施形態では、ｄ１は０．０２５ｔ以下（ｄ１≦０．０２５ｔ）である。領域Ａは、ガラス物品の表面（図２の位置＝０μｍ）において、少なくとも約２８０ＭＰａの最大圧縮応力ＣＳ１を有する。

応力プロファイル２００は更に、少なくともｄ１の深さから、ガラス物品の表面下の第２の深さｄ２まで延在する、圧縮下の第２の領域（図２の領域Ｂ）を含み、ｄ２は約０．０６２５ｔ以下（ｄ２≦０．０６２５ｔ）である。いくつかの実施形態では、ｄ２は約２０μｍ〜約５０μｍ（２０μｍ≦ｄ２≦５０μｍ）である。応力プロファイルは、深さｄ１における圧縮応力から局所的圧縮応力最大値ＣＳ２まで上昇し、この圧縮応力最大値ＣＳ２から、第２の深さｄ２における第２の圧縮応力まで低下する。「埋没した（ｂｕｒｉｅｄ）」局所的最大値ＣＳ２は、ガラスの表面の下方の、ｄ１より大きくｄ２より小さい深さにおいて、領域Ｂ内に発生し、ＣＳ１＞ＣＳ２である。いくつかの実施形態では、局所的最大圧縮応力ＣＳ２は、約１２５ＭＰａ〜約２５０ＭＰａ（１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ）又は５０ＭＰａ〜約３００ＭＰａ（５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａ）である。局所的最大値ＣＳ２が発生する地点を越えると、深さが増大すると共に圧縮応力は低下する。

応力プロファイル２００はまた、圧縮応力下の第３の領域Ｃ（図２）も含む。第３の領域Ｃは、表面の下方の第３の深さｄ３（図示せず）（ただしｄ２≦ｄ３）から圧縮深さＤＯＣまで延在し、即ちｄ２≦ｄ３＜ＤＯＣである。いくつかの実施形態では、圧縮深さＤＯＣは少なくとも約０．１０ｔ（ＤＯＣ≧０．１０ｔ）であり、いくつかの実施形態では少なくとも約０．１５ｔ（ＤＯＣ≧０．１０ｔ）である。いくつかの実施形態では、ＤＯＣは０．２５ｔ以下（ＤＯＣ≦０．２５ｔ）である。

応力プロファイル２００は更に、引張領域（図２のＤ）を含み、これは、圧縮深さＤＯＣから、強化ガラス物品の厚さｔの半分（ｔ／２）にある中点又は中心まで、延在する。いくつかの実施形態では、引張応力又は物理的な中心張力は、強化ガラス物品の中心ｔ／２において、約１００ＭＰａの最大絶対値を有する。あるいは、引張応力をゼロ未満とする慣例を用いる場合、引張応力はｔ／２において、−１００ＭＰａの最小値を有する。

３段階イオン交換プロセスを用いて、上述の応力プロファイル２００を達成する。従って、ガラスをイオン交換して上述の応力プロファイルを得る方法を提供する。

第１の段階では、第１のアルカリカチオンを含むガラス物品を、第１のイオン交換浴中に浸漬する。第１のイオン交換浴は、上記第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンを含み、第２のアルカリカチオンは第１のアルカリカチオンとは異なり、第１のアルカリカチオンよりサイズが大きい。いくつかの実施形態では、第１のカチオンはＮａ^＋であり、第２のカチオンはＫ^＋である。Ｎａ^＋及びＫ^＋カチオンは、本明細書に記載の全てのイオン交換浴に、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩等の塩として導入される。硝酸塩ＫＮＯ_３及びＮａＮＯ_３が最も一般的に使用される。いくつかの実施形態では、第１のアルカリカチオンは、Ｌｉ^＋及びＮａ^＋を含んでよい。いくつかの実施形態では、第２のカチオンは、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋及びＣｓ^＋のうちの少なくとも１つを含んでよい。いくつかの実施形態では、第１のアルカリカチオンはＬｉ^＋であってよく、第２のアルカリカチオンは、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋及びＣｓ^＋のうちの少なくとも１つを含んでよい。

第１のイオン交換浴中において、第１のアルカリカチオンの塩は、浴の５０重量％未満、いくつかの実施形態では約２０重量％〜約３０重量％を構成し、浴の残部は、第２のアルカリカチオンの塩と、少量（＜５重量％）の安定剤等の添加剤とで構成される。第１のイオン交換段階は、約４５０℃〜約４７０℃で約１８時間〜約３０時間実施される。特定の実施形態では、第１のイオン交換段階は、約２０重量％〜約３０重量％のＮａＮＯ_３及び約７０重量％〜約８０重量％のＫＮＯ_３を含むイオン交換浴中で、４６０℃で約２４時間実施される。

第１のイオン交換浴中でのイオン交換後、ガラスを、第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンを含む第２のイオン交換浴中に浸漬する。第２のイオン交換段階は、第１のイオン交換段階において導入されたガラス表面付近の第２のアルカリカチオンの一部を、第１のアルカリカチオンで置換する。第１のアルカリカチオンがＮａ^＋であり、第２のアルカリカチオンがＫ^＋であるこれらの例では、例えば第２のイオン交換段階は、ガラス表面付近のＫ^＋イオンをＮａ^＋イオンで置換する。よって第２のイオン交換段階は、上述の応力プロファイルの領域Ｂ（図２）において、ガラス物品の表面の下方に「埋没した」、局所的圧縮応力及びＫ^＋濃度最大値を生成する役割を果たす。

第２のイオン交換浴は、約６０重量％〜約７０重量％の第１のアルカリカチオンの塩を含み、浴の残部は、第２のアルカリカチオンの塩と、少量（＜５重量％）の安定剤等の添加剤とによって構成される。第２のイオン交換段階は、約４５０℃〜約４７０℃で約４時間〜約８時間実施される。特定の実施形態では、第２のイオン交換段階は、約６５重量％のＮａＮＯ_３及び約３５重量％のＫＮＯ_３を含むイオン交換浴中で、４６０℃で約６時間実施される。

第２のイオン交換段階の後、ガラスを第３のイオン交換浴中でイオン交換する。この第３のイオン交換段階は、ガラスの表面及びそのすぐそばの領域（上述の第１の領域Ａ）に追加量の第２のアルカリカチオンを導入することにより、表面に圧縮応力最大値、即ち「スパイク」を生成する。

第３のイオン交換浴は、７５重量％〜約１００重量％の第２のアルカリカチオンの塩を含み、浴の残部は、第１のアルカリカチオンの塩と、少量（＜５重量％）の安定剤等の添加剤とによって構成される。第３のイオン交換段階は、約３８０℃〜約４００℃で約０．１５時間〜約０．８時間実施される。特定の実施形態では、第３のイオン交換段階は、約１５重量％〜約２５重量％のＮａＮＯ_３及び約７５重量％〜約８５重量％のＫＮＯ_３を含む浴中で、３９０℃で約０．２時間〜約０．６時間実施される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のガラス物品は、約５０ギガパスカル（ＧＰａ）〜約１２０ＧＰａのヤング率を有する。いくつかの実施形態では、ヤング率は約５５ＧＰａ〜約１００ＧＰａであり、更に他の実施形態では約６０ＧＰａ〜約９０ＧＰａである。

いくつかの実施形態では、上記方法は更に、第１及び第２のアルカリカチオンをガラス物品中に更に深く拡散させる、少なくとも１つの熱拡散段階を含む。いくつかの実施形態では、拡散済みカチオンが深さｔ／２のガラスの中心部に至るまで、第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンをガラスの対向する表面から拡散させる。いくつかの実施形態では、上記熱拡散段階は、ガラスを０．５時間〜４０時間にわたって約４００℃〜約５００℃まで加熱するステップを含む。上記熱拡散段階は、第１のイオン交換段階と第２のイオン交換段階との間、及び／又は第２のイオン交換段階と第３のイオン交換段階との間に行ってよい。上述の３段階イオン交換プロセスのためのイオン交換パラメータを表１に列挙する。３段階イオン交換の研究において使用したガラス試料は、８００μｍの厚さと、約５８モル％のＳｉＯ_２、約１６モル％のＡｌ_２Ｏ_３、約６モル％Ｐ_２Ｏ_５、約１７モル％のＮａ_２Ｏ及び約３モル％のＭｇＯの公称組成とを有していた。

典型的な１８０グリット及び３０グリットのサンドペーパーの表面の統計的分析を実施して、研磨材表面への落下時の強化ガラス物品の性能を決定し、また研磨材表面の平均粒径（寸法及び高さを含む）を分析した。統計モデルは、１８０グリット及び３０グリットサンドペーパーの寸法及び高さ並びに密度の測定に基づいて得られた。本明細書に記載のガラスを組み込み、ある落下高さから落下させられる、ハンドヘルド電子デバイス等のデバイスの所与の質量に対して、ある程度の量のエネルギが移動することになる。従って最適な応力プロファイルはある程度、落下試験において表面として使用されるサンドペーパーの特徴部分の分布に左右される。

厚さ８００μｍのガラス物品の最適な落下性能のための、３０グリット及び１８０グリットサンドペーパーの表面形態に基づく応力プロファイルの統計的目標を、図３に示す。不完全ではあるが、類推によって、単一段階（ＳＩＯＸ）又は２段階イオン交換（デュアルＩＯＸ若しくはＤＩＯＸ）プロセスによって容易には実現できない独特の応力プロファイル目標が得られる。しかしながら３段階（トリプルＩＯＸ又はＴＲＩＯＸ）イオン交換プロセスは、この経験的な目標プロファイルに相当近づくことができる。上記目標応力プロファイルは、材料のヤング率にも左右される。図３に示されている、ヤング率が約６５ＧＰａのガラスに関する目標応力プロファイルは、３つの誤差関数（ｅｒｆｃ）に基づく統計モデルを用いて算出された、理想的なプロファイルである。

図４は、図３に示されている最適な性能のための応力プロファイルの統計的目標のプロットの詳細であり、上記応力プロファイルの、表面（０μｍ位置）からガラス内の３００μｍまでの部分を示す。この目標は、３つの誤差関数（ｅｒｆｃ）に基づく統計モデルを用いて算出された、理想的なプロファイルである。

統計的目標付近で実施された、表１に列挙した４つのイオン交換の試行に対して、拡散モデリングも実施した。上記目標は、３つの誤差関数（ｅｒｆｃ）に基づく統計モデルを用いて算出された、理想的なプロファイルである。拡散モデリングによって得られた推定応力プロファイルが図５にプロットされている。図６は、図５にプロットされたモデル化応力プロファイルの、０〜３００μｍ領域の詳細を示す。ガラスが熱強化またはテンパリングされ、約１００ＭＰａの中心張力ＣＴを有する場合に得られる、放物線状の応力プロファイル（図５及び６のＡ）も、比較のために図５及び６に含まれている。本明細書に記載の３段階イオン交換プロセスは、これらの図に示されているモデル化プロファイルをたどり、熱強化ガラスに関する放物線状プロファイルは、圧縮応力の表面「スパイク」及び圧縮応力の局所的な、即ち「埋没した」最大値を有しない。

落下試験を、表１に列挙し上で説明したイオン交換済み試料に対して実施した。２段階イオン交換を用いてイオン交換した、同一の組成及び厚さの基準試料も、落下試験に供した。２段階イオン交換プロセスは：４６〜５０重量％のＮａＮＯ_３を含有する浴（この浴の残部はＫＮＯ_３で構成される）中での、４５０℃で７．１５時間の第１のイオン交換と；０．５〜３重量％のＮａＮＯ_３を含有する浴（この浴の残部はＫＮＯ_３で構成される）中での、３９０℃で１２分間の第２のイオン交換とを含む。典型的な落下試験を図１０に概略図で示す。化学強化ガラス３１０の各試料を、一般的な「スマート」フォンのサイズ、質量及びバランスを近似した標準試験ビヒクル３２０に取り付け、落下高さｈから、研磨材表面３３５を有するサンドペーパー３３０のシート上に落下させた。いくつかの実施形態では、研磨材表面は、１８０グリット炭化ケイ素サンドペーパー表面であった。落下高さｈは、高さ増分が０．１メートルで、約０．２メートル〜２．２メートルであった。いくつかの実施形態では、ガラス物品は、約２２０ｃｍの高さから１８０グリット炭化ケイ素サンドペーパー上への落下時、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて、少なくとも約８０％又は少なくとも約９０％の残存率を有する。落下試験はまず、１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面を用いて実施した。１８０グリットのサンドペーパー表面に対する落下試験に、目視で観察できる損傷（例えば破断、割れ、擦傷等）なしに耐えた試料を、次に、３０グリットのサンドペーパー表面を用いた同一の試験手順に供する。落下試験の結果を表２にまとめる。

表２に見られるように、３段階又はトリプルイオン交換済みの試料は全て、基準試料より良好な性能を示した。３０グリット落下試験では、表１のパラメータセット４を用いてイオン交換した試料は、基準に関して観察されたもののおよそ２．５倍の平均破損高さを示した。

１８０グリットサンドペーパー落下表面を用いた落下試験の実験も、異なる複数の方法を用いて化学強化した試料に対して実施した。全てのガラスは同一の組成（約５８モル％のＳｉＯ_２、約１６モル％のＡｌ_２Ｏ_３、約６モル％のＰ_２Ｏ_５、約１７モル％のＮａ_２Ｏ及び約３モル％のＭｇＯの公称組成）並びに厚さ（０．５ｍｍ）のものであった。上述のように、各試料を、増分を０．１メートルとして、約０．２メートル〜２．２メートルの高さから、サンドペーパー表面へと落下させた。落下試験の結果を表３にまとめる。試料グループＡは、単一イオン交換（ＳＩＯＸ）プロセスによって得られた応力プロファイルを有するガラス試料からなり；試料グループＢは、ダブルイオン交換（ＤＩＯＸ）プロセスによって得られた応力プロファイルを有するガラス試料からなり；試料グループＣは、ＳＩＯＸプロセス及びそれに続く熱的焼鈍によって得られた応力プロファイルを有するガラス試料からなり；試料グループＤは、ＳＩＯＸプロセスによって得られた応力プロファイルを有し、かつ表面において比較的小さい圧縮応力を有する、ガラス試料からなる。

試料グループＥは、ガラスの表面の下方の局所的な又は「埋没した」圧縮最大値を生成するために上述の表１に記載の第１及び第２のイオン交換段階を用いてイオン交換したガラス試料からなる。試料グループＥのガラスの応力プロファイルは、図７に示されている応力プロファイルに近いものとなり得、この図７に示されている応力プロファイルは、８０重量％のＮａＮＯ_３及び２０重量％のＫＮＯ_３を含有する溶融塩浴中での、４１０℃で１６時間の第１のイオン交換と、これに続く、１０重量％のＮａＮＯ_３及び９０重量％のＫＮＯ_３を含有する溶融塩浴中での、４１０℃で１０時間の第２のイオン交換とを含む、２段階イオン交換プロセスを用いて得られたものである。既に上述したＲＮＦシステム及び方法を用いて、完全な応力プロファイルを測定した。図７に示されている応力プロファイルは、約２０μｍ〜約５０μｍの深さにおける約１４０ＭＰａの埋没した局所的圧縮応力最大値と、１０５μｍの圧縮深さＤＯＣとを示す。図７の応力プロファイルの表面における応力は限定されているものの、上記応力プロファイルは、本明細書に記載のガラスの中間領域、即ち第２の領域Ｂの態様（埋没した圧縮最大値及びＤＯＣ）を示し、従って領域Ｂの上記ガラスのプロファイルの近似に使用できる。

グループＥの試料に関する破損時の平均落下高さは９０．５ｃｍであり、一方ＤＩＯＸガラス（試料グループＢ）及びＳＩＯＸガラス（試料グループＡ）に関する破損時の平均落下高さは、それぞれ４８ｃｍ及び３５．２ｃｍである。よって、試料グループＥの落下は、ＤＩＯＸによって得られる応力プロファイルに関して観察される落下性能の約２倍優れており、またＳＩＯＸプロセスによって得られる応力プロファイルに関して観察される落下性能の２．５倍優れている。

図８は、３段階イオン交換プロセスの第３の段階を使用して、全体的な応力プロファイルをガラスの粉砕性限界未満に維持しながら、表面及び表面のすぐそばに急激な圧縮「スパイク」を発生させる方法を示す、プロットである。図８は、２段階即ちデュアルＩＯＸプロセスを通して改善された性能を提供できる、０．５５ｍｍの厚さに関する複数の推定応力プロファイルを含む。この厚さに関するデュアルＩＯＸ（ＤＩＯＸ）プロファイル（Ａ）も、比較のために図８に示す。得られる応力プロファイルは、８０μｍ超のＤＯＣ、約６００ＭＰａ〜約８５０ＭＰａの最大値を有する圧縮応力スパイク、及びこれに続く約２０μｍ〜約５０μｍの中間領域を有し、上記中間領域では、上記圧縮応力が、同一の中心張力ＣＴを有する同一のガラスに関してデュアルＩＯＸ非粉砕性レシピによって提供されるものより大きくなる。

本明細書に記載のガラスは、イオン交換性アルカリアルミノシリケートガラスである。一実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５、及び少なくとも１つのアルカリ金属水酸化物（Ｒ_２Ｏ）を含み、０．７５≦［（Ｐ_２Ｏ_５（モル％）＋Ｒ_２Ｏ（モル％））／Ｍ_２Ｏ_３（モル％）］≦１．２であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３である。いくつかの実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；０モル％〜約２８モル％のＢ_２Ｏ_３；０モル％〜約２８モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約１モル％〜約１４モル％のＰ_２Ｏ_５；及び約１２モル％〜約１６モル％のＲ_２Ｏを含むか又は基本的にこれらからなり、また特定の実施形態では：約４０〜約６４モル％のＳｉＯ_２；０モル％〜約８モル％のＢ_２Ｏ_３；約１６モル％〜約２８モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１２モル％のＰ_２Ｏ_５；及び約１０〜約１６モル％のＲ_２Ｏ又は約１２モル％〜約１６モル％のＲ_２Ｏを含むか又は基本的にこれらからなり、Ｒ_２ＯはＮａ_２Ｏを含む。いくつかの実施形態では、１１モル％≦Ｍ_２Ｏ_３≦３０モル％であり；いくつかの実施形態では、１３モル％≦Ｒ_ｘＯ≦３０モル％であり、Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である。いくつかの実施形態では、ガラスはリチウム非含有である。他の実施形態では、ガラスは、最大約１０モル％のＬｉ_２Ｏ、又は最大約７モル％のＬｉ_２Ｏを含んでよい。これらのガラスは、Ｄａｎａ Ｃｒａｉｇ Ｂｏｏｋｂｉｎｄｅｒらによる、２０１１年１１月２８日出願の米国特許第９，３４６，７０３号明細書「深い圧縮層及び高い損傷閾値を有するイオン交換性ガラス（Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｇｌａｓｓ ｗｉｔｈ Ｄｅｅｐ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｄａｍａｇｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）」に記載されており、これは、２０１０年１１月３０日出願の同一タイトルの米国仮特許出願第６１／４１７，９４１号からの優先権を主張するものであり、上記特許及び仮特許出願の内容は、その全体が参照によって本出願に援用される。

特定の実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約２モル％のＰ_２Ｏ_５又は少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、（Ｍ_２Ｏ_３（モル％）／Ｒ_ｘＯ（モル％））＜１であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、Ｒ_ｘＯは、アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である。いくつかの実施形態では、上記１価及び２価カチオン酸化物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ガラスはリチウム非含有であり：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％のＰ_２Ｏ_５、又は約４モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％のＮａ_２Ｏ、又は約１３モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１３〜約３０モル％のＲ_ｘＯ（ここでＲ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である）；約１１モル％〜約３０モル％のＭ_２Ｏ_３、（ただしＭ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）；０モル％〜約１モル％Ｋ_２Ｏ；０モル％〜約４モル％のＢ_２Ｏ_３；並びに３モル％以下の、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２、ＣｄＯ、ＳｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｃｌ及びＢｒのうちの１つ以上を含むか又は基本的にこれらからなり、１．３＜［（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｒ_２Ｏ）／Ｍ_２Ｏ_３］≦２．３であり、Ｒ_２Ｏは、ガラス中に存在する１価カチオン酸化物の合計である。いくつかの実施形態では、ガラスはリチウム非含有であり、他の実施形態では、最大約１０モル％のＬｉ_２Ｏ、又は約７モル％のＬｉ_２Ｏを含む。このガラスは、Ｔｉｍｏｔｈｙ Ｍ． Ｇｒｏｓｓによる２０１２年１１月１５日出願の米国特許第９，１５６，７２４号明細書「高い割れ開始閾値を有するイオン交換性ガラス（Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｇｌａｓｓ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｃｒａｃｋ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）」、及びＴｉｍｏｔｈｙ Ｍ． Ｇｒｏｓｓによる２０１２年１１月１５日出願の米国特許第８，７５６，２６２号明細書「高い割れ開始閾値を有するイオン交換性ガラス（Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｇｌａｓｓ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｃｒａｃｋ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）」に記載されており、これらの特許はいずれも、２０１１年１１月１６日出願の米国仮特許出願第６１／５６０，４３４号に対する優先権を主張するものである。上記特許及び出願の内容は、その全体が参照によって本出願に援用される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のアルカリアルミノシリケートガラスは、スロットドロー及びフュージョンドロープロセスといった当該技術分野において公知のダウンドロープロセスによって成形可能である。

フュージョンドロープロセスは、薄型ガラスシートの大規模製造に使用されている産業的技法である。フロートプロセス又はスロットドロープロセスといった他のフラットガラス製造技法に比べて、フュージョンドロープロセスは、平坦性及び表面品質が優れた薄型ガラスをもたらす。その結果、フュージョンドロープロセスは、液晶ディスプレイのための、及びノートブック、エンターテインメントデバイス、タブレット、ラップトップ等といった個人用電子デバイスのためのカバーガラスのための、薄型ガラスの製作において、支配的な製造技法となっている。

フュージョンドロープロセスは、典型的にはジルコン又は別の耐火材料製である、「アイソパイプ」としても公知であるトラフ上に、溶融ガラスを流すことを伴う。溶融ガラスはアイソパイプの上部の両側から溢れ、アイソパイプの底部で出会って単一のシートを形成し、最終的なシートの内部のみがアイソパイプと直接接触していたことになる。最終的なガラスシートの露出した表面はいずれも、ドロープロセス中にアイソパイプ材料に接触していないため、ガラスの外側表面は美しい品質を有し、後続の仕上げを必要としない。

本明細書に記載のガラスは、ダウンドロープロセスで使用されるジルコンアイソパイプ及び他のハードウェアに化学的に適合しており、即ち上記ガラス溶融物は、感知できる程度にジルコンと反応して、ドロー加工されたガラス中にジルコニア等の固体包有物を発生させるジルコンの分解を引き起こすことがない。このような実施形態では、ジルコンが破壊されてガラス溶融物と反応する温度であるＴ^{ｂｒｅａｋｄｏｗｎ}は、ガラス又はガラス溶融物の粘度が３５キロポアズ（ｋＰ）となる温度であるＴ^３５ｋＰよりも高く、即ちＴ^{ｂｒｅａｋｄｏｗｎ}＞Ｔ^３５ｋＰである。

フュージョンドロー加工できるものとなるためには、ガラスは十分に高い液相粘度（即ち液相線温度における溶融ガラスの粘度）を有していなければならない。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のガラスは、少なくとも約１００キロポアズ（ｋＰ）の液相粘度を有するか、又はいくつかの実施形態では少なくとも約１３０ｋＰの液相粘度を有する。いくつかの実施形態では、ガラスの液相粘度は少なくとも約２００キロポアズ（ｋＰ）であり、他の実施形態では少なくとも約５００ｋＰである。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のガラス物品及びイオン交換済みガラス物品は、携帯電話又はスマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレット等の消費者向け電気製品の一部分を形成する。消費者向け電気製品（例えばスマートフォン）の概略図を図９に示す。消費者向け電気製品９００は典型的には、前面９１２、背面９１４及び側面９１６を有するハウジング９１０を備え、少なくとも部分的にハウジング９１０の内部にある電子構成部品（図示せず）を含む。上記電子構成部品は少なくとも、電源、コントローラ、メモリ及びディスプレイ９２０を含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイ９２０はハウジングの前面９１２に、又は前面９１２に隣接して設けられる。本明細書に記載のイオン交換済みガラスを含むカバーガラス９３０を、ハウジング９１０の前面９１２に、又は前面９１２に隣接して設けることにより、カバーガラス９３０はディスプレイ９２０を覆うように位置決めされて、ディスプレイ９２０を、衝突によって引き起こされる損傷から保護する。いくつかの実施形態では、ディスプレイ９２０及び／又はカバーガラス９３０は曲げることができる。いくつかの実施形態では、カバー基板９３０、又はハウジング９１０の一部分のうちの少なくとも一方は、本明細書中で開示されている強化物品のうちのいずれかを含んでよい。

態様（１）は、厚さｔを有するガラス物品を含み、上記ガラス物品は、上記ガラス物品の表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１０ｔである、第３の領域
を備える。

上記ガラス物品は約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率を有する、態様（１）に記載の態様（２）。

１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａである、態様（１）又は（２）に記載の態様（３）。

上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、態様（１）〜（３）のいずれか１つに記載の態様（４）。

５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、態様（１）〜（４）のいずれか１つに記載の態様（５）。

０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、態様（１）〜（５）のいずれか１つに記載の態様（６）。

上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、態様（１）〜（６）のいずれか１つに記載の態様（７）。

上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、態様（１）〜（７）のいずれか１つに記載の態様（８）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、（Ｍ_２Ｏ_３（モル％）／Ｒ_ｘＯ（モル％））＜１であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、態様（８）に記載の態様（９）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、態様（８）に記載の態様（１０）。

上記ガラス物品はフュージョン成形できるものである、態様（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の態様（１１）。

態様（１２）は：
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスを含み、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、態様（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のガラス物品を含む。

態様（１３）は、厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率とを有するガラス物品を含み、上記ガラス物品は、上記ガラスの表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス物品内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦２０μｍであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、２０μｍ≦ｄ２≦５０μｍであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域
を備える。

１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａである、態様（１３）に記載の態様（１４）。

上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、態様（１３）又は（１４）に記載の態様（１５）。

５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、態様（１３）〜（１５）のいずれか１つに記載の態様（１６）。

０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、態様（１３）〜（１６）のいずれか１つに記載の態様（１７）。

上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、態様（１３）〜（１７）のいずれか１つに記載の態様（１８）。

上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、態様（１３）〜（１８）のいずれか１つに記載の態様（１９）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、（Ｍ_２Ｏ_３（モル％）／Ｒ_ｘＯ（モル％））＜１であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、態様（１９）に記載の態様（２０）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、態様（１９）に記載の態様（２１）。

上記ガラスはフュージョン成形できるものである、態様（１３）〜（２１）のいずれか１つに記載の態様（２２）。

態様（２３）は：
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスを含み、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、態様（１３）〜（２２）のいずれか１つに記載のガラス物品を含む。

態様（２４）は、厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率とを有するガラス物品を含み、上記ガラス物品は、上記ガラス物品の表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス物品内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａ又は１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａであり、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域
を備える。

上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも５個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、態様（２４）に記載の態様（２５）。

上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、態様（２４）又は（２５）のいずれか１つに記載の態様（２６）。

５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、態様（２４）〜（２６）のいずれか１つに記載の態様（２７）。

０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、態様（２４）〜（２７）のいずれか１つに記載の態様（２８）。

上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、態様（２４）〜（２８）のいずれか１つに記載の態様（２９）。

上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、態様（２４）〜（２９）のいずれか１つに記載の態様（３０）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、（Ｍ_２Ｏ_３（モル％）／Ｒ_ｘＯ（モル％））＜１であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、態様（３０）に記載の態様（３１）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、態様（３０）に記載の態様（３２）。

上記ガラス物品はフュージョン成形できるものである、態様（２４）〜（３２）のいずれか１つに記載の態様（３３）。

態様（３４）は：
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスを含み、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、態様（２４）〜（３３）のいずれか１つに記載のガラス物品を含む。

態様（３５）は、ガラスの強化方法を含み、上記ガラスは第１のアルカリカチオンを含み、第１の表面と、上記第１の表面の反対側の第２の表面と、厚さｔと、ｔ／２における中心部とを有し、上記ガラス物品はある応力プロファイルを有し、上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の上記第１の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有する、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３である、第３の領域とを備え、上記方法は：
ａ．第１のイオン交換浴中に上記ガラスを浸漬するステップであって、上記第１のイオン交換浴は、第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンを含み、上記第１のイオン交換浴は、約２０重量％〜約３０重量％の上記第１のアルカリカチオンのうちの少なくとも１つの塩を含み、上記第２のアルカリカチオンは上記第１のアルカリカチオンとは異なり、上記イオン交換浴に由来する上記第２のアルカリカチオンが、上記ガラス物品中の上記第１のアルカリカチオンを置換する、ステップ；
ｂ．上記第１のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第２のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第２のイオン交換浴は上記第１のアルカリカチオン及び上記第２のアルカリカチオンを含み、上記第２のイオン交換浴は、約６０重量％〜約８０重量％の上記第１のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップ；並びに
ｃ．上記第２のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第３のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第２のイオン交換浴は上記第１のアルカリカチオン及び上記第２のアルカリカチオンを含み、上記第３のイオン交換浴は、約７５重量％〜約１００重量％の上記第２のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップ
を含む。

上記第１のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップ及び上記第２のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップのうちの少なくとも一方に続く、熱拡散ステップを更に含み、上記熱拡散ステップは、上記ガラスを約４００℃〜約５００℃の温度まで加熱するステップを含む、態様（３５）に記載の態様（３６）。

上記熱拡散ステップは、上記ガラスを上記温度で少なくとも約１６時間加熱するステップを含む、態様（３５）又は（３６）に記載の態様（３７）。

上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、態様（３５）〜（３７）のいずれか１つに記載の態様（３８）。

１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａ又は５０ＭＰａ≦ＣＳ２≦３００ＭＰａである、態様（３５）〜（３８）のいずれか１つに記載の態様（３９）。

上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、態様（３５）〜（３９）のいずれか１つに記載の態様（４０）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、（Ｍ_２Ｏ_３（モル％）／Ｒ_ｘＯ（モル％））＜１であり、Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、態様（４０）に記載の態様（４１）。

上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、態様（４１）に記載の態様（４２）。

上記ガラス物品をフュージョン成形するステップを更に含む、態様（３５）〜（４２）のいずれか１つに記載の態様（４３）。

例示を目的として典型的な実施形態を記載したが、以上の説明は、本開示又は添付の請求項の範囲に対する限定と考えられるものではないものとする。従って、本開示又は添付の請求項の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正、適合及び代替例が当業者には想起され得る。

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
厚さｔを有するガラス物品であって、
上記ガラス物品は、上記ガラス物品の表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、
上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、
上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１０ｔである、第３の領域
を備える、ガラス物品。

実施形態２
上記ガラス物品は約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率を有する、実施形態１に記載のガラス物品。

実施形態３
１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａである、実施形態１又は２に記載のガラス物品。

実施形態４
上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、
上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態５
５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、実施形態１〜４のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態６
０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態７
上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態８
上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態９
上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、
Ｍ_２Ｏ_３モル％／Ｒ_ｘＯモル％＜１であり、
Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、
Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、実施形態８に記載のガラス物品。

実施形態１０
上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、
Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、実施形態８に記載のガラス物品。

実施形態１１
上記ガラス物品はフュージョン成形できるものである、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態１２
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスであって、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のガラス物品を含む、消費者向け電子デバイス。

実施形態１３
厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率とを有するガラス物品であって、
上記ガラス物品は、上記ガラスの表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、
上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、
上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス物品内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦２０μｍであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、２０μｍ≦ｄ２≦５０μｍであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域
を備える、ガラス物品。

実施形態１４
１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａである、実施形態１３に記載のガラス物品。

実施形態１５
上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、
上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、実施形態１３又は１４に記載のガラス物品。

実施形態１６
５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、実施形態１３〜１５のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態１７
０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、実施形態１３〜１６のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態１８
上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも１０個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、実施形態１３〜１７のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態１９
上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、実施形態１３〜１８のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態２０
上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、
Ｍ_２Ｏ_３モル％／Ｒ_ｘＯモル％＜１であり、
Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、
Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、実施形態１９に記載のガラス物品。

実施形態２１
上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、
Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、実施形態１９に記載のガラス物品。

実施形態２２
上記ガラスはフュージョン成形できるものである、実施形態１３〜２１のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態２３
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスであって、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、実施形態１３〜２２のいずれか１つに記載のガラス物品を含む、消費者向け電子デバイス。

実施形態２４
厚さｔと、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａのヤング率とを有するガラス物品であって、
上記ガラス物品は、上記ガラス物品の表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、
上記ガラス物品内の応力は上記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、
上記応力プロファイルは：
上記ガラス物品の表面から上記ガラス物品内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａであり、上記応力プロファイルは、上記深さｄ１における圧縮応力から上記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、上記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
上記ガラス物品の第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１５ｔである、第３の領域
を備える、ガラス物品。

実施形態２５
上記ガラス物品は、高さ約２２０ｃｍから１８０グリットの炭化ケイ素サンドペーパー表面上への落下試験に供した場合に、少なくとも５個の試料の落下に基づいて少なくとも約９０％の残存率を有する、実施形態２４に記載のガラス物品。

実施形態２６
上記応力プロファイルは、上記圧縮深さＤＯＣから、ｔ／２における上記ガラス物品の中心まで延在する、引張領域を含み、
上記引張領域は、ｔ／２において最大約１００ＭＰａの最大引張応力を有する、実施形態２４又は２５に記載のガラス物品。

実施形態２７
５０μｍ≦ｔ≦３０００μｍである、実施形態２４〜２６のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態２８
０．１５ｔ≦ＤＯＣ≦０．２５ｔである、実施形態２４〜２７のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態２９
上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、実施形態２４〜２８のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態３０
上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、
Ｍ_２Ｏ_３モル％／Ｒ_ｘＯモル％＜１であり、
Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、
Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、実施形態２９に記載のガラス物品。

実施形態３１
上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、
Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、実施形態２９に記載のガラス物品。

実施形態３２
上記ガラス物品はフュージョン成形できるものである、実施形態２４〜３１のいずれか１つに記載のガラス物品。

実施形態３３
前面、背面及び側面を有するハウジング；
少なくとも部分的に上記ハウジングの内部にある電子構成部品であって、上記電子構成部品は少なくとも、コントローラ、メモリ及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの前面に、又は前面に隣接して設けられる、電子構成部品；
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバーガラス
を備える、消費者向け電子デバイスであって、
上記ハウジングの一部分又は上記カバーガラスのうちの少なくとも一方は、実施形態２４〜３２のいずれか１つに記載のガラス物品を含む、消費者向け電子デバイス。

実施形態３４
ガラスの強化方法であって、
上記ガラスは第１のアルカリカチオンを含み、第１の表面と、上記第１の表面の反対側の第２の表面と、厚さｔと、ｔ／２における中心部とを有し、
上記ガラス物品はある応力プロファイルを有し、
上記応力プロファイルは：上記ガラス物品の上記第１の表面から上記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、上記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有する、第１の領域と；少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有する、第２の領域と；上記ガラスの第３の深さｄ３から上記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３である、第３の領域とを備え、
上記方法は：
ａ．第１のイオン交換浴中に上記ガラスを浸漬するステップであって、上記第１のイオン交換浴は、第１のアルカリカチオン及び第２のアルカリカチオンを含み、上記第１のイオン交換浴は、約２０重量％〜約３０重量％の上記第１のアルカリカチオンのうちの少なくとも１つの塩を含み、上記第２のアルカリカチオンは上記第１のアルカリカチオンとは異なり、上記イオン交換浴に由来する上記第２のアルカリカチオンが、上記ガラス物品中の上記第１のアルカリカチオンを置換する、ステップ；
ｂ．上記第１のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第２のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第２のイオン交換浴は上記第１のアルカリカチオン及び上記第２のアルカリカチオンを含み、上記第２のイオン交換浴は、約６０重量％〜約８０重量％の上記第１のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップ；並びに
ｃ．上記第２のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップの後に、上記ガラスを第３のイオン交換浴中に浸漬するステップであって、上記第２のイオン交換浴は上記第１のアルカリカチオン及び上記第２のアルカリカチオンを含み、上記第３のイオン交換浴は、約７５重量％〜約１００重量％の上記第２のアルカリカチオンの少なくとも１つの塩を含む、ステップ
を含む、方法。

実施形態３５
上記第１のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップ及び上記第２のイオン交換浴中に上記ガラス物品を浸漬する上記ステップのうちの少なくとも一方に続く、熱拡散ステップを更に含み、
上記熱拡散ステップは、上記ガラスを約４００℃〜約５００℃の温度まで加熱するステップを含む、実施形態３４に記載の方法。

実施形態３６
上記熱拡散ステップは、上記ガラスを上記温度で少なくとも約１６時間加熱するステップを含む、実施形態３４又は３５に記載の方法。

実施形態３７
上記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、実施形態３４〜３６のいずれか１つに記載の方法。

実施形態３８
１２５ＭＰａ≦ＣＳ２≦２５０ＭＰａである、実施形態３４〜３７のいずれか１つに記載の方法。

実施形態３９
上記ガラス物品はアルカリアルミノシリケートガラスを含む、実施形態３４〜３８のいずれか１つに記載の方法。

実施形態４０
上記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも約４モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、
Ｍ_２Ｏ_３モル％／Ｒ_ｘＯモル％＜１であり、
Ｍ_２Ｏ_３＝Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３であり、
Ｒ_ｘＯは、上記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価カチオン酸化物の合計である、実施形態３９に記載の方法。

実施形態４１
上記アルカリアルミノシリケートガラスは：約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ_２；約１１モル％〜約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；約２モル％〜約１５モル％のＰ_２Ｏ_５；約１０モル％〜約２５モル％のＮａ_２Ｏ；約１０〜約３０モル％のＲ_ｘＯを含み、
Ｒ_ｘＯは、ガラス中に存在するアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び遷移金属一酸化物の合計である、実施形態３９に記載の方法。

実施形態４２
上記ガラス物品をフュージョン成形するステップを更に含む、実施形態３４〜４１のいずれか１つに記載の方法。

１００ ガラス物品
１１０ 第１の表面
１１２ 第２の表面
１２０ 第１の圧縮層
１２２ 第２の圧縮層
１３０ 中心領域
２００ 応力プロファイル
３１０ 化学強化ガラス
３２０ 標準試験ビヒクル
３３０ サンドペーパー
３３５ 研磨材表面
９００ 消費者向け電気製品
９１０ ハウジング
９１２ 前面
９１４ 背面
９１６ 側面
９２０ ディスプレイ
９３０ カバーガラス、カバー基板

Claims (1)

1. 厚さｔを有するガラス物品であって、
   前記ガラス物品は、前記ガラス物品の表面から圧縮深さＤＯＣまで延在する圧縮層を備え、
   前記ガラス物品内の応力は前記厚さｔに応じて変化して、ある応力プロファイルを形成し、
   前記応力プロファイルは：
   前記ガラス物品の表面から前記ガラス内へと深さｄ１まで延在し、ｄ１≦０．０２５ｔであり、前記表面において最大圧縮応力ＣＳ１を有し、前記最大圧縮応力ＣＳ１は少なくとも約２８０ＭＰａである、第１の領域；
   少なくともｄ１の深さから第２の深さｄ２まで延在し、ｄ２≦０．０６２５ｔであり、圧縮応力最大値ＣＳ２を有し、前記応力プロファイルは、前記深さｄ１における圧縮応力から前記圧縮応力最大値ＣＳ２へと上昇し、前記圧縮応力最大値ＣＳ２から第２の深さｄ２における第２の圧縮応力へと低下する、第２の領域；及び
   前記ガラス物品の第３の深さｄ３から前記圧縮深さＤＯＣまで延在し、ｄ２≦ｄ３かつＤＯＣ≧０．１０ｔである、第３の領域
   を備える、ガラス物品。

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