TW201704019A - 含具有適度黏附性、殘留強度及透光性之膜的玻璃物件 - Google Patents

Abstract

一或多個態樣係關於一種物件，其包括：玻璃基板，該玻璃基板具有第一平均斷裂應變；及裂紋緩和層，該裂紋緩和層安置於該基板之第一主表面上以形成第一界面。該物件亦包括：膜，該膜安置於該裂紋緩和層上以形成第二界面且具有第二平均斷裂應變，該第二平均斷裂應變小於該第一平均斷裂應變。另外，該第一界面和第二界面中之至少一者展現適度黏附性，以使得當該物件受應變達該第一平均斷裂應變與該第二平均斷裂應變之間的應變位準時，該裂紋緩和層之至少一部分在該等界面處經歷內聚失效及黏附失效之一或多者。另外，該裂紋緩和層之折射率該基板及該膜之折射率之間或與該等折射率相同。

Description

含具有適度黏附性、殘留強度及透光性之膜的玻璃物件 【相關申請案之交互參照】

本申請案根據專利法主張2015年4月30日申請的美國臨時申請案序列號第62/155,051號之優先權權益，該臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。

本揭示內容係關於物件，該物件具有：玻璃基板，該玻璃基板具有安置於其表面上之膜；以及介於膜與玻璃基板之間的改質界面，以使得玻璃基板實質上留存其平均撓曲強度，且膜留存用於其應用的關鍵性質，包括與顯示裝置應用相關聯的光學性質。

最近已發現，可如本文所述經強化或為強固的包括玻璃基板之物件廣泛地用作用於顯示器的防護蓋玻璃，尤其適用於觸控螢幕應用，且其在許多其他應用中存在使用潛力，該等其他應用諸如汽車或建築學窗戶、用於光伏打系統之玻璃及適用於其他電子裝置應用的玻璃基板。另外，此類物件常常用於消費者電子產品以保護產品內之關鍵裝置，提供用於輸入及/或顯示及/ 或許多其他功能之使用者介面。此等消費者電子產品包括行動裝置，諸如智慧型電話、mp3播放器及電腦平板。

當許多此等物件用於覆蓋基板並用於一些外殼基板應用中時，該等物件皆需要就最大透光度及最小反射性而言對強固光學效能。此外，覆蓋基板應用常常需要反射及/或透射中之所展現或感知的色彩不會隨視角(或入射照射角)改變而可觀地改變。這是因為若色彩、反射性或透射度隨視角改變至可觀程度，則併入有覆蓋玻璃的產品之使用者將感知顯示器之色彩或亮度的改變，該改變可降低顯示器之感知品質。在此等改變中，色彩之改變常常最能引起使用者注意且對使用者不可接受。

在許多的此等應用中，將膜施加於玻璃基板可為有利的。示範性膜包括銦-錫氧化物(indium-tin-oxide；「ITO」)或其他透明導電氧化物(例如，摻雜鋁及鎵的氧化鋅及摻雜氟的氧化錫)、各種類的硬質膜(例如，類金剛石碳、Al₂O₃、AlN、AlO_xN_y、Si₃N₄、SiO_xN_y、SiAl_xO_yN_z、TiN、TiC)、IR或UV反射層、導電或半導電層、電子設備層、薄膜電晶體層或抗反射(anti-reflection；「AR」)膜(例如，SiO₂、Nb₂O₅及TiO₂分層結構)。在許多情況下，此等膜必定必需為硬質的及/或具有高彈性模數，或否則該等膜之其他功能性質(例如，機械性質、耐久性性質、導電性性質、光學性質)將降級。在大多數狀況下，此等 膜為薄膜，亦即，其通常具有在0.005μm至10μm範圍內(例如，5nm至10,000nm)之厚度。

當膜施加於玻璃基板(其可經強化或表徵為強固的)之表面時，玻璃基板之平均撓曲強度可例如當使用落球或環對環強度測試評估時減小。已量測得出，此行為獨立於溫度效應(亦即，該行為不藉由強化玻璃基板之表面壓縮應力由於任何加熱之顯著或可量測鬆弛而引起)。平均撓曲強度之減少亦表觀地獨立於任何玻璃表面損傷或來自處理之腐蝕，且表觀地為物件之固有機械屬性，即使當將具有在約5nm至約10μm範圍內之厚度的薄膜施加於物件時亦如此。在不受理論束縛的情況下，咸信平均撓曲強度之此種減少與以下者相關聯：此等膜相對於強化或強固玻璃基板之間的黏附性，所選強化或強固玻璃基板相對於所選膜之初始高平均撓曲強度(或高平均斷裂應變)以及此種膜與玻璃基板之間的裂紋橋接。

當使用玻璃基板之此等物件用於某些電子裝置應用時，例如，該等物件可在製造期間經受另外的高溫處理。更確切言之，物件可在膜於玻璃基板上之沉積之後經受另外的熱處理。此等另外的高溫處理常常為物件之基板及/或膜上的另外結構及組件之專用開發的結果。另外，膜本身於基板上之沉積可在相對高的溫度下進行。

鑒於此等新的認識，需要防止膜減少此等物件中玻璃基板之平均撓曲強度。亦需要確保的是，玻璃基板之平均撓曲強度即使在膜沉積製程及另外的專用熱處理中的高溫暴露之後仍實質上得以留存。另外，亦需要鑒於基板與膜之間的界面之設計、構造及/或處理來留存基板及膜之光學性質

本揭示內容之第一態樣係關於一種物件，其包括：具有相反主表面之玻璃基板、安置於第一主表面上之裂紋緩和層及安置於該裂紋緩和層上之膜。在一些實施例中，該裂紋緩和層之特徵在於約20GPa或更小之彈性模數。在一或多個實施例中，該裂紋緩和層之折射率大於或等於該基板之折射率且小於或等於該膜之折射率。

一或多個實施例，該物件包括：具有相反主表面之玻璃基板、安置於第一主表面上從而形成第一界面之裂紋緩和層及安置於該裂紋緩和層上從而形成第二界面之膜。在一些實施例中，該物件於該第一界面及該第二界面之一或多者處展現小於約4J/m²之有效黏附能量。在一些實施例中，該裂紋緩和層之折射率大於或等於該基板之折射率且小於或等於該膜之折射率。

在一或多個實施例中，該物件之特徵在於平均撓曲強度，該平均撓曲強度為該基板之平均撓曲強度的至少90%。在一些實施例中，該物件之特徵在於平均 撓曲強度，該平均撓曲強度為該基板之平均撓曲強度的至少90%。

視情況，該基板及裂紋緩和層之透光性與該基板之透光性變化相差1%或更小。

該裂紋緩和層之厚度可為約300nm或更小或約50nm或更小。在一些狀況下，該裂紋緩和層具有約50nm至約150nm之厚度。該裂紋緩和層可包括有機矽酸鹽材料(例如，甲基化二氧化矽材料)，但涵蓋其他材料。在一些實施例中。在一些狀況下，該甲基化二氧化矽係利用化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)製程來沉積且來源於三甲基矽烷前驅物。在一或多個實施例中，該有機矽酸鹽材料係利用電漿增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition；PECVD)製程來沉積且來源於六甲基二矽氧烷(hexyamethyldisiloxane；HMDSO)前驅物。

該裂紋緩和層可包括金屬氟化物。視情況，該裂紋緩和層可展現約20%或更小之孔隙率。在一些實施例中，該基板及該裂紋緩和層之透光性與該基板之透光性變化相差1%或更小。

該膜可包括氮化矽、氮氧化矽、氮氧化鋁、氮化鋁、氮氧化矽鋁或氧化銦錫。在一些實施例中，該膜為防反射膜，其可具有多層結構，該多層結構具有第一材料及第二材料之交替層。該第一材料可包括高折射 率材料(例如，氮化矽、氮氧化矽、氮氧化鋁、氮化鋁、氮氧化矽鋁或氧化銦錫)，且該第二材料可包括具有比該高折射率材料(例如，氧化矽或氮氧化矽)更低折射率之材料。

本揭示內容之第二態樣係關於包含本文所述的物件之電子裝置。在一或多個實施例中，該裝置包括：外殼，其具有前部、背部及側表面；電氣組件，其至少部分地處於該外殼內部；顯示器，其處於該外殼之該前表面處或相鄰於該前表面；以及該物件，其安置在該顯示器之上。

10‧‧‧玻璃基板

11‧‧‧穿透裂紋/數字

12‧‧‧膜

13‧‧‧單側偏轉紋/數字

14‧‧‧雙側偏轉紋/數字

15‧‧‧零軸

16‧‧‧阻滯紋/數字

17‧‧‧壓縮

18‧‧‧扭折紋/數字

100‧‧‧積層物件/物件

100a‧‧‧積層物件/物件

110‧‧‧膜

120‧‧‧玻璃基板/基板

122‧‧‧主表面/第一相反表面

124‧‧‧主表面

130‧‧‧裂紋緩和層/層

132‧‧‧暴露區域

140‧‧‧有效界面

150‧‧‧第一界面

160‧‧‧第二界面

180‧‧‧內聚失效

190‧‧‧黏附失效

1000‧‧‧消費者電子裝置

1020‧‧‧外殼

1040‧‧‧前部

1060‧‧‧背部

1080‧‧‧側表面

1120‧‧‧顯示器

第1圖為根據一或多個實施例的積層物件之圖解，該積層物件包含玻璃基板、膜及裂紋緩和層。

第1A圖為根據一或多個實施例的積層物件之圖解，該積層物件包含玻璃基板及裂紋緩和層。

第2圖為膜或層中之裂紋的生成及裂紋可能的橋接模式之示意圖。

第3圖為膜或層中裂紋之存在及裂紋可能的橋接隨彈性失配α變化的理論模型之圖解。

第4圖為例示能量釋放比率G_d/G_p之圖。

第5A圖展示第1圖(例如，在將膜安置於裂紋緩和層上之前)及第1A圖中所示的玻璃基板及裂紋緩和層之替代實施例的俯視圖。

第5B圖展示第5A圖中所示的玻璃基板及裂紋緩和層沿線1B-1B截取之橫剖面圖。

第5C圖展示第1及1A圖(例如，在將膜安置於裂紋緩和層上之前)及第1A圖中所示的玻璃基板及裂紋緩和層之替代實施例的俯視圖。

第6A圖為根據本揭示內容之態樣的與間插在膜與基板之間的裂紋緩和層相關聯的黏附失效之示意圖。

第6B圖為根據本揭示內容之態樣的間插在膜與基板之間的裂紋緩和層中的內聚失效之示意圖。

第6C圖為根據本揭示內容之態樣的與基板上之裂紋緩和層相關聯的內聚失效及黏附失效之示意圖。

第7圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例1A-1D給出的玻璃基板對照物及具有氮化矽膜、氮化矽膜及氟化鋇裂紋緩和層，以及氮化矽膜及氟化鋇/氧化鉿裂紋緩和層之基板的環對環斷裂負載效能。

第8A圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例2A-2E給出的玻璃基板對照物及具有低密度氟化鋇裂紋緩和層、八層防刮(eight layer scratch resistant；「8L SCR」)膜、8L SCR膜及低密度氟化鋇裂紋緩和層以及8L SCR膜及高密度氟化鋇裂紋緩 和層之基板的隨可見光譜中之波長而變化的透光性及反射率資料。

第8B圖為圖表，其呈現第8A圖中所描繪樣本的隨可見光譜中之波長而變化的吸收度及霧度(亦即，等於1-反射率-透射率)資料。

第9圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例3A1-A3、3B1-B3、3C1-C3及3D1-D3給出的裸玻璃基板、具有低密度或高密度氟化鋇膜之玻璃基板及具有低密度或高密度氟化鋇膜之玻璃基板以及具有低密度或高密度氟化鋇膜與氮化矽或8L SCR膜之玻璃基板的隨最終樣本表面粗糙度而變化的吸收度及霧度資料。

第10圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例4A-4D給出的玻璃基板對照物、具有低密度或高密度氟化鋇裂紋緩和層及十層耐久防反射(ten layer durable antireflective；「10L DAR」)膜之基板以及具有10L DAR膜之基板的隨可見光譜中之波長而變化的透光性及反射率資料。

第11A圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例1A、1A1、1B及5A-5D給出的玻璃基板對照物及具有氮化矽膜、氮化矽膜及低密度或高密度50nm有機矽酸鹽裂紋緩和層以及氮化矽膜與低密度或高密度300nm有機矽酸鹽裂紋緩和層之基板的環對環斷裂負載效能。

第11B圖是圖表，其呈現由實例1A及5A-5D給出的第11A圖中所描繪樣本的可見光譜之透光性及反射率資料。

第12圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例4A、4B、6A及6B給出的玻璃基板對照物、具有10L AR膜之基板以及具有50nm或300nm厚有機矽酸鹽裂紋緩和層與10L AR膜之基板的可見光譜之透光性及反射率資料。

第13圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之態樣的由實例7A-7F給出的玻璃基板對照物及具有氧化銦錫(indium-tin-oxide；ITO)膜與變化厚度的矽酸鹽裂紋緩和層膜之基板的環對環斷裂負載效能。

第14A圖為圖表，其繪製根據本揭示內容之態樣的使用大氣壓電漿增強CVD製程製備的有機矽裂紋緩和層的隨壓痕深度而變化的彈性模數資料。

第14B圖為圖表，其繪製由第14A圖之有機矽裂紋緩和層的試驗樣本實例8A-8G給出的隨壓痕深度而變化的硬度資料。

第15圖為圖表，其呈現根據本揭示內容之另一態樣使用大氣壓電漿增強CVD製程製備的具有約100nm厚度之有機矽裂紋緩和層的透光性資料。

第16圖為來自玻璃基板之橫剖面的掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope；SEM)影像，該玻璃基板具有根據本揭示內容之另一態樣使用 大氣壓電漿增強CVD製程製備的具有約150nm厚度之有機矽裂紋緩和層。

第17圖為根據一或多個實施例的裝置之頂部平面圖。

第18圖為第17圖中所示的裝置之透視圖。

在以下詳細描述中，可闡明許多特定細節以便提供對本揭示內容之實施例的徹底理解。然而，熟習此項技術者將明白何時本揭示內容之實施例可在不使用此等特定細節之一些或所有的情況下得以實踐。在其他情況下，熟知特徵或製程可不做詳細描述，以便不會不必要地模糊揭示內容。此外，類似或相同的元件符號可用於標示共同或類似的元件。

參看第1圖，本揭示內容之態樣包括積層物件100，該積層物件包括膜110、玻璃基板120及裂紋緩和層130。在物件內，膜110與裂紋緩和層130或裂紋緩和層130與基板120之間的有效界面140處之界面性質經改質，以使得物件100實質上留存其平均撓曲強度，且膜110留存用於其應用的關鍵功能性質。

如在本揭示內容中所理解的，術語「膜」及「膜110」可包括一或多個膜、層、結構及其組合。亦應理解，對包括多於一個膜、層、結構等等之「膜」而言，與「膜」相關聯的折射率為構成該「膜」的該等膜、層、結構等等之集合或複合折射率。

參看第1A圖，本揭示內容之態樣包括積層物件100a，該積層物件包括玻璃基板120及裂紋緩和層130。在物件內，裂紋緩和層130與基板120之間的有效界面140處的界面性質經改質，以使得物件100a實質上留存其平均撓曲強度。

在一或多個實施例中，積層物件100、100a展現亦在此等界面改質之後得以留存的功能性質。膜110及/或物件100、100a之功能性質可包括光學性質、電氣性質及/或機械性質，諸如硬度、彈性模數、斷裂應變、耐磨性、防刮性、機械耐久性、摩擦係數、電導率、電阻率、電子遷移率、電子或電洞載子摻雜、光學折射率、密度、不透明度、透明度、反射性、吸收性、透射性及類似功能性質。在某些實施方式中，物件100、100a之光學性質獨立於裂紋緩和層130之性質及/或處理而得以留存。在一或多個實施例中，折射率可使用由位於San Jose,CA之n & k Technology供應的1512-RT型分析器或如此項技術中所知藉由分光橢偏儀來量測。彈性模數可使用此項技術中所知的方法藉由奈米壓痕來量測。在某些態樣中，基板120及裂紋緩和層130之透光性可與基板120之透光性變化相差1%或更小。物件100、100a之此等功能性質可在與裂紋緩和層130組合之後且在如本文所述的裂紋緩和層130與玻璃基板120之任何分離之前得以留存。

在積層物件100之一或多個實施例中，對膜110與玻璃基板120之間的有效界面140之改質包括防止一或多個裂紋自膜110或玻璃基板120之一橋接至膜110或玻璃基板120之另一者中，同時保存膜110及/或物件之其他功能性質。在一或多個特定實施例中，如第1圖所例示，界面性質之改質包括在玻璃基板120與膜110之間安置裂紋緩和層130。在一或多個實施例中，將裂紋緩和層130安置於玻璃基板120上且形成第一界面150，且將膜110安置於裂紋緩和層130上以形成第二界面160。有效界面140包括第一界面150、第二界面160及/或裂紋緩和層130。

在本揭示內容的與積層物件100a(參見第1A圖)相關的某些態樣中，對裂紋緩和層130與玻璃基板120之間的有效界面140之改質包括防止一或多個裂紋自層130或玻璃基板120之一橋接至層130或玻璃基板120之另一者中，同時保存物件100a之功能性質，尤其保存與基板120相關聯之彼等功能性質。在一或多個特定實施例中，如第1A圖所例示，界面性質之改質包括在玻璃基板120上安置裂紋緩和層130。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130係安置於玻璃基板120上且形成第一界面150。有效界面140包括第一界面150及/或裂紋緩和層130。

關於第1圖所描繪之積層物件100，如應用於併入物件100中之膜110及/或其他膜的術語「膜」可包 括一或多個層，該或該等層藉由此項技術中任何已知的方法來形成，該方法包括離散沉積或連續沉積製程。此等層可彼此直接接觸。該等層可由相同材料或多於一種的不同材料形成。在一或多個替代實施例中，此等層可具有安置於其之間的不同材料之中介層。在一或多個實施例中，膜可包括一或多個相連且不間斷的層，及/或一或多個不連續且間斷的層(亦即，具有形成為相鄰於彼此的不同材料之層)。

如本文所使用(例如，關於積層物件100、100a所使用)，術語「安置」包括使用此項技術中任何已知的方法將材料塗佈、沉積及/或形成在表面上。所安置材料可構成如本文所定義的層或膜。片語「安置於...上」包括將材料形成至表面上以使得材料與表面直接接觸的情況，且亦包括以下情況：將材料形成於表面上，其中使一或多種中介材料位於所安置材料與表面之間。一或多種中介材料可構成如本文所定義的層或膜。

如本文所使用，術語「平均撓曲強度」欲指含玻璃的材料(例如，物件及/或玻璃基板)之撓曲強度，其經由諸如環對環、球對環或落球測試之方法來測試。術語「平均(值)」在與平均撓曲強度或任何其他性質結合使用時係基於對至少5個樣本、至少10個樣本或至少15個樣本或至少20個樣本的此種性質之量測值之數學平均值。平均撓曲強度可係指在環對環或球對環測試下斷裂負載之雙參數韋伯統計之尺度參數。此尺度參數亦 稱為韋伯特徵強度，在該強度下，材料之斷裂機率為63.2%。更寬泛而言，平均撓曲強度亦可藉由諸如落球試驗的其他試驗來定義，其中玻璃表面撓曲強度藉由可耐受而不斷裂的落球高度來表徵。玻璃表面強度亦可在裝置組態中測試，其中含有含玻璃的材料(例如，物件及/或玻璃基板)物件之用具或裝置在可產生表面撓曲應力之不同定向中下落。在一些狀況下，平均撓曲強度亦可併入有如藉由此項技術中已知的其他方法測試的強度，該等其他方法諸如3點彎曲測試或4點彎曲測試。在一些狀況下，此等試驗方法可受物件之邊緣強度的顯著影響。

如本文所使用，術語「橋」或「橋接」係指裂紋、瑕疵或缺陷形成，以及此等裂紋、瑕疵或缺陷就大小而言之生長及/或自一個材料、層或膜向另一材料、層或膜中之傳播。例如，橋接包括其中存在於膜110中之裂紋傳播至另一材料、層或膜(例如，玻璃基板120)中的情況。術語「橋」或「橋接」亦包括其中裂紋跨越不同材料、不同層及/或不同膜之間的界面的情況。該等材料、層及/或膜無需彼此直接接觸來供裂紋在此等材料、層及/或膜之間的橋接。例如，裂紋可藉由橋接穿過安置在第一材料與不與該第一材料直接接觸的第二材料之間的中間材料而自該第一材料橋接至該第二材料中。相同情境可適用於層及膜，以及材料、層及膜之組合。在本文所述的積層物件100中，裂紋可起源於膜110或玻璃基板120之一，且跨於有效界面140(且確切而言跨 於第一界面150及第二界面160)而橋接至膜110或玻璃基板120之另一者中。類似地，在積層物件100a中，裂紋可起源於層130或玻璃基板120之一，且跨於有效界面140(且確切而言跨於第一界面150)而橋接至層130或玻璃基板120之另一者中。

如本文將結合積層物件100所述的，裂紋緩和層130可使裂紋偏轉以防在膜110與玻璃基板120之間的橋接，而不管裂紋起源於何處(亦即，膜110或玻璃基板120)。同樣地，積層物件100a之裂紋緩和層130可使裂紋偏轉以防在層130與玻璃基板120之間橋接。裂紋偏轉可包括如本文所述在將裂紋自一種材料(例如，膜110、玻璃基板120或裂紋緩和層130)橋接至另一材料(例如，膜110、玻璃基板120或裂紋緩和層130)時，裂紋緩和層130自膜110(在物件100狀況下)及/或玻璃基板120之至少部分脫層。裂紋偏轉亦可包括使裂紋傳播穿過裂紋緩和層130而非傳播至膜110及/或玻璃基板120中。在此等情況下，裂紋緩和層130可於有效界面140處形成低韌性界面，從而促進裂紋傳播穿過裂紋緩和層而非傳播至玻璃基板或膜中。此類型的機制可描述為沿有效界面140偏轉裂紋。

以下理論斷裂力學分析說明可藉以在積層物件(例如，積層物件100、100a)內橋接或緩和裂紋之所選方式。第2圖為例示安置於玻璃基板上之膜中裂紋之存在及裂紋可能的橋接或緩和模式之圖解。第2圖中之編號 元件為玻璃基板10、玻璃基板10之表面(未編號)頂部上的膜12、進入玻璃基板10與膜12之間的界面中的雙側偏轉紋14、阻滯紋(arrest)16(其為開始於膜12中生成但未完全穿過膜12之裂紋)、「扭折紋(kinking)」18(其為在膜12之表面中生成，但當其到達玻璃基板10之表面時不穿透至玻璃基板12中，而替代地在如第2圖中指示之側向方向上移動且隨後於另一位置處穿透玻璃基板10之表面的裂紋)、生成至膜12中且穿透至玻璃基板10中之穿透裂紋11，以及單側偏轉紋13。第2圖亦展示相較於零軸15而言，玻璃基板10中張力對壓縮17之圖。如圖所例示，在施加外部負載之後(在此等狀況下，拉伸負載為最有害之情形)，膜中之瑕疵可優先活化以在殘餘壓縮或強化玻璃基板中之裂紋生成之前形成裂紋。在第2圖所例示的情境中，在持續增加外部負載時，裂紋將橋接直至其遇到玻璃基板。當裂紋到達玻璃基板10之表面時，裂紋在其起源於膜中時的可能橋接模式為：(a)穿透至玻璃基板中而不改變其路徑，如數字11所表示；(b)沿膜與玻璃基板之間的界面偏轉至一側中，如數字13所指示；(c)沿界面偏轉至兩側中，如數字14所指示，(d)沿界面首先偏轉且隨後扭折至玻璃基板中，如數字18所指示，或(e)如數字16所指示的裂紋阻滯，其係歸因於微觀變形機制，例如於裂紋尖端處之可塑性、奈米尺度鈍化或奈米尺度偏轉。裂紋可起源於膜中且可橋接至玻璃基板中。上述橋接模式亦可適用的情況為：裂 紋起源於玻璃基板中且橋接至膜中，例如玻璃基板中之預存在裂紋或瑕疵可在膜中誘導裂紋或瑕疵或使裂紋或瑕疵成核，因此導致裂紋自玻璃基板生長或傳播至膜中，從而產生裂紋橋接。

相較於單獨玻璃基板120之平均撓曲強度而言(亦即，無膜或裂紋緩和層)，裂紋穿透至玻璃基板120及/或膜110中(當存在時)減少積層物件100、100a及玻璃基板120之平均撓曲強度，而裂紋偏轉、裂紋鈍化或裂紋阻滯(本文中共同稱為裂紋緩和)有助於留存物件之平均撓曲強度。「裂紋鈍化」及「裂紋阻滯」可彼此明顯不同。「裂紋鈍化」可包含例如經由塑性變形或屈服機制的漸增裂紋尖端半徑。另一方面，「裂紋阻滯」可包含許多不同機制，諸如，例如於裂紋尖端處遇到高壓縮應力，於裂紋尖端處由於存在低彈性模數間層或低彈性模數至高彈性模數界面過渡而引起的應力強度因子之減少；如在一些多晶或複合材料中之奈米尺度裂紋偏轉或裂紋扭曲度，於裂紋尖端處之應變硬化，及類似機制。本文將描述裂紋偏轉之各種模式。

在不受理論束縛的情況下，某些可能的裂紋橋接路徑可在線彈性斷裂力學的情形下分析。在以下段落中，一個裂紋路徑用作一實例，且將斷裂力學概念應用於裂紋路徑以分析問題，且說明針對特定範圍之材料性質而言，有助於留存物件之平均撓曲強度效能的材料參數要求。

第3圖展示理論模型架構之圖解。此圖為膜12與玻璃基板10之間的界面區之簡化示意圖。術語μ ₁、E ₁、v ₁及μ ₂、E ₂、v ₂為玻璃基板及膜材料之剪切模數、楊氏模數、帕松比，Γ_c ^玻璃及Γ_c ^IT分別為玻璃基板及基板與膜之間的界面之臨界能量釋放率。

表徵膜與基板之間的彈性失配之常用參數為Dundurs參數α及β，其定義如下 其中對平面應變而言=E/(1-v ²)，以及

值得指出的是，臨界能量釋放率經由如下定義的關係與材料之斷裂韌性緊密相關

假定膜中存在預存在的瑕疵，則在拉伸負載之後，裂紋將如第3圖所例示向下垂直地延伸。恰好在界面處，裂紋趨向於沿界面偏轉，條件為 且裂紋將穿透至玻璃基板中，條件為 其中G _d 及G _p 分別為偏轉裂紋沿界面之能量釋放率及進入玻璃基板中之穿透裂紋之能量釋放率。在方程式(4)及(5)之左手側，比率G _d /G _p 為彈性失配參數α之強函 數且弱地依賴於β；且在右手側，韌性比率Γ _c ^IT /Γ _c ^玻璃 為材料參數。

第4圖以圖形例示G _d /G _p 隨彈性失配α變化的趨勢，其自對雙重偏轉裂紋之參考來再現。(參見Ming-Yuan,H.及J.W.Hutchinson,「Crack deflection at an interface between dissimilar elastic materials」,International Journal of Solids and Structures,1989.25(9)：第1053-1067頁。)

明顯的是，比率G _d /G _p 強烈依賴於α。負α意指膜比玻璃基板硬，且正α意指膜比玻璃基板軟。不依賴於α的韌性比率Γ _c ^IT /Γ _c ^玻璃 為第4圖中之水平線。若滿足方程式(4)中之準則，則在第4圖中，在水平線上方之區域處，裂紋趨向於沿界面偏轉，從而可有益於留存基板之平均撓曲強度。另一方面，若滿足方程式(5)中之準則，則在第4圖中，在水平線下方之區域處，裂紋趨向於穿透至玻璃基板中，從而導致物件、尤其如本文其他處所述利用強化或強固玻璃基板之彼等物件之平均撓曲強度的降級。

以下利用上述概念，將氧化銦錫(indium-tin-oxide；ITO)膜用作一例示性實例。對玻璃基板而言，E ₁ =72GPa，v ₁ =0.22，且K _1c =0.7MPam ^1/2 ；對ITO而言，E ₂ =99.8GPa，且v ₂ =0.25。(Zeng,K.等人，「Investigation of mechanical properties of transparent conducting oxide thin films.」Thin Solid Films,2003,443(1-2)：第60-65頁。)ITO膜與玻璃基板之間的界面韌性可為大致Γ_in=5J/m²，其取決於沉積條件。(Cotterell,B.及Z.Chen,Buckling and cracking of thin films on compliant substrates under compression」,International Journal of Fracture,2000.104(2)：第169-179頁。)此將得出彈性失配α=-0.17，且Γ _c ^IT /Γ _c ^玻璃 =0.77。在第4圖中對此等值繪圖。此斷裂分析預測：對ITO膜而言將偏好穿透至玻璃基板中之裂紋，從而導致玻璃、尤其強化或強固玻璃之平均撓曲強度的降級。咸信，此為利用各種氧化銦錫或其他透明導電氧化物膜所觀察到的潛在基本機制之一，該等膜係安置於包括強化或強固玻璃基板之玻璃基板上。如第4圖所示，緩和平均撓曲強度之降級的一種方式可為選擇適當材料來改變彈性失配α(「選擇1」)或調整界面韌性(「選擇2」)。

上文概述的理論分析暗示：裂紋緩和層130可用於較好地留存積層物件100、100a之強度。確切而言，裂紋緩和層130於玻璃基板120與膜110(對物件100而言)之間或在玻璃基板120上的插入使如本文所定義的裂紋緩和成為更佳路徑，且因此物件能夠較好地留存其強度。在一些實施例中，裂紋緩和層130有助於裂紋偏轉，如將在本文中較詳細地描述。

玻璃基板

參看第1及1A圖，積層物件100、100a包括如本文所述可為強化或強固的玻璃基板120，該玻璃基板具有相反主表面122、124。積層物件100亦包括安置於至少一個相反主表面(122或124)上之膜110。另外，積層物件100、100a包括裂紋緩和層130。關於物件100，裂紋緩和層130係安置在膜110與玻璃基板120之間。對物件100a而言，層130係安置於基板120上。在一或多個替代實施例中，除安置於至少一個主表面(122或124)上之外或替代安置於至少一個主表面(122或124)上，裂紋緩和層130及膜110可安置於玻璃基板之一或多個次表面上。

如本文所使用，玻璃基板120可為實質上平坦片材，儘管其他實施例可利用彎曲或以其他方式成形或雕刻的玻璃基板。玻璃基板120可實質上清透、透明且無光散射。玻璃基板可具有在約1.45至約1.55範圍內之折射率。在一或多個實施例中，玻璃基板120可經強化或表徵為強固的，如將在本文中較詳細地描述。玻璃基板120可為相對初始的(pristine)且於此種強化之前不含瑕疵(例如，具有低數量的表面瑕疵，或平均表面瑕疵大小小於約1微米)。在利用強化或強固玻璃基板120的情況下，此等基板可表徵為在此等基板之一或多個主相反表面上具有高的平均撓曲強度(當與未強化或 不強固的玻璃基板比較時)或高的表面斷裂應變(當與未強化或不強固的玻璃基板比較時)。

另外或替代地，出於美學原因及/或功能性原因，玻璃基板120之厚度可隨其尺寸之一或多者而變化。例如，相較於玻璃基板120之較為中心的區域而言，玻璃基板120之邊緣可較厚。玻璃基板120之長度、寬度及厚度尺寸亦可根據物件100之應用或用途而變化。

根據一或多個實施例的玻璃基板120包括平均撓曲強度，該平均撓曲強度可在玻璃基板120與膜110、裂紋緩和層130及/或其他膜或層組合之前及之後量測。在本文所述的一或多個實施例中，在玻璃基板120與膜110(如關於積層物件100之膜)、裂紋緩和層130及/或其他膜、層或材料組合之後，當相較於玻璃基板120於此種組合之前的平均撓曲強度而言，積層物件100、100a留存其平均撓曲強度。換言之，物件100、100a之平均撓曲強度實質上在膜110(如關於積層物件100之膜)、裂紋緩和層130及/或其他膜或層安置於玻璃基板120上之前及之後為實質上相同的。在一或多個實施例中，物件100、100a具有平均撓曲強度，該平均撓曲強度顯著地大於不包括裂紋緩和層130的類似物件之平均撓曲強度(例如，比包含直接接觸的膜110及玻璃基板120而不具有中介裂紋緩和層130的物件高的強度值)。

根據一或多個實施例，玻璃基板120具有平均斷裂應變，該平均斷裂應變可在玻璃基板120與膜110、裂紋緩和層130及/或其他膜或層組合之前及之後量測。術語「平均斷裂應變」係指裂紋傳播而不施加額外負載所處的應變，其典型地導致給定材料、層或膜的劇變斷裂，或許甚至橋接至另一材料、層或膜，如本文所定義。平均斷裂應變可使用例如球對環測試來量測。在不受理論束縛的情況下，平均斷裂應變可使用適當的數學轉換而直接與平均撓曲強度相關聯。在特定實施例中，可如本文所述的為強化或強固的玻璃基板120具有平均斷裂應變，該平均斷裂應變為0.5%或更大、0.6%或更大、0.7%或更大、0.8%或更大、0.9%或更大、1%或更大、1.1%或更大、1.2%或更大、1.3%或更大、1.4%或更大、1.5%或更大或甚至2%或更大。在特定實施例中，玻璃基板具有為1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%或3%或更大之平均斷裂應變。膜110之平均斷裂應變可小於玻璃基板120之平均斷裂應變及/或裂紋緩和層130之平均斷裂應變。在不受理論束縛的情況下，咸信玻璃基板或任何其他材料之平均斷裂應變取決於此種材料之表面品質。就玻璃基板而言，除玻璃基板之表面品質之外或替代玻璃基板之表面品質，特定玻璃基板之平均斷裂應變取決於所利用的離子交換或強化製程之條件。

在一或多個實施例中，玻璃基板120在與膜110、裂紋緩和層130及/或其他膜或層組合之後留存其平均斷裂應變。換言之，玻璃基板120之平均斷裂應變在膜110、裂紋緩和層130及/或其他膜或層安置於玻璃基板120上之前及之後為實質上相同的。在一或多個實施例中，物件100、100a具有平均斷裂應變，該平均斷裂應變顯著地大於不包括裂紋緩和層130的類似物件之平均斷裂應變(例如，比包含直接接觸的膜110及玻璃基板120而不具有中介裂紋緩和層的物件高的斷裂應變)。例如，物件100、100a可展現平均斷裂應變，該平均斷裂應變比不包括裂紋緩和層130的類似物件之平均斷裂應變高至少10%、高25%、高50%、高100%、高200%或高300%。

玻璃基板120可使用各種不同的製程來提供。例如，示例性玻璃基板形成方法包括浮製玻璃製程及諸如熔融拉製及狹槽拉製的下拉製程。在浮製玻璃製程中，可表徵為平滑表面及均勻厚度的玻璃基板係藉由在熔融金屬(典型地為錫)床層上浮動熔融玻璃來製成。在一示例性製程中，進料至熔融錫床層之表面上的熔融玻璃形成浮製玻璃帶。隨著玻璃帶沿著錫浴流動，溫度逐步降低直至玻璃帶固化成固體玻璃基板，該固體玻璃基板可自錫提升至滾筒上。一旦離開浴槽，玻璃基板即可進一步冷卻並經退火來減少內部應力。

下拉製程產生具有均勻厚度之玻璃基板，該玻璃基板擁有相對初始的表面。因為玻璃基板之平均撓曲強度係藉由表面瑕疵之頻率、量及大小控制，所以有過最小接觸的初始表面具有較高的初始強度。當此高強度玻璃基板接著經進一步強化(例如，化學強化)時，所得強度可高於具有已研磨及拋光的表面之玻璃基板的強度。下拉玻璃基板可拉製成小於約2mm之厚度。另外，下拉玻璃基板可具有極平坦、光滑表面，其可用於其最終應用而無需高成本研磨及拋光。

熔融拉製製程例如使用拉伸槽，該拉伸槽具有用於接收熔融玻璃原料之通道。通道具有堰口，該等堰口在通道之兩側上沿通道之長度於頂部處敞開。當通道充滿熔融材料時，熔融玻璃溢出堰口。由於重力，熔融玻璃作為兩個流動的玻璃膜沿拉伸槽之外表面向下流動。拉伸槽之此等外表面向下延伸且向內延伸，以使得此等表面在拉伸槽下方的邊緣處會合。兩個流動玻璃膜在此邊緣處會合以便熔合且形成單個流動玻璃基板。熔融拉製方法提供的優點在於：因為在通道上方流動的兩個玻璃膜熔合在一起，所以所得玻璃基板之任一外表面均不與設備之任何部分接觸。因此，熔融拉製玻璃基板之表面性質不受此種接觸影響。

狹槽拉製製程不同於熔融拉製方法。在狹槽拉製製程中，熔融原料玻璃係提供至拉伸槽。拉伸槽之底部具有敞開狹槽，該狹槽具有沿狹槽之長度延伸的噴 嘴。熔融玻璃流動穿過狹槽/噴嘴且作為連續基板向下拉伸並進入退火區域。

一旦形成，玻璃基板可經強化來形成強化玻璃基板。如本文所使用，術語「強化玻璃基板」可指代已經化學強化的玻璃基板，例如已經由將玻璃基板之表面中的較小交換成較大離子的離子交換而強化。然而，可利用此項技術中已知的其他強化方法來形成強化玻璃基板，該等方法諸如熱回火。如將要描述的，強化玻璃基板可包括玻璃基板，該玻璃基板於其表面中具有表面壓縮應力，該表面壓縮應力有助於玻璃基板之強度保存。強固玻璃基板亦在本揭示內容之範疇內，且包括玻璃基板，該等玻璃基板可尚未經歷特定強化製程，且可不具有表面壓縮應力，但仍為強固的。此等強固玻璃基板物件可定義為具有大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%或甚至大於2%之平均斷裂應變的玻璃片物件或玻璃基板。此等強固玻璃基板可例如藉由在熔融及形成玻璃基板之後保護初始玻璃表面而製成。此保護之一實例發生於熔融拉製方法中，其中玻璃膜之表面在形成之後不與設備之任何部分或其他表面進行接觸。形成自熔融拉製方法之玻璃基板係自其初始表面品質獲得其強度。初始表面品質亦可經由蝕刻或拋光及玻璃基板表面之後續保護及此項技術中已知的其他方法來達成。在一或多個實施例中，強化玻璃基板及強固玻璃基板兩者可包含玻璃片物件，該等玻璃片物件具有例如當使用環對環或球對 環撓曲測試時為大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%或甚至大於2%之平均斷裂應變。

如上文所提及，本文所述的玻璃基板可藉由離子交換製程來化學強化以提供強化玻璃基板120。玻璃基板亦可藉由此項技術中已知的其他方法來強化，該等方法諸如熱回火。在離子交換製程中，典型地藉由將玻璃基板浸沒於熔融鹽浴中歷時預定時段，使玻璃基板之表面處或附近的離子與來自鹽浴的較大金屬離子交換。在一個實施例中，熔融鹽浴之溫度為約350℃至450℃且預定時段為約二至約八小時。較大離子於玻璃基板中之併入藉由在玻璃基板之近表面區域中或處於表面處及鄰近於該表面的區域中產生壓縮應力來強化玻璃基板。在玻璃基板之中心區域內或離表面一段距離的區域內誘導相應拉伸應力來平衡壓縮應力。利用此強化製程的玻璃基板可更確切而言描述為化學強化玻璃基板120或離子交換玻璃基板120。未強化的玻璃基板可在本文中稱為非強化玻璃基板。

在一個實例中，強化玻璃基板120中之鈉離子由來自諸如硝酸鉀鹽浴的熔融浴之鉀離子置換，然而諸如銣或銫的具有較大原子半徑之其他鹼金屬離子可置換玻璃中之較小鹼金屬離子。根據特定實施例，玻璃中之較小鹼金屬離子可由Ag⁺離子置換。類似地，諸如但不限於硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物及類似物的其他鹼金屬鹽可用於離子交換製程。

較小離子於低於玻璃網狀結構可鬆弛所處溫度的溫度下由較大離子之置換產生離子跨於強化玻璃基板120之表面的分佈，從而產生應力特徵分佈。引入離子之較大體積在表面上產生壓縮應力(compressive stress；CS)，且在強化玻璃基板120之中心產生張力(中心張力(central tension)或CT)。交換深度可描述為強化玻璃基板120內離子交換藉由離子交換製程發生而促進的深度(亦即，玻璃基板之表面至玻璃基板之中心區域的距離)。

在一個實施例中，強化玻璃基板120可具有300MPa或更大，例如400MPa或更大、450MPa或更大、500MPa或更大、550MPa或更大、600MPa或更大、650MPa或更大、700MPa或更大、750MPa或更大，或800MPa或更大之表面壓縮應力。強化玻璃基板120可具有15μm或更大、20μm或更大(例如，25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或更大)之壓縮層深度，及/或10MPa或更大、20MPa或更大、30MPa或更大、40MPa或更大(例如，42MPa、45MPa或50MPa或更大)但小於100MPa(例如，95MPa、90MPa、85MPa、80MPa、75MPa、70MPa、65MPa、60MPa、55MPa或更小)之中心張力。在一或多個特定實施例中，強化玻璃基板120具有以下一或多者：大於500MPa之表面壓縮應力、大於15μm之壓縮層深度以及大於18MPa之中心張力。

在不受理論束縛的情況下，咸信具有大於500MPa之表面壓縮應力及大於約15μm之壓縮層深度的強化玻璃基板120典型地具有比非強化玻璃基板(或換言之，尚未離子交換或以其他方式強化的玻璃基板)更大之斷裂應變率。在一些實施例中，相較於不滿足此等位準之表面壓縮應力或壓縮層深度的非強化或弱強化類型的玻璃基板而言，本文所述的一或多個實施例之益處可不那麼顯著，此係由於在許多典型應用中皆存在處置或常見玻璃表面損壞事件。然而，如先前所提及，在其中玻璃基板表面可受足夠保護以免於刮痕或表面破壞(例如藉由保護塗層或其他層)的其他特定應用中，具有相對高斷裂應變之強固玻璃基板亦可經由使用諸如熔融成形方法的方法形成並保護初始玻璃表面品質而產生。在此等替代應用中，本文所述的一或多個實施例之益處可類似地實現。

可用於強化玻璃基板120中的示例性離子可交換玻璃可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物或鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃組成物，然而涵蓋其他玻璃組成物。如本文所使用，「可離子交換」意指玻璃基板能夠使位於玻璃基板之表面處或附近的陽離子與大小較大或較小的具有相同原子價之陽離子交換。一種示例性玻璃組成物包含SiO₂、B₂O₃及Na₂O，其中(SiO₂+B₂O₃)66mol.%，且Na₂O9mol.%。在一實施例中，玻璃基板120包括具有至少6wt.%氧化鋁之玻璃組成物。在 另一實施例中，玻璃基板120包括具有一或多種鹼土金屬氧化物之玻璃組成物，以使得鹼土金屬氧化物之含量為至少5wt.%。在一些實施例中，適合玻璃組成物進一步包含K₂O、MgO及CaO之至少一者。在一特定實施例中，用於玻璃基板120中的玻璃組成物可包含61-75mol.% SiO₂；7-15mol.% Al₂O₃；0-12mol.% B₂O₃；9-21mol.% Na₂O；0-4mol.% K₂O；0-7mol.% MgO；以及0-3mol.% CaO。

適用於玻璃基板120之可視需要經強化或為強固的另一例示性玻璃組成物包含：60-70mol.% SiO₂；6-14mol.% Al₂O₃；0-15mol.% B₂O₃；0-15mol.% Li₂O；0-20mol.% Na₂O；0-10mol.% K₂O；0-8mol.% MgO；0-10mol.% CaO；0-5mol.% ZrO₂；0-1mol.% SnO₂；0-1mol.% CeO₂；小於50ppm As₂O₃；以及小於50ppm Sb₂O₃；其中12mol.%(Li₂O+Na₂O+K₂O)20mol.%且0mol.%(MgO+CaO)10mol.%。

適用於玻璃基板120之可視需要經強化或為強固的又一例示性玻璃組成物包含：63.5-66.5mol.% SiO₂；8-12mol.% Al₂O₃；0-3mol.% B₂O₃；0-5mol.% Li₂O；8-18mol.% Na₂O；0-5mol.% K₂O；1-7mol.% MgO；0-2.5mol.% CaO；0-3mol.% ZrO₂；0.05-0.25mol.% SnO₂；0.05-0.5mol.% CeO₂；小於50ppm As₂O₃；以及小於50ppm Sb₂O₃；其中14mol.%(Li₂O+Na₂O+K₂O)18mol.%且2mol.%(MgO+CaO)7mol.%。

在一特定實施例中，適用於玻璃基板120之可視需要經強化或為強固的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含：氧化鋁、至少一種鹼金屬及在一些實施例中大於50mol.% SiO₂，在其他實施例中至少58mol.% SiO₂，且在其他實施例中至少60mol.% SiO₂，其全部如由方程式(6)所給出的比率來進一步限定： 且組分係以mol.%來表示，且改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃組成物包含：58-72mol.% SiO₂；9-17mol.% Al₂O₃；2-12mol.% B₂O₃；8-16mol.% Na₂O；0-4mol.% K₂O，且如上文方程式(6)進一步限定。

在另一實施例中，可視需要經強化或為強固的玻璃基板可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：64-68mol.% SiO₂；12-16mol.% Na₂O；8-12mol.% Al₂O₃；0-3mol.% B₂O₃；2-5mol.% K₂O；4-6mol.% MgO；以及0-5mol.% CaO，其中：66mol.%SiO₂+B₂O₃+CaO69mol.%；Na₂O+K₂O+B₂O₃₊MgO+CaO+SrO>10mol.%；5mol.%MgO+CaO+SrO8mol.%；(Na₂O+B₂O₃)-Al₂O₃ 2mol.%；2 mol.%Na₂O-Al₂O₃ 6mol.%；以及4mol.%(Na₂O+K₂O)-Al₂O₃ 10mol.%。

在一些實施例中，可視需要經強化或為強固的玻璃基板120可包含鹼金屬矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：2mol%或更大的Al₂O₃及/或ZrO₂，或4mol%或更大的Al₂O₃及/或ZrO₂。

在一些實施例中，用於玻璃基板120之玻璃基板可用0-2mol%的至少一種澄清劑分批處理，該至少一種澄清劑選自包括以下者之群：Na₂SO₄、NaCl、NaF、NaBr、K₂SO₄、KCl、KF、KBr及SnO₂。

根據一或多個實施例之玻璃基板120可具有自約50μm至5mm範圍變化之厚度。示例性玻璃基板120之厚度在100μm至500μm範圍變化，例如100μm、200μm、300μm、400μm或500μm。另一例示性玻璃基板120之厚度在約500μm至約1000μm範圍變化，例如為500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm。玻璃基板120可具有大於1mm之厚度，例如，具有約2mm、3mm、4mm或5mm之厚度。在一或多個特定實施例中，玻璃基板120可具有2mm或更小或小於1mm之厚度。玻璃基板120可酸拋光或以其他方式處理以移除或減少表面瑕疵之影響。

膜

積層物件100(參見第1圖)包括安置於玻璃基板120的表面上且確切而言安置於裂紋緩和層130上 的膜110。膜110可安置於玻璃基板120之一或兩個主表面122、124上。在一或多個實施例中，除安置於一或兩個主表面122、124上之外或替代安置於一或兩個主表面122、124上，膜110可安置於玻璃基板120之一或多個次表面(未圖示)上。在一或多個實施例中，膜110不含眼睛易於可見的宏觀刮痕或缺陷。膜110與玻璃基板120形成有效界面140。

在一或多個實施例中，膜110可經由本文所述的機制降低併入此等膜及玻璃基板之積層物件100之平均撓曲強度。在一或多個實施例中，此等機制包括其中膜可降低物件之平均撓曲強度的情況，因為此膜中生成的裂紋橋接至玻璃基板中。在其他實施例中，該等機制包括其中膜可降低物件之平均撓曲強度的情況，因為玻璃基板中生成的裂紋橋接至膜中。一或多個實施例之膜可展現2%或更小之斷裂應變，或小於本文所述的玻璃基板之斷裂應變的斷裂應變。包括此等屬性中任何屬性的膜可表徵為脆性。

根據一或多個實施例，膜110可具有低於玻璃基板120之斷裂應變的斷裂應變(或裂紋起始應變位準)。例如，膜110可具有約2%或更小、約1.8%或更小、約1.6%或更小、約1.5%或更小、約1.4%或更小、約1.2%或更小、約1%或更小、約0.8%或更小、約0.6%或更小、約0.5%或更小、約0.4%或更小或約0.2%或更小之斷裂應變。在一些實施例中，膜110之斷裂應變 可低於具有大於500MPa之表面壓縮應力及大於約15μm之壓縮層深度的強化玻璃基板120之斷裂應變。在一或多個實施例中，膜110可具有比玻璃基板120之斷裂應變低或小至少0.1%，或在一些狀況下低或小至少0.5%之斷裂應變。在一或多個實施例中，膜110可具有比玻璃基板120之斷裂應變低或小至少約0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%或1%之斷裂應變。此等斷裂應變值可例如使用球對環撓曲試驗方法組合以可選微觀或高速照相機分析來量測。在一些狀況下，膜開裂之起始可藉由分析導電膜之電阻率來量測。各種此等分析可在施加負載或應力期間執行，或在一些狀況下在施加負載或應力之後執行。

示範性膜110可具有至少25GPa之彈性模數及/或至少1.75GPa之硬度，儘管此範圍外的一些組合為可能的。在一些實施例中，膜110可具有50GPa或更大或甚至70GPa或更大之彈性模數。例如，膜彈性模數可為55GPa、60GPa、65GPa、75GPa、80GPa、85GPa或更大。在一或多個實施例中，膜110可具有大於3.0GPa之硬度。例如，膜110可具有5GPa、5.5GPa、6GPa、6.5GPa、7GPa、7.5GPa、8GPa、8.5GPa、9GPa、9.5GPa、10GPa或更大之硬度。此等彈性模數及硬度值可使用已知的金剛石 奈米壓痕方法針對此等膜110來量測，該等金剛石奈米壓痕方法常用於測定膜之彈性模數及硬度。示範性金剛石奈米壓痕方法可利用Berkovich金剛石壓頭。

本文所述的膜110亦可展現小於約10MPa．m^1/2，或在一些狀況下小於5MPa．m^1/2，或在一些狀況下小於1MPa．m^1/2之斷裂韌性。例如，膜可具有4.5MPa．m^1/2、4MPa．m^1/2、3.5MPa．m^1/2、3MPa．m^1/2、2.5MPa．m^1/2、2MPa．m^1/2、1.5MPa．m^1/2、1.4MPa．m^1/2、1.3MPa．m^1/2、1.2MPa．m^1/2、1.1MPa．m^1/2、0.9MPa．m^1/2、0.8MPa．m^1/2、0.7MPa．m^1/2、0.6MPa．m^1/2、0.5MPa．m^1/2、0.4MPa．m^1/2、0.3MPa．m^1/2、0.2MPa．m^1/2、0.1MPa．m^1/2或更小之斷裂韌性。

本文所述的膜110亦可具有小於約0.1kJ/m²，或在一些狀況下小於0.01kJ/m²之臨界應變能量釋放率(G_IC=K_IC ²/E)。在一或多個實施例中，膜110可具有0.09kJ/m²、0.08kJ/m²、0.07kJ/m²、0.06kJ/m²、0.05kJ/m²、0.04kJ/m²、0.03kJ/m²、0.02kJ/m²、0.0075kJ/m²、0.005kJ/m²、0.0025kJ/m²或更小之臨界應變能量釋放率。

在一或多個實施例中，膜110可包括複數個層，其各自具有相同或不同的厚度。在某些態樣中，膜內之一或多個層可具有與膜110中之另一層不同的組成物。亦由本揭示內容之某些態樣涵蓋構成膜110之層的 各種順序。在一或多個實施例中，膜之每一層可表徵為基於以下一或多者之脆性：層對物件100之平均撓曲強度的影響及/或層之斷裂應變、斷裂韌性或臨界應變能量釋放率值，如本文另外所述。在一個變體中，膜110之層無需具有相同的性質，諸如相同的彈性模數及/或斷裂韌性。在另一變體中，膜110之層可包括彼此不同的材料-例如，如在具有不同組成物之交替、薄層中的情況。

膜110之組成物或材料不受特定限制。膜110之材料之一些非限制性實例包括：氧化物，諸如SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅；氮氧化物，諸如SiO_xN_y、SiAl_xO_yN_z及AlO_xN_y；氮化物，諸如SiN_x、AlN_x、立方氮化硼及TiN_x；碳化物，諸如SiC、TiC及WC；上述者之組合，諸如碳氧化物及氮氧碳化物(例如，SiC_xO_y及SiC_xO_yN_z)；半導體材料，諸如Si及Ge；透明導體，諸如氧化銦錫(indium-tin-oxide；ITO)、氧化錫、氟化氧化錫、氧化鋁鋅或氧化鋅；碳奈米管或石墨烯摻雜氧化物；銀或其他金屬摻雜的氧化物；高矽質聚合物，諸如高度固化矽氧烷及矽倍半氧烷；金剛石或類金剛石碳材料；或可展現斷裂行為的所選金屬膜。

膜110可藉由真空沉積技術安置於玻璃基板120，該等真空沉積技術例如化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積、大氣壓化學氣相沉積或電漿增強大氣壓化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應性或非 反應性濺鍍或雷射剝蝕)、熱蒸發、電阻蒸發或電子束蒸發，或原子層沉積。膜110亦可使用以液體為基礎之技術安置於玻璃基板120之一或多個表面122、124上，該等以液體為基礎之技術例如溶膠-凝膠塗佈或聚合物塗佈方法，尤其例如，旋塗、噴塗、狹槽拉伸塗佈、滑塗、繞線桿塗佈、刀片/刮刀塗佈、氣刀塗佈、簾幕式塗佈、凹版塗佈及輥塗。在一些實施例中，合乎需要可為在膜110與玻璃基板120之間、在玻璃基板120與裂紋緩和層130之間、在裂紋緩和層130之數個層(若存在)之間、在膜110之數個層(若存在)之間及/或在膜110與裂紋緩和層130之間使用黏附促進劑，諸如以矽烷為基礎之材料。在一或多個替代實施例中，膜110可安置於玻璃基板120上作為轉移層。

膜110之厚度可取決於物件100之所欲用途而改變。在一個實施例中，膜110厚度可在約0.005μm至約0.5μm或約0.01μm至約20μm範圍內。在另一實施例中，膜110可具有在約0.05μm至約10μm、約0.05μm至約0.5μm、約0.01μm至約0.15μm或約0.015μm至約0.2μm範圍內之厚度。

在一些實施例中，可為有利的是在膜110中包括一種材料(或多種材料)(例如，如包含單層、雙層或多層結構)，其具有： (1)類似於(或大於)玻璃基板120、裂紋緩和層130及/或其他膜或層之折射率的折射率，以最小化光學干涉效應；(2)微調來達成防反射干涉效應之折射率(實部及/或虛部)；及/或(3)微調來達成波長選擇性反射效應或波長選擇性吸收效應之折射率(實部及/或虛部)，諸如以達成UV或IR阻斷或反射，或達成上色/著色效應。

在一或多個實施例中，膜110可具有大於玻璃基板120之折射率及/或大於裂紋緩和層130之折射率的折射率。在一或多個實施例中，膜可具有在約1.7至約2.2範圍內，或在約1.4至約1.6範圍內，或在約1.6至約1.9範圍內之折射率。然而應理解，本揭示內容之某些態樣可使用具有一或多個層之膜110，其中此類層具有可相當於基板之折射率的折射率，甚至膜之集合折射率超過基板之折射率(例如，具有安置在具有矽酸鹽玻璃組成物之基板120之上的一或多個二氧化矽層及平衡量氮化矽層之膜110)。

膜110亦可起多種功能，或與如本文所述的另外膜或層整合，該等另外膜或層起不同於膜110的其他功能或甚至起與膜110相同的功能。膜110可包括UV或IR光反射或光吸收層、防反射層、抗眩光層、防汙層、自清潔層、防刮層、障壁層、鈍化層、密封層、擴散阻斷層、防指紋層及類似物。另外，膜110可包括導電層 或半導電層、薄膜電晶體層、EMI屏蔽層、破壞感測器、警報感測器、電致變色材料、光致變色材料、觸控感測層或資訊顯示層。膜110及/或前述層中之任何層可包括上色劑或著色劑。當資訊顯示層整合至物件100中時，物件100可形成觸控感測顯示器、透明顯示器或抬頭顯示器之部分。合乎需要的可為膜110執行干涉功能，其選擇性地透射、反射或吸收不同波長或色彩的光。例如，膜110可在抬頭顯示器應用中選擇性地反射目標波長。

膜110之功能性質可包括光學性質、電氣性質及/或機械性質，諸如硬度、彈性模數、斷裂應變、耐磨性、防刮性、機械耐久性、摩擦係數、電導率、電阻率、電子遷移率、電子或電洞載子摻雜、光學折射率、密度、不透明度、透明度、反射性、吸收性、透射性及類似功能性質。此等功能性質在膜110與玻璃基板120、裂紋緩和層130及/或包括在物件100中之其他膜組合之後實質上得以維持或甚至改良。

裂紋緩和層

如本文所述的，裂紋緩和層130於積層物件100、100a中之有效界面140處提供適度黏附能量。裂紋緩和層130藉由於有效界面140處形成低韌性層來提供適度黏附能量，該適度黏附能量有助於裂紋偏轉至裂紋緩和層中替代偏轉至膜110(當存在時)或玻璃基板120中。裂紋緩和層130亦可藉由形成低韌性界面來提供適度黏附能量值。低韌性界面係表徵為在施加指定負 載時裂紋緩和層130自玻璃基板120或膜110之脫層。此種脫層使裂紋沿著第一界面150或第二界面160偏轉(例如，對於當膜110存在於裂紋緩和層130之上時的積層物件100而言)。關於物件100，裂紋亦可沿第一界面150及第二界面160之組合，例如遵循可橫越一個界面至另一界面的路徑而偏轉。

在一或多個實施例中，裂紋緩和層130藉由改質有效界面140處(例如，物件100的玻璃基板120與膜110之間及物件100a的層130與基板120之間)之有效黏附能量而提供適度黏附性。在一或多個特定實施例中，第一界面150及第二界面160之一或兩者展現有效黏附能量。在一或多個實施例中，有效黏附能量可為約5J/m²或更小、約4.5J/m²或更小、約4J/m²或更小、約3.5J/m²或更小、約3J/m²或更小、約2.5J/m²或更小、約2J/m²或更小、約1.5J/m²或更小、約1J/m²或更小或約0.85J/m²或更小。有效黏附能量之下限可為約0.1J/m²或約0.01J/m²。在一或多個實施例中，於第一界面及第二界面之一或多者處的有效黏附能量可在約0.85J/m²至約3.85J/m²、約0.85J/m²至約3J/m²、約0.85J/m²至約2J/m²及約0.85J/m²至約1J/m²範圍內。於第一界面150及第二界面160之一或多者處的有效黏附能量亦可在約0.1J/m²與約0.85J/m²或在約0.3J/m²與約0.7J/m²之間的範圍內。根據一些實施例，於第一界面及第二界面之一或多 者處的有效黏附能量實質上保留恆定，或在周圍溫度至多約600℃下，保留在諸如0.1J/m²與約0.85J/m²之目標範圍內。在一些實施例中，在周圍溫度至多約600℃下，在該等界面之一或多者處的有效黏附能量比玻璃基板之平均內聚黏附能量小至少25%。

在其中有效界面140、第一界面150及/或第二界面160展現適度黏附性的積層物件100、100a(參見第1及1A圖)之實施例中，裂紋緩和層130之至少一部分可在加載製程期間與玻璃基板及/或膜分離，從而在膜及/或裂紋緩和層中引起裂紋生長及/或裂紋形成。當裂紋緩和層130之至少一部分與玻璃基板120及/或膜110分離時，此分離可包括在裂紋緩和層與裂紋緩和層與之分離的玻璃基板120及/或膜110之間的減小的黏附性或無黏附性。在其他實施例中，當裂紋緩和層之僅一部分分離時，此分離部分可完全或至少部分地由裂紋緩和層中仍附著於玻璃基板120及/或膜110之部分圍繞。在一或多個實施例中，當積層物件在此加載期間在指定應變位準下受應變時，裂紋緩和層130之至少一部分可與膜110或玻璃基板120之一分離。在一或多個實施例中，應變位準可在玻璃基板120之第一平均斷裂應變與膜110之平均斷裂應變之間。

在積層物件100之一或多個特定實施例中，當起源於膜110之裂紋橋接至裂紋緩和層130中(或跨越第二界面160)時，裂紋緩和層130之至少一部分與膜 110分離。在物件100之一特定實施例中，當起源於膜110之裂紋橋接至裂紋緩和層130中時，裂紋緩和層130之至少一部分由於界面160處之黏附失效190而與膜110分離(參見第6A圖)。在積層物件100及100a之其他實施例中，當起源於玻璃基板120之裂紋橋接至裂紋緩和層130中(或跨越第一界面150)時，裂紋緩和層130之至少一部分與玻璃基板120分離(參見第6A及6C圖)。在另一特定實施例中，當起源於玻璃基板120之裂紋橋接至裂紋緩和層130中時，裂紋緩和層130之至少一部分由於界面150處之黏附失效190而與玻璃基板120分離(參見第6A及6C圖)。如本文所使用，術語「黏附失效」係關於實質上受限於物件100、100a之裂紋緩和層130、膜110與玻璃基板120之間的界面150及160之一或多者處的裂紋傳播。

在不引起裂紋生長及/或裂紋形成之負載位準下(亦即，在小於玻璃基板之平均斷裂應變及小於膜之平均斷裂應變的平均斷裂應變下)，裂紋緩和層130不分離且保留附著於玻璃基板120(及物件100之膜110)。在不受理論束縛的情況下，裂紋緩和層130之脫層或部分脫層減少玻璃基板120中之應力集中。因此，咸信玻璃基板120中應力集中之減少引起玻璃基板120(及最終積層物件100、100a)失效所需的負載或應變位準之增加。以此方式，相較於不具有裂紋緩和層之積層物件 而言，裂紋緩和層130防止積層物件之平均撓曲強度減小或增大。

裂紋緩和層130之材料及厚度可用於控制玻璃基板120與膜110之間的有效黏附能量。一般而言，兩個表面之間的黏附能量由以下給出(參見L.A.Girifalco及R.J.Good,「A theory for the estimation of surface and interfacial energies,I.derivation and application to interfacial tension,」Journal of Physical Chemistry，第61卷，第904頁(「Girifalco and Good」))：W=γ ₁+γ ₂-γ ₁₂ (7)其中γ ₁ 、γ ₂ 及γ ₁₂ 分別為表面1、表面2之表面能及表面1及表面2之界面能量。個別表面能通常由以下給出，即為兩個項：分散分量γ ^d 及極性分量(polar component)γ ^p 之組合：γ-γ ^d +γ ^p (8)

當黏附性主要係歸因於倫敦分散力(γ ^d )及例如氫鍵結之極性力(γ ^p )時，界面能量可由以下給出(參見Girifalco及R.J.Good)：

在將(9)代入(7)之後，黏附能量可大致計算為：

以上方程式(10)中，僅考慮黏附能量之凡得瓦力(及/或氫鍵結)分量。此等分量包括極性-極性相互作用(Keesom)、極性-非極性相互作用(Debye)及非極性-非極性相互作用(London)。然而，亦可存在其他吸引能量，例如共價鍵結及靜電鍵結。因此，以更一般化之形式，將上文方程式寫為： 其中w _c 及w _e 為共價及靜電黏附能量。方程式(11)描述：黏附能量為四個表面能參數加共價及靜電能量(若存在)之函數。適當黏附能量可藉由選擇裂紋緩和層130材料以控制凡得瓦力(及/或氫)鍵結及/或共價鍵結來達成。

對直接量測薄膜之黏附能量，包括裂紋緩和層130與玻璃基板120或膜110之間的黏附能量存在挑戰。對比而言，兩塊玻璃之間黏結之黏結強度可藉由將薄刀片插入且量測裂縫長度來測定。在黏結至具有塗層或表面改質之較厚載體的薄玻璃的狀況下，黏結黏附能量γ藉由以下方程式與載體楊氏模數E ₁ 、載體厚度t _w1 、薄玻璃模數E ₂ 、薄玻璃厚度t _w2 、刀片厚度t _b 及裂縫長度L相關，該方程式由以下方程式(12)給出。

可使用方程式(12)來近似裂紋緩和層130與玻璃基板120或膜110之間的黏附能量(例如，對第1圖中所描 繪的積層物件100而言，分別在界面150及160處之黏附能量；及對第1A圖中所描繪的積層物件100a而言，在界面150處之黏附能量)。例如，兩個玻璃基板(例如，一個厚玻璃基板及一個薄玻璃基板)之間的黏附能量可使用方程式(12)量測以作為對照。各種玻璃基板樣本可隨後藉由對對照玻璃基板(例如，厚載體基板)進行表面處理來製備。表面處理為特定裂紋緩和膜130之示範例。在表面處理之後，將所處理玻璃基板隨後黏結至相當於用作對照的薄基板的薄玻璃基板。所處理樣本之黏附能量可隨後使用方程式(12)量測，且隨後與自對玻璃對照樣本之相當量測獲得的結果相比較。

在積層物件100及100a之一或多個實施例中，裂紋緩和層130可形成不同於在膜110與玻璃基板120之間橋接的裂紋傳播之較佳路徑。換言之，裂紋緩和層130可偏轉形成於膜110及玻璃基板120之一中的裂紋，且朝膜110及玻璃基板120之另一者傳播至裂紋緩和層130中。在此類實施例中，裂紋可在與第一界面150或第二界面160(對積層物件100而言)之至少一者實質上平行及與第一界面150(對積層物件100a而言)實質上平行的方向上傳播傳過裂紋緩和層130。如第6B及6C圖所描繪，裂紋變成受限於裂紋緩和層130內之內聚失效180。如本文所使用，術語「內聚失效」係關於實質上受限於裂紋緩和層130內之裂紋傳播。

當如第6B及6C圖所示經配置以生成內聚失效180時，裂紋緩和層130提供在此類實施例中用於裂紋傳播之較佳路徑。裂紋緩和層130可引起裂紋起源於膜110或玻璃基板120，且進入裂紋緩和層130以保留於裂紋緩和層中。替代地或另外，積層物件100之裂紋緩和層130有效地限制起源於膜110及玻璃基板120之一的裂紋免於傳播至此膜及玻璃基板之另一者中。類似地，積層物件100a之裂紋緩和層130有效地限制起源於層130及玻璃基板120之一的裂紋免於傳播至此層及基板之另一者中。此等行為可個別地或共同地表徵為裂紋偏轉。以這種方式，裂紋因在膜110與玻璃基板120之間或在裂紋緩和層130與玻璃基板120之間的橋接而偏轉。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130可提供低韌性層或界面，該低韌性層或界面展現低斷裂韌性及/或低臨界應變能量釋放率，其可促進裂紋偏轉至裂紋緩和層130中替代穿過裂紋緩和層而進入膜110及/或玻璃基板120中。如本文所使用，「促進」包括產生其中裂紋偏轉至裂紋緩和層130中替代傳播至玻璃基板120或膜110中之有利條件。「促進」亦可包括產生供裂紋傳播至裂紋緩和層130中及/或傳播穿過裂紋緩和層130替代傳播至玻璃基板120或膜110中之較小繚繞路徑。

裂紋緩和層130可展現相對低的斷裂韌性以提供低韌性裂紋緩和層，如將在下文較詳細地描述。在此等實施例中，裂紋緩和層130可展現為玻璃基板120 或膜110之斷裂韌性之約50%或小於50%的斷裂韌性。在更特定實施例中，裂紋緩和層130之斷裂韌性可為玻璃基板120或膜110之斷裂韌性之約25%或小於25%。例如，裂紋緩和層130可展現約1MPa．m^1/2或更小、0.75MPa．m^1/2或更小、0.5MPa．m^1/2或更小、0.4MPa．m^1/2或更小、0.3MPa．m^1/2或更小、0.25MPa．m^1/2或更小、0.2MPa．m^1/2或更小、0.1MPa．m^1/2或更小，及前述值之間的所有範圍及子範圍之斷裂韌性。

根據物件100之一或多個實施例，裂紋緩和層130可具有大於膜110之平均斷裂應變的平均斷裂應變。在積層物件100及100a之一或多個實施例中，裂紋緩和層130可具有等於或大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%、2%或甚至4%之平均斷裂應變。裂紋緩和層130可具有0.6%、0.8%、0.9%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、5%或6%或更大之平均斷裂應變。在一或多個實施例中，膜110可具有1.5%、1.0%、0.7%、0.5%或甚至0.4%或更小之平均斷裂應變(裂紋起始應變)。膜110可具有1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、0.9%、0.8%、0.6%、0.3%、0.2%,0.1%或更小之平均斷裂應變。玻璃基板120之平均斷裂應變可大於膜110(對積層物件100而言)之平均斷裂應變，且在一些情況下，可大於 裂紋緩和層130之平均斷裂應變。在積層物件100及100a之一些特定實施例中，裂紋緩和層130可具有比玻璃基板120高的平均斷裂應變，以最小化裂紋緩和層對玻璃基板之任何負面機械效應。

根據一或多個實施例的裂紋緩和層130可具有大於膜110之臨界應變能量釋放率的臨界應變能量釋放率(G_IC=K_IC ²/E)。在其他實例中，裂紋緩和層130可展現小於玻璃基板之臨界應變能量釋放率0.25倍或小於該臨界應變能量釋放率0.5倍之臨界應變能量釋放率。在特定實施例中，裂紋緩和層130之臨界應變能量釋放率可為約0.1kJ/m²或更小、約0.09kJ/m²或更小、約0.08kJ/m²或更小、約0.07kJ/m²或更小、約0.06kJ/m²或更小、約0.05kJ/m²或更小、約0.04kJ/m²或更小、約0.03kJ/m²或更小、約0.02kJ/m²或更小、約0.01kJ/m²或更小、約0.005kJ/m²或更小、約0.003kJ/m²或更小、約0.002kJ/m²或更小、約0.001kJ/m²或更小；但在一些實施例中，大於約0.0001kJ/m²(亦即，大於約0.1J/m²)。

用於積層物件100、100a中之裂紋緩和層130可具有大於玻璃基板120之折射率的折射率。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130之折射率可小於膜110之折射率。在一更特定實施例中，裂紋緩和層130之折射率可介於玻璃基板120之折射率與膜110之折射率之間。例如，裂紋緩和層130之折射率可在約1.45至 約1.95、約1.5至約1.8或約1.6至約1.75範圍內。替代地，裂紋緩和層可具有實質上與玻璃基板相同的折射率，或在可見波長範圍(例如，450至650nm)之實質部分內大於或小於玻璃基板不超過0.05個折射率單位的折射率。在某些實施方式中，裂紋緩和層130經配置以使得基板及裂紋緩和層之透光性與單獨基板之透光性變化相差1%或更小。換言之，裂紋緩和層130可經配置以使得基板之光學性質(例如，透光性及反射率)得以留存。

在一或多個實施例中，積層物件100、100a之裂紋緩和層130能夠耐受高溫製程。此等製程可包括真空沉積製程，諸如化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應性或非反應性濺鍍或雷射剝蝕)、熱蒸發或電子束蒸發及/或原子層沉積。在一或多個特定實施例中，裂紋緩和層130能夠耐受真空沉積製程，其中安置於玻璃基板120上的膜110及/或其他膜係經由真空沉積而沉積於裂紋緩和層130上。如本文所使用，術語「耐受」包括裂紋緩和層130對超過100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃之溫度及可能甚至更大溫度之抵抗力。在一些實施例中，若在膜110及/或其他膜沉積於玻璃基板上(及裂紋緩和層130上)之後，裂紋緩和層130經歷10%或更小、8%或更小、6%或更小、4%或更小、2%或更小或1%或更小之重量損失，則裂紋緩和層130可視為耐受真空沉 積或溫度處理製程。裂紋緩和層經歷重量損失之沉積製程(或在沉積製程之後的測試)可包括約100℃或更大、200℃更大、300℃或更大、400℃或更大之溫度；富集特定氣體(例如，氧、氮、氬等等)之環境；及/或其中可在高真空(例如10^-6托)下、在大氣條件下及/或在其之間的壓力(例如，10mT)下執行沉積之環境。如將在本文中所論述，用於形成裂紋緩和層130之材料可針對其高溫耐性(亦即，能夠耐受諸如真空沉積製程之高溫製程)及/或其環境耐性(亦即，能夠耐受富集特定氣體或處於特定壓力下之環境)來特定地選擇。此等耐性可包括高溫耐性、高真空耐性、低真空除氣、對電漿或離子化氣體之高耐性、對臭氧之高耐性、對UV之高耐性、對溶劑之高耐性，或對酸或鹼之高耐性。在一些情況下，裂紋緩和層130可經選擇以通過根據ASTM E595之除氣試驗。在一或多個實施例中，包括裂紋緩和層130的積層物件100、100a可展現相較於不具有裂紋緩和層130之物件而言改良的平均撓曲強度。換言之，包括玻璃基板120、膜110及裂紋緩和層130之物件100及包括玻璃基板120及裂紋緩和層130之物件100兩者皆展現分別比包括玻璃基板120及膜110但無裂紋緩和層130之物件及包括玻璃基板但無裂紋緩和層130之物件大的平均撓曲強度。

在一或多個實施例中，裂紋緩和層130可包括有機矽酸鹽或有機矽材料，其可藉由大氣壓電漿化學 氣相沉積(atmospheric plasma chemical vapor deposition；AP-CVD)、電漿增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition；PECVD)、低壓化學氣相沉積(low pressure chemical vapor deposition；LPCVD)或玻璃旋塗(spin-on-glass；SOG)處理技術來沉積。在某些態樣中，有機矽酸鹽材料或有機矽材料來源於甲基化二氧化矽。在一些態樣中，有機矽酸鹽材料之特徵在於具有小於四之平均矽連通性之矽氧烷網狀結構，其中每一矽原子平均具有與至多三個有機基團直接鍵結的一定的非零機率。典型地，此類材料係由單官能有機矽化合物、雙官能有機矽化合物或三官能有機矽化合物之反應形成，視情況利用諸如矽前驅物及氧化劑之其他添加物。在一些態樣中，此等有機矽酸鹽或有機矽材料來源於以下有機金屬前驅物中之任一者：六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二矽氮烷(hexamethyldislazane；HMDSN)、原矽酸四乙酯(tetraethylorthosilicate；TEOS)、四甲基二矽氧烷(tetramethyldisoloxane；TMDSO)及四乙基矽烷(tetrahethylsilane；TMS)。另一態樣涉及使用有機鋁前驅物來生成用作裂紋緩和層130之有機矽酸鹽或有機矽材料。另外，裂紋緩和層130之性質(諸如彈性模數、孔隙率及表面粗糙度)可取決於使用來生成層130之電漿增強化學氣相沉積技術，藉由調整一或多個 以下參數來微調：電漿源頻率及功率、工作及運載氣體流率、前驅物流率、前驅物物種、電漿源與基板之間的距離等等。對於PECVD及LPCVD製程而言，前述參數可經調整以微調裂紋緩和層130之性質連同腔室壓力、真空位準等等，從而賦予此等製程方法一些另外的靈活性。

用於裂紋緩和層130之組成物中的此等材料之有機取代具有若干受關注優點。例如，有機基團可降低矽酸鹽之表面能，同時將有機取代自接近玻璃之值(亦即，約75mJ/m²，如藉由與去離子水、十六烷及二碘甲烷之接觸角來量測且藉由Wu方程式來計算)增加至接近35mJ/m²之值，即聚合材料之更典型之值。有機取代之另一優點在於，其可藉由降低其網狀結構密度、降低Si-O-Si鍵之極性及增加莫耳自由體積而降低材料之彈性模數。有機取代之另一有點在於，其隨者增加有機分數而升高矽酸鹽之折射率。

在某些其他實施例中，裂紋緩和層130之特徵在於20GPa或更小、19GPa或更小、18GPa或更小、17GPa或更小、16GPa或更小、15GPa或更小、14GPa或更小、13GPa或更小、12GPa或更小、11GPa或更小、10GPa或更小、9GPa或更小、8GPa或更小、7GPa或更小、6GPa或更小或更佳地5GPa或更小之彈性模數。在一些態樣中，裂紋緩和層130之特徵在於在約20GPa與約0.1GPa之間的彈性模數。

在一或多個實施例中，裂紋緩和層130可包括低孔隙率、氧化物結構，其包括以下一或多者：HfO₂、SiO₂、SiO、SiO_x、Al₂O₃；TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、GeO₂及此項技術中已知的類似材料。在一些狀況下，裂紋緩和層130可包括單獨的具有低孔隙率之無機材料或與前述氧化物結構中之一或多者組合的無機材料。例如，無機材料可包括金屬氟化物(例如，CaF₂、BaF₂、AlF₃、MgF₂、SrF₂、LaF₃及鑭系三氟化物)。在一些實施例中，裂紋緩和層130包括兩種或兩種以上金屬氟化物。當裂紋緩和層130包含氧化物及/或氟化物結構時，該裂紋緩和層中之孔隙率級別應為20%或更小、19%或更小、18%或更小、17%或更小、16%或更小、15%或更小、14%或更小、13%或更小、12%或更小、11%或更小、10%或更小、9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小、5%或更小、4%或更小、3%或更小、2%或更小、1%或更小。除非另外指出，否則裂紋緩和層130中之孔隙率可在藉由此項技術中已知的方法之沉積期間原位量測。另外，亦可量測含有膜110及基板120之物件100內的裂紋緩和層130中之孔隙率。例如，層130內之孔隙率可使用拉塞福反向散射(Rutherford backscattering；「RBS」)及聚焦離子束(focused ion beam；「FIB」)技術來量測並計算，以便分別區域密度及層厚度。

在一個實施方式中，裂紋緩和層130可包含厚度為約300nm的具有約4%之孔隙率之高度緻密的BaF₂膜。在另一實施方式中，裂紋緩和層130可包含厚度為約300nm的具有約19%之孔隙率之低孔隙率BaF₂膜及厚度為100nm之HfO₂膜。

用於裂紋緩和層130之金屬氟化物可以緻密結晶、多晶、半非晶或非晶膜之形式來沉積。另外，此等膜可藉由各種方法作為離散膜而沉積在玻璃基板120上，該等方法包括各種真空及其他沉積技術，例如，電子束蒸發、物理氣相沉積、離子輔助沉積、濺鍍、原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)等等。在一些實施方式中，用於裂紋緩和層130之緻密、非晶金屬氟化物薄膜可包含包括鋇、鈦、鋯及四氟化鉿之材料系統，諸如：BaF₂-TiF₄、BaF₂-HfF₄。有利地，用於裂紋緩和層130之離散金屬氟化物膜及其他無機材料可使用此等真空沉積技術作為離散膜來原位沉積，隨後沉積膜110。清潔度可在此等多個膜沉積序列期間得以維持。另外，製造時間可藉由在單一真空腔室中將多個膜沉積於玻璃基板120上得以減少。

在某些態樣中，裂紋緩和層130中所含的無機材料亦可包括至少部分地來源於玻璃基板120之反應產物。在此等實施例中之一些實施例中，裂紋緩和層130可經由玻璃基板120之表面中(例如，在界面150處)某 些玻璃成分之選擇性蝕刻而生成。在一些狀況下，沉積及/或蝕刻使用低壓電漿處理(例如，約50mT)來執行。

在一或多個實施例中，積層物件100、100a之裂紋緩和層130可為連續層或不連續層。在裂紋緩和層為不連續層的情況下，安置有裂紋緩和層130之第一相反表面122可包括暴露區域132(或不包括裂紋緩和層130的區域)及包括裂紋緩和層130之區域，如第5A-5C圖所示。裂紋緩和層130之圖案可包括由暴露區域132(或不包括裂紋緩和層130的區域)圍繞的材料之離散島狀物，如第5B圖所示。或者，裂紋緩和層130可形成材料之連續基質，其中暴露區域132(或不包括裂紋緩和層130的區域)由裂紋緩和層130圍繞，如第5C圖所示。裂紋緩和層130可覆蓋第一相反表面122之區域的約50%、約60%、約70%、約80%、約90%或約100%。裂紋緩和層130之厚度可沿安置有該裂紋緩和層130之第一相反表面的實質上全部區域為均勻的。在一或多個替代實施例中，裂紋緩和層130之厚度可改變來提供較小厚度之區域及較大厚度之區域。厚度之變化可在裂紋緩和層為連續或不連續的情況下存在。

裂紋緩和層130可藉由各種方法安置在膜110與玻璃基板120之間(亦即，如用於積層物件100之情況)，或單獨安置於基板120上(亦即，如用於積層物件100a之情況)。裂紋緩和層130可使用真空沉積技術來安置，該等真空沉積技術例如化學氣相沉積(例如，電 漿增強化學氣相沉積、大氣壓化學氣相沉積或電漿增強大氣壓化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應性或非反應性濺鍍、熱蒸發、電子束蒸發或雷射剝蝕)、熱蒸發、電阻蒸發或電子束蒸發及/或原子層沉積。一或多個實施例之裂紋緩和層130可展現較高溫度耐性、對UV臭氧或電漿處理之穩固性、UV透明度、對環境老化之穩固性、真空中之低除氣及類似物。在其中膜亦藉由真空沉積形成的情況下，裂紋緩和層及膜兩者可形成在相同或類似真空沉積腔室，或使用相同或類似塗佈設備來形成。

裂紋緩和層130亦可使用基於液體之沉積技術來安置，該等基於液體之沉積技術例如溶膠-凝膠塗佈或聚合物塗佈方法，尤其例如，旋塗、噴塗、狹槽拉伸塗佈、滑塗、繞線桿塗佈、刀片/刮刀塗佈、氣刀塗佈、簾幕式塗佈、輥塗、凹版塗佈及輥塗，及此項技術中已知的其他方法。

裂紋緩和層130可實質上為光學透明的且無光散射，例如具有10%或更小、9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小、5%或更小、4%或更小、3%或更小、2%或更小、1%或更小及其之間的所有範圍及子範圍之光學透射霧度。層之透射霧度可藉由控制如本文所定義的裂紋緩和層130內之孔隙之平均大小來控制。層中之示範性平均孔徑可包括200nm或更小、100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm 或更小、20nm或更小、10nm或更小、5nm或更小及其之間的所有範圍及子範圍。此等孔徑可由光散射量測值估算，或使用透射電子顯微術(transmission electron microscopy；TEM)及其他已知方法直接分析。

裂紋緩和層130之孔隙率及機械性質可使用小心地控制沉積方法，諸如小心地控制真空腔室中氣體之輕微超壓、低溫沉積、沉積速率控制及電漿及/或離子束能量改質來控制。儘管常用氣相沉積方法，但是其他已知方法可用於提供具有所要孔隙率及/或機械性質之裂紋緩和層。例如，包括奈米多孔層的裂紋緩和層亦可藉由濕式化學方法或溶膠-凝膠方法來形成，該等方法諸如旋塗、浸塗、狹槽/狹縫塗佈、輥塗、凹版塗佈及噴塗。

對某些應用而言，孔隙率可藉由使用以下者來有意地引入裂紋緩和層130中：孔隙成形劑(諸如，嵌段聚合物孔隙成形劑)，該孔隙成形劑隨後會溶解或熱分解；相分離方法；或鑄製微粒或奈米微粒層，其中粒子之間的間隙部分地保留為空隙。在本揭示內容之某些態樣中，裂紋緩和層130可藉由組合的氣相沉積及分解方法來製備成具有奈米孔隙率。此等方法包括基質及惰性起孔物或成孔劑之沉積。然後在後續分解步驟中自層130移除起孔物或成孔劑以便影響所欲奈米孔隙率。因此，鑒於在最終剛處理層130中之所欲奈米孔隙率，將 惰性成孔劑或起孔物關於其在基質內之最終尺寸及密度來適當設定大小、篩分或以其他方式處理。

在一些實施例中，裂紋緩和層130可展現與玻璃基板120及/或膜110及/或另外層(如本文所述)類似的折射率，以便最小化光學干涉效應。因此，裂紋緩和層130可展現稍微高於、等於或稍微低於基板120及/或膜110之折射率的折射率。另外或替代地，裂紋緩和層130可展現經微調以達成防反射干涉效應之折射率。裂紋緩和層130之折射率可藉由控制層之孔隙率及/或奈米孔隙率而稍微工程化。例如，在一些狀況下，合乎需要的可為選擇具有相對高折射率之材料，當將該材料製成具有目標孔隙率級別之裂紋緩和層時，其可展現在約1.4至約1.8範圍內之中間折射率或近似或輕微高於玻璃基板的折射率(例如，在約1.45至約1.6範圍內)之折射率。裂紋緩和層130之折射率可與使用此項技術中已知的「有效折射率」模型的孔隙率級別有關。

用於積層物件100、100a中之裂紋緩和層130之厚度(其包括在裂紋緩和層之厚度改變的情況下之平均厚度)可在約0.001μm至約10μm(1nm至10,000nm)範圍內，或在約0.005μm至約0.5μm(5nm至約500nm)範圍內、在約0.01μm至約0.5μm(10nm至約500nm)範圍內、在約0.02μm至約0.2μm(20nm至約200nm)範圍內；然而在一些狀況下，膜可更薄，例如，裂紋緩和層130可為單分子「單層」， 其具有約0.1nm至約1nm之厚度。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130之厚度在以下範圍內：約0.02μm至約10μm、約0.03μm至約10μm、約0.04μm至約10μm、約0.05μm至約10μm、約0.06μm至約10μm、約0.07μm至約10μm、約0.08μm至約10μm、約0.09μm至約10μm、約0.1μm至約10μm、約0.01μm至約9μm、約0.01μm至約8μm、約0.01μm至約7μm、約0.01μm至約6μm、約0.01μm至約5μm、約0.01μm至約4μm、約0.01μm至約3μm、約0.01μm至約2μm、約0.01μm至約1micron、約0.02μm至約1micron、約0.03至約1μm、約0.04μm至約0.5μm、約0.05μm至約0.25μm或約0.05μm至約0.15μm。在一或多個特定實施例中，裂紋緩和層之厚度可為約30nm或更小、約20nm或更小、約10nm或更小、約5nm或更小、約4nm或更小、約3nm或更小、約2nm或更小或約1nm或更小。

在一或多個實施例中，玻璃基板120、膜110及/或裂紋緩和層130之厚度可相對於彼此加以指定。例如，裂紋緩和層130可具有小於或等於膜之厚度的約10倍之厚度。在另一實例中，在膜110具有約85nm之厚度的情況下，裂紋緩和層130可具有約850nm或更小之厚度。在另一實例中，裂紋緩和層130之厚度可在約35nm至約80nm範圍內，且膜110可具有在約30nm至約300nm範圍內之厚度。在一個變體中，裂紋緩和 層130可具有小於或等於膜110之厚度的約9倍、8倍、7倍、6倍、5倍、4倍、3倍或兩倍之厚度。在另一變體中，膜110之厚度及裂紋緩和膜130之厚度各自小於約10μm、小於約5μm、小於約2μm、小於約1μm、小於約0.5μm或小於約0.2μm。在一些實施例中，裂紋緩和層130厚度與膜110厚度之比率可在約1：1至約1：8範圍內、在約1：2至約1：6範圍內、在約1：3至約1：5範圍內或在約1：3至約1：4範圍內。在另一變體中，裂紋緩和層130之厚度小於約0.1μm，且膜110之厚度大於裂紋緩和層。

積層物件之一或多個實施例包括裂紋緩和層130，其包含有機矽酸鹽材料、金屬氟化物、金屬氧化物或其組合。在此等實施例中，當利用裂紋緩和層130時，膜110維持功能性質(例如，光學性質、電氣性質及機械性質)，且物件100留存其平均撓曲強度。在此等實施例中，膜110可包括一或多個透明導電氧化物層，諸如氧化銦錫層或防刮層，諸如AlOxNy、AlN及其組合。此外，玻璃基板120可經強化，或更確切而言經化學強化。

另外或替代地，膜110及裂紋緩和層130形成堆疊，該膜110包括以下一或多者：氧化銦錫層、防刮層(例如，AlOxNy、AlN及其組合)、易清潔層、防反射層、抗指紋層及類似層，且該裂紋緩和層130包含有機矽酸鹽材料、金屬氟化物、金屬氧化物或其組合， 其中該堆疊具有總體低光學反射率。例如，此堆疊之總體(或總)反射率可跨於450nm-650nm、420nm-680nm或甚至400nm-700nm之可見波長範圍為15%或更小、10%或更小、8%或更小、7%或更小、6.5%或更小、6%或更小、5.5%或更小。在一些實施例中，上文反射率數可呈現為包括來自一個裸露(或未塗佈)玻璃界面之反射率，該反射率為該未塗佈玻璃界面單獨而言的大致4%反射率，或可表徵為玻璃基板之第一主表面及安置於第一主表面上的膜及層(及相關聯界面)之反射率(排除來自玻璃基板之未塗佈第二主表面之4%反射率)。在玻璃基板之一或多個主表面由典型封裝劑(亦即，另外膜或層)覆蓋的一些狀況下，單獨來自膜堆疊結構與膜-玻璃塗佈界面(減去未塗佈玻璃界面之反射率)之反射率可跨於450nm-650nm、420nm-680nm或甚至400nm-700nm之可見波長範圍為小於約5%、4%、3%、2%或甚至小於約1.5%，該封裝劑具有約1.45-1.65之封裝劑折射率。此外，堆疊結構可展現高透光性，根據一般關係：透射率=100%-反射率-吸收率，該高透光性指示低反射率及低吸收率兩者。堆疊結構之透射率值(當忽略與單獨玻璃基板或封裝劑層相關聯的反射率及吸收率時)可跨於450nm-650nm、420nm-680nm或甚至400nm-700nm之可見波長範圍為大於約75%、80%、85%、90%、95%或甚至98%。

積層物件100、100a之光學性質可藉由改變膜110、裂紋緩和層130及/或玻璃基板120之一或多種性質來調整。例如，在約400nm至約700nm之可見波長範圍內，物件100、100a可展現15%或更小、10%或更小、8%或更小、7%或更小、6.9%或更小、6.8%或更小、6.7%或更小、6.6%或更小、6.5%或更小、6.4%或更小、6.3%或更小、6.2%或更小、6.1%或更小及/或6%或更小之總反射率。範圍可如上文所指定來進一步改變，且單獨膜堆疊/塗佈玻璃界面之範圍在上文中列出。在更特定實施例中，本文所述的物件100、100a可展現比不具有裂紋緩和層130之物件低的平均反射率及大的平均撓曲強度。在一或多個替代實施例中，物件100之光學性質、電氣性質或機械性質中之至少兩種可藉由改變玻璃基板120、膜110及/或裂紋緩和層130之厚度來調整。另外或替代地，物件100、100a之平均撓曲強度可藉由改質玻璃基板120、膜110及/或裂紋緩和層130之厚度來調整或改良。

物件100、100a可包括安置於玻璃基板120上之一或多個另外膜。在物件100之一或多個實施例中，一或多個另外膜可安置於膜110上或與膜相反的主表面上。另外膜可安置成與膜110直接接觸。在一或多個實施例中，另外膜可定位於：1)玻璃基板120與裂紋緩和層130之間(例如，在積層物件100a中)；或2)裂紋緩和層130與膜110(例如，在積層物件100中)之 間。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130及膜110兩者可定位於玻璃基板120與另外膜之間。另外膜可包括防護層、黏附層、平面化層、防彈層、光學黏結層、顯示層、極化層、光吸收層、反射改質干涉層、防刮層、障壁層、鈍化層、密封層、擴散阻斷層及其組合，及執行此等或相關功能的此項技術中已知的其他層。適合防護或障壁層之實例包括含有SiO_x、SiN_y、SiO_xN_y、其他類似材料及其組合之層。此等層亦可經改質以匹配或補充膜110、裂紋緩和層130及/或玻璃基板120之光學性質。例如，防護層可經選擇以具有與裂紋緩和層130、膜110或玻璃基板120類似的折射率。一般技藝人士應明白，可出於各種理由來插入具有變化折射率及/或厚度之多個另外膜。另外膜(以及裂紋緩和層130及膜110)之折射率、厚度及其他性質可在不脫離本揭示內容之精神的情況下經進一步改質及最佳化。例如，在其他狀況下，可使用替代膜設計，其中裂紋緩和層130可具有比膜高的折射率。

在一或多個實施例中，所描述物件100、100a可用於資訊顯示裝置及/或觸控感測裝置。在一或多個替代實施例中，物件100、100a可為積層結構之部分，例如作為欲用於汽車或飛機窗戶之玻璃-聚合物-玻璃積層安全性玻璃。用作此等積層體中之間層的示範性聚合物材料為PVB(聚乙烯丁醛)，且存在可使用的此項技術中已知的許多其他間層材料。此外，存在用於積 層玻璃之結構的各種選擇，其不受特定限制。物件100、100a可在最終應用中為彎曲或成形的，該最終應用例如作為汽車擋風玻璃、遮陽板或側窗。物件100、100a之厚度可出於設計或機械理由而改變；例如，物件100、100a可在邊緣處比在物件之中心處厚。物件100、100a可經酸拋光或以其他方式處理來移除或減少表面瑕疵之效應。

本揭示內容之第二態樣係關於利用本文所述的物件100之覆蓋玻璃應用。在一或多個實施例中，覆蓋玻璃可包括積層物件，該積層物件具有：玻璃基板120(其可為強化或未強化的)；防刮膜(例如，膜110)，其包括硬質材料，諸如AlO_xN_y、AlN、SiO_xN_y、SiAl_vO_xN_y、Si₃N₄及其組合；以及裂紋緩和層130。積層物件可包括一或多個另外膜，以用於減少反射及/或在積層物件上提供易清潔或抗指紋表面。

本揭示內容之另一態樣係關於包括本文所述的物件之觸控感測裝置。在一或多個實施例中，觸控感測器裝置可包括玻璃基板120(其可為強化或未強化的)、包含透明導電氧化物之膜110及裂紋緩和層130。透明導電氧化物可包括氧化銦錫、氧化鋁鋅、氟化氧化錫或此項技術中已知的其他者。在一或多個實施例中，膜110不連續地安置於玻璃基板120上。換言之，膜110可安置於玻璃基板120之離散區域上。具有膜之離散區域形成圖案化或塗佈區域(未圖示)，而不具有膜之離散 區域形成未圖案化或未塗佈區域(未圖示)。在一或多個實施例中，圖案化或塗佈區域及未圖案化或未塗佈區域係藉由以下方式形成：將膜110連續地安置於玻璃基板120之表面上，且隨後選擇性地蝕刻移除離散區域中之膜110，以便在彼等離散區域中不存在膜110。膜110可使用呈水溶液的諸如HCl或FeCl₃之蝕刻劑來蝕刻移除，該蝕刻劑諸如可自Transene Co購得的TE-100蝕刻劑。在一或多個實施例中，裂紋緩和層130不會由蝕刻劑顯著降級或移除。替代地，膜110可選擇性地沉積於玻璃基板120之表面之離散區域上，以形成圖案化或塗佈區域及未圖案化或未塗佈區域。

在一或多個實施例中，未塗佈區域具有類似於塗佈區域之總反射率的總反射率。在一或多個特定實施例中，未圖案化或未塗佈區域具有跨於約450nm至約650nm、約420nm至約680nm或甚至約400nm至約700nm之可見波長範圍的總反射率，該總反射率與圖案化或塗佈區域之總反射率相差約5%或更小、4.5%或更小、4%或更小、3.5%或更小、3%或更小、2.5%或更小、2.0%或更小、1.5%或更小或甚至1%或更小。

根據本揭示內容之另一態樣，包括裂紋緩和層130及膜110兩者的物件100展現對此等物件於觸控感測裝置中之使用可接受的電阻率，該膜110可包括氧化銦錫或其他透明導電氧化物。在一或多個實施例中， 當存在於本文揭示的物件中時膜110展現約100歐姆/平方或更小、80歐姆/平方或更小、50歐姆/平方或更小或甚至30歐姆/平方或更小的薄片電阻。在此等實施例中，膜可具有約200nm或更小、150nm或更小、100nm或更小、80nm或更小、50nm或更小或甚至35nm或更小之厚度。在一或多個特定實施例中，當存在於物件中時此等膜展現10 x 10^-4歐姆-cm或更小、8 x 10^-4歐姆-cm或更小、5 x 10^-4歐姆-cm或更小或甚至3 x 10^-4歐姆-cm或更小之電阻率。因此，當存在於本文揭示的物件100中時，膜110可有利地維持用於觸控感測器應用(包括投射式電容式觸控感測器裝置)中之透明導電氧化物膜及其他此等膜所預期的電氣及光學效能。

本文之揭示內容亦可應用於具有不為交互式的或用於顯示器之物件100、100a；例如，此等物件可用於殼體，其中裝置具有玻璃前側及背側，該玻璃前側用於顯示且可為交互式的，且該背側可在最廣義上稱為「裝飾性的」，此意謂背部可「漆塗」一些色彩，加以藝術加工或附上關於製造商、模型及序列號之資訊、紋理或其他特徵。

關於積層物件100(參見第1圖)之光學性質，膜110可包含防刮材料，諸如AlN、Si₃N₄、AlO_xN_y及SiO_xN_y，該防刮材料擁有在約1.7至約2.1範圍內之相對高折射率。用於積層物件100及100a(參見第1A圖)中之玻璃基板120典型地具有在約1.45至約1.65範 圍內之折射率。另外，用於物件100及100a之裂紋緩和層130典型地具有稍微接近對基板120及膜110(當存在時)而言常見的折射率範圍或在該等折射率範圍之間的折射率。此等折射率值之差異(例如，基板120與裂紋緩和層130之間的折射率值差異)可造成不合需要的光學干涉效應。詳言之，界面150及/或160(參見第1及1A圖)處之光學干涉可導致光譜反射率振盪，從而產生在物件100及100a中所觀察到的表觀色彩。由於在入射照射角下光譜參考振盪之位移，反射色彩隨視角而變化。最終，在入射照射角下所觀察色彩及色移常常使裝置使用者分心或為裝置使用者不可接受的，尤其在利用敏銳光譜特徵之照射(諸如螢光照明及一些LED照明)下如此。

根據本揭示內容之態樣，物件100及100a中之所觀察色彩及色移可藉由最小化界面150及160之一或兩者處的反射率，進而減少整個物件的反射率振盪及反射色移而減少。在一些態樣中，裂紋緩和層130之密度、厚度、組成物及/或孔隙率可經特製來最小化界面150及160處之此種反射率。例如，根據前述態樣配置層130可減少跨於可見光譜之振幅及/或反射率之振盪。

如本文所使用，術語「振幅」包括反射率或透射率之峰值至谷值改變。亦如本文所使用，術語「透射率」係定義為在透過物件100及100a透射的給定波長範圍內入射光功率之百分比。術語「平均透射率」係指光透射率之光譜平均數乘以發光效率函數，如由CIE標 準觀測者所描述。術語「反射率」係類似地定義為在自物件100及100a反射的給定波長範圍內入射光功率之百分比。一般而言，透射率及反射率係使用特定線寬來量測。此外，片語「平均振幅」包括在光波長區間內在每一可能的100nm波長範圍內取平均值的反射率或透射率之峰值至谷值改變。如本文所使用，「光波長區間」包括在約420nm至約700nm之範圍。

根據一或多個實施例，積層物件100及100a在可見光譜範圍內展現85%或更大之平均透射率。在一些實施例中，積層物件100及100a可展現80%或更大、82%或更大、85%或更大、90%或更大、91%或更大、92%或更大、93%或更大、94%或更大或95%或更大之平均透射率。

在一些態樣中，物件100及100a在可見光譜範圍內展現20%或更小之平均總反射率。物件100、100a之某些實施例例如展現20%或更小、15%或更小、10%或更小、9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小或5%或更小之總反射率。

根據一或多個實施例，物件100及100a具有總反射性，該總反射性與玻璃基板120之總反射性相同或比其更小。在一或多個實施例中，物件100及100a在光波長區間內展現相對平坦透射光譜、反射光譜或透射及反射光譜。在一些實施例中，相對平坦透射及/或反射光譜包括沿整個光波長區間或光波長區間中之波長範圍 節段為約5百分點或更小之平均振盪振幅。波長範圍節段可為約50nm、約100nm、約200nm或約300nm。在一些實施例中，平均振盪振幅可約4.5百分點或更小、約4百分點或更小、約3.5百分點或更小、約3百分點或更小、約2.5百分點或更小、約2百分點或更小、約1.75百分點或更小、約1.5百分點或更小、約1.25百分點或更小、約1百分點或更小、約0.75百分點或更小、約0.5百分點或更小、約0.25百分點或更小或約0百分點，及其之間的所有範圍及子範圍。在一或多個特定實施例中，物件100及100a在光波長區間內的約100nm或200nm之選定波長範圍節段範圍內展現透射率，其中光譜之振盪具有約80%、約82%、約84%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%或約95%及其之間的所有範圍及子範圍之最大峰值。

在一些實施例中，相對平坦平均透射率及/或平均反射率包括沿光波長區間中的指定波長範圍節段之最大振盪振幅，其表示為平均透射率或平均反射率之百分比。積層物件100及100a之平均透射率或平均反射率將亦沿光波長區間中的相同指定波長範圍節段來量測。波長範圍節段可為約50nm、約100nm或約200nm。在一或多個實施例中，物件100及100a展現具有以下平均振盪振幅之平均透射率及/或平均反射率：約10%或更小、約5%或更小、約4.5%或更小、約4%或 更小、約3.5%或更小、約3%或更小、約2.5%或更小、約2%或更小、約1.75%或更小、約1.5%或更小、約1.25%或更小、約1%或更小、約0.75%或更小、約0.5%或更小、約0.25%或更小或約0.1%或更小及其之間的所有範圍及子範圍。此種基於百分比之平均振盪振幅可由物件沿光波長區間中的約50nm、約100nm、約200nm或約300nm之波長範圍節段而展現。例如，根據本揭示內容之物件可在光波長區間內的沿約500nm至約600nm之波長範圍(其為約100nm之波長範圍節段)展現約85%之平均透射率。物件亦可展現沿相同波長範圍(500nm至約600nm)為約3%之基於百分比之振盪振幅，該波長範圍意指沿500nm至600nm之波長範圍，絕對(基於非百分比的)振盪振幅為約2.55百分點。

本揭示內容之第二態樣係關於併入有本文所揭示之物件100、100a的裝置，如第17及18圖所示。第17-18圖中所示的裝置為行動電話，但可包括具有顯示器之任何裝置或物件(例如，消費者電子設備，包括行動電話、平板、電腦、導航系統及類似物)、建築學物件、運輸物件(例如，汽車、火車、飛機、水上飛機等等)、用具物件或需要一些透明度、防刮性、耐磨性或其組合之任何物件。第17圖展示消費者電子裝置1000，其包括外殼1020，該外殼具有前部1040、背部1060及側表面1080；電氣組件(未展示)，該電氣組件至少部分地處於該外殼內或全部處於該外殼內且至少包括控制器、記 憶體及處於該外殼之前表面處或相鄰於該前表面之顯示器1120；及物件100、100a，該物件處於該外殼之前表面處或之上以使得其處於該顯示器之上。在一些實施例中，外殼1020可包括物件100、100a，該物件處於背部1060、側表面1080或前部1040之部分的任何一或多者處。

本揭示內容之另一態樣係關於形成物件100及100a之方法。在一或多個實施例中，此等方法包括：提供玻璃基板120、將膜110安置於玻璃基板之第一主表面以在其之間產生有效界面，以及控制有效界面之有效黏附能量。在某些態樣中，此等方法包括：提供玻璃基板120並在基板上產生有效界面，以及控制有效界面之有效黏附能量。在一或多個實施例中，該方法包括：控制有效黏附能量小於約4J/m²。在一或多個實施例中，控制有效黏附能量包括：在安置膜(例如，針對物件100而言)之前，將裂紋緩和層130安置於玻璃基板120之表面(例如，主表面122、124及/或一或多個次表面之一或多者)上。換言之，控制有效黏附能量包括：針對物件100在膜110與玻璃基板120之間安置裂紋緩和層130，及針對物件100a在基板120上安置裂紋緩和層130。

在形成物件100及100a之方法中，裂紋緩和層130可包括氟，且在一些狀況下可進一步包括金屬。根據一些實施例，裂紋緩和層130包括金屬氟化物。另 外，金屬氟化物可藉由物理氣相沉積及其他沉積技術而沉積在玻璃基板120上，該等技術包括但不限於蒸發、電子束蒸發、離子輔助沉積、濺鍍及原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)技術。當裂紋緩和層130併入有兩種或兩種以上金屬氟化物時，前述技術中之一些技術可用於以單一膜結構來共沉積此類材料，如熟習此項技術者所理解的。在其他實施方式中，裂紋緩和層可包括單獨金屬氧化物或金屬氧化物與前述金屬氟化物之組合。金屬氧化物層可經由各種熱製程來生成，該等熱製程包括經由任何前述沉積技術沉積金屬，繼之以在氧化環境中之熱處理。

根據一些實施方式，形成物件100及100a之方法使用包括有機矽酸鹽材料(例如，甲基化二氧化矽)之裂紋緩和層130。因此，用於形成物件100、100a之此等方法可使用用於沉積裂紋緩和層之步驟，該等步驟包括以下沉積技術中之任一者：大氣壓電漿化學氣相沉積(atmospheric plasma chemical vapor deposition；AP-CVD)、電漿增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition；PECVD)或玻璃上旋塗(spin-on-glass；SOG)處理技術。在一些態樣中，有機矽酸鹽材料之特徵在於具有小於四之平均矽連通性之矽氧烷網狀結構，其中每一矽原子平均具有與至多三個有機基團直接鍵結的一定的非零機率。典型地，此類材 料係由單官能有機矽化合物、雙官能有機矽化合物或三官能有機矽化合物之反應形成，視情況利用諸如矽前驅物及氧化劑之其他添加物。

在一或多個實施例中，該方法包括：經由真空沉積製程安置膜110及/或裂紋緩和層130。在特定實施例中，此等真空沉積製程可利用至少約25℃、50℃、75℃、100℃、200℃、300℃、400℃及其之間的所有範圍及子範圍之溫度。在一些實施例中，裂紋緩和層130可藉由濕式製程來形成。

在一或多個特定實施例中，該方法包括：控制裂紋緩和層130及/或膜110之厚度。控制本文揭示的裂紋緩和層及/或膜之厚度可藉由以下方式執行：控制用於形成裂紋緩和層及/或膜之一或多種製程，以便施加具有所欲或所定義厚度之裂紋緩和層及/或膜。在一更加特定實施例中，該方法包括：控制裂紋緩和層130及/或膜110之厚度以維持(或在一些狀況下增強)玻璃基板120之平均撓曲強度、玻璃基板120之功能性質及/或膜110之功能性質。

在一或多個替代實施例中，該方法包括：控制裂紋緩和層130及/或膜之連續性。控制裂紋緩和層130之連續性可包括形成連續裂紋緩和層且移除裂紋緩和層之選定部分以產生不連續裂紋緩和層。在其他實施例中，控制裂紋緩和層之連續性可包括選擇性地形成裂 紋緩和層，以形成不連續裂紋緩和層。此等實施例可使用遮罩、蝕刻劑及其組合來控制裂紋緩和層之連續性。

在一或多個替代實施例中，該方法包括：當裂紋緩和層130安置於玻璃基板120上(關於形成積層物件100、100a之方法而言)時，但在膜110之沉積之前(尤其關於物件100a而言)控制裂紋緩和層130之表面能。在此中間建造階段時控制裂紋緩和層之表面能可適用於建立可重複製造製程。在一或多個實施例中，該方法包括：控制裂紋緩和層130之表面能(如當裂紋緩和層130未受覆蓋且暴露至空氣時所量測)小於約70mJ/m²或更小、60mJ/m²或更小、50mJ/m²或更小、40mJ/m²或更小、30mJ/m²或更小、20mJ/m²或更小，但在一些狀況下大於約15mJ/m²。在一或多個實施例中，前述表面能值及範圍包括極性分量及分散分量，且可藉由將由S.Wu(1971)開發的已知理論模型擬合至三種試驗液體(水、二碘甲烷及十六烷)之三個接觸角來量測。(參見S.Wu,J.Polym.Sci.,Part C,第34卷，第19-30頁，1971)。

在一或多個實施例中，該方法可包括：在裂紋緩和層130中產生受控量之孔隙率。該方法可視需要包括：控制裂紋緩和層之孔隙率，如本文另外所述。該方法可進一步包括：經由控制裂紋緩和層之沉積及製造製程來控制裂紋緩和層及/或膜之固有膜應力。

該方法可包括：將如本文所述的另外膜安置於玻璃基板120上。在一或多個實施例中，該方法可包括：將該另外膜安置於玻璃基板上以使得該另外膜安置於玻璃基板120與裂紋緩和層130之間、於裂紋緩和層130與膜110之間，或使得膜110介於裂紋緩和層130與該另外膜之間。替代地，該方法可包括：將該另外膜安置於玻璃基板120的與安置有膜之表面相反的主表面上。

在一或多個實施例中，該方法包括：在將裂紋緩和層130、膜110及/或另外膜安置於玻璃基板上之前或之後強化玻璃基板120。玻璃基板120可經化學強化或以其他方式強化。玻璃基板120可在將裂紋緩和層130安置於玻璃基板120上之後但在將膜110安置於玻璃基板上之前予以強化。玻璃基板120可在將裂紋緩和層130及膜110安置於玻璃基板120上之後但在將另外膜(若存在)安置於玻璃基板上之前予以強化。在不利用另外膜的情況下，玻璃基板120可在將裂紋緩和層130及膜110安置於玻璃基板上之後予以強化。

以下實例表示本揭示內容之某些非限制性實施例。

實例1：具有BaF₂及BaF₂/HfO₂裂紋緩和層之積層物件之強度。

指定為實例1A-1D(「實例(Exs.)1A-1D」)之樣本積層物件係藉由根據以下組成 物來提供玻璃基板而形成：約65mol%之SiO₂、約5mol%之B₂O₃、約14mol%之Al₂O₃、約14mol%之Na₂O及約2.5mol%之MgO。玻璃基板具有1mm之厚度。玻璃基板藉由離子交換來強化以提供約690MPa之表面壓縮應力(compressive stress；CS)及約24μm之壓縮層深度(depth of layer；DOL)。離子交換製程係藉由將玻璃基板浸沒於熔融硝酸鉀(KNO₃)浴中來進行，該浴係加熱至在約350℃至450℃範圍內之溫度。將玻璃基板浸沒於浴中達3-8小時之持續時間，以達成表面CS及壓縮DOL。在完成離子交換製程之後，在由Semiclean KG供應的2%濃度的KOH清潔劑溶液中清潔實例1A-1D之玻璃基板，該清潔劑溶液具有約50℃之溫度。

在實例1中，實例1A樣本表示對照物，因為其僅僅含有玻璃基板。類似地，實例1B樣本亦用作對照物，因為其含有厚度為約440nm之SiN_x防刮膜且缺少裂紋緩和層。在實例1B樣本中，SiN_x防刮膜係在Plasma-Therm Versaline HDPCVD系統中於150℃下利用矽烷前驅物氣體及氮氣來沉積。在實例1C及1D樣本中，玻璃基板及防刮SiN_x膜係根據實例1A及1B來使用。另外，實例1C及1D擁有厚度為約300nm的包含BaF₂膜之裂紋緩和層。更確切而言，用於實例1C樣本之裂紋緩和層包含BaF₂/HfO₂結構，其中HfO₂膜之厚度為約100nm。在實例1C，BaF₂膜係於50℃下 處理且經配置具有約19%之孔隙率。關於實例1D，用於此樣本積層物件中之BaF₂膜顯著地比用於實例1C中之BaF₂膜更緻密，因為該BaF₂膜係於200℃下處理且經配置具有約4%之孔隙率。

環對環(ring-on-ring；ROR)斷裂負載測試係用於證明實例1A-1D之平均撓曲強度之留存，如第7圖所示。對ROR斷裂負載測試而言，具有膜及/或裂紋緩和層之側面處於張力狀態。ROR斷裂負載測試參數包括：1.6mm之接觸半徑、1.2mm/分鐘之十字頭速度、0.5吋之負載環直徑，及1吋之支撐環直徑。測試之前，將黏附膜置放於所測試樣本之兩側上以容納破碎玻璃刺。

如第7圖所例示，包含BaF₂或BaF₂/HfO₂之裂紋緩和層之添加(分別為實例1C及1D)產生留存與不具有裂紋緩和層或膜之玻璃基板(實例1A)約相同平均撓曲強度之積層物件。此外，具有裂紋緩和層之物件(實例1C及1D)展現比包含僅僅具有SiN_x膜而無裂紋緩和層之強化玻璃基板的物件(實例1B)大的平均撓曲強度。詳言之，具有SiN_x膜而無裂紋緩和層之實例1B樣本展現相較於僅僅包含強化玻璃基板而無另外膜或層之對照樣本(實例1A)而言的平均撓曲強度之實質減小。

實例2：具有BaF₂裂紋緩和層及SiN_x防刮膜之積層物件之光學性質。

指定為實例2A-2E之積層物件樣本(「實例(Exs.)2A-2E」)係在實例2中藉由提供0.7mm厚的離子交換強化鋁矽酸鹽玻璃基板來製成。此等基板擁有與實例1相同的組成物。使玻璃基板於具有約350-450℃之溫度的KNO₃熔融鹽浴中離子交換3-8小時。離子交換玻璃基板具有約687MPa之壓縮應力及約24微米之離子交換層深度。隨後在具有約50-70℃之溫度的KOH清潔劑溶液(1-4% Semiclean KG)中，在40-110KHz之超音波攪動下清潔玻璃基板，在DI水中以相同頻率範圍中之超音波加以清洗，且乾燥。

在實例2中，實例2A樣本表示對照物，因為其僅僅含有玻璃基板。類似地，實例2B樣本亦用作對照物，因為其含有八層防刮(eight layer scratch-resistant；「8L SCR」)膜，該膜具有如下文表1中概述的層厚度且缺少裂紋緩和層。在實例2B樣本中，防刮膜堆疊係利用與用於實例1之可適用樣本相同的系統及參數來沉積。在實例2C、2D及2E樣本中，使用根據實例2A及2B之玻璃基板。另外，實例2C、2D及2E擁有厚度為約200nm的包含BF₂之裂紋緩和層。在實例2C及2D中，裂紋緩和層結構之BaF₂部分係於50℃下處理且經配置具有約19%之孔隙率。在實例2E中，裂紋緩和層結構係於200℃下處理且經配置具有約4%之孔隙率。另外，實例2D及2E具有8L SCR堆疊，其如下文表1中所述沉積於裂紋緩和層之上。

在第8A圖中，提供指定為實例2A至2E的積層物件之反射光譜及透射光譜。圖例中之前綴「R」及「T」各自表示一系列分別相應於反射率資料及透射率資料之資料。更確切而言，光波長區間(亦即，420nm與700nm之間)中的反射光譜及透射光譜之振盪不大於約14%。由實例2A、2B、2C、2D及2E指定之積層物件樣本在可見光波長範圍內展現約3%至5%或更小之R及T振盪。應注意，具有多孔BaF₂裂紋緩和層及8L SCR堆疊之實例2D樣本展現相對於裸玻璃基板及具有8L SCR堆疊對照物之基板(實例2A及2B)而言的最大透射率減小。詳言之，實例2D在380nm至780nm展現在約75%與85%之間的透射率級別。

參看第8B圖，此圖描繪隨實例2A、2B、2C、2D及2E之波長而變化的1-(R+T)，其中R為反射率且T為透射率。亦即，量「1-(R+T)」等於透射率及反射率(如第8A圖所描繪)之總和與整體之間的差異。因此， 「1-(R+T)」反映所吸收及/或散射的光之量，而非在其他情況下透過樣本反射或透射的光之量。在第8B圖中，明顯的是，相較於玻璃基板對照物(亦即，實例2A)而言，BaF₂裂紋緩和層(亦即，實例2C)產生極少至不產生光散射或吸收。然而，當8L SCR塗層沉積於BaF₂裂紋緩和層之上(亦即，實例2D及2E)時，發生一些散射及/或吸收，但在450nm至800nm波長範圍內，級別通常小於10%。

實例3：第8B圖所示的散射及/或吸收之起因

製備一組十二個樣本，即實例3A1-A3、3B1-B3、3C1-C3及3D1-D3，以便研究由於表面粗糙度之光散射，此係作為利用具有多孔BaF₂裂紋緩和層及8L SCR之物件(參見，例如，第8B圖中之實例2C及2D)所觀察到的稍微降低的透射率級別之起因。實例3A1-A3相應於具有以下者之樣本：裸基板、具有在50℃下沉積的200nm BaF₂層之基板以及在200℃下沉積的200nm BaF₂層之基板。實例3B1-B3各自具有與各別樣本實例3A1-3A3相同的結構，以及安置在各別裸基板或BaF₂層/基板結構之上的400nm SiN_x膜。實例3C1-C3各自具有與各別樣本實例3A1-3A3相同的結構，以及安置在各別裸基板或BaF₂層/基板結構之上的2000nm SiN_x膜。實例3D1-D3各自具有與各別樣本實例3A1-3A3相同的結構，以及安置在各別裸基板或BaF₂層/基板結構之上的8L SCR膜。

如第9圖所示，對指定為實例3A1-3D3之十二個樣本進行透射率、反射率及表面粗糙度量測，以便生成在400nm之波長下的1-(R+T)對比均方根(root mean squared；「RMS」)表面粗糙度(R_q,nm)之圖。如由本領域一般技藝人士所理解的，使用原子力顯微術(atomic force microscopy；「AFM」)技術對每一樣本進行RMS量測。在第9圖中，來自每一群組的具有最大光滑度(亦即，最低R_q值)之樣本為未塗佈玻璃基板(例如，實例3A1、3B1、3C1及3D1)。相反地，最粗糙樣本為具有在50℃下沉積的200nm BaF₂層之彼等樣本(例如，實例3A3、3B3、3C3及3D3)。因而，第9圖展示，由此等樣本散射及/或吸收的光之量不受未塗佈玻璃基板樣本之表面粗糙度的影響。對比而言，當物件含有400nm SiN_x、2000nm SiN_x或8L SCR堆疊之膜時，散射及/或吸收效應更為顯著，並且隨著物件粗糙度而增加。因此，根據本揭示內容之裂紋緩和層將擁有<5nm R_q之表面粗糙度，使得無散射及/或吸收光，且不影響含有此種層之物件之總體光學性質。

實例4：具有BaF₂裂紋緩和層及十層AR膜之積層物件之光學性質。

指定為實例4A-4D之積層物件樣本(「實例(Exs.)4A-4D」)係在實例4中藉由提供1mm厚的離子交換強化鋁矽酸鹽玻璃基板來製成。此等基板擁有與實例1相同的組成物。使玻璃基板於具有約350-450℃ 之溫度的KNO₃熔融鹽浴中離子交換3-8小時。離子交換玻璃基板具有約687MPa之壓縮應力及約24微米之離子交換層深度。隨後在具有約50-70℃之溫度的KOH清潔劑溶液(1-4% Semiclean KG)中，在40-110KHz之超音波攪動下清潔玻璃基板，在DI水中以相同頻率範圍中之超音波加以清洗，且乾燥。

在實例4中，實例4A樣本表示裸玻璃對照物。實例4B亦為對照物，因為其含有十層AR(ten-layer AR；「10L AR」)膜，該膜具有在玻璃基板之上的SiO₂及SiN_x之交替層(參見下文表2)，但缺少裂紋緩和層。在實例4B樣本中，10L AR膜係在Plasma-Therm Versaline HDCVD設備中於150℃下沉積。在實例4C樣本中，根據實例4B構造製備玻璃基板及10L AR膜，以及間插在基板與10L AR膜之間的多孔200nm厚BaF₂裂紋緩和層(亦即，如在50℃下所沉積)。在實例4D樣本中，亦根據實例4B構造製備玻璃基板及10L AR膜，以及間插在基板與10L AR膜之間的緻密200nm厚BaF₂裂紋緩和層(亦即，如在200℃下所沉積)。多孔BaF₂裂紋緩和層結構(實例4C)之孔隙率為約19%，且緻密BaF₂裂紋緩和層結構(實例4D)展現約4%之孔隙率。

在第10圖中，提供針對指定為實例4A-4D之積層物件的反射光譜及透射光譜。因而，第10圖呈現可用於比較多孔或緻密BaF₂裂紋緩和層結構對具有10L AR膜之積層物件的影響的資料。圖例中之前綴「R」及「T」各自表示一系列分別相應於反射率資料及透射率資料之資料。在第10圖中，所呈現資料指示光波長區間(亦即，380nm與700nm之間)中不大於約5%的反射光譜及透射光譜之振盪。根據比較實例4A及實例4B光譜明顯的是，在基板上添加10L AR膜不會可觀地增加在光波長區間中反射率及透射率振盪之量值。同樣地，在實例4C及4D中於玻璃基板與10L AR膜之間存在BaF₂裂紋緩和層亦不會可觀地增加在光波長區間中反射率及透射率振盪之量值。另外，在實例4C及4D中BaF₂裂紋緩和層之存在亦不會可觀地減少自10L AR堆疊之透射或增加自10L AR堆疊之反射。如由第7-10圖中所描繪的資料所證明，BaF₂裂紋緩和層結構可提供強度留存，而不折損用於根據實例1-4製備的積層物件 之玻璃基板及膜(例如，SiN_x、8L SCR及10L AR膜)之光學性質。

實例5：具有來源於三甲基矽酸鹽(trimethylsilicate；TMS)的有機矽酸鹽裂紋緩和層之積層物件之強度。

在實例5，如先前所述的指定為實例1A-1B之樣本積層物件亦用於此實例。詳言之，實例1A及1B係藉由提供具有與實例1相同組成物之玻璃基板來形成。另外，在與指定為實例1A之樣本類似的離子交換條件下處理指定為實例1A1的具有裸玻璃基板之一組積層物件，該裸玻璃基板具有與用於實例1A相同的基板組成物。所有此等玻璃基板具有1.0mm之厚度。用於實例1A及1B之玻璃基板藉由離子交換來強化以提供約690MPa之表面壓縮應力(compressive stress；CS)及約24μm之壓縮層深度(depth of layer；DOL)。用於實例1A1之玻璃基板亦藉由離子交換來強化以提供約887MPa之表面CS與約42.2μm之DOL。用於實例1A、1A1及1B之離子交換製程係藉由將玻璃基板浸沒於熔融硝酸鉀(KNO₃)浴中來進行，該浴係加熱至在約350℃至450℃範圍內之溫度。將玻璃基板浸沒於浴中達3-8小時之持續時間，以達成表面CS及壓縮DOL。在完成離子交換製程之後，在由Semiclean KG供應的2%濃度的KOH清潔劑溶液中清潔實例1A、1A1及1B之玻璃基板，該清潔劑溶液具有約50℃之溫度。

在實例5中，實例1A及實例1A1樣本表示對照物，因為其僅僅含有玻璃基板。類似地，實例1B樣本亦用作對照物，因為其含有厚度為約440nm之SiN_x SCR膜且缺少裂紋緩和層。如先前所述，實例1B之SiN_x SCR膜係在Plasma-Therm Versaline HDPCVD系統中於150℃下利用矽烷及氮氣來沉積。

亦在實例5中製備指定為實例5A、5B、5C及5D之樣本。對實例5A-5D樣本而言，製備根據實例1A1條件之強化玻璃基板及根據實例1B條件之SiN_x SCR膜。另外，實例5A-5D各自擁有包含來源於三甲基矽酸鹽(trimethylsilicate；TMS)之有機矽酸鹽層之裂紋緩和層，該裂紋緩和層安置在基板與SiN_x SCR膜之間。因此，在SCR膜係沉積於有機矽酸鹽層上之前，有機矽酸鹽層係安置在基板之上。在實例5A及5B中，TMS層分別具有50nm及約300nm之目標厚度。此等裂紋緩和層係於線性DBD型大氣壓電漿系統中使用大氣壓電漿化學氣相沉積(atmospheric plasma chemical vapor deposition；APCVD)製程，在空氣中在室溫下使用10sccm TMS及180W電漿功率來沉積。類似地，用於實例5C及5D中之TMS層分別具有50nm及約300nm之目標厚度。此等裂紋緩和層係於線性DBD型大氣壓電漿系統中使用APCVD製程，在空氣中在150℃下使用10sccm TMS及180W電漿功率來沉積。用於實例5A、5B、5C及5D之各別膜之實際 厚度係分別於52.5nm、319.7nm、28.1nm及315.6nm下，藉由使用尖筆輪廓儀及掃描電子顯微鏡之技術來量測，如本領域一般技藝人士所理解的。實例5A、5B、5C及5D中之膜之膜硬度資料係藉由奈米壓痕來量測，從而分別提供0.1GPa、0.1GPa、0.44GPa及0.44GPa之值。實例5A、5B、5C及5D中之膜之膜模數資料亦係藉由奈米壓痕來量測，從而分別提供4GPa、4GPa、9GPa及9GPa之值。

環對環(ring-on-ring；ROR)斷裂負載測試係用於證明實例1A-1B及5A-5D之平均撓曲強度之留存，如第11A圖所示。對ROR斷裂負載測試而言，具有膜及/或裂紋緩和層之側面處於張力狀態。ROR斷裂負載測試參數包括：1.6mm之接觸半徑、1.2mm/分鐘之十字頭速度、0.5吋之負載環直徑，及1吋之支撐環直徑。測試之前，將黏附膜置放於所測試樣本之兩側上以容納破碎玻璃刺。

如第11A圖所例示，具有裂紋緩和層之積層物件(實例5A、5B、5C及5D)展現比包含僅僅具有SiN_x SCR膜而無裂紋緩和層之強化玻璃基板之物件(實例1B)大的平均撓曲強度。詳言之，具有SiN_x SCR膜而無裂紋緩和層之實例1B樣本展現相較於僅僅包含強化玻璃基板而無另外膜或層之對照樣本(實例1A及1A1)而言的平均撓曲強度之實質減小。

亦如第11A圖所例示，添加包含來源於TMS之有機矽酸鹽材料之4GPa模數(分別為實例5A及5B)產生留存與不具有裂紋緩和層或膜之玻璃基板(實例1A及1A1)約相同平均撓曲強度之積層物件。亦對實例5D即具有300nm厚9GPa模數裂紋緩和層之積層物件觀察到玻璃撓曲強度之完全留存。對實例5C即具有較薄50nm厚9GPa模數裂紋緩和層之積層物件觀察到部分強度留存。咸信對實例5C觀察到的可變撓曲強度值與處理相關問題相關聯，該等處理相關問題導致裂紋緩和層中之不連續性，從而在基板與SCR膜之間產生直接接觸或緊密接觸之地區。

如存在於第11A圖中之資料所證明，包含來源於TMS之有機矽酸鹽材料之裂紋緩和層可能擁有SiN_x SCR膜及/或玻璃基板之間的適度黏附性。執行根據實例5製備的50nm及300nm有機矽酸鹽膜之表面能量測。詳言之，50nm及300nm有機矽酸鹽膜分別展現29.07mJ/m²及28.72mJ/m²之總表面能階。此等表面能階低於與文獻中之典型烴聚合物相關聯的表面能值，且將預期在基板與用於此實例中之積層物件中之SiN_x膜之間產生適度黏附性。此外，用於實例5A、5B、5C及5D之裂紋緩和層之相對低彈性模數亦在第11A圖所觀察到的強度留存中起作用。如在本揭示內容中先前所概述，此等膜之彈性模數值(4GPa及9GPa)足夠低 以便促進在SCR膜與下伏結構之間的裂紋偏轉，從而確保SCR膜之存在不會負面地影響物件之總強度。

實例5A：具有有機矽酸鹽裂紋緩和層及SiN_x防刮膜之積層物件之光學性質。

積層物件樣本實例1A1及實例5A-5D係用於實例5A中以評估在SiN_x SCR膜之下含有有機矽酸鹽裂紋緩和層之積層物件之光學性質。在第11B圖中，提供針對指定為實例1A1、5A-5D之積層物件的反射光譜及透射光譜。圖例中之前綴「R」及「T」各自表示一系列分別相應於反射率資料及透射率資料之資料。含有來源於TMS之有機矽酸鹽裂紋緩和層之物件(實例5A-5D)的透射級別幾乎與裸玻璃基板(實例1A1)之透射級別相同，只不過在低於450nm之波長下存在小的透射減小。在可見光波長範圍(380nm至830nm)內，含有有機矽酸鹽層之物件(實例5A-5D)相對於裸玻璃基板(實例1A1)之平均透射減小分別為0.9%、1.1%、0.7%、1.3%。另外，此等相同樣本相對於含有裸玻璃基板之樣本(實例1A1)之平均透射減小分別為1.2%、3.5%、1.2%及4.9%。

實例6：具有有機矽酸鹽裂紋緩和層及九層AR膜之積層物件之光學性質。

在實例6中，藉由按照指定為實例4A之裸玻璃基板對照物及指定為實例4B之玻璃基板/10L DAR膜對照物(參見實例4)來提供1mm厚離子交換強化鋁矽 酸鹽玻璃基板來製成積層物件樣本。此等基板擁有與實例1相同的組成物。使玻璃基板於具有約350-450℃之溫度的KNO3熔融鹽浴中離子交換3-8小時。離子交換玻璃基板具有約687MPa之壓縮應力及約24微米之離子交換層深度。隨後在具有約50-70℃之溫度的KOH清潔劑溶液(1-4% Semiclean KG)中，在40-110KHz之超音波攪動下清潔玻璃基板，在DI水中以相同頻率範圍中之超音波加以清洗，且乾燥。實例4A樣本表示對照物，因為其僅僅含有玻璃基板。類似地，實例4B樣本亦用作對照物，因為其含有十層耐久防反射(10L DAR)膜。詳言之，用於實例4B中之10L DAR膜包含在玻璃基板之上的SiO₂及SiN_x之交替層(參見上文表2)，但缺少裂紋緩和層。在實例4B樣本中，10L DAR膜係利用Plasma-Therm HDPCVD設備來沉積。

關於亦用於實例6之實例6A及6A樣本，此等物件亦含有10L DAR膜，其與由實例4B指定的積層物件類似地處理。另外，實例6A及6A樣本在10L DAR膜之下擁有分別具有約50nm及300nm之厚度的裂紋緩和層，該裂紋緩和層包含來源於TMS之有機矽酸鹽層。詳言之，用於實例6A及6A的來源於TMS之有機矽酸鹽材料分別在與用於實例5A及5B樣本相同的條件下處理(亦即，在室溫下沉積，目標為50nm及300nm厚度)，如結合實例5所述。

在第12圖中，提供針對指定為實例4A、4B、6A及6B之積層物件的反射光譜及透射光譜。圖例中之前綴「R」及「T」各自表示一系列分別相應於反射率資料及透射率資料之資料。更確切而言，針對指定為實例4A、4B、6A及6B之每一樣本的光波長區間(亦即，在約400nm與780nm之間)中之透射光譜分別為92.1%、94.8%、94.7%及94.3%。相對於含有10L DAR膜之對照物(實例4B)在實例6A及6B樣本中納入有機矽酸鹽裂紋緩和層產生不大於0.5%的總體透射率之降低。換言之，有機矽酸鹽層在物件之總體透射率方面具有極小影響。

實例7：具有有機矽裂紋緩和層之積層物件之強度。

指定為實例7A-7F(「實例(Exs.)7A-7F」)之樣本積層物件係藉由提供與實例1具有相同組成物之玻璃基板來形成。玻璃基板具有1.0mm之厚度。玻璃基板藉由離子交換來強化以提供約687MPa之表面壓縮應力(compressive stress；CS)及約24μm之壓縮層深度(depth of layer；DOL)。離子交換製程係藉由將玻璃基板浸沒於熔融硝酸鉀(KNO₃)浴中來進行，該浴係加熱至在約350℃至450℃範圍內之溫度。將玻璃基板浸沒於浴中達3-8小時之持續時間，以達成表面CS及壓縮DOL。在完成離子交換製程之後，在由Semiclean KG供應的2%濃度的KOH清潔劑溶液 中清潔實例7A-7F之玻璃基板，該清潔劑溶液具有約50℃之溫度。

在實例7中，實例7A樣本表示對照物，因為其僅僅含有玻璃基板。類似地，實例7D1及7D2樣本亦用作對照物，因為其含有ITO透明導電薄膜，其具有約100nm之厚度且缺少裂紋緩和層。在實例7D1及7D2樣本中，沉積ITO膜。在實例7B、7C、7E及7F樣本中，根據實例7A、7D1及7D2使用玻璃基板及ITO膜。另外，實例7B、7C、7E及7F各自擁有裂紋緩和層，該裂紋緩和層包含使用AP電漿增強CVD製程利用HMDSO前驅物沉積的有機矽膜。實例7B、7C、7E及7F之有機矽膜分別具有10nm、25nm、50nm及100nm之厚度。另外，用於實例7B、7C、7E及7F之玻璃基板之有機矽膜具有約12GPa之彈性模數及小於2GPa之硬度(參見第14A及14B圖)。

ROR斷裂負載測試係用於證明實例7A-7F之平均撓曲強度之留存，如第13圖所示。對ROR斷裂負載測試而言，具有膜及/或裂紋緩和層之側面處於張力狀態。ROR斷裂負載測試參數包括：1.6mm之接觸半徑、1.2mm/分鐘之十字頭速度、0.5吋之負載環直徑，及1吋之支撐環直徑。測試之前，將黏著膜置放於所測試樣本之兩側上以容納破碎玻璃刺。

如第13圖所例示，添加厚度為50nm或100nm的包含有機矽之裂紋緩和層(分別為實例7E及7F)產 生留存與不具有裂紋緩和層或膜之玻璃基板(實例7A)幾乎相同平均撓曲強度之積層物件。例如，具有50nm有機矽裂紋緩和層之玻璃基板(實例7E)留存不具有裂紋緩和層或ITO膜之「裸」基板(實例7A)之強度的約66%。具有100nm有機矽裂紋緩和層之玻璃基板(實例7F)留存不具有裂紋緩和層或ITO膜之「裸」基板(實例7A)之強度的約84%。此外，具有裂紋緩和層之物件(實例7E及7F)展現比包含僅僅具有ITO膜而無裂紋緩和層之強化玻璃基板的物件(實例7D1及7D2)大的平均撓曲強度。詳言之，具有ITO膜而無裂紋緩和層之實例7D1及7D2樣本展現相較於僅僅包含強化玻璃基板而無另外膜或層之對照樣本(實例7A)而言的平均撓曲強度之實質減小。

參看第14A圖，圖表繪製根據本揭示內容之態樣的使用大氣壓電漿增強CVD製程利用HDMSO前驅物製備的有機矽裂紋緩和層的隨壓痕深度而變化的彈性模數資料。用作第14A圖中存在的資料之來源的有機矽膜相當於用於實例7B、7D、7E及7F之有機矽膜。應注意，第14A圖中之資料證明，有機矽層具有針對至多100nm之壓痕深度而言約12GPa之彈性模數。咸信，針對超過100nm之壓痕深度的彈性模數資料受測試相關人造物之影響。

參看第14B圖，圖表繪製隨用於產生第14A圖中之資料的有機矽裂紋緩和層樣本之壓痕深度而變化 的硬度資料。對第14B圖而言，由「實例8A-8G」識別之資料系列相應於針對具有相同有機矽層之基板的個別硬度試驗操作。如由第14B圖所證明，有機矽層具有小於2GPa之硬度。在此，咸信，與前幾奈米深度及超過100nm之壓痕深度相關聯的硬度資料受測試相關人造物之影響。

參看第15圖，提供圖表，其呈現針對具有約100nm之厚度的有機矽裂紋緩和層之透光性資料。該層係使用大氣壓電漿增強CVD製程製備。如第15圖所證明，100nm有機矽層在包括可見光波長的300nm至900nm之寬波長範圍內展現高於90%之透光性。

在第16圖中，提供自來玻璃基板之橫剖面的掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope；SEM)影像，該玻璃基板具有約150nm厚度之有機矽裂紋緩和層。根據本揭示內容之另一態樣，該層係使用大氣壓電漿增強CVD製程來製備。如第16圖所指示，有機矽層具有在選定區域中約143nm至約155nm之相當恆定的厚度。

雖然本揭示內容已就有限數量的實施例來描述以達說明之目的，但是獲益於本揭示內容之熟習此項技術者將瞭解的是：可設想不脫離如本文揭示的揭示內容之範疇的其他實施例。因此，熟習此項技術者可思及不脫離本揭示內容之精神及範疇的各種修改、改編及替代。

Claims (10)

1. 一種物件，其包含：一玻璃基板，其具有相反主表面；一裂紋緩和層，其安置於一第一主表面上；及一膜，其安置於該裂紋緩和層上，其中該裂紋緩和層之特徵在於約20GPa或更小之一彈性模數，且進一步地，其中該裂紋緩和層之折射率大於或等於該基板之折射率且小於或等於該膜之折射率。
2. 如請求項1所述之物件，其中該物件於該第一界面及該第二界面之一或多者處展現小於約4J/m²之一有效黏附能量。
3. 如請求項1所述之物件，其中該物件之特徵在於一平均撓曲強度，該平均撓曲強度為該基板之一平均撓曲強度的至少90%。
4. 如請求項1所述之物件，其中該基板及裂紋緩和層各自包含一透光性，且該裂紋緩和層之該透光性與該基板之該透光性變化相差1%或更小。
5. 如請求項1-4中任一項所述之物件，其中該裂紋緩和層進一步包含一有機矽酸鹽材料。
6. 如請求項1-4中任一項所述之物件，其中該裂紋緩和層具有約300nm或更小之一厚度。
7. 如請求項1-4中任一項所述之物件，其中該膜包含氮化矽、氮氧化矽、氮氧化鋁、氮化鋁、氮氧化矽鋁或氧化銦錫。
8. 如請求項1-4中任一項所述之物件，其中該裂紋緩和層包含一金屬氟化物層，該金屬氟化物層具有20%或更小之一孔隙率。
9. 如請求項5所述之物件，其中該有機矽酸鹽材料為甲基化二氧化矽材料。
10. 一種裝置，其包含：一外殼，其具有前部；背部及側表面；電氣組件，其至少部分地處於該外殼內部；及一顯示器，其處於該外殼之該前表面處或相鄰於該前表面；其中如請求項1-4中任一項所述之物件係安置於該顯示器之上。