TWI825112B - 具有改善的應力分佈的玻璃基製品及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
藉由獨特的離子交換過程來製造玻璃基製品，該離子交換過程造成具有改善的應力分佈的玻璃基製品，該等應力分佈在中等深度處具有較高的應力值。該離子交換過程的媒質包括玻璃基基板的基本組成中的二或更多種鹼金屬氧化物的二或更多種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本玻璃組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。
Description
此申請案依據專利法主張於2018年7月2日所提出的第62/693,134號的美國臨時專利申請案的優先權權益，該申請案的整體內容於本文中以引用方式依附及併入本文中。
本揭示內容的實施例大致與具有改善的應力分佈的玻璃基製品及用於製造該等玻璃基製品的方法相關。
玻璃基製品被用在許多各種工業中，包括消費電子設備、運輸、建築、國防、醫療、及包裝。對於消費電子設備而言，玻璃基製品在電子設備中被用作可攜式或行動電子通訊及娛樂設備(例如行動電話、智慧型手機、平板電腦、視訊播放器、資訊終端(IT)設備、膝上型電腦、導航系統等等)的覆蓋板或窗。在建築中，玻璃基製品被包括在窗戶、淋浴板、及檯面中；且在運輸中，玻璃基製品存在於汽車、火車、飛機、及航海器中。玻璃基製品適用於需要優越斷裂抗性但薄且輕量的製品的任何應用。對於每種工業而言，玻璃基製品的機械及/或化學可靠度一般由功能性、效能、及成本所驅動。改善這些製品的機械及/或化學可靠度是一個持續的目標。
化學處理是一種賦予所需的/工程設計的應力分佈的強化方法，該應力分佈具有以下參數中的一或更多者：壓縮應力（CS）、壓縮線深度（DOC）、及最大中心張力（CT）。許多玻璃基製品（包括具有工程設計過的應力分佈的彼等玻璃基製品）具有一種壓縮應力，該壓縮應力在玻璃表面處最高或處於尖峰且隨著背向表面移動從尖峰值減少，且在玻璃製品中的應力變成張力之前在玻璃製品的某個內部位置處存在零應力。藉由對含鹼玻璃進行的離子交換（IOX）來進行的化學強化在此領域中是一個經過驗證的方法。
在消費電子設備工業中，由於與塑膠相比較佳的美觀性及及抗刮性、及與非強化玻璃相比較佳的掉落效能以及較佳的抗刮性，化學強化玻璃被用作顯示器蓋的優選材料。
持續需要提供玻璃基製品，該等玻璃基製品具有用於該等玻璃基製品的工業的機械及/或化學可靠度。也持續需要用高性價比的方式這樣做。
本揭示內容的態樣與玻璃基製品及用於製造該等玻璃基製品的方法相關。
一個態樣是一種玻璃基製品，該玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有二或更多種鹼金屬氧化物；該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；及金屬氧化物，與該中心組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面向針對該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；其中在比該DOL深約三倍的厚度處，該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的濃度是在該中心組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
另一個態樣是一種玻璃基製品，該玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有二或更多種鹼金屬氧化物；該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；及應力分佈，包括：尖峰區域，從該第一表面向過渡區域延伸；該過渡區域，向尾部區域延伸；及該尾部區域，向該玻璃基製品的中心延伸；其中該過渡區域在相對於該第一表面大於或等於約0.00625•t
的深度處包括至少約150 MPa的第一壓縮應力，且在相對於該第一表面大於或等於約0.025•t
的深度處包括至少約120 MPa的第二壓縮應力。
一個詳細態樣是一種玻璃基製品，該玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有鋰及一或更多種額外的鹼金屬氧化物；該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；壓縮線深度（DOC），大於或等於約0.13•t
；及相對於該第一表面在從約5微米到10微米深度處的第一壓縮應力為至少150 MPa，且相對於該第一表面在從約15微米到約20微米深度處的第二壓縮應力為至少120 MPa。
一個另外的態樣是一種消費電子產品，該消費電子產品包括：殼體，具有前表面、後表面、及側表面；電元件，至少部分地提供在該殼體內，該等電元件包括至少控制器、記憶體、及顯示器，該顯示器被提供在該殼體的該前表面處或附近；及蓋子，設置在該顯示器上方；其中該殼體及該蓋子中的至少一者的一部分包括如本文中所揭露的任何態樣或實施例所述的玻璃基製品。
在另一個態樣中，一種製造玻璃基製品的方法包括以下步驟：將在基本組成中含有二或更多種鹼金屬氧化物的玻璃基基板暴露於離子交換處理，以形成該玻璃基製品，該玻璃基基板具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面，該離子交換處理包括浴，該浴包括：第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的二或更多種鹼金屬不同；及該基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。
在另一個態樣中，一種製造玻璃基製品的方法包括以下步驟：將在基本組成中含有二或更多種鹼金屬氧化物的一玻璃基基板暴露於第一離子交換處理，以形成摻雜過的玻璃基基板，該玻璃基基板具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面，該第一離子交換處理包括第一浴，該第一浴包括：第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的二或更多種鹼金屬不同；及該基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；此後將該摻雜過的玻璃基基板暴露於包括第二浴的第二離子交換處理以形成該玻璃基製品，該第二浴包括第二金屬離子；及可選地更包括額外強化處理，該等額外強化處理選自由以下項目所組成的群組：離子交換、熱退火、及上述項目的組合。
依據態樣(1)，提供了一種玻璃基製品。該玻璃基製品包括：界定厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有兩種鹼金屬氧化物；該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；及金屬氧化物，與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面向針對該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度。在該DOL的約三倍的深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的濃度在該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
依據態樣(2)，提供了態樣(1)的玻璃基製品，其中在該DOL的約三倍的該深度處的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的± 5%。
依據態樣(3)，提供了態樣(1)或(2)的玻璃基製品，其中在該第一表面處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該表面濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該相應濃度的± 5 %。
依據態樣(4)，提供了態樣(1)到(3)中的一者的玻璃基製品，其中該玻璃基基板包括鹼鋁矽酸鹽、含鹼硼矽酸鹽、含鹼鋁硼矽酸鹽、或含鹼磷矽酸鹽。
依據態樣(5)，提供了態樣(1)到(4)中的一者的玻璃基製品，其中該中心組成包括1莫耳百分比或更少的與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物。
依據態樣(6)，提供了態樣(1)到(5)中的一者的玻璃基製品，其中與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物選自由以下項目所組成的群組：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）、銀（Ag）、金（Au）、銅（Cu）、及上述項目的組合。
依據態樣(7)，提供了態樣(1)到(6)中的一者的玻璃基製品，其中該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物包括鋰及鈉，且與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是鉀。
依據態樣(8)，提供了態樣(1)到(7)中的一者的玻璃基製品，包括應力分佈，該應力分佈包括：尖峰區域，從該第一表面向過渡區域延伸；過渡區域，向尾部區域延伸；及尾部區域，向玻璃基製品的中心延伸。位於尖峰區域中的應力分佈的所有點包括具有20 MPa/微米或更大的絕對值的正切，位於過渡區域中的應力分佈的所有點包括具有小於20 MPa/微米的絕對值的正切，且位於尾部區域中的應力分佈的所有點包括具有小於過渡區域的正切的絕對值的絕對值的正切。
依據態樣(9)，提供了態樣(1)到(8)中的一者的玻璃基製品，其中t
是在從50微米到5毫米的範圍中。
依據態樣(10)，提供了一種玻璃基製品。該玻璃基製品包括：界定厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有兩種鹼金屬氧化物；該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；及應力分佈。該應力分佈包括：尖峰區域，從該第一表面向過渡區域延伸；該過渡區域，向尾部區域延伸；及該尾部區域，向該玻璃基製品的中心延伸；其中該過渡區域在相對於該第一表面大於或等於約0.00625•t
的深度處包括至少約150 MPa的第一壓縮應力，且在相對於該第一表面大於或等於約0.025•t
的深度處包括至少約120 MPa的第二壓縮應力。
依據態樣(11)，提供了態樣(10)的玻璃基製品，其中該第一壓縮應力相對於該第一表面位在約5與10微米的深度之間且在約150 MPa到約300 MPa的範圍中，且該第二壓縮應力相對於該第一表面位在約15與20微米的深度之間且在約120 MPa到約240 MPa的範圍中。
依據態樣(12)，提供了態樣(10)或(11)中的一者的玻璃基製品，其中該玻璃基基板包括鹼鋁矽酸鹽、含鹼硼矽酸鹽、含鹼鋁硼矽酸鹽、或含鹼磷矽酸鹽。
依據態樣(13)，提供了態樣(10)到(12)中的一者的玻璃基製品，其中該中心組成包括1莫耳百分比或更少的與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物。
依據態樣(14)，提供了態樣(10)到(13)中的一者的玻璃基製品，其中與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物選自由以下項目所組成的群組：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）、銀（Ag）、金（Au）、銅（Cu）、及上述項目的組合。
依據態樣(15)，提供了態樣(10)到(14)中的一者的玻璃基製品，包括壓縮線深度（DOC），該壓縮線深度大於或等於0.13•t
。
依據態樣(16)，提供了態樣(10)到(15)中的一者的玻璃基製品，其中位於該尖峰區域中的該應力分佈的所有點包括具有20 MPa/微米或更大的絕對值的正切。
依據態樣(17)，提供了態樣(10)到(16)中的一者的玻璃基製品，其中位於該過渡區域中的該應力分佈的所有點包括具有一定絕對值的正切，該絕對值小於20 MPa/微米且大於位於該尾部區域中的該應力分佈的所有點的正切的絕對值。
依據態樣(18)，提供了態樣(10)到(16)中的一者的玻璃基製品，其中位於約15微米到約20微米的深度處的該應力分佈的所有點小於20 MPa/微米且大於2.0 MPa/微米。
依據態樣(19)，提供了態樣(10)到(18)中的一者的玻璃基製品，其中該第一表面處的表面壓縮應力為400 MPa或更大。
依據態樣(20)，提供了態樣(10)到(19)中的一者的玻璃基製品，其中該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物包括鋰及鈉，且與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是鉀。
依據態樣(21)，提供了態樣(10)到(20)中的一者的玻璃基製品，其中t
是在從50微米到5毫米的範圍中。
依據態樣(22)，提供了一種玻璃基製品。該玻璃基製品包括：界定厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有鋰及一或更多種額外的鹼金屬氧化物；該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；壓縮線深度（DOC），大於或等於約0.13•t
；及相對於該第一表面在從約5微米到10微米深度處的第一壓縮應力為至少150 MPa，且相對於該第一表面在從約15微米到約20微米深度處的第二壓縮應力為至少120 MPa。
依據態樣(23)，提供了態樣(22)的玻璃基製品，其中該玻璃基基板包括鹼鋁矽酸鹽、含鹼硼矽酸鹽、含鹼鋁硼矽酸鹽、或含鹼磷矽酸鹽。
依據態樣(24)，提供了態樣(22)或(23)中的一者的玻璃基製品，其中該中心組成包括1莫耳百分比或更少的與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物。
依據態樣(25)，提供了態樣(22)到(24)中的一者的玻璃基製品，其中與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物選自由以下項目所組成的群組：鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）、銀（Ag）、金（Au）、銅（Cu）、及上述項目的組合。
依據態樣(26)，提供了態樣(22)到(25)中的一者的玻璃基製品，其中在3到10微米或更大的深度處，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物的濃度為該玻璃基製品中的所有鹼金屬的5重量百分比或更多。
依據態樣(27)，提供了態樣(26)的玻璃基製品，其中與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是鉀，且該深度是10微米。
依據態樣(28)，提供了態樣(26)的玻璃基製品，其中與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是銣、銫、或鈁，且該深度是3微米。
依據態樣(29)，提供了態樣(22)到(25)中的一者的玻璃基製品，其中在20微米或更大的深度處，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物的濃度為該玻璃基製品中的所有鹼金屬的0.3重量百分比或更多。
依據態樣(30)，提供了態樣(29)的玻璃基製品，其中與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是銀、金、或銅。
依據態樣(31)，提供了態樣(22)到(30)中的一者的玻璃基製品，其中t
是在從50微米到5毫米的範圍中。
依據態樣(32)，提供了一種消費電子產品。該消費電子產品包括：殼體，具有前表面、後表面、及側表面；電元件，至少部分地提供在該殼體內，該等電元件包括至少控制器、記憶體、及顯示器，該顯示器被提供在該殼體的該前表面處或附近；及蓋子，設置在該顯示器上方；該殼體及該蓋子中的至少一者的至少一部分包括如態樣(22)到(31)中的一者所述的玻璃基製品。
依據態樣(33)，提供了一種製造玻璃基製品的方法。該方法包括以下步驟：將在基本組成中含有兩種鹼金屬氧化物的玻璃基基板暴露於離子交換處理，以形成該玻璃基製品，該玻璃基基板具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面，該離子交換處理包括媒質，該媒質包括：第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的兩種鹼金屬不同；及該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。
依據態樣(34)，提供了態樣(33)的方法，其中在針對該等第一金屬離子的層深（DOL）的約三倍的深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的濃度在該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
依據態樣(35)，提供了態樣(33)或(34)中的一者的方法，其中該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零。
依據態樣(36)，提供了態樣(33)到(35)中的一者的方法，其中該等第一金屬離子具有從該第一表面向針對該等第一金屬離子的層深（DOL）變化的第一非零濃度，且在該第一表面處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該表面濃度為該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的± 5 %。
依據態樣(37)，提供了態樣(33)到(36)中的一者的方法，其中該基本組成包括1莫耳百分比或更少的該等第一金屬離子的氧化物。
依據態樣(38)，提供了態樣(33)到(37)中的一者的方法，其中t
是在從50微米到5毫米的範圍中。
依據態樣(39)，提供了態樣(33)到(38)中的一者的方法，更包括額外強化處理，該等額外強化處理選自由以下項目所組成的群組：離子交換、熱退火、及上述項目的組合。
依據態樣(40)，提供了一種製造玻璃基製品的方法。該方法包括以下步驟：將在基本組成中含有兩種鹼金屬氧化物的玻璃基基板暴露於第一離子交換處理，以形成摻雜過的玻璃基基板，該玻璃基基板具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面，該第一離子交換處理包括第一媒質，該第一媒質包括：第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的兩種鹼金屬不同；及該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；此後將該摻雜過的玻璃基基板暴露於包括第二媒質的第二離子交換處理以形成該玻璃基製品，該第二媒質包括第二金屬離子。
依據態樣(41)，提供了態樣(40)的方法，其中在針對該等第一金屬離子的層深（DOL）的約三倍的深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的濃度在該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
依據態樣(42)，提供了態樣(40)或(41)中的一者的方法，其中在該摻雜過的玻璃基基板中，該等第一金屬離子具有從該第一表面向針對該等第一金屬離子的層深（DOL）變化的第一非零濃度，且在該第一表面處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該表面濃度為該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的± 5 %。
依據態樣(43)，提供了態樣(40)到(42)中的一者的方法，其中該基本組成包括1莫耳百分比或更少的該等第一金屬離子的氧化物。
依據態樣(44)，提供了態樣(40)到(43)中的一者的方法，其中該第二媒質包括：該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的該等離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬氧化物的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；其中該等第二金屬離子與該基本組成中的該兩種鹼金屬不同；及其中在針對該等第二金屬離子的層深（DOL）的三倍的深度處，該兩種鹼金屬中的每一者的濃度在該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
依據態樣(45)，提供了態樣(40)到(43)中的一者的方法，其中該第二媒質包括：該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的該等離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬氧化物的離子不與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；其中該等第二金屬離子與該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的兩種鹼金屬不同；及其中在針對該等第二金屬離子的層深（DOL）的三倍的深度處，該兩種鹼金屬中的每一者的濃度與該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的差異大於10%。
依據態樣(46)，提供了態樣(40)到(45)中的一者的方法，更包括額外強化處理，該等額外強化處理選自由以下項目所組成的群組：離子交換、熱退火、及上述項目的組合。
在描述幾個示例性實施例之前，要瞭解，本揭示內容不限於以下揭示內容中所闡述的構造或過程步驟的細節。本文中所提供的揭示內容能夠包括其他的實施例及用各種方式實行或實現。
整篇此說明書的對於「一個實施例」、「某些實施例」、「各種實施例」、「一或更多個實施例」、或「一實施例」的指稱意味著，與實施例結合描述的特定特徵、結構、材料、或特性被包括在本揭示內容的至少一個實施例中。因此，整篇此說明書的各種地方中的例如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在各種實施例中」、「在一個實施例中」、或「在一實施例中」的語句的出現不一定是指相同的實施例。並且，可以在一或更多個實施例中用任何合適的方式結合特定的特徵、結構、材料、或特性。
用語「玻璃基製品」及「玻璃基基板」用來包括完全或部分由玻璃所製作的任何物體，包括玻璃陶瓷（包括非晶相及晶相）。層合玻璃基製品包括玻璃及非玻璃材料的層合結構，例如玻璃及晶狀材料的層合結構。依據一或更多個實施例的玻璃基基板可以選自鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃、含鹼鋁硼矽酸鹽玻璃、及含鹼磷矽酸鹽。
「基本組成」是在任何離子交換（IOX）處理之前構成基板的化學物質。也就是說，基本組成未被來自IOX的任何離子摻雜。已經被IOX處理的玻璃基製品的中心處的組成一般實質上與基本組成相同或類似，因為IOX處理條件對基板的中心處的組成具有最小限度的影響或沒有影響。在一或更多個實施例中，玻璃製品的中心處的組成包括基本組成。
對「處於化學平衡」的指稱意味著，基板的基本組成或製品的中心組成的二或更多種鹼離子進入IOX浴的任何擴散小於約10%。
注意，在本文中可以利用用語「實質上」及「約」來表示固有的不確定性程度，該不確定性歸因於任何定量、值、測量、或其他表示。這些用語在本文中也用來表示定量表示在不造成討論中的標的的基本功能改變的情況下可以從所陳述的參考變化的程度。因此，例如，「實質不含MgO」的玻璃基製品是一種玻璃基製品，在該玻璃基製品中，MgO並非主動添加或拌合到玻璃基製品中，而是可以作為污染物用非常小的量存在，例如小於0.01莫耳百分比的量。應瞭解到，在使用修飾語「約」來描述值時，也旨在揭露該精確的值。例如，「約10莫耳百分比」旨在揭露用約修飾的值及恰好10莫耳百分比的值。
除非另有指定，本文中所述的所有組成是在氧化物的基礎上就莫耳百分比（mol%）的角度來表示的。
「應力分佈」是相對於玻璃基製品或該玻璃基製品的任何部分的位置的應力。壓縮應力區域從製品的壓縮線深度（DOC）的第一表面延伸，其中製品處於壓縮應力下。中心張力區域從DOC延伸以包括製品處於張應力下的區域。
如本文中所使用的，壓縮線深度（DOC）指的是玻璃基製品內的應力從壓縮應力改變成張應力的深度。在DOC處，應力從正（壓縮）應力橫越到負（張）應力，且因此展現了零的應力值。依據機械領域中常用的慣例，壓縮被表示為負（> 0）應力，且張力被表示為正（> 0）應力。然而，在整篇此說明書中，壓縮應力（CS）被表示為正值或絕對值，即如本文中所記載的，。此外，張應力在本文中被表示為負（> 0）應力，或在張應力被具體識別的一些情況下被表示為絕對值。中心張力（CT）指的是玻璃基製品的中心區域或中心張力區域中的張應力。最大中心張力（最大CT或CTmax
）發生在中心張力區域中，且通常位於0.5•t
處，其中t
是製品厚度。對於「標稱上」在0.5•t
處的指稱允許從最大張應力的位置的精確中心變化。
從第一表面向針對金屬氧化物的層深（DOL）變化或沿著製品厚度（t
）的至少一實質部分變化的非零金屬氧化物濃度指示，已經由於離子交換而在製品中產生了應力。在本文中可以將金屬氧化物濃度的變化稱為金屬氧化物濃度梯度。可以將濃度非零且從第一表面向DOL或沿著厚度的一部分變化的金屬氧化物描述為在玻璃基製品中產生應力。金屬氧化物的濃度梯度或變化是藉由化學強化玻璃基基板來產生的，其中玻璃基基板中的複數種第一金屬離子與複數種第二金屬離子交換。
如本文中所使用的，用語「交換深度」、「層深」（DOL）、「化學層深」、及「化學層的深度」可以可互換使用，一般而言描述由離子交換過程（IOX）所促進的離子交換針對特定離子發生的深度。DOL指的是玻璃基製品內的深度（即從玻璃基製品的表面到該玻璃基製品的內部區域的距離），在該深度下，金屬氧化物或鹼金屬氧化物的離子（例如金屬離子或鹼金屬離子）擴散到玻璃基製品中且離子的濃度達到最小值，如由輝光放電-光學發射光譜術（GD-OES）所決定的。在一些實施例中，DOL被給定為由離子交換（IOX）過程所引入的最慢擴散的或最大的離子的交換深度。
除非另有指定，CT及CS在本文中是用百萬帕（MPa）表示的，而厚度及DOC是用毫米或微米表示的。
CS及DOC是使用本領域中習知的彼等手段來測量的，例如藉由使用來自Glasstress（愛沙尼亞）的SCALP-5測量系統的散射偏振測定法來測量。用於測量CS及DOC的其他可能技術包括使用市售儀器（例如由Orihara工業有限公司（日本）所製造的FSM-6000）的表面應力計（FSM）。表面應力測量依賴應力光學係數（SOC）的準確測量，該應力光學係數與玻璃的雙折射率相關。SOC轉而是依據本領域中習知的彼等方法（例如標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16中所描述的程序C（玻璃碟法））來測量的，該文獻的整體內容以引用方式併入本文中。
本文中所揭露的是具有改善的應力分佈的玻璃基製品，該等應力分佈在> 0.005•t
且≤ 0.25•t
的中等深度處具有較高的應力值，其中t
是厚度。通常，在鋰基的玻璃基基板中，兩種離子（鈉（Na）及鉀（K））用於擴散及形成應力分佈。與誘發較低應力的較小離子半徑的Na離子相比，是具有較大離子半徑的離子的K誘發較高的應力，但擴散緩慢。基於該原因，在使用混合式K/Na鹽媒質（例如鹽浴）時，在中等深度處誘發高應力可能是有挑戰性的。通常，K與Na一起擴散，且在Na離子在玻璃基板的中心處相遇時，該等Na離子導致最大的應力。K離子界定了所謂的分佈尖峰，且Na離子界定了所謂的分佈深尾。在此之後，進一步的擴散將導致增加K擴散及尖峰的深度（稱為尖峰的DOL），但代價是修改試樣的中間中的離子含量及進一步減少試樣的標稱中心中的張應力（稱為中心張力（CT））。較長的擴散時間也導致進一步減小應力分佈的其他區域，與應力剖面的尖峰與尾部相遇的區域（稱為膝部處應力（CS膝））的情況一樣。
本揭示內容使用修改過的擴散概念，其使用獨特的「準化學計量」擴散步驟將鉀的擴散與鈉的擴散解耦。利用獨特的「準化學計量」媒質（例如浴）可以針對CS、CS膝、CT、及DOL消除與二元浴相關聯的取捨。用語「浴」在本文中用來指離子交換媒質，但據瞭解，也可以利用任何適當的媒質（例如乳劑、糊劑、及/或塗層）來進行離子交換。已經證明，存在著IOX浴的某些鹽濃度，其中可以使用不同濃度的鉀來擴散到玻璃基基板內部。這同時將原本存在於基板內部的離子（基本組成）的濃度保持實質不改變，因為基本組成的離子（例如鈉及鋰）對於鈉及鋰離子而言與IOX浴化學平衡。
此種修改過的準化學計量IOX允許在第一步驟中在玻璃基基板的內部的基本組成沒有主要改變的情況下擴散鉀達非常長的時間。玻璃基基板僅在擴散鉀的最近表面附近改變。
此初始準化學計量步驟之後可以接著是具有純的或有毒的浴的多種其他的傳統IOX條件。將玻璃基基板浸入在多種離子交換浴中且在浸入操作之間是洗滌及/或退火步驟的其他傳統的IOX過程的非限制性示例被描述在以下文獻中：Douglas C. Allan等人的在2013年10月22日公告的標題為「Glass with Compressive Surface for Consumer Applications」的第8,561,429號的美國專利，其中藉由浸入在不同濃度的鹽浴中的多種連續的離子交換處理中來強化玻璃；及Christopher M. Lee等人的於2012年11月20日公告且標題為「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」的第8,312,739號的美國專利，其中藉由在用溢流離子稀釋的第一浴中進行離子交換，然後浸入在具有比第一浴小的濃度的溢流離子的第二浴中，來強化玻璃。第8,561,429及8,312,739號的美國專利的整體內容以引用方式併入本文中。
由本文中所揭露的方法所實現的應力分佈是獨特的，且其他手段即使不是不能也是難以實現的。玻璃基製品的特徵是在深處存在一定量的鉀，其在> 0.00625•t
及≤ 0.25•t
；或> 0.009375•t
及> 0.21•t
；或> 0.01•t
及> 0.10•t
；或> 0.005•t
及> 0.05•t
、及其間的所有值及子範圍的範圍中的深度處產生較高的應力值。
應力分佈可以包括：尖峰區域，從第一表面向過渡區域延伸；過渡區域，向尾部區域延伸；及尾部區域，向玻璃基製品的中心延伸；其中位於尖峰區域中的應力分佈的所有點包括具有20 MPa/微米或更大的絕對值的正切，位於過渡區域中的應力分佈的所有點包括具有小於20 MPa/微米的絕對值的正切，且位於尾部區域中的應力分佈的所有點包括具有小於過渡區域的正切的絕對值的絕對值的正切。
本文中所揭露的玻璃基製品的有利之處在於，它們具有優越的掉落效能。玻璃基製品由於玻璃基製品內部的離子分佈及應力分佈的獨特本性也具有優越的邊緣衝擊效能。在保持很大的整體掉落效能的同時實現了邊緣衝擊效能的提高。這些參數對於例如2 ½ D及3D電話設計的效能而言是合乎需要的。
依據此揭示內容的方法允許擴散於玻璃基基板的最近表面中而不會在使用混合浴的情況下改變內部離子含量（基本組成）。CS膝在含鋰玻璃基基板中與K尖峰的DOL解耦。可以將玻璃基製品形成為不存在膝部。可以產生使用具有非常不同的擴散性的離子的獨特應力分佈。例如，可以容易將鉀（K）以外的離子或不是原始玻璃組成的一部分的任何離子（例如Rb、CS、Ag、Au等等）合併到玻璃基製品設計中。進一步地，除了一般用在IOX中的含鋰玻璃基基板以外，其他的非Li玻璃基基板也適用於本文中的方法。並且，可以使用目前的系統及利用新修改的IOX浴來在製造時容易實施該等方法。
在玻璃基製品中，存在一種金屬氧化物，該金屬氧化物與玻璃基基板的基本組成的兩種鹼金屬氧化物不同，該金屬氧化物具有從第一表面向針對該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度。在實施例中，基本組成可以包括多於兩種的與該金屬氧化物不同的鹼金屬氧化物。由於金屬氧化物的從第一表面變化的非零濃度，產生了應力分佈。非零濃度可以沿著製品厚度的一部分變化。在一些實施例中，與基本組成的二或更多種鹼金屬氧化物不同的金屬氧化物的濃度是非零的且沿著範圍從0•t
到約0.3•t
的厚度變化。在一些實施例中，金屬氧化物的濃度是非零的，且沿著範圍從0•t
到約0.35•t
、從0•t
到約0.4•t
、從0•t
到約0.45•t
、從0•t
到約0.48•t
、或從0•t
到約0.50•t
的厚度變化。濃度的變化沿著上述的厚度範圍可以是連續的。濃度的變化沿著約100微米的厚度節段可以包括約至少約0.2莫耳百分比的金屬氧化物濃度的改變。金屬氧化物濃度的改變沿著約100微米的厚度節段可以為至少約0.3莫耳百分比、至少約0.4莫耳百分比、或至少約0.5莫耳百分比。可以藉由本領域中習知的方法（包括微探針）來測量此改變。
在一些實施例中，濃度的變化沿著在從約10微米到約30微米的範圍中的厚度節段可以是連續的。在一些實施例中，金屬氧化物的濃度從第一表面向第一表面與第二表面之間的點減少且從該點向第二表面增加。
金屬氧化物的濃度可以包括多於一種的金屬氧化物（例如Na2
O與K2
O的組合）。在一些實施例中，若利用了兩種金屬氧化物且若離子的半徑彼此不同，則在淺的深度處，具有較大半徑的離子的濃度大於具有較小半徑的離子的濃度，而在較深的深度處，具有較小半徑的離子的濃度大於具有較大半徑的離子的濃度。例如，若在離子交換過程中使用單種含Na及K的浴，則玻璃基製品中的K+
離子的濃度在較淺的深度處大於Na+
離子的濃度，而Na+
的濃度在較深的深度處大於K+
離子的濃度。這部分地是由被交換到玻璃中以交換較小單價離子的單價離子的尺寸所引起的。在此類玻璃基製品中，表面處或附近的區域由於表面處或附近的較大量的較大離子（即K+
離子）而包括較大的CS。並且，由於因為從固定的表面濃度進行的化學擴散而實現的濃度分佈的本性，應力分佈的斜率一般隨著相對於表面的距離而減少。
在一或更多個實施例中，金屬氧化物濃度梯度延伸通過製品的厚度t
的一實質部分。在一些實施例中，金屬氧化物的濃度沿著第一區段及/或第二區段的整個厚度可以為約0.5莫耳百分比或更大（例如約1莫耳百分比或更大），且在第一表面及/或第二表面0•t
處最大且實質恆定地向第一表面與第二表面之間的一個點減少。在該點處，金屬氧化物的濃度沿著整個厚度t
是最小的；然而濃度在該點處也是非零的。換言之，該特定金屬氧化物的非零濃度沿著厚度t
的大部分（如本文中所述）或整個厚度t
延伸。玻璃基製品中的特定金屬氧化物的總濃度的範圍可以從約1莫耳百分比到約20莫耳百分比。
可以從被離子交換以形成玻璃基製品的玻璃基基板的金屬氧化物的基線量決定金屬氧化物的濃度。
可以將本文中所揭露的玻璃基製品合併到另一個製品中，例如具有顯示器（或顯示製品）及/或殼體（例如消費電子設備，包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統等等）的製品、建築製品、運輸製品（例如汽車、火車、飛機、航海器等等）、器具製品、或需要某種透明度、抗刮性、抗磨性、或上述項目的組合的任何製品。圖1A及1B中示出了併入本文中所揭露的玻璃基製品中的任一者的示例性製品。具體而言，圖1A及1B示出了消費電子設備100，該消費電子設備包括：殼體102，具有前表面104、後表面106、及側表面108；電元件（未示出），至少部分地位在該殼體內部或全部位在該殼體內，且包括至少控制器、記憶體、及在該殼體的前表面處或附近的顯示器110；及覆蓋板112，在該殼體的前表面處或上方，使其在顯示器上方。在一些實施例中，覆蓋板112的至少一部分可以包括本文中所揭露的玻璃基製品中的任一者。在一些實施例中，殼體102的至少一部分可以包括本文中所揭露的玻璃基製品中的任一者。
可以使用各種不同的過程來提供玻璃基基板。例如，示例性玻璃基基板形成方法包括浮製玻璃過程及下拉過程（例如熔融拉製及槽拉法）。藉由使熔化玻璃浮在熔化金屬（一般是錫）床上來備製的玻璃基基板產生特徵為平滑的表面及均勻的厚度的浮製玻璃。在一個示例過程中，被饋送到熔化錫床的表面上的熔化玻璃形成了浮動的玻璃條帶。隨著玻璃條帶沿著錫浴流動，溫度逐漸減少，直到玻璃條帶凝固成可以從錫升舉到滾筒上的固態玻璃基基板為止。一旦離開浴，就可以將玻璃基基板進一步冷卻及退火以減小內部應力，及可選地拋光。
下拉過程產生了具有均勻的厚度且具有相對原始的表面的玻璃基基板。因為玻璃基基板的平均抗撓強度受表面瑕玼的量及尺寸控制，所以原始表面具有較高的初始強度。在接著將此高強度的玻璃基基板進一步強化（例如化學強化）時，生成的強度可以比具有經過研磨及拋光的表面的玻璃基基板的強度高。可以將下拉的玻璃基基板拉製到小於約2 mm的厚度。此外，下拉的玻璃基基板具有可以用在其最終應用中而不需要昂貴地研磨及拋光的非常扁平、平滑的表面。
熔融拉製過程例如使用了具有用於接受熔化玻璃原料的通道的拉製槽。通道在通道的兩側上沿著通道的長度具有在頂部開放的堰。在通道填有熔化材料時，熔化玻璃溢出堰。由於重力，熔化玻璃流下拉製槽的外表面成為兩道流動的玻璃膜。拉製槽的這些外表面向下及向內延伸，使得該等外表面在拉製槽下方的邊緣處接合。兩道流動的玻璃膜在此邊緣處接合以融合及形成單道的流動玻璃基基板。熔融拉製法提供了以下優點：因為流過通道的兩道玻璃膜融合在一起，生成的玻璃基基板的外表面都不與裝置的任何部分接觸。因此，熔融拉製的玻璃基基板的表面性質不被此類接觸影響。
槽拉過程與熔融拉製法不同。在槽拉過程中，熔化的原料玻璃被提供到拉製槽。拉製槽的底部具有開口狹槽，該開口狹槽具有延伸狹槽長度的噴嘴。熔化玻璃流過狹槽/噴嘴且被向下拉動成為連續的基板且進入退火區域。
示例性的基板基本組成可以包括但不限於：鹼鋁矽酸鹽、含鹼硼矽酸鹽、含鹼鋁硼矽酸鹽、或含鹼磷矽酸鹽。玻璃基基板可以包括含鋰鋁矽酸鹽。
可以用作基板的玻璃的示例可以包括鹼鋁矽酸鹽玻璃組成或含鹼鋁硼矽酸鹽玻璃組成，然而也考慮其他的玻璃組成。此類玻璃組成的特徵可以是可離子交換的。如本文中所使用的，「可離子交換」意味著，包括該組成的基板能夠用化合價相同且尺寸較大或較小的陽離子交換位於基板的表面處或附近的陽離子。
在一個詳細的實施例中，適於基板的鹼鋁矽酸鹽玻璃組成包括氧化鋁、至少一種鹼金屬、且在一些實施例中包括大於50莫耳百分比的SiO2
、在其他的實施例中包括至少58莫耳百分比的SiO2
、且在又其他的實施例中包括至少60莫耳百分比的SiO2
，其中比率((Al2
O3
+ B2
O3
)/Ʃ 改性劑)>1，其中在該比率中，成分是用莫耳百分比表示的，且改性劑是鹼金屬氧化物。在詳細的實施例中，此種玻璃組成包括：58-72莫耳百分比的SiO2
；9-17莫耳百分比的Al2
O3
；2-12莫耳百分比的B2
O3
；8-16莫耳百分比的Na2
O；及0-4莫耳百分比的K2
O，其中比率((Al2
O3
+ B2
O3
)/Ʃ改性劑)>1。
在又另一個實施例中，基板可以包括鹼鋁矽酸鹽玻璃組成，該玻璃組成包括：64-68莫耳百分比的SiO2
；12-16莫耳百分比的Na2
O；8-12莫耳百分比的Al2
O3
；0-3莫耳百分比的B2
O3
；2-5莫耳百分比的K2
O；4-6莫耳百分比的MgO；及0-5莫耳百分比的CaO，其中：66莫耳百分比 ≤ (SiO2
+ B2
O3
+ CaO) ≤ 69莫耳百分比；(Na2
O + K2
O + B2
O3
+ MgO + CaO + SrO) > 10莫耳百分比；5莫耳百分比 > (MgO + CaO + SrO) ≤ 8莫耳百分比；(Na2
O + B2
O3
) > Al2
O3
> 2莫耳百分比；2莫耳百分比 > Na2
O > Al2
O3
> 6莫耳百分比；及4莫耳百分比 > (Na2
O + K2
O) > Al2
O3
≤ 10莫耳百分比。
在一個替代性的實施例中，基板可以包括鹼鋁矽酸鹽玻璃。在一個實施例中，鹼鋁矽酸鹽玻璃具有一種組成，該組成包括：2莫耳百分比或更多的Al2
O3
及/或ZrO2
、或4莫耳百分比或更多的Al2
O3
及/或ZrO2
。
在另一個實施例中，基板可以包括含鋰鹼鋁矽酸鹽玻璃。在一個實施例中，含鋰鹼鋁矽酸鹽玻璃具有一種組成，用莫耳百分比為單位，該組成包括：在從約60%到約75%的範圍中的量的SiO2
、在從約12%到約20%的範圍中的量的Al2
O3
、在從約0%到約5%的範圍中的量的B2
O3
、在約2%到約8%的範圍中的量的Li2
O、大於約4%的量的Na2
O、在從約0%到約5%的範圍中的量的MgO、在從約0%到約3%的範圍中的量的ZnO、在從約0%到約5%的範圍中的量的CaO、及非零量的P2
O5
；其中玻璃基板是可離子交換的且是非晶的，其中該組成中的Al2
O3
及Na2
O的總量大於約15莫耳百分比。
具有基本組成的玻璃基板的化學強化是藉由以下步驟來進行的：將可離子交換的玻璃基板安置在含有陽離子（K+、Na+、Ag+等等）的熔融浴中，該等陽離子擴散到玻璃中，而玻璃的較小鹼離子（Na+、Li+）向外擴散到熔融浴中。由較大的陽離子替換較小的陽離子在玻璃的頂面附近產生壓縮應力。在玻璃的內部中產生張應力以平衡近表面的壓縮應力。對於均勻厚度的平坦玻璃片而言，可以依據以下的等式(I)由擴散入的離子的濃度分佈計算應力（σ(z)）：(I)。
其中C(z)是z處的一種擴散入類型的陽離子的濃度，Cavg
是製品中的陽離子類型的平均濃度，h是玻璃厚度，B是網絡膨脹係數，E是楊氏模量，ν是泊松（Poisson）比，且z是厚度方向上的座標，其中值0及h位在製品的表面處。擴散入的離子的濃度一般在表面處最大且在中間厚度處最小。在表面附近（其中C(z) > Cavg
），應力是壓縮的。在C(z) = Cavg
時，應力變成零，且此深度稱為壓縮線深度（DOC）。在更大的深度處（其中C(z) > Cavg
），應力是拉伸的，且一般在製品的中間厚度處達到最大值。此張應力的最大值稱為最大中心張力。對於多種類型的擴散入離子而言，整體應力變成是如施用於每種類型的離子的等式(I)的總和。
圖2是先前技術玻璃基製品的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的圖表，該玻璃基製品是使用二維（2D）平面應變離子交換（IOX）模型來產生的，該模型基於有限差分建模。在存在可以交換的至少三種離子（同時在浴中及/或在基本組成中交換）的特定情況下，應力分佈可以具有有著單種離子交換的雙斜率區域。關注的情況包括基本組成中含有鋰的玻璃基基板，然而本揭示內容不限於鋰基玻璃基板。組成中含有鋰的典型玻璃可以用所有其他的鹼金屬成分（Na、K、Rb、Cs、Fr）及一些金屬離子（Ag、Cu、Au等等）交換鋰，且導致在近表面中的壓縮應力增加。這是由於，鋰是在這些元素之中具有最小離子半徑的元素。通常，但不是總是，擴散係數也遵循元素的離子半徑。因此，Na對Li的交換明顯比K對Li的交換快。此處，K、Na、及Li是離子交換中所利用的最常見的鹼金屬元素。在使用具有交換含有Li（且可能含有其他元素，像是一些Na）的玻璃的K/Na內容物的混合浴時，大的擴散係數差導致在應力分佈中出現兩個區域。
參照圖2-3，下層的玻璃基基板具有以下基本組成：63.60莫耳百分比的SiO2
、15.67莫耳百分比的Al2
O3
、10.81莫耳百分比的Na2
O、6.24莫耳百分比的Li2
O、1.16莫耳百分比的ZnO、0.04莫耳百分比的SnO2
、及2.48莫耳百分比的P2
O5
。此組成具有正規化的62莫耳百分比的Na含量及38莫耳百分比的Li含量。圖2-3的圖表是使用二維（2D）平面應變離子交換（IOX）模型來產生的，該模型基於有限差分建模。
圖2的圖表表示含鋰的先前技術玻璃基製品的典型應力分佈，該玻璃基製品經受傳統IOX處理步驟，該傳統IOX處理步驟使用二元浴組成（K/Na），該二元浴組成被設計為基於將鉀及鈉離子擴散到玻璃基板中來賦予所需的應力，但浴組成中不存在Li離子，這意味著浴組成未與下層的玻璃基基板的Na及Li金屬化學平衡。在圖2中，典型的應力分佈包含表面附近的尖峰區域20及製品內部更深處的尾部區域22。表面處的應力稱為CS（壓縮或拉伸）；尖峰區域20的層深（DOL）與尖峰附近的擴散入離子的擴散深度相關；CS膝的應力（壓縮或拉伸）是尖峰區域與尾部區域的漸近外插處的應力；壓縮線深度（DOC）是應力首次在製品內部為零且將符號從壓縮改變成拉伸（反之亦然）的位置；且中心張力（CT）是製品的中心或標稱中心處的應力（拉伸或壓縮）。為了說明的目的，本文中的慣例是，壓縮應力是正的，而張力是負的。
圖3是依據一個實施例的玻璃基製品的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的圖表，該玻璃基製品經受：第一IOX處理步驟，其中IOX處理步驟的3離子浴組成被設計為將所需的離子施加到玻璃基板中，且浴組成的Na及Li離子與下層玻璃基基板的相應金屬化學平衡；及另一種IOX處理步驟，該另一種IOX處理步驟的浴組成與針對圖2所論述的傳統IOX處理步驟類似地不處於化學平衡。在圖3中，發明性應力分佈包含表面附近的尖峰區域30、過渡區域31（該過渡區域是漸進的且消除了圖2中所示的膝部）、及在製品內部更深處的尾部區域32。與圖2類似，存在：CS，為表面處的應力；尖峰區域30的DOL，與尖峰附近的擴散入離子的擴散深度相關；DOC，是應力首次在製品內部為零且將符號從壓縮改變成拉伸（反之亦然）的位置；及CT，是製品的中心或標稱中心處的應力（拉伸或壓縮）。與圖2相比，過渡區域31將尖峰區域30與尾部區域32連接在一起。也就是說，圖2的傳統分佈與圖3中的新分佈之間的主要差異是較寬的過渡區域的出現。精確定位分佈的尖峰與尾部之間的過渡點或膝部點發生的特定漸近點是困難的。這是由本文中所揭露的獨特準化學計量IOX步驟中所使用的鉀（或不存在於玻璃中的其他理想離子）的準化學計量擴散所引起的。
在圖3中，位於尖峰區域中的應力分佈的所有點包括具有20 MPa/微米或更大的絕對值的正切，位於過渡區域中的應力分佈的所有點包括具有小於20 MPa/微米的絕對值的正切，且位於尾部區域中的應力分佈的所有點包括具有小於過渡區域的正切的絕對值的絕對值的正切。在一或更多個實施例中，相對於第一表面在大於或等於約0.00625•t
的深度處的壓縮應力為至少約150 MPa。在一或更多個實施例中，相對於第一表面在大於或等於約0.025•t
的深度處的壓縮應力為至少約120 MPa。在一或更多個詳細實施例中，第一壓縮應力相對於第一表面位在約5到10微米的深度之間且在約150 MPa到約300 MPa的範圍中，及/或第二壓縮應力相對於第一表面位在約15到20微米的深度之間且在約120 MPa到約240 MPa的範圍中。
在混合浴（例如二或三或更多種離子）中，浴的體積莫耳含量不一定是生成製品的第一表面或第二表面（在本文中稱為「表面邊界」）處的體積莫耳含量。這是眾所周知的，且是由浴中的離子及玻璃表面中的離子的離子交換期間的熱力平衡引起的。通常，為了在製品的表面中實現一定量的離子體積莫耳含量，進行了實驗，且經由微探針或GDOES（輝光放電-光學發射光譜術）評估玻璃內部（包括表面邊界）的離子元素分佈。表面邊界中的離子量是下層玻璃基基板的基本組成的函數。因此，不同的玻璃基基板在相同的浴條件下將表現不同。
浴與表面邊界中的離子的體積莫耳含量之間的差異對於二離子物種擴散而言已經相當複雜。在鋰基玻璃中，在存在三離子物種可用於擴散時，這變得更複雜。因此，一種方法是實驗尋找浴中的什麼條件在玻璃中導致相應的所需擴散條件。
為了開始分析以達到準化學計量條件，評估基本組成的原始體積莫耳平衡。對於圖3而言，體積莫耳比率是0.62/0.38，這約為1.63。接著，採用此體積莫耳比率作為表面邊界的目標。然而，浴中的體積莫耳或重量含量可以是不同的，且要實驗地發現其在此示例中具有導致Na/Li ~ 1.63的比率的結果。例如，若需要在表面邊界處具有22莫耳百分比的K，則x Na離子及y Li的其餘部分會由以下等式來表示：x(Na) +y(Li) +0.22(K) =1，這簡化為x(Na) + y(Li) = 0.78。對於代表性的基本組成而言，x(Na)/y(Li) ~ 1.63，或x(Na) = 1.63y(Li)。因此，1.63y(Li) + y(Li) = 0.78，且y (Li)=0.78/2.63 = 0.30，這導致x(Na) = 1- 0.22 – 0.30= ~0.48。可以導致準化學計量擴散的示例性條件集合是基底玻璃的表面邊界中22莫耳百分比的K/48莫耳百分比的Na/30莫耳百分比的Li，該基底玻璃在其內部中已經具有Na/Li ~ 1.63的化學計量比，這展示在下文論述的圖9A-9B的示例1中。
據瞭解，實際上存在不確定性，因為所使用的大部分化學物質都不是完全純的，且在玻璃中也存在不純物，然而該等不純物處於小得多的水平。也瞭解，存在對於在長的擴散時間下恰好保持相同的基本組成的擴散的限制，但預期是在基本組成的10%內、或±10莫耳百分比、或±5莫耳百分比、或甚至±1莫耳百分比、及其間的所有值及子範圍的範圍內。
圖4是依據一個實施例的玻璃基製品的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的圖表，該玻璃基製品經受：IOX處理步驟，其中IOX處理步驟的3離子浴組成被設計為將所需的離子施加到玻璃基板中，且浴組成的Na及Li離子與下層玻璃基基板的相應金屬化學平衡；然後是一或更多個IOX步驟（傳統的（雙離子）及/或準化學計量的）。在圖4中，發明性應力分佈包含表面附近的尖峰區域40、過渡區域41（該過渡區域是漸進的）、駝峰、及在製品內部更深處的尾部區域42。與圖3類似，存在：CS，為表面處的應力；尖峰區域40的DOL，與尖峰附近的擴散入離子的擴散深度相關；DOC，是應力首次在製品內部為零且將符號從壓縮改變成拉伸（反之亦然）的位置；及CT，是製品的中心或標稱中心處的應力（拉伸或壓縮）。與圖2的不同之處在於沒有膝部區域。與圖3不同之處在於在過渡區域中存在駝峰，該駝峰是由一或更多種後續的IOX處理（包括傳統及/或準化學計量的處理）造成的。
本文中所使用的玻璃基基板具有基本組成且經受IOX處理，該IOX處理引入與該基本組成的二或更多種鹼金屬氧化物不同的金屬氧化物。在一或更多個實施例中，玻璃基基板可以包括鹼鋁矽酸鹽、含鹼硼矽酸鹽、含鹼鋁硼矽酸鹽、或含鹼磷矽酸鹽。鹼金屬包括：鋰、鈉、鉀、銣、及銫。基本組成可以包括與基本組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同且量小於1莫耳百分比、小於0.5莫耳百分比、小於0.1莫耳百分比、或更小（包括其間的所有值及子範圍）的金屬氧化物。與基本組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同的金屬氧化物可以選自由以下項目所組成的群組：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）、銀（Ag）、金（Au）、銅（Cu）、及上述項目的組合。在一或更多個實施例中，基本組成的該二或更多種鹼金屬氧化物包括鋰及鈉，且與基本組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同的金屬氧化物是鉀。在一或更多個實施例中，玻璃基基板具有在從50微米到5毫米（及其間的所有值及子範圍）的範圍中的厚度t
。
可以將玻璃基基板暴露於一種「準化學計量」IOX處理以及可選的額外強化處理。在一個實施例中，將基本組成中含有二或更多種鹼金屬氧化物的玻璃基基板暴露於離子交換處理以形成玻璃基製品。離子交換處理利用包括第一金屬離子的浴，該等第一金屬離子與基本組成中的鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬不同；且基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與基本玻璃組成中的鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。進一步的額外強化處理可以選自由以下項目所組成的群組：離子交換、熱退火、及上述項目的組合。
在一或更多個實施例中，一種藉由暴露於一種「準化學計量」IOX處理來形成的玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；位於玻璃基製品的中心處且含有二或更多種鹼金屬氧化物的中心組成，該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度在第一表面及第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與中心組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同，且具有從第一表面向針對該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；其中在比DOL深約三倍的厚度處，該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的濃度是在中心組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。藉由使用離子與基本組成中的相應金屬化學平衡（例如鋰及鈉）的IOX浴，在針對鋰及鈉的基本組成保持實質（例如在10%內）相同的同時，鉀被擴散到基板中。
一或更多個詳細實施例提供，玻璃基製品中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者在比DOL深約三倍的厚度處的濃度為基板的基本組成或製品的中心組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的± 5%、± 4%、± 3%、± 2%、± 1%、± 0.5%、± 0.25%、± 0.10%、及其間的所有值。一或更多個詳細實施例提供，在第一表面處，該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度為基本組成或中心組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的± 5 %、± 4%、± 3%、± 2%、± 1%、± 0.5%、± 0.25%、± 0.10%、及其間的所有值。
可以將玻璃基基板暴露於一種「準化學計量」IOX處理、第二傳統IOX處理、及一或更多種可選的額外強化處理。在一個實施例中，將基本組成中含有二或更多種鹼金屬氧化物的玻璃基基板暴露於第一離子交換處理以形成摻雜過的玻璃基基板。第一離子交換處理利用包括第一金屬離子的浴，該等第一金屬離子與基本組成中的鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬不同；且基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的離子處於一定比率，使得每種鹼金屬的離子與基本玻璃組成中的鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。如本文中所利用的，「摻雜過的玻璃基基板」指的是由於第一離子交換處理而已經變更為包括第一金屬離子的額外離子的基板。接著將摻雜過的玻璃基基板暴露於包括第二浴的第二離子交換處理以形成玻璃基製品，該第二浴包括第二金屬離子。進一步的額外強化處理可以選自由以下項目所組成的群組：離子交換、熱退火、及上述項目的組合。可以利用第二及任何後續的離子交換處理以針對所需的應用定制玻璃製品的最終應力分佈。
在一個實施例中，第二浴包括：基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬氧化物的離子與基本玻璃組成中的鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；其中第二金屬離子與基本玻璃組成中的該二或更多種鹼金屬不同；及其中針對第二金屬離子超過三倍層深（DOL），該二或更多種鹼金屬中的每一者的濃度是在基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的10%內。
在一個實施例中，該第二浴包括：該基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的該二或更多種鹼金屬的該等離子，該等離子處於一定比率，使得每種鹼金屬氧化物的離子不與該基本玻璃組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；其中該等第二金屬離子與該基本玻璃組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物的二或更多種鹼金屬不同；及其中針對該等第二金屬離子超過三倍層深（DOL），該二或更多種鹼金屬中的每一者的濃度與在該基本組成中的該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的相應濃度的差異大於10%。
在一或更多個實施例中，一種藉由暴露於「準化學計量」IOX處理及第二處理來形成的玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有二或更多種鹼金屬氧化物；該二或更多種鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；及應力分佈，包括：尖峰區域，從第一表面向過渡區域延伸；該過渡區域，向尾部區域延伸；及該尾部區域，向該玻璃基製品的中心延伸；其中該過渡區域在相對於該第一表面大於或等於約0.00625·t
的深度處包括至少約150 MPa的第一壓縮應力，且在相對於該第一表面大於或等於約0.025·t
的深度處包括至少約120 MPa的第二壓縮應力。
該第一壓縮應力可以相對於該第一表面位在約5與約10微米及其間的所有值及子範圍之間的深度，且具有在約150 MPa到約300 MPa及其間的所有值及子範圍的範圍中的值。該第二壓縮應力可以相對於該第一表面位在約15與約20微米及其間的所有值及子範圍之間的深度，且具有在約120 MPa到約240 MPa及其間的所有值及子範圍的範圍中的值。
壓縮線深度（DOC）可以大於或等於0.13•t
、或0.15•t
、或0.17•t
、或0.21•t
、或0.23•t
、或0.25•t
、或更深。在一或更多個詳細實施例中，對於小於或等於400微米的基板厚度t
而言，DOC大於或等於0.13•t
。在一或更多個詳細實施例中，對於大於400微米到小於800微米的基板厚度t
而言，DOC大於或等於0.17•t
；且對於大於或等於800微米的基板厚度t
而言，DOC大於或等於0.18•t
、或大於或等於0.19•t
。
在一或更多個實施例中，位於該尖峰區域中的該應力分佈的所有點包括具有20 MPa/微米或更大的絕對值的正切。
在一或更多個實施例中，位於該過渡區域中的該應力分佈的所有點包括具有一定絕對值的正切，該絕對值小於20 MPa/微米且大於位於該尾部區域中的該應力分佈的所有點的正切的絕對值。
在一或更多個實施例中，位於約15微米到約20微米的深度處的該應力分佈的所有點小於20 MPa/微米且大於2.0 MPa/微米、及其間的所有值及子範圍。
該第一表面處的表面壓縮應力（CS）可以為400 MPa或更大。CS可以是在400 MPa到1.2 GPa、700 MPa到950 MPa、或約800 MPa、及其間的所有值及子範圍的範圍中。
在一或更多個實施例中，一種利用暴露於「準化學計量」IOX處理及第二處理的鋰基玻璃基基板的玻璃基製品包括：玻璃基基板，具有界定基板厚度（t
）的相反的第一表面及第二表面；中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有鋰及一或更多種額外的鹼金屬氧化物；該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物中的每一者的表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；金屬氧化物，與該中心組成的鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度；壓縮線深度（DOC），大於或等於約0.13•t
；及相對於該第一表面在從約5微米到10微米深度處的第一壓縮應力為至少150 MPa，且相對於該第一表面在從約15微米到約20微米深度處的第二壓縮應力為至少120 MPa。
在一個實施例中，在3到10微米或更大的深度處，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物的濃度可以為該玻璃基製品中的所有鹼金屬的5重量百分比或更多。在一個實施例中，與該中心組成的該二或更多種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是鉀，且該深度是10微米。在一個實施例中，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是銣、銫、或鈁，且該深度是3微米。
在一個實施例中，在20微米或更大的深度處，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物的濃度為該玻璃基製品中的所有鹼金屬的0.3重量百分比或更多。在一個實施例中，與該中心組成的該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是銀、金、或銅。示例
將藉由以下示例進一步闡明各種實施例。在示例中，在強化之前，將示例稱為「基板」。在經受強化之後，將示例稱為「製品」或「玻璃基製品」。
示例基於具有以下基本組成的鋰基玻璃基基板：63.60莫耳百分比的SiO2
、15.67莫耳百分比的Al2
O3
、10.81莫耳百分比的Na2
O、6.24莫耳百分比的Li2
O、1.16莫耳百分比的ZnO、0.04莫耳百分比的SnO2
、及2.48莫耳百分比的P2
O5
。基本組成具有0.62（62莫耳百分比）的鹼正規化Na含量及0.38（38莫耳百分比）的鹼正規化Li含量。基板的厚度為800微米。
在參照「擴散建模」的以下示例中，應力分佈是使用二維（2D）平面應力剖面離子交換（IOX）模型來產生的，該模型基於有限差分建模。比較示例 A
使用擴散建模來將藉由比較性的一步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。將各種IOX浴建模，但沒有一種IOX浴與基本組成中的Li及Na化學平衡。離子交換的金屬包括K、Li、及Na。
第一比較性IOX浴為100莫耳百分比的K。圖5A示出由在表面邊界處產生100莫耳百分比的K的浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。由於與基本組成的Na及Li交換的K的擴散，存在大型尖峰50。圖5B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。因為只有擴散緩慢的鉀被交換入，所以應力呈現尖峰且離子僅在近表面中交換。
第二比較性IOX浴是K與Na的混合物。在存在混合浴時，動力變得更複雜。圖6A示出由在表面邊界中導致80莫耳百分比的K/20莫耳百分比的Na的第二比較性混合浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。由於與Li及Na交換的較慢的K離子的擴散存在尖峰60，且由於Na僅與Li交換而存在尾部62。在圖6A中，在膝部63處存在約100 MPa的應力。壓縮應力（CS）為約875 MPa。圖6B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。將足夠的時間用於擴散，使得與Li離子交換的Na離子達到試樣的中心。
第三比較性IOX浴是K與Na的混合物，該混合物與第二比較性浴的混合物不同。製品的邊界中的所需體積莫耳含量的改變造成應力分佈的改變。圖7A示出由在表面邊界中導致70莫耳百分比的K/30莫耳百分比的Na的第三比較性混合浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。由於與Li及Na交換的較慢的K離子的擴散存在尖峰70，且由於Na僅與Li交換而存在尾部72。在圖7A中，在膝部73處存在約130 MPa的應力。壓縮應力（CS）為約700 MPa。圖7B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在此情況下，與利用第二比較性IOX浴的情況類似，Na的離子擴散到玻璃的中心。在利用第三比較性IOX浴的情況下，相對於第二IOX浴，K/Na的比率減少，且對應地，由於K減少，CS減少，且由於Na增加，CS膝增加。
第四比較性IOX浴是100莫耳百分比的Na，這是與第一比較性IOX浴的100%的K的情況相反的另一種限制情況。圖8A示出由在表面邊界處產生100莫耳百分比的Na的浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。由於不存在K，在分佈中不存在大型的誘發應力尖峰。因此不存在膝部點。圖8B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在此限制情況下，只有Na存在且與鋰交換，這造成了準拋物線分佈。離子擴散到中心時的應力導致厚度的約21%的DOC。
因此，在基本組成中含有鋰及鈉的玻璃基基板的擴散的情況下，若使用含有鉀及鈉的二元組成的浴（不與基板的鈉及鋰離子化學平衡），則通常出現取捨。最大的K/Na比率導致最高的CS及最低的CS膝。由於力平衡，壓縮線深度將稍微變化，在力平衡下，對於平坦部分而言，壓縮曲線下的面積必須與拉伸曲線下的面積相同。這也意味著，若尖峰面積最大，則DOC變得稍微減少。此種取捨是相當重要的，因為這是現今建立為了製造所處理的大部分事物的方式。
在表面邊界中分別造成80 K/20 Na、70 K/30 Na的比率的第二及第三比較性IOX浴中，基板的內部由於快速的Na/Li交換而擴散有Na。雖然不希望被理論束縛，但這因為在浴中的離子的濃度與基板的基本組成之間缺乏平衡而發生了。因為K/Na或K/Li的擴散是緩慢的，且擴散Na/Li是快速的，所以玻璃基基板的內部背向其原始化學計量組成（在目前示例中是62莫耳百分比的Na及38莫耳百分比的Li）而移動。示例 1
使用擴散建模來將藉由一步驟（「準化學計量」）離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。將含有三種離子的兩種「準化學計量」IOX浴建模，該三種離子中的兩者與下層玻璃基基板的基本組成的離子化學平衡。實際的擴散時間在380℃的溫度下為約20小時。
第一三離子IOX浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致22莫耳百分比的K/48莫耳百分比的Na/30莫耳百分比的Li。圖9A示出由在表面邊界中產生22莫耳百分比的K/48莫耳百分比的Na/30莫耳百分比的Li的浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。圖9B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。
第二三離子IOX浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致51莫耳百分比的K/30莫耳百分比的Na/19莫耳百分比的Li。圖10A示出由在表面邊界中產生51莫耳百分比的K/20莫耳百分比的Na/19莫耳百分比的Li的浴的擴散引起的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。圖10B示出離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。
參照圖9A及9B，示例1中所建模的玻璃基製品顯示，基本組成的兩種鹼金屬氧化物（Li及Na）的表面濃度在基板的第一表面及第二表面中的一或兩者處非零。並且，擴散入的金屬氧化物（K）具有從第一表面向針對金屬氧化物的層深（DOL）變化的非零濃度。
令人驚訝且出乎意料的是，複合的三離子混合鹽浴在玻璃基基板內部的離子基本組成中沒有顯著改變的情況下導致表面處的鉀擴散，如圖9B及10B中所示。依據示例1，可以在將基板的內部中的組成保持在其原始基本組成下或實際上個別的金屬濃度的10%內或更小的同時，將不存在於基本組成中的例如鉀的離子擴散到基板中。示例 2
使用擴散建模將藉由包括「準化學計量」浴及傳統擴散的兩步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。
依據示例1的第一三離子IOX浴，處理的步驟I包括第一「準化學計量」浴，該第一「準化學計量」浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致22莫耳百分比的K/48莫耳百分比的Na/30莫耳百分比的Li（步驟I）。此後是步驟II，步驟II包括在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的擴散的浴。在圖11A（其為步驟I及步驟II中的每一者之後的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係））中，顯示由步驟I中的22莫耳百分比的K引起的約250MPa的初始應力在準化學計量條件下獨立於Li及Na含量而形成。步驟II對所擴散的初始鉀具有將表面處的壓縮應力增加到約900 MPa的添加效果。
圖11B是步驟I及步驟II中的每一者之後的離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在步驟I之後，K DOL之外的基本組成基本上未修改，這是第一準化學計量擴散的特性。在後續的離子交換（步驟II）之後，中心中的離子濃度如常修改。然而，藉由步驟I存在的鉀有助於在表面附近產生額外的應力。
作為參考，使用擴散建模將在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na擴散的二元IOX浴建模。在圖12A中，將圖11A的組合應力分佈與表面邊界中的90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的單種擴散參考進行比較。比較顯示初始準化學計量步驟的淨效果。準化學計量步驟的存在增加了尖峰區域的面積，但由於力平衡而使DOC稍微減少。在圖12B中，圖12A的應力分佈的放大圖顯示，由於使用準化學計量第一步驟，不存在界限清楚的膝部，反而存在漸進的過渡區域。膝部區域處的CS膝更高。這是由於在準化學計量第一步驟中擴散的鉀的存在，這將CS膝與鉀尖峰解耦。可以在沒有針對圖5A-5B、6A-6B、7A-7B、及8A-8B所強調的原本的取捨的情況下調整應力分佈。調整分佈的能力可以導致之前不能實現的獨特應力分佈。示例 3
使用擴散建模將藉由包括「準化學計量」浴及兩種傳統擴散的三步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。
依據示例1的第一三離子IOX浴，處理的步驟I包括第一「準化學計量」浴，該第一「準化學計量」浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致22莫耳百分比的K/48莫耳百分比的Na/30莫耳百分比的Li（步驟I）。此後是步驟II，步驟II包括在表面邊界中導致30莫耳百分比的K/70莫耳百分比的Na的擴散的浴。此後是步驟III，依據示例2的步驟II，步驟III包括在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的擴散的浴。在圖13A（其為步驟I、步驟II、及步驟III中的每一者之後的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係））中，顯示由步驟I中的22莫耳百分比的K引起的約250MPa的初始應力在準化學計量條件下獨立於Li及Na含量而形成。步驟II具有產生應力分佈的尾部的效果。步驟III對所擴散的初始鉀具有將表面處的壓縮應力增加到約875 MPa的添加效果。
圖13B是步驟I、步驟II、及步驟III中的每一者之後的離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在步驟I之後，K DOL之外的基本組成基本上未修改，這是第一準化學計量擴散的特性。在後續的離子交換（步驟II-III）之後，中心中的離子濃度如常修改。然而，藉由步驟I存在的鉀有助於在表面附近產生額外的應力。
作為參考，使用擴散建模將在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na擴散的二元IOX浴建模。在圖14A中，將圖13A的組合應力分佈與表面邊界中的90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的單種擴散參考進行比較。比較顯示初始準化學計量步驟的淨效果。準化學計量步驟的存在增加了尖峰區域的面積，但由於力平衡而使DOC稍微減少。在圖14B中，圖14A的應力分佈的放大圖顯示，由於使用準化學計量第一步驟，不存在界限清楚的膝部，反而存在漸進的過渡區域。膝部區域處的CS膝更高。這是由於在準化學計量第一步驟中擴散的鉀的存在，這將CS膝與鉀尖峰解耦。可以在沒有針對圖5A-5B、6A-6B、7A-7B、及8A-8B所強調的原本的取捨的情況下調整應力分佈。調整分佈的能力可以導致之前不能實現的獨特應力分佈。示例 4
使用擴散建模將藉由包括「準化學計量」浴及傳統擴散的兩步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。
依據示例1的第二三離子IOX浴，處理的步驟I包括第一「準化學計量」浴，該第一「準化學計量」浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致51莫耳百分比的K/20莫耳百分比的Na/19莫耳百分比的Li（步驟I）。此後是步驟II，步驟II包括在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的擴散的浴。在圖15A（其為步驟I及步驟II中的每一者之後的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係））中，顯示由步驟I中的51莫耳百分比的K引起的約575MPa的初始應力在準化學計量條件下獨立於Li及Na含量而形成。步驟II對所擴散的初始鉀具有將表面處的壓縮應力增加到約850 MPa的添加效果。
圖15B是步驟I及步驟II中的每一者之後的離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在步驟I之後，K DOL之外的基本組成基本上未修改，這是第一準化學計量擴散的特性。在後續的離子交換（步驟II）之後，中心中的離子濃度如常修改。然而，藉由步驟I存在的鉀有助於在表面附近產生額外的應力。
作為參考，使用擴散建模將在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na擴散的二元IOX浴建模。在圖16A中，將圖15A的組合應力分佈與表面邊界中的90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的單種擴散參考進行比較。比較顯示初始準化學計量步驟的淨效果。準化學計量步驟的存在增加了尖峰區域的面積，但由於力平衡而使DOC稍微減少。在圖16B中，圖16A的應力分佈的放大圖顯示，由於使用準化學計量第一步驟，不存在界限清楚的膝部，反而存在漸進的過渡區域。膝部區域處的CS膝更高。這是由於在準化學計量第一步驟中擴散的鉀的存在，這將CS膝與鉀尖峰解耦。可以在沒有針對圖5A-5B、6A-6B、7A-7B、及8A-8B所強調的原本的取捨的情況下調整應力分佈。調整分佈的能力可以導致之前不能實現的獨特應力分佈。
示例4（圖15A-15B）中所使用的準化學計量浴中較高的K與示例2（圖11A-11B）相比增強了尖峰區域，且用漸進的方式在深處產生應力。相同的較大的K含量也將在深處產生更多應力，這經由力平衡將減少總分佈的DOC。示例 5
使用擴散建模將藉由包括兩種「準化學計量」浴及一種傳統擴散的三步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成的玻璃基製品建模。
依據示例1的第二三離子IOX浴（實際的擴散時間在380℃的溫度下為約20小時），處理的步驟I包括第一「準化學計量」浴，該第一「準化學計量」浴在含有Na及Li的玻璃基基板的表面邊界中導致51莫耳百分比的K/20莫耳百分比的Na/19莫耳百分比的Li（步驟I）。此後是步驟II（另一種「準化學計量」浴（無K，時間比步驟I短），在表面邊界中導致0莫耳百分比的K/62莫耳百分比的Na/38莫耳百分比的Li的擴散（實際擴散時間在380℃的溫度下為約5小時））。此後是步驟III，依據示例2的步驟II，步驟III包括在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的擴散的浴。圖17A是步驟I、步驟II、及步驟III中的每一者之後的應力分佈（應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係）。由步驟I中的51莫耳百分比的K引起的初始應力在表面處及在深處產生應力。步驟II具有移除表面處的應力的效果。步驟III恢復了表面處的壓縮應力且產生分佈的最終尾部。整體效果是在中等深度處產生駝峰。
圖17B是步驟I、步驟II、及步驟III中的每一者之後的離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係。在步驟I及II之後，K DOL之外的基本組成基本上未修改，這是準化學計量擴散的特性。在後續的離子交換（步驟III）之後，中心中的離子濃度如常修改。
作為參考，使用擴散建模將在表面邊界中導致90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na擴散的二元IOX浴建模。在圖18A中，將圖17A的組合應力分佈與表面邊界中的90莫耳百分比的K/10莫耳百分比的Na的單種擴散參考進行比較。比較顯示兩種準化學計量步驟的淨效果。第二較短的且無K的準化學計量步驟的存在修改了膝部及尖峰區域。在圖18B中，圖18A的應力分佈的放大圖顯示過渡區域中的駝峰。示例 6
進行了實驗以實驗地尋找會導致適當準化學計量條件出現的混合浴條件，在該準化學計量條件下，鉀（或不存在於玻璃中的其他離子）可以在不影響玻璃內部的原始離子濃度的情況下擴散。如先前所解釋，這意味著，對於上述的鋰基玻璃基基板而言，玻璃內部的離子的比率在表面邊界處維持在Na莫耳百分比/Li莫耳百分比的比率= 0.62/0.38 = ~ 1.63下。注意，對於其他基本組成的基板而言，表面邊界處的目標比率會是不同的。使用變化的浴組成進行了多次實驗，且實驗地識別導致所需比率的組成，此示例為第一IOX浴及第二IOX浴。如先前所述的表面邊界處的比率在浴中不是相同的比率，因此，可以有多次迭代以識別適當的浴組成。經由GDOES（輝光放電-光學發射光譜術）測量製品內部的離子分佈。此處，來自混合浴的鉀（不存在於基板中的離子）在表面附近擴散，而基板的中心處的離子保持大約不變。在鉀擴散的區域外部，製品保持原始基本組成，同時只有緩慢的鉀離子擴散於最近外表面中。
玻璃基製品藉由包括「準化學計量」浴的一步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板所形成。
第一IOX浴組成為在420℃下熔化的25重量百分比的KNO3
+ 62.25重量百分比的NaNO3
+ 12.75重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時。圖19示出離子的正規化濃度（任意單位）與位置（相對於表面的微米數）的關係。背向鉀擴散的表面，玻璃實質上保持其原始的62莫耳百分比的Na及38莫耳百分比的Li的組成。
第二IOX浴組成為在420℃下熔化的50重量百分比的KNO3
+ 41.50重量百分比的NaNO3
+ 8.5重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時。圖20示出離子的正規化濃度（任意單位）與位置（相對於表面的微米數）的關係。即使具有較高的K量，背向鉀擴散的表面，玻璃也實質上保持其原始的62莫耳百分比的Na及38莫耳百分比的Li的組成。
此處，對於每種浴而言，來自混合浴的鉀（不存在於基板中的離子）在表面附近擴散，而基板的中心處的離子保持大約不變。在鉀擴散的區域外部，製品實質上保持原始的基本組成，同時只有緩慢的鉀離子擴散於最近外表面中。示例 7
藉由包括「準化學計量」浴及兩種傳統擴散的三步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板來形成玻璃基製品。測試了三種不同的「準化學計量」浴。針對表面應力經由折射近場與Orihara FSM-6000 LE的組合來測量生成的應力分佈。
不使用準化學計量浴的參考玻璃基製品（圖21A-21B中的DIOX參考）是用兩步驟傳統IOX處理（DIOX）備製的。第一傳統浴具有以下組成：25重量百分比的KNO3
+ 75重量百分比的NaNO3
，且基板在380℃下暴露於第一傳統浴達4小時10分鐘。第二傳統浴具有以下組成：91重量百分比的KNO3
+ 9重量百分比的NaNO3
，且基板在380℃下暴露於第二傳統浴達28分鐘。
步驟I的第一IOX浴具有以下準化學計量組成：在420℃下熔化的15重量百分比的KNO3
+ 70.55重量百分比的NaNO3
+ 14.55重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時，從而造成摻雜過的基板。在步驟I之後，將摻雜過的基板暴露於針對此示例的參考所描述的DIOX條件。這是圖21A-21B中的15K + DIOX。
步驟I的第二IOX浴具有以下準化學計量組成：在420℃下熔化的25重量百分比的KNO3
+ 62.25重量百分比的NaNO3
+ 12.75重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時，從而造成摻雜過的基板。在步驟I之後，將摻雜過的基板暴露於針對此示例的參考所描述的DIOX步驟。這是圖21A-21B中的25K + DIOX。
步驟I的第三IOX浴具有以下準化學計量組成：在420℃下熔化的50重量百分比的KNO3
+ 41.50重量百分比的NaNO3
+ 8.50重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時，從而造成摻雜過的基板。在步驟I之後，將摻雜過的基板暴露於針對此示例的參考所描述的DIOX步驟。這是圖21A-21B中的50K + DIOX。
圖21A提供了實驗測量的應力（MPa）與位置（相對於表面的微米數）的關係，該圖示出，隨著第一準化學計量步驟中的鉀（K）的量增加，中間深度處的表面附近的應力也增加。並且，由於力平衡，中間深度處的額外壓縮區域導致DOC減少。然而，在中間深度處存在實質的應力增加，且可以藉由選擇不同的準化學計量浴濃度及修改擴散過程的時間及溫度，來增加該增加的數值及深度。
圖21B是圖21A的放大圖，提供了應力分佈的尖峰與尾部之間的漸進過渡區域的顯像。對於使用較低的鉀值的準化學計量步驟（例如15K + DIOX配方）而言，過渡區是漸進的及凹形的。25K + DIOX配方的過渡區是更線性的。50K +DIOX導致應力分佈的具有凸形的更像駝峰的過渡區域。這些形狀由如由第一準化學計量擴散所界定的鉀與後續DIOX步驟中的鉀的差異所支配。示例 8 測試
在受控的掉落過程中測量示例7的玻璃基製品。使用電話尺寸的圓盤來執行多次玻璃掉落，該圓盤掉落到180粒度的砂紙上（以模擬粗糙的表面）。掉落測試是在環境條件（空氣、室溫）下執行的。第一掉落是在20 cm的起動高度下執行的，該起動高度表示從覆蓋玻璃的受暴面到掉落面的頂部的距離。若覆蓋玻璃沒有發生故障，則將掉落高度增加達10 cm，且使圓盤再次掉落。依序用10 cm的增量（例如10 cm，接著是20 cm，接著是30 cm等等）使圓盤掉落，直到覆蓋玻璃故障為止。
表格1提供了資料，且圖22是表格1的資料的圖表，其中「平均值（cm）」表示試樣斷裂的第一高度。表格1中也提供了標準差及誤差參數（平均值、下部95%、上部95%）。
試樣15K + DIOX及25K + DIOX的表現比不利用初始準化學計量擴散的原始參考DIOX好。試樣50K + DIOX（其由於準化學計量初始擴散具有最大的鉀含量及最大的誘發應力分佈）表現不佳。這可能是由力平衡引起的，該力平衡與原始的參考DIOX相比顯著減少了此試樣的DOC。因此，在中間深度處誘發的額外應力與壓縮線深度（DOC）之間存在取捨，在壓縮線深度處，應力在玻璃的中心達到零。這將可能隨著所使用的設備及應用的類型而變化，但在利用此電話圓盤的目前掉落測試的特定情況下，配方25K + DIOX表現最佳。示例 9
藉由包括「準化學計量」浴及一種傳統擴散的兩步驟離子交換處理由上述鋰基玻璃基基板來形成玻璃基製品。測試了兩種不同的「準化學計量」浴。針對表面應力經由折射近場與Orihara FSM-6000 LE的組合來測量生成的應力分佈。
不使用準化學計量浴的參考玻璃基製品（圖23A-23B中的DIOX參考）是依據示例7的參考用兩步驟傳統IOX處理（DIOX）備製的。第一傳統浴具有以下組成：25重量百分比的KNO3
+ 75重量百分比的NaNO3
，且基板在380℃下暴露於第一傳統浴達4小時10分鐘。第二傳統浴具有以下組成：91重量百分比的KNO3
+ 9重量百分比的NaNO3
，且基板在380℃下暴露於第二傳統浴達28分鐘。
步驟I的第一IOX浴具有以下準化學計量組成：在420℃下熔化的25重量百分比的KNO3
+ 62.25重量百分比的NaNO3
+ 12.75重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時，從而造成摻雜過的基板。在步驟I之後，將摻雜過的基板暴露於SIOX步驟，該SIOX步驟包括具有以下組成的浴：80重量百分比的KNO3
+ 20重量百分比的NaNO3
，基板在380℃下暴露於該浴達6小時。這是圖22A-22B中的25K + SIOX_6h。
步驟I的第二IOX浴具有以下準化學計量組成：在420℃下熔化的50重量百分比的KNO3
+ 41.50重量百分比的NaNO3
+ 8.50重量百分比的LiNO3
。擴散時間為10小時，從而造成摻雜過的基板。在步驟I之後，將摻雜過的基板暴露於SIOX步驟，該SIOX步驟包括具有以下組成的浴：80重量百分比的KNO3
+ 20重量百分比的NaNO3
，基板在380℃下暴露於該浴達4小時。這是圖23A-23B中的50K + SIOX_4h。
圖23A提供了實驗測量的應力（MPa）與位置（相對於表面的微米數）的關係，該圖示出，隨著第一準化學計量步驟中的鉀（K）的量增加，中間深度處的表面附近的應力也增加。並且，由於力平衡，中間深度處的額外壓縮區域導致DOC減少。然而，在中間深度處存在實質的應力增加，且可以藉由選擇不同的準化學計量浴濃度及修改擴散過程的時間及溫度，來增加該增加的數值及深度。
在準化學計量處理之後使用SIOX處理的示例9與在準化學計量處理之後使用DIOX處理的示例7不同。可以在第一準化學計量過程作為第一步驟然後是單種SIOX的情況下實現定制應力分佈的類似結果。在使用SIOX的情況下，表面處的應力（CS）會由準化學計量步驟之後的SIOX所主導。仍然可以控制在10-30微米的範圍中的應力及很大的壓縮線深度（DOC）。
圖23B是圖23A的放大圖，提供了應力分佈的尖峰與尾部之間的漸進過渡區域的顯像。對於25K + SIOX及50K +SIOX而言，過渡區是大約線性的。
雖然上述內容涉及各種實施例，但也可以在不脫離本揭示內容的基本範圍的情況下設計本揭示內容的其他的及另外的實施例，且本揭示內容的範圍是由隨後的請求項所決定的。
20‧‧‧尖峰區域
22‧‧‧尾部區域
30‧‧‧尖峰區域
31‧‧‧過渡區域
32‧‧‧尾部區域
40‧‧‧尖峰區域
41‧‧‧過渡區域
42‧‧‧尾部區域
50‧‧‧尖峰
60‧‧‧尖峰
62‧‧‧尾部
63‧‧‧膝部
70‧‧‧尖峰
72‧‧‧尾部
73‧‧‧膝部
100‧‧‧消費電子設備
102‧‧‧殼體
104‧‧‧前表面
106‧‧‧後表面
108‧‧‧側表面
110‧‧‧顯示器
112‧‧‧覆蓋板
被合併在此說明書中且構成此說明書的一部分的附圖繪示了下文所描述的幾個實施例。
圖1A為合併本文中所揭露的基於玻璃基製品中的任一者的示例性電子設備的平面圖；
圖1B是圖1A的示例性電子設備的透視圖；
圖2是先前技術玻璃基製品的基於應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的擴散建模的圖表；
圖3是依據一個實施例的玻璃基製品的基於應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的擴散建模的圖表；
圖4是依據一個實施例的玻璃基製品的基於應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係的擴散建模的圖表；
圖5A及5B是基於比較玻璃基製品的擴散建模的圖表，該比較玻璃基製品是藉由第一比較IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖6A及6B是基於比較玻璃基製品的擴散建模的圖表，該比較玻璃基製品是藉由第二比較IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖7A及7B是基於比較玻璃基製品的擴散建模的圖表，該比較玻璃基製品是藉由第三比較IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖8A及8B是基於比較玻璃基製品的擴散建模的圖表，該比較玻璃基製品是藉由第四比較IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖9A及9B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例1）的一步驟「準化學計量」IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖10A及10B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例1）的一步驟「準化學計量」IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖11A及11B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例2）的包括「準化學計量」浴及傳統的擴散浴的兩步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖12A及12B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據示例2的包括「準化學計量」浴及傳統的擴散浴的兩步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)圖11A及參考的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係，且(b)是(a)的放大圖；
圖13A及13B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例3）的包括「準化學計量」浴及雙擴散浴的三步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖14A及14B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據示例3的包括「準化學計量」浴及雙擴散浴的三步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別是：(a)圖13A及參考的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係，且(b)是(a)的放大圖；
圖15A及15B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例4）的包括「準化學計量」浴及傳統的擴散浴的兩步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖16A及16B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據示例4的包括「準化學計量」浴及傳統的擴散浴的兩步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)圖15A及參考的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖17A及17B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例5）的包括「準化學計量」浴及雙擴散浴的二步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖18A及18B是基於玻璃基製品的擴散建模的圖表，該玻璃基製品是藉由依據示例5的包括「準化學計量」浴及雙擴散浴的兩步驟IOX處理來備製的，該等圖表分別示出：(a)圖17A及參考的應力（MPa）與正規化位置（z/厚度）的關係；及(b)離子的正規化濃度（任意單位）與正規化位置（z/厚度）的關係；
圖19是玻璃基製品的實驗結果的圖表，該玻璃基製品是使用第一IOX浴藉由依據一個實施例（示例6）的一步驟「準化學計量」IOX處理來備製的，該圖表示出離子的正規化濃度（任意單位）與位置（距離表面的微米數）的關係；
圖20是玻璃基製品的實驗結果的圖表，該玻璃基製品是使用第二IOX浴藉由依據一個實施例（示例6）的一步驟「準化學計量」IOX處理來備製的，該圖表示出離子的正規化濃度（任意單位）與位置（距離表面的微米數）的關係；
圖21A及21B是玻璃基製品的實驗結果的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例7）的包括「準化學計量」浴及兩種傳統擴散浴的三步驟IOX處理來備製的，其中測試了三種不同的「準化學計量」浴，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與位置（距離表面的微米數）的關係；及(b)(a)的放大圖；
圖22是受控的掉落過程的表格1中的結果的圖表，其中針對四種玻璃基製品提供了覆蓋玻璃故障發生的高度；及
圖23A及23B是玻璃基製品的實驗結果的圖表，該玻璃基製品是藉由依據一個實施例（示例9）的包括「準化學計量」浴及兩種傳統擴散浴的二步驟IOX處理來備製的，其中測試了兩種不同的「準化學計量」浴，該等圖表分別示出：(a)應力（MPa）與位置（距離表面的微米數）的關係；及(b)(a)的放大圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100:消費電子設備
102‧‧‧殼體
104‧‧‧前表面
106‧‧‧後表面
108‧‧‧側表面
110‧‧‧顯示器
112‧‧‧覆蓋板
Claims (10)
- 一種玻璃基製品，包括：相反的第一表面及第二表面，界定一厚度(t)；一中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有兩種鹼金屬氧化物；該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；及一金屬氧化物，與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面向針對該金屬氧化物的一層深(DOL)變化的一非零濃度；其中在該DOL的約三倍的一深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一莫耳濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一相應莫耳濃度的±5%。
- 如請求項1所述的玻璃基製品，其中在該第一表面處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該表面莫耳濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的該相應莫耳濃度的±5%。
- 一種玻璃基製品，包括：相反的第一表面及第二表面，界定一厚度(t)；一中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有兩種鹼金屬氧化物； 該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；一金屬氧化物，與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的一層深(DOL)變化的一非零濃度；及一應力分佈，包括：一尖峰區域，從該第一表面向一過渡區域延伸；該過渡區域，向一尾部區域延伸；及該尾部區域，向該玻璃基製品的一中心延伸；其中該過渡區域在相對於該第一表面大於或等於約0.00625˙t的深度處包括至少約150MPa的一第一壓縮應力，且在相對於該第一表面大於或等於約0.025˙t的深度處包括至少約120MPa的一第二壓縮應力；且其中在該DOL的約三倍的一深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一莫耳濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一相應莫耳濃度的±5%。
- 如請求項1到3中的一者所述的玻璃基製品，其中與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物選自由以下項目所組成的群組：鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)、 銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、及上述項目的組合。
- 如請求項1到3中的一者所述的玻璃基製品，其中該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物包括鋰及鈉，且與該中心組成的該兩種鹼金屬氧化物不同的該金屬氧化物是鉀。
- 一種玻璃基製品，包括：相反的第一表面及第二表面，界定一厚度(t)；一中心組成，位於該玻璃基製品的中心處且含有鋰及一或更多種額外的鹼金屬氧化物；該鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物中的每一者的一表面濃度，在該第一表面及該第二表面中的一或兩者處非零；一金屬氧化物，與該中心組成的鋰及該一或更多種額外鹼金屬氧化物不同，且具有從該第一表面及該第二表面向該金屬氧化物的一層深(DOL)變化的一非零濃度；一壓縮線深度(DOC)，大於或等於約0.13˙t；及相對於該第一表面在從約5微米到10微米深度處的一第一壓縮應力為至少150MPa，且相對於該第一表面在從約15微米到約20微米深度處的一第二壓縮應力為至少120MPa； 其中在該DOL的約三倍的一深度處，該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一莫耳濃度為該中心組成中的該兩種鹼金屬氧化物中的每一者的一相應莫耳濃度的±5%。
- 如請求項1到3及6中的一者所述的玻璃基製品，其中該玻璃基製品包括一鹼鋁矽酸鹽、一含鹼硼矽酸鹽、一含鹼鋁硼矽酸鹽、或一含鹼磷矽酸鹽。
- 一種消費電子產品，包括：一殼體，具有一前表面、一後表面、及側表面；電元件，至少部分地提供在該殼體內，該等電元件包括至少一控制器、一記憶體、及一顯示器，該顯示器被提供在該殼體的該前表面處或附近；及一蓋子，設置在該顯示器上方；其中該殼體及該蓋子中的至少一者的至少一部分包括如請求項1到3及6中的一者所述的玻璃基製品。
- 一種製造一玻璃基製品的方法，該方法包括以下步驟：將在一基本組成中含有兩種鹼金屬氧化物的一玻璃基基板暴露於一離子交換處理，以形成該玻璃基製品，該玻璃基基板具有界定一基板厚度(t)的相反的第一表面及第二表面，該離子交換處理包括一媒質，該媒質包括： 第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的兩種鹼金屬不同；及該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的離子，該等離子處於一比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡。
- 一種製造一玻璃基製品的方法，該方法包括以下步驟：將在一基本組成中含有兩種鹼金屬氧化物的一玻璃基基板暴露於一第一離子交換處理，以形成一摻雜過的玻璃基基板，該玻璃基基板具有界定一基板厚度(t)的相反的第一表面及第二表面，該第一離子交換處理包括一第一媒質，該第一媒質包括：第一金屬離子，與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的兩種鹼金屬不同；及該基本組成中的該兩種鹼金屬氧化物的該兩種鹼金屬的離子，該等離子處於一比率，使得每種鹼金屬的離子與該基本組成中的該等鹼金屬氧化物的相應鹼金屬中的每一者化學平衡；此後將該摻雜過的玻璃基基板暴露於包括一第二媒質的一第二離子交換處理以形成該玻璃基製品，該第二媒質包括第二金屬離子。
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Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
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| EP3909923A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-17 | Corning Incorporated | Strengthened glass articles and methods of forming the same |
| LU102045B1 (de) * | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Univ Freiberg Tech Bergakademie | Flachglasscheibe |
| LU102044B1 (de) * | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Univ Freiberg Tech Bergakademie | Glasbehälter |
| CN112592056A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-04-02 | 重庆鑫景特种玻璃有限公司 | 具有低变化幅度的张应力区的安全强化玻璃及制法和应用 |
| EP4194416A1 (de) | 2021-12-10 | 2023-06-14 | Schott Ag | Glaskeramische deckscheibe, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung und digitales anzeigegerät umfassend eine solche deckscheibe |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433611A (en) * | 1965-09-09 | 1969-03-18 | Ppg Industries Inc | Strengthening glass by multiple alkali ion exchange |
| CN107265884A (zh) * | 2016-04-08 | 2017-10-20 | 康宁股份有限公司 | 具有含两个区域的应力分布的玻璃基制品及其制备方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007032961A2 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Saxon Glass Technologies, Inc. | Chemically strengthened lithium aluminosilicate glass |
| JP2011527661A (ja) | 2008-07-11 | 2011-11-04 | コーニング インコーポレイテッド | 民生用途のための圧縮面を有するガラス |
| JP5777109B2 (ja) | 2008-07-29 | 2015-09-09 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスの化学強化のための二段階イオン交換 |
| US8854623B2 (en) | 2012-10-25 | 2014-10-07 | Corning Incorporated | Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample |
| TWI729925B (zh) * | 2014-06-19 | 2021-06-01 | 美商康寧公司 | 無易碎應力分布曲線的玻璃 |
| KR20190090090A (ko) * | 2014-10-08 | 2019-07-31 | 코닝 인코포레이티드 | 금속 산화물 농도 구배를 포함한 유리 및 유리 세라믹 |
| WO2017087742A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Corning Incorporated | Methods for regenerating lithium-enriched salt baths |
| CN108463439B (zh) | 2016-01-08 | 2022-07-22 | 康宁股份有限公司 | 具有固有抗损坏性的可化学强化锂铝硅酸盐玻璃 |
| US11059744B2 (en) * | 2016-06-14 | 2021-07-13 | Corning Incorporated | Glasses having improved drop performance |
| KR20190112316A (ko) * | 2017-02-02 | 2019-10-04 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 표면 가까이에 변경된 k2o 프로파일을 갖는 리튬 함유 유리 또는 유리 세라믹 물품 |
| CN110799467B (zh) * | 2017-06-28 | 2023-01-03 | Ａｇｃ株式会社 | 化学强化玻璃、其制造方法和化学强化用玻璃 |
| US10899654B2 (en) * | 2017-07-13 | 2021-01-26 | Corning Incorporated | Glass-based articles with improved stress profiles |
| US20190337844A1 (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | AGC Inc. | Method for producing chemically strengthened glass |
-
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-
2022
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433611A (en) * | 1965-09-09 | 1969-03-18 | Ppg Industries Inc | Strengthening glass by multiple alkali ion exchange |
| CN107265884A (zh) * | 2016-04-08 | 2017-10-20 | 康宁股份有限公司 | 具有含两个区域的应力分布的玻璃基制品及其制备方法 |
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