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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-18
(54)【発明の名称】ガラス組成物、及び蒸気処理による強化方法
(51)【国際特許分類】
C03C 21/00 20060101AFI20220111BHJP
C03C 3/097 20060101ALI20220111BHJP
H05K 5/02 20060101ALI20220111BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20220111BHJP
【ＦＩ】
C03C21/00 Z
C03C3/097
H05K5/02 J
G09F9/00 302
G09F9/00 338
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021526793
(86)(22)【出願日】2019-11-12
(85)【翻訳文提出日】2021-07-16
(86)【国際出願番号】 US2019060819
(87)【国際公開番号】W WO2020102127
(87)【国際公開日】2020-05-22
(31)【優先権主張番号】62/768,359
(32)【優先日】2018-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】グロス，ティモシー マイケル
(72)【発明者】
【氏名】サラフィアン，アダム ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ウー，ジンシー
(72)【発明者】
【氏名】ジォン，ジャァミン
【テーマコード（参考）】
4E360
4G059
4G062
5G435
【Ｆターム（参考）】
4E360AB05
4E360AB08
4E360AB42
4E360BD05
4E360CA02
4E360EA14
4E360EA24
4E360GA12
4E360GA53
4E360GB26
4E360GB46
4E360GC06
4E360GC12
4G059AA01
4G059AC16
4G062AA01
4G062BB01
4G062CC10
4G062DA05
4G062DA06
4G062DB03
4G062DB04
4G062DC01
4G062DC02
4G062DC03
4G062DD03
4G062DD04
4G062DE01
4G062DE02
4G062DE03
4G062DF01
4G062EA01
4G062EB01
4G062EC03
4G062EC04
4G062ED01
4G062ED02
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4G062EE01
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4G062HH20
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4G062KK01
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4G062MM12
4G062NN29
4G062NN33
4G062NN34
5G435AA09
5G435AA17
5G435EE02
5G435GG43
5G435HH05
5G435HH18
5G435HH20
5G435KK07
5G435LL07
5G435LL08
5G435LL10
5G435LL17
5G435LL18
(57)【要約】
ガラス系物品であって、上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する圧縮応力層を含む、ガラス系物品は、ガラス系基板を水蒸気含有環境に曝露することによって成形される。上記ガラス系物品の成形方法は、昇圧、及び／又は水蒸気含有環境への複数回の曝露を含んでよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス系物品であって、前記ガラス系物品は：
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
２ｍｍ以下の厚さ
を備え、
前記圧縮深さは５μｍ超であり、前記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、前記ガラス系物品はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、ガラス系物品。
【請求項2】
前記ガラス系物品は、前記ガラス系物品の前記表面から層深さまで延在する水素含有層を更に備え、前記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から前記層深さに向かって低下し；並びに／又は前記ガラス系物品はＣｓ２Ｏ及びＲｂ２Ｏを略含まず； 並びに／又は
前記ガラス系物品の中心は：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、請求項１に記載のガラス系物品。
【請求項3】
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、ガラス。
【請求項4】
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、ガラス。
【請求項5】
ガラス系物品であって、前記ガラス系物品は：
前記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
前記ガラス系物品の前記表面から層深さまで延在する水素含有層
を備え、
前記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、
前記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から前記層深さに向かって低下し、前記層深さは５μｍ超である、ガラス系物品。
【請求項6】
前記圧縮深さは５μｍ超であり；並びに／又は前記圧縮深さは７μｍ以上であり；並びに／又は
前記圧縮深さは２００μｍ以下であり；並びに／又は
前記圧縮応力は１５０ＭＰａ以上であり；並びに／又は
前記圧縮応力は５００ＭＰａ以下であり；並びに／又は
前記ガラス系物品の中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、請求項１、２、及び５のいずれか１項に記載のガラス系物品。
【請求項7】
消費者向け電子製品であって、前記消費者向け電子製品は：
前面、背面、及び側面を備えるハウジング；
少なくとも一部が前記ハウジング内にある電気部品であって、前記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、前記ディスプレイは前記ハウジングの前記前面にあるか、又は前記前面に隣接する、電気部品；並びに
前記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板
を備え、
前記ハウジング及び前記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、請求項１、２、５、及び６のいずれか１項に記載のガラス系物品を含む、消費者向け電子製品。
【請求項8】
方法であって、前記方法は、
ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超の圧力及び０．０５ＭＰａ以上の水分圧を有する環境に曝露することによって、ガラス系物品を形成するステップであって、前記ガラス系物品は、前記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
前記圧縮深さは５μｍ超であり、
前記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有する、方法。
【請求項9】
相対湿度は１００％であり；及び／又は前記圧力は１ＭＰａ以上であり；及び／又は
前記曝露するステップは１００℃以上の温度で実施され；及び／又は
前記ガラス系基板は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
方法であって、前記方法は：
ガラス系基板を、第１の水分圧及び第１の温度を有する第１の環境に、第１の期間にわたって曝露することにより、第１のガラス系物品を形成するステップであって、前記第１のガラス系物品は、前記第１のガラス系物品の表面から第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層を有する、ステップ；並びに
前記第１のガラス系物品を、第２の水分圧及び第２の温度を有する第２の環境に、第２の期間にわたって曝露することにより、第２のガラス系物品を形成するステップであって、前記第２のガラス系物品は、前記第２のガラス系物品の表面から第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
前記第１の水分圧及び前記第２の水分圧は、０．０５ＭＰａ以上であり；
前記第１の圧縮応力層は第１の最大圧縮応力を有し、前記第２の圧縮応力層は第２の最大圧縮応力を有し、前記第１の最大圧縮応力は前記第２の最大圧縮応力未満である、方法。
【請求項11】
前記第２の圧縮深さは５μｍ超であり；並びに／又は前記第２の最大圧縮応力は５０ＭＰａ以上であり；並びに／又は
前記第１の温度は前記第２の温度以上であり；並びに／又は
前記第１の期間は前記第２の期間未満であり；並びに／又は
前記第１の環境及び前記第２の環境のうちの少なくとも一方は、０．１ＭＰａ超の圧力を有し；並びに／又は
前記第１の環境及び前記第２の環境のうちの少なくとも一方は、１００％の相対湿度を有し；並びに／又は
前記ガラス系基板、前記第１のガラス系物品、及び前記第２のガラス系物品は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０１８年１１月１６日出願の米国仮特許出願第６２／７６８，３５９号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は依拠され、参照によりその全体が本出願に援用される。
【技術分野】
【0002】
本開示は、蒸気処理によって強化されたガラス系物品、上記ガラス系物品の形成に利用されるガラス組成物、及び上記ガラス系物品の強化のための蒸気処理の方法に関する。
【背景技術】
【0003】
スマートフォン、タブレット、並びにウェアラブルデバイス（例えば腕時計及びフィットネストラッカー等）といった携帯型電子デバイスは、小型化及び複雑化され続けている。従って、このような携帯型電子デバイスの少なくとも１つの外側表面に従来使用されている材料も、複雑化され続けている。例えば、消費者の要求を満たすために携帯型電子デバイスがより小さく薄くなるに従って、これらの携帯型電子デバイスに使用されるディスプレイカバー及びハウジングもより小さく薄くなり、従って、これらの構成部品を形成するために使用される材料に関する性能要件が高くなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、携帯型電子デバイスでの使用に関して、コストが低く製造が容易であると共に、損傷耐性等の性能がより高い材料に対して、需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
態様（１）では、ガラス系物品が提供される。上記ガラス系物品は：上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び２ｍｍ以下の厚さを備える。上記圧縮深さは５μｍ超であり、上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、上記ガラス系物品はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない。
【0006】
態様（２）では、上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を更に備え、上記水素含有層の水素濃度が、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、態様（１）に記載のガラス系物品が提供される。
【0007】
態様（３）では、上記層深さが５μｍ超である、態様（２）に記載のガラス系物品が提供される。
【0008】
態様（４）では、上記層深さが１０μｍ以上である、態様（２）に記載のガラス系物品が提供される。
【0009】
態様（５）では、上記圧縮深さが７μｍ以上である、態様（１）～（４）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0010】
態様（６）では、上記圧縮深さが２００μｍ以下である、態様（１）～（５）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0011】
態様（７）では、上記圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（１）～（６）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0012】
態様（８）では、上記圧縮応力が５００ＭＰａ以下である、態様（１）～（７）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0013】
態様（９）では、上記ガラス系物品がＣｓ２Ｏ及びＲｂ２Ｏを略含まない、態様（１）～（８）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0014】
態様（１０）では、上記ガラス系物品の中心が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（１）～（９）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0015】
態様（１１）では、上記ガラス系物品の上記中心が：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、態様（１０）に記載のガラス系物品が提供される。
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、態様（１０）に記載のガラス系物品が提供される。
【0016】
態様（１２）では、上記ガラス系物品の上記中心が：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、態様（１０）に記載のガラス系物品が提供される。
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、態様（１０）に記載のガラス系物品が提供される。
【0017】
態様（１３）では、上記ガラス系物品の上記中心が：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、態様（１）～（１２）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、態様（１）～（１２）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0018】
態様（１４）では、上記厚さが１ｍｍ以下である、態様（１）～（１３）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0019】
態様（１５）では、消費者向け電子製品が提供される。上記消費者向け電子製品は：前面、背面、及び側面を備えるハウジング；少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板を備える。上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、態様（１）～（１４）のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む。
【0020】
態様（１６）では、ガラスが提供される。上記ガラスは：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏを含む。
【0021】
態様（１７）では、上記ガラスがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、態様（１６）に記載のガラスが提供される。
【0022】
態様（１８）では、上記ガラスが：０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２を含む、態様（１６）又は（１７）に記載のガラスが提供される。
【0023】
態様（１９）では、ガラスが提供される。上記ガラスは：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む。
【0024】
態様（２０）では、上記ガラスがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、態様（１９）に記載のガラスが提供される。
【0025】
態様（２１）では、上記ガラスが：０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２を含む、態様（１９）又は（２０）に記載のガラスが提供される。
【0026】
態様（２２）では、ガラス系物品が提供される。上記ガラス系物品は：上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を備える。上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下し、上記層深さは５μｍ超である。
【0027】
態様（２３）では、上記圧縮深さが５μｍ超である、態様（２２）に記載のガラス系物品が提供される。
【0028】
態様（２４）では、上記層深さが１０μｍ以上である、態様（２２）又は（２３）に記載のガラス系物品が提供される。
【0029】
態様（２５）では、上記圧縮深さが７μｍ以上である、態様（２２）～（２４）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0030】
態様（２６）では、上記圧縮深さが２００μｍ以下である、態様（２２）～（２５）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0031】
態様（２７）では、上記圧縮応力が１５０ＭＰａ以上である、態様（２２）～（２６）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0032】
態様（２８）では、上記圧縮応力が５００ＭＰａ以下である、態様（２２）～（２７）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0033】
態様（２９）では、上記ガラス系物品の中心が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（２２）～（２８）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0034】
態様（３０）では、上記ガラス系物品の上記中心が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（２９）に記載のガラス系物品が提供される。
【0035】
態様（３１）では、上記ガラス系物品の上記中心が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（２９）に記載のガラス系物品が提供される。
【0036】
態様（３２）では、上記ガラス系物品の上記中心が：０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；０モル％以上５モル％以下のＬｉ２Ｏ；０モル％以上１９モル％以下のＮａ２Ｏ；０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２を含む、態様（２２）～（３１）のいずれか１つに記載のガラス系物品が提供される。
【0037】
態様（３３）では、消費者向け電子製品が提供される。上記消費者向け電子製品は：前面、背面、及び側面を備えるハウジング；少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板を備える。上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、態様（２２）～（３２）のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む。
【0038】
態様（３４）では、方法が提供される。上記方法は、ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超の圧力及び０．０５ＭＰａ以上の水分圧を有する環境に曝露することによって、ガラス系物品を形成するステップであって、上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する圧縮応力層を有する、ステップを含む。上記圧縮深さは５μｍ超であり、上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有する。
【0039】
態様（３５）では、相対湿度が１００％である、態様（３４）に記載の方法が提供される。
【0040】
態様（３６）では、上記圧力が１ＭＰａ以上である、態様（３４）又は（３５）に記載の方法が提供される。
【0041】
態様（３７）では、上記曝露するステップが１００℃以上の温度で実施される、態様（３４）～（３６）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0042】
態様（３８）では、上記ガラス系物品が、上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を備え、上記水素含有層の水素濃度が、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、態様（３４）～（３７）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0043】
態様（３９）では、上記層深さが５μｍ超である、態様（３８）に記載の方法が提供される。
【0044】
態様（４０）では、上記ガラス系基板がＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、態様（３４）～（３９）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0045】
態様（４１）では、上記ガラス系基板が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（３４）～（４０）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0046】
態様（４２）では、上記ガラス系基板が、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、態様（３４）～（４１）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0047】
態様（４３）では、上記ガラス系基板が２ｍｍ以下の厚さを有する、態様（３４）～（４２）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0048】
態様（４４）では、方法が提供される。上記方法は：ガラス系基板を、第１の水分圧及び第１の温度を有する第１の環境に、第１の期間にわたって曝露することにより、第１のガラス系物品を形成するステップであって、上記第１のガラス系物品は、上記第１のガラス系物品の表面から第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層を有する、ステップ；並びに上記第１のガラス系物品を、第２の水分圧及び第２の温度を有する第２の環境に、第２の期間にわたって曝露することにより、第２のガラス系物品を形成するステップであって、上記第２のガラス系物品は、上記第２のガラス系物品の表面から第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層を有する、ステップを含む。上記第１の水分圧及び上記第２の水分圧は、０．０５ＭＰａ以上であり；上記第１の圧縮応力層は第１の最大圧縮応力を有し、上記第２の圧縮応力層は第２の最大圧縮応力を有し、上記第１の最大圧縮応力は上記第２の最大圧縮応力未満である。
【0049】
態様（４５）では、上記第２の圧縮深さが５μｍ超である、態様（４４）に記載の方法が提供される。
【0050】
態様（４６）では、上記第２の最大圧縮応力が５０ＭＰａ以上である、態様（４４）又は（４５）に記載の方法が提供される。
【0051】
態様（４７）では、上記第１の温度が上記第２の温度以上である、態様（４４）～（４６）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0052】
態様（４８）では、上記第１の期間が上記第２の期間未満である、態様（４４）～（４７）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0053】
態様（４９）では、上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方が、０．１ＭＰａ超の圧力を有する、態様（４４）～（４８）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0054】
態様（５０）では、上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方が、１００％の相対湿度を有する、態様（４４）～（４９）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0055】
態様（５１）では、上記ガラス系基板、上記第１のガラス系物品、及び上記第２のガラス系物品が、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、態様（４４）～（５０）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0056】
態様（５２）では、上記ガラス系基板が：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、態様（４４）～（５１）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0057】
態様（５３）では、上記ガラス系基板がＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、態様（４４）～（５２）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0058】
態様（５４）では、上記第２のガラス系物品を、第３の水分圧及び第３の温度を有する第３の環境に、第３の期間にわたって曝露することにより、第３のガラス系物品を形成するステップであって、上記第３のガラス系物品は、上記第３のガラス系物品の表面から第３の圧縮深さまで延在する第３の圧縮応力層を有する、ステップを更に含み、上記第３の水分圧は０．０５ＭＰａ以上である、態様（４４）～（５３）のいずれか１つに記載の方法が提供される。
【0059】
これらの及びその他の態様、利点、及び顕著な特徴は、以下の「発明を実施するための形態」、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】一実施形態によるガラス系物品の断面図
【図2A】本明細書中で開示されるガラス系物品のうちのいずれを組み込んだ例示的な電子デバイスの平面図
【図3】圧力及び温度の関数としての、水の飽和条件のプロット
【図4】一実施形態による、ガラス系物品の表面下の深さの関数としての水素濃度のプロット
【図6】一実施形態による、ガラス系物品の表面下の深さの関数としての水素濃度のプロット
【図8】一実施形態による、ガラス系物品の表面下の深さの関数としての水素濃度のプロット
【図10】一実施形態による、ガラス系物品のリン濃度の関数としての水素濃度のプロット
【図13】様々な温度で処理されたガラス系試料に関する、水蒸気処理温度の関数としての圧縮応力のプロット
【図14】ある環境によるガラス系物品の応力プロファイル
【発明を実施するための形態】
【0061】
以下の記載では、同様の参照記号は、図面において示す複数の図を通して、同様の又は対応する部分を指す。特段明記されていない限り、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「外向き（ｏｕｔｗａｒｄ）」、「内向き（ｉｎｗａｒｄ）」等の用語は、利便性のための単語であり、限定的な用語として解釈してはならないことも理解される。特段明記されていない限り、値の範囲が記載されている場合、これは上記範囲の上限及び下限並びにその間のいずれの部分範囲を含む。本明細書中で使用される場合、不定冠詞「ａ」「ａｎ」及びこれに対応する定冠詞「ｔｈｅ」は、特段明記されていない限り、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」又は「１つ以上の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を意味する。また、本明細書及び図面中で開示される様々な特徴は、いずれの、及びあらゆる組み合わせで使用できることも理解される。
【0062】
本明細書中で使用される場合、用語「ガラス系（ｇｌａｓｓ‐ｂａｓｅｄ）」は、ガラスの全体又は一部が（結晶質相及び残部の非晶質ガラス相を含む）ガラスセラミックを含むガラスで作製されたいずれの物体を含むよう、最も広い意味で使用される。特段の記載がない限り、本明細書に記載のガラスの全ての組成はモルパーセント（モル％）を単位として表され、これらの成分は酸化物ベースで与えられる。特段の記載がない限り、全ての温度はセルシウス度（℃）を単位として表される。
【0063】
用語「略、実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及び「約（ａｂｏｕｔ）」は本明細書では、いずれの量的比較、値、測定値又は他の表現に付随し得る不可避的な不確実性を表すために使用される場合があることに留意されたい。これらの用語はまた、ある量的表現が、問題となっている主題の基本的な機能を変化させることなく、言明されている基準から変動できる程度を表すためにも使用される。例えば、「Ｋ２Ｏを実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ ｏｆ Ｋ２Ｏ）」ガラスは、これらの酸化物がガラスに能動的に添加又は混入されないものの、汚染物質としてごく少量、例えば約０．０１モル％未満の量で存在し得る、ガラスである。本明細書中で使用される場合、ある値を修飾するために用語「約（ａｂｏｕｔ）」が使用されていれば、その値自体も開示される。例えば、用語「約１０モル％超（ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ａｂｏｕｔ １０ ｍｏｌ％）」は、「１０モル以上（ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ １０ ｍｏｌ％）」も開示する。
【0064】
これより、様々な実施形態を詳細に参照する。上記実施形態の例は、添付の実施例及び図面に示されている。
【0065】
本明細書で開示されるガラス系物品は、物品の表面から圧縮深さ（ＤＯＣ）まで延在する圧縮応力層を生成するためにガラス系基板を蒸気処理することによって、形成される。圧縮応力層は、最大応力から圧縮深さに向かって低下する応力を含む。いくつかの実施形態では、最大圧縮応力はガラス系物品の表面に位置してよい。本明細書中で使用される場合、圧縮深さ（ＤＯＣ）は、ガラス系物品中の応力が圧縮応力から引張応力に変化する深さを意味する。従ってガラス系物品は、最大中央張力（ＣＴ）を有する引張応力領域も内包し、これによってガラス系物品内の力が平衡する。
【0066】
ガラス系物品は更に、物品の表面から層深さまで延在する水素含有層を含む。水素含有層は、ガラス系物品の最大水素濃度から層深さに向かって低下する水素濃度を含む。いくつかの実施形態では、最大水素濃度はガラス系物品の表面に位置してよい。
【0067】
ガラス系物品は、ガラス基板を、水蒸気を含有する環境に曝露することで、水素種をガラス基板に侵入させ、水素含有層及び／又は圧縮応力層を有するガラス系物品を形成することによって、形成できる。本明細書中で使用される場合、「水素種（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ）」は、分子状態の水、ヒドロキシル、水素イオン、及びヒドロニウムを含む。ガラス系基板の組成は、ガラス内への水素種の相互拡散を促進するように選択できる。本明細書中で使用される場合、用語「ガラス系基板（ｇｌａｓｓ‐ｂａｓｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、水素含有層及び／又は圧縮応力層を含むガラス系物品の形成のための水蒸気含有環境に曝露される前の、前駆物質を指す。同様に、用語「ガラス系物品（ｇｌａｓｓ‐ｂａｓｅｄ ａｒｔｉｃｌｅ）」は、水素含有層及び／又は圧縮応力層を含む曝露後の物品を指す。
【0068】
本明細書で開示されるガラス系物品は、従来のイオン交換、熱強化、又は積層処理を経ることなく、圧縮応力層を呈することができる。イオン交換プロセスは、高コストの廃棄を必要とする、使用済みの溶融塩浴の形態の多量の廃棄物を生成し、また一部のガラス組成物にしか適用できない。熱強化には、実際問題として厚いガラス試験片が必要となる。というのは、薄いシートの熱強化は小空隙焼入れ（ｓｍａｌｌ ａｉｒ ｇａｐ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）プロセスを利用し、これはシートの擦傷をもたらし、性能及び収率を低下させるためである。更に、薄いガラスシートの熱強化時に表面及び縁部領域にわたって均一な圧縮応力を達成するのは困難である。積層プロセスは、大きなシートを使用可能なシートに切断した場合に、引張応力領域の露出をもたらし、これは望ましくない。
【0069】
ガラス系物品を形成するために使用される水蒸気処理は、溶融塩を利用しないため、イオン交換処理に比べて廃棄物の量を削減し、コストを低減できる。水蒸気処理は、薄い（＜２ｍｍの）低コストガラスの強化も可能であり、この低コストガラスは、このような厚さでの熱強化には適していない。更に水蒸気処理は部品レベルで実施でき、積層プロセスに関連する望ましくない露出した引張応力領域を回避できる。要約すると、本明細書で開示されるガラス系物品は、高い圧縮応力及び深い圧縮深さを示しながら、小さな厚さ及び低いコストで製造できる。
【0070】
いくつかの実施形態によるガラス系物品１００の代表的な断面を図１に示す。ガラス系物品１００は、第１の表面１１０と第２の表面１１２との間に延在する厚さｔを有する。第１の圧縮応力層１２０は、第１の表面１１０から第１の圧縮深さまで延在し、上記第１の圧縮深さは、第１の表面１１０からガラス系物品１００内に向かって測定される深さｄ１を有する。第２の圧縮応力層１２２は、第２の表面１１２から第２の圧縮深さまで延在し、上記第２の圧縮深さは、第２の表面１１２からガラス系物品１００内に向かって測定される深さｄ２を有する。引張応力領域１３０は、上記第１の圧縮深さと上記第２の圧縮深さとの間に存在する。実施形態では、第１の圧縮深さｄ１は第２の圧縮深さｄ２と略等しいか、又は等しくてよい。
【0071】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系物品の圧縮応力層は、１０ＭＰａ以上、例えば２０ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以上、６０ＭＰａ以上、７０ＭＰａ以上、８０ＭＰａ以上、９０ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以上、１１０ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以上、１４０ＭＰａ以上、１４５ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ以上、１６０ＭＰａ以上、１７０ＭＰａ以上、１８０ＭＰａ以上、１９０ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、２１０ＭＰａ以上、２２０ＭＰａ以上、２３０ＭＰａ以上、２４０ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上、２６０ＭＰａ以上、２７０ＭＰａ以上、２８０ＭＰａ以上、２９０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３１０ＭＰａ以上、３２０ＭＰａ以上、３３０ＭＰａ以上、３４０ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、３６０ＭＰａ以上、３７０ＭＰａ以上、３８０ＭＰａ以上、３９０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４１０ＭＰａ以上、４２０ＭＰａ以上、４３０ＭＰａ以上、４４０ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、又は更に高い圧縮応力を有してよい。いくつかの実施形態では、上記圧縮応力層は、１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下、例えば２０ＭＰａ以上４９０ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以上４８０ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以上４７０ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以上４６０ＭＰａ以下、５０ＭＰａ以上４５０ＭＰａ以下、６０ＭＰａ以上４４０ＭＰａ以下、７０ＭＰａ以上４３０ＭＰａ以下、８０ＭＰａ以上４２０ＭＰａ以下、９０ＭＰａ以上４１０ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下、１１０ＭＰａ以上３９０ＭＰａ以下、１２０ＭＰａ以上３８０ＭＰａ以下、１３０ＭＰａ以上３７０ＭＰａ以下、１４０ＭＰａ以上３６０ＭＰａ以下、１５０ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下、１６０ＭＰａ以上３４０ＭＰａ以下、１７０ＭＰａ以上３３０ＭＰａ以下、１８０ＭＰａ以上３２０ＭＰａ以下、１９０ＭＰａ以上３１０ＭＰａ以下、２００ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下、２１０ＭＰａ以上２９０ＭＰａ以下、２２０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下、２３０ＭＰａ以上２７０ＭＰａ以下、２４０ＭＰａ以上２６０ＭＰａ以下、２５０ＭＰａ、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の、圧縮応力を有してよい。
【0072】
いくつかの実施形態では、上記圧縮応力層のＤＯＣは、５μｍ以上、例えば７μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、３５μｍ以上、４０μｍ以上、４５μｍ以上、５０μｍ以上、５５μｍ以上、６０μｍ以上、６５μｍ以上、７０μｍ以上、７５μｍ以上、８０μｍ以上、８５μｍ以上、９０μｍ以上、９５μｍ以上、１００μｍ以上、１０５μｍ以上、１１０μｍ以上、１１５μｍ以上、１２０μｍ以上、１２５μｍ以上、１３０μｍ以上、１３５μｍ以上、１４０μｍ以上、１４５μｍ以上、１５０μｍ以上、１５５μｍ以上、１６０μｍ以上、１６５μｍ以上、１７０μｍ以上、１７５μｍ以上、１８０μｍ以上、１８５μｍ以上、１９０μｍ以上、１９５μｍ以上、又は更に大きいものであってよい。いくつかの実施形態では、上記圧縮応力層のＤＯＣは、５μｍ以上２００μｍ以下、例えば７μｍ以上１９５μｍ以下、１０μｍ以上１９０μｍ以下、１５μｍ以上１８５μｍ以下、２０μｍ以上１８０μｍ以下、２５μｍ以上１７５μｍ以下、３０μｍ以上１７０μｍ以下、３５μｍ以上１６５μｍ以下、４０μｍ以上１６０μｍ以下、４５μｍ以上１５５μｍ以下、５０μｍ以上１５０μｍ以下、５５μｍ以上１４５μｍ以下、６０μｍ以上１４０μｍ以下、６５μｍ以上１３５μｍ以下、７０μｍ以上１３０μｍ以下、７５μｍ以上１２５μｍ以下、８０μｍ以上１２０μｍ以下、８５μｍ以上１１５μｍ以下、９０μｍ以上１１０μｍ以下、１００μｍ、又はこれらの端点のうちのいずれから形成され得るいずれの部分範囲内であってよい。
【0073】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系物品は、０．０５ｔ以上（ここでｔは上記ガラス系物品の厚さである）、例えば０．０６ｔ以上、０．０７ｔ以上、０．０８ｔ以上、０．０９ｔ以上、０．１０ｔ以上、０．１１ｔ以上、０．１２ｔ以上、０．１３ｔ以上、０．１４ｔ以上、０．１５ｔ以上、０．１６ｔ以上、０．１７ｔ以上、０．１８ｔ以上、０．１９ｔ以上、又は更に大きなＤＯＣを有してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系物品は、０．０５ｔ以上０．２０ｔ以下、例えば０．０６ｔ以上０．１９ｔ以下、０．０７ｔ以上０．１８ｔ以下、０．０８ｔ以上０．１７ｔ以下、０．０９ｔ以上０．１６ｔ以下、０．１０ｔ以上０．１５ｔ以下、０．１１ｔ以上０．１４ｔ以下、０．１２ｔ以上０．１３ｔ以下、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内のＤＯＣを有してよい。
【0074】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系物品の最大中央張力（ＣＴ）は、１０ＭＰａ以上、例えば１１ＭＰａ以上、１２ＭＰａ以上、１３ＭＰａ以上、１４ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以上、１６ＭＰａ以上、１７ＭＰａ以上、１８ＭＰａ以上、１９ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以上、２２ＭＰａ以上、２４ＭＰａ以上、２６ＭＰａ以上、２８ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、３２ＭＰａ以上、又は更に高いものであってよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系物品のＣＴは、１０ＭＰａ以上３５ＭＰａ以下、例えば１１ＭＰａ以上３４ＭＰａ以下、１２ＭＰａ以上３３ＭＰａ以下、１３ＭＰａ以上３２ＭＰａ以下、１４ＭＰａ以上３２ＭＰａ以下、１５ＭＰａ以上３１ＭＰａ以下、１６ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以上２８ＭＰａ以下、１８ＭＰａ以上２６ＭＰａ以下、１９ＭＰａ以上２４ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以上２２ＭＰａ以下、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内であってよい。
【0075】
圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、折原製作所（日本）製のＦＳＭ‐６０００（ＦＳＭ）等の市販の機器を用いて、表面応力計によって測定される。表面応力測定は、応力光係数（ｓｔｒｅｓｓ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＳＯＣ）の正確な測定に依存し、これはガラスの複屈折に関係する。ＳＯＣは、ガラスの応力光係数の測定のための標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」という名称のＡＳＴＭ規格Ｃ７７０‐１６（その内容全体は参照により本出願に援用される）に記載された手順Ｃ（ガラスディスク法）に従って測定される。ＤＯＣはＦＳＭによって測定される。最大中央張力（ＣＴ）値は、当該技術分野で公知の散乱光偏光器（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｌｉｇｈｔ ｐｏｌａｒｉｓｃｏｐｅ：ＳＣＡＬＰ）技法を用いて測定される。
【0076】
上記ガラス系物品の水素含有層は、５μｍ超の層深さ（ＤＯＬ）を有してよい。いくつかの実施形態では、上記層深さは、１０μｍ以上、例えば１５μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、３５μｍ以上、４０μｍ以上、４５μｍ以上、５０μｍ以上、５５μｍ以上、６０μｍ以上、６５μｍ以上、７０μｍ以上、７５μｍ以上、８０μｍ以上、８５μｍ以上、９０μｍ以上、９５μｍ以上、１００μｍ以上、１０５μｍ以上、１１０μｍ以上、１１５μｍ以上、１２０μｍ以上、１２５μｍ以上、１３０μｍ以上、１３５μｍ以上、１４０μｍ以上、１４５μｍ以上、１５０μｍ以上、１５５μｍ以上、１６０μｍ以上、１６５μｍ以上、１７０μｍ以上、１７５μｍ以上、１８０μｍ以上、１８５μｍ以上、１９０μｍ以上、１９５μｍ以上、２００μｍ以上、又は更に大きなものであってよい。いくつかの実施形態では、上記層深さは、５μｍ以上２０５μｍ以下、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下、１５μｍ以上２００μｍ以下、２０μｍ以上１９５μｍ以下、２５μｍ以上１９０μｍ以下、３０μｍ以上１８５μｍ以下、３５μｍ以上１８０μｍ以下、４０μｍ以上１７５μｍ以下、４５μｍ以上１７０μｍ以下、５０μｍ以上１６５μｍ以下、５５μｍ以上１６０μｍ以下、６０μｍ以上１５５μｍ以下、６５μｍ以上１５０μｍ以下、７０μｍ以上１４５μｍ以下、７５μｍ以上１４０μｍ以下、８０μｍ以上１３５μｍ以下、８５μｍ以上１３０μｍ以下、９０μｍ以上１２５μｍ以下、９５μｍ以上１２０μｍ以下、１００μｍ以上１１５μｍ以下、１０５μｍ以上１１０μｍ以下、又はこれらの端点のうちのいずれによって形成されるいずれの部分範囲内であってよい。一般に、上記ガラス系物品が示す上記層深さは、周囲環境への曝露によって形成され得る層深さより大きい。
【0077】
上記ガラス系物品の水素含有層は、０．００５ｔ超（ここでｔは上記ガラス系物品の厚さである）の層深さ（ＤＯＬ）を有してよい。いくつかの実施形態では、上記層深さは、０．０１０ｔ以上、例えば０．０１５ｔ以上、０．０２０ｔ以上、０．０２５ｔ以上、０．０３０ｔ以上、０．０３５ｔ以上、０．０４０ｔ以上、０．０４５ｔ以上、０．０５０ｔ以上、０．０５５ｔ以上、０．０６０ｔ以上、０．０６５ｔ以上、０．０７０ｔ以上、０．０７５ｔ以上、０．０８０ｔ以上、０．０８５ｔ以上、０．０９０ｔ以上、０．０９５ｔ以上、０．１０ｔ以上、０．１５ｔ以上、０．２０ｔ以上、又は更に大きなものであってよい。いくつかの実施形態では、上記ＤＯＬは、０．００５ｔ以上０．２０５ｔ以下、例えば０．０１０ｔ以上０．２００ｔ以下、０．０１５ｔ以上０．１９５ｔ以下、０．０２０ｔ以上０．１９０ｔ以下、０．０２５ｔ以上０．１８５ｔ以下、０．０３０ｔ以上０．１８０ｔ以下、０．０３５ｔ以上０．１７５ｔ以下、０．０４０ｔ以上０．１７０ｔ以下、０．０４５ｔ以上０．１６５ｔ以下、０．０５０ｔ以上０．１６０ｔ以下、０．０５５ｔ以上０．１５５ｔ以下、０．０６０ｔ以上０．１５０ｔ以下、０．０６５ｔ以上０．１４５ｔ以下、０．０７０ｔ以上０．１４０ｔ以下、０．０７５ｔ以上０．１３５ｔ以下、０．０８０ｔ以上０．１３０ｔ以下、０．０８５ｔ以上０．１２５ｔ以下、０．０９０ｔ以上０．１２０ｔ以下、０．０９５ｔ以上０．１１５ｔ以下、０．１００ｔ以上０．１１０ｔ以下、又はこれらの端点のうちのいずれによって形成されるいずれの部分範囲内であってよい。
【0078】
上記層深さ及び水素濃度は、当該技術分野で公知の二次イオン質量分析法（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＳＩＭＳ）技法によって測定される。ＳＩＭＳ技法は、所与の深さにおける水素濃度を測定できるが、ガラス系物品中に存在する水素種を区別することはできない。そのため、全ての水素種が、ＳＩＭＳによって測定される水素濃度に寄与する。本明細書中で使用される場合、層深さ（ＤＯＬ）は、水素濃度が上記ガラス系物品の中心の水素濃度に等しい、ガラス系物品の表面下の第１の深さを指す。この定義は、処理前のガラス系基板の水素濃度を考慮したものであり、従って上記層深さは、処理プロセスによって付加される水素の深さを指す。実際問題として、ガラス系物品の中心の水素濃度は、水素濃度が略一定となるガラス系物品の表面からの深さにおける、水素濃度によって近似できる。というのは、水素濃度は上記深さとガラス系物品の中心との間で変化しないと予想されるためである。この近似により、ガラス系物品の深さ全体にわたって水素濃度を測定することなく、ＤＯＬを決定できる。
【0079】
いずれの特定の理論によって束縛されることを望むものではないが、上記ガラス系物品の上記水素含有層は、上記ガラス系基板の組成中に含有される水素種の相互拡散の結果であり得る。水素含有種、例えばＨ３Ｏ＋、Ｈ２Ｏ、及び／又はＨ＋は、上記ガラス系基板中に拡散し、上記ガラス系基板に内包されたアルカリイオン及び／又はリンを置換することによって、上記ガラス系物品を形成できる。更に、リンは、上記ガラス系基板を水蒸気含有環境に曝露したときの圧縮応力層の形成において重要な役割を果たすと思われ、またガラス系基板がリン及びアルカリ金属酸化物の両方を含有する場合に特に顕著な効果を有することができる。カリウムを含有するガラス系基板は、ナトリウムを含有するガラス系基板とは対照的に、水蒸気含有環境に曝露した場合の強化が増強されるが、これは、カチオン電界強度が低いと、このような処置による強化を増強できることを示している。カチオン電界強度が低いアルカリイオンを含有するガラス系基板ほど、酸素充填密度が低くなり得、これにより、水等の水素種をガラス系基板中に拡散させやすくなる。カチオン電界強度が低いアルカリイオンを組み込むと、水含有環境への曝露時のガラス系基板からのリンの抽出を支援することもでき、これは実験によって観察された、水素含有層におけるリンの枯渇と一致している。このような挙動を少なくとも部分的に説明する、可能性のある１つのメカニズムは、カチオン電界強度が低いアルカリ金属を使用するほど、Ｑ０（ＰＯ４
３－）ユニットがガラスネットワークに結合する強度が低いというものである。Ｑ０（ＰＯ４
３－）ユニットは、４つの非架橋酸素を含有するため、上記ユニットは、１つの二重結合酸素分子と、修飾イオンとイオン結合を形成する３つの酸素陰イオンとからなる。
【0080】
本明細書で開示されるガラス系物品は、ディスプレイを有する物品（又はディスプレイ物品）（例えば携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステム、ウェアラブルデバイス（例えば腕時計）等を含む消費者向け電子機器）、建築用物品、輸送物品（例えば自動車、鉄道、航空機、船舶等）、電気製品物品、又は多少の透明度、耐擦傷性、耐摩耗性若しくはこれらの組み合わせを必要とするいずれの物品といった別の物品に組み込んでよい。本明細書中で開示されるガラス系物品のうちのいずれを組み込んだ例示的な物品は、図２Ａ及び２Ｂに示されている。具体的には、図２Ａ及び２Ｂは：前面２０４、背面２０６、及び側面２０８を有するハウジング２０２；少なくとも一部分又は全体がハウジング内にあり、少なくともコントローラ、メモリ、及びハウジングの前面にある又はその付近にあるディスプレイ２１０を含む、電気部品（図示せず）；並びにディスプレイを覆うように、ハウジングの前面又は前面上にある、カバー基板２１２を含む、消費者向け電子デバイス２００を示す。いくつかの実施形態では、カバー基板２１２及びハウジング２０２のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、本明細書中で開示されるガラス系物品のうちのいずれを含んでよい。
【0081】
上記ガラス系物品は、いずれの適切な組成を有するガラス系基板から形成されていてよい。上記ガラス系基板の上記組成は、水素含有層及び圧縮応力層を含むガラス系物品を効率的に形成できるよう、水素含有種の拡散を促進するように具体的に選択できる。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５を含む組成を有してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は更に、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、及びＣｓ２Ｏのうちの少なくとも１つといった、アルカリ金属酸化物を含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、リチウム及びナトリウムのうちの少なくとも一方を略含まないか、又は含まなくてよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、リチウム及びナトリウムを略含まないか、又は含まなくてよい。いくつかの実施形態では、上記水素種は、上記ガラス系物品の中心まで拡散されない。換言すれば、上記ガラス系物品の中心は、水蒸気処理の影響が最も少ないエリアである。そのため、上記ガラス系物品の中心は、水含有環境中での処理の前のガラス系基板の組成と略同一であるか又は同一である組成を有してよい。
【0082】
上記ガラス系基板は、いずれの適切な量のＳｉＯ２を含んでよい。ＳｉＯ２は最も多量の構成成分であり、従ってＳｉＯ２は、ガラス組成物から形成されるガラスネットワークの一次構成成分である。ガラス組成物中のＳｉＯ２の濃度が高すぎると、ガラス組成物の成形性が低下する場合がある。というのは、ＳｉＯ２の濃度が高いほどガラスの溶融が困難になり、これがガラスの成形性に悪影響を与えるためである。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、４７モル％以上７０モル％以下、例えば４８モル％以上６９モル％以下、４９モル％以上６８モル％以下、５０モル％以上６７モル％以下、５１モル％以上６６モル％以下、５２モル％以上６５モル％以下、５３モル％以上６４モル％以下、５４モル％以上６３モル％以下、５５モル％以上６２モル％以下、５６モル％以上６１モル％以下、５７モル％以上６０モル％以下、５８モル％以上５９モル％以下、又はこれらの端点のうちのいずれによって形成されるいずれの部分範囲内の量の、ＳｉＯ２を含んでよい。
【0083】
上記ガラス系基板は、いずれの適切な量のＡｌ２Ｏ３を含んでよい。Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２と同様にガラスネットワーク形成剤として作用できる。Ａｌ２Ｏ３は、ガラス組成物から形成されるガラス溶融物中での四面体配位により、ガラス組成物の粘度を上昇させることができ、Ａｌ２Ｏ３の量が多すぎるとガラス組成物の成形性が低下する。しかしながら、ガラス組成物中のＡｌ２Ｏ３の濃度とＳｉＯ２の濃度及びアルカリ酸化物の濃度とのバランスを取ると、Ａｌ２Ｏ３はガラス溶融物の液相線温度を低下させることができ、これにより、液相粘度を増大させて、フュージョン成形プロセスといった特定の成形プロセスに対するガラス組成物の適合性を改善できる。ガラス系基板にＡｌ２Ｏ３を含めると、相分離が防止され、ガラス中の非架橋酸素（ｎｏｎ‐ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ：ＮＢＯ）の数が減少する。更にＡｌ２Ｏ３は、イオン交換の有効性を改善できる。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、１モル％以上１７モル％以下、例えば２モル％以上１６モル％以下、３モル％以上１５モル％以下、４モル％以上１４モル％以下、５モル％以上１３モル％以下、６モル％以上１２モル％以下、７モル％以上１１モル％以下、８モル％以上１０モル％以下、９モル％、又はこれらの端点のうちのいずれによって形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ａｌ２Ｏ３を含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、２．５モル％以上１７モル％以下、例えば５モル％以上１７モル％以下、又は上述の端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ａｌ２Ｏ３を含んでよい。
【0084】
上記ガラス系基板は、所望の水素拡散性を生成するために十分ないずれの量のＰ２Ｏ５を含んでよい。ガラス系基板にリンを含めると、交換イオン対にかかわらず比較的迅速な相互拡散が促進される。よって、リン含有ガラス系基板は、水素含有層を含むガラス系物品の効率的な形成を可能にする。Ｐ２Ｏ５を含めると、比較的短い処理時間で深い層深さ（例えば約１０μｍ超）を有するガラス系物品を製造することもできる。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、３モル％以上１５モル％以下、例えば４モル％以上１５モル％以下、５モル％以上１４モル％以下、６モル％以上１３モル％以下、７モル％以上１２モル％以下、８モル％以上１１モル％以下、９モル％以上１０モル％以下、又はこれらの端点のうちのいずれによって形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ｐ２Ｏ５を含んでよい。
【0085】
上記ガラス系基板はＫ２Ｏを含む。Ｋ２Ｏを含めると、水含有環境への曝露時に、上記ガラス基板中への水素種の効率的な交換が、少なくとも部分的に可能となる。実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％超かつ２３モル％以下、例えば１モル％以上２２モル％以下、２モル％以上２１モル％以下、３モル％以上２０モル％以下、４モル％以上１９モル％以下、５モル％以上１８モル％以下、６モル％以上１７モル％以下、７モル％以上１６モル％以下、８モル％以上１５モル％以下、９モル％以上１４モル％以下、１０モル％以上１３モル％以下、１１モル％以上１２モル％以下、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ｋ２Ｏを含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、４．５モル％以上２３モル％以下、例えば１０モル％以上２３モル％以下、又は上述の端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ｋ２Ｏを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板は、Ｋ２Ｏ以外のアルカリ金属酸化物、例えばＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを、略含まないか又は含まなくてよい。
【0086】
上記ガラス系基板は、Ｎａ２Ｏをいずれの適切な量で含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上１９モル％以下、例えば０モル％超かつ１８モル％以下、１モル％以上１７モル％以下、２モル％以上１６モル％以下、３モル％以上１５モル％以下、４モル％以上１４モル％以下、５モル％以上１３モル％以下、６モル％以上１２モル％以下、７モル％以上１１モル％以下、８モル％以上１０モル％、以下９モル％、又はこれらの端点から形成されるあらゆる部分範囲内の量の、Ｎａ２Ｏを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＮａ２Ｏを略含まないか又は含まなくてよい。
【0087】
上記ガラス系基板は、Ｌｉ２Ｏをいずれの適切な量で含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上５モル％以下、例えば０モル％超かつ４モル％以下、１モル％以上３モル％以下、２モル％これらの端点のうちのいずれから形成されるあらゆる部分範囲内の量の、Ｌｉ２Ｏを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＬｉ２Ｏを略含まないか又は含まなくてよい。
【0088】
上記ガラス系基板は、Ｒｂ２Ｏをいずれの適切な量で含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上２モル％以下、例えば０モル％超かつ１モル％以下、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ｒｂ２Ｏを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＲｂ２Ｏを略含まないか又は含まなくてよい。
【0089】
上記ガラス系基板は、Ｃｓ２Ｏをいずれの適切な量で含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上１０モル％以下、例えば１モル％以上９モル％以下、２モル％以上８モル％以下、３モル％以上７モル％以下、４モル％以上６モル％以下、５モル％、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるいずれの部分範囲内の量の、Ｃｓ２Ｏを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＣｓ２Ｏを略含まないか又は含まなくてよい。
【0090】
上記ガラス系基板は更にＢ２Ｏ３を含んでよい。Ｂ２Ｏ３を上記ガラス系基板に含めると、上記ガラス系基板の損傷耐性を向上させることができ、これによって上記ガラス系基板から形成される上記ガラス系物品の損傷耐性を向上させることができる。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上６モル％以下、例えば１モル％以上５モル％以下、２モル％以上４モル％以下、３モル％、又はこれらの端点から形成されるあらゆる部分範囲内の量の、Ｂ２Ｏ３を含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＢ２Ｏ３を略含まないか又は含まなくてよい。
【0091】
上記ガラス系基板は更にＭｇＯを含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上６モル％以下、例えば１モル％以上５モル％以下、２モル％以上４モル％以下、３モル％、又はこれらの端点から形成されるあらゆる部分範囲内の量の、ＭｇＯを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＭｇＯを略含まないか又は含まなくてよい。
【0092】
上記ガラス系基板は更にＺｎＯを含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上５モル％以下、例えば１モル％以上４モル％以下、２モル％以上３モル％以下、又はこれらの端点から形成されるあらゆる部分範囲内の量の、ＺｎＯを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板はＺｎＯを略含まないか又は含まなくてよい。
【0093】
上記ガラス系基板は更に清澄剤を含んでよい。いくつかの実施形態では、上記清澄剤はスズを含んでよい。実施形態では、上記ガラス系基板は、０モル％以上０．５モル％以下、例えば０モル％超かつ０．１モル％以下の量の、ＳｎＯ２を含んでよい。
【0094】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２、１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３、３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５、及び０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、組成を有してよい。
【0095】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２、５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３、４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５、及び４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、組成を有してよい。
【0096】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は：４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２、２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３、４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５、及び１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏを含む、組成を有してよい。
【0097】
上記ガラス系基板は、いずれの適切なジオメトリを有してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は、２ｍｍ以下、例えば１．９ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．７ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１ｍｍ以下、９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下、６００μｍ以下、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、又は更に小さな厚さを有してよい。実施形態では、上記ガラス系基板は、３００μｍ以上２ｍｍ以下、例えば４００μｍ以上１．９ｍｍ以下、５００μｍ以上１．８ｍｍ以下、６００μｍ以上１．７ｍｍ以下、７００μｍ以上１．６ｍｍ以下、８００μｍ以上１．５ｍｍ以下、９００μｍ以上１．４ｍｍ以下、１ｍｍ以上１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、又はこれらの端点から形成されるあらゆる部分範囲内の厚さを有してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は板又はシート形状を有してよい。他のいくつかの実施形態では、上記ガラス系基板は２．５Ｄ又は３Ｄ形状を有してよい。本明細書中で使用される場合、用語「２．５Ｄ形状（２．５Ｄ ｓｈａｐｅ）」は、少なくとも１つの大面が少なくとも部分的に平面でなく、第２の大面が略平面である、シート状物品を指す。本明細書中で使用される場合、「３Ｄ形状（３Ｄ ｓｈａｐｅ）」は、少なくとも部分的に平面でない対向する第１及び第２の大面を有する、物品を指す。上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品が形成される元となる上記ガラス系基板と略同様又は同一の寸法及び形状を有してよい。
【0098】
上記ガラス系物品は、いずれの適切な条件下での水蒸気への曝露によって、上記ガラス系基板から製造できる。上記曝露は、相対湿度制御を備えた炉等の、いずれの適切なデバイス内で実施できる。上記曝露はまた、相対湿度及び圧力制御を備えた炉又はオートクレーブ等において、昇圧下で実施してよい。
【0099】
一実施形態では、上記ガラス系物品は、周囲圧力を超える圧力を有しかつ水蒸気を含有する環境に、ガラス系基板を曝露することによって製造できる。上記環境は、０．１ＭＰａ超の圧力、及び０．０５ＭＰａ以上の水分圧を有してよい。上記昇圧は、特に温度が上昇するに従って、曝露環境中の水蒸気の高い濃度を可能にする。例えば以下の表１は、様々な温度に関する、周囲圧力（０．１ＭＰａ）における蒸気相中の水の濃度を提供する。
【0100】
【表1】
【0101】
大気圧では、水蒸気飽和条件は９９．６１℃である。表Ｉによって実証されているように、温度の上昇に従って、上記ガラス系物品を形成するための上記ガラス系基板内への拡散に利用できる水の量は、ある固定容積、例えば炉又はオートクレーブの内部に対して減少する。従って、水蒸気処理環境の温度を上昇させると、上記ガラス系基板内への水素種の拡散速度が上昇し得るものの、圧力が一定であれば、高温における総水蒸気濃度の低下及び応力緩和によって、圧縮応力が低下する。
【0102】
温度が、大気圧飽和条件を超える温度等に上昇すると、飽和条件に到達するために増加した圧力を印加することにより、環境中の水蒸気の濃度が大幅に高まる。以下の表ＩＩは、様々な温度に関する飽和条件圧力、及びこれに関連する蒸気相の水の濃度を提供する。
【0103】
【表2】
【0104】
圧力及び温度の関数としての水蒸気の飽和条件を図３に示す。図３に示されているように、曲線の上方の領域は、望ましくないものである、水蒸気の液体への凝縮をもたらすことになる。よって、本明細書で使用される水蒸気処理条件は、図３の曲線上又は曲線下となり、水蒸気含有量を最大化するために好ましい条件は、曲線上又は曲線のすぐ下である。これらの理由により、上記ガラス系基板の水蒸気処理は昇圧下で実施できる。
【0105】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超、例えば０．２ＭＰａ以上、０．３ＭＰａ以上、０．４ＭＰａ以上、０．５ＭＰａ以上、０．６ＭＰａ以上、０．７ＭＰａ以上、０．８ＭＰａ以上、０．９ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以上、１．１ＭＰａ以上、１．２ＭＰａ以上、１．３ＭＰａ以上、１．４ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以上、１．７ＭＰａ以上、１．８ＭＰａ以上、１．９ＭＰａ以上、２．０ＭＰａ以上、２．１ＭＰａ以上、２．２ＭＰａ以上、２．３ＭＰａ以上、２．４ＭＰａ以上、２．５ＭＰａ以上、２．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以上、２．８ＭＰａ以上、２．９ＭＰａ以上、３．０ＭＰａ以上、３．１ＭＰａ以上、３．２ＭＰａ以上、３．３ＭＰａ以上、３．４ＭＰａ以上、３．５ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以上、３．７ＭＰａ以上、３．８ＭＰａ以上、３．９ＭＰａ以上、４．０ＭＰａ以上、４．１ＭＰａ以上、４．２ＭＰａ以上、４．３ＭＰａ以上、４．４ＭＰａ以上、４．５ＭＰａ以上、４．６ＭＰａ以上、４．７ＭＰａ以上、４．８ＭＰａ以上、４．９ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以上、５．１ＭＰａ以上、５．２ＭＰａ以上、５．３ＭＰａ以上、５．４ＭＰａ以上、５．５ＭＰａ以上、５．６ＭＰａ以上、５．７ＭＰａ以上、５．８ＭＰａ以上、５．９ＭＰａ以上、６．０ＭＰａ以上、又は更に高い圧力の環境に曝露してよい。実施形態では、上記ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超かつ２５ＭＰａ以下、例えば０．２ＭＰａ以上２４ＭＰａ以下、０．３ＭＰａ以上２３ＭＰａ以下、０．４ＭＰａ以上２２ＭＰａ以下、０．５ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以上１９ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下、０．９ＭＰａ以上１７ＭＰａ以下、１．０ＭＰａ以上１６ＭＰａ以下、１．１ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下、１．２ＭＰａ以上１４ＭＰａ以下、１．３ＭＰａ以上１３ＭＰａ以下、１．４ＭＰａ以上１２ＭＰａ以下、１．５ＭＰａ以上１１ＭＰａ以下、１．６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下、１．７ＭＰａ以上９ＭＰａ以下、１．８ＭＰａ以上８ＭＰａ以下、１．９ＭＰａ以上７ＭＰａ以下、１．９ＭＰａ以上６．９ＭＰａ以下、２．０ＭＰａ以上６．８ＭＰａ以下、２．１ＭＰａ以上６．７ＭＰａ以下、２．２ＭＰａ以上６．６ＭＰａ以下、２．３ＭＰａ以上６．５ＭＰａ以下、２．４ＭＰａ以上６．４ＭＰａ以下、２．５ＭＰａ以上６．３ＭＰａ以下、２．６ＭＰａ以上６．２ＭＰａ以下、２．７ＭＰａ以上６．１ＭＰａ以下、２．８ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下、２．９ＭＰａ以上５．９ＭＰａ以下、３．０ＭＰａ以上５．８ＭＰａ以下、３．１ＭＰａ以上５．７ＭＰａ以下、３．２ＭＰａ以上５．６ＭＰａ以下、３．３ＭＰａ以上５．５ＭＰａ以下、３．４ＭＰａ以上５．４ＭＰａ以下、３．５ＭＰａ以上５．３ＭＰａ以下、３．６ＭＰａ以上５．２ＭＰａ以下、３．７ＭＰａ以上５．１ＭＰａ以下、３．８ＭＰａ以上５．０ＭＰａ以下、３．９ＭＰａ以上４．９ＭＰａ以下、４．０ＭＰａ以上４．８ＭＰａ以下、４．１ＭＰａ以上４．７ＭＰａ以下、４．２ＭＰａ以上４．６ＭＰａ以下、４．３ＭＰａ以上４．５ＭＰａ以下、４．４ＭＰａ、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるあらゆる部分範囲内の圧力の環境に曝露してよい。
【0106】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、０．０５ＭＰａ以上、例えば０．０７５ＭＰａ以上、０．１ＭＰａ以上、０．２ＭＰａ以上、０．３ＭＰａ以上、０．４ＭＰａ以上、０．５ＭＰａ以上、０．６ＭＰａ以上、０．７ＭＰａ以上、０．８ＭＰａ以上、０．９ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以上、１．１ＭＰａ以上、１．２ＭＰａ以上、１．３ＭＰａ以上、１．４ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以上、１．７ＭＰａ以上、１．８ＭＰａ以上、１．９ＭＰａ以上、２．０ＭＰａ以上、２．１ＭＰａ以上、２．２ＭＰａ以上、２．３ＭＰａ以上、２．４ＭＰａ以上、２．５ＭＰａ以上、２．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以上、２．８ＭＰａ以上、２．９ＭＰａ以上、３．０ＭＰａ以上、３．１ＭＰａ以上、３．２ＭＰａ以上、３．３ＭＰａ以上、３．４ＭＰａ以上、３．５ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以上、３．７ＭＰａ以上、３．８ＭＰａ以上、３．９ＭＰａ以上、４．０ＭＰａ以上、４．１ＭＰａ以上、４．２ＭＰａ以上、４．３ＭＰａ以上、４．４ＭＰａ以上、４．５ＭＰａ以上、４．６ＭＰａ以上、４．７ＭＰａ以上、４．８ＭＰａ以上、４．９ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以上、５．１ＭＰａ以上、５．２ＭＰａ以上、５．３ＭＰａ以上、５．４ＭＰａ以上、５．５ＭＰａ以上、５．６ＭＰａ以上、５．７ＭＰａ以上、５．８ＭＰａ以上、５．９ＭＰａ以上、６．０ＭＰａ以上、７．０ＭＰａ以上、８．０ＭＰａ以上、９．０ＭＰａ以上、１０．０ＭＰａ以上、１１．０ＭＰａ以上、１２．０ＭＰａ以上、１３．０ＭＰａ以上、１４．０ＭＰａ以上、１５．０ＭＰａ以上、１６．０ＭＰａ以上、１７．０ＭＰａ以上、１８．０ＭＰａ以上、１９．０ＭＰａ以上、２０．０ＭＰａ以上、２１．０ＭＰａ以上、２２．０ＭＰａ以上、又は更に高い水分圧を有する環境に曝露してよい。実施形態では、上記ガラス系基板を、０．０５ＭＰａ以上２２ＭＰａ以下、例えば０．０７５ＭＰａ以上２２ＭＰａ以下、０．１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下、０．２ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下、０．３ＭＰａ以上１９ＭＰａ以下、０．４ＭＰａ以上１８ＭＰａ以下、０．５ＭＰａ以上１７ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以上１６ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以上１４ＭＰａ以下、０．９ＭＰａ以上１３ＭＰａ以下、１．０ＭＰａ以上１２ＭＰａ以下、１．１ＭＰａ以上１１ＭＰａ以下、１．２ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下、１．３ＭＰａ以上９ＭＰａ以下、１．４ＭＰａ以上８ＭＰａ以下、１．５ＭＰａ以上７ＭＰａ以下、１．６ＭＰａ以上６．９ＭＰａ以下、１．７ＭＰａ以上６．８ＭＰａ以下、１．８ＭＰａ以上６．７ＭＰａ以下、１．９ＭＰａ以上６．６ＭＰａ以下、２．０ＭＰａ以上６．５ＭＰａ以下、２．１ＭＰａ以上６．４ＭＰａ以下、２．２ＭＰａ以上６．３ＭＰａ以下、２．３ＭＰａ以上６．２ＭＰａ以下、２．４ＭＰａ以上６．１ＭＰａ以下、２．５ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下、２．６ＭＰａ以上５．９ＭＰａ以下、２．７ＭＰａ以上５．８ＭＰａ以下、２．８ＭＰａ以上５．７ＭＰａ以下、２．９ＭＰａ以上５．６ＭＰａ以下、３．０ＭＰａ以上５．５ＭＰａ以下、３．１ＭＰａ以上５．４ＭＰａ以下、３．２ＭＰａ以上５．３ＭＰａ以下、３．３ＭＰａ以上５．２ＭＰａ以下、３．４ＭＰａ以上５．１ＭＰａ以下、３．５ＭＰａ以上５．０ＭＰａ以下、３．６ＭＰａ以上４．９ＭＰａ以下、３．７ＭＰａ以上４．８ＭＰａ以下、３．８ＭＰａ以上４．７ＭＰａ以下、３．９ＭＰａ以上４．６ＭＰａ以下、４．０ＭＰａ以上４．５ＭＰａ以下、４．１ＭＰａ以上４．４ＭＰａ以下、４．２ＭＰａ以上４．３ＭＰａ以下、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるあらゆる部分範囲内の水分圧を有する環境に曝露してよい。
【0107】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、７５％以上、例えば８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９９％以上、又は更に高い相対湿度を有する環境に曝露してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、１００％の相対湿度を有する環境に曝露してよい。
【0108】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、１００℃以上、例えば１０５℃以上、１１０℃以上、１１５℃以上、１２０℃以上、１２５℃以上、１３０℃以上、１３５℃以上、１４０℃以上、１４５℃以上、１５０℃以上、１５５℃以上、１６０℃以上、１６５℃以上、１７０℃以上、１７５℃以上、１８０℃以上、１８５℃以上、１９０℃以上、１９５℃以上、２００℃以上、２０５℃以上、２１０℃以上、２１５℃以上、２２０℃以上、２２５℃以上、２３０℃以上、２３５℃以上、２４０℃以上、２４５℃以上、２５０℃以上、２５５℃以上、２６０℃以上、２６５℃以上、２７０℃以上、２７５℃以上、２８０℃以上、２８５℃以上、２９０℃以上、２９５℃以上、３００℃以上、又は更に高い温度を有する環境に曝露してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、１００℃以上４００℃以下、例えば１０５℃以上３９０℃以下、１１０℃以上３８０℃以下、１１５℃以上３７０℃以下、１２０℃以上３６０℃以下、１２５℃以上３５０℃以下、１３０℃以上３４０℃以下、１３５℃以上３３０℃以下、１４０℃以上３２０℃以下、１４５℃以上３１０℃以下、１５０℃以上３００℃以下、１５５℃以上２９５℃以下、１６０℃以上２９０℃以下、１６５℃以上２８５℃以下、１７０℃以上２８０℃以下、１７５℃以上２７５℃以下、１８０℃以上２７０℃以下、１８５℃以上２６５℃以下、１９０℃以上２６０℃以下、１９５℃以上２５５℃以下、２００℃以上２５０℃以下、２０５℃以上２４５℃以下、２１０℃以上２４０℃以下、２１５℃以上２３５℃以下、２２０℃以上２３０℃以下、２２５℃、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるあらゆる部分範囲内の温度を有する環境に曝露してよい。
【0109】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、水素含有種の所望の程度の拡散及び所望の圧縮応力層を生成するために十分な期間にわたって、水蒸気含有環境に曝露してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、２時間以上、例えば４時間以上、６時間以上、８時間以上、１０時間以上、１２時間以上、１４時間以上、１６時間以上、１８時間以上、２０時間以上、２２時間以上、２４時間以上、３０時間以上、３６時間以上、４２時間以上、４８時間以上、５４時間以上、６０時間以上、６６時間以上、７２時間以上、７８時間以上、８４時間以上、９０時間以上、９６時間以上、１０２時間以上、１０８時間以上、１１４時間以上、１２０時間以上、１２６時間以上、１３２時間以上、１３８時間以上、１４４時間以上、１５０時間以上、１５６時間以上、１６２時間以上、１６８時間以上、又は更に長時間にわたって、水蒸気含有環境に曝露してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を、２時間以上１０日以下、例えば４時間以上９日以下、６時間以上８日以下、８時間以上１６８時間以下、１０時間以上１６２時間以下、１２時間以上１５６時間以下、１４時間以上１５０時間以下、１６時間以上１４４時間以下、１８時間以上１３８時間以下、２０時間以上１３２時間以下、２２時間以上１２６時間以下、２４時間以上１２０時間以下、３０時間以上１１４時間以下、３６時間以上１０８時間以下、４２時間以上１０２時間以下、４８時間以上９６時間以下、５４時間以上９０時間以下、６０時間以上８４時間以下、６６時間以上７８時間以下、７２時間、又はこれらの端点のうちのいずれから形成されるあらゆる部分範囲内の期間にわたって、水蒸気含有環境に曝露してよい。
【0110】
いくつかの実施形態では、上記ガラス系基板を複数の水蒸気含有環境に曝露してよい。実施形態では、上記ガラス系基板を第１の環境に曝露することによって、第１のガラス系物品であって、上記第１のガラス系物品の表面から第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層を備える、第１のガラス系物品を形成でき、続いて上記第１のガラス系物品を第２の環境に曝露することによって、第２のガラス系物品であって、上記第２のガラス系物品の表面から第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層を備える、第２のガラス系物品を形成できる。上記第１の環境は第１の水分圧及び第１の温度を有し、上記ガラス系基板は第１の期間にわたって、上記第１の環境に曝露される。上記第２の環境は第２の水分圧及び第２の温度を有し、上記第１のガラス系物品は第２の期間にわたって、上記第２の環境に曝露される。
【0111】
上記第１の水分圧及び上記第２の水分圧は、いずれの適切な分圧、例えば０．０５ＭＰａ以上又は０．０７５ＭＰａ以上であってよい。上記第１及び第２の分圧は、昇圧下での方法で採用される水分圧に関して本明細書で開示されている値のうちのいずれであってよい。実施形態では、上記第１及び第２の環境は独立して、７５％以上、例えば８０％以上、９０％以上、９５％以上、又は１００％の相対湿度を有してよい。いくつかの実施形態では、上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は１００％の相対湿度を有する。
【0112】
上記第１の圧縮応力層は第１の最大圧縮応力を有し、上記第２の圧縮応力層は第２の最大圧縮応力を有する。実施形態では、上記第１の最大圧縮応力は上記第２の最大圧縮応力未満である。上記第２の最大圧縮応力は、マルチステップ又は混合浴イオン交換技法によって形成されるタイプの圧縮応力「スパイク（ｓｐｉｋｅ）」に相当し得る。上記第１及び第２の最大圧縮応力は、上記ガラス系物品の圧縮応力に関して本明細書で開示される値のいずれを有してよい。実施形態では、上記第２の最大圧縮応力は５０ＭＰａ以上であってよい。
【0113】
上記第１の圧縮深さは上記第２の圧縮深さ以下であってよい。いくつかの実施形態では、上記第１の圧縮深さは上記第２の圧縮深さ未満である。上記第１の圧縮深さ及び上記第２の圧縮深さは、圧縮深さに関して本明細書で開示される値のいずれを有してよい。実施形態では、上記第２の圧縮深さは５μｍ超である。
【0114】
上記第１の温度は上記第２の温度以上であってよい。実施形態では、上記第１の温度は上記第２の温度より高い。上記第１及び第２の温度は、昇圧下での方法に関連して開示されている温度のうちのいずれであってよい。
【0115】
上記第１の期間は上記第２の期間以下であってよい。実施形態では、上記第１の期間は上記第２の期間未満である。上記第１及び第２の期間は、昇圧下での方法に関連して開示されている期間のうちのいずれであってよい。
【0116】
実施形態では、水蒸気含有環境への複数の曝露のうちのいずれか又は全ては、昇圧下で実施してよい。例えば、上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は、０．１ＭＰａ超の圧力を有してよい。上記第１及び第２の環境は、昇圧下での方法に関連して開示されているいずれの圧力を有してよい。
【0117】
いくつかの実施形態では、複数の水蒸気含有環境に曝露する上述の技法は、３つ以上の曝露環境を含んでよい。実施形態では、上記第２のガラス系物品を第３の環境に曝露することによって、第３のガラス系物品を形成してよい。上記第３の環境は、第３の水分圧及び第３の温度を有し、上記第２のガラス系物品は第３の期間にわたって上記第３の環境に曝露される。上記第３のガラス系物品は、上記物品の表面から第３の圧縮深さまで延在する、第３の最大圧縮応力を有する第３の圧縮応力層を含む。上記第３の水分圧は、０．０５ＭＰａ以上、例えば０．０７５ＭＰａ以上であってよい。上記第３の環境及び上記第３のガラス系物品の特性のうちのいずれの値は、昇圧下での方法に関連して、対応する特性について開示されている値から選択してよい。
【0118】
いくつかの実施形態では、上記第１のガラス系物品は、上記第１の期間が終了した後、上記第２の環境に曝露される前に、周囲温度まで冷却してよく、又は上記第１の環境から取り出してよい。いくつかの実施形態では、上記第１のガラス系物品は、上記第１の期間の終了後に上記第１の環境内に留まってよく、上記第１のガラス系物品を周囲温度まで冷却せずに、又は水蒸気含有環境から取り出さずに、上記第１の環境の条件を上記第２の環境の条件へと変化させてよい。
【0119】
本明細書で開示されるガラス系物品の製造方法は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理を含まなくてよい。実施形態では、上記ガラス系物品は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理を含まない方法によって製造される。
【0120】
曝露条件を修正することによって、上記ガラス系基板内への所望の量の水素含有種拡散を生成するために必要な時間を短縮できる。例えば、温度及び／又は相対湿度を上昇させることによって、上記ガラス系基板内への所望の程度の水素含有種拡散及び層深さを達成するために必要な時間を短縮できる。
【0121】
例示的実施形態
本明細書に記載のガラス系物品の形成に特に適したガラス組成物を、ガラス系基板へと成形した。これらのガラス組成物を以下の表ＩＩＩで提供する。ガラス組成物の密度は、ＡＳＴＭ Ｃ６９３‐９３（２０１３年）の浮力法を用いて決定された。温度範囲２５℃～３００℃にわたる線熱膨張係数は、１０－７／℃を単位として表され、これはＡＳＴＭ Ｅ２２８‐１１に準拠したプッシュロッド膨張計を用いて決定された。歪み点及びアニール点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８‐９３（２０１３年）のビーム曲げ粘度法を用いて決定された。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｃ１３５１Ｍ‐９６（２０１２年）の平行板粘度法を用いて決定された。ＳＯＣは、ＡＳＴＭ規格Ｃ７７０‐１６「ガラスの応力光係数の測定のための標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」に記載された手順Ｃ（ガラスディスク法）に従って測定された。表ＩＩＩにおいてＳＣＯ及び屈折率（ＲＩ）が報告されていない箇所については、これらの特性のデフォルト値、即ち３．０ｎｍ／ｍｍ／ＭＰａのＳＯＣ及び１．５のＲＩをこれらの組成物に対して利用した。
本明細書に記載のガラス系物品の形成に特に適したガラス組成物を、ガラス系基板へと成形した。これらのガラス組成物を以下の表ＩＩＩで提供する。ガラス組成物の密度は、ＡＳＴＭ Ｃ６９３‐９３（２０１３年）の浮力法を用いて決定された。温度範囲２５℃～３００℃にわたる線熱膨張係数は、１０－７／℃を単位として表され、これはＡＳＴＭ Ｅ２２８‐１１に準拠したプッシュロッド膨張計を用いて決定された。歪み点及びアニール点は、ＡＳＴＭ Ｃ５９８‐９３（２０１３年）のビーム曲げ粘度法を用いて決定された。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｃ１３５１Ｍ‐９６（２０１２年）の平行板粘度法を用いて決定された。ＳＯＣは、ＡＳＴＭ規格Ｃ７７０‐１６「ガラスの応力光係数の測定のための標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」に記載された手順Ｃ（ガラスディスク法）に従って測定された。表ＩＩＩにおいてＳＣＯ及び屈折率（ＲＩ）が報告されていない箇所については、これらの特性のデフォルト値、即ち３．０ｎｍ／ｍｍ／ＭＰａのＳＯＣ及び１．５のＲＩをこれらの組成物に対して利用した。
【0122】
【表3-1】
【0123】
【表3-2】
【0124】
【表3-3】
【0125】
【表3-4】
【0126】
【表3-5】
【0127】
【表3-6】
【0128】
【表3-7】
【0129】
【表3-8】
【0130】
【表3-9】
【0131】
【表3-10】
【0132】
【表3-11】
【0133】
【表3-12】
【0134】
表ＩＩＩに示されている組成を有する試料を、水蒸気含有環境に曝露して、圧縮応力層を有するガラス物品を形成した。試料の組成及び厚さ、並びに試料が曝露された環境（温度、圧力、及び曝露時間を含む）を、以下の表ＩＶに示す。各処理環境は水蒸気で飽和していた。表面応力計（ＦＳＭ）で測定された、得られた最大圧縮応力及び圧縮深さも、表ＩＶで報告されている。
【0135】
【表4-1】
【0136】
【表4-2】
【0137】
【表4-3】
【0138】
【表4-4】
【0139】
【表4-5】
【0140】
【表4-6】
【0141】
【表4-7】
【0142】
【表4-8】
【0143】
【表4-9】
【0144】
【表4-10】
【0145】
【表4-11】
【0146】
【表4-12】
【0147】
【表4-13】
【0148】
【表4-14】
【0149】
【表4-15】
【0150】
【表4-16】
【0151】
２００℃環境内で圧力１．６ＭＰａにおいて６時間処理された、組成Ｖを有する試料に関する、深さの関数としての水素濃度を、図４に示す。圧縮深さは１３μｍであり、最大圧縮応力は３９５ＭＰａであった。リン濃度の関数としての試料の水素濃度が図５に示されており、これは、ガラス物品の水素が豊富な領域においてリンが枯渇していたことを示している。
【0152】
２２５℃環境内で圧力２．６ＭＰａにおいて６時間処理された、組成Ｖを有する試料に関する、深さの関数としての水素濃度を、図６に示す。圧縮深さは２０μｍであり、最大圧縮応力は３８１ＭＰａであった。リン濃度の関数としての試料の水素濃度が図７に示されており、これは、ガラス物品の水素が豊富な領域においてリンが枯渇していたことを示している。
【0153】
２５０℃環境内で圧力４．１ＭＰａにおいて６時間処理された、組成Ｖを有する試料に関する、深さの関数としての水素濃度を、図８に示す。圧縮深さは２７μｍであり、最大圧縮応力は３２７ＭＰａであった。リン濃度の関数としての試料の水素濃度が図９に示されており、これは、ガラス物品の水素が豊富な領域においてリンが枯渇していたことを示している。
【0154】
２００℃環境内で圧力０．１ＭＰａにおいて処理された、組成Ａを有する試料に関する、リン濃度の関数としての水素濃度を、図１０に示す。図１０に示されているデータは、ガラス物品の表面から４．５μｍの深さまで延在する領域に対応する。
【0155】
組成Ａを有する試料を、温度８５℃、相対湿度８５％の環境に、６０日の期間にわたって曝露した。その後、水素濃度をガラス物品の表面から１μｍの深さまで、図１１に示されているカリウム濃度の関数として、及び図１２に示されているリン濃度の関数として測定した。
【0156】
組成Ａを有する試料を、様々な温度を有する環境に、大気圧において同一期間にわたって曝露し、得られた圧縮応力を測定した。測定された圧縮応力は図１３に温度の関数として示されており、これは、温度が上昇すると、圧縮応力値が低下したガラス物品が製造されることを示している。
【0157】
表ＩＩＩに示されている組成を有する試料を、水蒸気含有環境に複数のステップで曝露して、圧縮応力層を有するガラス物品を形成した。試料の組成及び厚さ、並びに試料が曝露された環境（温度、圧力、及び曝露時間を含む）を、以下の表Ｖに示す。各処理環境は水蒸気で飽和していた。表面応力計（ＦＳＭ）で測定された、得られた最大圧縮応力及び圧縮深さも、表Ｖで報告されている。ステップ１の後の圧縮応力及び圧縮深さが表Ｖで報告されていない場合、第１のステップの後に試料を炉から取り出さずに炉を所望の第２の環境の条件へと冷却するようにして、処理を連続的に実施した。
【0158】
【表5-1】
【0159】
【表5-2】
【0160】
【表5-3】
【0161】
【表5-4】
【0162】
【表5-5】
【0163】
【表5-6】
【0164】
【表5-7】
【0165】
【表5-8】
【0166】
【表5-9】
【0167】
【表5-10】
【0168】
【表5-11】
【0169】
【表5-12】
【0170】
【表5-13】
【0171】
【表5-14】
【0172】
【表5-15】
【0173】
組成ＧＧＧ及び１．１ｍｍの厚さを有する試料を、２ステップ水蒸気処理に曝露した。上記試料を、２００℃の温度を有する第１の環境に、大気圧下で７日間曝露した。この第１のステップの後、ガラス物品は、１５６ＭＰａの圧縮応力及び６８μｍの圧縮深さを有していた。次に上記ガラス物品を、１５０℃の温度を有する第２の環境に、０．５ＭＰａの圧力において６時間曝露した。得られたガラス物品は、４００ＭＰａの圧縮応力、及び５０μｍとして測定された圧縮深さを有していた。上記ガラス物品の応力プロファイルを、ＲＮＦ、ＦＳＭ、及びＳＣＡＬＰ技法からの測定値を組み合わせることによって決定し、図１４に示されている深さプロファイルの関数としての応力を生成した。ＲＮＦ法を利用して応力プロファイルを測定する場合、ＳＣＡＬＰによって提供される最大ＣＴ値をＲＮＦ法において利用する。特に、ＲＮＦによって測定される応力プロファイルは、ＳＣＡＬＰ測定によって提供される最大ＣＴ値に対して平衡化及び較正された力である。ＲＮＦ法は、米国特許第８，８５４，６２３号明細書「（ガラス試料のプロファイル特徴を測定するためのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａ ｐｒｏｆｉｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａ ｇｌａｓｓ ｓａｍｐｌｅ）」に記載されており、この文献はその全体が参照により本出願に援用される。特にＲＮＦ法は：ガラス物品を基準ブロックに隣接させて配置するステップ；１Ｈｚ～５０Ｈｚの速度において直交偏光間で切り替えられる、偏光切り替え光ビームを生成するステップ；偏光切り替え光ビームの出力の量を測定するステップ；及び偏光切り替え基準信号を生成するステップを含み、直交偏光それぞれにおいて測定された出力の量は、互いの５０％以内である。上記方法は更に：上記偏光切り替え光ビームを、ガラス試料及び基準ブロックを通して、ガラス試料中の異なる複数の深さまで伝送するステップ；次に、伝送された上記偏光切り替え光ビームを、中継用光学系を用いて、信号光検出器へと中継するステップを含み、上記信号光検出器は、偏光切り替え検出器信号を生成する。上記方法はまた：上記検出器信号を基準信号で除算して、正規化検出器信号を形成するステップ；及びガラス試料のプロファイル特徴を、上記正規化検出器信号から決定するステップを含む。ＦＳＭ、ＳＣＡＬＰ、及びＲＮＦ測定からの情報を組み合わせることによって生成された、図１４に示されているプロファイルは、６２．７μｍの圧縮深さを有し、これは、第２の処理ステップの後のＤＯＣのＦＳＭ測定が正確でない可能性があることを示している。
【0174】
組成Ａの試料を、２００℃の水蒸気含有環境に、大気圧及び飽和蒸気条件下で１６８時間にわたって曝露した。得られたガラス物品は、１３７ＭＰａの圧縮応力及び９９μｍの圧縮深さを有していた。次に上記ガラス物品を、０％相対湿度環境内に、８５℃で３０日にわたって保持し、圧縮応力及び圧縮深さを再測定した。圧縮応力及び圧縮深さは、乾燥環境でのエージング後に変化しなかった。これは、水蒸気処理によって付与された圧縮応力プロファイルが一時的なものではない、又は通常の条件下で「脱水（ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）」を受けないことを示している。
【0175】
例示を目的として典型的な実施形態を記載したが、以上の説明は、本開示又は添付の請求項の範囲に対する限定とみなしてはならない。従って本開示及び添付の請求項の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正形態、適合形態、及び代替形態が、当業者に想起され得る。
【0176】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0177】
実施形態１
ガラス系物品であって、
上記ガラス系物品は：
上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
２ｍｍ以下の厚さ
を備え、
上記圧縮深さは５μｍ超であり、上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、上記ガラス系物品はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、ガラス系物品。
ガラス系物品であって、
上記ガラス系物品は：
上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
２ｍｍ以下の厚さ
を備え、
上記圧縮深さは５μｍ超であり、上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、上記ガラス系物品はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、ガラス系物品。
【0178】
実施形態２
上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を更に備え、上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、実施形態１に記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を更に備え、上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、実施形態１に記載のガラス系物品。
【0179】
実施形態３
上記層深さは５μｍ超である、実施形態２に記載のガラス系物品。
上記層深さは５μｍ超である、実施形態２に記載のガラス系物品。
【0180】
実施形態４
上記層深さは１０μｍ以上である、実施形態２に記載のガラス系物品。
上記層深さは１０μｍ以上である、実施形態２に記載のガラス系物品。
【0181】
実施形態５
上記圧縮深さは７μｍ以上である、実施形態１～４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮深さは７μｍ以上である、実施形態１～４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0182】
実施形態６
上記圧縮深さは２００μｍ以下である、実施形態１～５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮深さは２００μｍ以下である、実施形態１～５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0183】
実施形態７
上記圧縮応力は１５０ＭＰａ以上である、実施形態１～６のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮応力は１５０ＭＰａ以上である、実施形態１～６のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0184】
実施形態８
上記圧縮応力は５００ＭＰａ以下である、実施形態１～７のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮応力は５００ＭＰａ以下である、実施形態１～７のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0185】
実施形態９
上記ガラス系物品はＣｓ２Ｏ及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１～８のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品はＣｓ２Ｏ及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１～８のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0186】
実施形態１０
上記ガラス系物品の中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１～９のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１～９のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0187】
実施形態１１
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１０に記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１０に記載のガラス系物品。
【0188】
実施形態１２
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１０に記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態１０に記載のガラス系物品。
【0189】
実施形態１３
上記ガラス系物品の上記中心は：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１～１２のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１～１２のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0190】
実施形態１４
上記厚さは１ｍｍ以下である、実施形態１～１３のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記厚さは１ｍｍ以下である、実施形態１～１３のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0191】
実施形態１５
消費者向け電子製品であって、
上記消費者向け電子製品は：
前面、背面、及び側面を備えるハウジング；
少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板
を備え、
上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、実施形態１～１４のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む、消費者向け電子製品。
消費者向け電子製品であって、
上記消費者向け電子製品は：
前面、背面、及び側面を備えるハウジング；
少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板
を備え、
上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、実施形態１～１４のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む、消費者向け電子製品。
【0192】
実施形態１６
ガラスであって、
上記ガラスは：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、ガラス。
ガラスであって、
上記ガラスは：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、ガラス。
【0193】
実施形態１７
上記ガラスはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１６に記載のガラス。
上記ガラスはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１６に記載のガラス。
【0194】
実施形態１８
上記ガラスは：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１６又は１７に記載のガラス。
上記ガラスは：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１６又は１７に記載のガラス。
【0195】
実施形態１９
ガラスであって、
上記ガラスは：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む。
ガラスであって、
上記ガラスは：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む。
【0196】
実施形態２０
上記ガラスはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１９に記載のガラス。
上記ガラスはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びＲｂ２Ｏを略含まない、実施形態１９に記載のガラス。
【0197】
実施形態２１
上記ガラスは：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１９又は２０に記載のガラス。
上記ガラスは：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態１９又は２０に記載のガラス。
【0198】
実施形態２２
ガラス系物品であって、
上記ガラス系物品は：
上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層
を備え、
上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、
上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下し、上記層深さは５μｍ超である、ガラス系物品。
ガラス系物品であって、
上記ガラス系物品は：
上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する、圧縮応力層；及び
上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層
を備え、
上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有し、
上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下し、上記層深さは５μｍ超である、ガラス系物品。
【0199】
実施形態２３
上記圧縮深さは５μｍ超である、実施形態２２に記載のガラス系物品。
上記圧縮深さは５μｍ超である、実施形態２２に記載のガラス系物品。
【0200】
実施形態２４
上記層深さは１０μｍ以上である、実施形態２２又は２３に記載のガラス系物品。
上記層深さは１０μｍ以上である、実施形態２２又は２３に記載のガラス系物品。
【0201】
実施形態２５
上記圧縮深さは７μｍ以上である、実施形態２２～２４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮深さは７μｍ以上である、実施形態２２～２４のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0202】
実施形態２６
上記圧縮深さは２００μｍ以下である、実施形態２２～２５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮深さは２００μｍ以下である、実施形態２２～２５のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0203】
実施形態２７
上記圧縮応力は１５０ＭＰａ以上である、実施形態２２～２６のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮応力は１５０ＭＰａ以上である、実施形態２２～２６のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0204】
実施形態２８
上記圧縮応力は５００ＭＰａ以下である、実施形態２２～２７のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記圧縮応力は５００ＭＰａ以下である、実施形態２２～２７のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0205】
実施形態２９
上記ガラス系物品の中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２２～２８のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２２～２８のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0206】
実施形態３０
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２９に記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
４．５モル％以上２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２９に記載のガラス系物品。
【0207】
実施形態３１
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２９に記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
２．５モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
４モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
１０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態２９に記載のガラス系物品。
【0208】
実施形態３２
上記ガラス系物品の上記中心は：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上５モル％以下のＬｉ２Ｏ；
０モル％以上１９モル％以下のＮａ２Ｏ；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態２２～３１のいずれか１つに記載のガラス系物品。
上記ガラス系物品の上記中心は：
０モル％以上６モル％以下のＢ２Ｏ３；
０モル％以上５モル％以下のＬｉ２Ｏ；
０モル％以上１９モル％以下のＮａ２Ｏ；
０モル％以上２モル％以下のＲｂ２Ｏ；
０モル％以上６モル％以下のＭｇＯ；
０モル％以上５モル％以下のＺｎＯ；及び
０モル％以上０．５モル％以下のＳｎＯ２
を含む、実施形態２２～３１のいずれか１つに記載のガラス系物品。
【0209】
実施形態３３
消費者向け電子製品であって、
上記消費者向け電子製品は：
前面、背面、及び側面を備えるハウジング；
少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板
を備え、
上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、実施形態２２～３２のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む、消費者向け電子製品。
消費者向け電子製品であって、
上記消費者向け電子製品は：
前面、背面、及び側面を備えるハウジング；
少なくとも一部が上記ハウジング内にある電気部品であって、上記電気部品は少なくともコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、上記ディスプレイは上記ハウジングの上記前面にあるか、又は上記前面に隣接する、電気部品；並びに
上記ディスプレイを覆うように配置されたカバー基板
を備え、
上記ハウジング及び上記カバー基板のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分は、実施形態２２～３２のいずれか１つに記載のガラス系物品を含む、消費者向け電子製品。
【0210】
実施形態３４
方法であって、
上記方法は、
ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超の圧力及び０．０５ＭＰａ以上の水分圧を有する環境に曝露することによって、ガラス系物品を形成するステップであって、上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
上記圧縮深さは５μｍ超であり、
上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有する、方法。
方法であって、
上記方法は、
ガラス系基板を、０．１ＭＰａ超の圧力及び０．０５ＭＰａ以上の水分圧を有する環境に曝露することによって、ガラス系物品を形成するステップであって、上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品の表面から圧縮深さまで延在する圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
上記圧縮深さは５μｍ超であり、
上記圧縮応力層は１０ＭＰａ以上の圧縮応力を有する、方法。
【0211】
実施形態３５
相対湿度は１００％である、実施形態３４に記載の方法。
相対湿度は１００％である、実施形態３４に記載の方法。
【0212】
実施形態３６
上記圧力は１ＭＰａ以上である、実施形態３４又は３５に記載の方法。
上記圧力は１ＭＰａ以上である、実施形態３４又は３５に記載の方法。
【0213】
実施形態３７
上記曝露するステップは１００℃以上の温度で実施される、実施形態３４～３６のいずれか１つに記載の方法。
上記曝露するステップは１００℃以上の温度で実施される、実施形態３４～３６のいずれか１つに記載の方法。
【0214】
実施形態３８
上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を備え、上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、実施形態３４～３７のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系物品は、上記ガラス系物品の上記表面から層深さまで延在する水素含有層を備え、上記水素含有層の水素濃度は、最大水素濃度から上記層深さに向かって低下する、実施形態３４～３７のいずれか１つに記載の方法。
【0215】
実施形態３９
上記層深さは５μｍ超である、実施形態３８に記載の方法。
上記層深さは５μｍ超である、実施形態３８に記載の方法。
【0216】
実施形態４０
上記ガラス系基板はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、実施形態３４～３９のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、実施形態３４～３９のいずれか１つに記載の方法。
【0217】
実施形態４１
上記ガラス系基板は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態３４～４０のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態３４～４０のいずれか１つに記載の方法。
【0218】
実施形態４２
上記ガラス系基板は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、実施形態３４～４１のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、実施形態３４～４１のいずれか１つに記載の方法。
【0219】
実施形態４３
上記ガラス系基板は２ｍｍ以下の厚さを有する、実施形態３４～４２のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板は２ｍｍ以下の厚さを有する、実施形態３４～４２のいずれか１つに記載の方法。
【0220】
実施形態４４
方法であって、
上記方法は：
ガラス系基板を、第１の水分圧及び第１の温度を有する第１の環境に、第１の期間にわたって曝露することにより、第１のガラス系物品を形成するステップであって、上記第１のガラス系物品は、上記第１のガラス系物品の表面から第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層を有する、ステップ；並びに
上記第１のガラス系物品を、第２の水分圧及び第２の温度を有する第２の環境に、第２の期間にわたって曝露することにより、第２のガラス系物品を形成するステップであって、上記第２のガラス系物品は、上記第２のガラス系物品の表面から第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
上記第１の水分圧及び上記第２の水分圧は、０．０５ＭＰａ以上であり；
上記第１の圧縮応力層は第１の最大圧縮応力を有し、上記第２の圧縮応力層は第２の最大圧縮応力を有し、上記第１の最大圧縮応力は上記第２の最大圧縮応力未満である、方法。
方法であって、
上記方法は：
ガラス系基板を、第１の水分圧及び第１の温度を有する第１の環境に、第１の期間にわたって曝露することにより、第１のガラス系物品を形成するステップであって、上記第１のガラス系物品は、上記第１のガラス系物品の表面から第１の圧縮深さまで延在する第１の圧縮応力層を有する、ステップ；並びに
上記第１のガラス系物品を、第２の水分圧及び第２の温度を有する第２の環境に、第２の期間にわたって曝露することにより、第２のガラス系物品を形成するステップであって、上記第２のガラス系物品は、上記第２のガラス系物品の表面から第２の圧縮深さまで延在する第２の圧縮応力層を有する、ステップ
を含み、
上記第１の水分圧及び上記第２の水分圧は、０．０５ＭＰａ以上であり；
上記第１の圧縮応力層は第１の最大圧縮応力を有し、上記第２の圧縮応力層は第２の最大圧縮応力を有し、上記第１の最大圧縮応力は上記第２の最大圧縮応力未満である、方法。
【0221】
実施形態４５
上記第２の圧縮深さは５μｍ超である、実施形態４４に記載の方法。
上記第２の圧縮深さは５μｍ超である、実施形態４４に記載の方法。
【0222】
実施形態４６
上記第２の最大圧縮応力は５０ＭＰａ以上である、実施形態４４又は４５に記載の方法。
上記第２の最大圧縮応力は５０ＭＰａ以上である、実施形態４４又は４５に記載の方法。
【0223】
実施形態４７
上記第１の温度は上記第２の温度以上である、実施形態４４～４６のいずれか１つに記載の方法。
上記第１の温度は上記第２の温度以上である、実施形態４４～４６のいずれか１つに記載の方法。
【0224】
実施形態４８
上記第１の期間は上記第２の期間未満である、実施形態４４～４７のいずれか１つに記載の方法。
上記第１の期間は上記第２の期間未満である、実施形態４４～４７のいずれか１つに記載の方法。
【0225】
実施形態４９
上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は、０．１ＭＰａ超の圧力を有する、実施形態４４～４８のいずれか１つに記載の方法。
上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は、０．１ＭＰａ超の圧力を有する、実施形態４４～４８のいずれか１つに記載の方法。
【0226】
実施形態５０
上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は、１００％の相対湿度を有する、実施形態４４～４９のいずれか１つに記載の方法。
上記第１の環境及び上記第２の環境のうちの少なくとも一方は、１００％の相対湿度を有する、実施形態４４～４９のいずれか１つに記載の方法。
【0227】
実施形態５１
上記ガラス系基板、上記第１のガラス系物品、及び上記第２のガラス系物品は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、実施形態４４～５０のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板、上記第１のガラス系物品、及び上記第２のガラス系物品は、アルカリイオン源を用いたイオン交換処理に供されない、実施形態４４～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0228】
実施形態５２
上記ガラス系基板は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態４４～５１のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板は：
４７モル％以上７０モル％以下のＳｉＯ２；
１モル％以上１７モル％以下のＡｌ２Ｏ３；
３モル％以上１５モル％以下のＰ２Ｏ５；及び
０モル％超かつ２３モル％以下のＫ２Ｏ
を含む、実施形態４４～５１のいずれか１つに記載の方法。
【0229】
実施形態５３
上記ガラス系基板はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、実施形態４４～５２のいずれか１つに記載の方法。
上記ガラス系基板はＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを略含まない、実施形態４４～５２のいずれか１つに記載の方法。
【0230】
実施形態５４
上記第２のガラス系物品を、第３の水分圧及び第３の温度を有する第３の環境に、第３の期間にわたって曝露することにより、第３のガラス系物品を形成するステップであって、上記第３のガラス系物品は、上記第３のガラス系物品の表面から第３の圧縮深さまで延在する第３の圧縮応力層を有する、ステップを更に含み、上記第３の水分圧は０．０５ＭＰａ以上である、実施形態４４～５３のいずれか１つに記載の方法。
上記第２のガラス系物品を、第３の水分圧及び第３の温度を有する第３の環境に、第３の期間にわたって曝露することにより、第３のガラス系物品を形成するステップであって、上記第３のガラス系物品は、上記第３のガラス系物品の表面から第３の圧縮深さまで延在する第３の圧縮応力層を有する、ステップを更に含み、上記第３の水分圧は０．０５ＭＰａ以上である、実施形態４４～５３のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【0231】
１００ ガラス系物品
１１０ 第１の表面
１１２ 第２の表面
１２０ 第１の圧縮応力層
１２２ 第２の圧縮応力層
１３０ 引張応力領域
２００ 消費者向け電子デバイス
２０２ ハウジング
２０４ 前面
２０６ 背面
２０８ 側面
２１０ ディスプレイ
２１２ カバー基板
１１０ 第１の表面
１１２ 第２の表面
１２０ 第１の圧縮応力層
１２２ 第２の圧縮応力層
１３０ 引張応力領域
２００ 消費者向け電子デバイス
２０２ ハウジング
２０４ 前面
２０６ 背面
２０８ 側面
２１０ ディスプレイ
２１２ カバー基板
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】