TW201930215A - 具有高儲存能量的應力分佈的玻璃基製品及製造方法 - Google Patents

Abstract

提供了具有限定的應力分佈的玻璃基製品和製造這種玻璃基製品的方法。一種非限制性玻璃基製品包括：從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下；處於第二壓縮應力下的核心區域，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值，所述壓縮峰值具有最大壓縮值和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度；和設置在所述表面和所述核心區域之間的中間區域，其中所述中間區域處於拉伸應力下。

Description

具有高儲存能量的應力分佈的玻璃基製品及製造方法

相關申請

本案主張2017年11月30日提出申請的序號為62/592,708的美國臨時申請的優先權的權益，依賴該申請的內容並通過引用將該申請的內容作為整體結合在此。

本案內容涉及包含具有相對較高的儲能的應力分佈的玻璃基製品以及製造這種玻璃基製品的方法。

電子裝置，例如，諸如行動電話和平板電腦之類的手持電子裝置，包括覆蓋基板，其通常由玻璃製成並且被稱為覆蓋玻璃。然而，電子裝置的覆蓋玻璃的破損是一個長期存在的問題。覆蓋玻璃的故障和破損可歸因於當裝置受到動態或靜態載荷時玻璃的彎曲引起的彎曲故障，以及當覆蓋玻璃落在諸如瀝青、混凝土等粗糙表面上時，由於玻璃表面上的尖銳壓痕引起的損壞引入所導致的尖銳接觸故障。

有兩種常用的方法用於在玻璃表面上產生壓縮表面應力、熱強化（回火(tempering)）和化學強化（離子交換）。熱強化玻璃產品包括將產品加熱到接近軟化溫度，然後淬火或快速冷卻產品。結果，在冷卻期間，玻璃將具有比內部更低的表面溫度。這種溫差一直保持到玻璃的表面冷卻到室溫。由於玻璃的中心還更慢地冷卻到室溫，它將收縮到較小的比容（specific volume），同時表面層的高比容保持不變。這導致表面壓縮層，其賦予回火玻璃以強度。這一製程目前被用於加強汽車側窗和後窗。

如本文所用，「熱強化」是指經過熱處理的基板以改善基板強度，「熱強化」包括回火基板和熱強化基板，例如回火玻璃和熱強化玻璃。回火玻璃涉及加速冷卻程序，其在玻璃中產生較高的表面壓縮及/或邊緣壓縮。影響表面壓縮程度的因素包括空氣淬火溫度、體積和其他變數，這些變數產生至少10,000磅/平方英寸（psi）的表面壓縮。回火玻璃通常比經退火的或未經處理的玻璃強四到五倍。熱強化玻璃是通過比回火玻璃更低的差溫致冷（differential cooling）來生產的，這導致表面處的壓縮強度更低，並且熱強化玻璃的強度大約是經退火的或未經處理的玻璃的兩倍。

傳統上，熱強化玻璃已被用於防止由於將這種瑕疵引入玻璃而引起的故障，因為熱強化玻璃通常表現出大的壓縮應力（CS）層（例如，約為玻璃總厚度的21%），這可以防止瑕疵進一步傳播到玻璃中，從而能夠防止產生故障。圖1圖示通過熱強化產生的應力分佈的示例。在圖1中，熱處理玻璃製品100包括第一表面101、厚度t₁ 和表面CS 110。熱處理玻璃製品100表現出如下的CS：從第一表面101減小到如本文所定義的壓縮深度（depth of compression, DOC）130，在該深度處應力從壓縮應力變為拉伸應力，然後達到最大中心張力（CT）120。

熱強化僅被限於厚玻璃基製品（即，厚度t₁ 為約3毫米或更大的玻璃基製品)，因為為了實現熱強化和期望的殘餘應力，必須在這類製品的核心和表面之間形成足夠的熱梯度。在許多應用中，諸如在顯示器（例如，使用者電子產品，包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統等）、建築（例如，窗戶、淋浴板、檯面等）、運輸工具（例如，汽車、火車、飛機、海上航行器等）、器具、或需要優異抗斷裂性但薄而輕的製品的任何應用中，這種厚的製品中是不理想的或不實用的。根據一或多個實施方式，本文所描述的應力分佈可以通過熱強化來實現。

第二種常用的強化方法，離子交換（IOX）或化學強化，最適用於含有移動陽離子的玻璃。在該方法中，含有鹼金屬離子（例如，Na⁺ ）的玻璃在含有較大鹼金屬離子（例如，K⁺ ）的熔融鹽中於低於玻璃化轉變溫度的溫度下進行處理。儘管鹼金屬離子停留在剛性玻璃網路內的特定位置，但它們具有在位點之間移動的能力。因此，當含鹼金屬玻璃浸入含有另一種類型的較大鹼金屬離子的熔融鹽中時，熔融鹽中的一些較大離子將與玻璃外部的那些離子進行交換。如果該程序在低於玻璃化轉變溫度的溫度下進行，使得與離子交換速率相比應力鬆弛緩慢，則大離子將發現它們自身被填入太小的剛性位點中。由於結構不能鬆弛以容納新獲得的較大離子，因此形成雙軸壓縮應力。這種程序，有時稱為離子填充或化學回火，可以在玻璃上產生具有極高壓縮應力的表面層，並且目前應用於加強諸如飛機窗戶和電子裝置上的防刮擦觸控式螢幕之類的產品。

儘管化學強化不以與熱強化相同的方式受到玻璃基製品的厚度的限制，但是已知的化學強化玻璃基製品不顯示熱強化玻璃基製品的應力分佈。通過化學強化（例如，通過離子交換製程）產生的應力分佈的示例如圖2所示。在圖2中，化學強化玻璃基製品200包括第一表面201、厚度t₂ 和表面CS 210。玻璃基製品200表現出如下的CS：從第一表面201減小到如本文所定義的壓縮深度（DOC）230，在該深度處應力從壓縮應力變為拉伸應力，然後達到最大中心張力（CT）220。如圖2所示，這種分佈顯示基本平坦的CT區域或沿著CT區域的至少一部分具有恆定或接近恆定的拉伸應力的CT區域。通常，相較於圖1所示的最大中心張力值，已知的化學強化玻璃基製品顯示出較低的最大CT值。

玻璃基製品經常受到嚴重的衝擊，這會在這些製品的表面中引入大的瑕疵。這些瑕疵可以從表面延伸至達到約200微米的深度。已經表明，覆蓋玻璃的層深與提高粗糙表面裝置跌落效能密切相關。目前，用於最佳化層深的一種可行的分佈是拋物線分佈，這可以通過熱強化或通過非常深的離子交換來實現。此外，對於具有拋物線殘餘應力分佈的玻璃基板，較高的儲能分佈具有改善的跌落效能。需要玻璃基製品表現出改善的效能，諸如抵抗由於製品掉落而導致的斷裂，特別是在受到尖銳接觸損壞時，同時還限制或防止玻璃基製品中的裂紋分叉（crack bifurcation）。

本案內容的一個方面涉及一種具有表面和厚度（t ）的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：外部區域，所述外部區域從所述表面延伸到壓縮深度，其中所述外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下；核心區域，所述核心區域處於第二壓縮應力下，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值，所述壓縮峰值具有最大壓縮值和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度；和中間區域，所述中間區域設置在所述表面和所述核心區域之間，其中所述中間區域處於拉伸應力下。

本案內容的另一方面涉及一種裝置，包括：殼體，所述殼體具有前表面、後表面和側表面；至少部分地位於所述殼體內的電氣部件；位於所述殼體的前表面處或附近的顯示器；和設置在所述顯示器上方的覆蓋基板，其中所述殼體和所述覆蓋基板的至少一者的一部分包括如本案內容的第一方面所述的玻璃基製品。

另一方面涉及一種具有表面和厚度（t ）的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：外部區域，所述外部區域從所述表面延伸到壓縮深度，其中所述外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下；核心區域，所述核心區域處於第二壓縮應力下，所述核心區域包括位於所述玻璃基製品的所述表面和與所述表面相對的第二表面之間的中點，所述第二壓縮應力限定具有最大壓縮值和最大寬度的壓縮峰值，使得最大壓縮值（以MPa計）與最大寬度（以微米計）的長寬比大於2：1；和中間區域，所述中間區域設置在所述表面和所述核心區域之間，其中所述中間區域處於拉伸應力下，其中所述玻璃基製品具有一應力分佈，所述應力分佈導致所述玻璃基製品中儲存的能量防止由表面引起的損壞形成的裂紋穿透所述玻璃基製品的整個厚度。

本案內容的另一方面涉及一種製造玻璃基製品的方法，包括：提供第一玻璃基基板，所述第一玻璃基基板具有表面、厚度（t ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處具有第一壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得第一玻璃基基板具有拋物線應力分佈；提供第二玻璃基基板，所述第二玻璃基基板具有表面、厚度（t ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處具有第二壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得第二玻璃基基板具有拋物線應力分佈；和將第一玻璃基基板和第二玻璃基基板在結合介面處結合在一起以提供所述玻璃基製品，所述玻璃基製品在包括所述結合介面在內的所述玻璃基製品的中心區域中具有壓縮峰值。

本案內容的另一方面涉及一種具有表面和厚度（t）的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域（cladding regions）之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得在穿過所述包層區域的原點處的瑕疵的引發產生橫向傳播的裂紋，該裂紋在距離原點17毫米的距離內不分叉。

本案內容的另一方面涉及一種具有表面、厚度（t）、和限定周邊的邊緣的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得在穿過包層區域並且距離邊緣大於5毫米或大於10毫米的原點處的瑕疵的引發產生橫向傳播的裂紋，該裂紋在到達所述玻璃基製品的邊緣之前自行終止。

本案內容的另一方面涉及一種具有表面、厚度（t）、和限定周邊的邊緣的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述玻璃基製品由玻璃基組合物形成，並且所述壓縮應力和所述拉伸應力使得所述玻璃基製品包含由以下方程式定義的拉伸-應變能量TSE：

其中是所述玻璃基組合物的泊松比，E是所述玻璃基組合物的楊氏模量，z是沿厚度的座標，x和y是所述玻璃基製品的表面中的兩個相互正交的方向，和是沿x和y的應力分量。

在一些實施方式中，分量和大致相等，拉伸-應變能量由以下方程式定義：

其中和拉伸-應變能量單位為，並且表示在每單位面積的表面上沿x和y方向的拉伸模式儲存在拉伸應力區域中的能量。

本案內容的另一方面涉及一種具有表面、厚度（t）、和限定周邊的邊緣的玻璃基製品，所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得所述玻璃基製品包含由以下方程式定義的拉伸應力強度參數：

其中參數的單位為。

根據方面（1），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t ）。所述玻璃基製品包括：外部區域，所述外部區域從所述表面延伸到壓縮深度，其中所述外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下；核心區域，所述核心區域處於第二壓縮應力下，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值，所述壓縮峰值具有最大壓縮值和在1微米到200微米的範圍內的零應力下的最大寬度；和中間區域，所述中間區域設置在所述表面和所述核心區域之間，其中所述中間區域處於拉伸應力下。

根據方面（2），提供如方面（1）所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有在5微米到200微米的範圍內的零應力下的最大寬度。

根據方面（3），提供如方面（1）或（2）所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有在10微米到40微米的範圍內的零應力下的最大寬度。

根據方面（4），提供如方面（1）至（3）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述外部區域處於限定表面壓縮應力的所述第一壓縮應力下。

根據方面（5），提供如方面（4）所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有至少為所述表面壓縮應力的50%的最大壓縮應力。

根據方面（6），提供如方面（4）或（5）所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有至少為所述表面壓縮應力的70%的最大壓縮應力。

根據方面（7），提供如方面（4）所述的玻璃基製品，其中所述表面壓縮應力在300 MPa至1200 MPa的範圍內。

根據方面（8），提供如方面（4）所述的玻璃基製品，其中所述表面壓縮應力在600 MPa至1000 MPa的範圍內。

根據方面（9），提供如方面（7）或（8）所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有至少為所述表面壓縮應力的30%的最大壓縮應力。

根據方面（10），提供如方面（7）至（9）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值具有至少為所述表面壓縮應力的50%的最大壓縮應力。

根據方面（11），提供如方面（1）至（10）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述壓縮峰值包括應力增加區域，使得所述應力增加區域的所有點包括具有在20 MPa /微米至200 MPa /微米範圍內的值的切線，並且包括應力減小的區域，使得所述應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線。

根據方面（12），提供如方面（1）至（11）中任一項所述的玻璃基製品，其中外部區域處於所述第一壓縮應力下並且延伸到壓縮深度（DOC），在DOC處，所述玻璃基製品的應力值為零，DOC在0.05•t 和0.30•t 的範圍內。

根據方面（13），提供如方面（12）所述的玻璃基製品，其中所述中間區域中的所述拉伸應力具有比所述壓縮峰值的所述最大壓縮值的絕對值更小的最大拉伸應力絕對值。

根據方面（14），提供如方面（1）至（13）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品的厚度（t ）在0.1 mm至3.0 mm的範圍內。

根據方面（15），提供如方面（1）至（14）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品具有一應力分佈，所述應力分佈導致所述玻璃基製品中儲存的拉伸能量，使得當損壞引入到所述玻璃基製品的表面時，與具有相同量的儲存拉伸能量但不具有壓縮峰值的玻璃基製品相比，所述應力分佈減少了裂紋分叉。

根據方面（16），提供如方面（1）至（15）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述核心區域包括位於所述玻璃基製品的所述表面和與所述表面相對的第二表面之間的中點。

根據方面（17），提供如方面（1）至（16）中任一項所述的玻璃基製品，包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。

根據方面（18），提供如方面（1）至（17）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品由包括在0.1莫耳%和20莫耳%範圍內的Li₂ O的玻璃基組合物形成。

根據方面（19），提供如方面（1）至（18）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品由包括在0.1莫耳%和10莫耳%範圍內的B₂ O₃ 的玻璃基組合物形成。

根據方面（20），提供如方面（1）至（19）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品由包括在0.1莫耳%和10莫耳%範圍內的P₂ O₅ 的玻璃基組合物形成。

根據方面（21），提供如方面（1）至（20）中任一項所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品由基本上不含K₂ O的玻璃基組合物形成。

根據方面（22），提供一種裝置。所述裝置包括：殼體，所述殼體具有前表面、後表面和側表面；至少部分地位於所述殼體內的電氣部件；位於所述殼體的前表面處或附近的顯示器；和設置在所述顯示器上方的覆蓋基板。所述殼體和所述覆蓋基板的至少一者的至少一部分包括如方面（1）至（21）中任一項所述的玻璃基製品。

根據方面（23），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t ）。所述玻璃基製品包括：外部區域，所述外部區域從所述表面延伸到壓縮深度，其中所述外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下；核心區域，所述核心區域處於第二壓縮應力下，所述核心區域包括位於所述玻璃基製品的所述表面和與所述表面相對的第二表面之間的中點，所述第二壓縮應力限定具有最大壓縮值和最大寬度的壓縮峰值，使得最大壓縮值（以MPa計）與最大寬度（以微米計）的長寬比大於2：1；和中間區域，所述中間區域設置在所述表面和所述核心區域之間，其中所述中間區域處於拉伸應力下，其中所述玻璃基製品具有一應力分佈，所述應力分佈導致所述玻璃基製品中儲存的能量防止由表面引起的損壞形成的裂紋穿透所述玻璃基製品的整個厚度。

根據方面（24），提供如方面（23）所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基製品包括結合在一起的一對玻璃基基板。

根據方面（25），提供如方面（24）所述的玻璃基製品，其中所述一對玻璃基基板通過共價鍵結合在一起。

根據方面（26），提供如方面（25）所述的玻璃基製品，其中所述共價鍵包括Si-O-Si鍵。

根據方面（27），提供如方面（24）所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基基板與聚合物結合在一起。

根據方面（28），提供如方面（24）所述的玻璃基製品，其中所述玻璃基基板通過旋塗玻璃結合在一起。

根據方面（29），提供一種製造玻璃基製品的方法。所述方法包括：提供第一玻璃基基板，所述第一玻璃基基板具有表面、厚度（t₁ ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處具有第一壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述第一玻璃基基板具有拋物線應力分佈；提供第二玻璃基基板，所述第二玻璃基基板具有表面、厚度（t₂ ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處具有第二壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述第二玻璃基基板具有拋物線應力分佈；和將所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板在結合介面處結合在一起以提供所述玻璃基製品，所述玻璃基製品在包括所述結合介面在內的所述玻璃基製品的中心區域中具有壓縮峰值。

根據方面（30），提供如方面（29）所述的方法，其中所述第一玻璃基基板外部區域在所述表面處具有第一壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線，所述第二玻璃基基板在所述表面處具有壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線。

根據方面（31），提供如方面（29）或（30）所述的方法，其中所述結合是在沒有聚合物或黏合劑的情況下進行的。

根據方面（32），提供如方面（29）至（31）中任一項所述的方法，進一步包括在結合期間加熱所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板。

根據方面（33），提供如方面（32）所述的方法，其中所述加熱包括加熱到足以在所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板之間形成共價鍵的溫度和時間。

根據方面（34），提供如方面（32）或（33）所述的方法，進一步包括加熱到至少400℃的溫度持續至少30分鐘的時間。

根據方面（35），提供如方面（29）至（34）中任一項所述的方法，進一步包括離子交換所述玻璃基製品。

根據方面（36），提供如方面（29）或（30）所述的方法，其中所述結合是用旋塗玻璃或聚合物進行的。

根據方面（37），提供如方面（29）至（36）中任一項所述的方法，其中所述玻璃基製品在結合後具有一應力分佈，並且所述玻璃基製品在結合後於改變所述玻璃基製品的應力分佈的溫度下經受熱處理。

根據方面（38），提供如方面（37）所述的方法，其中所述熱處理在280° C 至500° C範圍內的溫度下進行。

根據方面（39），提供如方面（29）或（30）所述的方法，其中將所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板結合在一起包括：拉製形成具有第一熱膨脹係數的第一玻璃基基板並拉製形成具有第二熱膨脹係數的第二玻璃基基板。

根據方面（40），提供如方面（39）所述的方法，其中將所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板結合發生在所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板的至少一者的軟化點處或軟化點以上。

根據方面（41），提供如方面（40）所述的方法，進一步包括冷卻所述玻璃基製品以產生處於壓縮狀態的所述玻璃基製品的核心區域和處於拉伸狀態的所述玻璃基製品的包層區域。

根據方面（42），提供如方面（41）所述的方法，其中所述核心區域具有大於或等於100 MPa且小於或等於1000 MPa的壓縮應力，並且所述包層區域具有小於所述最大壓縮應力值的最大拉伸應力。

根據方面（43），提供如方面（39）所述的方法，其中在將所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板結合以形成所述玻璃基製品之後，對所述玻璃基製品進行熱回火。

根據方面（44），提供如方面（39）至（43）中任一項所述的方法，其中所述玻璃基製品在結合之後進行離子交換。

根據方面（45），提供如方面（39）至（44）中任一項所述的方法，其中所述玻璃基製品在結合之後進行熱回火和離子交換。

根據方面（46），提供如方面（39）至（45）中任一項所述的方法，其中所述玻璃基製品在結合之後進行離子交換，以在表面產生大於或等於300 MPa且小於或等於1200 MPa的拉伸應力尖峰，尖峰的深度從所述玻璃基製品的表面延伸3微米至30微米的範圍。

根據方面（47），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t）。所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得在穿過包層區域的原點處的瑕疵的引發產生橫向傳播的裂紋，該裂紋在距離原點17毫米的距離內不分叉。

根據方面（48），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t）。所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得在穿過包層區域並且距離邊緣大於5毫米的原點處的瑕疵的引發產生橫向傳播的裂紋，該裂紋在到達所述玻璃基製品的邊緣之前自行終止。

根據方面（49），提供如方面（48）所述的玻璃基製品，其中所述原點距離所述玻璃基製品的邊緣大於10毫米。

根據方面（50），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t）。所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述玻璃基製品由玻璃基組合物形成，並且所述壓縮應力和所述拉伸應力使得所述玻璃基製品包含由以下方程式定義的拉伸-應變能量TSE：

其中是所述玻璃基組合物的泊松比，E是所述玻璃基組合物的楊氏模量，z是沿厚度的座標，x和y是所述玻璃基製品的表面中的兩個相互正交的方向，和是沿x和y的應力分量。

根據方面（51），提供如方面（50）所述的玻璃基製品，其中分量和大致相等，拉伸-應變能量由以下方程式定義：

其中和拉伸-應變能量單位為，並且表示在每單位面積的表面上沿x和y方向的拉伸模式儲存在拉伸應力區域中的能量。

根據方面（52），提供一種玻璃基製品。所述玻璃基製品具有表面和厚度（t）。所述玻璃基製品包括：核心區域，所述核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中所述壓縮應力和所述拉伸應力使得所述玻璃基製品包含由以下方程式定義的拉伸應力強度參數：

其中參數的單位為。

根據方面（53），提供一種裝置。所述裝置包括：殼體，所述殼體具有前表面、後表面和側表面；至少部分地位於所述殼體內的電氣部件；位於所述殼體的所述前表面處或附近的顯示器；和設置在所述顯示器上方的覆蓋基板。所述殼體和所述覆蓋基板的至少一者的至少一部分包括如方面（23）至（28）和（47）至（52）中任一項所述的玻璃基製品。

另外的特徵和優點將在下面的詳細描述中進行闡述，並且在某種程度上通過那些描述對於本領域技藝人士來說將是顯而易見的，或者通過實踐本文描述的實施方式（包括下面的詳細描述、申請專利範圍以及附圖）而被認可。

應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述僅僅是示例性的，並且旨在提供概述或框架用於理解請求項的屬性和特性。包括附圖以提供進一步理解，並且附圖被併入到本說明書中和構成本說明書的一部分。附圖圖示了一或多個實施方式，並且與說明書一起用於解釋各個實施方式的原理和操作。

在描述若干示例性實施方式之前，應理解，本案內容不限於以下公開內容中闡述的構造或製程步驟的細節。本文提供的公開內容能夠具有其他實施方式，並且能夠以各種方式實踐或實施。

本案內容的實施方式提供強化玻璃基製品，其具有防止由表面引起的損壞形成的裂紋穿透整個厚度的玻璃基製品的儲能分佈。能夠安全地儲存在玻璃基製品中的能量的量受到玻璃的斷裂行為的限制。換句話說，所儲存的拉伸能量必須低於裂紋傳播時將發生分叉的值。這限制了拋物線應力分佈所儲存的拉伸能量。

根據本案內容的一或多個實施方式，通過將儲存的拉伸能量保持在閾值以下，當裂紋在具有拋物線應力分佈的玻璃基製品中自蔓延時，防止裂紋在玻璃基製品中發生分叉。然而，本案內容不限於拋物線應力分佈，並且可以提供減緩裂紋擴展並且將裂紋擴展速度保持在發生分叉的值以下的其他分佈。在本案內容的某些實施方式中，所儲存的拉伸能量通過中心的壓縮應力區域或零應力區域分離，這以兩種方式減緩裂紋擴展。在一個實施方式中，這可以通過分離產生兩個裂紋前沿或複雜形狀的裂紋前沿而不是單個裂紋前沿的能量來實現。在其他實施方式中，這可以通過在中心「釘紮（pinning）」裂紋來實現，這防止了表面分離和進一步的裂縫擴展。在一或多個實施方式中，通過在拉伸應力區域中引入缺陷或通過增加玻璃基材料的韌性來減弱或減緩裂紋擴展。

根據一或多個實施方式，提供了高儲能玻璃基製品，所述製品表現出優異的跌落效能。在一或多個實施方式中，儘管玻璃基製品具有高儲能，但它們可以安全地處理並且可以用於各種應用中。在一或多個實施方式中，在玻璃基製品中儲存的能量將防止裂紋穿透厚度。因此，即使在斷裂之後，玻璃基製品也不會分成碎片。

玻璃基製品可用作各種移動電子裝置中的蓋或殼體。電子裝置可以是可攜式的，在某些情況下是掌上型的。根據一或多個實施方式，「手持裝置」指的是具有顯示螢幕的可攜式電子裝置。這種電子裝置的非限制性示例包括行動電話、電子閱讀裝置、音樂重播裝置和導航裝置。在一或多個實施方式中，本文所描述的強化玻璃基製品還可用於覆蓋顯示器或用於電子裝置中的其他目的，所述電子裝置包括但不限於相對較大形狀因數的電子裝置（例如，可攜式電腦、平板電腦、顯示器、監視器、電視機等）。本文所描述的強化玻璃基製品可以是可穿戴的使用者電子裝置的一部分，諸如手錶、媒體播放機、錢包和手鐲。這種可穿戴設備被配置為由個人佩戴，例如，通過帶子或其他合適的附接機構將可穿戴設備附接到人的手臂、腿、手等。

已經發現了用於玻璃基製品（諸如移動電子裝置的覆蓋玻璃）的改進的應力分佈。在一或多個實施方式中，玻璃基製品具有減緩或防止玻璃基製品中裂紋生長的儲存的拉伸能量的分佈。

在化學強化玻璃基板中，在低於玻璃網路可顯著鬆弛的溫度下通過較大離子替換較小離子在玻璃表面上產生離子分佈，從而產生應力分佈。較大體積的傳入離子在表面上產生壓縮應力（CS）並在玻璃中心產生張力（中心張力，或CT）。

當進行環上磨損環（AROR）測試時，玻璃基製品表現出改善的表面強度。根據一或多個實施方式，可以使用環上磨損環（AROR）測試來決定玻璃基基板的一側上的強度的增加或減少。材料的強度定義為發生斷裂的應力。AROR測試是用於測試平板玻璃樣品的表面強度測量，ASTM C1499-09（2013），標題為「環境溫度下高級陶瓷單調等軸彎曲強度的標準測試方法」（「Standard Test Method for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature」），作為本文描述的AROR測試方法的基礎。通過引用將ASTM C1499-09的內容作為整體結合在此。使用標題為「通過撓曲的玻璃強度的標準測試方法（斷裂模量的測定）」、ASTM C158-02(2012)的標題為「磨損程式（Abrasion Procedures）」、附錄A2中描述的方法和設備，在環上環測試之前使用輸送到玻璃樣品的90細微性碳化矽（SiC）顆粒磨損玻璃樣品。具體地通過引用將ASTM C158-02的內容和附錄2的內容作為整體結合在此。

在環上環測試之前，如ASTM C158-02，附錄2中所描述的，對玻璃基製品的表面進行磨損，以使用ASTM C158-02的圖A2.1中所示的設備標準正規化及/或控制樣品的表面缺陷狀況。在15 psi的空氣壓力下將磨料噴砂到玻璃基製品的表面上。建立空氣流後，將5 cm³ 的磨料倒入漏斗中，並且在引入磨料之後，對樣品進行噴砂處理5秒鐘。

對於AROR測試，將如圖12所示的具有至少一個磨損表面的玻璃基製品放置在兩個不同尺寸的同心環之間，以決定等軸彎曲強度（即，當在兩個同心環之間經受彎曲時材料能夠承受的最大應力）。在AROR配置900中，磨損的玻璃基製品910由具有直徑D₂ 的支撐環920支撐。通過具有直徑D₁ 的裝載環930，藉由測壓元件（未示出）將力F施加到玻璃基製品的表面上。

裝載環和支撐環的直徑比D₁ /D₂ 可在0.2至0.5的範圍內。在一些實施方式中，D₁ /D₂ 為0.5。裝載環930和支撐環920應同心地對準在支撐環直徑D₂ 的0.5％內。在選定範圍內的任何負載下，用於測試的測壓元件應精確到±1％以內。測試在23±2℃的溫度和40±10％的相對濕度下進行。

對於夾具設計，裝載環930的突出表面的半徑r在h/2 ≦r ≦ 3h/2的範圍內，其中h是玻璃基製品910的厚度。裝載環930和支撐環920由硬度HRc ＞ 40的硬化鋼製成。AROR夾具可商購獲得。

AROR測試的預期故障機制是觀察源自裝載環930內的表面930a的玻璃基製品910的破裂。在該區域之外（即在裝載環930和支撐環920之間）發生的故障從資料分析中省略。然而，由於玻璃基製品910的薄度和高強度，有時會觀察到超過樣品厚度h的½的大的撓曲（deflection）。因此，觀察到來自裝載環930下方的高百分比的故障並不罕見。如果不瞭解環內部和環下方的應力發展（通過應變儀分析收集）和每個取樣中的故障原因，就無法精確計算應力。 因此，AROR測試側重於故障時的峰值負載作為測量響應。

強化玻璃基製品由玻璃基基板形成，並且可以使用各種不同的製程提供這些玻璃基基板。例如，玻璃基基板的形成方法包括浮法玻璃製程和下拉製程，諸如熔融拉製和狹縫拉製。通過浮法玻璃製程製備的玻璃基基板的特徵在於光滑表面和均勻厚度，並且通過將熔融玻璃漂浮在熔融金屬床（通常為錫）上而製成。在示例性製程中，供給到熔融錫床表面上的熔融玻璃形成浮動玻璃帶。當玻璃帶沿著錫槽流動時，溫度逐漸降低，直到玻璃帶固化成可以從錫槽上升到輥上的固體玻璃基板。一旦離開槽，可以進一步冷卻和退火玻璃基基板以減少內應力。

下拉製程生產具有均勻厚度的玻璃基基板，其具有相對原始的表面。因為玻璃基基板的平均抗彎強度受表面瑕疵的量和尺寸的控制，所以具有最小接觸的原始表面具有較高的初始強度。當接著進一步強化（例如，化學強化）這種高強度玻璃基基板時，所得強度可以高於具有經過研磨和拋光的表面的玻璃基基板的強度。可以將下拉玻璃基基板拉製至小於約2mm的厚度。此外，下拉玻璃基基板具有非常平坦、光滑的表面，其可用於最終應用而無需昂貴的研磨和拋光。

例如，熔融拉製製程使用具有用於接收熔融玻璃原料的通道的拉製槽。 該通道具有在通道兩側上沿著通道長度在頂部開口的堰。當通道充滿熔融材料時，熔融玻璃溢出堰。由於重力作用，熔融玻璃從拉製槽的外表面流下成為兩個流動的玻璃膜。拉製槽的這些外表面向下和向內延伸，使得它們在拉製槽下方的邊緣處連接。兩個流動的玻璃膜在該邊緣處連接以熔合併形成單個流動的玻璃製品。熔融拉製方法的優點在於，由於流過通道的兩個玻璃膜熔合在一起，所得玻璃製品的外表面都不與設備的任何部分接觸。因此，熔融拉製玻璃製品的表面性質不受這種接觸的影響。

狹縫拉製製程不同於熔融拉製方法。在狹縫拉製製程中，將熔融的原料玻璃提供至拉製槽。拉製槽的底部有一個帶有噴嘴的開槽，所述噴嘴延長了槽的長度。熔融玻璃流過狹縫/噴嘴並向下拉製為連續的玻璃基基板和進入退火區域。

本文中使用的術語「玻璃基」包括完全或部分由玻璃製成的任何物體，諸如玻璃和非玻璃材料的層壓材料、玻璃和結晶材料的層壓材料、以及玻璃陶瓷（包括非晶相和結晶相）。根據一或多個實施方式的玻璃基基板可選自鈉鈣矽酸鹽玻璃（SLS）、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼金屬的硼矽酸鹽玻璃、含鹼金屬的鋁硼矽酸鹽玻璃、和不含鹼金屬的鋁矽酸鹽玻璃。

應注意，術語「基本上」和「約」在本文中可用於表示可歸因於任何定量比較、值、測量或其他表示的固有不確定度。這些術語在本文中也用於表明定量表示可以不同於所述參考而不會導致所討論主題的基本功能的變化的程度。因此，例如，「基本上不含MgO」的玻璃基製品是其中MgO不被主動添加或分批加入玻璃基製品中、但可以作為污染物以非常少量存在的玻璃基製品。另外，當本文披露的值由術語「約」修飾時，也披露了精確值。例如，「約5mol％」也披露了精確值「5mol％」。除非另有說明，否則本文所述的所有組合物均以莫耳百分比（莫耳%）表示。

如本文所使用的，壓縮深度（DOC）是指本文所述的玻璃基製品中的應力從壓縮變為拉伸，即應力為零的深度。DOC可以通過表面應力計（FSM）或散射光偏光鏡（SCALP）測量，這取決於離子交換處理。在通過將鉀離子交換到玻璃製品中而產生玻璃製品中的應力的情況下，FSM用於測量DOC。在通過將鈉離子交換到玻璃製品中而產生應力的情況下，SCALP用於測量DOC。在通過將鉀離子和鈉離子交換到玻璃中而產生玻璃製品中的應力的情況下，通過SCALP測量DOC，因為據信，鈉的交換深度表示DOC並且鉀離子的交換深度表示壓縮應力的大小改變（但不是從壓縮到拉伸的應力變化）；通過FSM測量這種玻璃製品中鉀離子的交換深度（鉀DOL）。通過表面應力計（FSM），使用市售儀器，諸如由Orihara工業有限公司（日本）製造的FSM-6000，來測量壓縮表面應力（表面CS）。表面應力計（FSM）測量取決於應力光學係數（SOC）的精確測量，SOC與玻璃的雙折射率相關。根據ASTM標準C770-16中所述的程式C（玻璃盤法），即題為「用於玻璃應力-光學係數測量的標準試驗方法」來依次測量SOC，通過引用將其內容作為整體結合在此。

除非另有說明，CT和CS在本文中以兆帕斯卡（MPa）表示，而厚度和DOC以毫米或微米（微米）表示。射近場（RNF）法或SCALP可用於測量應力分佈。當利用RNF法測量應力分佈時，SCALP提供的最大CT值被用於RNF法。特別地，由RNF測量的應力分佈是力平衡的並且校準到由SCALP測量提供的最大CT值。在題為「用於測量玻璃樣品的分佈特徵的系統和方法」的美國專利第8,854,623號中描述了RNF法，通過引用將其內容作為整體結合在此。特別地，RNF法包括將玻璃製品放置在參照塊附近，產生以1Hz和50Hz之間的速率在正交偏振之間切換的偏振切換光束，測量偏振切換光束中的功率量並產生偏振切換參照信號，其中在每個正交偏振中測到的功率量都在彼此的50%之內。該方法還包括將偏振切換光束在不同深度通過玻璃樣品和參照塊透射到玻璃樣品中，然後使用中繼光學系統將透射的偏振切換光束中繼到信號光電偵測器，利用信號光電偵測器產生偏振切換偵測器信號。該方法還包括將偵測器信號除以參照信號以形成正規化的偵測器信號，並從該正規化的偵測器信號決定玻璃樣品的分佈特徵。

根據一或多個實施方式，臨界值被定義為儲存在應力的某些分量中的拉伸-應變能量（在本案內容中也稱為「儲存的拉伸能量」）和拉伸-應力強度參數。在一些實施方式中，這些臨界值不僅可用於改善玻璃基製品的效能（例如，降低裂紋分叉的趨勢），而且在一些具體實施方式中也可用於實現某些優選的效能目標，諸如限制或甚至消除裂紋分叉，或實現裂紋自行終止。本案內容的一些實施方式中使用的拉伸-應變能量TSE（或「儲存的拉伸能量」）由以下方程式定義：

其中是用於形成玻璃基製品的玻璃基組合物的泊松比，E是用於形成玻璃基製品的玻璃基組合物的楊氏模量，z是沿厚度尺寸的座標，x和y是玻璃基基板的主平面中的兩個相互正交的方向，和是沿x和y的應力分量。在應力為拉伸的厚度區域上進行積分。如本案內容中所描述的，應力可以通過化學強化、熱強化和層壓的組合產生。在本案內容的實例中，通過假設應力分量和大致相等（在絕大多數強化玻璃基製品的廣域內部的確如此），使用更簡單版本的TSE。然後通過以下方程式提供拉伸-應變能量更簡單的版本：

其中假設。拉伸-應變能量的單位為，並且表示每單位薄片區域（沿單側面積計數）沿x和y方向的拉伸模式儲存在拉伸應力區域中的能量。本案內容的一或多個實施方式中使用的拉伸-應力強度參數由以下方程式定義：

參數的單位為，與斷裂韌性和應力強度因數的單位相同。在的情況下，參數代表x或y維度中的任何一個。在分量和大致實質不同的情況下，可以針對每個分量計算參數，並且可以在保守標準中使用兩個值中較大的來避免或抑制分叉或裂紋擴展，而針對x和y維度計算的兩個值的平均值可用在非保守標準中。

在本案內容的一些實施方式中，處於拉伸狀態的厚度區域被內部壓縮區域劃分成多於一個拉伸區域。然後可以分別針對每個拉伸區域計算TSE和參數。

已經表明，通過計算TSE或參數，可以以良好的精度預測具有封閉在兩個外部壓縮區域之間的單個內部張力區的現有技術回火玻璃片在破裂時的碎裂程度。已經決定，當強化玻璃基製品的平面內應力的張力區被分成多於一個拉伸區域時，玻璃基製品的碎裂程度可以通過控制每個區域中的TSE或來控制。在本案內容的一或多個實施方式中，通過內部壓縮層分裂強化玻璃製品的張力區通常導致在使用鋒利工具而破裂時碎裂密度（或分叉趨勢）的降低。這在許多應用中是備受追捧的和有益的，諸如用於電子裝置（諸如移動電子裝置）的覆蓋玻璃基製品。已經決定對每個拉伸區域施加或TSE限制，並且更重要的是對最靠近覆蓋玻璃基製品的外表面（例如，面向移動電子裝置的外部）的拉伸區域施加限制，能夠有助於達到目標碎片程度或分叉傾向。特別地，為了實現低分叉概率，在本案內容的一或多個實施方式中，作為保守標準，參數不應超過，並且作為非保守標準，不應超過2.25（其中數量小但可容許的分叉，在每為1的數量級上是可以的）。

上文中，是用於形成玻璃基製品的玻璃基組合物的斷裂韌性，所述玻璃基製品包括考慮其參數的張力區域。這些限制反映了隨應力分佈形狀變化的臨界值的變化範圍。例如，已經決定，雖然和TSE與使用鋒利尖端的小心斷裂時的碎裂程度和裂紋分支強烈相關，但在數十個~25的玻璃面積規模上開始出現裂紋分叉的和TSE的臨界值取決於應力分佈，特別是取決於大部分張力區域（例如40％或更高）是否具有恆定張力。

此外，已經觀察到，壓縮層形成總厚度的相對較大部分的分佈（具有較小部分的張力層，例如60-80％而不是90％），在參數的較高值處傾向於顯示分叉，意味著處於上述保守和非保守標準所定義範圍的上半部分。決定參數臨界值的斷裂韌性是在基本上防止試驗期間由於水分引起的裂紋疲勞的條件下測量的。否則，由於疲勞，相關的斷裂韌性可能低估5-10％。如果無法決定疲勞避免條件，則建議假設斷裂韌性低估5％的修正，將保守標準設定為，並將非保守標準設定為，其中上標「app」附加到斷裂韌性處以表示「表觀斷裂韌性」。對於代表當前現有技術的大多數典型的化學強化玻璃，保守標準轉化為至（對於共同的斷裂韌性範圍0.73 +/- 0.1）。

在一或多個實施方式中，當玻璃的斷裂韌性特別高，超過0.83時，並且特別是對於可以具有遠高於0.83的斷裂韌性的一些玻璃陶瓷，諸如大於或等於 1、大於或等於1.2，或大於或等於1.3，保守標準可具有高於1.44的。非保守標準轉化為範圍至，並且通常指的是張力區應力分佈，其中至多可忽略不計的部分代表恆定張力。而且，它可以代表這樣的分佈，其中所述張力區基本上小於玻璃製品厚度的70％。

對應於上述保守和非保守標準的拉伸-應變能量TSE（分配給x和y維度的總和）的實例包括對於具有相對較低的斷裂韌性（約0.64）的玻璃基製品為，對於具有大多數典型的斷裂韌性（約0.73）的玻璃基製品（諸如鈉鈣、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃和市售玻璃A）為，對於斷裂韌性範圍在高端的玻璃（略高於0.8）為。非保守標準的TSE臨界水平分別不超過約22、28和35。在實施方式中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃包括：約60莫耳％至約70莫耳％的SiO₂ ；約6莫耳％至約14莫耳％的Al₂ O₃ ；0莫耳％至約15莫耳％的B₂ O₃ ；0莫耳％至約15莫耳％的Li₂ O；0莫耳％至約20莫耳％的Na₂ O；0莫耳％至約10莫耳％的K₂ O；0莫耳％至約8莫耳％的MgO；0莫耳％至約10莫耳％的CaO；0莫耳％至約5莫耳％的ZrO₂ ；0莫耳％至約1莫耳％的SnO₂ ；0莫耳％至約1莫耳％的CeO₂ ；小於約50 ppm的As₂ O₃ ；小於約50ppm的Sb₂ O₃ ；其中Li₂ O+Na₂ O+K₂ O 為12莫耳% 至20莫耳%且MgO+CaO為0莫耳%至10莫耳%。可商購的玻璃A包含（以莫耳％計）：66.16% SiO₂ 、10.29% Al₂ O₃ 、14.0% Na₂ O、2.45% K₂ O、0.6 B₂ O₃ 、0.21% SnO₂ 、0.58% CaO、5.7% MgO、0.0105% ZrO₂ 、和0.0081% Fe₂ O₃ 。

本案內容中的一些試驗實施例證明瞭避免裂紋分叉，符合避免分叉的非保守標準，並且在一些情況下符合保守標準。這些結論基於張力區域中的峰值張力的測量值，來自表面的壓縮深度以及針對所述張力區域的另一（更深）端的相對精確的計算、基於所述張力區另一端的相對較窄的壓縮峰值來估計參數和拉伸-應變能量，如實施例中所披露的。

在本案內容的另一個方面，根據一些實施方式，由尖銳工具在玻璃基製品的上部的引發的裂紋穿過上壓縮區域進入相鄰的最接近的拉伸應力區域，並在尖銳的尖端附近產生的局部拉伸應力和最靠近尖端穿透的表面的拉伸應力區域中的張力的組合效應下開始傳播。然後，一旦裂紋尖端遠離原點，工具引起的拉伸應力不顯著，則裂紋就會側向傳播並自行終止。已經決定了可能實現這種期望的裂紋自行終止效果的條件。根據一些實施方式，所需條件是最接近穿透表面的張力區域的拉伸應力強度參數不超過用於形成包括張力區域的玻璃基製品的玻璃基組合物的約1.45，優選不超過1.2，且更優選不超過1.0。在本案內容中，觀察到裂紋自行終止的實例確實符合該條件。此外，在一些實施方式中，可優選的是，最接近穿透表面的張力區具有更低的拉伸應力強度參數或者，以便即使當覆蓋玻璃基製品經受能量穿透事件（諸如跌落在粗糙表面上）時，也有助於增加裂紋自行終止的可能性。根據一些實施方式，假設玻璃基製品具有最典型的斷裂韌性，用於限制值的相應示例性值分別包括1.04、0.85、0.57、或0.46。類似地，在一些實施方式中，促進裂紋自行終止的條件也可以根據TSE來限定，其中最接近穿透表面的所述張力區域的TSE低於10、低於8、低於6或低於4，分別表示實現裂紋自行終止的能力增強。

考慮到可以預測裂紋分叉能力的關鍵參數值的所提供的定義，本案內容的一個實施方式包括具有將第一張力區域與第二張力區域分離的內部壓縮區域的玻璃基製品（例如，玻璃片或玻璃陶瓷片），其中可以穿透第一張力區域並產生側向（即橫向）傳播的裂紋，使得裂紋在距離原點（穿透位置）約17mm的範圍內不分叉。這在使用直徑在35-38mm範圍內的圓盤的實施例中得到證實，其中即使在使用了化學強化條件，省略了內部壓縮層，厚的製品會變得易碎（產生許多分叉）的情況下，避免了裂紋分叉。

考慮到可以預測裂紋自行終止能力的關鍵參數值的進一步提供的定義，本案內容的一或多個實施方式包括將第一張力區域與第二張力區域分離的內部壓縮區域的玻璃基製品（例如，玻璃片或玻璃陶瓷片），其中可以用尖銳工具穿透第一張力區域並產生側向（即橫向）傳播的裂紋，使得裂紋在到達玻璃板的邊緣之前自行終止，該邊緣距離穿透位置超過10 mm，優選距離穿透位置超過15 mm。這在使用直徑在35-38mm範圍內的圓盤的實施例中得到證實，其中即使在使用了化學強化條件，省略了內部窄壓縮層，通常會導致任何裂紋穿透到張力內部以側向（即橫向）完全傳播的情況下，觀察到裂紋自行終止。在本文的一些實例中，張力區中的峰值張力為至少53 MPa，並且玻璃製品的厚度為1.3 mm。使用這些參數，即使使用非常尖銳的工具進行非常緩慢的穿透，普通的化學強化覆蓋玻璃製品也無法觀察到裂紋自行終止。

本文描述的是強化玻璃基製品，其包括玻璃（諸如包括含鹼金屬玻璃在內的矽酸鹽玻璃），以及可用作移動電子裝置、可穿戴電子裝置和可觸摸顯示器的覆蓋玻璃或外殼的玻璃陶瓷。玻璃基製品還可用於顯示器（或顯示器製品）（例如，看板、銷售點系統、電腦、導航系統等）、建築製品（牆壁、夾具、面板、窗戶等）、運輸製品（例如，在汽車應用、火車、飛機、海上航行器等中）、器具（例如，洗衣機、乾衣機、洗碗機、冰箱等）、或需要一定抗斷裂性的任何製品。

在一些實施方式中，本文所述的玻璃基製品通過離子交換進行化學強化，並且表現出與已知強化玻璃製品所顯示的應力分佈不同的應力分佈。在本案內容中，通過將玻璃基基板結合形成玻璃基製品，並且玻璃基基板可被預先強化（例如，通過熱強化或離子交換）。在離子交換程序中，在玻璃基製品表面處或附近的離子被具有相同價態或氧化態的較大離子取代或交換。在玻璃基製品包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的那些實施方式中，玻璃表面層中的離子和較大離子是一價鹼金屬陽離子，諸如Li⁺ （當存在於玻璃基製品中時）、Na⁺ 、K⁺ 、Rb⁺ 、和Cs⁺ 。

離子交換程序通常通過將玻璃基基板浸入含有較大離子的熔融鹽浴（或兩個或更多個熔融鹽浴）中來進行，所述較大離子與玻璃基基板中的較小離子交換。應注意，也可使用含水鹽浴。另外，根據一或多個實施方式的浴的組合物包括一種以上類型的較大離子（例如，Na⁺ 和K⁺ ）。本領域技藝人士將理解，用於離子交換製程的參數，包括但不限於浴組合物和溫度、浸漬時間、玻璃基製品在鹽浴（或浴）中的浸入次數、使用多個鹽浴、附加步驟（諸如退火、洗滌等），通常是由玻璃基製品的組成（包括製品的結構和存在的任何結晶相）和由強化產生的玻璃基製品的所需DOC和CS來決定的。舉例來說，玻璃基基板的離子交換可通過將玻璃基基板浸入至少一個含有鹽的熔融浴中來實現，所述鹽例如但不限於較大鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物。典型的硝酸鹽包括KNO₃ 、NaNO₃ 、LiNO₃ 及其組合。熔融鹽浴的溫度通常在約350℃至約480℃的範圍內，同時浸漬時間在約15分鐘至約100小時的範圍內，這取決於玻璃厚度、浴溫和玻璃（或單價離子）擴散率。然而，也可以使用與上述溫度和浸漬時間不同的溫度和浸漬時間。

在一或多個實施方式中，根據玻璃厚度、浴溫和玻璃（或單價離子）擴散率，可將玻璃基基板浸入100％NaNO₃ 或100％KNO₃ 的熔融鹽浴中，溫度為約350℃至約480℃，時間範圍為約15分鐘至約100小時。在本案內容中描述的熔融浴中，所有百分比均為重量百分比。在一些實施方式中，根據玻璃厚度、浴溫和玻璃（或單價離子）擴散率，可將玻璃基基板浸入溫度為約350℃至約480℃且包括約5％至約90％KNO₃ 和約10％至約95％NaNO₃ 的熔融混合鹽浴中，時間範圍為約15分鐘至約100小時。

現在參照圖3A，圖示了玻璃基製品400的實施方式。在具體的實施方式中，強化玻璃基製品400是經過化學強化的玻璃基基板。玻璃基製品400具有外表面405和與外表面405相對的內表面425，其限定厚度（t）。在一或多個實施方式中，外表面405和內表面425的每一者可以進行離子交換以提供玻璃基製品的兩個區域，其可以是第一外部區域410和第二外部區域420。當玻璃基製品被用作移動電子裝置（諸如行動電話或平板電腦）的蓋時，外表面405暴露給電子裝置的使用者並且在裝置掉落時易受尖銳衝擊損壞，同時內表面425面向電子裝置。

根據一或多個實施方式，玻璃基製品400具有表面，諸如外表面405和內表面425。玻璃基製品400也具有厚度（t ）。玻璃基製品400具有外部區域，例如從外表面405延伸到壓縮深度的第一外部區域410和從內表面425延伸到壓縮深度的第二外部區域420。在一或多個實施方式中，外部區域處於中性應力或第一壓縮應力下。所述玻璃基製品進一步包括核心區域430，所述核心區域430包含處於第二壓縮應力下的區域，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值，所述壓縮峰值具有最大壓縮值和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度。根據一或多個實施方式，玻璃基製品400可具有設置在表面和核心區域430之間的中間區域（在圖5中進一步討論），其中所述中間區域處於拉伸應力下。

參照圖3B，層壓玻璃基製品500的一或多個實施方式可包括一對玻璃基基板，即層壓在一起的第一基板510和第二基板520。層壓玻璃基製品500具有表面，例如限定厚度（t）的外表面505和內表面525。當玻璃基製品被用作移動電子裝置（諸如行動電話或平板電腦）的蓋時，外表面505暴露給電子裝置的使用者並且在裝置掉落時易受尖銳衝擊損壞，同時內表面525面向電子裝置。第一基板510和第二基板520可以通過結合區域530結合在一起，結合區域530可包括共價鍵、Si-O-Si鍵、與聚合物結合、或者是可將玻璃基基板510和520結合在一起的旋塗玻璃。根據應用，層壓玻璃基製品可以是對稱的或不對稱的。「對稱的」是指其中第一基板和第二基板520的厚度大致相等並且第一基板和第二基板的應力分佈基本相同的實施方式。術語「不對稱的」是指其中第一基板和第二基板520的厚度不同及/或第一基板和第二基板的應力分佈不同的實施方式。層壓玻璃基製品可進一步暴露於任選的處理，諸如熱處理及/或化學處理。

現在參照圖4，本案內容的另一方面涉及包括本文所述的玻璃基製品（例如，圖3A和圖3B中所示的玻璃基製品）的裝置。例如，所述裝置可包括含顯示器613或需要如前述的強化薄玻璃的任何裝置。如圖4所示，電子裝置603的示例性實施方式可包括根據本文描述的一或多個實施方式的玻璃基製品。裝置603包括：具有前表面640、後表面660和側表面680的殼體620；電氣部件（未示出），其至少部分地位於殼體內或完全地位於殼體內，並且至少包括控制器、記憶體和顯示器613，顯示器613位於殼體的前表面處或附近。玻璃基製品可以是設置在殼體的前表面處或上方的蓋，使得它在顯示器613上方。在一些實施方式中，玻璃基製品可以用作殼體620或作為殼體620的一部分。

圖5圖示各自具有大致相同的儲存張力能量的殘餘應力分佈的三個不同的實施方式。預計圖5中所示的應力分佈是大致對稱的。應力分佈顯示為壓縮應力表示為Y軸上的負值，拉伸應力表示為Y軸上的正值，沿基板的厚度的位置在X軸上。圖5中所示的應力分佈是大致對稱的。分佈（P1）在厚度的中心（X軸上的0厚度處）具有大的壓縮應力區域，其大小與表面壓縮應力（在厚度-0.4和0.4處）大致相等，並且根據一或多個實施方式，該壓縮用於限制裂紋傳播。分佈（P3）在厚度的最中心（X軸上的0厚度處）具有零應力，在兩側的表面處（在X軸上為-0.4和0.4）的壓縮區域，具有比P1稍大的壓縮表面應力。根據一或多個實施方式，中心處的拉伸應力的缺乏將有助於在裂紋開始時減輕過度的裂紋分支。分佈（P5）是典型的拋物線應力分佈，像回火玻璃（類似於圖1），並且為了比較目的而示出。圖5中所示的所有分佈中的峰值拉伸應力為大約88 MPa。分佈（P5）具有最深的壓縮深度（DOC），而分佈（P1）具有最淺的壓縮深度。

圖6、7和8圖示利用Peridynamic理論對裂紋行為進行動態類比分析的結果。進行模擬以驗證來自圖5的應力分佈（P1）和（P3），將成功地減緩側向（即橫向）生長的裂紋速度，並且因此也減少了裂紋分裂產生的碎片的數量。模型尺寸為15mm×15mm×0.8mm，並且製造三個不同的模型，每個模型具有圖5中所示的不同的殘餘應力分佈。這些分佈的每一個在每單位板材面積下具有相同量的儲存拉伸能量，為約22 J/m² 。每個模型使用的材料動態韌性相同，為13.9 J/m² 。

將初始瑕疵應用於模型中的張力區域，以允許儲存的拉伸-應變能量驅動裂紋擴展。分佈（P5）具有從玻璃片表面向下到達玻璃片中心的瑕疵，而其他分佈具有中心定位的瑕疵，在兩個張力區域中對稱地引發破裂。圖6、7和8圖示每十分之一微秒的裂縫前沿。類比顯示在圖6中具有中心壓縮區域的分佈（P1）緩慢地傳播裂紋，並且每個裂縫保持局限於分離或分開的張力區域。對於圖7中的分佈（P3），中心缺乏張力為裂紋傳播提供了延遲效應。觀察到圖8中的分佈（P5）在0.2微秒處開始快速分叉裂紋，因為整個張力區域容易用於裂紋傳播、加速和分支。模擬結果表明，即使在1.6微秒後，分佈（P1）也不會分叉，但分佈（P3）在0.8微秒內產生分叉，在最大張力深度處成核，更緩慢地向壓縮區域擴展。然而，這些分叉中的大多數在主要裂紋周圍地材料鬆弛時迅速被阻止。由於允許這些裂紋在整個玻璃片上傳播，因此比較圖6、7和8可以很容易地觀察到，分佈（P5）具有非常高的碎片密度，而分佈（P1）中的裂紋從未分支，並且分佈（P3）最初顯示大尺寸碎片並且碎片密度低於分佈（P5），然而隨著時間的推移，先前被阻止的分支繼續傳播，這進一步分裂了許多已形成的碎片。

圖9、10和11圖示根據本案內容各實施方式的示例性應力分佈。圖9和10是被添加到拋物線分佈的兩個標準離子交換誤差函數分佈的疊加。圖11是層壓分佈和結合分佈的疊加。

現在參照圖9，其為可通過層壓兩個0.4毫米含鋰的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃片並在這兩個片上導入用於鋰離子交換的鉀而形成的示例性應力分佈。然後可以通過如下面進一步描述的共價鍵或通過其他方法將這些片結合。因此，圖9圖示具有表面602和厚度（t ）的玻璃基製品600的應力分佈601。玻璃基製品包括從表面602延伸到壓縮深度（DOC）630的外部區域614，在壓縮深度（DOC）630處，應力分佈601從壓縮變為拉伸。外部區域614處的應力處於第一壓縮應力下。玻璃基製品600進一步包括核心區域610，所述核心區域610處於第二壓縮應力下，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值612，所述壓縮峰值612具有最大壓縮應力值和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度615。玻璃基製品600進一步包括設置在表面602和核心區域610之間的中間區域621，其中中間區域621處於如圖所示的拉伸應力下。

在一或多個實施方式中，圖9中的玻璃基製品600的應力分佈601使得壓縮峰值612具有在約5微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度。在替代實施方式中，壓縮峰值612的寬度具有在約10微米到約40微米的範圍內的零應力下的寬度。

在一或多個實施方式中，玻璃基製品600的外部區域614處於限定表面壓縮應力的第一壓縮應力下。在一或多個實施方式中，壓縮峰值612具有所述表面壓縮應力的至少90%，諸如至少80%、至少70%、至少60%、至少50%、至少40%、至少20%或至少10%的最大壓縮應力。根據一或多個實施方式，所述表面壓縮應力在300 MPa至1200 MPa的範圍內，諸如在600 MPa至1000 MPa的範圍內。

從圖9中可以看出，玻璃基製品600包括核心區域610，核心區域610包括從零應力延伸到壓縮峰值612的應力增加區域，使得應力增加區域的所有點包括具有在20 MPa /微米至200 MPa /微米範圍內的值的切線。核心區域610進一步具有從壓縮峰值612延伸到零應力的應力減小的區域，使得應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線。圖9包括在圖上以短劃線示出的拋物線分佈以進行比較，虛線表示當兩個化學強化玻璃基基板在進行額外的熱回火或化學回火之前層壓在一起時產生的分佈。

根據一或多個實施方式，玻璃基製品600的應力分佈601使得第一壓縮應力區域限定壓縮深度（DOC），在DOC處，玻璃基製品具有零應力值，DOC為在0.05•t 和0.30•t 的範圍內。在一或多個實施方式中，中間區域621中的拉伸應力的最大拉伸應力絕對值小於壓縮峰值612的最大壓應力值的絕對值。在一或多個實施方式中，玻璃基製品的厚度（t ）在0.1 mm至3.0 mm的範圍內，例如，0.1 mm至2.9 mm、0.1 mm至2.8 mm、0.1 mm至2.7 mm、0.1 mm至2.6 mm、0.1 mm至2.5 mm、0.1 mm至2.4 mm、0.1 mm至2.3 mm、0.1 mm至2.2 mm、0.1 mm至2.1 mm、0.1 mm至2.0 mm、0.1 mm至1.9 mm、0.1 mm至1.8 mm、0.1 mm至1.7 mm、0.1 mm至1.6 mm、0.1 mm至1.5 mm、0.1 mm至1.4 mm、0.1 mm至1.3 mm、0.1 mm至1.2 mm、0.1 mm至1.1 mm、0.1 mm至1.0 mm、0.1 mm至0.9 mm、0.1 mm至0.8 mm、0.1 mm至0.7 mm、0.1 mm至0.7 mm、0.1 mm至0.6 mm、或0.1 mm至0.5，以及這些值之間形成的任何和所有子範圍。

在一或多個實施方式中，玻璃基製品600具有應力分佈601，其導致在玻璃基製品中儲存的拉伸能量，使得當損壞引入到玻璃基製品的表面時，與具有相同量的儲存拉伸能量但不具有壓縮峰值的玻璃基製品相比，所述應力分佈減少了裂紋分叉。在一或多個實施方式中，核心區域610包括位於玻璃基製品600的表面602和與表面602相對的第二表面604之間的中點611。

玻璃基製品600可包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，並且在特定實施方式中，其中Li₂ O在玻璃基製品中的存在量為0.1莫耳％至20莫耳％。在一或多個實施方式中，B₂ O₃ 在玻璃基製品中的存在量為0.1莫耳％至10莫耳％。在一或多個實施方式中，P₂ O₅ 在玻璃基製品中的存在量為0.1莫耳％至10莫耳％。在一或多個實施方式中，玻璃基製品中基本上不含K₂ O。

根據所述玻璃基製品的一或多個實施方式，所述應力分佈使得壓縮峰值中的最大壓縮應力（以MPa計）與零應力下的最大寬度（以微米計）的長寬比為大於或等於2：1、大於或等於2.5：1、大於或等於3：1、大於或等於3.5：1、大於或等於4：1、大於或等於5：1、大於或等於6：1、大於或等於7：1、大於或等於8：1、大於或等於9：1、大於或等於10：1、大於或等於11：1、大於或等於12：1、大於或等於13：1、大於或等於15：1、大於或等於20：1、或者大於或等於25：1，以及這些端點之間形成的任何和所有子範圍。根據一或多個實施方式，所述玻璃基製品具有一應力分佈，所述應力分佈導致所述玻璃基製品中儲存的能量防止由表面引起的損壞形成的裂紋穿透所述玻璃基製品的整個厚度。

圖10圖示根據另一實施方式的玻璃基製品700的應力分佈701。在圖10中，表面702具有壓縮應力，並且應力分佈701具有高壓縮深度（DOC）730。因此，圖10圖示具有表面702和厚度（t ）的玻璃基製品700的應力分佈701。玻璃基製品包括從表面702延伸到壓縮深度（DOC）730的外部區域714，在壓縮深度（DOC）730處，應力分佈701從壓縮變為拉伸。外部區域714處於第一壓縮應力下。玻璃基製品700進一步包括核心區域710，所述核心區域710處於第二壓縮應力下，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值712，所述壓縮峰值712具有最大壓縮應力值和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度715。玻璃基製品700進一步包括設置在表面702和核心區域710之間的中間區域721，其中中間區域721處於如圖所示的拉伸應力下。在一或多個實施方式中，核心區域710包括位於玻璃基製品700的表面702和與表面702相對的第二表面704之間的中點711。在圖10中，與圖9相比，分佈中增加的壓縮深度導致用虛線示出的玻璃基基板的初始應力分佈的較淺DOC，這可能是不期望的。如果需要，表面壓縮應力可以釋放或減少，例如通過將鋰重新交換成鉀。圖10包括在圖上以短劃線示出的拋物線分佈用於比較，虛線表示當兩個基板區域在進行額外的熱回火或化學回火之前層壓在一起時產生的分佈。

圖11所示的應力分佈表明，玻璃基製品800的應力分佈801（實線）不必相對於複合製品的中平面完全對稱，並且仍舊能夠獲得增加拉伸應變能量而不增加碎裂的效果。圖11圖示具有表面802和厚度（t ）的玻璃基製品800的應力分佈801。玻璃基製品包括從表面802延伸到壓縮深度（DOC）830的外部區域814，在壓縮深度（DOC）830處，應力分佈801從壓縮變為拉伸。外部區域814處的應力處於第一壓縮應力下。玻璃基製品800進一步包括核心區域810，所述核心區域810處於第二壓縮應力下，所述第二壓縮應力限定壓縮峰值812，所述壓縮峰值812具有最大壓縮應力和在約1微米到約200微米的範圍內的零應力下的最大寬度815。玻璃基製品800進一步包括設置在表面802和核心區域810之間的中間區域821，其中中間區域821處於如圖所示的拉伸應力下。在一或多個實施方式中，核心區域810包括位於玻璃基製品800的表面802和與表面802相對的第二表面804之間的中點811。圖11包括在圖上以短劃線示出的拋物線分佈用於比較，虛線表示當兩個化學強化玻璃基基板區域在進行額外的熱回火或化學回火之前層壓在一起時產生的分佈。雖然圖11中所示的分佈圖示從核心區域810到中間區域821的應力的階躍變化，其中存在無限斜率並且沒有到中間區域821應力分佈的過渡區域，但在一些實施方式中，存在其中應力分佈逐漸過渡到中間區域821的過渡區域。

分佈不必與自平衡完全對稱，但應對兩側上的分佈進行選擇，以免引起不必要的翹曲。分佈不必與自平衡完全對稱並且不翹曲的事實可以提供優勢，因為它不會影響相對側上的分佈，其將在裝置掉落事件期間與粗糙表面接觸。不對稱的分佈將是有利的，因為暴露的表面經常通過深度損傷引入而出現故障，而內表面很少出現故障，並且所發生的故障是由於對已經存在的瑕疵加以過應力所致。

圖13是具有高儲能的拋物線殘餘應力分佈圖（CCS0）的示圖。應力分佈CCS1顯示了具有與CCS0相似的應力分佈的層壓板的應力分佈，然而，CCS1具有壓縮應力的核心區域。CCS2與CCS1類似，不同之處在於核心區域具有更高的壓縮應力。圖14圖示建模資料，該建模資料表明隨著中心區域的壓縮應力增加，碎片的數量減少。隨著中心壓縮應力（CCS）的增加，儲存的張力能量對破裂能量的耐受性更高。對於較小的CCS（例如，CCS1），儲存的能量容量增加約50％，並且對於大的CCS（例如，CCS2），儲存的能量容量增加100％（雙倍）。儲存的能量容量可以定義為圖14中的X軸截距，或換句話說，其為能量的任何進一步增加將導致玻璃碎裂的儲存能量。即使在給定的儲能值下，具有CCS的那些分佈表現出較少的碎片，其大小取決於儲存的能量。

根據一或多個實施方式，本文所述的玻璃基製品包含如上文參照圖3B描述的結合在一起的一對玻璃基基板。該對玻璃基基板可通過共價鍵結合在一起，例如，其中所述共價鍵包含Si-O-Si鍵。根據一或多個實施方式，共價鍵是一種作為涉及共用電子對的分子鍵的鍵，稱為共用對或鍵合對。根據一或多個實施方式，共價鍵可包括σ鍵、π鍵、金屬-金屬鍵、抓氫鍵（agostic interaction）、彎曲鍵和三中心雙電子鍵。或者，可以用聚合物、旋塗玻璃或玻璃料（frit）將玻璃基基板結合在一起。在一些實施方式中，玻璃基基板經離子交換並利用玻璃料結合。

本案內容的另一方面涉及一種製造玻璃基製品的方法，包括：提供第一玻璃基基板，所述第一玻璃基基板具有表面、厚度（t ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處或附近具有第一壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得第一玻璃基基板具有拋物線應力分佈。所述方法進一步包括提供第二玻璃基基板，所述第二玻璃基基板具有表面、厚度（t ）和從所述表面延伸到壓縮深度的外部區域，其中所述外部區域在所述表面處或附近具有第二壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得第二玻璃基基板具有拋物線應力分佈。所述方法進一步包括將第一玻璃基基板和第二玻璃基基板在結合介面處結合在一起以提供所述玻璃基製品，所述玻璃基製品在包括所述結合介面在內的所述玻璃基製品的中心區域中具有壓縮峰值。

在一或多個方法實施方式中，所述第一玻璃基基板外部區域在所述表面處具有第一壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線，所述第二玻璃基基板在所述表面處具有壓縮應力並且具有應力減小的區域，使得所述應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的值的切線。在一些實施方式中，使用黏合劑進行結合。在一些實施方式中，使用玻璃料進行結合。在所述方法的一或多個實施方式中，在不使用聚合物或黏合劑的情況下進行結合。

一或多個方法實施方式包括在結合期間加熱所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板，例如，加熱到足以在所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板之間形成共價鍵的溫度和時間。加熱可包括加熱到至少約400℃的溫度持續至少30分鐘的時間。所得的樣品幾乎可以完全結合，並且幾乎不可能分離。

在一或多個實施方式中，將玻璃基基板結合的製程可包括用高pH溶液清潔基板表面。例如，可以使用公知的RCA清潔或SC1製程。在一或多個實施方式中，RCA清潔製程包括去除有機污染物（有機清潔+顆粒清潔）、去除薄氧化層（氧化物剝除（oxide strip），可選的）和去除離子污染（離子清潔）。可以將基板浸泡在水（諸如去離子水）中，並在每個步驟之間用水沖洗。在一或多個實施方式中，清潔可僅包括SC1（指標準清潔製程）製程，其包括用去離子水和氫氧化銨水溶液（例如，29重量％的NH₃ ）以及過氧化氫（例如30%）的溶液來清潔基板。示例性SC1溶液可包括5份（體積）水、1份氫氧化銨和1份過氧化氫水溶液。清潔可在室溫下進行（例如，約25℃），或在50℃至80℃範圍內的高溫下進行。可將基板置於溶液中1分鐘至30分鐘。該溶液清潔去除有機殘留物和顆粒。

根據一或多個實施方式，除了SC1製程之外，可以執行可選的氧化物剝除製程。根據一或多個實施方式，該氧化物剝除製程包括在25℃至80℃範圍內的溫度下浸入1：100或1:50的氫氟酸水溶液中約15秒至約5分鐘的一段時間，以去除薄氧化層和一些離子污染物。在一或多個實施方式中，第三步包括離子清潔製程。在示例性實施方式中，提供水（例如，去離子水）、HCl水溶液（鹽酸，例如37重量％）和過氧化氫水溶液（例如，30重量％）的溶液。溶液的示例為6份（體積）去離子水、1份HCl和1份過氧化氫。在室溫下（例如，約25℃）或在50℃至80℃的高溫下將基板置於溶液中。可將基板置於溶液中1分鐘至30分鐘。這種離子清潔處理有效地去除了殘留的痕量金屬（離子）污染物，其中一些污染物是在SC1清潔步驟中引入的。在可選的步驟中，可以在水（諸如去離子水）中清洗基板。然後將清潔的基板置於疊層中並加熱至超過約400℃的溫度約1小時，同時連續施加壓力以將層壓材料結合在一起並形成層壓玻璃基製品。所得的層壓玻璃基製品將包括結合在一起的基板。

由於形成共價鍵可能需要高溫，鍵合階段可能會在離子交換玻璃內產生額外的離子擴散，這可能會降低中心壓縮應力的大小，但會增加位於兩片中間的中心壓縮應力區域的寬度。然而，含鋰玻璃中鉀的擴散速率低到足以使鉀的擴散易於控制。然後可以進行第二次離子交換，其包含用於鋰離子交換的鈉，並且任選地還包括從暴露的外表面的較淺的鉀擴散。鈉的快速擴散允許從結合的玻璃製品的兩側形成深應力分佈，包括高的拉伸應變能量。儘管在兩個張力區中累積地包含高的總應變能量，但是張力區空間分離成兩個斷開的拉伸應變區域允許在一些情況下不形成分叉。在替代的方法實施方式中，用旋塗玻璃或聚合物進行結合。所述方法可進一步包括將結合的玻璃基製品進行離子交換。

在一些實施方式中，對結合的玻璃基基板進行熱處理可用於改變玻璃基製品的應力分佈。根據一些實施方式的熱處理可以在280℃至500℃的範圍內進行以改變應力分佈。

在一些實施方式中，所述玻璃基製品可通過以下方式形成：通過拉製形成具有第一熱膨脹係數的第一玻璃基基板並拉製形成具有第二熱膨脹係數的第二玻璃基基板，以將第一玻璃基基板和第二玻璃基基板結合在一起，並且在所述第一玻璃基基板和所述第二玻璃基基板之一的軟化點處或軟化點以上，將所述第一玻璃基基板與所述第二玻璃基基板結合。第一玻璃基基板和第二玻璃基基板的拉製成型可以同時進行。在第一玻璃基基板和第二玻璃基基板拉製成型並結合之後，冷卻玻璃基製品以形成處於壓縮狀態的玻璃基製品的核心區域和處於拉伸狀態的玻璃基製品的包層區域。在一些實施方式中，所述核心區域具有大於或等於100 MPa且小於或等於1000 MPa的壓縮應力，同時所述包層區域具有小於所述最大壓縮應力值的拉伸應力。

另一實施方式包括一種玻璃基製品預製件，其包括處於壓縮狀態的核心區域和處於拉伸狀態的包層區域。在一些實施方式中，在將第一玻璃基基板和第二玻璃基基板結合以形成這種玻璃基製品預製件之後，對玻璃基製品進行熱回火。在一或多個實施方式中，玻璃基製品預製件在結合之後進行離子交換，並且在一些實施方式中，玻璃基製品預製件在結合之後進行熱回火和離子交換。在一些實施方式中，在結合之後進行離子交換在表面產生超過300 MPa且小於1200 MPa的拉伸應力尖峰，尖峰的深度從所述玻璃製品的表面延伸3微米至30微米的範圍。

根據一或多個實施方式可使用的示例性玻璃基基板包括一對基板，每個基板具有在包含100％NaNO₃ 和溫度為約390℃的熔融鹽浴中進行過離子交換的63.60莫耳%SiO₂ 、15.67莫耳%Al₂ O₃ 、10.81莫耳% Na₂ O、6.24莫耳% Li₂ O、1.16莫耳% ZnO、0.04莫耳% SnO₂ 、和2.48莫耳% P₂ O₅ 的標稱組成。離子交換提供拋物線應力分佈。當兩個這樣的基板層壓在一起時，層壓玻璃基製品在中心具有壓縮應力峰值，類似於圖5中所示的分佈（P1）。可以在層壓基板上使用任選的附加熱回火或離子交換，以實現更深的DOC或更大的表面壓縮，從而產生適合特定要求的產品。

本案內容的玻璃基製品可以是基本上平面的，但是其他實施方式可使用彎曲的或其他形狀或雕刻的基板。在一些情況下，玻璃基製品可具有3D或2.5D形狀。玻璃基製品可以是基本上光學透明的、透明的並且沒有光散射。玻璃基製品的折射率可以在約1.45至約1.55的範圍內。如本文所使用的，折射率值是針對550nm的波長。

附加地或替代地，為了美觀及/或功能原因，玻璃基製品的厚度可以沿一或多個尺寸恆定，或者可以沿其一或多個尺寸變化。例如，與玻璃基製品的更為中心的區域相比，玻璃基製品的邊緣可以更厚。或者，與玻璃基製品的更為中心的區域相比，玻璃基製品的邊緣可以更薄。玻璃基製品的長度、寬度和厚度尺寸也可根據製品應用或用途而變化。

在最終強化複合玻璃基製品之前使用共價鍵合使得完全強化相對簡單，但是提出了一些製造挑戰，這些製造挑戰與在結合期間兩個玻璃基基板之間不存在污染物顆粒的期望相關。實際上，尺寸小至數百奈米的小顆粒會產生缺少結合的宏觀區域，並且在結合後化學強化或熱強化期間導致複合製品的分層或破裂。這導致可能需要在潔淨室環境中執行結合，使用複雜的清潔程式，這增加了成本，並且可能造成產量限制或需要對基礎設施進行大量投資。

為了解決這些挑戰，在本案內容的另一實施方式中，使用黏合劑將複合製品的兩個基板結合，而不需要潔淨室環境。如果要求覆蓋玻璃製品具有相當大的透明度，那麼黏合劑應該是透明的黏合劑或透明的光學黏合劑，在考慮到玻璃成分的反射和吸收之後，黏合劑的透明度足以滿足複合玻璃製品的整體透明度規格。如果使用能夠在浸漬離子交換期間經受高溫和離子交換鹽（諸如KNO₃ 和NaNO₃ ）的腐蝕作用的黏合劑，則可以在將複合製品的各部分結合之後進行最終的化學強化。另一方面，通常可以在結合之前對各個片材進行完全化學強化。在這種情況下，對一種黏合劑的化學穩定性和熱穩定性的要求基本放寬。例如，CRAZY GLUE^® 牌氰基丙烯酸酯黏合劑用於說明本案內容的幾個實施方式。此外，使用透明環氧樹脂（Loctite EA9017）成功將兩個玻璃部件結合。
實施例
實施例 1 —— 2 ´ 0.65 mm 複合製品

以下實施例使用如下基板的組合：
基板1——根據美國專利第8,341,976號製備（具有以下組成：64.13莫耳% SiO₂ ；12.55莫耳% Al₂ O₃ ；9.55莫耳% B₂ O₃ ；13.59莫耳% Na₂ O；0.01莫耳% K₂ O；0.01莫耳% MgO；0.02莫耳% CaO；和0.12莫耳% SnO₂ ，通過於410℃浸漬在熔融KNO₃ 浴中15小時進行離子交換）；
基板2——根據美國專利第8,951,927號製備（具有以下組成：67.37莫耳% SiO₂ 、3.67莫耳% B₂ O₃ 、12.73莫耳% Al₂ O₃ 、13.77莫耳% Na₂ O、0.01莫耳% K₂ O、2.39莫耳% MgO、0.01莫耳% Fe₂ O₃ 、0.01莫耳% ZrO₂ 、和0.09莫耳% SnO₂ ）；
基板3——根據美國專利第9,156,724號製備（57.43莫耳% SiO₂ 、16.10莫耳% Al₂ O₃ 、17.05莫耳% Na₂ O、2.81莫耳% MgO、0.003莫耳% TiO₂ 、6.54莫耳% P₂ O₅ 、和0.07莫耳% SnO₂ ）；和
基板4——根據美國專利申請公開第2016/0102011A1號製備（63.60莫耳% SiO₂ 、15.67莫耳% Al₂ O₃ 、10.81莫耳% Na₂ O、6.24莫耳% Li₂ O、1.16莫耳% ZnO、0.04 莫耳% SnO₂ 、和2.48莫耳% P₂ O₅ ）。

該實施例的複合製品包括基板4的兩個盤形片材（樣品A和B），每個片材的厚度為0.65 mm。將每個片材鑽孔以形成直徑約38 mm的圓盤，以保證在不對稱離子交換後片材會翹曲成球形表面。複合製品的整個厚度為約1.3-1.4mm，包括至多約0.1 mm的膠層。如下所述，將兩個基板片材各自進行不對稱地強化。首先，將每個預熱玻璃片材（樣品A和B）的外側用近飽和溶液噴塗，所述溶液包含約15％磷酸三鉀（TKP）、約10％NaNO₃ 和約75％磷酸三鈉（TSP）用於溶液的鹽部分。在預熱的玻璃上沉積後，將塗層乾燥，並將玻璃片材在390℃下進行7小時的熱處理，在此期間在塗覆的表面中發生離子交換。在熱處理早期，在TKP和NaNO₃ 之間發生一些Na和K的交換，使得一些NaNO₃ 轉化為KNO₃ 。在第一步之後，洗滌並清潔樣品，並且玻璃片材的另一表面（內表面）用具有92重量％TKP和8重量％KNO₃ 的鹽混合物的水溶液塗覆，同時外表面用含有85重量％TKP、5重量％KNO₃ 和10重量％NaNO₃ 的鹽混合物的近飽和水溶液塗覆。小心地在周邊留下窄的未塗覆帶，以防止兩種類型的塗覆鹽的混合。然後將雙面塗覆的玻璃片材樣品A和B在380℃下進行熱處理30分鐘，以使具有高鉀濃度的層滲透到盤的預期內表面上至深度為約8微米和11微米之間，而外部已經形成的富鉀層變得深幾微米並具有更高的表面濃度。在第一離子交換步驟之後，每個片材翹曲，預期的外表面變成凸起，並且預期的內表面變成凹陷。在隨後的離子交換步驟期間，該翹曲取向保持不變，並且僅翹曲的幅度改變。在兩個玻璃片材A和B不對稱地強化後，清潔每個玻璃片材的內（凹）表面，然後用氰基丙烯酸酯CRAZY GLUE®快速處理內表面並將它們相互擠壓。將如此形成的玻璃-黏合劑-玻璃夾層物放入虎鉗（vice）中並壓在一起，直到組分片材A和B變得基本上平坦，並將其保持在虎鉗中約8分鐘。使用足夠的氰基丙烯酸酯膠使片材內表面完全後整平的覆蓋，但不能過多。如果使用過多的氰基丙烯酸酯膠，則黏合將不會有效，因為過量的氰基丙烯酸酯膠會需要比環境提供的更多的水分來固化。虎鉗的鉗口用幾張紙覆蓋，以防止形成高壓點，所述高壓點在玻璃夾層物變平期間可能會破壞玻璃片材。
實施例 2 和 3

使用與實施例1幾乎相同的製程，製備另外兩對相同組成（基板4）的0.65 mm玻璃的圓形樣品，C1-C2（實施例2）和D1-D2（實施例3），並夾在中間。製備的唯一區別在於，在外表面的第一個7小時離子交換步驟之後，對於內表面和外表面分開進行額外的離子交換。將內表面用92重量％TKP + 8％KNO₃ 塗覆，並在380℃下熱處理13分鐘，然後進行清潔。然後用74％KNO₃ + 20％TSP + 6％NaNO₃ 的混合物塗覆外表面和外邊緣，並在380℃下進行熱處理25分鐘以進行離子交換。這種兩個表面的分開的離子交換允許實現顯著的外表面鉀尖峰，並且在該尖峰的底部具有高「拐點應力（knee stress）」，且內表面鉀的富集較少。外表面的25分鐘離子交換也有助於加深在早期13分鐘處理期間在內表面上交換的鉀。據估計，在13分鐘內擴散到玻璃中並且在另外25分鐘內加深的鉀的量應該足以有效地分開兩個張力區並防止裂紋穿過中心壓縮區。注意的是最後一步的鹽組成的變化，消除了TKP，消除了鹽中TKP擷取了多少Na的不確定性。

如此形成的夾層製品（C1 + C2）具有寬度約10-15微米的壓縮中心區域、在其兩側相鄰的兩個張力區域、以及在外側上的附加壓縮區域，使用散射光偏光鏡（SCALP）對夾層製品（C1 + C2）進行應力測量，以獲得張力區域中的壓縮深度（DOC）和峰值張力（PT）的估計。將樣品相對於SCALP儀器的雷射光束旋轉多次，以獲得許多測量結果的平均值，從而減少由於鐳射散斑引起的顯著誤差以及由於來自表面和黏合劑的散射引起的其他誤差。如SCALP在多次掃瞄中所報告的，DOC估計為225 +/- 25微米，而從兩個張力區域中PT的平均值得到PT介於73 MPa和56 MPa之間。從與SCALP儀器的稜鏡接觸的半個張力區中的多個SCALP擬合的平均峰值獲得73MPa，而從不與稜鏡接觸的半個張力區以相同的方式獲得56MPa。

這些值的不確定性在很大程度上是由於相對較大的雷射光束尺寸（估計在樣品中不同深度處為約150-200微米），遠大於基板的內側上的高壓縮富鉀區域的厚度。此外，夾層中段的膠散射可能會降低在該核心區域附近獲得的延遲值的準確度，並且峰值張力值非常接近該區域。

將與離子交換製程一致的完整模型曲線擬合到150-560微米深度範圍內的延遲資料，被認為可靠地足夠遠離散射區域，得到56 MPa的峰值張力（PT）。由於雷射光束進入玻璃的精確角度存在一些不確定性，因此該PT估計值存在高達3 MPa的不確定性。基於這些表徵測量，估計每個張力區中的峰值張力（PT）在該示例中為介於約53 MPa和70 MPa之間。

使夾層物在准靜態脆性測試儀上斷裂，其中通過用尖銳的碳化鎢尖端緩慢穿透產生比DOC更深的瑕疵。當引入足夠深的瑕疵以在張力區中形成裂紋時，裂紋在穿透尖端的任一側上延伸幾毫米，然後自行終止而不到達樣品的邊緣。然後將碳化鎢尖端更深地驅動，尖端的錐形形狀在裂紋尖端中驅動額外的張力，這有助於進一步驅動裂紋的側向（即橫向）延伸，並且裂紋接著延伸穿過樣品的整個直徑。樣品在沒有分叉的情況下斷裂，並且只有與碳化鎢尖端接觸的板斷裂。夾層物的另一半保持完整，沒有任何裂紋。

相比之下，在含有85％NaNO₃ 和15％KNO₃ 的浴中進行離子交換的單片樣品，中心張力為72-74MPa，顯示厚度超過1.1mm的易碎性（裂紋分叉）。此外，在具有6重量％NaNO₃ 和94重量％KNO₃ 的浴中於380℃下進行第二次短的離子交換30分鐘後，即使中心張力（在這種情況下也是峰值張力）沒有增加，分叉的趨勢也增加。特別是，厚度為1.0mm以上的樣品在第二步後顯示出分叉的傾向。基於厚度為1.0 mm時觀察到CT為72MPa的易碎性，估計類似尖峰分佈的易碎性極限（第二步30分鐘，6％NaNO₃ 形成約900 MPa的表面CS）為對於單片、單張力區1.3mm玻璃製品，在約63 MPa或更低的CT下。此外，先前未在相對較高的CT水平下觀察到裂紋自行終止，例如基於SCALP測量的1.3 mm夾層物估計為53-70 MPa。與具有相同厚度和峰值張力的單張力、單片製品相比，所說明的分佈和層壓製品顯示出至少裂紋自行終止的益處。此外，如果峰值張力超過63 MPa，所說明的製品也表明非易碎性斷裂高於單張力帶製品的正常易碎性極限。
實施例 4 ——裂紋自行終止

用上述2mm×0.65mm夾層物觀察到的裂紋的自行終止在相對較高的峰值張力（諸如50 MPa和更高）下是非常理想的效果。儘管本案內容不應受任何理論的束縛，但相信由於雙片材在中心壓縮區的另一側上的支撐作用而實現了該方案。實際上，該片材沒有延伸到其張力區域的瑕疵，並且由於上片材中的側向（即橫向）裂縫延伸而沒有分離。因此，相信完整的下片材將上片材約束到與上片材未斷裂的狀態幾乎相同的應力狀態。這使得瑕疵延伸一旦到達由引入尖銳物體引起的空間局部額外張力弱或可忽略不計的區域就會自行終止。

因此，除了本文披露的非易碎方面之外，另一實施方式包括一種玻璃基製品，其在兩個張力區之間具有壓縮的中心區域，其中至少一個張力區中的裂紋側向（即橫向）延伸的自行終止是可能的。特別地，這種自行終止可能在張力區中的峰值張力水平顯著高於20 MPa（對於單片、單張力區玻璃，在低於約20 MPa的張力水平下自行終止是可能的）。觀察到在峰值張力超過50 MPa（其顯著高於20MPa）時裂紋擴展的自行終止。

在將包含夾層製品的兩個片材結合之後，膠層中的厚度、密度或應力的局部微小變化可有助於由尖銳的碳化鎢尖端引起並在上部張力區域內側向（即橫向）延伸的裂紋的自行終止。特別地，觀察到裂紋以略微彎曲的軌跡延伸，而不是沿直線延伸，這被認為是由於與黏合劑層或其周圍的應力、厚度或密度的局部變化的相互作用。黏合劑層的應力或厚度的變化可能導致附近張力區的張力的空間變化，這可能導致觀察到的裂紋彎曲，並且可能最終部分地對觀察到的裂縫自行終止有貢獻。因此，另一實施方式包括一種玻璃基製品，其具有分離兩個張力區域的壓縮區域，其中從一個張力區域中的原點側向（即橫向）傳播的裂紋沿著不是直的路徑而是在原點和裂紋尖端或末端之間出現至少兩個彎曲的路徑，所述彎曲沿相反方向彎曲形成波浪狀的形狀。更具體地，每個彎曲使裂紋方向的總變化為至少20度絕對值，並且這種彎曲的方向交替。
實施例 5-7 ： 2 mm ´ 0.75 mm 複合製品
實施例 5

使用在離子交換溫度下不含固相的全液體鹽混合物實現複合玻璃製品的建構片材的不對稱強化。為了避免片材變形為球形以外的形狀，將片材製成圓盤形狀。此外，使用0.75mm厚的片材以獲得實質上高於1.5mm厚單張力區、單片玻璃基製品的易碎性極限的峰值張力。基於我們使用相同玻璃（基板4）的實驗研究，1.5 mm單片玻璃的易碎性限值約為58-59 MPa。參考例的1.5 mm厚的50 mm×50 mm基板4玻璃的玻璃製品在390℃下於85％NaNO₃ 中進行離子交換6小時，產生63.6 MPa的峰值張力並且在斷裂時顯示出在整個樣品區域上有許多（多於10個）裂紋分叉的易碎圖案。

在製造層壓「夾層」製品的幾個實例中，用於1.5-1.6mm厚夾層的0.75mm厚的片材以下列方式化學強化。首先，通過在85重量％NaNO₃ 和15重量％NaNO₃ 的熔融混合物中單側浸漬，使外表面在390℃下長時間進行離子交換8.7小時。單側浸漬通過以下方式來實現：將玻璃盤放置在不銹鋼網上使得盤水平放置在網上，然後小心地將網降低到熔融鹽混合物的淺浴中，使得盤以盤的上表面未浸入的方式放置在鹽中，並且盤的上表面與熔融鹽的高度大致相同。在離子交換結束時，盤獲得了小的球面曲率，凸面朝下進入鹽中。此時，盤的上邊緣可能已略高於鹽水平，但仍保持用熔融鹽潤濕。第二強化步驟在玻璃片材的預期內表面（凹側）上形成離子交換誘導的壓縮。這是通過在所述預期內表面上噴塗近乎飽和的KNO₃ 溶液，然後在390℃下熱處理乾燥的玻璃片材約13分鐘來完成的。在處理內表面之前，已經清洗了來自第一離子交換步驟的鹽。在內表面的離子交換之後，將樣品洗去鹽並徹底清洗。在一個實施例（由0.75mm部件CC1和CC2製成的夾層物）中，在外表面上進行第三次離子交換而沒有任何熱處理。執行第三步，其中外表面用富含KNO₃ 且具有顯著較少的NaNO₃ 的混合物塗覆，以獲得高表面CS「尖峰」，同時還獲得大於約80MPa的拐點應力CS_k ，但拐點應力CS_k 優選地大於90 MPa、大於100 MPa、且更優選地大於120 MPa。在測試實施例中，將外表面用90％KNO₃ + 5％TSP + 5％NaNO₃ （按重量計）的混合物塗覆，並在390℃下熱處理30分鐘。

在每個單獨的玻璃片材的最終不對稱強化之後，通過在兩個不對稱玻璃片材的每一者的預期內表面上施加透明環氧樹脂（Loctite EA9017），然後在虎鉗中彼此擠壓所述片材約1小時45分鐘以將它們變平並將它們結合在一起，從而獲得具有分開的張力區的夾層製品。得到的夾層玻璃製品具有：分開的張力區；中心壓縮層，具有在約200 MPa和700 MPa之間的峰值壓縮應力，其為通過在最終外表面離子交換期間進行25-30分鐘的熱處理而從約1200 MPa減小的；及在約5微米和25微米之間的總厚度，不包括膠的厚度，膠的厚度因位置而有所不同且在最厚的區域可能達到130微米，這表示在夾層物的某些位置的總厚度可達1.63 mm。張力區中的峰值張力估計在約74MPa和76MPa之間。與具有未分開的張力區並且厚度為1.3 mm、1.5 mm和更高的單片玻璃製品相比，具有如此高的峰值張力是非常易碎的。另一方面，以這種方式製造的第一夾層在通過用尖銳的碳化鎢尖端戳進而斷裂的頂部片材中顯示出相對較低水平的分叉。裂紋沒有滲透到底部片材中，底部片材完好無損。頂部片材的破碎程度與單片1.5 mm基板 4玻璃中觀察到的破碎程度類似，其具有低得多的CT為63.6 MPa，比所述夾層製品低至少10 MPa。夾層的應力分佈具有估計為0.265 +/- 0.015 mm的壓縮深度（DOC），表示包括中間膠在內的總厚度不小於0.145（例如14.5%）。由於膠在力平衡中不起重要作用，因此其厚度可以從該實施例中的比例DOC/t（壓縮深度相對於總厚度）的上限估計中排除，然後該比例達到0.187。使用稜鏡耦合角光譜中TM和TE光的臨界角位置之間的偏移，估計鉀尖峰底部的拐點應力CS_k 在160-210 MPa的範圍內。鉀尖峰（DOL_sp ）的DOL為約11微米，並且表面壓縮應力為800 MPa。
實施例 6

為了消除易碎性，在完全3步不對稱強化之後，在380℃下對另外兩個盤（部件BB1和BB2）進行熱處理20分鐘，所述完全3步不對稱強化與上述片材對相同，其在形成夾層物之後顯示出一定程度的分叉。然後將兩個片材BB1和BB2用透明環氧樹脂（Loctite EA9017）結合在一起並在虎鉗中擠壓過夜。第二天早晨，使用SCALP測量張力，並且測量結果表明，與沒有熱處理的片材對相比，峰值張力略微降低了約2-4 MPa，峰值張力估計為約72 MPa。熱處理還導致片材外側上的壓縮深度（DOC）略微增加，並且每個片材BB1和BB2中的張力區略微變窄。所得應力分佈的一些參數包括富含鉀的表面尖峰的DOL為約11.8微米，表面壓縮應力為600-660 MPa，並且尖峰底部的拐點應力CS_k 為約140-160 MPa。

使用尖銳的碳化鎢尖端使所製備的夾層物破裂。與尖端接觸的上片材形成單個裂紋，其在整個直徑上伸展而沒有分叉。沒有分叉被認為是該物品不易碎的條件。因此，已經證明非易碎玻璃製品具有比單張力區非易碎製品顯著更高的峰值張力（20-30％）和拉伸應變能量（40-100％）。此外，在上片材中形成的裂紋沒有穿過分隔中心區域進入下片材的張力區，這是一個重要的額外益處。
實施例 7

利用液體鹽混合物通過上述三個離子交換步驟不對稱地強化0.75mm厚玻璃的另外兩個片材（DD1和DD2），但是在第一步（8.7小時）之後將玻璃製品在380℃下熱處理30分鐘，以幫助增加壓縮深度（DOC）並略微降低最終夾層製品的峰值張力。然後，用KNO₃ 水溶液噴塗內表面，乾燥，將樣品在390℃下熱處理13分鐘，包括樣品的預熱，以用鉀離子交換化學強化內表面。最後，使用噴塗水溶液，將每個部件的外表面用90重量％KNO₃ + 5重量％TSP + 5重量％NaNO₃ 的混合物塗覆，乾燥後，將每個部件在380℃下熱處理25分鐘，包括在大約前5分鐘內在烘箱中對樣品和鹽進行預熱。然後在虎鉗中使用光學透明環氧樹脂（Loctite EA9017）將兩個不對稱片材DD1和DD2在其內側黏合，並保持直至黏合劑固化。

如此製備的具有壓縮核心區域的玻璃夾層與碳化鎢尖端尖銳接觸。形成單個裂紋，僅限於上片材。該裂紋沒有穿透夾層物的壓縮中心區域，並且沒有分叉。夾層物被認為是不易碎的。通過SCALP測量的峰值張力估計在72-74 MPa的範圍內。夾層物一側上的應力分佈顯示出表面CS為911 MPa，表面尖峰延伸至12.2微米的深度（尖峰深度，或DOL_sp ），在大致等於DOL_sp 的深度處的拐點應力CS_k 約為180-200 MPa。另一側上的分佈讀數是表面CS為957 MPa，DOL_sp 為12.0微米，CS_k 為約190 MPa。壓縮深度（DOC）估計為0.275 +/- 0.015mm，表示包括在中間的膠在內的總厚度不小於0.157（例如15.7％）。由於膠在力平衡中不起重要作用，因此其厚度可以從該實施例中的比例DOC/t（壓縮深度相對於總厚度）的上限估計中排除，然後該比例達到0.193。對本實施例的上限估計並不是主要限制。例如，通過使用更長的第一步離子交換和更長的熱處理，可以獲得更高的DOC/t比。
實施例 8 ：拉製製程成型

在本案內容的另一方面，通過熔融-拉製-層壓製程或通過層壓和再拉製製程獲得具有分離兩個拉伸應力區域的壓縮應力區域的玻璃製品。特別地，在熔融拉製實例中，熔融-拉製級聯形成三層片材，其中內層是玻璃組合物，其具有比外層更小的熱膨脹係數。在熔融拉製中冷卻三層片材的程序中，熱膨脹的差異導致中間層在平行於大片材平面的方向上經歷雙軸壓縮，同時外層在相同方向上經歷雙軸拉伸。中心壓縮應力層的厚度在約1微米至約500微米之間，並且表示疊層的總厚度的一部分介於0.0012和約0.212之間。特別是對於裝置覆蓋玻璃應用，優選中心壓縮應力層的厚度在約2微米和約150微米之間，並且表示覆蓋玻璃3層疊層的總厚度的一部分介於約0.0025和0.12之間。更具體地，中心壓縮層的厚度在5微米和60微米之間，且表示介於3層疊層厚度的0.5％和10％之間。在任何另外的化學品或以其他方式強化玻璃製品之前，中心區域具有在約20 MPa和約5000 MPa之間的壓縮雙軸應力，但優選地在約35 MPa和1400 MPa之間。根據壓縮應力的量、壓縮層的相對厚度和外部區域的厚度，外部區域的總厚度為玻璃層壓板總厚度的至少約78％，具有介於約1 MPa和約50 MPa之間、優選地小於約40MPa的相對較低的張力。較厚的外部區域通常會承受較低的張力。具有相對較高的壓縮應力和相對較高的厚度（例如大於總厚度的5％）的中心壓縮區域將在張力區域中施加更高的張力以平衡應力。為了在所述層壓玻璃製品的處理和機械加工中獲得最佳結果，優選外部拉伸層中的張力低於約35 MPa，優選低於約30 MPa。此外，優選的是，所述張力層中的張力低於約，並且對於高通量機械加工低於約、，或甚至更好為低於，其中t_clad 是所述包層張力層的厚度，單位為mm。在一個實例中，在化學強化或熱強化之前，具有0.005mm和0.2mm厚度的中心區域和各自具有0.35mm的厚度的外部張力區域的夾層玻璃製品優選在每個張力區域中具有基本上低於約42 MPa的張力，優選低於約34MPa。針對諸如基板3的無鋰玻璃和諸如基板4的含Li玻璃，通過使用本領域已知的相對容易的低成本一般離子交換方法，例如1步和兩步浸沒離子交換，這種三層層壓板提供具有兩個張力區、具有大DOC的外部壓縮層和高表面CS的應力分佈。因此，具有中心壓縮區域和符合上述限制的外部張力區域的三層層壓板表示了對於具有製程產量、製程簡單性和完全強化後最終部件的良好可重複性的巨大益處的公開。該層壓結構也可以通過熱強化、或通過在一或多個化學強化步驟之後的熱強化步驟來進行來強化。

雖然在一些實施方式中通常優選的是層壓預製件的中心層中的壓縮超過35 MPa或45 MPa，但在其他實施方式中，優選所述中心層中的壓縮超過100 MPa、150 MPa或 200 MPa，因為相對於預製件中心層的壓縮來說，隨後通過熱回火或化學方法將減少最終強化製品的中心層的壓縮。對於強化的最終製品的峰值張力實質超過與層壓板一樣厚的單片、單張力區製品的易碎性極限的情況，額外的壓縮特別有價值。例如，當強化的最終製品中的張力區的峰值張力為約70 MPa或更高時，優選層壓製品預製中心層的雙軸壓縮應力超過120 MPa、優選為150 MPa、更優選為200 MPa。中心壓縮層越薄，壓縮應力的優選水平越高。在一個實例中，中心層可以僅為5-10微米厚，並且具有在約120 MPa和800 MPa之間的壓縮應力。層壓預製件中的應力不僅可以通過玻璃片材的CTE不匹配產生，還可以通過其他效應產生，諸如在層壓程序中片材之間的稍微移動離子的相互擴散。完全強化的層壓覆蓋玻璃製品的中心層中的峰值壓縮可以是在層壓期間發生的多種效應的淨組合以及隨後的化學或其他強化。
實施例 9 ：熔融 - 拉製層 壓樣品的 CTE 不匹配

為了利用根據一些實施方式的熔融拉製製程通過CTE不匹配產生優選大於35 MPa、45 MPa、100 MPa、150 MPa或200 MPa的中心區域所需的雙軸壓縮應力，形成核心和包層的至少兩個玻璃應在熱膨脹係數（CTE）方面有足夠的差異。例如，如果玻璃的楊氏模量為約70 MPa，軟化點接近800℃，則中心壓縮區域的玻璃的平均CTE應比包層玻璃層的平均CTE低大於約 9×10^-7 /℃，優選大於約1.5×10^-6 /℃，最佳大於約2×10^-6 /℃。這些圖描述了在從25℃至625℃的溫度範圍內平均CTE的差異。由於在玻璃冷卻期間一些應力可以鬆弛，因此進一步優選的是，在所述溫度範圍25℃至625℃內，核心片材的CTE比包層的CTE平均低約2×10^-6 /℃。此外，當中心壓縮玻璃層（核心層）的厚度小於層壓疊層總厚度的約7％時，優選的是，在所述溫度範圍25℃至625℃內，核心層的CTE比包層的CTE平均低至少2×10^-6 /℃、2.5×10^-6 /℃、或甚至3×10^-6 /℃。

在一些情況下，當包含層壓材料的玻璃的CTE不匹配非常大時，通過熔融形成高品質的扁平3層層壓板可能是具有挑戰性的。因此，優選的是，在溫度範圍25℃至625℃內，核心層和包層之間的CTE差異平均不超過9×10^-6 /℃、7×10^-6 /℃、5×10^-6 /℃、4×10^-6 /℃、或3×10^-6 /℃。

在一個具體實例中，使一片基板2作為核心和基板3作為包層以形成熔融疊層。核心層在25-300℃的溫度範圍內的CTE為約7.58×10^-6 /℃，而包層（基板3）在25-300℃的溫度範圍內的CTE為約8.69×10^-6 /℃。在高於300℃的溫度下，兩種玻璃的CTE顯著增加，並且認為CTE的差異進一步增加。

基板3玻璃在25℃和625℃之間的熱膨脹為約5750 ppm，平均為約9.583 ppm /°C。基板2在25-625℃的相同溫度範圍內的總熱膨脹為約5045 ppm，平均為約8.408 ppm /°C。在25-625℃的溫度範圍內的平均CTE差異為約1.175 ppm/°C。基於此，兩種玻璃的楊氏模量為約67 GPa，在層壓後快速冷卻期間的應力鬆弛可忽略不計，玻璃對產生5750 ppm-5045 ppm = 705 ppm的應變差，並且應力差為47.2 MPa。因此，根據本案內容的實施方式，該玻璃對證明，核心層具有超過35 MPa的峰值張力，只要核心的厚度不超過層壓板的總厚度的約25％即可。此外，只要核心片材的厚度小於層壓板總厚度的約15％，由基板3包層和基板2核心製成的層壓板預製件的核心片材的峰值壓縮超過40 MPa。此外，如果核心片材的厚度小於層壓板總厚度的約6.78％，則層壓預製件的核心片材的峰值應力超過44 MPa。如果核心片材的厚度小於層壓板總厚度的約4.6％，則層壓預製件的核心片材的峰值應力超過45 MPa。如果在層壓結束時冷卻不是很快，則由於在500℃以上的溫度下應力鬆弛，應力差可以略微減小。另一方面，在非常快速的冷卻下，如果通過快速冷卻可以在很大程度上避免溫度高於625℃時的應力鬆弛，則可以在層壓這兩種玻璃時略微提高約50 MPa的應力差。

當核心是總厚度的一小部分（諸如5％或更少）時，在25-625℃的溫度範圍內的平均CTE差異為約1.175×10^-6 /℃，並且允許實現約45 MPa的核心壓縮，大於核心區域中所需的至少35 MPa的壓縮應力。在使用具有基板2核心和基板3包層的這種玻璃對的具體實施方式中，核心層具有30-40微米的厚度，並且兩個包層各自具有0.48 mm的厚度。層壓板的總厚度為1 mm。然後將層壓板切割成與覆蓋玻璃製品的目標面內形狀匹配的尺寸，並使用兩步法進行離子交換，其中第一步於460℃在具有約40-43重量％NaNO₃ 和57-60重量％KNO₃ 的浴中進行15至25小時。在洗滌製品之後，在第二鹽浴中進行第二「尖峰」步驟，所述第二鹽浴優選具有97重量％KNO₃ 或更多，和0-3重量％NaNO₃ ，優選為0.5-1重量％NaNO₃ 。該第二離子交換步驟通過在390℃下在所述第二鹽浴中浸漬8-20分鐘，優選12-15分鐘來進行。利用這些條件，如果製造厚度為1 mm的基板3的單片玻璃製品（非層壓製品），則其具有超過約105微米的大DOC、大表面CS和在中心超過約40 MPa的CT峰值張力的應力分佈，並且易碎，特別是對於較長的第一步離子交換時間。在斷裂時會傾向於形成多個裂紋分叉，特別是當第一步離子交換時間超過約16小時時。隨著第一次離子交換持續時間從15小時增加到25小時，該製品將變得越來越易碎。另一方面，在中心具有壓縮層的層壓製品是不易碎的，具有顯著較低的形成分叉的傾向，特別是在14-20小時的較短離子交換時間內。這兩種玻璃的楊氏模量為約67 GPa，並且核心的厚度為厚度的3-4％，快速冷卻後的層壓製品在預製件的核心中獲得高於約44 MPa的壓縮應力。在化學強化之後，核心壓縮降低到0-4 MPa的範圍，儘管在某些情況下，中心的壓縮值可能略微變為負值，這意味著核心在化學強化後可能處於輕微的張力，諸如＜ 10 MPa張力，或＞（- 10 MPa）壓縮。化學強化後的殘餘壓縮（或在某些情況下接近零壓縮或單位數MPa的極低張力）足以幫助減少使用相同製程強化的單玻璃製品觀察到的快速裂紋分支的趨勢。

良好配對的其他可能實例（在某些情況下可能比上述實例更好）包括使用基板1作為核心，基板4作為包層，或者使用基板1和基板2中的任何一個作為核心，並且使用可商購的玻璃B作為包層。可商購的玻璃B包括（以莫耳％計）：64.48% SiO₂ 、7.00% B₂ O₃ 、13.92% Al₂ O₃ 、14.04% Na₂ O、0.49% K₂ O、0.04% SnO₂ 、0.004 TiO₂ 、和0.03% Fe₂ O₃ 。此外，可以使用可商購的玻璃A作為包層（如前述）和使用可商購的玻璃C作為核心。可商購的玻璃C包括（以莫耳％計）：69.18% SiO₂ 、8.52% Al₂ O₃ 、13.93% Na₂ O、1.18% K₂ O、0.19% SnO₂ 、0.54% CaO、6.46% MgO、和0.005% TiO₂ 。

本案內容的一或多個實施方式的實際方面說明了這樣的事實：一旦複雜的熔融-拉製設備完全設計和運行，則在包括預成型件的三個玻璃層之間的介面處形成沒有瑕疵的層壓預成型件是相對簡單的，而另一方面，在製造和強化期間保持單獨的玻璃片材的暴露表面沒有任何瑕疵是困難的，這需要對單個片層進行一些處理（在通過將單獨的玻璃片材結合而形成層壓夾層製品的情況下）。因此，在實踐中，具有厚度小於約10微米的壓縮中心層的強化玻璃製品可以優選地通過在外部玻璃強化之前使用熔融-拉製-層壓預製件作為起始製品來製造，同時可以通過熔融-拉製-層壓預製件和通過將單獨的玻璃片材結合成層壓板（夾層物）來製造具有厚度大於約10微米的中心壓縮區域的製品。

在本案內容的其他實施方式中，層壓預製件通過熔融拉製以外的方法形成。更具體地說，在一些實施方式中，層壓預製件通過狹縫拉製、再拉製或通過軋製製程形成。通過這些不同方法形成的層壓板可能比熔融拉製層壓製品具有更高的成本和更差的外表面品質，但是狹縫拉製和軋製平臺也允許由各種玻璃組合物形成對於熔融拉製來說具有挑戰性的層壓板，例如液相黏度低於約300千泊（kilopoise），特別是低於約200千泊的玻璃。在一個實例中，3片2個不同的玻璃，一個用於核心，另一個用於兩個包層，將它們堆疊在一起，加熱，並通過滾動平臺，使得疊層更薄並將所述疊層結合。將玻璃在輥的輸入端加熱到軟化點以上。輥使玻璃層壓板變薄。在一些實施方式中，優選每個包層玻璃片材的厚度至少是核心片材厚度的兩倍，優選為核心片材厚度的4-40倍。此外，在一些實施方式中，優選的是，包層板具有一些多餘的厚度以允許在軋製之後進行拋光，因為軋製玻璃表面通常比熔融玻璃片材的外表面品質差。

在本案內容的另一實施方式中，雙片夾層物的兩個片不需要由相同的玻璃製成，並且不需要具有相同的厚度。類似地，在三層層壓預製件的情況下，兩個包層不需要由相同的玻璃製成，並且不需要具有相同的厚度。
成品部件的分佈特徵：

根據一或多個實施方式，層壓預製件和成品部件的共同特徵是：在形成層壓板的不同組成玻璃片材之間的介面處，應力突然或急劇變化。如果在層壓程序中離子沒有擴散穿過介面，則應力變化將是突然的，一個跳躍表示35 MPa或更高，優選40 MPa、50 MPa、100 MPa或更高的變化。隨著介面的擴散，這種應力變化可能發生在1-15微米的距離。化學強化之後，核心片材中的壓縮應力可能不再是35 MPa或更高，但介面處的應力變化將是35 MPa或更高，優選40 MPa或更高、50 MPa或更高、或100 MPa或更高。因此，在本案內容的一個方面中，層壓覆蓋玻璃製品表現出超過35 MPa、40 MPa、44 MPa、50 MPa、100 MPa或更高的應力的急劇變化，這發生在狹窄的空間區域（通常比15微米薄），其中兩個不同的玻璃片材熔融在一起，並且其中玻璃的一或多個化學組分可能經歷濃度變化，表示從層壓板的玻璃片材之一到另一個玻璃片材的過渡。狹窄空間區域的範圍通常小於約15微米，但在一些罕見情況下可能更寬。該特徵對於預製件和化學強化的層壓結構是常見的，並且如果儀器具有足夠的空間解析度（諸如10微米），則在某些情況下，可以通過應力分佈測量方法（諸如折射近場（RNF）、散射光偏振測量）來測量，偏光顯微鏡或Mach-Zender干涉儀只要達到低於約10微米的足夠空間解析度，也可以用於測量。

對於本領域技藝人士顯而易見的是，在不脫離本案內容的精神或範圍的情況下，可以進行各種修改和變化。

100‧‧‧熱處理玻璃製品

101‧‧‧第一表面

110‧‧‧表面CS

120‧‧‧最大中心張力

130‧‧‧壓縮深度

200‧‧‧玻璃基製品

201‧‧‧第一表面

210‧‧‧表面CS

220‧‧‧最大中心張力

230‧‧‧壓縮深度

400‧‧‧玻璃基製品

405‧‧‧外表面

410‧‧‧第一外部區域

420‧‧‧第二外部區域

425‧‧‧內表面

430‧‧‧核心區域

500‧‧‧層壓玻璃基製品

505‧‧‧外表面

510‧‧‧第一基板

520‧‧‧第二基板

525‧‧‧內表面

530‧‧‧結合區域

600‧‧‧玻璃基製品

601‧‧‧應力分佈

602‧‧‧表面

603‧‧‧電子裝置

604‧‧‧第二表面

610‧‧‧核心區域

611‧‧‧中點

612‧‧‧壓縮峰值

613‧‧‧顯示器

614‧‧‧外部區域

615‧‧‧最大寬度

620‧‧‧殼體

621‧‧‧中間區域

630‧‧‧壓縮深度

640‧‧‧前表面

660‧‧‧後表面

680‧‧‧側表面

700‧‧‧玻璃基製品

701‧‧‧應力分佈

702‧‧‧表面

704‧‧‧第二表面

710‧‧‧核心區域

711‧‧‧中點

712‧‧‧壓縮峰值

714‧‧‧外部區域

715‧‧‧最大寬度

721‧‧‧中間區域

730‧‧‧壓縮深度

800‧‧‧玻璃基製品

801‧‧‧應力分佈

802‧‧‧表面

804‧‧‧第二表面

810‧‧‧核心區域

811‧‧‧中點

812‧‧‧壓縮峰值

814‧‧‧外部區域

815‧‧‧最大寬度

821‧‧‧中間區域

830‧‧‧壓縮深度

900‧‧‧AROR配置

910‧‧‧玻璃基製品

920‧‧‧支撐環

930‧‧‧裝載環

930a‧‧‧表面

CCS0‧‧‧拋物線殘餘應力分佈圖

CCS1‧‧‧應力分佈

CCS2‧‧‧應力分佈

P1‧‧‧分佈

P3‧‧‧分佈

P5‧‧‧分佈

圖1是在已知的熱強化玻璃基製品的整個厚度上的應力分佈的截面圖；

圖2是在已知的化學強化玻璃基製品的整個厚度上的應力分佈的截面圖；

圖3A圖示強化玻璃基製品的一個實施方式的截面圖；

圖3B圖示強化玻璃基製品的一個實施方式的截面圖；

圖4是包含本文所述的玻璃基製品的一或多個實施方式的電子裝置的前視平面圖；

圖5圖示根據一或多個實施方式的示例性應力分佈；

圖6是示出圖5的應力分佈之一的裂紋模擬行為的示圖；

圖7是示出圖5的應力分佈之一的裂紋模擬行為的示圖；

圖8是示出圖5的應力分佈之一的裂紋模擬行為的示圖；

圖9圖示玻璃基製品的應力分佈的一個實施方式；

圖10圖示玻璃基製品的應力分佈的一個實施方式；

圖11圖示玻璃基製品的應力分佈的一個實施方式；

圖12示意性地圖示環上磨損環（abraded ring-on-ring, AROR）測試；

圖13圖示與拋物線應力分佈相比較的玻璃基製品的應力分佈的實施方式；和

圖14圖示圖13的應力分佈的建模資料，關於估計碎片密度與每斷裂能儲存的張力能的關係。

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

Claims (16)

1. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面和一厚度（t ），該玻璃基製品包括： 一外部區域，該外部區域從該表面延伸到一壓縮深度，其中該外部區域處於一中性應力或一第一壓縮應力下；一核心區域，該核心區域處於一第二壓縮應力下，該第二壓縮應力限定一壓縮峰值，該壓縮峰值具有一最大壓縮值和在1微米到200微米的一範圍內的零應力下的一最大寬度；和一中間區域，該中間區域設置在該表面和該核心區域之間，其中該中間區域處於一拉伸應力下。
2. 如請求項1之玻璃基製品，其中該外部區域處於限定一表面壓縮應力的該第一壓縮應力下。
3. 如請求項2之玻璃基製品，其中該玻璃基製品特徵在於以下至少一者： 該壓縮峰值具有在5微米到200微米的一範圍內的零應力下的一最大寬度； 該壓縮峰值具有至少為該表面壓縮應力的50%的一最大壓縮應力； 該表面壓縮應力在300 MPa至1200 MPa的一範圍內； 該外部區域延伸到一壓縮深度（DOC），在DOC處，該玻璃基製品的一應力值為零，該DOC在0.05•t 和0.30•t 的一範圍內； 該中間區域中的該拉伸應力具有比該壓縮峰值的該最大壓縮值的一絕對值更小的一最大拉伸應力絕對值； 該壓縮峰值包括一應力增加區域，使得該應力增加區域的所有點包括具有在20 MPa /微米至200 MPa /微米範圍內的一值的一切線，並且包括一應力減小的區域，使得該應力減小的區域的所有點包括具有在-20 MPa /微米至-200 MPa /微米範圍內的一值的一切線； 一應力分佈，該應力分佈導致該玻璃基製品中儲存的拉伸能量，使得當損壞引入到該玻璃基製品的一表面時，與具有相同量的儲存拉伸能量但不具有壓縮峰值的一玻璃基製品相比，該應力分佈減少了裂紋分叉； 該核心區域包括位於該玻璃基製品的該表面和與該表面相對的一第二表面之間的一中點；和 該玻璃基製品的該厚度（t ）在0.1 mm至3.0 mm的一範圍內。
4. 如請求項1-3中任一项之玻璃基製品，其中該玻璃基製品包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，且由包括以下至少一者的一玻璃基組合物形成： 在0.1莫耳%和20莫耳%範圍內的Li₂ O； 在0.1莫耳%和10莫耳%範圍內的B₂ O₃ ； 在0.1莫耳%和10莫耳%範圍內的P₂ O₅ ；和 基本上不含K₂ O。
5. 一種裝置，包括： 一殼體，該殼體具有前表面、後表面和側表面； 電氣部件，該電氣部件至少部分地位於該殼體內； 一顯示器，該顯示器位於該殼體的該前表面處或附近；和 一覆蓋基板，該覆蓋基板設置在該顯示器上方，其中該殼體和該覆蓋基板的至少一者的至少一部分包括請求項1-3中任一項之玻璃基製品。
6. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面和一厚度（t ），該玻璃基製品包括： 一外部區域，該外部區域從該表面延伸到一壓縮深度，其中該外部區域處於中性應力或一第一壓縮應力下； 一核心區域，該核心區域處於一第二壓縮應力下，該核心區域包括位於該玻璃基製品的該表面和與該表面相對的一第二表面之間的一中點，該第二壓縮應力限定具有一最大壓縮值和一最大寬度的一壓縮峰值，使得該最大壓縮值（以MPa計）與該最大寬度（以微米計）的一長寬比大於2：1；和 一中間區域，該中間區域設置在該表面和該核心區域之間，其中該中間區域處於一拉伸應力下，其中該玻璃基製品具有一應力分佈，該應力分佈導致該玻璃基製品中儲存的能量防止由表面引起的損壞形成的裂紋穿透該玻璃基製品的整個厚度。
7. 如請求項6之玻璃基製品，其中該玻璃基製品包括通過共價鍵、一聚合物或旋塗玻璃結合在一起的一對玻璃基基板。
8. 一種製造一玻璃基製品的方法，包括以下步驟： 提供一第一玻璃基基板，該第一玻璃基基板具有一表面、一厚度（t₁ ）和從該表面延伸到一壓縮深度的一外部區域，其中該外部區域在該表面處具有一第一壓縮應力並且具有一應力減小的區域，使得該第一玻璃基基板具有一拋物線應力分佈； 提供一第二玻璃基基板，該第二玻璃基基板具有一表面、一厚度（t₂ ）和從該表面延伸到一壓縮深度的一外部區域，其中該外部區域在該表面處具有一第二壓縮應力並且具有一應力減小的區域，使得該第二玻璃基基板具有一拋物線應力分佈；和 將該第一玻璃基基板和該第二玻璃基基板在一結合介面處結合在一起以提供該玻璃基製品，該玻璃基製品在包括該結合介面在內的該玻璃基製品的一中心區域中具有一壓縮峰值。
9. 如請求項8之方法，其中該結合是在沒有一聚合物或黏合劑的情況下進行的。
10. 如請求項8之方法，其中該結合是用旋塗玻璃或一聚合物進行的。
11. 如請求項8之方法，其中將該第一玻璃基基板和該第二玻璃基基板結合在一起之步骤包括以下步骤：拉製形成具有一第一熱膨脹係數的第一玻璃基基板並拉製形成具有一第二熱膨脹係數的第二玻璃基基板。
12. 如請求項8-11中任一项之方法，其中在將該第一玻璃基基板和該第二玻璃基基板結合以形成該玻璃基製品之後，對該玻璃基製品進行熱回火、離子交換，或熱回火和離子交換。
13. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面和一厚度（t），該玻璃基製品包括： 一核心區域，該核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中該壓縮應力和該拉伸應力使得在穿過一包層區域的一原點處的一瑕疵的引發產生一橫向傳播的裂紋，該裂紋在距離該原點17毫米的一距離內不分叉。
14. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面、一厚度（t）、和限定一周邊的一邊緣，該玻璃基製品包括： 一核心區域，該核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中該壓縮應力和該拉伸應力使得在穿過一包層區域並且距離該邊緣大於5毫米的一原點處的一瑕疵的引發產生一橫向傳播的裂紋，該裂紋在到達該玻璃基製品的該邊緣之前自行終止。
15. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面、一厚度（t）、和限定一周邊的一邊緣，該玻璃基製品包括： 一核心區域，該核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中該玻璃基製品由一玻璃基組合物形成，並且該壓縮應力和該拉伸應力使得該玻璃基製品包含由以下方程式定義的一拉伸-應變能量TSE： 其中是該玻璃基組合物的泊松比，E是該玻璃基組合物的楊氏模量，z是沿該厚度的一座標，x和y是該玻璃基製品的該表面中的兩個相互正交的方向，和是沿x和y的應力分量。
16. 一種玻璃基製品，該玻璃基製品具有一表面、一厚度（t）、和限定一周邊的一邊緣，該玻璃基製品包括： 一核心區域，該核心區域處於壓縮應力下且設置在處於拉伸應力下的兩個包層區域之間，其中該壓縮應力和該拉伸應力使得該玻璃基製品包含由以下方程式定義的一拉伸應力強度參數： 其中參數的單位為。