TWI743268B - 包括含有機矽酸鹽材料的裂紋減輕層之玻璃系物件及併入該玻璃系物件之電子式顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種物件，包括：玻璃系基板，具有相對的主表面；裂紋減輕堆疊，設置在該等主表面中的一個主表面上；以及防刮膜，設置在裂紋減輕堆疊上，防刮膜具有之彈性模數大於或等於基板之彈性模數。所述堆疊包含由以下條件界定之一或多個雙層：(a)第一層，包含有機矽酸鹽材料，及(b)第二層，包含有機矽酸鹽材料，第二層位於第一層上方，第一層具有之彈性模數低於第二層之彈性模數。所述膜包含以下至少一者：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述之組合物。此外，所述物件的特徵在於：該物件的平均撓曲強度為該基板之平均撓曲強度的至少70%。

Description

包括含有機矽酸鹽材料的裂紋減輕層之玻璃系物件及併入該 玻璃系物件之電子式顯示裝置

本申請案根據專利法主張2016年12月20日提出申請的美國臨時申請案序列號第62/436,657號之優先權權益，該臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。

本揭示內容係關於具玻璃系基板的物件，玻璃系基板具有防刮膜以及改質介面，防刮膜設置於玻璃系基板的表面上，而改質介面位於該膜與玻璃系基板之間，使得玻璃系基板實質上保持其平均撓曲強度，且該膜保持用於其應用的特性，包括與顯示裝置應用相關聯之光學特性及防刮性。

最近已發現，包括玻璃系基板的物件(所述物件可如本文所述經強化或為強固)廣泛地用作防護蓋玻璃，所述防護蓋玻璃可用於顯示器，尤其是用於觸控螢幕應用，且在許多其它應用中存在使用潛力，所述其它應用諸如汽車或建築學窗戶、用於光伏打系統之玻璃及用於其它電子裝置應用的玻璃系基板。另外，此類物件常常用於消費者電子產品以保護產品內之裝置，提供用於輸入及/或顯示及/或許多其它功能之使用者介面。這些消費者電子產品包括行動裝置，例如智慧型電話、mp3播放器及電腦平板。

當物件用於覆蓋基板並用於某些殼體基板應用中時，就最大透光度及最小反射性而言，在這些物件的許多物件中之強固光學效能是有益的。此外，在覆蓋基板的應用中，期望在反射及/或透射中被展現或感知的色彩不會隨視角(或入射照射角)改變而顯著地改變。換言之，若色彩、反射性或透射度隨視角改變至顯著的程度，則併入有覆蓋玻璃的產品之使用者將感知顯示器之色彩或亮度的改變，該改變可降低顯示器之感知品質。在這些改變中，色彩的改變通常最能引起使用者注意且對使用者而言是不可接受的。

在許多的此等應用中，將防刮膜施加至玻璃系基板可為有利的。此類防刮膜也可包括其它(多個)功能性膜及/或層設置於最外側的防刮膜與基板之間。有鑑於此，範例防刮膜可包括以下材料之一或多個層或膜：銦-錫-氧化物(ITO)或其它透明導電氧化物(例如，摻雜鋁及鎵的氧化鋅及摻雜氟的氧化錫)、各種類的硬膜(例如，類鑽石碳、Al₂ O₃ 、AlN、AlO_x N_y 、Si₃ N₄ 、SiO_x N_y 、Si_u Al_x O_y N_z 、TiN、TiC)、IR或UV反射層、導電或半導電層、電子設備層、薄膜電晶體層或抗反射(AR)膜(例如，SiO₂ 、Nb₂ O₅ 及TiO₂ 層狀結構)。這些防刮膜，無論單獨存在或為多層，必要地必需具有高防刮性且通常為硬質及/或具有高彈性模數，否則它們或它們下方之基板的其它功能性質(例如，機械性質、耐久性性質、導電性性質及/或光學性質)將降級。在大多數狀況下，此等防刮膜為薄膜；因此，它們通常具有在0.005 μm至10 μm (例如，5 nm至10,000 nm)之範圍內的厚度。

當防刮膜施加於玻璃系基板(其可經強化或表徵為強固的)之表面時，可能降低玻璃系基板的平均撓曲強度(例如，當使用環對環強度測試進行評估時)。已經測量得知此行為與溫度效應無關(即，所述行為不是由任何加熱所致之經強化玻璃系基板中的表面壓縮應力的顯著或可量測鬆弛所引起的)。平均撓曲強度的降低亦顯然與來自處理的任何玻璃表面損壞或腐蝕無關，且顯然為物件的固有機械屬性，即使當將具有在約5 nm至約10 μm之範圍內的厚度之薄防刮膜施加於物件時亦如此。不受限於理論，咸信這樣的平均撓曲強度的降低與以下各者相關聯：此類膜相對於經強化或強固的玻璃系基板之間的黏附性；所選經強化或強固的玻璃系基板相對於所選防刮膜之初始高平均撓曲強度(或高平均斷裂應變)，還有橋接於此類膜與玻璃系基板之間的裂紋。

當利用玻璃系基板之此等物件被用在若干電子裝置應用中時，舉例而言，該等物件可能在製造期間經受額外的高溫處理。更具體而言，在玻璃系基板上沉積防刮膜之後，物件可經受額外的熱處理。這些額外的高溫處理通常是物件之基板及/或膜上之額外結構及部件之應用專屬開發的結果。進而，可在相對高的溫度下進行防刮膜本身在基板上的沉積。

有鑑於這些新的認識，需要防止防刮膜降低此等物件中之玻璃系基板的平均撓曲強度。亦有需要確保的是，即使在來自防刮膜沉積製程及額外的應用專屬熱處理之高溫暴露之後，玻璃系基板的平均撓曲強度實質上被保留。此外，鑒於基板與防刮膜之間的介面之額外設計、配置及/或處理，亦存在保留基板及防刮膜之防刮性及光學性質的需求。換言之，需要在導入意圖保留物件的強度之額外介面特徵的同時，保留物件的防刮性及光學性質。

此揭示內容的第一態樣涉及一種物件，其包括：玻璃系基板，具有相對的主表面；裂紋減輕層，包含有機矽酸鹽材料並被設置在所述主表面中的一個主表面上；及防刮膜，設置在裂紋減輕層上，該膜所具有之彈性模數大於或等於玻璃系基板的彈性模數。裂紋減輕層的特徵在於：自約1 GPa至約30 GPa的彈性模數。進而，防刮膜可包含以下至少一者：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述之組合物。此外，物件的特徵在於：該物件的平均撓曲強度為該基板之平均撓曲強度的至少70%。

根據第二態樣，提供了第一態樣的物件，其中裂紋減輕層具有自約50奈米至約500奈米的厚度，且防刮膜具有自約1微米至約3微米的厚度。

根據第三態樣，提供了態樣1或態樣2之物件，其中防刮膜包含氮化矽。

根據第四態樣，提供了態樣1或態樣2中任一者之物件，其中防刮膜包含SiO₂ 、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、SiO_x N_y 、Si_u Al_x O_y N_z 、AlO_x N_y 、SiN_x 、AlN_x 、立方氮化硼(cubic boron nitride)、TiN_x 、SiC、TiC、WC、Si、Ge、銦-錫-氧化物、氧化錫、氟化之氧化錫、氧化鋁鋅、氧化鋅、碳奈米管、石墨烯摻雜之氧化物、含矽氧烷聚合物、含半矽氧烷聚合物、類鑽石碳及前述之組合物。

根據第五態樣，提供了態樣1至4中任一者之物件，其中對來自400奈米至800奈米之波長，具有裂紋減輕層設置於其上之玻璃系基板的光學透射率，自沒有裂紋減輕層之單獨基板的光學透射率改變5%或更少。

根據第六態樣，提供了態樣1至5中任一者之物件，其中防刮膜的特徵在於：在該膜於1 kg總負荷下暴露於石榴石刮痕測試(Garnet scratch test)時，該防刮膜實質上不從該物件剝離。

根據第七態樣，提供了態樣1至6中任一者之物件，其中裂紋減輕層的特徵在於：自約5 GPa至約15 GPa的彈性模數。

根據第八態樣，提供了態樣1至7中任一者之物件，其中裂紋減輕層的特徵在於：自約6 GPa至約8 GPa的彈性模數。

根據第九態樣，提供了態樣1至8中任一者之物件，其中對來自400奈米至800奈米之波長，物件的光學透射率為約80%或更大。

此揭示內容的第十態樣涉及一種裝置，該裝置包括：殼體，具有前表面、後表面和側表面；電子部件，至少部分地位於該殼體內；以及顯示器，位在殼體的前表面處，或與殼體的前表面相鄰。進而，態樣1至9中任一者之物件是以下至少一種：設置於顯示器上方，及設置作為殼體的一部分。

此揭示內容的第十一態樣涉及一種物件，該物件包括：玻璃系基板，具有相對的主表面；裂紋減輕堆疊，設置在該等主表面中的一個主表面上；以及防刮膜，設置在裂紋減輕層上，該膜所具有之彈性模數大於或等於玻璃系基板的彈性模數。裂紋減輕堆疊可包含一或多個雙層，其中各個雙層由以下條件界定：(a) 包含有機矽酸鹽材料之第一層，及(b) 包含有機矽酸鹽材料之第二層位於第一層上方，第一層所具有之彈性模數低於第二層之彈性模數。進而，防刮膜可包含以下至少一者：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述之組合物。此外，物件的特徵在於：物件的平均撓曲強度為基板之平均撓曲強度的至少70%。

根據第十二態樣，提供了態樣11的物件，其中第一層的特徵在於：自約1 GPa至約20 GPa的彈性模數，且第二層的特徵在於：自約10 GPa至約40 GPa的彈性模數。

根據第十三態樣，提供了態樣11或12的物件，其中第一層進一步的特徵在於：自約20奈米至約70奈米的厚度，且該第二層進一步的特徵在於：自約5奈米至約40奈米的厚度。

根據第十四態樣，提供了態樣11至13中任一者之物件，其中裂紋減輕堆疊具有自約50奈米至約500奈米的厚度。

根據第十五態樣，提供了態樣11至14中任一者之物件，其中裂紋減輕堆疊包含N個雙層，且N為自2至10。

根據第十六態樣，提供了態樣15之物件，其中N等於3。

根據第十七態樣，提供了態樣11至16中任一者之物件，其中防刮膜包含氮化矽。

根據第十八態樣，提供了態樣11至16中任一者之物件，其中防刮膜可包含：SiO₂ 、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、SiO_x N_y 、Si_u Al_x O_y N_z 、AlO_x N_y 、SiN_x 、AlN_x 、立方氮化硼、TiN_x 、SiC、TiC、WC、Si、Ge、銦-錫-氧化物、氧化錫、氟化之氧化錫、氧化鋁鋅、氧化鋅、碳奈米管、石墨烯摻雜之氧化物、含矽氧烷聚合物、含半矽氧烷聚合物、類鑽石碳及前述之組合物。

根據第十九態樣，提供了態樣11至18中任一者之物件，其中第一及第二層由不同的成分所界定。

根據第二十態樣，提供了態樣11至19中任一者之物件，其中對來自400奈米至800奈米之波長，具有裂紋減輕堆疊設置於其上之玻璃系基板的光學透射率，自沒有裂紋減輕堆疊之相同基板的光學透射率改變5%或更少。

根據第二十一態樣，提供了態樣11至20中任一者之物件，其中防刮膜的特徵在於：在該膜於1 kg總負荷下暴露於石榴石刮痕測試時，該防刮膜實質上不從該物件剝離。

根據第二十二態樣，提供了態樣11至21中任一者之物件，其中第一及第二層的特徵在於：分別自約5 GPa至約10 GPa的彈性模數，及自約25 GPa至約35 GPa的彈性模數。

根據第二十三態樣，提供了態樣11至22中任一者之物件，其中對來自400奈米至800奈米之波長，物件的光學透射率為約80%或更大。

此揭示內容的第二十四態樣涉及一種裝置，該裝置可包括：殼體，具有前表面、後表面和側表面；電子部件，至少部分地位於殼體內；以及顯示器，位在殼體的前表面處，或與殼體的前表面相鄰。進而，態樣11至23中任一者之物件是以下至少一種：設置於顯示器上方，及設置作為殼體的一部分。

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

請參見第1A圖，本揭示內容之態樣可包括積層物件100a，積層物件100a具有總體堆疊厚度10a。物件100a也可包括：具厚度11之防刮膜110、具厚度12之玻璃系基板120，及具厚度13a之裂紋減輕層130a，裂紋減輕層130a包含有機矽酸鹽材料。在這些態樣中，裂紋減輕層130a包括一或多層(典型地具有相同或實質上相同的成分)，且特徵在於自約1 GPa至約25 GPa的彈性模數。在若干態樣中，防刮膜110可包含：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述之組合物中之至少一者。在積層物件100a的某些實施例中，防刮膜110可包含氮化矽。

可藉由截面的掃描式電子顯微鏡(SEM)，或藉由光學橢圓偏振儀(optical ellipsometry)( 例如，藉由n & k分析器)，或藉由薄膜反射計(thin film reflectometry)，來測量薄膜單元(例如，裂紋減輕層、防刮膜、裂紋減輕堆疊等等)的厚度。就多層元件(例如，裂紋減輕堆疊)而言較佳的是藉由SEM進行厚度測量。為了測量薄膜元件的彈性模數，可使用代用層(proxy layer)。代用層是由相同材料所製作，且藉由與用來產生塗層相同的製程所沉積，但被沉積至Gorilla®玻璃基板上達300 nm之厚度。可使用廣泛被接受的奈米壓痕操作，來測定薄膜塗層的硬度及楊氏模數。請參見：Fischer-Cripps, A.C.，Critical Review of Analysis and Interpretation of Nanoindentation Test Data，Surface & Coatings Technology，200，4153 – 4165 (2006) (下稱「Fischer-Cripps」)；及Hay, J., Agee, P, and Herbert, E.，Continuous Stiffness measurement During Instrumented Indentation Testing，Experimental Techniques，34 (3) 86 – 94 (2010) (下稱「Hay」)。對塗層而言，通常可測量硬度及模數作為壓痕深度的函數。只要塗層具有足夠的厚度，就有機會將塗層的性質從所得的響應輪廓中分離出來。應認識到，若塗層太薄(例如，少於~500 nm)，則可能無法完整分離塗層性質，因為塗層性質可受到來自基板附近的影響，其中基板可能具有不同的機械性質。請參見Hay。在本文中用於報告性質的方法是塗層本身的代表性。過程是測量硬度及模數對比接近1000 nm之深度的壓痕深度。在硬塗層位於較軟玻璃上的情況下，響應曲線將反映出在相對小的壓痕深度(＜/= 約200 nm)下之硬度及模數的最大水平。在較深的壓痕深度處，隨著響應受到較軟玻璃基板的影響，硬度及模數二者將逐漸減小。在此情況下，採取與那些展現出最大硬度及模數的區域相關之塗層硬度及模數。在軟塗層位於較硬玻璃基板上的情況下，塗層性質將藉由發生在相對小的壓痕深度處之最低硬度及模數水平來表示。在較深的壓痕深度處，因較硬的玻璃之影響的緣故，硬度及模數將逐漸增大。可使用傳統的Oliver及Pharr法(如在Fischer-Cripps中所描述)，或藉由更有效率的連續剛性法(請參見Hay)，來獲得硬度及模數對比深度的這些輪廓。可靠的奈米壓痕數據之擷取需要遵循完善建立的實驗計畫。否則，這些指標可能會發生重大錯誤。

在物件100a內，介於防刮膜110與裂紋減輕層130a之間，或介於裂紋減輕層130a與基板120之間的有效介面(effective interface) 140處之介面性質可經改質(通常藉由裂紋減輕層130a的屬性)，使得物件100a實質上保留其平均撓曲強度，且膜110保留用於其應用之功能性質，特別是抗刮性。

現請參見第1B圖，此揭示內容的態樣包括積層物件100b，積層物件100b具有總體堆疊厚度10b。物件100b也包括防刮膜110、玻璃系基板120及裂紋減輕堆疊130b，裂紋減輕堆疊130b具有厚度13b並包含有機矽酸鹽材料。積層物件100b與積層物件100a相似；因此，類似編號的元件具有相同或相似的結構及(多種)功能。進而，裂紋減輕堆疊130b包括一或多個雙層23，各個雙層23由第一層33及第二層35構成。在若干態樣中，裂紋減輕堆疊130b可包括N個雙層23，其中N的範圍自約2至10個雙層23。在某些實施例中，雙層23的數目N等於三；因此，存在三個雙層23及總共六個第一及第二層33、35。

積層物件100b (請參見第1B圖)的各個雙層23是由第一層33 (其包含有機矽酸鹽材料)及第二層35 (其位在第一層33上方且包含有機矽酸鹽材料)所界定，其中第一層33所具有的彈性模數小於第二層35的彈性模數。第一及第二層33、35典型地具有類似成分，但具有不同的彈性模數。在若干實施例中，第一及第二層33、35可具有不同的成分，而影響了它們性質(包括彈性模數)的差異。在若干實施例中，第一層33之特徵在於：自約1 GPa至約20 GPa的彈性模數，且第二層35之特徵在於：自約10 GPa至約40 GPa的彈性模數。在若干態樣中，防刮膜110可包含以下至少一者：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述各者之組合。

在物件100b中，介於防刮膜110與裂紋減輕堆疊130b之間，或介於裂紋減輕堆疊130b與基板120之間的有效介面140處之介面性質可經改質(通常藉由裂紋減輕堆疊130b的優點)，致使物件100b實質上保留其平均撓曲強度，且防刮膜110就其應用保留功能性質，特別是防刮性。

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

請再次參見第1A及1B圖，此揭示內容的態樣可包括積層物件100a、100b，積層物件100a、100b可包括玻璃系基板120及裂紋減輕層130a或堆疊130b。在物件100a、100b內，介於裂紋減輕層130a或堆疊130b與基板120之間的有效介面140處之介面性質可經改質，使得物件100a、100b實質上保留其平均撓曲強度。在進一步的實施例中，介於裂紋減輕層130a或堆疊130b與基板120之間的有效介面140 處之介面性質可經改質，使得物件100a、100b實質上保留其平均撓曲強度的至少70%、至少80%或至少90%。在額外的實作中，有效介面140處的介面性質可經改質，使得物件100a、100b實質上保留其防刮性，特別是與防刮膜110有關的防刮性。

在一或多個實施例中，積層物件100a、100b可展現在此類介面改質之後仍得以保留的功能性質，例如，防刮性。防刮膜110及/或物件100a、100b之功能性質可包括光學性質、電氣性質及/或機械性質，諸如硬度、彈性模數、斷裂應變(strain-to-failure)、耐磨性、防刮性、機械耐久性、摩擦係數、電導率、電阻率、電子遷移率、電子或電洞載子摻雜、光學折射率、密度、不透明度、透明度、反射性、吸收性、透射性及類似功能性質。可使用由位於加州聖荷西市之n&k Technology, Inc.供應的1512-RT型分析器來測量折射率，如本案所屬技術領域中已知的，1512-RT型分析器使用分光橢圓偏振儀(spectroscopic ellipsometry)。在某些實作中，物件100a、100b的光學性質獨立於裂紋減輕層130a或堆疊130b的性質及/或處理而得以被保留。在若干態樣中，基板120及裂紋減輕層130a或堆疊130b的光學透射率 可從基板120的光學透射率變化達1%或更少(例如，從400 nm至800 nm的波長)。如本文所述，物件100a、100b之此等功能性質可在與裂紋減輕層130a和堆疊130b組合之後得以保留，且在裂紋減輕層130a和堆疊130b從玻璃系基板120之任何分離之前得以保留。

在積層物件100a、100b的一或多個實施例中，對防刮膜110與玻璃系基板120之間的有效介面140之改質可包括防止一或多個裂紋從膜110或玻璃系基板120之一者橋接至膜110或玻璃系基板120之另一者，同時保存膜110及/或物件的其它功能性質。在一或多個具體實施例中，如第1A及1B圖所圖解，介面性質之改質可包括在玻璃系基板120與防刮膜110之間設置裂紋減輕層130a或堆疊130b。在一或多個實施例中，可將裂紋減輕層130a或堆疊130b設置於玻璃系基板120上，並形成第一介面150，且將膜110設置於裂紋減輕層130上形成第二介面160。有效介面140可包括第一介面150、第二介面160及/或裂紋減輕層130。

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

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

如本文所使用，術語「平均撓曲強度(average flexural strength)」欲指含玻璃材料(例如，物件及/或玻璃系基板)之撓曲強度，其可透過環對環(ring-on-ring)來測試。當與平均撓曲強度或任何其它性質結合使用時，術語「平均(值)」是基於對5個樣本的此類性質之測量質的數學平均(值)。平均撓曲強度可指在環對環測試下斷裂負載之雙參數韋伯統計(two parameter Weibull statistics)之尺度參數(scale parameter)。此尺度參數亦稱為韋伯特徵強度(Weibull characteristic strength)，在該強度下，材料之斷裂機率為63.2%。也可在裝置組態中測試玻璃表面強度，其中含有含玻璃材料(例如，物件及/或玻璃系基板)物件之用具或裝置在可產生表面撓曲應力之不同定向中落下。在某些例子中，平均撓曲強度亦可併入藉由本案所屬技術領域中已知的其它方法所測試的強度，所述其它方法可例如3點彎曲測試或4點彎曲測試。在某些例子中，這些測試方法可受物件之邊緣強度的顯著影響。

如本文所使用，術語「橋接(bridge)或(bridging)」係指裂紋、瑕疵或缺陷形成，及此等裂紋、瑕疵或缺陷在尺寸上之生長及/或自一個材料、層或膜向另一材料、層或膜中之傳播。舉例而言，橋接可包括存在於防刮膜110中之裂紋傳播至另一材料、層或膜(例如，玻璃系基板120)中的情況。術語「橋接(bridge)或(bridging)」亦可包括裂紋跨越不同材料、不同層及/或不同膜之間的介面之情況。材料、層及/或膜無需彼此直接接觸來供裂紋在此等材料、層及/或膜之間橋接。舉例而言，裂紋可藉由橋接穿過中間材料(所述中間材料設置於第一材料與第二材料之間)，而自第一材料橋接至第二材料(所述第二材料部與第一材料直接接觸)內。相同情境可適用於層及膜，以及材料、層及膜之組合。在本文所述的積層物件100a、100b中，裂紋可源自防刮膜110或玻璃系基板120中之一者，並跨過有效介面140 (且具體而言，跨過第一介面150和第二介面160)橋接至防刮膜110或玻璃系基板120之另一者內。

如本文將結合積層物件100a、100b所描述般，無論裂紋起源於何處(即，膜110或玻璃系基板120)，裂紋減輕層130a或堆疊130b可偏轉裂紋，以防止裂紋在防刮膜110與玻璃系基板120之間橋接。同樣地，積層物件100a、100b的裂紋減輕層130a或堆疊130b可偏轉裂紋，以防止裂紋在層或堆疊130a、130b與玻璃系基板120之間橋接。如本文所描述，裂紋偏轉(crack deflection)可包括，一旦裂紋從一種材料(例如，膜110、玻璃系基板120或裂紋減輕層/堆疊130a/130b)橋接至另一種材料(例如，膜110、玻璃系基板120或裂紋減輕層/堆疊130a/130b)時，裂紋減輕層130a或堆疊130b從膜110及/或玻璃系基板120之至少部分脫層。裂紋偏轉亦可包括使裂紋傳播穿過裂紋減輕層130a或堆疊130b而非傳播至膜110及/或玻璃系基板120內。在這樣的情況下，裂紋減輕層130a或堆疊130b可於有效介面140處形成低韌性介面，從而促進裂紋傳播穿過裂紋減輕層而非傳播至玻璃系基板或膜內。可將此類型的機制描述為沿有效介面140偏轉裂紋。

以下理論斷裂機制分析說明可藉以在，例如，積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)等積層物件內橋接或緩和裂紋之所選方式。第2圖為示意性圖解設置於玻璃系基板上之膜中存在的裂紋及其可能的橋接或減緩膜式。第2圖中之編號元件為：玻璃系基板40 (例如，可比為第1A及1B圖中之玻璃系基板120)、位在玻璃系基板40的表面(未編號)之頂部上的膜42 (例如，可比為防刮膜110)、進入玻璃系基板40與膜42之間的介面內之雙側偏轉紋44、阻滯紋(arrest) 46 (其為開始於膜42中發展但未完全穿過膜42之裂紋)、「扭折紋(kinking)」48 (其為在膜42的表面中發展，但當其到達玻璃系基板40之表面時不直接穿透進入玻璃系基板40，而替代地如第2圖所指示般在側向方向上移動且隨後於另一位置處穿透玻璃系基板40的表面之裂紋)、於膜42中發展且穿透至玻璃系基板40中之穿透裂紋41，以及單側偏轉紋43。第2圖亦展示相較於零軸45而言，玻璃系基板40中之拉伸對壓縮47之作圖。當以縱置方向觀看頁面時(即，當線45為水平且元件符號48位在頂部時)，線45和47代表疊加在圖上的應力曲線圖。在此定向中，線45代表具有零應力值的圖的x軸。在玻璃表面處之高壓縮應力可由線47展現，且當線47降到線45下方時，亦展現玻璃之深度中的拉伸應力。如圖所例示，在施加外部負載之後(在這樣的狀況下，拉伸負載為最有害之情形)，膜中之瑕疵可優先活化而在殘餘壓縮之玻璃系基板或經強化之玻璃系基板中之裂紋發展之前形成裂紋。在第2圖所例示的情境中，隨著持續增加的外部負載，裂紋將橋接直到裂紋遇到玻璃系基板為止。一旦裂紋起源於膜42中，當裂紋到達玻璃系基板40的表面時，裂紋的可能橋接模式為∶(a) 穿透進入玻璃系基板而不改變其路徑，如元件符號41所表示；(b) 沿膜與玻璃系基板之間的介面偏轉至一側中，如元件符號43所指示；(c) 沿介面偏轉至兩側中，如元件符號44所指示；(d) 沿介面首先偏轉且隨後扭折至玻璃系基板中，如元件符號48所指示；或(e) 如元件符號46所指示的裂紋阻滯(crack arrest)，其可歸因於微觀變形機制，例如，於裂紋尖端處之可塑性(plasticity)、奈米尺度鈍化(nano-scale blunting)或奈米尺度偏轉。裂紋可起源於膜中，且可橋接進入玻璃系基板。當裂紋起源於玻璃系基板中並橋接進入膜中，也可適用上述橋接模式，例如，當預存在的裂紋或瑕疵可在膜中引起裂紋或瑕疵或使裂紋或瑕疵成核，因而導致裂紋自玻璃系基板生長或傳播進入膜中，而產生裂紋橋接。

相較於玻璃系基板120單獨(亦即，無防刮膜或裂紋減輕層/堆疊)之平均撓曲強度而言，裂紋穿透進入玻璃系基板120及/或防刮膜110可降低積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)及玻璃系基板120之平均撓曲強度，而裂紋偏轉、裂紋鈍化或裂紋阻滯(本文中共同稱為裂紋緩和)有助於保留物件之平均撓曲強度。「裂紋鈍化(crack blunting)」及「裂紋阻滯(crack arrest)」可彼此明顯不同。「裂紋鈍化」可包含，例如，透過塑性變形或屈服機制(yielding mechanism)之漸增的裂紋尖端半徑。另一方面，「裂紋阻滯」可包含許多不同機制，諸如，例如，於裂紋尖端處遇到高壓縮應力、於裂紋尖端處由於存在低彈性模數間層或低彈性模數至高彈性模數介面過渡而引起的應力強度因子之減少；如在一些多晶或複合材料中之奈米尺度裂紋偏轉或裂紋扭曲度、於裂紋尖端處之應變硬化(strain hardening)，及類似機制。本文將描述裂紋偏轉之各種模式。

不受限於理論，某些可能的裂紋橋接路徑可在線性彈性斷裂力學(linear elastic fracture mechanics)的情形下分析。在以下段落中，一個裂紋路徑用作一實例，且將斷裂力學概念應用於裂紋路徑以分析問題，並就特定範圍之材料性質闡述有助於保留物件之平均撓曲強度效能的期望材料參數。

第3圖展示理論模型架構之圖解。此圖為膜12與玻璃系基板10之間的介面區之簡化示意圖。術語μ ₁ 、E ₁ 、ν ₁ 及μ ₂ 、E ₂ 、ν ₂ 為玻璃系基板及膜材料之剪切模數、楊氏模數(彈性模數)、帕松比，Γ_c ^玻璃 及Γ_c ^IT 分別為玻璃系基板之臨界能量釋放率(critical energy release rate)和基板與膜之間的介面之臨界能量釋放率。

表徵膜與基板之間的彈性失配(elastic mismatch)之常用參數為Dundurs參數α及β，其定義如下：

(1) 其中對平面應變而言

，以及

(2)

值得指出的是，臨界能量釋放率(critical energy release rate)經由如下定義的關係與材料之斷裂韌性(fracture toughness)緊密相關

(3)

假定膜中存在預存在的瑕疵，則在拉伸負載(tensile loading)之後，裂紋將如第3圖所例示向下垂直地延伸。恰好在介面處，裂紋趨向於沿介面偏轉，條件為：

(4) 且裂紋將穿透至玻璃系基板中，條件為：

(5) 其中G_d 及G_p 分別為偏轉裂紋沿介面之能量釋放率及進入玻璃系基板中之穿透裂紋之能量釋放率。在方程式(4)及(5)之左手側，比率G_d /G_p 為彈性失配參數α之強函數且弱地依賴於β；且在右手側，韌性比率Γ_c ^IT /Γ_c ^玻璃 為材料參數。

第4圖以圖形例示G_d /G_p 隨彈性失配α變化的趨勢，其自對雙重偏轉裂紋之參考來再現。(參見Ming-Yuan, H.及J.W. Hutchinson, 「Crack deflection at an interface between dissimilar elastic materials」, International Journal of Solids and Structures, 1989. 25(9): 第1053-1067頁。)

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

有了上述概念，以下利用銦-錫-氧化物(ITO)膜(例如，作為包含ITO的防刮膜110)作為解說實例。對玻璃系基板而言，E₁ = 72GPa、v₁ = 0.22，且K_1c = 0.7 MPa∙m^1/2 ；就ITO而言，E₂ = 99.8GPa，且v₂ = 0.25 (Zeng, K.等人「Investigation of mechanical properties of transparent conducting oxide thin films」。Thin Solid Films , 2003, 443(1–2): pp. 60-65.)。取決於沉積條件，ITO膜與玻璃系基板之間的介面韌性可為大致Γ_in = 5 J/m² (Cotterell, B.及Z. Chen，「Buckling and cracking of thin films on compliant substrates under compression」，International Journal of Fracture , 2000, 104(2): pp. 169-179)。這將得出彈性失配(elastic mismatch)α = -0.17，且Γ_c ^IT /Γ_c ^玻璃 = 0.77。這些值繪製於第4圖中。此斷裂分析預測：對ITO膜而言，裂紋將偏好穿透進入玻璃系基板，從而導致玻璃系基板(特別是經強化或強固的玻璃系基板)之平均撓曲強度的降級。咸信，這是利用設置於玻璃系基板(包括經強化或強固的玻璃系基板)上之各種防刮膜(包括那些包含銦-錫-氧化物或其它透明導電氧化物之膜)觀察到的潛在基本機制之一。如第4圖所示，減緩平均撓曲強度之降級的一種方式可為選擇適當材料來改變彈性失配α (「選擇1」)，或調整介面韌性(「選擇2」)，即，選擇2可向下移動Gd/Gp線。

上文概述的理論分析暗示：可使用裂紋減輕層130a或堆疊130b分別更好地保留積層物件100a、100b的強度。具體而言，在玻璃系基板120與防刮膜110之間(就物件100而言)***裂紋減輕層130a或堆疊130b可如本文所界定使裂紋緩和成為更加路徑，且因此更好地保留物件的強度。在某些實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b有助於裂紋偏轉，如將在本文中較詳細地描述。

玻璃系基板

請參見第1A及1B圖，積層物件100a、100b可包括玻璃系基板120，可本文所述經強化或強固的玻璃系基板120具有相對的主表面122、124。積層物件100a、100b也包括防刮膜110，防刮膜110設置在基板的至少一個相對主表面(122或124)上。此外，積層物件100、100a可包括裂紋減輕層130a或堆疊130b。就物件100a、100b而言，裂紋減輕層130a或堆疊130b設置在防刮膜110與玻璃系基板120之間。在一或多個替代實施例中，除了將裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或防刮膜110設置在至少一個主表面(例如，表面122或124)之外，可額外或替代地將裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或防刮膜110設置在玻璃系基板的(多個)次表面上。

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

此外又或者，出於美學原因及/或功能性原因，玻璃系基板120之厚度12可隨其尺寸之一或多者而變化。例如，相較於玻璃系基板120之較為中心的區域而言，玻璃系基板120之邊緣可較厚。玻璃系基板120之長度、寬度及厚度尺寸亦可根據物件100a、100b之應用或用途而變化。

根據一或多個實施例的玻璃系基板120包括平均撓曲強度，可在玻璃系基板120與防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層組合之前及之後測量平均撓曲強度。在本文所述的一或多個實施例中，在玻璃系基板120與防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜、層或材料組合之後，積層物件100a、100b可保留它們的平均撓曲強度(相較於玻璃系基板120在這樣的組合之前的平均撓曲強度)。換句話說，在將防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層設置於玻璃系基板120上之前或之後，物件100a、100b的平均撓曲強度實質上相同。在一或多個實施例中，物件100a、100b所具有的平均撓曲強度顯著地大於不包括裂紋減輕層130a或堆疊130b之相似物件的平均撓曲強度(例如，比包含直接接觸的防刮膜110及玻璃系基板120而不具有中介裂紋減輕層130a或堆疊130b的物件更高的強度值)。在其它實施例中，物件100a、100b所具有的平均撓曲強度為包含單獨玻璃系基板(即，沒有其它塗層或膜)之相似物件之平均撓曲強度的至少70%。

根據一或多個實施例，玻璃系基板120具有平均斷裂應變，可在玻璃系基板120與防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層組合之前及之後測量平均斷裂應變。術語「平均斷裂應變(average strain-to-failure)」指的是裂紋傳播而不施加額外負載所處的應變，其典型地導致給定材料、層或膜中的劇變斷裂，且甚至橋接至另一材料、層或膜，如本文所定義。可使用環對環(ring-on-ring)測試來測量平均斷裂應變。不受限於理論，可使用適當的數學轉換而使平均斷裂應變與平均撓曲強度直接相關聯。在具體實施例中，可如本文所述經強化或強固的玻璃系基板120所具有的平均斷裂應變可為0.5%或更高、0.6%或更高、0.7%或更高、0.8%或更高、0.9%或更高、1%或更高、1.1%或更高、1.2%或更高、1.3%或更高、1.4%或更高 1.5%或更高，或甚至2%或更高，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在具體實施例中，玻璃系基板所具有的平均斷裂應變可為1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%或3%或更高，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。膜110的平均斷裂應變可小於玻璃系基板120的平均斷裂應變及/或裂紋減輕層130的平均斷裂應變。不受限於理論，咸信玻璃系基板或任何其它材料之平均斷裂應變取決於此種材料之表面品質。就玻璃系基板而言，除了玻璃系基板的表面品質之外，或替代玻璃系基板的表面品質，特定玻璃系基板的平均斷裂應變可取決於所利用的離子交換或強化製程的條件。在某些實施例中，玻璃系基板可具有自約55 GPa至約100 GPa的彈性模數，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在其它實施例中，玻璃系基板可具有自約55 GPa至約80 GPa的彈性模數。進而，其它具體例可應用具有自60 GPa至90 GPa之彈性模數的玻璃系基板。

在一或多個實施例中，玻璃系基板120可在與防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層結合之後，保留其平均斷裂應變。換句話說，在將防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層設置於玻璃系基板120上之前及之後，玻璃系基板120的平均斷裂應變實質上相同。在一或多個實施例中，物件100a、100b所具有的平均斷裂應變顯著地大於不包括裂紋減輕層130a或堆疊130b之相似物件的平均斷裂應變(例如，比包含直接接觸的防刮膜110及玻璃系基板120而不具有中介裂紋減輕層或堆疊的物件更高的斷裂應變)。舉例而言，物件100a、100b可展現的平均斷裂應變比不包括裂紋減輕層130a或堆疊130b之相似物件的平均斷裂應變至少高10%、高25%、高50%、高100%、高200%或高300%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

可使用各種不同的製程來提供玻璃系基板120。舉例而言，玻璃系基板形成方法可包括浮製玻璃(float glass)製程、加壓軋延(press rolling)製程、管成形(tube forming)製程、向上抽拉(updraw)製程，及向下抽拉(down-draw)製程(諸如熔融抽拉及狹槽抽拉)。在浮製玻璃製程中，可藉由在熔融金屬(典型地為錫)床層上浮動熔融玻璃來製成玻璃系基板，玻璃系基板的特徵在於平滑表面及均勻厚度。在示例性製程中，進料至熔融錫床層之表面上的熔融玻璃形成浮製玻璃帶。隨著玻璃帶沿著錫浴流動，溫度逐步降低直到玻璃帶固化成固體玻璃系基板，所述固體玻璃系基板可自錫提升至滾筒上。一旦離開浴槽，可進一步冷卻玻璃系基板，並退火玻璃系基板來減少內部應力。

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

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

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

一旦形成，可強化玻璃系基板來形成經強化之玻璃系基板。如本文所使用，術語「經強化之玻璃系基板」可指已經過化學強化的玻璃系基板，例如，透過將玻璃系基板之表面中的較小離子交換成較大離子的離子交換而強化的玻璃系基板。然而，可利用本案所屬技術領域中已知的其它強化方法(如熱回火)來形成經強化之玻璃系基板。如將要描述的，經強化之玻璃系基板可包括在其表面中具有表面壓縮應力之玻璃系基板，該表面壓縮應力有助於玻璃系基板之強度保存。如同樣使用於本文，「強固(strong)」玻璃系基板亦在本揭示內容之範疇內，且包括可能尚未經歷特定強化製程的玻璃系基板，且可能不具有表面壓縮應力，但如本案所屬技術領域中具有通常知識者能理解的，所述玻璃系基板仍然強固。此種強固玻璃系基板物件可界定為玻璃片物件或玻璃系基板，所述玻璃片物件或玻璃系基板具有之平均斷裂應變可為大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%或甚至大於2%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。可例如，藉由在熔融及形成玻璃系基板之後保護初始玻璃表面而製成這些強固玻璃系基板。這種保護之實例可發生於熔融抽拉方法中，其中玻璃膜之表面在形成之後不與設備之任何部分或其它表面進行接觸。從熔融抽拉方法形成的玻璃系基板可自其初始表面品質獲得其強度。亦可經由蝕刻或拋光及玻璃系基板表面之後續保護及本案所屬技術領域中已知的其它方法來達成初始表面品質。在一或多個實施例中，經強化之玻璃系基板及強固玻璃系基板二者皆可包含玻璃片物件，舉例而言，當使用環對環測試來測量時，該玻璃片物件具有的平均斷裂應變可大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%或甚至大於2%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

如上文所提及，本文所描述的玻璃系基板可藉由離子交換製程而經化學強化，以提供經強化之玻璃系基板120。亦可藉由本案所屬技術領域中已知的其它方法(諸如熱回火)來強化玻璃系基板。在離子交換製程中，典型地藉由將玻璃系基板浸沒於熔融鹽浴中歷時預定時段，使玻璃系基板之(多個)表面處或附近的離子與來自鹽浴的較大金屬離子交換。在某些實施例中，熔融鹽浴之溫度為約350ºC至450ºC，且預定時段為約二至約八小時。較大離子併入玻璃系基板可藉由在或鄰近玻璃系基板之(多個)表面處的區域中或近表面區域中產生壓縮應力，來強化玻璃系基板。在玻璃系基板之中心區域內或離玻璃系基板的(多個)表面一段距離的區域內引起相應的拉伸應力，來平衡壓縮應力。利用此強化製程的玻璃系基板可更具體地描述為經化學強化之玻璃系基板120或經離子交換之玻璃系基板120。未經強化的玻璃系基板可在本文中稱為非經強化之玻璃系基板。

在一個實例中，經強化之玻璃系基板120中之鈉離子由來自熔融浴(如，硝酸鉀鹽浴)之鉀離子置換，而具有較大原子半徑之其它鹼金屬離子(如，銣或銫)可置換玻璃中之較小的鹼金屬離子。根據具體的實施例，玻璃中之較小的鹼金屬離子可由Ag⁺ 離子置換。類似地，可將其它鹼金屬鹽(例如，但不限於，硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物及類似物)用於離子交換製程。

在比玻璃網狀結構可鬆弛的溫度更低之溫度下，以較大的離子置換較小的離子，可產生跨過經強化之玻璃系基板120之(多個)表面的離子分佈，從而產生應力輪廓(stress profile)。引入離子之較大體積可在表面上產生壓縮應力(compressive stress；CS)，且在經強化之玻璃系基板120之中心產生張力(中心張力(central tension)或CT)。可將交換深度描述為在經強化之玻璃系基板120內藉由離子交換製程發生而促進離子交換處的深度(亦即，玻璃系基板之表面至玻璃系基板之中心區域的距離)。

可藉由表面應力計(surface stress meter；FSM)來測量壓縮應力(在玻璃的表面處)，表面應力計可使用諸如由日本Orihara Industrial Co., Ltd.製造的FSM-6000等市售之儀器。表面應力測量仰賴應力光學係數(stress optical coefficient；SOC)的精確測量，其中應力光學係數與玻璃的雙折射率有關。之後，可根據標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16中所述的程序C（玻璃盤方法）來測量SOC，所述文獻的內容整體以參照方式併入本文。

如本文所使用，壓縮深度(depth of compression；DOC)意指在本文所述之經化學強化之鹼金屬鋁矽酸玻璃物件中，應力從壓縮應力轉變為拉伸應力處之深度。取決於離子交換處理，可藉由FSM或散射光偏光儀(scattered light polariscope；SCALP)來測量DOC。當藉由將鉀離子交換進入玻璃物件而產生玻璃物件中的應力時，可使用FSM來測量DOC。當藉由將鈉離子交換進入玻璃物件而產生應力時，可使用SCALP來測量DOC。據信，鈉的交換深度可標記DOC，且鉀離子的交換深度可標記壓縮應力大小的變化(但不是應力從壓縮至拉伸的變化)，因此當藉由將鉀離子和鈉離子二者交換進入玻璃而產生玻璃物件中的應力時，可由SCALP測量DOC；在此類玻璃物件中之鉀離子的交換深度可由FSM測量。

在某些實施例中，經強化之玻璃系基板120可具有300 MPa或更大的表面CS，例如，400 MPa或更大、450 MPa或更大、500 MPa或更大、550 MPa或更大、600 MPa或更大、650 MPa或更大、700 MPa或更大、750 MPa或更大，或800 MPa或更大，以及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。經強化之玻璃系基板120可具有15 µm或更大、20 µm或更大(例如，25 µm、30 µm、35 µm、40 µm、45 µm、50 µm或更大)的DOC，及/或10 MPa或更大、20 MPa或更大、30 MPa或更大、40 MPa或更大(例如，42 MPa、45 MPa或50 MPa或更大)但小於100 MPa (例如，95、90、85、80、75、70、65、60、55 MPa或更小)的中心張力，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個具體實施例中，經強化之玻璃系基板120具有以下一或多者：大於500 MPa的表面CS、大於15 µm的壓縮層深度，及大於18 MPa的中心張力。

不受限於理論，咸信具有大於500 MPa之表面CS及大於約15 μm之DOC的經強化之玻璃系基板120典型地具有比非經強化之玻璃系基板(或換句話說，尚未經離子交換或以其它方式強化的玻璃系基板)更大之斷裂應變。在某些態樣中，因為在許多典型應用中皆存在處置或常見的玻璃表面損壞事件，所以相較於未符合這些表面CS或DOC水平之非經強化類型或經弱度強化類型的玻璃系基板而言，本文所描述的一或多個實施例之益處可能不那麼顯著。然而，如前文所提及，在玻璃系基板表面可受足夠保護以免於刮痕或表面破壞(例如藉由保護塗層或其它層)的其它特定應用中，亦可經由使用諸如熔融成形方法等方法形成並保護初始玻璃表面品質，來產生具有相對高斷裂應變之強固玻璃系基板。在這些替代應用中，可以類似方式實現本文所述的一或多個實施例之益處。

可用於經強化之玻璃系基板120之可離子交換玻璃的實例可包括鹼金屬鋁矽酸玻璃成分或鹼金屬鋁硼矽酸玻璃成分，也可考慮其它玻璃成分。如本文所使用，「可離子交換(ion exchangeable)」意指玻璃系基板能夠使位於或靠近玻璃系基板之表面處的陽離子與大小較大或較小之同價陽離子交換。玻璃成分的一個實例包含：SiO₂ 、B₂ O₃ 及Na₂ O，其中(SiO₂ + B₂ O₃ ) ≥ 66 mol.%，且Na₂ O ≥ 9 mol.%。在某些實施例中，玻璃系基板120所包括之玻璃成分可具有至少6 wt.%的氧化鋁。在某些實施例中，玻璃系基板120所包括的玻璃成分可具有一或多種鹼土金屬氧化物，使得鹼土金屬氧化物的含量為至少5 wt.%。在某些實施例中，合適的玻璃成分可進一步包含K₂ O、MgO及CaO中之至少一者。在某些實施例中，使用於玻璃系基板120中之玻璃成分可包含：61至75 mol.%的SiO₂ ；7至15 mol.%的Al₂ O₃ ；0至12 mol.%的B₂ O₃ ；9至21 mol.%的Na₂ O；0至4 mol.%的K₂ O；0至7 mol.%的MgO；及0至3 mol.%的CaO。

適用於玻璃系基板120 (可視情況強化或強固所述玻璃系基板120)之玻璃成分的進一步實例可包含：60至70 mol.%的SiO₂ ；6至14 mol.%的Al₂ O₃ ；0至15 mol.%的B₂ O₃ ；0至15 mol.%的Li₂ O；0至20 mol.%的Na₂ O；0至10 mol.%的K₂ O；0至8 mol.%的MgO；0至10 mol.%的CaO；0至5 mol.%的ZrO₂ ；0至1 mol.%的SnO₂ ；0至1 mol.%的CeO₂ ；少於50 ppm的As₂ O₃ ；及少於50 ppm的Sb₂ O₃ ；其中12 mol.% £ (Li₂ O + Na₂ O + K₂ O) £ 20 mol.%，且0 mol.% £ (MgO + CaO) £ 10 mol.%。

適用於玻璃系基板120之可視需要經強化或為強固的又一例示性玻璃組成物包含：63.5-66.5 mol.% SiO₂ ；8-12 mol.% Al₂ O₃ ；0-3 mol.% B₂ O₃ ；0-5 mol.% Li₂ O；8-18 mol.% Na₂ O；0-5 mol.% K₂ O；1-7 mol.% MgO；0-2.5 mol.% CaO；0-3 mol.% ZrO₂ ；0.05-0.25 mol.% SnO₂ ；0.05-0.5 mol.% CeO₂ ；小於50 ppm As₂ O₃ ；以及小於50 ppm Sb₂ O₃ ；其中14 mol.%£(Li₂ O+Na₂ O+K₂ O)£18 mol.%且2 mol.%£(MgO+CaO)£7 mol.%。

在某些實施例中，適用於玻璃系基板120之可視需要經強化或為強固的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含：氧化鋁、至少一種鹼金屬及在一些實施例中大於50 mol.% SiO₂ ，在其他實施例中至少58 mol.% SiO₂ ，且在其他實施例中至少60 mol.% SiO₂ ，其全部如由方程式(6)所給出的比率來進一步限定：

(6) 且組分係以mol.%來表示，且改質劑(modifier)為鹼金屬氧化物。 在特定實施例中，此玻璃成分包含∶58至72 mol.%的SiO₂ ；9至17 mol.%的Al₂ O₃ ；2至12 mol.%的B₂ O₃ ；8至16 mol.%的Na₂ O；0至4 mol.%的K₂ O，且如以上方程式(6)進一步限定。

在某些實施例中，可視需要經強化或為強固的玻璃系基板可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃成分，所述成分可包含：64至68 mol.%的SiO₂ ；12至16 mol.%的Na₂ O；8至12 mol.%的Al₂ O₃ ；0至3 mol.%的B₂ O₃ ；2至5 mol.%的K₂ O；4至6 mol.%的MgO；以及0至5 mol.%的CaO，其中：66 mol.% ≤ SiO₂ +B₂ O₃ +CaO ≤ 69 mol.%；Na₂ O+K₂ O+B₂ O₃ +MgO+CaO+SrO ＞ 10 mol.%；5 mol.% ≤ MgO+CaO+SrO ≤ 8 mol.%；(Na₂ O+B₂ O₃ )-Al₂ O₃ ≤ 2 mol.%；2 mol.% ≤ Na₂ O-Al₂ O₃ ≤ 6 mol.%；且4 mol.% ≤ (Na₂ O+K₂ O)-Al₂ O₃ ≤ 10 mol.%。

在某些實施例中，可視需要經強化或為強固的玻璃系基板120可包含鹼金屬矽酸鹽玻璃成分，所述成分可包含：2 mol%或更多的Al₂ O₃ 及/或ZrO₂ ，或4 mol%或更多的Al₂ O₃ 及/或ZrO₂ 。

在某些實施例中，用於玻璃系基板120之玻璃系基板可用0-2 mol%的至少一種澄清劑分批處理，所述至少一種澄清劑可選自包括以下者之群組：Na₂ SO₄ 、NaCl、NaF、NaBr、K₂ SO₄ 、KCl、KF、KBr及SnO₂ 。

根據一或多個實施例的玻璃系基板120可具有範圍自約50 µm至5 mm的厚度12。針對玻璃系基板之示例性厚度12可在自100 µm至500 µm的範圍內，例如，100、200、300、400或500 µm。進一步示例性厚度12的範圍可自500 µm至1000 µm，例如，500、600、700、800、900或1000 µm。玻璃系基板120可具有大於1 mm之厚度12，例如，約2、3、4或5 mm。在一或多個實施例中，玻璃系基板120可具有2 mm或更小或小於1 mm之厚度12。可酸拋光或以其它方式處理玻璃系基板120，以移除或降低表面瑕疵之影響。

防刮膜

積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)可包括防刮膜110，防刮膜110設置於玻璃系基板120的表面上，且確切而言設置於裂紋減輕層130a或堆疊130b上。防刮膜110可設置於玻璃系基板120的主表面122、124中之一者或二者上。在一或多個實施例中，除設置於一個或兩個主表面122、124上之外，還可將膜110設置於玻璃系基板120之一個或多個次表面(未圖示)上，或者可將膜110設置於玻璃系基板120之一個或多個次表面(未圖示)上來替代設置於一個或兩個主表面122、124上。在一或多個實施例中，防刮膜110不含易於被眼睛看見的宏觀刮痕或缺陷。進一步，如第1A及1B圖所示，膜110與玻璃系基板120形成有效介面(effective interface) 140。

在一或多個實施例中，透過本文所述的機制，防刮膜110可降低積層物件100a、100b (所述積層物件100a、100b併入有此類膜及玻璃系基板)的平均撓曲強度。在一或多個實施例中，此類機制可包括膜110可降低物件的平均撓曲強度之情況，因為此類膜中發展的(多個)裂紋橋接進入玻璃系基板內。在其它實施例中，所述機制可包括膜可降低物件的平均撓曲強度之情況，因為在玻璃系基板中發展的裂紋橋接進入膜內。一或多個實施例的膜110可展現2%或更小之斷裂應變，或小於本文所述之玻璃系基板之斷裂應變。進而，一或多個實施例的膜110展現之彈性模數可大於或等於玻璃系基板120的彈性模數。在本揭示內容中，包括這些屬性中之一或多個屬性的膜可表徵為「脆性(brittle)」。

根據一或多個實施例，防刮膜110可具有的斷裂應變(或裂紋起始應變水平)低於玻璃系基板120的斷裂應變。舉例而言，膜110可具有的斷裂應變為約2%或更低、約1.8%或更低、約1.6%或更低、約1.5%或更低、約1.4%或更低、約1.2%或更低、約1%或更低、約0.8%或更低、約0.6%或更低、約0.5%或更低、約0.4%或更低，或約0.2%或更低，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，膜110的斷裂應變可低於經強化之玻璃系基板120 (其具有大於500 MPa的表面CS及大於約15 µm的DOC)的斷裂應變。在一或多個實施例中，膜110可具有的斷裂應變比玻璃系基板120的斷裂應變低或少至少0.1%，或在某些例子中，低或少至少0.5%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個實施例中，膜110可具有的斷裂應變比玻璃系基板120的斷裂應變低或少至少約0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.50%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%或1%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。可使用環對環撓曲測試方法結合可選的微觀或高速照相機分析來測量這些斷裂應變值。可藉由分析導電膜之電阻率來測量膜裂紋的起始(onset)。若膜是導電的，或將導電薄膜施加至樣本上，則可用導電率來測量斷裂應變。可藉由在測試期間監控樣本(例如，使用相機或電子測量)來測量斷裂應變，或藉由在施加和移除負載之後檢視樣本(例如，再從樣本移除負載後以光學或電學方式尋找裂紋的證據)來測量斷裂應變。可在施加負載或應力的施加期間，或在負載或應力的施加之後的某些情況中，進行各種此等斷裂應變分析。

示例的防刮膜110可具有至少25 GPa的彈性模數，及/或至少1.75 GPa的硬度，儘管可能有此範圍外的某些組合。在某些實施例中，防刮膜110可具有50 GPa或更大，或甚至70 GPa或更大的彈性模數，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。舉例而言，膜彈性模數可為55 GPa、60 GPa、65 GPa、75 GPa、80 GPa、85 GPa或更大，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個實施例中，膜110可具有大於3.0 GPa的硬度。舉例而言，膜110可具有5 GPa、5.5 GPa、6 GPa、6.5 GPa、7 GPa、7.5 GPa、8 GPa、8.5 GPa、9 GPa、9.5 GPa、10 GPa、11 GPa、12 GPa、13 GPa、14 GPa、15 GPa、16 GPa或更大的硬度，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。如上文所述，可以Berkovich鑽石壓頭(indenter tip)使用已知的鑽石奈米壓痕方法，來測量此類膜110的這些彈性模數及硬度值。

本文所述的防刮膜110也可展現小於約10 MPa∙m^1/2 的斷裂韌性(fracture toughness)，或在某些情況下小於5 MPa∙m^1/2 ，或在某些情況下小於1 MPa∙m^1/2 。舉例而言，膜可具有4.5 MPa∙m^1/2 、4 MPa∙m^1/2 、3.5 MPa∙m^1/2 、3 MPa∙m^1/2 、2.5 MPa∙m^1/2 、2 MPa∙m^1/2 、1.5 MPa∙m^1/2 、1.4 MPa∙m^1/2 、1.3 MPa∙m^1/2 、1.2 MPa∙m^1/2 、1.1 MPa∙m^1/2 、0.9 MPa∙m^1/2 、0.8MPa∙m^1/2 、0.7 MPa∙m^1/2 、0.6 MPa∙m^1/2 、0.5 MPa∙m^1/2 、0.4 MPa∙m^1/2 、0.3 MPa∙m^1/2 、0.2 MPa∙m^1/2 、0.1 MPa∙m^1/2 或更小的斷裂韌性，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

本文所述的防刮膜110亦可具有小於約0.1 kJ/m² 的臨界應變能量釋放率(critical strain energy release rate) (G_IC = K_IC ² /E)，或在某些情況下小於0.01 kJ/m² 。在一或多個實施例中，膜110可具有0.09 kJ/m² 、0.08 kJ/m² 、0.07 kJ/m² 、0.06 kJ/m² 、0.05 kJ/m² 、0.04 kJ/m² 、0.03 kJ/m² 、0.02 kJ/m² 、0.01 kJ/m² 、0.0075 kJ/m² 、0.005 kJ/m² 、0.0025 kJ/m² 或更小的臨界應變能量釋放率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在一或多個實施例中，防刮膜110可包括複數個層，其各自具有相同或不同的厚度。在若干態樣中，膜110內的一或多個層可具有與膜110中之其它層不同的成分。藉由本揭示內容的某些態樣可思及構成膜110之層的各種順序。在一或多個實施例中，可基於以下一或多者以脆性來表徵膜的各個層：層對積層物件100a、100b的平均撓曲強度之影響，及/或層的斷裂應變、斷裂韌性、彈性模數或臨界應變能量釋放率等值，如本文另外所述。在一個變例中，防刮膜110的層無需具有相同的性質，如彈性模數及/或斷裂韌性。在另一個變例中，膜110的層可包括彼此不同的材料–例如，在具有不同成分之交替的薄層中。在某些實施例中，防刮膜110可包括具有高防刮性的最外層或多個最外層(例如，氮化矽層)，以及具其它功能性質的最內層或多個最內層(例如，包含如ITO等透明導電氧化物之導電膜)。

防刮膜110的成分或(多種)材料可受到以下意義的限制：膜110的主體，或至少其最外層或多個最外層，應針對物件100a、100b的應用展現適當的防刮性水平。根據積層物件100a、100b的某些實作，防刮膜110可包含：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、碳、半導體及前述之組合中之至少一者。防刮膜110材料的某些額外實例可包括：氧化物，例如，SiO₂ 、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ ；氮氧化物，例如，SiO_x N_y 、Si_u Al_x O_y N_z 及AlO_x N_y ；氮化物，例如，SiN_x 、AlN_x 、立方氮化硼及TiN_x ；碳化物，例如，SiC、TiC及WC；上述之組合，例如，氧化碳及氧-碳-氮化物(例如，SiC_x O_y 及SiC_x O_y N_z )；半導體材料，例如，Si及Ge；透明導體，例如，銦-錫-氧化物(ITO)、氧化錫、氟化之氧化錫、氧化鋁鋅或氧化鋅；碳奈米管或石墨烯摻雜之氧化物；經銀或其它金屬摻雜之氧化物、高度矽質聚合物，例如，高度固化的矽氧烷及半矽氧烷；鑽石或類鑽石碳材料；或可展現斷裂行為之經選擇的金屬膜。進而，就含有具非典型地與高防刮性有關的材料(例如，半導體材料、立方氮化硼等等)之層或多個層的那些防刮膜110而言，防刮膜的最外層或多個最外層可包含：含金屬氧化物、含金屬氮氧化物、含金屬氮化物、含金屬碳化物、含矽聚合物、類鑽石碳材料及前述之組合。此外，也可將美國專利第9,079,802號、第9,355,444號、第9,359,261號及第9,366,784號(各該等文獻以參照方式併入本文)所述之各種多層防刮塗層設計應用在積層物件中，並因此獲得本揭示內容之裂紋減輕層方案的益處。

可藉由真空沉積技術將防刮膜110設置在玻璃系基板120上，所述真空沉積技術可例如，化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積、大氣壓化學氣相沉積或電漿增強大氣壓化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應性或非反應性濺鍍或雷射剝蝕)、熱蒸發、電阻蒸發或電子束蒸發，或原子層沉積。亦可使用如溶膠-凝膠塗佈(sol-gel coating)或聚合物塗佈方法等以液體為基礎之技術，將防刮膜110設置在玻璃系基板120的一或多個表面122、124上，所述方法可例如，旋塗、噴塗、狹槽下拉(slot draw)塗佈、滑塗(slide)、繞線桿(wire-wound rod)塗佈、刀片/刮刀塗佈、氣刀(air knife)塗佈、簾幕式(curtain)塗佈、凹版(gravure)塗佈及輥塗(roller coating)等等。在某些實施例中，可能期望在防刮膜110與玻璃系基板120之間、在玻璃系基板120與裂紋減輕層130a或堆疊130b之間、在裂紋減輕層130a或堆疊130b的多個層(若有的話)之間、在膜110的多個層(若有的話)之間，及/或在膜110與裂紋減輕層130a或堆疊130b之間，使用黏附促進劑(如，矽烷系材料)。在一或多個替代實施例中，可將防刮膜110直接設置在玻璃系基板120上，或形成為單獨的層並接著接合至玻璃系基板120。

取決於積層物件100a、100b之所欲用途，可改變防刮膜110的厚度11 (請參見第1A及1B圖)。在防刮膜110的某些實施例中，厚度11可在自約0.005 µm至約0.5 µm的範圍內，或在自約0.01 μm至約20 μm的範圍內。在某些實施例中，膜110所具有的厚度11可在自約0.05 μm至約10 μm、自約0.05 μm至約0.5 μm、自約0.01 µm至約0.15 µm，或自約0.015 µm至約0.2 µm的範圍內，以及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在某些實施例中，在防刮膜110中包括某種材料(或多種材料) (例如，以單層、雙層或多層結構等方式包含)可能是有利的，所述材料具有： (1) 折射率，類似於(或大於)玻璃系基板120、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或其它膜或層的折射率，以最小化光學干涉效應； (2) 折射率(實部及/或虛部)，經調變以達成抗反射性干涉效應；及/或 (3) 折射率(實部及/或虛部)，經調變以達成波長選擇性反射效應或波長選擇性吸收效應，以例如達成UV或IR阻斷或反射，或達成上色/著色效應。

在一或多個實施例中，防刮膜110所具有的折射率可大於玻璃系基板120的折射率，及/或可大於裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率。在一或多個實施例中，膜110可具有在自約1.7至約2.2的範圍內，或自約1.4至約1.6的範圍內，或在自約1.6至約1.9的範圍內之折射率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。某些實施例可利用具有一或多個層的膜110，其中這樣的(多個)層具有的折射率可相當於基板的折射率，即使膜之集合折射率可超過基板的折射率 (例如，設置於具有矽酸鹽玻璃成分的基板120上，具有一或多個二氧化矽層和平衡量的(多個)氮化矽層之膜110)。

防刮膜110也可發揮多重功能，或者與本文所述可發揮其它功能(不同於與防刮膜110相關的防刮性)之額外的(多個)膜或層整合。舉例而言，防刮膜110可包括UV或IR光反射或光吸收層、抗反射層、抗眩光層、防汙層、自潔層、防刮層、阻障層、鈍化層、密封層、擴散阻斷層、防指紋層等。進而，膜110可包括導電或半導電層、薄膜電晶體層、EMI屏蔽層、破壞感測器、警報感測器、電致變色材料、光致變色材料、觸控感測層或資訊顯示層。膜110及/或前述層中之任何層可包括上色劑或著色劑。當將資訊顯示層整合至積層物件100a、100b內時，物件可形成觸控感測顯示器、透明顯示器或抬頭顯示器的一部分。在這樣的情況中，可能期望防刮膜110可進行干涉功能，其選擇性地透射、反射或吸收不同波長或顏色的光。舉例而言，防刮膜110可在抬頭顯示器應用中選擇性地反射目標波長。

除了防刮性之外，防刮膜110的其它功能性質可包括：光學性質、電氣性質及/或機械性質，例如，硬度、彈性模數、斷裂應變、耐磨性、機械耐久性、摩擦係數、電導率、電阻率、電子遷移率、電子或電洞載子摻雜、光學折射率、密度、不透明度、透明度、反射性、吸收性、透射性等。在防刮膜110與玻璃系基板120、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或物件100a、100b中包括的其它膜結合之後，這些功能性質實質上得以維持或甚至改良。

裂紋減輕層和裂紋減輕堆疊

如本文所述，裂紋減輕層130a或堆疊130b (請參見第1A及1B圖)可在積層物件100a、100b中之有效介面140處提供適度的黏附能量。裂紋減輕層130a和堆疊130b可藉由在有效介面140處形成低韌性層來提供適度黏附能量，其有助於裂紋偏轉進入裂紋減輕層/堆疊內，而不是進入防刮膜110或玻璃系基板120內。裂紋減輕層130a或堆疊130b亦可藉由形成低韌性介面來提供適度黏附能量值。低韌性介面的特徵在於：在施加特定負載時，裂紋減輕層130a或堆疊130b自玻璃系基板120或防刮膜110脫層。此脫層(delamination)可導致裂紋沿著第一介面150或第二介面160偏轉(例如，對於當防刮膜110存在於裂紋減輕層130a或堆疊130b上方時之積層物件100a、100b而言)。

在一或多個實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可藉由改質有效介面140處(例如，就物件100a、100b而言，介於玻璃系基板120與防刮膜110之間)之有效黏附能量，來提供適度黏附性。在一或多個具體實施例中，第一介面150及第二介面160中之一或二者可展現有效黏附能量。在一或多個實施例中，這些介面的有效黏附能量可為約5 J/m² 或更小、約4.5 J/m² 或更小、約4 J/m² 或更小、約3.5 J/m² 或更小、約3 J/m² 或更小、約2.5 J/m² 或更小、約2 J/m² 或更小、約1.5 J/m² 或更小、約1 J/m² 或更小，或約0.85 J/m² 或更小，以及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。有效黏附能量之下限可為約0.1 J/m² 或約0.01 J/m² 。在一或多個實施例中，於第一介面及第二介面之一或多者處的有效黏附能量可在自約0.85 J/m² 至約3.85 J/m² 、自約0.85 J/m² 至約3 J/m² 、自約0.85 J/m² 至約2 J/m² 、and 自約0.85 J/m² 至約1 J/m² 的範圍內，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。於第一介面150及第二介面160之一或多者處的有效黏附能量亦可為自約0.1 J/m² 至約0.85 J/m² ，或自約0.3 J/m² 至約0.7 J/m² ，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。根據某些實施例，於第一介面及第二介面之一或多者處的有效黏附能量可實質上保留恆定，或在自周圍溫度至約600°C下，保留在，例如，0.1 J/m² 與約0.85 J/m² 的目標範圍內。在某些實施例中，在自周圍溫度至約600°C下，在該等介面之一或多者處的有效黏附能量比玻璃系基板之平均內聚黏附能量小至少25%。

在其中有效介面140、第一介面150及/或第二介面160展現適度黏附性的積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)之實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分可在加載製程期間自玻璃系基板120及/或防刮膜110分離，所述加載製程導致膜及/或裂紋減輕層或堆疊中之裂紋生長及/或裂紋形成。當裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分自玻璃系基板120及/或膜110分離時，這樣的分離可包括減少的黏附性或無黏附性存在於裂紋減輕層與玻璃系基板120及/或膜110之間(裂紋減輕層或堆疊分離自所述玻璃系基板120及/或膜110)。在其它實施例中，當裂紋減輕層或堆疊的一部分分離時，此類分離的部分可被仍黏附至玻璃系基板120及/或膜110之裂紋減輕層或堆疊的部分所完全圍繞或至少部分地圍繞。在一或多個實施例中，於此類加載期間，當積層物件在特定應變水平(strain level)下受到應變時，裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分可自膜110或玻璃系基板120中之一者分離。在一或多個實施例中，應變水平可介於玻璃系基板120之第一平均斷裂應變與防刮膜110之平均斷裂應變之間。

在積層物件100a、100b的一或多個具體實施例中，當起源於膜110中之裂紋橋接進入裂紋減輕層130a或堆疊130b內(或越過第二介面160)時，裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分自防刮膜110分離。在物件100a、100b的某些實施例中，當起源於膜110之裂紋橋接進入裂紋減輕層130a或堆疊130b內時，由於介面160處之黏附失效190，裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分自膜110分離(請參見第5A圖)。在某些實施例中，當起源於玻璃系基板120之裂紋橋接進入裂紋減輕層130a或堆疊130b內時，由於介面150處之黏附失效190，裂紋減輕層130a或堆疊130b的至少一部分自玻璃系基板120分離(請參見第5A圖)。如本文所使用，術語「黏附失效(adhesive failure)」係有關於裂紋傳播，所述裂紋傳播實質上受限在介於物件100a、100b的裂紋減輕層130a或堆疊130b、防刮膜110及玻璃系基板120之間的一或多個介面150及160。

當物件100a、100b處於不引起裂紋生長及/或裂紋形成之負載水平下(即，在平均斷裂應變水平低於玻璃系基板的平均斷裂應變且低於膜的平均斷裂應變下)，裂紋減輕層130a或堆疊130b不分離且保持附著至玻璃系基板120及防刮膜110。不受限於理論，裂紋減輕層130a或堆疊130b之脫層或部分脫層可減少玻璃系基板120中之應力集中。因此，咸信，玻璃系基板120中應力集中之減少可導致造成玻璃系基板120 (及最終積層物件100a、100b)失效之負載或應變水平的增加。以此方式，相較於不具有裂紋減輕層之積層物件而言，裂紋減輕層130a或堆疊130b可防止積層物件之平均撓曲強度減小或增大。

裂紋減輕層130a或堆疊130b之材料及厚度可用於控制玻璃系基板120及/或防刮膜110之間的有效黏附能量(effective adhesion energy)。一般而言，兩個表面之間的黏附能量由以下給出(參見L. A. Girifalco及R. J. Good, 「A theory for the estimation of surface and interfacial energies, I. derivation and application to interfacial tension,」Journal of Physical Chemistry , 第61卷, 第904頁 (「Girifalco and Good」))：W =γ₁ +γ₂ -γ₁₂ (7) 其中γ₁ 、γ₂ 及γ₁₂ 分別為表面1、表面2之表面能量及表面1及表面2之介面能量。個別表面能量通常由以下給出，即為兩個項：分散分量(dispersion component)γ ^d 及極性分量(polar component)γ ^p 之組合：γ =γ ^d +γ ^p (8)

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

(9)

在將(9)代入(7)之後，黏附能量可大致計算為：

(10)

在以上方程式(10)中，僅考慮黏附能量之凡得瓦力(及/或氫鍵結)分量。此等分量包括極性-極性相互作用(Keesom)、極性-非極性相互作用(Debye)及非極性-非極性相互作用(London)。然而，亦可存在其它吸引能量，例如共價鍵結及靜電鍵結。因此，以更一般化之形式，將上文方程式寫為∶

(11) 其中w _c 及w _e 為共價及靜電黏附能量。方程式(11)描述：黏附能量為四個表面能量參數加上共價及靜電能量(若存在)之函數。可藉由選擇裂紋減輕層130a或堆疊130b材料以控制凡得瓦力(及/或氫)鍵結及/或共價鍵結來達成適當的黏附能量。

對直接量測薄膜之黏附能量，包括裂紋減輕層130a或堆疊103及玻璃系基板120或防刮膜110之間的黏附能量，存在挑戰。對比而言，可藉由將薄刀刃***且量測裂縫長度來測定兩塊玻璃之間接合之接合強度。在第一玻璃接合至具塗層或表面改質之第二玻璃的例子中，接合黏附能量γ 藉由以下方程式而與第一玻璃楊氏模數E₁ 、第一玻璃厚度t_w1 、第二玻璃模數E₂ 、第二玻璃厚度t_w2 、刀刃厚度t_b 及裂縫長度L 相關，由以下方程式(12)給定。

(12) 可使用方程式(12)來近似裂紋減輕層130a或堆疊130b與玻璃系基板120或防刮膜110之間的黏附能量。就第1A及1B圖所描繪之積層物件100a、100b而言，也可使用方程式(12)來分別估算介面150及160處之黏附能量。舉例而言，可使用方程式(12)量測介於兩個玻璃系基板(例如，一個厚的玻璃系基板及一個薄的玻璃系基板)之間的黏附能量以作為對照。隨後可藉由對對照玻璃系基板鍵結(例如，介於第一玻璃系基板與第二玻璃系基板之間)進行表面處理來製備各種玻璃系基板樣本。表面處理為特定裂紋減輕層130a或堆疊130b結構的示範例。在表面處理之後，可隨後將經處理之玻璃系基板接合至第二玻璃系基板，該第二玻璃系基板相當於用來作為對照之第二基板。隨後可使用方程式(12)量測經處理之樣本的黏附能量，且接著與從玻璃對照樣本的可比量測(comparable measurement)所獲得的結果相比較。

在第1A及1B圖所描繪之積層物件100a及100b的一或多個實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可形成裂紋傳播之較佳路徑，所述裂紋傳播之較佳路徑不同於在防刮膜110與玻璃系基板120之間橋接者。換言之，裂紋減輕層130a或堆疊130b可將裂紋(所述裂紋在膜110及玻璃系基板120之一中形成並朝向膜110及玻璃系基板120之另一者傳播)偏轉至裂紋減輕層130a或堆疊130b內。在這樣的實施例中，就積層物件100a、100b而言，裂紋可在實質上平行於第一介面150或第二介面160中之至少一者的方向上傳播通過裂紋減輕層130a或堆疊130b。如第5B圖所描繪，當受限於裂紋減輕層130a或堆疊130b時，裂紋可變成內聚失效(cohesive failure) 180。如本文所使用，術語「內聚失效(cohesive failure)」與實質上受限於裂紋減輕層130a或堆疊130b內的裂紋傳播有關。

當如第5B圖所示經配置以發展內聚失效180時，裂紋減輕層130a或堆疊130b可就此類實施例中之裂紋傳播提供較佳路徑。裂紋減輕層130a或堆疊130b可引起裂紋起源於防刮膜110或玻璃系基板120中，並進入裂紋減輕層130a或堆疊130b，以保留於裂紋減輕層中。替代地，或額外地，積層物件100a、100b的裂紋減輕層130a或堆疊130b可有效地限制起源於防刮膜110及玻璃系基板120之一的裂紋免於傳播至此膜及玻璃系基板之另一者中。類似地，積層物件100a的裂紋減輕層130a或積層物件100b的堆疊130b，可有效地限制起源於層130a或堆疊130b及玻璃系基板120之一者的裂紋免於傳播至此層及基板之另一者中。這些行為可個別地或共同地表徵為裂紋偏轉(crack deflection)。以此方式，裂紋被膜110與玻璃系基板120之間的橋接偏轉，或被裂紋減輕層130a或堆疊130b與玻璃系基板120之間的橋接偏轉。在一或多個實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可提供低韌性層或介面，該低韌性層或介面展現低斷裂韌性及/或低臨界應變能量釋放率，因而可促進裂紋偏轉進入裂紋減輕層130a或堆疊130b，而不是穿過裂紋減輕層進入膜110及/或玻璃系基板120。如本文所使用，「促進(facilitate)」可包括產生有利的條件，在所述有利的條件中，裂紋偏轉進入裂紋減輕層130a或堆疊130b中而不是傳播進入玻璃系基板120或膜110中。術語「促進(facilitate)」也可包括產生較不曲折的路徑，所述較不曲折的路徑可供裂紋傳播進入及/或通過裂紋減輕層130a或堆疊130b，而不是進入玻璃系基板120或膜110。

裂紋減輕層130a或堆疊130b可展現相對低的斷裂韌性，以提供低韌性裂紋減輕層，如將在下文較詳細地描述。在這樣的實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b所展現的斷裂韌性為玻璃系基板120或防刮膜110之斷裂韌性的約50%或小於50%。在更具體的實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b之斷裂韌性可為玻璃系基板120或膜110之斷裂韌性的約25%或小於25%。舉例而言，裂紋減輕層130a或堆疊130b可展現之斷裂韌性為約1 MPa∙m^1/2 或更小、0.75 MPa∙m^1/2 或更小、0.5 MPa∙m^1/2 或更小、0.4 MPa∙m^1/2 或更小、0.3 MPa∙m^1/2 或更小、0.25 MPa∙m^1/2 或更小、0.2 MPa∙m^1/2 或更小、0.1 MPa∙m^1/2 或更小，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

依據物件100a、100b的一或多個實施例，裂紋減輕層130a或堆疊130b所具有的平均斷裂應變可大於防刮膜110的平均斷裂應變。在積層物件100a及100b的一或多個實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可具有等於或大於約0.5%、0.7%、1%、1.5%、2%或甚至4%之平均斷裂應變。裂紋減輕層130a或堆疊130b所具有的平均斷裂應變可為0.6%、0.8%、0.9%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0% 2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、5%或6%或更大，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個實施例中，防刮膜110可具有的平均斷裂應變(裂紋起始應變)為1.5%、1.0%、0.7%、0.5%或甚至0.4%或更小，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。膜110可具有之平均斷裂應變為1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、0.9%、0.8%、0.6%、0.3%、0.2%、0.1%或更小，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。對積層物件100a、100b而言，玻璃系基板120的平均斷裂應變可大於防刮膜110的平均斷裂應變，且在某些例子中，可大於裂紋減輕層130a或堆疊130b的平均斷裂應變。在積層物件100a及100b的某些其它具體實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可具有比玻璃系基板120更高的平均斷裂應變，以最小化玻璃系基板上之裂紋減輕層的任何負面機械效應(negative mechanical effect)。

根據一或多個實施例的裂紋減輕層130a或堆疊130b具有的臨界應變能量釋放率(critical strain energy release rate) (G_IC = K_IC ² /E)可大於防刮膜110的臨界應變能量釋放率。在其它實例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b所展現的臨界應變能量釋放率可小於玻璃系基板之臨界應變能量釋放率的0.25倍或0.5倍。在具體實施例中，裂紋減輕層130的臨界應變能量釋放率可為約0.1 kJ/m² 或更小、約0.09 kJ/m² 或更小、約0.08 kJ/m² 或更小、約0.07 kJ/m² 或更小、約0.06 kJ/m² 或更小、約0.05 kJ/m² 或更小、約0.04 kJ/m² 或更小、約0.03 kJ/m² 或更小、約0.02 kJ/m² 或更小、約0.01 kJ/m² 或更小、約0.005 kJ/m² 或更小、約0.003 kJ/m² 或更小、約0.002 kJ/m² 或更小、約0.001 kJ/m² 或更小；但在某些實施例中，可大於約0.0001 kJ/m² (即，大於約0.1 J/m² )，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在積層物件100a、100b中應用的裂紋減輕層130a或堆疊130b所具有的折射率可大於玻璃系基板120的折射率。在一或多個實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率可小於防刮膜110的折射率。在某些實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率可介於玻璃系基板120的折射率與膜110的折射率之間。舉例而言，裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率可在自約1.45至約1.95、自約1.5至約1.8或自約1.6至約1.75的範圍內，以及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。替代地，裂紋減輕層或堆疊可具有與玻璃系基板實質上相同的折射率，或裂紋減輕層或堆疊可具有在可見波長範圍(如，自450 nm至650 nm)之實質部分內大於或小於玻璃系基板不超過0.05個折射率單位的折射率。在某些實作中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可經配置以使得基板及裂紋減輕層之光學透射率從單獨基板之光學透射率變化1%或更少。換言之，裂紋減輕層130a或堆疊130b可經配置使得基板的光學性質(例如，光學透射率及反射率)得以保留。

在一或多個實施例中，積層物件100a、100b的裂紋減輕層130a或堆疊130b能夠耐受高溫製程。這樣的製程可包括真空沉積製程，諸如化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應性或非反應性濺鍍或雷射剝蝕)、熱蒸發或電子束蒸發及/或原子層沉積。在一或多個具體實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b能夠耐受真空沉積製程，其中設置於玻璃系基板120上的防刮膜110及/或其它膜係經由真空沉積而沉積於裂紋減輕層130a或堆疊130b上。如本文所使用，術語「耐受(withstand)」包括裂紋減輕層130a或堆疊130b對超過100 ºC、200 ºC、300 ºC、400 ºC、500 ºC、600 ºC之溫度及可能甚至更大溫度之抗性，即，所述層可承受這些溫度而不會降解或經歷性質的重大改變。在某些實施例中，若在玻璃系基板上(及裂紋減輕層130a或堆疊130b上)沉積膜110及/或其它膜之後，裂紋減輕層130a或堆疊130b經歷10%或更少、8%或更少、6%或更少、4%或更少、2%或更少或1%或更少(及介於前述值之間的所有範圍及子範圍)之重量損失的話，則裂紋減輕層130a或堆疊130b可被視為耐受真空沉積或溫度處理製程。裂紋減輕層經歷重量損失之沉積製程(或在沉積製程之後的測試)可包括約100 ºC或更高、200 ºC或更高、300 ºC或更高、400 ºC或更高的溫度；富含特定氣體(例如，氧、氮、氬等等)的環境；及/或其中可在高真空(例如10^-6 托)下、在大氣條件下及/或在其間的壓力(例如，10 mTorr)下進行沉積之環境。如將在本文中所討論，可針對其高溫耐性(亦即，能夠耐受諸如真空沉積製程之高溫製程)及/或其環境耐性(亦即，能夠耐受富含特定氣體或處於特定壓力下之環境)，來特定地選擇用於形成裂紋減輕層130a或堆疊130b的材料。此等耐性可包括高溫耐性、高真空耐性、低真空除氣、對電漿或離子化氣體之高耐性、對臭氧之高耐性、對UV之高耐性、對溶劑之高耐性，或對酸或鹼之高耐性。在某些情況下，可選擇裂紋減輕層130a或堆疊130b，以通過根據ASTM E595之除氣測試。在一或多個實施例中，相較於不具有裂紋減輕層130a或堆疊130b的物件而言，包括裂紋減輕層130a或堆疊130b之積層物件100a、100b可展現增進的平均撓曲強度。換句話說，相較於包括玻璃系基板120及防刮膜110但沒有裂紋減輕層130a或堆疊130b的相似物件而言，包括玻璃系基板120、防刮膜110及裂紋減輕層130a或堆疊130b的物件100a、100b可展現較高的平均撓曲強度。

在一或多個實施例中，裂紋減輕層130a (請參見第1A圖)可包括有機矽酸或有機矽材料，其可藉由大氣壓電漿化學氣相沉積(atmospheric plasma chemical vapor deposition；AP-CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(low pressure chemical vapor deposition；LPCVD)或玻璃上旋塗(SOG)處理技術來沉積。在若干態樣中，有機矽酸鹽材料或有機矽材料衍生自甲基化二氧化矽。在某些態樣中，有機矽酸鹽材料之特徵在於具有小於四之平均矽連接性(average silicon connectivity)的矽氧烷網狀結構，其中每一矽原子平均具有與至多三個有機基團直接鍵結的某些非零機率。典型地，可由單官能有機矽化合物、雙官能有機矽化合物或三官能有機矽化合物視請況與其它添加物(如，矽前驅物及氧化劑)之反應形成此類材料。在某些態樣中，這些有機矽酸或有機矽材料衍生自以下有機金屬前驅物中之任一者：六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二矽氮烷(hexamethyldislazane；HMDSN)、原矽酸四乙酯(tetraethylorthosilicate；TEOS)、四甲基二矽氧烷(tetramethyldisoloxane；TMDSO)及四甲基矽烷(tetramethylsilane；TMS)。某些實施例涉及使用有機鋁前驅物來發展有機矽酸或有機矽材料，以用作裂紋減輕層130a。此外，當利用電漿增強化學氣相沉積技術來發展層130a時，可藉由調整以下參數中之一或多者，來調變裂紋減輕層130a之性質(如，彈性模數、孔隙率、表面粗糙度及黏附性(例如，介於防刮膜110與玻璃系基板120之間))：電漿源頻率及功率、工作及運載氣體流速、前驅物流速、氧氣的存在、前驅物物種、電漿源與基板之間的距離等等。就PECVD及LPCVD製程而言，可連同腔室壓力、真空水平等等一起調整以上參數來調變裂紋減輕層130a的性質，從而賦予此等製程方法一些額外的彈性。

在用於裂紋減輕層130a (請參見第1A圖)之成分中所利用的這些材料中，有機取代(即，併入Si-O-Si主鏈結構之甲基基團量)可具有數個受關注的優點。舉例而言，有機基團可降低矽酸鹽之表面能量，並將有機取代從接近玻璃之值(亦即，約75 mJ/m² ，如藉由與去離子水、十六烷及二碘甲烷之接觸角來量測，並藉由Wu方程式來計算，於下文討論)增加至接近35 mJ/m² 之值，此值為更典型的聚合材料之值。有機取代之另一優點在於：其可藉由降低其網狀結構密度、降低Si-O-Si鍵之極性並增加莫耳自由體積，來降低材料的彈性模數。有機取代之進一步的優點在於：其可隨著有機分數(organic fraction)的增加而提高矽酸鹽之折射率。

在某些實作中，可使用TMS前驅物及工作氣體(例如，氬、氦及其組合)，以氣相沉積製程(例如，APCVD、PECVD、ACVD)或SOG製程，來製造用於積層物件100a中的包含有機矽酸鹽之裂紋減輕層130a (請參見第1A圖)。有利地，可將氧氣導入沉積腔室或處理腔室，以有助於在所得的裂紋減輕層130a中形成Si-O-Si主鏈。不受限於理論，咸信在裂紋減輕層130a中之較高的Si-O-Si主鏈百分比將可增進塗層的強度、降低在施加至積層物件100a的應用相關負載水平下發生內聚失效(例如，如第5B圖所示之內聚失效180)的可能性。由於內聚失效的可能性降低且層130a的強度增加，含有此類裂紋減輕層130a之積層物件100a的防刮膜110之防刮性將增加。在製造裂紋減輕層130a (其包含有機矽酸)之氣相沉積製程的若干實作中，可將TMS流速控制在自約20 sscm至100 sccm，且較佳地自25至60 sccm。同時，可在自50至200 sccm (較佳地自100至150 sccm)下導入氧氣。

在進一步實作中，可使用TMS前驅物及氧氣(O₂ )，以氣相沉積製程製造包含有機矽酸鹽之裂紋減輕層130a (請參見第1A圖)。更具體來說，可控制TMS氣體對O₂ 氣體的比例，以調整裂紋減輕層130a之彈性模數。不受限於理論，在包含有機矽酸鹽之所得的裂紋減輕層130a中有較高的碳和氫百分比，可導致具有相對較低之彈性模數的層(即，「較軟(softer)」塗層)。反之，在包含有機矽酸鹽之所得的裂紋減輕層130a中有較高的矽及氧百分比，可導致具有相對較高之彈性模數的層(即，「較硬(harder)」塗層)。有利地，在氣相沉積期間，可控制TMS氣體對O₂ 氣體的比例，以發展具較高的碳及氫百分比的裂紋減輕層130a，或具較高的矽及氧百分比的裂紋減輕層130a，以訂製層130a的彈性模數。舉例而言，增加TMS/O₂ 比例傾向於增加層130a中之碳及氫的含量，因而降低其彈性模數。另一方面，降低TMS/O₂ 比例傾向於增加層130a中之矽及氧的含量，因而增加其彈性模數。可對具有這些水平之包含有機矽酸鹽材料之裂紋減輕層130a的機械性質進行訂製，以獲得積層物件100a的防刮膜110之期望防刮水平(例如，藉由降低裂紋減輕層130a中之內聚失效的可能性)，同時還確保了下方玻璃系基板120的強度可被維持(例如，藉由促進裂紋偏轉的優點)，儘管添加了防刮膜110。

在某些實作中，裂紋減輕層130a (請參見第1A圖)的特徵在於：30 GPa或更小、25 GPa或更小、24 GPa或更小、23 GPa或更小、22 GPa或更小、21 GPa或更小、20 GPa或更小、19 GPa或更小、18 GPa或更小、17 GPa或更小、16 GPa或更小、15 GPa或更小、14 GPa或更小、13 GPa或更小、12 GPa或更小、11 GPa或更小、10 GPa或更小、9 GPa或更小、8 GPa或更小、7 GPa或更小、6 GPa或更小、5 GPa或更小、4 GPa或更小、3 GPa或更小、2 GPa或更小，或1 GPa或更小的彈性模數，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些態樣中，裂紋減輕層130a之特徵在於：自約25 GPa至約0.1 GPa的彈性模數。在某些實施例中，裂紋減輕層130a的特徵在於：約10 GPa至約25 GPa的範圍內之彈性模數。

根據某些實施例，包含一或多個雙層23 (例如，在某些實施例中，N 個雙層23的範圍可自1至100)之裂紋減輕堆疊130b (請參見第1B圖)可被製造而用於積層物件100b中，其中雙層23的各層(例如，層33、35)包含有機矽酸鹽材料。更具體而言，可使用前述與裂紋減輕層130a相關的技術及結構，來製造雙層23的各層。因此，裂紋減輕堆疊130b可影響積層物件100b，使得可藉由與積層物件100a相同或甚至更好的機械性質來表徵積層物件100b。

在若干態樣中，可僅藉由在沉積期間的預定時間段內調整TMS及O₂ 氣體流速及/或TMS/O₂ 氣體比例，來將構成裂紋減輕堆疊130b的各個雙層23之層(例如，層33、35)製造為具有不同機械性質(例如，彈性模數)，其中根據構成各個雙層23之層的期望厚度來界定所述預定時間段。在裂紋減輕堆疊130b的某些實施例中，可製造設置在玻璃系基板120上之雙層23的第一層33，使所述第一層33具有的彈性模數低於雙層23的第二層35之彈性模數。此外，可在裂紋減輕堆疊130b中使用N 個雙層23，可將N 設定為2至10個雙層23，且較佳地，可將N 設定為數值3。在其它實作中，可由一或多個多層製造堆疊130b (未圖示，而不是由雙層製造)，其中各個多層包含三個或更多個獨立層，其中某些或全部獨立層具有不同的機械性質。

在某些實作中，裂紋減輕堆疊130b的雙層23 (請參見第1B圖)的特徵在於：30 GPa或更小、25 GPa或更小、24 GPa或更小、23 GPa或更小、22 GPa或更小、21 GPa或更小、20 GPa或更小、19 GPa或更小、18 GPa或更小、17 GPa或更小、16 GPa或更小、15 GPa或更小、14 GPa或更小、13 GPa或更小、12 GPa或更小、11 GPa或更小、10 GPa或更小、9 GPa或更小、8 GPa或更小、7 GPa或更小、6 GPa或更小、5 GPa或更小、4 GPa或更小、3 GPa或更小、2 GPa或更小，或1 GPa或更小的有效彈性模數，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些態樣中，裂紋減輕堆疊130b的特徵在於：自約25 GPa至約0.1 GPa的有效彈性模數。在某些實施例中，裂紋減輕堆疊130b的特徵在於：約10 GPa至約25 GPa之範圍內的彈性模數。在其它實作中，雙層23的第一層33之特徵在於：範圍自1 GPa至約20 GPa的彈性模數值；且雙層23的第二層35之特徵在於：範圍自約10 GPa至約40 GPa的彈性模數值。

進一步，積層物件100a、100b的一或多個實施例之裂紋減輕層130a或堆疊130b (請參見第1A及1B圖)可展現較高的溫度耐性、對UV臭氧或電漿處理之穩固性、UV透明度、對環境老化之穩固性、真空中之低除氣等等。在防刮膜110亦藉由真空沉積形成的情況下，可在相同或類似的真空沉積腔室中形成裂紋減輕層130a及膜110兩者，或使用相同或類似塗佈設備來形成。

根據某些實施例，積層物件100a (其包含裂紋減輕層130a)的防刮膜110之特徵在於：在將膜110暴露於石榴石刮痕測試時，不自物件剝離或實質上不自物件剝離。根據某些實施例，積層物件100b (其包含裂紋減輕堆疊130b)的防刮膜110之特徵在於：在將膜110暴露於石榴石刮痕測試時，不自物件剝離或實質上不自物件剝離。

如本文所使用，可藉由使用雙面膠帶將150粒度之石榴石砂紙的~6 mm直徑圓片附接至Taber Abraser單元的頭部，來進行「石榴石刮痕測試(Garnet scratch test)」。在研磨頭上施加總量為1 kg的負載(~650 g的增額負載(added load)，加上~350 g的主軸負載)。或者，可施加總量為4 kg的負載。接著，研磨頭在~30 mm長的單次刮擦掃過樣本的表面，接著檢查樣本的表面之刮痕。儘管在樣本上可以看到一些刮痕或損傷痕跡，但是如本文所使用的「實質上不剝離(substantially no peeling)」的標準被界定為：當使用光學顯微鏡檢查時，在任何空間維度中，於~30 mm之石榴石刮痕路徑的中心，沒有大於約100微米的防刮膜110完全自基板被移除之可見區域。換言之，「剝離(peeling)」或「與剝離相關的斷裂(peeling-related failure)」係界定為在進行石榴石刮痕測試之後(多個)防刮膜的完全移除。根據此標準，當以1 kg和4 kg的總施加負載二者進行石榴石刮痕測試時，本揭示內容的態樣展現出實質上不剝離。

裂紋減輕層130a或堆疊130b (請參見第1A及1B圖) 可為實質上光學透明的且無光散射，例如，具有10 %或更小、9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小、5%或更小、4%或更小、3%或更小、2%或更小、1%或更小的光學透射霧度(optical transmission haze)，及其間的所有範圍及子範圍。可藉由控制如本文所界定的裂紋減輕層130a或堆疊130b內之孔隙的平均尺寸，來控制層的透射霧度。層中之示例性平均孔隙尺寸可包括：200 nm或更小、100 nm或更小、90 nm或更小、80 nm或更小、70 nm或更小、60 nm或更小、50 nm或更小、40 nm或更小、30 nm或更小、20 nm或更小、10 nm或更小、5 nm或更小，及其間的所有範圍及子範圍。可由光散射量測值估算此等孔隙尺寸，或使用透射電子顯微術(transmission electron microscopy；TEM)及其它已知方法直接分析此等孔隙尺寸。

可使用小心控制的沉積方法(例如，真空腔室中氣體之輕微超壓、低溫沉積、沉積速率控制及電漿及/或離子束能量改質)，來控制裂紋減輕層130a或堆疊130b之孔隙率及機械性質。儘管常用氣相沉積方法，但也可用其它已知方法來提供具有期望孔隙率及/或機械性質之裂紋減輕層130a或堆疊130b。

對若干應用而言，可藉由使用以下方式而有意地將孔隙率引入裂紋減輕層130a或堆疊130b中：使用孔隙成形劑(例如，嵌段共聚合物孔隙成形劑)，所述孔隙成形劑可在隨後溶解或熱分解；相分離方法；或鑄製微粒或奈米微粒層，其中粒子之間的間隙部分地保留為空隙。在本揭示內容之若干態樣中，可藉由組合的氣相沉積及分解方法來製備具有奈米孔隙率的裂紋減輕層130a或堆疊130b。這些方法可包括基質及惰性起孔劑(poromers)或成孔劑(porogens)之沉積。接著在後續分解步驟中自層130a或堆疊130b移除起孔劑或成孔劑，以實現期望的奈米孔隙率。因此，鑒於在最終剛處理之層130a或堆疊130b中的期望奈米孔隙率，可就惰性成孔劑或起孔劑在基質內之最終維度及密度來適當設定惰性成孔劑或起孔劑的大小、篩分或以其它方式處理。

在某些實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b可展現與玻璃系基板120及/或防刮膜110類似的折射率，以最小化光學干涉效應。因此，裂紋減輕層130a或堆疊130b可展現稍微高於、等於或稍微低於基板120及/或防刮膜110之折射率的折射率。此外又或者，裂紋減輕層130a或堆疊130b可展現經調變以達成抗反射干涉效應之折射率。可藉由控制層之孔隙率及/或奈米孔隙率而對裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率進行某種程度的設計。舉例而言，在某些例子中，可能希望選擇具有相對高折射率之材料，當將該材料製成具有目標孔隙率級別之裂紋減輕層130a或堆疊130b時，其可展現在約1.4至約1.8的範圍內之中間折射率，或近似或略高於玻璃系基板的折射率(例如，在約1.45至約1.6的範圍內)之折射率。裂紋減輕層130a或堆疊130b的折射率可與使用本案所屬技術領域中已知的「有效折射率(effective index)」模型的孔隙率級別相關。

應用於積層物件100a、100b中之裂紋減輕層130a的厚度13a (當裂紋減輕層的厚度改變時，其包括平均厚度)及裂紋減輕堆疊130b的厚度13b可在約0.001 µm至約10 µm (1 nm至10,000 nm)的範圍內，或在自約0.005 µm至約0.5 µm (5 nm至約500 nm)、自約0.01 µm至約0.5 µm (10 nm至約500 nm)、自約0.02 µm至約0.2 µm (20 nm至約200 nm)等範圍內。在一或多個實施例中，裂紋減輕層130a的厚度13a或堆疊130b的厚度13b可在自約0.02 µm至約10 µm、自約0.03 µm至約10 µm、自約0.04 µm至約10 µm、自約0.05 µm至約10 µm、自約0.06 µm至約10 µm、自約0.07 µm至約10 µm、自約0.08 µm至約10 µm、自約0.09 µm至約10 µm、自約0.1 µm至約10 µm、自約0.01 µm至約9 µm、自約0.01 µm至約8 µm、自約0.01 µm至約7 µm、自約0.01 µm至約6 µm、自約0.01 µm至約5 µm、自約0.01 µm至約4 µm、自約0.01 µm至約3 µm、自約0.01 µm至約2 µm、自約0.01 µm至約1微米、自約0.02 µm至約1微米、自約0.03至約1 µm、自約0.04 µm至約0.5 µm、自約0.05 µm至約0.25 µm或自約0.05 µm至約0.15 µm等範圍內，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個具體實施例中，裂紋減輕層130a的厚度13a或堆疊130b的厚度13b可為約30 nm或更小、約20 nm或更小、約10 nm或更小、約5 nm或更小、約4 nm或更小、約3 nm或更小、約2 nm或更小，或約1 nm或更小。

在本揭示內容的某些實施例中，應用於積層物件100a中之裂紋減輕層130a的厚度13a (請參見第1A圖)，或應用於積層物件100b中之裂紋減輕堆疊130b的厚度13b (請參見第1B圖)可在自約100 nm至約500 nm的範圍內，較佳在自約150 nm至約450 nm的範圍內。根據積層物件100b的某些實施例，雙層23的第一層33具有之厚度可在自約10 nm至約80 nm的範圍內，較佳在約20 nm至約70 nm的範圍內，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍；且雙層23的第二層35具有之厚度可在自約3 nm至約50 nm的範圍內，較佳在約5 nm至約40 nm的範圍內，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在一或多個實施例中，玻璃系基板120、防刮膜110及/或裂紋減輕層130a或堆疊130b的厚度可相對於彼此來訂定(請參見第1A及1B圖)。舉例而言，裂紋減輕層130a或堆疊130b所具有的厚度13a、13b可為小於或等於防刮膜110之厚度11的約10倍。在另一實例中，當防刮膜110具有約85 nm之厚度11，裂紋減輕層130a或堆疊130b可具有約850 nm或更小的厚度13a、13b。在又一實例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的厚度13a、13b可在自約35 nm至約80 nm的範圍內，且膜110所具有的厚度11可在自約30 nm至約300 nm的範圍內。在進一步的實例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的厚度13a、13b可在自約150 nm至約450 nm的範圍內，且防刮膜110的厚度11可在自約1微米至約3微米的範圍內。

在一個變例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b所具有之厚度13a、13b可小於或等於膜110之厚度11的約9倍、8倍、7倍、6倍、5倍、4倍、3倍或兩倍，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在另一變例中，膜110之厚度11及裂紋減輕層130a或堆疊130b之厚度13a、13b可各自小於約10 µm、小於約5 µm、小於約2 µm、小於約1 µm、小於約0.5 µm或小於約0.2 µm，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b之厚度13a、13b對膜110之厚度11的比例可在自約1:1至約1:20的範圍內、在自約1:2至約1:6的範圍內、在自約1:3至約1:5的範圍內、或在自約1:3至約1:4的範圍內，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在另一個變例中，裂紋減輕層130a或堆疊130b的厚度13a、13b可小於約0.4 µm，且膜110的厚度11可大於裂紋減輕層130a或堆疊130b。

積層物件100a、100b之一或多個實施例可包括裂紋減輕層130a或堆疊130b，所述裂紋減輕層130a或堆疊130b包含有機矽酸鹽材料。在這樣的實施例中，當利用裂紋減輕層130a或堆疊130b時，防刮膜110可維持功能性質(例如，光學性質、電氣性質及機械性質)，且物件100a、100b可保留其平均撓曲強度。 在這樣的實施例中，膜110可包括一或多個透明導電氧化物層，如銦-錫-氧化物層或防刮層，如AlOxNy、AlN及其組合。此外，玻璃系基板120可經強化，或更具體而言經化學強化。

此外又或者，防刮膜110和裂紋減輕層130a或堆疊130b可形成堆疊元件，其中防刮膜110可包括銦-錫-氧化物層、防刮層(例如，AlOxNy、AlN及其組合)及抗反射層中之一或多者；且裂紋減輕層130a或堆疊130b可包含有機矽酸鹽材料，其中所述堆疊元件具有總體低光學反射率。舉例而言，在跨越450至650 nm、420至680 nm或甚至400至700 nm之可見光範圍的條件下，這樣的堆疊元件之總體(或整體)反射率可為15%或更低、10%或更低、8%或更低、7%或更低、6.5%或更低、6%或更低、5.5%或更低，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，以上反射率數字可呈現為包括來自一個裸露(或未塗佈)玻璃介面之反射率(例如，玻璃系基板120之反射率)，其接近單獨該未塗佈之玻璃介面的4%反射率，或可表徵為玻璃系基板120之第一主表面及設置於第一主表面上的堆疊元件(及相關聯之介面)的反射率(排除來自玻璃系基板之未塗佈之第二主表面的4%反射率)。在玻璃系基板120之一或多個主表面由具有約1.45至1.65之封裝劑折射率的典型封裝劑(即，額外的膜或層)覆蓋的某些例子中，在跨越450至650 nm、420至680 nm或甚至400至700 nm之可見光範圍的條件下，單獨來自堆疊元件結構和堆疊元件-玻璃塗佈介面之反射率(減去未塗佈之玻璃介面的反射率)可低於約5%、4%、3%、2%或甚至低於約1.5%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。此外，堆疊元件可展現高光學透射率，根據一般關係式∶透射率= 100%-反射率-吸收率，高光學透射率標示了低反射率及低吸收率兩者。在跨越450至650 nm、420至680 nm或甚至400至700 nm之可見光範圍的條件下，堆疊元件之透射率值 (當忽略與玻璃系基板120或單獨的封裝劑層相關聯的反射率及吸收率時)可大於約75%、80%、85%、90%、95%或甚至98%，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

可藉由改變防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或玻璃系基板120之一或多種性質來調整積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)的光學性質。舉例而言，在約400 nm至約700 nm之可見波長範圍內，物件100a、100b可展現15%或更低、10%或更低、8%或更低、7%或更低、6.9%或更低、6.8%或更低、6.7%或更低、6.6%或更低、6.5%或更低、6.4%或更低、6.3%或更低、6.2%或更低、6.1%或更低，及/或6%或更低之總體反射率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。可如上文之具體說明來進一步改變範圍，且上文列出了堆疊元件(即，包括防刮膜110及裂紋減輕層130a或堆疊130b) / 單獨的經塗佈之玻璃介面的範圍。在更具體的實施例中，相較於沒有裂紋減輕層130a或堆疊130b之物件而言，本文所述之物件100a、100b可展現較低的平均反射率和較大的平均撓曲強度。在一或多個替代實施例中，可藉由改變玻璃系基板120、膜110及/或裂紋減輕層130a或堆疊130b之(多個)厚度，來調整物件100a、100b之光學性質、電氣性質或機械性質中之至少兩種。此外又或者，可藉由修改玻璃系基板120、膜110及/或裂紋減輕層130a或堆疊130b之(多個)厚度，來調整或改進物件100a、100b之平均撓曲強度。

此外，塗佈有裂紋減輕層之玻璃系基板具有之反射率可在單獨玻璃系基板之2%或1%以內。裂紋減輕層具有的折射率可為小於1.55、自1.35至1.55，或比基板的折射率高不超過0.05。在跨越400至800 nm之可見光範圍的條件下，裂紋減輕層也可具有小於入射光能量之5%的組合吸收和散射水平。

物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)可包括一或多個額外的膜(未圖示)設置於玻璃系基板120上。在物件100a、100b的一或多個實施例中，可將一或多個額外的膜設置在防刮膜110上，或更典型地設置在與膜110相對的主表面上。可以直接接觸膜110的方式設置(多個)額外的膜中的若干膜。在一或多個實施例中，(多個)額外的膜可設置在：1) 玻璃系基板120與裂紋減輕層130a或堆疊130b之間(例如，在積層物件100a、100b中)；或2) 裂紋減輕層130a或堆疊130b與膜110之間。在一或多個實施例中，可將裂紋減輕層130a或堆疊130b二者和膜110設置在玻璃系基板120與(多個)額外的膜之間。(多個)額外的膜可包括：保護層、黏附層、平面化層、防裂層、光學接合層、顯示層、極化層、光吸收層、反射改質干涉層、防刮層、阻障層、鈍化層、密封層、擴散阻斷層及其組合，及本案所屬技術領域中已知可執行這些或相關功能的其它層。合適的保護或阻障層之實例可包括：含有SiO_x 、SiN_y 、SiO_x N_y 、其它類似材料及前述材料之組合的層。也可對此類層進行改質，以匹配或補強防刮膜110、裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或玻璃系基板120的光學性質。舉例而言，可選擇保護層，使其具有與裂紋減輕層130a或堆疊130b、膜110或玻璃系基板120相似的折射率。

在一或多個實施例中，可將所述的物件100a、100b用於資訊顯示裝置及/或觸控感測裝置。在一或多個替代實施例中，物件100a、100b可為積層結構的一部分，例如，作為欲用於車輛或航空器之窗戶的玻璃-聚合物-玻璃積層安全性玻璃。用作此等積層體中之間層(interlayer)的示例性聚合物材料可為PVB (聚乙烯丁醛)，且可使用本案所屬技術領域中已知的許多其它間層材料。此外，存在用於積層玻璃之結構的各種選擇，其不受特定限制。在最終應用(例如作為汽車擋風玻璃、天窗或側窗)中，物件100a、100b可被彎曲或塑形。基於設計或機械性理由，可改變物件100a、100b的厚度10a、10b；例如，物件100a、100b的邊緣處可比物件的中心處更厚。物件100a、100b可經酸拋光或以其它方式處理，來去除或降低表面瑕疵的影響。

本揭示內容的某些實施例與利用本文所述的物件100a、100b之覆蓋玻璃應用有關。在一或多個實施例中，覆蓋玻璃可包括積層物件，而積層物件可具有玻璃系基板120 (其可經強化或未經強化)、防刮膜110 (例如，AlO_x N_y 、AlN、SiO_x N_y 、SiAl_v O_x N_y 、Si₃ N₄ 及前述各者之組合)，及裂紋減輕層130a或堆疊130b，所述裂紋減輕層130a或堆疊130b可包含一或多種有機矽酸鹽材料。積層物件100a、100b可包括一或多個額外的膜，以用於減少反射及/或在積層物件上提供易清潔或抗指紋表面。具體而言，可將約1至10 nm厚的矽烷或氟矽烷層施加至防刮層的表面，以減少摩擦、改善清潔能力，或有助於在物件的使用者表面上減少刮痕。

本揭示內容的某些實施例與包括本文所述的物件之觸控感測裝置有關。在一或多個實施例中，觸控感測裝置可包括玻璃系基板120 (其可經強化或未經強化)、防刮膜110 (例如，可包含透明導電氧化物及防刮材料，例如，AlO_x N_y 、AlN、SiO_x N_y 、SiAl_v O_x N_y 、Si₃ N₄ 及前述各者之組合)，及裂紋減輕層130a或堆疊130b。透明導電氧化物可包括銦-錫-氧化物、鋁-鋅-氧化物、氟化之氧化錫或本案所屬技術領域中已知的其它者。在一或多個實施例中，防刮膜110的導電氧化物部分可不連續地設置在玻璃系基板120上。換句話說，防刮膜110的導電部分可設置在玻璃系基板120 (裂紋減輕層130a或堆疊130b位在防刮膜110的導電部分與玻璃系基板120之間)的不連續區域(discrete region)上。具有膜之不連續區域可形成經圖案化或經塗佈的區域(未圖示)，而沒有膜之不連續區域則可形成未經圖案化或未經塗佈的區域(未圖示)。在一或多個實施例中，可藉由以下方式形成經圖案化或經塗佈的區域和未經圖案化或未經塗佈的區域：將膜110連續地設置於裂紋減輕層130a或堆疊130b之表面上，其因而位在玻璃系基板120的表面上，且隨後選擇性地蝕刻移除不連續區域中的膜110，致使在那些不連續區域中不存在膜110。可使用呈水溶液的諸如HCl或FeCl₃ 等蝕刻劑(如可自Transene Co購得的TE-100蝕刻劑)來蝕刻移除膜110。在一或多個實施例中，蝕刻劑不會顯著降解或移除裂紋減輕層130a或堆疊130b。替代地，可將膜110選擇性地沉積至裂紋減輕層130a或堆疊130b之表面的不連續區域上，其因而位在玻璃系基板120的表面上，以形成經圖案化或經塗佈之區域及未經圖案化或未經塗佈之區域。

在具有防刮膜110 (所述防刮膜110包括導電氧化物部分或不連續區域)之積層物件100a、100b的一或多個實施例中，未經塗佈的區域所具有之整體反射率類似於經塗佈的區域之整體反射率。在一或多個具體實施例中，在跨越自約450 nm至約650 nm、自約420 nm至約680 nm或甚至自約400 nm至約700 nm之可見光波長範圍的條件下，未經圖案化或未經塗佈之區域所具有之整體反射率與經圖案化或經塗佈之區域的整體反射率相差約5%或更少、4.5%或更少、4%或更少、3.5%或更少、3%或更少、2.5%或更少、2.0%或更少、1.5%或更少，或甚至1%或更少，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在本揭示內容的某些實施例中，包括裂紋減輕層130a或堆疊130b二者和防刮膜110 (防刮膜110可包括銦-錫-氧化物或其它透明導電氧化物)之物件100a、100b可展現對於將此等物件用於觸控感測裝置中之可接受的電阻率。在一或多個實施例中，當存在於本文所揭示之物件中時，膜110可展現出的片電阻(sheet resistance)為約100 ohm/平方或更小、80 ohm/平方或更小、50 ohm/平方或更小，或甚至30 ohm/平方或更小。在這樣的實施例中，膜可具有之厚度為約200 nm或更小、150 nm或更小、100 nm或更小、80 nm或更小、50 nm或更小，或甚至35 nm或更小，以及以及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個具體實施例中，當存在於物件100中時，此類膜可展現10 x 10^-4 ohm-cm或更小、8 x 10^-4 ohm-cm或更小、5 x 10^-4 ohm-cm或更小，或甚至3 x 10^-4 ohm-cm或更小之電阻率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。因此，當存在於本文揭示的物件100a、100b中時，具導電氧化物部分之防刮膜110可有利地維持用於觸控感測器應用(包括投射的電容式觸控感測器裝置)中之透明導電氧化物膜及其它此類膜之預期電氣效能及光學效能。

本文之揭示內容亦可應用於非互動式或非用於顯示器之物件100a、100b；例如，此類物件可被用於殼體，而在其中的裝置可具有玻璃前側及背側，所述玻璃前側可用於顯示且可為互動式的，而所述背側可在最廣義上稱為「裝飾性的(decorative)」，此意謂所述背側可「漆塗(painted)」成某些色彩，加以藝術加工或附上關於製造商、型號及序號之資訊、紋理或其它特徵。

有鑑於積層物件100a、100b (請參見第1A及1B圖)之光學性質，防刮膜110可包含防刮材料(例如，AlN、Si₃ N₄ 、AlO_x N_y 及SiO_x N_y )，所述防刮材料可擁有在約1.7至約2.1之範圍內的相對高折射率。用於積層物件100a及100b中之玻璃系基板120典型可具有範圍自約1.45至約1.65的折射率。進而，用於物件100a及100b中之裂紋減輕層130a和堆疊130b典型具有之折射率可在基板120及膜110 (當存在時)的常見折射率範圍附近某處或在該範圍之間。此等折射率值之差異(例如，介於基板120與裂紋減輕層130a或堆疊130b之間的差異) )可造成不期望的光學干涉效應。詳言之，介面150及/或160(請參見第1A及1B圖)處之光學干涉可導致光譜反射率振盪，從而產生可在物件100a及100b中觀察到的表觀色彩。由於在入射照射角下光譜參考振盪之位移，反射中的色彩會隨視角位移。最終，在入射照射角下觀察到的色彩及色移(color shift)常使裝置使用者分心或為裝置使用者不可接受的，特別是在利用敏銳光譜特徵之照射(例如，螢光照明及某些LED照明)下如此。

根據此揭示內容的態樣，可藉由最小化介面150及160 (請參見第1A及1B圖)之一或二者處的反射率，進而減少整個物件的反射率振盪及反射色移，而減少在物件100a及100b中所觀察到的色彩及色移。在某些態樣中，裂紋減輕層130a或堆疊130b之密度、厚度、成分及/或孔隙率可經特製來最小化介面150及160處之此種反射率。舉例而言，根據前述態樣來配置層130a或堆疊130b可減少跨越可見光譜之振幅及/或反射率之振盪。

如本文所使用，術語「振幅(amplitude)」可包括反射率或透射率之峰值至谷值改變。亦如本文所使用，術語「透射率(transmittance)」可定義為在透過物件100a及100b透射的給定波長範圍內之入射光學功率的百分比。如由CIE標準觀測者所描述，術語「平均透射率(average transmittance)」可指光透射之光譜平均數乘(spectral average)以發光效率函數(luminous efficiency function)。術語「反射率(reflectance)」可類似地定義為在自物件100a及100b反射的給定波長範圍內之入射光學功率之百分比。一般而言，可使用特定線寬來量測透射率及反射率。進一步，片語「平均振幅(average amplitude)」可包括在光學波長區間內在每一可能的100 nm波長範圍內取平均值的反射率或透射率之峰值至谷值變化。如本文所使用，「光學波長區間(optical wavelength regime)」包括自約420 nm至約700 nm之範圍。

根據一或多個實施例，在可見光譜範圍內，積層物件100a及100b可展現85%或更高之平均透射率。在某些實施例中，積層物件100a及100b可展現80%或更高、82%或更高、85%或更高、90%或更高、91%或更高、92%或更高、93%或更高、94%或更高，或95%或更高之平均透射率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

在某些態樣中，於可見光譜範圍內，物件100a及100b可展現20%或更低的平均整體反射率。物件100a、100b的若干實施例，例如，可展現20%或更低、15%或更低、10%或更低、9%或更低、8%或更低、7%或更低、6%或更低，或5%或更低的整體反射率，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。

根據一或多個實施例，物件100a及100b所具有之整體反射率可相同於或低於玻璃系基板120的整體反射率。在一或多個實施例中，物件100a及100b可在光學波長區間內展現相對平坦的透射光譜、反射光譜或透射及反射光譜。在某些實施例中，沿著整個光學波長區間或沿著光學波長區間中之波長範圍節段(wavelength range segment)，相對平坦的透射及/或反射光譜可包括約5百分點(percentage point)或更小之平均振盪振幅(average oscillation amplitude)。波長範圍節段可為約50 nm、約100 nm、約200 nm或約300 nm，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，平均振盪振幅可為約4.5百分點或更小、約4百分點或更小、約3.5百分點或更小、約3百分點或更小、約2.5百分點或更小、約2百分點或更小、約1.75百分點或更小、約1.5百分點或更小、約1.25百分點或更小、約1百分點或更小、約0.75百分點或更小、約0.5百分點或更小、約0.25百分點或更小，或約0百分點，及其之間的所有範圍及子範圍。在一或多個具體實施例中，在光學波長區間內之約100 nm或200 nm之選定波長範圍節段內，物件100及100a可展現透射率，其中來自光譜之振盪具有約80%、約82%、約84%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%或約95%之最大峰值，及其間的所有範圍和子範圍。

在某些實施例中，相對平坦的平均透射率及/或平均反射率可包括沿著光學波長區間中的特定波長範圍節段之最大振盪振幅，其可表示為平均透射率或平均反射率之百分比。亦可沿著光學波長區間中之相同的特定波長範圍節段，來測量積層物件100a及100b的平均透射率或平均反射率。波長範圍節段可為約50 nm、約100 nm或約200 nm。在一或多個實施例中，物件100及100a可展現具有以下平均振盪振幅之平均透射率及/或平均反射率：約10%或更小、約5%或更小、約4.5%或更小、約4 %或更小、約3.5%或更小、約3%或更小、約2.5%或更小、約2%或更小、約1.75%或更小、約1.5%或更小、約1.25%或更小、約1%或更小、約0.75%或更小、約0.5%或更小、約0.25%或更小，或約0.1%或更小，及其之間的所有範圍及子範圍。物件可沿著光學波長區間中之約50 nm、約100 nm、約200 nm或約300 nm之波長範圍節段展現此類基於百分比之平均振盪振幅。舉例而言，根據此揭示內容的物件可在光學波長區間內沿著約500 nm至約600 nm之波長範圍(其為約100 nm之波長範圍節段)展現約85%之平均透射率。物件亦可沿著相同波長範圍(500 nm至約600 nm)展現約3%之基於百分比的振盪振幅，這表示沿著自500 nm至約600 nm的波長範圍的絕對(非基於百分比的)振盪振幅為約2.55百分點。舉例而言，若平均透射率為85%，且振盪代表該85%的3%，則從絕對值來看，3%乘以85%等於2.55%，這表示從絕對值來看，振盪振幅峰值將為86.275且谷值將為83.725，因為85%為平均值，且86.275-83.725 = 2.55。

如第11及12圖所示，某些實施例與併入有本文所揭示之物件100a、100b的裝置有關。第11至12圖所示之裝置為行動電話，但可包括具有顯示器之任何裝置或物件(例如，消費性電子產品，包括行動電話、平板、電腦、可穿戴裝置(如，手錶)、導航系統等)、建築物件、運輸物件(例如，汽車、火車、航空器、水上飛機等等)、用具物件，或需要某種程度的透明度、防刮性、耐磨性或前述組合之任何物件。第1A圖顯示消費性電子裝置1000，其包括：殼體1020，該殼體1020具有前部1040、背部1060及側表面1080；電子部件(未圖示)，該電子部件可至少部分地或全部位於該殼體內，並可包括至少一控制器、記憶體及顯示器1120，該顯示器1120可處於該殼體之前表面處或與該殼體之前表面相鄰；以及物件100a、100b，該物件100a、100b位於殼體的前表面處或上方，致使其處於顯示器上方。在某些實施例中，殼體1020包括物件100a、100b，且物件100a、100b可在背部1060、側表面1080或前部1040之部分的任何一或多者處。

本揭示內容的某些實施例與形成物件100a及100b的方法有關。在一或多個實施例中，此類方法可包括：獲得玻璃系基板120；將防刮膜110設置在玻璃系基板的第一主表面上，以在其之間產生有效介面；及控制有效介面之有效黏附能量。在若干態樣中，此類方法可包括：獲得玻璃系基板120並在基板上產生有效介面，及控制有效介面之有效黏附能量。在一或多個實施例中，所述方法可包括：控制有效黏附能量至小於約4 J/m² 。在一或多個實施例中，控制有效黏附能量可包括：在設置防刮膜110 (例如，就物件100a、100b而言)之前，將裂紋減輕層130a或堆疊130b設置在玻璃系基板120的表面(例如，主表面122、124中之一或多者及/或一或多個次表面)上。換句話說，就物件100a、100b而言，控制有效黏附能量可包括：將裂紋減輕層130a或堆疊130b設置在膜110與玻璃系基板120之間。

根據某些實作，形成物件100a及100b的方法可利用裂紋減輕層130a或堆疊130b，所述裂紋減輕層130a或堆疊130b包括有機矽酸鹽材料，例如，甲基化二氧化矽(methylated silica)。藉此，用於形成物件100a、100b的這些方法可利用用於沉積裂紋減輕層130a或堆疊130b之步驟，所述步驟可包括以下沉積技術中之任一者：大氣壓電漿化學氣相沉積(AP-CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)或玻璃上旋塗(SOG)處理技術。在某些態樣中，有機矽酸鹽材料之特徵在於具有小於四之平均矽連接性之矽氧烷網狀結構，其中每一矽原子平均具有與至多三個有機基團直接鍵結的某些非零機率。典型地，可由單官能有機矽化合物、雙官能有機矽化合物或三官能有機矽化合物視請況與其它添加物(如，矽前驅物及氧化劑)之反應形成此類材料。

在一或多個實施例中，所述方法可包括：透過真空沉積製程設置防刮膜110及/或裂紋減輕層130a或堆疊130b。在具體實施例中，此類真空沉積製程可利用至少約25 °C、50 °C、75 °C、100 ºC、200 ºC、300 ºC、400 ºC之溫度，及介於其之間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，可藉由濕式製程形成裂紋減輕層130a或堆疊130b。

在一或多個具體實施例中，方法可包括控制裂紋減輕層130a或堆疊130b及/或防刮膜110的(多個)厚度。可藉由控制用於形成裂紋減輕層、堆疊及/或膜的一或多個製程，以便施加具有期望或預定厚度之裂紋減輕層、堆疊及/或膜，來控制本文所揭示之裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或膜(例如，防刮膜110)的(多個)厚度。在某些實施例中，方法可包括控制裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或防刮膜110的(多個)厚度，以維持(或在某些例子中，增進)玻璃系基板120的平均撓曲強度、玻璃系基板120的功能性質，及/或膜110的功能性質。

在一或多個替代實施例中，所述方法可包括：控制裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或防刮膜110之連續性。控制裂紋減輕層130a或堆疊130b之連續性可包括：形成連續的裂紋減輕層，並移除裂紋減輕層或堆疊之(多個)選定部分，以產生不連續的裂紋減輕層。在其它實施例中，控制裂紋減輕層或堆疊之連續性可包括：選擇性地形成裂紋減輕層或堆疊，以形成不連續的裂紋減輕層或堆疊。這樣的實施例可使用遮罩、蝕刻劑及其組合來控制裂紋減輕層130a或堆疊130b之連續性。

在一或多個替代實施例中，所述方法可包括：當裂紋減輕層130a或堆疊130b設置在玻璃系基板120 (就形成積層物件100a、100b之方法而言)上時，但在防刮膜110 (特別是就物件100a、100b而言)沉積之前，控制裂紋減輕層130a或堆疊130b的表面能量。在製造的此中間階段控制裂紋減輕層130a或堆疊130b的表面能量可適用於建立可重複製造製程。在一或多個實施例中，所述方法可包括：將裂紋減輕層130a或堆疊130b的表面能量(如當裂紋減輕層130a或堆疊130b未受覆蓋且暴露至空氣時所量測)控制到小於約70 mJ/m² 或更小、60 mJ/m² 或更小、50 mJ/m² 或更小、40 mJ/m² 或更小、30 mJ/m² 或更小、20 mJ/m² 或更小，但在某些例子中，大於約15 mJ/m² ，及介於前述值之間的所有範圍及子範圍。在一或多個實施例中，前述表面能值及範圍包括極性分量及分散分量，且可藉由將由S. Wu (1971)開發的已知理論模型擬合至三種測試液體(水、二碘甲烷及十六烷)之三個接觸角來量測(請參見 S. Wu,J. Polym. Sci., Part C, 第34 卷, 第19-30頁, 1971)。

裂紋減輕層的表面能量

如本文所述，裂紋減輕層的表面能量是當裂紋減輕層存在於載體上時對裂紋減輕層的表面能量進行之測量。一般而言，可在裂紋減輕層被沉積及/或進一步處理(例如，藉由以氮或氮與氧之混合物活化)後測量裂紋減輕層30的表面能量。可藉由在空氣中測量固體表面上分別沉積的三種液體—水、二碘甲烷和十六烷—的靜態接觸角，來間接測量固體表面的表面能量。如下文所述，可根據Wu模型來測定本文所揭示之表面能量(請參見：S. Wu, J. Polym. Sci. C, 34, 19, 1971)。在Wu模型中，可藉由將理論模型擬合至三種測試液體：水、二碘甲烷及十六烷之三個接觸角，來測量表面能量(包括總體、極性及分散分量)。可從所述三種液體的接觸角值進行回歸分析，以計算固體表面能量的極性和分散分量。用來計算表面能量值之理論模型可包括以下三個獨立等式，以將所述三種液體的所述三個接觸角值與固體表面(以下標「S」表示)還有所述三種測試液體的表面能量之分散和極性分量關聯起來：

(1)

(2)

(3)

其中，下標「W」、「D」及「H」分別代表水、二碘甲烷和十六烷，且上標「d」及「p」則分別代表表面能量的分散和極性分量。由於二碘甲烷和十六烷基本上是非極性液體，因此可將上面的等式組簡化為：

(4)

(5)

(6)

從以上三個等式(4至6)之組可知，藉由回歸分析可計算兩個未知參數，固體表面的分散和極性表面能量分量，

和

。然而，採用此方式可測量之固體表面的表面能量之最大值有極限。彼極限最大值為水的表面張力，其為約73 mJ/m² 。若固體表面的表面能量明顯大於水的表面張力，則表面將被水完全潤濕，從而導致接觸角接近零。因此，在表面能量的這個值以外，所有計算得到的表面能量值可以對應到約73至75 mJ/m² ，而無論真實表面能量值為何。舉例而言，若兩個固體表面的真實表面能量為75 mJ/m² 和150 mJ/m² ，則就兩個表面而言，使用液體接觸角計算得到的值將為約75 mJ/m² 。

因此，可藉由在空氣中將液滴置於固體表面上，並測量接觸線處的固體表面與液體-空氣界面之間的角度，來測量本文所揭示的所有接觸角。因此，當請求自55 mJ/m² 至75 mJ/m² 的表面能量值時，應理解的是，這些值對應的是基於上述方法所計算之表面能量值，而不是對應實際表面能量值，當所計算的值接近實際表面能量值時，實際表面能量值可能大於75 mJ/m² 。

在一或多個實施例中，所述方法可包括：在裂紋減輕層130a或堆疊130b中產生受控量之孔隙率。所述方法可視情況包括：如本文他處所述般，控制裂紋減輕層130a或堆疊130b之孔隙率。所述方法可進一步包括：經由控制裂紋減輕層或堆疊之沉積和製造製程，來控制裂紋減輕層130a、堆疊130b及/或膜110之固有膜應力。

所述方法可包括：如本文所述，將額外的膜設置於玻璃系基板120上。在一或多個實施例中，所述方法可包括：將額外的膜設置於玻璃系基板上，致使所述額外的膜設置在玻璃系基板120與裂紋減輕層130a或堆疊130b之間，在裂紋減輕層130a或堆疊130b與防刮膜110之間，或者，致使膜110介於裂紋減輕層130a或堆疊130b與額外的膜之間。或者，所述方法可包括：將額外的膜設置於玻璃系基板120的相對主表面(其與上面設置有膜的表面相對)上。

在一或多個實施例中，所述方法可包括：在將裂紋減輕層130a、堆疊130b、防刮膜110及/或額外的膜設置於玻璃系基板上之前或之後，強化玻璃系基板120。可以化學方式或其它方式強化玻璃系基板120。可在將裂紋減輕層130a或堆疊130b設置於玻璃系基板120上之後，但在將膜110設置於玻璃系基板上之前，強化玻璃系基板120。可在將裂紋減輕層130a或堆疊130b和膜110設置於玻璃系基板120上之後，但在將額外的膜(若有的話)設置於玻璃系基板上之前，強化玻璃系基板120。在不利用額外的膜之情況下，可在將裂紋減輕層130a或堆疊130b和膜110設置於玻璃系基板上之後，強化玻璃系基板120。對於期望低翹曲的玻璃系基板而言，可在任何塗佈之前進行強化；通常將會是這種情況。

以下實例表示本揭示內容之若干非限制性實施例。

實例 1: 具有有機矽酸鹽裂紋減輕層及堆疊(如衍生自惰性工作氣體中之TMS/O₂ 氣體混合物)之積層物件的強化。

藉由提供根據以下成分之玻璃系基板，來形成指定為例1A至1C (「例1A至1C」)及2A、2B (「例2A及2B」)之樣本積層物件：約65 mol%的SiO₂ 、約5 mol%的B₂ O₃ 、約14 mol%的Al₂ O₃ 、約14 mol%的Na₂ O及約2.5 mol%的MgO。玻璃系基板具有1 mm之厚度。藉由離子交換以提供約690 MPa之表面CS及約24 μm之DOC，來強化玻璃系基板。藉由將玻璃系基板浸沒於熔融硝酸鉀(KNO₃ )浴中來進行離子交換製程，其中將熔融硝酸鉀浴加熱至在約350 °C至450 °C之範圍內的溫度。玻璃系基板浸沒於所述浴中達3至8小時之時間段，以達成表面CS及DOC。在完成離子交換製程之後，在由Semiclean KG供應之2%濃度的KOH清潔劑溶液(其具有約50 ºC之溫度)中清潔例1A至1C的玻璃系基板。

在實例1中，由於例1A樣本僅含有玻璃系基板，因此例1A樣本代表控制組。類似地，由於例1B樣本含有SiN_x 防刮膜(其具有約440 nm之厚度)，且缺少包含有機矽酸鹽材料之裂紋減輕層或堆疊，因此例1B樣本也作為控制組。在例1B樣本中，SiN_x 防刮膜係在Plasma-Therm Versaline HDPCVD系統中於200°C下以矽烷前驅物氣體及氮氣來沉積。進而，由於例1C樣本含有SiN_x 防刮膜(其具有約2微米之厚度)，且缺少包含有機矽酸鹽材料之裂紋減輕層或堆疊，因此例1C樣本也作為控制組。

在實例1中，也製備指定為例2A及例2B的樣本。就例2A至2B樣本而言，製備根據例1B條件(例如，具有約440 nm之厚度的SiN_x 膜)的經強化之玻璃系基板及防刮膜。此外，例2A及2B各自具有裂紋減輕層(例2A)或裂紋減輕堆疊(例2B)，所述裂紋減輕層及裂紋減輕堆疊包含衍生自三甲基矽酸鹽(trimethylsilicate；TMS)的有機矽酸層，所述有機矽酸層設置於基板與SiN_x 防刮膜之間。因此，在將防刮膜沉積於裂紋減輕層或堆疊上之前，將裂紋減輕層或堆疊的(多個)有機矽酸層設置在玻璃系基板上方。在例2A中，裂紋減輕層具有約~300 nm之目標厚度及約7.6 GPa之彈性模數。在例2B中，裂紋減輕堆疊包含約三個雙層，其中各個雙層具有約55 nm之目標後度；各個雙層的第一層具有約40 nm之厚度及約7.6 GPa之彈性模數；且各個雙層的第二層具有約15 nm之厚度及29 GPa之彈性模數。

在線性DBD類型大氣電漿系統中，使用大氣電漿化學氣相沉積(APCVD)製程來沉積例2A及2B中的這些裂紋減輕層及堆疊，所述線性DBD類型大氣電漿系統(在空氣中，約70至100 °C下)使用20至70 sccm的TMS氣體、約130 sccm的O₂ 氣體，及約400至600W的電漿功率，且電漿頭與玻璃系基板之間有約2至5 mm的距離。類似地，例5C及5D中所用的TMS層分別具有50及~300 nm之目標厚度。更具體而言，使用45 sccm的TMS及130 sccm的O₂ 氣體對被指定為例2A之樣本的裂紋減輕層進行處理。進而，對被指定為例2B之樣本的裂紋減輕堆疊進行以下處理：就各個雙層的第一層使用45 sccm的TMS及130 sccm的O₂ 氣體，並就各個雙層的第二層使用25 sccm的TMS及130 sccm的O₂ 氣體。

使用環對環(ring-on-ring；ROR)負載致斷裂測試來證明例1A至1C、2A及2B之平均撓曲強度之保留，如第6圖所示。針對ROR負載致斷裂測試，將具有膜及/或裂紋減輕層之側面置於張力狀態。ROR負載致斷裂測試參數包括：1.6 mm之接觸半徑、1.2 mm/分鐘之十字頭速度、0.5吋之負載環直徑，及1吋之支撐環直徑。在測試之前，將黏附膜置放於待測試之樣本的兩側上，以容納破碎之玻璃碎片。

如第6圖所圖解，將裂紋減輕層或裂紋減輕堆疊(其包含由TMS及O₂ 氣體衍生之有機矽酸鹽材料)添加至具有SiN_x 防刮膜及玻璃系基板之積層物件(分別為例2A及2B)，可導致積層物件能保留與類似配置但不具有此類裂紋減輕層或堆疊和防刮膜之積層物件(例1A)約相同之平均撓曲強度。如亦由第6圖所示，包含厚度為440 nm或2微米之防刮膜(請參見例1B、1C)而沒有任何裂紋減輕層或堆疊顯著地降低了玻璃系基板的平均撓曲強度(請參見例1A)。更具體來說，具單一有機矽酸鹽裂紋減輕層和440 nm的SiN_x 防刮膜之積層物件(例2A)所展現的平均撓曲強度為類似配置但不具有此類裂紋減輕層或防刮膜之積層物件(例1A)的約74%。進而，具有機矽酸裂紋減輕堆疊及440 nm之SiN_x 防刮膜之積層物件(例2B)所展現的韋伯特徵強度(Weibull characteristic strength)為類似配置但不具有此類裂紋減輕堆疊及防刮膜之積層物件(例1A)的約90%。咸信，利用此實例的SiNx防刮膜之積層物件所獲得的以上結果可推及其它防刮膜成分(包括SiO_x N_y 、AlN_x 、AlO_x N_y 及Si_u Al_v O_x N_y 材料)。此預期趨勢的基礎包括來自個別實驗的結果，即這些替代的防刮材料可被製造成具有與此實例中利用之SiNx材料相似的折射率、硬度、彈性模數、膜應力及裂紋起始應變值(crack onset strain value)。因此，可製造這些替代的防刮膜材料(鑒於本揭示內容中概述的原理，只有些微修飾)，以與現有實例中所述之有機矽酸鹽裂紋減輕層結合而起相似作用。

儘管含有裂紋減輕堆疊之積層物件(例2B)相對於含有裂紋減輕層之積層物件(例2A)似乎能保留稍微更高的強度，但例2A中之裂紋減輕層的總厚度為約300 nm，且例2B中之裂紋減輕堆疊的總厚度為顯著較薄的約165 nm。還應該認識到，例如以上描述所詳述之有機矽酸層厚度、成分變化、彈性模數及多層結構之更寬範圍的組合，預期可提供與積層物件的現有實例中所展現的那些結果類似的結果。舉例而言，預期這些有機矽酸的變化對有機矽酸鹽層與下方基板之間，及有機矽酸鹽層與有機矽酸鹽層上方的防刮膜之間的表面和黏附能量具有最小的影響。

在第7圖中，就來自以上實例1之指定為例1A的積層物件(即，玻璃系基板控制組)還有例2A及2B的裂紋減輕層(不含SiN_x 防刮層)，提供反射率及透射率光譜。由於佈署在裂紋減輕層上方之防刮膜可能支配此揭示內容之積層物件的最佳性質，因此可評論，就證明裂紋減輕層對本揭示內容之積層物件的整體光學性質相對缺乏任何影響之目的而言，沒有此類防刮膜的樣本是有代表性的。圖例中的前綴字「R」和「T」分別表示對應於反射率和透射率數據的一系列數據。如第7圖所示，光學波長區間(即，自400 nm至800 nm)中之反射率和透射率光譜中的振盪不大於約10至15%。進而，具有裂紋減輕層或裂紋減輕堆疊(所述裂紋減輕層和裂紋減輕堆疊包含有機矽酸鹽材料)的積層物件(例2A及2B)在自約400 nm至約800 nm展現約90%的透射率，與在沒有任何裂紋減輕層或堆疊之未塗佈玻璃的控制組樣本中觀察到的透射率大致相同。

請參見第8圖，此圖描繪了吸收率，A (即，A = 1–(R+T))作為例1A (即，玻璃系基板控制組)、2A及2B之波長的函數，其中R為反射率，且T為透射率。在這個特定的測量中，吸收率也可以包括散射光。也就是說，量「1-(R+T)」等於透射率與反射率(如第7圖所描繪)的總和與單位(unity)之間的差。因此，「1-(R+T)」反映了被吸收及/或散射，而不是被反射或透射穿過樣本的光之量。在第8圖中，具有機矽酸鹽裂紋減輕層(~300 nm厚)之積層物件(即，例2A)明顯展現出在可見波長範圍中之一定的吸收率。進而，就例2A所觀察到的吸收率水平高於例2B的具有機矽酸鹽裂紋減輕堆疊(~165 nm厚)之積層物件的吸收率水平，且甚至高於玻璃系基板控制組(例1A)的吸收率水平。不受限於理論，咸信在例2A及2B之裂紋減輕層及堆疊內的有機矽酸鹽材料中之C-Si及C-C鍵結分別為比未塗佈之玻璃系基板控制組(實例1)之吸收率相對更高的這些吸收率水平之成因。

現請參見第9A及9B圖，該等圖式提供了透射率及反射率色彩圖，其顯示在D65光照(D65 illumination)下，實例1之例1A、2A及2B樣本的a*及b*色彩座標。從這些圖中繪製的數據可明顯看出，包括裂紋減輕堆疊之積層物件(例2B)比包括裂紋減輕層之積層物件(例2A)更為色彩中性(color neutral)。進而，相較於例2A樣本(其包含約300 nm的厚度之有機矽酸鹽裂紋減輕層)，例2B樣本(其包含總厚度約165 nm之有機矽酸裂紋減輕堆疊)更接近玻璃系基板控制組樣本(例1A)的色彩座標。

實例 2: 適用於裂紋減輕層及堆疊之有機矽酸層的FTIR光譜分析

如以下表1所詳述並如第10圖所示，根據特定條件，使用APCVD製程將有機矽酸層沉積於玻璃系基板上，並使用傅立葉轉換紅外線分光(Fourier transform infrared spectroscopy；FTIR)技術進行分析。更具體而言，有鑑於不同的製程條件(即，可變的TMS/O₂ 氣體流量比例)，此實例的有機矽酸層具有不同的成分，如表1及第10圖所註記。如由此數據所證實，Si-O-Si峰自約1020 nm之波長向1070 nm之波長偏移表明了有機矽酸層的成分及/或結構已有所改變。。不受限於理論，咸信這些改變可表現在彈性模數的改變(請參見表1)及這些層之其它性質的改變上。如稍早所概述，將O₂ 氣體引入TMS氣體前驅物傾向於造成具較高百分比的Si-O-Si主鏈之有機矽酸層及堆疊，這因而增進了層/堆疊強度，並降低了塗層內聚失效的可能性。

表1 – 針對玻璃系基板上之有機矽酸層的FTIR數據

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

如本文所使用，術語「約(about)」是指數量、尺寸、配方、參數和其它量還有特性不精確且不需要精確，但可依需要為近似及/或更大或更小，反映公差、轉換因子、四捨五入、測量誤差等，以及本案所屬技術領域中具通常知識者所知的其它因素。當用術語「約」來描述某值或某範圍的某端點時，本揭示內容應被理解為包括所指的該特定值或端點。無論本說明書中之範圍的數值或端點是否有記載「約」，範圍的所述數值或端點皆欲包括以下兩個實施例：一個由「約」修飾，且另一個不由「約」修飾。將可進一步理解到，各範圍之端點在與另一端點之關聯性，及與另一端點之獨立性而言均是有意義的。

如本文所用，術語「實質上(substantial)」、「實質上地(substantially)」及其變形(除了當用於「實質上不剝離(substantially no peeling)」中而另外界定之外)欲表示所描述的特徵等於或近似等於某值或描述。舉例而言，「實質上平坦的(substantially planar)」表面欲表示平坦或近似平坦的表面。此外，如上文所界定，「實質上相似(substantially similar)」欲表示兩個值相等或近似相等。在某些實施例中，「實質上相似」可表示在彼此的約10%以內的值，例如在彼此的約5%以內或在彼此的約2%以內的值。

本文中使用的方向性術語—例如上、下、右、左、前、後、頂部、底部—只是參照所描繪的圖式，且無意暗指絕對方向。

如本文所用，術語「該/所述」、「一」意指「至少一」，且不應受限在「只有一」，除非有明確的相反指示。因此，例如，除非前後文清楚指明，否則對「一部件」的引述應包括具有兩個或兩個以上此類部件之實施例。

如本文所用，術語「玻璃系(glass-based)」意在包括至少部分由玻璃製成的任何材料，包括玻璃和玻璃-陶瓷。「玻璃-陶瓷(Glass-ceramics)」包括包括經由受控的玻璃結晶所產生之材料。在實施例中，玻璃-陶瓷可具有約30%至約90%的結晶度。可以使用的玻璃陶瓷系統之非限制性實例可包括：Li2O × Al2O3 × nSiO2 (即，LAS系統)、MgO × Al2O3 × nSiO2 (即，MAS系統)，及ZnO × Al2O3 × nSiO2 (即，ZAS系統)。

10‧‧‧玻璃系基板12‧‧‧膜10a、10b、11、12、13a、13b‧‧‧厚度23‧‧‧雙層33‧‧‧第一層35‧‧‧第二層40‧‧‧玻璃系基板41‧‧‧穿透裂紋42‧‧‧膜43‧‧‧單側偏轉紋44‧‧‧雙側偏轉紋45、47‧‧‧線46‧‧‧阻滯紋48‧‧‧扭折紋100a、100b‧‧‧積層物件110‧‧‧防刮膜120‧‧‧玻璃系基板122、124‧‧‧主表面130a‧‧‧裂紋減輕層130b‧‧‧裂紋減輕堆疊140‧‧‧有效介面150‧‧‧第一介面160‧‧‧第二介面180‧‧‧內聚失效190‧‧‧黏附失效1000‧‧‧消費性電子裝置1020‧‧‧殼體1040‧‧‧前部1060‧‧‧背部1080‧‧‧側表面1120‧‧‧顯示器

第1A圖為根據一或多個實施例之物件的圖解，該物件包含玻璃系基板、防刮膜及裂紋減輕層。

第1B圖為根據一或多個實施例之物件的圖解，該物件包含玻璃系基板、防刮膜及裂紋減輕堆疊。

第2圖為膜或層中之裂紋的發展及裂紋可能的橋接模式之示意圖。

第3圖為膜或層中裂紋之存在及裂紋可能的橋接作為彈性失配α之函數的理論模型之圖解。

第4圖為例示能量釋放比率G_d /G_p 之圖。

第5A圖為根據此揭示內容的某些實施例，與插設在防刮膜與玻璃系基板之間的裂紋減輕層或裂紋減輕堆疊相關之黏附失效(adhesive failure)的示意圖。

第5B圖為根據此揭示內容的某些實施例，插設在防刮膜與玻璃系基板之間的裂紋減輕層或堆疊中之內聚失效的示意圖。

第6圖為表示以下各者(根據由例1A至1C、2A及2B所給定之此揭示內容的態樣)之環對環負載致斷裂測試表現的作圖：玻璃系基板控制組；具有氮化矽防刮膜(2 µm及440 µm)之基板；具有氮化矽防刮膜 (440 µm)及三甲基矽烷系(TMS)有機矽酸鹽裂紋減輕層之基板；及具有氮化矽防刮膜(440 µm)及TMS系有機矽酸裂紋減輕堆疊之基板。

第7圖為表示以下各者(根據由例1A、2A及2B所給定之此揭示內容的某些實施例)之光學透射率及反射率數據作為可見光譜中之波長的函數之作圖：玻璃系基板控制組；具有單一層之TMS系有機矽酸鹽裂紋減輕層之玻璃系基板；及具有多層之TMS系有機矽酸裂紋減輕堆疊之玻璃系基板。

第8圖為表示第7圖所描繪之樣本的吸收率及霧度(haze) (即，吸收率及霧度等於1–(反射率+透射率))數據作為可見光譜中之波長的函數之作圖。

第9A圖為透射率色彩圖，其顯示在D65光照下，第7圖所描繪之樣本的a*及b*色彩座標。

第9B圖為反射率色彩圖，其顯示在D65光照下，第7圖所描繪之樣本的a*及b*色彩座標。

第10圖為就TMS系有機矽酸塗層之傅立葉轉換紅外線(FTIR)分光光譜的作圖，其中TMS系有機矽酸塗層根據本揭示內容的某些實施例在各種TMS及氧氣流比例下被處理。

第11圖為根據一或多個實施例之裝置的頂視圖。

第12圖為第11圖所顯示之裝置的透視圖。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10b、11、12、13b‧‧‧厚度

23‧‧‧雙層

33‧‧‧第一層

35‧‧‧第二層

100b‧‧‧積層物件

110‧‧‧防刮膜

120‧‧‧玻璃系基板

122、124‧‧‧主表面

130b‧‧‧裂紋減輕堆疊

140‧‧‧有效介面

150‧‧‧第一介面

160‧‧‧第二介面

Claims (18)

1. 一種玻璃系物件，包含：一玻璃系基板，包含相對的主表面；一裂紋減輕層，包含一有機矽酸鹽材料，且設置在該等主表面中的一個主表面上；以及一防刮膜，設置在該裂紋減輕層上，該防刮膜包含之彈性模數大於或等於該玻璃系基板之彈性模數，其中該裂紋減輕層包含：從約21GPa至約30GPa之彈性模數，其中該防刮膜包含以下至少一者：一含金屬氧化物、一含金屬氮氧化物、一含金屬氮化物、一含金屬碳化物、一含矽聚合物、一碳、一半導體及前述之組合物，且進而，其中該玻璃系物件包含之平均撓曲強度為該玻璃系基板之平均撓曲強度的至少70%。
2. 如請求項1所述之玻璃系物件，其中該裂紋減輕層具有自約50奈米至約500奈米之一厚度，且該防刮膜具有自約1微米至約3微米之一厚度。
3. 如請求項1所述之玻璃系物件，其中該防刮膜包含以下至少一者：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼(cubic boron nitride)、TiN_x、 SiC、TiC、WC、Si、Ge、銦-錫-氧化物、氧化錫、氟化之氧化錫、氧化鋁鋅、氧化鋅、碳奈米管、石墨烯摻雜之氧化物、含矽氧烷聚合物、含半矽氧烷(silsesquioxane)聚合物、類鑽石碳及前述之組合物。
4. 如請求項1至3中任一項所述之玻璃系物件，其中對於自400奈米至800奈米之波長，沒有該膜之該基板和設置於該玻璃系基板上之該裂紋減輕層的光學透射率，相較於沒有該膜及該層之單獨該基板的光學透射率改變5%或更少，且其中對於自400奈米至800奈米之波長，該玻璃系物件的光學透射率係約90%或更大。
5. 如請求項1至3中任一項所述之玻璃系物件，其中該防刮膜的特徵在於：在該膜於1kg的總負荷下暴露於石榴石刮痕測試(Garnet scratch test)時，該防刮膜實質上不從該玻璃系物件剝離。
6. 一種電子式顯示裝置，包含：一殼體，包含前表面、後表面和側表面；多個電子部件，至少部分地位於該殼體內；以及一顯示器，位在該殼體的該前表面處，或與該殼體的該前表面相鄰，其中如請求項1至3中任一項所述之玻璃系物件 是以下至少一種：設置於該顯示器上方及設置作為該殼體的一部分。
7. 一種玻璃系物件，包含：一玻璃系基板，包含相對的主表面；一裂紋減輕堆疊，設置在該等主表面中的一個主表面上；以及一防刮膜，設置在該裂紋減輕堆疊上，該防刮膜包含之彈性模數大於或等於該玻璃系基板之彈性模數，其中該裂紋減輕堆疊包含N個雙層，且N係從2至100，其中各個雙層包含：(a)一第一層，包含一有機矽酸鹽材料，以及(b)一第二層，包含一有機矽酸鹽材料，該第二層位於該第一層上方，該第一層包含之彈性模數低於該第二層之彈性模數，其中該防刮膜包含以下至少一者：一含金屬氧化物、一含金屬氮氧化物、一含金屬氮化物、一含金屬碳化物、一含矽聚合物、一碳、一半導體及前述之組合物，且進而，其中該玻璃系物件包含之平均撓曲強度為該玻璃系基板之平均撓曲強度的至少70%。
8. 如請求項7所述之玻璃系物件，其中該第一層的特徵在於：自約1GPa至約20GPa之彈性模 數，且該第二層的特徵在於：自約10GPa至約40GPa之彈性模數。
9. 如請求項7所述之玻璃系物件，其中該第一層進一步的特徵在於：自約20奈米至約70奈米之一厚度，且該第二層進一步的特徵在於：自約5奈米至約40奈米之一厚度，且其中該裂紋減輕堆疊具有自約50奈米至約500奈米之一厚度。
10. 如請求項7所述之玻璃系物件，其中N為從2至10，且其中該第一層的特徵在於：自約5GPa至約10GPa之彈性模數，且該第二層的特徵在於：自約25GPa至約35GPa之彈性模數。
11. 如請求項7所述之玻璃系物件，其中該防刮膜包含以下至少一者：SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、SiO_xN_y、Si_uAl_xO_yN_z、AlO_xN_y、SiN_x、AlN_x、立方氮化硼、TiN_x、SiC、TiC、WC、Si、Ge、銦-錫-氧化物、氧化錫、氟化之氧化錫、氧化鋁鋅、氧化鋅、碳奈米管、石墨烯摻雜之氧化物、含矽氧烷聚合物、含半矽氧烷聚合物、類鑽石碳及前述之組合物。
12. 如請求項7所述之玻璃系物件，其中該第一層及該第二層由不同的成分界定。
13. 如請求項7至12中任一項所述之玻璃系物件，其中對於自400奈米至800奈米之波長，塗佈至該玻璃系基板上之該裂紋減輕堆疊的光學透射率相較於單獨該基板的光學透射率改變4%或更少，且其中對於自400奈米至800奈米之波長，該玻璃系物件的光學透射率係約90%或更大。
14. 如請求項7至12中任一項所述之玻璃系物件，其中該防刮膜的特徵在於：在該膜於1kg的總負荷下暴露於石榴石刮痕測試(Garnet scratch test)時，該防刮膜實質上不從該玻璃系物件剝離。
15. 一種電子式顯示裝置，包含：一殼體，包含前表面、後表面和側表面；多個電子部件，至少部分地位於該殼體內；以及一顯示器，位在該殼體的該前表面處，或與該殼體的該前表面相鄰，其中如請求項7至12中任一項所述之玻璃系物件是以下至少一種：設置於該顯示器上方及設置作為該殼體的一部分。
16. 如請求項1所述之玻璃系物件，其中該裂紋減輕層包含：併入一Si-O-Si主鏈結構之有機基團。
17. 如請求項16所述之玻璃系物件，其中併入 該Si-O-Si主鏈結構之該有機基團係甲基基團。
18. 一種玻璃系物件，包含：一玻璃系基板，包含一主表面，該玻璃系基板包含彈性模數及平均撓曲強度；一層，設置於該玻璃系基板的該主表面上，該層包含使用以下者之一氣相沉積製程的產物：(i)50sccm至200sccm的氧氣，及(ii)六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二矽氮烷(hexamethyldislazane；HMDSN)、原矽酸四乙酯(tetraethylorthosilicate；TEOS)、四甲基二矽氧烷(tetramethyldisoloxane；TMDSO)及四甲基矽烷(tetramethylsilane；TMS)中之一或多者；以及一膜，設置於該層上，該膜包含：(i)以下至少一者：一含金屬氧化物、一含金屬氮氧化物、一含金屬氮化物、一含金屬碳化物、一含矽聚合物、一碳、一半導體及前述之組合物，及(ii)彈性模數，大於或等於該玻璃系基板之彈性模數；其中，該物件包含之平均撓曲強度為該玻璃系基板之平均撓曲強度的至少70%。

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