Glass article comprising different parts with different optical proper-ties

A glass or glass ceramic article with distinct transmittance portions effectively blocks stray light in wearable devices, enhancing measurement accuracy and device integrity through seamless construction.

WO2025160887A1PCT designated stage Publication Date: 2025-08-07SCHOTT GLASS TECH (SUZHOU) CO LTD +1
View PDF 7 Cites 0 Cited by

Patent Information

Application Number
PCT/CN2024/075223
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Filing Date
2024-02-01
Publication Date
2025-08-07

AI Technical Summary

Technical Problem

Existing wearable electronic devices face challenges in blocking stray light from reaching measurement light sensors due to imperfect light-blocking solutions, which affect signal-to-noise ratio and measurement accuracy, and current methods compromise mechanical strength or require complex manufacturing.

Method used

An article comprising two volume portions with differing transmittances, formed from a single piece of glass or glass ceramic, where the second volume portion is less transparent to measurement light, effectively blocking stray light without seams or fused parts, ensuring mechanical integrity and hermetic sealing.

Benefits of technology

The solution provides effective light blocking, maintaining measurement accuracy and device integrity while allowing for seamless construction and hermetic sealing, suitable for miniaturized wearable devices.

✦ Generated by Eureka AI based on patent content.

Smart Images

  • Figure CN2024075223_07082025_PF_FP_ABST
    Figure CN2024075223_07082025_PF_FP_ABST
Patent Text Reader

Abstract

An article comprising at least two volume portions of differing internal transmittances at a relevant wavelength is disclosed. A method of making such an article and the use of the article as a cover plate in an electronic device, particularly in a wearable or implantable electronic device are also disclosed. An electronic device comprises such an article, particularly as a cover plate.
Need to check novelty before this filing date? Find Prior Art

Description

Glass article comprising different parts with different optical proper-ties

[0001] The present disclosure relates to an article comprising at least two volume portions of differing internal transmittances at a relevant wavelength. The disclosure also relates to a method of making such an article and to the use of the article as a cover plate in an electronic device, par-ticularly in a wearable or implantable electronic device. The disclosure also relates to an elec-tronic device comprising an article of this disclosure, particularly as a cover plate.

[0002] Background of the Disclosure

[0003] Wearable electronic devices have grown in popularity due to technological advancements that make them more functional and user-friendly. The increasing focus on health and fitness has driven interest in their ability to track various health metrics. Their integration with smartphones enhances the digital experience by providing convenient access to notifications and controls. Additionally, wearables have become fashion statements with options for personalization. The growth of the Internet of Things has also made these devices part of a connected lifestyle. Moreover, as these devices have become more affordable, they appeal to a wider consumer base.

[0004] Wearable devices use a range of sensors and software algorithms to track health metrics. Ac-celerometers and gyroscopes detect movement and orientation, useful for tracking steps and physical activities. Optical sensors in heart rate monitors measure blood flow for heart rate esti-mation. GPS capabilities enable tracking of location and distance for outdoor activities. Bioim-pedance sensors assess body composition and hydration, while temperature sensors monitor body temperature changes. Additionally, galvanic skin response sensors detect sweat gland ac-tivity, providing data on stress levels and fitness. The data from these sensors is processed to offer insights into various aspects of health and fitness.

[0005] Optical sensors in wearable devices measure health metrics, particularly heart rate, by using a method called photoplethysmography (PPG) . This involves shining light, usually from LEDs, onto the skin and measuring the amount of light that is absorbed or reflected. Blood absorbs light, so as the blood volume in the capillaries under the skin increases with each heartbeat, more light is absorbed. By detecting these variations in light absorption, the sensor can calcu-late heart rate. Some advanced wearables use this technology to estimate other metrics like blood oxygen saturation.

[0006] Due to the small sizes of wearables measurement light source, e.g. LED, and measurement light sensor are typically located quite close to each other. Stray light that reaches the measure-ment light sensor without prior interaction with the user’s blood vessels carries no relevant infor-mation, thereby reducing the signal-to-noise ratio and impeding overall measurement quality and accuracy. Thus, it is important to block any light from traveling from the measurement light source to the measurement light sensor without prior interaction with the user.

[0007] Existing solutions for this problem include the application of black ink on the surface of a win-dow element covering both measurement light sensor and measurement light source (e.g. WO 2019 / 050778 A1) . These solutions are imperfect as they allow light to travel from its source to the sensor within the volume of the window element because ink can only be applied to the win-dow surface. Also, black ink may be rubbed off by contact with abrasive surfaces.

[0008] Other solutions rely on composite windows or segmented cover plates, i.e. plates of different materials, having a transparent portion and a non-transparent portion. These solutions suffer from inferior sealing properties, reduced mechanical strength and complicated manufacturing due to the necessity of fusing different materials together, or forming and filling voids in the ma-terial. Further, these solutions do not allow for very small or finely structured light blocking por-tions.

[0009] There is a need for a solution overcoming these shortcomings of the prior art.

[0010] Brief Summary of the Disclosure

[0011] In a first aspect, this disclosure relates to an article comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the sec-ond volume portion having a second oxide composition,

[0012] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0013] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0014] wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide composi-tion compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent.

[0015] This article comprises at least two volume portions of differing transmittances at a relevant wavelength, the measurement wavelength. The first volume portion is more transparent to the wavelength, thus allowing light of this wavelength to pass through the first volume portion. The  second volume portion on the other hand is less transparent to the measurement wavelength, thus forming a shield or blocking volume within the article. When used as a cover plate covering a measurement light source and a measurement light sensor in a wearable device, the article may be very useful preventing stray light from reaching the sensor without prior interaction with a wearer.

[0016] As the difference in compositions between first and second volume portions is low, the article can be formed in one piece. The requirement of a cumulative difference of molar amounts means that the compositions of first and second volume portions are essentially the same. As a result, there is no need to fuse first and second volume portions together to form the article. In-stead, the article can be made from a single, seamless initial article and remains intact and me-chanically strong, capable of forming a hermetic seal, e.g. to moisture. Although this disclosure discusses articles with a first and a second volume portion, this does not exclude the presence of further volume portions of the first type (high internal transmittance) and / or the second type (low internal transmittance) .

[0017] In a second aspect, this disclosure relates to a method of making an article, comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0018] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0019] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0020] wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide composi-tion compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent, the method comprising

[0021] forming an initial article having the first oxide composition,

[0022] irradiating a volume portion of the initial article,

[0023] tempering the irradiated initial article such that the transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is reduced sufficiently to achieve the ratio T1 / T2.

[0024] The method relies on an initial article of the first oxide composition to produce the article of the first aspect. The initial article will typically be in one piece, i.e. without seams or fused parts, providing for good mechanical strength and hermetic sealing properties. The second volume  portion is formed by irradiation of a volume portion that is planned to be converted into the sec-ond volume portion. Irradiation will cause formation of initial nucleation sites in the article. Upon tempering, crystals will form around these sites, causing internal transmittance to drop drasti-cally, thereby forming second volume portions. By application of focused light beams, irradiation can be restricted to very small areas or volumes, allowing even very fine structures to be formed and converted into second volume portions. Further, as the initial article is transparent to the ir-radiation wavelength, the second volume portions can be formed not only at the surface of the article but across the entire thickness thereof, allowing for a complete light shield within the arti-cle. In fact, second volume portions can be formed as desired within the article. Internal trans-mittance can be chosen as desired by adjusting initial irradiation doses and tempering times.

[0025] In a third aspect, this disclosure relates to an article comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the sec-ond volume portion having a second oxide composition,

[0026] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0027] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0028] wherein

[0029] - the first volume portion consists of glass, in particular photo-crystallizable glass,

[0030] - the second volume portion consists of glass ceramic, and / or

[0031] - a material of the first volume portion can be converted into a material of the second vol-ume portion by light irradiation followed by heat treatment.

[0032] In a fourth aspect, this disclosure relates to a method of making an article, comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0033] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0034] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0035] wherein

[0036] - the first volume portion consists of glass, in particular photo-crystallizable glass,

[0037] - the second volume portion consists of glass ceramic, and / or

[0038] - a material of the first volume portion can be converted into a material of the second vol-ume portion by light irradiation followed by heat treatment,

[0039] the method comprising

[0040] forming an initial article having the first oxide composition,

[0041] irradiating a volume portion of the initial article,

[0042] tempering the irradiated initial article such that the transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is reduced sufficiently to achieve the ratio T1 / T2.

[0043] In a fifth aspect, this disclosure relates to a method of using an article as a cover plate in an electronic device, particularly in a wearable or implantable electronic device.

[0044] In a sixth aspect, this disclosure relates to an electronic device comprising an article of this dis-closure, particularly as a cover plate.

[0045] The article is particularly useful as a cover plate in electronic devices such as wearable or im-plantable devices that measure at least one property by optical methods. Wearables and im-plantables will continue to be miniaturized, thus reducing the distance between a measuring light source and a measuring light sensor in a device. As a consequence, the problems of stray light reducing the signal-to-noise ratio of the measurement will increase, unless cross-talk be-tween different units of the device is reduced. This disclosure provides for useful articles, meth-ods and devices that will be very helpful in ever smaller electronic devices.Brief Description of the Drawings

[0046] Figure 1 shows transmission spectra of a first volume portion and second volume portions ac-cording to this disclosure.

[0047] Figure 2 schematically shows the back side of a wearable electronic device having an article of this disclosure as a cover plate.

[0048] Figure 3 schematically shows an article of the present disclosure consisting of volume portions of first and second type.

[0049] Figure 4 schematically shows an article of the present disclosure consisting of volume portions of first and second type.

[0050] Figure 5 schematically shows an article of the present disclosure consisting of volume portions of first and second type.

[0051] Detailed Description of the Disclosure

[0052] Definitions

[0053] A “wearable electronic device" or just “wearable” relates to electronic devices with the purpose of being worn by its user and measuring one or more parameter relating to the user. In this dis-closure, “wearable” includes implantable or implanted electronic devices.

[0054] A “measurement light source” is a light source emitting light, including light of the measurement wavelength, such as an LED. Examples of measurement light sources include LEDs emitting light in the visible wavelength range, such as light of 530 nm and / or 660 nm.

[0055] A “measurement light sensor” is a sensor capable of measuring the amount of light of the meas-urement wavelength, such as a CCD sensor.

[0056] In this disclosure, the “major surfaces” of an article, are the surfaces with the largest areas among all surfaces of the article. For example, a plate shaped article typically has two major surfaces of about the same size and four surfaces of smaller sizes.

[0057] The “thickness” of an article is the shortest distance between its major surfaces. The “length” of an article is its extension along its longitudinal axis, and its “width” is its extension perpendicular to its longitudinal axis and essentially perpendicular to its thickness direction.

[0058] “Compressive stress” (CS) is the induced compression of the glass network after ion exchange in a surface layer of a glass article. CS usually decreases from a maximum value at the surface of the glass article (surface CS) towards the inside of the glass article. As is customary in the art, any indication of CS in this disclosure relates to the maximum value of the respective sur-face. Commercially available test machines such as FSM6000LE (company ORIHARA INDUS-TRIAL CO. LTD) or SLP1000 (company “ORIHARA” , Japan) can be used to measure the CS.

[0059] “Depth of layer” (DoL) is the thickness of the layer at the surface of a glass article where CS ex-ists, which essentially corresponds to the thickness of an ion exchanged layer. Commercially available test machines such as FSM6000 (company “Luceo Co., Ltd. ” , Japan / Tokyo) can be used to measure the DoL by a wave guide mechanism.

[0060] In this disclosure, “bulk” refers to the part or parts of the glass article outside the compressive stress layer, i.e. to the part or parts of the glass article in which ion exchange has not taken  place. Typically, the compressive stress layer extends from the surface of the glass article to a certain depth with CS decreasing from the surface towards the center of the glass article. Where the compressive stress layer ends, the bulk starts.

[0061] In this disclosure, “photo-crystallizable” refers to the property of the glass to be transformable into crystallized glass or glass ceramic, in particular by crystallization. Transformation of the photo-crystallizable glass into the crystallized glass or glass ceramic typically comprises forming crystallization nuclei and growing crystals. A photo-crystallizable glass in the sense of this dis-closure is a glass that can be transformed into crystallized glass or glass ceramic by irradiation with light, in particular UV light (for example wavelength 290 to 330 nm) , followed by tempering (for example at temperatures below 700℃ or below 600℃) , in particular including a nucleation step and a ceramization step. There are photo-structurable glasses having the property of being photo-crystallizable. However, these glasses are etched subsequent to ceramization for the pur-pose of structuring the glasses. Ceramization for the purpose of subsequent structuring does not achieve the low internal transmittance of the present disclosure. For achieving the low inter-nal transmittance of the present disclosure, the irradiation dose has to be larger and the cerami-zation has to be longer as compared to the protocols applied for subsequent structuring.

[0062] In this disclosure, “cumulative difference of molar amounts of all elements” refers to the sum of the absolute values of the differences of the molar amounts of all elements in one oxide compo-sition compared to another oxide composition. The cumulative difference of molar amounts of all elements is calculated by determining the difference of the amounts of each element be-tween both compositions and summing up the absolute values of all differences. For example, if one oxide composition has 73 wt. -%SiO2, 2 wt. -%Al2O3, 13 wt. -%Na2O, 1 wt. -%K2O and 11 wt. -%CaO, its composition in terms of elements is approximately 25.3 at. -%Si, 0.8 at. -%Al, 8.8 at. -%Na, 0.4 at. -%K, 4.1 at. -%Ca and 60.6 at. -%O. The unit at. -% (atom-%) indicates the mo-lar proportion of atoms of the indicated element in the composition. For example, another oxide composition having 72 wt. -%SiO2, 0.5 wt. -%Al2O3, 14 wt. -%Na2O, 4.5 wt. -%MgO and 9 wt. -%CaO has the following elemental composition: 24.8 at. -%Si, 0.2 at. -%Al, 9.3 at. -%Na, 2.3 at. -%Mg, 3.3 at. -%Ca and 60.1 at. -%O. The cumulative difference of molar amounts of all ele-ments is calculated as 0.5 at. -%+ 0.6 at. -%+ 0.5 at. -%+ 0.4 at. -%+ 2.3 at. -%+ 0.5 at. -%= 5.6 at. -%as illustrated in the following table:

[0063] If both glasses being compared have an identical composition, the cumulative difference of mo-lar amounts of all elements is 0 at. -%.

[0064] In this disclosure, “internal transmittance at a reference thickness” refers to the internal transmit-tance at the respective thickness. The internal transmittance or internal transmission can be measured with the help of methods which are known by a person skilled in the art. The infor-mation given with respect to a “reference thickness” does not mean that the glass has this thick-ness, because it only means that the information given with respect to the internal transmission relates to this thickness.

[0065] Article

[0066] In one aspect, the disclosure relates to an article (in particular an article comprising or consist-ing of both glass and glass ceramic) comprising at least a first volume portion and a second vol-ume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0067] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wave-length,

[0068] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0069] wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide com-position compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent.

[0070] In one aspect, the disclosure relates to an article (in particular an article comprising or consist-ing of both glass and glass ceramic) comprising at least a first volume portion and a second vol-ume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0071] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wave-length,

[0072] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0073] wherein

[0074] - the first volume portion consists of glass, in particular photo-crystallizable glass,

[0075] - the second volume portion consists of glass ceramic, and / or

[0076] - a material of the first volume portion can be converted into a material of the second vol-ume portion by light irradiation followed by heat treatment.

[0077] In some embodiments, the measurement wavelength is suitable for measuring at least one value of interest, such as a heart rate, a blood oxygen value, an analyte concentration, a blood alcohol level, a blood glucose level.

[0078] In some embodiments, the measurement wavelength includes at least one wavelength in a range of from 300 nm to 1, 500 nm, such as 530 nm, 660 nm, 870 nm, or 940 nm.

[0079] Transmittance T is indicated herein with reference to a reference thickness of 0.50 mm unless indicated otherwise. For example, when it is indicated herein that T1 is at least 0.90 at 530 nm, this means that the first transmittance T1 is at least 0.90 at a wavelength of 530 nm and a refer-ence thickness of 0.50 mm.

[0080] In some embodiments, the ratio T1 / T2 is in a range of from 5.0 to 15000, from 10 to 11000, from 20 to 7500, from 50 to 5000, from 100 to 1000, from 125 to 500, or from 150 to 250 at a refer-ence thickness of 0.50 mm. In some embodiments, the ratio T1 / T2 is at least 5.0, at least 10, at least 20, at least 50, at least 100, at least 125, or at least 150 at a reference thickness of 0.50 mm. In some embodiments, the ratio T1 / T2 is at most 15000, at most 11000, at most 7500, at most 5000, at most 1000, at most 500, or at most 250 at a reference thickness of 0.50 mm.

[0081] In some embodiments, T1 is at least 0.90, for example at least 0.91, or at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is less than 0.05, for example at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005, at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0082] In some embodiments, T1 is at least 0.90, at least 0.91, or at least 0.92 at 530 nm, and / or T2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 530 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.90, at least 0.91, or at least 0.92 at 660 nm, and / or T2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 660 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.90, at least 0.91, or at least 0.92 at 870 nm, and / or T2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 870 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.90, at least 0.91, or at least 0.92 at 940 nm, and / or T2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most  0.005 at 940 nm.

[0083] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0084] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0085] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0086] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0087] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0088] In some embodiments, T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.91 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, T1 is at least 0.92 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0089] In some embodiments, T1 is in a range of from 0.90 to 0.99, from 0.91 to 0.98, or from 0.92 to  0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or T2 is in a range of from 0.0001 to less than 0.05, from 0.0005 to 0.04, from 0.001 to 0.03, from 0.002 to 0.02, from 0.003 to 0.01 or from 0.004 to 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0090] In some embodiments, T1 is at most 0.99, at most 0.98, or at most 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0091] In some embodiments, T2 is at least 0.0001, at least 0.0005, at least 0.001, at least 0.002, at least 0.003, or at least 0.004 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0092] In some embodiments, the first volume portion has a first internal transmittance Ti1 at a meas-urement wavelength, and the second volume portion has a second internal transmittance Ti2 at the measurement wavelength, wherein a ratio Ti1 / Ti2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm.

[0093] Internal transmittance Ti is indicated herein with reference to a reference thickness of 0.50 mm unless indicated otherwise. For example, when it is indicated herein that Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, this means that the first internal transmittance Ti1 is at least 0.95 at a wavelength of 530 nm and a reference thickness of 0.50 mm.

[0094] In some embodiments, the ratio Ti1 / Ti2 is in a range of from 5.0 to 15000, from 10 to 11000, from 20 to 7500, from 50 to 5000, from 100 to 1000, from 125 to 500, or from 150 to 250 at a refer-ence thickness of 0.50 mm. In some embodiments, the ratio Ti1 / Ti2 is at least 5.0, at least 10, at least 20, at least 50, at least 100, at least 125, or at least 150 at a reference thickness of 0.50 mm. In some embodiments, the ratio Ti1 / Ti2 is at most 15000, at most 11000, at most 7500, at most 5000, at most 1000, at most 500, or at most 250 at a reference thickness of 0.50 mm.

[0095] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95, at least 0.98 or at least 0.99, at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is less than 0.05, for example at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005, at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0096] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95, at least 0.98 or at least 0.99 at 530 nm, and / or Ti2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 530 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.95, at least 0.98 or at least 0.99 at 660 nm, and / or Ti2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 660 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.95, at least 0.98 or at least 0.99 at 870 nm, and / or Ti2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at most 0.005 at 870 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.95, at least 0.98 or at least 0.99 at 940 nm, and / or Ti2 is less than 0.05, at most 0.04, at most 0.03, at most 0.02, at most 0.01 or at  most 0.005 at 940 nm.

[0097] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0098] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.04 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0099] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.03 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0100] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.02 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0101] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.01 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0102] In some embodiments, Ti1 is at least 0.95 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.98 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm. In some embodiments, Ti1 is at least 0.99 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is at most 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0103] In some embodiments, Ti1 is in a range of from 0.95 to 1.00, from 0.98 to 0.999, or from 0.990 to  0.995 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or Ti2 is in a range of from 0.0001 to less than 0.05, from 0.0005 to 0.04, from 0.001 to 0.03, from 0.002 to 0.02, from 0.003 to 0.01 or from 0.004 to 0.005 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0104] In some embodiments, Ti1 is at most 1.00, at most 0.999, at most 0.998, at most 0.997, at most 0.996, or at most 0.995 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0105] In some embodiments, Ti2 is at least 0.0001, at least 0.0005, at least 0.001, at least 0.002, at least 0.003, or at least 0.004 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.

[0106] In some embodiments, the cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide composition compared to the first oxide composition is not more than 5.00 at. -%, for ex-ample at most 4.00 at. -%, at most 3.00 at. -%, at most 2.00 at. -%, at most 1.50 at. -%, at most 1.25 at. -%, at most 1.00 at. -%, at most 0.90 at. -%, at most 0.75 at. -%, at most 0.50 at. -%, at most 0.25 at. -%, at most 0.10 at. -%, at most 0.05 at. -%, at most 0.02 at. -%, at most 0.01 at. -%, or even 0.00 at. -%. It is a particular advantage of the present disclosure that first and second volume portion may have substantially the same composition.

[0107] The skilled person knows how determine the composition of the first and / or second volume por-tion. The composition of the first and / or second volume portion may for example be determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) , atomic absorption spectrometry (AAS) , mass spectrometry (MS) , electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry (EDS) , X-ray diffraction (XRD) , or X-ray fluorescence (XRF) . For example, for de-termining the cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide com-position compared to the first oxide composition, the compositions of first and second oxide composition are in particular to be determined by the same method. For example, if the compo-sition of the first volume portion is determined by XRF, the composition of the second volume portion is in particular also determined by XRF. Likewise, if the composition of the first volume portion is determined by ICP-AES, the composition of the second volume portion is in particular also determined by ICP-AES.

[0108] In some embodiments, the article has a thickness of not more than 3.0 mm, a length of not more than 100 mm, and / or a width of not more than 100 mm.

[0109] In some embodiments, the article has a thickness of at most 3.0 mm, for example at most 2.5 mm, at most 2.0 mm, at most 1.75 mm, at most 1.5 mm, or at most 1.25 mm. In some embodi-ments, the article has a thickness of at least 0.05 mm, for example at least 0.10 mm, at least 0.15 mm, at least 0.20 mm, at least 0.25 mm, or at least 0.30 mm. In some embodiments, the article has a thickness in a range of from 0.05 to 3.0 mm, for example from 0.10 to 2.5 mm, from  0.15 to 2.0 mm, from 0.20 to 1.75 mm, from 0.25 to 1.5 mm, or from 0.30 to 1.25 mm.

[0110] In some embodiments, the thickness of the article defined as the distance between first and second major surface may vary depending on the position on the article. In such embodiments, the article has a maximum thickness and a minimum thickness.

[0111] In some embodiments, the maximum thickness of the article is in a range of from 0.10 to 3.0 mm, for example from 0.25 to 2.5 mm, from 0.40 to 2.0 mm, from 0.60 to 1.75 mm, from 0.75 to 1.5 mm, or from 0.90 to 1.25 mm. In some embodiments, the maximum thickness is at least 0.10 mm, at least 0.25 mm, at least 0.40 mm, at least 0.60 mm, at least 0.75 mm, or at least 0.90 mm. In some embodiments, the maximum thickness is at most 3.0 mm, at most 2.5 mm, at most 2.0 mm, at most 1.75 mm, at most 1.5 mm, or at most 1.25 mm.

[0112] In some embodiments, the minimum thickness of the article is in a range of from 0.05 to 2.0 mm, for example from 0.10 to 1.5 mm, from 0.15 to 1.0 mm, from 0.20 to 0.80 mm, from 0.25 to 0.60 mm, or from 0.30 to 0.50 mm. In some embodiments, the minimum thickness is at least 0.05 mm, at least 0.10 mm, at least 0.15 mm, at least 0.20 mm, at least 0.25 mm, or at least 0.30 mm. In some embodiments, the minimum thickness is at most 2.0 mm, at most 1.5 mm, at most 1.0 mm, at most 0.80 mm, at most 0.60 mm, or at most 0.50 mm.

[0113] In some embodiments, the ratio of maximum thickness and minimum thickness of the article is in a range of from 1.00 to 10.0, for example from 1.25 to 8.00, from 1.50 to 7.00, from 1.75 to 6.00, from 2.00 to 5.00, or from 2.25 to 4.00. In some embodiments, the ratio of maximum thick-ness and minimum thickness of the article is at least 1.00, at least 1.25, at least 1.50, at least 1.75, at least 2.00, or at least 2.25. In some embodiments, the ratio of maximum thickness and minimum thickness of the article is at most 10.0, at most 8.00, at most 7.00, at most 6.00, at most 5.00, or at most 4.00.

[0114] In some embodiments, the thickness is higher in the center of the article as compared to the thickness at the edge of the article. For example, in some embodiments, the article has the shape of a plano-convex lens. In such embodiments, one of the major surfaces of the article is flat whereas the other major surface is convex. Such articles have a maximum thickness at the center of the article and a minimum thickness at the edge of the article.

[0115] In some embodiments, the article has a length of at most 100 mm, for example at most 75 mm, at most 50 mm, or at most 30 mm. In some embodiments the article has a length of at least 5 mm, for example at least 10 mm, at least 12.5 mm, or at least 15 mm. In some embodiments, the article has a length in a range of from 5 to 100 mm, for example from 10 to 75 mm, from 12.5 to 50 mm, or from 15 to 30 mm.

[0116] In some embodiments, the article has a width of at most 100 mm, for example at most 75 mm, at most 50 mm, or at most 30 mm. In some embodiments the article has a width of at least 5 mm, for example at least 10 mm, at least 12.5 mm, or at least 15 mm. In some embodiments, the article has a width in a range of from 5 to 100 mm, for example from 10 to 75 mm, from 12.5 to 50 mm, or from 15 to 30 mm.

[0117] In some embodiments, the length of the article is identical to the width of the article. In particu-lar, the ratio of the length of the article and the width of the article may be in a range of from 1.00 to 1.10, for example from 1.00 to 1.05, from 1.00 to 1.02 or from 1.00 to 1.01. In some em-bodiments, the ratio of the length of the article and the width of the article is at most 1.10, at most 1.05, at most 1.02, or at most 1.01.

[0118] In some embodiments, the article has a circular shape or disc shape. Length and width of the article in particular correspond to the diameter of the article.

[0119] The second volume portion may have various shapes including a ring shape, a cylindrical shape, and a column shape. The second volume portion may for example have the shape of a hollow cylinder, in particular a hollow cylinder with a height h extending in parallel to the thick-ness direction of the article, the hollow cylinder having an external radius R, an internal radius r and a wall thickness b. The wall thickness b is equal to the difference of external radius R and internal radius r.

[0120] In some embodiments, the external radius R is in a range of from 1.0 to 10 mm, for example from 1.5 to 7.5 mm or from 2.0 to 5.0 mm. In some embodiments, the external radius R is at least 1.0 mm, at least 1.5 mm, or at least 2.0 mm. In some embodiments, the external radius R is at most 10 mm, at most 7.5 mm, or at most 5.0 mm.

[0121] In some embodiments, the internal radius r is in a range of from 0.5 to 7.5 mm, for example from 1.0 to 5.0 mm or from 1.5 to 3.5 mm. In some embodiments, the internal radius r is at least 0.5 mm, at least 1.0 mm, or at least 1.5 mm. In some embodiments, the internal radius r is at most 7.5 mm, at most 5.0 mm, or at most 3.5 mm.

[0122] In some embodiments, the ratio of external radius R and internal radius r is in a range of from 1.10 to 1.75, for example from 1.15 to 1.65, from 1.20 to 1.55, from 1.25 to 1.50, or from 1.30 to 1.45. In some embodiments, the ratio of external radius R and internal radius r is at least 1.10, at least 1.15, at least 1.20, at least 1.25, or at least 1.30. In some embodiments, the ratio of ex-ternal radius R and internal radius r is at most 1.75, at most 1.65, at most 1.55, at most 1.50, or at most 1.45.

[0123] In some embodiments, the ratio of length of the article and external radius R of the second vol-ume portion is in a range of from 2.00 to 20.0, for example from 2.50 to 15.0, from 3.00 to 10.0, from 4.00 to 9.00, or from 5.00 to 8.00. In some embodiments, the ratio of length of the article and external radius R of the second volume portion is at least 2.00, at least 2.50, at least 3.00, at least 4.00, or at least 5.00. In some embodiments, the ratio of length of the article and exter-nal radius R of the second volume portion is at most 20.0, at most 15.0, at most 10.0, at most 9.00, or at most 8.00.

[0124] Generally, the width of the second volume portion is its extension parallel to the extension of the first and second major surface of the article. Thus, the width of the second volume portion is its extension perpendicular to the thickness direction of the article. In embodiments, in which the second volume portion has the shape of a hollow cylinder, the width of the second volume por-tion is defined as the wall thickness b of the hollow cylinder.

[0125] Generally, the height of the second volume portion is its extension perpendicular to the exten-sion of the first and second major surface of the article. Thus, the height of the second volume portion is its extension in parallel to the thickness direction of the article. In embodiments, in which the second volume portion has the shape of a hollow cylinder, the height of the second volume portion is defined as the height h of the hollow cylinder.

[0126] In some embodiments, the second volume portion has a width of at least 0.10 mm, for example at least 0.20 mm, at least 0.30 mm, at least 0.40 mm, or at least 0.50 mm. In some embodi-ments, the second volume portion has a width of at most 3.0 mm, at most 2.5 mm, at most 2.0 mm, at most 1.5 mm, or at most 1.0 mm. In some embodiments, the second volume portion has a width in a range of from 0.10 to 3.0 mm, from 0.20 to 2.5 mm, from 0.30 to 2.0 mm, from 0.40 to 1.5 mm, or from 0.50 to 1.0 mm.

[0127] In some embodiments, the second volume portion spans at least 10%of the distance from the first major surface of the article to the second major surface of the article. In other words, in some embodiments, the height of the second volume portion of the article is at least 10%of the thickness of the article. In some embodiments, the height of the second volume portion of the article is at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or even 100%of the thickness of the article. In other words, in some embodiments, the second volume portion spans at least 10%, at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or even 100%of the thickness of the article.

[0128] In some embodiments, the ratio T1 / T2 and / or the ratio Ti1 / Ti2 is in a range of from 5.0 to 15000, from 10 to 11000, from 20 to 7500, from 50 to 5000, from 100 to 1000, from 125 to 500, or from  150 to 250 both in thickness direction of the article and orthogonal to the thickness direction throughout at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or even 100%of the thickness of the article, wherein T1, T2, Ti1, Ti2 are given with reference to a reference path length of 0.50 mm each. In some embodiments, the ratio T1 / T2 and / or the ratio Ti1 / Ti2 is at least 5.0, at least 10, at least 20, at least 50, at least 100, at least 125, or at least 150 both in thickness direction of the article and orthogonal to the thickness direction throughout at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or even 100%of the thickness of the article, wherein T1, T2, Ti1, Ti2 are given with reference to a reference path length of 0.50 mm each. In some embodiments, the ratio T1 / T2 and / or the ratio Ti1 / Ti2 is at most 15000, at most 11000, at most 7500, at most 5000, at most 1000, at most 500, or at most 250 both in thickness direction of the article and orthogonal to the thickness direction throughout at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or even 100%of the thickness of the article, wherein T1, T2, Ti1, Ti2 are given with reference to a reference path length of 0.50 mm each.

[0129] In some embodiments, the first volume portion consists of photo-crystallizable glass, the second volume portion comprises crystallized glass, the second volume portion consists of glass ce-ramic, and / or a material of the first volume portion can be converted into a material of the sec-ond volume portion by light irradiation followed by heat treatment.

[0130] In some embodiments, the first volume portion consists of photo-crystallizable glass, in particu-lar of glass comprising the following components in percent by weight:

[0131] · wherein the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is >0 wt. -%, and / or

[0132] · wherein the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-is >0 wt. -%and the amount of ZrO2 is >0 wt. -%.

[0133] In some embodiments, the second volume portion consists of glass ceramic, in particular of  glass ceramic comprising the following components in percent by weight:

[0134] · wherein the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is >0 wt. -%, and / or

[0135] · wherein the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-is >0 wt. -%and the amount of ZrO2 is >0 wt. -%.

[0136] In some embodiments, the second volume portion consists of glass ceramic, wherein the glass ceramic consists of a crystalline phase and an amorphous phase. In some embodiments, the proportion of the crystalline phase is in a range of from 30 vol. -%to 90 vol. -%, for example from 40 vol. -%to 80 vol. -%, or from 50 vol. -%to 70 vol. -%. In some embodiments, the proportion of the crystalline phase is at least 30 vol. -%, at least 40 vol. -%, or at least 50 vol. -%. In some em-bodiments, the proportion of the crystalline phase is at most 90 vol. -%, at most 80 vol. -%, or at most 70 vol. -%. The proportion of the crystalline phase may for example be determined by X-ray diffraction (XRD) , in particular including refinement of XRD spectra.

[0137] In some embodiments, the crystalline phase comprises Li2SiO3.

[0138] In some embodiments, the amount of SiO2 of the first and / or second oxide composition is in a range of from 55.0 to 85.0 wt. -%, for example from 60.0 to 76.0 wt. -%, from 66.0 to 78.0 wt. -%, or from 75.0 to 85.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of SiO2 of the first and / or second oxide composition is at least 55.0 wt. -%, at least 60.0 wt. -%, at least 66.0 wt. -%, or at least 75.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of SiO2 of the first and / or second oxide composition is at most 85.0 wt. -%, at most 78.0 wt. -%, or at most 76.0 wt. -%.

[0139] In some embodiments, the amount of Al2O3 of the first and / or second oxide composition is in a range of from 2.0 to 20.0 wt. -%, for example from 2.0 to 14.0 wt. -%, from 3.0 to 6.0 wt. -%, from 5.0 to 14.0 wt. -%, or from 6.0 to 7.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Al2O3 of the first and / or second oxide composition is at least 2.0 wt. -%, at least 3.0 wt. -%, at least 5.0 wt. -%, or at least 6.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Al2O3 of the first and / or second oxide  composition is at most 20.0 wt. -%, at most 14.0 wt. -%, at most 7.0 wt. -%, or at most 6.0 wt. -%.

[0140] In some embodiments, the amount of B2O3 of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 7.0 wt. -%, for example from 0.75 to 7.0 wt. -%, from 0.1 to 5.0 wt. -%, from 0.2 to 3.0, from 0.5 to 1.0 wt. -%, from 0 to 1.0 wt. -%, from 0 to 0.5 wt. -%, from 0 to 0.2 wt. -%, or from 0 to 0.1 wt. -%. In some embodiments, the amount of B2O3 of the first and / or second oxide composition is at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, at least 0.5 wt. -%, or at least 0.75 wt. -%. In some embodiments, the amount of B2O3 of the first and / or second oxide composition is at most 7.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, at most 3.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composi-tion is free of B2O3.

[0141] In some embodiments, the amount of Li2O of the first and / or second oxide composition is in a range of from 5.0 to 15.0 wt. -%, for example from 5.0 to 10.0 wt. -%, from 7.0 to 11.0 wt. -%, or from 8.0 to 15.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Li2O of the first and / or second ox-ide composition is at least 5.0 wt. -%, at least 7.0 wt. -%, or at least 8.0 wt. -%. In some embodi-ments, the amount of Li2O of the first and / or second oxide composition is at most 15.0 wt. -%, at most 11.0 wt. -%, or at most 10.0 wt. -%.

[0142] In some embodiments, the amount of Na2O of the first and / or second oxide composition is in a range from 0 to 16.0 wt. -%, for example from 0 to 1.0 wt. -%, from >0 to 0.1 wt. -%, from 1.0 to 2.0 wt. -%, or from 3.0 to 16.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Na2O of the first and / or second oxide composition is >0 wt. -%, for example at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, at least 0.5 wt. -%, at least 1.0 wt. -%, or at least 3.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Na2O of the first and / or second oxide composition is at most 16.0 wt. -%, at most 10.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of Na2O.

[0143] In some embodiments, the amount of K2O of the first and / or second oxide composition is in a range from 0 to 16.0 wt. -%, for example from 0 to 1.0 wt. -%, from >0 to 0.5 wt. -%, from 3.0 to 6.0 wt. -%, or from 3.0 to 16.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Na2O of the first and / or second oxide composition is >0 wt. -%, for example at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, at least 0.5 wt. -%, 1.0 wt. -%or at least 3.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of K2O of the first and / or second oxide composition is at most 16.0 wt. -%, at most 10.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of K2O.

[0144] In some embodiments, the amount of alkali metal oxides, in particular the sum of the amounts of Li2O, Na2O and K2O, of the first and / or second oxide composition is in a range of from 5.0 to 30.0 wt. -%, for example from 11.0 to 25.0 wt. -%or from 14.0 to 19.0 wt. -%. In some embodi-ments, the amount of alkali metal oxides, in particular the sum of the amounts of Li2O, Na2O and K2O, of the first and / or second oxide composition is at least 5.0 wt. -%, at least 11.0 wt. -%, or at least 14.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of alkali metal oxides, in particular the sum of the amounts of Li2O, Na2O and K2O, of the first and / or second oxide composition is at most 30.0 wt. -%, at most 25.0 wt. -%, or at most 19.0 wt. -%.

[0145] In some embodiments, the amount alkaline earth metal oxides, in particular the sum of the amounts of MgO, CaO, SrO and BaO, of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 1.0 wt. -%. In some embodiments, the amount alkaline earth metal oxides, in partic-ular the sum of the amounts of MgO, CaO, SrO and BaO, of the first and / or second oxide com-position is at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of alkaline earth metal ox-ides, in particular free of MgO, CaO, SrO and BaO.

[0146] In some embodiments, the amount of ZnO of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 10.0 wt. -%, for example from 0 to 2.0 wt. -%, from >0 to 0.1 wt. -%, or from 5.0 to 10.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of ZnO of the first and / or second oxide com-position is >0 wt. -%, for example at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, at least 0.5 wt. -%, at least 1.0 wt. -%, at least 2.0 wt. -%, or at least 5.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of ZnO of the first and / or second oxide composition is at most 10.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of ZnO.

[0147] In some embodiments, the amount of ZrO2 of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 5.0 wt. -%, for example from >0 to 5.0 wt. -%, from 0.1 to 2.0 wt. -%, from 0.2 to 1.0 wt. -%or from 0.5 to 0.75 wt. -%. In some embodiments, the amount of ZrO2 of the first and / or second oxide composition is >0 wt. -%, at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, or at least 0.5 wt. -%. In some embodiments, the amount of ZrO2 of the first and / or second oxide composi-tion is at most 5.0 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.75 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of ZrO2.

[0148] In some embodiments, the amount of CeO2 of the first and / or second oxide composition is in a range of from >0 to 0.5 wt. -%, for example from >0 to 0.1 wt. -%, from 0.001 to 0.2 wt. -%, from 0.001 to 0.1 wt. -%, from 0.005 to 0.1 wt. -%, from 0.001 to 0.08 wt. -%, from 0.001 to 0.06 wt. -%,  from 0.001 to 0.04 wt. -%, or from 0.01 to 0.04 wt. -%. In some embodiments, the amount of CeO2 of the first and / or second oxide composition is >0 wt. -%, for example at least 0.001 wt. -%, at least 0.005 wt. -%, or at least 0.01 wt. -%. In some embodiments, the amount of CeO2 of the first and / or second oxide composition is at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, at most 0.1 wt. -%, at most 0.08 wt. -%, at most 0.06 wt. -%, or at most 0.04 wt. -%.

[0149] In some embodiments, the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is in a range of from 0 to 4.0 wt. -%, for example from >0 to 4.0 wt. -%, from 0.009 to 4.0 wt. -%, from 0.001 to 2.5 wt. -%, from 0.002 to 2.0 wt. -%, from 0.003 to 1.55 wt. -%, from 0.005 to 1.0 wt. -%, from 0.009 to 0.75 wt. -%, from 0.01 to 0.50 wt. -%, from 0.02 to 0.25 wt. -%, from 0.05 to 0.15 wt. -%, or from 0 to 0.05 wt. -%. In some embodiments, the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is >0 wt. -%, at least 0.001 wt. -%, at least 0.002 wt. -%, at least 0.003 wt. -%, at least 0.005 wt. -%, at least 0.009 wt. -%, at least 0.01 wt. -%, at least 0.02 wt. -%, or at least 0.05 wt. -%. In some embodi-ments, the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is at most 4.0 wt. -%, at most 2.5 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.55 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.75 wt. -%, at most 0.50 wt. -%, at most 0.25 wt. -%, at most 0.15 wt. -%, or at most 0.05 wt. -%.

[0150] In some embodiments, the amount of Sb2O3 of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 1.2 wt. -%, for example from 0 to 0.9 wt. -%, from 0 to 0.6 wt. -%, from 0 to 0.5 wt. -%or from 0.2 to 0.6 wt. -%. In some embodiments, the amount of Sb2O3 of the first and / or second oxide composition is at least 0.1 wt. -%or at least 0.2 wt. -%. In some embodiments, the amount of Sb2O3 of the first and / or second oxide composition is at most 1.2 wt. -%, at most 0.9 wt. -%, at most 0.6 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of Sb2O3.

[0151] In some embodiments, the amount of F-of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 6.0 wt. -%, for example from 0.1 to 3.0 wt. -%, from 0.2 to 1.5 wt. -%, or from 0.5 to 1.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of F-of the first and / or second oxide com-position is at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, or at least 0.5 wt. -%. In some embodiments, the amount of F-of the first and / or second oxide composition is at most 6.0 wt. -%, at most 3.0 wt. -%, at most 1.5 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of F-.

[0152] In some embodiments, the amount of Cl-of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 6.0 wt. -%, for example from 0.1 to 3.0 wt. -%, from 0.2 to 1.5 wt. -%, or from 0.5 to 1.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Cl-of the first and / or second oxide com-position is at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, or at least 0.5 wt. -%. In some embodiments, the amount of Cl-of the first and / or second oxide composition is at most 6.0 wt. -%, at most 3.0 wt. - %, at most 1.5 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of Cl-.

[0153] In some embodiments, the amount of Br-of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 10.0 wt. -%, for example from 0.1 to 5.0 wt. -%, from 0.2 to 2.5 wt. -%, or from 0.5 to 1.0 wt. -%. In some embodiments, the amount of Br-of the first and / or second oxide com-position is at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, or at least 0.5 wt. -%. In some embodiments, the amount of Br-of the first and / or second oxide composition is at most 10.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, at most 2.5 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of Br-.

[0154] In some embodiments, the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-of the first and / or second oxide composition is in a range of from 0 to 16.0 wt. -%, for example from >0 to 16.0 wt. -%, from 0.1 to 8.0 wt. -%, from 0.2 to 4.0 wt. -%, or from 0.5 to 2.0 wt. -%. In some embodiments, the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-of the first and / or second oxide composition is >0 wt. -%, at least 0.1 wt. -%, at least 0.2 wt. -%, at least 0.5 wt. -%, or at least 1.0 wt. -%. In some embodiments, the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-of the first and / or second oxide composition is at most 16.0 wt. -%, at most 8.0 wt. -%, at most 4.0 wt. -%, at most 2.0 wt. -%, at most 1.0 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, at most 0.2 wt. -%, or at most 0.1 wt. -%. In some embodiments, the first and / or second oxide composition is free of F-, Cl-and Br-.

[0155] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0156] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0157] · wherein the sum of the amounts of Ag2O, Au2O and Cu2O is >0 wt. -%, and / or

[0158] · wherein the sum of the amounts of F-, Cl-and Br-is >0 wt. -%and the amount of ZrO2 is >0 wt. -%.

[0159] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0160] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0161] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0162] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0163] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0164] In some embodiments, the first and / or second oxide compositions comprise the following com-ponents in percent by weight:

[0165] When in this disclosure it is mentioned that the first and / or second oxide composition is free of a component or that the first and / or second oxide composition does not contain a certain compo-nent, then this means that for this component at the most it is allowed to be present as an impu-rity in the glass. This means that it is not added in substantial amounts. According to the present invention, not substantial amounts are amounts of less than 500 ppm, less than 300 ppm, less than 100 ppm, less than 50 ppm or less than 10 ppm (m / m) .

[0166] In some embodiments, the article has on at least one of its surfaces, in particular on the first major surface, on the second major, or on both the first and second major surface, a compres-sive stress layer, wherein optionally the compressive stress at the surface is at least 200 MPa, the depth of the compressive stress layer is larger than 3.0 μm, and / or the compressive stress layer is enriched in sodium and / or potassium ions relative to the article’s bulk composition out-side the compressive stress layer.

[0167] Glass can be hardened or chemically tempered (also called chemically toughened) by ion ex-change processes, a process that is well known to the person skilled in the art in the field of glass making and processing. The toughening process may be done by immersing the article into a salt bath which contains monovalent ions to exchange with alkali ions inside the glass. The monovalent ions in the salt bath have radii larger than alkali ions inside the glass. A com-pressive stress to the glass is built up after ion-exchange due to larger ions squeezing into the glass network. After ion-exchange, the strength of the glass and its resistance to impact energy are significantly improved. The typical salt used for chemical tempering is, for example, K+-con-taining molten salt or mixtures of salts. Optional salt baths for chemical toughening are Na+-con-taining and / or K+-containing molten salt baths or mixtures thereof. Optional salts are NaNO3, KNO3, NaCl, KCl, Na2SO4, K2SO4, Na2CO3, K2CO3, and K2Si2O5. Additives such as NaOH, KOH and other sodium salts or potassium salts are also used to better control the rate of ion ex-change for chemical tempering. Additives may also include Li+-containing salts such as LiNO3. Ion exchange may for example be done in KNO3 at temperatures in a range of from 300℃ to 480℃, in particular from 340℃ to 450℃ or from 370℃ to 410℃, for example for a time span of from 0.5 to 12 hours, in particular for about 1 to 4 hours.

[0168] Chemical toughening is not limited to a single step. It can include multi steps in one or more salt baths with alkaline metal ions of various concentrations to reach better toughening perfor-mance. Thus, the chemically toughened glass layer can be toughened in one step or in the course of several steps, e.g. two steps. Two-step chemical toughening is in particular applied to Li2O-containing glasses as lithium may be exchanged for both sodium and potassium ions. Two-step chemical toughening is typically done with high concentrations of Na+-containing salts in the first step and high concentrations of K+-containing salts in the second step. The first step typically includes replacing Li+ with Na+. This is advantageous for achieving deep compressive stress layers. The second step typically includes replacing Li+ and Na+ with K+. This is advanta-geous for achieving high compressive stress values at the surface.

[0169] A compressive stress layer is typically characterized by the surface compressive stress value (surface CS value) and by the depth of layer (DoL) .

[0170] In some embodiments, the compressive stress at the surface is at least 200 MPa, for example at least 300 MPa, at least 400 MPa, at least 450 MPa, at least 500 MPa, or at least 550 MPa. In some embodiments, the compressive stress at the surface is at most 850 MPa, for example at most 800 MPa, at most 750 MPa, at most 700 MPa, at most 650 MPa, or at most 600 MPa. In some embodiments, the compressive stress at the surface is in a range of from 200 to 850 MPa, for example from 300 to 800 MPa, from 400 to 750 MPa, from 450 to 700 MPa, from 500 to 650 MPa, or from 550 to 600 MPa.

[0171] In some embodiments, the depth of the compressive stress layer is in a range of from >3.0 to 300 μm, for example from 5.0 to 250 μm, from 10 to 225 μm, from 20 to 200 μm, from 50 to 175 μm, or from 75 to 160 μm. In some embodiments, the depth of the compressive stress layer is larger than 3.0 μm, for example at least 5.0 μm, at least 10 μm, at least 20 μm, at least 50 μm, or at least 75 μm. In some embodiments, the depth of the compressive stress layer is at most 300 μm, at most 250 μm, at most 225 μm, at most 200 μm, at most 175 μm, or at most 160 μm.

[0172] Upon two-step chemical toughening, it is possible to separately determine and thus differentiate between DoL obtained by replacing Li+ with Na+ (herein referred to as DoL (Na+) ) , and DoL ob-tained by replacing Li+ and Na+ with K+ (herein referred to as DoL (K+) ) . DoL (Na+) is typically larger than DoL (K+) . Therefore, upon two-step chemical toughening the depth of the compres-sive stress layer is generally determined by the DoL (Na+) so that the depth of the compressive stress layer is equal to DoL (Na+) .

[0173] Regarding compressive stress, such a differentiation between the contributions of K+ and Na+ is  impossible. In order to nevertheless establish a possibility of distinguishing between the contri-butions of K+ exchange and Na+ exchange on compressive stress, the present disclosure distin-guishes between the surface compressive stress (surface CS) on the one hand and the com-pressive stress in a depth of 30 μm (CS-30) on the other hand. The surface CS is largely deter-mined by replacement of Li+ and Na+ with K+. In contrast, CS-30 is largely determined by re-placement of Li+ with Na+ because DoL (K+) is typically smaller than 30 μm so that the replace-ment of Li+ and Na+ with K+ does not substantially contribute to the compressive stress at a depth of 30 μm.

[0174] In some embodiments, CS-30 is at least 50 MPa, for example at least 70 MPa, at least 90 MPa, at least 100 MPa, at least 120 MPa, or at least 140 MPa. In some embodiments, CS-30 is at most 300 MPa, for example at most 250 MPa, at most 225 MPa, at most 200 MPa, at most 175 MPa, or at most 160 MPa. In some embodiments, CS-30 is in a range of from 50 to 300 MPa, for example from 70 to 250 MPa, from 90 to 225 MPa, from 100 to 200 MPa, from 120 to 175 MPa, or from 140 to 160 MPa.

[0175] In some embodiments, DoL (Na+) is at least 50 μm, for example at least 70 μm, at least 90 μm, at least 100 μm, at least 120 μm, or at least 140 μm. In some embodiments, DoL (Na+) is at most 300 μm, for example at most 250 μm, at most 225 μm, at most 200 μm, at most 175 μm, or at most 160 μm. In some embodiments, DoL (Na+) is in a range of from 50 to 300 μm, for example from 70 to 250 μm, from 90 to 225 μm, from 100 to 200 μm, from 120 to 175 μm, or from 140 to 160 μm.

[0176] In some embodiments, surface CS is at least 200 MPa, for example at least 300 MPa, at least 400 MPa, at least 450 MPa, at least 500 MPa, or at least 550 MPa. In some embodiments, sur-face CS is at most 850 MPa, for example at most 800 MPa, at most 750 MPa, at most 700 MPa, at most 650 MPa, or at most 600 MPa. In some embodiments, surface CS is in a range of from 200 to 850 MPa, for example from 300 to 800 MPa, from 400 to 750 MPa, from 450 to 700 MPa, from 500 to 650 MPa, or from 550 to 600 MPa.

[0177] In some embodiments, DoL (K+) is larger than 3.0 μm, for example at least 5.0 μm, at least 7.0 μm, at least 10 μm, at least 11 μm, or at least 12 μm. In some embodiments, DoL (K+) is smaller than 30 μm, for example at most 25 μm, at most 20 μm, at most 15 μm, at most 14 μm, or at most 13 μm. In some embodiments, DoL (K+) is in a range of from >3.0 to <30 μm, for example from 5.0 to 25 μm, from 7.0 to 20 μm, from 10 to 15 μm, from 11 to 14 μm, or from 12 to 13 μm.

[0178] In some embodiments, the article has a resistance to impact energy in a range of from 0.1 to 10  J, for example from 0.2 to 5.0 J or from 0.4 to 2.5 J. In some embodiments, the article has a re-sistance to impact energy of at least 0.1 J, at least 0.2 J, or at least 0.4 J. In some embodi-ments, the article has a resistance to impact energy of at most 10 J, at most 5.0 J, or at most 2.5 J.

[0179] In some embodiments, the first and / or second volume portion is partially or completely coated by one or more coatings. The coating may for example be an anti-reflective coating.

[0180] In some embodiments, the article comprises one or more additional volume portions in addition to the first and second volume portion. In particular, the article may comprise a third volume por-tion. In some embodiments, the article may even consist of first, second, and third volume por-tion. An exemplary article consisting of first, second, and third volume portion is shown in Figure 3.

[0181] In some embodiments, the volume portions are arranged such that the second volume portion is located between the first volume portion and the third volume portion.

[0182] In some embodiments, the third volume portion has the same optical properties, in particular the same internal transmittance as the first volume portion. In other words, in some embodiments, the internal transmittance Ti3 of the third volume portion is equal to the internal transmittance Ti1 of the first volume portion. Thus, in some embodiments, both first and third volume portion are of the first type, whereas the second volume portion is of the second type. The second volume portion may serve for optically decoupling the first and third volume portion. In some embodi-ments, the second volume portion blocks light from traveling from a measurement light source to a measurement light sensor without prior interaction with the user. In particular, light from a measurement light source may travel through the first volume portion without reaching the third volume portion. Likewise, light from a measurement light source may travel through the third volume portion without reaching the first volume portion.

[0183] In some embodiments, the volume portions of the article are arranged such that volume por-tions of the first type (high internal transmittance) and volume portions of the second type (low internal transmittance) are arranged in an alternating manner. In this way, volume portions of the first type can be optically decoupled by the volume portion of the second type being ar-ranged between the volume portions of the first type.

[0184] In some embodiments, the article has a resistance to impact energy (tested using a ball drop test with a steel ball having a mass of 64 g) in a range of from 0.1 to 10 J, for example from 0.2 to 5.0 J, from 0.3 to 3.5 J, from 0.4 to 2.5 J, or from 0.5 to 2.0 J. In some embodiments, the re-sistance to impact energy is at least 0.1 J, at least 0.2 J, at least 0.3 J, at least 0.4, or at least  0.5 J. In some embodiments, the resistance to impact energy is at most 10 J, at most 5.0 J, at most 3.5 J, at most 2.5 J, or at most 2.0 J. “Resistance to impact energy” indicates the particular impact energy E in the ball drop test that the article is still able to withstand without failure.

[0185] Method

[0186] In one aspect, the invention relates to a method of making an article (in particular an article of the present disclosure) , comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0187] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0188] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0189] wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide composi-tion compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent, the method comprising

[0190] - forming an initial article having the first oxide composition,

[0191] - irradiating a volume portion of the initial article,

[0192] - tempering the irradiated initial article such that the transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is reduced sufficiently to achieve the ratio T1 / T2.

[0193] In one aspect, the invention relates to a method of making an article (in particular an article of the present disclosure) , comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,

[0194] wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wavelength,

[0195] wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,

[0196] wherein

[0197] - the first volume portion consists of glass, in particular photo-crystallizable glass,

[0198] - the second volume portion consists of glass ceramic, and / or

[0199] - a material of the first volume portion can be converted into a material of the second vol-ume portion by light irradiation followed by heat treatment,

[0200] the method comprising

[0201] - forming an initial article having the first oxide composition,

[0202] - irradiating a volume portion of the initial article,

[0203] - tempering the irradiated initial article such that the transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is reduced sufficiently to achieve the ratio T1 / T2.

[0204] In some embodiments, the irradiating step includes

[0205] - exposing the volume portion to UV radiation, particularly UV-radiation in the range of 290 nm to 330 nm, and / or

[0206] - exposing the volume portion to radiation of a dose of at least 3.0 J, optionally up to 10.0 J, up to 20 J, up to 30 J, up to 60 J, up to 120 J, up to 240 J, up to 300 J, or up to 600 J.

[0207] In some embodiments, the dose of the radiation is in a range of from 3.0 to 600 J, from 3.5 to 300 J, from 4.0 to 240 J, from 5.0 to 120 J, from 6.0 to 60 J, from 7.0 to 30 J, from 8.0 to 20 J or from 9.0 to 10.0 J. In some embodiments, the dose of the radiation is at least 3.0 J, at least 3.5 J, at least 4.0 J, at least 5.0 J, at least 6.0 J, at least 7.0 J, at least 8.0 J, or at least 9.0 J. In some embodiments, the dose of the radiation is at most 600 J, most 300 J, at most 240 J, at most 120 J, at most 60 J, at most 30 J, at most 20 J, or at most 10.0 J.

[0208] In this disclosure, the dose of radiation refers to the total dose that the respective volume por-tion is exposed to if not indicated otherwise. In particular, when irradiation is applied two or more times (for example once from each of the major surfaces of the article in thickness direc-tion (double side exposure) ) , the dose of radiation refers to the sum of all of doses that the vol-ume portion is exposed to if not indicated otherwise.

[0209] In some embodiments, the tempering step includes a nucleating step and a ceramization step.

[0210] In some embodiments, the tempering step includes

[0211] - forming crystallization nuclei, particularly by heat treatment at a nucleation temperature of more than 450℃ and / or for a nucleation time of at least 120 minutes, and / or

[0212] - forming and growing crystals in the irradiated volume portion, particularly by heat treat-ment at a ceramization temperature of more than 500℃ and / or for a ceramization time of at least 60 minutes.

[0213] In some embodiments, the nucleation temperature is in a range of from >450℃ to 560℃, for example from 460℃ to 550℃, from 470℃ to 540℃, or from 480℃ to 530℃. In some embodi-ments, the nucleation temperature is >450℃, for example at least 460℃, at least 470℃, or at least 480℃. In some embodiments, the nucleation temperature is at most 560℃, at most 550℃, at most 540℃, or at most 530℃.

[0214] In some embodiments, the nucleation time is at least 120 minutes, for example at least 150 minutes or at least 180 minutes. In some embodiments, the nucleation time is at most 360 minutes, for example at most 330 minutes or at most 300 minutes. In some embodiments, the nucleation time is in a range of from 120 to 360 minutes, for example from 150 to 330 minutes or from 180 to 300 minutes.

[0215] In some embodiments, the ceramization temperature is in a range of from >500℃ to 700℃, for example from 525℃ to 650℃, from 550℃ to 625℃, or from 570℃ to 600℃. In some embodi-ments, the ceramization temperature is >500℃, for example at least 525℃, at least 550℃, or at least 570℃. In some embodiments, the ceramization temperature is at most 700℃, at most 650℃, at most 625℃, or at most 600℃.

[0216] In some embodiments, the ceramization time is in a range of from 60 minutes to 15 hours, for example from 90 minutes to 10 hours. In some embodiments, the ceramization time is at least 60 minutes or at least 90 minutes. In some embodiments, the ceramization time is at most 15 hours or at most 10 hours.

[0217] In some embodiments, the ceramization temperature is higher than the nucleation temperature. In some embodiments, the ratio of ceramization temperature and nucleation temperature is in a range of from 1.01 to 1.50, for example from 1.02 to 1.40, from 1.05 to 1.30, or from 1.10 to 1.25. In some embodiments, the ratio of ceramization temperature and nucleation temperature is at least 1.01, at least 1.02, at least 1.05, or at least 1.10. In some embodiments, the ratio of ceramization temperature and nucleation temperature is at most 1.50, at most 1.40, at most 1.30, or at most 1.25.

[0218] In some embodiments, the method comprises tempering the irradiated initial article such that the internal transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is re-duced sufficiently to achieve a ratio Ti1 / Ti2 of at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm.

[0219] In some embodiments, the method comprises the step of

[0220] - forming a compressive stress layer on at least one surface of the article.

[0221] As described above, the compressive stress layer can be formed by ion exchange, in particular by two-step ion exchange. Ion exchange may for example be done at temperatures in a range of from 300℃ to 480℃, in particular from 340℃ to 450℃ or from 370℃ to 410℃, for example for a time span of from 0.5 to 12 hours, in particular for about 1 to 4 hours.

[0222] In some embodiments, forming the compressive stress layer may include at least two ion ex-change steps, in particular exactly two ion exchange steps. First and second ion exchange step may in particular differ with respect to the salt bath used for toughening.

[0223] In some embodiments, the salt bath used for the first toughening step comprises one or more Na+-containing salts as main components, for example NaNO3. In particular, the proportion of Na+-containing salt (s) , for example NaNO3, may be more than 50 wt. -%, in particular at least 60 wt. -%, at least 70 wt. -%, at least 80 wt. -%, at least 90 wt. -%, at least 95 wt. -%, or even 100 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the first toughening step. In addition to the Na+-containing salt (s) , the salt bath of the first toughening step may include minor amounts of Li+-containing salt (s) , in particular LiNO3, and / or K+-containing salt (s) , in particular KNO3.

[0224] The proportion of Li+-containing salt (s) , for example LiNO3, may in particular be at most 15 wt. -%, for example at most 10 wt. -%, at most 8.0 wt. -%, at most 7.0 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, or at most 3.0 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the first toughening step. In some embodiments, the salt bath of the first toughening step is free of Li+-containing salts such as LiNO3.

[0225] The proportion of K+-containing salt (s) , for example KNO3, may in particular be at most 30 wt. -%, for example at most 20 wt. -%, at most 13 wt. -%, at most 10 wt. -%, at most 4.0 wt. -%, or at most 2.0 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the first toughening step. In some embodiments, the salt bath of the first toughening step is free of K+-containing salts such as KNO3.

[0226] In some embodiments, the salt bath used for the second toughening step comprises one or more K+-containing salts as main components, for example KNO3. In particular, the proportion of K+-containing salt (s) , for example KNO3, may be more than 50 wt. -%, in particular at least 75 wt. -%, at least 90 wt. -%, at least 92 wt. -%, at least 95 wt. -%, at least 97 wt. -%, or even 100 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the salt bath of the second toughening  step. In addition to the K+-containing salt (s) , the salt bath of the first toughening step may in-clude minor amounts of Li+-containing salt (s) , in particular LiNO3, and / or Na+-containing salt (s) , in particular NaNO3.

[0227] The proportion of Li+-containing salt (s) , for example LiNO3, may in particular be at most 1.5 wt. -%, for example at most 1.0 wt. -%, at most 0.8 wt. -%, at most 0.7 wt. -%, at most 0.5 wt. -%, or at most 0.3 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the second toughening step. In some embodiments, the salt bath of the second toughening step is free of Li+-containing salts such as LiNO3.

[0228] The proportion of Na+-containing salt (s) , for example NaNO3, may in particular be at most 20 wt. -%, for example at most 15 wt. -%, at most 10 wt. -%, at most 7.5 wt. -%, at most 5.0 wt. -%, or at most 3.0 wt. -%as compared to the total weight of the salt bath of the second toughening step. In some embodiments, the salt bath of the second toughening step is free of Na+-contain-ing salts such as NaNO3.

[0229] The toughening temperature of the first and second toughening step may be comparable. In particular, the toughening temperature of the first and second toughening step may be in a range of from 300℃ to 480℃, for example from 340℃ to 450℃ or from 370℃ to 410℃.

[0230] In some embodiments, the toughening time of the first and second toughening step may each be in a range of from 0.5 to 12 hours, in particular from 1 to 4 hours.

[0231] In some embodiments, the toughening time of the first toughening step is in a range of from 0.5 to 12 hours, for example from 1.0 to 10 hours, or from 1.5 to 8.0 hours. In some embodiments, the toughening time of the first toughening step is at least 0.5 hours, at least 1.0 hours, or at least 1.5 hours. In some embodiments, the toughening time of the first toughening step is at most 12 hours, at most 10 hours, or at most 8.0 hours.

[0232] In some embodiments, the toughening time of the second toughening step is in a range of from 0.5 to 5.0 hours, for example from 1.0 to 4.0 hours, or from 1.5 to 3.0 hours. In some embodi-ments, the toughening time of the second toughening step is at least 0.5 hours, at least 1.0 hours, or at least 1.5 hours. In some embodiments, the toughening time of the second toughen-ing step is at most 5.0 hours, at most 4.0 hours, or at most 3.0 hours.

[0233] In some embodiments, the ratio of the toughening time of the first toughening step and the toughening time of the second toughening step is in a range of from 0.25 to 10, for example from 0.5 to 7.5, from 0.75 to 5.0, from 1.0 to 4.0, or from 1.25 to 3.5. In some embodiments, the ratio of the toughening time of the first toughening step and the toughening time of the second  toughening step is at least 0.25, at least 0.5, at least 0.75, at least 1.0, or at least 1.25. In some embodiments, the ratio of the toughening time of the first toughening step and the toughening time of the second toughening step is at most 10, at most 7.5, at most 5.0, at most 4.0, or at most 3.5.

[0234] Use and device

[0235] In one aspect, the invention relates to the use of an article of the invention as a cover plate in an electronic device, particularly in a wearable or implantable electronic device.

[0236] In one aspect, the invention relates to an electronic device comprising an article of the inven-tion, particularly as a cover plate.

[0237] In some embodiments, the cover plate covers a measurement light source and / or a measure-ment light sensor. Measurement light source and measurement light source are in particular covered by different volume portions of the article which are, however, of the same type, i.e. of the first type (high internal transmittance) . In some embodiments, the measurement light source is covered by the first volume portion of the article and the measurement light sensor is covered by the third volume portion of the article. In some embodiments, the measurement light source is covered by the third volume portion of the article and the measurement light sensor is cov-ered by the first volume portion of the article. A second volume portion which is of the second type and is arranged between first and third volume portion may serve for optically decoupling the first and third volume portion. In particular, the second volume portion may block light from traveling from the measurement light source to the measurement light sensor without prior inter-action with the user. In particular, light from a measurement light source may travel through the first volume portion without reaching the third volume portion. Likewise, light from a measure-ment light source may travel through the third volume portion without reaching the first volume portion.

[0238] Generally speaking, the volume portions of the article may be arranged such that volume por-tions of the first type (high internal transmittance) and volume portions of the second type (low internal transmittance) are arranged in an alternating manner. In this way, volume portions of the first type can be optically decoupled by the volume portion of the second type being ar-ranged between the volume portions of the first type.

[0239] Detailed Description of the Drawings

[0240] Figure 1 shows transmission spectra of a first volume portion and second volume portions ac-cording to this disclosure, the second volume portions 1, 2 and 3 having been converted using  different irradiation and tempering protocols according to this disclosure. The sample thickness was 1.3 mm. The y-axis shows the transmittance in %. The x-axis shows the wavelength in nm. The spectra of three UV-irradiated and tempered second volume portions are shown in compar-ison to the spectrum of the untreated first volume portion.

[0241] Figure 2 schematically shows the back side of a wearable electronic device 20 including a car-rier 22 arranged between straps 21a and 21 b. The wearable electronic device 20 includes an article of this disclosure as cover plate 23. Cover plate 23 includes volume portions 24 (white square) and 25 (white circle) of the first type (high internal transmittance) and volume portion 26 (black) of the second type (low internal transmittance) . In exemplary embodiments, volume por-tion 25 may cover a measurement light source (such as an LED, not shown) whereas volume portion 24 may cover a corresponding measurement light sensor (not shown) , or vice versa. Volume portion 26 prevents stray light from reaching the measurement light sensor, thereby in-creasing the signal-to-noise ratio, and improving overall measurement quality and accuracy.

[0242] Figure 3 schematically shows an article 30 of the present disclosure consisting of volume por-tions 31a, 31 b, 31c and 31d of the first type (high internal transmittance) , and volume portion 32 of the second type (low internal transmittance, indicated by black color) . Such an article may for example be used as cover plate of a wearable electronic device having one measurement light source to be covered by volume portion 31d and three measurement light sensors to be cov-ered by volume portions 31a, 31 b and 31c, respectively.

[0243] Figure 4 schematically shows an article 40 of the present disclosure consisting of volume por-tions 41a and 41 b of the first type (high internal transmittance) , and volume portions 42a and 42b of the second type (low internal transmittance, indicated by black color) . Such an article may for example be used as cover plate of a wearable electronic device having one or more measurement light source (s) to be covered by volume portion 41 b and one or more measure-ment light sensor (s) to be covered by volume portion 41a, or vice versa.

[0244] Figure 5 schematically shows an article 50 of the present disclosure consisting of volume por-tions 51a, 51 b and 51c of the first type, and volume portions 52a and 52b of the second type. The Figure illustrates that the present invention enables obtaining volume portions of first and second type in any kind of shape. This is a particular advantage of the present disclosure. An article of Figure 5 may for example be used as cover plate of a wearable electronic device hav-ing four measurement light sources to be covered by volume portion 51c and three measure-ment light sensors to be covered by volume portion 51 b. Additional measurement light sources may for example be positioned underneath volume portion 51a. The enormous freedom of de- sign provided by the present invention enables optimization of measurement quality and accu-racy of wearable electronic devices.Examples

[0245] 1. Example 1

[0246] An article having a first oxide composition was formed. The first oxide composition is shown in the following table 1 (in wt. -%) in the middle column. Another exemplary composition of this dis-closure (not used in this example) is shown in the right column of table 1.

[0247] Table 1

[0248] The thickness of the formed article was 1.3 mm.

[0249] A volume portion of the article was irradiated, and the irradiated article was tempered.

[0250] The irradiating step included exposing the volume portion to UV radiation having a wavelength in the range of 290 nm to 330 nm. The volume portion of the article was irradiated from both major surfaces in thickness direction (double side exposure) . The dose of the UV-radiation var-ied between different samples and was between 4 J and 8 J per side, resulting in total doses between 8 J and 16 J (see table below for detailed doses of examples 1A to 1G) . For example, Example 1A was irradiated with 4 J from the first major surface and with 4 J from the second major surface resulting in a total dose of 8 J.

[0251] The tempering step included a nucleating step and a ceramization step. In particular, the tem-pering step included

[0252] - forming crystallization nuclei by heat treatment at a nucleation temperature in a range of from 480℃ to 530℃ for a nucleation time in a range of from 3 to 5 hours, and

[0253] - forming and growing crystals in the irradiated volume portion by heat treatment at a ceramization temperature in a range of from 570℃ to 600℃ for a ceramization time in a range of from 1.5 to 10 hours.

[0254] The detailed conditions regarding irradiation dose (per side) , nucleation and ceramization are summarized in the following table.

[0255] Table 2

[0256] Examples 1A to 1G had very low transmittance in the visible and near IR range as shown in the following table with respect to three elected reference wavelengths (530 nm, 660 nm, and 870 nm) . The sample thickness was 1.3 mm.

[0257] Table 3

[0258] 2. Example 2

[0259] Articles irradiated and tempered as shown in Example 1 F above were chemically toughened with various two-step chemical toughening protocols as indicated in the following tables. Table 4 shows the toughening conditions of the first chemical toughening step. Table 5 shows the toughening conditions of the second chemical toughening step.

[0260] Table 4

[0261] After articles 2A to 2G had undergone the first toughening step as shown in table 4 above, the articles were subjected to a second chemical toughening step with the conditions indicated in table 5 below.

[0262] Table 5

[0263] Surface compressive stress and depth of layer obtained by the combination of first and second chemical toughening step are shown in the following table.

[0264] Table 6

[0265] Surface CS indicates the compressive stress at the surface. CS-30 indicates the compressive  stress in a depth of 30 μm. DoL (K+) is the DoL obtained by replacing Li+ and Na+ with K+. DoL (Na+) ) is the DoL obtained by replacing Li+ with Na+.

[0266] 3. Example 3

[0267] The resistance to impact energy of chemically toughened examples 2A to 2G described above has been tested using a ball drop test. In this test, a steel ball having a mass m of 64 g was dropped onto the chemically toughened articles of examples 2A to 2G, respectively, from vary-ing heights h. The impact energy E is calculated as the product of mass m, height h and accel-eration g. For example, at a height of 50 cm, the impact energy E roughly corresponds to 0.3 J because it is calculated as the product of a mass m of 0.064 kg, a height h of 0.5 m and accel-eration g of 9.81 m / s2.

[0268] “Resistance to impact energy” indicates the particular impact energy E in the ball drop test that an example article was still able to withstand without failure.

[0269] The results are shown in the following table.

[0270] Table 7

[0271] Examples 2A to 2G had substantial resistance to impact energy. The highest resistance was obtained with example 2C.

Claims

1.Article comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first vol-ume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second internal transmittance T2 at the measurement wavelength,wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide com-position compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent.2.Article according to claim 1, wherein the measurement wavelength is suitable for measuring at least one value of interest, such as a heart rate, a blood oxygen value, an analyte con-centration, a blood alcohol level, a blood glucose level.3.Article according to claim 1 or 2, wherein the measurement wavelength includes at least one wavelength in a range of from 300 nm to 1, 500 nm, such as 530 nm, 660 nm, 870 nm, or 940 nm.4.Article according to one or more of the preceding claims, wherein- T1 is at least 0.90 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm, and / or- T2 is less than 0.05 at 530 nm, 660 nm, 870 nm and / or 940 nm.5.Article according to one or more of the preceding claims, the article having- a thickness of not more than 3.0 mm,- a length of not more than 100 mm, and / or- a width of not more than 100 mm.6.Article according to one or more of the preceding claims, wherein the second volume por-tion has a minimum width of 0.10 mm.7.Article according to one or more of the preceding claims, wherein the second volume por-tion spans at least 10%of a thickness of the article.8.Article according to one or more of the preceding claims, wherein- the first volume portion consists of photo-crystallizable glass,- the second volume portion consists of glass ceramic, and / or- a material of the first volume portion can be converted into a material of the second vol-ume portion by light irradiation followed by heat treatment.9.Article according to claim 8, wherein the glass ceramic consists of a crystalline phase and an amorphous phase.10.Article according to claim 9, wherein the proportion of the crystalline phase is in a range of from 30 vol. -%to 90 vol. -%and / or wherein the crystalline phase comprises Li2SiO3.11.Article according to one or more of the preceding claims, wherein the first and / or second oxide compositions comprise the following components in percent by weight: 12.Article according to one or more of the preceding claims, having on at least one of its sur-faces a compressive stress layer, wherein optionally- the compressive stress at the surface is at least 200 MPa,- the depth of the compressive stress layer is larger than 3.0 μm,- the compressive stress layer is enriched in sodium and / or potassium ions relative to the article’s bulk composition outside the compressive stress layer.13.Article according to one or more of the preceding claims, wherein the first and / or second volume portion is partially or completely coated by one or more coatings.14.Method of making an article, comprising at least a first volume portion and a second volume portion, the first volume portion having a first oxide composition, the second volume portion having a second oxide composition,wherein the first volume portion has a first transmittance T1 at a measurement wavelength, and the second volume portion has a second transmittance T2 at the measurement wave-length,wherein a ratio T1 / T2 is at least 5.0 at a reference thickness of 0.50 mm,wherein a cumulative difference of molar amounts of all elements in the second oxide composition compared to the first oxide composition is not more than 5.00 atom-percent, the method comprising- forming an initial article having the first oxide composition,- irradiating a volume portion of the initial article,- tempering the irradiated initial article such that the transmittance in the irradiated volume portion at the measurement wavelength is reduced sufficiently to achieve the ratio T1 / T2.15.The method of claim 14, wherein the irradiating step includes- exposing the volume portion to UV radiation, particularly UV-radiation in the range of 290 nm to 330 nm, and / or- exposing the volume portion to radiation of a dose of at least 3.0 J, optionally up to 20 J.16.The method of claim 14 or 15, wherein the tempering step includes a nucleating step and a ceramization step.17.The method of one or more of claims 14 to 16, wherein the tempering step includes- forming crystallization nuclei, particularly by heat treatment at a nucleation temperature of more than 450℃ and / or for a nucleation time of at least 120 minutes, and / or- forming and growing crystals in the irradiated volume portion, particularly by heat treat-ment at a ceramization temperature of more than 500℃ and / or for a ceramization time of at least 60 minutes.18.The method of one or more of claims 14 to 17, comprising the step of- forming a compressive stress layer on at least one surface of the article.19.Use of an article according to one of claims 1 to 13 as a cover plate in an electronic device, particularly in a wearable or implantable electronic device.20.Electronic device comprising an article of one of claims 1 to 13, particularly as a cover plate.21.Use of claim 19 or electronic device according to claim 20, wherein the cover plate covers a measurement light source and / or a measurement light sensor.

Citation Information

Patent Citations

  • Method for modifying the transmission of glasses and glass ceramics and glass or glass ceramic articles that can be produced according to the method

    CN105163949A

  • Sensitized photo-sensitive glass and manufacture method therefor

    CN106167355A

  • Glass with local reinforcing structure and processing method thereof

    CN111393028A

  • Photosensitive glass

    CN117480137A

  • Volume colored monolithic glass-ceramic cooking surface for use in glass ceramic cook top, one region whose integral light transmission in visible spectral range is greater than integral light transmission of other region

    DE102013103776A1