可弯曲的玻璃堆叠件组装件及其制备方法技术

技术编号:15297013 阅读:121 留言:0更新日期:2017-05-11 19:03
提供堆叠件组装件,其包含玻璃层,所述玻璃层具有厚度、第一和第二主要表面以及从第二主要表面延伸到第一深度的压缩应力区域;以及连接到第二主要表面的第二层。所述玻璃层通过下述来表征:当在约3mm‑约20mm的弯曲半径下固定层时不存在失效,当第二主要表面通过(i)~25微米厚的PSA和(ii)~50微米厚的PET层支撑,且第一主要表面用具有含200微米直径的平坦的底部的不锈钢销钉装载时,大于约1.5kgf的耐刺穿性,至少8H的铅笔硬度,以及玻璃层之内的中性轴线,其位于第二主要表面和第一厚度的一半之间。

Bendable glass stack assembly and method of making the same

Provide a stacked assembly, which comprises a glass layer, wherein the glass layer has a thickness, the first and the second main surface and extends from the surface to the depth of the first second main compression stress area; and connected to the second layer of the second major surface. The glass layer is characterized by the following: when the bending radius at about 3mm about 20mm under the fixed layer when there is no failure, when the second main surface (I) to 25 microns thick and PSA (II) ~ 50 micron thick PET layer support, and the first major surface of stainless steel with 200 pin micron diameter flat bottom loading is greater than about 1.5kgf puncture resistance, pencil hardness of at least 8H, and the neutral axis within the glass layer, the half is located at second main surface and a first thickness between.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求2014年08月19日提交的美国临时申请系列第62/039120号的优先权,本文以该申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。
本公开总体涉及玻璃堆叠件组装件,元件和层和用于制备它们的各种方法。具体来说,本公开涉及这些组件的堆叠优化的、可弯曲的和耐刺穿的变体及其制备方法,以用于包括但不限于下述的应用:薄膜晶体管(TFT)背板、有机发光二极管(OLED)装置、可贴合的显示器堆叠件、大的曲面显示器和后挡板。背景性质上传统地为刚性的产品和组件的柔性变体正设想用于新的应用。例如,柔性电子装置可提供薄的、轻量和柔性性质,其提供用于新应用的机会,例如曲面显示器和可穿戴装置。这些柔性电子装置中的许多需要柔性基材来固定和安装这些装置的电子组件。金属箔具有一些优势,包括热稳定性和化学耐久性,但不足之处在于高成本和缺少光学透明性。聚合物箔具有一些优势,包括耐疲劳失效性,但不足之处在于临界的光学透明性、缺少热稳定性以及受限的气密性。这些电子装置中的一些还可使用柔性显示器。光学透明性和热稳定性常常是柔性显示器应用的重要的性质。此外,柔性显示器应具有高疲劳和刺穿耐受性,包括在小弯曲半径下的耐失效性,对于具有触摸屏功能和/或可折叠的柔性显示器而言尤其如此。常规柔性玻璃材料提供许多柔性基材和/或显示器应用所需的性质。例如,考虑到相对于金属和聚合物替代物的透明度、化学稳定性和耐刮擦性,预期超薄玻璃(<200微米)在这些应用中具有重要作用。然而,到目前为止,将玻璃材料用于这些柔性应用的努力基本上是不成功的。通常,可将玻璃基材制造到非常低的厚度水平(<25微米),以获得越来越小的弯曲半径。这些“薄”玻璃基材的不足之处在于受限的耐刺穿性。同时,更厚的玻璃基材(>150微米)可制造有更好的耐刺穿性,但这些基材缺少在弯曲时的合适的疲劳耐受性和机械可靠性。例如,在与可折叠的显示器应用相关的弯曲条件下,这种薄的玻璃基材在与装置的显示器侧(例如,弯曲过程中的凸面侧)上的那些相反的主要表面上经历最大拉伸弯曲应力。具体来说,在这种可折叠的显示器中的玻璃基材预期弯曲,从而将基材的显示器侧折叠到彼此上(例如,作为钱包),其中它们的内部表面(即,与显示器侧表面相反的表面)处于拉伸中。这种拉伸应力作为降低的弯曲半径或曲率半径函数而增加。在这些主要表面处,可存在瑕疵和其它缺陷。结果,从它们的应用环境施加到这种薄玻璃基材的弯曲力使得这些玻璃基材特别容易发生拉伸相关的和疲劳相关的失效,潜在地具有在这种瑕疵和缺陷处的裂纹引发。因此,本领域需要用于柔性基材和/或显示器应用和功能,特别是用于柔性电子装置应用的可靠使用的玻璃材料、玻璃堆叠件组装件、组件和其它相关的组装件。此外,本领域需要材料设计和加工方法来开发这种柔性玻璃组装件和组件,其考虑了在它们的应用环境中形成的应力。概述根据一方面,提供堆叠件组装件,其包含玻璃元件,所述玻璃元件具有约25微米-约125微米的第一厚度,以及第一和第二主要表面。所述玻璃元件还包含(a)具有第一和第二主要表面的第一玻璃层,和(b)从玻璃层的第二主要表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区域,所述区域通过在层的第二主要表面处的至少约100MPa的压缩应力来限定。堆叠件组装件还包含第二层,其连接到玻璃层的第二主要表面且具有第二厚度。在一些方面中,第二层的弹性模量低于玻璃层的弹性模量。所述玻璃元件通过下述来表征:(a)当在约25℃和约50%相对湿度下,将元件在约3mm-约20mm的弯曲半径下固定至少60分钟时不存在失效,(b)当元件的第二主要表面通过(i)约25微米厚的具有小于约1GPa弹性模量的压敏胶粘剂(PSA)和(ii)约50微米厚的具有小于约10GPa弹性模量的聚对苯二甲酸乙二酯层支撑,且元件的第一主要表面用具有含200微米直径的平坦的底部的不锈钢销钉装载时,大于约1.5kgf的耐刺穿性,(c)大于或等于8H的铅笔硬度,和(d)玻璃层之内的中性轴线,其位于第二主要表面和第一厚度的一半之间。在一些实施方式中,玻璃元件还可包含一个或多个额外的玻璃层和分别设置在第一玻璃层下方的一个或多个压缩应力区域。例如,玻璃元件可包含2个、3个、4个或更多个额外的玻璃层,其具有相应的在第一玻璃层下方的额外的压缩应力区域。根据一方面,提供玻璃制品,所述玻璃制品包含:具有约25微米-约125微米的第一厚度的玻璃层。所述层还包含(a)第一主要表面,(b)第二主要表面,和(c)从玻璃层的第二主要表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区域,所述区域通过在层的第二主要表面处的至少约100MPa的压缩应力来限定。所述玻璃制品还包含第二层,其连接到玻璃层的第二主要表面且具有第二厚度。根据一些方面,第二层的弹性模量低于玻璃层的弹性模量。所述玻璃层通过下述来表征:(a)当在约25℃和约50%相对湿度下,将所述层在约3mm-约20mm的弯曲半径下固定至少60分钟时不存在失效,(b)当所述层的第二主要表面通过(i)约25微米厚的具有小于约1GPa弹性模量的压敏胶粘剂和(ii)约50微米厚的具有小于约10GPa弹性模量的聚对苯二甲酸乙二酯层支撑,且所述层的第一主要表面用具有含200微米直径的平坦的底部的不锈钢销钉装载时,大于约1.5kgf的耐刺穿性,(c)大于或等于8H的铅笔硬度,和(d)玻璃层之内的中性轴线,其位于第二主要表面和第一厚度的一半之间。在一些实施方式中,玻璃层包括不含碱的或含碱的铝硅酸盐,硼硅酸盐,硼铝硅酸盐,或硅酸盐玻璃组合物。玻璃层的厚度还可为约50微米-约100微米。根据一些方面,玻璃层的厚度可为60微米-约80微米。在一些实施方式中,玻璃元件或玻璃层的弯曲半径可为约3mm-约20mm。在其它方面中,弯曲半径可为约3mm-约10mm。根据一些方面,玻璃元件或玻璃层可包含具有低摩擦系数且设置在玻璃元件或层的第一主要表面上的第三层(例如,设置在堆叠件组装件的显示器侧上)。根据一些方面,第三层可为涂层,所述涂层包含选自下组的氟碳材料:热塑性塑料和无定形氟碳。第三层还可为涂层,所述涂层包含下述组中的一种或多种:硅酮、蜡、聚乙烯、高电位端(hot-end)、聚对二甲苯和类金刚石涂层制备。此外,第三层可为涂层,所述涂层包含选自下组的材料:氧化锌、二硫化钼、二硫化钨、六方氮化硼和铝镁硼化物。根据一些实施方式,第三层可为涂层,所述涂层包含选自下组的添加剂:氧化锌、二硫化钼、二硫化钨、六方氮化硼和铝镁硼化物。在一些实施方式中,第二层可包含下述或单独地由下述组成:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和光学透明胶粘剂(OCA)的复合材料,胶粘剂连接到玻璃层或元件的第二主要表面。第二层也可包含下述或单独地由下述组成:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和OCA的复合材料,胶粘剂连接到玻璃层或元件的第二主要表面。取决于堆叠件组装件的特定应用,可将其它材料,材料组合和/或结构用作第二层结构,所述第二层结构具有比玻璃层或元件的弹性模量更低的弹性模量。在一些实施方式中,玻璃元件或层的厚度和弹性模量,以及第二层的那些厚度和弹性模量构造成使中性轴线在玻璃层或元件之内朝向玻璃层或元件的第二主要表面位移。在一些方面中本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种堆叠件组装件,其包含:玻璃元件,其具有约25微米‑约125微米的第一厚度以及第一和第二主要表面,所述玻璃元件还包含:(a)具有第一和第二主要表面的第一玻璃层,以及(b)从玻璃层的第二主要表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区域,所述区域通过所述层的第二主要表面处至少约100MPa的压缩应力来限定;以及第二层,其连接到玻璃层的第二主要表面且具有第二厚度,其中所述玻璃元件通过下述来表征:(a)当在约25℃和约50%相对湿度下,将元件在约3mm‑约20mm的弯曲半径下固定至少60分钟时不存在失效,(b)当元件的第二主要表面通过(i)约25微米厚的具有小于约1GPa弹性模量的压敏胶粘剂和(ii)约50微米厚的具有小于约10GPa弹性模量的聚对苯二甲酸乙二酯层支撑,且元件的第一主要表面用具有含200微米直径的平坦的底部的不锈钢销钉装载时,大于约1.5kgf的耐刺穿性,(c)大于或等于8H的铅笔硬度,以及(d)玻璃层之内的中性轴线,其位于第二主要表面和第一厚度的一半之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 US 62/039,1201.一种堆叠件组装件,其包含:玻璃元件,其具有约25微米-约125微米的第一厚度以及第一和第二主要表面,所述玻璃元件还包含:(a)具有第一和第二主要表面的第一玻璃层,以及(b)从玻璃层的第二主要表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区域,所述区域通过所述层的第二主要表面处至少约100MPa的压缩应力来限定;以及第二层,其连接到玻璃层的第二主要表面且具有第二厚度,其中所述玻璃元件通过下述来表征:(a)当在约25℃和约50%相对湿度下,将元件在约3mm-约20mm的弯曲半径下固定至少60分钟时不存在失效,(b)当元件的第二主要表面通过(i)约25微米厚的具有小于约1GPa弹性模量的压敏胶粘剂和(ii)约50微米厚的具有小于约10GPa弹性模量的聚对苯二甲酸乙二酯层支撑,且元件的第一主要表面用具有含200微米直径的平坦的底部的不锈钢销钉装载时,大于约1.5kgf的耐刺穿性,(c)大于或等于8H的铅笔硬度,以及(d)玻璃层之内的中性轴线,其位于第二主要表面和第一厚度的一半之间。2.如权利要求1所述的组装件,其特征在于,元件的弯曲半径是约3mm-约10mm。3.如权利要求1或2所述的组装件,其特征在于,在玻璃层第二主要表面处的压缩应力是约300MPa-1000MPa。4.如权利要求1-3中任一项所述的组装件,其特征在于,第一深度设定为相距玻璃层第二主要表面约玻璃层厚度的三分之一或更小。5.如权利要求1-4中任一项所述的组装件,其特征在于,玻璃层还包含边缘,且玻璃元件还包含从边缘延伸到玻璃层中边缘深度的边缘压缩应力区域,所述边缘压缩应力区域通过边缘处至少约100MPa的压缩应力来限定。6.如权利要求1-5中任一项所述的组装件,其特征在于,第二层包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和光学透明胶粘剂(OCA)的复合材料,胶粘剂连...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·常T·M·格罗斯胡广立N·J·史密斯J·E·韦布
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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