可弯曲电子器件模块、制品以及制造其的粘结方法技术

可折叠电子器件模块包括玻璃覆盖元件，其具有约25‑200um的厚度、约20‑140GPa的弹性模量。模块还包括：厚度约为50‑600um的堆叠；以及使得堆叠与覆盖元件的第二主表面接合的第一粘合剂，第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃。此外，器件模块包括穿过覆盖元件的厚度，且位于覆盖元件的中心区域内的折弯粘结残留应力区域，其范围是沿着覆盖元件的中心弯曲轴从第二主表面处的最大压缩残留应力到第一主表面处的最大拉伸残留应力。

Flexible electronic module, product and bonding method for making the same

The foldable electronic device module includes a glass covering element, which has a thickness of about 25 200 um and an elastic modulus of about 20 140 GPa. The module also includes: stacks with thickness of about 50 600 um; and first adhesives that bond the stacks to the second main surface of the covering element. The shear modulus of the first adhesives is about 0.01 MPa to about 1 GPa and the glass transition temperature is at least 80 C. In addition, the device module includes a bending and bonding residual stress region located in the central area of the covering element through the thickness of the covering element, ranging from the maximum compressive residual stress at the second main surface to the maximum tensile residual stress at the first main surface along the central bending axis of the covering element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可弯曲电子器件模块、制品以及制造其的粘结方法相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119，要求2016年03月17日提交的美国临时申请系列第62/309624号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
本公开一般地涉及可弯曲电子器件模块、制品，以及制造它们的弯曲方法。更具体地，本公开涉及可弯曲电子器件模块，其具有用于可折叠显示器装置应用的含玻璃覆盖，以及制造它们的弯曲方法。
技术介绍
正在构思将通常天然是刚性的产品和组件的挠性版本用于新应用。例如，挠性电子器件可以提供薄、轻量化和挠性性质，这提供了用于包括曲面显示器和可穿戴装置的新应用的机会。许多这些挠性电子器件结合了挠性基材来容纳和安装这些器件的电子组件。金属箔具有包括热稳定性和耐化学性在内的一些优势，但是遭受高成本和缺乏光学透明度的问题。聚合物箔具有包括低成本和耐冲击性在内的一些优势，但是可能遭受边缘光学透明度、缺乏热稳定性、有限的密封性和/或循环疲劳性能的问题。这些电子器件中的一些还可使用挠性显示器。对于挠性显示器应用，光学透明度和热稳定性通常是重要性质。此外，挠性显示器应该具有高的耐疲劳性和耐穿刺性，包括小弯曲半径下的耐失效性，特别是对于具有触摸屏功能性和/或可以被折叠的挠性显示器而言。此外，取决于显示器的目标应用，挠性显示器应该易于被消费者弯曲和折叠。一些挠性玻璃材料和含玻璃材料为挠性和可折叠基材和显示器应用提供许多所需的性质。但是，迄今为止，这些应用的线玻璃材料(harnessglassmaterial)的努力在很大程度上是尚未成功的。通常来说，可以将玻璃基材制造成非常低的厚度水平(<25μm)以实现越来越小的弯曲半径。这些“薄”玻璃基材会遭受有限耐穿刺性的问题。与此同时，较厚的玻璃基材(>150μm)可以被制造成具有更好的耐穿刺性，但是这些基材在弯曲之后会缺乏合适的耐疲劳性和机械可靠性。此外，由于将这些挠性玻璃材料用作还含有电子组件(例如，薄膜晶体管(“TFT”)、触摸屏等)的模块中的覆盖元件，额外层(例如，聚合物电子器件面板)与粘合剂(例如，环氧化物、光学透明的粘合剂(“OCA”))在这些各种组件和元件之间的相互作用会导致终端产品(例如，电子显示器装置)中的模块使用期间存在越来越复杂的应力状态。这些复杂的应力状态会导致覆盖元件经受增加的应力集中因子和/或增加的应力水平(例如，高拉伸应力)。由此，这些覆盖元件会易于发生模块内的内聚和/或分层失效模式。此外，这些复杂相互作用会导致消费者弯曲和折叠覆盖元件所需的弯曲作用力增加。因此，存在对于如下挠性、含玻璃材料和模块设计的需求，其采用这些材料用于各种电子器件应用，特别是用于挠性电子显示器装置应用，更具体来说用于可折叠显示器装置应用。此外，还需要模块水平的加工方法，来赋予这些模块设计具有增加的可靠性和/或增加的弯曲能力。
技术实现思路
根据本公开的第1个方面，提供了可折叠电子器件模块，其包括玻璃覆盖元件，所述玻璃覆盖元件的厚度约为25-200um且覆盖元件弹性模量约为20-140GPa。覆盖元件具有第一主表面和第二主表面。模块还包括：厚度约为50-600um的堆叠；以及使得堆叠与覆盖元件的第二主表面接合的第一粘合剂，第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃。堆叠还包括：面板，所述面板具有第一和第二主表面，以及约300MPa至约10GPa的面板弹性模量。此外，在将模块以两点配置弯曲至如下弯曲半径使得第一主表面处于压缩之后，器件模块包括在覆盖元件的第二主表面处不大于约800MPa的处于张力的切线应力，所述弯曲半径是约20mm至约2mm，例如约20mm至约3mm、约20mm至约4mm、约20mm至约5mm、约20mm至约6mm、约20mm至约7mm、约20mm至约8mm、约20mm至约9mm、约20mm至约10mm、约20mm至约11mm、约20mm至约12mm、约20mm至约13mm、约20mm至约14mm、约20mm至约15mm、约20mm至约16mm、约20mm至约17mm、约20mm至约18mm、约20mm至约19mm、约19mm至约2mm、约18mm至约2mm、约17mm至约2mm、约16mm至约2mm、约15mm至约2mm、约14mm至约2mm、约13mm至约2mm、约12mm至约2mm、约11mm至约2mm、约10mm至约2mm、约9mm至约2mm、约8mm至约2mm、约7mm至约2mm、约6mm至约2mm、约5mm至约2mm、约4mm至约2mm、约3mm至约2mm、约19mm至约3mm、约18mm至约4mm、约17mm至约5mm、约16mm至约6mm、约15mm至约7mm、约14mm至约8mm、约13mm至约9mm、约12mm至约10mm，以及弯曲半径是从覆盖元件的第一主表面上方的中心点到面板的第二主表面进行测量的。根据本公开的第2个方面，提供了可折叠电子器件模块，其包括玻璃覆盖元件，所述玻璃覆盖元件的厚度约为25-200um且覆盖元件弹性模量约为20-140GPa。覆盖元件具有第一主表面和第二主表面。模块还包括：厚度约为50-600um的堆叠；以及使得堆叠与覆盖元件的第二主表面接合的第一粘合剂，第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃。堆叠还包括：面板，所述面板具有第一和第二主表面，以及约300MPa至约10GPa的面板弹性模量。此外，在将模块以两点配置弯曲到约20mm至约1mm的弯曲半径之后，器件模块包括在覆盖元件的第二主表面处的处于张力的切线应力不超过约1000MPa。根据本公开的第3个方面，提供了可折叠电子器件模块，其包括覆盖元件，所述覆盖元件的厚度约为25-200um且覆盖元件弹性模量约为20-140GPa。覆盖元件还包括组件，所述组件具有玻璃组合物、第一主表面和第二主表面。模块还包括：厚度约为50-600um的堆叠；以及使得堆叠与覆盖元件的第二主表面接合的第一粘合剂，第一粘合剂的特征在于，剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃。堆叠还包括：面板，所述面板具有第一和第二主表面，以及约300MPa至约10GPa的面板弹性模量。此外，器件模块包括折弯粘结残留应力区域(flex-bondresidualstressregion)。此外，残留应力区域穿过覆盖元件的厚度，且位于覆盖元件的中心区域内，范围是沿着覆盖元件的中心弯曲轴从第二主表面处的最大压缩残留应力到第一主表面处的最大拉伸残留应力。在可折叠模块的某些实践方式中，在将模块以两点配置弯曲至约20mm至约1mm的弯曲半径，例如，20mm、19.75mm、19.5mm、19.25mm、19mm、18.5mm、17.5mm、17mm、16.5mm、16mm、15.5mm、15mm、14.5mm、14mm、13.5mm、13mm、12.5mm、12mm、11.5mm、11mm、10.5mm、10mm、9.5mm、9mm、8.5mm、7.5mm、7mm、6.5mm、6mm、5.5mm、5mm、4.5mm、4mm、3.5mm、3.25mm、3mm、2.75mm、2.5mm、2.25m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可折叠的电子器件模块，其包括：具有第一和第二主表面的玻璃覆盖元件，其厚度是约25um至约200um以及覆盖元件弹性模量是约20GPa至约140GPa；厚度是约50um至约600um的堆叠，所述堆叠还包括面板，所述面板具有第一和第二主表面，且面板弹性模量是约300MPa至约10GPa；以及第一粘合剂，所述第一粘合剂将所述堆叠与所述覆盖元件的第二主表面接合，所述第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃，其中，所述器件模块包括：在将模块以两点配置弯曲成约20mm至约1mm的弯曲半径使得第一主表面处于压缩之后，在覆盖元件的处于张力的第二主表面处的切线应力不超过约1000MPa，以及弯曲半径是从覆盖元件的第一主表面上方的中心点到面板的第二主表面进行测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.17 US 62/309,6241.一种可折叠的电子器件模块，其包括：具有第一和第二主表面的玻璃覆盖元件，其厚度是约25um至约200um以及覆盖元件弹性模量是约20GPa至约140GPa；厚度是约50um至约600um的堆叠，所述堆叠还包括面板，所述面板具有第一和第二主表面，且面板弹性模量是约300MPa至约10GPa；以及第一粘合剂，所述第一粘合剂将所述堆叠与所述覆盖元件的第二主表面接合，所述第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃，其中，所述器件模块包括：在将模块以两点配置弯曲成约20mm至约1mm的弯曲半径使得第一主表面处于压缩之后，在覆盖元件的处于张力的第二主表面处的切线应力不超过约1000MPa，以及弯曲半径是从覆盖元件的第一主表面上方的中心点到面板的第二主表面进行测量的。2.如权利要求1所述的模块，其特征在于，在将模块以两点配置弯曲成约20mm至约2mm的弯曲半径使得第一主表面处于压缩之后，处于张力的切线应力不超过800MPa，以及弯曲半径是从覆盖元件的第一主表面上方的中心点到面板的第二主表面进行测量的。3.一种可折叠的电子器件模块，其包括：具有第一和第二主表面的玻璃覆盖元件，其厚度是约25um至约200um以及覆盖元件弹性模量是约20GPa至约140GPa；厚度是约50um至约600um的堆叠，所述堆叠还包括面板，所述面板具有第一和第二主表面，且面板弹性模量是约300MPa至约10GPa；第一粘合剂，所述第一粘合剂将所述堆叠与所述覆盖元件的第二主表面接合，所述第一粘合剂的剪切模量是约0.01MPa至约1GPa且玻璃转化温度至少为80℃；以及折弯粘结残留应力区域，其中，残留应力区域穿过覆盖元件的厚度，且位于覆盖元件的中心区域内，范围是沿着覆盖元件的中心弯曲轴穿过覆盖元件的厚度从第二主表面处的最大压缩残留应力到第一主表面处的最大拉伸残留应力。4.如权利要求1和3中任一项所述的模块，其特征在于，所述覆盖元件的第二主表面处的处于张力的切线应力不大于约600MPa。5.如权利要求1-4中任一项所述的模块，其中，所述覆盖元件的特征还在于，在两点配置中，在将模块从基本未弯曲配置弯曲成所述弯曲半径至少300,000次弯曲循环之后，没有发生内聚失效。6.如权利要求1-5中任一项所述的模块，其特征在于，所述覆盖元件是玻璃元件，其具有约50-100GPa的覆盖元件弹性模量。7.如权利要求1-6中任一项所述的模块，其中，所述第一粘合剂的特征还在于至少150℃的玻璃转化温度。8.如权利要求3所述的模块，其特征在于，覆盖元件的第二主表面处的最大压缩残留应力是至少100MPa。9.如权利要求3所述的模块，其特征在于，覆盖元件的第二主表面处的最大压缩残留应力是至少200MPa。10.如权利要求8-9中任一项所述的模块，其还包括：离子交换压缩应力区域，其从覆盖元件的第二主表面延伸到选定深度，所述离子交换压缩应力区域包括多种可离子交换离子和多种经离子交换的离子。11.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡广立，D·乔希，E·帕克，Y·K·卡洛士，
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