具有改进的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力的玻璃层叠基板制造技术

一种用于平板显示器之类的电子基板的玻璃层叠基板，其包括被透明的玻 璃表层包围的透明玻璃芯，所述芯的热膨胀系数大于表层的热膨胀系数，从而 在表层中形成残余压缩应力，在芯中形成残余拉伸应力。可以对所述表层的相 对厚度进行选择，以提高玻璃层叠基板的强度，同时在芯中保持足够低的残余 拉伸应力，以使得对基板进行刻划和将其分成一定的尺寸。夹层可位于芯和表 层之间，所述夹层包括残余压缩应力，在芯中产生减小的残余拉伸应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及电子基板，更具体来说，本专利技术涉及玻璃层叠基板，例如用于平板显示器的玻璃层叠基板，所述基板中选定的层包括残余压缩应力或残余拉伸应力，以提高所述基板的抗静态负荷能力和抗冲击负荷能力。相关领域描述玻璃基板经常被用于显示器，例如用于液晶显示器(LCD)。LCD越来越广泛地用于计算器、手表、电视游戏、音像设备、便携式计算机和汽车仪表板中，用来显示信息。LCD品质和尺寸的改进使得LCD成为电视机和台式计算机显示器中通常使用的阴极射线管(CRT)的一种吸引人的替代品。另外，人们还在开发其它种类的平板显示器(FPD)，例如等离子显示器(PD)、场致发射显示器(FED)和有机发光聚合物显示器(OLED)，作为LCD的替代品。在某些FPD中，使用两个玻璃板来支承功能层，例如电子导电层，用来进行像素寻址、滤色器；LCD中的液晶取向或调整层；或者FED和PD中的磷光层。在具有功能层的两个玻璃板之间，设置有液晶化合物(LCD)、发光聚合物(OLED)或等离子体形成气(PD)。日本专利待公开第6-175143号中描述了用塑料片代替玻璃板。由于塑料片的挠性(从而提供良好的抗裂性)以及抗冲击负荷和静态负荷的能力，可以制成比玻璃片更薄的形式。而且塑料片的比重小于玻璃片，因此使用塑料基板的LCD比使用玻璃基板的LCD更轻更薄。不幸的是，塑料片具有三个性质限制其在显示器中的应用即，与玻璃片相比，塑料片的玻璃化转变温度较低、对可见光的透光度较低、透气率较高。较低的玻璃化转变温度限制了塑料片的最高使用温度。因此，塑料片在处于高温(制造用于LCD和OLED显示器的a-Si或p-Si基TFT所需的300-600℃的温度)时会发生热分解。较低的透光性降低了图像亮度。塑料片的透气性会造成用于OLED显示器中的有机发光材料降解。这些限制制约了塑料片在显示器中的应用。因此，人们仍然需要能够提供玻璃片的优点、而且强度获得改良的玻璃层叠基板。人们还需要能够形成大块的提高强度的玻璃层叠基板，并随后减小其尺寸，而不会由于碎屑而造成显著的损失。人们还需要厚度减小、从而使得重量减小、但是同时还具有提高的抗负荷能力的玻璃层叠基板。人们还需要具有基本预先确定的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力的玻璃层叠基板。
技术实现思路
本专利技术提供了一种玻璃层叠基板，所述基板具有提高的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力，同时还能具有玻璃片的优点。所述玻璃层叠基板包括一些选定的层，这些层具有残余压缩应力或残余拉伸应力，以提高基板的抗负荷能力。所述玻璃层叠基板可用作电子基板，例如但不限于焦平面阵列、光电子器件、光生伏打电池、光学器件、平板显示器以及处于晶片和组件阶段的集成电路。通常所述玻璃层叠基板包括透明的玻璃芯和一对透明的玻璃表层，所述芯的热膨胀系数大于表层。对所述芯相对于表层的相对厚度以及热膨胀系数进行选择，在表层中产生残余压缩应力，在芯中产生残余拉伸应力。这些残余应力提高了基板的抗负荷能力。可对表层中的压缩应力和芯中的拉伸应力进行选择，使得可以随后对基板进行刻划和分离，而不会造成无法接受的基板断裂或产生碎片。在一种构型中，可以将玻璃层叠基板用于例如平板显示器，其中所述基板包括一对隔开的透明玻璃表层，这些玻璃表层具有第一热膨胀系数；一个透明的玻璃芯介于所述表层之间，所述透明的玻璃芯具有更高的第二热膨胀系数，使得玻璃表层的残余压缩应力约大于1,000psi(6.9MPa)，所述玻璃芯的残余拉伸应力约小于4,000psi(27.6MPa)。在一些构造中，对所述玻璃层叠基板进行选择，使得表层中的压缩应力保持在至少约为4,000psi(27.6Mpa)，芯中的拉伸应力保持在约小于1,000psi(6.9Mpa)。在另外的构型中，所述玻璃层叠基板包括至少一个介于表层和芯层之间的玻璃夹层(interlayer)。通过对形成表层、夹层和芯的玻璃的凝固点和热膨胀系数进行选择，可以减小芯中的残余拉伸应力，同时保持或增大表层中的残余压缩应力。表层中的残余压缩应力和玻璃芯中的残余拉伸应力在玻璃层叠基板中产生了储存的能量，这些储存的能量提供了抗裂纹产生和裂纹蔓延的能力，所述储存的能量足够低，使得可以对所述基板进行刻划和分离，而不会产生基板损坏或者产生颗粒或碎片之类的不利的污染性玻璃碎屑。应当理解以上概述和以下的详述都对本专利技术的实施方式进行列举说明，用来对本专利技术所要求的性质和特征提供便于理解的纵览或框架。通过附图来进一步帮助理解本专利技术，附图结合入本文中，构成说明书的一部分。附图显示了本专利技术的各种示例性的实施方式，附图和说明一起用来解释本专利技术的原理和操作。附图简述附图说明图1是具有两个间隔开的玻璃片的常规LCD的截面图。图2是受到负荷情况下的图1的玻璃片的分离截面图。图3是根据本专利技术制造的玻璃层叠基板、例如用于平板显示器的玻璃层叠基板的截面图。图4是包括夹层的本专利技术玻璃层叠基板的另一个示例性构型的截面图。图5是用来制造玻璃层叠基板的溢流分配器器(distributor)系统和成形部件的截面图。图6是用来制造另一种构型的玻璃层叠基板的另一种溢流分配器系统和成形部件的截面图。专利技术详述本专利技术包括用于平板显示器的玻璃层叠基板60(例如图3和图4所示的例子)。在本文中，术语“平板显示器”是电子基板的例子，可包括但不限于液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PD)、场致发射显示器(FED)和有机发光聚合物显示器(OLED)。参见图1，图中显示了LCD的示意图，其中玻璃片20，30(图中显示未层叠)被填充有液晶材料的间隙40隔开。用低模量聚合物粘合剂44将玻璃片20、30的边缘密封在一起，将其置于相对刚性的框架(图中未显示)内。漫射板(diffuserplate)46与玻璃片30间隔预定的距离，所述漫射板作为背光源。所述玻璃片20具有暴露的表面22和间隙表面24，所述玻璃片30包括间隙表面32和暴露的表面34。在如图2所示施加负荷L的时候，所述表面22和32发生压缩，因此对负荷比较有耐受能力。但是表面24和34的拉伸应力增大，根据负荷的强度以及表面24和34上发现的固有的缺陷，所述拉伸应力可能会造成玻璃片20、30发生破坏。通常玻璃片会被产生足以造成断裂的内部应变的冲击所破坏，拉伸应变要比压缩应变更容易造成玻璃断裂。因此，冲击造成的断裂通常是由拉伸应力造成的。根据本专利技术制造的玻璃层叠基板60利用残余压缩应力来至少部分地抵消由于基板受到负荷所带来的拉伸应力。在下文中将进一步描述到，可以对玻璃层叠基板60中的残余压缩应力和残余拉伸应力进行选择，以提高抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力而不会在刻划和分离过程中产生无法接受的碎屑(或基片破坏)。可以用本专利技术的玻璃层叠基板60来代替玻璃片20，30，提高暴露的表面和间隙表面的强度，从而提高制得的显示器的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力。如图3中的例子所述，在三层构型中，玻璃层叠基板60包括置于一对间隔开的玻璃表层80、90之间的玻璃芯(层)70。所述玻璃层叠基板60被设计成使得表层80、90中的残余压缩应力和芯70中的残余拉伸应力大体具有预定的关系。在选定的构型中，所述表层80，90直接与玻璃芯70结合。但是还应当理解可将中间层置于芯70和表层80、90之间。这些中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·拉普，S·T·古拉蒂，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：