CN105143848A - 弯曲试验方法、片状件的制造方法、弯曲试验装置、脆性片、带元件的脆性片以及电子器件 - Google Patents

弯曲试验方法、片状件的制造方法、弯曲试验装置、脆性片、带元件的脆性片以及电子器件 Download PDF

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Abstract

一种弯曲试验方法，将含有脆性材料的片状件分别支承于第1支承盘和第2支承盘，在维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态下，使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，检查在所述第1支承盘与所述第2支承盘之间弯曲的所述片状件是否形成有裂纹。

Description

弯曲试验方法、片状件的制造方法、弯曲试验装置、脆性片、带元件的脆性片以及电子器件
技术领域
本发明涉及弯曲试验方法、片状件的制造方法、弯曲试验装置、脆性片、带元件的脆性片以及电子器件。
背景技术
作为图像显示面板、太阳能电池、薄膜二次电池等电子器件的基板，使用玻璃基板。近年来，作为玻璃基板，开发出了一种具有挠性的玻璃片。
作为用于检查玻璃片的耐久性的试验方法，提出了一种一边利用辊输送玻璃片一边使玻璃片沿着辊的外周弯曲的方法(参照例如专利文献1)。并且，作为玻璃片的试验方法，还已知有使夹持已弯曲的玻璃片的平行的两块板之间的间隔逐渐缩小的方法(参照例如非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2010－506168号公报
非专利文献
非专利文献1：S.T.Gulati(其他4名)，“TwoPointBendingofThinGlassSubstrate”，SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers，2011年6月，第42卷，p.652-654
发明内容
发明要解决的问题
在使含有玻璃等脆性材料的片状件沿着辊弯曲的情况下，以片状件紧抱辊的方式对片状件施加张力。此外，在辊上存在异物等时，应力集中于片状件的局部。因此，有时设想外的力会施加于片状件，可靠性降低。
此外，在使夹持片状件的平行的两块板之间的间隔逐渐缩小的情况下，片状件的拉伸应力的发生位置不发生变化。因此，若在拉伸应力的发生位置没有成为裂纹的起点的缺陷(伤、附着物、内包物等)，则破坏强度的检测结果偏高，可靠性降低。
本发明是鉴于所述问题而做成的，其目的在于提供一种可靠性较高的弯曲试验方法等。
用于解决问题的方案
为了解决所述问题，根据本发明的一技术方案提供一种弯曲试验方法，
将含有脆性材料的片状件分别支承于第1支承盘和第2支承盘，
在维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态下，使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，
检查在所述第1支承盘与所述第2支承盘之间弯曲的所述片状件是否形成有裂纹。
发明的效果
采用本发明的一技术方案，提供一种可靠性较高的弯曲试验方法。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的弯曲试验装置的试验的样子的图。
图2是图1中的弯曲试验装置的俯视图。
图3是表示图1中的弯曲试验装置的组装片状件时的状态的图。
图4是表示本发明的一实施方式的合成片的图。
图5是表示本发明的一实施方式的液晶面板的图。
图6是表示本发明的一实施方式的有机EL面板的图。
图7是表示本发明的一实施方式的太阳能电池的图。
图8是表示本发明的一实施方式的薄膜二次电池的图。
图9是表示本发明的一实施方式的电子纸的图。
图10是表示变形例的弯曲试验装置的组装片状件时的状态的图。
图11是从上方观察图10中的下侧支承盘而得到的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。在各附图中，对同一结构或对应的结构标注同一附图标记或对应的附图标记，并省略说明。
图1是表示本发明的一实施方式的弯曲试验装置的试验的样子的图。在图1中，在实线所示的状态下，在使下侧支承盘相对于基部向图中左方移动时，成为单点划线所示的状态。图2是图1中的弯曲试验装置的俯视图。图3是表示图1中的弯曲试验装置的组装片状件时的状态的图。在图1和图3中，剖切移动部的局部来进行图示。
弯曲试验装置10是用于使含有脆性材料的片状件弯曲的装置。作为片状件，使用例如玻璃片2。通过检查在弯曲的玻璃片2是否形成有裂纹，来确认玻璃片2的耐久性。
玻璃片2可以被用作图像显示面板、太阳能电池、薄膜二次电池等电子器件的基板，也可以在玻璃片2上形成各种元件。
玻璃片2的玻璃的种类可以是多种多样，例如可以是钠钙玻璃、无碱玻璃等。
玻璃片2的厚度为例如200μm以下。在玻璃片2的厚度为200μm以下的情况下，能够将玻璃片2卷绕成螺旋状而制作玻璃卷。玻璃片2的厚度优选为150μm以下，更优选为100μm以下，特别优选为50μm以下。此外，玻璃片2的厚度优选为0.1μm以上，更优选为1μm以上，特别优选为5μm以上。
在玻璃片2为矩形的情况下，也可以是，长边的长度为150mm～3050mm、短边的长度为100mm～2850mm。
例如如图1～图3所示，弯曲试验装置10包括：基部12；作为第1支承盘的上侧支承盘14；作为第2支承盘的下侧支承盘16；移动部20；调整部30；检测部40；支承部50；以及载置部60。
上侧支承盘14用于支承玻璃片2。上侧支承盘14的支承面14a可以是朝下的平坦的面，例如可以是利用带等固定玻璃片2的一端部的面。上侧支承盘14的与支承面14a相反的一侧的面既可以平坦也可以不平坦。
为了防止损伤玻璃片2，上侧支承盘14包括金属制的主体和用于与玻璃片2接触的树脂层较好。树脂层以与金属制的主体分离自如的方式安装于该金属制的主体较好。在玻璃片2的碎片等插入树脂层的情况下，能够更换树脂层。
下侧支承盘16与上侧支承盘14同样用于支承玻璃片2。下侧支承盘16的支承面16a可以是朝上的平坦的面，例如可以是供玻璃片2的另一端部载置的载置面。玻璃片2的另一端部在重力作用下被推压于下侧支承盘16的支承面16a，在摩擦力的作用下被固定。为了防止玻璃片2发生位置偏移，在下侧支承盘16的支承面16a设置用于与玻璃片2的另一端部抵接的止挡件17较好。下侧支承盘16的与支承面16a相反的一侧的面既可以平坦也可以不平坦。
为了防止损伤玻璃片2，下侧支承盘16包括金属制的主体和用于与玻璃片2接触的树脂层较好。树脂层以与金属制的主体分离自如的方式安装于该金属制的主体较好。在玻璃片2的碎片等插入树脂层的情况下，能够更换树脂层。
移动部20用于以维持彼此平行的上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的间隔D的状态使下侧支承盘16的位置相对于上侧支承盘14移动。移动部20使下侧支承盘16相对于基部12平行地移动，以使下侧支承盘16的位置相对于上侧支承盘14移动。
另外，本实施方式的移动部20使下侧支承盘16相对于基部12平行地移动，但也可以使上侧支承盘14相对于基部12平行地移动，还可以使上侧支承盘14和下侧支承盘16这两者相对于基部12平行地移动。在任一情况下，下侧支承盘16的位置均相对于上侧支承盘14移动。
移动部20包括例如升降框架21、马达22、滚珠丝杠机构23、滑块24等。升降框架21相对于基部12移动自如。马达22例如可以是电动伺服马达，安装于升降框架21。滚珠丝杠机构23用于将马达22的旋转运动转换成直线运动并传递至滑块24。滑块24与下侧支承盘16连结，并和下侧支承盘16一起相对于基部12平行地移动。马达22在包括微型计算机等的控制器的控制下使滚珠丝杠轴23a旋转，使滚珠丝杠螺母23b移动。随着滚珠丝杠螺母23b的移动，滑块24和下侧支承盘16相对于基部12平行地移动。
另外，本实施方式的马达22为旋转马达，但也可以是直线马达。直线马达包括定子和可动元件，在可动元件安装下侧支承盘16。在作用在定子与可动元件之间的磁力的作用下，可动元件进行直线运动，而使下侧支承盘16移动。
调整部30用于调整彼此平行的上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的间隔D。调整部30可以使下侧支承盘16相对于基部12升降，以调整间隔D。
另外，本实施方式的调整部30使下侧支承盘16相对于基部12升降，但也可以使上侧支承盘14相对于基部12升降，还可以使下侧支承盘16和上侧支承盘14这两者相对于基部12升降。在任一情况下，均能够调整上侧支承盘14与下侧支承盘16之间的间隔D。
调整部30包括例如菱形架伸缩式千斤顶。调整部30配置在移动部20(详细而言为升降框架21)与基部12之间，用于使移动部20相对于基部12升降。随着移动部20的升降，下侧支承盘16进行升降，从而能够调整下侧支承盘16与上侧支承盘14之间的间隔。
其中，本实施方式的调整部30包括菱形架伸缩式千斤顶，通过手动使调整部30工作，但也可以将调整部30构成为与移动部20同样，也可以包括马达等。调整部的马达在控制器的控制下工作。
检测部40包括用于检测在玻璃片2形成裂纹时产生的弹性波(例如AE(AcousticEmission)波)的传感器(例如AE传感器)。确认在玻璃片2被上侧支承盘14和下侧支承盘16支承的状态下在该玻璃片2是否形成有裂纹。玻璃片2的裂纹以存在于玻璃片2的缺陷(伤、附着物、内包物等)为起点形成。检测部40安装于用于支承玻璃片2的下侧支承盘16，但也可以安装于上侧支承盘14。
另外，本实施方式的检测部40包括用于检测在玻璃片2产生的裂纹的弹性波的传感器，但也可以包括用于向玻璃片2照射光的光源以及用于接收来自玻璃片2的反射光的光接收元件。根据光接收元件的光接收量，确认在玻璃片2是否产生有裂纹。此外，也可以通过肉眼观察、显微镜等来检查是否存在裂纹。
支承部50固定于基部12，该支承部50借助铰链等连结部52以上侧支承盘14转动自如的方式支承该上侧支承盘14。上侧支承盘14在试验位置(第1位置)与组装位置(第2位置)之间转动自如，该试验位置(第1位置)是上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a平行的位置，该组装位置(第2位置)是上侧支承盘14的支承面14a相对于下侧支承盘16的支承面16a倾斜的位置。在上侧支承盘14自试验位置向组装位置转动的期间，由上侧支承盘14和下侧支承盘16支承的玻璃片2的弯曲部的曲率半径逐渐增大。也可以在支承部50安装用于使上侧支承盘14停止在组装位置的转动止挡件。另外，支承部50也可以作为沿上下方向引导升降框架21的引导件发挥作用。
载置部60固定于基部12，该载置部60用于载置配置在比下侧支承盘16靠上方的位置的上侧支承盘14。上侧支承盘14在位于试验位置(图1中的位置)时载置于载置部60的上端面。为了稳定上侧支承盘14的姿势，如图2所示，上侧支承盘14载置于多个载置部60较好。在各载置部60均形成有供螺栓62的轴部62b螺纹结合的螺栓孔。此外，在上侧支承盘14形成有供螺栓62的轴部62b贯通的贯通孔。由螺栓62的头部62a和各载置部60夹持上侧支承盘14，从而能够使上侧支承盘14的姿势稳定。
接着，说明所述结构的弯曲试验装置10的动作(弯曲试验方法)。
首先，作业人员卸下螺栓62，使上侧支承盘14自试验位置(图1所示的位置)向组装位置(图3所示的位置)转动，并使上侧支承盘14停止在组装位置。接着，作业人员将玻璃片2分别支承于上侧支承盘14和下侧支承盘16。组装时的玻璃片2的弯曲部的曲率半径大于试验时的玻璃片2的弯曲部的曲率半径。在玻璃片2的弯曲部产生的拉伸应力在组装时最小，在试验时最大，因此不会在玻璃片2产生设定值以上的过大的拉伸应力。在组装时，在玻璃片2的弯曲部产生的拉伸应力十分小，几乎不会在弯曲部形成裂纹。
接着，作业人员使上侧支承盘14自组装位置向试验位置转动，将上侧支承盘14载置于载置部60。在使上侧支承盘14自组装位置向试验位置转动的期间，检测部40监视是否存在在形成裂纹时产生的弹性波较好。接着，作业人员利用载置部60和螺栓62的头部62a夹持上侧支承盘14。能够稳定上侧支承盘14的姿势，能够将上侧支承盘14的支承面14a和下侧支承盘16的支承面16a维持为平行。
接着，作业人员通过手动使调整部30工作，从而调整彼此平行的上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的间隔D，使在上侧支承盘14与下侧支承盘16之间弯曲的玻璃片2产生设定值的拉伸应力。
在玻璃片2的弯曲部的顶端(在图1中为玻璃片2的右端)产生的拉伸应力σ能够根据下述的式(1)算出。
σ＝A×E×t/(D－t)···(1)
在所述式(1)中，A是本试验中固有的常数(1.198)，E是玻璃片2的杨氏模量，t是玻璃片2的厚度。由式(1)可知，间隔D(D＞2×t)越窄，拉伸应力σ越大。
在本实施方式中，为了调整间隔D，使下侧支承盘16相对于基部12升降。下侧支承盘16比上侧支承盘14靠近基部12，因此下侧支承盘16容易维持为相对于基部12平行的姿势。因此，能够良好地维持上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的平行度。
接着，作业人员使移动部20在控制器的控制下工作，以维持间隔D的状态使下侧支承盘16的位置相对于上侧支承盘14移动。具体而言，使下侧支承盘16相对于基部12沿图中左右方向移动。使下侧支承盘16往复移动规定次数。另外，下侧支承盘16既可以往复移动一次，也可以向左方移动一次，还可以向右方移动一次。在任一情况下，均能够使玻璃片2的拉伸应力σ的发生位置移动。
另外，成为玻璃片2的裂纹的起点的缺陷(伤、附着物、内包物等)散布于玻璃片2。
在本实施方式中，能够使玻璃片2的拉伸应力σ的发生位置移动，能够实现大面积的试验，因此能够高精度地求得玻璃片2的耐久性。
下侧支承盘16的位置相对于上侧支承盘14的位置向规定方向移动一次的移动量优选为100mm以上，更优选为200mm以上，特别优选为300mm以上。
玻璃片2的评价面积优选为100cm2以上，更优选为300cm2以上，特别优选为900cm2以上。“评价面积”是玻璃片2的弯曲部的顶端(在图1中为玻璃片2的右端)向规定方向移动一次的移动面积。例如，在下侧支承盘16相对于上侧支承盘14的相对移动方向与矩形的玻璃片2的短边垂直的情况下，“评价面积”是玻璃片2的短边的长度与所述移动量的乘积。
利用检测部40检测是否存在在形成裂纹时产生的弹性波，从而检查在上侧支承盘14与下侧支承盘16之间弯曲的玻璃片2是否形成有裂纹。能够确认在玻璃片2被上侧支承盘14和下侧支承盘16支承的状态下在该玻璃片2是否形成有裂纹。
在玻璃片2没有产生裂纹的情况下，作业人员通过手动使调整部30工作，缩小彼此平行的上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的间隔D。由此，使在上侧支承盘14与下侧支承盘16之间弯曲的玻璃片2产生比上次的拉伸应力大的拉伸应力。
接着，作业人员使移动部20在控制器的控制下工作，以维持间隔D的状态使下侧支承盘16的位置相对于上侧支承盘14移动，检查在上侧支承盘14与下侧支承盘16之间弯曲的玻璃片2是否形成有裂纹。逐步缩小间隔D而逐步增强玻璃片2的拉伸应力σ，直到在玻璃片2形成有裂纹为止，从而确认玻璃片2的破坏强度。将玻璃片2破裂时的拉伸应力σ作为破坏强度。
在玻璃片2的弯曲试验之前，也可以在玻璃片2的与评价面(在弯曲试验中产生拉伸应力的面)相反的一侧的面的至少一部分粘贴防溅膜。在弯曲试验中破裂的碎片不会飞散，因此能够顺利地进入接下来的测量，并且还能够解析裂纹发生起点。
另外，在本实施方式中，为了检查玻璃片2的破坏强度，而逐步缩小间隔D，但在确认为玻璃片2的破坏强度大于阈值(例如50MPa)的情况下，只要以与阈值相对应的间隔D进行试验来检查是否形成有裂纹即可。在没有形成裂纹的情况下，可以不用进一步缩小间隔D。在没有形成裂纹的情况下，能够视为玻璃片2的破坏强度大于阈值。
另外，在本实施方式中，作为含有脆性材料的片状件，使用了玻璃片2，但片状件的种类并不特别限定。作为脆性材料，除玻璃之外，还能够列举出陶瓷等。例如片状件也可以是陶瓷片。将玻璃片和陶瓷片总称为脆性片。
此外，如图4所示，片状件也可以为合成片6。合成片6包括玻璃片2和由含有树脂的材料形成在玻璃片2上的加强层4。另外，图4中的合成片6在玻璃片2的一侧具有与玻璃片2结合的加强层4，但也可以在夹着玻璃片2的两侧分别具有与玻璃片2结合的加强层。夹着玻璃片2配置的两层加强层既可以具有相同的厚度也可以具有不同的厚度，既可以具有相同的物理性质(杨氏模量、热膨胀系数等)也可以具有不同的物理性质。此外，在图4中的合成片中，作为脆性片，含有玻璃片，但也可以含有陶瓷片。
对于玻璃片2，为了提高玻璃片2与加强层4之间的结合力，也可以利用硅烷偶联剂等表面处理剂对玻璃片2的用于与加强层4结合的主面2a实施表面处理。玻璃片2的厚度因表面处理而发生的变化与表面处理前的玻璃片2的厚度相比足够小(例如10nm以下)。
加强层4具有在使合成片6沿着卷芯等辊弯曲变形时不会与玻璃片2发生剥离的程度的结合力，限制玻璃片2被划伤。加强层4可以在电子器件的制造工序的中途自玻璃片2剥离，也可以不作为电子器件的一部分。
加强层4只要覆盖想要提高玻璃片2的平均破坏强度的部分即可，覆盖玻璃片2的一主面2a的至少一部分。优选的是，加强层4覆盖玻璃片2的一主面2a的整个面。另外，加强层4也可以自玻璃片2的一主面2a伸出。
既可以通过在玻璃片2上涂布液体状的树脂组合物并使其固化来形成加强层4，也可以通过在玻璃片2上粘贴树脂膜来形成加强层4。在后者的情况下，加强层4可以包括树脂膜以及用于将树脂膜与玻璃片粘接起来的粘接层。另外，在后者的情况下，也可以不使用粘接剂，而是将玻璃片的被实施了表面处理(例如硅烷偶联剂处理)的面同树脂膜的被实施了表面处理(例如电晕处理)的面粘贴在一起。树脂膜的厚度因表面处理而发生的变化与表面处理前的树脂膜的厚度相比足够小(例如10nm以下)。
在图4中，加强层4含有一层，但也可以含有不同材料的多层。加强层4的同与玻璃片2结合的主面相反的一侧的面为暴露面较好。
加强层4例如可以仅由树脂形成。另外，加强层4只要由含有树脂的材料形成即可，例如可以由树脂和填料形成。作为填料，能够列举出纤维状的填充剂或者板状、鳞片状、粒状、不规则形状，破碎品等非纤维状的填充剂，具体而言，例如，能够列举出玻璃纤维、PAN基碳纤维、沥青基碳纤维、不锈钢纤维、铝纤维、黄铜纤维等金属纤维、芳香族聚酰胺纤维等有机纤维、石膏纤维、陶瓷纤维、石棉纤维、氧化锆纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、氧化钛纤维、碳化硅纤维、岩棉、钛酸钾晶须、钛酸钡晶须、硼酸铝晶须、氮化硅晶须、云母、滑石、高岭土、二氧化硅、碳酸钙、玻璃珠、玻璃薄片、玻璃微球、粘土、二硫化钼、硅灰石、氧化钛、氧化锌、聚磷酸钙、石墨、金属粉、金属薄片、金属带、金属氧化物、碳粉末、石墨、碳薄片、鳞片状碳、碳纳米管等。作为金属粉、金属薄片、金属带的金属种类的具体例，能够例示出银、镍、铜、锌、铝、不锈钢、铁、黄铜、铬、锡等。玻璃纤维或者碳纤维的种类只要是通常用于增强树脂的纤维，则并不特别限定，例如能够从长纤维类、短纤维类的短切原丝、研磨纤维等中选择来进行使用。另外，加强层4也可以包括浸渗有树脂的织布、无纺布等。
加强层4的树脂可以是多种多样，例如可以是热塑性树脂、热固化性树脂中的任意一者。作为热固化性树脂，能够使用例如聚酰亚胺(PI)、环氧树脂(EP)等。作为热塑性树脂，能够使用例如聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、环状聚烯烃(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、亚克力(PMMA)、聚氨酯(PU)等。其中，树脂膜也可以由光固化性树脂形成，也可以是共聚物或者混合物。基于卷对卷法的电子器件的制造工序有时包括伴随加热处理的工序，树脂的耐热温度(可持续使用的温度)优选为100℃以上。作为耐热温度为100℃以上的树脂，能够列举出例如聚酰亚胺(PI)、环氧树脂(EP)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、环状聚烯烃(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、亚克力(PMMA)、聚氨酯(PU)等。
加强层4的平均厚度例如小于100μm。若加强层4的平均厚度小于100μm，则能够充分确保合成片6的挠性。此外，若加强层4的平均厚度小于100μm，则能够抑制因树脂与玻璃之间的热膨胀系数差而产生的翘曲。加强层4的平均厚度优选为90μm以下，更优选为75μm以下。
此外，加强层4的平均厚度例如为0.5μm以上。若加强层4的平均厚度为0.5μm以上，则会由于加强层4的存在而能够限制玻璃片2被划伤。加强层4的平均厚度优选为1μm以上，更优选为2μm以上。
此外，片状件也可以为带元件的脆性片、作为最终产品的电子器件等。带元件的脆性片、电子器件至少含有脆性片，也可以还含有图4所示的加强层4。
作为电子器件，能够列举出图像显示面板、太阳能电池、薄膜二次电池、撮像元件(CCD、CMOS等)、压力传感器、加速度传感器、生物传感器等。作为图像显示面板，能够列举出液晶面板(LCD)、等离子体显示板(PDP)、有机EL面板(OLED)、电子纸等。
图5是表示本发明的一实施方式的液晶面板的图。液晶面板70包括TFT基板72、CF基板74和液晶层76等。TFT基板72是通过在玻璃片2上图案形成TFT元件(薄膜晶体管)73等而成的。CF基板74是通过在玻璃片2上图案形成滤色元件75而成的。TFT基板72和CF基板74相当于权利要求书中记载的带元件的脆性片。
图6是表示本发明的一实施方式的有机EL面板(OLED)的图。有机EL面板80包括例如玻璃片2、透明电极82、有机层84、反射电极86和密封板88等。有机层84至少包括发光层，根据需要包括空穴注入层、空穴输送层、电子输送层、电子注入层。例如，有机层84自阳极侧起依次包括空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层。由透明电极82、有机层84和反射电极86等构成底部发光式(ボトムエミッション型)有机EL元件81。另外，有机EL元件也可以是顶部发光式(トップエミッション型)。
图7是表示本发明的一实施方式的太阳能电池的图。太阳能电池90包括例如玻璃片2、透明电极92、硅层94、反射电极96和密封板98等。硅层例如自阳极侧起依次包括p层(p型掺杂层)、i层(光吸收层)、n层(n型掺杂层)等。由透明电极92、硅层94和反射电极96等构成硅型太阳能电池元件91。另外，太阳能电池元件也可以是化合物型、染料敏化型、量子点型等。
图8是表示本发明的一实施方式的薄膜二次电池的图。薄膜二次电池100包括例如玻璃片2、透明电极102、电解质层104、集电层106、密封层108和密封板109等。由透明电极102、电解质层104、集电层106和密封层108等构成薄膜二次电池元件101。另外，本实施方式的薄膜二次电池元件101为锂离子型，但也可以为镍氢型、聚合物型、陶瓷电解质型等。
图9是表示本发明的一实施方式的电子纸的图。电子纸110包括例如玻璃片2、TFT层112、含有电气工程介质(例如微胶囊)的层114、透明电极116和前表面板118。由TFT层112、电气工程介质层114和透明电极116等构成电子纸元件111。电子纸元件可以是微胶囊型、横向型(インプレーン型)、旋转球型(ツイストボール型)、颗粒移动型、电子喷流型、聚合物网络型中的任意一者。
另外，在合成片、带元件的脆性片、电子器件中，在玻璃片2的至少一侧形成有薄膜。在弯曲试验时，在玻璃片2的薄膜形成面的弯曲部的顶端产生的拉伸应力σ能够根据下述的式(2)算出。
σ＝A×E×t/(D’－t)···(2)
在所述式(2)中，A是本试验中固有的常数(1.198)，E是玻璃片2的杨氏模量，t是玻璃片2的厚度，D’是根据“D’＝D－2×u”式算出的值。u表示薄膜的厚度。由于薄膜的存在，玻璃片的上端与下端之间的间隔比间隔D短2×u。另外，玻璃片2的中立面因薄膜的存在而发生的位移量为玻璃片2的厚度t的5％以下，几乎不会给拉伸应力σ的计算结果带来影响，因此可忽视。中立面是既不发生拉伸应力也不发生压缩应力的面，在不存在薄膜的情况下，中立面是玻璃片2的板厚方向中心面。中立面的位移量能够利用材料力学的通常的式算出。将玻璃片2产生裂纹时的拉伸应力σ用作破坏强度。
接着，说明片状件的制造方法。片状件的制造方法包括制造片状件的片状件制造工序以及使利用片状件制造工序制造出的片状件弯曲的试验工序。
片状件制造工序可以是通常的工序。例如在片状件为玻璃片的情况下，片状件制造工序可以是浮法、熔融法、平拉法中的任意一者。在浮法中，使熔融玻璃在浴槽内的熔融锡上流动而成形为带板状，在对已成形的玻璃进行退火之后，将已退火的玻璃切割成期望的大小。在熔融法中，使自流槽状构件向左右两侧溢出的熔融玻璃在流槽状构件的下端合流而成形为带板状，在对已成形的玻璃进行退火之后，将已退火的玻璃切割成期望的大小。在平拉法中，在通过热量使玻璃片软化之后将该软化的玻璃片拉伸为期望的厚度，使已拉伸的玻璃片固化。
试验工序可以利用所述弯曲试验装置10进行。试验方法为已说明的那样。破坏强度超过规定值的片状件被判断为合格品，破坏强度为规定值以下的片状件被判断为不合格品。
接着，说明玻璃片2。
优选的是，玻璃片2是在利用图1中的弯曲试验装置10按下述式(3)的条件进行弯曲试验时不会形成裂纹的玻璃片。下述式(3)是通过使所述式(1)变形而得到的。
D＝(A×E×t/σ)+t···(3)
D：上侧支承盘14的支承面14a与下侧支承盘16的支承面16a之间的间隔(单位[mm])
A＝1.198
E：玻璃片2的杨氏模量(单位[MPa])
t：玻璃片2的厚度(单位[mm])
σ＝50(单位[MPa])
即，玻璃片2可以是利用图1中的弯曲试验装置10进行弯曲试验时的破坏强度大于50MPa的玻璃片。在将破坏强度大于50MPa的玻璃片2呈螺旋状卷绕于卷芯来进行保管的情况下，该玻璃片2几乎不会发生破裂。
另外，在陶瓷片的情况下，该陶瓷片也是可以利用图1中的弯曲试验装置10进行弯曲试验时的破坏强度大于50MPa的陶瓷片。
实施例
在例1～例4中，准备矩形的玻璃片(长边为300mm、短边为200mm)作为脆性片。玻璃片利用浮法制作而成。具体而言，使熔融玻璃在熔融锡上流动而成形为带板状，在对已成形的玻璃进行退火之后，将已退火的玻璃切割成期望的大小。在退火工序和切割工序中，利用压缩空气的气压支承玻璃，防止玻璃与固体物接触。在切割工序中，使用作为非接触切割法的激光切割法。利用图1中的弯曲试验装置对准备好的玻璃片进行弯曲试验。
在例5和例6中，准备与例1～例4同样地制作成的玻璃片作为脆性片，在玻璃片的评价面预先利用砂纸划上深度为10μm左右的伤。之后，利用图1中的弯曲试验装置对准备好的玻璃片进行弯曲试验。在弯曲试验中，以在玻璃片的被划伤的面产生拉伸应力的方式使合成片弯曲。
例1～例6的试验条件以及试验结果表示在表1中。表1中的t、E、D、σ与式(1)中的t、E、D、σ意思相同。
[表1]
由表1可知，在例1～例4中，在退火工序和切割工序中，利用压缩空气的气压支承玻璃，防止玻璃与固体物接触，因此能够确认的是，在弯曲试验中没有形成裂纹，破坏强度大于50MPa。并且，在将与例1～例2的玻璃片同样地制作成的带状的玻璃片(长边为30m、短边为300mm、厚度为50μm)呈螺旋状卷绕于直径为3英寸(直径为76.2mm)的卷芯并保管30天之后，在该玻璃片没有产生裂纹。另外，在将与例3～例4的玻璃片同样地制作成的带状的玻璃片(长边为30m、短边为300mm、厚度为100μm)呈螺旋状卷绕于直径为6英寸(直径为152.4mm)的卷芯并保管30天之后，在该玻璃片没有产生裂纹。
另外，由表1可知，在例5～例6中，在玻璃片上划有伤，因此能够确认的是，在弯曲试验中形成有裂纹，破坏强度为50MPa以下。并且，在将与例5的玻璃片同样的带状的玻璃片(长边为30m、短边为300mm、厚度为50μm)呈螺旋状卷绕于直径为3英寸(直径为76.2mm)的卷芯并保管30天之后，在该玻璃片产生裂纹。玻璃片以在玻璃片的被划伤的面产生拉伸应力的方式卷绕于卷芯。另外，在将与例6的玻璃片同样的带状的玻璃片(长边为30m、短边为300mm、厚度为100μm)呈螺旋状卷绕于直径为6英寸(直径为152.4mm)的卷芯并保管30天之后，在该玻璃片产生裂纹。玻璃片以在玻璃片的被划伤的面产生拉伸应力的方式卷绕于卷芯。
以上，说明了弯曲试验装置等的实施方式，但本发明并不限定于所述实施方式。本发明能够在权利要求书所述的主旨的范围内进行变形、改良。
例如，在所述实施方式中，作为第1支承盘的上侧支承盘14与作为第2支承盘的下侧支承盘16以在上下方向上隔开间隔的方式配置，但也可以是第1支承盘与第2支承盘以在水平方向上隔开间隔的方式配置。
另外，在所述实施方式中，如图1所示，玻璃片2的一端部利用带固定于上侧支承盘14，玻璃片2的另一端部载置于下侧支承盘16，但玻璃片2的组装方法可以多种多样。
图10是表示变形例的弯曲试验装置的组装片状件时的状态的图。在图11中仅图示了弯曲试验装置的主要部分。图11是从上方观察图10中的下侧支承盘而得到的图。例如如图10所示，可以将玻璃片2的一端部夹持在带板状的上侧固定板122与上侧支承盘14之间，并利用上侧固定螺栓124将上侧固定板122与上侧支承盘14紧固在一起。并且，可以将玻璃片2的另一端部夹持在带板状的下侧固定板126与下侧支承盘16之间，并利用下侧固定螺栓128将下侧固定板126与下侧支承盘16紧固在一起。
如图11所示，可以在下侧支承盘16形成供下侧固定螺栓128的轴部128b贯穿的长孔16b。将下侧固定螺栓128拧松，使下侧固定螺栓128沿长孔16b的长度方向移动，从而能够调节下侧固定板126相对于下侧支承盘16的位置。能够应对各种大小的玻璃片2。
为了避免下侧固定螺栓128自下侧固定板126向上方突出，使下侧固定螺栓128的头部128a与下侧支承盘16接触，将下侧固定螺栓128的轴部128b螺纹结合于被形成于下侧支承盘16的螺栓孔。为了防止玻璃片2被损伤，下侧固定板126包括金属制的主体和用于与玻璃片2接触的树脂层较好。
另外，可以与下侧支承盘16同样地在上侧支承盘14也形成长孔。此外，也可以与下侧固定螺栓128同样地将上侧固定螺栓124构成为不会自上侧固定板122向下方突出。
本申请基于2013年4月15日向日本专利局提出申请的日本特愿2013－085220号主张优先权，将日本特愿2013－085220号的全部内容引用到本申请中。
附图标记说明
2、脆性片；10、弯曲试验装置；12、基部；14、上侧支承盘(第1支承盘)；14a、支承面；16、下侧支承盘(第2支承盘)；16a、支承面；20、移动部；21、升降框架；22、马达；23、滚珠丝杠机构；24、滑块；30、调整部；40、检测部；50、支承部；52、连结部；60、载置部。

Claims (18)

1.一种弯曲试验方法，其中，
将含有脆性材料的片状件分别支承于第1支承盘和第2支承盘，
在维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态下，使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，
检查在所述第1支承盘与所述第2支承盘之间弯曲的所述片状件是否形成有裂纹。
2.根据权利要求1所述的弯曲试验方法，其中，
在所述片状件没有形成裂纹的情况下，缩小所述间隔，之后，
在维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态下，使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，
检查在所述第1支承盘与所述第2支承盘之间弯曲的所述片状件是否形成有裂纹。
3.根据权利要求1或2所述的弯曲试验方法，其中，
所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘的位置向规定方向移动一次的移动量为100mm以上，
所述片状件的评价面积为100cm2以上。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的弯曲试验方法，其中，
检测是否存在在所述片状件形成裂纹时产生的弹性波，以检查在所述片状件是否形成有裂纹。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的弯曲试验方法，其中，
所述第1支承盘在第1位置与第2位置之间转动自如，该第1位置是所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面平行的位置，该第2位置是所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间相互倾斜的位置。
6.一种片状件的制造方法，其中，
该片状件的制造方法具有：
片状件制造工序，制造含有脆性材料的片状件；以及
试验工序，使利用该片状件制造工序制造出的所述片状件弯曲，
在该试验工序中，
将所述片状件分别支承于第1支承盘和第2支承盘，
在维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态下，使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，
检查在所述第1支承盘与所述第2支承盘之间弯曲的所述片状件是否形成有裂纹。
7.根据权利要求6所述的片状件的制造方法，其中，
所述片状件是由玻璃或陶瓷形成的脆性片。
8.根据权利要求6所述的片状件的制造方法，其中，
所述片状件是具有脆性片和加强层的合成片，该脆性片由玻璃或陶瓷形成，该加强层由含有树脂的材料形成在该脆性片上。
9.根据权利要求6所述的片状件的制造方法，其中，
所述片状件是含有脆性片和元件的带元件的脆性片，该脆性片由玻璃或陶瓷形成，该元件形成在该脆性片上。
10.根据权利要求6所述的片状件的制造方法，其中，
所述片状件是含有脆性片的电子器件，该脆性片由玻璃或陶瓷形成。
11.一种弯曲试验装置，其中，
该弯曲试验装置包括：
第1支承盘，其用于支承含有脆性材料的片状件；
第2支承盘，其用于支承所述片状件；以及
移动部，其用于以维持彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔的状态使所述第2支承盘的位置相对于所述第1支承盘移动，
该弯曲试验装置用于使所述片状件在彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间弯曲。
12.根据权利要求11所述的弯曲试验装置，其中，
该弯曲试验装置包括调整部，该调整部用于调整彼此平行的所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔。
13.根据权利要求11或12所述的弯曲试验装置，其中，
该弯曲试验装置包括检测部，该检测部用于检测是否存在在所述片状件生成裂纹时产生的弹性波。
14.根据权利要求11～13中任意一项所述的弯曲试验装置，其中，
该弯曲试验装置包括支承部，该支承部借助连结部以使所述第1支承盘在第1位置与第2位置之间转动自如的方式支承所述第1支承盘，该第1位置是所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面平行的位置，该第2位置是所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间相互倾斜的位置。
15.根据权利要求11～14中任意一项所述的弯曲试验装置，其中，
该弯曲试验装置包括载置部，该载置部用于载置被配置在比所述第2支承盘靠上方的所述第1支承盘。
16.一种脆性片，其中，
该脆性片由玻璃或陶瓷形成，在下述式的条件下进行权利要求1所述的弯曲试验方法时，不会在该脆性片上形成裂纹，
D＝(A×E×t/σ)+t
D：所述第1支承盘的支承面与所述第2支承盘的支承面之间的间隔，其中，D的单位为mm
A＝1.198
E：所述脆性片的杨氏模量，其中，E的单位为MPa
t：所述脆性片的厚度，其中，t的单位为mm
σ＝50，其中，σ的单位为MPa。
17.一种带元件的脆性片，其中，
该带元件的脆性片含有权利要求16所述的脆性片。
18.一种电子器件，其中，
该电子器件含有权利要求16所述的脆性片。
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