CN115107323B - 超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置 - Google Patents

超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置。所述超薄玻璃层包括：薄化区和位于所述薄化区两侧的平坦区；所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；所述薄化区包括若干个凹槽。本申请的超薄玻璃层通过设置薄化区，显著地降低了薄化区的超薄玻璃层在弯折时受到的应力，同时薄化区还可以增强与胶层的接触面积而增强粘性，避免弯折时发生剥离的不良现象。

Description

超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置。
背景技术
在功能机时代，折叠手机曾风靡一时。在智能手机增长放缓的背景下，折叠屏手机这一细分市场的活跃，显得尤为突出。近两年国内折叠手机着力于解决产品折痕、重量、应用等体验方面的问题，伴随着供应链技术的成熟和产品成本的下探，未来近2～3年折叠屏手机规模必将迅速增长。而为了折叠手机更有玻璃质感和折叠性能，目前市场的折叠手机都引入了超薄玻璃(UTG)，而超薄玻璃在弯折折过程中特别容易破碎和剥落的现象。
因此，亟需提供一种超薄玻璃层，用以克服现有技术中的不足。
发明内容
本申请的目的在于提供一种超薄玻璃层，可以降低超薄玻璃在弯折折过程中特别容易破碎和剥落的现象。
本申请实施例提供一种超薄玻璃层，包括：薄化区和位于所述薄化区两侧的平坦区，所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；所述薄化区包括若干个凹槽。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述超薄玻璃层在所述平坦区的厚度为45～55微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述超薄玻璃层在所述薄化区的厚度为15～40微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述凹槽的间隔距离为1～10微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述凹槽的宽度为1～10微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述薄化区内，若干个凹槽可以阵列排布。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述平坦区为等厚区。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述超薄玻璃层的材料包括铝硅玻璃。
相应的，本申请实施例还提供一种超薄玻璃层的制备方法，所述超薄玻璃层包括薄化区和位于所述薄化区两侧的平坦区，所述制备方法包括如下步骤：
提供超薄玻璃，在所述超薄玻璃的一侧表面进行刻蚀，所述刻蚀的区域为薄化区，使得所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；并且，在所述薄化区内形成若干个凹槽。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述凹槽的间隔距离为1～10微米。所述凹槽的宽度为1～10微米。所述超薄玻璃层在所述平坦区的厚度为45～55微米。所述超薄玻璃层在所述薄化区的厚度为15～40微米。
此外，本申请实施例还提供一种超薄柔性盖板，包括：第一光学透明胶层、超薄玻璃层、第二光学透明胶层、防护层；所述超薄玻璃层设置在所述第一光学透明胶层的一侧，所述第二光学透明胶层设置在所述超薄玻璃层背离所述第一光学透明胶层的一侧，所述防护层设置在所述第二光学透明胶层背离所述超薄玻璃层的一侧；
所述超薄玻璃层包括薄化区和位于所述薄化区两侧的平坦区；所述薄化区包括若干凹槽。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述超薄柔性盖板具有弯折区和非弯折区，所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述超薄柔性盖板具有弯折区和非弯折区，所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内以及延伸于所述弯折区边缘的所述非弯折区内。
此外，本申请实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的超薄玻璃层，或包括如上所述的超薄柔性盖板。
本申请的有益效果在于：
本申请的超薄玻璃层通过设置薄化区以及平坦区，显著地降低了薄化区的超薄玻璃层在弯折时受到的应力，同时薄化区设置的凹槽还可以增强与胶层的接触面积，增强粘性，进而提高产品的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的超薄玻璃层的结构示意图一；
图2是本申请实施例提供的超薄玻璃层的结构示意图二；
图3是本申请实施例提供的超薄柔性盖板的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的超薄玻璃层与光学透明胶层的结构示意图；
图5是本申请试验例1提供的超薄玻璃层的弯折性能检测示意图一；
图6是本申请试验例1提供的超薄玻璃层的弯折性能检测示意图二；
图7是本申请试验例1提供的弯折时的mises应力数据图；
图8是本申请试验例1提供的最大应力数据图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参阅图1，图1为本申请实施例的超薄玻璃层的结构示意图一。本申请实施例提供的超薄玻璃层100包括薄化区A以及位于薄化区A两侧的平坦区B。其中，薄化区A的厚度小于平坦区B的厚度。
请继续参阅图1，在超薄玻璃层100中，薄化区A的部分可以为向内凹陷减少厚度实现。例如，薄化区A可以采用为凹槽的结构，进而实现薄化区A的厚度小于平坦区B。
进一步地，超薄玻璃层100在薄化区A的厚度可以比平坦区B的厚度小5至25微米。例如，超薄玻璃层100在薄化区A的厚度可以比平坦区B的厚度小5微米、6微米、8微米、10微米、12微米、15微米、17微米、18微米、20微米、22微米、24微米或25微米。
在一些实施例中，所述超薄玻璃层100在平坦区B的厚度可以为45至55微米。例如，超薄玻璃层100在平坦区B的厚度可以为45微米、46微米、47微米、48微米、49微米、50微米、51微米、52微米、53微米、54微米或55微米。可以想象，平坦区B没有经过减薄处理或薄化处理。因而超薄玻璃层100在平坦区B的厚度，也是整个超薄玻璃层100的最大的厚度。
在一些实施例中，所述超薄玻璃层100在薄化区A的厚度可以为15至40微米。例如，超薄玻璃层100在薄化区A的厚度可以为15微米、17微米、20微米、25微米、28微米、30微米、31微米、32微米、33微米、34微米、35微米、36微米、37微米、38微米、39微米或40微米。
在一些实施例中，请参阅图2，图2为本申请实施例的超薄玻璃层的结构示意图二。本申请实施例提供的超薄玻璃层100，其中的薄化区A可以包括若干个凹槽20。例如，所述凹槽的宽度可以独立地为1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米。而位于所述薄化区A两侧的平坦区B是没有凹槽的结构，换句话说，所述超薄玻璃层100在所述平坦区B的厚度是要大于所述薄化区A。所述超薄玻璃层100的结构可以结合图1和图2共同参考，可以想象，图1相当于图2的横截面图。
进一步地，若干个凹槽20依次排布在薄化区A内，其间隔201位于相邻的两个凹槽20之间。相邻凹槽20之间的间隔201的距离可以在1至10微米范围内。例如，相邻凹槽20之间的间隔201的距离可以独立地为1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米。
可以理解，在所述超薄玻璃层100的薄化区A中，若干个凹槽20排布在一起呈现为波纹状结构。进一步地，若干个凹槽20可以阵列排布在所述薄化区A。
在一些实施例中，所述凹槽20的深度可以为10至20微米。例如，凹槽20的深度可以为10微米、11微米、13微米、15微米、17微米、19微米或20微米。
在一些实施例中，所述平坦区为等厚区。可以理解，所述等厚区的厚度均一。
在一些实施例中，所述超薄玻璃层的材料包括铝硅玻璃。
本申请实施例还提供超薄玻璃层的制备方法，所述超薄玻璃层包括薄化区和位于所述薄化区两侧的平坦区，所述制备方法包括如下步骤：
提供超薄玻璃，在所述超薄玻璃的一侧表面进行刻蚀，所述刻蚀的区域为薄化区，使得所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；并且，在所述薄化区内形成凹槽。进一步地，在薄化区内若干个凹槽。
本申请实施例采用的刻蚀来形成薄化区的，薄化区即蚀刻区。该刻蚀可以采用本领域常规的刻蚀方法及刻蚀试剂来实现。具体根据超薄玻璃的材料等情况来确定。
进一步地，超薄玻璃层在平坦区的厚度为45至55微米。超薄玻璃层在薄化区的厚度为15至40微米。
进一步地，凹槽的间隔距离可以为1至10微米。所述凹槽的宽度可以为1至10微米。进一步地，所述凹槽的深度可以为10至20微米。可以想象，通过本申请的制备方法，对薄化区的超薄玻璃层进行蚀刻，可以将薄化区蚀刻成宽度1至10微米、间距1至10微米的波纹状。
可以理解，本申请实施例的方法将超薄玻璃层的薄化区的厚度减薄，或者进一步地形成凹槽的结构，减小薄化区弯折时的应力，大大减小超薄玻璃层因弯折而发生破碎以及与上下层剥离的现象，进而提高产品的性能。
请参阅图3，图3为本申请实施例的超薄柔性盖板的结构示意图。并且实施例提供的超薄柔性盖板，包括：第一光学透明胶层200a、超薄玻璃层100、第二光学透明胶层200b、防护层300。所述超薄玻璃层100设置在所述第一光学透明胶层200a的一侧，所述第二光学透明胶层200b设置在所述超薄玻璃层100背离所述第一光学透明胶层200a的一侧，所述防护层300设置在所述第二光学透明胶层200b背离所述超薄玻璃层100的一侧。进一步地，超薄柔性盖板具有弯折区和非弯折区。
其中，所述第一光学透明胶层200a与所述超薄玻璃层100贴合设置。所述超薄玻璃层100与所述第二光学透明胶层200b贴合设置。
超薄柔性盖板中包括上述实施例的超薄玻璃层，超薄玻璃层可参考图1和图2。超薄玻璃层100包括薄化区A和位于薄化区两侧的平坦区B。所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内。
可以想象，薄化区可以对应产品弯折区，非薄化区对应产品非弯折区，薄化区的超薄玻璃柔性比非薄化区(平坦区)好，提高产品弯折性能，非薄化区不需要弯折，不需要薄化处理比薄化区抗冲击性能好，如落笔性能。
在一实施例中，所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内以及延伸于所述弯折区边缘的所述非弯折区内。请结合图2和图3，弯折区C在薄化区A内，薄化区A还有部分位于弯折区C边缘的非弯折区内，该结构可以进一步降低超薄柔性盖板在弯折时的应力。
进一步地，将超薄玻璃层(UTG)的表面贴合有光学透明胶层，光学透明胶层与UTG玻璃折射率相近。
请参阅图4，图4示出了超薄玻璃层与光学透明胶层的粘合示意图。具体地，结合上述实施例的超薄玻璃层的记载，可知超薄玻璃层的薄化区的厚度小于平坦区，且薄化区可以包括若干个凹槽。薄化区的凹槽(波纹状)可以增加与胶层的接触面积进而增强粘性；弯折区减薄和波纹状减少超薄玻璃层弯折时受到应力。
而在超薄柔性盖板中，图4中的超薄玻璃层100与光学透明胶层200粘合在一起，并且，由于超薄玻璃层100利用其薄化区以及薄化区的凹槽可以有效地与光学透明胶层200粘合，提高了粘合效果，进而可以大大降低弯折时光学透明胶层与超薄玻璃层剥离的风险，提高了产品的使用性能。图4中的光学透明胶层200可以为第一光学透明胶层200a，也可以为第二光学透明胶层200b。
本申请实施例还提供一种显示装置，包括上述实施例的超薄玻璃层，或包括如上所述的超薄柔性盖板。
进一步地，显示装置还可以包括偏光片、阵列基板、背板等结构。而超薄柔性盖板包括第一光学透明胶层、超薄玻璃层、第二光学透明胶层、防护层。
具体地，偏光片设置在阵列基板上，第一光学透明胶层设置在所述偏光片背离所述阵列基板的一侧；所述超薄玻璃层设置在所述第一光学透明胶层背离所述偏光片的一侧；所述第二光学透明胶层设置在所述超薄玻璃层背离所述第一光学透明胶层的一侧；所述防护层设置在所述第二光学透明胶层背离所述超薄玻璃层的一侧。并且，所述背板设置在所述阵列基板背离所述偏光片或所述超薄柔性盖板的一侧。
而上述实施例所述的超薄玻璃层以及超薄柔性盖板的结构以及原理在上述实施例中均已阐述清楚，因此，就不在此一一阐述。
本申请先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种超薄玻璃层，超薄玻璃层包括薄化区以及位于薄化区两侧的平坦区。其中，薄化区的厚度小于平坦区的厚度。超薄玻璃层在平坦区的厚度为50微米。超薄玻璃层在薄化区的厚度为15至35微米，超薄玻璃层在薄化区排布有若干个凹槽；超薄玻璃层在凹槽底部的厚度为15微米，在凹槽顶部的厚度为35微米。
实施例2
本实施例提供一种超薄玻璃层，超薄玻璃层包括薄化区以及位于薄化区两侧的平坦区。其中，薄化区的厚度小于平坦区的厚度。超薄玻璃层在平坦区的厚度为45微米。超薄玻璃层在薄化区的厚度为15至30微米，超薄玻璃层在薄化区排布有若干个凹槽；超薄玻璃层在凹槽底部的厚度为15微米，在凹槽顶部的厚度为30微米。
实施例3
本实施例提供一种超薄玻璃层，超薄玻璃层包括薄化区以及位于薄化区两侧的平坦区。其中，薄化区的厚度小于平坦区的厚度。超薄玻璃层在平坦区的厚度为55微米。超薄玻璃层在薄化区的厚度为20至40微米，超薄玻璃层在薄化区排布有若干个凹槽；超薄玻璃层在凹槽底部的厚度为20微米，在凹槽顶部的厚度为40微米。
对比例1
本对比实施例提供一种常规的超薄玻璃层，该超薄玻璃层的厚度均一，均为50微米。
试验例1
本试验例分别对本申请实施例1和对比例1的超薄玻璃层的弯折应力进行研究，并对比两者应力的结果。
将实施例1和对比例1进行对比，可以发现，实施例1是减薄前的超薄玻璃层，而对比例1是减薄后的超薄玻璃层。请参见图5和图6，分别将实施例1的超薄玻璃层(参见图5中的100a)和对比例1的超薄玻璃层(参见图6中的100b)以半径R2.0进行弯折，用以模拟仿真实验，并将应力结果记录下来，详见图7和图8。图7示出了弯折时的mises应力数据；图8示出了最大应力数据。图7中的左边数据和右边数据分别与和图8中的左边柱状数据和右边柱状数据对应。
根据图8的仿真结果：实施例1的超薄玻璃层受力最大点(447Mpa)＜对比例1的超薄玻璃层的最大受力点(583Mpa)。由此可见，本申请实施例的超薄玻璃层的有益效果显著。
综上，本申请实施例的超薄玻璃层通过设置薄化区以及平坦区，显著地降低了薄化区的超薄玻璃层在弯折时受到的应力，同时薄化区设置的凹槽还可以增强与胶层的接触面积，增强粘性以及进一步地减小弯折时的应力，进而提高产品的性能。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种超薄玻璃层及其制备方法、超薄柔性盖板、显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种超薄玻璃层，其特征在于，包括：薄化区和连接于所述薄化区两侧边的平坦区，所述平坦区的厚度为45~55微米，所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；所述薄化区包括若干个凹槽，若干个所述凹槽沿所述薄化区不与所述平坦区接触的端面指向所述薄化区不与所述平坦区接触的另一个端面的方向上依次排布，所述凹槽的两端端面分别与两所述平坦区相抵，所述凹槽按照直线方向延伸，所述超薄玻璃层的所述薄化区的至少部分用于弯折，所述超薄玻璃层的所述平坦区不用于弯折。
2.根据权利要求1所述的超薄玻璃层，其特征在于，所述超薄玻璃层在所述薄化区的厚度为15~40微米。
3.根据权利要求1所述的超薄玻璃层，其特征在于，所述凹槽的间隔距离为1~10微米；和/或，所述凹槽的宽度为1~10微米。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的超薄玻璃层，其特征在于，所述平坦区为等厚区；和/或
所述超薄玻璃层的材料包括铝硅玻璃。
5.一种超薄玻璃层的制备方法，其特征在于，所述超薄玻璃层包括薄化区和连接于所述薄化区两侧边的平坦区，所述制备方法包括如下步骤：
提供超薄玻璃，在所述超薄玻璃的一侧表面进行刻蚀，所述刻蚀的区域为薄化区，使得所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度，所述平坦区的厚度为45~55微米；并且，在所述薄化区内形成若干个凹槽，若干个所述凹槽沿所述薄化区不与所述平坦区接触的端面指向所述薄化区不与所述平坦区接触的另一个端面的方向上依次排布，所述凹槽的两端端面分别与两所述平坦区相抵，所述凹槽按照直线方向延伸，所述超薄玻璃层的所述薄化区的至少部分用于弯折，所述超薄玻璃层的所述平坦区不用于弯折。
6.根据权利要求5所述的超薄玻璃层的制备方法，其特征在于，所述凹槽的间隔距离为1~10微米；所述凹槽的宽度为1~10微米。
7.根据权利要求5或6所述的超薄玻璃层的制备方法，其特征在于，所述超薄玻璃层在所述平坦区的厚度为45~55微米；所述超薄玻璃层在所述薄化区的厚度为15~40微米。
8.一种超薄柔性盖板，其特征在于，包括：第一光学透明胶层、超薄玻璃层、第二光学透明胶层、防护层；所述超薄玻璃层设置在所述第一光学透明胶层的一侧，所述第二光学透明胶层设置在所述超薄玻璃层背离所述第一光学透明胶层的一侧，所述防护层设置在所述第二光学透明胶层背离所述超薄玻璃层的一侧；
所述超薄玻璃层包括薄化区和连接于所述薄化区两侧边的平坦区，所述平坦区的厚度为45~55微米，所述薄化区的厚度小于所述平坦区的厚度；所述薄化区包括若干个凹槽，若干个所述凹槽沿所述薄化区不与所述平坦区接触的端面指向所述薄化区不与所述平坦区接触的另一个端面的方向上依次排布，所述凹槽的两端端面分别与两所述平坦区相抵，所述凹槽按照直线方向延伸，所述超薄玻璃层的所述薄化区的至少部分用于弯折，所述超薄玻璃层的所述平坦区不用于弯折。
9.根据权利要求8所述的超薄柔性盖板，其特征在于，所述超薄柔性盖板具有弯折区和非弯折区，所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内；或者
所述超薄柔性盖板具有弯折区和非弯折区，所述超薄玻璃层的所述薄化区位于所述弯折区内以及延伸于所述弯折区边缘的所述非弯折区内。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1~4中任一项所述的超薄玻璃层，或包括如权利要求8或9所述的超薄柔性盖板。
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