CN116670086A - 形成可折叠设备的方法 - Google Patents
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Abstract
形成可折叠基板的方法包含以下步骤:提供玻璃基基板,其包含从现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区。方法包含以下步骤:将现有第一主表面与溶液接触,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面。外压缩层的范围为约0.05微米至约5微米。溶液可以包含约60℃至约120℃的范围中的第一温度。溶液可以包含碱性溶液,碱性溶液包含约10重量%或更多的含氢氧化物碱。在多个方面中,该方法可以包含下列一者或多者:将黏着层附接至新的第一主表面,将显示设备附接至新的第一主表面,或者在新的第一主表面上方设置涂层。
Description
相关申请交叉参考
本申请依据35U.S.C.§119主张于2020年10月05日提交的美国临时申请第63/087481号的优先权权益,本申请依据其内容,且其内容藉由引用整体并入本文。
技术领域
本公开一般涉及形成可折叠设备的方法,并且具体涉及形成可折叠设备的方法,其包含将可折叠基板的现有第一主表面与溶液接触,以形成新的第一主表面。
背景技术
举例而言,玻璃基基板经常用于显示设备中(例如,液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)等)。
存在开发显示器的可折叠版本以及安装于可折叠显示器上的可折叠保护外罩的期望。可折叠显示器及外罩应该具有良好的抗撞击性及抗穿刺性。同时,可折叠显示器及外罩应该具有较小的最小弯折半径(例如,约10毫米(mm)或更小)。然而,具有较小的最小弯折半径的塑料显示器及外罩倾向于具有较差的抗撞击性及/或抗穿刺性。此外,常规知识表明具有较小的最小弯折半径的超薄玻璃基片材(例如,约75微米(μm)或更小的厚度)倾向于具有较差的抗撞击性及/或抗穿刺性。此外,具有良好的抗撞击性及/或抗穿刺性的较厚的玻璃基片材(例如,大于125微米)倾向于具有相对较大的最小弯折半径(例如,约30毫米或更大)。因此,存在开发具有较低的最小弯折半径、良好的抗撞击性及良好的抗穿刺性的可折叠设备的需要。
发明内容
本文阐述形成可折叠设备的方法,该方法包含以下步骤:接触玻璃基基板的现有第一主表面,以移除压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面。移除外压缩层可以例如藉由移除玻璃基基板的现有第一主表面中的表面缺陷,而提供增加的抗撞击性及/或增加的抗穿刺性,同时促进良好的折叠性能。此外,提供玻璃基基板可以提供良好的尺寸稳定性、机械不稳定性的降低的发生率、良好的抗撞击性及/或良好的抗穿刺性。举例而言,本公开的方面的方法可以增加玻璃基基板可以承受的笔掉落高度(例如,约20%至约150%)。本公开的方面的方法可以藉由移除外压缩层来改善玻璃基基板的性质,而不会显著地降低玻璃基基板的基板厚度(例如,移除约0.05微米(μm)或0.1微米至约5微米、移除约0.1微米至约0.4微米、移除约0.05微米至约0.2微米)。在一些方面中,整个现有第一主表面可以与溶液接触,并且外压缩层的深度可以在现有第一主表面上基本上均匀。可以通过溶液组成及其中浓度的选择来促进基本上均匀的外压缩层的移除,同时最小化处理时间。
本公开的方面的方法可以使用不涉及大量HF的溶液,这可以降低处理期间及针对溶液的处置的材料搬运成本。同样地,一些溶液可以基本上不含氟。举例而言,当溶液基本上不含流变改性剂时,溶液可以容易地被施加然后被移除(例如,冲洗掉)。
本公开的方面的方法可以包含可折叠设备中的包含新的第一主表面的玻璃基基板。举例而言,新的第一主表面可以与显示设备相对(例如,面向使用者)。举例而言,可以将释放衬垫(release liner)、显示设备及/或涂层设置在(例如,使用黏合剂附接、直接接触)玻璃基基板的新的第一主表面上方。在一些方面中,方法可以包含在接触及设置玻璃基基板上方的释放衬垫、显示设备及/或涂层之间没有进一步处理,这可以最小化处理的复杂性及相关联成本。
提供酸性溶液或碱性溶液可以从可折叠基板的表面基本上均匀地移除一层。提供含氟化物的溶液可以在溶液中产生一致但低浓度的HF,可以移除可折叠基板的表面,而没有与直接使用HF相关联的问题(例如,毒性、材料搬运、材料处置)。提供含H2SiF6的溶液可以从可折叠基板的表面移除一层,而与B(OH)3组合可以在表面上沉积(例如,再沉积)二氧化硅(SiO2)层,其可以填充延伸进入可折叠基板的比所移除的层的高度更深的缺陷(例如,裂纹)。在理解各个方面的特征中的任一者可以单独或组合使用的情况下,本公开的一些示例性方面描述于下。
方面1:一种形成可折叠基板的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,玻璃基基板包含现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;以及
将现有第一主表面与包含第一温度的酸性溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约60℃至约100℃,而酸性溶液包含:
约0.1摩尔(M)至约30M的酸;以及
0摩尔(M)至约5M的金属氯化物,
其中在现有第一主表面与酸性溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面2:如方面1所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触之后,该方法进一步包含以下步骤:
将黏着层附接至新的第一主表面;以及
在黏着层上方设置释放衬垫。
方面3:如方面2所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触的步骤与将黏着层附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面4:如方面1所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触之后,该方法进一步包含以下步骤:将显示设备附接至新的第一主表面。
方面5:如方面4所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面6:如方面1所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触之后,该方法进一步包含以下步骤:
在新的第一主表面上方设置涂层;以及
将显示设备附接至玻璃基基板并与涂层相对。
方面7:如方面6所述的方法,其中在将现有第一主表面与酸性溶液接触的步骤与在新的第一主表面上方设置涂层的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面8:如方面1-7中任一者所述的方法,其中提供玻璃基基板的步骤包含:利用一种或多种碱金属离子来化学强化玻璃基基板,以形成第一压缩应力区。
方面9:如方面8所述的方法,其中在化学强化的步骤与将现有第一主表面与酸性溶液接触的步骤之间不进一步处理现有第一主表面。
方面10:如方面1-9中任一者所述的方法,其中酸包含无机酸。
方面11:如方面10所述的方法,其中无机酸包含硝酸、盐酸、磷酸及/或硫酸中一者或多者。
方面12:如方面1-9中任一者所述的方法,其中酸包括有机酸。
方面13:如方面12所述的方法,其中有机酸包含柠檬酸、甲酸、乙酸、乳酸及酒石酸中一者或多者。
方面14:如方面1-13中任一者所述的方法,其中酸性溶液包含约1M至约5M的酸。
方面15:如方面1-14中任一者所述的方法,其中酸性溶液不含氟化物。
方面16:如方面1-15中任一者所述的方法,其中第一温度的范围为约70℃至约95℃。
方面17:如方面1-16中任一者所述的方法,其中该段时间的范围为约10分钟至约180分钟。
方面18:如方面17所述的方法,其中该段时间的范围为约20分钟至约90分钟。
方面19:如方面1-18中任一者所述的方法,其中金属氯化物包含氯化铝、氯化铁、氯化钙及/或氯化镁中一者或多者。
方面20:如方面1-19中任一者所述的方法,其中酸性溶液包含约0.1M至约1.5M的金属氯化物。
方面21:如方面1-20中任一者所述的方法,其中藉由将现有第一主表面与酸性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.3微米至约3微米。
方面22:如方面1-21中任一者所述的方法,其中将现有第一主表面与酸性溶液接触之后玻璃基基板的第一笔掉落阈值高度比将现有第一主表面与酸性溶液接触之前玻璃基基板的第二笔掉落阈值高度高约20%至约150%。
方面23:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将该现有第一主表面与包含第一温度的碱性溶液接触一段时间以移除该第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,该外压缩层所包含的厚度的范围为约0.05微米至约5微米,该第一温度的范围为约60℃至约120℃,而该碱性溶液包含约10重量%(wt%)或更多的含氢氧化物碱;
将黏着层附接至新的第一主表面;以及
在黏着层上方设置释放衬垫,
其中在该现有第一主表面与该碱性溶液接触之后,该第一压缩应力区从该新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面24:如方面23所述的方法,其中在将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤与将黏着层附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面25:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将该现有第一主表面与包含第一温度的碱性溶液接触一段时间以移除该第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,该外压缩层所包含的厚度的范围为约0.05微米至约5微米,该第一温度的范围为约60℃至约120℃,而该碱性溶液包含约10重量%(wt%)或更多的含氢氧化物碱;以及
将显示设备附接至该新的第一主表面,
其中在该现有第一主表面与该碱性溶液接触之后,该第一压缩应力区从该新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面26:如方面25所述的方法,其中在将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面27:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将该现有第一主表面与包含第一温度的碱性溶液接触一段时间以移除该第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,该外压缩层所包含的厚度的范围为约0.05微米至约5微米,该第一温度的范围为约60℃至约120℃,而该碱性溶液包含约10重量%(wt%)或更多的含氢氧化物碱;
在新的第一主表面上方设置涂层;以及
将显示设备附接至玻璃基基板并与涂层相对,
其中在该现有第一主表面与该碱性溶液接触之后,该第一压缩应力区从该新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面28:如方面27所述的方法,其中在将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤与在新的第一主表面上方设置涂层的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面29:如方面23-28中任一者所述的方法,其中提供玻璃基基板的步骤包含:利用一种或多种碱金属离子来化学强化玻璃基基板,以形成第一压缩应力区。
方面30:如方面29所述的方法,其中在化学强化的步骤与将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤之间不进一步处理现有第一主表面。
方面31:如方面23-30中任一者所述的方法,其中含氢氧化物碱包含氢氧化钠、氢氧化钾及/或氢氧化铵中一者或多者。
方面32:如方面23-31中任一者所述的方法,其中碱性溶液包含约20重量%至约50重量%的含氢氧化物碱。
方面33:如方面23-31中任一者所述的方法,其中碱性溶液所包含的pH值为约14或更大。
方面34:如方面23-31中任一者所述的方法,其中碱性溶液所包含的浓度的范围为约3.5摩尔至约9摩尔。
方面35:如方面23-34中任一者所述的方法,其中碱性溶液不含氟化物。
方面36:如方面23-35中任一者所述的方法,其中第一温度的范围为约70℃至约95℃。
方面37:如方面23-36中任一者所述的方法,其中该段时间的范围为约10分钟至约120分钟。
方面38:如方面37所述的方法,其中该段时间的范围为约30分钟至约60分钟。
方面39:如方面37所述的方法,其中该段时间的范围为约75分钟至约115分钟。
方面40:如方面23-39中任一者所述的方法,其中藉由将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.05微米至约0.2微米。
方面41:如方面23-39中任一者所述的方法,其中藉由将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.1微米至约0.4微米。
方面42:如方面23-39中任一者所述的方法,其中藉由将现有第一主表面与碱性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.1微米至约1微米。
方面43:如方面23-42中任一者所述的方法,其中将现有第一主表面与碱性溶液接触之后玻璃基基板的第一笔掉落阈值高度比将现有第一主表面与碱性溶液接触之前玻璃基基板的第二笔掉落阈值高度高约20%至约150%。
方面44:如方面23-43中任一者所述的方法,其中新的第一压缩深度比现有第一压缩深度小约0.01微米至约0.20微米。
方面45:如方面23-43中任一者所述的方法,其中与延伸至新的第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的新的第一层深度比与延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的现有第一层深度小约0.01微米至约0.10微米。
方面46:如方面23-43中任一者所述的方法,其中第一压缩应力区包含接触的步骤之前的现有最大压缩应力,第一压缩应力区包含接触的步骤之后的新的最大压缩应力,新的最大压缩应力比现有最大压缩应力小40兆帕以下。
方面47:如方面46所述的方法,其中第一压缩应力区包括接触的步骤之前的现有最大压缩应力,第一压缩应力区包括接触的步骤之后的新的最大压缩应力,新的最大压缩应力减去现有最大压缩应力之差的范围为约-10兆帕至约20兆帕。
方面48:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含H2SiF6溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约90℃,而含H2SiF6溶液包含:
约0.1摩尔(M)至约3.3摩尔(M)的H2SiF6;以及
0摩尔(M)至约3摩尔(M)的硼酸;
将黏着层附接至新的第一主表面;以及
在黏着层上方设置释放衬垫,
其中在现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面49:如方面48所述的方法,其中在将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触的步骤与将黏着层附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面50:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含H2SiF6溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约90℃,而含H2SiF6溶液包含:
约0.1摩尔(M)至约3.3摩尔(M)的H2SiF6;以及
0摩尔(M)至约3摩尔(M)的硼酸;
将显示设备附接至该新的第一主表面,
其中在现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面51:如方面50所述的方法,其中在将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面52:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含H2SiF6溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约90℃,而含H2SiF6溶液包含:
约0.1摩尔(M)至约3.3摩尔(M)的H2SiF6;以及
0摩尔(M)至约3摩尔(M)的硼酸;
在新的第一主表面上方设置涂层;以及
将显示设备附接至玻璃基基板并与涂层相对,
其中在现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面53:如方面52所述的方法,其中在将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面54:如方面48-53中任一者所述的方法,其中提供玻璃基基板的步骤包含:利用一种或多种碱金属离子来化学强化玻璃基基板,以形成第一压缩应力区。
方面55:如方面54所述的方法,其中在化学强化的步骤与将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触的步骤之间不进一步处理现有第一主表面。
方面56:如方面48-55中任一者所述的方法,其中含H2SiF6溶液包含约0.5M至约2M的H2SiF6。
方面57:如方面48-56中任一者所述的方法,其中含H2SiF6溶液包含约0.001M至约1M的硼酸。
方面58:如方面48-57中任一者所述的方法,其中第一温度的范围为约20℃至约70℃。
方面59:如方面48-58中任一者所述的方法,其中第一温度的范围为约40℃至约60℃。
方面60:如方面48-59中任一者所述的方法,其中该段时间的范围为约30秒至约60分钟。
方面61:如方面60所述的方法,其中该段时间的范围为约15秒至约5分钟。
方面62:如方面60所述的方法,其中该段时间的范围为约1分钟至约45分钟。
方面63:如方面48-62中任一者所述的方法,其中藉由接触的步骤而移除的第一外层的厚度的范围为约0.1微米至约2微米。
方面64:如方面48-63中任一者所述的方法,其中藉由接触的步骤而移除的第一外层的厚度的范围为约0.4微米至约0.7微米。
方面65:如方面48-64中任一者所述的方法,其中将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触之后玻璃基基板的第一笔掉落阈值高度比将现有第一主表面与含H2SiF6溶液接触之前玻璃基基板的第二笔掉落阈值高度高约20%至约150%。
方面66:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至一现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含氟化物溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约70℃,而含氟化物溶液包含:
约0.001重量%(wt%)至约25重量%的氟化铵及/或氟化氢铵;以及
0摩尔(M)至约10M的酸;
将黏着层附接至新的第一主表面;以及
在黏着层上方设置释放衬垫,
其中在现有第一主表面与含氟化物溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面67:如方面66所述的方法,其中在将现有第一主表面与含氟化物溶液接触的步骤与将黏着层附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面68:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含氟化物溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约70℃,而含氟化物溶液包含:
约0.001重量%(wt%)至约25重量%的氟化铵及/或氟化氢铵;以及
0摩尔(M)至约10M的酸;
将显示设备附接至该新的第一主表面,
其中在现有第一主表面与含氟化物溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面69:如方面68所述的方法,其中在将现有第一主表面与含氟化物溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面70:一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将现有第一主表面与包含第一温度的含氟化物溶液接触一段时间,以移除第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,外压缩层所包含的厚度的范围为约0.1微米至约5微米,第一温度的范围为约20℃至约70℃,而含氟化物溶液包含:
约0.001重量%(wt%)至约25重量%的氟化铵及/或氟化氢铵;以及
0摩尔(M)至约10M的酸;
在新的第一主表面上方设置涂层;以及
将显示设备附接至玻璃基基板并与涂层相对,
其中在现有第一主表面与含氟化物溶液接触之后,第一压缩应力区从新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
方面71:如方面70所述的方法,其中在将现有第一主表面与含氟化物溶液接触的步骤与将显示设备附接至新的第一主表面的步骤之间不进一步处理新的第一主表面。
方面72:如方面66-71中任一者所述的方法,其中提供玻璃基基板的步骤包含:利用一种或多种碱金属离子来化学强化玻璃基基板,以形成第一压缩应力区。
方面73:如方面70所述的方法,其中在化学强化的步骤与将现有第一主表面与含氟化物溶液接触的步骤之间不进一步处理现有第一主表面。
方面74:如方面66-73中任一者所述的方法,其中含氟化物溶液包含约1重量%(wt%)至约10重量%的氟化铵及/或氟化氢铵。
方面75:如方面66-73中任一者所述的方法,其中酸包含无机酸及/或有机酸。
方面76:如方面75所述的方法,其中无机酸包含硝酸、盐酸、磷酸及/或硫酸中的一者或多者。
方面77:如方面75所述的方法,其中无机酸包括氟硅酸。
方面78:如方面75所述的方法,其中有机酸包含柠檬酸、甲酸、乙酸、乳酸及酒石酸中的一者或多者。
方面79:如方面66-78中任一者所述的方法,其中含氟化物溶液包含约1M至约5M的酸。
方面80:如方面66-79中任一者所述的方法,其中第一温度的范围为约20℃至约30℃。
方面81:如方面66-80中任一者所述的方法,其中该段时间的范围为约15秒至约15分钟。
方面82:如方面81所述的方法,其中该段时间的范围为约30秒至约5分钟。
方面83:如方面66-82中任一者所述的方法,其中藉由接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.3微米至约3微米。
方面84:如方面66-83中任一者所述的方法,其中将现有第一主表面与含氟化物溶液接触之后玻璃基基板的第一笔掉落阈值高度比将现有第一主表面与含氟化物溶液接触之前玻璃基基板的第二笔掉落阈值高度高约20%至约150%。
在整个公开中,附图用于强调某些方面。因此,除非另有明确说明,否则不应假设附图中所示的不同区域、部分及基板的相对尺寸与其实际相对尺寸成比例。
附图简要说明
当参照附图阅读以下详细描述时,可以更加了解本公开的各个方面的上述及其他特征及优点,其中:
图1为根据多个方面的处于平坦构造的示例性可折叠设备的示意图,其中折叠构造的示意图可以呈现如图8所示;
图2为根据多个方面的沿着图1的线段2-2的可折叠设备的横截面图;
图3至图7为根据多个方面的沿着图1的线段2-2的示例性可折叠设备的横截面图;
图8为本公开的多个方面的处于折叠构造的示例性可折叠设备的示意图,其中平坦构造的示意图可以呈现如图1所示;
图9为用于确定沿着图8的线段9-9的示例性经修改的可折叠设备的有效最小弯折半径的测试设备的横截面图;
图10为图示根据本公开的多个方面的制造可折叠基板及/或可折叠设备的示例性方法的流程图;
图11至图13示意性图示制造可折叠设备的方法中的步骤;
图14为图13所示的步骤之后及/或图15所示的步骤之前的可折叠设备的横截面图;
图15示意性图示制造可折叠设备的方法中的步骤;
图16为图15所示的可折叠设备的横截面图;
图17至图22示意性图示制造可折叠设备的方法中的步骤;以及
图23至图26图示使用二次离子质谱法(SIMS)测量的浓度。
在整个公开中,附图用于强调某些方面。因此,除非另有明确说明,否则不应假设附图中所示的不同区域、部分及基板的相对尺寸与其实际相对尺寸成比例。
具体实施方式
现在参照展示本公开的示例性方面的附图,以下将更充分描述各个方面。在附图各处尽可能使用相同的附图标记指称相同或相似的部件。
图1至图9图示根据本公开的多个方面的包含可折叠基板201及/或407的可折叠设备101、301、401、501、601及/或701或测试可折叠设备902的示意图。除非另有说明,否则针对一个可折叠设备的多个方面的特征的讨论可以等效应用于本公开的任何方面的对应特征。举例而言,整个公开中的相同部件编号可以指示一些方面中所识别特征彼此相同,并且除非另有说明,否则针对一个方面的所识别特征的讨论可以等效应用于本公开的其他方面中任一者的所识别特征。
如图1至图7所示,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701的示例性方面可以包含根据本公开的方面的处于未折叠(例如,平坦)构造的可折叠基板201及/或407,而图8至图9展示包含根据本公开的方面的处于折叠构造的可折叠基板201的可折叠设备301或测试可折叠设备902。在方面中,举例而言,如图2至图3及图7所示,可折叠设备101、301及701包含可折叠基板201,可折叠基板201包含第一部分221、第二部分231及定位于第一部分221与第二部分231之间的中心部分251。在方面中,如图4至图6所示,可折叠设备401、501及601可以包含可折叠基板407。在方面中,如图2及图4所示,可折叠设备101及401可以包含释放衬垫271,但是在进一步方面可以使用其他基板(例如,在整个申请中讨论的玻璃基基板),而不是使用图示的释放衬垫271。释放衬垫271或其他基板可以包含第一主表面273以及与第一主表面273相对的第二主表面275。在方面中,如图3及图5所示,可折叠设备301及501可以包含显示设备307。显示设备307可以包含第一主表面303以及与第一主表面303相对的第二主表面305。应理解,本公开的可折叠设备中任一者可以包含第二基板(例如,玻璃基基板)、释放衬垫271及/或显示设备307。
在整个公开中,参照图1,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701的宽度103视为沿着可折叠设备的折叠轴线102的方向104所取得的可折叠设备的相对边缘之间的可折叠设备的尺寸,其中方向104也包含宽度103的方向。此外,在整个公开中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701的长度105视为沿着垂直于可折叠设备的折叠轴线102的方向106所取得的可折叠设备101、301、401、501、601及/或701的相对边缘之间的可折叠设备101、301、401、501、601及/或701的尺寸。在方面中,如图1至图3所示,当可折叠设备处于平坦构造时,本公开的任何方面的可折叠设备可以包含折叠平面109,折叠平面109包括折叠轴线102与基板厚度222的方向202(例如,参见图2)。平面109可以包含可折叠设备的中心轴线107,其定位于例如可折叠设备101及301的第二主表面205处(参见图2至图3)。在方面中,可折叠设备可以沿着环绕沿着宽度103的方向104延伸的折叠轴线102的方向111(例如,参见图1)折叠,以形成折叠构造(例如,参见图8至图9)。在方面中,如图4至图6所示,可折叠设备401、501及601可以包含基本上平坦的第一主表面403及/或基本上平坦的第二主表面405,其中可折叠设备的中心部分可以是与相邻部分无法区分的。如图1及图8至图9所示,可折叠设备可以包括单一折叠轴线,以允许可折叠设备包含双折叠,其中例如可以将可折叠设备对折。在进一步方面中,可折叠设备可以包括两条或更多条折叠轴线,例如,其中每一折叠轴线包括与本文所述的中心部分251类似或相同的对应中心部分。举例而言,提供两条折叠轴线可以允许可折叠设备包含三折,其中例如可折叠设备可以折叠成具有第一部分221、第二部分231及与第一部分或第二部分类似或相同的第三部分,其中中心部分251与另一中心部分分别与定位于第一部分与第二部分之间以及第二部分与第三部分之间的中心部分类似或相同。
本公开的可折叠设备101、301及701可以包含可折叠基板201。可折叠设备401、501及601可以包含可折叠基板407。在方面中,可折叠基板201及/或407可以包含具有8H或更大(例如,9H或更大)的铅笔硬度的玻璃基基板。在方面中,可折叠基板201及/或407可以包含玻璃基基板。本文所使用的“玻璃基”包括玻璃和玻璃陶瓷二者,其中玻璃陶瓷具有一种或多种结晶相和非晶残余玻璃相。玻璃基材料(例如,玻璃基基板)可以包含非晶材料(例如,玻璃)以及可选择的一种或多种结晶材料(例如,陶瓷)。可以对非晶材料和玻璃基材料进行强化。本文所使用的术语“强化”可以指如下所述经过化学强化(例如,通过将基板的表面中的较小离子交换成较大离子的离子交换)的材料。然而,其他强化方法(例如,热回火或利用部分基板之间的热膨胀系数不匹配以产生压缩应力区与中心张力区)可以用于形成强化基板。示例性玻璃基材料(可以不含锂或含锂)包含钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、含碱铝硼硅酸盐玻璃、含碱磷硅酸盐玻璃及含碱铝磷硅酸盐玻璃。在一个或多个方面中,玻璃基材料可以包含(以摩尔百分比(摩尔%)计):在约40摩尔%至约80%的范围内的SiO2、在约5摩尔%至约30摩尔%的范围内的Al2O3、在0摩尔%至约10摩尔%的范围内的B2O3、在0摩尔%至约5摩尔%的范围内的ZrO2、在0摩尔%至约15摩尔%的范围内的P2O5、在0摩尔%至约2摩尔%的范围内的TiO2、在0摩尔%至约20摩尔%的范围内的R2O及在0摩尔%至约15摩尔%的范围内的RO。本文所使用的R2O可以指碱金属氧化物(例如,Li2O、Na2O、K2O、Rb2O及Cs2O)。本文所使用的RO可以指MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO。在方面中,玻璃基基板可以可选择地进一步包含在0摩尔%至约2摩尔%的范围内的Na2SO4、NaCl、NaF、NaBr、K2SO4、KCl、KF、KBr、As2O3、Sb2O3、SnO2、Fe2O3、MnO、MnO2、MnO3、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7中的每一者。“玻璃陶瓷”包括通过控制玻璃的结晶而生产的材料。在方面中,玻璃陶瓷具有约1%至约99%的结晶度。合适的玻璃陶瓷的实例可以包括Li2O-Al2O3-SiO2系统(亦即,LAS系统)玻璃陶瓷、MgO-Al2O3-SiO2系统(亦即,MAS系统)玻璃陶瓷、ZnO×Al2O3×nSiO2(亦即,ZAS系统)及/或包括主要晶相的玻璃陶瓷,主要晶相包括β-石英固溶体、β-锂辉石、堇青石、透锂长石及/或二硅酸锂。可以使用化学强化处理来强化玻璃陶瓷基板。在一个或多个方面中,可以在Li2SO4熔融盐中强化MAS系统玻璃陶瓷基板,而可以藉此让2Li+与Mg 2+的交换发生。
在整个公开中,在23℃及50%的相对湿度下使用拉伸测试机(例如,Instron3400或Instron 6800)并使用ASTM D638针对I型狗骨形样品来确定聚合物材料(例如,黏着剂,聚合物基部分)的拉伸强度、极限伸长率(例如,破损时的应变)及屈服点。在整个公开中,使用ISO527-1:2019来测量弹性模量(例如,杨氏模量)及/或泊松比。在方面中,可折叠基板201及/或407所包含的弹性模量可以是约1吉帕(GPa)或更大、约3GPa或更大、约5GPa或更大、约10GPa或更大、约100GPa或更小、约80GPa或更小、约60GPa或更小、或约20GPa或更小。在方面中,可折叠基板201、201及/或407所包含的弹性模量的范围为约1GPa至约100GPa、约1GPa至约80GPa、约3GPa至约80GPa、约3GPa至约60GPa、约5GPa至约60GPa、约5GPa至约20GPa、约10GPa至约20GPa,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,可折叠基板201及/或407所包含的玻璃基部分所包含的弹性模量的范围可以是约10GPa至约100GPa、约40GPa至约100GPa、约60GPa至约100GPa、约60GPa至约80GPa、约80GPa至约100GPa,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,可折叠基板201及/或407可以可选择地是透明的。本文所使用的“光学透明”或“光学清澈”指通过1.0mm厚的材料片的400nm至700nm的波长范围内的70%或更大的平均透射率。在方面中,“光学透明材料”或“光学清澈材料”的通过1.0mm厚的材料片的400nm至700nm的波长范围内的平均透射率可以是75%或更大、80%或更大、85%或更大、或90%或更大、92%或更大、94%或更大、96%或更大。藉由测量约400nm至约700nm的整数波长的透射率并将测量结果进行平均来计算400nm至700nm的波长范围内的平均透射率。
如图2至图3、图7及图9所示,可折叠基板201可以包含第一主表面203以及与第一主表面203相对的第二主表面205。如图2至图3所示,第一主表面203可以沿着第一平面204a延伸。第二主表面205可以沿着第二平面204b延伸。在方面中,如图所示,第二平面204b可以平行于第一平面204a。本文所使用的可折叠基板201的基板厚度222可以限定于第一主表面203与第二主表面205之间,以作为第一平面204a与第二平面204b之间的距离。
如图4至图6所示,可折叠基板407可以包含第一主表面403以及与第一主表面403相对的第二主表面405。如图所示,第一主表面403及/或第二主表面405可以包含平整表面。在方面中,第一主表面403可以基本上平行于第二主表面405。本文所使用的可折叠基板407的基板厚度415可以限定于第一主表面403与第二主表面405之间。
在方面中,基板厚度222及/或415可以是约10微米(μm)或更大、约25μm或更大、约40μm或更大、约60μm或更大、约80μm或更大、约100μm或更大、约125μm或更大、约150μm或更大、约2毫米(mm)或更小、约1mm或更小、约800μm或更小、约500μm或更小、约300μm或更小、约200μm或更小、约180μm或更小、或约160μm或更小。在方面中,基板厚度222及/或415的范围可以是约10μm至约2mm、约25μm至约2mm、约40μm至约2mm、约60μm至约2mm、约80μm至约2mm、约100μm至约2mm、约100μm至约1mm、约100μm至约800μm、约100μm至约500μm、约125μm至约500μm、约125μm至约300μm、约125μm至约200μm、约150μm至约200μm、约150μm至约160μm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,基板厚度222及/或415的范围可以是约10μm至约800mm、约10μm至约500μm、约25μm至约500μm、约25μm至约200μm、约25μm至约180μm、约40μm至约180μm、约60μm至约180μm、约60μm至约160μm、约80μm至约160mm、约100μm至约160μm、约125μm至约160μm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,如图2至图3及图7所示,可折叠基板可以包含定位于第一部分221与第二部分231之间的中心部分251。第一部分221现在将参照图2的可折叠设备101进行描述,但是应理解,除非另有说明,针对第一部分221的这种描述亦可应用于本公开的任何方面(例如,图3及图7所示的可折叠设备301及/或701)。如图2所示,第一部分221可以包含第一表面区域223以及与第一表面区域223相对的第二表面区域225。在方面中,如图所示,第一部分221的第二表面区域225可以包含平整表面。在进一步方面中,如图所示,第二表面区域225可以平行于第一表面区域223。在方面中,如图所示,第一主表面203可以包含第一表面区域223,而第二主表面205可以包含第二表面区域225。在进一步方面中,第一表面区域223可以沿着第一平面204a延伸。在进一步方面中,第二表面区域225可以沿着第二平面204b延伸。第一部分221的第一表面区域223与第一部分221的第二表面区域225之间所限定的第一厚度可以包含基板厚度222。在方面中,跨越第一表面区域223的第一厚度可以基本上均匀。在方面中,第一厚度可以在以上讨论的基板厚度的范围中的一者或多者内。在方面中,第一部分221的第一厚度在跨越其对应长度(亦即,沿着可折叠设备的长度105的方向106)及/或其对应宽度(亦即,沿着可折叠设备的宽度103的方向104)的第一表面区域223与第二表面区域225之间可以是基本上均匀的。
如图2至图3及图7所示,可折叠基板201还可以包含第二部分231,第二部分231包含第三表面区域233以及与第三表面区域233相对的第四表面区域235。第二部分231现在将参照图2的可折叠设备101进行描述,但是应理解,除非另有说明,针对第二部分231的这种描述也可应用于本公开的任何方面(例如,图3及图7所示的可折叠设备101、301及/或可折叠基板201)。在方面中,如图所示,第二部分231的第三表面区域233可以包含平整表面。在进一步方面中,第二部分231的第三表面区域233可以与第一部分221的第一表面区域223处于共同平面中。在方面中,如图所示,第二部分231的第四表面区域235可以包含平整表面。在进一步方面中,如图所示,第四表面区域235可以平行于第三表面区域233。在进一步方面中,第二部分231的第四表面区域235可以与第一部分221的第二表面区域225处于共同平面中。第二部分可以包含第二部分231的第三表面区域233与第二部分231的第四表面区域235之间所限定的第二厚度。在方面中,如图2至图3及图7所示,第二厚度可以包含基板厚度222。在方面中,跨越第三表面区域233的第二厚度可以基本上均匀。在方面中,第二厚度可以在以上讨论的基板厚度的范围中的一者或多者内。在方面中,第二部分231的第二厚度在跨越其对应长度(亦即,沿着可折叠设备的长度105的方向106)及/或其对应宽度(亦即,沿着可折叠设备的宽度103的方向104)的第三表面区域233与第四表面区域235之间可以是基本上均匀的。
在方面中,如图2至图3及图7所示,可折叠基板201可以包含中心部分251,中心部分251包含第一中心表面区域209以及与第一中心表面区域209相对的第二中心表面区域213。在进一步方面中,中心部分251可以包含定位于第一表面区域223与第二表面区域233之间的第一中心表面区域209。在更进一步方面中,如图所示,第一中心表面区域209可以凹陷于第一主表面203。在进一步方面中,中心部分251可以包含定位于第二表面区域225与第四表面区域235之间的第二中心表面区域213。在更进一步方面中,如图所示,第二主表面205可以包含第二中心表面区域213。在更进一步方面中,尽管未图示,但是第二中心表面区域的一部分可以凹陷于第二平面。
中心部分251的中心厚度226可以限定于第一中心表面区域209与第二中心表面区域213之间。在方面中,第一中心表面区域209可以包含中心主表面211,当可折叠设备101、301处于平坦构造时,中心主表面211可以沿着第三平面204c延伸,但是在其他方面中,第一中心表面区域209可以设置为非平整区域。在进一步方面中,第三平面204c可以基本上平行于第一平面204a及/或第二平面204b。藉由提供沿着与第二平面204b平行的第三平面204c延伸的中心部分251的中心主表面211,均匀的中心厚度226可以延伸跨越中心部分251,这可以提供中心厚度226的预定厚度处的增强折叠性能。跨越中心部分251的均匀的中心厚度226可以藉由防止若中心部分的一部分比中心部分的剩余部分251更薄时出现的应力集中来改善折叠性能251。
在方面中,如图2至图3及图7所示,中心厚度226可以小于基板厚度222(例如,第一部分221的第一厚度、第二部分231的第二厚度)。在方面中,中心厚度226可以是基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的约0.5%或更大、约1%或更大、约2%或更大、约5%或更大、约13%或更小、约10%或更小、或约5%或更小。在方面中,中心厚度226相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比的范围可以是约0.5%至约13%、约0.5%至约10%、约0.5%至约5%、约1%至约13%、约1%至约10%、约1%至约5%、约2%至约13%、约2%至约10%、约2%至约5%、约5%至约13%、约5%至约10%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,中心厚度226可以在基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的范围中的一者或多者内,同时小于基板厚度222。在进一步方面中,中心厚度226可以是约10μm或更大、约25μm或更大、约50μm或更大、约80μm或更大、约220μm或更小、约125μm或更小、约100μm或更小、约80μm或更小、约60μm或更小、或约40μm或更小。在更进一步方面中,中心厚度226的范围可以是约10μm至约220μm、约10μm至约125μm、约10μm至约100μm、约10μm至约80μm、约25μm至约80μm、约25μm至约60μm、约50μm至约60μm,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,中心厚度226可以大于约80μm(例如,约80μm或更大、约100μm或更大、约125μm或更大、约220μm或更小、约175μm或更小,或约150μm或更小)。在更进一步方面中,中心厚度226的范围可以是约80μm至约220μm、约80μm至约175μm、约80μm至约150μm、约100μm至约150μm、约125μm至约150μm,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,中心厚度226可以小于约80μm(例如,范为为约10μm至约80μm、约25μm至约60μm、约10μm至约50μm、约25μm至约50μm、约10μm至约40μm、约25μm至约40μm,或者其间的任何范围或子范围)。
如图2及图7所示,中心部分251可以包含第一过渡区253。第一过渡区253可以将第一部分221附接到包含中心厚度226的中心部分251的区(例如,包含中心主表面211的区)。第一过渡区253的厚度可以限定于第二平面204b与第一中心表面区域209之间。如图2及图7所示,第一过渡区253的厚度可以从中心主表面211(例如,中心厚度226)到第一部分221(例如,第一厚度、基板厚度222)连续增加。在方面中,如图所示,第一过渡区253的厚度可以从中心主表面211到第一部分221以恒定速率增加。在方面中,尽管未图示,但是第一过渡区253的厚度可以在中心主表面211遇到第一过渡区253处比在第一过渡区253的中间处增加得更慢。在方面中,尽管未图示,但是第一过渡区253的厚度可以在第一部分221遇到第一过渡区253处比在第一过渡区253的中间处增加得更慢。在方面中,如图3所示,中心部分251可以不包含第一过渡区。
中心部分251可以包含第二过渡区255。如图2及图7所示,第二过渡区255可以将第二部分231附接到包含中心厚度226的中心部分251的区(例如,包含中心主表面211的区)。第二过渡区255的厚度可以限定于第二平面204b与第一中心表面区域209之间。如图2及图7所示,第二过渡区255的厚度可以从中心主表面211(例如,中心厚度226)到第二部分231(例如,第一厚度、基板厚度222)连续增加。在方面中,如图所示,第二过渡区255的厚度可以从中心主表面211到第二部分231以恒定速率增加。在方面中,尽管未图示,但是第二过渡区255的厚度可以在中心主表面211遇到第二过渡区255处比在第二过渡区255的中间处增加得更慢。在方面中,尽管未图示,但是第二过渡区255的厚度可以在第二部分231遇到第二过渡区255处比在第二过渡区255的中间处增加得更慢。在方面中,如图3所示,中心部分251可以不包含第二过渡区。
如图2及图7所示,第一过渡区253的宽度254a可以沿着可折叠设备101的长度105的方向106限定于中心主表面211与第一部分221之间。第二过渡区255的宽度254b可以沿着可折叠设备101的长度105的方向106限定于中心主表面211与第二部分231之间。在方面中,第一过渡区253的宽度254a及/或第二过渡区255的宽度254b可以足够大(例如,0.5mm或更大),以避免可能在基板厚度与中心厚度之间的台阶过渡或较小过渡宽度(例如,少于0.1mm)处发生的光学畸变。在方面中,为了增强可折叠基板的抗穿刺性,同时也避免光学畸变,第一过渡区253的宽度254a及/或第二过渡区255的宽度254b可以是约0.5mm或更大、约0.6mm或更大、约0.7mm或更大、约0.8mm或更大、约0.9mm或更大、约1mm或更大、约2mm或更大、约3mm或更大、约5mm或更小、约4mm或更小,约3mm或更小、约1mm或更小、或约0.8mm或更小。在方面中,第一过渡区253的宽度254a及/或第二过渡区255的宽度254b的范围可以是0.5mm至约5mm、约0.7mm至约5mm、约1mm至约5mm、约1mm至约4mm、约1mm至约3mm、约2mm至约5mm、约2mm至约4mm、约2mm至约3mm、约3mm至约5mm、约3mm至约4mm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,第一过渡区253的宽度254a及/或第二过渡区255的宽度254b的范围可以是0.5mm至约5mm、约0.5mm至约4mm、约0.5mm至约3mm、约0.5mm至约1mm、约0.6mm至约1mm、约0.6mm至约0.8mm、约0.7mm至约0.8mm,或者其间的任何范围或子范围。
如本文所使用,若将第一层及/或部件描述成“设置于”第二层及/或部件“上方”,则第一层及/或部件与第二层及/或部件之间可能存在或者可能不存在其他层。此外,本文所使用的“设置于其上方”并非指参照重力的相对位置。举例而言,当第一层及/或部件定位于第二层及/或部件的下面、上面或一侧时,可以将第一层及/或部件视为“设置于”第二层及/或部件“上方”。如本文所使用,描述为“结合”至第二层及/或部件的第一层及/或部件指藉由两层及/或部件之间的直接接触及/或结合或经由黏着层而将层及/或部件彼此结合。如本文所使用,描述为“接触”或“与其接触”第二层及/或部件的第一层及/或部件指直接接触,并包括层及/或部件彼此结合的情况。
如图2至图4所示,可折叠设备101、301及/或401可以包含黏着层261。如图所示,黏着层261可以包含第一接触表面263以及可以与第一接触表面263相对的第二接触表面265。在方面中,如图所示,黏着层261的第二接触表面265可以包含平整表面。在方面中,如图4所示,黏着层261的第一接触表面263可以包含平整表面。黏着层261的黏着厚度267可以限定于第一接触表面263与第二接触表面265之间。在方面中,黏着层261的黏着厚度267可以是约1μm或更大、约5μm或更大、约10μm或更大、约100μm或更小、约60μm或更小、约30μm或更小、或约20μm或更小。在方面中,黏着层261的黏着厚度267的范围可以是约1μm至约100μm、约5μm至约100μm、约5μm至约60μm、约5μm至约30μm、约10μm至约30μm、约10μm至约20μm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,如图2及图4所示,黏着层261的第一接触表面263可以面向释放衬垫271的第二主表面275。在进一步方面中,如图所示,黏着层261的第一接触表面263可以与释放衬垫271的第二主表面275接触。在方面中,如图3所示,黏着层261的第一接触表面263可以面向显示设备307的第二主表面305。在进一步方面中,如图所示,黏着层261的第一接触表面263可以与显示设备307的第二主表面305接触。
在方面中,如图2至图3所示,黏着层261的第二接触表面265可以面向第一部分221的第一表面区域223。在进一步方面中,如图所示,黏着层261的第二接触表面265可以与第一部分221的第一接触表面223接触。在方面中,如图所示,黏着层261的第二接触表面265可以面向第二部分231的第三表面区域233。在进一步方面中,如图所示,黏着层261的第二接触表面265可以与第二部分231的第三表面区域233接触。在方面中,如图2至图3所示,凹部219可以限定于第一中心表面区域209与第一平面204a之间。在进一步方面中,凹部219可以限定于第三平面204c与第一平面204a之间。在进一步方面中,如图所示,黏着层261可以至少部分定位于凹部219中。在进一步方面中,如图所示,黏着层261可以填充凹部219。在方面中,尽管未图示,但是可以并未完全填充凹部,以例如留出用于电子装置及/或机械装置的空间。在方面中,尽管未图示,但是可折叠基板可以翻转180度,而使得黏着层的第二接触表面与可折叠基板的第二主表面接触。
在方面中,如图4所示,黏着层261的第二接触表面265可以面向可折叠基板407的第一主表面403。在进一步方面中,黏着层261的第二接触表面265可以与可折叠基板407的第一主表面403接触。在方面中,尽管未图示,但是可折叠基板可以翻转180度,而使得黏着层的第二接触表面与可折叠基板的第二主表面接触。
在方面中,黏着层261可以包含聚烯烃、聚酰胺、含卤聚合物(例如,聚氯乙烯或含氟聚合物)、弹性体、氨基甲酸酯、酚醛树脂、聚对二甲苯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及聚醚醚酮(PEEK)中的一者或多者。聚烯烃的示例性方面包括低分子量聚乙烯(LDPE)、高分子量聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及聚丙烯(PP)。含氟聚合物的示例性方面包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟聚醚(PFPE)、全氟磺酸(PFSA)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)聚合物及乙烯四氟乙烯(ETFE)聚合物。弹性体的示例性方面包括橡胶(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶),及嵌段共聚物(例如,苯乙烯丁二烯、高抗撞击聚苯乙烯、聚(二氯磷腈))。在进一步方面中,黏着层261可以包含光学清澈黏着剂。在进一步方面中,光学清澈黏着剂可以包含光学透明聚合物中的一者或多者:丙烯酸类(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、环氧树脂、硅树脂及/或聚氨酯。环氧树脂的实例包括基于双酚的环氧树脂、基于酚醛清漆的环氧树脂、基于脂环族的环氧树脂及基于缩水甘油基胺的环氧树脂。在更进一步方面中,光学清澈黏着剂可以包含但不限于丙烯酸黏着剂(例如,3M 8212黏着剂)或光学透明的液体黏着剂(例如,LOCTITE光学透明的液体黏着剂)。光学清澈黏着剂的示例性方面包含透明丙烯酸类、环氧树脂、硅树脂及聚氨酯。举例而言,光学透明的液体黏着剂可以包含LOCTITEAD8650、LOCTITEAA 3922、LOCTITEEA E-05MR、LOCTITEUKU-09LV中的一者或多者(都可以从汉高(Henkel)取得)。
如图5所示,可折叠设备501可以包含聚合物基部分561。在方面中,如图所示,聚合物基部分561可以包含与第二接触表面565相对的第一接触表面563。在方面中,如图所示,第一接触表面563及/或第二接触表面565可以包含平整表面。在进一步方面中,第二接触表面565可以与可折叠基板407的第一主表面403基本上共面(例如,沿着共同平面延伸)。在方面中,除了第二接触表面565与第一主表面403基本上共面之外,第一接触表面563可以与第二主表面405基本上平行。在方面中,限定于第一接触表面563与第二接触表面565之间的聚合物厚度567可以在上文针对黏着厚度267讨论的范围中的一者或多者内。
在方面中,聚合物基部分561包含聚合物(例如,光学透明聚合物)。在进一步方面中,聚合物基部分561可以包含光学透明物中的一者或多者:丙烯酸类(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、环氧树脂、硅树脂及/或聚氨酯。环氧树脂的实例包括基于双酚的环氧树脂、基于酚醛清漆的环氧树脂、基于脂环族的环氧树脂及基于缩水甘油基胺的环氧树脂。在进一步方面中,聚合物基部分561可以包含聚烯烃、聚酰胺、含卤聚合物(例如,聚氯乙烯或含氟聚合物)、弹性体、氨基甲酸酯、酚醛树脂、聚对二甲苯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及聚醚醚酮(PEEK)中的一者或多者。聚烯烃的示例性方面包括低分子量聚乙烯(LDPE)、高分子量聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及聚丙烯(PP)。含氟聚合物的示例性方面包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟聚醚(PFPE)、全氟磺酸(PFSA)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)聚合物及乙烯四氟乙烯(ETFE)聚合物。弹性体的示例性方面包括橡胶(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶)及嵌段共聚物(例如,苯乙烯丁二烯、高抗撞击聚苯乙烯、聚二氯磷腈),例如,包含聚苯乙烯、聚二氯磷腈及聚(5-亚乙基-2-降冰片烯)中的一者或多者。在方面中,聚合物基部分可以包含溶胶凝胶材料。聚氨酯的示例性方面包含热固性聚氨酯(例如,可以从因科雷兹(Incorez)取得的Dispurez 102)和热塑性聚氨酯(例如,可以从亨斯曼(Huntsman)取得的KrystalFlex PE505)。在更进一步方面中,第二部分可以包含乙烯酸共聚物。乙烯酸共聚物的示例性方面包括可以从陶氏(Dow)取得的SURLYN(例如,SurlynPC-2000、Surlyn8940、Surlyn8150)。第二部分的附加示例性方面包含可以从艾仕得(Axalta)取得的具有1重量%至2重量%交联剂的Eleglassw802-GL044。在方面中,聚合物基部分561可以进一步包含纳米颗粒(例如,碳黑、碳纳米管、二氧化硅纳米颗粒、或包含聚合物的纳米颗粒)。在方面中,聚合物基部分可以进一步包含纤维,以形成聚合物纤维复合物。
在方面中,聚合物基部分561所包含的弹性模量可以是约0.01兆帕(MPa)或更大、约1MPa或更大、约10MPa或更大、约20MPa或更大、约100MPa或更大、约200MPa或更大、约1000MPa或更大、约5000MPa或更小、约3000MPa或更小、约1000MPa或更小、约500MPa或更小、或约200MPa或更小。在方面中,聚合物基部分561所包含的弹性模量的范围可以是约0.001MPa至约5000MPa、约0.01MPa至约3000MPa、约0.01MPa至约1000MPa、约0.01MPa至约500MPa、约0.01MPa至约200MPa、约1MPa至约5000MPa、约1MPa至约1000MPa、约1MPa至约1000MPa、约1MPa至约200MPa、约10MPa至约5000MPa、约10MPa至约1000MPa、约10MPa至约200MPa、约20MPa至约3000MPa、约20MPa至约1000MPa、约20MPa至约200MPa、约100MPa至约3000MPa、约100MPa至约1000MPa、约100MPa至约200MPa、约200MPa至约5000MPa、约200MPa至约3000MPa、约200MPa至约1000MPa,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,聚合物基部分561的弹性模量的范围可以是约1GPa至约20GPa、约1GPa至约18GPa、约1GPa至约10GPa、约1GPa至约5GPa、约1GPa至约3GPa,或者其间的任何范围或子范围。藉由提供具有约0.01MPa至约3000MPa的范围(例如,约20MPa至约3GPa的范围)的弹性模量的聚合物基部分561,可以促进可折叠设备的折叠而不会破损。在方面中,聚合物基部分561的弹性模量可以小于可折叠基板407的弹性模量。在方面中,黏着层261所包含的弹性模量可以在此段落以上所列的范围内。在进一步方面中,黏着层261所包含的弹性模量可以与聚合物基部分561的弹性模量基本上相同。在进一步方面中,黏着层261的弹性模量的范围可以是约1GPa至约20GPa、约1GPa至约18GPa、约1GPa至约10GPa、约1GPa至约5GPa、约1GPa至约3GPa,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,黏着层261所包含的弹性模量可以是约0.001兆帕(MPa)或更大、约0.01MPa或更大、约0.1MPa或更大、约1MPa或更小、约0.5MPa或更小、约0.1MPa或更小、或约0.05MPa或更小。在方面中,黏着层261所包含的弹性模量的范围可以是约0.001MPa至约1MPa、约0.01MPa至约1MPa、约0.01MPa至约0.5MPa、约0.05MPa至约0.5MPa、约0.1MPa至约0.5MPa、约0.001MPa至约0.5MPa、约0.001MPa至约0.01MPa,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,黏着层所包含的弹性模量可以在上文针对聚合物基部分561的弹性模量讨论的范围中的一者或多者内。
在方面中,如图5所示,涂层507可以设置在可折叠基板407的第一主表面403上方。在方面中,尽管未图示,但是涂层可以设置在可折叠基板201的第二主表面205上方。在进一步方面中,涂层可以设置在第一部分221、第二部分231及中心部分251上方。在进一步方面,如图5所示,涂层507可以与可折叠基板407(例如,第一主表面403)接触。在进一步方面中,如图所示,涂层507可以包含限定于第三主表面503以及与第三主表面503相对的第四主表面505之间的涂层厚度509。在更进一步方面中,涂层507的涂层厚度509可以是约0.1μm或更大、约1μm或更大、约5μm或更大、约10μm或更大、约15μm或更大、约20μm或更大、约25μm或更大、约40μm或更大、约50μm或更大、约60μm或更大、约70μm或更大、约80μm或更大、约90μm或更大、约200μm或更小、约100μm或更小、约50μm或更小、约30μm或更小、约25μm或更小、约20μm或更小、约20μm或更小、约15μm或更小、或约10μm或更小。在更进一步方面中,涂层507的涂层厚度509的范围可以是约0.1μm至约200μm、约1μm至约200μm、约10μm至约200μm、约50μm至约200μm、约0.1μm至约100μm、约1μm至约100μm、约10μm至约100μm、约20μm至约100μm、约30μm至约100μm、约40μm至约100μm、约50μm至约100μm、约60μm至约100μm、约70μm至约100μm、约80μm至约100μm、约90μm至约100μm、约0.1μm至约50μm、约1μm至约50μm、约10μm至约50μm,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,涂层厚度509的范围可以是约0.1μm至约50μm、约0.1μm至约30μm、约0.1μm至约25μm、约0.1μm至约20μm内,约0.1μm至约15μm、约0.1μm至约10μm、约1μm至约30μm、约1μm至约25μm、约1μm至约20μm、约1μm至约15μm、约1μm至约10μm、约5μm至约30μm、约5μm至约25μm、约5μm至约20μm、约5μm至约15μm、约5μm至约10μm、约10μm至约30μm、约10μm至约25μm、约10μm至约20μm、约10μm至约15μm、约15μm至约30μm、约15μm至约25μm、约15μm至约20μm、约20μm至约30μm、约20μm至约25μm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,涂层507可以包含聚合物涂层。在进一步方面中,聚合物涂层可以包含乙烯酸共聚物、基于聚氨酯的聚合物、丙烯酸酯树脂及巯基酯树脂中的一者或多者。乙烯酸共聚物的示例性方面包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸三元共聚物(例如,杜邦所制造的Nucrel)、乙烯酸共聚物的离聚物(例如,杜邦所制造的Surlyn)及乙烯-丙烯酸共聚物胺分散体(例如,BYK所制造的Aquacer)。基于聚氨酯的聚合物的示例性方面包括水性改性聚氨酯分散体(例如,艾仕得所制造的)。可以UV固化的丙烯酸酯树脂的示例性方面包括丙烯酸酯树脂(例如,Allinex所制造的树脂)、氰基丙烯酸酯黏着剂(例如,克雷登(Krayden)所制造的/>UV620)及UV自由基丙烯酸树脂(例如,Ultrabond挡风玻璃修复树脂(例如,Ultrabond(45CPS))。巯基酯树脂的示例性方面包括巯基酯三烯丙基异氰尿酸酯(例如,诺兰德(Norland)光学黏着剂NOA 61)。在进一步方面中,聚合物涂层可以包含乙烯-丙烯酸共聚物以及乙烯-甲基丙烯酸共聚物,其可以离子化并通常通过利用碱金属离子(例如,钠、钾及锌)来中和羧酸残留物而形成离聚物树脂。可以将这样的乙烯-丙烯酸与乙烯-甲基丙烯酸离聚物分散在水内,并涂布于基板上,以形成离聚物涂层。可替代地,可以利用氨来中和这种酸共聚物,而在涂布及干燥之后释放出氨,以将酸共聚物重新形成为涂层。藉由提供包含聚合物涂料的涂层,可折叠设备可以包含低能量断裂。
在方面中,涂层507可以包含聚合物涂层,聚合物涂层包含光学透明聚合物涂层。用于光学透明的聚合物涂层的合适材料包括但不限于:固化的丙烯酸酯树脂材料、无机-有机混合聚合物材料、脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、基于硅氧烷的混合材料及纳米复合材料(例如,具有纳米硅酸盐的环氧树脂及氨基甲酸酯材料)。在方面中,光学透明聚合物涂层可以基本上由这些材料中的一者或多者所组成。在方面中,光学透明聚合物涂层可以由这些材料中的一者或多者所组成。本文所使用的“无机-有机混合聚合物材料”指包含具有无机及有机成分的单体的聚合物材料。藉由具有无机基团及有机基团的单体之间的聚合反应来取得无机-有机混合聚合物。无机-有机混合聚合物并非包含单独的无机及有机成分或相(例如,分散在有机基质内的无机颗粒)的纳米复合材料。具体而言,用于光学透明聚合物(OTP)涂层的合适材料包括但不限于聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、有机聚合物材料、无机-有机混合聚合物材料及脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯。在方面中,OTP涂层可以基本上由有机聚合物材料、无机-有机混合聚合物材料、或脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯所组成。在方面中,OTP涂层可以由聚酰亚胺、有机聚合物材料、无机-有机混合聚合物材料、或脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯所组成。在方面中,OTP涂层可以包括纳米复合材料。在方面中,OTP涂层可以包括环氧树脂和氨基甲酸酯材料中至少一者的纳米硅酸盐。用于这种OTP涂层的合适的组合物描述于美国专利公开号2015/0110990,其藉由引用整体并入本文。本文所使用的“有机聚合物材料”指包含仅具有有机组成的单体的聚合物材料。在方面中,OTP涂层可以包含由甘泽有限公司(Gunze Limited)所制造的具有9H硬度的有机聚合物材料(例如,甘泽的“高耐久透明膜”(Highly DurableTransparent Film))。本文所使用的“无机-有机混合聚合物材料”指包含具有无机及有机成分的单体的聚合物材料。藉由具有无机基团及有机基团的单体之间的聚合反应来取得无机-有机混合聚合物。无机-有机混合聚合物并非包含单独的无机及有机成分或相(例如,分散在有机基质内的无机颗粒)的纳米复合材料。在方面中,无机-有机混合聚合物材料可以包括聚合单体,聚合单体包含无机的基于硅的基团(例如,倍半硅氧烷聚合物)。举例而言,倍半硅氧烷聚合物可以是具有以下化学结构的烷基倍半硅氧烷、芳基倍半硅氧烷、或芳基烷基倍半硅氧烷:(RSiO1.5)n,其中R为有机基团,例如但不限于甲基或苯基。在方面中,OTP涂层可以包含与有机基质组合的倍半硅氧烷聚合物(例如,日铁化学有限公司(Nippon Steel Chemical Co.,Ltd)所制造的SILPLUS)。在方面中,OTP涂层可以包含90重量%至95重量%的芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(例如,美源特殊化学品公司(Miwon Specialty Chemical Co.)所制造的PU662NT(芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯)以及10重量%至5重量%的光引发剂(例如,汽巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals Corporation)所制造的Darocur 1173),并具有8H或者更多的硬度。在方面中,可以作为独立层形成由脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯所组成的OTP涂层,具体是在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板上旋涂该层,固化氨基甲酸酯丙烯酸酯,并从PET基板移除氨基甲酸酯丙烯酸酯层。OTP涂层的涂层厚度的范围可以是1μm至150μm,并包括子范围。举例而言,10μm至140μm、20μm至130μm、30μm至120μm、40μm至110μm、50μm至100μm、60μm至90μm、70μm、80μm、2μm至140μm、4μm至130μm、6μm至120μm、8μm至110μm、10μm至100μm、10μm至90μm、10μm、80μm、10μm、70μm、10μm、60μm、10μm、50μm,或者具有这些值中的任意两个作为端点的范围内。在方面中,OTP涂层可以是单一整体层。在方面中,OTP涂层可以是具有80μm至120μm的范围(包括子范围)的厚度的无机-有机混合聚合物材料层或有机聚合物材料层。举例而言,包含无机-有机混合聚合物材料或有机聚合物材料的OTP涂层的厚度可以是80μm至110μm、90μm至100μm,或者在具有这些值中的任意两个作为端点的范围内。在方面中,OTP涂层可以是脂族或芳香族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯材料层,其厚度在此段落以上所讨论或针对涂层厚度509的厚度范围中的一者或多者内。
在方面中,涂层507(若提供)也可以包含易于清洁的涂层、低摩擦涂层、疏油涂层、类钻石涂层、耐刮擦涂层、或耐磨涂层中的一者或多者。耐刮擦涂层可以包含具有约500微米或更大的厚度的氮氧化物(例如,氮氧化铝或氮氧化硅)。在这样的方面中,耐磨层可以包含与耐刮擦层相同的材料。在方面中,低摩擦涂层可以包含高度氟化硅烷偶合剂(例如,具有垂在硅原子上的甲氧基团的烷基氟硅烷)。在这样的方面中,易于清洁的涂层可以包含与低摩擦涂层相同的材料。在其他方面中,易于清洁的涂层可以包含可质子化基团(例如胺,例如具有垂在硅原子上的甲氧基团的烷基胺基硅烷)。在这样的方面中,疏油涂层可以包含与易于清洁的涂层相同的材料。在方面中,类钻石涂层包含碳,并且可以藉由在烃等离子体的存在下施加高电压电位来建立。
在方面中,如图2及图4所示,可折叠设备101及401可以包含释放衬垫271,但是在进一步方面中可以使用其他基板(例如,在整个申请中讨论的玻璃基基板),而不是使用图示的释放衬垫271。在进一步方面中,如图所示,释放衬垫271或其他基板可以设置于黏着层261上方。在更进一步方面中,如图所示,释放衬垫271或其他基板可以与黏着层261的第一接触表面263直接接触。如图所示,藉由将黏着层261的第一接触表面263附接至释放衬垫271或其他基板的第二主表面275,可以将释放衬垫271或其他基板设置于黏着层261上。在方面中,如图所示,释放衬垫271或其他基板的第一主表面273可以包含平整表面。在方面中,如图所示,释放衬垫271或其他基板的第二主表面275可以包含平整表面。包含释放衬垫271的基板可以包含纸及/或聚合物。纸的示例性方面包含牛皮纸、机械精加工纸、聚涂布纸(例如,聚合物涂布纸、玻璃纸、硅化纸)、或黏土涂布纸。聚合物的示例性方面包含聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二酯(PET))和聚烯烃(例如,低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP))。
在方面中,如图3及图5所示,可折叠设备301及501可以包含显示设备307。在进一步方面中,如图3所示,显示设备307可以设置于黏着层261上方。在更进一步方面中,如图所示,显示设备307可以与黏着层261的第一接触表面263接触。在进一步方面中,如图5所示,显示设备307可以设置于聚合物基部分561上方。在更进一步方面中,如图所示,显示设备307可以与聚合物基部分561的第一接触表面563接触。在方面中,可以藉由移除图2的可折叠设备101的释放衬垫271并将显示设备307附接至黏着层261的第一接触表面263来实现可折叠设备301的生产。可替代地,例如当释放衬垫271并未施加至黏着层261的第一接触表面263时,在将显示设备307附接至黏着层261的第一接触表面263或聚合物基部分561的第一接触表面563之前,可以在没有移除释放衬垫271的额外步骤的情况下生产可折叠设备301。显示设备307可以包含第一主表面303以及与第一主表面303相对的第二主表面305。如图3所示,藉由将黏着层261的第一接触表面263附接至显示设备307的第二主表面305,可以将显示设备307设置于黏着层261上。如图5所示,藉由将聚合物基部分561的第一接触表面563附接至显示设备307的第二主表面305,可以将显示设备307设置于聚合物基部分561上。在方面中,如图所示,显示设备307的第一主表面303可以包含平整表面。在方面中,如图所示,显示设备307的第二主表面305可以包含平整表面。显示设备307可以包含液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管(OLED)显示器、或等离子体显示面板(PDP)。在方面中,显示设备307可以是可携式电子装置(例如,消费性电子产品、智能电话、平板计算机、可穿戴装置、或膝上型计算机)的一部分。消费性电子产品可以包括:包含前表面、后表面及侧表面的壳体;电子部件,其至少部分位于壳体内,电子部件包含控制器、内存及显示器,显示器位于壳体的前表面处或与前表面相邻;以及覆盖基板,其设置于显示器上方;其中壳体的一部分与覆盖基板中的至少一者包含本文所述的可折叠设备。
在方面中,可折叠基板201及/或407可以包含玻璃基基板,而第一主表面203或403及/或第二主表面205及/或405可以包含一个或多个压缩应力区。在方面中,可以藉由化学强化来建立压缩应力区。在进一步方面中,可折叠基板201可以包含位于第一部分221、第二部分231及/或中心部分251中的压缩应力区。化学强化可以包含离子交换处理,其中表面层中的离子被具有相同价数或氧化态的较大离子替代或交换。化学强化的方法将在后面讨论。不希望受到理论的束缚,经化学强化的可折叠基板201及/或407可以实现良好的抗撞击性及/或抗穿刺性(例如,抵抗20厘米的笔掉落高度的破损)。不希望受到理论的束缚,因为来自化学强化的压缩应力可以抵消基板的最外表面上的弯折所引起的拉伸应力,针对可折叠基板201及/或407进行化学强化可以实现较小(例如,小于约10mm或更小)的弯折半径。压缩应力区可以一定深度延伸进入第一部分及/或第二部分的一部分,该深度称为压缩深度。本文所使用的压缩深度意指在本文所述的经化学强化的基板及/或部分中的应力从压缩应力改变成拉伸应力处的深度。取决于离子交换处理以及所测量的制品的厚度,可以藉由表面应力计或散射光偏光镜(SCALP,其中使用爱沙尼亚的玻璃应力公司(Glasstress Co.)所制造的SCALP-5来测定本文所报告的值)来测量压缩深度。在藉由将钾离子交换进入基板而在基板及/或部分中产生应力的情况下,表面应力计(例如,FSM-6000(折原工业有限公司(Orihara Industrial Co.,Ltd.)(日本)))用于测量压缩深度。除非另有说明,否则压缩应力(包括表面CS)藉由使用商业可取得的仪器(例如,折原所制造的FSM-6000)的表面应力计(FSM)进行测量。表面应力测量取决于与玻璃的双折射有关的应力光学系数(SOC)的精确测量。除非另有说明,否则根据标题为“测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法”(StandardTest Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)的ASTM标准C770-16所述的程序C(玻璃碟方法)测量SOC,其内容藉由引用整体并入本文。在藉由将钠离子交换进入基板而产生应力以及所测量的制品的厚度大于约400μm的情况下,SCALP用于测量压缩深度与中心张力(CT)。在藉由将钾离子及钠离子交换进入基板及/或部分而在基板及/或部分中产生应力以及所测量的制品的厚度大于约400μm的情况下,藉由SCALP来测量压缩深度及CT。不希望受到理论的束缚,钠的交换深度可以表示压缩深度,而钾离子的交换深度可以表示压缩应力的量值的改变(但并非从压缩应力改变成拉伸应力)。也可以使用折射近场(RNF;RNF方法描述于标题“测量玻璃样品分布特性的系统和方法”(Systems andmethods for measuring a profile characteristic of a glass sample)的美国专利申请8,854,623中,其藉由引用整体并入本文)方法,以导出应力分布曲线的图形表示。当使用RNF方法导出应力分布曲线的图形表示时,在RNF方法中使用SCALP所提供的最大中心张力值。由RNF所导出的应力分布曲线的图形表示为力平衡的,并校准成SCALP测量所提供的最大中心张力值。本文所使用的“层深度”(DOL)指离子已经交换进入基板及/或部分(例如,钠、钾)的深度。在整个公开中,当无法藉由SCALP直接测量最大中心张力时(当所测量的制品比约400μm更薄时),最大中心张力可以藉由最大压缩应力与压缩深度的乘积除以基板的厚度与两倍压缩深度之间的差来加以近似,其中压缩应力与压缩深度藉由FSM测量。
在方面中,可折叠基板201或407的第一主表面203或403可以包含从第一主表面203或403延伸至第一压缩深度的第一压缩应力区。在进一步方面中,第一部分221及/或第二部分231可以包含从第一表面区域223及/或第三表面区域233延伸的第一压缩应力区。在进一步方面中,第一部分221的第一压缩应力区可以与第二部分231的第一压缩应力区基本上相同。
在方面中,可折叠基板201或407的第二主表面205或405可以包含从第二主表面205或405延伸至第二压缩深度的第二压缩应力区。在进一步方面中,第一部分221及/或第二部分231可以包括从第二表面区域225及/或第四表面区域235延伸的第二压缩应力区。在进一步方面中,第一部分221的第二压缩应力区可以与第二部分231的第二压缩应力区基本上相同。
在方面中,第一压缩深度及/或第二压缩深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比可以是约1%或更大、约5%或更大、约10%或更大、约30%或更小、约25%或更小、或约20%或更小。在方面中,第一压缩深度及/或第二压缩深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比的范围可以是约1%至约30%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,第一压缩深度及/或第二压缩深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比可以是约10%或更小(例如,约1%至约10%、约1%至约8%、约3%至约8%、约5%至约8%,或者其间的任何范围或子范围)。在方面中,第一压缩深度及/或第二压缩深度可以是约1μm或更大、约10μm或更大、约30μm或更大、约50μm或更大、约200μm或更小、约150μm或更小,约100μm或更小,或约60μm或更小。在方面中,第一压缩深度及/或第二压缩深度的范围可以是约1μm至约200μm、约1μm至约150μm、约10μm至约150μm、约10μm至约100μm、约30μm至约100μm、约30μm至约60μm、约50μm至约60μm,或者其间的任何范围或子范围。藉由提供包含基板厚度的约1%至约30%的范围的第一压缩深度及/或第二压缩深度的玻璃基基板,可以实现良好的抗撞击性及/或抗穿刺性。在方面中,第一压缩深度可以基本上等于第二压缩深度。
在方面中,第一压缩应力区可以包含第一最大压缩应力,及/或第二压缩应力区可以包含第二最大压缩应力。在进一步方面中,第一最大压缩应力可以基本上等于第二最大压缩应力。在进一步方面中,第一最大压缩应力及/或第二最大压缩应力可以是约100兆帕(MPa)或更大、约300MPa或更大、约500MPa或更大、约600MPa或更大、约700MPa或更大、约1500MPa或更小、约1200MPa或更小、约1000MPa或更小、或约800MPa或更小。在进一步方面中,第一最大压缩应力及/或第二最大压缩应力的范围可以是约100MPa至约1500MPa、约100MPa至约1200MPa、约300MPa至约1200MPa、约300MPa至约1000MPa、约500MPa至约1000MPa、约600MPa至约1000MPa、约600MPa至约1000MPa、约700MPa至约1000MPa、约700MPa至约800MPa,或者其间的任何范围或子范围。藉由提供约100MPa至约1500MPa的范围内的第一最大压缩应力及/或第二最大压缩应力,可以实现良好的抗撞击性及/或抗穿刺性。
在方面中,一种或多种碱金属离子的第一层深度可以与第一压缩应力区及第一压缩深度相关联。本文所使用的一种或多种碱金属离子的层深度的一种或多种碱金属离子可以包括钠、钾、铷、铯及/或钫。在方面中,一种或多种碱金属离子的第二层深度可以与第二压缩应力区及第二压缩深度相关联。在方面中,一种或多种碱离子的第一层深度的一种或多种碱离子及/或一种或多种碱离子的第二层深度的一种或多种碱离子包含钾。在方面中,第一层深度可以基本上等于第二层深度。在方面中,第一层深度及/或第二层深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比可以是约1%或更大、约5%或更大、约10%或更大、约40%或更小、约35%或更小、约30%或更小、约25%或更小、或约20%或更小。在方面中,第一层深度及/或第二层深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比的范围可以是约1%至约40%、约1%至约35%、约1%至约30%、约1%至约25%、约1%至约20%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,一种或多种碱金属离子的第一层深度及/或第二层深度相对于基板厚度222(例如,第一厚度、第二厚度)的百分比可以是约10%或更小(例如,约1%至约10%、约1%至约8%、约3%至约8%、约5%至约8%,或者其间的任何范围或子范围)。在方面中,一种或多种碱金属离子的第一层深度及/或第二层深度可以是约1μm或更大、约10μm或更大、约30μm或更大、约50μm或更大,约200μm或更小、约150μm或更小、约100μm或更小、或约60μm或更小。在方面中,一种或多种碱金属离子的第一层深度的范围可以是约1μm至约200μm、约1μm至约150μm、约10μm至约150μm、约10μm至约100μm,约30μm至约100μm,约30μm至约60μm,约50μm至约60μm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,可折叠基板201的中心部分251可以包含第一中心表面区域209处的第一中心压缩应力区,第一中心压缩应力区可以从第一中心表面区域209延伸至第一中心压缩深度。在方面中,可折叠基板201的中心部分251可以包含第二中心表面区域213处的第二中心压缩应力区,第二中心压缩应力区可以从第二中心表面区域213延伸至第二中心压缩深度。在方面中,第一中心压缩深度可以基本上等于第二中心压缩深度。在方面中,第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度相对于中心厚度226的百分比可以是约1%或更大、约5%或更大、约10%或更大、约30%或更小、约25%或更小、或约20%或更小。在方面中,第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度相对于中心厚度226的百分比的范围可以是约1%至约30%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度相对于中心厚度226的百分比可以是约10%或更大(例如,约10%至约30%、约10%至约25%、约15%至约25%、约15%至约20%,或者其间的任何范围或子范围)。在方面中,第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度可以是约1μm或更大、约10μm或更大、约30μm或更大、约50μm或更大、约200μm或更小,约150μm或更小、约100μm或更小、或约60μm或更小。在方面中,第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度的范围可以是约1μm至约200μm、约1μm至约150μm、约10μm至约150μm、约10μm至约100μm、约30μm至约100μm、约30μm至约60μm、约50μm至约60μm,或者其间的任何范围或子范围。藉由提供包含中心厚度的约1%至约30%的范围的第一中心压缩深度及/或第二中心压缩深度的中心部分,可以实现良好的抗撞击性及/或抗穿刺性。
在方面中,第一中心压缩应力区可以包含第一中心最大压缩应力。在方面中,第二中心压缩应力区可以包含第二中心最大压缩应力。在方面中,第一中心最大压缩应力可以基本上等于第二中心最大压缩应力。在方面中,第一中心最大压缩应力及/或第二中心最大压缩应力可以是约100兆帕(MPa)或更大、约300MPa或更大、约500MPa或更大、约600MPa或更大、约700MPa或更大、约1500MPa或更小、约1200MPa或更小、约1000MPa或更小、或约800MPa或更小。在进一步方面中,第一中心最大压缩应力及/或第二中心最大压缩应力的范围可以是约100MPa至约1500MPa、约100MPa至约1200MPa、约300MPa至约1200MPa、约300MPa至约1000MPa、约500MPa至约1000MPa、约600MPa至约1000MPa、约600MPa至约1000MPa、约700MPa至约1000MPa、约700MPa至约800MPa,或者其间的任何范围或子范围。藉由提供约100MPa至约1500MPa的范围内的第一中心最大压缩应力及/或第二中心最大压缩应力,可以实现良好的抗撞击性及/或抗穿刺性。
在方面中,中心部分251可以包含与第一中心压缩应力区及第一中心压缩深度相关联的一种或多种碱金属离子的第一中心层深度。在方面中,中心部分251可以包括与第二中心压缩应力区及第二中心压缩深度相关联的一种或多种碱金属离子的第二中心层深度。在方面中,一种或多种碱离子的第一中心层深度的一种或多种碱离子及/或一种或多种碱离子的第二中心层深度的一种或多种碱离子包含钾。在方面中,第一中心层深度可以基本上等于第二中心层深度。在方面中,第一中心层深度及/或第二中心层深度相对于中心厚度226的百分比可以是约1%或更大、约5%或更大、约10%或更大、约40%或更小、约35%或更小、约30%或更小、约25%或更小、或约20%或更小。在方面中,第一中心层深度及/或第二中心层深度相对于中心厚度226的百分比的范围可以是约1%至约40%、约1%至约35%、约1%至约30%、约1%至约25%、约1%至约20%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,第一中心层深度及/或第二中心层深度相对于中心厚度226的百分比可以是约10%或更小(例如,约1%至约10%、约1%至约8%、约3%至约8%、约5%至约8%,或者其间的任何范围或子范围)。在方面中,第一中心层深度及/或第二中心层深度可以是约1μm或更大、约10μm或更大、约30μm或更大、约50μm或更大、约200μm或更小、约150μm或更小、约100μm或更小、或约60μm或更小。在方面中,第一层中心深度及/或第二层中心深度的范围可以是约1μm至约200μm、约1μm至约150μm、约10μm至约150μm、约10μm至约100μm、约30μm至约100μm、约30μm至约60μm、约50μm至约60μm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,可折叠基板201及/或407可以包含第一折射率。第一折射率可以是通过光学清澈黏着剂的光的波长的函数。针对第一波长的光,材料的折射率定义为真空中的光的速度与对应材料中的光的速度的比率。不希望受到理论的束缚,可以使用第一角度的正弦与第二角度的正弦的比率来确定光学清澈黏着剂的折射率,其中第一波长的光从空气以第一角度入射到光学清澈黏着剂的表面,并以第二角度在光学清澈黏着剂的表面处折射,以在光学清澈黏着剂内传播光。相对于垂直于光学清澈黏着剂的表面的方向来测量第一角度及第二角度二者。本文所使用的折射率根据ASTM E1967-19来测量,其中第一波长包含589nm。在方面中,可折叠基板201及/或407的第一折射率可以是约1或更大、约1.3或更大、约1.4或更大、约1.45或更大、约1.49或更大、约3或更小、约2或更小、约1.7或更小、约1.6或更小、或约1.55或更小。在方面中,可折叠基板201及/或407的第一折射率的范围可以是约1至约3、约1至约2、约1至约1.7、约1.3至约1.7、约1.4至约1.7、约1.4至约1.6、约1.45至约1.55、约1.49至约1.55,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,聚合物基部分561(若存在)可以是光学清澈的。聚合物基部分561可以包含第二折射率。在方面中,聚合物基部分561的第二折射率可以是约1或更大、约1.3或更大、约1.4或更大、约1.45或更大、约1.49或更大、约3或更小、约2或更小、约1.7或更小、约1.6或更小、或约1.55或更小。在方面中,聚合物基部分561的第二折射率的范围可以是约1至约3、约1至约2、约1至约1.7、约1.3至约1.7、约1.4至约1.7、约1.4至约1.6、约1.45至约1.55、约1.49至约1.55,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,等于聚合物基部分561的第二折射率与可折叠基板201及/或407的第一折射率之间的差异的绝对值的差异可以是约0.1或更小,约0.07或更小、约0.05或更小、约0.001或更大、约0.01或更大、或约0.02或更大。在方面中,差异的范围为约0.001至约0.1、约0.001至约0.07、约0.001至约0.05、约0.01至约0.1、约0.01至约0.07、约0.01至约0.05、约0.02至约0.1、约0.02至约0.07、约0.02至约0.05,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,聚合物基部分561的第二折射率可以大于可折叠基板201及/或407的第一折射率。在方面中,聚合物基部分561的第二折射率可以小于可折叠基板201及/或407的第一折射率。
在方面中,黏着层261可以包含第三折射率。在方面中,黏着层261的第三折射率可以在上文针对聚合物基部分561的第二折射率讨论的范围中的一者或多者内。在方面中,等于黏着层261的第三折射率与可折叠基板201及/或407的第一折射率之间的差异的绝对值的差异可以是约0.1或更小、约0.07或更小、约0.05或更小、约0.001或更大、约0.01或更大、或约0.02或更大。在方面中,差异的范围为约0.001至约0.1、约0.001至约0.07、约0.001至约0.05、约0.01至约0.1、约0.01至约0.07、约0.01至约0.05、约0.02至约0.1、约0.02至约0.07、约0.02至约0.05,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,黏着层261的第三折射率可以大于可折叠基板201及/或407的第一折射率。在方面中,黏着层261的第三折射率可以小于可折叠基板201及/或407的第一折射率。
在方面中,等于黏着层261的第三折射率与聚合物基部分561的第二折射率之间的差异的绝对值的差异可以是约0.1或更小、约0.07或更小、约0.05或更小、约0.001或更大、约0.01或更大、或约0.02或更大。在方面中,差异的范围为约0.001至约0.1、约0.001至约0.07、约0.001至约0.05、约0.01至约0.1、约0.01至约0.07、约0.01至约0.05、约0.02至约0.1、约0.02至约0.07、约0.02至约0.05,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,黏着层261的第三折射率可以大于聚合物基部分561的第二折射率。在方面中,黏着层261的第三折射率可以小于聚合物基部分561的第二折射率。
图8至图9示意性图示根据本公开的方面的处于折叠构造的测试可折叠设备902及/或可折叠设备301的方面。如图9所示,将测试可折叠设备902折叠,而使得可折叠基板201的第二主表面205位于经折叠的测试可折叠设备902的内侧。在图9所示的折叠构造中,用户经由可折叠基板201观看代替PET片材911的显示设备307,而因此定位在第二主表面205的一侧上。尽管未图示,但是可以将可折叠设备折叠,而使得可折叠基板的第二主表面位于经折叠的可折叠设备的外侧,其中使用者经由可折叠基板观看显示设备,而因此定位在第二主表面的一侧上。在方面中,尽管并未图示为处于折叠构造,但是可折叠设备可以包含设置在可折叠基板上方的涂层,其中使用者经由涂层观看显示设备。
本文所使用的“可折叠”包括完全折叠、部分折叠、弯折、挠曲、或多种能力。本文所使用的术语“损坏”、“破损”及类似用语指破裂、破坏、剥层或裂纹传播。若在将可折叠设备在约85℃以及约85%的相对湿度下保持24小时的“X”半径时可以具有破损抗性,则可折叠设备实现有效弯折半径“X”,或者具有有效弯折半径“X”,或者包含有效弯折半径“X”。同样地,若在将可折叠设备在约85℃以及约85%的相对湿度下保持24小时的“X”的平行板距离时可以具有破损抗性,则可折叠设备实现“X”的平行板距离,或者具有“X”的平行板距离,或者包含“X”的平行板距离。
本文所使用的可折叠设备的“有效最小弯折半径”及“平行板距离”使用平行板设备901(参见图9)而利用下列测试构造及方法进行测量,平行板设备1001包含一对平行的刚性不锈钢板903、905,一对平行的刚性不锈钢板903、905包含第一刚性不锈钢板1003和第二刚性不锈钢板1005。当测量“有效最小弯折半径”或“平行板距离”时,测试黏着层909包含50μm的厚度。针对图2至图4所示的可折叠设备101、301或401,测试黏着层909用于代替黏着层261。针对图5所示的可折叠设备501,测试黏着层909用于代替聚合物基部分561。针对图6至图7所示的可折叠设备601或701,测试黏着层909的使用类似于分别在图4及图3中使用黏着层261的方式。当测量“有效最小弯折半径”或“平行板距离”时,利用100μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片材911进行测试,而不是利用图2及图4的释放衬垫271或图3及图5所示的显示设备307进行测试。针对图6至图7所示的可折叠设备601或701,PET片材911设置在测试黏着层909上方,而使得测试黏着层909定位于可折叠基板201或407与片材911之间。因此,在用于确定可折叠设备的构造的“有效最小弯折半径”或“平行板距离”的测试期间,藉由使用100μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片材911来生产测试可折叠设备902,而不是利用图2及图4的释放衬垫271或图3及图5所示的显示设备307。当准制备测试可折叠设备902时,利用与图2及图4所示的将释放衬层271附接至黏着层261的第一接触表面263、图3所示的将显示设备307附接至黏着层261的第一接触表面263、或图5所示的将显示设备307附接至聚合物基部分561的第一接触表面563相同的方式,将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的100μm厚的片材911附接至测试黏着层909。针对图6至图7的可折叠设备601及/或701,测试黏着层909及片材911可以如图9的构造同样地安装,以针对测试可折叠设备902进行测试。类似于图9所示的构造,测试可折叠设备902放置在一对平行的刚性不锈钢板903、905之间,而使得可折叠基板201及/或407位于弯折的内侧。为了确定“平行板距离”,利用50μm/秒的速率减小平行板之间的距离,直到平行板距离907等于所测试的“平行板距离”为止。然后,将平行板在约85℃以及约85%的相对湿度下保持24小时的“平行板距离”来进行测试。本文所使用的“最小平行板距离”为在上述条件及构造的情况下,可折叠设备能够承受而不会破损的最小平行板距离。为了确定“有效最小弯折半径”,利用50μm/秒的速率减小平行板之间的距离,直到平行板距离907等于所测试的“有效最小弯折半径”的两倍。然后,将平行板在约85℃以及约85%的相对湿度下保持24小时的两倍的有效最小弯折半径来进行测试。本文所使用的“有效最小弯折半径”为在上述条件及构造的情况下,可折叠设备能够承受而不会破损的最小有效弯折半径。
在方面中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或测试可折叠设备902所实现的平行板距离可以是100mm或更小、50mm或更小、20mm或更小、10mm或更小、5mm或更小、或3mm或更小。在进一步方面中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或测试可折叠设备902所实现的的平行板距离可以是50毫米(mm)、20mm、10mm、5mm、或3mm。在方面中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或测试可折叠设备902所包含的最小平行板距离可以是约40mm或更小、约20mm或更小、约10mm或更小、约5mm或更小、约3mm或更小、约1mm或更大、约1mm或更大、约3mm或更大、约5mm或更大、或约10mm或更大。在方面中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或测试可折叠设备902所包含的最小平行板距离的范围可以是约1mm至约40mm、约1mm至约20mm、约1mm至约10mm、约1mm至约5mm、约1mm至约3mm、约3mm至约40mm、约3mm至约40mm、约3mm至约20mm、约3mm至约10mm、约3mm至约5mm、约5mm至约10mm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或测试可折叠设备902所包含的有效最小弯折半径的范围可以是约1mm至约40mm、约1mm至约20mm、约1mm至约10mm、约1mm至约5mm、约1mm至约3mm、约3mm至约40mm、约3mm至约40mm、约3mm至约20mm、约3mm至约10mm、约3mm至约5mm、约5mm至约10mm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,如图2至图3及图7所示,可折叠基板201的中心部分251的宽度252沿着长度105的方向106限定于第一部分221与第二部分231之间。在方面中,可折叠基板201的中心部分251的宽度252可以从第一部分221延伸至第二部分231。在方面中,沿着长度105的方向106限定于第一部分221与第二部分231之间的可折叠基板201的中心部分251的宽度252可以是有效最小弯折半径的约2.8倍或更大、约3倍或更大、约4倍或更大、约6倍或更小、约5倍或更小、或约4倍或更小。在方面中,中心部分251的宽度252相对于有效最小弯曲半径的倍数的范围可以是约2.8倍至约6倍、约2.8倍至约5倍、约2.8倍至约4倍、约3倍至约6倍、约3倍至约5倍、约3倍至约4倍、约4倍至约6倍、约4倍至约5倍、或者其间的任何范围或子范围。不希望受到理论的束缚,平行板之间的环形构造中的弯折部分的长度可以是平行板距离907的约1.6倍(例如,有效最小弯折半径的约3倍,有效最小弯折半径的约3.2倍)。在方面中,可折叠基板201的中心部分251的宽度252可以是约2.8mm或更大、约6mm或更大、约9mm或更大、约60mm或更小、约40mm或更小,或约24mm或更小。在方面中,可折叠基板201的中心部分251的宽度252的范围可以是约2.8mm至约60mm、约2.8mm至约40mm、约2.8mm至约24mm、约6mm至约60mm、约6mm至约40mm、约6mm至约24mm、约9mm至约60mm、约9mm至约40mm、约9mm至约24mm,或者其间的任何子范围。藉由提供第一部分与第二部分之间的中心部分的宽度,可以促进可折叠设备的折叠,而不会破损。
可折叠设备可以具有藉由可折叠设备的区(例如,包含第一部分221的区、包含第二部分231的区、包含中心部分251的区)避免在根据“笔掉落测试”进行测量时,在笔掉落高度(例如,5厘米(cm)或更大、10cm或更大、20cm或更大)下发生破损的能力所定义的抗撞击性。如本文所使用,进行“笔掉落测试”,而使得利用施加至可折叠设备的主表面(例如,可折叠基板201的第二主表面205、可折叠基板407的第二主表面405、涂层507的第四主表面505)的负载(亦即,从特定高度掉落的笔)来测试可折叠设备的样品,如在平行板测试中那样配置,其中100μm厚的PET片材911附接至具有50μm厚度的测试黏着层909,代替图3及图5所示的显示设备307。因此,笔掉落测试中的PET层意欲模拟可折叠电子显示设备(例如,OLED装置)。在测试期间,将结合至PET层的可折叠设备放置于铝板上(6063铝合金,利用400粗砂纸抛光至表面粗糙度),其中PET层与铝板接触。样品抵靠于铝板上的一侧不使用胶带。
用于笔掉落测试的管子将笔导引至可折叠设备的外表面。针对图2至图4、图7及图9所示的可折叠设备101、301及/或701及/或测试可折叠设备902,将笔导引到可折叠基板201的第二主表面205,并且管子放置成与可折叠基板201的第二主表面205接触,而使得管子的纵轴基本上垂直于第二主表面205,其中管子的纵轴沿着重力方向延伸。针对图4至图6所示的可折叠设备401、501及/或601,将笔导引至可折叠基板407的第二主表面405或涂层507的第四主表面505(若存在),并且管子放置成与可折叠基板201的第二主表面205或涂层507的第四主表面505(若存在)接触,而使得管子的纵轴基本上垂直于第二主表面405或第四主表面505(若存在),其中管子的纵轴沿着重力方向延伸。管子的外侧直径为1英寸(2.54cm),内侧直径为十六分之九英寸(1.4cm),而长度为90cm。针对每一测试,采用丙烯腈丁二烯(“ABS”)垫片来将笔保持在预定高度处。在每次掉落之后,将管子相对于样品重新定位,以将笔导引到样品上的不同撞击位置。笔掉落测试所使用的笔为BIC Easy Glide Pen,Fine,并具有直径0.7mm(0.68mm)的碳化钨圆珠笔尖,以及重量为5.73克(g)(包括笔盖)(4.68g(不含笔盖))。
针对笔掉落测试,在笔帽附接到顶端(亦即,与笔尖相反的一端)的情况下让笔掉落,而使得圆珠笔可以与测试样品相互作用。在笔掉落测试的掉落次序中,在1cm的初始高度处进行一次笔掉落,然后以0.5cm的增量连续掉落,直到20cm,然后在20cm之后,以2cm的增量掉落,直到测试样品发生破损。在进行每次掉落之后,记录任何可观察到的样品的断裂、破损、或损伤的其他证据的存在以及特定笔掉落高度。使用笔掉落测试,可以根据相同掉落次序来测试多个样品,以产生具有改善的统计精度的总体。针对笔掉落测试,每5次掉落之后以及每次测试新样品时更换一支新笔。此外,在样品的中心处或样品的中心附近的样品上的随机位置进行所有笔掉落,而在样品的边缘附近或样品的边缘上没有笔掉落。
为了笔掉落测试的目的,“破损”(failure)指称层叠物中形成可见的机械缺陷。机械缺陷可以是裂纹或塑性变形(例如,表面压痕)。裂纹可以是表面裂纹或贯通裂纹。裂纹可以形成于层叠物的内表面或外表面上。裂纹可以延伸通过可折叠基板201及/或407及/或涂层507的全部或一部分。可见的机械缺陷的最小尺寸为0.2mm或更大。
在方面中,在包含可折叠基板201的第一部分221或第二部分231、可折叠基板407的第二主表面405及/或涂层的第四主表面505的区中,可折叠设备针对笔掉落能够抵抗破损的笔掉落高度可以是10厘米(cm)、12cm、14cm、16cm、或20cm。在方面中,可折叠设备在包含可折叠基板201的第一部分221或第二部分231、可折叠基板407的第二主表面405及/或涂层的第四主表面505的区上方能够承受(没有破损)的最大笔掉落高度可以是约10cm或更大、约12cm或更大、约14cm或更大、约16cm或更大、约40cm或更小、约30cm或更小、约20cm或更小、或约18厘米或更小。在方面中,可折叠设备在包含可折叠基板201的第一部分221或第二部分231、可折叠基板407的第二主表面405及/或涂层的第四主表面505的区上方能够承受(没有破损)的最大笔掉落高度的范围可以是约10cm至约40cm、约12cm至约40cm、约12cm至约30cm、约14cm至约30cm、约14cm至约20cm、约16cm至约20cm、约18cm至约20cm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,在第一部分221与第二部分231之间的中心部分251,可折叠设备针对笔掉落能够抵抗的破损的笔掉落高度可以是1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、或更大。在方面中,可折叠设备在第一部分221与第二部分231之间的中心部分251上能够承受(没有破损)的最大笔掉落高度可以是约1cm或更大、约2cm或更大、约3cm或更大、约4cm或更大、约20cm或更小、约10cm或更小、约8cm或更小、或约6cm或更小。在方面中,可折叠设备在第一部分221与第二部分231之间的中心部分251上能够承受(没有破损)的最大笔掉落高度的范围可以是约1cm至约20cm、约2cm至约20cm、约2cm至约10cm、约3cm至约10cm、约3cm至约8cm、约4cm至约8cm、约4cm至约6cm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,可折叠设备在第一部分221与第二部分231之间的中心区能够承受(没有破损)的最大笔掉落高度的范围可以是约1cm至约10cm、约1cm至约8cm、约1cm至约5cm、约2cm至约5cm、约3cm至约5cm、约4cm至约5cm,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,相对于没有将可折叠基板201或407的第一主表面203或403与下面在步骤1007中描述的任何解决方案接触的可折叠设备的第二笔掉落阈值高度,将可折叠基板201或407的第一主表面203或403与下面在步骤1007中描述的任何解决方案接触可以增加包含可折叠基板201或407的可折叠设备能够承受的第一笔掉落阈值高度。在进一步方面中,第一笔掉落阈值高度比第二笔掉落阈值高度大约20%以上、约30%以上、约50%以上、约150%以下、约120%以下、约100%以下、或约80%以下。在进一步方面中,以相对于第二笔掉落阈值高度的百分比计,第一笔掉落阈值高度比第二笔掉落阈值高度可以大约20%至约150%、约20%至约130%、约30%至约120%、约30%至约100%、约50%至约100%、约50%至约80%,或者其间的任何范围或子范围。
最小力可以用于利用可折叠设备实现预定的平行板距离。如上所述的图6的平行板设备901用于测量本公开的方面的可折叠设备的“闭合力”。测量从平坦构造(例如,参见图1)到包含预定的平行板距离的弯折(例如,折叠)构造(例如,参见图6至图7)的力。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到10mm的平行板距离的力可以是约20牛顿(N)或更小、15N或更小、约12N或更小、约10N或更小、约0.1N或更大、约0.5N或更大、约1N或更大、约2N或更大、约5N或更大。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到10mm的平行板距离的力的范围可以是约0.1N至约20N、约0.5N至约20N、约0.5N至约15N、约1N至约15N、约1N至约12N、约2N至约12N、约2N至约10N、约5N至约10N,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到3mm的平行板距离的力可以是约10N或更小、约8N或更小、约6N或更小、约4N或更小、约3N或更小、约0.05N或更大、约0.1N或更大、约0.5N或更大、约1N或更大、约2N或更大、约3N或更大。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到3mm的平行板距离的力的范围可以是约0.05N至约10N、约0.1N至约10N、约0.1N至约8N、约0.5N至约8N、约0.5N至约6N、约1N至约6N、约1N至约4N、约2N至约4N、约2N至约3N,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到10mm的平行板距离的每可折叠设备的宽度103的力可以是约20牛顿/mm(N/mm)或更小、0.15N/mm或更小、约0.12N/mm或更小、约0.10N/mm或更小、约0.001N/mm或更大、约0.005N/mm或更大、约0.01N/mm或更大、约0.02N/mm或更大、约0.05N/mm或更大。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到0.10/mm的平行板距离的每可折叠设备的宽度103的力的范围可以是约0.001N/mm至约0.20N/mm、约0.005N/mm至约0.20N/mm、约0.005N/mm至约0.15N/mm、约0.01N/mm至约0.15N/mm、约0.01N/mm至约0.12N/mm、约0.02N/mm至约0.12N/mm、约0.02N/mm至约0.10N/mm、约0.05N/mm至约0.10N/mm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到3mm的平行板距离的每可折叠设备的宽度103的力可以是约0.10N/mm或更小、约0.08N/mm或更小、约0.06N/mm或更小、约0.04N/mm或更小、约0.03N/mm或更小、约0.0005N/mm或更大、约0.001N/mm或更大、约0.005N/mm或更大、约0.01N/mm或更大、约0.02N/mm或更大、约0.03N/mm或更大。在方面中,将可折叠设备从平坦构造折叠到3mm的平行板距离的每可折叠设备的宽度103的力的范围可以是约0.0005N/mm至约0.10N/mm、约0.001N/mm至约0.10N/mm、约0.001N/mm至约0.08N/mm、约0.005N/mm至约0.08N/mm、约0.005N/mm至约0.06N/mm、约0.01N/mm至约0.06N/mm、约0.01N/mm至约0.04N/mm、约0.02N/mm至约0.04N/mm、约0.02N/mm至约0.03N/mm,或者其间的任何范围或子范围。
提供涂层可以让较小的力能够实现较小的平行板距离。不希望受到理论的束缚,相较于使用玻璃基基板的情况,包含模量小于玻璃基基板的模量的涂层可以导致聚合物基部分的中性轴线偏离涂层(例如,面向使用者的表面)。不希望受到理论的束缚,相较于使用较厚基板的情况,提供约200μm或更小的厚度的涂层可以导致聚合物基部分的中性轴线偏离涂层(例如,面向使用者的表面)。
本公开的方面可以包含消费性电子产品。消费性电子产品可以包含前表面、后表面及侧表面。消费性电子产品可以进一步包含至少部分在壳体内的电子部件。电子部件可以包含控制器、内存及显示器。显示器可以位于壳体的前表面处或与壳体的前表面相邻。消费性电子产品可以包含设置于显示器上方的覆盖基板。在方面中,壳体的一部分或覆盖基板中的至少一者包含整个公开所讨论的可折叠设备。本文所公开的可折叠设备可以结合到另一制品(例如,具有显示器(或显示制品)的制品(例如,消费性电子装置,包括移动电话、平板计算机、计算机、导航系统、可穿戴式装置(例如,手表)等)、建筑制品、运输制品(例如,车辆、火车、飞行器、航海器等)、电器制品、或可受益于一些透明性、抗刮性、耐磨性、或其组合的任何制品)。
根据本公开的方面制造如图2至图7及图9所示的可折叠设备101、301、401、501、601及/或701及/或可折叠测试设备902的方法的方面将参照图10的流程图以及图11至图20所示的示例性方法步骤进行讨论。
在本公开的方法的第一步骤1001中,如图11及图13所示,方法可以开始于提供可折叠基板1101或1307。在方面中,可以藉由购买或以其他方式取得基板或藉由形成可折叠基板来提供可折叠基板1101或1307。在方面中,可折叠基板1101或1307可以包含玻璃基基板。在进一步方面中,可以藉由利用各种带状物成形工艺(例如,狭槽拉制、下拉、熔合下拉、上拉、辊压、再拉制、或浮法)来进行成形以提供玻璃基基板。在进一步方面中,可以藉由加热玻璃基基板以结晶形成一种或多种陶瓷晶体来提供包含陶瓷晶体的玻璃基基板。可折叠基板1101或1307可以包含可以沿着平面延伸的现有第二主表面1105或1305(参见图11及图13)。现有第二主表面1105或1305可以与现有第一主表面1103或1313相对,而现有第一主表面1103或1313(参见图11及图13)可以沿着平面延伸。在方面中,可折叠基板1101可以包含用于暴露现有第一中心表面区域1109的可折叠基板201的现有第一主表面1103中的凹部219。在进一步方面中,尽管未图示,但是可折叠基板可以包含用于暴露现有第二中心表面区域的可折叠基板的第二主表面中的另一凹部。
在步骤1001之后,如图11所示,方法可以包含步骤1003,步骤1003包含形成现有第一主表面1103中的凹部219。在进一步方面中,可以藉由蚀刻、激光烧蚀、或机械加工现有第一主表面1103来形成凹部219。举例而言,现有第一主表面1103可以藉由钻石雕刻进行机械加工,以在玻璃基基板中产生非常精确的图案。如图11所示,钻石雕刻可以用于在可折叠基板201的现有第一主表面1103中建立凹部219,其中可以使用计算机数值控制(CNC)机器1127来控制钻石尖端探针1125。钻石以外的材料可以用于利用CNC机器进行雕刻。此外,形成凹部的其他方法包括光刻、蚀刻及激光烧蚀。举例而言,蚀刻可以包含在将可折叠基板201的现有第一主表面1103暴露于蚀刻剂以形成凹部219之前,在现有第一主表面1103的不欲蚀刻的部分上方设置掩模,然后移除掩模。形成现有第一主表面1103中的凹部219可以提供可折叠基板1101的第一部分221与第二部分231之间的中心部分251。中心部分251可以包含第一中心表面区域209,其中凹部219可以限定于现有第一中心表面区域1109与沿着图11所示的处于平坦构造的现有第一主表面1103延伸的第一平面1104之间。现有第一中心表面区域1109可以将第一部分221附接到第二部分231。中心部分251可以可选择地包含将第一部分221附接到中心主表面211的第一过渡区253以及将第二部分231附接到中心主表面211的第二过渡区255。在方面中,第一过渡区253的厚度可以从中心主表面211到第一部分221连续增加。在进一步方面中,第二过渡区255的厚度可以从中心主表面211到第二部分231连续增加。如图11所示,现有第一中心表面区域1109可以包含中心部分251的中心主表面1111,如图所示,中心主表面1111可以是平整的,但是在进一步方面中可以提供非平整构造。此外,如图11所示,中心主表面1111可以平行于第一平面1104及/或现有第二主表面1105。
在方面中,尽管未图示,但是步骤1003可以进一步包含减小可折叠基板1101的厚度。在进一步方面中,可以藉由机械加工(例如,研磨)来减小可折叠基板1101的厚度。在更进一步方面中,可以使用化学蚀刻来减小可折叠基板1101的厚度。在更进一步方面中,化学蚀刻可以包含使可折叠基板1101与包含在蚀刻浴中的蚀刻溶液接触。在更进一步方面中,蚀刻溶液可以包含一种或多种无机酸(例如,HCl、HF、H2SO4、HNO3)。在方面中,可以藉由从可折叠基板1101的现有第一主表面1103移除一层以暴露新的现有第一主表面来减小折叠基板1101的厚度。附加或可替代地,可以藉由从可折叠基板1101的现有第二主表面1105移除一层以暴露新的现有第二主表面来减小可折叠基板1101的厚度。如上所述,藉由从现有第二主表面1105移除一层(例如,移除表层以暴露跨越可折叠基板1101(例如,玻璃基材料)的长度具有更一致光学性质的中心层)来减小可折叠基板1101的厚度。从现有第一主表面与现有第二主表面移除所述层可以移除可折叠基板1101(例如,玻璃基材料)的外层,其光学性质可能与可折叠基板1101(例如,玻璃基材料)的底下的内部部分不一致。因此,在可折叠基板1101的整个长度及宽度上的整个厚度可以具有更一致的光学性质,以提供一致的光学性能,其中跨越整个可折叠基板1101(例如,玻璃基基板)几乎没有畸变或者没有畸变。
在方面中,如图21所示,步骤1003可以可选择地进一步包含在减小可折叠基板的厚度之后,利用冲洗剂冲洗可折叠基板。在进一步方面中,如图所示,可折叠基板1307可以浸入包含冲洗剂2103的浴2101。在进一步方面中,冲洗剂可以包含水(例如,纯化的、过滤的、去离子的、蒸馏的)及/或清洁剂溶液(例如,中性清洁剂、碱性清洁剂)。在更进一步方面中,碱性清洁剂可以占冲洗溶液的约1重量%至约4重量%。碱性清洁剂的示例性方面包括SemiClean KG(横滨油脂工业公司(Yokohama Oils&Fats Industry Co.))。在进一步方面中,冲洗可以进一步包含声波处理(例如,超声波处理)。
在步骤1003或1001之后,如图12至图13所示,该方法可以进行到步骤1005,步骤1005包含针对可折叠基板1101或1307进行化学强化。当可折叠基板1101或1307的表面的一定深度内的第一阳离子与熔融盐或盐溶液1203内的具有大于第一阳离子的半径的第二阳离子进行交换时,会发生藉由离子交换针对可折叠基板1101或1307(例如,玻璃基材料)进行的化学强化。举例而言,可折叠基板1101或1307的表面的一定深度内的锂阳离子可以与盐溶液1203内的钠阳离子或钾阳离子进行交换。因此,因为锂阳离子的半径小于盐溶液1203内的交换的钠阳离子或钾阳离子的半径,所以可折叠基板1101或1307的表面被压缩,并藉此藉由离子交换处理来进行化学强化。针对可折叠基板1101或1307进行化学强化可以包含将包含锂阳离子及/或钠阳离子的可折叠基板1101或1307的至少一部分与包含盐溶液1203的盐浴1201接触,其中盐溶液1203包含硝酸钾、磷酸钾、氯化钾、硫酸钾、氯化钠、硫酸钠及/或硝酸钠,而藉此锂阳离子及/或钠阳离子从可折叠基板1101或1307扩散到包含在盐浴1201中的盐溶液1203。在方面中,盐溶液1203的温度可以是约300℃或更高、约360℃或更高、约400℃或更高、约500℃或更低、约460℃或更低、或约400℃或更低。在方面中,盐溶液1203的温度的范围可以是约300℃至约500℃、约360℃至约500℃、约400℃至约500℃、约300℃至约460℃、约360℃至约460℃、约400℃至约460℃、约300℃至约400℃、约360℃至约400℃,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,可折叠基板1101或1307与盐溶液1203接触的时间可以是约15分钟或更长、约1小时或更长、约3小时或更长、约48小时或更短、约24小时或更短、或约8小时或更短。在方面中,可折叠基板1101或1307与盐溶液1203接触的时间的范围可以是约15分钟至约48小时、约1小时至约48小时、约3小时至约48小时、约15分钟至约24小时、约1小时至约24小时、约3小时至约48小时、约3小时至约24小时、约3小时至约8小时,或者其间的任何范围或子范围。
如图14所示,针对可折叠基板1101或1307进行化学强化可以包含针对现有第一主表面1103或1313进行化学强化,以形成从第一主表面延伸到现有第一压缩深度1413的现有第一压缩应力区1402以及与现有第一压缩应力区1402相关联的一种或多种碱金属离子的现有第一层深度。在方面中,可折叠基板1101的第一部分221可以包含从第一表面区域223延伸到现有第一压缩深度1413的现有第一压缩应力区1402,及/或可折叠基板1101的第二部分231可以包含从第三表面区域233延伸到现有第一压缩深度1413的现有第一压缩应力区1402。在方面中,化学强化包含针对可折叠基板1101或1307的现有第二主表面1105或1305进行化学强化,以形成从现有第二主表面1105或1305延伸到现有第二压缩深度1417的现有第二压缩应力区1404以及与现有第二压缩应力区1404相关联的一种或多种碱金属离子的现有第二层深度。在方面中,可折叠基板1101的第一部分221可以包含从第二表面区域225延伸到现有第二压缩深度1417的现有第二压缩应力区1404,及/或可折叠基板1101的第二部分231可以包含从第四表面区域235延伸至现有第二压缩深度1417的现有第二压缩应力区1404。在方面中,针对可折叠基板1101进行化学强化可以包含针对现有第一中心表面区域1109或209进行化学强化,以形成延伸到现有第一中心压缩深度的现有第一中心压缩应力区以及与现有第一压缩深度相关联的一种或多种碱金属离子的现有第一中心层深度。在方面中,针对可折叠基板1101进行化学强化可以包含针对第二中心表面区域213进行化学强化,以形成延伸到现有第二中心压缩深度的现有第二中心压缩应力区以及与现有第二压缩深度相关联的一种或多种碱金属离子的现有第二中心层深度。在方面中,现有第一压缩应力区可以包含现有第一最大压缩应力,及/或现有第二压缩应力区可以包含现有第二最大压缩应力。在进一步方面中,现有第一最大压缩应力及/或现有第二最大压缩应力可以在上文针对第一最大压缩应力及/或第二最大压缩应力讨论的范围中的一者或多者内。
在方面中,如图22所示,步骤1005可以可选择地进一步包含在减小可折叠基板的厚度之后,利用冲洗剂冲洗可折叠基板。在进一步方面中,如图所示,可折叠基板1502可以浸入包含冲洗剂2103的浴2101。在进一步方面中,冲洗剂可以包含水(例如,纯化的、过滤的、去离子的、蒸馏的)及/或清洁剂溶液(例如,中性清洁剂、碱性清洁剂)。在更进一步方面中,碱性清洁剂可以占冲洗溶液的约1重量%至约4重量%。碱性清洁剂的示例性方面包括SemiCleanKG(横滨油脂工业公司)。在进一步方面中,冲洗可以进一步包含声波处理(例如,超声波处理)。
在步骤1005之后,如图15及图17所示,方法可以进行到步骤1007,步骤1007包含将现有第一主表面1103或1313与包含第一温度的溶液1503接触一段时间,以移除现有第一压缩应力区1402的第一外压缩层1406,以形成新的第一主表面203。如图14所示,在步骤1007中,可以移除包含第一厚度1415的第一外压缩层1406。如图所示,第一外压缩层1406的第一厚度1415小于现有第一压缩深度1413。
如图15至图16所示,在移除第一外压缩层1406之后,可折叠基板201或407可以包含从新的第一主表面203或403延伸到新的第一压缩深度1515的新的第一压缩应力区1502。在进一步方面中,新的第一压缩深度1515可以小于现有第一压缩深度1413(例如,二者之差大约为步骤1007中所移除的第一外压缩层1406的第一厚度1415)。在进一步方面中,如图所示,新的第一压缩应力区1502可以从第一表面区域223及/或第三表面区域233延伸到第一压缩深度1515。
在方面中,如图15及图17所示,步骤1007可以进一步包含将现有第二主表面1105或1305与包含第一温度的溶液接触一段时间,以移除现有第二压缩应力区1404的第二外压缩层1408,以形成新的第二主表面205。如图14所示,在步骤1007中,可以移除包含第二厚度1419的第二外压缩层1408。如图所示,第二外压缩层1408的第二厚度1419小于现有第二压缩深度1417。
在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415及/或第二外压缩层1408的第二厚度1419可以是约0.05μm或更大、约0.1μm或更大、约0.2μm或更大、约0.3μm或更大、约0.5μm或更大、约0.8μm或更大、约5μm或更小、约4μm或更小、约3μm或更小、约2μm或更小、约1μm或更小、约0.2μm或更小、或约0.4μm或更小。在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415及/或第二外压缩层1408的第二厚度1419的范围可以是约0.05μm至约5μm、约0.1μm至约5μm、约0.1μm至约4μm、约0.2μm至约4μm、约0.2μm至约4μm、约0.3μm至约3μm、约0.3μm至约2μm、约0.5μm至约2μm、约0.5μm至约1μm、约0.8μm至约1μm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415及/或第二外压缩层1408的第二厚度1419的范围可以是约0.05μm至约4μm、约0.05μm至约3μm、约0.1μm至约3μm、约0.1μm至约2μm、约0.1μm至约1μm、约0.2μm至约1μm、约0.3μm至约1μm、约0.3μm至约0.4μm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415及/或第二外压缩层1408的第二厚度1419的范围可以是约0.05μm至约1μm、约0.05μm至约0.4μm、约0.05μm至约0.2μm、约0.1μm至约0.2μm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415及/或第二外压缩层1408的第二厚度1419的范围可以是约0.1μm至约0.4μm、约0.2μm至约0.4μm,或者其间的任何范围或子范围。在方面中,第一外压缩层1406的第一厚度1415可以大约等于第二外压缩层1408的第二厚度1419,但是在进一步方面中可以提供不同的厚度。
如图15至图16所示,在移除第二外压缩层1408之后,可折叠基板201或407可以包含从新的第二主表面205或405延伸到新的第二压缩深度1517的新的第二压缩应力区1504。在进一步方面中,新的第二压缩深度1517可以小于现有第一压缩深度1417(例如,二者之差大大约为步骤1007中所移除的第二外压缩层1408的第二厚度1419)。在进一步方面中,如图所示,新的第二压缩应力区1504可以从第二表面区域225及/或第四表面区域235延伸到第二压缩深度1517。
在方面中,尽管未图示,但是步骤1007可以进一步包含将现有第一中心表面区域及/或第二中心表面区域与包含第一温度的溶液接触一段时间,以移除第一中心外压缩层及/或第二中心外压缩层,以形成新的第一中心表面区域209及/或新的第二中心表面区域213。在进一步方面中,第一中心外压缩层的第一中心厚度及/或第二中心外压缩层的第二中心厚度可以在上文针对第一厚度1415及/或第二厚度1419讨论的范围中的一者或多者内。在进一步方面中,新的第一中心表面区域209可以包含延伸到新的第一中心压缩深度的新的第一压缩应力区,及/或新的第二中心表面区域213可以包含延伸到新的第二中心压缩深度的新的第二压缩应力区。在更进一步方面中,新的第一中心压缩深度及/或新的中心第二压缩深度可以分别小于现有第一中心压缩深度及/或现有第二中心压缩深度。
移除外压缩应力层(例如,第一外压缩层、第二外压缩层、第一中心外压缩层、第二中心外压缩层)可以有利于移除在形成可折叠基板期间产生的表面不完整、在包括针对可折叠基板进行化学强化的可折叠基板的处理之前产生的表面不完整及/或可能因针对可折叠基板进行化学强化所建立的压缩应力区而加剧的表面不完整。事实上,化学强化可能导致表面不完整,而会影响可折叠基板的强度及/或光学质量。藉由移除外压缩应力层,可以移除化学强化期间所产生的表面不完整。这种不完整(例如,缺陷、瑕疵、夹杂物)可能产生裂纹或其他缺陷,而可能因此出现弱点,在折叠之后,可折叠基板在这些地方可能发生灾难性破损。由于存在较少的表面不完整,因此可以实现较小的弯折半径,而没有可折叠基板的破损,及/或可折叠基板可以如上所述承受更大的笔掉落高度。移除较小厚度(例如,5微米或更小)可以避免显著改变可折叠基板的厚度或在化学强化期间所实现的表面压缩。
如本文所使用,若溶液的来源(例如,储存器、槽、浴)维持在第一温度,并且溶液在接触可折叠基板时基本上处于第一温度,则该溶液“处于第一温度”。在方面中,如图15及图17所示,将可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)与溶液1503接触可以包含将可折叠基板1101及/或1307浸入包含溶液1503的浴1501。在方面中,尽管未图示,将可折叠基板与溶液接触可以包含将溶液喷洒在可折叠基板上,及/或利用辊(例如,多孔辊、海绵辊)施加溶液。
在方面中,溶液1503可以包含酸性溶液。在进一步方面中,酸性溶液可以包含酸(例如,一种或多种无机酸及/或有机酸)。无机酸的示例性方面包括硝酸、盐酸、磷酸及/或硫酸。有机酸的示例性方面包括柠檬酸、甲酸、乙酸、乳酸及/或酒石酸。在进一步方面中,酸性溶液所包含的酸浓度可以是约0.1摩尔(M)或更大、约0.5M或更大、约1M或更大、约1.5M或更大、约3M或更大、约30M或更小、约20M或更小、约10M或更小、约8M或更小、约5M或更小、或约4M或更小。在进一步方面中,酸性溶液所包含的酸浓度的范围可以是约0.1M至约30M、约0.1M至约20M、约0.1M至约10M、约0.5M至约10M、约0.5M至约8M、约1M至约8M、约1M至约5M、约1.5M至约5M、约1.5M至约4M、约3M至约4M、约3M至约5M,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,酸性溶液可以进一步包含金属氯化物。金属氯化物的示例性方面包括氯化铝、氯化铁、氯化钙及/或氯化镁中的一者或多者。在更进一步方面中,金属氯化物的浓度可以是0摩尔(M)或更大、约0.001M或更大、约0.01M或更大、约0.1M或更大、约0.2M或更大、约0.5M或更大、约0.8M或更大、约5M或更小、约3M或更小、约2M或更小、约1.5M或更小、约1.2M或更小、或约1M或更小。在进一步方面中,金属氯化物的浓度可以是0M至约5M、约0.001M至约5M、约0.001至约3M、约0.01M至约3M、约0.01M至约2M、约0.01M至约1.5M、约0.1M至约1.5M、约0.2M至约1.5M、约0.2M至约1.2M、约0.5M至约1.2M、约0.8M至约1.2M、约0.8M至约1M,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,酸性溶液可以基本上不含氟化物。在进一步方面中,酸性溶液可以不含HF。在进一步方面中,酸性溶液所包含的第一温度可以是约60℃或更高、约70℃或更高、约75℃或更高、约100℃或更低、约90℃或更低、或约80℃或更低。在方面中,酸性溶液所包含的第一温度的范围可以是约60℃至约100℃、约70℃至约100℃、约70℃至约90℃、约75℃至约90℃、约75℃至约80℃,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,酸性溶液与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间可以是约10分钟或更长、约15分钟或更长、约20分钟或更长、约30分钟或更长、约45分钟或更长、约180分钟或更短、约120分钟或更短、约90分钟或更短、约75分钟或更短、或约60分钟或更短。在进一步方面中,酸性溶液与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是约10分钟至约180分钟、约10分钟至约120分钟、约15分钟至约120分钟、约15分钟至约90分钟、约20分钟至约90分钟、约20分钟至约75分钟、约30分钟至约75分钟、约30分钟至约60分钟、约45分钟至约60分钟,或者其间的任何范围或子范围。举例而言,藉由酸性溶液移除的外压缩层的厚度可以是约0.1μm至约5μm、约0.3μm至约3μm,或者以上针对外压缩层的厚度讨论的任何范围。
不希望受到理论的束缚,最初将可折叠基板的现有表面与酸性溶液接触可以优先移除可折叠基板的表面的非二氧化硅成分,以产生包含比可折叠基板的其余部分更高的二氧化硅浓度的多孔浸出层。利用酸性溶液继续处理可以移除可折叠基板的现有表面的其余部分。不希望受到理论的束缚,金属氯化物可以催化酸溶液移除可折叠基板的表面的至少一部分的过程。提供至少0.1M的酸的酸性浓度可以在合理的时间内移除现有第一主表面。提供不超过30M(例如,不超过5M)的酸性浓度可以使现有表面能够基本上均匀地移除。提供金属氯化物可以增加溶液的蚀刻速率。
在方面中,溶液可以包含碱性溶液。在进一步方面中,碱性溶液可以包含含氢氧化物的碱。如本文所使用,碱性指具有11或更大的pH的溶液,而碱指包含9或更大的pKa的化合物。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的pH可以是14或更大、14.2或更大、14.5或更大、14.7或更大、约14.8或更大。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的pH的范围可以是14至15、14.2至15、14.5至15、14.7至15、14.8至15,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的含氢氧化物的碱的浓度可以是约10重量%或更大、约15重量%或更大、约20重量%或更大、约25重量%或更大、约60重量%或更小、约50重量%或更小、约40重量%或更小、或约30重量%或更小。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的含氢氧化物的碱的浓度的范围可以是约10重量%至约60重量%、约15重量%至约60重量%、约15重量%至约50重量%、约20重量%至约50重量%、约20重量%至约40重量%、约25重量%至约40重量%、约25重量%至约30重量%,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的含氢氧化物的碱的浓度可以是约1.7摩尔(M)或更大、约2.5M或更大、约3.5M或更大、约5M或更大、约6M或更大、约7M或更大、约8M或更大、约10M或更小、约9M或更小、约8.5M或更小、或约8M或更小。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的含氢氧化物的碱的浓度的范围可以是约1.7M至约10M、约2.5M至约10M、约2.5M至约9.5M、约3.5M至约9.5M、约3.5M至约9M、约5M至约9M、约6M至约9M、约7M至约9M、约8M至约9M,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的含氢氧化物的碱的浓度的范围可以是约3.5M至约8M、约5M至约8M、约6M至约8M、约7M至约8M,或者其间的任何范围或子范围。含氢氧化物的碱的示例性方面包括氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵及/或氢氧化铵中的一者或多者。在更进一步方面中,碱性溶液可以基本上不含氟化物。
在更进一步方面中,碱性溶液所包含的第一温度可以是约60℃或更高、约65℃或更高、约70℃或更高、约75℃或更高、约80℃或更高、约120℃或更低、约110℃或更低、约100℃或更低、约95℃或更低、约90℃或更低、或约85℃或更低。在更进一步方面中,碱性溶液所包含的第一温度的范围可以是约60℃至约120℃、约60℃至约110℃、约65℃至约110℃、约65℃至约100℃、约70℃至约100℃、约70℃至约95℃、约75℃至约95℃、约75℃至约90℃、约80℃至约90℃、约80℃至约85℃,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,碱性溶液与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间可以是约10分钟或更长、约15分钟或更长、约20分钟或更长,约30分钟或更长、约35分钟或更长、约40分钟或更长、约60分钟或更长、约75分钟或更长、约90分钟或更长、约120分钟或更短、约115分钟或更短、约105分钟或更短、约90分钟或更短小、约75分钟或更短、约60分钟或更短、约50分钟或更短、或约45分钟或更短。在进一步方面中,碱性溶液与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是约10分钟至约120分钟、约10分钟至约90分钟,约15分钟至约90分钟,约15分钟至约75分钟,约20分钟至约75分钟,约20分钟至约60分钟,约30分钟至约60分钟,约30分钟至约50分钟、约35分钟至约50分钟、约35分钟至约45分钟、约40分钟至约45分钟,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,碱性溶液与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是30分钟至约120分钟、约40分钟至约120分钟、约60分钟至约120分钟、约75分钟至约120分钟、约75分钟至约115分钟、约90分钟至约115分钟、约90分钟至约105分钟,或者其间的任何范围或子范围。不希望受到理论的束缚,碱性溶液可以从可折叠基板的表面基本上均匀地移除一层。举例而言,藉由含氢氧化物的溶液移除的外压缩层的厚度可以是约0.05μm至约5μm、约0.05μm至约0.2μm、约0.1μm至约0.4μm,或者以上针对外压缩层的厚度讨论的任何范围。
在更进一步方面中,将现有第一主表面与碱性溶液接触可以导致第一压缩应力区的新的第一压缩深度。如本文所使用,第一值与第二值之间的差异等于第一值减去第二值。在更进一步方面中,现有第一压缩深度与新的第一压缩深度之间的差异可以是(亦即,新的第一压缩深度可以小于现有第一压缩深度)约0.01μm或更大,约0.05μm或更大、约0.40μm或更小、约0.20μm或更小、或约0.10μm或更小。在更进一步方面中,现有第一压缩深度与新的第一压缩深度之间的差异的范围可以是约0.01μm至约0.40μm、约0.01μm至约0.20μm、约0.01μm至约0.10μm、约0.05μm至约0.10μm、约0.05μm至约0.20μm,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,现有第一压缩深度与新的第一压缩深度之间的差异可以小于外压缩层的厚度。在更进一步方面中,将现有第一主表面与碱性溶液接触可以产生与第一压缩应力区相关联的新的第一层深度。在更进一步方面中,与延伸到现有第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的现有第一层深度以及与延伸到新的第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的新的第一压缩深度之间的差异可以是约0.01μm或更大、约0.02μm或更大、约0.05μm或更大、约0.20μm或更小、约0.10μm或更小、或约0.08μm或更小。在更进一步方面中,与延伸到现有第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的现有第一层深度以及与延伸到新的第一压缩深度的第一压缩应力区相关联的一种或多种碱金属离子的新的第一压缩深度之间的差异的范围可以是约0.01μm至约0.20μm、约0.01μm至约0.10μm、约0.02μm至约0.10μm、0.02μm至约0.08μm、约0.05μm至约0.08μm,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,将现有第一主表面与碱性溶液接触可以导致新的最大压缩应力(例如,第一最大压缩应力)。在更进一步方面中,现有最大压缩应力(例如,现有第一最大压缩应力)与新的最大压缩应力(例如,第一最大压缩应力)之间的差异可以是约-10MPa或更大、约0MPa或更大、约5MPa或更大、约10MPa或更大、约40MPa或更小、约30MPa或更小、或约20MPa或更小。举例而言,新的最大压缩应力可以比现有最大压缩应力小40兆帕以下。在更进一步方面中,现有最大压缩应力(例如,现有第一最大压缩应力)与新的最大压缩应力(例如,第一最大压缩应力)之间的差异的范围(亦即,新的最大压缩应力减去现有最大压缩应力)可以是约-10MPa至约40MPa、约-10MPa至约30MPa、约-10MPa至约20MPa、约0MPa至约20MPa、约0MPa约10MPa,约5MPa至约10MPa,或者其间的任何范围或子范围。
在方面中,溶液可以包含含H2SiF6的溶液。在进一步方面中,含H2SiF6的溶液中的H2SiF6的浓度可以是约0.1摩尔(M)或更大、约0.3M或更大、约0.5M或更大、约0.8M或更大、约1M或更大、约1.2M或更大、约3.3M或更小、约3M或更小、约2.5M或更小、约2M或更小、约1.8M或更小、或约1.5M或更小。在进一步方面中,含H2SiF6的溶液中的H2SiF6的浓度的范围可以是约0.1M至约3.3M、约0.1M至约3M、约0.3M至约3M、约0.3M至约2.5M、约0.5M至约2.5、约0.5M至约2M、约0.8M至约2M、约0.8M至约1.8M、约1M至约1.8M、约1M至约1.5M、约1.2M至约1.5M,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,含H2SiF6的溶液可以进一步包含硼酸(H3BO3)。在更进一步方面中,含H2SiF6的溶液中的硼酸的浓度可以是约0摩尔(M)或更大、约0.001M或更大、约0.01或更大、约0.1M或更大、约0.2M或更大、约3M或更小、约1M或更小、约0.5M或更小、或约3M或更小。在更进一步方面中,含H2SiF6的溶液中的硼酸的浓度的范围可以是约0M至约3M、约0.001M至约3M、约0.001M至约1M内、约0.01M至约1M、约0.01M至约0.5M、约0.1M至约0.5M、约0.2M至约0.5M、约0.2M至约0.3M,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,含H2SiF6的溶液所包含的第一温度可以是约20℃或更高、约25℃或更高、约30℃或更高、约35℃或更高、约40℃或更高、约90℃或更低、约70℃或更低、约60℃或更低、约50℃或更低、或约45℃或更低。在更进一步方面中,含H2SiF6的溶液所包含的第一温度的范围可以是约20℃至约90℃、约20℃至约70℃、约25℃至约70℃、约30℃至约70℃、约30℃至约60℃、约35℃至约60℃、约35℃至约50℃、约40℃至约50℃,约40℃至约45℃,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,含H2SiF6的溶液所包含的第一温度的范围可以是约40℃至约90℃、约40℃至约70℃、约40℃至约60℃、约40℃至约50℃、约40℃至约45℃,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,含H2SiF6与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间可以是约15秒或更长、约20秒或更长、约30秒或更长、约45秒或更长、约1分钟或更长、约2分钟或更长、约5分钟或更长、约10分钟或更长、约15分钟或更长、约20分钟或更长、约25分钟或更长、约30分钟或更短、约75分钟或更短、约60分钟或更短、约50分钟或更短、约45分钟或更短、约40分钟或更短、约35分钟或更短、约15分钟或更短、约10分钟或更短、或约5分钟或更短。在进一步方面中,含H2SiF6与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是约15秒至约75分钟、约15秒至约75分钟、约20秒至约60分钟、约30秒至约60分钟、约45秒至约60分钟、约45秒至约50分钟、约1分钟至约50分钟、约1分钟至约45分钟、约2分钟至约45分钟、约2分钟至约40分钟、约5分钟至约40分钟、约10分钟至约40分钟、约10分钟至约35分钟、约15分钟至约35分钟、约15分钟至约30分钟、约20分钟至约30分钟、约25分钟至约30分钟,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,含H2SiF6与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是约15秒至约60分钟、约15秒至约45分钟、约15秒至约35分钟、约15秒至约15分钟、约15秒至约10分钟、约15秒至约5分钟、约20秒至约5分钟、约30秒至约5分钟、约45秒至约5分钟、约1分钟至约5分钟、约2分钟至约5分钟,或者其间的任何范围或子范围。举例而言,藉由含H2SiF6的溶液移除的外压缩层的厚度可以是约0.1μm至约5μm、约0.1μm至约2μm、约0.4μm至约0.7μm,或者以上针对外压缩层的厚度讨论的任何范围。
不希望受到理论的束缚,利用含H2SiF6的溶液的处理可以从可折叠基板的表面移除一层,并且可以与B(OH)3组合而在表面上同时沉积(例如,再沉积)二氧化硅(SiO2)层。提供与H2SiF6组合的硼酸可以增加二氧化硅层的沉积的速率。此外,二氧化硅层的沉积可以填充延伸进入可折叠基板比所移除的层高度更深的缺陷(例如,裂纹)。提供不多于3M(例如,1M)的硼酸的浓度可以使得能够从可折叠基板的表面净移除足够的材料(例如,约100nm或更大、约200nm或更大)。
在方面中,溶液可以包含含氟化物的溶液。在进一步方面中,含氟化物的溶液可以包含氟化铵(NH4F)及/或氟化氢铵(NH4FHF)中的一者或两者。在更进一步方面中,氟化铵及/或氟化氢铵的总浓度可以是约0.001重量%或更大、约0.01重量%或更大、约0.1重量%或更大、约1重量%或更大、约2重量%或更大、约3重量%或更大、约25重量%或更小、约15重量%或更小、约10重量%或更小、约8重量%或更小、约6重量%或更小、或约5重量%或更小。在更进一步方面中,氟化铵及/或氟化氢铵的总浓度的范围可以是约0.001重量%至约25重量%、约0.01重量%至约25重量%、约0.01重量%至约15重量%、约0.1重量%至约15重量%、约0.1重量%至约10重量%、约1重量%至约10重量%、约1重量%至约8重量%、约2重量%至约8重量%、约2重量%至约6重量%、约3重量%至约6重量%、约3重量%至约5重量%,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,含氟化物的溶液可以进一步包含酸。在更进一步方面中,含氟化物的溶液中的酸的浓度可以是0M或更大、约0.1M或更大、约0.5M或更大、约1M或更大、约2M或更大、约10M或更小、约8M或更小、约5M或更小、或约3M或更小。在更进一步方面中,含氟化物的溶液中的酸的浓度的范围可以是0M至约10M、约0.1M至约10M、约0.1M至约8M、约0.5M至约8M、约0.5M至约5M、约1M至约5M、约2M至约5M、约2M至约3M,或者其间的任何范围或子范围。在更进一步方面中,酸可以包含无机酸及/或有机酸。除了以上针对酸性溶液中的酸所讨论的示例性方面之外,含氟化物的溶液中的酸可以包含氟硅酸。在进一步方面中,含氟化物的溶液所包含的第一温度可以是约20℃或更高、约23℃或更高、约25℃或更高、约70℃或更低、约50℃或更低、约40℃或更低、约35℃或更低、或约30℃或更低。在进一步方面中,含氟化物的溶液所包含的第一温度的范围可以是约20℃至约70℃、约20℃至约50℃、约20℃至约40℃、约20℃至约35℃、约20℃至约30℃、约23℃至约30℃、约25℃至约30℃,或者其间的任何范围或子范围。在进一步方面中,含H2SiF6与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间可以是约15秒或更长、约30秒或更长、约45秒或更长、约1分钟或更短、约15分钟或更短、约10分钟或更短、约5分钟或更短、约3分钟或更短、或约2分钟或更短。在进一步方面中,含H2SiF6与可折叠基板(例如,第一主表面、第二主表面)接触的时间的范围可以是约15秒至约15分钟、约15秒至约10分钟、约30秒至约10分钟、约30秒至约5分钟、约45秒至约5分钟、约45秒至约3分钟、约1分钟至约3分钟、约2分钟至约3分钟,或者其间的任何范围或子范围。不希望受到理论的束缚,含氟化物的溶液可以在溶液中产生一致但低浓度的HF,而可以移除可折叠基板的表面,而没有与直接使用HF相关联的问题(例如,毒性、材料搬运、材料处置)。举例而言,藉由含氟化物的溶液移除的外压缩层的厚度可以是约0.1μm至约5μm、约0.3μm至约3μm,或者以上针对外压缩层的厚度讨论的任何范围。
在方面中,溶液可以基本上不含流变改性剂。如本文所使用,流变改性剂是除了溶剂或所列成分(例如,酸、含氢氧化物的碱、H2SiF6、含氟化合物)以外的用于针对溶液的黏度或剪切依赖行为(例如,膨胀、触变)进行改性的成分。溶液可以基本上不含的流变改性剂的示例性方面包括纤维素、纤维素衍生物(例如,乙基纤维素、甲基纤维素及AQUAZOL(聚2乙基-2噁嗪))、疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸乙酯改性剂(HUER)及乙烯丙烯酸中的一者或多者。溶剂的示例性方面包含极性溶剂(例如,水、醇类、乙酸盐、丙酮、甲酸、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基砜、硝基甲烷、碳酸亚丙酯、聚(醚醚酮)及/或非极性溶剂(例如,戊烷、1,4-二噁烷、氯仿、二氯甲烷、乙醚、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯)。
在步骤1007之后,如图18至图20所示,方法可以进行到步骤1009或1013,包含将黏着层261、1801或1803或聚合物基部分561设置在可折叠基板201或407上方。步骤1009进一步包含将显示设备307设置在先前在步骤1009中所设置的黏着层261(参见图3)或聚合物基部分561(参见图5)上方。步骤1013进一步包含将释放衬垫271设置在黏着层261(参见图2或图4)或先前在步骤1013中所设置的聚合物基部分561上方。
下面将参照图18至图20讨论将黏着层261设置在可折叠基板201或407上方,应理解聚合物基部分561可以类似于而代替黏着层261进行设置,并且此讨论适用于步骤1009及1013。如图18及图20所示,设置黏着层261可以包含施加固化的黏着层1803,使其接触可折叠基板201的第一主表面203(例如,第一表面区域223及第三表面区域233)或可折叠基板407的第一主表面403。在方面中,尽管未图示,但是固化的黏着层可以设置在可折叠基板407的第一主表面403上方及/或接触可折叠基板407的第一主表面403。在方面中,尽管未示出,固化的黏着层可以设置在第二主表面205或405上方,以代替或附加设置于可折叠基板201或407的第一主表面203或403上方。在方面中,如图18及图20所示,固化的黏着层1803可以包含第一接触表面1807以及与第一接触表面1807相对的第二接触表面1805。在进一步方面中,如图所示,固化的黏着层1803的第二接触表面1805可以接触可折叠基板201的第一主表面203(例如,第一表面区域223及第三表面区域233)或可折叠基板407的第一主表面403。在方面中,如图18所示,黏着层261可以包含一片或多片黏着材料片材(例如,固化的黏着层1803及第一黏着层1801)。举例而言,如图所示,在包含黏着层261的一片或多片片材之间可以存在整体界面,因为一片或多片片材可以包括基本上相同的折射率,所以可以减少(例如,避免)光在片材之间行进时的光学衍射及/或光学不连续性。在方面中,如图18所示,黏着层261可以进一步填充凹部219。在进一步方面中,如图18所示,第一黏着层1801可以接触第一中心表面区域209。
在方面中,如图19所示,设置黏着层可以包含在凹部219中沉积黏着剂液体1903。在进一步方面中,导管(例如,柔性管、微量移液管或注射器)可以用于将黏着剂液体1903沉积进入凹部219。在进一步方面中,如图19所示,藉由将黏合剂液体1903从容器1901倒入凹部219,可以将黏合剂液体1903沉积在凹部219中。在方面中,将黏合剂液体1903沉积到凹部219中可以至少部分地(例如,基本上完全地)填充凹部219。在方面中,黏合剂液体1903可以包含黏合剂前驱物、溶剂、颗粒、纳米颗粒及/或纤维。在方面中,黏合剂前驱物可以包含但不限于单体、促进剂、固化剂、环氧树脂及/或丙烯酸酯中的一者或多者。在方面中,用于黏合剂前驱物的溶剂可以包含极性溶剂(例如,水、醇类、乙酸盐、丙酮、甲酸、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基砜、硝基甲烷、碳酸亚丙酯、聚(醚醚酮)及/或非极性溶剂(例如,戊烷、1,4-二噁烷、氯仿、二氯甲烷、乙醚、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯)。黏合剂液体1903可以被固化,以形成如图20所示的黏着层261的第一层或聚合物基部分561(参见图5)。在进一步方面中,将黏合剂液体1903固化可以包含加热黏合剂液体1903。在进一步方面中,将黏合剂液体1903固化可以包含利用紫外线(UV)辐射照射黏合剂液体1903。在进一步方面中,将黏合剂液体1903固化来形成黏着层261及/或聚合物基部分561的至少一部分可以包含等待预定量的时间(例如,约30分钟到24小时、约1小时到约8小时)。
在步骤1007之后,方法可以进行到步骤1015,步骤1015包含将涂层507设置在可折叠基板201或407上方,例如,以形成图5所示的可折叠设备501。在方面中,涂层507的第三主表面503可以设置在可折叠基板201或407的第二主表面205或405上方。在进一步方面中,涂层507的第三主表面503可以接触可折叠基板201或407的第二主表面205或405。在方面中,尽管未图示,但是涂层507的第三主表面503可以设置在(例如,接触)可折叠基板201或407的第一主表面203或403上方。在方面中,涂层507可以类似于黏着层261而形成,例如,藉由设置液体(例如,黏合剂液体)并将液体固化。
在步骤1007、1009、1013及/或1015之后,该方法可以在步骤1011处完成。在方面中,步骤1011可以包含进一步组装可折叠设备,例如,藉由相对于释放衬垫或显示设备来设置涂层,或者藉由相对于涂层来设置释放衬垫或显示设备。
在整个公开中,短语“没有进一步处理”或“并未进一步处理”排除除了所述的与溶液接触以及利用水(例如,纯化的、过滤的、去离子的、蒸馏的)进行冲洗之外的第一主表面的处理。可以在“没有进一步处理”或“并未进一步处理”下排除的处理的示例性方面包括利用额外的酸性溶液、碱性溶液、含氟溶液、清洁剂及可折叠基板的机械抛光的处理。在方面中,在步骤1007中的可折叠基板与溶液(例如,酸性、含氢氧化物的碱、H2SiF6、含氟化合物)的接触步骤与步骤1009、1011、1013或1015中的可折叠设备的组装步骤(例如,将黏着层附接至新的第一主表面以及在黏着层上方设置释放衬垫,将显示设备附接至新的第一主表面,在新的第一主表面上方设置涂层)之间,可以并未进一步处理可折叠基板。在方法包含具有针对可折叠基板进行化学强化的步骤1005的方面中,在步骤1005中的化学强化步骤与步骤1007中的可折叠基板与溶液(例如,酸性、含氢氧化物的碱、H2SiF6、含氟化合物)的接触步骤之间,可以并未进一步处理可折叠基板。在方面中,除了作为上面讨论的步骤1003及/或步骤1005的一部分的可以涉及清洁剂溶液的可选择的冲洗步骤之外,可以并未进一步处理可折叠基板。
在方面中,根据本公开的方面的制造可折叠设备的方法可以如上所述依序沿着图10中的流程图的步骤1001、1003、1005、1007、1009及1011进行。在方面中,如图10所示,箭头1002可以从步骤1001到步骤1005,省略步骤1003,例如,当可折叠基板1101或1307并未包含凹部219时,或者当步骤1001所提供的可折叠基板1101或1307已经包含凹部219时。在方面中,箭头1004可以从步骤1001到步骤1007,省略步骤1003及1005,例如,若可折叠基板1101或1307已经包含凹部219或并未包括凹部219,而且可折叠基板1101或1307已经进行化学强化。在方面中,箭头1006可以从步骤1007到步骤1011,例如,若该方法产生没有涂层507、没有聚合物基部分561、没有释放衬垫271及/或没有显示设备307的可折叠基板201或407(参见图6至图7)。在方面中,箭头1008可以从步骤1007到步骤1013,例如,若该方法施加释放衬垫271,之后该方法可以继续在步骤1011完成,或者可以包括移除释放衬垫,然后如箭头1012所示而施加显示设备307。此外,在步骤1007之后,如箭头1010所示,该方法可以从步骤1007进行到步骤1015,以施加设置在可折叠基板201或407上方的涂层507。尽管步骤1015被指示为在步骤1107之后立即发生,但是在进一步方面中,尽管未图示,步骤1015可以在步骤1007之后的任何时间进行(例如,在步骤1013、1009之前或之后)。可以组合上述选项中任一者来制造根据本公开的方面的可折叠设备。
实例
藉由下列实例,将会进一步厘清各个方面。实例A-X、AA-FF及AAA-NNN均包含玻璃基基板(具有名义上以摩尔%计的组成1:69.1的SiO2;10.2的Al2O3;15.1的Na2O;0.01的K2O;5.5的MgO;0.09的SnO2),包含100μm的厚度。实例GG-KK与表10-14中呈现的数据包含具有组成1以及30μm的厚度的玻璃基基板。表1-4显示实例A-X及AA-LL的处理条件及性质,证明了溶液组成及处理条件对于移除厚度及/或蚀刻速率(例如,移除厚度的速率)的影响。如本文所使用,移除厚度指藉由利用溶液进行处理而从一个主表面(例如,第一主表面)移除的厚度。表5-6显示实例MM-WW的处理期间所移除的厚度以及笔掉落高度。表7-8显示实例AAA-JJJ的处理期间所移除的厚度以及笔掉落高度。表9显示针对实例BBB-CCC、EEE及KKK-OOO的由于处理而移除的厚度以及压缩应力区的改变。表10-14显示不同处理时间及浓度的笔掉落结果。
实例A-H包含具有组成1的玻璃基基板,其藉由在表1所示的温度及时间下将第一主表面与包含45重量%的KOH的碱性溶液接触而进行处理。表1还显示从第一主表面移除的厚度及蚀刻速率。如图所示,在相同浓度下,移除厚度随着时间的增加而增加。同样地,在相同浓度下,移除厚度随着温度的提高而增加。在75℃下,蚀刻速率在1.3nm/min与1.6nm/min之间,而移除厚度的范围为40nm到190nm。在90℃下,蚀刻速率在4.7nm/min与5.5nm/min之间,而移除厚度的范围为142nm到648nm。
表1:实例A-H的处理条件及性质
实例I-N包含具有组成1的玻璃基基板,其藉由将第一主表面与具有表2所示的组成的酸溶液在65℃下接触30分钟进行处理。表2还显示从第一主表面移除的厚度、蚀刻速率及第一主表面处的浸出层的厚度。针对0M的FeCl3,蚀刻高度、浸出层厚度及蚀刻速率随着HCl浓度的增加而增加。针对1M的FeCl3,浸出层的厚度随着HCl浓度的增加而增加,但是蚀刻高度及蚀刻速率在3.2M的HCl中为最低,而在4.9M的HCl中为最高。增加FeCl3的浓度会增加蚀刻高度及蚀刻速率。针对0M的FeCl3,蚀刻高度的范围为约60nm至约350nm,而蚀刻速率的范围为约2nm/min至约5nm/min。针对1M的FeCl3,蚀刻高度的范围为约300nm至约400nm,而蚀刻速率的范围为约10nm/min至约13.5nm/min。
表2:实例I-N的处理条件及性质
实例O-X包含具有组成1的玻璃基基板,其藉由将第一主表面与具有表3所示的组成的含H2SiF6的溶液在40℃下接触30分钟进行处理。表3还显示从第一主表面移除的厚度、蚀刻速率及第一主表面上的再沉积的SiO2层的厚度。在0.1或0.2M的B(OH)3的恒定浓度下,H2SiF6的浓度的增加会增加移除厚度,并且针对0.2M的B(OH)3,蚀刻速率随着H2SiF6的增加而增加。然而,在0M的B(OH)3时,3M的H2SiF6的蚀刻速率及移除厚度低于其他H2SiF6浓度。在相同浓度的H2SiF6下,B(OH)3的浓度的增加会降低移除厚度及蚀刻速率,但会增加SiO2的厚度。在0M的B(OH)3时,蚀刻高度在450nm与900nm之间,而蚀刻速率为15nm/min至约30nm/min。在0.1M的B(OH)3时,蚀刻高度在175nm与425nm之间,而蚀刻速率为5nm/min至约15nm/min。在0.2M的B(OH)3时,蚀刻高度系在10nm与40nm之间,而蚀刻速率为0.5nm/min至约1.5nm/min。
表3:实例O-X的处理条件及性质
实例AA-LL包含具有组成1的玻璃基基板,其藉由将第一主表面与具有表4所示的组成的含NH4F的溶液在表4所示的温度下接触30分钟进行处理。表4还显示蚀刻速率。H2SiF6浓度的增加会增加表4中的具有一致的NH4F浓度及温度的所有实例的蚀刻速率。温度的增加会增加表4中的具有一致的含NH4F的溶液组成的所有实例的蚀刻速率。针对表3中的实例P-Q与表4中的实例AA及CC进行比较,将NH4F浓度从0M增加到0.02M会使蚀刻速率增加多于10倍(例如,从实例P到实例AA的11.3倍,从实例Q到实例CC的26.8倍)。当H2SiF6的浓度为1M时,将NH4F浓度从0.02M进一步增加到0.04M会降低蚀刻速率。当H2SiF6的浓度为1.5M时,将NH4F浓度从0.02M进一步增加到0.04M会在40℃下略微增加蚀刻速率,但在60℃下略微降低蚀刻速率。当H2SiF6的浓度为2M时,将NH4F的浓度从0.02M进一步增加到0.04M会增加蚀刻速率。
表4:实例AA-LL的处理条件及性质
实例MM-RR包含100μm厚的玻璃基基板,玻璃基基板包含组成1,其不同处理及笔掉落高度如表5所示。实例NN-RR在410℃下的包含100%的熔融KNO3的浴中60分钟来进行化学强化(“IOX”),而实例AA没有。并未进一步处理实例NN。实例OO在90℃下利用包含45重量%的KOH的碱性溶液持续60分钟来进行处理。实例PP在40℃下利用包含0.5M的H2SiF6的含H2SiF6的溶液持续7.75分钟来进行处理。实例QQ包含在25℃下持续10分钟的包含10重量%的氟化铵(NH4F)及3M的硫酸(H2SO4)的含氟化物溶液。实例RR包含在25℃下持续10分钟的包含10重量%的氟化铵(NH4F)而没有酸的含氟化物的溶液。
如表5所示,藉由针对可折叠基板进行化学强化,笔掉落高度从实例MM中的19.75cm降低到实例NN中的13.75cm。相对于实例NN,包含利用包含氟化铵及硫酸的含氟化物的溶液的处理的实例PP的笔掉落高度没有显著改变。然而,相对于实例NN,包含利用含氟化铵而没有酸的含氟化物的溶液的处理的实例QQ的笔掉落高度增加0.5cm(3.6%)。此外,相对于实例NN,包含利用含H2SiF6的溶液的处理的实例PP的笔掉落高度增加3.5cm(25.5%)。此外,相对于实例NN,包含利用碱性溶液的处理的实例OO的笔掉落高度增加5.75cm(41.8%)。
表5:实例MM-RR的笔掉落结果
实例SS-WW包含30μm厚的玻璃基基板,玻璃基基板包含组成1,其不同处理及笔掉落高度如表6所示。实例SS-WW在410℃下的包含100%的熔融KNO3的浴中60分钟来进行化学强化(“IOX”)。实例TT在90℃下利用包含30重量%的NaOH的碱性溶液持续60分钟来进一步处理,而实例UU在90℃下利用包含45重量%的NaOH的碱性溶液持续60分钟来进一步处理。实例VV利用含H2SiF6的溶液在40℃下持续30分钟来进一步处理,含H2SiF6的溶液包含2.5M的H2SiF6及0.2M的B(OH)3;而实例WW利用含H2SiF6的溶液在40℃下持续30分钟来进一步处理,含H2SiF6的溶液包含2.5M的H2SiF6而没有硼酸的。
如表6所示,实例SS的笔掉落高度与实例TT及WW基本上相同。相较之下,相对于实例SS,实例UU及VV的笔掉落高度增加1cm(25%)。因此,从实例TT至实例UU,藉由碱性溶液移除的厚度从200nm增加到400nm而增加笔掉落高度。然而,从实例VV到实例WW,藉由含H2SiF6的溶液移除的厚度从500nm增加到1000nm,而将笔掉落高度从4cm降低到3cm,这与实例SS相同。
表6:实例SS-WW的笔掉落结果
实例AAA-JJJ包含100μm厚的玻璃基基板,玻璃基基板包含组成1,其不同处理及笔掉落高度如表7-8所示。实例AAA-EEE藉由重新拉伸包含400μm的基板厚度的现有玻璃基基板而形成,而实例FFF-JJJ藉由使用HF溶液蚀刻包含400μm的基板厚度的现有玻璃基基板而形成。实例BBB-EEE及GGG-JJJ在410℃下的包含100%的熔融KNO3的浴中12小时来进行化学强化(“IOX”)。实例CCC及HHH利用包含0.5M的H2SiF6的含H2SiF6的溶液在40℃的温度持续97秒来进一步处理。实例DDD利用45重量%的KOH溶液在90℃持续90分钟来进一步处理。实例EEE利用包含0.58M的HF及0.8M的HNO3的溶液在24℃的温度持续117秒来进一步处理。实例III利用如实例DDD的KOH溶液来进一步处理,然后利用如实例CCC及HHH的含H2SiF6的溶液来进一步处理。实例JJJ利用如实例CCC及HHH的含H2SiF6的溶液来进一步处理,然后利用如实例DDD的KOH溶液来进一步处理。
表7:实例AAA-EEE的笔掉落结果
表8:实例FFF-JJJ的笔掉落结果
如表7所示,相较于未经化学强化的玻璃基基板(实例AAA),经化学强化的玻璃基基板(实例BBB)的笔掉落高度降低。相较于实例BBB,实例CCC-DDD的处理溶液增加笔掉落高度。相对于实例BBB,在实例CCC-EEE中,实例DDD的KOH处理(碱性溶液)所产生的笔掉落高度的增加最大(增加5.5cm;增加39%)。实例CCC的含H2SiF6的处理溶液的笔掉落高度增加(增加3.2cm;增加23%)。
如表8所示,相对于实例FFF,实例GGG-JJJ的笔掉落高度增加。相对于实例FFF,在实例GGG-JJJ中,实例HHH及JJJ所产生的笔掉落高度的增加最大(4.3cm;增加53%)。相较于实例FFF,实例GGG的笔掉落高度增加3.7cm(增加45%)。相较于实例FFF,实例III的笔掉落高度增加2.2cm(增加27%)。针对实例III及JJJ进行比较,实例JJJ的笔掉落高度比实例III更大,这表明将玻璃基基板与含H2SiF6的溶液接触,然后与碱性溶液接触的步骤比将玻璃基基板与碱性溶液接触,然后与含H2SiF6的溶液接触的步骤更能强化玻璃基基板。实例HHH及JJJ均包含相同的笔掉落高度,这表明在另与碱性溶液接触的情况下,含H2SiF6的溶液不会进一步改善玻璃基基板。针对实例HHH及III进行比较,实例HHH所包含的的笔掉落高度比实例III更大,这表明在玻璃基基板与碱性溶液接触之后的后续加工或后续处理不会进一步改善笔掉落高度。
表9显示实例BBB-EEE及KKK-NNN的性质。在执行所述处理之后,测量实例CCC-EEE及KKK-NNN的最大压缩应力(CS)、层深度(DOL)、压缩深度(DOC)及最大中心张力(CT),相对于该样品的对应性质的初始值来计算这些性质改变(Δ)。针对每一实例,在三个位置处测量处理前后的CS、DOL及CT值。由于处理之前测量的性质在实例之间有变化,表9所报告的实例的差异(ΔCS、ΔDOL、ΔDOC、ΔCT)并未完全对应于实例BBB的对应性质与对应实例的对应性质之间的差异。实例KKK是利用包含1.0M的H2SiF6的含H2SiF6的溶液在40℃的温度持续134秒来进一步理实例BBB。实例LLL是利用包含1.5M的H2SiF6的含H2SiF6的溶液在40℃的温度持续64秒来进一步处理实例BBB。实例MMM是利用包含45重量%的KOH的碱性溶液在90℃的温度持续10分钟来进一步处理实例BBB。实例NNN是利用包含45重量%的KOH的碱性溶液在90℃的温度持续45分钟来进一步处理实例BBB。
表9:经处理的经化学强化的实例的性质
如表9所示,平均移除厚度从85nm(实例MMM)到920nm(实例KKK)。利用HF/HNO3处理的实例EEE以及利用H2SiF6处理的实例CCC及KKK-LLL的最大压缩应力(ΔCS)的改变最大。即使实例LLL具有与实例KKK相当的移除厚度,在H2SiF6处理中,实例KKK的1.0M的H2SiF6处理具有比实例CCC(0.5M的H2SiF6)及LLL(1.5M的H2SiF6)约大20MPa的ΔCS。实例CCC及KKK-LLL的层深度的改变(ΔDOL)及压缩深度的改变(ΔDOC)的范围为约0.29μm至约0.55μm,其小于实例BBB的对应DOL或DOC值的约3%。实例CCC及KKK-LLL的最大中心张力的改变(ΔCT)的范围为约17MPa至约30MPa,其小于实例BBB的CT值的约12%。如上面针对实例CCC所讨论,利用含H2SiF6的溶液移除小于1微米的厚度(770nm)可以将笔掉落改善多于20%(增加3.2cm;增加23%)。考虑到实例CCC(0.5M的H2SiF6)及EEE(HF/HNO3)的类似移除厚度及类似ΔCS,其中实例EEE的笔掉落高度比实例CCC及实例EEE二者更差,因此笔掉落性能的增加更为显著。应注意,MMM的ΔCS值在CS测量的0MPa的误差幅度内。
实例DDD及MMM-NNN的ΔCS的范围为-8.0MPa至约15MPa,其小于实例BBB的CS值的2%(1.7%)。实例DDD及MMM-NNN的ΔDOL及ΔDOC的范围为约0μm(0.02μm)至约0.2μm(0.16μm),其小于实例BBB的对应DOL或DOC值的1%。实例DDD及MMM-NNN的ΔCT值的范围为-0.9MPa至约5MPa,其小于实例BBB的CT值的约2%。如上所述,实例DDD具有实例BBB-EEE的最佳笔掉落性能。考虑到实例DDD及MMM-NNN移除小于200nm的厚度(例如,约50nm至约200nm),相较于移除更大厚度的其他处理,具有更好的笔掉落性能是出乎意料的(例如,约实例CCC及EEE的移除约1μm的厚度)。此外,应注意,尽管厚度为净移除,但是实例MMM的CS值增加。不希望受到理论的束缚,碱性溶液(KOH)可以在蚀刻表面的其余部分之前选择性蚀刻玻璃基基板的表面中的瑕疵,这可以在不移除大部分压缩应力区的情况下增加玻璃基基板的强度及对应的笔掉落性能。
使用二次离子质谱法(SIMS)分析的实例BBB、EEE、CCC及NNN的结果分别显示在图23至图26中。在图23至图26中,水平轴2301(亦即,x轴)为距离玻璃基基板的第一主表面的深度(以微米为单位),而垂直轴2303(亦即,y轴)为对数轴上的检测量。针对Na2O及CaO,垂直轴2303对应于摩尔%,而针对H(氢)及F(氟),垂直轴2303对应于原子%。曲线2305、2405、2505及2605对应于Na2O。曲线2307、2407、2507及2607对应于H。曲线2309、2409、2509及2609对应于CaO。曲线2311、2411、2511及2611对应于F。
在图23中,针对实例BBB,曲线2305展示Na2O在表面由于化学强化处理而耗尽,其中钠离子与钾离子进行交换。因此,曲线2309展示CaO在表面处进行富集。曲线2307展示H升高(大于约0.09原子%的H)直到距离表面约0.6μm或更大,而曲线2311展示F升高(大于约0.002原子%的F)直到距离表面约0.2μm。
在图24中,针对实例EEE,曲线2405展示Na2O比曲线2305消耗得更少,这对应于藉由HF/HNO3处理而从第一主表面移除的860nm。然而,曲线2409仍然类似于曲线2309,这表明CaO的浓度不会受到HF/HNO3处理的影响。曲线2407及2411升高(大于约0.1原子%的H,大于约0.002原子%的F)少于约0.1μm,这再次对应于HF/HNO3处理而从第一主表面移除的860nm。然而,如上所述,相对于实例BBB,实例EEE的笔掉落高度没有增加。
在图25中,针对实例CCC,曲线2505类似于曲线2405。曲线2505展示Na2O比曲线2305消耗得更少,这对应于藉由H2SiF6处理而从第一主表面移除的770nm。曲线2509在表面附近的升高少于曲线2309及2409。曲线2511展示F在表面附近的升高少于曲线2311及2411。曲线2507展示H升高(大于约0.09原子%的H)直到距离表面少于0.1μm,这与曲线2407相当。如上所述,相对于实例BBB及EEE,实例CCC的笔掉落高度增加。不希望受到理论的束缚,预期从表面移除富含水合氢的层(升高的H浓度)将移除瑕疵并增加笔掉落性能。基于此理论,出乎意料的是,相对于实例BBB,即使实例CCC及EEE都移除了类似量的富含H(水合氢)的表面层,如曲线2411及2511所示,实例EEE具有较低的笔掉落高度,而实例CCC具有较高的笔掉落高度。
在图26中,针对实例NNN,曲线2605展示Na2O在距离第一主表面约0.3μm至约0.4μm耗尽。针对曲线2305及2605进行比较,曲线2605类似于将曲线2305向左偏移约0.15μm,这对应于实例NNN移除的150nm。曲线2609在表面附近的升高小于曲线2309及2409。曲线2609与曲线2509相当。考虑到针对实例BBB及CCC,CaO的浓度在表面附近升高,出乎意料的是,针对实例NNN,CaO的浓度基本上恒定。曲线2611展示F在表面附近的升高小于曲线2311及2411。同样,出乎意料的是,曲线2611如此平坦,甚至比向左偏移0.15μm的曲线2311还要平坦。曲线2607展示H升高到距离表面约0.3μm(大于约0.1原子%的H)。同样,出乎意料的是,曲线2607升高小于0.45μm,这本是藉由将曲线2307向左偏移0.15μm而预期的。然而,相较于曲线2407及2507,在曲线2607中的H从第一主表面升高的距离更长。如上所述,实例DDD(类似于实例NNN)的笔掉落高度比实例BBB、EEE或CCC中任一者更多。因此,考虑到实例NNN的H升高比实例CCC及EEE更长,令人惊讶的是,实例DDD(类似于实例NNN)的笔落高度比实例CCC(H2SiF6)及EEE(HF/HNO3)更大。
针对表10-14,玻璃基基板包含组成1以及30μm的厚度。表10-12分别显示在40℃下使用0.5M、1.0M或1.5M的H2SiF6的不同处理时间的笔掉落结果。表13显示在24℃下利用包含0.58M的HF及0.8M的HNO3的酸性溶液针对不同处理时间的笔掉落结果。表14显示在90℃下利用包含45重量%的KOH的碱性溶液针对不同处理时间的笔掉落结果。
在表10中,所有处理(时间>0秒)使笔掉落高度增加多于200%(78秒的处理增加3.5cm;增加218%)。在表10中,36秒至160秒的笔掉落高度基本上相同。在表10中,202秒处理的笔掉落高度最大。
表10:在40℃下的0.5M的H2SiF6处理的笔掉落结果
表11:在40℃下的1.0M的H2SiF6处理的笔掉落结果
表12:在40℃下的1.5M的H2SiF6处理的笔掉落结果
在表11中,所有处理(时间>0秒)使笔掉落高度增加多于150%(98秒的处理增加2.5cm;增加156%)。与表10不同,表11中的笔掉落高度随着处理时间增加到51秒而增加,但随着更长的处理时间而减少。在表11中,约25秒至约80秒(28秒、51秒及74秒)的处理时间包含大于5cm的笔掉落高度(5.8cm),这对应于至少增加4.2cm(增加262%)的笔掉落高度。在表11中,51秒处理产生7.0cm的最大笔掉落高度(增加5.4cm;增加337%)。出乎意料的是,利用1.0M的H2SiF6处理超过51秒的时间,笔掉落高度降低。
在表12中,所有处理(时间>0秒)使笔掉落高度增加多于200%(11秒的处理增加4.5cm;增加281%)。针对表10及12进行比较,表12中处理>0秒的笔掉落高度大于表10中的所有笔掉落值。在表12中,对于>0秒的处理,笔掉落高度随着处理时间的增加而增加,其中60秒处理具有表12中的最大笔掉落高度(增加6.4cm;增加400%)。
针对表10-12进行比较,每一表中的笔掉落高度呈现不同趋势。如上所述,相对于其他1.0M的H2SiF6处理,利用1.0M的H2SiF6处理51秒的性能是出乎意料的。此外,出乎意料的是,在表10或12中无法看到表11中观察到的趋势,其中的趋势基本上是单调的。
在表13中,所有处理(时间>0秒)使笔掉落高度增加多于100%(增加2.2cm;增加137%)。23秒、89秒及154秒的处理时间呈现较大的变化,其中标准偏差多于1.3cm(大于报告值的25%),而最大标准偏差为23秒的2.0cm(大于报告值的50%)。
表13:在24℃下的1.5M的HF/HNO3处理的笔掉落结果
表14:在90℃下的45重量%的KOH处理的笔掉落结果
在表14中,所有处理(时间>0秒)使笔掉落高度增加至少250%(90分钟的处理增加4cm;增加250%)。与表11相同,笔掉落高度最初随着处理时间的增加而增加,然后随着处理时间的进一步增加而降低。在表14中,约15分钟至约80分钟(20分钟、30分钟、45分钟、60分钟及75分钟)的处理时间提供了大于7.0cm(增加5.4cm;增加337%)的笔掉落高度,这大于表10-11或13中报告的任何处理。此外,出乎意料的是,表14中的处理可以提供笔掉落高度的这种增加,同时从第一主表面移除少于500nm(例如,少于400nm)。此外,45分钟及60分钟的处理时间提供大于8.0cm的笔掉落高度(增加6.9cm;增加431%)。出乎意料的是,笔掉落高度的最大增加出现在表14中所报告的处理的中间处理时间(45-60分钟)。不希望受到理论的束缚,预计笔掉落高度将增加,直到移除等于图23中的富含H层(富含水合氢层)的区的厚度,这使得表14的趋势出乎意料。
可以组合上面的观察结果来提供形成可折叠设备的方法,该方法包含以下步骤:接触玻璃基基板的现有第一主表面,以移除压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面。移除外压缩层可以例如藉由移除玻璃基基板的现有第一主表面中的表面缺陷,而提供增加的抗撞击性及/或抗穿刺性,同时促进良好的折叠性能。此外,提供玻璃基基板可以提供良好的尺寸稳定性、机械不稳定性的降低的发生率及/或良好的抗撞击性及抗穿刺性。举例而言,本公开的方面的方法可以增加玻璃基基板可以承受的笔掉落高度(例如,约20%至约150%)。本公开的方面的方法可以藉由移除外压缩层来改善玻璃基基板的性质,而不会显著地降低玻璃基基板的基板厚度(例如,移除约0.05微米或0.1微米至约5微米、移除约0.1微米至约0.4微米、移除约0.05微米至约0.2微米)。在一些方面中,整个现有第一主表面可以与溶液接触,并且外压缩层的深度可以在现有第一主表面上基本上均匀。可以通过溶液组成及其中浓度的选择来促进基本上均匀的外压缩层的移除,同时最小化处理时间。
本公开的方面的方法可以使用不涉及大量HF的溶液,这可以降低处理期间及针对溶液的处置的材料搬运成本。同样地,一些溶液可以基本上不含氟化物。举例而言,当溶液基本上不含流变改性剂时,溶液可以容易地被施加然后被移除(例如,冲洗掉)。本公开的方面的方法可以包含可折叠设备中的包含新的第一主表面的玻璃基基板。举例而言,新的第一主表面可以与显示设备相对(例如,面向使用者)。举例而言,可以将释放衬垫、显示设备及/或涂层设置在(例如,使用黏合剂附接、直接接触)玻璃基基板的新的第一主表面上方。在一些方面中,方法可以包含在接触及设置玻璃基基板上方的释放衬垫、显示设备及/或涂层之间没有进一步处理,这可以最小化处理的复杂性及相关联成本。提供酸性溶液或碱性溶液可以从可折叠基板的表面基本上均匀地移除一层。提供含氟化物的溶液可以在溶液中产生一致但低浓度的HF,而可以移除可折叠基板的表面,而没有与直接使用HF相关联的问题(例如,毒性、材料搬运、材料处置)。提供含H2SiF6的溶液可以从可折叠基板的表面移除一层,而与B(OH)3组合可以在表面上沉积(例如,再沉积)二氧化硅(SiO2)层,而可以填充延伸进入可折叠基板的比所移除的层的高度更深的缺陷(例如,裂纹)。
本文所使用的方向术语(例如,上、下、右、左、前方、后方、顶部、底部)仅对于参照附图的图示成立,而不预期为暗示绝对定向。
应理解,各种所公开方面可以涉及组合该方面所描述的特征、组件或步骤。还应理解,尽管针对一个方面描述特征、组件或步骤,但是可以利用各种未图标的组合或排列的替代方面互换或组合。
还应理解,本文所使用的术语“该”、“一”、或“一个”意指“至少一个”,且不应限于“仅有一个”,除非明确指示为相反。举例而言,除非上下文明确另外指示,否则当提及“一部件”时,其包含具有两个或更多个部件的方面。类似地,“多个”意欲表示“多于一个”。
如本文所使用的术语“约”指量、尺寸、公式、参数、与其他数量与特性并非精确且不必精确,而是可以根据需要近似与/或更大或更小,以反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因子。本文所表示的范围可为从“约”一个特定值及/或到“约”另一特定值。当表示这样的范围时,方面包括从一个特定值及/或到另一特定值。同样地,当以使用前置词“约”的近似方式表示值时,将可了解到特定值将形成另一方面。不论说明书中的范围的数值或端点是否记载“约”,范围的数值或端点意欲包括两个方面:一者由“约”修饰,而一者未被“约”修饰。可以进一步了解范围的每一端点明显与另一端点有关,并独立于另一端点。
本文中使用的术语“基本”、“基本上”及其变体意欲指明所描述的特征等于或大约等于一值或描述。举例而言,“基本上平整的”表面意欲表示平整或近似平整的表面。此外,如上面所定义,“基本上类似”意欲表示两个值相等或大约相等。在方面中,“基本上类似”可以表示彼此的值相差约10%内,例如彼此的值相差约5%内,或彼此的值形成约2%内。
除非另外明确陈述,否则并不视为本文所述任何方法必须建构为以特定顺序施行其步骤。因此,在方法权利要求并不实际记载其步骤的顺序或者不在权利要求或叙述中具体说明步骤限制于特定顺序的情况中,不推断任何特定顺序。
尽管可以使用过渡短语“包含”以公开特定方面的各种特征、组件或步骤,但应理解还暗示包括可能使用过渡短语“由其组成”或“基本上由其组成”公开的替代方面。因此,举例而言,暗示包含A+B+C的设备的替代方面包括由A+B+C组成的设备的方面以及基本上由A+B+C组成的设备的方面。除非另外指出,否则本文所使用的术语“包含”与“包括”及其变体应解释成同义及开放式。
上述方面以及这些方面的特征为示例性,并且可单独提供或与本文提供的其他方面的任何一个多个特征的任何组合,而不背离本公开的范围。
对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不偏离本公开的精神及范围下,可以对本公开进行各种修改和变化。因此,本公开意欲涵盖落于所附权利要求及其等价物的范围内针对本文所提供的方面进行的修改与变化。
Claims (20)
1.一种形成可折叠设备的方法,包含以下步骤:
提供玻璃基基板,其包含从该玻璃基基板的现有第一主表面延伸至现有第一压缩深度的第一压缩应力区,该玻璃基基板包含该现有第一主表面与现有第二主表面之间所限定的第一厚度;
将该现有第一主表面与包含第一温度的碱性溶液接触一段时间,以移除该第一压缩应力区的外压缩层,以形成新的第一主表面,该外压缩层所包含的厚度的范围为约0.05微米至约5微米,该第一温度的范围为约60℃至约120℃,该碱性溶液包含约10重量%(wt%)或更多的含氢氧化物碱;以及
下列一者或多者:
将黏着层附接至该新的第一主表面上,并在该黏着层上方设置释放衬垫;
将显示设备附接至该新的第一主表面;或者
在该新的第一主表面上方设置涂层,
其中在该现有第一主表面与该碱性溶液接触之后,该第一压缩应力区从该新的第一主表面延伸到新的第一压缩深度。
2.如权利要求1所述的方法,其中在将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤与将该黏着层附接至该新的第一主表面的步骤之间不进一步处理该新的第一主表面。
3.如权利要求1所述的方法,其中在将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤与将该显示设备附接至该新的第一主表面的步骤之间不进一步处理该新的第一主表面。
4.如权利要求1所述的方法,其中在将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤与在该新的第一主表面上方设置涂层的步骤之间不进一步处理该新的第一主表面。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法,其中提供该玻璃基基板的步骤包含:利用一种或多种碱金属离子来化学强化该玻璃基基板,以形成该第一压缩应力区。
6.如权利要求5所述的方法,其中在化学强化的步骤与将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤之间不进一步处理该现有第一主表面。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法,其中该含氢氧化物碱包含氢氧化钠、氢氧化钾及/或氢氧化铵中的一者或多者。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中该碱性溶液包含约20重量%至约50重量%的含氢氧化物碱。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中该碱性溶液所包含的pH值为约14或更大。
10.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中该碱性溶液所包含的浓度的范围为约3.5摩尔至约9摩尔。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其中该碱性溶液不含氟化物。
12.如权利要求1至11中任意一项所述的方法,其中该第一温度的范围为约70℃至约95℃。
13.如权利要求1至12中任意一项所述的方法,其中该段时间的范围为约10分钟至约120分钟。
14.如权利要求13所述的方法,其中该段时间的范围为约75分钟至约115分钟。
15.如权利要求1至14中任意一项所述的方法,其中藉由将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.05微米至约0.2微米。
16.如权利要求1至14中任意一项所述的方法,其中藉由将该现有第一主表面与该碱性溶液接触的步骤而移除的外压缩层的厚度的范围为约0.1微米至约0.4微米。
17.如权利要求1至16中任意一项所述的方法,其中在将该现有第一主表面与该碱性溶液接触之后该玻璃基基板的第一笔掉落阈值高度比在将该现有第一主表面与该碱性溶液接触之前该玻璃基基板的第二笔掉落阈值高度高约20%至约150%。
18.如权利要求1至17中任意一项所述的方法,其中该新的第一压缩深度比该现有第一压缩深度小约0.01微米至约0.20微米。
19.如权利要求1至17中任意一项所述的方法,其中与延伸至该新的第一压缩深度的该第一压缩应力区相关联的该一种或多种碱金属离子的新的第一层深度比与延伸至该现有第一压缩深度的该第一压缩应力区相关联的该一种或多种碱金属离子的现有第一层深度小约0.01微米至约0.10微米。
20.如权利要求1至17中任意一项所述的方法,其中该第一压缩应力区在接触步骤之前包含现有最大压缩应力,该第一压缩应力区在接触步骤之后包含新的最大压缩应力,新的最大压缩应力比该现有最大压缩应力小约40兆帕以下。
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