CN218585541U - 一种可折叠玻璃盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可折叠玻璃盖板，包括玻璃，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞；所述可折叠玻璃盖板在具备高抗冲击性能的情况下，弯折次数可高达20w次以上，可以同时实现玻璃的内弯与外弯，不受玻璃弯折方向的限制。

Description

一种可折叠玻璃盖板

技术领域

本实用新型属于可折叠玻璃技术领域，涉及一种可折叠玻璃盖板，具体涉及一种厚度≥100μm的可折叠玻璃盖板。

背景技术

随着柔性显示技术的快速发展以及电子产品的更新换代，可折叠、可拉伸及可卷曲等柔性显示产品逐渐进入消费者的视野。然而在柔性显示产品向更轻薄及便携化发展的趋势下，对外层盖板的轻薄化也提出了要求更高。但是当柔性显示折叠产品的盖板选用厚度薄化至小于100μm的超薄玻璃(Ultra-Thin Glass，UTG)时，玻璃虽然具备了柔性折弯能力，但是由于玻璃的厚度较低会导致玻璃对抗外界的抗冲击性能较差，降低了产品的可靠性和稳定性。

常规的柔性超薄玻璃盖板因需要满足可折叠性，而将玻璃的厚度控制在30-70μm，这会导致玻璃盖板的耐冲击强度及耐刮伤性随板厚的减小而变得较差。因为超薄玻璃(UTG)的板厚与其抗冲击性能成正比，而与极限折弯能力成反比。

现有技术中无法保障UTG高耐冲击性能和优异的耐刮擦性能的同时，还能兼顾UTG的折弯能力，即无法达到目标折弯半径及折弯次数。因为当兼顾UTG的折弯能力时，UTG的耐冲击性能(落球/落笔性能)会随着板厚的变小越来越差，制程破片的风险增大，生产良率降低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可折叠玻璃盖板，所述可折叠玻璃盖板在具备高抗冲击性能的情况下，弯折次数可高达20w次以上，可以同时实现玻璃的内弯与外弯，不受玻璃弯折方向的限制。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种可折叠玻璃盖板，包括玻璃，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞。

所述各孔洞以阵列排布的方式分布在玻璃的弯折区域。

所述各孔洞以阵列排布的方式交错分布在玻璃的弯折区域。

各孔洞的形状均为腰孔，各腰孔垂直于玻璃弯折的方向进行布置。

所述腰孔的宽度为50-200μm，长宽比为20-100，上下两孔之间的间距为100-300μm，左右两孔之间的间距为300-500μm。

所述玻璃的弯折区域为一处以上。

所述玻璃的弯折区域为两处以上；各弯折区域平行设置。

所述玻璃的厚度为100-500μm。

所述弯折区域的宽度为20-40mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的可折叠玻璃盖板，可以同时实现玻璃的内弯与外弯，不受玻璃弯折方向的限制；

2.本实用新型提供的可折叠玻璃盖板可根据玻璃的弯折需求设置多个弯折区域以实现玻璃的多形态弯折；

3.本实用新型提供的可折叠玻璃盖板的厚度≥100μm，其不仅具有高的抗冲击性能且弯折次数可高达20万次以上，可作为折叠手机、折叠笔记本电脑等各种可折叠显示设备用盖板玻璃，可以利用玻璃的刚性有效的解决CPI折痕问题及UTG强度过低问题。

附图说明

图1为U型弯折形态的可折叠玻璃盖板的结构图；

图2为U型弯折形态的可折叠玻璃盖板的结构图；

图3为Z型弯折形态的可折叠玻璃盖板的结构图；

图4为W型弯折形态的可折叠玻璃盖板的结构图；

图5为本实用新型中的可折叠玻璃盖板弯折区的各孔间距示意图；

图6为本实用新型中的可折叠玻璃盖板的弯折区阵列孔形貌；

图中，1-玻璃，2-孔洞。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种可折叠玻璃盖板，包括玻璃1，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞2。

所述玻璃的厚度为100-500μm，这样厚度的玻璃相较厚度在30-70μm的超薄，具备较高的强度、高耐冲击性能和优异的耐刮擦性能。

所述玻璃的弯折区域为一处，以使可折叠玻璃盖板形成U型的弯折形态，如图1、2所示。

所述弯折区域的宽度为20-40mm。

所述各孔洞以阵列排布的方式交错分布在玻璃的弯折区域，这样可以均匀有效的释放弯折时玻璃产生的应力，以使玻璃具备良好的弯折性能。

各孔洞的形状均为腰孔，各腰孔垂直于玻璃弯折的方向进行布置；这样布置的各腰孔会使弯折方向的弯折区玻璃的强度弱于非弯折方向的强度，这样可保证玻璃弯折性能良好的情况下，又可维持弯折区玻璃在非弯折方向保持较高的强度。

所述腰孔的宽度为50-200μm，长宽比为20-100，上下两孔之间的间距为100-300μm，左右两孔之间的间距为300-500μm。

当可折叠玻璃盖板的产品尺寸定为8寸时，弯折区域的每个腰孔的长度L为4000-5000μm之间，孔宽d为50-200μm之间，两孔上下间距a为100-300μm之间，左右间距b为300-500μm之间，如图5所示。

所述可折叠玻璃盖板的制备方法，包括以下步骤：玻璃激光切割、激光挖孔、超声清洗、化学蚀刻、超声清洗、化学钢化、面蚀刻优化；

玻璃激光切割采用皮秒红外激光机切割机将厚度为100-500μm的原块玻璃切割为使用场景需要的形状，激光功率在5-50w之间，波长在1000-1500之间，切割的功率依照玻璃材质及板厚不同而有所差异，采用皮秒级的激光切割的方式不仅能够有效的控制玻璃边缘崩边为10μm以下，而且兼具有对异形玻璃的加工能力(包括R角)，与此同时，激光切割不受样品材质及尺寸限制。

激光挖孔也采用皮秒红外激光机切割机进行切割挖孔。

对切割后的玻璃进行超声清洗以便去除切割过程中产生的玻璃粉，防止在下一道在蚀刻工艺中残留的玻璃粉与氢氟酸反应产生的氟硅酸，从而导致氟硅酸聚集在孔隙内影响蚀刻。

将经过超声清洗的玻璃进行蚀刻处理，蚀刻处理的酸蚀速率控制在1-4μm/min，在蚀刻的槽体中装有超声发泡装置，以保证蚀刻酸液浓度的均一以及图形区切割废料在蚀刻过程的均匀脱落，蚀刻过程中采用倒边工艺，以有效防止蚀刻后反应物堆积。蚀刻工艺结束后，在弯折区打孔的样品其孔径内的玻璃全部脱落剥离，弯折区形成了交错阵列分步的腰孔。

化学蚀刻使用的蚀刻液组成及重量百分比为：氢氟酸0.1％-0.4％，硫酸40％-60％，磷酸0.2-0.4％，硫酸铵1％-2％，醋酸1.0％-20.0％，硝酸2.0％-10.0％，剩余为去离子水。

对化学蚀刻之后的玻璃进行性能强化工艺处理，经过超声清洗及60-80℃慢拉烘烤后，对可折叠玻璃盖板进行化学钢化，化学钢化原理：高温条件下玻璃内部会进行钠钾离子交换的过程，利用两者体积差产生的挤压效应来提高玻璃表面强度及柔韧性；化学钢化过程：将化学蚀刻后的玻璃放入预热炉加热，预热温度为370～400℃，预热时间30-60min，待预热结束后将所述玻璃放入化学钢化槽内，钢化槽内的熔盐液温度为380～410℃，与预热炉温度相近，钢化时间设定为30-90mi，钢化后的玻璃其应力值范围控制在500-900MPa，应力层深度为8-16μm。

钢化处理所使用的钢化液为质量分数为99.99％的硝酸钾溶液。

对钢化后的玻璃进行面蚀刻处理，其主要目的是为修复玻璃在加工制程中产生的微裂纹及经过钢化工艺后放大的缺陷等问题；在面蚀工艺中，可折叠玻璃盖板的面蚀刻量控制在4-8μm，蚀刻速率在0.5-0.8μm/min，经过面蚀刻工艺后的柔性可折叠玻璃盖板表面粗糙度在0.2-0.40μm之间，提高玻璃表面强度，最后利用超声清洗对成品进行清洗烘干得到成品，成品弯折区阵列孔的形貌如图6所示。

面蚀刻所使用的蚀刻液组成及重量百分比为：氢氟酸0.1％-0.4％，硫酸40％-60％，磷酸0.2-0.4％，硫酸铵1％-2％，醋酸1.0％-20.0％，硝酸2.0％-10.0％，剩余为去离子水。

对上述制备方法制备得到的可折叠玻璃盖板的冲击性能和弯折性能进行测试，测试过程如下：

冲击性能测试：将待检测的挖孔样品的上下表面分别依次贴合OCA光学胶和PET膜后形成贴合结构，并在贴合结构的下端放置大理石，该贴合结构由上而下的层结构分别为PET-OCA-样品-OCA-PET-大理石。用笔尖直径为0.5mm，重量为12-13g的晨光笔，在不同高度的位置处自由落体，落在贴合好的测试样品中，观察y样品非弯折区外观无裂纹判定OK，此时，笔尖与贴合结构之间的距离则为表征样品的落笔冲击强度的物理量，距离越大，说明样品的抗冲击性能越强。测得上述制备方法制备得到的可折叠玻璃盖板的非弯折区的落笔冲击强度为120-200cm。

弯折性能测试：将UTG样品用胶带黏贴于U型动态弯折机治具上，设置弯折速度2s一个循环，弯折半径为1～5mm，置于室温条件下进行弯折20w次，弯折后无裂纹、折痕等外观不良判定OK，此时对应的弯折半径和弯折次数则为表征样品的弯折性能的物理量，弯折的半径越小，弯折次数越多，说明样品的弯折性能越强，上述制备方法制备得到的可折叠玻璃盖板的弯折区的弯折半径为1-2mm，弯折次数为200k次无断裂。

实施例2

一种可折叠玻璃盖板，包括玻璃1，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞2。

所述玻璃的厚度为100-500μm，这样厚度的玻璃相较厚度在30-70μm的超薄，具备较高的强度、高耐冲击性能和优异的耐刮擦性能。

所述玻璃的弯折区域为两处，两处弯折区域相互平行，以使可折叠玻璃盖板形成Z型的弯折形态，如图3所示。

所述弯折区域的宽度为20-40mm。

所述各孔洞以阵列排布的方式交错分布在玻璃的弯折区域，这样可以均匀有效的释放弯折时玻璃产生的应力，以使玻璃具备良好的弯折性能。

各孔洞的形状均为腰孔，各腰孔垂直于玻璃弯折的方向进行布置；这样布置的各腰孔会使弯折方向的弯折区玻璃的强度弱于非弯折方向的强度，这样可保证玻璃弯折性能良好的情况下，又可维持弯折区玻璃在非弯折方向保持较高的强度。

所述腰孔的宽度为50-200μm，长宽比为20-100，上下两孔之间的间距为100-300μm，左右两孔之间的间距为300-500μm。

所述可折叠玻璃盖板的制备方法同实施例1。

实施例3

一种可折叠玻璃盖板，包括玻璃1，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞2。

所述玻璃的厚度为100-500μm，这样厚度的玻璃相较厚度在30-70μm的超薄，具备较高的强度、高耐冲击性能和优异的耐刮擦性能。

所述玻璃的弯折区域为三处，三处弯折区域相互平行，以使可折叠玻璃盖板形成W型的弯折形态，如图4所示。

所述弯折区域的宽度为20-40mm。

所述各孔洞以阵列排布的方式交错分布在玻璃的弯折区域，这样可以均匀有效的释放弯折时玻璃产生的应力，以使玻璃具备良好的弯折性能。

各孔洞的形状均为腰孔，各腰孔垂直于玻璃弯折的方向进行布置；这样布置的各腰孔会使弯折方向的弯折区玻璃的强度弱于非弯折方向的强度，这样可保证玻璃弯折性能良好的情况下，又可维持弯折区玻璃在非弯折方向保持较高的强度。

所述腰孔的宽度为50-200μm，长宽比为20-100，上下两孔之间的间距为100-300μm，左右两孔之间的间距为300-500μm。

所述可折叠玻璃盖板的制备方法同实施例1。

本实用新型提供的可折叠玻璃盖板，可以同时实现玻璃的内弯与外弯，不限制玻璃的弯折方向。可根据玻璃的弯折需求设置多个弯折区域以实现玻璃的多形态弯折，有效克服代替CPI材料的折痕及UTG强度过低的问题。

上述参照实施例对一种可折叠玻璃盖板进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可折叠玻璃盖板，其特征在于，包括玻璃，所述玻璃的弯折区域设置了大小均一的各孔洞。

2.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述各孔洞以阵列排布的方式分布在玻璃的弯折区域。

3.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述各孔洞以阵列排布的方式交错分布在玻璃的弯折区域。

4.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，各孔洞的形状均为腰孔，各腰孔垂直于玻璃弯折的方向进行布置。

5.根据权利要求4所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述腰孔的宽度为50-200μm，长宽比为20-100，上下两孔之间的间距为100-300μm，左右两孔之间的间距为300-500μm。

6.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述玻璃的弯折区域为一处以上。

7.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述玻璃的弯折区域为两处以上。

8.根据权利要求7所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，各弯折区域平行设置。

9.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述玻璃的厚度为100-500μm。

10.根据权利要求1所述的可折叠玻璃盖板，其特征在于，所述弯折区域的宽度为20-40mm。

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