JP2021120341A - 無アルカリガラス要素による屈曲可能なガラス物品 - Google Patents
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Abstract
Description
KIC= Y*σ*a1/2 (1)
式中、aは、最大欠陥寸法であり、Yは、経験的に決定された亀裂形状因子であり、単体化および製造関連のハンドリングダメージに一般的に関連する表面スクラッチに対しては約1.12*π1/2である。
R=(E*h)/(1−v2)*2σmax (2)
式中、Rは疲労関連の破損の無いスタックアセンブリの最大曲げ半径であり、hはガラス要素の厚さであり、Eはガラス要素の弾性率であり、vは無アルカリガラスに対するポアソン比である(0.2であると仮定した)。
R=(E*h)/(1−v2)*2σmax (2)
式中、Rは疲労関連の破損の無いスタックアセンブリの最大曲げ半径であり、hはガラス要素の厚さであり、Eはガラス要素の弾性率であり、vは無アルカリガラスに対するポアソン比である(0.2であると仮定した)。
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約25mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
少なくとも0.6MPa・m1/2のKIC破壊靱性、
約20μmから約100μmの厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、約25℃および約50%の相対湿度において約25mmの曲げ半径による200,000サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
2%以上の破損確率での少なくとも1000MPaの曲げ強度、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、当該第一主要面に積層された当該保護層の一部に10gf(約0.1N)においてキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも90%の残留強度によって特徴付けられる、
屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
実質的にアルカリイオンを含まないガラス組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を含む屈曲可能な背面板であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、屈曲可能な背面板と;
当該背面板の第一主要面上の保護層と;
当該背面板の第二主要面上の複数の電子部品と、
を含む、屈曲可能な電子デバイスアセンブリであって、当該背面板が、当該屈曲の際に当該背面板が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約25mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、
屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
上記複数の電子部品を覆う屈曲可能なカバーであって、約25μmから約125μmの厚さと、第一主要面と、第二主要面とを有する屈曲可能なカバーをさらに含み、
(a)少なくとも90%の光透過率および第一主要面を有する第一ガラス層と、
(b)当該第一ガラス層の当該第一主要面から当該第一ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第一ガラス層の第一主要面における少なくとも約100MPaの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含む、第三十七態様〜第四十三態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリであって、当該屈曲可能なカバーが、
(a)当該カバーが約25℃および約50%の相対湿度で少なくとも60分間にわたって約25mmの曲げ半径において保持される場合に破損がないことと、
(b)当該カバーの第一主要面が、(i)約1GPa未満の弾性率を有するおよそ25μmの厚さの感圧性接着剤、および(ii)約10GPa未満の弾性率を有するおよそ50μmの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバーの当該第二主要面が、200μm直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約1.5kgf(約14.7N)を超える貫入抵抗性と、
(c)8H以上の鉛筆硬度と、
によって特徴付けられる、屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
(a)少なくとも90%の光透過率および第一主要面を有する第二ガラス層と、
(b)第二ガラス層の第一主要面から第二ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第二ガラス層の第一主要面における少なくとも約100MPaの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含み、当該封入材がさらに、当該封入材が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約25mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第四十六態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
上記カバーの下方に位置されかつ上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、さらに複数の電子部品を封入するように構成された封入材と、
当該封入材の第一主要面上の保護層と、
をさらに含み、当該封入材が、
実質的にアルカリイオンを含有せず、少なくとも90%の光透過率を有するガラス組成と、
約40GPaから約100GPaの弾性率と、
約20μmから約100μmの最終厚さと、
当該封入材の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面と(この場合、当該主要面は、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる)、
屈曲の際に当該封入材が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約25mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことと、
によってさらに特徴付けられる、第四十四態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去、によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該屈曲の際に当該要素が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
少なくとも0.6MPa・m1/2のKIC破壊靱性、
約20μmから約100μmの厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリ。
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
ガラス要素屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該要素が約25℃および約50%の相対湿度において約15mmの曲げ半径による200,000サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
2%以上の破損確率での少なくとも1000MPaの曲げ強度、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該アセンブリに対して、当該第一主要面に積層された当該保護層の一部に10gf(約0.1N)においてキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも90%の残留強度によって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記保護層が、少なくとも5μmの厚さを有する、実施形態1〜4のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、実施形態1〜5のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記保護層が、接着層によって上記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、実施形態1〜5のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記ガラス要素の組成が、0.5モル%未満のLi2O、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのそれぞれを有する、実施形態1〜7のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記第一主要面と、当該第一主要面から最終厚さの半分までの間の上記要素の領域とが、約200nm以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、実施形態1〜8のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約40GPaから約65GPaである、実施形態1〜9のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
上記ガラス要素がさらに、約1010Pa・sの粘度における700℃から800℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、実施形態10に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
屈曲可能な電子デバイスアセンブリにおいて、
屈曲可能な背面板であって、
実質的にアルカリイオンを含まないガラス組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を含み、該主要面が、当該最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、屈曲可能な背面板と、
当該背面板の第一主要面上の保護層と、
当該背面板の第二主要面上の複数の電子部品と、
を含み、
当該背面板が、当該屈曲の際に当該背面板が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、実施形態12に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記背面板の組成が、0.5モル%未満のLi2O、Na2O、K2O、Rb2O、およびCs2Oのそれぞれを有する、実施形態12または13に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記電子部品が、少なくとも一つの薄膜トランジスタ素子または少なくとも一つのOLED素子を含む、実施形態12〜14のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記複数の電子部品を覆う屈曲可能なカバーであって、約25μmから約125μmの厚さと、第一主要面と、第二主要面とを有するカバーをさらに含み、
(a)少なくとも90%の光透過率および第一主要面を有する第一ガラス層と、
(b)当該第一ガラス層の当該第一主要面から当該第一ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第一ガラス層の第一主要面における少なくとも約100MPaの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、をさらに含み、
当該屈曲可能なカバーが、
(a)当該カバーが約25℃および約50%の相対湿度で少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径において保持される場合に破損がないことと、
(b)当該カバーの第一主要面が、(i)約1GPa未満の弾性率を有するおよそ25μmの厚さの感圧性接着剤、および(ii)約10GPa未満の弾性率を有するおよそ50μmの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバーの当該第二主要面が、200μm直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約1.5kgf(約14.7N)を超える貫入抵抗性と、
(c)8H以上の鉛筆硬度と、
によって特徴付けられる、実施形態12〜15のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
250μm以下の総厚さを有する、実施形態16に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、上記複数の電子部品を封入するように構成された封入材、
をさらに含む、実施形態12〜16のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記封入材が、約25μmから約125μmの厚さを有し、
(a)少なくとも90%の光透過率および第一主要面を有する第二ガラス層と、
(b)第二ガラス層の第一主要面から第二ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第二ガラス層の第一主要面における少なくとも約100MPaの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含み、当該封入材がさらに、当該封入材が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、実施形態18に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記第二ガラス層が、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成を有する、実施形態19に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
約375μm以下の総厚さを有する、実施形態19または20に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、さらに、上記複数の電子部品を封入するように構成された封入材と、
当該封入材の第一主要面上の保護層と、
をさらに含み、
当該封入材がさらに、
実質的にアルカリイオンを含有せず、少なくとも90%の光透過率を有するガラス組成、
約40GPaから約100GPaの弾性率、
約20μmから約100μmの最終厚さ、
当該封入材の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面(この場合、当該主要面は、最終厚さを少なくとも20μm上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる)、
当該屈曲の際に当該封入材が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないこと、
によってさらに特徴付けられる、実施形態12〜16のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
40、140、255、265 曲げ半径
50 ガラス要素
52、62、152 最終厚さ
54、154、254、254a、264、264a 第一主要面
56、156、256、256a、266、266a 第二主要面
60、160 欠陥を有さない領域
70、170 保護層
72、252、262、262a 厚さ
100 屈曲可能なスタックアセンブリ
150 背面板
180 電子部品
200、300 屈曲可能な電子デバイスアセンブリ
250 封入材
260 屈曲可能なカバー
260a ガラス層
258、268 圧縮応力領域
258a、268a 第一深さ
Claims (17)
- 折り畳み可能なディスプレイと、
前記折り畳み可能なディスプレイの使用者に面する部分の前記折り畳み可能なディスプレイの上に配置されたカバーガラス層であって、
20μmから100μmの範囲の厚さと、
40GPaから100GPaの範囲の弾性率を有するガラス材料と、
を備える物品。 - 前記ガラス材料が、57GPaから82GPaの範囲の弾性率を有することを特徴とする請求項1に記載の物品。
- 前記ガラス材料が、40GPaから65GPaの範囲の弾性率を有することを特徴とする請求項1または2に記載の物品。
- 前記カバーガラス層が融合線を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の物品。
- 前記ガラス材料が、アルカリ不含のガラス組成物からなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の物品。
- 前記ガラス材料が、アルカリを含有するガラス組成物からなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の物品。
- 前記ガラス材料が、アルミノケイ酸組成物、ホウケイ酸組成物、アルミノホウケイ酸組成物、またはケイ酸ガラス組成物からなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の物品。
- 前記ガラス材料が、64モル%〜69モル%のSiO2と、5モル%〜12モル%のAl2O3からなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層が、前記カバーガラス層の上面および前記カバーガラス層の底面のうちの少なくとも1つの圧縮応力を含み、
前記圧縮応力領域は、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオン交換された金属イオンを含み、
前記イオン交換金属イオンは、前記イオン交換金属イオンの原子半径より大きな原子半径を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の物品。 - 前記カバーガラス層は、屈曲の際に前記カバーガラス層が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約15mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層が、屈曲の際に前記カバーガラス層が約25℃および約50%の相対湿度において少なくとも60分間にわたって約5mmの曲げ半径に保持される場合に破損がないことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層が、当該カバーガラス層が約25℃および約50%の相対湿度において約15mmの曲げ半径による200,000サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことがないことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層の底面が、(i)約1GPa未満の弾性率を有するおよそ25μmの厚さの感圧性接着剤および(ii)約10GPa未満の弾性率を有するおよそ50μmの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバーガラス層の使用者に面する上面が、200μm直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約1.5kgfを超える貫入抵抗性によって特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層は、0.6MPa・m1/2のKIC破壊靭性を含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層は、8H以上の鉛筆硬度を含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の物品。
- 前記カバーガラス層は、前記カバーガラス層の屈曲の際に伸長される第一主表面と、前記屈曲時に実質的に圧縮状態にある第二主表面とを含み、
上記第一主要面と、当該第一主要面からカバーガラス層の厚さの半分までの間の上記カバーガラス層の領域とが、約200nm以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の物品。 - 前記カバーガラス層の使用者が面する上面に配置されたポリマー保護層からなる、請求項1から16のいずれか1項に記載の物品。
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