JP2022551954A - 折り曲げ可能な装置を作製する方法 - Google Patents

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Abstract

折り曲げ可能な装置は、厚み(T)と第1主要表面に沿って延在する複数の溝とを有する折り曲げ可能な基板を備えうる。溝間隔(Gs)は一対の溝間に画定される。前記複数の溝の第1の溝は溝深さ(Gd)と溝幅(Gw)を有する。幾つかの実施形態では、7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0。幾つかの実施形態では、(Gw/T)≧0.1、(Gs/T)≦1.5、0.3<(Gd/T)≦0.95。幾つかの実施形態では、中央容積で割った結合溝容積は約0.3以上でありうる。折り曲げ可能な装置を作製する方法は、ある量の溶融材料からリボンを引っ張り形成デバイスから離すステップを含む。方法はドロー方向に進むリボンの目標位置にレーザービームを当てリボンに溝を形成するステップを更に含む。幾つかの実施形態では、前記溝は複数の溝から成りうる。

Description

関連出願
本出願は、2019年10月14日に出願された米国仮特許出願第62/914762号及び2019年10月14日に出願された米国仮特許出願第62/914746号の米国特許法第119条の下の優先権の利益を主張するものであり、それぞれの内容全体を本明細書に援用する。
本開示は概ね、折り曲げ可能な装置及び作製方法、特に、折り曲げ可能な基板を備える折り曲げ可能な装置及び折り曲げ可能な装置を作製する方法に関する。
ガラスベース基板が、例えば表示用途、例えば液晶表示器(LCD)、電気泳動表示器(EPD)、有機発光ダイオード表示器(OLED)、プラズマ表示パネル(PDP)などで広く使用される。このような表示器は、例えば携帯電話、タブレット、ラップトップ、腕時計、装着型装置、及び/又はタッチ可能モニター又はディスプレイに組み込まれうる。
ガラスベース基板をレーザーで除去することでガラスベース基板に溝を形成することは知られている。溝が形成されると、ガラスベース基板は、レーザー形成された溝により折り曲げ軸に沿って折り曲げできる折り曲げ可能なガラスベース基板と成りうる。しかし、ガラスベース基板を除去することは、溝の近傍でガラスベース基板に表面損傷を生じうる。表面損傷はガラスベース基板を折り曲げる時に亀裂破損点として働き、従ってガラスベース基板の折り曲げ性を制限しうる。また、ガラスベース基板に溝を形成することは、時間がかかり複数のステップを含みうる。
表示器の折り曲げ可能なバージョンと折り曲げ可能な表示器に装着する折り曲げ可能な保護カバーを開発することが望まれている。折り曲げ可能な表示器及びカバーは良好な耐衝撃及び穿孔性を持つべきである。同時に、折り曲げ可能な表示器及びカバーは小さな最小曲げ半径(例えば、約10ミリメートル(mm)以下)を持つべきである。しかし、小さな最小曲げ半径を持つプラスチック表示器及びカバーは不十分な耐衝撃及び/又は穿孔性を持ちやすい。また、従来の知識は、小さな最小曲げ半径を持つ極薄ガラスベースシート(例えば、厚さ約75マイクロメートル(μm)以下)は不十分な耐衝撃及び/又は穿孔性を持ちやすいことを示唆する。また、良好な耐衝撃及び/又は穿孔性を持つより厚いガラスベースシート(例えば、125マイクロメートル超)は、比較的大きな最小曲げ半径(例えば、約30ミリメートル以上)を持ちやすい。
従って、小さな最小曲げ半径と良好な耐衝撃及び穿孔性を持つ折り曲げ可能な装置のための折り曲げ可能な基板(例えば、折り曲げ可能なガラスベース基板、折り曲げ可能なセラミックベース基板)を開発する必要がある。
折り曲げ可能な装置と、折り曲げ可能な基板を備える折り曲げ可能な装置を作製する方法とが本明細書に明記される。本開示の実施形態に係る装置は幾つかの技術的利点を提供しうる。本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な基板に複数の溝を備える装置は、溝のない折り曲げ可能な基板に比べて折り曲げ可能な基板の曲げ誘発応力を低減できる。低減された曲げ誘発応力は向上した折り曲げ性能という技術的利点を提供し、例えばより小さい有効最小曲げ半径(例えば、約10ミリメートル以下)を達成しうる。低減された曲げ誘発応力は、所定の有効曲げ半径のより厚い折り曲げ可能な基板の使用を可能にし、より厚い折り曲げ可能な基板は良好な耐衝撃及び/又は穿孔性を可能にしうる。約1.5以下の比(Gs/T)、約0.3から約0.95の範囲の比(Gd/T)、約0.3以上の比(Gw/T)、又はこれらの組み合わせを有する複数の溝を設けることは、低減された曲げ誘発応力を提供できる。式7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす複数の溝を折り曲げ可能な基板に設けることは、曲げ誘発応力低減を提供できる。結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)が約0.3以上となるように複数の溝を設けることは、曲げ誘発応力低減を提供できる。また、折り曲げ可能な基板(例えば、基板の中央部分)を化学的に強化することは、向上した有効最小曲げ半径及び/又は折り曲げ可能な基板の低減された損傷(例えば、破損及び/又は亀裂)の技術的利点を提供しうる。これは化学的強化による圧縮応力は引張り曲げ誘発力を打ち消しうるからである。また、中央部分を第2厚み及び有効最小曲げ半径(例えば、曲げ長さ)の約3倍以上(例えば、4.4倍)の幅とすることは、折り曲げ可能な装置の応力集中と損傷を低減しうる。光学的に透明な接着剤の屈折率を折り曲げ可能な基板の屈折率に合わせる(例えば、約0.1以内)ことは、折り曲げ可能な装置の光学的歪みを最小にしうる。
また、折り曲げ可能な装置を作る方法は基板(例えば、ガラスベース基板及び/又はセラミックベース基板)の表面損傷(従来技術ではできる場合がある)を低減又は無くしうる。幾つかの実施形態では、溝を形成するための基板の除去は、基板の目標位置にレーザービームを当てることで実行されうり、レーザービームを目標位置に最初当て始める時に基板の目標位置はセ氏500度(℃)以上の加熱温度である。基板の加熱温度はレーザー除去処置で生じた表面損傷を部分的に又は完全に修復するのを助けうる。レーザー除去時の目標位置の加熱温度は、基板の一部が流れ表面損傷又はレーザー除去処理で生じた他の残留欠陥を部分的に又は完全に消去及び/又は修復及び/又は低減するのを許しうる。また、溝はリボンを形成する方法に続いて形成され、溝を形成するステップを減らしうる。また、溝はリボン形成プロセスに続いて形成されるので、幾つかの実施形態では、溝形成後に個々の折り曲げ可能な基板をリボンから分離する代わりに、溝が既に形成された単一のリボンを格納ロールに巻き付けてもよい。後で、リボンは格納ロールから解かれ個々の折り曲げ可能な基板に分離されてもよい。従って、単一の格納ロールは容易に保管され、次に、個々の折り曲げ可能な基板を、望む時に、格納ロールから解かれたリボンから分離してもよい。また、格納ロールからリボンを解く時、中央部分の数は各個々の折り曲げ可能な基板に対して選択されてもよい。即ち、2つ折りの折り曲げ可能な基板、3つ折りの折り曲げ可能な基板、又は他の折り曲げ可能な基板構成を格納ロールからリボンを解く時に選択してもよい。
本開示の幾つかの実施形態が下記に説明され、様々な実施形態の特徴のいずれも単独で又は互いに組み合わせて使用されてよいことが理解される。
実施形態1:折り曲げ可能な装置は折り曲げ可能な基板の幅の方向に延在する軸の周りに折り曲げ可能な前記基板を備える。前記折り曲げ可能な基板は、第1主要表面、第2主要表面、及び前記第1主要表面と前記第2主要表面の間に画定された厚み(T)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記第1主要表面に沿って延在する複数の溝を備える中央部分を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記複数の溝のうち一対の溝間に画定された溝間隔(Gs)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記厚み(T)の方向の溝深さ(Gd)、前記折り曲げ可能な基板の幅の方向の溝長さ、及び前記折り曲げ可能な基板の前記幅に垂直な長さの方向の溝幅(Gw)を有する前記複数の溝の第1の溝を更に有する。7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす。
実施形態2:前記比(Gw/T)は約0.1以上である、実施形態1記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態3:前記比(Gs/T)は約1.5以下である、実施形態1及び2のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態4:前記比(Gd/T)は約0.3から約0.95の範囲内である、実施形態1~3のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態5:折り曲げ可能な装置は折り曲げ可能な基板の幅の方向に延在する軸の周りに折り曲げ可能な前記基板を備える。前記折り曲げ可能な基板は、第1主要表面、第2主要表面、及び前記第1主要表面と前記第2主要表面の間に画定された厚み(T)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記第1主要表面に沿って延在する複数の溝を備える中央部分を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記複数の溝のうち一対の溝間に画定された溝間隔(Gs)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記厚み(T)の方向の溝深さ(Gd)、前記折り曲げ可能な基板の幅の方向の溝長さ、及び前記折り曲げ可能な基板の前記幅に垂直な長さの方向の溝幅(Gw)を有する前記複数の溝の第1の溝を更に有する。溝幅(Gw)と厚み(T)の比(Gw/T)は約0.1以上である。溝間隔(Gs)と厚み(T)の比(Gs/T)は約1.5以下である。溝深さ(Gd)と厚み(T)の比(Gd/T)は約0.3から約0.95の範囲内である。
実施形態6:前記第1主要表面は第1平面に沿って延在し、前記第2主要表面は前記第1平面に平行な第2平面に沿って延在する、実施形態1~5のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。該折り曲げ可能な装置は前記複数の溝の各溝の前記第1平面で区切られ前記中央部分の外縁によって外接された容積の和から成る結合溝容積(Vg)を更に有する。該折り曲げ可能な装置は前記第1平面と前記第2平面の間に画定され前記中央部分の外縁によって外接された中央容積(Vc)を更に有する。前記結合溝容積(Vg)と前記中央容積(Vc)の比(Vg/Vc)は約0.3以上である。
実施形態7:折り曲げ可能な装置は折り曲げ可能な基板の幅の方向に延在する軸の周りに折り曲げ可能な前記基板を備える。前記折り曲げ可能な基板は、第1平面に沿って延在する第1主要表面、前記第1平面に平行な第2平面に沿って延在する第2主要表面、及び前記第1主要表面と前記第2主要表面の間に画定された厚み(T)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記第1主要表面に沿って延在する複数の溝を備える中央部分を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記複数の溝のうち一対の溝間に画定された溝間隔(Gs)を更に有する。前記折り曲げ可能な基板は、前記厚み(T)の方向の溝深さ(Gd)、前記折り曲げ可能な基板の幅の方向の溝長さ、及び前記折り曲げ可能な基板の前記幅に垂直な長さの方向の溝幅(Gw)を有する前記複数の溝の第1の溝を更に有する。該折り曲げ可能な装置は前記複数の溝の各溝の前記第1平面で区切られ前記中央部分の外縁によって外接された容積の和から成る結合溝容積(Vg)を更に有する。該折り曲げ可能な装置は前記第1平面と前記第2平面の間に画定され前記中央部分の外縁によって外接された中央容積(Vc)を更に有する。前記結合溝容積(Vg)と前記中央容積(Vc)の比(Vg/Vc)は約0.3以上である。
実施形態8:前記比(Vg/Vc)は約0.3から約0.6の範囲内である、実施形態6及び7のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態9:前記第1の溝は概ね真っ直ぐである、実施形態1~8のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態10:前記第1の溝は前記溝長さに垂直な断面輪郭であって、全溝長さに沿って等距離隔てた10個の位置で概ね同一の断面輪郭を有する、実施形態1~9のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態11:前記第1の溝は前記複数の溝の第2の溝と概ね平行である、実施形態1~10のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態12:前記厚み(T)は約100マイクロメートルから約3ミリメートルの範囲内である、実施形態1~11のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態13:前記第1の溝は溝表面によって画定され、前記溝表面と前記第2主要表面の間の最小距離は約20マイクロメートルから約100マイクロメートルの範囲内である、実施形態1~12のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態14:前記複数の溝の各溝は概ね同じ溝深さ(Gd)を有する、実施形態1~13のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態15:前記溝幅(Gw)は約20マイクロメートルから約200マイクロメートルの範囲内である、実施形態1~14のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態16:前記複数の溝の各溝は概ね同じ溝幅(Gw)を有する、実施形態1~15のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態17:前記溝長さは前記折り曲げ可能な基板の幅に等しい、実施形態1~16のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態18:前記複数の溝の各溝は概ね同じ溝長さを有する、実施形態1~17のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態19:前記複数の溝は概ね同一の溝である、実施形態1~18のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態20:前記折り曲げ可能な基板はセラミックベース基板から成る、実施形態1~19のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態21:前記折り曲げ可能な基板はガラスベース基板から成る、実施形態1~19のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態22:前記折り曲げ可能な基板は前記第2主要表面から第2圧縮深さまで延在する第2圧縮応力領域を有する、実施形態20又は21記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態23:前記折り曲げ可能な基板は前記第1主要表面から第1圧縮深さまで延在する第1圧縮応力領域を有する、実施形態22記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態24:前記第1圧縮応力領域の最大圧縮応力は約200メガパスカルから約1500メガパスカルの範囲内であり、前記第2圧縮応力領域の最大圧縮応力は約200メガパスカルから約1500メガパスカルの範囲内である、実施形態23記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態25:前記第1圧縮応力領域の最大応力は前記第2圧縮応力領域の最大応力と概ね等しい、実施形態24記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態26:前記第1圧縮深さは前記厚み(T)の約10%から約30%の範囲内であり、前記第2圧縮深さは前記厚み(T)の約10%から約30%の範囲内である、実施形態23~25のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態27:前記第1圧縮深さは前記第2圧縮深さと概ね等しい、実施形態26記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態28:前記折り曲げ可能な基板は約1ミリメートルから約10ミリメートルの範囲内の有効最小曲げ半径を有する、実施形態1~27のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態29:前記折り曲げ可能な基板は5ミリメートルの有効曲げ半径を達成する、実施形態28記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態30:前記折り曲げ可能な基板の長さ方向の前記中央部分の中央幅は約0.5ミリメートルから約50ミリメートルの範囲内である、実施形態1~29のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態31:前記第1主要表面に接触する第1接触表面を有する光学的に透明な接着剤を更に備え、前記光学的に透明な接着剤は前記第1の溝を満たす、実施形態1~30のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態32:前記折り曲げ可能な基板の屈折率と前記光学的に透明な接着剤の屈折率の差の大きさは約0.1以下である、実施形態31記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態33:剥離ライナーが前記光学的に透明な接着剤の第1接触表面と反対側の第2接触表面に接触する、実施形態30~32のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態34:表示器が前記光学的に透明な接着剤の第1接触表面と反対側の第2接触表面に接触する、実施形態30~32のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態35:前面、裏面、及び側面を有するハウジングを備える消費家電製品。前記消費家電製品は少なくとも部分的に前記ハウジング内に電気部品を備える。電気部品はコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含み、ディスプレイはハウジングの前面に又は前面の近くにある。消費家電製品はディスプレイ上に配置されたカバー基板を備える。ハウジングの一部又はカバー基板の少なくとも1つは、実施形態1~34のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置を備える。
実施形態36:折り曲げ可能な装置を作製する方法は、ある量の溶融材料からリボンをドロー方向に進むように引っ張り形成デバイスから離すステップを含む。前記方法はレーザーからレーザービームを放出するステップと、ドロー方向に進むリボンの目標位置にレーザービームを当てリボンに溝を形成するステップを更に含む。前記リボンは前記溝を備える折り曲げ可能な基板を形成する。前記折り曲げ可能な基板の厚みは前記折り曲げ可能な基板の第1主要表面と、前記第1主要表面と反対側の第2主要表面の間に画定される。前記折り曲げ可能な基板の前記溝は前記厚みの方向の溝深さを有し、前記溝深さは約10マイクロメートルから前記折り曲げ可能な基板の前記厚みの約95%までの範囲内である。
実施形態37:前記溝を形成するステップは複数の溝を形成することから成り、前記目標位置に当てることは、前記リボンの複数の目標位置に前記レーザービームを当てることから成る、実施形態36記載の方法。
実施形態38:前記レーザービームは複数のレーザービームから成り、前記目標位置に当てる間、前記各レーザービームは前記複数の目標位置のうち対応する目標位置に当たる、実施形態37記載の方法。
実施形態39:前記溝を形成するステップは、前記ドロー方向を横切る方向に前記レーザービームを走査することを含む、実施形態36~38のいずれかに記載の方法。
実施形態40:前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に、前記目標位置はセ氏500度(℃)以上の温度である、実施形態36~39のいずれかに記載の方法。
実施形態41:前記レーザービームは約1マイクロメートル(μm)から約20マイクロメートルの範囲内の波長を有する、実施形態36~40のいずれかに記載の方法。
実施形態42:前記レーザーは二酸化炭素(CO)レーザー又は一酸化炭素(CO)レーザーから成る、実施形態36~41のいずれかに記載の方法。
実施形態43:前記リボンに引っ張りローラを接触させ前記リボンを引っ張るステップを更に含み、前記目標位置に当てる間、前記目標位置は前記形成デバイスと前記引っ張りローラの間に位置する、実施形態36~42のいずれかに記載の方法。
実施形態44:前記リボンの前記目標位置は、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に、約10パスカル秒から約106.6パスカル秒の範囲の粘度を有する、実施形態36~43のいずれかに記載の方法。
実施形態45:前記目標位置に前記レーザービームを当てることは、前記目標位置の粘度を減少させることで前記目標位置において前記リボンの厚みを減少させる、実施形態36~43のいずれかに記載の方法。
実施形態46:前記リボンの前記目標位置は、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に、約1011パスカル秒から約1014パスカル秒の範囲の粘度を有する、実施形態36~40のいずれかに記載の方法。
実施形態47:前記リボンに引っ張りローラを接触させ前記リボンを引っ張るステップを更に含み、前記引っ張りローラは前記目標位置と前記形成デバイスの間に位置する、実施形態36~40及び46のいずれかに記載の方法。
実施形態48:前記目標位置に前記レーザービームを当てることは、前記目標位置において前記リボンを除去して前記溝を形成する、実施形態36~40、46、及び47のいずれかに記載の方法。
実施形態49:光学的に透明な接着剤の第1接触表面を前記第1主要表面に接触させるステップを更に含む実施形態36~48のいずれかに記載の方法。
実施形態50:前記光学的に透明な接着剤は前記溝を満たす、実施形態49記載の方法。
実施形態51:表示器を前記光学的に透明な接着剤の第2接触表面に接着させるステップを更に含む実施形態49及び50のいずれかに記載の方法。
実施形態52:剥離ライナーを前記光学的に透明な接着剤の第2接触表面に接着するステップを更に含む実施形態49及び50のいずれかに記載の方法。
実施形態53:前記折り曲げ可能な基板を化学的に強化するステップを更に含む実施形態36~52のいずれかに記載の方法。
実施形態54:前記折り曲げ可能な基板はセラミックベース基板から成る、実施形態36~53のいずれかに記載の方法。
実施形態55:前記折り曲げ可能な基板はガラスベース基板から成る、実施形態36~53のいずれかに記載の方法。
実施形態56:折り曲げ可能な装置を作製する方法は、リボンをセ氏500度(℃)以上の加熱温度に加熱するステップを含む。この方法はレーザーからレーザービームを放出し、前記リボンの目標位置に前記レーザービームを当て前記リボンに溝を形成するステップを更に含む。前記リボンは折り曲げ可能な基板を形成し、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に前記折り曲げ可能な基板の前記目標位置は前記加熱温度である。前記折り曲げ可能な基板の厚みは前記折り曲げ可能な基板の第1主要表面と、前記第1主要表面と反対側の第2主要表面の間に画定される。前記折り曲げ可能な基板の前記溝は前記厚みの方向の溝深さを有し、前記溝深さは約10マイクロメートルから前記折り曲げ可能な基板の前記厚みの約95%までの範囲内である。
実施形態57:前記溝を形成するステップは複数の溝を形成することから成り、前記目標位置に当てることは、前記リボンの複数の目標位置に前記レーザービームを当てることから成る、実施形態56記載の方法。
実施形態58:前記レーザービームは複数のレーザービームから成り、前記目標位置に当てる間、前記各レーザービームは前記複数の目標位置のうち対応する目標位置に当たる、実施形態57記載の方法。
実施形態59:前記リボンの前記目標位置は、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に、約1011パスカル秒から約1014パスカル秒の範囲の粘度を有する、実施形態56~58のいずれかに記載の方法。
実施形態60:前記目標位置に前記レーザービームを当てることは、前記目標位置において前記リボンを除去して前記溝を形成する、実施形態56~59のいずれかに記載の方法。
実施形態61:光学的に透明な接着剤の第1接触表面を前記第1主要表面に接触させるステップを更に含む実施形態56~60のいずれかに記載の方法。
実施形態62:前記光学的に透明な接着剤は前記溝を満たす、実施形態61記載の方法。
実施形態63:表示器を前記光学的に透明な接着剤の第2接触表面に接着させるステップを更に含む実施形態61及び62のいずれかに記載の方法。
実施形態64:剥離ライナーを前記光学的に透明な接着剤の第2接触表面に接着するステップを更に含む実施形態61及び62のいずれかに記載の方法。
実施形態65:前記折り曲げ可能な基板を化学的に強化するステップを更に含む実施形態56~64のいずれかに記載の方法。
実施形態66:前記折り曲げ可能な基板はセラミックベース基板から成る、実施形態56~65のいずれかに記載の方法。
実施形態67:前記折り曲げ可能な基板はガラスベース基板から成る、実施形態56~65のいずれかに記載の方法。
本開示の実施形態の上記及び他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して下記の詳細な説明が読まれる時、より良く理解される。
本開示の幾つかの実施形態に係る折り曲げ可能な装置を作製するための装置を概略的に示す。 図1の線2‐2に沿った装置の断面図を示す。 図2の3の拡大図である。 本開示の幾つかの他の実施形態に係る折り曲げ可能な装置を作製するための他の装置である。 本開示の幾つかの実施形態に係る図2~4の線5‐5に沿った装置の実施形態の断面図を示す。 本開示の幾つかの実施形態に係る図2~4の線5‐5に沿った装置の他の実施形態の断面図を示す。 本開示の幾つかの実施形態に係る図2~4の線5‐5に沿った装置の更に他の実施形態の断面図を示す。 本開示の方法で作られた折り曲げ可能な基板の実施形態の上面図である。 図8の線9‐9に沿った折り曲げ可能な基板の端面図である。 本開示の方法で作られた折り曲げ可能な装置の実施形態の断面図である。 本開示の方法で作られた折り曲げ可能な装置の他の実施形態の断面図である。 結合溝容積と中央容積の比の関数としての応力比を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が0.13の場合の溝深さ及び溝幅の関数として応力変化を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が0.33の場合の溝深さ及び溝幅の関数として応力変化を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が0.67の場合の溝深さ及び溝幅の関数として応力変化を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が1.00の場合の溝深さ及び溝幅の関数として応力変化を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が1.33の場合の溝深さ及び溝幅の関数として応力変化を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が0.133の場合の溝幅と厚みの比の関数としての応力比を例示するグラフである。 溝間隔・厚み比が1.33の場合の溝幅と厚みの比の関数としての応力比を例示するグラフである。 本開示の実施形態に係る溝を有するガラスベースリボンを形成する方法を例示するフローチャートである。 本開示の方法で作られた折り曲げ可能な基板の他の実施形態の上面図である。 図21の線22‐22に沿った折り曲げ可能な基板の端面図である。 故障モード試験のための衝撃装置である。 本開示の方法で作られた折り曲げ可能な装置の実施形態の断面図である。 幾つかの実施形態に係る消費家電装置例の概略平面図である。 図25の消費家電装置例の概略斜視図である。
本開示を通して、図面はある態様を強調するために使用される。即ち、特に明記されない限り、図面に示された別々の領域、部分、及び基板の相対的サイズは実際の相対的サイズに比例していると考えるべきでない。
代表的な実施形態が示された添付の図面を参照しながら、実施形態をより完全に下記に記述する。可能ならいつでも、同じ又は類似の部品を指すために同じ符号を全図面に亘って使用する。しかし、請求項は様々な実施形態の多くの異なる態様を含みうり本明細書に明記された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
図8~11は本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な装置801、1001、及び1101の図を示し、図21~24は本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な装置2101、2302、及び2401の図を示す。そうでないと明示されない限り折り曲げ可能な装置の実施形態の特徴の説明は、本開示のどんな実施形態の対応する特徴にも等しく当てはまりうる。例えば、本開示を通して同一の符号は、幾つかの実施形態では、特定された特徴は互いに同じであり1つの実施形態の特定された特徴の説明は、本開示の他の実施形態のいずれの特定された特徴にも等しく当てはまりうる。
幾つかの実施形態では、図8~11に示すように、折り曲げ可能な装置801、1001、及び1101は折り曲げ可能な基板803を備えうる。幾つかの実施形態では、図21~24に示すように、折り曲げ可能な装置2101は折り曲げ可能な基板2103を備えうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803及び/又は2103は、8H以上、例えば9H以上の鉛筆硬度を有するガラスベース基板及び/又はセラミックベース基板であってよい。
本開示を通して、「ガラスベース」材料は冷えてガラス又はガラスセラミックに成りうる又は既に冷えてガラス又はガラスセラミックに成った材料、及び/又は更なる処理後にガラスセラミックに成る材料と考えられる。ガラスセラミックは1つ以上の結晶相、及び非晶質残留ガラス相を有する。ガラスベース材料は非晶質材料(例えば、ガラス)及び任意選択で1つ以上の結晶質材料(例えば、セラミック)を含んでもよい。酸化リチウムを含まない又は含む複数の代表的なガラスベース材料は、ソーダ石灰ガラス、アルカリ・アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸塩ガラス、アルカリ含有アルミノホウケイ酸塩ガラス、アルカリ含有リンケイ酸塩ガラス、及びアルカリ含有アルミノリンケイ酸塩ガラスから成る。1つ以上の実施形態では、ガラスベース材料はモルパーセント(モル%)で約40モル%から約80モル%の範囲内のSiO、約10モル%から約30モル%の範囲内のAl、0モル%から約10モル%の範囲内のB、0モル%から約5モル%の範囲内のZrO、0モル%から約15モル%の範囲内のP、0モル%から約2モル%の範囲内のTiO、0モル%から約20モル%の範囲内のRO、及び0モル%から約15モル%の範囲内のROを含んでよい。本書で使用するように、ROはアルカリ金属酸化物、例えば、LiO、NaO、KO、RbO、及びCsOを指しうる。本書で使用するように、ROはMgO、CaO、SrO、BaO及びZnOを指しうる。幾つかの実施形態では、ガラスベース基板は任意選択でNaSO、NaCl、NaF、NaBr、KSO、KCl、KF、KBr、As、Sb、SnO、Fe、MnO、MnO、MnO、Mn、Mn、Mnのそれぞれを0モル%から約2モル%の範囲内で更に含んでもよい。「ガラスセラミック」は制御されたガラス結晶化により作られた材料を含む。幾つかの実施形態では、ガラスセラミックは約1%~約99%結晶化度を有する。適切なガラスセラミックの例は、LiO‐Al‐SiOシステム(即ち、LASシステム)ガラスセラミック、MgO‐Al‐SiOシステム(即ち、MASシステム)ガラスセラミック、ZnO×Al×nSiO(即ち、ZASシステム)、及び/又はβ‐石英固溶体、β‐リシア輝石、菫青石、葉長石、及び/又はリチウム二ケイ酸塩を含む主要結晶相を含むガラスセラミックを含んでよい。ガラスセラミック基板は化学強化処理を使って強化されてもよい。1つ以上の実施形態では、MASシステムガラスセラミック基板はLiSO溶融塩内で強化されてもよく、2LiのMg2+との交換が起こりうる。
本開示を通して、「セラミックベース」材料はセラミック及びガラスセラミック両方を含み、ガラスセラミックは1つ以上の結晶相、及び非晶質残留ガラス相を有する。幾つかの実施形態では、セラミックベース材料はガラスベース材料を加熱してセラミック(例えば、結晶質)部分を形成することで形成される。他の実施形態では、セラミックベース材料は結晶相の形成を容易にしうる1つ以上の核形成剤を含んでもよい。幾つかの実施形態では、セラミックベース材料は1つ以上の酸化物、窒化物、オキシ窒化物、炭化物、ホウ化物、及び/又はケイ化物を含みうる。セラミック酸化物の実施形態は、酸化ジルコニウム(ZrO)、ジルコン酸化ジルコニウム(ZrSiO)、アルカリ金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム(NaO))、アルカリ土類金属酸化物(例えば、酸化マグネシウム(MgO))、二酸化チタン(TiO)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化イットリウム(Y)、酸化鉄、酸化ベリリウム、酸化バナジウム(VO)、溶融石英、ムライト(酸化アルミニウムと二酸化ケイ素の化合物を含む鉱物)、及びスピネル(MgAl)を含む。セラミック窒化物の実施形態は、窒化ケイ素(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム(GaN)、窒化ベリリウム(Be)、窒化ホウ素(BN)、窒化タングステン(WN)、窒化バナジウム、アルカリ土類金属窒化物(例えば、窒化マグネシウム(Mg))、窒化ニッケル、及び窒化タンタルを含む。オキシ窒化物セラミックの実施形態は、オキシ窒化ケイ素、オキシ窒化アルミニウム、及びSiAlON(酸化アルミニウムと窒化ケイ素の化合物でSi12-m-nAlm+n16-n、Si6-nAl8-n、又はSi2-nAl1+n2-nなどの化学式を有しうり、m、n、及び下付き文字式は全て非負整数である)を含む。炭化物及び炭素含有セラミックの実施形態は、炭化ケイ素(SiC)、炭化タングステン(WC)、炭化鉄、炭化ホウ素(BC)、アルカリ金属炭化物(例えば、炭化リチウム(Li))、アルカリ土類金属炭化物(例えば、炭化マグネシウム(Mg))、及び黒鉛を含む。ホウ化物の実施形態は、ホウ化クロム(CrB)、ホウ化モリブデン(Mo)、ホウ化タングステン(W)、ホウ化鉄、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム(ZrB)、ホウ化ハフニウム(HfB)、ホウ化バナジウム(VB)、ホウ化ニオブ(NbB)、及びホウ化ランタン(LaB)を含む。ケイ化物の実施形態は、二ケイ化モリブデン(MoSi)、二ケイ化タングステン(WSi)、二ケイ化チタン(TiSi)、ケイ化ニッケル(NiSi)、アルカリ土類ケイ化物(例えば、ケイ化ナトリウム(NaSi))、アルカリ金属ケイ化物(例えば、ケイ化マグネシウム(MgSi))、二ケイ化ハフニウム(HfSi)、及びケイ化白金(PtSi)を含む。
本開示を通して、「リボン」は冷えてガラス又はガラスセラミックリボンに成ったリボン、又は室温に冷却されるとガラス又はガラスセラミックリボンの形態であるリボンを含む。また、本開示を通して、「折り曲げ可能な基板」は、1つ以上の溝(例えば、1つの溝又は複数の溝)を持つガラスベースリボン及び/又はセラミックベースリボンであって、溝によって室温での折り曲げ性を与えられたガラスベースリボン及び/又はセラミックベースリボンであると見なされる。折り曲げ可能な基板は折り曲げ可能なガラスベース基板(例えば、折り曲げ可能なガラス基板、折り曲げ可能なガラスセラミック基板)及び/又は折り曲げ可能なセラミックベース基板(例えば、折り曲げ可能なセラミック基板、折り曲げ可能なガラスセラミック基板)を含みうる。本開示を通して、「ガラスベースリボン」、「折り曲げ可能なガラスベースリボン」、「セラミックベースリボン」、及び/又は「折り曲げ可能なセラミックベースリボン」はまた、そのリボンが折り曲げ性を与える1つ以上の溝(例えば、1つの溝又は複数の溝)を備える場合、「折り曲げ可能な基板」を指すことがある。
幾つかの実施形態では、図9~11に示すように、折り曲げ可能な基板803は第1主要表面903及び第1主要表面903と反対側の第2主要表面905を有しうる。図示のように、どんな溝も除くと第1主要表面903は第1平面907に沿って延在する平面状表面から成りうる。第2主要表面905は第2平面909に沿って延在する平面状表面から成りうる。幾つかの実施形態では、図示のように、第2平面909は第1平面907に概ね平行でありうる。幾つかの実施形態では図示のように、基板厚901(T)は第1主要表面903と第2主要表面905の間に画定されうる。他の実施形態では、図示のように、基板厚901は第1平面907と第2平面909の間で測られうる。幾つかの実施形態では、基板厚901は折り曲げ可能な基板803の長さ805及び/又は幅807に亘って概ね均一でありうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803及び/又は折り曲げ可能な装置801、1001、及び1101は、折り曲げ可能な基板803の幅807の方向(809)に延びる折り曲げ軸811の周りに折り曲げ可能でありうる。図8に示すように、折り曲げ可能な基板803の幅807は、折り曲げ可能な基板803の折り曲げ軸811の方向(809)に延在し、折り曲げ可能な基板803の長さ805は、折り曲げ軸811の方向809に垂直な方向(813)に延在しうる。本開示を通して、折り曲げ可能な基板803の幅807は、折り曲げ可能な装置801、1001、及び1101の折り曲げ軸811の方向(809)の折り曲げ可能な基板803の両縁間の寸法と見なされる。また、本開示を通して、折り曲げ可能な基板803の長さ805は、折り曲げ可能な装置801、1001、及び1101の折り曲げ軸811の方向809に垂直な方向(813)の折り曲げ可能な基板803の両縁間の寸法と見なされる。
図21、22に示すように、折り曲げ可能な基板2103は、折り曲げ可能な基板2103の第1主要表面2203と第1主要表面2203と反対側の第2主要表面2205の間に画定された基板厚2201を有しうる。図22に示すように、幾つかの実施形態では、第1主要表面2203は第1平面2207に沿って延在する平面状表面から成りうる。幾つかの実施形態では、第2主要表面2205は第1平面2207に平行でありうる第2平面2209に沿って延在する平面状表面から成りうる。図22に示すように、第1主要表面2203は第2主要表面2205に概ね平行であり、基板厚2201は折り曲げ可能な基板2103の長さ2105及び幅2107に亘って均一でありうる。図21に示すように、折り曲げ可能な基板2103の幅2107は、折り曲げ可能な基板2103の折り曲げ軸2111の方向(2109)に延在し、折り曲げ可能な基板2103の長さ2105は折り曲げ軸2111の方向2109に垂直な方向(2113)に延在する。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103の基板厚901又は2201は耐穿孔性を与えるのに十分に大きくてよい。例えば、基板厚901又は2201は約80マイクロメートル(μm)以上、約100μm以上、約125μm以上、約200μm以上、約500μm以上、約3ミリメートル(mm)以下、約2mm以下、約1mm以下、約500μm以下、又は約300μm以下でありうる。幾つかの実施形態では、基板厚901又は2201は約80μmから約3mmの範囲、約80μmから約2mmの範囲、約80μmから約1mmの範囲、約80μmから約500μmの範囲、約100μmから約500μmの範囲、約125μmから約500μmの範囲、約200μmから約500μmの範囲、約200μmから約300μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。本開示を通して、折り曲げ可能な基板の厚みは、第1主要表面上の位置における折り曲げ可能な基板の第1主要表面(例えば、第1平面)と第2主要表面(例えば、第2平面)の最短距離と見なされる。例えば、図9に示すように、各主要表面903、905が平面状主要表面から成り第1主要表面903が第2主要表面905に平行である実施形態では、基板厚901は、折り曲げ可能な基板803の長さ805及び幅807に沿った第1主要表面903上の各位置において第1主要表面903に垂直な厚み方向(902)に延在する。同様に、図22に示すように、各主要表面2203、2205が平面状主要表面から成り第1主要表面2203が第2主要表面2205に平行である実施形態では、基板厚2201は、折り曲げ可能な基板2103の長さ2105及び幅2107に沿った第1主要表面2203上の各位置において第1主要表面2203に垂直な厚み方向(2202)に延在する。
幾つかの実施形態では、図8~11に示すように、複数の溝815(例えば、2つ以上の溝)が折り曲げ可能な基板803の第1主要表面903に延在しうる。幾つかの実施形態では、図8~11に示すように、複数の溝815(例えば、2つ以上の溝)が折り曲げ軸811の方向(809)に形成されてよい。幾つかの実施形態では、図示のように、複数の溝815の第1溝は概ね真っ直ぐでありうる。他の実施形態では、図示のように、複数の溝815の第2溝は、複数の溝815の第1溝に概ね平行でありうる。更に他の実施形態では、複数の溝815の全ての溝は互いに概ね平行でありうる。
本書で使用されるように、折り曲げ可能な基板803の中央部分820は、図8に示すように、折り曲げ可能な基板803の複数の溝815の両端の溝の外縁間の領域と定義される。従って、複数の溝815は折り曲げ可能な基板803の中央部分820に位置しうる。本書で使用されるように、中央部分820の中央幅819は、折り曲げ可能な基板803の長さ805の方向(813)に互いに最も遠く離れた両端の溝の外縁間の最大距離と定義される。幾つかの実施形態では、中央幅819は約0.5mm以上、約2mm以上、約10mm以上、約50mm以下、約30mm以下、約20mm以下、又は約10mm以下でありうる。幾つかの実施形態では、中央幅819は約0.5mmから約50mmの範囲、約2mmから約50mmの範囲、約10mmから約30mmの範囲、約10mmから約20mmの範囲、約0.5mmから約10mmの範囲、約2mmから約10mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
幾つかの実施形態では、図8、9に示すように、複数の溝815のうち一対の隣接する溝は溝間隔817(Gs)だけ互いに離れていてよい。本書で使用されるように、溝間隔は一対の隣接する溝間の平均距離と定義され、溝の長さに沿った所定の位置における距離は、その位置における対応する隣接する溝表面間の最小距離として測られる。他の実施形態では、溝間隔817(Gs)と基板厚901(T)の比(Gs/T)は約1.5以下であり、図18、19に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。他の実施形態では、溝間隔817と基板厚901の比(Gs/T)は約0.1以上、約0.3以上、約0.5以上、約1.7以下、約1.5以下、約1.2以下、又は約1以下でありうる。他の実施形態では、溝間隔817と基板厚901の比(Gs/T)は約0.1から1.7の範囲、約0.3から約1.7の範囲、約0.3から約1.5の範囲、約0.5から約1.5の範囲、約0.5から約1.2の範囲、約0.5から約1の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、溝間隔817は約1mmから約10mmの範囲、約2mmから約10mmの範囲、約2mmから約8mmの範囲、約2mmから約5mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝のうち各一対の隣接する溝間の溝間隔817は概ね同じでありうる。幾つかの実施形態では、各一対の隣接する溝815間の溝間隔817は同一でありうるが、他の実施形態では、複数の溝815のうち1つ以上の対の隣接する溝間に異なる間隔が設けられてもよい。図8に示すように、中央部分820の中央幅819は折り曲げ可能な基板803の長さ805の方向(813)に延在し、約0.5mmから約5mmでありうる。複数の溝815が両端の溝間に設けられ、溝間隔817(Gs)だけ互いに離れた隣接する溝から成ってよい。
図9に示すように、複数の溝815の1つは溝表面913を有する。本書で使用されるように、複数の溝815の1つの溝深さ911(Gd)は、基板厚901の厚み方向(902)に測った折り曲げ可能な基板803の第1平面907と溝の溝表面913の最大距離と定義される。幾つかの実施形態では、溝深さ911は基板厚901より小さく、1つ以上の溝815(例えば、複数の溝815の全て)の溝深さ911は約3μm以上、約10μm以上、約30μm以上、約90μm以上、約1.5mm以下、約1mm以下、又は約0.5mm以下でありうる。幾つかの実施形態では、溝深さ911は基板厚901より小さく、1つ以上の溝815(例えば、複数の溝815の全て)の溝深さ911は約3μmから約1.5mmの範囲、約10μmから約1.5mmの範囲、約30μmから約1.5mmの範囲、約30μmから約1mmの範囲、約90μmから約1mmの範囲、約90μmから約0.5mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝815のその長さに沿った溝深さ911は、約10μmから折り曲げ可能な基板803の基板厚901の約95%までの範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、溝深さ911(Gd)と折り曲げ可能な基板803の基板厚901(T)の比(Gd/T)は約0.3以上(例えば、約0.3から約0.95)であり、図18、19に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。幾つかの実施形態では、溝深さ911と折り曲げ可能な基板803の基板厚901の比(Gd/T)は約0.1以上、約0.25以上、約0.3以上、約0.4以上、約0.6以上、約0.98以下、約0.95以下、約0.9以下、又は約0.85以下でありうる。幾つかの実施形態では、溝深さ911と折り曲げ可能な基板803の基板厚901の比(Gd/T)は約0.1から約0.98の範囲、約0.1から約0.95の範囲、約0.25から約0.95の範囲、約0.25から約0.9の範囲、約0.3から約0.9の範囲、約0.3から約0.85の範囲、約0.4から約0.85の範囲、約0.6から約0.85の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、図9~11に示すように、各溝815は概ね同じ溝深さ911を有しうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815のうち1つ以上の溝(例えば、全ての溝)は、上記比の1つ以上内の比(Gd/T)を有してよい。
幾つかの実施形態では、各溝815において残留厚み915は、基板厚901の厚み方向(902)に測った折り曲げ可能な基板803の第2主要表面905(例えば、第2平面909)とその溝815の溝表面913の最小距離と定義されうる。他の実施形態では、残留厚み915は折り曲げ可能な基板803の基板厚901の約30%以上(例えば、約30%から約95%)であり、図18、19に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。他の実施形態では、1つ以上の溝815(例えば、各溝815)における残留厚み915は約10μm以上、約20μm以上、約40μm以上、約60μm以上、約200μm以下、約100μm以下、約80μm以下、又は約60μm以下でありうる。他の実施形態では、1つ以上の溝815(例えば、各溝815)における残留厚み915は約10μmから約200μmの範囲、約20μmから約200μmの範囲、約20μmから約100μmの範囲、約40μmから約100μmの範囲、約40μmから約80μmの範囲、約60μmから約80μmの範囲、約10μmから約60μmの範囲、約20μmから約60μmの範囲、約40μmから約60μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
幾つかの実施形態では、図9に示すように、複数の溝815の各溝は、折り曲げ可能な基板803の長さ805の方向(813)に測った溝幅821(Gw)を有しうる。幾つかの実施形態では、溝幅821は折り曲げ可能な基板803の折り曲げ軸811の方向809に垂直な方向(813)に延在してよい。幾つかの実施形態では、1つ以上の溝815(例えば、各溝815)の溝幅821は、約10μm以上、約20μm以上、約40μm以上、約60μm以上、約600μm以下、約200μm以下、約100μm以下、又は約80μm以下でありうる。幾つかの実施形態では、1つ以上の溝815(例えば、各溝815)の溝幅821は、約10μmから約600μmの範囲、約20μmから約600μmの範囲、約20μmから約200μmの範囲、約40μmから約200μmの範囲、約40μmから約100μmの範囲、約60μmから約100μmの範囲、約60μmから約80μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の各溝の溝幅821は同一であるが、他の実施形態では、個々の溝は異なる溝幅821(例えば、20μmから約200μmの範囲内)を有してもよい。図示のように、幾つかの実施形態では、溝815の長さは、溝幅821に垂直な折り曲げ軸811の方向(809)に一本の溝として延在しうる。図示のように、溝815はまた、折り曲げ可能な基板803の全幅807に亘って延在しうる。図示されないが、他の実施形態では、溝815は断続的に延在しうり、及び/又は折り曲げ可能な基板の全幅未満に亘って延在しうる。
幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つの溝幅821(Gw)と折り曲げ可能な基板803の基板厚901(T)の比(Gw/T)は約0.1以上であり、図18、19に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つの溝幅821と折り曲げ可能な基板803の基板厚901の比(Gw/T)は約0.05以上、約0.1以上、約0.2以上、約0.4以上、約0.6以上、約5以下、約2以下、又は約1以下でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つの溝幅821と折り曲げ可能な基板803の基板厚901の比(Gw/T)は約0.05から約5の範囲、約0.1から約5の範囲、約0.1から約2の範囲、約0.2から約2の範囲、約0.2から約1の範囲、約0.4から約1の範囲、約0.6から約1の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つは、その長さに沿って概ね同じ溝幅821を有しうる。幾つかの実施形態では、各溝815は概ね同じ溝幅821を有しうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815のうち1つ以上の溝(例えば、全ての溝)は、上記比の1つ以上内の比(Gw/T)を有してよい。
幾つかの実施形態では、図8に示すように、複数の溝815の1つは、折り曲げ可能な基板803の幅807の方向(809)に測った溝長さ823を有しうる。幾つかの実施形態では、図示のように、溝長さ823は折り曲げ可能な基板803の幅807に概ね等しくてよい。幾つかの実施形態では、溝長さ823と折り曲げ可能な基板803の幅807の比は約0.05以上、約0.1以上、約0.25以上、1以下、約0.9以下、又は約0.75以下でありうる。幾つかの実施形態では、溝長さ823と折り曲げ可能な基板803の幅807の比は約0.05から1の範囲、約0.1から1の範囲、約0.1から約0.9の範囲、約0.25から約0.9の範囲、約0.25から約0.75の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の各溝は、概ね同じ溝長さ823を有してよい。
幾つかの実施形態では、図9に示すように、複数の溝815の1つの溝の断面輪郭は曲面から成りうる。他の実施形態では、図示のように、溝表面913は曲面から成ってよい。他の実施形態では、曲面は楕円曲面でありうる。他の実施形態では、曲面は円曲面でありうる。他の実施形態では、図9に点線917で示すように、曲面は複数の曲線線分から成りうる。更に他の実施形態では、曲面は滑らかな面から成りうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つの溝の断面輪郭は滑らかな面から成りうる。幾つかの実施形態では、溝表面913は滑らかな面から成りうる。本書で使用されるように、滑らかな面は、連続一次導関数を持つ連続曲線によって近似されうる断面輪郭を有する表面を意味する。幾つかの実施形態では、複数の溝815の1つの溝の断面輪郭は、全溝長さに沿って等間隔の10個の位置において概ね同一でありうる。他の実施形態では、複数の溝815の1つの溝の断面輪郭は、全溝長さに沿って等間隔の20個の位置において概ね同一でありうる。更に他の実施形態では、複数の溝815の1つの溝の断面輪郭は、溝長さ上の全ての位置において概ね同一でありうる。幾つかの実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね同じ断面輪郭を有しうる。
幾つかの実施形態では、図8~11に示すように、複数の溝815の各溝は概ね同一でありうる。他の実施形態では、複数の溝815は概ね同一の溝でありうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね同じ溝長さ823を有しうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね真っ直ぐでありうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は互いに概ね平行でありうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は折り曲げ軸811に概ね平行でありうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね同じ溝幅821を有しうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね同じ溝深さ911を有しうる。他の実施形態では、複数の溝815の各溝は概ね同じ断面輪郭を有しうる。
図示のように、断面開口セグメントは第1主要表面903の対向する遷移点におけるセグメントと、溝815の溝幅821を画定する溝表面913の断面輪郭とを含む。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝815の溝深さ911は同じ深さでありうるが、他の実施形態では、個々の溝は異なる深さを有してもよい。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝815の溝深さ911は溝815の長さに亘って均一でありうるが、他の実施形態では、不均一な深さを有してもよい。図示のように、溝表面913は折り曲げ軸811の方向809に垂直な断面の円弧形状の輪郭を有しうるが、他の実施形態では、他の形状であってもよい。また、幾つかの実施形態では、点線917で示されるように、溝表面913は第1主要表面903への曲線的遷移を有してもよい。溝の長さに沿って均一な溝深さとすることは、厚みが増加する及び/又は厚みが減少する局所点における応力集中を低減する(例えば、最小にする、防ぐ)ことで向上した折り曲げ性能を提供しうる。
本開示を通して、結合溝容積(Vg)は複数の溝815の各溝の第1平面907で区切られ中央部分820の外縁によって外接された容積の和を意味する。本書で使用されるように、溝の容積は中央部分820の外縁によって外接された溝表面913と第1平面907の間の容積と定義される。本開示を通して、中央容積(Vc)は中央部分820の外縁によって外接され第1平面907と第2平面909の間に画定された容積を意味する。 幾つかの実施形態では、結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)は約0.3以上でありうり、図12に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。幾つかの実施形態では、結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)は約0.25以上、約0.3以上、約0.4以上、約0.5以上、約0.75以下、約0.6以下、又は約0.5以下でありうる。幾つかの実施形態では、結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)は約0.25から約0.75の範囲、約0.3から約0.75の範囲、約0.3から約0.6の範囲、約0.4から約0.6の範囲、約0.5から約0.6の範囲、約0.25から約0.5の範囲、約0.3から約0.5の範囲、約0.4から約0.5の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
幾つかの実施形態では、複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803は次の関係を満たしうる。7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0、ここでGwは溝幅821、Gdは溝深さ911、Gsは溝間隔817、Tは折り曲げ可能な基板803の基板厚901である。上記関係を満たす折り曲げ可能な基板803を提供することは、図13~17に関して下記で説明するように溝のない折り曲げ可能な基板に比べて本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803における低減された曲げ誘発応力を可能にしうる。
他の実施形態では、図21~24に示すように、単一の溝2115がガラスベースリボンに中央部分2120の幅2119に沿って形成され折り曲げ可能な基板2103を形成してもよいが、別の実施形態では、複数の溝が設けられてもよい。図21に示すように、溝2115は中央部分2120内に折り曲げ軸2111の方向(2109)に形成されてもよい。図21、22に示すように、中央部分2120の幅2119は折り曲げ可能な基板2103の長さ2105の方向(2113)に延在し、約4mmから約45mm、約4mmから約40mm、約4mmから約30mm、約4mmから約20mm、約4mmから約10mm、約10mmから約45mm、約10mmから約40mm、約10mmから約30mm、約10mmから約20mm、約20mmから約45mm、約20mmから約40mm、約20mmから約30mm、約30mmから約45mm、約30mmから約40mm、約40mmから約45mm、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
図21、22に示すように、幾つかの実施形態では、中央部分2120は、折り曲げ可能な基板2103の長さ2105の方向(2113)に中央領域2216と第1部分2215の間の距離2213を延在する第1遷移部分2211を任意選択で含みうる。幾つかの実施形態では、中央部分2120は、折り曲げ可能な基板2103の長さ2105の方向(2113)に中央領域2216と第2部分2221の間の距離2219を延在する第2遷移部分2217を任意選択で含みうる。幾つかの実施形態では、第1遷移部分2211の距離2213及び/又は第2遷移部分2217の距離2219は約1mm以上、約2mm以上、約3mm以上、約5mm以下、約4mm以下、又は約3mm以下でありうる。幾つかの実施形態では、第1遷移部分2211の距離2213及び/又は第2遷移部分2217の距離2219は約1mmから約5mmの範囲、約1mmから約4mmの範囲、約2mmから約4mmの範囲、約2mmから約3mmの範囲、約3mmから約4mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
図22に示すように、溝2115の溝深さ2222は、基板厚2201の厚み方向(2202)(折り曲げ軸2111の方向2109に垂直な)に測った第1平面2207(例えば、断面開口2125内)と溝2115の溝表面2223の間の最大距離と定義される。図示のように、断面開口2125は第1部分2215及び第2部分2221内の第1主要表面2203間の第1平面2207の部分を含む。幾つかの実施形態では、断面開口2125は、幅2119と、第1主要表面2203と溝表面2223の断面輪郭の間の両側の遷移(例えば、もしあれば遷移部分2211、2217の溝表面2223)の距離2213、2219との結合距離を延在する。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝2115の溝深さ2222は同じ深さであってよいが、他の実施形態では、個々の溝は異なる深さを有してもよい。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝2115の溝深さ2222は溝2115の長さに亘って均一でありうるが、他の実施形態では、深さは不均一であってもよい。各溝2115の溝深さ2222は基板厚2201未満でありうる。幾つかの実施形態では、図示のように、各溝2115の溝の長さに沿った溝深さ2222は、約10μmから折り曲げ可能な基板2103の基板厚2201の約95%の範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、各溝2115の溝深さ2222は、約70μmから1.8mmの範囲、約70μmから約900μmの範囲、約70μmから約400μmの範囲、約70μmから約200μmの範囲、約190μmから約1.8mmの範囲、約190μmから約900μmの範囲、約190μmから約400μmの範囲、約400μmから約1.8mmの範囲、約400μmから約900μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、溝2115の中央領域2216における溝深さ2222は、中央領域2216の幅2119及び長さ(折り曲げ軸2111の方向(2109)に延在する)に沿って概ね均一でありうるが、他の実施形態では、溝深さ2222は不均一であってもよい。溝深さ2222を均一とすることは、中央部分2120のより大きな領域に亘って有利な厚みが使用されるのを許しうり、それにより良好な耐穿孔性と良好な有効最小曲げ半径が得られことがある。溝の長さに亘って溝深さを均一にすることは、厚みが増加する及び/又は厚みが減少する局所点における応力集中を低減する(例えば、最小にする、防ぐ)ことで向上した折り曲げ性能を提供しうる。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803及び/又は2103は、上述したようにガラスベースリボン及び/又はセラミックベースリボンから成りうる。他の実施形態では、折り曲げ可能な基板803は圧縮応力領域を含みうる。更に他の実施形態では、圧縮応力領域は化学強化によって生成されることがある。化学強化は、表面層内のイオンが同じ原子価又は酸化状態のより大きなイオンにより置換又は交換されるイオン交換処理を含んでもよい。化学強化の方法は後で説明する。理論によって束縛されるのを望まないが、化学強化による圧縮応力は基板の最外表面(例えば、第1主要表面903、第2主要表面905)で曲げ誘発引張り応力を打ち消しうるので、折り曲げ可能な基板803を化学強化することは小さい(例えば、より小さい、約10mm以下)曲げ半径を可能にしうる。圧縮応力領域は基板の一部内に圧縮深さと呼ばれる深さまで延在することがある。
本書で使用されるように、圧縮深さは、本書に記載した化学強化された基板内の応力が圧縮応力から引張り応力に変化する深さを意味する。圧縮深さは、イオン交換処理及び測定されている物品の厚みに依って表面応力計又は散乱光偏光器(SCALP)によって測定されてもよい(本書で報告される値はエストニアのGlasstress社製のSCALP‐5を使用して測定された)。カリウムイオンを基板内に入れイオン交換させることで基板内に応力が生成される場合、表面応力計、例えばFSM‐6000(日本の(有)折原製作所)が圧縮深さを測定するために使用される。そうでないと明記されない限り、圧縮応力(表面圧縮応力を含む)は表面応力計(FSM)によって商業上入手可能な測定器、例えば折原製作所製のFSM‐6000を使って測定される。表面応力測定はガラスの複屈折に関係する応力光学係数(SOC)の正確な測定に依存する。そうでないと明記されない限り、SOCは、「ガラス応力光学係数の測定のための標準試験方法」と題するASTM標準C770‐16に記載された手順C(ガラス円板方法)に従って測定される。その内容全体を本明細書に引用する。ナトリウムイオンを基板内に入れイオン交換させることで基板内に応力が生成され、測定されている物品が約75μmより厚い場合、SCALPが圧縮深さ及び中央張力(CT)を測定するために使用される。カリウムイオンとナトリウムイオン両方を基板内に入れイオン交換させることで基板内に応力が生成され、測定されている物品が約75μmより厚い場合、圧縮深さ及びCTはSCALPによって測定される。理論によって束縛されるのを望まないが、ナトリウムの交換深さは圧縮深さを示すことがあり、カリウムイオンの交換深さは圧縮応力の大きさの変化(圧縮から引張りへの応力の変化ではなく)を示すことがある。屈折近視野(RNF;RNF法は米国特許第8854623号、名称「ガラス試料のプロファイル特性を測定するためのシステム及び方法」に記載されている。それ全体を本明細書に引用する)法も応力プロファイルのグラフ表示を得るのに使用されてよい。RNF法が応力プロファイルのグラフ表示を得るのに使用される時、SCALPが提供する最大中央張力値がRNF法において利用される。RNFによる応力プロファイルのグラフ表示は、力平衡されSCALP測定が提供する最大中央張力値に合わせて較正される。本書で使用するように、「層の深さ」(DOL)はイオン(例えば、ナトリウム、カリウム)が基板内に入りイオン交換する深さを意味する。本開示を通して、中央張力をSCALPで直接測定できない場合(測定されている物品が約75μmより薄い場合など)、最大中央張力は、最大圧縮応力と圧縮深さの積を基板厚と圧縮深さの2倍との差で割ったもので近似されうる。ここで、圧縮応力及び圧縮深さはFSMで測定される。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803は化学強化され1つ以上の圧縮応力領域を生成することがある。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803は第1主要表面903から第1圧縮深さまで延在する第1圧縮応力領域を有することがある。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803は第2主要表面905から第2圧縮深さまで延在する第2圧縮応力領域を有することがある。更に他の実施形態では、基板厚901のパーセンテージとしての第1圧縮深さ及び/又は第2圧縮深さは約10%以上、約15%以上、約20%以上、約30%以下、約25%以下、又は約20%以下でありうる。更に他の実施形態では、基板厚901のパーセンテージとしての第1圧縮深さ及び/又は第2圧縮深さは約10%から約30%の範囲、約10%から約25%の範囲、約15%から約25%の範囲、約15%から約20%の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。更に他の実施形態では、第1主要表面903からの第1圧縮深さは第2主要表面905からの第2圧縮深さに概ね等しいことがある。
幾つかの実施形態では、第1圧縮応力領域は第1最大圧縮応力を有しうる。幾つかの実施形態では、第2圧縮応力領域は第2最大圧縮応力を有しうる。他の実施形態では、第1最大圧縮応力及び/又は第2最大圧縮応力は約100メガパスカル(MPa)以上、約200MPa以上、約300MPa以上、約400MPa以上、約500MPa以上、約600MPa以上、約700MPa以上、約1500MPa以下、約1200MPa以下、約1000MPa以下、約600MPa以下、又は約400MPa以下でありうる。他の実施形態では、第1最大圧縮応力及び/又は第2最大圧縮応力は約100MPaから約1500MPaの範囲、約200MPaから約1500MPaの範囲、約200MPaから約1200MPaの範囲、約300MPaから約1200MPaの範囲、約300MPaから約1000MPaの範囲、約300MPaから約600MPaの範囲、約300MPaから約400MPaの範囲、700MPaから約1500MPaの範囲、約700MPaから約1200MPaの範囲、約700MPaから約1000MPaの範囲、約700MPaから約900MPaの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。約100MPaから約1500MPaの範囲内の第1最大圧縮応力及び/又は第2最大圧縮応力を提供することは、良好な耐衝撃及び/又は穿孔性を可能にしうる。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803の第2主要表面905は任意選択の被膜を有しうる。幾つかの実施形態では、被膜はもしあれば、洗浄し易い被膜、低摩擦被膜、油をはじく被膜、ダイヤモンド状被膜、傷防止被膜、又は耐摩耗被膜のうち1つ以上から成ってもよい。傷防止被膜は約500μm以上の厚みのオキシ窒化物、例えば酸窒化アルミニウム又は酸窒化ケイ素から成ってもよい。そのような実施形態では、耐摩耗層は傷防止層と同じ材料から成ってもよい。幾つかの実施形態では、低摩擦被膜は高フッ素化シランカップリング剤、例えばケイ素原子に結合したオキシメチル基を持つアルキルフルオロシランから成ってもよい。そのような実施形態では、洗浄し易い被膜は低摩擦被膜と同じ材料から成ってもよい。他の実施形態では、洗浄し易い被膜は、プロトン化されうる基、例えばアミン、例えばケイ素原子に結合したオキシメチル基を持つアルキルアミノシランから成ってもよい。そのような実施形態では、油をはじく被膜は洗浄し易い被膜と同じ材料から成ってもよい。幾つかの実施形態では、ダイヤモンド状被膜は炭素から成り、炭化水素プラズマの存在下で高電圧を印加することで作製されてもよい。
幾つかの実施形態では、光学的に透明な重合体ハードコート層が折り曲げ可能な基板803の第2主要表面905上に配置又は結合されうる。光学的に透明な重合体ハードコート層に適した材料は、これらに限定されないが硬化アクリル樹脂材料、無機有機混成重合体材料、脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタン、シロキサンベース混成材料、及びナノ複合材料、例えばナノ珪酸塩を含むエポキシ及びウレタン材料を含む。幾つかの実施形態では、光学的に透明な重合体ハードコート層は、これらの材料の1つ以上から基本的に成ってもよい。幾つかの実施形態では、光学的に透明な重合体ハードコート層は、これらの材料の1つ以上から成ってもよい。本書で使用されるように、「無機有機混成重合体材料」は無機及び有機成分を含む単量体から成る重合体材料を意味する。無機有機混成重合体は無機基及び有機基を有する単量体間の重合反応によって得られる。無機有機混成重合体は別々の無機及び有機成分又は相を有するナノ複合材料、例えば有機基質内に分散された無機微粒子ではない。より具体的には、光学的に透明な重合体(OTP)ハードコート層に適した材料は、これらに限定されないがポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、有機重合体材料、無機有機混成重合体材料、及び脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタンを含む。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、有機重合体材料、無機有機混成重合体材料、又は脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタンから基本的に成ってもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、ポリイミド、有機重合体材料、無機有機混成重合体材料、又は脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタンから成ってもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、ナノ複合材料を含んでもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、エポキシ及びウレタン材料の少なくとも1つに含まれたナノ珪酸塩を含んでもよい。このようなOTPハードコート層の適切な組成は米国特許出願公開第2015/0110990号に記載されている。それ全体を本明細書に引用する。本書で使用されるように、「有機重合体材料」は有機成分だけを含む単量体から成る重合体材料を意味する。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層はグンゼ株式会社によって製造され9Hの硬さを有する有機重合体材料、例えばグンゼ「高耐久性透明膜」から成ってもよい。本書で使用されるように、「無機有機混成重合体材料」は無機及び有機成分を含む単量体から成る重合体材料を意味する。無機有機混成重合体は無機基及び有機基を有する単量体間の重合反応によって得られる。無機有機混成重合体は別々の無機及び有機成分又は相を有するナノ複合材料、例えば有機基質内に分散された無機微粒子ではない。幾つかの実施形態では、無機有機混成重合体材料は無機ケイ素ベース基、例えばシルセスキオキサン重合体を含む重合された単量体を含んでもよい。シルセスキオキサン重合体は、例えばアルキシルセスキオキサン、アリールシルセスキオキサン、又はアリールアルキルシルセスキオキサンであってもよく、これらは次の化学構造(RSiO1.5)nを有する。ここでRは、有機基、例えばこれらに限定されないがメチル基又はフェニル基である。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、有機基質、例えば日鉄ケミカル株式会社によって製造されるSILPLUS(登録商標)と結合されたシルセスキオキサン重合体から成ってもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は、90重量%から95重量%の芳香族6官能アクリル酸ウレタン(例えば、Miwon Specialty Chemical社によって製造されるPU662NT(芳香族6官能アクリル酸ウレタン))及び10重量%から5重量%の光開始剤(例えば、Ciba Specialty Chemicals社によって製造されるDarocur1173)から成り8H以上の硬さを有してもよい。幾つかの実施形態では、脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタンから成るOTPハードコート層は、ポリエチレンテレフタレート(PET)基板上にその層をスピンコートし、アクリル酸ウレタンを硬化させ、アクリル酸ウレタン層をPET基板から除去することで、単独層として形成されてもよい。OTPハードコート層は、1μmから150μmの範囲、例えば10μmから140μm、20μmから130μm、30μmから120μm、40μmから110μm、50μmから100μm、60μmから90μm、70μmから80μm、2μmから140μm、4μmから130μm、6μmから120μm、8μmから110μm、10μmから100μm、10μmから90μm、10μmから80μm、10μmから70μm、10μmから60μm、10μmから50μm、又はこれらの値の任意の2つを端点とする範囲内の厚みを有してもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は単一モノシリック層であってもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は80μmから120μmの範囲(部分範囲を含む)の厚みを有する無機有機混成重合体材料層又は有機重合体材料層であってもよい。例えば、無機有機混成重合体材料又は有機重合体材料から成るOTPハードコート層は、80μmから110μm、90μmから100μm、又はこれらの値の任意の2つを端点とする範囲内の厚みを有してもよい。幾つかの実施形態では、OTPハードコート層は10μmから60μmの範囲(部分範囲を含む)の厚みを有する脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタン材料層であってもよい。例えば、脂肪族又は芳香族6官能アクリル酸ウレタン材料から成るOTPハードコート層は、10μmから55μm、10μmから50μm、10μmから40μm、10μmから45μm、10μmから40μm、10μmから35μm、10μmから30μm、10μmから25μm、10μmから20μm、又はこれらの値の任意の2つを端点とする範囲内の厚みを有してもよい。
折り曲げ可能な装置は低エネルギー故障又は高エネルギー故障と記述されうる故障モードを有してもよい。折り曲げ可能な装置の故障モードは図23に示す衝撃装置2301を使って測定されうる。衝撃装置2301は図11の平行板装置に類似する(下記に説明する)。しかし、折り曲げ可能な基板803又は2103は、接着剤(例えば、光学的に透明な接着剤1005)、剥離ライナー1009、及び/又は表示器1103が折り曲げ可能な基板803又は2103を覆って配置されることなく、衝撃装置2301においてテストされる。図23では、折り曲げ可能な基板2103を備える折り曲げ可能な装置2302が、接着剤、剥離ライナー、及び/又は表示器が折り曲げ可能な基板2103を覆って配置されることなくテストされる。図23に示すように、折り曲げ可能な基板2103の第1主要表面2203は平行板2303、2305に取り付けられる。平行板2303、2305は一緒に5mm/秒の速度で目標平行板距離2307に達するまで移動させられる。目標平行板距離2307は4mm又は折り曲げ可能な基板2103の有効最小曲げ半径の2倍のうちより大きい方である。次に、炭化タングステン尖鋭接触プローブが、折り曲げ可能な基板2103の中央部分2120の溝表面2223の最外縁から所定の距離2309にある衝撃位置2311において折り曲げ可能な基板2103に当たる。所定の距離2309は30mmである。本書で使用されるように、破損の間に折り曲げ可能な基板から放出される粒子の平均速度が1メートル/秒(m/s)以上であり破損により亀裂分枝が2つを超えるならば、破損は高エネルギーである。本書で使用されるように、破損により亀裂分枝が2つ以下で及び/又は破損の間に折り曲げ可能な基板から放出される粒子の平均速度が1m/s以上でないならば、破損は低エネルギーである。放出された粒子の平均速度は、尖鋭接触プローブが衝撃位置2311に接触する時から5000マイクロ秒後まで折り曲げ可能な基板2103の高速度映像を撮ることで測定されてもよい。
折り曲げ可能な基板に低エネルギー故障(例えば、低破損エネルギー、低エネルギー破損)を与えることは、故障時1m/sを超える平均速度の粒子を防ぐことができる。幾つかの実施形態では、低エネルギー破損は中央部分の低減された厚みの結果であることがある。中央部分は特定の最大引張り応力についてより厚い部分(ガラスベース部分)より少ないエネルギーを溜める。幾つかの実施形態では、第1部分及び/又は第2部分は中央部分より低い最大引張り応力を有し、低エネルギー破損は曲げを経験している中央部分から離れた第1部分及び/又は第2部分内の破損の結果であることがある。
図10、11、及び24に示すように、折り曲げ可能な装置1001、1101、及び2401は光学的に透明な接着剤1005を有しうる。光学的に透明な接着剤1005は第1接触表面1003を有しうる。幾つかの実施形態では、図示のように、光学的に透明な接着剤1005は折り曲げ可能な基板803又は2103の第1主要表面903又は1303の上に配置されうる。他の実施形態では、図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第1接触表面1003は折り曲げ可能な基板803又は2103の第1主要表面903又は1303に接触し、光学的に透明な接着剤1005は第1主要表面903又は1303に接着されうる。幾つかの実施形態では、図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第1接触表面1003は折り曲げ可能な基板803又は2103の第1主要表面903又は1303の中央部分820又は2120上に配置されうる。他の実施形態では、図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第1接触表面1003は折り曲げ可能な基板803の中央部分820又は2120に接触し、光学的に透明な接着剤1005は中央部分820又は2120に接着されうる。図10、11に示すように、光学的に透明な接着剤1005は第1平面907と複数の溝815の1つの溝表面913の間の窪みを埋めうる。図24に示すように、光学的に透明な接着剤1005は第1平面2207と溝2115の溝表面2223の間の窪みを埋めうる。幾つかの実施形態では、図示しないが、窪みは完全には埋められず、例えば電子素子及び/又は機械素子のための空間を残すことがある。
本書で使用されるように、第1層及び/又は部品が第2層及び/又は部品上に配置されると記述される場合、他の層は第1層及び/又は部品と第2層及び/又は部品の間に存在する場合としない場合がある。本書で使用されるように、第2層及び/又は部品に結合されたと記述された第1層及び/又は部品は、層及び/又は部品が、それら2つの層及び/又は部品間の直接接触及び/又は結合によるか或いは接着剤層を介して互いに結合されることを意味する。
光学的に透明な接着剤1005は第1接触表面1003と反対側で第1接触表面1003から離れた第2接触表面1007を有しうる。幾つかの実施形態では、図10、11に示すように、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007は平面状表面から成りうる。他の実施形態では、図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007の平面状表面は第1平面907に平行でありうる。
本書で使用されるように、「光学的に透明な」は1.0mm厚の材料片を通る400nmから700nmの波長範囲において70%以上の平均透過率を意味する。幾つかの実施形態では、光学的に透明な材料は、1.0mm厚の材料片を通る400nmから700nmの波長範囲において75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、92%以上、94%以上、又は96%以上の平均透過率を有してもよい。400nmから700nmの波長範囲における平均透過率は、約400nmから約700nmまでの整数波長の透過率を測定し測定値を平均することで計算される。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803は光学的に透明でありうる。
光学的に透明な接着剤1005は第1屈折率を有しうる。第1屈折率は光学的に透明な接着剤1005を通過する光の波長の関数であってよい。第1波長の光の場合、材料の屈折率は真空中の光の速度とその材料中の光の速度の比と定義される。理論によって束縛されるのを望まないが、光学的に透明な接着剤1005の屈折率は第1角の正弦と第2角の正弦の比を使って決定されうる。ここで第1波長の光が空気から光学的に透明な接着剤1005の表面に第1角で入射し光学的に透明な接着剤1005のその表面で屈折して第2角で光学的に透明な接着剤1005内を伝搬する。第1角と第2角は両方光学的に透明な接着剤1005の表面の法線に対して測られる。本書で使用されるように、屈折率はASTM E1967‐19に従って測定され、第1波長は589nmである。幾つかの実施形態では、光学的に透明な接着剤1005の第1屈折率は約1以上、約1.3以上、約1.4以上、約1.45以上、約3以下、約2以下、約1.7以下、約1.6以下、又は約1.55以下であってもよい。幾つかの実施形態では、光学的に透明な接着剤1005の第1屈折率は約1から約3の範囲、約1から約2の範囲、約1.3から約2の範囲、約1.3から約1.7の範囲、約1.4から約1.7の範囲、約1.4から約1.6の範囲、約1.45から約1.6の範囲、約1.45から約1.55の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
折り曲げ可能な基板803は光学的に透明で第2屈折率を有しうる。第2屈折率は上記第1屈折率の範囲のいずれか内でありうる。折り曲げ可能な基板803の第2屈折率と光学的に透明な接着剤1005の第1屈折率の差の絶対値に等しい差は約0.1以下、約0.07以下、約0.05以下、約0.001以下、約0.01以上、又は約0.02以上でありうる。幾つかの実施形態では、その差は約0.001から約0.1の範囲、約0.001から約0.07の範囲、約0.01から約0.07の範囲、約0.01から約0.05の範囲、約0.02から約0.05の範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内である。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803の第2屈折率は光学的に透明な接着剤1005の第1屈折率より大きくてもよい。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803の第2屈折率は光学的に透明な接着剤1005の第1屈折率より小さくてもよい。
適切な光学的に透明な接着剤1005は、これらに限定されないがアクリル接着剤、例えば3M8212接着剤、又は光学的に透明な液体接着剤、例えばLOCTITE光学的に透明な液体接着剤から成りうる。光学的に透明な接着剤1005の代表的な実施形態は透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、及びポリウレタン樹脂を含む。光学的に透明な接着剤1005の第1接触表面1003から第2接触表面1007まで測った光学的に透明な接着剤1005の厚みは約1μm以上、約5μm以上、約10μm以上、約20μm以上、約100μm以下、約50μm以下、又は約30μm以下でありうる。幾つかの実施形態では、光学的に透明な接着剤1005の厚みは約1μmから約100μmの範囲、約5μmから約100μmの範囲、約5μmから約50μmの範囲、約10μmから約50μmの範囲、約10μmから約30μmの範囲、約20μmから約30μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内でありうる。
幾つかの実施形態では、図10に示すように、折り曲げ可能な装置1001は剥離ライナー1009を有しうる。他の実施形態では、図示のように、剥離ライナー1009は光学的に透明な接着剤1005の上に配置されうる。更に他の実施形態では、図示のように、剥離ライナー1009は光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に直接接触し(例えば、結合され)うる。剥離ライナー1009は第1主要表面1013及び第1主要表面1013と反対側の第2主要表面1011を有しうる。図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007を剥離ライナー1009の第2主要表面1011に取り付けることで、剥離ライナー1009は光学的に透明な接着剤1005上に配置されうる。幾つかの実施形態では、図示のように、剥離ライナー1009の第1主要表面1013は平面状表面から成りうる。幾つかの実施形態では、図示のように、剥離ライナー1009の第2主要表面1011は平面状表面から成りうる。剥離ライナー1009は紙及び/又は重合体から成りうる。紙の代表的な実施形態はクラフト紙、マシン仕上げ紙、ポリエチレン塗布紙(例えば、高分子被覆グラシン紙、シリコン紙)、又は粘土被覆紙を含む。重合体の代表的な実施形態はポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))及びポリオレフィン(例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP))を含む。
幾つかの実施形態では、図11及び24に示すように、折り曲げ可能な装置1101又は2401は表示器1103を備えうる。他の実施形態では、図示のように、表示器1103が光学的に透明な接着剤1005上に配置されうる。他の実施形態では、図示のように、表示器1103が光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に直接接触し(例えば、結合され)うる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置1101又は2401の作製は、図10の折り曲げ可能な装置1001の剥離ライナー1009を取り除き表示器1103を光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に取り付けることで達成される。或いは、例えば剥離ライナー1009が光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に取り付けられていない場合、折り曲げ可能な装置1101又は2401は、表示器1103を光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に取り付ける前に剥離ライナー1009を取り除く余分なステップなしに作製されてもよい。表示器1103は第1主要表面1107及び第1主要表面1107と反対側の第2主要表面1105を有しうる。図示のように、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007を表示器1103の第2主要表面1105に取り付けることで、表示器1103は光学的に透明な接着剤1005上に配置されうる。幾つかの実施形態では、図示のように、表示器1103の第1主要表面1107は平面状表面から成りうる。幾つかの実施形態では、図示のように、表示器1103の第2主要表面1105は平面状表面から成りうる。表示器1103は液晶ディスプレイ(LCD)、電気泳動ディスプレイ(EPD)、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、又はプラズマ表示パネル(PDP)から成りうる。幾つかの実施形態では、表示器1103は携帯電子装置、例えば消費家電製品、スマートフォン、タブレット、装着型装置、又はラップトップの一部でありうる。
本開示の実施形態は消費家電製品でありうる。消費家電製品は前面、裏面、及び側面を有しうる。消費家電製品は少なくとも部分的にハウジング内に複数の電気部品を更に備えうる。複数の電気部品はコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含みうる。ディスプレイはハウジングの前面に又は前面の近くにありうる。消費家電製品はディスプレイ上に配置されたカバー基板を備えうる。幾つかの実施形態では、ハウジングの一部又はカバー基板の少なくとも1つは、本開示で説明される方法で作製された折り曲げ可能な装置を備える。
本書に開示された折り曲げ可能な装置は別の物品、例えばディスプレイ付き物品(又はディスプレイ物品)(例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステム、装着型装置(例えば、腕時計)などを含む消費家電)、建築物品、輸送物品(例えば、自動車、列車、航空機、船舶など)、電化製品、又はある程度の透明性、耐引っ掻き性、耐摩耗性、又はそれらの組み合わせから恩恵を受ける任意の物品に取り込まれてもよい。本書に開示された折り曲げ可能な装置のいずれかを備える代表的な物品が図25、26に示されている。具体的には、図25、26は、前面2504、裏面2506、及び側面2508を有するハウジング2502と、ハウジング内に少なくとも部分的に又は完全に収容された電気部品(不図示)であって、少なくともコントローラ、メモリ、及びハウジングの前面に又は前面の近くにあるディスプレイ2510を含む電気部品と、ディスプレイを覆うようにハウジングの前面にあるか又は前面を覆うカバー基板2512とを備える消費家電装置2500を示す。幾つかの実施形態では、カバー基板2512又はハウジング2502の一部の少なくとも一方は、本書に開示された折り曲げ可能な装置のいずれか、例えば折り曲げ可能な基板を備えてもよい。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置は折り曲げ軸811の周りに折り曲げられ折り曲げた構成を形成しうる(例えば、図10、11参照)。図示のように、折り曲げ可能な装置はたった1つの折り曲げ軸を有してもよく、折り曲げ可能な装置が2つ折りされるのを許し、例えば折り曲げ可能な装置は半分に折り曲げられてよい。他の実施形態では、折り曲げ可能な装置は2つ以上の折り曲げ軸を有し、各折り曲げ軸は上記中央部分820に類似又は同一の対応する中央部分を有してもよい。例えば、2つの折り曲げ軸を設けることは、折り曲げ可能な装置が3つ折りされるのを許しうる。
図10、11に示すように、折り曲げ可能な装置は、表示器1103が折り曲げられた折り曲げ可能な装置1101の外側となり、折り曲げ可能な基板803の第2主要表面905が折り曲げられた折り曲げ可能な装置の内側となるように折り曲げられる。構成されているように、ユーザが表示器を基板を通して見ることになり、ユーザは第2主要表面905の側に位置するだろう。図示しないが、他の実施形態では、折り曲げ可能な装置は、第2主要表面905が外側となり、表示器1103が折り曲げられた折り曲げ可能な装置の内側となるように逆に折り曲げられてもよい。他の実施形態では、図示しないが、折り曲げ可能な装置は、表示器1103が折り曲げ可能な基板803の第2主要表面905上に配置されユーザが表示器1103を折り曲げ可能な基板803の第1主要表面903から見るであろうように組み立てられてもよい。表示器110が第2主要表面905上に配置される場合、折り曲げ可能な装置は、第2主要表面905が自身と対面するような方向に又は第1主要表面903が自身と対面するような方向に折り曲げられてもよい。
本書で使用されるように、「折り曲げ可能な」は完全に折り曲げる、部分的に折り曲げる、湾曲させる、曲げる、又は複合能力を含む。本書で使用されるように、用語「故障する」、「故障」などは破損、破壊、層間剥離、又は亀裂伝播を指す。折り曲げ可能な基板及び/又は折り曲げ可能な装置が約85℃及び約85%相対湿度において半径「X」に24時間保持された時に故障しない場合、折り曲げ可能な基板及び/又は折り曲げ可能な装置は、有効曲げ半径「X」を達成するか又は有するか又は備える。
本書で使用されるように、折り曲げ可能な基板(例えば、折り曲げ可能な基板803、2103)の「有効最小曲げ半径」は次の試験構成及びプロセスで平行板装置1111(図11参照)を使って測定される。平行板装置1111は第1剛性ステンレス鋼板1113及び第2剛性ステンレス鋼板1115から成る一対の平行剛性ステンレス鋼板1113、1115から成る。「有効最小曲げ半径」を測定する時、光学的に透明な接着剤1005は光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007と折り曲げ可能な基板803又は2203の第1主要表面903の間に50μmの厚みを有する。「有効最小曲げ半径」を測定する時、試験は図11に示す表示器1103の代わりにポリエチレンテレフタレート(PET)の100μm厚シートを使って行う。従って、「有効最小曲げ半径」を測定する試験中に表示器1103は使用されない。表示器1103の代わりに、ポリエチレンテレフタレート(PET)の100μm厚シートが、図10に示すように剥離ライナー1009又は表示器1103が第2接触表面1007に取り付けられるのと同じやり方で光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に取り付けられる。図10に示す折り曲げ可能な装置1001の場合、剥離ライナー1009は、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面1007に取り付けられたPETの100μm厚シートで置き換えられる。図24に示す折り曲げ可能な装置2401の場合、表示器1103は、光学的に透明な接着剤1005の第2接触表面に取り付けられたPETの100μm厚シートで置き換えられる。図8、9に示す折り曲げ可能な装置801の場合、50μm厚の光学的に透明な接着剤1005が折り曲げ可能な基板803の第1主要表面903に取り付けられ、PETの100μm厚シートが50μm厚の光学的に透明な接着剤1005に取り付けられる。図23に示す折り曲げ可能な装置2302の場合、50μm厚の光学的に透明な接着剤1005が折り曲げ可能な基板803の第1主要表面2203に取り付けられ、PETの100μm厚シートが50μm厚の光学的に透明な接着剤1005に取り付けられる。組み立てられた折り曲げ可能な基板803、50μm厚の光学的に透明な接着剤1005、及びPETの100μm厚シートは、図11に示す構成と同様、折り曲げ可能な基板803は曲げの内側となるように一対の平行剛性ステンレス鋼板1113、1115間に配置される。平行板距離1117が試験対象である「有効最小曲げ半径」の2倍に等しくなるまで平行板間の距離を50μm/秒の速度で減少させる。次に、平行板は試験対象である有効最小曲げ半径の2倍に約85℃及び約85%相対湿度において24時間保持される。本書で使用されるように、「有効最小曲げ半径」は、上記条件及び構成下で折り曲げ可能な基板803が故障なく耐えうる最小の有効曲げ半径である。
幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置801、1001、又は1101の折り曲げ可能な基板803は有効曲げ半径20mm、10mm、又は7mm、又は5mm、又は1mmを達成しうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置801、1001、又は1101の折り曲げ可能な基板803は約20mm以下、10mm以下、約7mm以下、約5mm以下、約1mm以上、約2mm以上、又は約5mm以上の有効最小曲げ半径を有しうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置801、1001、又は1101の折り曲げ可能な基板803は約1mmから約10mmの範囲、約1mmから約7mmの範囲、約2mmから約7mmの範囲、約2mmから約5mmの範囲、約5mmから約10mmの範囲、約5mmから約7mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲内の有効最小曲げ半径を有しうる。
幾つかの実施形態では、中央幅819は有効最小曲げ半径の約3倍以上でありうる。理論によって束縛されるのを望まないが、平行板間の円形構成の曲げられた部分の長さは、平行板距離1117の約1.6倍(例えば、有効最小曲げ半径の約3倍、有効最小曲げ半径の約3.2倍)でありうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803の中央部分820の中央幅819は、有効最小曲げ半径の約4.4倍以上でありうる。理論によって束縛されるのを望まないが、平行板間の楕円形構成の曲げられた部分の長さは、平行板距離1117の約2.2倍(例えば、有効最小曲げ半径の約4.4倍)でありうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803の中央部分820の中央幅819は、折り曲げ可能な基板の有効最小曲げ半径時の曲げ長さに概ね等しいか又はより大きくてもよい。
本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な装置を作製する方法の実施形態が、図20のフローチャート及び図1~7に示した例としての方法ステップを参照して説明される。
図20に示すように、この方法は2001においてガラスベースリボンを準備するステップ2003から始まりうる。図1、2に示すように、ガラスベースリボンはある量の溶融材料121から引っ張られガラス製造装置100のガラス形成装置101の形成デバイス140を離れドロー方向(154)に進むガラスベースリボン103として準備されうる。ガラスベースリボンを準備するステップ2003が、ある量の溶融材料121からガラスベースリボン103を引っ張ることでガラスベースリボンを形成することから成るなら、様々なガラス製造装置が使用されてもよい。様々な代わりの形成デバイス140がガラスベースリボン103を作製するのに使用されてもよい。例えば、図1に示すように、形成デバイス140は下方ドローデバイス(例えば、融合下方ドローデバイス)から成る。図示しないが、形成デバイスは代わりにスロットドローデバイス、フロート槽デバイス、上方ドローデバイス、圧搾ロールデバイス、又はある量の溶融材料からガラスベースリボンを形成するのに使用されうる他の形成デバイスから成ってもよい。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボンは、上述した装置又は他の用途のうち1つ以上に、例えばカバーを提供しうる折り曲げ可能な基板に加工されうる。
ガラスベースリボンを引っ張る方法例が、図1、2に示したガラス製造装置100を用いて説明されるが、他の実施形態では、他のガラス製造装置を用いてもよいことは理解されるであろう。図1に概略的に示すように、幾つかの実施形態では、ガラス製造装置100は、ある量の溶融材料121から引っ張られた溶融材料のガラスベースリボン103を作製するよう設計された形成デバイス140を備えるガラス形成装置101を備えうる。幾つかの実施形態では、引っ張られたガラスベースリボン103は、第1外縁153と第2外縁155の間に位置する中央部152を含みうる。また、幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン104は、引っ張られたガラスベースリボン103から分離線151に沿ってガラス分離器149(例えば、スクライブ、切り込み輪、レーザー)によって分離されうる。幾つかの実施形態では、矢印106で示されるように、個別ガラスベースリボン104に分離される代わりに、より長い長さのガラスベースリボン103が、ガラスベースリボン103の巻かれたスプール108として格納ロールに巻き付けられうる。巻かれたスプール108は、個別ガラスベースリボン104にする後の処理のために大量のガラスベースリボン103を格納するのを助けうる。例えば、図1に概略的に示すように、ガラスベースリボン103が形成デバイス140から引っ張られながらガラスベースリボン104に分離する代わりに、巻かれたスプール108のガラスベースリボン103は、矢印110で示されるように巻かれたスプール108から解かれうる。解かれたガラスベースリボンは次に分離線151に沿ってガラス分離器149(例えば、別の位置にある)によって分離されうる。ガラス分離器は図1に示したガラス製造装置100の他の部品を含まないことがある。
幾つかの実施形態では、ガラス製造装置100は貯蔵容器109からバッチ材料107を受け取るのに適合した溶融容器105を備えうる。バッチ材料107はモーター113により動力が供給されるバッチ送出装置111によって導入されうる。幾つかの実施形態では、制御器115は任意選択でモーター113を作動させてある量のバッチ材料107を溶融容器105内に導入する(矢印117で示す)ように動作させられうる。溶融容器105はバッチ材料107を加熱して溶融した材料121を供給できる。幾つかの実施形態では、ガラス溶融探針119が立て管123内の溶融した材料121のレベルを測定し測定した情報を制御器115に通信線125を介して通信するのに使用されうる。
また、幾つかの実施形態では、ガラス製造装置100は溶融容器105の下流に位置し第1接続管129を介して溶融容器105に結合された清澄槽127を含む第1調整ステーションを含みうる。幾つかの実施形態では、溶融した材料121は溶融容器105から清澄槽127へ第1接続管129を介して重力により供給されうる。例えば、幾つかの実施形態では、重力は第1接続管129の内部通路を通って溶融容器105から清澄槽127へ溶融した材料121を移動させうる。また、幾つかの実施形態では、泡が清澄槽127内の溶融した材料121から様々な手法で除去されうる。
幾つかの実施形態では、ガラス製造装置100は清澄槽127の下流に位置しうる混合槽131を含む第2調整ステーションを更に含みうる。混合槽131は溶融した材料121の均質組成物を供給するのに使用され、清澄槽127を出る溶融した材料121にさもなければ存在しうる不均質さを低減又は無くしうる。図示のように、清澄槽127は混合槽131に第2接続管135を介して結合されうる。幾つかの実施形態では、溶融した材料121は清澄槽127から混合槽131へ第2接続管135を介して重力により供給されうる。例えば、幾つかの実施形態では、重力は第2接続管135の内部通路を通って清澄槽127から混合槽131へ溶融した材料121を移動させうる。
また、幾つかの実施形態では、ガラス製造装置100は混合槽131の下流に位置しうる送出容器133を含む第3調整ステーションを含みうる。幾つかの実施形態では、送出容器133は溶融した材料121を入口管141に供給されるように調整しうる。例えば、送出容器133は溶融した材料121の安定した流れを調整し入口管141に供給する蓄積器及び/又は流れ制御器として機能しうる。図示のように、混合槽131は送出容器133に第3接続管137を介して結合されうる。幾つかの実施形態では、溶融した材料121は混合槽131から送出容器133へ第3接続管137を介して重力により供給されうる。例えば、幾つかの実施形態では、重力は第3接続管137の内部通路を通って混合槽131から送出容器133へ溶融した材料121を移動させうる。更に図示のように、幾つかの実施形態では、送出管139が送出容器133から形成デバイス140の入口管141へ溶融した材料121を送出するように配置されうる。
形成デバイスの様々な実施形態が本開示の特徴に応じて提供されうる。それらの特徴は溶融した材料のリボンを融合ドローするためのウェッジを有する形成デバイス、溶融した材料のリボンをスロットドローするスロットを有する形成デバイス、又は形成デバイスからの溶融した材料のリボンを圧搾ロールするために圧搾ロールを備える形成デバイスを含む。例示として、下記に示され開示された形成デバイス140は、溶融した材料121を成形ウェッジ209の底縁(例えば、根元145)から離し融合ドローしてガラスベースリボン103を作製するために設けられうる。例えば、幾つかの実施形態では、溶融した材料121は入口管141から形成デバイス140へ送出されうる。溶融した材料121は次に形成デバイス140の構造に少なくとも部分的に基づいてガラスベースリボン103に形成されうる。例えば、図示のように、溶融した材料121は形成デバイス140の根元145から離されガラス製造装置100のドロー方向(154)に延在するドロー路に沿って引っ張られうる。幾つかの実施形態では、エッジ誘導部材163、164は溶融した材料121を形成デバイス140から離れるよう誘導しガラスベースリボン103の幅Wを少なくとも部分的に画定する。幾つかの実施形態では、溶融した材料のガラスベースリボン103の幅Wはガラスリボン103の第1外縁153と第2外縁155の間に延在しうる。幾つかの実施形態では、形成デバイス140はセラミック耐熱性材料、例えばジルコン、ジルコニア、ムライト、アルミナ、又はそれらの組み合わせから成りうる。幾つかの実施形態では、形成デバイス140は金属、例えば白金、ロジウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、ルテニウム、及びそれらの組み合わせから成りうる。他の実施形態では、形成デバイス140の1つ以上の表面は金属から成り、溶融した材料121に接触しうる反応しない表面を提供しうる。
幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103の幅Wは約20mm以上、約50mm以上、約100mm以上、約500mm以上、約1000mm以上、約2000mm以上、約3000mm以上、約4000mm以上でありえるが、他の実施形態では、他の幅が提供されうる。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103の幅Wは約20mmから約4000mmの範囲、約50mmから約4000mmの範囲、約100mmから約4000mmの範囲、約100mmから約3000mmの範囲、約500mmから約3000mmの範囲、約1000mmから約3000mmの範囲、約2000mmから約3000mmの範囲、約2000mmから約2500mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内でありうる。
図2は本開示の様々な実施形態に係るガラス製造装置100の図1の線2‐2に沿った断面透視図を示す。幾つかの実施形態では、形成デバイス140は溶融した材料121を入口管141から受け取るのに適合した管201を備えうる。形成デバイス140は、成形ウェッジ209の両端165、166(図1参照)間に延在する一対の下方傾斜集束面部分207a、207bを有する成形ウェッジ209を更に備えうる。成形ウェッジ209の一対の下方傾斜集束面部分207a、207bは、ドロー方向154に沿って集束し成形ウェッジ209の底縁に沿って交差して形成デバイス140の根元145を画定しうる。ガラス製造装置100のドロー平面213は根元145を通ってドロー方向154に沿って延在しうる。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103はドロー方向154にドロー平面213に沿って引っ張られうる。図示のように、ドロー平面213は成形ウェッジ209を根元145を通って2等分しうるが、幾つかの実施形態では、ドロー平面213は根元145に対して他の向きに延在しうる。
また、幾つかの実施形態では、溶融した材料121は形成デバイス140の槽201内に流れ込み、次に同時に堰203a、203bを超え堰203a、203bの外面205a、205bを下方へ流れることで槽201から溢れ出す。溶融した材料121の流れ211、212は成形ウェッジ209の対応する下方傾斜集束面部分207a、207bに沿って流れ、引っ張られ形成デバイス140の根元145から離れる。ここで溶融した材料121の流れ211、212は集束しガラスベースリボン103に融合する。ガラスベースリボン103は次にドロー平面213内でドロー方向154に沿って引っ張られ根元145から離れうる。
幾つかの実施形態では、図示しないが、形成デバイス140は溶融した材料121を入口管141から受け取るのに適合した管を備えうる。幾つかの実施形態では、その管は、溶融した材料121がそこを通って流れうるスロットを備えうる。例えば、スロットは、その管の上部において管の軸に沿って延在する細長いスロットでありうる。幾つかの実施形態では、第1壁が第1周縁位置でその管に取り付けられ、第2壁が第2周縁位置でその管に取り付けられうる。第1壁及び第2壁は一対の下方傾斜集束面部分から成りうる。第1壁及び第2壁はまた、形成デバイス内に中空領域を少なくとも部分的に画定しうる。幾つかの実施形態では、管を成す管壁、第1壁、及び/又は第2壁は約0.5mmから約10mmの範囲、約0.5mmから約7mmの範囲、約1mmから約7mmの範囲、約3mmから約7mmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内の厚みを有しうる。上記範囲内の厚みは、より厚い壁を備える実施形態に比べて全体材料コストを低減しうる。
幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103は冷えてガラスベース溶融リボン(根元145において)から弾性相のガラスベースリボン103に成る。上述のように、幾つかの実施形態では、ガラス分離器149(図1参照)はガラスベースリボン104をガラスベースリボン103から分離線151に沿って分離できる。図示のように、幾つかの実施形態では、分離線151はガラスベースリボン103の幅Wに沿って第1外縁153と第2外縁155の間に延在しうる。また、幾つかの実施形態では、分離線151はガラスベースリボン103のドロー方向154に垂直に延在しうる。また、幾つかの実施形態では、ドロー方向154はガラスベースリボン103が形成デバイス140から融合ドローされうる方向を表しうる。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103はドロー方向154に進行する時、約1ミリメートル/秒(mm/s)以上、約10mm/s以上、約50mm/s以上、約100mm/s以上、又は約500mm/s以上の速度を持ちうる。速度は、例えば約1mm/sから約500mm/sの範囲、約10mm/sから約500mm/sの範囲、約50mm/sから約500mm/sの範囲、約100mm/sから約500mm/sの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内である。
図2に示すように、幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103は根元145から引っ張られうり、ガラスベースリボン103の第1主要表面213aと第2主要表面213bが互いに反対方向に面しガラスベースリボン103の平均厚み215を画定する。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103の中央部分152の平均厚み215は約3mm以下、約2mm以下、約1mm以下、約500μm以下、約300μm以下、約200μm以下、又は約100μm以下でありうるが、他の実施形態では、他の厚みであってもよい。例えば、幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103の平均厚み215は約25μmから約750μmの範囲、約100μmから約700μmの範囲、約200μmから約600μmの範囲、約300μmから約500μmの範囲、約25μmから約500μmの範囲、約25μmから約700μmの範囲、約25μmから約600μmの範囲、約25μmから約500μmの範囲、約25μmから約400μmの範囲、約25μmから約300μmの範囲、約25μmから約200μmの範囲、約25μmから約100μmの範囲、約50μmから約750μmの範囲、約50μmから約500μmの範囲、約50μmから約700μmの範囲、約50μmから約600μmの範囲、約50μmから約500μmの範囲、約50μmから約400μmの範囲、約50μmから約300μmの範囲、約50μmから約200μmの範囲、約50μmから約100μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103の平均厚み215は、基板厚901、2201に関して上述の範囲の1つ内でありうる。
また図1に示すように、ガラス製造装置100は二対の引っ張りローラ(例えば、第1外縁153を含む第1縁部分に接触する第1対の引っ張りローラ173aと第2外縁155を含む第2縁部分に接触する第2対の引っ張りローラ173b)を備えてもよい。本書で使用されるように、「上流」及び「下流」はドロー方向154に基づいて関係を表すのに使用される用語である。例えば、幾つかの実施形態では、二対の引っ張りローラ173a、173bは図1に示すように形成デバイス140の下流に位置してよい。幾つかの実施形態では、二対の引っ張りローラ173a、173bはドロー方向154の引っ張る力を働かせてガラスベースリボン103の所定の厚み(例えば、平均厚み215)を得ることができる。所定の厚みは上述した厚み範囲内でありうる。
酸化リチウムを含んでも含まなくてもよい溶融した材料121の実施形態は、ソーダ石灰溶融材料、アルミノケイ酸塩溶融材料、アルカリ・アルミノケイ酸塩溶融材料、ホウケイ酸塩溶融材料、アルカリ・ホウケイ酸塩溶融材料、アルカリ・アルミノリンケイ酸塩溶融材料、又はアルカリ・アルミノホウケイ酸塩ガラス溶融材料を含みうる。1つ以上の実施形態では、溶融した材料121はモルパーセント(モル%)で約40モル%から約80%の範囲内のSiO、約10モル%から約30モル%の範囲内のAl、約0モル%から約10モル%の範囲内のB、約0モル%から約5モル%の範囲内のZrO、約0モル%から約15モル%の範囲内のP、約0モル%から約2モル%の範囲内のTiO、約0モル%から約20モル%の範囲内のRO、及び約0モル%から約15モル%の範囲内のROを含んでもよい。本書で使用されるように、ROはアルカリ金属酸化物、例えばLiO、NaO、KO、RbO、及びCsOを指しうる。本書で使用されるように、ROはMgO、CaO、SrO、BaO、及びZnOを指しうる。幾つかの実施形態では、溶融した材料121は約0モル%から約2モル%の範囲内でNaSO、NaCl、NaF、NaBr、KSO、KCl、KF、KBr、As、Sb、SnO、Fe、MnO、MnO、MnO、Mn、Mn、Mnのうち1つ以上を任意選択で更に含んでもよい。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103は透明の場合があり、溶融した材料121から引き出されたガラスベースリボン103は400ナノメートル(nm)~700nmの光学波長に亘る約85%以上、約86%以上、約87%以上、約88%以上、約89%以上、約90%以上、約91%以上、又は約92%以上の平均光透過率を有しうることを意味する。
図20を再び参照すると、折り曲げ可能な装置を作る方法は2001においてガラスベースリボンを準備するステップ2003から始まりうる。上述のように、図1、2を参照すると、ガラスベースリボンを準備するステップ2003は、ガラスベースリボン103をある量の溶融材料121から引っ張られ形成デバイス140を離れドロー方向(154)に進むガラスベースリボン103として提供しうる。他の実施形態では、ガラスベースリボンを準備するステップ2003は、ガラスベースリボンを引き出されたガラスベースリボン103から分離された個別のガラスベースリボン104として提供しうる。或いは、ガラスベースリボンを準備するステップ2003は、ガラスベースリボン103を巻かれたスプール108から解かれたガラスベースリボン103として提供しうる。或いは、ガラスベースリボンを準備するステップ2003は、ガラスベースリボンを巻かれたスプール108から解かれたガラスベースリボンから分離された個別のガラスベースリボン104として提供しうる。幾つかの実施形態では、図4に示すように、ガラスベースリボンを準備するステップ2003は個別のガラスベースリボン104を提供すること、又は在庫から得た及び/又は別の場所から得た(例えば、第三者から購入した)ガラスベースリボン401を提供することから成りうる。準備するステップはガラスベースリボンを製造すること、又は、他の方法、例えば購入によりガラスベースリボンを得ることから成ってもよい。
図20に示すように、幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置801、1001、1101、2101、2302、及び/又は2401を作る方法は、ガラスベースリボンを準備するステップ2003からガラスベースリボンに溝を形成して図8~11又は21~24に示す折り曲げ可能な基板803又は2103を形成するステップ2005に進みうる。
ガラスベースリボンに溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成して折り曲げ可能な基板803又は2103を形成するステップ2005は、広範囲の手法を使ってレーザー(例えば、1つ以上のレーザー)を用いて実行されうる。様々な手法はレーザーからレーザービームを放出しガラスベースリボンの目標位置にレーザービームを当てガラスベースリボンに複数の溝を形成するステップを含む。
幾つかの実施形態では、図1に示すように、形成デバイス140から進行する引き出されたガラスベースリボン103からガラスベースリボンを分離する前に、溝(例えば、複数の溝815、溝2115)が形成デバイス140から引っ張られているガラスベースリボン103に形成されてよい。幾つかの実施形態では、この方法はドロー方向(154)に進むガラスベースリボン103の目標位置にレーザービームを当て引き出されたガラスベースリボン103に複数の溝815を形成しうる。
幾つかの実施形態では、図1、2の第1ゾーン175内に概略的に示すように、ガラスベースリボン103の目標位置221a(図2参照)は約10パスカル秒(Pa・s)から約106.6Pa・sの範囲の粘度を有しうる。その目標位置にレーザー219aから放出されたレーザービーム217aが向けられ、ガラスベースリボン103がドロー方向(154)に進みながら、ガラスベースリボン103の目標位置221aに最初当たり始めてよい。幾つかの実施形態では、図2に示すように、レーザー219aから放出されたレーザービーム217aは進行するガラスベースリボン103の目標位置221aに当たり溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を作りうる。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103は軟化点粘度未満及び/又は作業点粘度を超える粘度を有してよい。幾つかの実施形態では、本方法はガラスベースリボン103に引っ張りローラ173a、173bを接触させることを含みうり、引っ張りローラは引っ張る力をドロー方向(154)に働かせてガラスベースリボン103の所定の厚み(例えば、平均厚み215)を得る。目標位置221aは(1)形成デバイス140と引っ張りローラ173a、173bの間の高さで(2)形成デバイス140の下流で引っ張りローラ173a、173bの上流に位置する。目標位置221aが約10Pa・sから約106.6Pa・sの範囲の粘度を有し及び/又は形成デバイス140と引っ張りローラ173a、173bの間の位置にあることは、レーザービーム217aが目標位置221aを加熱しガラスベースリボン103の目標位置221aの粘度を低減することで、目標位置221aにおけるガラスベースリボン103の厚みを減らすのを助けうる。厚みの減少はガラスベースリボン103に複数の溝815を作りうる。
幾つかの実施形態では、第2ゾーン177によって概略的に示されるように、ガラスベースリボン103の目標位置221bは約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度を有しうる。その目標位置にレーザー219bから放出されたレーザービーム217bが向けられ、ドロー方向(154)に進んでいるガラスベースリボン103の目標位置221bに最初当たり始めてよい。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103は歪み点粘度未満及び/又はアニール点粘度を超える粘度を有してよい。幾つかの実施形態では、図2に示すように、レーザー219bから放出されたレーザービーム217bは進行するガラスベースリボン103の目標位置221bに当たり溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を作りうる。幾つかの実施形態では、本方法はガラスベースリボン103に引っ張りローラ173a、173bを接触させることを含みうり、引っ張りローラはドロー方向154の引っ張る力を働かせてガラスベースリボン103の所定の厚み(例えば、平均厚み215)を得る。引っ張りローラ173a、173bは目標位置221bと形成デバイス140の間に位置し、引っ張りローラ173a、173bは形成デバイス140の下流に位置し、目標位置221bは引っ張りローラ173a、173bの下流に位置する。目標位置221bが約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度を有し及び/又は目標位置221bと形成デバイス140の間に引っ張りローラ173a、173bを配置することは、レーザービーム217bがガラスベースリボン103を目標位置221bにおいて除去し複数の溝815を形成するのを助けうる。
幾つかの実施形態では、レーザーから放出されたレーザービームがドロー方向(154)に進行するガラスベースリボン103の目標位置に最初当たり始め、レーザービームがガラスベースリボン103を目標位置において除去し溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成するのを助ける時、ガラスベースリボン103の目標位置はガラス弾性相、例えばセ氏20度(℃)の温度において存在するガラス相でありうる。
幾つかの実施形態では、加熱装置及び/又は冷却装置が、ガラスベースリボン103の粘度を所定の粘度範囲内に制御するのを助け、第1ゾーン175内でガラスベースリボン103を薄くするのを許し溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を設けるために、又は第2ゾーン177内でガラスベースリボン103の一部の除去を許し溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を設けるために、備えられてもよい。加えて又は或いは、他の実施形態では、加熱装置はガラスベースリボンの温度を制御してもよい。例えば、図4に示すように、ガラスベースリボン401、例えば上記引き出されたガラスベースリボン103から分離されたガラスベースリボン104は、加熱器403(例えば、抵抗加熱器)を用いて加熱されガラスベースリボンの目標位置221bをセ氏約500度(℃)以上の加熱温度に、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度にすることができる。従って、図20にステップ2007によって示されるように、本方法は、レーザービームを目標位置に最初当て始める時にガラスベースリボンを加熱しガラスベースリボンの目標位置を約500℃以上の温度に、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度にすることを含んでもよい。或いは、第2ゾーン177では、目標位置221bの温度は既に約500℃以上の温度で、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度でありうる。幾つかの実施形態では、第2ゾーン177におけるように、目標位置221bの温度は既に約500℃以上の温度で、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度でありうり、リボンは形成デバイス140から引き出された後、500℃未満に冷える前に形成デバイス140から離され引っ張られることで冷える。或いは、引っ張られたガラスベースリボンが500℃未満に冷え、及び幾つかの実施形態では、引っ張られたガラスベースリボンの粘度が約1014Pa・sを超えるか又はガラス弾性状態に完全に冷えている(例えば、室温まで冷える)場合、引っ張られたガラスベースリボンから分離される前に、ガラスベースリボン103は加熱器を用いて約500℃以上の温度に再加熱され、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの粘度に再加熱されてもよい。更にまた、図4に示すように、引っ張られたガラスベースリボン103から分離され完全に冷却されたガラスベースリボン104は加熱器を用いて約500℃以上の温度に、及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度に再加熱されてもよい。
従って、幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置を作る方法は、約500℃以上の加熱温度のガラスベースリボン103、104、401を準備し、レーザー219bからレーザービーム217bを放出することを含みうる。本方法はガラスベースリボン103、104、401の目標位置221bにレーザービーム217bを当てガラスベースリボン103、104、401に溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を(例えば、除去により)形成することを含みうり、ガラスベースリボン103、104、401は折り曲げ可能な基板803又は2103(例えば、折り曲げ可能なガラスベース基板、折り曲げ可能なセラミックベース基板)を形成し、レーザービーム217bを目標位置221bに最初当て始める時に、折り曲げ可能な基板803又は2103の目標位置221bは加熱温度にある。幾つかの実施形態では、形成された溝は、上述した溝深さ911、溝幅821、溝長さ823、及び/又は溝間隔817を有する複数の溝815から成りうる。幾つかの実施形態では、形成された溝は、折り曲げ可能な基板にただ1つの溝2115でありうり、ただ1つの溝2115は上述した溝深さ2222、溝幅、及び/又は溝長さを有しうるが、複数の折り曲げ可能な基板がリボンから作られうる。また、幾つかの実施形態では、レーザービーム217bを目標位置221bに最初当て始める時、ガラスベースリボン103、104、401の目標位置221bは約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度を有しうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103は折り曲げ可能なガラスベース基板から成りうる。他の実施形態では、折り曲げ可能なガラスベース基板を上述したように折り曲げ可能なセラミックベース基板に変質させてもよい。
レーザービームを目標位置に最初当て始める時、約500℃以上の温度であり及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度を有するガラスベースリボンの目標位置を準備することは、ガラスベースリボンに複数の溝を(例えば、除去により)形成する時に有利でありうる。例えば、溝表面における又は近くの表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥は、500℃未満の温度で及び幾つかの実施形態では、約1014Pa・s超の粘度を有するか又はガラス弾性状態に部分的にもしくは完全に冷えた(例えば、室温まで冷える)時に生成されることがある。しかし、そのような表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥は、約500℃以上の温度で及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度の目標位置にレーザービームが最初当て始める時(例えば、複数の溝を除去により形成する時)に防がれ及び/又は修復されうる。例えば、加熱されたガラスベースリボンの性質は、レーザービームよる溝形成工程中に応力集中を低減して表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥(目標位置が500℃未満の温度で及び/又は約1014Pa・s超の粘度を有するか又はガラス弾性状態に完全に冷えた時に目標位置にレーザービームを最初当て始めることで生じるだろう)の形成を防ぐことがある。また、加熱されたガラスベースリボンの性質は、複数の溝を形成する工程の間に生成される表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥の自己修復を起こさせることがある。目標位置が500℃未満の温度で及び/又は約1014Pa・s超の粘度を有するか又はガラス弾性状態に完全に冷えた時に目標位置にレーザービームを最初当て始める場合、自己修復しないことがある。従って、例えば、レーザービームがガラスベースリボンの一部を除去することで複数の溝を形成する実施形態では、レーザービームを目標位置に最初当て始める時、約500℃以上の温度であり及び幾つかの実施形態では、約1011Pa・sから約1014Pa・sの範囲の粘度を有するガラスベースリボンの目標位置を準備することは、表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥の形成を防ぎ及び/又は形成された表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥を自己修復するのに有利でありうる。表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥の形成を低減し及び/又は形成された表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥を自己修復することは、中央部分において故障起動点を低減し、従って故障確率を低減し、及び/又は表面亀裂(例えば、微小亀裂)又は他の表面欠陥の存在する場合に達成されうるより小さい有効最小曲げ半径を提供しうる。
本開示の実施形態によれば、様々な種類のレーザーが本開示を通して使用されてよく、ガラスリボンを除去又は薄くするのに使用されてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、レーザー219a、219bは、約1μmから約20μmの範囲、約4μmから約20μmの範囲、約4μmから約16μmの範囲、約4μmから約12μmの範囲、約8μmから約12μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内の波長を持つレーザービームを放出するように構成されてよい。幾つかの実施形態では、レーザー219a、219bは二酸化炭素(CO)レーザー又は一酸化炭素(CO)レーザーから成ってもよい。幾つかの実施形態では、レーザー219bはガラスベースリボンに溝を除去により形成するのに使用されうる超高速レーザーから成ってもよい。他の実施形態では、超高速レーザーは約10-12から約10-15秒のパルス幅と1013ワット/センチメートルを超えるピーク強度を有してもよい。
幾つかの実施形態では、レーザー219a、219bはガスレーザー、エキシマーレーザー、色素レーザー、又は固体レーザーから成りうる。ガスレーザーの実施形態は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウム・ネオン(HeNe)、キセノン・ネオン(XeNe)、二酸化炭素(CO)、一酸化炭素(CO)、銅(Cu)蒸気、金(Au)蒸気、カドミウム(Cd)蒸気、アンモニア、フッ化水素(HF)、及びフッ化重水素(DF)を含む。エキシマーレーザーの実施形態は、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、又はそれらの組み合わせから成る不活性環境内の塩素、フッ素、ヨウ素、又は酸化二窒素(NO)を含む。色素レーザーの実施形態は、液体溶剤に溶解されたローダミン、フルオレセイン、クマリン、スチルベン、ウンベリフェロン、テトラセン、又はマラカイトグリ-ンなどの有機色素を使用するレーザーを含む。固体レーザーの実施形態は、結晶レーザー、ファイバーレーザー、及びレーザーダイオードを含む。結晶系レーザーはランタニド又は遷移金属が添加された母体結晶を備える。母体結晶の実施形態はイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、イットリウム・リチウム・フッ化物(YLF)、イットリウム・オーソアルミ酸塩(YAL)、イットリウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネット(YSSG)、リチウム・アルミニウム・六フッ化物(LiSAF)、リチウム・カルシウム・アルミニウム・六フッ化物(LiCAF)、亜鉛セレン(ZnSe)、硫化亜鉛(ZnSe)、ルビー、苦土カンラン石、及びサファイアを含む。ドープ剤の実施形態はネオジウム(Nd)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ジスプロシウム(Dy)、セリウム(Ce)、ガドリニウム(Gd)、サマリウム(Sm)、及びテルビウム(Tb)を含む。固体結晶の実施形態はルビー、アレキサンドライト、フッ化クロム、苦土カンラン石、フッ化リチウム(LiF)、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KCl)、及び塩化ルビジウム(RbCl)を含む。レーザーダイオードはヘテロ接合ダイオード又はp型、真性、及びn型半導体層として3つ以上の物質を有するPINダイオードから成りうる。レーザーダイオードの実施形態はAlGaInP、AlGaAs、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN、InGaAsNSb、GaInP、GaAlAs、GaInAsSb、及び鉛(Pb)塩を含む。幾つかのレーザーダイオードはそれらのサイズ、調節可能な出力パワー、及び室温(即ち、約20℃~約25℃)で動作する能力の故に代表的な実施形態でありうる。下記に説明するように、ファイバーレーザーは結晶レーザー又はレーザーダイオードについて上に列挙した材料のいずれかによる被覆を更に有する光ファイバーを備える。
幾つかの実施形態では、レーザー219a、219bは約1μmから約20μmの範囲内の波長のレーザービームを放出するように構成されてよい。他の実施形態では、波長は約1μm以上、約4μm以上、約6μm以上、約8μm以上、約20μm以下、約16μm以下、又は約12μm以下でありうる。他の実施形態では、波長は約1μmから約20μmの範囲、約4μmから約20μmの範囲、約4μmから約16μmの範囲、約6μmから約16μmの範囲、約8μmから約16μmの範囲、約8μmから約12μmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内でありうる。約1μmから約20μmの範囲内の波長のレーザービームを放出するように構成されたレーザーの代表的な実施形態は、二酸化炭素レーザーである。約1μmから約20μm(例えば、約4μmから約20μm)の範囲内の波長のレーザービームを放出するように構成されたレーザーを設けることは、ガラスベースリボンの厚みを減らすことで溝が形成される場合、目標位置の材料の粘度を増加させることではっきりした特徴を作製できる。これは、理論によって束縛されるのを望まないが、ガラスベース材料はこの範囲の波長を強く吸収することがあるからであり、ガラスベースリボンの表面近くの領域にもたらされるガラスベースリボンの深さを制限しうる。
幾つかの実施形態では、レーザー219a、219bは約350ナノメートル(nm)から約1700nmの範囲内の波長のレーザービームを放出するように構成されてよい。幾つかの実施形態では、波長は約350nm以上、約500nm以上、約760nm以上、約980nm以上、約1700nm以下、約1570nm以下、約1100nm以下、又は約980nm以下でありうる。幾つかの実施形態では、波長は約350nmから約1700nmの範囲、約500nmから約1700nmの範囲、約500nmから約1570nmの範囲、約760nmから約1570nmの範囲、約980nmから約1570nmの範囲、約350nmから約1100nmの範囲、約500nmから約1100nmの範囲、約760nmから約1100nmの範囲、約980nmから約1100nmの範囲、約350nmから約980nmの範囲、約500nmから約980nmの範囲、約760nmから約980nmの範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内でありうる。上記範囲内の波長のレーザービームを生成できるレーザーダイオードの代表的な実施形態は、AlGaAs、InGaAsP、InGaAsNレーザーダイオードを含む。上記範囲内の波長のレーザービームを生成できるレーザー(ダイオードレーザー以外)の代表的な実施形態は、He‐Neガスレーザー、Arガスレーザー、ヨウ素エキシマーレーザー、Nd添加YAG固体レーザー、Nd添加YLF固体レーザー、Nd添加YAP固体レーザー、Ti添加サファイア固体レーザー、Cr添加LiSAF固体レーザー、フッ化クロム固体レーザー、苦土カンラン石固体レーザー、LiF固体レーザー、及びNaCl固体レーザーを含む。周波数2倍時に上記範囲内の波長のレーザービームを生成できるレーザーの代表的な実施形態は、XeNeガスレーザー、HFガスレーザー、Ho添加YAG固体レーザー、Er添加YAG固体レーザー、Tm添加YAG固体レーザー、KCl固体レーザー、RbCl固体レーザー、及びAlGaInレーザーダイオードを含む。周波数3倍時に上記範囲内の波長のレーザービームを生成できるレーザーの代表的な実施形態は、HeNeガスレーザー、DFガスレーザー、及びPb塩レーザーダイオードを含む。約350nmから約1700nmの範囲内の波長のレーザービームを放出するように構成されたレーザーを設けることは、除去により溝が形成される場合、はっきりした特徴を生成できる。これは、理論によって束縛されるのを望まないが、ガラスベース材料はこの範囲の波長を弱く吸収することがあるからであり、除去に伴う非線形吸収により溝形成を改善でき、ガラスベースリボンへの副作用は最小である。
幾つかの実施形態では、溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成することは、レーザービーム217a、217bを走査することで実行されうる。例えば、図1、2を参照すると、1つ以上のレーザービーム217a、217bがドロー方向154を横切る(例えば、垂直な)方向(157)に走査されてよい。幾つかの実施形態では、例えば1つ以上のレーザービーム217a、217bのパルス持続時間が溝(例えば、複数の溝815、溝2115)の所定のデザインを生成するように調整される場合、1つ以上のレーザーは一度だけ走査され溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成してよい。他の実施形態では、目標位置221a、221bに当てることは、レーザービーム217a、217bをガラスベースリボン103の複数の目標位置に当てることから成りうる。幾つかの実施形態では、図5、6、及び7を参照して下記で説明するように、1つ以上のレーザーが、溝長さ823がドロー方向(154)に延在するように1つ以上の溝を形成するのに使用されうるが、他の実施形態では、溝長さ823がドロー方向を横切って延在するように1つ以上のレーザーを動作させうる。
図5は各レーザービーム217a、217bが、対応するレーザー219a、219bによってそれぞれ生成される複数のレーザービームから成る幾つかの実施形態を示す。図5に更に示すように、目標位置に当てるステップの間、複数のレーザービームの各レーザービーム217a、217bは、複数の目標位置のうち対応する目標位置221a、221bに当たりうる。図6は各レーザービーム217a、217bが、レーザー219a、219bによって生成されビームスプリッター601によって分けられた複数のレーザービームから成る幾つかの実施形態を示す。図6はまた、各レーザービーム217a、217bが、レーザー219a、219bから放出されたレーザービームが魚眼レンズ603を通過しフィルターされ(例えば、平行光線にされ)分けられた複数のレーザービーム217a、217bから成る他の実施形態を示す。例えば、複数のレーザービーム217a、217bは、溝長さ823がドロー方向(154)に延在し図8~10に示す折り曲げ可能な基板803を形成するようにドロー方向(154)に延在する複数の平行な溝を同時に形成しうる。例えば、複数のレーザービーム217a、217bが互いに十分近い場合、図21~24に示す折り曲げ可能な基板2103はドロー方向(154)に又はドロー方向154を横切って形成されうる。
図5、6に示すように、複数の溝815が、ガラスベースリボン103の幅Wに沿って間隔を空けた複数の目標位置221a、221bに同時に当たる複数のレーザービーム217a、217bによって同時に形成されてもよい。この時、複数のレーザービーム217a、217bとガラスベースリボン103の間の相対的移動は、複数のレーザービーム217a、217bに対してガラスベースリボン103がドロー方向(154)に引っ張られることにより生じうる。他の実施形態では、複数の目標位置221a、221bは、複数の溝815の個別の溝が形成されるようにドロー方向154を横切る方向(157)に間隔を空けられてよい。幾つかの実施形態では、ガラスベースリボン103が形成デバイス140からドロー方向(154)に進みながら、複数のレーザービーム217a、217bはドロー方向(154)に延びる複数の平行な溝を同時に形成しうる。レーザー219a、219bは周期的にオン及び/又はオフされ(例えば、レーザーから放出されるレーザービームのパルス幅を制御して)複数の溝のそれぞれ又は一組の複数の溝を作製しうる。ガラスベースリボンを分離する前に複数の溝を同時に形成すること及び/又はガラスベースリボン103が形成デバイス140から引っ張られている時に複数の溝を形成することは、溝の形成に関連する処理時間及び費用を低減するのに貢献しうる。
図7は1つ以上のレーザービーム217a、217bが、首振り鏡701及び/又は回転多角形鏡703によりガラスベースリボン103の幅Wを横切って走査されてよい幾つかの実施形態を示す。また、音響光学偏向器がガラスベースリボン103の幅Wを横切ってレーザービームを走査するのに使用されうる。幾つかの実施形態では、レーザービームは、例えば引っ張られるリボンと同じ速度で進行路を移動しながら幅Wを横切って走査して複数の溝815を作製してもよい。他の実施形態では、レーザービーム217a、217bのパルス幅を制御して複数の溝の所定のデザインを作製できる。幾つかの実施形態では、複数の溝815は複数の走査レーザービームによって同時に形成されてもよい。他の実施形態では、鏡の角速度及び/又はレーザーの出力は変調され選択的に所定の位置(例えば、目標位置)を加熱し複数の溝815を作製しうる。他の実施形態では、レーザーの出力は多角形鏡703の回転に同期して変調され複数の溝815を作製しうる。
例えば、1つ以上のレーザービーム217a、217bを放出するレーザーがガラスベースリボン103と同じ速度でドロー方向(154)に進行する時、図7の装置を使って、ドロー方向(154)に延在する溝長さ823を持つ複数の溝815が形成されうる。折り曲げ可能な基板803を方向(813)に横切る跡が、ドロー方向(154)を横切ってレーザービームを走査し選択的にレーザーを動作させ溝が配置されるべき各位置でパルスを放出することで生成されうる。次に、1つ以上のレーザービームは折り曲げ可能な基板803を方向(813)に横切る次の跡と位置合わせされうる。その跡は直ぐ前の跡からドロー方向に関しておよそレーザービームの直径以上上流にありうる。この工程は所定の溝長さが得られるまで繰り返されうる。
例えば、1つ以上のレーザービーム217a、217bを放出するレーザーがガラスベースリボン103と同じ速度でドロー方向(154)に進行する時、図7の装置を使って、ドロー方向154を横切って延在する溝長さ823を持つ複数の溝が形成されうる。折り曲げ可能な基板803を方向(809)に横切る跡が、レーザービームをドロー方向を横切って溝長さ823に対して走査しながらレーザーを動作(例えば、連続的に動作)させることで作られうる。レーザーは溝に対応しない方向(809)の跡のために動作する必要はない。次に、レーザー及び/又は1つ以上のレーザービームは溝を含む方向(809)の次の跡と位置合わせされうる。
例えば、図7の装置を使って、中央部分2216の幅2119がドロー方向(154)に又はドロー方向(154)を横切って延在するように溝2115が作製されうる。幅2119がドロー方向に延在する場合、レーザー及び1つ以上のレーザービームが複製する跡は方向(2113)に延びる。幅2119がドロー方向(154)を横切って延在する場合、レーザー及び1つ以上のレーザービームが複製する跡は方向(2109)に延びる。上述のように、ドロー方向154を横切る方向に生成される跡に1つ以上のレーザービームが対応するように動作するレーザーでドロー方向を横切って走査しながら、レーザーをドロー方向(154)にガラスベースリボン103と同じ速度で平行移動させうる。
図20に戻ると、本方法は溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成するステップ2005の後ある時、2006で終了してもよい。幾つかの実施形態では、ステップ2007及び図1の矢印106で示されるように、折り曲げ可能な基板803又は2103は任意選択で格納ロールに巻き付けられ、溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を含む中央部分820を含むガラスベースリボンの巻かれたスプール108とされてもよい。中央部分を持つガラスベースリボンを巻き付け巻かれたスプール108とすることは、送達及び/又後の処理のためのガラスベースリボンの格納を容易にしうる。図20にステップ2009で示すように、本方法はガラスベースリボン103の分離に進み折り曲げ可能な基板803又は2103を提供する。例えば、図1の矢印110で示されるように、ガラスベースリボン103は巻かれたスプール108から解かれ、次に、例えばガラス分離器149で分離されてもよい。或いは、図20の矢印2011で示されるように、ガラスベースリボンが形成デバイス140から引っ張られている時に、形成デバイス140の下流に位置するガラス分離器149によって折り曲げ可能な基板803又は2103はガラスベースリボンから分離されてもよい。
溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成するステップ2005の後のいつでも、本方法は所望の特性を折り曲げ可能な基板803又は2103に与えるために1つ以上の後処理ステップを含みうる。例えば、折り曲げ可能な基板はエッチング液槽に入れられ折り曲げ可能な基板の厚みを減らしてもよい。他の実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103は折り曲げ可能なガラスベース基板は及び/又は折り曲げ可能なセラミックベース基板から成り、後処理ステップ2013は折り曲げ可能な基板を化学的に強化することを含みうる。化学的に強化することは、表面層内のイオンが同じ原子価又は酸化状態のより大きなイオンにより置換又は交換されるイオン交換処理を含んでもよい。圧縮応力領域は基板の一部内に圧縮深さと呼ばれる深さまで延在することがある。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板のある位置における圧縮深さは、上述のようにその位置における折り曲げ可能な基板の厚みの約10%から約30%の範囲内でありうる。
イオン交換によって折り曲げ可能な基板803又は2103を化学的に強化することは、折り曲げ可能な基板の表面深さ内の第1陽イオンが第1陽イオンより大きな半径を有する塩溶液内の第2陽イオンと交換される時に起こりうる。例えば、折り曲げ可能な基板の表面深さ内のリチウム陽イオンは塩溶液内のナトリウム陽イオン又はカリウム陽イオンと交換されうる。従って、リチウム陽イオンは塩溶液内の交換されるナトリウム陽イオン又はカリウム陽イオンの半径より小さい半径を持つので、折り曲げ可能な基板の表面は圧縮状態になりイオン交換処理によって化学的に強化される。折り曲げ可能な基板を化学的に強化することは、リチウム陽イオン及び/又はナトリウム陽イオンを含む折り曲げ可能な基板の少なくとも一部を硝酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、及び/又は硝酸ナトリウムを含む塩溶液を含む塩浴に接触させることから成りうる。これにより、リチウム陽イオンは及び/又はナトリウム陽イオンは折り曲げ可能な基板から塩浴内の塩溶液へ拡散する。幾つかの実施形態では、塩溶液の温度は約300℃以上、約360℃以上、約400℃以上、約500℃以下、約460℃以下、又は約400℃以下でありうる。幾つかの実施形態では、塩溶液の温度は約300℃から約500℃の範囲、約360℃から約500℃の範囲、約360℃から約460℃の範囲、約400℃から約460℃の範囲、約300℃から約400℃の範囲、約360℃から約400℃の範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内でありうる。幾つかの実施形態では、基板は約15分以上、約1時間以上、約3時間以上、約48時間以下、約24時間以下、又は約8時間以下の間、塩溶液と接触してよい。幾つかの実施形態では、基板は約15分から約48時間の範囲、約1時間から約48時間の範囲、約3時間から約48時間の範囲、約15分から約24時間の範囲、約1時間から約24時間の範囲、約3時間から約48時間の範囲、約3時間から約24時間の範囲、約3時間から約8時間の範囲、又はそれらの間の任意の範囲又は部分範囲内の時間の間、塩溶液と接触してよい。イオン交換処理は溝(例えば、複数の溝815、溝2115)が折り曲げ可能な基板803又は2103に形成された後に実行されてもよい。
図20に示すように、分離後(矢印2015参照)又は後処理後(矢印2017参照)に、本方法は折り曲げ可能な装置の任意選択の追加部品を追加するステップ2019を更に含みうる。例えば、図10に示すように、幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置1001を作る方法は、光学的に透明な接着剤1005の第1接触表面1003を折り曲げ可能な基板803又は2103の第1主要表面903又は2203と接触させることを含んでもよい。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な装置を作る方法は、光学的に透明な接着剤1005で溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を満たすことを含みうる。
幾つかの実施形態では、本開示の実施形態の折り曲げ可能な基板803又は2103及び/又は折り曲げ可能な装置801、1001、1101、2101、2302、又は2401を作る方法は、ガラスベース基板にレーザーを当て複数の溝815を(例えば、除去により)形成する前の加熱ステップ(例えば、ステップ2007)を省略してもよい。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103を作る方法は、ガラスベース基板の第1主要表面上にマスクを蒸着(例えば、印刷)すること、ガラスベース基板の第1主要表面を鉱酸溶液に曝すことでガラスベース基板をエッチングし溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を形成すること、及びマスクを除去することを含んでもよい。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103を作る方法は、溝(例えば、複数の溝815、溝2115)を機械的に形成することを含みうる。幾つかの実施形態では、折り曲げ可能な基板803又は2103は折り曲げ可能なガラスベース基板から成りうる。他の実施形態では、上述のように、折り曲げ可能なガラスベース基板を折り曲げ可能なセラミックベース基板に変質させてもよい。
実施例
様々な実施形態が次のモデル例によって更に明らかにされる。実施例はダッソー・システムズのAbaqus有限要素解析ソフトウェアを使ってモデリングされた。モデル例は、本開示の実施形態の複数の溝のデザインが本開示の実施形態に係る複数の溝815を備える折り曲げ可能な基板803内の曲げ誘発応力を溝のない同じ基板と比べて低減することを示す。応力比が1未満の場合、曲げ誘発応力は複数の溝のデザインによって低減される。また、実施例は、本開示の実施形態のデザインに関連する曲げ誘発応力の低減は、溝のない同じ基板と比べて曲げ誘発応力を低減しない多数の溝用デザインを考えると予想外であることを示す。
図12~19の全ての実施例はガラスベース基板から成る基板及び/又は折り曲げ可能な基板をモデリングした。提示された各点について、複数の溝を備えるガラスベース基板から成る折り曲げ可能な基板と対応する溝のないガラスベース基板は、同じ寸法(例えば、長さ、幅、厚み)と同じ材料組成を有する。複数の溝を備える各デザインでは、そのデザインの各溝は同一であった(例えば、同じ溝深さ、溝幅、溝長さ)。
図12及び18、19において、縦軸(例えば、y軸)は複数の溝用の所定のデザインを備えるガラスベース基板と溝のない対応するガラスベース基板の応力比である。複数の溝を備えるガラスベース基板と対応するガラスベース基板両方は同じ寸法(例えば、長さ、幅、厚み)及び材料組成を有する。複数の溝を備える各デザインでは、デザイン内の各溝は同一であった(例えば、同じ溝深さ、溝幅、溝長さ)。複数の溝用のデザインは、縦軸(応力比)が1未満の場合、曲げ誘発応力を低減する。図12及び18、19に提示された全てのガラスベース基板の曲げ誘発応力は平行板距離10mmで測定された。
図12は応力比を結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)の関数として提示する。横軸1201(例えば、x軸)は結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)である。図12の場合、100μmと150μmの基板厚み901が複数の溝用の幾つかの異なるデザイン(例えば、溝幅、溝深さ、溝間隔)と共に使用された。図12に示すように、約0.2未満の比(Vg/Vc)を持つ試験された全てのデザインは、それらの(Vg/Vc)比の場合、応力比は1を超えるので曲げ誘発応力を増加させる。実際、0.1未満の比(Vg/Vc)を持つ試験されたデザインは曲げ誘発応力を少なくとも2倍に増加させた。一方、約0.4超の比(Vg/Vc)を持つ試験された全てのデザインは、それらの(Vg/Vc)比の場合、応力比は1未満なので曲げ誘発応力を減少させる。0.3を超える比(Vg/Vc)を持つデザインの場合、1つのデザインは曲げ誘発応力を減少させない。ガラスベース基板に約0.3以上(例えば、約0.4以上)の比(Vg/Vc)を持つ複数の溝を設けることは、曲げ誘発応力を低減できる。
図18、19は応力比を溝幅821と基板厚901の比(Gw/T)の関数として提示する。図18に提示された全てのデザインは、0.133の溝間隔817と基板厚の比(Gs/T)を有していた。図19に提示された全てのデザインは、1.33の溝間隔817と基板厚の比(Gs/T)を有していた。曲線1801、1805、1809、及び1813は150μmの厚みを有するガラスベース基板に対応し、曲線1803、1807、1811、及び1815は100μmの厚みを有するガラスベース基板に対応する。曲線1801及び1803は、0.33の溝深さ911と基板厚の比(Gd/T)を有するデザインに対応する。曲線1805及び1807は、0.53の溝深さ911と基板厚の比(Gd/T)を有するデザインに対応する。曲線1809及び1811は、0.67の溝深さ911と基板厚の比(Gd/T)を有するデザインに対応する。曲線1813及び1815は、0.8の溝深さ911と基板厚の比(Gd/T)を有するデザインに対応する。
図18では、全ての曲線は、応力比が1未満である少なくとも1つの点を含む。曲線1801及び1803の場合、1.33の比(Gw/T)に対する点は1未満の応力比を有する。曲線1805及び1807の場合、比(Gw/T)が0.67以上ならば応力比は1未満である。曲線1809及び1811の場合、約0.4以上の比(Gw/T)に対して応力比は1未満である。曲線1813及び1815の場合、示された全ての値に対して応力比は1未満である。即ち、応力低減は約0.3以上の比(Gd/T)に対して得られうる。同様に、応力低減は0.1以上の比(Gw/T)に対して得られうる。また、(Gd/T)が増加すると、また(Gw/T)が増加すると応力低減は増加する。
図19では、曲線1813は、応力比が1未満である点、即ち、1.33の比(Gw/T)に対する点を含む。これは、全ての曲線が応力比が1未満である少なくとも1つの点を含む図18と顕著な対比である。0.133(図18)から1.33(図19)の比(Gs/T)の中間値を持つ曲線は、Gs/Tが減少すると減少する応力比の滑らかな傾向を示す(より詳細には図13~16参照)。しかし、1.33の比(Gs/T)に対応する図19は、応力比が1未満である点を持つ曲線1813を有し、上記減少傾向はこの挙動を外挿するのに使用されうるので、1未満の応力比はなお約1.5の比(Gs/T)(Gd/Tの少なくとも幾つかの値に対して)から得られうると思われる。
図13~17は試験された様々なデザインを応力比が1を超える場合は丸で、応力比が1未満である場合は星印で示す。1未満の応力比の点は、特定のデザインの複数の溝を備えることで応力が低減されることを意味する。図13~17は比(Gd/T)と(Gw/T)の関数としての点を示す。図13では、比(Gs/T)は0.13である。図14では、比(Gs/T)は0.33である。図15では、比(Gs/T)は0.67である。図16では、比(Gs/T)は1.00である。図17では、比(Gs/T)は1.33である。
曲線1301は、式7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)=0に対応し、1超の応力比の領域を1未満の応力比の領域から分けるのに適合していた。図13~17では、各グラフは応力比が1を超える点(丸)(曲線1301の下方で曲線1301の近く)を含み、曲線1301が1未満の応力比から1超の応力比への切り替りが起こる好適な境界であることを示す。図13~17で測定され曲線1301の左側及び/又は下方の点のうち7%未満(5/72)は応力増加を示す。実際、これらの測定点の更に左側及び/又は下方の点を含める、又は点がGw/T=0.5において測定されると、応力増加を示す点の割合はより少なくなる。即ち、式7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす概ね全てのデザインは応力低減を提供しうり、これは曲線1301の左側及び/又は下方の領域に対応する。複数の溝を備えることで応力を低減できるデザイン関係は予想外の結果であり技術的恩恵である。
本開示の実施形態は消費家電製品を含みうる。消費家電製品は前面、裏面、及び側面を有しうる。消費家電製品は少なくとも部分的にハウジング内の電気部品を更に備えうる。電気部品はコントローラ、メモリ、及びディスプレイを含みうる。ディスプレイはハウジングの前面に又は前面の近くにありうる。消費家電製品は、ディスプレイを覆って配置されたカバー基板を備えうる。幾つかの実施形態では、ハウジングの一部又はカバー基板の少なくとも一方は、本開示を通して説明された折り曲げ可能な装置を備える。
本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な装置は幾つかの技術的利点を提供しうる。本開示の実施形態に係る折り曲げ可能な基板に複数の溝を備える折り曲げ可能な装置は、溝のない対応する折り曲げ可能な基板に比べて折り曲げ可能な基板の曲げ誘発応力を低減できる。低減された曲げ誘発応力は、向上した折り曲げ性能、例えばより小さい有効最小曲げ半径(例えば、約10ミリメートル以下)の技術的利点を提供しうる。低減された曲げ誘発応力は、所定の有効曲げ半径のより厚い折り曲げ可能な基板の使用を可能にしうる。より厚い折り曲げ可能な基板は良好な耐衝撃及び/又は穿孔性を可能にしうる。約1.5以下の比(Gs/T)、約0.3から約0.95の範囲の比(Gd/T)、約0.3以上の比(Gw/T)、又はこれらの組み合わせを有する複数の溝を設けることは、低減された曲げ誘発応力を提供できる。式7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす複数の溝を折り曲げ可能な基板に設けることは、曲げ誘発応力低減を提供できる。約0.3以上の結合溝容積と中央容積の比(Vg/Vc)となるように複数の溝を設けることは、曲げ誘発応力低減を提供できる。また、折り曲げ可能な基板(例えば、基板の中央部分)を化学的に強化することは、向上した有効最小曲げ半径及び/又は折り曲げ可能な装置の低減された損傷(例えば、破損及び/又は亀裂)の技術的利点を提供しうる。これは化学的強化による圧縮応力は引張り曲げ誘発力を打ち消しうるからである。また、中央部分を第2厚み及び有効最小曲げ半径(例えば、曲げ長さ)の約3倍以上(例えば、4.4倍)の幅とすることは、折り曲げ可能な装置の応力集中と損傷を低減しうる。光学的に透明な接着剤の屈折率を折り曲げ可能な基板の屈折率に合わせる(例えば、約0.1以内)ことは、折り曲げ可能な装置の光学的歪みを最小にできる。
また、折り曲げ可能な装置を作る方法は基板(例えば、ガラスベース基板及び/又はセラミックベース基板)の表面損傷(従来技術ではできる場合がある)を低減又は無くしうる。幾つかの実施形態では、溝を形成するためのガラスベース基板の除去は、基板の目標位置にレーザービームを当てることで実行されうり、レーザービームを目標位置に最初当て始める時にガラスベース基板の目標位置は500℃以上の加熱温度である。基板の加熱温度はレーザー除去処置で生じた表面損傷を部分的に又は完全に修復するのを助けうる。レーザー除去時の目標位置の加熱温度は、基板の一部が流れ表面損傷又はレーザー除去処理で生じた他の残留欠陥を部分的に又は完全に消去及び/又は修復及び/又は低減するのを許しうる。また、溝はリボンを形成する方法に続いて形成され、溝を形成するステップを減らしうる。また、溝はリボン形成プロセスに続いて形成されるので、幾つかの実施形態では、溝形成後に個々の折り曲げ可能な基板をリボンから分離する代わりに、溝が既に形成された単一のリボンを格納ロールに巻き付けてもよい。後で、リボンは格納ロールから解かれ個々の折り曲げ可能な基板に分離されてもよい。従って、単一の格納ロールは容易に保管され、次に望む時に、個々の折り曲げ可能な基板を格納ロールから解かれたリボンから分離してもよい。また、格納ロールからリボンを解く時、中央部分の数は各個々の折り曲げ可能な基板に対して選択されてもよい。即ち、2つ折りの折り曲げ可能な基板、3つ折りの折り曲げ可能な基板、又は他の折り曲げ可能な基板構成を格納ロールからリボンを解く時に選択してもよい。
本書で使用される方向の用語、例えば上方、下方、右、左、前、後、上面、底面は描かれた図を参照してのみ使用され、絶対的な方向を示唆するように意図されていない。
様々な開示された実施形態はそれら実施形態と関連して記述された特徴、要素、又はステップを含んでもよいことは理解されるであろう。また、1つの実施形態に関して記述されているが特徴、要素、又はステップは、様々な非例示の結合又は並べ替えによって他の実施形態と置き換え又は組み合わされてもよいことは理解されるであろう。
また、本明細書で使用されるように、そうでないと明らかに指示されない限り、英語の用語「the」、「a」、又は「an」は「少なくとも1つ」を意味し「1つだけ」に限定されるべきでないと理解されるべきである。例えば、1つの部品への言及は、文脈からそうでないと明らかに示されない限り、2つ以上のそのような部品を有する実施形態を含む。同様に、「複数の」は「2つ以上の」を表すように意図されている。
本明細書で使用されるように、用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、並びに他の数量及び特性は正確でなくまた正確である必要がなく、要望通り、許容誤差、換算率、丸め、測定誤差など、及び当業者に既知の他の因子を反映して、おおよそ及び/又はより大きいか小さい場合があることを意味する。範囲は本明細書で「約」特定の値から及び/又は「約」別の特定の値までとして表されうる。そのような範囲を表す時、実施形態はその特定の値から及び/又はその別の特定の値までを含む。同様に、先行する「約」の使用により値が近似値として表される時、その特定の値は別の実施形態を形成することは理解されるであろう。本明細書において範囲の数値又は端点に「約」が付いていてもいなくても、範囲の数値又は端点は、「約」で修飾された実施形態と「約」で修飾されていない実施形態の両方を含むように意図されている。各範囲の端点は他の端点と関連してまた他の端点と独立して意味があることも理解されるであろう。
本明細書で使用される用語「実質的な」、「概ね」及びそれらのバリエーションは記述された特徴が、ある値又は記述に等しい又はほぼ等しいことを表すよう意図されている。例えば、「概ね平面の」表面は、平面又はほぼ平面である表面を示すよう意図されている。また、上記のように、「概ね等しい」は2つの値が等しい又はほぼ等しいことを示すよう意図されている。幾つかの実施形態では、「概ね等しい」は互いから約10%以内の値、例えば互いから約5%以内、又は互いから約2%以内の値を示す場合がある。
そうでないと明確に記述されていない限り、本書で明らかにされるどんな方法も、特定の順序でそのステップが実行されることを要求していると解釈されることを決して意図していない。従って、方法請求項がそのステップが従う順序を実際に明記しない場合、又は請求項又は説明でステップが特定の順序に限定されるべきであると明記されていない場合、どんな特定の順序も推測されることは決して意図されていない。
特定の実施形態の様々な特徴、要素、又はステップが移行句「comprising」を使用して開示されることがあるが、移行句「consisting」又は「consisting essentially of」を使用して記載される可能性がある特徴、要素、又はステップを含む別の実施形態が示唆されることは理解されるべきである。従って、例えば、A+B+Cを含む(comprises)装置の示唆される他の実施形態は、装置がA+B+Cから成る(consists of)実施形態、及び装置はA+B+Cから基本的に成る(consists essentially of)実施形態を含む。本書で使用されるように、用語「comprising」及び「including」、及びそれらのバリエーションは、そうでないと示されない限り、同義でオープンエンドであると解釈されるべきである。
上記実施形態及びそれら実施形態の特徴は代表的であり、単独で又は記載した他の実施形態の1つ以上のどんな特徴とも任意の組み合わせで本開示の範囲から逸脱することなく提供されうる。
本開示の要旨及び範囲から逸脱することなく、様々な部分変更及び変形が本開示にされうることは当業者には明らかであろう。従って、実施形態の部分変更及び変形が添付の請求項及びそれらの等価物の範囲内に入る場合、本開示はそれらの部分変更及び変形を包含するように意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
折り曲げ可能な基板の幅の方向に延在する軸の周りに折り曲げ可能な前記基板を備える折り曲げ可能な装置であって、前記折り曲げ可能な基板は
第1主要表面、第2主要表面、及び前記第1主要表面と前記第2主要表面の間に画定された厚み(T)と、
前記第1主要表面に沿って延在する複数の溝を備える中央部分と、
前記複数の溝のうち一対の溝間に画定された溝間隔(Gs)と、
前記厚み(T)の方向の溝深さ(Gd)、前記折り曲げ可能な基板の幅の方向の溝長さ、及び前記折り曲げ可能な基板の前記幅に垂直な長さの方向の溝幅(Gw)を有する前記複数の溝の第1の溝と
を更に有し、
7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす、折り曲げ可能な装置。
実施形態2
前記比(Gw/T)は約0.1以上である、実施形態1記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態3
前記比(Gs/T)は約1.5以下である、実施形態1及び2のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態4
前記比(Gd/T)は約0.3から約0.95の範囲内である、実施形態1~3のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態5
前記第1主要表面は第1平面に沿って延在し、前記第2主要表面は前記第1平面に平行な第2平面に沿って延在し、該折り曲げ可能な装置は
前記複数の溝の各溝の前記第1平面で区切られ前記中央部分の外縁によって外接された容積の和から成る結合溝容積(Vg)と、
前記第1平面と前記第2平面の間に画定され前記中央部分の外縁によって外接された中央容積(Vc)と
を更に有し、
前記結合溝容積(Vg)と前記中央容積(Vc)の比(Vg/Vc)は約0.3以上である、実施形態1~4のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態6
前記第1の溝は前記溝長さに垂直な断面輪郭であって、全溝長さに沿って等距離隔てた10個の位置で概ね同一の断面輪郭を有する、実施形態1~5のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態7
前記第1の溝は前記複数の溝の第2の溝と概ね平行である、実施形態1~6のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態8
前記厚み(T)は約100マイクロメートルから約3ミリメートルの範囲内である、実施形態1~7のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態9
前記第1の溝は溝表面によって画定され、前記溝表面と前記第2主要表面の間の最小距離は約20マイクロメートルから約100マイクロメートルの範囲内である、実施形態1~8のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態10
前記溝幅(Gw)は約20マイクロメートルから約200マイクロメートルの範囲内である、実施形態1~9のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態11
前記溝長さは前記折り曲げ可能な基板の幅に等しい、実施形態1~10のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態12
前記折り曲げ可能な基板はガラスベース基板から成る、実施形態1~11のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態13
前記折り曲げ可能な基板は約1ミリメートルから約10ミリメートルの範囲内の有効最小曲げ半径を有する、実施形態1~12のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態14
前記折り曲げ可能な基板の長さ方向の前記中央部分の中央幅は約0.5ミリメートルから約50ミリメートルの範囲内である、実施形態1~13のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態15
前記第1主要表面に接触する第1接触表面を有する光学的に透明な接着剤を更に備え、前記光学的に透明な接着剤は前記第1の溝を満たす、実施形態1~14のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
実施形態16
折り曲げ可能な装置を作製する方法であって、
リボンを500℃以上の加熱温度に加熱するステップと、
レーザーからレーザービームを放出するステップと、
前記リボンの目標位置に前記レーザービームを当て前記リボンに溝を形成するステップであって、前記リボンは折り曲げ可能な基板を形成し、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に前記折り曲げ可能な基板の前記目標位置は前記加熱温度である、ステップと
を含み、
前記折り曲げ可能な基板の厚みは前記折り曲げ可能な基板の第1主要表面と、前記第1主要表面と反対側の第2主要表面の間に画定され、前記折り曲げ可能な基板の前記溝は前記厚みの方向の溝深さを有し、前記溝深さは約10マイクロメートルから前記折り曲げ可能な基板の前記厚みの約95%までの範囲内である、作製方法。
実施形態17
前記溝を形成するステップは、複数の溝を形成することから成り、前記目標位置に当てることは、前記リボンの複数の目標位置に前記レーザービームを当てることから成る、実施形態16記載の方法。
実施形態18
前記リボンの前記目標位置は、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時、約1011パスカル秒から約1014パスカル秒の範囲内の粘度を有する、実施形態16及び17のいずれかに記載の方法。
実施形態19
前記目標位置に前記レーザービームを当てることは、前記リボンを前記目標位置において除去して前記溝を形成する、実施形態16~18のいずれかに記載の方法。
実施形態20
光学的に透明な接着剤の第1接触表面を前記第1主要表面に接触させるステップを更に含み、前記光学的に透明な接着剤は前記溝を満たす、実施形態16~19のいずれかに記載の方法。
100 ガラス製造装置
101 ガラス形成装置
103 ガラスベースリボン
104 個別ガラスベースリボン
105 溶融容器
107 バッチ材料
109 貯蔵容器
111 バッチ送出装置
113 モーター
115 制御器
121 溶融した材料
127 清澄槽
129 第1接続管
131 混合槽
133 送出容器
135 第2接続管
137 第3接続管
140 形成デバイス
141 入口管
145 根元
149 ガラス分離器
151 分離線
152 中央部
153 第1外縁
154 ドロー方向
155 第2外縁
173a、173b 引っ張りローラ
201 槽
203a、203b 堰
207a、207b 下方傾斜集束面部分
209 成形ウェッジ
213 ドロー平面
217a、217b レーザービーム
219a、219b レーザー
221a、221b 目標位置
801、1001 折り曲げ可能な装置
803、2103 折り曲げ可能な基板
805 折り曲げ可能な基板の長さ
807 折り曲げ可能な基板の幅
811 折り曲げ軸
815、2115 溝
817 溝間隔
819 中央幅
820 中央部分
821 溝幅
823 溝長さ
901 基板厚
903 第1主要表面
905 第2主要表面
911 溝深さ
913 溝表面
915 残留厚み
1005 光学的に透明な接着剤
1009 剥離ライナー
1103 表示器
1111 平行板装置
1113、1115 剛性ステンレス鋼板

Claims (15)

  1. 折り曲げ可能な基板の幅の方向に延在する軸の周りに折り曲げ可能な前記基板を備える折り曲げ可能な装置であって、前記折り曲げ可能な基板は
    第1主要表面、第2主要表面、及び前記第1主要表面と前記第2主要表面の間に画定された厚み(T)と、
    前記第1主要表面に沿って延在する複数の溝を備える中央部分と、
    前記複数の溝のうち一対の溝間に画定された溝間隔(Gs)と、
    前記厚み(T)の方向の溝深さ(Gd)、前記折り曲げ可能な基板の幅の方向の溝長さ、及び前記折り曲げ可能な基板の前記幅に垂直な長さの方向の溝幅(Gw)を有する前記複数の溝の第1の溝と
    を更に有し、
    7.93-6.19×(Gw/T)-9.52×(Gd/T)+6.05×(Gs/T)<0を満たす、折り曲げ可能な装置。
  2. 前記比(Gw/T)は約0.1以上であること、
    前記比(Gs/T)は約1.5以下であること、又は
    前記比(Gd/T)は約0.3から約0.95の範囲内であることのうち少なくとも1つが成立する請求項1記載の折り曲げ可能な装置。
  3. 前記第1主要表面は第1平面に沿って延在し、前記第2主要表面は前記第1平面に平行な第2平面に沿って延在し、該折り曲げ可能な装置は
    前記複数の溝の各溝の前記第1平面で区切られ前記中央部分の外縁によって外接された容積の和から成る結合溝容積(Vg)と、
    前記第1平面と前記第2平面の間に画定され前記中央部分の外縁によって外接された中央容積(Vc)と
    を更に有し、
    前記結合溝容積(Vg)と前記中央容積(Vc)の比(Vg/Vc)は約0.3以上である、請求項1又は2記載の折り曲げ可能な装置。
  4. 前記第1の溝は前記溝長さに垂直な断面輪郭であって、全溝長さに沿って等距離隔てた10個の位置で概ね同一の断面輪郭を有する、請求項1~3のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  5. 前記第1の溝は前記複数の溝の第2の溝と概ね平行である、請求項1~4のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  6. 前記厚み(T)は約100マイクロメートルから約3ミリメートルの範囲内である、請求項1~5のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  7. 前記第1の溝は溝表面によって画定され、前記溝表面と前記第2主要表面の間の最小距離は約20マイクロメートルから約100マイクロメートルの範囲内である、請求項1~6のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  8. 前記溝幅(Gw)は約20マイクロメートルから約200マイクロメートルの範囲内である、請求項1~7のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  9. 前記折り曲げ可能な基板はガラスベース基板から成る、請求項1~8のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  10. 前記折り曲げ可能な基板は約1ミリメートルから約10ミリメートルの範囲内の有効最小曲げ半径を有する、請求項1~9のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  11. 前記折り曲げ可能な基板の長さ方向の前記中央部分の中央幅は約0.5ミリメートルから約50ミリメートルの範囲内である、請求項1~10のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  12. 前記第1主要表面に接触する第1接触表面を有する光学的に透明な接着剤を更に備え、前記光学的に透明な接着剤は前記第1の溝を満たす、請求項1~11のいずれかに記載の折り曲げ可能な装置。
  13. 折り曲げ可能な装置を作製する方法であって、
    リボンを500℃以上の加熱温度に加熱するステップと、
    レーザーからレーザービームを放出するステップと、
    前記リボンの目標位置に前記レーザービームを当て前記リボンに溝を形成するステップであって、前記リボンは折り曲げ可能な基板を形成し、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時に前記折り曲げ可能な基板の前記目標位置は前記加熱温度である、ステップと
    を含み、
    前記折り曲げ可能な基板の厚みは前記折り曲げ可能な基板の第1主要表面と、前記第1主要表面と反対側の第2主要表面の間に画定され、前記折り曲げ可能な基板の前記溝は前記厚みの方向の溝深さを有し、前記溝深さは約10マイクロメートルから前記折り曲げ可能な基板の前記厚みの約95%までの範囲内である、作製方法。
  14. 前記リボンの前記目標位置は、前記目標位置に前記レーザービームを最初当て始める時、約1011パスカル秒から約1014パスカル秒の範囲内の粘度を有する、請求項13記載の方法。
  15. 光学的に透明な接着剤の第1接触表面を前記第1主要表面に接触させるステップを更に含み、前記光学的に透明な接着剤は前記溝を満たす、請求項13又は14記載の方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210054650A (ko) * 2019-11-05 2021-05-14 삼성디스플레이 주식회사 윈도우 글라스, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20220021939A (ko) * 2020-08-13 2022-02-23 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치용 커버 윈도우 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법
KR20220092664A (ko) * 2020-12-24 2022-07-04 삼성디스플레이 주식회사 윈도우 및 이의 제조 방법
CN114772940A (zh) * 2022-05-25 2022-07-22 武汉理工大学 一种激光直写微纳结构制造可折叠玻璃的方法
DE102022125350A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Chenfeng Optronics Corporation Glas und Verfahren zum Herstellen desselben

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101958802B1 (ko) * 2012-07-26 2019-03-18 삼성디스플레이 주식회사 접이식 표시 장치
US8854623B2 (en) 2012-10-25 2014-10-07 Corning Incorporated Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample
CN105829258A (zh) 2013-10-18 2016-08-03 康宁股份有限公司 提供基材和基材上保护性涂层的方法和设备
US9321677B2 (en) * 2014-01-29 2016-04-26 Corning Incorporated Bendable glass stack assemblies, articles and methods of making the same
US10020462B1 (en) * 2015-07-30 2018-07-10 Apple Inc. Electronic devices with flexible displays
US9947882B2 (en) * 2015-09-25 2018-04-17 Apple Inc. Electronic devices with robust flexible displays
KR20180101514A (ko) * 2016-01-15 2018-09-12 코닝 인코포레이티드 절첩가능 전자 디바이스 조립체들 및 그를 위한 커버 요소들
EP3411228A1 (en) * 2016-02-05 2018-12-12 SABIC Global Technologies B.V. Foldable cover assembly, method of manufacture, and device comprising the foldable cover assembly
US10303218B2 (en) * 2017-02-01 2019-05-28 Apple Inc. Foldable cover and display for an electronic device
TW201906798A (zh) * 2017-06-23 2019-02-16 美商康寧公司 包括結構化島狀層的可折曲疊層製品及其製造方法
CN107403590B (zh) * 2017-08-31 2021-04-13 上海天马微电子有限公司 可折叠显示装置
CN109081561B (zh) * 2018-08-31 2022-04-15 信利光电股份有限公司 一种弯曲玻璃盖板及其制作方法
KR20200069799A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 표시장치

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