TWI570084B - 可彎曲玻璃堆疊組件、物件及製造該等組件、物件之方法（三） - Google Patents

可彎曲玻璃堆疊組件、物件及製造該等組件、物件之方法（三） Download PDF

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TWI570084B
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席莫派翠克約瑟夫
艾利森亞當詹姆斯
葛羅斯提摩西麥克
胡廣立
史密斯尼可拉斯詹姆士
法帝布奇雷迪
文卡塔拉曼納特桑
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Description

可彎曲玻璃堆疊組件、物件及製造該等組件、物件之方法(三) 【相關申請案】
本申請案主張分別於2014年1月29日、2014年4月3日及2014年12月11日申請之美國臨時專利申請案第61/932,924號、第61/974,732號及第62/090,604號之權益及優先權，所有申請案以全文引用方式併入本文。
本揭示內容總體上係關於玻璃堆疊組件、元件及層以及用於製造該等組件、元件及層之方法。更特定而言，本揭示內容係關於此等構件之可彎曲及防擊穿型式，以及用於製造該等構件之方法。
傳統上本質上為剛性的產品及構件之可撓性型式正加以概念化以用於新的應用。例如，可撓性電子裝置可提供薄的、輕型及可撓性性質，其為例如曲彎顯示器及可佩帶裝置之新應用提供機遇。此等可撓性電子裝置中之許多裝置需要可撓性基板以用於固持及安裝此等裝置之電子部件。金屬 箔具有包括熱穩定性及耐化學性之一些優點，但遭受高成本及缺乏光學透明度之缺點。聚合物箔具有包括耐疲勞斷裂性之一些優點，但遭受邊際光學透明度、缺少熱穩定性及受限氣密性之缺點。
此等電子裝置中之一些裝置亦可利用可撓性顯示器。光學透明度及熱穩定性常常為用於可撓性顯示器應用之重要性質。另外，可撓性顯示器應具有高的耐疲勞性及耐擊穿性，包括在小彎曲半徑下之耐斷裂性，尤其對具有觸控螢幕功能性及/或可折疊之可撓性顯示器而言如此。
習知可撓性玻璃材料提供用於可撓性基板及/或顯示器應用之許多所需性質。然而，對利用(harness)用於此等應用之玻璃材料的努力迄今為止大部分均未成功。一般而言，玻璃基板可製造成極低厚度位準(<25μm)以達成愈來愈小之彎曲半徑。此等「薄」玻璃基板遭受耐擊穿性有限的缺點。同時，較厚玻璃基板(>150μm)可製作成具有較好耐擊穿性，但此等基板缺乏在彎曲時的適合耐疲勞性及機械可靠性。
因此，對可靠地用於可撓性基板及/或顯示器應用及功能中、尤其用於可撓性電子裝置應用中的玻璃材料、部件及組件存在需要。
根據一個態樣，提供堆疊組件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度、第一主表面及第二主表面之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)具有第一主表面之第一玻璃層；以及(b)自玻璃層之第一主表面延伸至玻璃層中之第一深 度的壓縮應力區域，該區域藉由該層之第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定。玻璃元件之特徵為：(a)當元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐元件之第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且元件之第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
根據一個實行方案，提供可折疊電子裝置，其包括具有可折疊特徵之電子裝置。可折疊特徵包括根據第一態樣之堆疊組件。在某些態樣中，可折疊特徵可包括電子裝置之顯示器、印刷電路板、外殼及其他特徵。
在一些實施例中，玻璃元件可進一步包含安置於第一玻璃層之下的一或多個額外玻璃層及一或多個各別壓縮應力區域。例如，玻璃元件可包含在第一玻璃層之下的具有相應額外壓縮應力區域之兩個、三個、四個或四個以上額外玻璃層。
根據另一態樣，提供玻璃物件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃層，該層進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自玻璃層之第一主表面延伸至玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該層之第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定。玻璃層之特徵為：(a)當層在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm 至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐層之第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且層之第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
在某些態樣中，玻璃物件可進一步包括玻璃結構，該玻璃結構具有大於玻璃層之厚度的厚度及兩個實質上平行邊緣表面，該結構包含玻璃層，其中該層係佈置於該結構中介於實質上平行邊緣表面之間的中心區域中。
在一些實施例中，玻璃層包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。玻璃層之厚度亦可在約50μm至約100μm範圍變化。根據一些態樣，厚度可在60μm至約80μm範圍變化。
在一些實施例中，玻璃元件或玻璃層之彎曲半徑可為約3mm至約20mm。在其他態樣中，彎曲半徑可為約3mm至約10mm。在一些實施例中，玻璃層之彎曲半徑可為約1mm至約5mm。另外，彎曲半徑亦可為約5mm至約7mm。
根據某些態樣，堆疊組件可進一步包含安置於玻璃元件或層之第一主表面上的具有低摩擦係數之第二層。根據某些態樣，第二層可為包含選自由熱塑性塑膠及非晶形氟碳化合物組成之群的氟碳化合物材料之塗層。第二層亦可為包含由以下者組成之群的一或多者之塗層：聚矽氧、蠟、聚乙 烯、熱端層、聚對二甲苯及類金剛石塗層製劑。另外，第二層可為包含選自由以下者組成之群的材料之塗層：氧化鋅、二硫化鉬、二硫化鎢、六方晶系氮化硼及鋁鎂硼化物。根據一些實施例，第二層可為包含選自由以下者組成之群的添加劑之塗層：氧化鋅、二硫化鉬、二硫化鎢、六方晶系氮化硼及鋁鎂硼化物。
在一些態樣中，壓縮應力區域中於第一主表面處之壓縮應力為約600MPa至1000MPa。壓縮應力區域亦可包括在玻璃層之第一主表面處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。在某些情況下，壓縮應力區域包含2.5μm或2.5μm以下，或甚至低達0.4μm或0.4μm以下之最大瑕疵大小。
在其他態樣中，壓縮應力區域包含複數個可離子交換金屬離子及複數個經離子交換金屬離子，該等經離子交換金屬離子經選擇以便產生壓縮應力。在一些態樣中，經離子交換金屬離子具有大於可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。根據另一態樣，玻璃層可進一步包含核心區域及安置於該核心區域上之第一及第二包層區域，且進一步而言，其中該核心區域之熱膨脹係數大於該等包層區域之熱膨脹係數。
根據另一態樣，提供玻璃物件，其包含：具有厚度、第一主表面及第二主表面之玻璃層。玻璃層之特徵為：(a)當層在約25℃及約50%相對濕度下以約1mm至約5mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐層之第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小 於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且層之第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。玻璃物件亦包括玻璃結構，該玻璃結構具有大於玻璃層之厚度的厚度及兩個實質上平行邊緣表面。該結構包括玻璃層，且該層係佈置於該結構中介於實質上平行邊緣表面之間的中心區域中。在一些態樣中，玻璃結構之厚度可等於或大於125μm。在另一態樣中，玻璃層之厚度可設定為約20μm至約125μm以達成彎曲半徑。根據示範性實施例，玻璃層之厚度可設定為約20μm至約30μm以達成彎曲半徑。
根據另一態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成第一玻璃層，其具有第一主表面、自玻璃層之第一主表面延伸至玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域及最終厚度，其中該區域藉由該層之第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定；以及形成具有約25μm至約125μm之厚度的玻璃元件，該元件進一步包含該玻璃層、第一主表面及第二主表面。玻璃元件之特徵為：(a)當元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐元件之第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且元件之第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷 加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
在一些實施例中，形成第一玻璃層之步驟可包含選自由以下製程組成之群的成形製程：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程，該成形製程進一步配置來使玻璃層形成至最終厚度。可取決於玻璃層之最終形狀因子及/或用於最終玻璃層之玻璃前驅體的中間尺寸而使用其他成形製程。成形製程亦可包括材料移除製程，其配置來將材料自玻璃層移除以達到最終厚度。
根據該方法之一些態樣，形成自玻璃層之第一主表面延伸至玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域之步驟包含：提供強化浴，其包含複數個離子交換金屬離子，該複數個離子交換金屬離子具有大小上大於玻璃層中所含複數個可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑；以及將玻璃層浸沒於強化浴中以使玻璃層中之複數個可離子交換金屬離子之一部分與強化浴中之複數個離子交換金屬離子之一部分交換，以形成自第一主表面延伸至玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域。在某些情況下，浸沒步驟包含將玻璃層浸沒於約400℃至約450℃下之強化浴中約15分鐘至約180分鐘。
在某些實施例中，該方法亦可包括以下步驟：在產生壓縮應力區域之後，在第一主表面處自玻璃層之最終厚度移除約1μm至約5μm。移除步驟可經進行以使得壓縮應力區域包含在玻璃層之第一主表面處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。移除步驟亦可經進行以使得壓縮應力區域包含在玻璃層之第一主表面處的2.5μm或2.5μm以下、或甚至低 達0.4μm或0.4μm以下之最大瑕疵大小。
其他特徵及優勢將在以下的詳述中闡述，且在部分程度上，熟習此項技術者將根據該描述而容易明白該等特徵及優勢，或藉由實踐本文(包括後續實施方式、申請專利範圍以及隨附圖式)所述的實施例來認識該等特徵及優勢。
應理解，前述的一般描述及以下詳述僅僅為示範，且意欲提供用於理解申請專利範圍之性質及特徵的概述及框架。隨附圖式係納入來提供對本說明書的進一步理解，且併入本說明書中並構成本說明書之一部分。圖式例示一或多個實施例，且與說明書一起用於解釋各種實施例之原理及操作。如本文所使用的方向性用詞--例如，上、下、右、左、前、後、頂部、底部--僅係參考所繪製之圖式而言，且不意欲暗示絕對定向。
40‧‧‧彎曲半徑
42‧‧‧彎曲力
50‧‧‧玻璃元件/元件
50a‧‧‧玻璃層/層/最上方層/最下方層/第一玻璃層
50e‧‧‧玻璃層/第一玻璃層
52‧‧‧玻璃元件厚度/厚度
52a‧‧‧玻璃層厚度/厚度/最終厚度
52e‧‧‧厚度/最終厚度
54‧‧‧第一主表面/主表面
54a‧‧‧玻璃層第一主表面/第一主表面
54e‧‧‧第一主表面
55a‧‧‧核心區域/區域/高CTE核心區域
55b‧‧‧核心區域厚度
56‧‧‧第二主表面/主表面/內主表面/內第二主表面
56a‧‧‧玻璃層第二主表面
56e‧‧‧第二主表面
57a‧‧‧第一及第二包層區域/包層區域/區域/低CTE包層區域
57b‧‧‧包層厚度
58b‧‧‧邊緣
59a‧‧‧邊緣壓縮應力區域
59b‧‧‧邊緣深度
60‧‧‧壓縮應力區域
60a‧‧‧壓縮應力區域/區域/第二壓縮應力區域/第二區域
60b‧‧‧壓縮應力區域/CTE發展壓縮應力區域
62‧‧‧第一深度/深度
62a‧‧‧第一離子交換深度/第一深度
62b‧‧‧CTE區域深度/第一深度
63a‧‧‧第二離子交換深度
63b‧‧‧CTE區域深度
70‧‧‧第二層/層
72‧‧‧第二層塗層厚度/厚度
90‧‧‧玻璃結構
92‧‧‧厚度
96‧‧‧中心區域
98‧‧‧平行邊緣/邊緣
100‧‧‧堆疊組件
100a‧‧‧堆疊組件
100b‧‧‧堆疊組件
100c‧‧‧堆疊組件
100d‧‧‧堆疊組件/玻璃物件
100e‧‧‧堆疊組件/玻璃物件
1202‧‧‧線
1302‧‧‧線
1402‧‧‧實線/線
1403‧‧‧區域
1501‧‧‧線
1502‧‧‧線
1503‧‧‧線
1601‧‧‧線
1603‧‧‧線
第1圖為根據本揭示內容之態樣的包含具有玻璃層之玻璃元件的堆疊組件之透視圖。
第1A圖為第1圖所描繪的堆疊組件經受彎曲力之透視圖。
第1B圖為第1圖所描繪的堆疊組件之橫截面圖。
第1C圖為根據本揭示內容之另一態樣的包含具有壓縮應力區域之玻璃元件的堆疊組件之橫截面圖，該等壓縮應力區域係藉由離子交換製程形成。
第1D圖為根據本揭示內容之態樣的包含具有玻璃層之玻璃元件的堆疊組件之橫截面圖，該玻璃層具有核心區 域及兩個包層區域。
第2圖為根據本揭示內容之另一態樣的包含具有三個玻璃層之玻璃元件的堆疊組件之透視圖。
第2A圖為第2圖所描繪的堆疊組件經受彎曲力之透視圖。
第3圖為根據本揭示內容之態樣的包含玻璃結構及玻璃元件之堆疊組件之透視圖。
第3A圖為第3圖所描繪的堆疊組件經受彎曲力之透視圖。
第3B圖為第3圖所描繪的堆疊組件之橫截面圖。
第4圖為根據本揭示內容之態樣的包含玻璃結構及玻璃元件之堆疊組件之透視圖。
第4A圖為第4圖所描繪的堆疊組件經受彎曲力之透視圖。
第4B圖為第4圖所描繪的堆疊組件之橫截面圖。
第5圖為根據本揭示內容之態樣的斷裂擊穿負載試驗資料隨玻璃層之厚度變化的繪圖。
第6A圖根據本揭示內容之態樣的在離子交換製程步驟之後、75μm厚玻璃樣本中之壓縮應力相對深度之繪圖。
第6B圖根據本揭示內容之態樣的在離子交換製程步驟及光蝕刻步驟之後、75μm厚玻璃樣本中之壓縮應力相對深度之繪圖。
第7A圖為三種組成物之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖，該等玻璃層具有25μm、50μm及100μm之 厚度及3mm5mm及7mm之彎曲半徑。
第7B圖為根據本揭示內容之態樣的三種組成物之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖，該等玻璃層具有50μm之厚度及5mm之彎曲半徑，其具有和不具有壓縮應力區域。
第8圖為根據本揭示內容之另一態樣的一種組成物之玻璃層的表面處估計最大應力位準之示意繪圖，該等玻璃層具有25μm、50μm、75μm及100μm之厚度及5mm之彎曲半徑，並具有和不具有經由離子交換製程發展的壓縮應力區域。
第9圖為根據本揭示內容之態樣的一種組成物之玻璃層的斷裂擊穿負載試驗資料之繪圖，該等玻璃層具有75μm之厚度及經由離子交換製程發展的壓縮應力區域。
第10圖為根據本揭示內容之另一態樣的三種組成物之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖，該等玻璃層具有25μm、50μm、75μm及100μm之厚度、10mm及20mm之彎曲半徑及經由玻璃層之核心區域與包層區域之間的熱膨脹係數失配發展的壓縮應力區域。
第11圖為根據本揭示內容之態樣的兩組玻璃樣本之斷裂機率相對斷裂負載之韋伯繪圖。
第12圖為當壓縮應力由鹽與玻璃之間的金屬離子交換產生時，根據本揭示內容之態樣的玻璃元件之應力特性分佈(stress profile)。
第13圖為當根據本揭示內容之態樣的玻璃元件經 受彎曲應力時的應力特性分佈。
第14圖為展示第12圖及第13圖之應力分佈相加在一起的所得應力特性分佈。
第15圖為在各種不同玻璃樣本之兩點彎曲下斷裂機率相對強度之韋伯繪圖。
第16圖為在立方角接觸之後，在各種不同玻璃樣本之兩點彎曲下斷裂機率相對強度之韋伯繪圖。
第17圖為在利用維氏壓頭於1kgf負載下壓痕之後，根據本揭示內容之態樣的樣本玻璃。
第18圖為在利用維氏壓頭於2kgf負載下壓痕之後，根據本揭示內容之態樣的樣本玻璃。
第19圖為在利用維氏壓頭於1kgf負載下壓痕之後的比較玻璃。
第20圖為在利用維氏壓頭於2kgf負載下壓痕之後的比較玻璃。
第21圖為兩點彎曲試驗組態。
現將詳細參考本發明較佳實施例，該等實施例之實例例示於隨附圖式中。在任何可能的情況下，整個圖式中將使用相同元件符號來指代相同或相似部件。本文中可將範圍表述為自「約」一個特定值，及/或至「約」另一特定值。當表述此範圍時，另一實施例包括自該一個特定值及/或至該另一特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約」將值表述為近似值時，應理解，特定值形成另一態樣。應進一步理解，範 圍中每一者之端點相對於另一端點而言及獨立於另一端點而言均有意義。
除了其他特徵及益處之外，本揭示內容之堆疊組件、玻璃元件及玻璃物件(及其製造方法)提供在小彎曲半徑下之機械可靠性(例如，就靜態張力及疲勞而言)以及高的耐擊穿性。當堆疊組件、玻璃元件及/或玻璃物件係用於可折疊顯示器時，例如，用於其中顯示器之一部分折疊於顯示器之另一部分頂部之上的可折疊顯示器時，小彎曲半徑及耐擊穿性為有益的。例如，堆疊組件、玻璃元件及/或玻璃物件可用作以下一或多者：可折疊顯示器之面向使用者部分上之蓋件，該面向使用者部分為其中耐擊穿性尤其重要的位置；內部地安置於裝置自身內之基板，電子部件係安置於該基板上；或可折疊顯示裝置中之其他位置處之基板。替代地，堆疊組件、玻璃元件及或玻璃物件可用於不具有顯示器之裝置中，但為其中出於玻璃層之有益性質而使用玻璃層且將其以與可折疊顯示器類似的方式折疊至緊致彎曲半徑(tight bend radius)之裝置。當堆疊組件、玻璃元件及/或玻璃物件用於裝置的其中使用者將與其交互之外部上時，耐擊穿性為尤其有益的。
參考第1及1B圖，描繪包括玻璃元件50之堆疊組件100。玻璃元件50具有玻璃元件厚度52、第一主表面54及第二主表面56。在一些態樣中，厚度52可在約25μm至約125μm範圍變化。在其他態樣中，厚度52可在約50μm至約100μm，或約60μm至約80μm範圍變化。厚度52亦可設定成前述範圍之間的其他厚度。
玻璃元件50包括玻璃層50a，其具有玻璃層第一主表面54a及玻璃層第二主表面56a。另外，玻璃層50a亦包括邊緣58b，其大體配置成與主表面54a及56a成直角。玻璃層50a進一步藉由玻璃層厚度52a限定。在第1及1B圖中描繪的堆疊組件100之態樣中，玻璃元件50包括玻璃層50a。因此，玻璃層厚度52a相當於堆疊組件100之玻璃元件厚度52。在其他態樣中，玻璃元件50可包括兩個或兩個以上玻璃層50a(參見，例如，第2圖中之堆疊組件100c及相應描述)。因而，玻璃層50a之厚度52a可在約1μm至約125μm範圍變化。例如，玻璃元件50可包括三個玻璃層50a，其各自具有約8μm之厚度52a。在此實例中，玻璃元件50之厚度52可為約24μm。然而，亦應理解，除一或多個玻璃層50a之外，玻璃元件50可包括其他非玻璃層(例如，順應聚合物層)。
在第1及1B圖，玻璃層50a可由無鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽及矽酸鹽玻璃組成物製成。玻璃層50a亦可由含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽及矽酸鹽玻璃組成物製成。在某些態樣中，鹼土金屬改質劑可添加至用於玻璃層50a之前述組成物之任何組成物中。在一個示範性態樣中，根據以下之玻璃組成物適合於玻璃層50a：64%至69%(以mol%計)之SiO2；5%至12%之Al2O3；8%至23%之B2O3；0.5%至2.5%之MgO；1%至9%之CaO；0%至5%之SrO；0%至5%之BaO；0.1%至0.4%之SnO2；0%至0.1%之ZrO2；以及0%至1%之Na2O。在另一示範性態樣中，以下組成物適合於玻璃層50a：約67.4%(以mol%計)之SiO2；約 12.7%之Al2O3；約3.7%之B2O3；約2.4%之MgO；0%之CaO；0%之SrO；約0.1%之SnO2；以及約13.7%之Na2O。在另一示範性態樣中，以下組成物亦適合於玻璃層50a：68.9%(以mol%計)之SiO2；10.3%之Al2O3；15.2%之Na2O；5.4%之MgO；以及0.2%之SnO2。在一些態樣中，用於玻璃層50a之組成物經選擇具有相對低的彈性模數(相較於其他替代玻璃而言)。玻璃層50a中之較低彈性模數可減少在彎曲期間層50a中之拉伸應力。其他準則可用於選擇用於玻璃層50a之組成物，該等準則包括但不限於製造成厚度位準同時最小化瑕疵之併入之簡易性、發展壓縮應力區域來抵銷在彎曲期間產生的拉伸應力之簡易性、光學透明度及耐腐蝕性。
玻璃元件50及玻璃層50a可採用各種實體形式。自橫截面觀點，元件50及層50a(或層50a)可為平坦或平面的。在一些態樣中，元件50及層50a可取決於最終應用以非直線、片狀形式製成。舉例而言，具有橢圓形顯示器及邊框之行動顯示裝置可需要具有大體橢圓形、片狀形式之玻璃元件50及層50a。
仍參考第1及1B圖，堆疊組件100之玻璃元件50進一步包括壓縮應力區域60，其自玻璃層50之第一主表面54a延伸至玻璃層50中之第一深度62。除了其他優點之外，壓縮應力區域60可用於玻璃層50a內以抵銷在彎曲時玻璃層50a中產生的拉伸應力，尤其為在第一主表面54a附近達到最大值之拉伸應力。壓縮應力區域60可包括在層之第一主表面54a處的至少約100MPa之壓縮應力。在一些態樣中，第一主 表面54a處之壓縮應力為約600MPa至1000MPa。在其他態樣中，第一主表面54a處之壓縮應力可超過1000MPa，至多2000MPa，此取決於用於在玻璃層50a中產生壓縮應力之製程。在本揭示內容之其他態樣中，第一主表面54a處之壓縮應力亦可在約100MPa至約600MPa範圍變化。
在壓縮應力區域60內，壓縮應力可在玻璃層50a內、隨自玻璃層之第一主表面54a深入至第一深度62之深度變化而保持恆定、減小或增加。因而，各種壓縮應力特性分佈可用於壓縮應力區域60。另外，深度62可設定在自玻璃層之第一主表面54a大致15μm或15μm以下。在其他態樣中，深度62可經設定以使得其自玻璃層之第一主表面54a而言為玻璃層50a之厚度52a之大致1/3或1/3以下，或玻璃層50a之厚度52a之20%或20%以下。
參考第1及1A圖，玻璃元件50之特徵為：當元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑40固持至少60分鐘時，不存在斷裂。如本文所使用，術語「失效(fail)」、「斷裂」及類似術語係指使本揭示內容之堆疊組件、玻璃物件及玻璃元件不適合於其預期目的的破壞、毀壞、脫層、裂紋傳播或其他機制。當玻璃元件50在此等條件下以彎曲半徑40固持時，彎曲力42即施加於元件50之末端。一般而言，在彎曲力42之施加期間，拉伸應力在元件50之第一主表面54處產生，且壓縮應力在第二主表面56處產生。在其他態樣中，玻璃元件50可配置來避免針對在約3mm至約10mm範圍變化的彎曲半徑之斷裂。在一些態樣 中，彎曲半徑40可設定在約1mm至約5mm範圍內。根據堆疊組件100之其他態樣，彎曲半徑40亦可設定至約5mm至7mm之範圍，而不引起玻璃元件50中之斷裂。在一些態樣中，玻璃元件50之特徵亦可為：當元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑40固持至少120小時時，不存在斷裂。彎曲測試結果可在試驗條件下隨不同於前述者之溫度及/或濕度位準而變化。例如，具有較小彎曲半徑40(例如，<3mm)之玻璃元件50之特徵可為：在顯著低於50%相對濕度之濕度位準下進行的彎曲測試中不存在斷裂。
玻璃元件50之特徵亦為：當藉由以下者支撐元件50之第二主表面56時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑(pressure-sensitive adhesive；「PSA」)及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；「PET」)層，且元件50之第一主表面54由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載。典型地，根據本揭示內容之態樣的擊穿測試係以0.5mm/min十字頭速度在位移控制下執行。在某些態樣中，在指定數量之試驗(例如，10次試驗)之後，用新的銷置換不銹鋼銷以避免由金屬銷之變形造成的偏移，該變形係與擁有較高彈性模數之材料(例如，玻璃元件50)之測試相關聯。在一些態樣中，玻璃元件50之特徵為：在韋伯繪圖內5%或更大之斷裂機率下大於約1.5kgf之耐擊穿性。玻璃元件50之特徵亦可為： 在韋伯特徵強度下(亦即，63.2%或更大)大於約3kgf之耐擊穿性。在某些態樣中，堆疊組件100之玻璃元件50可抵抗約2kgf或更大、2.5kgf或更大、3kgf或更大、3.5kgf或更大、4kgf或更大及甚至更高範圍之擊穿。玻璃元件50之特徵亦為：大於或等於8H之鉛筆硬度。
再次參考第1及1B圖，堆疊組件100之一些態樣包括具有低摩擦係數與第二層塗層厚度72之第二層70。在此等組態中，第二層70係安置於玻璃元件50之第一主表面54上。當針對某些應用將第二層70用於堆疊組件100中時，該第二層可用於減小摩擦及/或減少由於磨損之表面損壞。第二層70亦可在玻璃元件50及/或層50a已經受超過其設計限制的會引起斷裂的應力時，提供在保持該元件及/或層之碎塊及碎屑方面的安全措施。在一些態樣中，第二層70之厚度72可設定在1微米(μm)或1微米以下。在其他態樣中，第二層70可設定在500nm或500nm以下，或對某些組成物而言，低達10nm或10nm以下。另外，在堆疊組件100之一些態樣中，另一層70可用於主表面56上，以提供在保持玻璃元件50及/或層50a中已由超過其設計要求之應力產生的碎屑方面的安全益處。
第二層70可使用已知具有低表面能量之各種氟碳化合物材料，包括：熱塑性塑膠，例如，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；「PTFE」)、氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene propylene；「FEP」)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride；「PVDF」)；以及非晶形氟碳化合物(例如，DuPont® Teflon® AF及Asahi® Cytop®塗層)，其典型地依賴於用於黏附之機械聯鎖機制。第二層70亦可由含矽烷製劑製成，該含矽烷製劑例如Dow Corning® 2634塗層或其他氟矽烷或全氟矽烷(例如，烷基矽烷)，其可沉積為單層或多層。在一些態樣中，第二層70可包括聚矽氧樹脂、蠟、聚乙烯(氧化的)，將其獨自使用或與例如氧化錫之熱端塗層或例如聚對二甲苯及類金剛石塗層(diamond-like coatings；「DLC」)之氣相沉積塗層結合使用。第二層70亦可包括氧化鋅、二硫化鉬、二硫化鎢、六方晶系氮化硼或鋁鎂硼化物，其可單獨使用或作為添加劑用於前述塗層組成物及製劑中。
替代以上者或除以上者之外，第二層70可包括各種其他屬性，諸如抗微生物性、抗碎片性、污染性及抗指紋性。
在一些態樣中，堆疊組件100可包括具有壓縮應力區域60之玻璃元件50，該壓縮應力區域具有在玻璃層50之第一主表面54a處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。最大瑕疵大小亦可保持至2.5μm或2.5μm以下、2μm或2μm以下、1.5μm或1.5μm以下、0.5μm或0.5μm以下、0.4μm或0.4μm以下，或甚至更小瑕疵大小範圍。在減小玻璃元件50之壓縮應力區域中之瑕疵大小的情況下，層50a及/或多層50a可進一步減小此等元件及/或層因藉助於彎曲力(例如彎曲力42(參見第1A圖))施加拉伸應力時之裂紋傳播而失效之傾向。另外，堆疊組件100之一些態樣可包括具有受控制瑕疵大小分佈(例如，在玻璃層50a之第一主表面54a處的0.5μm或0.5μm以下之瑕疵大小)之表面區域，該表面區域亦缺乏壓 縮應力區域之疊置。
再次參考第1A圖，施加至堆疊組件100之彎曲力42在玻璃元件50之第一主表面54處產生拉伸應力。較緊致彎曲半徑40導致較高拉伸應力。以下方程式(1)可用於估計經受具有恆定彎曲半徑40之彎曲的堆疊組件100中、尤其玻璃元件50之第一主表面54處的最大拉伸應力。方程式(1)由以下給出： 其中E為玻璃元件50之楊氏模數，v為玻璃元件50之帕松比(典型地，大多數玻璃組成物之v為約0.2-0.3)，h反映玻璃元件之厚度52，且R為曲率之彎曲半徑(相對於彎曲半徑40)。使用方程式(1)，明顯的是：最大彎曲應力線性地取決於玻璃元件之厚度52及彈性模數，且相反地取決於玻璃元件之曲率之彎曲半徑40。
施加至堆疊組件100之彎曲力42亦可產生裂紋傳播之可能性，從而導致瞬時或較慢疲勞斷裂機制。瑕疵於元件50之第一主表面54處或恰好於表面之下的存在可有助於此等潛在的斷裂模式。使用以下方程式(2)，可能估計經受彎曲力42之玻璃元件50中的應力強度因子。方程式(2)由以下給出： 其中a為瑕疵大小，Y為幾何因子(通常對自玻璃邊緣發源之裂紋(即典型斷裂模式)假定為1.12)，且σ為如使用方程式(1)所估計的與彎曲力42相關聯的彎曲應力。方程式(2)假定沿裂 紋面之應力為恆定的，當瑕疵大小較小(例如，<1μm)時，此為合理假設。當應力強度因子K達到玻璃元件50之斷裂韌性K IC 時，將發生瞬時斷裂。對適用於玻璃元件50之大多數組成物而言，K IC 為約0.7MPam。類似地，當K達到疲勞閾值(K 閾值 )處或以上之位準時，亦可經由緩慢、循環疲勞負載條件而發生斷裂。對K 閾值 之合理假設為約0.2MPam。然而，K 閾值 可以實驗方式測定且係取決於總體應用要求(例如，對給定應用而言，較高疲勞壽命可增加K 閾值 )。鑒於方程式(2)，應力強度因子可藉由減小玻璃元件50之表面處的總體拉伸應力位準及/或瑕疵大小而減小。
根據堆疊組件100之一些態樣，經由方程式(1)及(2)估計的拉伸應力及應力強度因子可經由對玻璃元件50之第一主表面54處的應力分佈之控制而最小化。詳言之，將第一主表面54處及下方的壓縮應力特性分佈(例如，壓縮應力區域60)自方程式(1)計算的彎曲應力減去。因而，減小總體彎曲應力位準，繼而亦減小可經由方程式(2)估計的應力強度因子。
在一些實行方案中，具有可折疊特徵之可折疊電子裝置可包括堆疊組件100。可折疊特徵例如可為顯示器、印刷電路板、外殼或與電子裝置相關聯之其他特徵。當可折疊特徵為顯示器時，例如，堆疊組件100可為實質上透明的。另外，堆疊組件100可具有如先前內容所述的鉛筆硬度、彎曲半徑及/或耐擊穿性能力。在一個示範性實行方案中，可折疊電子裝置為可佩帶電子裝置，諸如手錶、錢包或手鐲，其包括根據先前內容所述的堆疊組件100或以其他方式併入有堆 疊組件100。如本文所定義，「可折疊」包括完全折疊、部分折疊、彎曲、撓曲及多重折疊能力。
參考第1C圖，描繪堆疊組件100a之橫截面，該堆疊組件依賴於離子交換製程來發展壓縮應力區域60a。堆疊組件100a類似於第1-1B圖所描繪的堆疊組件100，且相同編號元件具有相當的結構及功能。然而，在堆疊組件100a中，玻璃元件50之壓縮應力區域60a可經由離子交換製程來發展。亦即，壓縮應力區域60a可包括複數個可離子交換金屬離子及複數個經離子交換金屬離子，該等經離子交換金屬離子經選擇以便在區域60a中產生壓縮應力。在堆疊組件100a之一些態樣中，經離子交換金屬離子具有大於可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。在經受離子交換製程之前，可離子交換離子(例如，Na+離子)存在於玻璃元件50及層50a中。離子交換離子(例如，K+離子)可併入玻璃元件50及層50a中，從而置換可離子交換離子中的一些離子。例如K+離子之離子交換離子於玻璃元件50及層50a中之併入可藉由將元件或層浸沒於含有離子交換離子之熔融鹽浴(例如，熔融KNO3鹽)中而實現。在此實例中，K+離子具有比Na+離子更大之原子半徑，且趨向於在玻璃中所存在之處產生局部壓縮應力。
取決於所使用的離子交換製程條件，可促使離子交換離子自第一主表面54a深入至第一離子交換深度62a，從而建立用於壓縮應力區域60a之離子交換層深度(「DOL」)。類似地，第二壓縮應力區域60a可自第二主表面56a深入至第1C圖所描繪的第二離子交換深度63a。DOL內遠超過100MPa 之壓縮應力位準可利用此等離子交換製程來達成，該等壓縮應力位準至多高達2000MPa。如早前時所指出，壓縮應力區域60a(及在存在時第二區域60a)中之壓縮應力位準可用於抵銷堆疊組件100a、玻璃元件50及玻璃層50a中自彎曲力42產生的拉伸應力。
再次參考第1C圖，堆疊組件100a之一些態樣可包括一或多個邊緣壓縮應力區域59a，其各自藉由至少100MPa之壓縮應力限定。玻璃元件50中之邊緣壓縮應力區域59a可自邊緣58b深入至邊緣深度59b來建立。本質上類似於用於產生壓縮應力區域60a之彼等製程的離子交換製程可經部署以產生邊緣壓縮應力區域59a。更確切言之，邊緣壓縮應力區域59a可用於抵銷在邊緣58b處經由例如玻璃元件50中跨於邊緣58b之面彎曲而產生的拉伸應力。替代地或作為對其之補充，在不受理論束縛的情況下，壓縮應力區域59a可抵銷來自邊緣58b處或對邊緣58b的衝擊或磨損事件之不利效應。
在第1D圖中，描繪堆疊組件100b，其依賴於玻璃層50a之區域之間的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion；「CTE」)之失配來發展壓縮應力區域60b。堆疊組件100b類似於第1-1B圖所描繪的堆疊組件100，且相同編號元件具有相當的結構及功能。然而，在堆疊組件100b中，玻璃元件50之壓縮應力區域60b可經由玻璃層50a之特製結構來發展，該壓縮應力區域係依賴於層50a自身內之CTE差異。詳言之，玻璃層50a包括核心區域55a及安置於核心區域55a上之第一及第二包層區域57a。應注意，核心區域55a之CTE 大於包層區域57a之CTE。在製作期間冷卻玻璃層50a之後，核心區域55a與包層區域57a之間的CTE差異引起冷卻時的不均勻體積收縮，從而導致包層區域57a中於各別第一主表面54a及第二主表面56a下方之壓縮應力區域60b之發展，如第1D圖所示。換言之，使核心區域55a及包層區域57a在高溫下彼此進行緊密接觸；且隨後使區域55a及57a冷卻至低溫，以使得高CTE核心區域55a相對於低CTE包層區域57a之較大體積變化在包層區域57a中產生壓縮應力區域60b。
再次參考第1D圖，CTE發展壓縮應力區域60b自玻璃層54a之第一主表面深入達到CTE區域深度62b，且自第二主表面56a深入達到CTE區域深度63b，因此建立CTE相關DOL。在一些態樣中，壓縮應力區域60b中之壓縮應力位準可超過150MPa。使核心區域55a與包層區域57a之間的CTE值之差異最大化可增加元件50於製作之後之冷卻時、於壓縮應力區域60b中發展的壓縮應力之量值。
在堆疊組件100b一些態樣中，核心區域55a具有核心區域厚度55b，且包層區域57a具有包層厚度57b，如第1D圖所示。在此等態樣中，較佳為針對核心區域厚度55b除以包層區域厚度57b之總和來設定大於或等於3之厚度比。因而，使核心區域55a之大小及/或其CTE相對於包層區域57a之大小及/或CTE最大化可用於增加堆疊組件100b之壓縮應力區域60b中觀察到的壓縮應力位準之量值。
根據另一態樣，第2圖描繪具有玻璃元件50之堆疊組件100c，該玻璃元件具有多個玻璃層50a(例如，兩個層 50a、三個層50a、四個層50a等等)。如第2圖所示，堆疊在一起的三個玻璃層50a構成玻璃元件50。壓縮應力區域60可存在於每一層50a中，如第2圖所示。層50a可直接堆疊在一起，或在一些態樣中，順應間層可安置於該等層之間。另外，在堆疊組件100c之一些態樣中，壓縮應力區域60無需在玻璃元件50內之所有層50a中。較佳地，壓縮應力區域60存在於元件50之最上方層50a中。另外，在一些態樣中亦較佳為在一或多個層50a中包括邊緣壓縮應力區域59a(參見第1C圖及相應描述)、壓縮應力區域60a(參見第1C圖及相應描述)及/或壓縮應力區域60b(參見第1D圖及相應描述)。
一般而言，堆疊組件100c之層50a經配置以允許在玻璃元件50之彎曲時相對於彼此移動(參見第2A圖)；或層50a彼此鬆散地耦接。經由層50a之堆疊獲得的玻璃元件50之集體厚度可增加元件50對擊穿之抵抗力，因為每一層50a支撐其上方之層。另外，玻璃層50a在彎曲期間相對於彼此移動之能力減小在彎曲至彎曲半徑40時、於每一層50a中產生的拉伸應力之量。此係因為每一層50a之厚度(而非元件50之厚度)為產生拉伸應力之促成因子，如藉由方程式(1)所估計。因為每一層50a就產生彎曲應力而言通常與其相鄰層50a去耦，所以堆疊組件100c之一些態樣於存在於堆疊組件中之每一層50a內併入壓縮應力區域60。在堆疊組件100c之某些態樣中，第二層70可安置於玻璃元件50之第一主表面54上(亦即，安置於最上方層50a之第一主表面上)。出於此目的使用的第二層70具有與早前結合堆疊組件100所概述之第二層 70相當的結構及功能。替代地或作為對其之補充，第二層70可用於：最下方層50a之第二主表面上；及/或堆疊組件100c中任何層50a之一或兩個主表面上。
參考第3及3B圖，描繪根據本揭示內容之另一態樣的堆疊組件(或玻璃物件)100d。堆疊組件100d包括具有厚度92之玻璃結構90，該厚度大於其玻璃層50a之厚度52a。玻璃層50a包括第一主表面54a及第二主表面56a。第一主表面54a亦可延伸至玻璃結構90之第一主表面(參見第3及3B圖)。在一些態樣中，玻璃結構90具有大於或等於125μm之厚度92。根據示範性實施例，玻璃層之厚度52a可設定為約20μm至約125μm。在堆疊組件100d之某些態樣中，第二層70可安置於玻璃層50a之第一主表面54a及玻璃結構90上。堆疊組件100d中出於此目的使用的第二層70具有與早前結合堆疊組件100所概述之第二層70相當的結構及功能。
如第3及3B圖所示，堆疊組件/玻璃物件100d之玻璃結構90及玻璃層50a相對於彼此為單塊。然而，在一些態樣中，玻璃結構90可為黏結或以其他方式接合至玻璃層50a之獨立元件。另外，在堆疊組件100d中，玻璃層50a係佈置於玻璃結構之實質上平行邊緣98之間、於玻璃結構90之中心區域96中。在一些態樣中，且如第3及3B圖所描繪，玻璃層50a及中心區域96與平行邊緣98中之每一者間隔一定距離。在其他態樣中，玻璃層50a及中心區域96可與一個邊緣98間隔比與另一實質上平行邊緣98間隔更近。
在第3及3B圖所描繪的堆疊組件(或玻璃物件)100d 中，在併入玻璃結構90中時，玻璃層50a與先前結合堆疊組件100、100a及100b所述的玻璃層50a基本上相同。因而，用於堆疊組件100d之玻璃層50a包括壓縮應力區域60、60a或60b，其自玻璃層50a之第一主表面54a跨距深入至第一深度62a。根據堆疊組件100d之一些態樣，玻璃層50a內之壓縮應力區域60、60a或60b亦可側向地跨距至玻璃結構90中。雖然無需在所有態樣中，但遍及於玻璃層50a及玻璃結構90包括壓縮應力區域60、60a或60b可提供可製造性益處。例如，離子交換製程可用於在一個浸沒步驟中，於玻璃層50a及玻璃結構90兩者中發展壓縮應力區域60或60a。
如第3A圖所示，堆疊組件100d(或玻璃物件)可經受彎曲力42，該彎曲力將玻璃層50a彎曲至恆定彎曲半徑40。因為玻璃層50a之厚度52a通常小於玻璃結構90之厚度92，所以彎曲力42趨向於在玻璃層50a中引起彎曲位移，且玻璃結構90之相鄰區段中沒有或幾乎沒有彎曲。因而，藉助於使厚度52a最小化至玻璃結構90之厚度92以下的位準，玻璃層50a之第一主表面54a處的彎曲應力及應力強度位準減小。然而，玻璃結構90之增加厚度92為大多數堆疊組件100d提供額外耐擊穿性(亦即，超過含有玻璃層50a之中心區域96中之耐擊穿性)。
在堆疊組件100d之一些額外態樣中，玻璃層50a之下的中心區域96及第二主表面56a可進一步由大體非順應、聚合物層來加強。此加強可趨向於抵銷玻璃層50a中相對於玻璃結構90之耐擊穿性的任何減小的耐擊穿性。另外，用於 堆疊組件100d之玻璃層50a的壓縮應力區域60、60a或60b可經由早前結合堆疊組件100a及100b所概述之離子交換製程及/或CTE失配概念(參見第1C及1D圖及相應描述)來發展。
如第4、4A及4B圖所示，提供玻璃物件或堆疊組件100e，其包含：玻璃層50e，其具有厚度52e、第一主表面54e及第二主表面56e。第一主表面54a亦可延伸至玻璃結構90之第一主表面(參見第4及4B圖)。在一些態樣中，玻璃結構90具有大於或等於125μm之厚度92。根據示範性實施例，玻璃層50e之厚度52e可設定為約20μm至約125μm。在堆疊組件100e之某些態樣中，第二層70可安置於玻璃層50e之第一主表面54e上及/或玻璃結構90之一或兩個主表面上。堆疊組件100e中出於此目的使用的第二層70具有與早前結合堆疊組件100所概述之第二層70相當的結構及功能。第二層70亦可安置於第二主表面56e上。
在第4及4B圖所描繪的堆疊組件(或玻璃物件)100e中，在併入玻璃結構90中時，玻璃層50e與先前結合堆疊組件100、100a及100b所述的玻璃層50a基本上相同。此外，堆疊組件100e之結構及佈置類似於早前結合第3、3A及3B圖所述的堆疊組件100d。然而，用於堆疊組件100e中之玻璃層50e不包括壓縮應力區域60。
如第4A圖所示，堆疊組件100e(或玻璃物件)可經受彎曲力42，該彎曲力將玻璃層50e彎曲至恆定彎曲半徑40。因為玻璃層50e之厚度52e通常小於玻璃結構90之厚度 92，所以彎曲力42趨向於在玻璃層50e中引起彎曲位移，且玻璃結構90之相鄰區段中沒有或幾乎沒有彎曲。因而，藉助於使厚度52e最小化至玻璃結構90之厚度92以下的位準，玻璃層50e之第一主表面54e處的彎曲應力及應力強度位準減小。
然而，在堆疊組件100e(或玻璃物件)中，玻璃結構90之增加厚度92為大多數組件提供額外耐擊穿性(亦即，超過含有玻璃層50e之中心區域96中之耐擊穿性)。如藉由第5圖所描繪的結果所證明，耐擊穿性及玻璃厚度可加以關聯。第5圖中之結果係藉由量測具有包括116μm、102μm、87μm、71μm、60μm、49μm、33μm及25μm之厚度的各種玻璃樣本之耐擊穿性來產生。此等玻璃樣本係藉由使用具有15vol% HF及15vol% HCl之蝕刻溶液蝕刻130μm厚玻璃樣本至前述厚度位準來製備。對積層成375μm順應層堆疊之每一玻璃樣本執行耐擊穿性試驗，以模擬可撓性顯示裝置之結構。375μm厚順應層堆疊由以下層組成：(a)50μm厚PSA層、(b)100μm厚PET層，及(c)100μm厚PSA層，及(d)125μm厚PET層。一旦每一玻璃樣本(例如，116μm厚玻璃、102μm厚玻璃等等)積層成375μm厚順應層堆疊，即將具有200μm直徑不銹鋼尖端之平頭探針推入與順應層堆疊相反的玻璃樣本之主表面中。尖端隨後推進至樣本中直至斷裂(如藉由利用光學顯微鏡目測)且量測斷裂力(以kgf為單位)。來自此測試之結果繪製於第5圖中。
如來自第5圖之結果所證明，玻璃樣本之耐擊穿性 自約2.5kgf減少至約0.4kgf，而玻璃層厚度相應地自約116μm減小至約25μm。因此，此等玻璃樣本之耐擊穿性高度地取決於玻璃厚度。另外，第5圖證明：具有約116μm之厚度的受測試玻璃基板樣本之耐擊穿性為約2.5kgf。經由外推法而明顯的是，可經由使用具有130μm或更大之厚度的玻璃基板獲得可超過3kgf之耐擊穿性位準。因而，堆疊組件100e之一個態樣(參見第4、4A及4B圖)使用具有約130μm或更大之厚度的玻璃結構90來獲得3kgf之耐擊穿性(在堆疊組件100e中超過鄰近含有較薄、玻璃層50e之中心區域96的彼等者之區域中)。在堆疊組件100e之一些額外態樣中，玻璃層50e之下的中心區域96及第二主表面56e可進一步由大體非順應、聚合物層來加強。此加強可趨向於抵銷玻璃層50e中相對於玻璃結構90之增加耐擊穿性的任何減小的耐擊穿性。
在堆疊組件100e中，玻璃層50e之厚度52e通常小於玻璃結構90之厚度92。在堆疊組件之一個實行方案中，用於堆疊組件100e之2mm之彎曲半徑在利用大致20μm至25μm之厚度52e的情況下為可行的。為獲得達成厚度52e之此等厚度位準，當將厚度92保持於較高值以維持耐擊穿性時，可對堆疊組件100e進行選擇性蝕刻製程。
在一個示例性選擇性蝕刻製程中，一個步驟為提供具有等於玻璃結構90之厚度92的實質上恆定厚度之玻璃結構。隨後將塗層材料塗覆於玻璃結構90之第二主表面56e上、鄰近於玻璃結構90之預期中心區域96(亦即，將蝕刻至厚度52e之區域)的區域中，以在後續蝕刻步驟期間保護或以 其他方式遮蔽此等區域。例如，此等材料可為薄膜或墨水，其可藉由積層或網版印刷製程而塗佈於玻璃結構90上。一般技藝人士將容易理解何種類型之塗層材料適合於經選擇用於適於堆疊組件100e之選擇性蝕刻製程的特定蝕刻劑組成物。藉由鄰近於中心區域96塗覆此等塗層材料或類似物，僅中心區域96將暴露於用於後續蝕刻步驟中之酸。在一或多個後續蝕刻步驟中，根據前文之蝕刻溶液(例如，15vol% HF及15vol% HCl)可塗覆於遮蔽玻璃結構適當時間，以在玻璃層50e中達成所要厚度52e。在已完成選擇性蝕刻(例如，包括利用去離子水洗除蝕刻溶液)之後，遮蔽材料可予以剝離或在其他情況下使用適合剝除劑溶液加以剝除，此取決於用於選擇性蝕刻製程中之特定遮蔽材料。
再次參考用於產生堆疊組件100e之選擇性蝕刻製程，邊緣98可在一或多個蝕刻步驟期間保留未塗佈。結果，在玻璃層50e形成為具有厚度52e時，此等邊緣98經受光蝕刻。對邊緣98之此光蝕刻可有益地改良其強度。詳言之，用於在選擇性蝕刻製程之前截斷玻璃結構之切割或單一化製程可於玻璃結構90之表面內留下瑕疵及其他缺陷。在因應用環境及用法對堆疊組件100e施加應力期間，此等瑕疵及缺陷可傳播且引起玻璃破壞。藉助於光蝕刻此等邊緣98，選擇性酸蝕刻製程可移除此等瑕疵中之至少一些瑕疵，進而增加堆疊組件100e之邊緣的強度及/或耐斷裂性。
在堆疊組件(或玻璃物件)100e中，玻璃層50e之特徵可為：(a)當層50e在約25℃及約50%相對濕度下以約1mm 至約5mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐層50e之第二主表面56e時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且層50e之第一主表面54e由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。在一些態樣中，玻璃結構90之厚度92可等於或大於125μm。在另一態樣中，玻璃層50e之厚度52e可設定為約20μm至約125μm以達成彎曲半徑。根據示範性實施例，玻璃層50e之厚度52e可設定為約20μm至約30μm，以達成約1mm至約5mm之彎曲半徑。在一些態樣中，玻璃層50e(例如，具有無鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃組成物)之厚度52e可為約25μm或25μm以下，以獲得約2mm之彎曲半徑，及利用一定額外光蝕刻的情況下約1mm之彎曲半徑。
第1-4B圖所描繪的堆疊組件100-100e可根據包括以下步驟之方法來製成：形成第一玻璃層50a、50e，其具有第一主表面54a、54e、自玻璃層50a之第一主表面54a延伸至玻璃層50a中之第一深度62、62a、62b之壓縮應力區域60、60a、60b(亦即，對堆疊組件100-100d而言)，及最終厚度52a、52e。因為其有關於堆疊組件100-100d(參見第1-3B圖)，所以壓縮應力區域60、60a、60b係藉由在層50a之第一主表面54a處的至少約100MPa之壓縮應力限定。
用於形成第1-4B圖所描繪的堆疊組件100-100e之 方法亦可包括以下步驟：形成具有約25μm至約125μm之厚度52的玻璃元件50。此處，元件50進一步包含玻璃層50a、50e、第一主表面54及第二主表面56。在此等態樣中，玻璃元件50或玻璃層50a、50e之特徵亦可為：(a)當元件50或玻璃層50a、50e在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑40固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐元件50之第二主表面56時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚PSA及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚PET層，且元件50或玻璃層50a、50e之第一主表面54、54a、54e由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。在該方法之其他態樣中，玻璃元件50或玻璃層50a、50e可配置來避免針對在約3mm至約10mm範圍變化的彎曲半徑之斷裂。在一些態樣中，彎曲半徑40可設定在約1mm至約5mm範圍內。根據該方法之其他態樣，彎曲半徑40亦可設定至約5mm至7mm之範圍，而不引起玻璃元件50或玻璃層50a、50e中之斷裂。
在前述方法之一些態樣中，形成第一玻璃層50a、50e之步驟使用以下成形製程中之一或多者：熔融、狹槽拉製、滾製、再拉或浮製。可取決於玻璃層50a、50e之最終形狀因子及/或用於最終玻璃層50a、50e之玻璃前驅體的中間尺寸而使用其他成形製程。
成形製程進一步配置來使玻璃層50a、50e形成至最終厚度52a、52e，且因而可包括子製程步驟來獲得最終厚度 52a、52e。形成第一玻璃層50a、50e之步驟可包括材料移除製程，其配置來自玻璃層50a、50e移除材料以達到最終厚度52a、52e。如藉由本領域中一般技藝人士所理解，可使用各種已知的酸蝕刻/酸薄化製程以達此目的。例如，適合的蝕刻溶液可包含15vol% HF及15vol% HCl。藉由控制蝕刻時間及/或蝕刻溶液濃度，可在玻璃層50a、50e中獲得所要最終厚度52a、52e。使用此解決方案之示例性侵蝕速度為每分鐘約1.1μm。在該方法之一些態樣中，用於達到最終厚度52a、52e之材料移除製程可進一步配置來減小鄰近第一主表面54a之最大瑕疵大小--例如，減小至5μm或5μm以下、2.5μm或2.5μm以下、0.5μm或0.5μm以下，或甚至更低。
根據製造第1-3B圖所描繪的堆疊組件100-100d之方法之另一態樣，可使用離子交換製程來產生壓縮應力區域60a。如早前所概述，形成自玻璃層50a之第一主表面54a延伸至第一深度62a的壓縮應力區域60a之步驟可包括以下額外子製程步驟：提供包含複數個離子交換金屬離子之強化浴，該複數個離子交換金屬離子經選擇以便於含有可離子交換金屬離子之玻璃層50a中產生壓縮應力；以及將玻璃層50a浸沒於強化浴中以使玻璃層50a中之複數個可離子交換金屬離子之一部分與強化浴中之複數個離子交換金屬離子之一部分交換，以形成自第一主表面54a延伸至玻璃層50a中之第一深度62a的壓縮應力區域60a。在該方法之一些態樣中，離子交換金屬離子具有大於玻璃層50a中所含可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。在該方法之其他態樣中，浸沒 步驟包括將玻璃層50a浸沒於約400℃至約450℃下之強化浴中約15分鐘至約180分鐘，以發展壓縮應力區域60a。
根據一個態樣，使具有與Corning® Gorilla Glass® 2.0一致之組成的75μm厚玻璃樣本經受離子交換製程，該離子交換製程包括在430℃下歷時30分鐘之KNO3浴浸沒。隨後量測隨玻璃層深度(μm)變化的壓縮應力(MPa)，且將結果描繪於第6A圖中。如圖所示，此離子交換製程在玻璃之表面處產生約889MPa之壓縮應力，且量測到至約11.4μm之深度(亦即，DOL=11.4μm)之可觀壓縮應力位準。
在該方法之一些態樣中，自玻璃層50a之表面移除材料的離子交換後製程可提供就瑕疵大小減小而言的益處。詳言之，此種移除製程可使用光蝕刻步驟來在壓縮應力區域60a之形成之後、於第一主表面54a處、自玻璃層52a之最終厚度移除約1μm至約5μm。例如，移除步驟可使用950ppm F-離子(例如，HF酸)、0.1M檸檬酸蝕刻溶液歷時約128分鐘以達此目的。如早前結合方程式(2)所概述，玻璃層50a及/或玻璃元件50中、尤其是其表面附近之最大瑕疵大小的減小可用於減小由彎曲層及/或元件產生的應力強度因子。
參考第6B圖，可觀察對經受離子交換製程及離子交換後材料移除製程兩者的玻璃層中壓縮應力之效應。詳言之，第6B圖描繪隨玻璃層樣本之玻璃層深度(μm)變化的壓縮應力，該等玻璃層樣本係根據第6A圖中之彼等樣本來製備且另外經受光蝕刻製程以自表面移除約1-2μm之材料。量測到此等樣本具有在玻璃之表面處約772MPa之壓縮應力，且量 測到至約9.6μm之深度(亦即，DOL=9.6μm)之可觀壓縮應力位準。實際上，第6B圖具有如第6A圖所示的類似的壓縮應力隨深度變化之關係；然而，明顯的是，第6B圖實際上為第6A圖之截斷型式，其中所移除之第一部分與材料自光蝕刻製程之實際移除一致。因而，離子交換後材料移除製程可稍微減小自離子交換製程獲得的DOL及最大壓縮應力，而同時提供就瑕疵大小減小而言的益處。對給定應用必需較高壓縮應力位準及/或DOL位準而言，在給定來自離子交換後材料移除製程之預期效應的情況下，離子交換製程可經特製來產生稍微高於目標位準之壓縮應力及DOL位準。
根據一些態樣，移除製程可進行來將壓縮應力區域60、60a及/或60b中之瑕疵分佈控制至在玻璃層50a之第一主表面54a處的5μm或5μm以下的最大瑕疵大小。移除步驟亦可進行以使得壓縮應力區域60、60a及/或60b包含在玻璃層50a之第一主表面54a處的2.5μm或2.5μm以下、或甚至低達0.4μm或0.4μm以下之最大瑕疵大小。根據該方法之一些額外態樣，移除步驟亦可進行來控制玻璃層50a中缺乏壓縮應力區域60、60a或60b之疊置的區域內之瑕疵大小分佈。另外，移除製程之變體可在玻璃元件50之邊緣58b處進行，以控制該等邊緣處及邊緣壓縮應力區域59a(存在時)內之瑕疵大小分佈(參見，例如，第1及1C圖)。
根據實施例，提供製造堆疊組件100-100d之方法，該方法包含以下步驟：形成第一玻璃層50a，其具有第一主表面54a、自玻璃層50a之第一主表面54a延伸至玻璃層50a中 之第一深度62之壓縮應力區域60及最終厚度52a，其中區域60藉由層50a之第一主表面54a處的至少約100MPa之壓縮應力限定；以及形成具有約25μm至約125μm之厚度52的玻璃元件50，該元件50進一步包含玻璃層50a、第一主表面54及第二主表面56。在一些態樣中，元件50包含玻璃層50a。
在示範性實施例中，形成第一玻璃層50a及元件50之步驟可包括以下步驟：使用熔融、狹槽拉製、滾製、再拉、浮製或其他導向玻璃成形製程，形成臨時厚度(例如，約200μm)，該臨時厚度超過玻璃層50a之最終厚度52a(及元件50之厚度52)。可隨後使用已知切割製程(例如，水切、雷射切割等等)將臨時玻璃層50a(及元件50)分離、切割及/或以其他方式成型成近最終部件尺寸。此時，臨時玻璃層50a(及元件50)可隨後根據前述製程步驟蝕刻至最終厚度52a(例如，約75μm)。在製程中於此階段處蝕刻至最終厚度可在移除自先前玻璃形成及分離/切割步驟引入的瑕疵及其他缺陷方面提供益處。接著，玻璃層50a及元件50可經受用於形成壓縮應力區域60之製程步驟，包括但不限於前述離子交換製程。可隨後於含有根據先前所述製程之壓縮應力區域60的玻璃層50a及元件50上執行最終光蝕刻。此最終光蝕刻可隨後移除由先前離子交換製程產生的玻璃層50a及元件50之表面中的任何可觀瑕疵及缺陷。根據該方法產生的玻璃元件50或玻璃層50a之特徵可為：(a)當元件50或玻璃層50a在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑40固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐元件50或層50a 之第二主表面56、56a時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且元件50或層50a之第一主表面54、54a由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
在另一示範性實施例中，分別形成第一玻璃層50a及元件50至最終厚度52a及厚度52之步驟可藉由使用熔融、狹槽拉製、滾製、再拉、浮製或其他導向玻璃成形製程來進行。可隨後使用已知切割製程(例如，水切、雷射切割等等)將玻璃層50a(及元件50)分離、切割及/或以其他方式成型成近最終部件尺寸。此時，玻璃層50a(及元件50)可隨後經受用於形成壓縮應力區域60之製程步驟，包括但不限於前述離子交換製程。可隨後於含有根據先前所述製程之壓縮應力區域60的玻璃層50a及元件50上執行最終光蝕刻。此最終光蝕刻可隨後移除由先前離子交換製程產生的玻璃層50a及元件50之表面中的任何可觀瑕疵及缺陷。
根據該方法產生的玻璃元件50或玻璃層50a之特徵可為：(a)當元件50或玻璃層50a在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑40固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐元件50或層50a之第二主表面56、56a時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二 酯層，且元件50或層50a之第一主表面54、54a由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
參考第7A圖，提供三種組成物「A」、「B」及「C」之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖。A組之組成物為：67.1%(以mol%計)之SiO2；6.3%之Al2O3；19.9%之B2O3；0.5%之MgO；4.8%之CaO；0.5%之SrO；0%之SnO2；以及0.9%之Na2O。B組之組成物為：66.7%(以mol%計)之SiO2；10.9%之Al2O3；9.7%之B2O3；2.2%之MgO；9.1%之CaO；0.5%之SrO；0.1%之SnO2；以及0%之Na2O。C組之組成物為：67.4%(以mol%計)之SiO2；12.7%之Al2O3；3.7%之B2O3；2.4%之MgO；0%之CaO；0%之SrO；0.1%之SnO2；以及13.7%之Na2O。使用方程式(2)來產生第7A圖所描繪的估計值。玻璃層「A」、「B」及「C」分別具有57.4GPa、69.3GPa及73.6GPa之彈性模數。另外，玻璃層「A」、「B」及「C」分別具有0.22、0.22及0.23之帕松比。另外，對具有25μm、50μm及100μm之厚度及3mm、5mm及7mm之彎曲半徑的玻璃層「A」、「B」及「C」執行應力強度因子估計。對所有狀況假定400奈米(nm)之瑕疵大小，因為其為熔融成形玻璃表面之典型最大瑕疵大小。假定此等玻璃層之任何玻璃層中不存在壓縮應力區域。
在第7A圖中，區域I、II及III分別係指瞬時斷裂區域、緩慢疲勞斷裂區域及無斷裂區域。如估計值所指示，增加彎曲半徑及減小玻璃層之厚度為各自趨向於減小應力強度因子之步驟。若彎曲半徑保持不低於5mm且玻璃層之厚度 保持25μm或25μm以下，則第7A圖中之估計應力強度因子暗示：將不以靜態張力或疲勞發生斷裂(例如，對區域III而言，K<0.2MPam)。第7A圖所描繪之此等特定玻璃層(亦即，具有等於或大於5mm之彎曲半徑及25μm或25μm以下之厚度的玻璃層)可適用於根據本揭示內容之某些態樣的具有適度耐擊穿性要求之堆疊組件及玻璃物件。
參考第7B圖，提供三種組成物「A」、「B」及「C」(亦即，與用於第7A圖所描繪的玻璃層相同的組成物)之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖。假定用於第7B圖所描繪的估計值之玻璃層中之每一者具有50μm之厚度及5mm之彎曲半徑。另外，假定「對照」(亦由A、B及C表示)組缺乏疊置壓縮應力區域，且假定「IOX」組(亦由A」、B」及C」表示)擁有根據本揭示內容之態樣的經由離子交換製程發展的具有約700MPa表面壓縮之壓縮應力區域。出於產生此等估計值之目的，假定2000nm(2μm)之較為保守的瑕疵大小，其反映在含有根據本揭示內容之態樣的堆疊組件、玻璃元件或玻璃物件之裝置之製作很久以後，在應用-使用階段由消費者引入的大瑕疵之最壞狀況情形。
如第7B圖中之估計值所指示，利用離子交換製程於玻璃層中發展的壓縮應力區域可顯著地抵銷在彎曲時於玻璃層中觀察到的應力強度位準。對具有50μm厚度及5mm之彎曲半徑的「IOX」玻璃層而言，藉助於疊置在彎曲期間發展的拉伸應力上之額外壓縮應力，觀察到完全低於區域III閾值(例如，對區域III而言K<0MPam)之應力強度位準。對比而 言，估計不具有壓縮應力區域之對照組具有在區域I內之應力強度位準。
參考第8圖，提供一種特定組成物之玻璃層之表面處的估計應力位準的示意繪圖，該特定組成物為相當於第7A及7B圖所描繪的C組組成物之玻璃組成物。假定用於產生第8圖所描繪的應力估計值的玻璃層中之每一者具有25μm、50μm、75μm及100μm之厚度及5mm之彎曲半徑。另外，假定此等玻璃層中之一些玻璃層缺乏壓縮應力區域(亦即，「對照」組)，且假定剩餘玻璃層擁有壓縮應力區域，該壓縮應力區域具有約700MPa之表面壓縮，例如，如根據本揭示內容之另一態樣經由離子交換製程(亦即，「IOX」組)所發展的。對所有狀況假定400nm之瑕疵大小，因為其為熔融成形玻璃表面之典型最大瑕疵大小。另外，安全區(亦即，區域III)係設定在K<0.2MPam之應力強度安全因子下。
如第8圖中之估計值所指示，利用離子交換製程於玻璃層中發展的壓縮應力區域可顯著地減小在彎曲時於玻璃層中觀察到的應力強度位準。對具有25μm、50μm、75μm及100μm之厚度及5mm之彎曲半徑的所有「IOX」玻璃層而言，藉助於疊置在彎曲期間發展的拉伸應力上之額外壓縮應力，觀察到完全低於區域III閾值(例如，對區域III而言K<0.2MPam)之應力強度位準。對比而言，估計不具有壓縮應力區域之對照組具有對所有厚度而言在區域I中之應力強度位準。
參考第9圖，提供根據本揭示內容之態樣的一種組 成物之玻璃層的斷裂擊穿負載資料之繪圖，該等玻璃層具有75μm之厚度及經由離子交換製程發展的壓縮應力區域。詳言之，用於第9圖所測試的樣本之玻璃組成物為：68.9%(以mol%計)之SiO2；10.3%之Al2O3；15.2%之Na2O；5.4%之MgO；以及0.2%之SnO2。用以產生第9圖之資料的實驗中所測試的所有玻璃層經受離子交換製程來產生壓縮應力區域，該壓縮應力區域具有在表面處約772MPa之壓縮應力及9.6μm之DOL。出於測試目的，利用25μm PSA層(具有小於約1GPa之彈性模數)將玻璃層積層至50μm PET層(具有小於約10GPa之彈性模數)。在外玻璃表面上執行擊穿測試。
如第9圖所示，測試四組樣本來生成擊穿試驗資料。每一組相應於不同擊穿裝置：200μm直徑、平坦底部不銹鋼沖頭；0.5mm碳化鎢球；1.0mm碳化鎢球；以及1.5mm碳化鎢球。第9圖中之資料證明擊穿斷裂負載資料對用於測試之特定擊穿裝置之敏感性。通常，結果之可變性似乎對所使用裝置中之每一者而言為類似的。如第9圖所指示，在利用200μm直徑、平坦底部不銹鋼沖頭測試時，具有75μm之厚度與經由離子交換製程發展的壓縮應力區域之玻璃層具有完全超過4kgf之擊穿斷裂負載。
在另一實例中，使具有相當於第9圖所測試的玻璃層之組成物的玻璃層經受2點靜態疲勞彎曲試驗，該等玻璃層係根據本揭示內容之態樣製備成具有經由離子交換製程產生的壓縮應力區域。詳言之，所測試的玻璃層具有75μm之厚度，且其壓縮應力區域藉由浸沒於430℃下之KNO3熔融鹽 浴30分鐘來發展。另外，使玻璃層經受離子交換後材料移除製程，該離子交換後材料移除製程涉及在950ppm F-離子、0.1M檸檬酸蝕刻溶液中酸蝕刻約128分鐘。測試時，玻璃層不會在經受約5mm之彎曲半徑120小時之後失效。
在另一實例中，75μm厚玻璃層樣本係根據第9圖所測試的樣本之組成物及離子交換製程步驟來製備。此等樣本不與任何順應層積層。如此製備時，此等樣本為105 x 20 x 0.075mm。隨後使10個樣本於具有10mm板離距(由Teflon®材料製成的板)靜態試驗夾具內佈置成彎曲組態。隨後使樣本在85℃、於85%相對濕度下固持於夾具內。10個樣本中之9個樣本在夾具中測試兩個月之後尚未經歷任何斷裂模式。在測試之第一天期間，一個樣本失效。給定此等結果及其他分析結果的情況下，咸信具有在處理之後保留的斷裂誘導表面瑕疵之任何樣本可經由驗證測試移除。
在另一實例中，75μm厚玻璃層樣本係根據第9圖所測試的樣本之組成物及離子交換製程步驟來製備，包括利用25μm PSA層積層至50μm PET層。如此製備時，此等樣本為105 x 20 x 0.075mm(不包括PET/PSA層)。隨後使五個樣本經受抓鬥式(clamshell)循環疲勞試驗。抓鬥式循環疲勞試驗夾具在周圍溫度及濕度條件下以10mm板離距固持樣本。每一循環涉及關閉抓鬥式夾具同時保持10mm板離距，且隨後完全打開夾具以使得樣本均勻而無彎曲。五個樣本中之每一者在45,000次此等循環期間保全。
現參考第10圖，提供根據本揭示內容之另一態樣的 三種組成物即「A」組、「B」組及「C」組之玻璃層的估計應力強度因子之示意繪圖，該等組具有與用於第7A及7B圖給出之估計值之樣本組相同的組成物。用於第10圖中之估計值的樣本中之每一者具有25μm、50μm、75μm或100μm之厚度，及10mm或20mm之彎曲半徑。此處，每一受測試樣本擁有壓縮應力區域，該等壓縮應力區域係經由加熱且隨後冷卻玻璃層中呈緊密接觸之核心區域及包層區域而發展，該核心區域具有大於包層區域之CTE的CTE。用於第10圖之估計值假定每一樣本之玻璃層之表面中約2μm之瑕疵大小。另外，假定經由在核心區域與包層區域之間的CTE失配在此等玻璃層之壓縮應力區域中發展約150MPa之壓縮應力。
如第10圖中之估計值所指示，利用玻璃層之核心區與域包層區域之間的CTE失配於該玻璃層中發展的壓縮應力區域可顯著地減小在彎曲時於玻璃層中觀察到的應力強度位準。對具有25μm、50μm、75μm及100μm之厚度及20mm之彎曲半徑的所有玻璃層而言，藉助於疊置在彎曲期間發展的拉伸應力上之額外壓縮應力，觀察到完全低於區域III閾值(例如，對區域III而言K<0.2MPam)之應力強度位準。另外，具有25μm及50μm之厚度及10mm之彎曲半徑的玻璃層亦擁有低於區域III閾值之應力強度位準。因而，使用CTE失配方法之此等特定玻璃層可根據本揭示內容之態樣用於具有10mm或10mm以上之彎曲半徑要求的堆疊組件及玻璃物件(參見，例如，第1D圖中之堆疊組件100b及相應描述)內。
參考第11圖，提供根據本揭示內容之態樣的一種組 成物之玻璃層的斷裂機率相對擊穿負載資料之韋伯繪圖，該等玻璃層具有75μm之厚度及經由離子交換製程發展的壓縮應力區域。詳言之，用於所測試樣本之玻璃組成物相當於第9圖所測試的彼等樣本。用以產生第11圖之資料的實驗中所測試的所有玻璃層經受離子交換製程來產生壓縮應力區域，該壓縮應力區域具有在表面處約772MPa之壓縮應力及9.6μm之DOL。如藉由第11圖中之空心圓圈符號表示的「B」組玻璃層由利用25μm PSA層積層至50μm PET層之玻璃樣本組成。在此等樣本中遠離PET/PSA層堆疊之外玻璃表面上執行所有擊穿試驗。如藉由第11圖中之實心圓圈符號表示的「A」組玻璃層由不積層至PET/PSA層堆疊之玻璃樣本組成。第11圖所示的擊穿試驗結果係使用200μm直徑、平坦底部不銹鋼沖頭產生。
如第11圖所示，非積層「A」組樣本及積層「B」組樣本分別展現4.3kgf及3.3kgf之韋伯特徵強度值(亦即，處於63.2%或更大之斷裂機率)。另外，來自兩個組的所有樣本在5.5kgf或更大下失效。積層「B」組之韋伯模數高於非積層「A」組之韋伯模數，指示斷裂效能之可變性可藉助於將樣本積層而減小。另一方面，非積層「A」組相較於積層「B」組證明較高平均擊穿斷裂負載及韋伯特徵強度，從而暗示積層可稍微減小擊穿試驗效能，此可能係藉由與接近擊穿試驗尖端之玻璃近旁中之順應層相關聯的增加局部應力集中所引起。因而，可留意與根據本揭示內容之態樣積層堆疊組件相關聯的選擇及選項來達成耐擊穿性可變性之潛在最佳化及耐 擊穿性之總體最大化。
總體應力特性分佈
玻璃中之拉伸應力趨向於致使瑕疵傳播，而玻璃中之壓縮應力趨向於抑制瑕疵之傳播。瑕疵可因製造、處置或處理玻璃而本質地存在於該玻璃中。因此，合乎需要的是使玻璃中可能具有或容納瑕疵之部分(亦即，主表面，及自彼等表面至裂紋可穿透之深度)處於壓縮中。對彎曲玻璃塊而言，應力特性分佈包含兩個主要分量：第一σI，其因製造及/或處理玻璃之方式而固有地存在於在玻璃中，第二σB，其自玻璃中之彎曲來誘導。
第一分量σI，即玻璃自身固有的應力之一個實例展示於第12圖中。線1202為具有756MPa之壓縮應力及9.1微米之DOL的75微米厚玻璃元件之應力特性分佈，該玻璃元件由Corning 2319號(Gorilla®玻璃2)製造。如本文所使用，正應力為拉力，且壓縮應力為負。玻璃中之固有應力特性分佈可基於不同IOX條件、玻璃組成物及/或製造玻璃時的不同處理條件(如在以上所述的玻璃積層體的狀況下，其可將壓縮應力賦予至玻璃之外層中)而變化。在任何情況下，玻璃自身均將具有固有應力特性分佈。
當玻璃元件50彎曲時，彎曲對玻璃內之應力特性分佈誘導第二應力分量σB。例如，當玻璃元件50在第1A圖所示的方向上彎曲時，藉由彎曲之動作誘導的拉伸應力由以上方程式(1)給出，且將在外表面，例如玻璃元件50之第一主表面54處為最大值。第二主表面56將處於壓縮中。彎曲誘導 應力之實例在第13圖中展示為線1302。線1302為由Corning 2319號(Gorilla®玻璃2)製造的75微米厚玻璃元件之彎曲應力繪圖，但此時，忽略玻璃中歸因於IOX之固有應力特性分佈。對此類型之玻璃而言，在繪製時用於方程式(1)之參數為模數E=71.3GPa、帕松比ν=0.205、厚度=75微米，且彎曲半徑=4.5mm。
因此，玻璃中之總體應力特性分佈將再次為兩個上述分量之總和，或σI+σB。總體應力在第14圖中展示為實線1402，其為以短劃線展示的1202固有應力σI及以長劃線展示的線1302彎曲誘導應力σB之總和。玻璃元件50之外表面處，例如，如第1A圖所示的主表面54處之應力展示於繪圖之左側，而內主表面56處之應力展示於繪圖之右側。如自線1402可見，內第二主表面56處之應力為壓縮的且將限制瑕疵之傳播。此外，在外主表面或第一主表面54處之應力亦為壓縮的，且將限制瑕疵之傳播。如圖所示，對以上指出的條件而言，壓縮應力自第一主表面54延伸至幾微米之深度。壓縮應力於外主表面處之量及壓縮應力延伸所至的外主表面下之深度可以許多方式增加。首先，可使得彎曲誘導拉伸應力較小。如自方程式(1)可見，可藉由以下方式使得彎曲誘導應力σB較小：使用較薄玻璃，及/或較大彎曲半徑，及/或具有較低模數E之玻璃，及/或具有較高帕松比ν之玻璃。其次，壓縮應力於外主表面處之量可藉由以下方式增加：選擇在所要位置處具有較大固有壓縮應力σI之玻璃，如藉由例如使用不同IOX條件、玻璃組成物及/或不同處理條件來選擇，如以上 結合對第12圖之論述所指出的。
本揭示內容之重要態樣在於：在外主表面，亦即，玻璃元件50之彎曲部分外部處之主表面處，例如，如第1A圖所示的第一主表面54處，對其中彎曲半徑20mm之可折疊或可捲動顯示器而言，固有應力σI及彎曲應力σB之總和小於0，如由方程式(3)以下所示。
σI+σB<0 方程式(3)
另外，其進一步有益於限定玻璃元件中之應力特性分佈，以便在一些實例中，直至主表面54下至少1微米之深度處皆滿足方程式(3)，在其他實例中，直至主表面54下至少2微米之深度皆滿足方程式(3)，且在其他實例中，直至主表面54下至少3微米之深度皆滿足方程式(3)。主表面下保持方程式(3)之深度愈深，裝置將愈耐久。亦即，若瑕疵(來自例如在製造或使用期間處置裝置之刮痕)延伸至主表面下比保持方程式(3)中之關係更大的程度，則瑕疵將隨時間推移而傳播，且玻璃元件將失效。換言之，IOX特性分佈應受管理以便自彎曲誘導之應力含在區域1403中，亦即，不大於線1402截切Y軸處之點，以便最小化斷裂。另外，在其他實例中，瑕疵群體應受管理以便瑕疵含在區域1403中，亦即，離玻璃表面之最大瑕疵深度不超過線1402截切X軸處之點，藉以瑕疵含在玻璃中之壓縮區域中且將不會傳播。因此，藉由最大化區域1403，可耐受較小彎曲半徑及較深瑕疵同時最小化斷裂。
外主表面在前述論述中展示為第一主表面54，但在一些實例中，第二主表面56可替代第一主表面54為外主表 面。在其他實例中，例如，在三重折疊(tri-fold)佈置中，第一主表面54及第二主表面56可均具有為外主表面之部分，亦即，處於玻璃元件50之彎曲部分外部的部分。
在IOX之後光蝕刻步驟之益處
在IOX強化步驟之後執行蝕刻步驟之益處展示於第15及16圖中，該等圖展示各種兩點彎曲強度分佈。此等圖中之兩點彎曲值係藉由如下測試樣本來量測。以250MPa/sec之恆定速率對樣本施加應力。對兩點彎曲協定而言，參見S.T.Gulati,J.Westbrook,S.Carley,H.Vepakomma，及T.Ono,「45.2：Two point bending of thin glass substrates」,SID Conf.,2011，第652-654頁。將環境控制在50%相對濕度及25℃下。資料集展示最大斷裂應力，且認定在最小半徑位置處發生斷裂。線1501展示玻璃樣本之強度的韋伯分佈，該等玻璃樣本係自200微米厚深蝕刻至75微米厚(不對此等樣本執行IOX或後續蝕刻)。此樣本集展示在B10斷裂機率下約850MPa之強度。線1502展示玻璃樣本之強度的韋伯分佈，該等玻璃樣本係自200微米厚深蝕刻至75微米厚且隨後經受IOX(但無後續蝕刻)。此等樣本展示：自線1501之僅深蝕刻樣本之值的稍微減小的強度，即，在B10斷裂機率下約700MPa。在不希望受理論約束的情況下，似乎IOX製程藉由使瑕疵延伸而減小強度。線1503則展示玻璃樣本之強度的韋伯分佈，該等玻璃樣本係自200微米厚深蝕刻至75微米厚，在與線1502之樣本相同的條件下經受IOX，且隨後給予後續光蝕刻以自每一表面移除<2微米之厚度。此等樣本展示相對於線1501 及1502之樣本集中每一者的增加強度，即在B10斷裂機率下約1500MPa。第15圖因此證實在IOX之後執行光蝕刻之益處。此外，在不希望受理論約束的情況下，咸信在IOX之後的光蝕刻減小瑕疵深度且鈍化藉由IOX製程自身引入的裂紋尖端，且因此增加樣本之強度。
儘管IOX似乎減小深蝕刻樣本之強度(如第15圖所見)，但第16圖展示強化用於可折疊及/或可捲動顯示器之玻璃之主表面的另一益處(除以上結合第12-14圖所論述益處之外)。詳言之，非IOX玻璃因不具有其處於壓縮中(彎曲)之外表面而經受疲勞。因此，更可能看到非IOX玻璃樣本之時間延遲斷裂。線1601展示玻璃樣本之強度的韋伯分佈，該等玻璃樣本僅深蝕刻200微米厚度至75微米厚度(此等樣本未經IOX)，且在利用立體角金剛石壓頭的極低負載10gf接觸之後，經受2點彎曲強度試驗。立體角試驗係於具有立體角金剛石壓頭尖端之Mitutoyo HM-200硬度試驗機上執行。在置放於設備之樣本台階上的裸玻璃上執行試驗。施加10公克力(grams force；gf)之負載，且保持10秒之停留時間。在50%相對濕度及25℃下執行壓痕。將凹痕定中心於測試樣本中，以便在藉由兩點彎曲試驗測試時，此凹痕將為最大應力(最小半徑)之位置。在壓痕之後，在兩點彎曲試驗之前，將樣本固持在如上所述的相同環境中24小時。線1601展示在B10斷裂機率下約150MPa之強度。線1603展示玻璃樣本之強度的韋伯分佈，該等玻璃樣本係自200微米厚度深蝕刻至75微米厚度，經IOX，隨後蝕刻以自每一側移除2微米厚度，且隨 後在利用立體角金剛石壓頭的極低負載10gf接觸之後，經受2點彎曲強度試驗。線1603展示為在B10斷裂機率下約800MPa之強度。藉由將線1601與線1501比較，且藉由將線1603與線1503比較，可見：任何接觸皆將大大地減小非強化部件之強度。然而，藉由將線1603與線1601比較，可見：對IOX部件而言，破壞係含於壓縮深度內，從而對線1603之強化部件給予比線1601之非強化部件更大的強度。因此，藉由例如IOX之強化為減小接觸破壞之效應、甚至為減小藉由10gf之相對低負載引起的接觸破壞之效應的有益方式。
維氏裂紋起始
根據本揭示內容之玻璃元件之實例亦能夠提供對強度限制瑕疵之形成的抵抗力。當玻璃元件係用作蓋玻璃且經受與使用者之接觸或其他接觸事件時，此點為有益的。儘管不希望受理論約束，但IOX亦提供對強度限制瑕疵之形成的抵抗力。大於2kgf之力為在已如以上所論述受深蝕刻、IOX且隨後光蝕刻之玻璃樣本中產生/起始>100微米之裂紋所必需的。第17-20圖展示第17及18圖中經IOX(如以上所論述經受深蝕刻、IOX且隨後光蝕刻)之樣本與第19及20圖中未經IOX(但簡單地深浸蝕)之彼等樣本之間的比較。第17圖展示經受利用維氏金剛石壓頭之1kgf負載之IOX樣本。在Leco維氏硬度試驗器LV800AT上執行維氏裂紋起始試驗。在置放於壓痕設備之樣本台階上的裸玻璃上執行試驗。以遞增負載對玻璃進行壓痕，直至以給定負載製成的凹痕中多於50%展示強度限制瑕疵之存在。利用10秒之停留時間，在周圍條件 下執行壓痕。如第17圖所見，壓頭產生小於100微米之瑕疵。第18圖展示經受利用維氏金剛石壓頭之2kgf負載之IOX樣本。與第17圖類似，壓頭產生小於100微米之瑕疵。因此，可見：本揭示內容之實例可耐受2kgf負載，而不遭受強度限制瑕疵，亦即，大於100微米之瑕疵。第19圖展示經受利用維氏壓頭之1kgf負載之非IOX玻璃樣本。如第19圖所見，壓頭產生大於100微米之瑕疵。第20圖展示經受利用維氏壓頭之2kgf負載之非IOX玻璃樣本。如第20圖所見，壓頭產生遠大於100微米之瑕疵。第17圖與第19圖之比較及第18圖與第20圖之比較展示：IOX玻璃部件能夠提供對強度限制瑕疵，亦即，大於100微米之瑕疵之形成的抵抗力。如藉由第18及20圖之比較可見，維氏壓頭上極小的力增加(亦即，自1kgf至2kgf)在非強化部件中產生大得多的瑕疵。儘管不希望受理論約束，但據認為，維氏壓頭需要更大的力(相較於立體角而言)來產生強度限制瑕疵，因為維氏壓頭具有比立體角壓頭更寬的角度。
維氏硬度
玻璃元件具有550kgf/mm2至650kgf/mm2之維氏硬度。在Mitutoyo HM-114硬度試驗機上量測維氏硬度。藉由以200公克力(gf)進行壓痕且量測所得壓印之兩個主對角線長度之平均值來量測硬度。藉由以下方程式計算硬度：VHN=(P * 1.8544)/d2，其中VHN為維氏硬度數，P為200gf之所施加負載，且d為平均主對角線長度。典型地，取十次VHN量測值來測定平均VHN。在50%相對濕度及25℃下執行壓 痕。在置放於壓痕設備之樣本台階上的裸玻璃上執行試驗。壓痕之停留時間為10秒。包括維氏硬度之硬度為材料中永久變形之量度。材料愈硬(如由愈高的維氏硬度數所表明)，材料中之永久變形愈小。因此，硬度為材料對例如可與該材料進行接觸的楔形物(keys)及具有類似或較小硬度之物的耐刮性及其他耐破壞性之量度。550kgf/mm2至650kgf/mm2之維氏硬度提供裝置蓋材對可於使用者之口袋或背包中例如與裝置蓋材一起出現的楔形物及其他物體的適合耐刮性及其他耐破壞性。
閉合力
可折疊或可彎曲顯示器中之另一考量為致使裝置折疊或彎曲之力。閉合裝置所必需的力不應過高以致在使其閉合時令使用者感到不適。另外，力不應過高以致趨向於使裝置會在意欲使其保持閉合時展開。因此，兩點彎曲閉合力應加以限制。然而，因為兩點彎曲閉合力亦取決於玻璃元件沿折疊線之方向延伸的尺寸(本文稱為寬度)，所以力應基於寬度來正規化。兩點彎曲閉合力係由以下方程式(4)給出，假定玻璃之行為將如同其安置於兩個平行板之間的情況一樣，亦即，以便其不具有恆定彎曲半徑。模數下方之(1-ν2)項考量：對諸如玻璃之材料而言，在一個方向上之應力/彎曲將產生在另一方向上之收縮。此典型地為板狀物體之狀況。
其中t為以mm計的樣本厚度，w為以mm計的玻璃元件沿折疊線之寬度，E為以GPa計的玻璃材料之模數，ν為材料之帕松比，且其中當使用平行板兩點彎曲方法時，σmax由以下方程式(5)給出。
其中E為 以GPa計的材料之模數，ν為材料之帕松比，t為以mm計的材料厚度，且D為平行板之間的分離距離(以mm計算)。方程式(5)為平行板彎曲設備中之最大應力，且不同於方程式(1)中之最大應力，因為其歸因於以下事實：樣本在試驗設備中將不達成均勻恆定彎曲半徑(如對方程式(1)假定的情況)，但將具有較小最小半徑。最小半徑(R)係定義為D-h=2.396R，其中h為以mm計的玻璃厚度且與t相同。對給定板離距測定的最小半徑R可用於方程式(1)來測定最大應力。
將方程式(4)之每一側除以w，即玻璃元件沿折疊線之寬度，得出F/w之值。將由發明人對玻璃樣本實測的用以獲得特定有益閉合力之值代入--厚度t=.075mm、板分離距離D=10mm(其中板分離距離為經由平行板之兩點彎曲方法中之板分離距離，如以下結合循環測試所論述)、模數E為71GPa、帕松比ν為0.205--發明人已發現：0.076N/mm或0.076N/mm以下之F/w值產生可接受閉合力，亦即，對使用者而言不為不舒適的閉合力，且不趨向於使裝置在處於其折疊狀態時展開的閉合力。舉例而言，發明人發現：利用105.2mm之 寬度，7.99N之閉合力為可接受的。而且，利用20mm之寬度，1.52N之力為可接受的。因此，再次針對寬度進行正規化，發現值F/w=0.076N/mm或0.076N/mm以下為可接受的。
循環試驗
在用於顯示器或其他裝置期間，玻璃元件50可經受重複彎曲循環。例如，顯示裝置可重複折疊及展開。因此，為測定裝置之適合壽命，有益的是表徵玻璃元件可經折疊及展開之循環數。為測試玻璃元件50之循環彎曲耐久性，將玻璃元件50以曲彎形狀安置於具有30mm之初始分離距離D的兩個平行板2102及2104之間(參見第21圖)。隨後移動板，同時保留平行，以便將分離距離減小至目標距離，固持在彼目標距離下歷時約一秒，且隨後返回30mm之初始分離距離，固持在該初始分離距離約一秒，由此結束循環。板係以38mm/s之速率移動。隨後重複循環。可隨後計數循環數直至玻璃元件失效。儘管選擇30mm之初始分離距離D，但在其他試驗中，初始分離距離可大於或小於30mm。選擇30mm之值為玻璃元件50上無顯著負載所處的距離。目標距離可變化以便達成對試驗所預期之目標彎曲半徑。目標彎曲半徑(為藉由受測試玻璃元件達成的最緊致半徑)等於平行板2102、2104之分離距離D的0.414倍。此為簡化計算，其基本上係自方程式(5)之後的論述中對最小彎曲半徑R之計算忽略玻璃厚度h(或t)，因為所關注玻璃厚度將典型地比板分離距離D小得多。然而，在必要的情況下，玻璃厚度可藉由使用在方程式(5)之後的論述中對最小彎曲半徑R之計算來說明。彎曲 半徑並不簡單地為D之一半，因為玻璃元件在試驗設備中不形成完全的半圓。因此，為測試不同的目標彎曲半徑，可適合地計算不同的平行板距離。如圖所示，第一主表面54構成彎曲之外表面，且與平行板之內表面接觸，而第二主表面56形成彎曲之內表面。當第二層70存在於第一主表面54上時，此層將與平行板接觸。因為第二層70之厚度典型地為極小的(大約1微米或1微米以下)，所以其厚度可在計算彎曲半徑時自板分離距離D忽略(對如第21圖所示的第一主表面54而言)。然而，對第二層70具有任何顯著厚度的情況而言，板分離距離D可增加第二層厚度之兩倍，以便在受測試主表面(如第21圖所示，第一主表面54)處達成所要目標彎曲半徑。儘管第一主表面54係展示為元件50之彎曲組態之外主表面，但類似方法可用於測試彎曲半徑且利用第二主表面56作為彎曲之外表面來進行循環，如對玻璃元件50將在終端裝置中採取之組態而言為適當的。
根據本揭示內容之一個實例的玻璃元件為75微米厚，具有775MPa之IOX壓縮應力及10微米之DOL，且在9mm之目標板分離距離D下耐受超過200,000次彎曲循環，如上所述。根據本揭示內容之另一實例的另一玻璃元件為75微米厚，具有775MPa之IOX壓縮應力及10微米之DOL，且在8mm之目標板分離距離D下耐受超過200,000次彎曲循環，如上所述。對典型顯示裝置而言，通過200,000次彎曲循環係視為適合的壽命。
另外，儘管以上描述動態彎曲試驗，但類似的平行 板試驗設備可用於測試靜態彎曲半徑。在此狀況下，平行板2102、2104係設定至所要分離距離D，以便0.414倍之板分離距離等於欲測試的所要靜電彎曲半徑。一旦平行板2102、2104設定在必要分離距離D下，即將玻璃元件置放於平行板之間，以便達成如第21圖所示的彎曲組態。
結論
熟習此項技術者將明白的是，可在不脫離申請專利範圍之精神或範疇的情況下做出各種修改及變化。例如，儘管堆疊組件100中之壓縮應力區域60(參見第1、1A圖)係展示且描述為自第一主表面54a延伸至玻璃層50a中，但可包括自第二主表面56a延伸至玻璃層50a中之類似的壓縮應力區域。此外，例如，儘管彎曲半徑之中心係展示為處於堆疊組件100中與第二主表面56a相同的側上，但無需為此種狀況。替代地或作為對其之補充，彎曲半徑之中心可安置於堆疊組件100中與第一主表面54a相同的側上。彎曲半徑之中心可安置於堆疊組件100之每一側上，如例如當堆疊係置於三重折疊組態時的情況。另外，例如，根據折疊堆疊組件之其他方式，可存在安置於堆疊組件之一側上的一個以上的彎曲半徑中心。另外，例如，儘管在任何一個特定實例中僅展示一個彎曲半徑，但是堆疊組件中可存在任何適合及/或實際數量之彎曲半徑。
根據第一示範性態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含：具有約25μm至約125μm之厚度、第一主表面及第二主表面之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)具有 第一主表面之第一玻璃層；以及(b)自該玻璃層之該第一主表面延伸至該玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該層之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定。玻璃元件之特徵為：(a)當該元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐該元件之該第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且該元件之該第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
如第一示範性態樣之組件，其中該玻璃層包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該元件之該厚度為約50μm至約100μm。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該元件之該厚度為約60μm至約80μm。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該元件之該彎曲半徑為約3mm至約10mm。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該元件之該彎曲半徑為約5mm至約7mm。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層之該第一主表面處之該壓縮應力為約600MPa至1000 MPa。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該第一深度設定在自該玻璃層之該第一主表面的該玻璃層之該厚度之大致三分之一或三分之一以下。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該第一深度設定在自該玻璃層之該第一主表面的該玻璃層之該厚度之大致20%或20%以下。
根據第二示範性態樣，提供根據該第一示範性態樣之堆疊組件，其進一步包含：安置於該玻璃元件之該第一主表面上的具有低摩擦係數之第二層。
根據第二示範性態樣之組件，其中該第二層為包含選自由熱塑性塑膠及非晶形氟碳化合物組成之群的氟碳化合物材料之塗層。
根據第二示範性態樣之組件，其中該第二層為包含由以下者組成之群的一或多者之塗層：聚矽氧、蠟、聚乙烯、熱端層、聚對二甲苯及類金剛石塗層製劑。
根據第二示範性態樣之組件，其中該第二層為包含選自由以下者組成之群的材料之塗層：氧化鋅、二硫化鉬、二硫化鎢、六方晶系氮化硼及鋁鎂硼化物。
根據第二示範性態樣之組件，其中該第二層為包含選自由以下者組成之群的添加劑之塗層：氧化鋅、二硫化鉬、二硫化鎢、六方晶系氮化硼及鋁鎂硼化物。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的5μm或5 μm以下之最大瑕疵大小。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的2.5μm或2.5μm以下之最大瑕疵大小。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的0.4μm或0.4μm以下之最大瑕疵大小。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃元件之特徵進一步為：當該元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少120小時時，不存在斷裂。
如先前第一及第二示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃元件及具有低摩擦係數之該第二層係配置用於顯示裝置中。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該壓縮應力區域包含複數個可離子交換金屬離子及複數個經離子交換金屬離子，該等經離子交換金屬離子具有大於該等可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層進一步包含邊緣，且該玻璃元件進一步包含自該邊緣延伸至該玻璃層中之邊緣深度的邊緣壓縮應力區域，該邊緣壓縮應力區域藉由該邊緣處的至少約100MPa之壓縮應力限定。
根據第三示範性態樣，提供根據該第一示範性態樣 之堆疊組件，其中該玻璃層進一步包含核心區域及安置於該核心區域上之第一及第二包層區域，且進一步而言，其中該核心區域之熱膨脹係數大於該等包層區域之熱膨脹係數。
根據第三示範性態樣之組件，其中該核心區域具有核心厚度，該等第一及第二包層區域具有第一及第二包層厚度，且厚度比由該核心厚度除以該第一及該第二包層厚度之總和給出，且進一步而言，其中該厚度比大於或等於三。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃元件進一步包含安置於該第一玻璃層之下的一或多個額外玻璃層。
如先前第一示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃元件進一步包含安置於該第一玻璃層之下的兩個額外玻璃層。
根據第四示範性態樣，提供根據該第一示範性態樣之堆疊組件，其進一步包含：玻璃結構，該玻璃結構具有大於該玻璃元件之該厚度的厚度及兩個實質上平行邊緣表面，該結構包含該玻璃元件，其中該元件係佈置於該結構中介於該等實質上平行邊緣表面之間的中心區域中。
根據第五示範性態樣，提供玻璃物件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃層，該層進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自該玻璃層之該第一主表面延伸至該玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該層之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定。該玻璃層之特徵為：(a)當該層在約25℃及約50%相 對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐該層之該第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且該層之該第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
如先前第五示範性態樣之組件，其中該玻璃層包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該層之該厚度為約50μm至約100μm。
如第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該層之該彎曲半徑為約3mm至約10mm。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層之該第一主表面處之該壓縮應力為約600MPa至1000MPa。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該第一深度設定在自該玻璃層之該第一主表面的該玻璃層之該厚度之大致三分之一或三分之一以下。
根據第六示範性態樣，提供根據第五示範性態樣之堆疊組件，其進一步包含：安置於該玻璃層之該第一主表面上的具有低摩擦係數之第二層。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該 壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層之特徵進一步為：當該層在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少120小時時，不存在斷裂。
如先前第五示範性態樣及第六示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層及具有低摩擦係數之該第二層係配置用於顯示裝置中。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該壓縮應力區域包含複數個可離子交換金屬離子及複數個經離子交換金屬離子，該等經離子交換金屬離子具有大於該等可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層進一步包含邊緣及自該邊緣延伸至該玻璃層中之邊緣深度的邊緣壓縮應力區域，該邊緣壓縮應力區域藉由該邊緣處的至少約100MPa之壓縮應力限定。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該玻璃層進一步包含核心區域及安置於該核心區域上之第一及第二包層區域，且進一步而言，其中該核心區域之熱膨脹係數大於該等包層區域之熱膨脹係數。
如先前第五示範性態樣中任一態樣之組件，其中該核心區域具有核心厚度，該等第一及第二包層區域具有第一及第二包層厚度，且厚度比由該核心厚度除以該第一及該第 二包層厚度之總和給出，且進一步而言，其中該厚度比大於或等於三。
根據第七示範性態樣，提供根據第五示範性態樣之堆疊組件，其進一步包含：玻璃結構，該玻璃結構具有大於該玻璃層之該厚度的厚度及兩個實質上平行邊緣表面，該結構包含該玻璃層，其中該層係佈置於該結構中介於該等實質上平行邊緣表面之間的中心區域中。
根據第八示範性態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成第一玻璃層，其具有第一主表面、自該玻璃層之該第一主表面延伸至該玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域及最終厚度，其中該區域藉由該層之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定；以及形成具有約25μm至約125μm之厚度的玻璃元件，該元件進一步包含該玻璃層、第一主表面及第二主表面。該玻璃元件之特徵為：(a)當該元件在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當藉由以下者支撐該元件之該第二主表面時，大於約1.5kgf之耐擊穿性：(i)具有小於約1GPa之彈性模數的大致25μm厚壓敏黏著劑及(ii)具有小於約10GPa之彈性模數的大致50μm厚聚對苯二甲酸乙二酯層，且該元件之該第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載；以及(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
根據第八示範性態樣之方法，其中該形成該第一玻璃層之步驟包含選自由以下製程組成之群的成形製程：熔融 製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程，該成形製程進一步配置來使該玻璃層形成至該最終厚度。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該形成該第一玻璃層之步驟包含：選自由以下製程組成之群的成形製程：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程；以及材料移除製程，其配置來自該玻璃層移除材料以達到該最終厚度。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該玻璃層包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。
根據第九示範性態樣，提供根據第八示範性態樣之方法，其中該形成自該玻璃層之該第一主表面延伸至該玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域之步驟包含：提供強化浴，其包含複數個離子交換金屬離子，該複數個離子交換金屬離子具有大小上大於該玻璃層中所含複數個可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑；以及將該玻璃層浸沒於該強化浴中以使該玻璃層中之該複數個可離子交換金屬離子之一部分與該強化浴中之該複數個離子交換金屬離子之一部分交換，以形成自該第一主表面延伸至該玻璃層中之該第一深度的壓縮應力區域。
根據第九示範性態樣之方法，其中該浸沒步驟包含將該玻璃層浸沒於約400℃至約450℃下之該強化浴中約15分鐘至約180分鐘。
根據第十示範性態樣，提供根據第八示範性態樣之 方法，其進一步包含以下步驟：在該形成該壓縮應力區域之步驟之後，在該第一主表面處自該玻璃層之該最終厚度移除約1μm至約5μm。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該最終厚度為約50μm至約100μm。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該彎曲半徑為約3mm至約10mm。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該壓縮應力為約600MPa至1000MPa。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該第一深度設定在自該玻璃層之該第一主表面的該玻璃層之該最終厚度之大致三分之一或三分之一以下。
根據第十一示範性態樣，提供根據第八示範性態樣之方法，其中該形成該第一玻璃層之步驟進一步包含：形成核心區域；以及形成安置於該核心區域上之第一及第二包層區域，且進一步而言，其中該核心區域之熱膨脹係數大於該等包層區域之熱膨脹係數。
根據第十一示範性態樣之方法，其中該核心區域具有核心厚度，該等第一及第二包層區域具有第一及第二包層厚度，且厚度比由該核心厚度除以該第一及該第二包層厚度之總和給出，且進一步而言，其中該厚度比大於或等於三。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其進一步包含以下步驟：形成安置於該玻璃層之該第一主表面上的具有低摩擦係數之第二層。
根據第十示範性態樣之方法，其中該移除步驟經進行以使得該壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。
根據第十示範性態樣之方法，其中該移除步驟經進行以使得該壓縮應力區域包含在該玻璃層之該第一主表面處的2.5μm或2.5μm以下之最大瑕疵大小。
根據第八示範性態樣中任一態樣之方法，其中該玻璃層之特徵進一步為：當該層在約25℃及約50%相對濕度下以約3mm至約20mm之彎曲半徑固持至少120小時時，不存在斷裂。
根據第十二態樣，提供一種玻璃基板，其包含：第一厚度，其提供至少3Kg力之耐擊穿性；以及第二厚度，其為該基板提供達成5mm之彎曲半徑的能力。
根據第十三態樣，提供如態樣12之玻璃基板，其中該第二厚度為該基板提供達成2mm之彎曲半徑的該能力。
根據第十四態樣，提供如態樣12之玻璃基板，其中該第二厚度為該基板提供達成1mm之彎曲半徑的該能力。
根據第十五態樣，提供如態樣12-14中任一態樣之玻璃基板，其中該第二厚度為30微米。
根據第十六態樣，提供如態樣12-14中任一態樣之玻璃基板，其中該第二厚度為25微米。
根據第十七態樣，提供如態樣12-16中任一態樣之玻璃基板，其進一步包含長度，且其中該第二厚度係跨於該整個長度連續地提供。
根據第十八態樣，提供如態樣12-17中任一態樣之玻璃基板，其進一步包含保護構件，其經安置以便覆蓋該基板中具有該第二厚度之一部分。
根據第十九態樣，提供如態樣12-18中任一態樣之玻璃基板，其中該第一厚度為130微米。
根據第二十態樣，提供如態樣12-19中任一態樣之玻璃基板，其中該玻璃基板包含為無鹼金屬、鋁硼矽酸鹽玻璃之組成物。
根據第二十一態樣，提供如態樣12-20中任一態樣之玻璃基板，其能夠達成在斷裂之前彎曲至5mm半徑之至少100次循環。
根據第二十二態樣，提供如態樣12-21中任一態樣之玻璃基板，其進一步包含>50GPa之楊氏模數。
根據第二十三態樣，提供如態樣12-22中任一態樣之玻璃基板，其具有至少8H之鉛筆硬度。
根據第二十四態樣，提供顯示裝置，其包含主體及蓋玻璃，其中該蓋玻璃包含如態樣12-23中任一項之玻璃基板。
根據第二十五態樣，提供蝕刻玻璃之方法，該方法包含：獲得具有第一厚度之基板，其中該第一厚度為該基板提供至少3kgf力之耐擊穿性；以及移除該基板之一部分以便達成第二厚度，該第二厚度小於該第一厚度，其中該第二厚度為該基板提供達成5mm之彎曲半徑的能力，其中在該移除之後，該基板維持具有該第一厚度之一部分。
根據第二十六態樣，提供如態樣25之方法，其中該移除係藉由蝕刻來執行。
根據第二十七態樣，提供如態樣25或態樣26之方法，其中該第二厚度為該基板提供達成2mm之彎曲半徑的該能力。
根據第二十八態樣，提供如態樣25或26之方法，其中該第二厚度為該基板提供達成1mm之彎曲半徑的該能力。
根據第二十九態樣，提供如態樣25-28中任一態樣之方法，其中該第二厚度為30微米。
根據第三十態樣，提供如態樣25-28中任一態樣之方法，其中該第二厚度為25微米。
根據第三十一態樣，提供如態樣25-30中任一態樣之方法，其中該基板包含長度，且其中移除提供連續地跨於該整個長度之該第二厚度。
根據第三十二態樣，提供如態樣25-31中任一態樣之方法，其進一步包含安置保護構件以覆蓋該基板中具有該第二厚度之一部分。
根據第三十三態樣，提供如態樣25-32中任一態樣之方法，其中該第一厚度為130微米。
根據第三十四態樣，提供如態樣25-33中任一態樣之方法，其中該玻璃基板包含為無鹼金屬、鋁硼矽酸鹽玻璃之組成物。
根據第三十五態樣，提供如態樣25-34中任一態樣之方法，其中該基板包含邊緣，且該方法進一步包含蝕刻該邊緣。
根據第三十六態樣，提供如態樣35之方法，其中蝕刻該邊緣係與該移除同時執行。
根據第三十七態樣，提供如態樣25-36中任一態樣之方法，其中該玻璃基板包含>50GPa之楊氏模數。
根據第三十八態樣，提供如態樣25-37中任一態樣之方法，其中該玻璃基板包含至少8H之鉛筆硬度。
根據第三十九態樣，提供玻璃物件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力σI限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)應力特性分佈，其使得當該玻璃元件以處於該第二主表面之側上的曲率中心彎曲至自1mm至20mm之目標彎曲半徑時，誘導在該第一主表面處的彎曲應力σB，σI+σB<0；以及(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第四十態樣，提供如態樣39之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少一微米之深度σI+σB<0。
根據第四十一態樣，提供如態樣39之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少兩微米之深度σI+σB<0。
根據第四十二態樣，提供如態樣39之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少三微米之深度σI+σB<0。
根據第四十三態樣，提供玻璃物件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件藉由平行板方法經受彎曲至1mm至20mm之目標彎曲半徑的200,000次循環時，不存在斷裂；(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第四十四態樣，提供玻璃物件，其包含：具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及 (c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件在約25℃及約50%相對濕度下以約1mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂；(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第四十五態樣，提供如態樣39-44中任一態樣之物件，該玻璃元件包含(c)大於或等於8H之鉛筆硬度。
根據第四十六態樣，提供如態樣39-45中任一態樣之物件，該玻璃元件包含複數個層。
根據第四十七態樣，提供如態樣46之物件，其中該複數個層中之每一者具有相同配置。
根據第四十八態樣，提供如態樣39-47中任一態樣之物件，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第四十九態樣，提供如態樣39-48中任一態樣之物件，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.0mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第五十態樣，提供如態樣39-49中任一態樣之物件，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具有 0.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1kgf之耐擊穿性。
根據第五十一態樣，提供如態樣39-50中任一態樣之物件，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自維氏壓頭之1kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之瑕疵。
根據第五十二態樣，提供如態樣39-50中任一態樣之物件，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自維氏壓頭之2kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之瑕疵。
根據第五十三態樣，提供如態樣39-52中任一態樣之物件，其中該玻璃元件具有550kgf/mm2至650kgf/mm2之維氏硬度。
根據第五十四態樣，提供如態樣39-53中任一態樣之物件，其中該玻璃元件在與以10gf加載的立體角金剛石壓頭接觸之後具有大於800MPa之保持B10彎曲強度。
根據第五十五態樣，提供如態樣39-54中任一態樣之物件，其包含F/w0.76N/mm，其中F為將該玻璃元件置於該目標彎曲半徑之閉合力，且w為該玻璃元件在平行於該玻璃圍繞其彎曲之軸線之方向上的尺寸根據第五十六態樣，提供如態樣39-55中任一態樣之物件，其中該玻璃元件包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。
根據第五十七態樣，提供如態樣39-56中任一態樣之物件，其中該玻璃元件之該厚度為約50μm至約100μm。
根據第五十八態樣，提供如態樣39-57中任一態樣之物件，其中該玻璃元件之該彎曲半徑為約3mm至約10mm。
根據第五十九態樣，提供如態樣39-58中任一態樣之物件，其中該玻璃元件之該第一主表面處之該壓縮應力為約600MPa至1000MPa。
根據第六十態樣，提供如態樣39-59中任一態樣之物件，其中該第一深度設定在自該玻璃元件之該第一主表面的該玻璃元件之該厚度之大致三分之一或三分之一以下。
根據第六十一態樣，提供如態樣39-60中任一態樣之物件，其進一步包含：安置於該玻璃元件之該第一主表面上的具有低摩擦係數之第二層。
根據第六十二態樣，提供如態樣39-61中任一態樣之物件，其中該壓縮應力區域包含在該玻璃元件之該第一主表面處的5μm或5μm以下之最大瑕疵大小。
根據第六十三態樣，提供如態樣39-62中任一態樣之物件，其中該壓縮應力區域包含複數個可離子交換金屬離子及複數個經離子交換金屬離子，該等經離子交換金屬離子具有大於該等可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑。
根據第六十四態樣，提供如63之物件，其中該玻璃元件進一步包含邊緣及自該邊緣延伸至該玻璃元件中之邊緣深度的邊緣壓縮應力區域，該邊緣壓縮應力區域藉由該邊緣處的至少約100MPa之壓縮應力限定。
根據第六十五態樣，提供可折疊電子裝置，其包含： 具有可折疊特徵之電子裝置，其中該可折疊特徵包含根據態樣39-64之堆疊組件。
根據第六十六態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力σI限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)應力特性分佈，其使得當該玻璃元件以處於該第二主表面之側上的曲率中心彎曲至自1mm至20mm之目標彎曲半徑時，誘導在該第一主表面處的彎曲應力σB，σI+σB<0；以及(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第六十七態樣，提供如態樣66之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少一微米之深度σI+σB<0。
根據第六十八態樣，提供如態樣66之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少兩微米之深度σI+σB<0。
根據第六十九態樣，提供如態樣66之玻璃物件，其中直至該第一主表面下至少三微米之深度σI+σB<0。
根據第七十態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成具有約25μm至約125μm之厚度之玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)第一主表面；(b)第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件藉由平行板方法經受彎曲至1mm至20mm之目標彎曲半徑的200,000次循環時，不存在斷裂；(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第七十一態樣，提供製造堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成第一玻璃元件，其具有第一主表面、自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之第一深度的壓縮應力區域及最終厚度，其中該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少約100MPa之壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件在約25℃及約50%相對濕度下以約1mm至約20mm之彎曲半徑固持至少60分鐘時，不存在斷裂； (b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第七十二態樣，提供如態樣66-71中任一態樣之方法，其中該形成該第一玻璃層之步驟包含選自由以下製程組成之群的成形製程：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程，該成形製程進一步配置來使該玻璃層形成至該最終厚度。
根據第七十三態樣，提供如態樣66-71中任一態樣之方法，其中該形成該第一玻璃層之步驟包含：選自由以下製程組成之群的成形製程：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程；以及材料移除製程，其自該玻璃層移除材料以達到該最終厚度。
根據第七十四態樣，提供如態樣66-73中任一態樣之方法，其中該玻璃層包含無鹼金屬或含鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽或矽酸鹽玻璃組成物。
根據第七十五態樣，提供如態樣66-74中任一態樣之方法，其中該形成自該玻璃層之該第一主表面延伸至該玻璃層中之第一深度的壓縮應力區域之步驟包含：提供強化浴，其包含複數個離子交換金屬離子，該複數個離子交換金屬離子具有大小上大於該玻璃層中所含複數個可離子交換金屬離子之原子半徑的原子半徑；以及將該玻璃層浸沒於該強化浴中以使該玻璃層中之該複數個可離子交換金屬離子之一部分與該強化浴中之該複數個離 子交換金屬離子之一部分交換，以形成自該第一主表面延伸至該玻璃層中之該第一深度的壓縮應力區域。
根據第七十六態樣，提供如態樣75之方法，其中該浸沒步驟包含將該玻璃層浸沒於約400℃至約450℃下之該強化浴中約15分鐘至約180分鐘。
根據第七十七態樣，提供如態樣66-76中任一態樣之方法，其進一步包含以下步驟：在該形成該壓縮應力區域之步驟之後，在該第一主表面處自該玻璃層之該最終厚度移除約1μm至約5μm。
根據第七十八態樣，提供如態樣75或態樣76之方法，其進一步包含以下步驟：在該形成該壓縮應力區域之步驟之後，在該第一主表面處自該玻璃層之該最終厚度移除約1μm至約5μm，其中該移除步驟在該浸沒該玻璃層之步驟之後進行。
根據第七十九態樣，提供如態樣66-78中任一態樣之方法，其中該壓縮應力為約600MPa至1000MPa。
根據第八十態樣，提供如態樣66-79中任一態樣之方法，其中該玻璃元件包含大於或等於8H之鉛筆硬度。
根據第八十一態樣，提供如態樣66-80中任一態樣之方法，該玻璃元件包含複數個層。
根據第八十二態樣，提供態樣81之方法，其中該複數個層中之每一者具有相同配置。
根據第八十三態樣，提供如態樣66-82中任一態樣之方法，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具 有200μm直徑之平坦底部的不銹鋼銷加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第八十四態樣，提供如態樣66-83中任一態樣之方法，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.0mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1.5kgf之耐擊穿性。
根據第八十五態樣，提供如態樣66-84中任一態樣之方法，該玻璃元件包含當該玻璃元件之該第一主表面由具有0.5mm之直徑的碳化鎢磨球加載時，大於約1kgf之耐擊穿性。
根據第八十六態樣，提供如態樣66-85中任一態樣之方法，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自維氏壓頭之1kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之瑕疵。
根據第八十七態樣，提供85之方法，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自維氏壓頭之2kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之瑕疵。
根據第八十八態樣，提供如態樣66-87中任一態樣之方法，其中該玻璃元件具有550kgf/mm2至650kgf/mm2之維氏硬度。
根據第八十九態樣，提供如態樣66-88中任一態樣之方法，其中該玻璃元件在與以10gf加載的立體角金剛石壓頭接觸之後具有大於800MPa之保持B10彎曲強度。
根據第九十態樣，提供如態樣66-89中任一態樣之方法，其包含F/w0.76N/mm，其中F為將該玻璃元件置於 該目標彎曲半徑之閉合力，且w為該玻璃元件在平行於該玻璃圍繞其彎曲之軸線之方向上的尺寸。
40‧‧‧彎曲半徑
42‧‧‧彎曲力
100‧‧‧堆疊組件

Claims (22)

  1. 一種玻璃物件，其包含：具有25μm至125μm之一厚度之一玻璃元件，該玻璃元件進一步包含：(a)一第一主表面；(b)一第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之一第一深度的一壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少700MPa之一壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件藉由平行板方法經受彎曲至1mm至10mm之一目標彎曲半徑的200,000次循環時，不存在斷裂；(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之一直徑的一碳化鎢磨球加載時，大於1.5kgf之一耐擊穿性。
  2. 如請求項1所述之物件，該玻璃元件包含(c)大於或等於8H之一鉛筆硬度。
  3. 如請求項1所述之物件，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自一維氏壓頭之一1kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之一瑕疵。
  4. 如請求項1所述之物件，其中該玻璃元件具有550kgf/mm2至650kgf/mm2之一維氏硬度。
  5. 如請求項1所述之物件，其中該玻璃元件在與以10gf加載的一立體角金剛石壓頭接觸之後具有大於800MPa之一保持B10彎曲強度。
  6. 如請求項1所述之物件，其包含F/w0.076N/mm，其中F為將該玻璃元件置於該目標彎曲半徑之閉合力，且w為該玻璃元件在平行於該玻璃圍繞其彎曲之軸線之一方向上的尺寸。
  7. 如請求項1所述之物件，其中該玻璃元件之該第一主表面處之該壓縮應力小於或等於2000MPa。
  8. 如請求項1所述之物件，其中該壓縮應力區域包含在該玻璃元件之該第一主表面處的5μm或5μm以下之一最大瑕疵大小。
  9. 一種可折疊電子裝置，其包含：具有一可折疊特徵之一電子裝置，其中該可折疊特徵包含如請求項1-8中任一項所述之玻璃物件。
  10. 一種製造一堆疊組件之方法，該方法包含以下步驟：形成具有25μm至125μm之一厚度之一玻璃元件，該玻 璃元件進一步包含：(a)一第一主表面；(b)一第二主表面；以及(c)自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之一第一深度的一壓縮應力區域，該區域藉由該玻璃元件之該第一主表面處的至少700MPa之一壓縮應力限定，其中該玻璃元件之特徵為：(a)當該玻璃元件藉由平行板方法經受彎曲至1mm至10mm之一目標彎曲半徑的200,000次循環時，不存在斷裂；(b)當該玻璃元件之該第一主表面由具有1.5mm之一直徑的一碳化鎢磨球加載時，大於1.5kgf之一耐擊穿性。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該形成該玻璃元件之步驟包含藉由選自以下製程組成之群的一成形製程來形成一第一玻璃層：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程，該成形製程進一步配置來使該玻璃元件形成至該厚度。
  12. 如請求項10所述之方法，其中該形成該玻璃元件之步驟包含藉由選自以下製程組成之群的一成形製程來形成一第一玻璃層：熔融製程、狹槽拉製製程、滾製製程、再拉製程及浮製製程；以及一材料移除製程，其自該玻璃元件移除材料以達到該厚度。
  13. 如請求項10-12中任一項所述之方法，其中該形成自該玻璃元件之該第一主表面延伸至該玻璃元件中之一第一深度的一壓縮應力區域之步驟包含以下步驟：提供一強化浴，其包含複數個離子交換金屬離子，該複數個離子交換金屬離子具有大小上大於該玻璃元件中所含複數個可離子交換金屬離子之原子半徑的一原子半徑；以及將該玻璃元件浸沒於該強化浴中以使該玻璃元件中之該複數個可離子交換金屬離子之一部分與該強化浴中之該複數個離子交換金屬離子之一部分交換，以形成自該第一主表面延伸至該玻璃元件中之該第一深度的一壓縮應力區域。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該浸沒步驟包含將該玻璃元件浸沒於400℃至450℃下之該強化浴中15分鐘至180分鐘。
  15. 如請求項13所述之方法，其進一步包含以下步驟：在該形成該壓縮應力區域之步驟之後，在該第一主表面處自該玻璃元件之該最終厚度移除1μm至5μm，其中該移除步驟在該浸沒該玻璃元件之步驟之後進行。
  16. 如請求項10所述之方法，其中該壓縮應力小於或等於2000MPa。
  17. 如請求項10所述之方法，該玻璃元件包含大於或等於8H 之一鉛筆硬度。
  18. 如請求項10所述之方法，其中當該玻璃元件之該第一主表面經受來自一維氏壓頭之一1kgf負載時，於該第一主表面中引入100微米之一瑕疵。
  19. 如請求項10所述之方法，其中該玻璃元件具有550kgf/mm2至650kgf/mm2之一維氏硬度。
  20. 如請求項10所述之方法，其中該玻璃元件在與以10gf加載的一立體角金剛石壓頭接觸之後具有大於800MPa之一保持B10彎曲強度。
  21. 如請求項10所述之方法，其包含F/w0.076N/mm，其中F為將該玻璃元件置於該目標彎曲半徑之閉合力，且w為該玻璃元件在平行於玻璃圍繞其彎曲之軸線之一方向上的尺寸。
  22. 如請求項12所述之方法，其中該材料移除製程係在該玻璃元件已經被切割成一最終大小之後實施。
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