TWI624360B - 形成保持形狀之可撓玻璃聚合物之積層物的方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供一種形成可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法，該方法包括將聚合物層加熱到大於20℃且小於鄰近該聚合物層之可撓玻璃基板之工作溫度的經提高的溫度。該可撓玻璃基板具有不大於約0.3mm之厚度。該可撓玻璃基板在該經提高的溫度下成形有該聚合物層。該聚合物層經冷卻至該經提高的溫度以下，以使得該可撓玻璃聚合物之積層物結構維持非平面構造。

Description

形成保持形狀之可撓玻璃聚合物之積層物的方法 【相關申請案之交叉引用】
本申請案根據專利法主張2013年2月26號提出申請之美國臨時申請案第61/769379號之優先權權益，該申請案之內容為本案之依據且全文以引用之方式併入本文中。
本發明係關於玻璃聚合物之積層物結構且更特定而言係關於成形可撓玻璃聚合物之積層物。
可撓聚合物基板使用聚合物基材製造，該聚合物基材視情況經積層或塗佈有一或多個聚合物薄膜或真空沉積塗層。該等積層基板堆疊通常由於該等堆疊之低成本而用於與PV、OLED、LCD及圖案化薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)電子器件相關聯的可撓包裝。
為了促進可撓玻璃結構作為替代性技術選擇，必須克服及證明與玻璃、脆性材料相關聯之機械可靠性效能的實際限制及感知限制。可撓玻璃基板提供優於可撓聚合物技術的若干技術優勢。一個技術優勢在於玻璃能夠充當戶外電子 器件中的濕氣或氣體障壁、主要降級機構。第二優勢在於經由減少或消除一或多個包裝基板層來減小整體包裝尺寸(厚度)及重量的潛力。另一優勢在於具有與可容易清潔的玻璃相關聯的優良表面品質。因而，若可克服與玻璃相關聯之機械可靠性性能的實際限制及感知限制，則可推進可撓玻璃結構之使用。
改良裸露可撓玻璃之機械可靠性之一種技術為使可撓玻璃基板積層有一或多個聚合物薄膜。視機械強度要求以及最終應用之預期彎曲應力及方向而定，根據本文揭示之概念，可撓玻璃聚合物之積層物基板可經設計以符合各種形狀與機械要求。詳言之，可撓玻璃聚合物之積層物結構可經形成具有所要非平面構造。
將在以下詳細描述中闡述額外特徵及優點，且對於熟習此項技術者而言，該等額外特徵及優點將部分地自描述顯而易見或藉由實踐如在書面描述及隨附圖式中例示的本發明而認識到。應理解，以上一般描述與以下詳細描述兩者僅為本發明之示例，且意欲提供用於理解所主張之本發明之本質與特徵的概覽或框架。
包括隨附圖式以提供對本發明之原理的進一步理解，且隨附圖式併入本說明書中並構成本說明書之一部分。圖式圖示一或多個實施例，且與描述一起用以解釋(例如)本發明之原理及操作。應理解，在本說明書及諸圖中揭示之本發明之各種特徵可以任何及全部組合使用。作為非限制性 實例，本發明之各種特徵可根據以下態樣彼此組合。
根據第一態樣，提供一種形成可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法，該方法包含：將聚合物層加熱至大於20℃且小於鄰近該聚合物層之可撓玻璃基板之工作溫度的經提高的溫度，該可撓玻璃基板具有不大於約0.3mm之厚度；在經提高的溫度下使可撓玻璃基板成形有聚合物層；及將聚合物層冷卻至經提高的溫度以下，以使得可撓玻璃聚合物之積層物結構維持非平面構造。
根據第二態樣，提供態樣1之方法，其中可撓玻璃基板在非平面構造中具有一或多個彎曲部分。
根據第三態樣，提供態樣1或態樣2之方法，該方法進一步包含將聚合物層積層至可撓玻璃基板。
根據第四態樣，提供態樣3之方法，其中在加熱聚合物層之步驟期間執行積層步驟。
根據第五態樣，提供態樣3之方法，其中在加熱聚合物層之步驟之前執行將聚合物層積層至可撓玻璃基板之步驟。
根據第六態樣，提供態樣1至5之方法，其中可撓玻璃聚合物之積層物結構之總玻璃厚度不小於總積層物厚度之約1/3。
根據第七態樣，提供態樣1至6之方法，其中經提高的溫度小於約200℃。
根據第八態樣，提供態樣1至7之方法，其中成形可撓玻璃基板之步驟包括施加力以彎曲可撓玻璃基板。
根據第九態樣，提供態樣1至8之方法，其中冷卻聚合物層之步驟包括以不大於約10℃每分之速率冷卻聚合物層。
根據第十態樣，提供態樣1至9之方法，其中可撓玻璃基板具有不大於約75μm之厚度。
根據第十一態樣，提供一種形成可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法，該方法包含：使可撓玻璃基板成形有塗覆至該可撓玻璃基板之聚合物層，該可撓玻璃基板具有不大於約0.3mm之厚度；及硬化聚合物層，以使得可撓玻璃聚合物之積層物結構維持非平面構造。
根據第十二態樣，提供態樣11之方法，該方法進一步包含：將聚合物層加熱至大於20℃且小於可撓玻璃基板之工作溫度的經提高的溫度。
根據第十三態樣，提供態樣12之方法，其中經提高的溫度小於約200℃。
根據第十四態樣，提供態樣11至13之方法，其中硬化聚合物層之步驟包括施加紫外輻射至聚合物層。
根據第十五態樣，提供態樣11至14之方法，其中可撓玻璃基板在非平面構造中具有一或多個彎曲部分。
根據第十六態樣，提供態樣11至15之方法，該方 法進一步包含將聚合物層積層至可撓玻璃基板。
根據第十七態樣，提供態樣11至16之方法，其中可撓玻璃聚合物之積層物結構之總玻璃厚度不小於總積層物厚度之約1/3。
根據第十八態樣，提供態樣11至17之方法，其中成形可撓玻璃基板之步驟包括施加力以彎曲可撓玻璃基板。
根據第十九態樣，提供態樣11至18之方法，其中硬化聚合物層之步驟包括以不大於約10℃每分鐘之速率冷卻聚合物層。
根據第二十態樣，提供態樣11至19之方法，其中可撓玻璃基板具有不大於約75μm之厚度。
10‧‧‧可撓玻璃聚合物之積層物結構
12‧‧‧第一最外層玻璃層
14‧‧‧第一可撓玻璃基板
16‧‧‧第二最外層玻璃層
18‧‧‧第二可撓玻璃基板
20‧‧‧聚合物層
22‧‧‧聚合物材料
28‧‧‧寬廣表面
30‧‧‧寬廣表面
32‧‧‧寬廣表面
34‧‧‧寬廣表面
36‧‧‧隆起或彎曲部分
38‧‧‧隆起或彎曲部分
40‧‧‧隆起或彎曲部分
50‧‧‧可撓玻璃聚合物之積層物結構
52‧‧‧最外層玻璃層
54‧‧‧可撓玻璃基板
56‧‧‧最外層聚合物層
58‧‧‧聚合物材料
100‧‧‧方法
102‧‧‧步驟
104‧‧‧步驟
106‧‧‧步驟
108‧‧‧預成型可撓玻璃聚合物結構
110‧‧‧形成設備
112‧‧‧能量
114‧‧‧壓重物
200‧‧‧形成設備
202‧‧‧聚合物材料
204‧‧‧擠壓機
206‧‧‧部分
208‧‧‧部分
210‧‧‧可撓玻璃基板
212‧‧‧成形表面
214‧‧‧成形表面
250‧‧‧源
252‧‧‧成形表面
254‧‧‧形成楔
256‧‧‧凹槽
258‧‧‧側
260‧‧‧側
262‧‧‧根部
264‧‧‧向下區域
266‧‧‧可撓玻璃基板
268‧‧‧向下方向
270‧‧‧向下方向
272‧‧‧輥
274‧‧‧可撓玻璃聚合物之積層物結構
275‧‧‧加熱器
276‧‧‧盤繞線軸
Rg‧‧‧曲率半徑
P‧‧‧平面
Tg‧‧‧厚度
Tg1‧‧‧厚度
Tg2‧‧‧厚度
TL‧‧‧總積層物厚度
TP‧‧‧厚度
第1圖為具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構之實施例的示意圖；第2圖為具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構之另一實施例的示意圖；第3圖圖示形成可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法的實施例；第4圖為用於提供具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構之形成設備的實施例的示意圖；第5圖為用於提供具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構之形成設備的另一實施例在打開配置下的示意圖；第6圖為第5圖之形成設備在關閉配置下的另一圖 式；及第7圖為形成具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法的另一實施例的示意圖。
在以下詳細描述中，為了說明而非限制，闡述揭示特定細節之示例性實施例以提供對本發明之各種原理之透徹理解。然而，本領域一般技術者將顯而易見的是，得益於本揭示案，可在脫離本文所揭示特定細節的其他實施例中實踐本發明。此外，可省略對熟知裝置、方法及材料之描述以免模糊對本發明之各種原理之描述。最後，在適用時，相同元件符號指示相同元件。
範圍在本文中可表達為自「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。在表達所述範圍時，另一實施例包括自該一個特定值及/或至另一特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約」將值表達為近似值時，將理解，該特定值形成另一實施例。將進一步理解，每一範圍之端點顯然與另一端點相關或與另一端點無關。
本文所使用之方向術語(例如，上、下、右、左、前、後、頂部、底部)僅參看所繪圖式使用且不意欲暗示絕對定向。
除非另有明確規定，否則本文所述任何方法絕不意欲被解釋為要求按特定順序執行其步驟。因此，在方法請求項實際上未列舉方法步驟遵循之順序或未在申請專利範圍或描述中另外明確規定步驟受限於特定順序的情況下，絕不意 欲在任何態樣中推斷順序。此對任何可能之未表達解釋基礎均適用，包括：關於步驟或操作流程設置的邏輯問題；來自語法組織或標點的通常含義；說明書中所描述實施例之數目或類型。
如本文所使用，除非上下文以其他方式清楚地指示，否則單數形式「一」及「該」包括複數參考物。因此，除非上下文以其他方式清楚地指示，否則例如，對「組件」之參考包括具有兩個或兩個以上此類組件之態樣。
可撓玻璃基板可允許在(例如)電子器件、包裝及建築學應用中使用彎曲或適型形狀。歸因於可撓玻璃基板之彈性，外力(可撓玻璃基板本身外部)可用以按照預定非平面構造彎曲及/或保持可撓玻璃基板之形狀。如本文所描述，可撓玻璃聚合物之積層物結構使用可撓玻璃基板及聚合物基板形成為具有非平面構造。可撓玻璃聚合物之積層物可作為獨立物件保持其非平面構造(亦即，無需對玻璃聚合物之積層物施加任何外力以將可撓玻璃聚合物之積層物保持在其非平面構造下)。
參看第1圖及第2圖，圖示兩個示例性可撓玻璃聚合物之積層物結構10及50。首先參看第1圖，可撓玻璃聚合物之積層物結構10包括由第一可撓玻璃基板14形成之第一最外層玻璃層12、由第二可撓玻璃基板18形成之第二最外層玻璃層16及由聚合物材料22形成之聚合物層20，該聚合物層20夾在第一可撓玻璃基板14與第二可撓玻璃基板18之間且積層至該等基板。黏合劑層可或可不用以將聚合物材料22 積層至第一可撓玻璃基板14及第二可撓玻璃基板18。作為一個實例，聚合物材料22可經選擇以在第一可撓玻璃基板14及第二可撓玻璃基板18的各別寬廣表面28、30及32、34之間的界面處直接黏合至第一可撓玻璃基板14及第二可撓玻璃基板18。
可撓玻璃聚合物之積層物結構10具有非平面構造。如本文所使用，術語「非平面構造」係指3D形狀，其中可撓玻璃聚合物之積層物結構之至少一部分向外延伸或以一角度延伸至由可撓玻璃聚合物之積層物結構10之原始展開配置界定的平面P。在第1圖之示例性實施例中，可撓玻璃聚合物之積層物結構10具有一或多個隆起或彎曲部分36、38及40，該等隆起或彎曲部分從平面P之相對側向外延伸，從而形成略呈波狀之非平面構造。可撓玻璃聚合物之積層物10可在無需任何外力的情況下作為獨立物件保持非平面構造，此情況之細節將在下文更詳細描述。儘管可撓玻璃聚合物之積層物結構10圖示為包括三個層，但可呈現可撓玻璃基板及聚合物層中之每一者的任何適合數目之層。
雖然第1圖圖示最外層玻璃層12及16以及波狀非平面構造，但其他配置是可能的。例如，第2圖圖示可撓玻璃聚合物之積層物結構50，該結構包括由可撓玻璃基板54形成之最外層玻璃層52及由聚合物材料58形成之最外層聚合物層56。可撓玻璃聚合物之積層物50呈相對平滑之弓形非平面構造的形式，該構造延伸出平面P。儘管積層物結構50圖示為玻璃層52之外表面呈凸形形狀且聚合物層56之外表 面圖示為凹形形狀，但反過來亦可行得通。另外，儘管積層物結構50圖示為具有兩個層，但可呈現每一可撓玻璃基板及聚合物材料之任何適當數目的層。
本文所描述可撓玻璃基板可具有約0.3mm或更小之厚度，包括但不限於以下厚度，例如約0.01mm至0.05mm、約0.05mm至0.1mm、約0.1mm至0.15mm、約0.15mm至0.3mm，例如包括0.3mm、0.275mm、0.25mm、0.225mm、0.2mm、0.19mm、0.18mm、0.17mm、0.16mm、0.15mm、0.14mm、0.13mm、0.12mm、0.11mm、0.10mm、0.09mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm、0.03mm、0.02mm或0.01mm。薄可撓玻璃基板之使用允許在形成所要非平面構造中使用薄聚合物層。舉例而言，在一些實施例中，參看第1圖，總玻璃厚度Tgtot(亦即，可撓玻璃基板14及可撓玻璃基板18分別之厚度Tg1及Tg2之總和)不小於總積層物厚度TL(亦即，Tg1、Tg2及Tp，其中Tp為聚合物層20之厚度)之約1/3。可撓玻璃基板可由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷材料或以上之複合物形成；僅為方便參考起見，術語「可撓玻璃基板」或「玻璃層」可貫穿說明書使用，其中此類基板或層可替代地由該等其他材料中之任一者製成。形成高品質可撓玻璃基板之融合製程(例如，下拉製程)可用以形成可撓玻璃基板。在融合製程中產生之可撓玻璃基板可具有以下表面：該等表面相較於藉由其他方法產生之玻璃片具有優越平坦度及平滑度。融合製程描述於美國專利第3,338,696號及第3,682,609號中。其他適合可撓玻璃基板形成方法包括浮法 製程、上拉及狹槽拉伸方法。
開發製程以形成可撓玻璃聚合物之積層物結構，該製程利用可撓玻璃基板及聚合物材料之可撓性以在低於所使用特定可撓玻璃基板之工作溫度之溫度下形成獨立非平面構造。「工作溫度」為加熱可撓玻璃基板或聚合物材料以軟化該基板或材料至一黏度的溫度，在該黏度下，材料可成形且在冷卻後保持形狀。對於可撓玻璃基板，工作溫度視所使用可撓玻璃之組成物而定，但可大於約1000℉，諸如大於約1500℉，諸如大於約2000℉。聚合物材料可具有比可撓玻璃基板之工作溫度小得多的工作溫度。在一些情況下，聚合物材料之工作溫度可為可撓玻璃基板之工作溫度之約50%或更小，諸如約40%或更小，諸如約30%或更小，諸如約25%或更小，諸如約15%或更小，諸如10%或更小。因為聚合物材料可在低於可撓玻璃基板之工作溫度的溫度下成形，因此聚合物材料可用以將可撓玻璃基板保持為所要獨立非平面構造。
現將描述製造積層結構之方法。第3圖表示示例性方法之步驟，其中應理解，除非另行指出，否則所圖示步驟可以不同順序執行。此外，除非另有規定，否則可提供未圖示之額外步驟。如第3圖中所圖示，方法可視情況在100處以提供可撓玻璃基板之步驟102開始，該可撓玻璃基板具有小於約300μm或更小(諸如約50μm或更小)之厚度。可撓玻璃基板可具有選自各種玻璃族群之玻璃，包括鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃及鹼土金屬鋁硼矽酸鹽玻璃，但在其他實例中 可使用其他玻璃組成物。
在步驟104處，聚合物材料可塗覆至可撓基板之寬廣表面。聚合物材料可塗覆於可撓玻璃基板之一個側面上以形成僅一個聚合物層(第2圖)或塗覆至多個側面，從而形成多個聚合物層。另一可撓玻璃基板可塗覆至聚合物層，由此將聚合物層夾在玻璃層之間(第1圖)。可添加額外可撓玻璃基板及聚合物基板層。中間黏合劑層或其他層類型可塗覆在聚合物層與玻璃層之間。在許多實施例中，可撓玻璃基板可在不使用任何中間黏合劑層的情況下直接黏合至聚合物材料。
同樣參看第4圖，在步驟106處，預成型可撓玻璃聚合物結構108可使用形成設備110及所施加能量112之組合成形。預成型可撓玻璃聚合物結構108最初可為平坦的，由此界定平面P(第1圖)。在其他實施例中，預成型玻璃聚合物結構108可形成為某一其他形狀。壓重物114或某一其他外部來源(例如，壓機、形成設備等)用於施加力至預成型可撓玻璃聚合物結構108。所施加能量112可為任何適當能量，諸如熱量、輻射(例如，紫外線)等。在施加能量112時，預成型可撓玻璃聚合物結構成形為所要非平面構造。在成形後，移除能量，聚合物材料冷卻(例如，以不大於約10℃每分鐘之速率，諸如以不大於約5℃每分鐘之速率)且預成型可撓玻璃聚合物結構108歸因於聚合物層之強度及硬度而保持非平面構造。可使用大於約10℃每分鐘之冷卻速率。
參看第1圖，例如，彎曲部分36、38、40(若提供) 可具有大體上由各別可撓玻璃基板14或18之曲率半徑Rg界定之各種曲率。在一些實例中，各別可撓玻璃基板14及18中之每一者之曲率半徑可維持在最小值以上，以降低在成形步驟期間可撓玻璃基板中之應力。舉例而言，若可撓玻璃基板14、18能夠具有5mm之彎曲半徑而不折斷，則預成型可撓玻璃聚合物結構108可經成形以使得可撓玻璃基板14及18在形成最終非平面構造時各自具有不小於約5mm之彎曲半徑。
可撓玻璃基板之最小曲率半徑Rg可經選擇以滿足預定等式。舉例而言，最小曲率半徑可經選擇以滿足以下等式：
其中，「E」為玻璃之楊氏模數，「t」為玻璃之厚度，且σ最大為可撓玻璃基板中之所要最大應力。
藉由針對以上等式(1)適當選擇玻璃之參數及彎曲半徑，可撓玻璃基板14、18可經彎曲以形成範圍廣泛之曲率。例如，針對可撓玻璃基板14、18假設σ最大為15MPa、楊氏模數為70Gpa且厚度為50μm，則最小曲率半徑可經計算為116.7mm。考慮安全因素(若需要)，可撓玻璃基板14、18之曲率半徑Rg可維持在具有50μm之厚度之可撓玻璃基板14、18之最小曲率半徑20cm以上。然而，該等值可視所使用可撓玻璃基板之類型、厚度等變化。儘管針對部分36、38、40圖示類似曲率半徑，但不需要如此，亦即該等部分可具有 彼此不同之曲率半徑。
一旦完成，如步驟114所指示，成形步驟106可提供可撓玻璃聚合物之積層物，其中預成型可撓玻璃積層物結構之形狀(例如，平坦)可經彎曲以使得可撓玻璃基板藉由聚合物材料保持在其非平面構造下。如此，一旦聚合物材料固化，聚合物材料即將可撓玻璃基板保持在非平面構造下。然而，在固化聚合物材料之前，可使用形成設備、壓重物、夾子或某一其他保持結構來維持可撓玻璃片之非平面構造，直至聚合物材料在冷卻製程期間固化。
在一些實施例中，將聚合物材料積層至可撓玻璃基板及成形可撓玻璃聚合物之積層物之步驟可(至少在某種程度上)同時發生。舉例而言，參看第5圖，可提供形成設備200(諸如模具或某一其他壓力施加裝置(例如，壓機))，其中經加熱軟化聚合物材料202(例如)使用擠壓機204塗覆至形成設備200。經加熱聚合物材料202可塗覆至形成設備200的單一部分206(例如，以提供單一聚合物層)或塗覆至形成設備200之多個部分206及208(例如，以提供多個聚合物層)。更進一步，經加熱聚合物材料202可以任何適合圖案塗覆至部分206。參看第6圖，形成設備200之部分206及208可藉由位於該等部分之間的可撓玻璃基板210集合在一起。如可見，形成設備200之部分206及208可具有成形表面212及214，該等成形表面迫使可撓玻璃基板210成為所要非平面形狀並且在聚合物材料202冷卻及固化時將可撓玻璃基板210保持在非平面形狀下。具有非平面構造之可撓玻 璃聚合物之積層物結構隨後可自形成設備200移除且維持其非平面形狀。此類型之製程之另一實例可為使用具有可撓玻璃插入物之聚合物注射模製機。可撓玻璃可在聚合物經注射至模具中時保持在非平面形狀下。在自模具移除及冷卻後，可撓玻璃及聚合物結構可保持非平面形狀。
實例
兩個75μm厚之可撓玻璃基板使用聚合物材料(壓力敏感黏合劑)積層在一起，從而提供預成型可撓玻璃聚合物結構。預成型可撓玻璃聚合物結構以第4圖所圖示之支撐物與壓重物(各自為25g)設置置放至室溫烘箱中。烘箱以5℃每分鐘之速率加熱至達200℃之溫度(適當地，低於可撓玻璃基板之工作溫度)。在以5℃每分鐘之速率冷卻之前，溫度保持在200℃下達一小時。在自壓重物及支撐物移除可撓玻璃聚合物之積層物後，可撓玻璃聚合物之積層物保持其非平面構造。
儘管上文所描述之可撓玻璃基板圖示為可撓玻璃片，連續可撓玻璃基板可用以在連續製程(諸如，卷式製程或製造(例如，下拉)製程)期間形成具有非平面構造之可撓玻璃聚合物之積層物結構。第7圖(例如)圖示可撓玻璃基板之兩個示例性源250，但可提供其他源。例如，源250可提供下拉玻璃形成設備252。如示意性圖示，下拉玻璃形成設備252可包括在凹槽256之底部處之形成楔254，其中玻璃沿形成楔254之相對側258及260向下流動。兩個熔融玻璃片隨後在從形成楔254之根部262處拉伸時融合在一起。如 此，呈可撓玻璃帶之形式的可撓玻璃基板266可自形成楔254之根部262經融合拉伸而以向下方向268橫穿且直接進入定位在下拉玻璃形成設備之下游之向下區域264。
在形成後，可撓玻璃基板266可(諸如)藉由切割、修整等進一步經處理。呈連續可撓玻璃帶之形式的可撓玻璃基板266可經遞送或導向至形成設備268。形成設備268可類似於第5圖之形成設備200且用以向可撓玻璃基板266賦予非平面構造。在所圖示實施例中，聚合物材料270可為連續薄膜，該薄膜自輥272供應至可撓玻璃基板266。聚合物材料270亦可呈可固化材料或塗層之形式。形成設備268之部分可集合在一起，聚合物材料使用加熱器275如上文論述經加熱且隨後冷卻(例如，使用水冷或其他冷卻方法)以向所得可撓玻璃聚合物之積層物結構274賦予非平面構造。可使用可用以向可撓玻璃聚合物之積層物結構賦予非平面形狀之其他形成設備，諸如相對軋輥。
可撓玻璃基板266之另一示例性源250可包括可撓玻璃基板266之盤繞線軸276。舉例而言，可撓玻璃基板266可在拉伸為可撓玻璃帶後纏繞至盤繞線軸276中，例如使用下拉玻璃形成設備252。因而，若源250包括盤繞線軸276，可撓玻璃基板266可自盤繞線軸276展開，以在向下方向268上橫穿到向下區域264中。其他設置是可能的，諸如以水平方向展開可撓玻璃基板。
用於本文所描述積層物結構之聚合物層可包括各種聚合物，例如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二 酯(PEN)、乙烯四氟乙烯(ETFE)或熱聚合物聚烯烴(TPOTM-聚乙烯、聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯(BCPP)或橡膠之聚合物/填料混合物)中之任一者或多者、聚酯、聚碳酸酯、聚丁酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯及經取代聚乙烯、聚羥基丁酸酯、聚羥基乙烯丁酸酯、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、聚醚、聚碸、聚乙烯基乙炔、透明熱塑性塑膠、透明聚丁二烯、聚丙烯酸氰基酯、纖維素基聚合物、聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、多硫化物、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚矽氧烷。亦可使用可沉積/塗佈為預聚合物或預化合物且隨後轉化之聚合物，諸如環氧樹脂、聚氨酯、苯酚甲醛樹脂及三聚氰胺甲醛樹脂。許多顯示器及電氣應用可較佳丙烯酸基聚合物、聚矽氧及此類結構輔助層，例如可購自DuPont之SentryGlas®。針對一些應用，聚合物層可為透明的，而針對其他應用，聚合物層不需為透明的。
另外，聚合物層中之每一者本身可為由不同類型之聚合物製成的積層或複合結構，該等不同類型之聚合物具有不同楊氏模數、不同泊松比及/或層厚度。聚合物材料亦可為經填充複合系統，該系統包括遍及系統之主體層分佈的有機組分及無機組分。在此情況下，化合物層可經均質化以為整體層找到有效值，包括有效厚度、有效楊氏模數及有效泊松比，該等值可如本文所描述用以有益地配置玻璃聚合物之積層物。例如，複合物可由以上材料及/或金屬(諸如不銹鋼、鎳、銅、貴金屬、金屬氧化物等)之任何組合形成。
本文所描述之玻璃聚合物之積層物可用作用於安裝裝置功能性層之基板或可用作裝置內之囊封劑層或障壁層。裝置可為電子裝置(例如，顯示器螢幕(包括例如液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極體顯示器、平板顯示器))、發光裝置或太陽能電池模組。功能性層可包括(例如)薄膜電晶體(TFT)、二極體、光二極體、三極體、光伏電池、光耦合器、透明電極、濾色器或導電層。玻璃聚合物之積層物可用作積層至顯示器螢幕上之覆蓋物。玻璃聚合物之積層物可用作基板/囊封劑，該基板/囊封劑不僅用於OLED(小分子螢光(SMF)及(LEP)發光聚合物)，而且用於包括電氣主動層之其它裝置，例如，有機光檢測器、有機太陽能電池、薄膜電晶體(TFT)陣列及用於OLED之TFT。另一用途為用於LEP產品，諸如非圖案化背光及其他光源或圖案化裝置，諸如指示牌、字母數字顯示器或點矩陣及其他高分辨率顯示器。另外，裝置可在積層結構之最終組裝之前完全或部分製造在獨立可撓玻璃或聚合物層上。在此情況下，裝置可存在於聚合物層與可撓玻璃層之間。
玻璃聚合物之積層物可為實質上透明結構以在電子裝置中用作保護性元件，其中玻璃聚合物之積層物為複合結構，該複合結構包含厚度為5微米至300微米之玻璃層及厚度範圍為50微米至1cm或更大之聚合物層。在此連接中，玻璃聚合物之積層物之成形性允許該積層物藉由彎曲及/或扭轉及隨後鎖定形狀而脫離完全平面性。
玻璃層及聚合物層可根據分批製程以片形式提供。 或者，玻璃層可以片形式提供，而聚合物層自連續輥提供。作為其他可能性，玻璃層及聚合物層兩者均來自連續輥。複合結構可(例如)根據分批製程、連續卷對卷製程或半連續製程藉由玻璃層及聚合物層之積層形成，藉此聚合物層為連續薄膜而玻璃層呈片形式。玻璃及/或聚合物層可具有恆定厚度或可具有變化厚度。
對於聚合物層，可使用可沉積/塗佈為預聚合物或預化合物且隨後轉化之聚合物，諸如環氧樹脂、聚氨酯、苯酚甲醛樹脂、UV可固化丙烯酸酯及三聚氰胺甲醛樹脂。玻璃層及聚合物層之積層中可藉由在各層之間的膠合劑/黏合劑。在彼情況下，黏合劑可預塗佈至兩個基板中之一者或兩個基板上；或在積層製程期間在室溫或經提高的溫度下且在有壓力或無壓力之情況下供應黏合劑。UV固化之膠合劑亦為適合的。聚合物層可呈聚合物片之形式，該等聚合物片經預塗佈有熱封膠合劑。聚合物層至玻璃層上之積層及/或沉積可整合在玻璃之製造製程中，亦即，玻璃脫離生產線且隨後(仍為熱的或溫熱的或冷的)塗佈有聚合物。
作為藉由積層形成之替代，複合物之聚合物層可藉由分批製程或連續製程塗佈至玻璃層上。聚合物至玻璃上之塗佈可藉由浸塗、噴塗、溶液旋塗、溶液刮塗、彎月面塗佈、狹槽擠壓塗佈或藉由將熔融聚合物塗佈至玻璃層上來完成。亦即，可考慮不同情況：(i)在此情況下，聚合物已作為薄膜存在且經積層至玻璃，及(ii)在此情況下，聚合物不呈薄膜形式，但藉由浸漬、噴塗等塗佈至玻璃上；等等。預聚合 物屬情況(ii)。然而，上文提及之其他聚合物中之若干者可在情況(ii)下塗佈。在此情況下，聚合物可主要藉由以下方式塗佈至玻璃上：自溶液塗佈、自熔體塗佈或作為預聚合物塗佈。
在電子裝置之製造中，通常需要使一些或全部層經歷處理步驟。舉例而言，若存在電致發光有機材料，(該電致發光有機材料為半導體共軛聚合物，諸如聚對苯乙炔(PPV))，則彼層之沉積將通常藉由以下操作發生：在溶劑中將前驅體沉積到聚合物(例如，藉由旋塗)及隨後使彼層經受後續處理步驟以將該前驅體轉換成最終聚合物。因而，下層玻璃聚合物之積層物(若在該等處理步驟中存在)必須能夠經受用於旋塗前驅體層的溶劑以及隨後的用於去除溶劑及將前驅體轉變成聚合物之溫度。因而，玻璃聚合物之積層物之聚合物層需要具有適當品質。舉例而言，若玻璃聚合物之積層物將經歷高溫，則聚合物層之玻璃轉化溫度(及所使用之任何黏合劑之工作溫度)應高於彼等溫度。舉例而言，超過150℃之溫度是可能的。此外，在某些情況下，聚合物層應對用於諸如混合二甲苯、THF之聚合物及用於諸如MEH PPV之可溶共軛聚合物的溶劑層具有抗性。
上述可撓玻璃聚合物之積層物結構利用超薄可撓玻璃基板，該等基板在將可撓玻璃基板鎖定在非平面構造下時能夠使用較薄聚合物層或較低模數聚合物層。一或多個聚合物層之厚度可為一或多個玻璃層之厚度的三倍或以下(例如，兩倍或以下，大約相同厚度等)。超薄可撓玻璃基板相 較於較厚玻璃基板在彎曲後可具有低得多的應力。此較低彎曲應力可允許相較於較厚玻璃基板小得多的彎曲半徑。
除電子裝置之外，上述可撓玻璃聚合物之積層物結構可用於其它領域(諸如建築表面裝飾、保護性塗層、電致變色窗、防火表面)及滿足氟化鋇透紅外陶瓷(ballistic glazing)要求所需的多堆疊結構的各種配置中。類似地，針對諸如有機/薄膜PV、OLED顯示器及照明設備之應用，可撓玻璃聚合物之積層物結構可充當障壁材料以保護薄膜、結構及/或裝置免受氧氣及濕氣入侵/滲透的影響。
應強調，本發明之上述實施例(詳言之任何「較佳」實施例)僅為實施的可能實例，僅為了清楚理解本發明之各種原理而闡述。可在實質上不脫離本發明之精神及各種原理的情況下對本發明之上述實施例作出各種變化及修改。本文意欲將所有此類修改及變化包括在本揭示案及本發明的範疇內，且該等修改及變化受以下申請專利範圍保護。

Claims (10)

  1. 一種形成一可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法，該方法包含以下步驟：將一聚合物層加熱至大於20℃且小於鄰近該聚合物層之一可撓玻璃基板之一工作溫度的一經提高的溫度，該可撓玻璃基板具有不大於約0.3mm之一厚度；在該經提高的溫度下使該可撓玻璃基板成形有該聚合物層；及將該聚合物層冷卻至該經提高的溫度以下，以使得該可撓玻璃聚合物之積層物結構維持一非平面構造，該非平面構造包括多個彎曲部分，每個彎曲部分具有一曲率半徑。
  2. 一種形成一可撓玻璃聚合物之積層物結構之方法，該方法包含以下步驟：使一可撓玻璃基板成形有塗覆至該可撓玻璃基板之聚合物層，該可撓玻璃基板具有不大於約0.3mm之一厚度；及硬化該聚合物層，以使得該可撓玻璃聚合物之積層物結構維持一非平面構造，該非平面構造包括多個彎曲部分，每個彎曲部分具有一曲率半徑。
  3. 如請求項1或請求項2所述之方法，其中該可撓玻璃聚合物之積層物結構之一總玻璃厚度不小於一總積層物厚度之約1/3。
  4. 如請求項1或請求項2所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：將該聚合物層積層至該可撓玻璃基板。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該積層步驟是在加熱該聚合物層之步驟期間執行。
  6. 如請求項4所述之方法，其中將該聚合物層積層至該可撓玻璃基板之步驟是在加熱該聚合物層之步驟之前執行。
  7. 如請求項2所述之方法，其中硬化該聚合物層之步驟包括以不大於約10℃每分鐘之一速率冷卻該聚合物層。
  8. 如請求項1所述之方法，其中冷卻該聚合物層之步驟包括以不大於約10℃每分鐘之一速率冷卻該聚合物層。
  9. 如請求項2所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：將該聚合物層加熱至大於20℃且小於該可撓玻璃基板之一工作溫度的一經提高的溫度。
  10. 如請求項1或請求項2所述之方法，其中該經提高的溫度小於約200℃。
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