TWI741627B - 具有折疊部的可撓式覆蓋視窗及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗，覆蓋視窗係為用於可撓式顯示器的玻璃基底覆蓋視窗，並包含：透過對應於可撓式顯示器的平面區域而設置的平面部；以及透過延伸至平面部、透過對應於可撓式顯示器的折疊區域、並且透過薄型化至比平面部還薄而設置的折疊部；其中平面部的層深度(DOL)係大於折疊部的層深度。

Description

具有折疊部的可撓式覆蓋視窗及其製造方法
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2019年06月12日提出之韓國專利申請號第10-2019-0069051號之優先權，其揭露內容於此併入全文作為參考。
本發明總體上係關於一種玻璃基底覆蓋視窗及其製造方法。更具體地，本發明係關於一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗及其製造方法，其中確保了覆蓋視窗的期望強度及折疊特性。
近年來，電氣及電子技術已迅速發展，並發表了各種類型的顯示產品，以滿足新時代及各種消費者的需求。其中，可被折疊及展開的螢幕的可撓式顯示器的研究正在進行中。
可撓式顯示器的研究係藉由彎折、捲曲及拉伸顯示器來進行，且基本上是起始於折疊此顯示器來進行。除了顯示面板之外，保護顯示面板的覆蓋視窗也是需被可撓式地形成。
這樣的可撓式覆蓋視窗基本上具有良好的可撓性，且即使在重複折疊之後，折疊部上也不會痕跡且影像品質不會失真。
傳統的可撓式顯示器的覆蓋視窗已在顯示面板表面上使用諸如聚醯亞胺(polyimide，PI)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)薄膜的聚合物薄膜(polymer film)。
然而，由於這樣的聚合物薄膜的機械強度較弱，因此聚合物薄膜僅用於防止顯示面板的刮痕，對於外部衝擊的承受較為脆弱。並且，聚合物薄膜的透射率低且相對昂貴。
另外，在聚合物薄膜的情況下，隨著顯示器折疊次數的增加，折疊部上會產生痕跡，以致無法避免地損壞折疊部。例如，在折疊極限評估期間(通常為20萬次)，聚合物薄膜會被擠壓或磨損。
近年來，進行了關於玻璃基底覆蓋視窗的研究，以克服提供有聚合物薄膜的覆蓋視窗的極限。
在觸控筆反復接觸及持續施壓的情況下，玻璃基底覆蓋視窗需要具有基本所需的物理特性，以滿足折疊特性、避免螢幕變形的發生、以及確保有足夠的強度。
為了滿足覆蓋視窗這樣的強度特性，玻璃需要具有至少一預定厚度(predetermined thickness)，且為了滿足折疊特性，玻璃需要具有一預定厚度或更少。因此，有必要對覆蓋視窗的最佳厚度及結構執行研究，其中滿足強度特性的同時滿足了折疊特性，且不會發生螢幕變形。
如先前技術的玻璃基底覆蓋視窗，係存在「可折疊式顯示裝置(Foldable display device)」(韓國專利申請公開號第10-2017-0122554號)，其提供於折疊部中形成為薄型的覆蓋視窗。
隨著與界定為具有最小厚度的折疊線的距離增加，根據先前技術的覆蓋視窗的厚度的形成亦隨之變厚。
由於先前技術的覆蓋視窗較厚，其難以應用於輕型顯示裝置。由於需要改善折疊特性，使用薄型玻璃在覆蓋視窗中提供薄型的折疊部以同時提高強度及折疊特性的研究近年係正在進行中。
圖1係繪示在折疊區域中具有薄型的折疊部的可撓式覆蓋視窗。
對於具有折疊部B的這樣的覆蓋視窗，係執行化學回火處理以增強基本的折疊特性及強度，且根據化學回火處理(chemical tempering treatment)並作為基本所需的物理特性的中心張力(central tension，CT)值為約30MPa至300MPa。亦即，當中心張力值小於30MPa時，折疊強度不足，且當中心張力值至少為300MPa，會因高壓縮應力(CS)而發生自然爆裂。
一般而言，在化學回火處理中，中心張力係滿足下列方程式。
CT = (CS × DOL)/(glass thickness – 2 × DOL)
(CS：壓縮應力(compressive stress)，DOL：層深度(depth of layer))
因此，當壓縮應力相同時，中心張力係根據層深度及玻璃厚度(glass thickness)而不同。
如圖1所示，對於具有薄型的折疊部B的覆蓋視窗，在化學回火處理期間，平面部A及C以及折疊部B的中心張力值彼此不同。因此，平面部A及C以及折疊部B難以同時滿足30MPa至300MPa，其值係為滿足折疊及強度特性所需的中心張力的基本物理特性。
亦即，由於化學回火處理係在具有折疊部B的覆蓋視窗的整個區域中執行，當平面部A及C的層深度以及折疊部B基本上相同時，薄型的折疊部B的中心張力值係高於平面部A及C的中心張力值。
圖2至圖7係為根據具有折疊部的傳統可撓式覆蓋視窗的壓縮應力值的平面部(A/C區域)及折疊部(B區域)的測得的中心張力值的數據表。
如圖所示，在可撓式覆蓋視窗中，已調整化學回火處理的各種條件，使得平面部及折疊部同時滿足30MPa至300MPa，其值係為滿足折疊及強度特性的中心張力值的基本所需的物理特性，然而同時滿足平面部及折疊部是不可能的。
由於中心張力值的不平衡造成的折疊部壓縮比過高，覆蓋視窗因而產生自然爆裂、破損或起伏，導致產品品質嚴重受到影響。
因此，對於薄型的可撓式覆蓋視窗，需要一種同時滿足折疊特性及強度特性的特殊技術。
因此，本發明係考量相關技術中出現的上述問題而完成，本發明旨在提出一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗及其製造方法，其中確保了覆蓋視窗的期望強度及折疊特性。
為了達到上述目的，根據本發明的一個態樣，本發明係提供一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗，覆蓋視窗係用於可撓式顯示器的玻璃基底覆蓋視窗，並包含：透過對應於可撓式顯示器的平面區域而設置的平面部；以及透過延伸至平面部、透過對應於可撓式顯示器的折疊區域、並且透過薄型化至比平面部還薄而設置的折疊部；其中平面部的層深度係大於折疊部的層深度。
另外，根據本發明的另一個態樣，本發明係提供一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的製造方法，覆蓋視窗係用於可撓式顯示器的玻璃基底覆蓋視窗，且製造方法包含：第一是先形成透過對應於可撓式顯示器的平面區域而設置的平面部，以及形成透過延伸至平面部、透過對應於可撓式顯示器的折疊區域、並且透過薄型化至比平面部還薄而設置的折疊部；第二是對平面部及折疊部或僅對平面部執行化學回火處理；第三則接著執行平面部及折疊部的層深度的調整，使得平面部的層深度係被調整為大於折疊部的層深度。
並且，平面部及折疊部的層深度之間的差至少可為2μm。
此外，平面部及折疊部的層深度的調整可透過同時對平面部及折疊部執行化學回火處理來執行，並且透過額外對平面部執行化學回火處理來執行。
另外，平面部及折疊部的層深度的調整在僅對平面部執行化學回火處理後，可透過同時對平面部及折疊部執行化學回火處理來執行。
並且，平面部及折疊部的層深度的調整在同時對平面部及折疊部執行化學回火處理後，可透過蝕刻折疊部來執行。
此外，平面部及折疊部的層深度的調整在同時對平面部及折疊部執行化學回火處理後，可透過折疊部的反向離子交換過程來執行。
另外，其中作用在平面部及折疊部的每一個上的中心張力透過平面部及折疊部的層深度的調整，可被調整為30MPa至300MPa。
並且，覆蓋視窗的厚度可為50μm至300μm，且折疊部的厚度可為20μm至100μm。
此外，折疊部的薄型化(slimming)可由溼式蝕刻(wet etching)、拋光(polishing)、雷射成型(laser forming)或遮罩(masking)製程中的任何一種製程來執行，或是由結合其至少兩種製程的製程來執行，又或是由緊接著拋光製程的濕式蝕刻、雷射成型或遮罩製程來執行。
另外，覆蓋視窗於折疊期間可滿足至少0.5mm的最小曲率半徑。
同時，折疊部可設置於覆蓋視窗的表面或相對表面上，且當折疊部設置於覆蓋視窗的相對表面上時，折疊部的深度可配置為相同或不同。
並且，折疊部可填充有透明樹脂材料，使得覆蓋視窗黏合至顯示面板的整個表面，且其二者之間沒有空餘空間。折疊部可填充有透明樹脂材料，且覆蓋視窗的整個表面係朝著折疊部的上側邊持續地塗覆有透明樹脂材料。
根據本發明，作為玻璃基底覆蓋視窗的可撓式覆蓋視窗係包含透過對應於可撓式顯示器的折疊區域而變薄的折疊部，其中覆蓋視窗的厚度為50μm至300μm，且折疊部的厚度為20μm至100μm，從而維持玻璃的固有特性，且可具有良好的強度及折疊特性。
亦即，由於玻璃獨有的光學特性，使可撓式覆蓋視窗係具有高透射率，且由於確保了機械強度，因此可抵抗刮痕並吸收外部衝擊，使得顯示面板具有良好的可視性及抗衝擊性。
另外，藉由調整平面部或折疊部的層深度，平衡了中心張力並滿足所需的物理特性，以將玻璃的爆裂及破損最小化並防止其由於折疊部中過大的壓縮應力造成的起伏，從而提高生成解析度、防止螢幕失真、以及將產品缺陷最小化，以提供高品質的產品。
此外，本發明的可撓式覆蓋視窗被裝配時，由於其輕薄且可用於保護透明聚醯亞胺(clear polyimide，CPI)，故可具有改善強度及折疊特性。
本發明係關於一種玻璃基底覆蓋視窗。更具體地，本發明係關於一種可撓式覆蓋視窗，在維持強化玻璃的固有特性的同時，調整平面部的層深度或折疊部的層深度，且在可撓式覆蓋視窗的整個區域內調整覆蓋視窗的中心張力，以確保強度及折疊特性。
參照圖1、圖8及圖9，根據本發明的用於可撓式顯示器的覆蓋視窗係為用於可撓式顯示器的玻璃基底覆蓋視窗，其包含：透過對應於可撓式顯示器的平面區域而設置的平面部A及C；以及透過延伸至平面部A及C、透過對應於可撓式顯示器的折疊區域、並且透過薄型化至比平面部A及C還薄而設置的折疊部B；其中平面部A及C的增強深度係大於折疊部B的增強深度。
於此，顯示器的折疊區域係指其中顯示器被折疊(folded)或彎折(bent)成一半的區域；在本發明中，藉由對應於此區域而折疊的覆蓋視窗的區域係稱為覆蓋視窗的「折疊區域(folding area)」；且為了方便說明，除了折疊區域以外的區域係稱為覆蓋視窗的「平面區域(plane area)」。
在本發明中，顯示器的折疊可包含內折疊(in-folding)及外折疊(out-folding)，且可應用於只進行內折疊，或同時進行內折疊及外折疊的可撓式顯示器。
在本發明中，覆蓋視窗的厚度，亦即，平面部A及C的厚度為50μm至300μm，折疊部B的厚度為20μm至100μm。
首先，根據本發明的具有折疊部B的可撓式覆蓋視窗的製造方法包含首先形成透過對應於可撓式顯示器的平面區域而設置的平面部A及C，以及形成透過延伸至平面部A及C、透過對應於可撓式顯示器的折疊區域、並且透過薄型化至比平面部A及C還薄而設置的折疊部B。
於此，對於折疊部B，覆蓋視窗的折疊區域可配置為厚度均勻，或者從折疊部的中心向外側逐漸增加厚度。亦即，折疊部B可配置為直線或曲線形狀。
相較於傳統折疊部形成為彎曲形狀的傳統技術，折疊部B形成為直線形狀的本發明技術係具有進一步改善的折疊特性。當折疊部B具有彎曲形狀時，最小厚度的範圍相對較小。因此，當重複折疊時，折疊特性會劣化，因此於折疊期間，較厚的部分會發生斷裂。然而，當折疊部B在整個厚度上形成為均勻時，亦即，形成為具有相同厚度的直線形狀，具有最小厚度的區域會廣泛地形成，以改善可撓性、回復力及彈性，從而改善折疊特性。
另外，當傳統的彎曲折疊部B由機械裝配(assembled mechanically)時，不容易對準其中心。然而，根據本發明的折疊部B係形成為具有均勻厚度。因此，當折疊部B機械裝配時，亦即，當覆蓋視窗黏合至顯示面板的整個表面時，裝配公差可有所降低，因此產品之間的品質差異可最小化，並降低不良率(defect rates)。
如上所述，相較於具有曲線形狀的折疊部B，具有直線形狀的折疊部B具有更多的優點。然而，可根據產品規格選擇性地製造具有直線形狀的折疊部B或具有曲線形狀的折疊部B。
於此，折疊部的薄型化(slimming)係較佳地由溼式蝕刻(wet etching)、拋光(polishing)、雷射成型(laser forming)及遮罩(masking)製程中的任何一種製程來執行，其中遮罩製程係使用遮罩油墨(masking ink)或乾薄膜光阻(dry film photo resist，DFR)來執行，或由其結合至少兩種製程的製程來執行，又或是由濕式蝕刻、雷射成型或遮罩製程後接續執行拋光製程來執行。
於此，當覆蓋視窗被折疊時，考量覆蓋視窗的曲率半徑來設計折疊部B的寬度，且大致設定為曲率半徑× π，且位於折疊部B中的覆蓋視窗的厚度形成為20μm至100μm。厚度係由折疊部B的深度設定。
當折疊部B的深度過深時，亦即，當覆蓋視窗的折疊區域過薄時，其具有良好的折疊特性，但是當對覆蓋視窗進行回火(tempered)時，會出現褶皺或是折疊區域中的強度會降低。然而，當覆蓋視窗的折疊區域過厚時，折疊區域的可撓性、回復力及彈性會降低，因此折疊特性會劣化。因此，位於折疊部B中的覆蓋視窗的厚度較佳為20μm至100μm。
本發明的以玻璃為基底的覆蓋視窗係形成為具有約50μm至300μm的厚度，且在化學回火處理之後才使用。在厚度上，適當地設計如上所述的折疊部B的寬度及深度。當覆蓋視窗的厚度小於上述厚度時，在形成折疊部B之後，覆蓋視窗的折疊區域的厚度會過薄，因此產生上述的問題。然而，當覆蓋視窗的厚度大於上述厚度時，由於覆蓋視窗係基於如上所述的玻璃，因此可撓性、回復力及彈性會降低，且難以減輕顯示器產品的重量。
根據本發明的第一實施例，折疊部B形成為從覆蓋視窗的折疊區域向內變薄的形狀，且整體上具有矩形溝槽(rectangular trench)的形狀。折疊部B的相對端中的每一個可配置以具有從折疊部B開始逐漸增厚的厚度，且延伸至覆蓋視窗的平面區域。
從折疊部B延伸至平面部A及C的邊界部的傾斜角度θ相對於折疊部B的範圍較佳為1°至50°，更佳為3°至20°。
亦即，根據本發明實施例，折疊部B的截面較佳為梯形形狀，而非矩形形狀。這是為了逐漸緩衝因重複折疊時的折疊區域與覆蓋視窗的平面區域之間的厚度差而產生的應力(stress)。有鑑於此，設定邊界部的傾斜角度。
另外，使邊界部傾斜旨在使由光反射造成的邊界部的可視性最小化。亦即，當邊界部不存在傾斜角度(90°)時，由於平面部A及C的側表面的反射，邊界部的反射表面是肉眼可見的，導致螢幕失真或解析度劣化。因此，在本發明中，折疊部B以及平面部A及C形成以具有平緩的傾斜角度以使邊界部的可視性最小化。
邊界部的傾斜角度的調整可在折疊部B的薄型化期間透過蝕刻溶液潤濕相鄰於邊界部的區域來執行，或可透過使用DFR執行遮罩製程來執行，以避免在折疊部B的邊界部緊密接觸，使得蝕刻溶液在邊界部部分地滲透至DFR下方。
因此，本發明的以玻璃為基底的覆蓋視窗係形成為具有約50μm至300μm的厚度，且在化學回火處理之後使用。在厚度上，位於折疊部B中的覆蓋視窗的厚度係形成為20μm至100μm，且邊界部相對於折疊部B的傾斜角度θ係為1°至50°(較佳為3°至20°)。此為確保玻璃厚度進而維持強化玻璃的固有特性，並同時確保強度及折疊特性的最佳設計。
同時，如圖8所示，折疊部B可形成於覆蓋視窗的表面上，且如圖9所示，折疊部B可形成於覆蓋視窗的相對表面上。此為根據顯示器產品規格的選擇來決定。
特別地，當折疊部B形成於覆蓋視窗的相對表面上時，折疊部B的深度可配置為相同或不同。較佳地，覆蓋視窗的後表面的折疊部B可配置得更深。亦即，後表面的折疊部B係形成為較使用者觸碰的覆蓋視窗的前表面的折疊部B還深，因此確保了強度及折疊特性，並使得使用者的物理觸感及不適感最小化。
另外，本發明的折疊部B係填充有透明樹脂材料，使得覆蓋視窗黏合至顯示面板的整個表面，而其二者之間沒有空餘空間。
亦即，折疊部B係填充有透明樹脂材料，以使覆蓋視窗的整體厚度均勻，使得當覆蓋視窗黏合至顯示面板的整個表面時，沒有空間(空氣層)存在。
對於傳統的覆蓋視窗，存在空間(空氣層)於傳統的覆蓋視窗與顯示面板的整個表面之間。因此，會發生因玻璃與空氣層之間的折射率的差異導致的影像品質失真、觸控響應速度的劣化以及顯示面板與覆蓋視窗之間相對的間隙的黏合強度降低。
在本發明中，折疊部B係填充有具有幾乎相同於玻璃的折射率(1.5)的折射率的透明樹脂材料，因此可解決所有上述問題。
透明樹脂材料係為光學透明樹脂(optical clear resin，OCR)。例如，可使用丙烯酸(acrylic)、環氧(epoxy)、矽酮(silicone)、氨基甲酸酯(urethane)、氨基甲酸酯化合物(urethane compound)、氨基甲酸酯丙烯酸化合物(urethane acryl compound)、混合溶膠凝膠(hybrid sol gel)以及矽氧烷族(siloxane family)。樹脂材料的組合係根據樹脂材料的特性而不同地進行，且可用於增強強度及彈性。
並且，當折疊部B形成於覆蓋視窗的相對表面上時，填充於覆蓋視窗的後表面(拉伸的部分(stretching portion))的折疊部B的透明樹脂材料係較佳地提供作為較填充於其前表面(被折疊的部分(folded portion))的折疊部B的透明樹脂材料還軟的材料。
折疊部係由藉由以透明樹脂材料填充使用者接觸的部分的硬質材料形成，此為一種相對較硬的材料以維持耐久性，且拉伸的部分係由相對柔軟的材料形成，以使拉伸的部分的裂紋最小化。
另外，折疊部B係填充有透明樹脂材料，且覆蓋視窗的整個表面可朝著折疊部B的上側邊連續地塗覆有透明樹脂材料。
這是為了防止在折疊區域中出現裂紋，為了最小化來自外部的折疊部B的形狀的可視性，以及藉由允許折疊部B均匀地填充有透明樹脂材料來確保與顯示面板接觸的部分的平坦度(flatness)。並且，覆蓋視窗在與顯示面板接觸的表面上具有增強的彈性力(elastic force)，從而具有改善的耐衝擊性及防止當玻璃破裂時的玻璃碎裂(splintering of glass)的功能。
同時，功能塗覆層可進一步設置於覆蓋視窗的表面或相對表面上。功能塗覆層係由諸如上述的透明樹脂材料的透明材料形成，且藉由合成具有多種特性的樹脂而具有功能性。
當折疊部B填充有透明樹脂材料或當折疊部及覆蓋視窗的整個表面塗覆有透明樹脂材料時，功能塗覆層可形成於其上層上。此可藉由已知的樹脂塗覆方法形成，諸如噴塗佈(spraying)、浸漬塗佈(dipping)及旋轉塗佈(spin coating)。
功能塗覆層可形成為單層或多層。形成於覆蓋視窗的前表面上的功能塗覆層可被實施為強度增強層，且形成於覆蓋視窗的後表面上的功能塗覆層可被實施為彈性增強層。
亦即，由於覆蓋視窗的前表面會被觸碰，因此具有增強強度的功能塗覆層可實施於前表面中。具有增強彈性的功能塗覆層可實施於覆蓋視窗的後表面上，以在後表面與顯示面板之間進行緩衝。
覆蓋視窗的前表面的強度增強層(硬質塗層)在硬化時使用硬度較高的樹脂，例如，諸如丙烯酸或環氧的樹脂含量高的樹脂；以及覆蓋視窗的後表面的彈性增強層(軟塗層)在樹脂硬化時使用彈性較高的樹脂，例如，具有高含量的矽酮(silicone)或氨基甲酸酯合成樹脂(urethane synthetic resin)的樹脂。並且，藉由在有機-無機混合溶膠-凝膠中控制有機及無機材料的含量，可增強強度或彈性。
另外，當提供於覆蓋視窗的前表面上的功能塗覆層提供於多層中時，功能塗覆層較佳地由向上逐漸變硬的材料形成。
此外，功能塗覆層具體是在最上層上形成的功能塗覆層，可具有抗指紋(anti-finger，AF)或抗反射(anti-reflective，AR)的功能，且可藉由合成具有這樣功能的樹脂或藉由形成各種圖案，例如在功能塗覆層上的諸如蛾眼(moth eyes)的圖案來實施。
因此，由於根據本發明的覆蓋視窗基本上使用薄玻璃，覆蓋視窗具有在其上額外形成的功能塗覆層以增強強度及彈性，因此可保護覆蓋視窗免受外部衝擊或觸控筆的壓力。
另外，功能塗覆層進一步防止折疊區域中的破裂，並增強覆蓋視窗在與顯示面板接觸的表面上的彈性力，從而產生改善耐衝擊性及防止碎裂的作用。
因此，在具有平面部A及C以及折疊部B的可撓式覆蓋視窗中，可執行化學回火處理以確保薄板的強度。在此情況下，由於平面部A及C以及折疊部B的厚度差而產生中心張力差，因此，折疊部B中過大的壓縮應力會導致覆蓋視窗的爆裂、破損或起伏，從而導致產品的解析度劣化及螢幕失真，以及產品的嚴重缺陷。
在本發明中，為了解決這些問題，調整了平面部A及C的層深度或覆蓋視窗的折疊部B的層深度，使平面部A及C與折疊部B之間的中心張力之差最小化。
根據本發明的具有折疊部B的可撓式覆蓋視窗主要經受化學回火處理。在此情況下，其次是可根據化學回火處理後的層深度調整過程同時對平面部A及C以及折疊部B，或是僅對平面部A及C執行化學回火處理。
一般而言，化學回火處理係稱為離子交換法，且藉由將玻璃表面的小離子(Na+)與大離子(K+)交換產生壓縮應力，從而提供高強度。因此，在玻璃內部產生了對應於壓縮應力的中心張力。
在此情況下，離子從玻璃表面穿透的深度，亦即層深度係根據化學回火處理的條件(時間、溫度及密度)而變化。這樣的層深度也影響壓縮應力及中心張力。
一般而言，化學回火處理期間的壓縮應力、中心張力與層深度之間的相關性係以下列方程式表示。
CT = (CS × DOL)/(glass thickness – 2 × DOL)
(CS：壓縮應力，DOL：層深度)
因此，當壓縮應力相同時，中心張力係根據層深度及玻璃厚度(glass thickness)而不同。
如上所述，根據本發明的覆蓋視窗的特徵在於，形成了平面部A及C以及變薄的折疊部B，且折疊區域中的厚度係為薄的。然而，由上述之相關方程式可看出，由於這些結構特性，在平面部A及C以及折疊部B中會產生中心張力差，由於由其差異造成的中心張力不平衡，導致玻璃的破損及起伏。
在本發明中，為了調整這樣的中心張力，接著執行層深度的調整過程。透過層深度的調整過程，將平面部A及C的層深度調整為大於折疊部B的層深度。特別是，透過層深度的調整過程，使得平面部A及C與折疊部B的層深度之間的差至少為2μm。
當平面部A及C與折疊部B之間的層深度之差小於2μm時，由平面部A及C與折疊部B之間的厚度差造成的中心張力差難以克服。因此，平面部A及C與折疊部B的層深度之差要求最小為2μm，以將平面部A及C與折疊部B之間的中心張力不平衡最小化，從而同時滿足可撓式覆蓋視窗所需的折疊及強度特性。
於下文中，將描述根據本發明及根據層深度的調整過程之用於調整平面部A及C的層深度為大於折疊部B的層深度的各種實施例。
根據本發明的第一實施例，為了調整平面部A及C的層深度，同時對平面部A及C以及折疊部B執行化學回火處理，且接著僅額外對平面部A及C執行化學回火處理。
亦即，為了確保強度，首先對包含平面部A及C以及折疊部B的玻璃的整個區域執行化學回火處理，且接著僅額外對平面部A及C執行化學回火處理。
平面部A及C的額外的化學回火處理可透過諸如化學浸漬(chemical dipping)、化學漿體(chemical slurry)、噴塗(spraying)或黏貼(pasting)的製程來執行。
因此，在執行第一化學回火處理後，為了將由平面部A及C以及折疊部B的厚度差造成的中心張力差最小化，額外對平面部A及C執行化學回火處理以增加平面部A及C的層深度，因此，將具有比折疊部B低的中心張力的平面部A及C的中心張力調整為折疊部B的中心張力的位準。
因此，調整了平面部A及C的層深度，使得平面部A及C以及折疊部B同時滿足30MPa至300MPa，其為確保可撓式覆蓋視窗的折疊及強度特性所需的物理特性。
根據本發明的第二實施例，為了調整平面部A及C的層深度，僅對平面部A及C執行化學回火處理，接著同時對平面部A及C以及折疊部B執行化學回火處理。
亦即，首先在僅對平面部A及C上執行化學回火處理以確保強度後，其次對包含平面部A及C以及折疊部B的玻璃的整個區域執行化學回火處理。
平面部A及C的第一化學回火處理可透過諸如化學浸漬(chemical dipping)、化學漿體(chemical slurry)、噴塗(spraying)或黏貼(pasting)的製程來執行。
因此，首先在僅對平面部A及C執行上執行化學回火處理後，對平面部A及C以及折疊部B執行化學回火處理，以使由平面部A及C的厚度差以及折疊部B造成的中心張力差最小化，從而平面部A及C的層深度增加。因此，將具有比折疊部B低的中心張力的平面部A及C的中心張力調整為折疊部B的中心張力的位準。
亦即，調整了根據本發明平面部A及C的層深度，使得平面部A及C以及折疊部B同時滿足30MPa至300MPa，其為確保可撓式覆蓋視窗的折疊及強度特性所需的物理特性。
在上述實施例中，為了使平面部A及C的層深度大於折疊部B的層深度，平面部A及C配置以在層深度中更深。因此，對平面部A及C額外執行化學回火處理。並且，為了滿足根據玻璃類型、化學回火處理條件，玻璃厚度及產品規格所需的物理特性，可對平面部A及C執行多次化學回火處理。
接著，根據本發明的第三實施例，為了調整折疊部B的層深度，在同時對平面部A及C以及折疊部B執行化學回火處理後，執行蝕刻折疊部B的製程。
亦即，在首先對包含平面部A及C以及折疊部B的玻璃的整個區域上執行化學回火處理以確保強度後，僅對折疊部B執行蝕刻製程。
在對平面部A及C執行遮罩製程後，可藉由一般的物理及化學蝕刻對折疊部B執行蝕刻製程。
因此，為了藉由執行化學回火處理將由平面部A及C以及折疊部B的厚度差造成的中心張力差最小化，藉由對折疊部B執行蝕刻製程來減少折疊部B的壓縮應力及層深度，因此，將具有比平面部A及C更高的中心張力的折疊部B的中心張力調整為平面部A及C的中心張力的位準。
亦即，調整了根據本發明折疊部B的層深度，使得平面部A及C以及折疊部B同時滿足30MPa至300MPa，其為確保可撓式覆蓋視窗的折疊及強度特性所需的物理特性。
接著，根據本發明的第四實施例，為了調整折疊部B的層深度，對平面部A及C以及折疊部B同時執行化學回火處理，接著執行折疊部B的反向離子交換過程。
亦即，為了確保強度，首先對包含在平面部A及C以及折疊部B的玻璃的整個區域上執行化學回火處理，且接著僅對折疊部B執行反向離子交換過程。
一般而言，玻璃表面的小離子(Na+)係藉由其次執行化學回火處理而與大離子(K+)交換。相反地，反向離子交換過程再次以離子(Na+)代替離子(K+)，從而可降低折疊部B中的中心張力。
藉由向折疊部B提供作為化學漿體的NaNO3 來執行折疊部B的反向離子交換過程。
因此，為了藉由首先執行化學回火處理將由平面部A及C以及折疊部B的厚度差造成的中心張力差最小化，執行了折疊部B的反向離子交換過程以減少折疊部B的壓縮應力及層深度，因此，將具有比平面部A及C更高的中心張力的折疊部B的中心張力調整為平面部A及C的中心張力的位準。
因此，由於根據本發明的折疊部B的反向離子交換過程，平面部A及C以及折疊部B同時滿足30MPa至300MPa，其為確保可撓式覆蓋視窗的折疊及強度特性所需的物理特性。
圖10係為根據本發明實施例(第一實施例；第一化學回火處理及第二化學回火處理僅額外應用於平面部)的具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的壓縮應力值的平面部及折疊部的測得的中心張力值的數據表。可看出平面部及折疊部同時滿足30MPa至300MPa，其為確保可撓式覆蓋視窗的折疊及強度特性所需的物理特性。
在根據本發明的具有折疊部的可撓式覆蓋視窗中，藉由滿足其中的落球及落筆特性，改善了平面部A及C的強度特性，且當在折疊部B中執行20萬次折疊測試時，折疊部B係滿足95％的合格標準。因此，調整了平面部A及C或折疊部B的層深度，且因此同時滿足平面部及折疊部的強度及折疊特性。
如上所述，根據本發明的作為玻璃基底覆蓋視窗的可撓式覆蓋視窗係包含透過對應於顯示器的折疊區域而變薄的折疊部，其中覆蓋視窗的厚度為50μm至300μm，且折疊部的厚度為20μm至100μm。可撓式覆蓋視窗係可維持玻璃的固有特性，且可具有良好的強度及折疊特性。
另外，為了調整平面部或折疊部的層深度，折疊部的回火係少於平面部的回火；當平面部及折疊部的壓縮應力相同時，折疊部的層深度減少；或當壓縮應力不同時，折疊部的層深度適當地減少，以使平面部及折疊部的中心張力達到平衡，且滿足可撓式覆蓋視窗的所需特性。
因此，平衡了平面部與折疊部之間的中心張力，並滿足所需的物理特性，以將玻璃的爆裂及破損最小化並防止由於折疊部中過大的壓縮應力造成的起伏，從而提高生成解析度、防止螢幕失真、以及將產品缺陷最小化，以提供高品質的產品。
另外，根據本發明的可撓式覆蓋視窗的折疊部係填充有透明樹脂材料，進而在折疊部與顯示面板的整個表面之間沒有間隙。因此，可使顯示影像品質的失真最小化，且可解決觸控響應速度的劣化及顯示面板與覆蓋視窗之間的黏合強度的降低
此外，本發明的可撓式覆蓋視窗被裝配時，由於其輕薄且可用於保護透明聚醯亞胺(clear polyimide，CPI)，故可具有改善強度及折疊特性。
A,C:平面部 B:折疊部
結合所附圖式，從以下的詳細描述中，將更清楚地理解本發明的上述及其它目的、特徵及其它優點，其中： 圖1係為根據本發明具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的透視圖； 圖2至圖7係為根據具有折疊部的傳統可撓式覆蓋視窗的壓縮應力值的平面部及折疊部的測得的中心張力值的數據表； 圖8至圖9係為根據本發明具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的側視圖；以及 圖10係為根據本發明的具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的壓縮應力值的平面部及折疊部的測得的中心張力值的數據表。
A,C:平面部
B:折疊部

Claims (28)

  1. 一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗，該覆蓋視窗係用於一可撓式顯示器的一玻璃基底覆蓋視窗，並包含：一平面部，其被設置在對應於該可撓式顯示器的一平面區域上；以及一折疊部，其被設置以對應於該可撓式顯示器的一折疊區域，且經薄型化以薄於該平面部的方式延伸至該平面部；其中該平面部的層深度係大於該折疊部的層深度；其中該折疊部係設置於該覆蓋視窗的一表面或一相對表面上。
  2. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該平面部及該折疊部的層深度之間的差至少為2μm。
  3. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該平面部及該折疊部的層深度的調整係經由同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理，並且以額外對該平面部執行化學回火處理來執行。
  4. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該平面部及該折疊部的層深度的調整在僅對該平面部上執行化學回火處理後，以同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理來執行。
  5. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該平面部及該折疊部的層深度的調整在同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理後，以蝕刻該折疊部來執行。
  6. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該平面部及該折疊部的層深度的調整在同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處 理後，以該折疊部的一反向離子交換過程來執行。
  7. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中經由該平面部及該折疊部的層深度的調整，作用在每一個該平面部及該折疊部上的中心張力係被調整為30MPa至300MPa。
  8. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該覆蓋視窗的厚度係為50μm至300μm，且該折疊部的厚度係為20μm至100μm。
  9. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該折疊部的薄型化(slimming)係由溼式蝕刻(wet etching)、拋光(polishing)、雷射成型(laser forming)或遮罩(masking)製程中的任何一種製程來執行，或是由結合其至少兩種製程的製程來執行，又或是由緊接著拋光製程的濕式蝕刻、雷射成型或遮罩製程來執行。
  10. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該覆蓋視窗於折疊期間係滿足至少0.5mm的一最小曲率半徑。
  11. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中當該折疊部設置於該覆蓋視窗的該相對表面上時，該折疊部的深度係配置為相同或不同。
  12. 如請求項1所述之覆蓋視窗，其中該折疊部係填充有一透明樹脂材料，使得該覆蓋視窗黏合至一顯示面板的整個表面，且其二者之間沒有空餘空間。
  13. 如請求項12所述之覆蓋視窗，其中該折疊部係填充有該透明樹脂材料，且該覆蓋視窗的整個表面係朝著該折疊部的上側邊持續地塗覆有該透明樹脂材料。
  14. 一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗的製造方法，該覆蓋視窗 係用於一可撓式顯示器的一玻璃基底覆蓋視窗，且該製造方法包含：第一先形成在對應於該可撓式顯示器的一平面區域上形成一平面部，以及形成以對應於該可撓式顯示器的一折疊區域，且經薄型化以薄於該平面部的方式延伸至該平面部的一折疊部；第二是對該平面部及該折疊部或僅對該平面部執行化學回火處理；以及第三則是執行該平面部及該折疊部的層深度的調整，使得該平面部的層深度係被調整為大於該折疊部的層深度。
  15. 如請求項14所述之製造方法，其中該平面部及該折疊部的層深度之間的差至少為2μm。
  16. 如請求項14所述之製造方法，其中在第二是同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理後，第三則是僅額外對該平面部執行化學回火處理以調整其層深度。
  17. 如請求項14所述之製造方法，其中在第二僅對該平面部執行化學回火處理後，第三則是同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理以調節其層深度。
  18. 如請求項14所述之製造方法，其中在第二是同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理後，第三則是蝕刻該折疊部以調整其層深度。
  19. 如請求項14所述之製造方法，其中在第二是同時對該平面部及該折疊部執行化學回火處理後，第三則是執行該折疊部的一反向離子交換過程以調整其層深度。
  20. 如請求項14所述之製造方法，其中每一個該平面部及該折疊部的中心張力係被調整為30MPa至300MPa。
  21. 如請求項14所述之製造方法，其中該覆蓋視窗的厚度係為50μm至300μm，且該折疊部的厚度係為20μm至100μm。
  22. 如請求項14所述之製造方法，其中該折疊部的薄型化係由溼式蝕刻、拋光、雷射成型或遮罩製程中的任何一種製程來執行，或是由結合其至少兩種製程的製程來執行，又或是由緊接著拋光製程的濕式蝕刻、雷射成型或遮罩製程來執行。
  23. 如請求項14所述之製造方法，其中該覆蓋視窗於折疊期間係滿足至少0.5mm的一最小曲率半徑。
  24. 如請求項14所述之製造方法，其中該折疊部係設置於該覆蓋視窗的一表面或一相對表面上。
  25. 如請求項24所述之製造方法，其中當該折疊部設置於該覆蓋視窗的該相對表面上時，該折疊部的深度係配置為相同或不同。
  26. 如請求項24所述之製造方法，其中該折疊部係填充有一透明樹脂材料，使得該覆蓋視窗黏合至一顯示面板的整個表面，且其二者之間沒有空餘空間。
  27. 如請求項26所述之製造方法，其中該折疊部係填充有該透明樹脂材料，且該覆蓋視窗的整個表面係朝著該折疊部的上側邊持續地塗覆有該透明樹脂材料。
  28. 一種具有折疊部的可撓式覆蓋視窗，該覆蓋視窗係用於一可撓式顯示器的一玻璃基底覆蓋視窗，並包含： 一平面部，其被設置在對應於該可撓式顯示器的一平面區域上；以及一折疊部，其被設置以對應於該可撓式顯示器的一折疊區域，且經薄型化以薄於該平面部的方式延伸至該平面部；其中該平面部的層深度係大於該折疊部的層深度；其中該覆蓋視窗於折疊期間係滿足至少0.5mm的一最小曲率半徑。
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