可弯折玻璃堆叠组件、制品及其制造方法

可弯折玻璃堆叠组件、制品及其制造方法
【专利摘要】一种玻璃元件，其具有25μm至125μm的厚度，第一主表面，第二主表面，和从第一主表面延伸至第一深度的压缩应力区，该区由在第一主表面处至少约100MPa的压缩应力σI限定。此外，该玻璃元件具有应力分布，使得当经过200000次通过平行板方法弯折至1mm至20mm的目标弯折半径的循环时，其没有损坏。另外，当用具有1.5mm直径的碳化钨球加载玻璃元件的第一主表面时，玻璃元件有超过约1.5kgf的抗穿刺性。
【专利说明】
可弯折玻璃堆叠组件、制品及其制造方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求分别于2014年1月29日、2014年4月3日和2014年12月11日提交的美国 临时专利申请号61/932，924、61/974，732和62/090，604的权益和优先权，其申请全文通过 引用纳入本文。
技术领域
[0003] 本发明一般设及玻璃堆叠组件、元件和层及其各种制造方法。更具体地，本发明设 及运些部件的可弯折和耐刺穿形式及其制造方法。
[0004] 背景
[0005] 传统上呈刚性的产品和部件的晓性形式正为新应用而处于构思中。例如，晓性电 子装置可提供薄、轻质和晓性性质，其提供了新应用的机会，例如曲面显示器和可穿戴装 置。运些晓性电子装置中许多需要晓性基材来保持并固定运些装置的电子部件。金属锥具 有一些优势，包括热稳定性和化学耐受性，但是成本高并且缺少光学透明度。聚合物锥有一 些优势，包括抗疲劳破坏，但是光学透明度低，缺少热稳定性并且气密性有限。
[0006] 运些电子装置中的一些也利用晓性显示器。光学透明度和热稳定性通常对于晓性 显示器应用而言是重要的性质。另外，晓性显示器应具有高的抗疲劳和抗穿刺性，包括在小 弯曲半径下抗破坏，尤其对于具有触屏功能和/或可折叠的晓性显示器。
[0007] 传统的晓性玻璃材料提供了晓性基材和/或显示器应用所需的许多性质。然而，迄 今为止，将玻璃材料用于运些应用的努力非常不成功。通常，玻璃基材可制成非常低的厚度 水平《25皿）W实现越来越小的弯曲半径。运种"薄"玻璃基材的抗穿刺性有限。同时，可W 制造较厚的抗穿刺性更好的玻璃基材O150WI1)，但是运些基材在弯曲时缺少合适的抗疲劳 性和机械可靠性。因此，需要可靠地用于晓性基材和/或显示器应用和功能，尤其是晓性电 子装置应用的玻璃材料、部件和组件。
[000引概述
[0009] 根据一个方面，提供的堆叠组件包含:具有约25WI1至约125WI1厚度、第一主表面和 第二主表面的玻璃元件，该玻璃元件还包含：（a)具有第一主表面的第一玻璃层;和(2)从玻 璃层的第一主表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区，该区由在层的第一主表面处至 少约lOOMPa的压缩应力限定。玻璃元件的特征在于：（a)当元件在约25°C和约50%相对湿度 下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当元件的第一主表面加 载具有200WI1直径的平底的不诱钢销并且元件的第二主表面受到W下物质支持时有超过约 1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约IGPa的弹性模量的约25WI1厚的压敏粘合剂和（ii)具有 低于约10G化的弹性模量的约50皿厚的聚对苯二甲酸乙二醋层；W及(C)大于或等于細的铅 笔硬度。
[0010] 根据一个实施方式，提供了包含具有可折叠特征的电子装置的可折叠电子装置。 可折叠特征包括第一方面的堆叠组件。在某些方面中，可折叠特征可包括显示器、印刷电路 板、外壳和电子装置的其他特征。
[0011] 在一些实施方法中，玻璃元件还可包含一个或多个附加玻璃层和一个或多个位于 第一玻璃层下面的相应压缩应力区。例如，玻璃元件可包含在第一玻璃层下面具有相应附 加压缩应力区的2个、3个、4个或更多个附加玻璃层。
[0012] 根据另一个方面，提供的玻璃制品包含:厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃层，该层 还包含：（a)第一主表面；（b)第二主表面；W及(C)从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层中 第一深度的压缩应力区，该区由在层的第一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定。玻璃 层的特征在于：（a)当层在约25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持 至少60分钟时没有损坏；（b)当层的第一主表面加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销并且 层的第二主表面受到W下物质的支持时有超过约1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约1G化 的弹性模量的约25WI1厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹性模量的约50WI1厚的聚 对苯二甲酸乙二醋层；W及(C)大于或等于細的铅笔硬度。
[0013] 在某些方面中，玻璃制品还可包括厚度超过玻璃层厚度并具有2个基本平行的边 缘表面的玻璃结构，该结构包含玻璃层，其中该层设置在所述基本平行的边缘表面之间的 结构的中屯、区中。
[0014] 在某些实施方式中，玻璃层包含不含碱金属或含碱金属的侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚 侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。玻璃层的厚度范围也可W是约50皿至约100WI1。根据一些方 面，厚度范围可W是60]im至约80]im。
[0015] 在一些实施方式中，玻璃元件或玻璃层的弯折半径可W是约3mm至约20mm。在其他 方面中，弯折半径可W是约3mm至约10mm。在一些实施方式中，玻璃层的弯折半径可W是约 1mm至约5mm。此外，弯折半径也可W是约5mm至约7mm。
[0016] 根据某些方面，堆叠组件还可包含置于玻璃元件或层的第一主表面上的具有低摩 擦系数的第二层。按照某些方面，第二层可W是包含氣碳材料的涂层，所述氣碳材料选自热 塑性塑料和无定形氣碳化合物。第二层也可W是包含下组中的一种或多种的涂层:娃酬、 蜡、聚乙締、热端涂料、聚对二甲苯和类金刚石涂层制剂。此外，第二层可W是包含选自下组 的材料的涂层:氧化锋、二硫化钢、二硫化鹤、六边形氮化棚和侣儀棚化物。根据一些实施方 式，第二层可W是包含选自下组的添加剂的涂层:氧化锋、二硫化钢、二硫化鹤、六边形氮化 棚和侣儀棚化物。
[0017] 在一些方面中，第一主表面处的压缩应力区中的压缩应力是约eOOMPa至lOOOMPa。 压缩应力区也可在玻璃层的第一主表面处包括扣m或更小的最大瑕疵尺寸。在某些情况中， 压缩应力区包括2.5]im或更小，甚至小至0.4]im或更小的最大瑕疵尺寸。
[0018] 在其他方面中，压缩应力区包括多个可离子交换的金属离子和多个经离子交换的 金属离子，选择经离子交换的金属离子W产生压缩应力。在一些方面，经离子交换的金属离 子的原子半径大于可离子交换的金属离子的原子半径。按照另一个方面，玻璃层还可包含 忍区，设置于忍区上的第一和第二包层区，并且其中忍区的热膨胀系数大于包层区的热膨 胀系数。
[0019] 根据另一个方面，提供的玻璃制品包含:具有一定厚度、第一主表面和第二主表面 的玻璃层。玻璃层的特征在于：（a)当层在约25°C和约50%相对湿度下在约1mm至约5mm的弯 折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当层的第一主表面加载具有200WI1直径的平底的 不诱钢销并且层的第二主表面受到W下物质的支持时有超过约1.化gf的抗穿刺性：（i)具 有低于约IGPa的弹性模量的约25皿厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹性模量的 约50WI1厚的聚对苯二甲酸乙二醋层;和山)大于或等于8H的铅笔硬度。玻璃制品也包括厚度 超过玻璃层的厚度并且具有2个基本平行的边缘表面的玻璃结构。该结构包括玻璃层，并且 该层设置在所述基本平行的边缘表面之间的结构的忍区中。在一些方面中，玻璃结构的厚 度可W等于或大于125WI1。在另一个方面中，玻璃层的厚度可W设置为从约20WI1至约125皿 W实现弯折半径。按照一个示例性实施方式，玻璃层的厚度可W设置为从约20WI1至约30皿 W实现弯折半径。
[0020] 根据另一个方面，提供了制造堆叠组件的方法，该方法包括W下步骤:形成第一玻 璃层，该第一玻璃层具有第一主表面、从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层中第一深度的 压缩应力区和最终厚度，其中由层的第一主表面处至少约100M化的压缩应力来限定该压缩 应力区；并且形成具有约25WI1至约125WI1的厚度的玻璃元件，该元件还包含玻璃层、第一主 表面和第二主表面。玻璃元件的特征在于：（a)当元件在约25°C和约50%相对湿度下在约 3mm至约20mm的弯折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当元件的第一主表面加载具有 200WI1直径的平底的不诱钢销并且元件的第二主表面受到W下物质的支持时有超过约 1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约IGPa的弹性模量的约25WI1厚的压敏粘合剂和（ii)具有 低于约10G化的弹性模量的约50皿厚的聚对苯二甲酸乙二醋层;和(C)大于或等于細的铅笔 硬度。
[0021] 在一些实施方式中，形成第一玻璃层的步骤可包括选自下组的形成工艺:烙合、狭 缝拉制、漉社、再拉制和浮法，并且形成工艺还设置为形成玻璃层至最终厚度。根据玻璃层 的最终形状因素和/或用于最后玻璃层的玻璃前体的中间尺寸，可采用其他形成工艺。形成 工艺也可包括设置为从玻璃层中去除材料W达到最终厚度的材料去除工艺。
[0022] 根据该方法的一些方面，形成从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层中的第一深度 的压缩应力区的步骤包括:提供包含多个离子交换金属离子的强化浴，所述离子交换金属 离子的原子半径在尺寸上大于玻璃层中含有的多个可离子交换的金属离子的原子半径;并 且将玻璃层浸没在强化浴中，用强化浴中的多个离子交换金属离子的一部分与玻璃层中多 个可离子交换的金属离子的一部分交换，W形成从第一主表面延伸至玻璃层中第一深度的 压缩应力区。在某些情况中，浸没步骤包括将玻璃层浸没在约400°C至约450°C的强化浴中 持续约15分钟至约180分钟。
[0023] 在某些实施方式中，该方法还可包括在产生压缩应力区之后在第一主表面处从玻 璃层的最终厚度去除约1WI1至约扣m的步骤。可进行去除步骤，使得压缩应力区在玻璃层的 第一主表面处包括扣m或更小的最大瑕疵尺寸。也可进行去除步骤，使得压缩应力区在玻璃 层的第一主表面处包括2.5WI1或更小，或小至0.4WI1或更小的最大瑕疵尺寸。
[0024] 在W下的详细描述中给出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对 本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括W下详细描述、权利 要求书W及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
[0025] 应理解，前面的一般性描述和W下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解 权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图 被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。【附图说明】了本发明的一个或多个实施方式， 并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。本文所用的方向术语，例如上、下、 左、右、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
【附图说明】
[0026] 图1是根据本发明的一个方面包含具有玻璃层的玻璃元件的堆叠组件的透视图。
[0027] 图1A是经受弯折力的图1所示的堆叠组件的透视图。
[0028] 图1B是图1所示的堆叠组件的截面图。
[0029] 图1C是根据本发明的另一个方面包含玻璃元件的堆叠组件的截面图，该玻璃元件 具有通过离子交换工艺形成的压缩应力区。
[0030] 图1D是根据本发明的一个方面包含玻璃元件的堆叠组件的截面图，该玻璃元件具 有包含忍区和2个包层区的玻璃层。
[0031] 图2是根据本发明的另一个方面包含具有3个玻璃层的玻璃元件的堆叠组件的透 视图。
[0032] 图2A是经受弯折力的图2所示的堆叠组件的透视图。
[0033] 图3是根据本发明的一个方面包含玻璃元件和玻璃结构的堆叠组件的透视图。
[0034] 图3A是经受弯折力的图3所示的堆叠组件的透视图。
[0035] 图3B是图3所示的堆叠组件的截面图。
[0036] 图4是根据本发明的一个方面包含玻璃元件和玻璃结构的堆叠组件的透视图。
[0037] 图4A是经受弯折力的图4所示的堆叠组件的透视图。
[0038] 图4B是图4所示的堆叠组件的截面图。
[0039] 图5是根据本发明的一个方面的失效穿刺负荷(failure puncture load)测试数 据随着玻璃层的厚度变化的曲线。
[0040] 图6A是根据本发明的一个方面在离子交换工艺步骤之后75WI1厚玻璃样品中的压 缩应力-深度曲线。
[0041] 图6B是根据本发明的一个方面在离子交换工艺步骤和光蚀刻步骤之后75WI1厚玻 璃样品中的压缩应力-深度曲线。
[0042] 图7A是具有25、50和lOOwii的厚度和3、5和7mm的弯折半径的3种组合物的玻璃层的 估计应力强度因数的示意图。
[0043] 图7B是根据本发明的一个方面具有50WI1的厚度和5mm的弯折半径，具有压缩应力 区和不具有压缩应力区的巧巾组合物的玻璃层的估计应力强度因数的示意图。
[0044] 图8是根据本发明的其他方面具有25、50、75和lOOwii的厚度W及5mm的弯折半径， 具有和不具有通过离子交换工艺产生的压缩应力区的一种组合物的玻璃层在表面处的估 计最大应力水平的示意图。
[0045] 图9是根据本发明的一个方面，具有75WI1的厚度和通过离子交换工艺产生的压缩 应力区的一种组合物的玻璃层的失效穿刺负荷测试数据的曲线。
[0046] 图10是根据本发明的另一个方面具有25、50、75和lOOwii的厚度，10和20mm的弯折 半径，W及通过在玻璃层的忍区和包层区之间的热膨胀系数错配产生的压缩应力区的3种 组合物的玻璃层的估计应力强度因数的示意图。
[0047] 图11是根据本发明的一个方面的2组玻璃样品失效概率-失效负荷的韦布尔图。
[0048] 图12是当由盐和玻璃之间的金属离子交换产生压缩应力时，根据本发明的各方面 的玻璃元件的应力分布。
[0049] 图13是根据本发明的各方面的玻璃元件受到弯折应力时的应力分布。
[0050] 图14是显示图12和图13的应力分布加在一起得到的应力分布。
[0051] 图15是各种不同玻璃样品在两点弯折下的失效概率-强度的韦布尔图。
[0052] 图16是在立方角（cube corner)接触之后各种不同玻璃样品在两点弯折下的失效 概率-强度的韦布尔图。
[0053] 图17是在用化奸负荷的维氏压痕计压痕后根据本发明各方面的样品玻璃。
[0054] 图18是在用化奸负荷的维氏压痕计压痕后根据本发明各方面的样品玻璃。
[0055] 图19是在用化奸负荷的维氏压痕计压痕后根据本发明各方面的比较玻璃。
[0056] 图20是在用化奸负荷的维氏压痕计压痕后根据本发明各方面的比较玻璃。
[0057] 图21是两点弯曲测试的构造。
[0化引发明详述
[0059] 下面详细说明本发明的优选实施方式，运些实施方式的例子在附图中示出。只要 可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的组件。本文中，范围可W表示为从 "大约"一个具体值和/或至"大约"另一个具体值的范围。表述运样的范围时，另一种实施方 式包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，用先行词"约"将数值表示为近似值 时，应理解该具体值构成另一个实施方式。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端 点值有关和与另一个端点值无关的情况下都是有意义的。
[0060] 除了其他特征和优点外，本发明的堆叠组件、玻璃元件和玻璃制品（及其制造方 法)在小弯折半径和高抗穿刺性下提供了机械稳定性（例如，静态张力和疲劳）。当堆叠组 件、玻璃元件和/或玻璃制品用于可折叠显示器，例如其中显示器的一个部分折叠到显示器 的另一个部分顶部上的显示器时，小弯折半径和抗穿刺性是有益的。例如，堆叠组件、玻璃 元件和/或玻璃制品可用作W下的一种或多种:可折叠显示器面对使用者的部分上的盖，运 是抗穿刺性特别重要的地方;置于装置本身内部的基材，上面放置电子部件;或可折叠显示 装置中的其他地方。或者，堆叠组件、玻璃元件和玻璃制品可用于没有显示器的装置中，但 是其中玻璃层由于其有益的性质而使用并W与可折叠显示器相似的方式折叠至小弯折半 径。当堆叠组件、玻璃元件和/或玻璃制品用在使用者将会与之互动的装置的外部时，抗穿 刺性是特别有益的。
[0061] 参考图1和1B，显示了包括玻璃元件50的堆叠组件100。玻璃元件50具有玻璃元件 厚度52、第一主表面54和第二主表面56。在一些方面，厚度52的范围可W是约25WI1至约12化 m。在其他方面，厚度52的范围可W是约50WI1至约lOOwn，或约60WI1至约sown。厚度52也可设 置为前述范围之间的其他厚度。
[0062] 玻璃元件50包括具有玻璃层第一主表面54a和玻璃层第二主表面56a的玻璃层 50a。另外，玻璃层50a也包括边缘58b，通常设置成与主表面54a和56a呈直角。玻璃层50a还 受到玻璃层厚度52a的限定。在图1和1B所示的堆叠组件100的方面中，玻璃元件50包括一个 玻璃层50a。结果，对于堆叠组件100而言，玻璃层厚度52a与玻璃元件厚度52相当。在其他方 面中，玻璃元件50可包括2个或更多个玻璃层50a(参见例如，图2中的堆叠组件100c和相应 的说明）。如此，玻璃层50a的厚度52a的范围可W是约Iwii至约125皿。例如，玻璃元件50可包 括3个玻璃层50a，各自具有约8皿的厚度52a。在该实施例中，玻璃元件50的厚度52可W是约 24皿。然而，还应理解，除了一个或多个玻璃层50a，玻璃元件50可包括其他非玻璃层(例如， 顺应聚合物层）。
[0063] 在图1和1B中，可由无碱金属侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐和娃酸盐玻璃组合 物制造玻璃层50a。也可从含碱金属的侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐和娃酸盐玻璃组合 物制造玻璃层50a。在某些方面中，可向玻璃层50a的任意前述组合物添加碱±金属改性剂。 在一个示例性方面，W下的玻璃组合物适用于玻璃层50a: 64%至69% (摩尔％ )的Si化;5% 至 12 % 的Al2〇3; 8 %至23 % 的B203 ; 0.5% 至2.5 % 的MgO; 1 %至9% 的CaO; 0 % 至5 % 的SrO; 0%至5%的Ba0;0.1%至0.4%的Sn〇2;0%至0.1%的化〇2;和0%至1%的化2〇。在另一个示 例性方面中，W下组合物适用于玻璃层50a:约67.4% (摩尔％ )的Si化;约12.7 %的Al2〇3;约 3.7%的82〇3;约2.4%的]\%0;约0%的(：曰0;0%的5'0;约0.1%的811〇2;和约13.7%的胞2〇。在 其他示例性方面中，W下组合物也适用于玻璃层50a: 68.9% (摩尔％ )的Si化；10.3%的 Al2〇3; 15.2 %的化2〇; 5.4 %的MgO;和0.2 %的Sn〇2。在一些方面中，为玻璃层50a选择弹性模 量较低(与其他替代性玻璃相比）的组合物。玻璃层50a中较低的弹性模量可减少层50a在弯 折期间的拉伸应力。可采用其他标准来选择用于玻璃层50a的组合物，包括但不限于制造出 低厚度水平同时最大程度避免引入瑕疵的难易度，产生压缩应力区W补偿弯折期间生成的 拉伸应力的难易度，光学透明度和耐腐蚀性。
[0064] 玻璃元件50和玻璃层50a可采取多种物理形式。从截面透视来看，元件50和层50a (或多个层50a)可W是平的或平坦的。在一些方面中，可根据最终应用W非直线形、片状形 式制造元件50和层50a。例如，具有楠圆形显示器和边框的移动显示装置可能需要具有大体 呈楠圆形的片状形式的玻璃元件50和层50a。
[0065] 仍然参考图1和1B，堆叠组件100的玻璃元件50还包括从玻璃层50的第一主表面 54a延伸到玻璃层50中的第一深度62的压缩应力区60。除了其他优势外，可在玻璃层50a内 采用压缩应力区60W补偿玻璃层50a在弯折之后生成的拉伸应力，尤其是在第一主表面54a 附近达到最大的拉伸应力。压缩应力区60可包括在层54a的第一主表面处至少约lOOMPa的 压缩应力。在一些方面，第一主表面54a处的压缩应力是约600M化至约lOOOMPa。在其他方 面，在第一主表面54a处，压缩应力可超过lOOOMPa，直至2000MPa，取决于所采用的在玻璃层 50a中产生压缩应力的工艺。在本发明的其他方面中，第一主表面54a处的压缩应力的范围 也可W是约1 OOMPa至约eOOMPa。
[0066] 在压缩应力区60内，压缩应力可在玻璃层50a内随着从玻璃层54a的第一主表面下 到第一深度62的深度变化而保持恒定、减少或增加。如此，可在压缩应力区60中采用各种压 缩应力分布。此外，深度62可设置为距离玻璃层54a的第一主表面约15WI1或更少。在其他方 面，可设定深度62，使得自玻璃层54a的第一主表面起，该深度是玻璃层50a的厚度52a的约 1/3或更少，或玻璃层50a的厚度52a的约20 %或更少。
[0067] 参考图1和1A，玻璃元件50的特征在于当该元件在约25°C和约50%相对湿度下在 约3mm至约20mm的弯折半径40下保持至少60分钟时没有损坏。本文所用术语"损坏"、"失效" 等是指破裂、破损、分层、裂纹扩展或其他使本发明的堆叠组件、玻璃制品和玻璃元件不适 于它们的预期目的的机制。当玻璃元件50在运些条件下保持在弯折半径40下时，向元件50 的末端施加弯折力42。一般，在施加弯折力42期间，拉伸应力在元件50的第一主表面54处生 成，并且压缩应力在第二主表面56处生成。在其他方面，可设置玻璃元件50W避免范围为约 3mm至约10mm的弯折半径的失效。在一些方面中，弯折半径40可设置为约1mm至约5mm的范围 中。根据堆叠组件100的其他方面，弯折半径40也可设置为约5mm至7mm的范围，而不导致玻 璃元件50的损坏。在一些方面中，玻璃组件50的特征也可在于当元件在25°C和约50%相对 湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径40下保持至少120小时时没有损坏。弯折测试结果可在 与前述不同的溫度和/或湿度水平的测试条件下变化。例如，具有较小弯折半径40(例如，< 3mm)的玻璃元件50的特征可W是在明显低于50%的相对湿度的湿度水平下进行的弯折测 试中没有损坏。
[0068] 玻璃元件50的特征还在于当元件50的第一主表面54加载具有200皿直径的平底的 不诱钢销并且元件50的第二主表面56在受到（i)具有低于约1G化的弹性模量的约25皿厚的 压敏粘合剂（"PSA")和（ii)具有低于约lOGPa的弹性模量的约50WI1厚聚对苯二甲酸乙二醋 层（"PET")的支持时有超过约1.化奸的抗穿刺性。一般地，在0.5mm/分钟的十字头速度下的 位移控制下进行本发明的各方面的穿刺测试。在某些方面中，在规定量的测试(例如，10次 测试)之后用新销来更换不诱钢销W避免可能由与具有较高弹性模量的材料(例如，玻璃元 件50)测试相关的金属销的变形导致的偏差。在一些方面中，玻璃元件50的特征在于在韦布 尔图内在5%或更大的失效概率下超过约1.化gf的抗穿刺性。玻璃元件50的特征也可W在 于在韦布尔特征强度（即，63.2%或更大)下超过约3kgf的抗穿刺性。在某些方面中，堆叠组 件100的玻璃元件50可抗约化奸或更大、2.5kgf或更大、3kgf或更大、3.5kgf或更大、4kgf或 更大和更高范围的穿刺。玻璃元件50的特征还在于超过或等于細的铅笔硬度。
[0069] 同样参考图1和1B，堆叠组件100的一些方面包括具有低摩擦系数和第二层涂层厚 度72的第二层70。在运些构造中，第二层70置于玻璃元件50的第一主表面54上。当为了某些 应用而用于层叠组件100中时，第二层70可用于减少摩擦和/或减少摩擦产生的表面破坏。 当玻璃元件50和/或层50a受到的应力超过会导致其失效的设计限度时，第二层70也可提供 保留玻璃元件50和/或层50a的碎片的安全性措施。在一些方面，第二层70的厚度72可设置 为1微米(皿)或更小。在其他方面，第二层70可设置为500nm或更小，或者对于某些组合物低 至lOnm或更小。另外，在层叠组件100的一些方面中，可在主表面56上采用附加层70, W提供 保留由超过其设计要求的应力产生的玻璃元件50和/或层50a的碎片的安全性益处。
[0070] 第二层70可采用已知具有低表面能量的各种氣碳材料，包括热塑性塑料，例如，聚 四氣乙締（"PTFE")、氣化乙締丙締（"FEP")、聚偏二氣乙締（"PVDF")和无定形碳氣化合物 (例如，DuPont驳Teflo打愈4。和Assahi取Cytop忠涂层），其一般依赖于机械互锁粘附机制。 也可从含硅烷的制剂制备第二层70,例如DowCorning⑥2634涂料或其他氣硅烷或全氣硅烷 (例如，烷基硅烷），其可W单层或多层沉积。在一些方面中，第二层70可包括单独或与热端 涂层(例如，氧化锡)或蒸气沉积涂层(例如聚对二甲苯)和类金刚石涂层（"DLC")联用的聚 乙締(氧化）、有机娃树脂、蜡。第二层70也可包括氧化锋、二硫化钢、二硫化鹤、六边形氮化 棚或侣儀棚化物，其可单独或作为添加剂用于前述的涂层组合物和制剂中。
[0071] 作为替代形式或附加形式，第二层70可包括各种其他属性，如抗微生物性、防碎裂 性、防污性和防指纹性。
[0072] 在一些方面中，堆叠组件100可包括玻璃元件50,该玻璃元件在玻璃层50的第一主 表面54a处具有最大瑕疵尺寸为扣m或更小的压缩应力区60。最大瑕疵尺寸也可保持在2.化 m或更小、2皿或更小、1.5皿或更小、0.5]im或更小、0.4]im或更小或者甚至更小的瑕疵尺寸范 围。降低玻璃元件50、一个和/或多个层50a的压缩应力区的瑕疵尺寸还可降低运些元件和/ 或层在通过弯折力（例如弯折力42)施加拉伸应力后裂纹蔓延导致破坏的倾向（参见图1)。 另外，堆叠组件100的一些方面可包括具有受控制的瑕疵尺寸分布(例如，在玻璃层50a的第 一主表面54a处0.5WI1或更小的瑕疵尺寸)的表面区，其也缺少压缩应力区的叠加。
[0073] 再次参考图1A，向堆叠组件100施加的弯折力42在玻璃元件50的第一主表面54处 产生拉伸应力。更小的弯折半径40导致更高的拉伸应力。下式（1)可用于估计受到用恒定弯 折半径40弯折的堆叠组件100中的最大拉伸应力，尤其是在玻璃元件50的第一主表面54处。 式(1)表示为：
[0074] (巧
[0075] 其中E是玻璃元件50的杨氏模量，V是玻璃元件50的泊松比（一般对于大多数玻璃 组合物而言V是约0.2-0.3)，h反映了玻璃元件的厚度52,并且R是弯折曲率半径(与弯折半 径40相当）。使用式(1)，最大弯折应力明显与玻璃元件的厚度52和弹性模量呈线性关系，并 且与玻璃元件的弯折曲率半径40呈反比。
[0076] 向堆叠组件100施加的弯折力42也可产生裂纹蔓延的可能性，导致瞬时或较慢的 疲劳破坏机制。在元件50的第一主表面54处或刚好在该表面之下存在瑕疵可能导致运些潜 在破坏模式。使用下式(2)，有可能估计出经受弯折力42的玻璃元件50的应力强度因子。式 (2)表示为：
[0077] (2)
[007引其中a是瑕疵尺寸，Y是几何因子(对于一般失效模式的来自玻璃边缘的裂纹，通常 假定为1.12)，并且0是使用式（1)估计的与弯折力42相关的弯折应力。式(2)假定沿着裂纹 面的应力是恒定的，当瑕疵尺寸小（例如，<lwii)时其是合理的假定。当应力强度因子K达到 玻璃元件50的断裂初度Kie时，将发生瞬时损坏。对于大多数适用于玻璃元件50的组合物， Kic是约0.7MPa V m。类似地，当K达到处于或超过疲劳阔值Kiw直的水平时，可能通过缓慢的周 期性疲劳加载条件发生破坏。K|雕的合理假定是约0.2MPa V m。然而，K|雕可凭试验确定并且 取决于总体应用要求(例如，给定应用的较高疲劳寿命可增加 Kiw直)。考虑式(2)，可通过降低 玻璃元件50的表面处的总体拉伸应力水平和/或瑕疵尺寸来降低应力强度因子。
[0079] 根据堆叠组件100的一些方面，可通过控制玻璃元件50的第一主表面54处的应力 分布来最大程度减小通过式（1)和(2)估计的拉伸应力和拉伸强度。具体地，从式(1)计算的 弯折应力中减去处于第一主表面54或在第一主表面54之下的压缩应力分布(例如，压缩应 力区60)。如此，降低了总体弯折应力水平，其进而也降低了可通过式(2)估计的应力强度因 子。
[0080] 在一些实施方式中，具有可折叠特征的可折叠电子装置可包括堆叠组件100。例 如，可折叠特征可W是显示器、印刷电路板、外壳或与电子装置相关的其他特征。当可折叠 特征是显示器时，例如，堆叠组件100可W是基本透明的。另外，堆叠组件100可具有前述的 铅笔硬度、弯折半径和/或抗穿刺能力。在一个示例性实施方式中，可折叠电子装置是可佩 戴电子装置，如手表、钱包或手獨，其包括或另外整合前述的堆叠组件100。本文限定的"可 折叠"包括完全折叠、部分折叠、弯折、晓曲和多重折叠能力。
[0081] 参考图1C，显示了堆叠组件100的截面，其依靠离子交换工艺来产生压缩应力区 60a。堆叠组件100a与图1-1B所示的堆叠组件100相似，并且类似编号的元件具有相当的结 构和功能。然而，在堆叠组件100a中，可通过离子交换工艺产生玻璃元件50的压缩应力区 60a。即，压缩应力区60a可包括多个可离子交换的金属离子和多个经离子交换的金属离子， 选择的经离子交换的金属离子在区60a中产生压缩应力。在堆叠组件100a的一些方面中，经 离子交换的金属离子的原子半径大于可离子交换的金属离子的原子半径。在经离子交换工 艺之前，可离子交换的离子(例如，Na+离子)存在于玻璃元件50和层50a。离子交换离子(例 如r离子)可纳入玻璃元件50和层50a，取代一些可离子交换的离子。可通过将元件或层浸 没到含有离子交换离子的烙盐浴(例如，烙融的kn〇3盐）中来实现将离子交换离子，例如r离 子纳入玻璃元件50和层50a。在该实施例中，K+离子具有比Na+离子大的原子半径并且在玻璃 中的存在的任何地方倾向于生成局部压缩应力。
[0082] 根据所采用的离子交换工艺条件，离子交换离子可从第一主表面54a处下传到第 一离子交换深度62a，建立压缩应力区60a的离子交换层深度（"WL")。类似地，第二压缩应 力区60a可从第二主表面56a向下发展到第二离子交换深度63a，如图1C所示。用运类离子交 换工艺可实现D0L内远超100M化的压缩应力水平，直至高达2000MPa。如前所述，压缩应力区 60a(和第二区60a，如果存在的话）中的压缩应力水平可用于补偿在堆叠组件100a、玻璃元 件50和玻璃层50a中由弯折力42生成的拉伸应力。
[0083] 再次参考图1C，堆叠组件100a的一些方面可包括一个或多个边缘压缩应力区59曰， 其各自由至少100M化的压缩应力限定。可从边缘58b下至边缘深度59b来建立玻璃元件50中 的边缘压缩应力区59a。可采用本质上与用于生成压缩应力区60a的离子交换工艺相似的那 些工艺生成边缘压缩应力区59a。更具体地，可使用边缘压缩应力区59a来补偿在边缘58b处 生成的拉伸应力，例如通过沿边缘58b的端面弯折玻璃元件50生成的拉伸应力。作为替代形 式或附加形式，不受理论限制，压缩应力区59a可补偿由于在边缘58b处或对边缘58b的冲击 或摩擦事件产生的不良作用。
[0084] 在图1D中，显示堆叠组件10化依赖于玻璃层50a各区之间热膨胀系数（"CTE")的错 配W产生压缩应力区60b。堆叠组件100b与图1-1B所示的堆叠组件100相似，并且类似编号 的元件具有相当的结构和功能。然而，在堆叠组件1〇化中，可通过玻璃层50a的剪裁结构产 生玻璃元件50的压缩应力区60b，该结构依赖于层50a自身内部的CTE差异。具体地，玻璃层 50a包括忍区55a W及置于忍区5貼上的第一和第二包层区57a。值得注意的是，忍区5貼的 CTE大于包层区57a的CTE。在玻璃层50a在制造期间冷却之后，忍区55a和包层区57a之间的 CTE差异造成冷却后的不均匀体积收缩，导致在包层区57a中相应的第一和第二主表面54a 和56a下产生压缩应力区60b，如图ID所示。换句话说，忍区55a和包层区57a在高溫下互相紧 密接触;并且区55a和57a然后冷却至低溫，使得高CTE忍区55a相对于低CTE包层区57a的较 大体积变化在包层区57a中产生压缩应力区60b。
[00化]再次参考图1D，CTE产生的压缩应力区60b从玻璃层的第一主表面54a下至CTE区深 度62b，并且从第二主表面5貼下至CTE区深度63b，由此建立CTE相关的D0L。在一些方面中， 压缩应力区60b中的压缩应力水平可超过150MPa。最大化忍区55a和包层区57a之间的CTE值 的差异可能在制造后的元件50冷却后增加在压缩应力区60b中产生的压缩应力的大小。
[0086] 在堆叠组件10化的一些方面中，忍区5^1具有忍区厚度55b，并且包层区57a具有包 层厚度57b，如图1D所示。在运些方面中，优选将忍区厚度5加除W包层区厚度57b之和得到 的厚度比设置为大于或等于3。如此，相对于包层区57a的尺寸和/或CTE最大化忍区55a的尺 寸和/或其CTE可用于增加在堆叠组件l(K)b的压缩应力区60b中观察到的压缩应力水平的大 小。
[0087] 根据另一个方面，图2显示了具有包含多个玻璃层50a(例如，2层50a、3层50a、4层 50a等）的玻璃元件50的堆叠组件100c。如图2所示，堆叠在一起的3个玻璃层50a组成玻璃元 件50。如图2所示，压缩应力区60可存在于各层50a。层50a可直接堆叠在一起，或者在一些方 面中，可在它们之间设置顺应夹层。此外，在堆叠组件100c的一些方面中，并非玻璃元件50 内的所有层50a都需要压缩应力区60。优选地，压缩应力区60存在于元件50的最高层50a。另 夕h在一些方面中，一个或多个层50a中还优选包括边缘压缩应力区59a(参见图1C和相应说 明书）、压缩应力区60a(参见图1C和相应说明书)和/或压缩应力区60b(参见图1D和相应说 明书）。
[0088] 通常，设置堆叠组件100c的层50aW允许它们在玻璃元件50弯折后相对于彼此移 动(参见图2A);或者层50a松散地互相关联。通过堆叠层50a获得的玻璃元件50的总体厚度 可增加元件50的抗穿刺性，因为各层50a支持其上的层。此外，玻璃层50a在弯折期间相对于 彼此移动的能力降低了在弯折至弯折半径40后各层50a中生成的拉伸应力的量。运是因为 如式（1)所估计，各层50a的厚度(而不是元件50的厚度)是在生成拉伸应力中起作用的因 素。因为就生成弯折应力而言，各层50a-般是与其相邻的层50a失去关联，堆叠组件100c的 一些方面在堆叠组件中存在的各层50a内纳入压缩应力区60。在堆叠组件100c的某些方面 中，第二层70可置于玻璃元件50的第一主表面54上（即，在最上层50a的第一主表面上）。用 于该目的的第二层70具有与之前联系堆叠组件100描述的第二层70相当的结构和功能。作 为替代形式或附加形式，第二层70可应用于：最下层50a的第二主表面上；和/或堆叠组件 100c中任意层50a的1个或2个主表面上。
[0089] 参考图3和3B，根据本发明的另一个方面描述了堆叠组件(或玻璃制品nOOd。堆叠 组件lOOd包括厚度92大于其玻璃层50a的厚度52a的玻璃结构90。玻璃层50a包括第一主表 面54a和第二主表面56a。第一主表面54a也可延伸到玻璃结构90的第一主表面(参见图3和 3B)。在一些方面中，玻璃结构90具有大于或等于12化m的厚度92。按照一个示例性实施方 式，玻璃层的厚度52a可W设置为约20WI1至约125WI1。在堆叠组件lOOd的某些方面中，第二层 70可置于玻璃层50a的第一主表面54a和玻璃结构90上。堆叠组件lOOd中用于该目的的第二 层70具有与之前联系堆叠组件100描述的第二层70相当的结构和功能。
[0090] 如图3和3B所示，堆叠组件/玻璃制品lOOd的玻璃层50a和玻璃结构90彼此是整体 的。然而，在一些方面中，玻璃结构90可W是与玻璃层50a粘合或W其他方式连接的分开部 件。此外，在堆叠组件lOOd中，玻璃层50a排列在玻璃结构的基本平行的边缘98之间的玻璃 结构90的中屯、区96中。在一些方面中，并且如图3和3B所示，玻璃层50a和中屯、区96位于距离 平行边缘98-定距离处。在其他方面中，玻璃层50a和中性区96可比一个边缘98更靠近另一 个基本平行的边缘98。
[0091] 在图3和3B所示的堆叠组件(或玻璃制品）100d中，纳入玻璃结构90的玻璃层50a与 之前联系堆叠组件l〇〇、l〇〇a和10化描述的玻璃层50a基本相同。如此，堆叠组件lOOd中采用 的玻璃层50a包括从玻璃层50a的第一主表面54a向下跨越第一深度62a的压缩应力区60、 60a或60b。根据堆叠组件lOOd的一些方面，玻璃层50a内的压缩应力区60、60a或60b也可横 向跨越玻璃结构90。虽然并非在所有方面中需要，在整个玻璃结构90和玻璃层50a中包含压 缩应力区60、60a或60b可提供方便制造的益处。例如，可采用离子交换工艺在一个浸泡步骤 中在玻璃层50a和玻璃结构90中产生压缩应力区60或60a。
[0092] 如图3A所示，堆叠组件lOOd(或玻璃制品）可经受弯折力42,其在恒定弯折半径40 上弯折玻璃层50a。由于玻璃层50a的厚度52a-般小于玻璃结构90的厚度92,弯折力42倾向 于造成玻璃层50a的弯折位移并且在玻璃结构90的相邻部分中很少弯折或没有弯折。如此， 通过将厚度52a最小化至低于玻璃结构90的厚度92的水平来减少玻璃层50a的第一主表面 54a处的弯折应力和应力强度水平。无论如何，对大部分堆叠组件lOOd而言，玻璃结构90的 增加的厚度92提供了额外的抗穿刺性(即，超过含有玻璃层50a的中屯、区96中的抗穿刺性）。
[0093] 在堆叠组件lOOd的一些其他方面中，还可用一般非顺应的聚合物层来增强在第二 主表面56a和玻璃层50a之下的中屯、区96。运种增强倾向于补偿相对于玻璃结构90的抗穿刺 性在玻璃层50a中任何减少的抗穿刺性。此外，堆叠组件lOOd的玻璃层50a中采用的压缩应 力区60、60a或60b可通过之前联系堆叠组件100a和10化描述的离子交换工艺和/或CTE错配 概念产生(参见图1C和1D及相应的说明书）。
[0094] 如图4、4A和4B所示，提供了玻璃制品或堆叠组件lOOe，其包含:具有厚度52e、第一 主表面54e和第二主表面56e的玻璃层50e。第一主表面54e也可延伸到玻璃结构90的第一主 表面(参见图4和4B)。在一些方面中，玻璃结构90具有大于或等于125皿的厚度92。根据一个 示例性实施方式，玻璃层50e的厚度52e可W设置为约20WI1至约125皿。在堆叠组件lOOe的某 些方面中，第二层70可置于玻璃层50e的第一主表面54e上和/或玻璃结构90的1个或2个主 表面上。堆叠组件lOOe中用于该目的的第二层70具有与之前联系堆叠组件100描述的第二 层70相当的结构和功能。第二层70也可置于第二主表面56e上。
[00M]在图4和4B所示的堆叠组件(或玻璃制品）100e中，纳入玻璃结构90的玻璃层50e与 之前联系堆叠组件l〇〇、l〇〇a和10化描述的玻璃层50a基本相同。此外，堆叠组件lOOe的结构 和排列与之前联系图3、3A和3B描述的堆叠组件lOOd相似。然而，堆叠组件lOOe中采用的玻 璃层50e不包括压缩应力区60。
[0096] 如图4A所示，堆叠组件lOOe(或玻璃制品）可经受弯折力42,其在恒定弯折半径40 上弯折玻璃层50e。由于玻璃层50e的厚度52e-般小于玻璃结构90的厚度92,弯折力42倾向 于造成玻璃层50e的弯折位移并且在玻璃结构90的相邻部分中很少弯折或没有弯折。如此， 通过将厚度52e最小化至低于玻璃结构90的厚度92的水平来减少玻璃层50e的第一主表面 54e处的弯折应力和应力强度水平。
[0097] 然而，在堆叠组件lOOe(或玻璃制品）中，对大部分组件而言，玻璃结构90的增加的 厚度92提供了额外的抗穿刺性（即，超过含有玻璃层50e的中屯、区96中的抗穿刺性）。如图5 所示的结果所示，抗穿刺性可与玻璃厚度相关。通过测量具有包括116、102、87、71、60、49、 33和25WI1的厚度的各种玻璃样品的抗穿刺性来生成图5中的结果。通过使用含15体积％HF 和15体积％ HC1的蚀刻溶液将130皿厚的玻璃样品蚀刻到前述厚度水平来制备运些玻璃样 品。在与375WI1顺应层堆叠件层叠的各玻璃样品上进行抗穿刺性测试，W模拟晓性显示装置 的结构。375皿厚的顺应层堆叠件由W下层组成：（a)50皿厚的PSA层，（b) 100皿厚的PET层， (c)lOO皿厚的PSA层，和(d)125皿厚的阳T层。一旦各玻璃样品（例如，116皿厚的玻璃，102皿 厚的玻璃等)与375WI1厚的顺应层堆叠件层叠，向与顺应层堆叠件相反的玻璃样品的主表面 中压入具有200皿直径不诱钢尖端的平头探针。然后将尖端推入样品中直至样品损坏(通过 用光学显微镜视觉观察来验证)并且测量损坏时的力（单位kgf)。该测试的结果示于图5。
[0098] 如图5的结果证明，玻璃样品的抗穿刺性随着玻璃层的厚度从约116皿降低至约25 WI1而从约2.化gf降低至约0.4kgf。因此，玻璃样品的抗穿刺性高度取决于玻璃厚度。另外， 图5证明具有约116皿厚度的经测试的玻璃基材样品的抗穿刺性是约2.化gf。通过外推显 示，通过使用厚度为130WI1或更大的玻璃基材可得到可超过3kgf的抗穿刺性水平。如此，堆 叠组件100e(参见图4、4A和4B)的一个方面采用具有约130皿或更大厚度的玻璃结构90来获 得3kgf的抗穿刺性（在靠近含有较薄玻璃层50e的中屯、区96的那些区域之外的堆叠组件 lOOe的区域中）。在堆叠组件lOOe的一些其他方面中，还可用一般非顺应的聚合物层来增强 在第二主表面56e和玻璃层50e之下的中屯、区96。运种增强可倾向于补偿相对于玻璃结构90 增加的抗穿刺性在玻璃层50e中任何减少的抗穿刺性。
[0099] 在堆叠组件lOOe中，玻璃层50e的厚度52e-般小于玻璃结构90的厚度92。在堆叠 组件的一个实施方式中，堆叠组件lOOe的《2mm的弯折半径对于约20至25WI1的厚度52e是可 行的。为了获得厚度52e的运种厚度水平，在将厚度92保持在较高的水平W维持抗穿刺性的 同时，可在堆叠组件lOOe上进行选择性蚀刻工艺。
[0100] 在一个示例性的选择蚀刻工艺中，一个步骤是提供具有等于玻璃结构90的厚度92 的基本恒定的厚度的玻璃结构。然后在与玻璃结构90的预期中屯、区96相邻的区中向玻璃结 构90的第二主表面56e施涂涂层材料（即，将要蚀刻至厚度52e的区）W在后续的蚀刻步骤期 间保护或掩盖运些区。例如，运些材料可W是膜或油墨，其可通过层叠或丝网印刷工艺涂布 在玻璃结构90上。本领域普通技术人员会易于理解哪些类型的涂层材料可适用于针对堆叠 组件lOOe的选择蚀刻工艺选择的特定蚀刻剂组合物。通过将运些涂层材料或类似材料相邻 于中屯、区96施涂，仅中屯、区96会接触在后续蚀刻步骤中采用的酸。在一个或多个后续蚀刻 步骤中，可向经过掩蔽的玻璃结构施加前述的蚀刻溶液(例如，15体积％HF和15体积％HC1) 并持续合适的时间，W在玻璃层50e中实现所需的厚度52e。在已经完成选择性蚀刻(包括例 如用去离子水洗去蚀刻溶液)之后，根据在选择性蚀刻工艺中采用的特定掩蔽材料，可使用 合适的剥离溶液剥下或W其他方式剥离掩蔽材料。
[0101] 再次参考用于产生堆叠组件lOOe的选择性蚀刻工艺，在一个或多个蚀刻步骤期间 可不包被边缘98。结果，在形成厚度52e的玻璃层50e时，运些边缘98经光蚀刻。运种对边缘 98的光蚀刻有益地改善了它们的强度。具体地，为了在选择性蚀刻工艺进行前切开玻璃结 构而采用的切割或炼选过程可将瑕疵和其他缺陷保留在玻璃结构90的表面内。在应用环境 和使用过程将应力施加到堆叠组件lOOe期间，运些瑕疵和缺陷可传播并且导致玻璃断裂。 通过光蚀刻运些边缘98,选择性酸蚀刻工艺可去除运些瑕疵中的至少一些瑕疵，从而增加 了堆叠组件lOOe的边缘的强度和/或抗断裂性。
[0102] 在堆叠组件(或玻璃制品）100e中，玻璃层50e的特征可在于：（a)当层50e在约25°C 和约50%相对湿度下在约1mm至约5mm的弯折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当层 50e的第一主表面54e加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销并且层50e的第二主表面56e受 到W下物质的支持时有超过约1.化奸的抗穿刺性：（i)具有低于约1G化的弹性模量的约25y m厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹性模量的约50WI1厚的聚对苯二甲酸乙二醋 层;和（C)大于或等于8H的铅笔硬度。在一些方面中，玻璃结构90的厚度92可W等于或大于 125WI1。在另一个方面中，玻璃层50e的厚度52e可W设置为从约20WI1至约125wiiW实现弯折 半径。根据一个示例性实施方式，玻璃层50e的厚度52e可W设置为从约20WI1至约30wiiW实 现约1mm至约5mm的弯折半径。在一些方面中，玻璃层50e的厚度52e(例如，具有不含碱金属 的侣棚娃酸盐玻璃组合物)可W是约25WI1或更小W获得约2mm的弯折半径，并且对于一些额 外的光蚀刻，获得约1mm的弯折半径。
[0103] 可按照包括W下步骤的方法制造图1-4B所示的堆叠组件lOO-lOOe:形成第一玻璃 层50a、50e，它具有第一主表面54a、54e，从玻璃层50a的第一主表面54a延伸至玻璃层50a中 的第一深度62、62a、6化的压缩应力区60、60a、60b(即对于堆叠组件100-100d)，W及最终厚 度52a、52e。当设及堆叠组件lOO-lOOd时(参见图1-3B)，由在层50a的第一主表面54a处至少 约100M化的压缩应力限定压缩应力区60、60a、6化。
[0104] 用于形成图1-4B所示的堆叠组件lOO-lOOe的方法也可包括形成具有约25WI1至约 125皿的厚度52的玻璃元件50的步骤。在此，元件50还包括玻璃层50a、50e，第一主表面54， 和第二主表面56。在运些方面中，玻璃元件50或玻璃层50a、50e的特征还可在于：（a)当元件 50或玻璃层50a、50e在约25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径40下保持 至少60分钟时没有损坏；（b)当元件50或玻璃层50a、50e的第一主表面54、54a、54e加载具有 200WI1直径的平底的不诱钢销并且元件50的第二主表面56受到W下物质的支持时有超过约 1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约1G化的弹性模量的约25皿厚的PSA和（ii)具有低于约 10G化的弹性模量的约50皿厚的PET层;和(C)大于或等于細的铅笔硬度。在该方法的其他方 面中，可设置玻璃元件50或玻璃层50a、50eW避免弯折半径在约3mm至约10mm的范围时受到 破坏。在一些方面中，弯折半径40可设置为约1mm至约5mm的范围。按照该方法的其他方面， 弯折半径40也可设置为约5mm至7mm的范围，而不导致玻璃元件50或玻璃层50a、50e的破坏。
[0105] 在前述方法的一些方面中，形成第一玻璃层50a、50e的步骤采用一种或多种W下 的形成工艺:烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制和浮法。根据玻璃层50a、50e的最终形状因素和/ 或用于最后玻璃层50a、50e的玻璃前体的中间尺寸，可采用其他形成工艺。
[0106] 形成工艺还可设置为形成玻璃层50a、50e至最终厚度52a、52e，并且由此可包括子 工艺步骤来获得最终厚度52a、52e。形成第一玻璃层50a、50e的步骤可包括材料去除步骤， 其可设置为从玻璃层50a、50e去除材料W达到最终厚度52a、52e。如本领域普通技术人员所 理解，该目的可采用各种已知的酸蚀刻/酸薄化工艺。例如，合适的蚀刻溶液可包含15体 积％ HF和15体积％ HC1。通过控制蚀刻时间和/或蚀刻溶液浓度，可在玻璃层50a、50e中获得 所需的最终厚度52a、52e。使用该溶液的示例蚀刻速率是约1.1皿/分钟。在该方法的一些方 面中，用于达到最终厚度52a、52e的材料去除工艺还可设置为在靠近第一主表面54a处降低 最大瑕疵尺寸，例如，降低至如m或更低，2.5皿或更低，0.5皿或更低，或者甚至更低。
[0107] 按照制造图1-3B所示的堆叠组件lOO-lOOd的方法的另一个方面，可采用离子交换 工艺来生成压缩应力区60a。如前所述，形成从玻璃层50a的第一主表面54a延伸至第一深度 62a的压缩应力区60a的步骤可包括W下额外的子工艺步骤:提供包含经选择W在含有可离 子交换的金属离子的玻璃层50a中产生压缩应力的多个离子交换金属离子的强化浴;并且 将玻璃层50a浸没在强化浴中，W用强化浴中的多个离子交换金属离子的一部分与玻璃层 50a中的多个可离子交换的金属离子的一部分交换，W在玻璃层50a中形成从第一主表面 54a延伸至第一深度62a的压缩应力区60a。在该方法的一些方面中，离子交换金属离子的原 子半径大于玻璃层50a中含有的可离子交换的金属离子的原子半径。在该方法的其他方面 中，浸没步骤包括在约400°C至约450°C下使玻璃层50a浸没在强化浴中并持续约15分钟至 约180分钟来产生压缩应力区60曰。
[010引根据一个方面，对具有与Corning饭GorillaGl化施2.0-致的组成的75皿厚的玻 璃样品进行离子交换处理，包括在430°CKN化浴中浸没30分钟。然后测量压缩应力(MPa)随 着玻璃层深度(wn)的变化并且结果示于图6A。如图所示，该离子交换工艺在玻璃表面处产 生约889M化的压缩应力，并且直至约11.4皿(即IX)L= 11.4皿)的深度测量到明显的压缩应 力水平。
[0109] 在该方法的一些方面中，从玻璃层50a的表面去除材料的后离子交换工艺可在减 少瑕疵尺寸方面提供益处。具体地，运种去除工艺可采用光蚀刻步骤W在形成压缩应力区 60a之后在第一主表面54a处从玻璃层52a的最终厚度去除约化m至约5皿。例如，针对该目 的，去除步骤可采用95化pm F离子(例如，HF酸）、0.1M巧樣酸蚀刻溶液持续约128分钟。如 之前联系式(2)所述，玻璃层50a和/或玻璃元件50,尤其是靠近其表面处的最大瑕疵尺寸的 降低可用于降低由弯折层和/或元件产生的应力强度因子。
[0110] 参考图6B，可观察到对经过离子交换和后离子交换材料去除工艺的玻璃层中压缩 应力的影响。具体地，图6B显示了对于按照图6A所示制备并另外经过光蚀刻工艺W从表面 去除约1-2皿材料的玻璃层样品，随着玻璃层深度(wn)变化的压缩应力。运些样品测得在玻 璃表面处产生约772M化的压缩应力，并且直至约9.6WI1(即IX)L = 9.6WI1)的深度测量到明显 的压缩应力水平。实际上，图6B具有与图6A所示相似的压缩应力随深度变化的关系;然而， 图6B实际上明显是图6A的截短版，去除的第一部分与实际从光蚀刻工艺去除的材料一致。 如此，后离子交换材料去除工艺可稍降低D0L和从离子交换工艺获得的最大压缩应力，同时 对减小瑕疵尺寸而言提供益处。就给定的应用需要较高的压缩应力水平和/或D0L水平而 言，考虑到后离子交换材料去除工艺的预期效果，可调节离子交换工艺W产生稍高于目标 水平的压缩应力和D0L水平。
[0111] 按照一些方面，可进行去除工艺来控制压缩应力区60、60a和/或60b中的瑕疵分 布，使玻璃层50a的第一主表面54a处具有扣m或更小的最大瑕疵尺寸。也可进行去除步骤， 使得压缩应力区60、60a和/或60b在玻璃层50a的第一主表面54a处包括2.5WI1或更小，或低 至0.4皿或更小的最大瑕疵尺寸。按照该方法的一些其他方面，也可进行去除步骤W控制缺 少压缩应力区60、60a或60b的叠加的玻璃层50a的区内的瑕疵尺寸分布。此外，可在玻璃元 件50的边缘58b处进行去除工艺的变体W控制边缘处和边缘压缩应力区59a内（如果存在的 话)的瑕疵尺寸分布(参见例如图1和1C)。
[0112] 根据一个实施方式，提供了制造堆叠组件lOO-lOOd的方法，该方法包括W下步骤： 形成具有第一主表面54a、从玻璃层50a的第一主表面54a延伸到玻璃层50a中第一深度62的 压缩应力区60和最终厚度52a的第一玻璃层50a，其中由层50a的第一主表面54a处至少约 100M化的压缩应力来限定区60;并且形成具有约25皿至约125皿的厚度52的玻璃元件50，该 元件50还包含玻璃层50a、第一主表面54和第二主表面56。在一些方面中，元件50包含一个 玻璃层50曰。
[0113] 在一个示例性实施方式中，形成第一玻璃层50a和元件50的步骤可包括使用烙合、 狭缝拉制、漉社、再拉制、浮法或其他直接形成玻璃的工艺形成超过玻璃层50a的最终厚度 52a(和元件50的厚度52)的中间厚度(例如，约200皿)的步骤。然后可使用已知切割工艺(例 如，水切割、激光切割等)将中间玻璃层50a(和元件50)分离、切割和/或W其他方式成形成 接近最终部件尺寸。在此情况下，接下来可按照前述工艺步骤将中间玻璃层50a(和元件50) 蚀刻至最终厚度52a(例如，约75WI1)。在该工艺的此阶段蚀刻至最终厚度可提供去除从在先 玻璃形成和分离/切割步骤中引入的瑕疵和其他缺陷的益处。接着，玻璃层50a和元件50可 经过用于形成压缩应力区60的工艺步骤，包括但不限于前述的离子交换工艺。然后可按照 前述的工艺在含有压缩应力区60的玻璃层50a和元件50上进行最后的光蚀刻。运一最后光 蚀刻可去除从在先的离子交换工艺中产生的玻璃层50a和元件50的表面中的任何明显的瑕 疵和缺陷。按照该方法产生的玻璃元件50或玻璃层50a的特征可在于：（a)当元件50或玻璃 层50a在约25 °C和约50 %相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少60分钟时没 有损坏；（b)当元件50或层50a的第一主表面54、54a加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销 并且元件50或层50a的第二主表面56、56a受到W下物质的支持时有超过约1.化奸的抗穿刺 性：（i)具有低于约IGPa的弹性模量的约25皿厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹 性模量的约50皿厚的聚对苯二甲酸乙二醋层;和(C)大于或等于細的铅笔硬度。
[0114] 在另一个示例性实施方式中，可通过采用烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制、浮法或其 他直接形成玻璃的工艺来实施将第一玻璃层50a和元件50分别形成至最终厚度52a和厚度 52的步骤。然后可使用已知切割工艺(例如，水切割、激光切割等)将玻璃层50a(和元件50) 分离、切割和/或W其他方式成形成接近最终部件的尺寸。在此情况下，接下来玻璃层50a (和元件50)可经过用于形成压缩应力区60的工艺步骤，包括但不限于前述的离子交换工 艺。然后可按照前述的工艺在含有压缩应力区60的玻璃层50a和元件50上进行最后的光蚀 亥IJ。运一最后光蚀刻可去除从在先的离子交换工艺中产生的玻璃层50a和元件50的表面中 的任何明显的瑕疵和缺陷。
[0115] 按照该方法产生的玻璃元件50或玻璃层50a的特征可在于：（a)当元件50或玻璃层 50a在约25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少60分钟时没有 损坏；（b)当元件50或层50a的第一主表面54、54a加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销并 且元件50或层50a的第二主表面56、56a受到W下物质的支持时有超过约1.化gf的抗穿刺 性：（i)具有低于约IGPa的弹性模量的约25皿厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹 性模量的约50皿厚的聚对苯二甲酸乙二醋层;和(C)大于或等于細的铅笔硬度。
[0116] 参考图7A，提供了S种组成和"C"的玻璃层的估计应力强度因子的示意 图。A组的组成是：67.1%(摩尔％)的51〇2;6.3%的412〇3;19.9%的82〇3;0.5%的1邑0;4.8% 的CaO; 0.5 %的SrO; 0 %的Sn〇2;和0.9 %的化2〇。B组的组成是：66.7 % (摩尔％ )的Si〇2; 10.9%的412〇3;9.7%的82〇3;2.2%的]\%0;9.1%的(：曰0;0.5%的5'0;0.1%的511〇2;和0%的 化 2〇dC 组的组成是：67.4%(摩尔％)的51〇2;12.7%的412〇3;3.7%的82〇3;2.4%的]\^0;0% 的CaO; 0 %的SrO; 0.1 %的Sn〇2;和13.7 %的化2〇。采用式(2)来生成图7A所示的估计值。玻璃 层"A"、"B"和"C"分别具有57.4、69.3和73.6G化的弹性模量。此外，玻璃层"A"、"B"和"C"分 别具有0.22、0.22和0.23的泊松比。另外，对厚度为25、50和100皿并且弯折半径为3、5和7mm 的玻璃层"A"、"B"和"C"进行应力强度因子估计。对于所有情况假定400纳米(nm)的瑕疵尺 寸，因为运是烙合法形成的玻璃表面的一般最大瑕疵尺寸。假定运些玻璃层中都不存在压 缩应力区。
[0117]在图7A中，区1、11和III分别是指瞬时失效、缓慢疲劳失效和无失效区。如估计所 示，增加弯折半径和减少玻璃层的厚度是各自趋于降低应力强度因子的步骤。如果弯折半 径保持不低于5mm并且玻璃层的厚度保持25WI1或更小，图7A中估计的应力强度因子表示在 静态张力或疲劳中不会发生损坏（例如，对于区III，K<0.2M化Vm)。根据本发明的某些方 面，图7A所示的运些特定玻璃层（即，弯折半径等于或大于5mm并且厚度为25WI1或更小的玻 璃层)可能适用于具有不大的抗穿刺性要求的堆叠组件和玻璃制品。
[011引参考图7B，提供了S种组成和"护的玻璃层（即，与图7A所示的玻璃层采用 相同组成）的估计的应力强度因子的示意图。图7B中所示的估计值中采用的各玻璃层假定 厚度为50WI1并且弯折半径为5mm。此外，根据本发明的一个方面，"对照"（也标示为A、B和C) 组假定缺少叠加的压缩应力区，并且"lOr组(也标示为A"、B"和C'）假定为具有通过离子交 换工艺产生的约700MPa表面压缩的压缩应力区。出于生成运些估计值的目的，假定2000皿 (2皿)的更保守瑕疵尺寸，反映了在按照本发明的一个方面制造含有堆叠组件、玻璃元件或 玻璃制品的装置之后，消费者在应用-使用阶段中引入大瑕疵的最差情况，。
[0119] 如图7B中的估计值所示，用离子交换工艺在玻璃层中产生的压缩应力区可显著补 偿弯折后观察到的玻璃层中的应力强度水平。通过在弯折期间产生的拉伸应力上叠加额外 的压缩应力，观察到厚度为50WI1并且弯折半径为5mm的"lOr玻璃层的应力强度水平远低于 区HI阔值(例如，对于区III，<0MPa V m的K)。相反，没有压缩应力区的对照组估计具有在区 I内的应力强度水平。
[0120] 参考图8,提供了玻璃组成与图7A和7B中所示的C组的组成相当的特定组成的玻璃 层表面处的估计的应力水平的示意图。生成图8中所示的应力估计值所采用的各玻璃层假 定厚度为25、50、75和lOOwii并且弯折半径为5mm。此外，运些玻璃层中的一些玻璃层假定缺 少压缩应力区（即，"对照"组)并且其余的玻璃层假定具有压缩应力区，该压缩应力区具有 约700MPa的表面压缩，例如，通过本发明的其他方面的离子交换工艺产生（即，"I0X"组）。对 于所有情况假定400nm的瑕疵尺寸，因为运是烙合法形成的玻璃表面的一般最大瑕疵尺寸。 此外，安全区（即，区III)设置为应力强度安全因子K<0.2MPa V m。
[0121] 如图8中的估计值所示，用离子交换工艺在玻璃层中产生的压缩应力区可显著降 低弯折后所观察到的玻璃层中的应力强度水平。通过在弯折期间产生的拉伸应力上叠加额 外的压缩应力，观察到厚度为25、50、75和lOOwii并且弯折半径为5mm的所有"lOr玻璃层的 应力强度水平远低于区III阔值(例如，对于区III，K<0.2MPa V m)。相反，没有压缩应力区的 对照组估计对于所有厚度具有在区I内的应力强度水平。
[0122] 参考图9，按照本发明的一个方面，提供具有75WI1的厚度和通过离子交换工艺产生 的压缩应力区的一种组合物的玻璃层的失效穿刺负荷数据的曲线。具体地，图9中测试的样 品的玻璃组成是：68.9%(摩尔％)的51〇2;10.3%的412〇3;15.2%的化2〇;5.4%的1旨0;和 0.2%的Sn化。用于生成图9的数据的实验中测试的所有玻璃层经离子交换工艺W产生在表 面处具有约772MPa的压缩应力和9.6皿的WL的压缩应力区。出于测试的目的，玻璃层层叠 至50皿PET层（具有低于约lOG化的弹性模量）和25皿PSA层（具有低于约IG化的弹性模 量）。在外玻璃表面上进行穿刺测试。
[0123] 如图9所示，测试4组样品来产生穿刺测试数据。各组对应于不同的穿刺装置:200y m直径，平底不诱钢销;0.5mm碳化鹤球；1.0mm碳化鹤球;和1.5mm碳化鹤球。图9的数据证明 穿刺失效负荷数据对测试中采用的特定穿刺装置的敏感性。一般而言，对于所采用的各个 装置，结果的变动情况看上去相似。如图9所示，当用200WI1直径、平底不诱钢销测试时，厚度 为75WI1的具有通过离子交换处理产生的压缩应力区的玻璃层具有超过4kgf的穿刺失效负 荷。
[0124] 在另一个示例中，按照本发明的一个方面制备具有与图9中所测试的玻璃层相当 的组成的玻璃层，通过离子交换工艺生成的压缩应力区经过两点静态疲劳弯折测试。具体 地，测试的玻璃层的厚度为75WI1并且通过在430°C下浸没在KN03烙盐浴中持续30分钟来产 生其压缩应力区。此外，玻璃层经历后离子交换材料去除工艺，包括在含95化pm F离子的 0.1M巧樣酸蚀刻溶液中持续约128分钟的酸蚀刻。测试后，在经过约5mm的弯折半径持续120 小时后，玻璃层没有损坏。
[0125] 在另一个示例中，按照图9中测试的样品的组成和离子交换工艺步骤制备75皿厚 的玻璃层样品。运些样品并不与任意顺应层重叠。制备后，运些样品为105X 20x 0.075mm。 10个样品然后在板间隔为10mm(由Teflon面材料制成的板）的静态测试固定装置中排列成 弯折构造。样品然后在85%相对湿度下在85°C下保持在固定装置中。在超过2个月的固定装 置内测试之后，10个样品中的9个没有遭受任何破坏。一个样品在测试的第一天损坏。鉴于 运些结果和其他分析，可W相信，通过验证试验可清除处理之后还有会引起失效的表面瑕 疵的任意样品。
[0126] 在另一个示例中，按照图9中测试的样品的组成和离子交换工艺步骤来制备75皿 厚的玻璃层样品，包括层叠至50WI1 PET层和25WI1 PSA层。制备后，运些样品为105X 20x 0.075mm(不包括PET/PSA层）。然后对5个样品进行始壳式循环疲劳测试。始壳式循环疲劳测 试固定装置WlOmm板间隔将样品保持在环境溫度和湿度条件下。每个循环包括关闭始壳式 固定装置同时保留10mm板间隔，然后完全打开固定装置，使样品一律没有弯折。5个样品各 自经受超过45000次运种循环。
[0127] 现在参考图10,按照本发明的另一个方面，提供了与给出图7A和7B的估计值所采 用的样品组相同的S种组成（即组和"C")的玻璃层的估计应力强度因子的示意图。 图10中的估计值所采用的各样品的厚度为25、50、75或lOOwii，并且弯折半径为10或20mm。在 此，各测试的样品具有通过加热和随后冷却产生的压缩应力区，玻璃层的忍和包层区紧密 接触，忍区具有的CTE超过包层区的CTE。图10中采用的估计值假定各样品的玻璃层的表面 中具有约2WI1的瑕疵尺寸。此外，假定通过忍和包层区之间的CTE错配来在运些玻璃层的压 缩应力区中产生约150MPa的压缩应力。
[0128] 如图10中的估计值所示，在具有忍和包层区之间的CTE错配的玻璃层中产生的压 缩应力区可显著降低弯折后所观察到的玻璃层中的应力强度水平。通过在弯折期间产生的 拉伸应力上叠加额外的压缩应力，观察到厚度为25、50、75和lOOwii并且弯折半径为20mm的 所有玻璃层的应力强度水平远低于区HI阔值(例如，对于区III，K<0.2MPa V m)。另外，厚度 为25和50皿并且弯折半径为10mm的玻璃层也具有低于区HI阔值的应力强度水平。如此，根 据本发明的各方面，可在要求弯折半径为10mm或更大的堆叠组件和玻璃制品（参见，例如， 图1D中的堆叠组件10化和相应的说明书）内采用运些利用CTE错配方法的特定玻璃层。
[0129] 在图11中，按照本发明的一个方面，提供具有75皿的厚度和通过离子交换工艺产 生的压缩应力区的一种组合物的玻璃层的失效概率-穿刺负荷数据的韦布尔图。具体地，测 试的样品的玻璃组成与图9中测试的那些相当。用于生成图11的数据的实验中测试的所有 玻璃层经离子交换工艺W产生在表面处具有约772MPa的压缩应力和9.6WI1的D0L的压缩应 力区。图11中由空屯、圆圈标示的"B"组玻璃层由层叠至50皿PET层和25皿PSA层的玻璃样 品组成。全部穿刺测试在运些样品背离PET/PSA层堆叠件的外玻璃表面上进行。图11中由实 屯、圆圈标记标示的"A"组玻璃层由未层叠至阳T/PSA层堆叠件的玻璃样品组成。使用200皿 直径的平底不诱钢销生成图11中所示的穿刺测试结果。
[0130] 如图11所示，非层叠的"A"组和层叠的"B"组样品分别显示4.3kgf和3.3k奸的韦布 尔特征强度值（即，在63.2%或更大的失效概率下）。此外，2组的所有样品在5.化gf或更大 下失效。层叠的"B"组的韦布尔模量高于非层叠的"A"组的韦布尔模量，表明通过层叠样品 可减少失效表现的变动。另一方面，与层叠的"B"组相比，非层叠的"A"组显示较高的平均穿 刺失效负荷和韦布尔特征强度，表明层叠可稍稍降低穿刺测试表现，可能由于与靠近穿刺 测试尖端的玻璃附近的顺应层相关的增加的局部应力集中所致。如此，根据本发明的各方 面，与层叠堆叠组件相关的选择和选项可W留意抗穿刺性变动的潜在优化和抗穿刺性的总 体最大化。
[OUl] 总应力分布
[0132] 玻璃中的拉伸应力趋向于使瑕疵蔓延，而玻璃中的压缩应力趋向于抑制瑕疵的蔓 延。玻璃中存在的瑕疵可能来自制造、处理或加工玻璃的环境。因此，玻璃中可能具有或接 受瑕疵的一部分（即，主表面，W及从运些主表面至裂纹可能蔓延的深度）需要处于压缩状 态。对于弯折的玻璃片，应力分布由2个主要分量组成，第一 〇1是在玻璃中固有的，来自其制 造和/或加工的方式，W及第二地，其由玻璃中的弯折诱导产生。
[0133] 第一分量〇1(玻璃本身固有的应力）的一个示例示于图12。线1202是由具有756MPa 的压缩应力和9.1微米的D0L的康宁编号2319(G汾姐a猿玻璃2)制成的75微米厚的玻璃元 件的应力分布。如本文所用，正应力是拉伸的，而压缩应力是负的。玻璃中固有的应力分布 可基于不同的I0X条件、玻璃组成和/或制造玻璃时的差异化加工条件(如在上述的玻璃层 叠体的情况中，其可在玻璃的外层赋予压缩应力）而变化。在任何事件中，玻璃本身将具有 固有应力分布。
[0134] 当玻璃元件50弯折时，该弯折向玻璃内的应力分布中诱导第二应力分量OB。例如， 当玻璃元件50在图1A所示的方向中弯折时，上述式（1)给出了通过弯折作用诱导的拉伸应 力，并且其将在外表面处最大，例如，玻璃元件50的第一主表面54。第二主表面56将处于压 缩中。弯折诱导的应力的示例在图13中示为线1302。线1302是由康宁编号2319(G畑ilia愈 玻璃2)制成的75微米厚的玻璃元件，但是暂时忽略玻璃中由于I0X而具有的固有应力分布。 如图所示，对于运种类型的玻璃，式（1)的参数是模量E = 71.3GPa，泊松比v = 0.205,厚度= 75微米，并且弯折半径=4.5mm。
[0135] 因此，同样，玻璃中的总体应力分布可W是巧巾上述分量之和，或oI+oB。总应力在 图14中显示为实线1402,其是短划线显示的线1202固有应力〇1和长划线显示的线1302诱导 应力oB之和。玻璃元件50的外表面(例如图lA所示的主表面54)处的应力示于图的左侧，而 内侧主表面56处的应力示于图的右侧。如线1402所示，内侧第二主表面56处的应力是压缩 应力，将限制瑕疵的蔓延。同样，在外侧或第一主表面54处的应力也是压缩应力，将限制瑕 疵的蔓延。如图所示，对于上述条件，压缩应力从第一主表面54延伸至几微米的深度。可W 多种方式增加外主表面处的压缩应力的量和外主表面之下压缩应力延伸的深度。首先，可 使弯折诱导的拉伸应力更小。从式（1)可W看出，可通过使用更薄的玻璃和/或更大的弯折 半径和/或模量E更低的玻璃和/或泊松比V更高的玻璃来使弯折诱导的应力0B更小。其次， 可通过选择在所需的位置处有更大固有压缩应力〇1的玻璃来增加外主表面处的压缩应力 的量，如同例如通过利用不同的I0X条件、玻璃组成和/或差异化加工条件，如上文联系图12 的讨论所述。
[0136] 本发明的一个重要方面在于在外主表面处，即在玻璃元件50的弯折部分的外侧处 的主表面处，例如，图1A所示的第一主表面54,对于其中弯折半径《20mm的可折叠或可卷显 示器，固有应力〇1和弯折应力地之和低于0,如下式(3)所示。
[0137] 〇1+地 <0 式（3)
[0138] 另外，限定玻璃元件中的应力分布也是有益的，使得式(3)在一些示例中满足主表 面54之下至少1微米的深度，在其他示例中满足主表面54之下至少2微米的深度，并且在其 他示例中满足主表面54之下至少3微米的深度。式(3)保持的主表面之下越深，装置将会越 耐久。即，如果瑕疵(例如，在制造或使用期间处理装置时产生的刮擦)在主表面之下W比式 (3)保持的关系更大的程度延伸，则瑕疵将会随着时间蔓延并且玻璃元件将损坏。换句话 说，应该管理I0X分布，使得弯折诱导的应力包含在区1403中，即不超过线1402与Y轴相交的 点，W最大程度减少损坏。另外，在其他示例中，应该管理瑕疵群，使得瑕疵包含在区1403 内，即距离玻璃表面的最大瑕疵深度不超过线1402与X轴相交的点，从而瑕疵包含在玻璃中 的压缩区并且不会蔓延。因此，通过使区1403最大化，可耐受较小的弯折半径和较深的瑕 疵，同时失效最小化。
[0139] 外主表面在之前的讨论中显示为第一主表面54,但是在一些示例中，第二主表面 56可W代替第一主表面54成为外主表面。在其他示例中，例如，在立折叠排列中，第一主表 面54和第二主表面56可具有成为外主表面的部分，即，在玻璃元件50的弯折部分的外侧。
[0140] I0X之后光蚀刻步骤的益处
[0141] 在I0X强化步骤之后进行蚀刻步骤的益处示于图15和16,其显示了各种两点弯折 强度分布。通过如下所述测试样品来测量运些图中的两点弯折值。W250MPa/秒的恒定速率 对样品施压。对于两点弯折方案，参见S.T.Gulati , J.Wes忧rook.S.Carley ,H.V邱akomma和 T.Ono, "45.2:Two point bending of thin glass substrates(薄玻璃基材的两点弯 折）/'载于SID Conf. ,2011，第652-654页。环境控制在50%相对湿度和25°C下。数据组显示 失效时的最大应力，并且假定在最小半径位置处发生失效。线1501显示从200微米厚深度蚀 刻至75微米厚的玻璃样品的强度的韦布尔分布(在运些样品上不进行I0X或后续蚀刻）。运 组样品显示在B10失效概率下约850M化的强度。线1502显示从200微米厚深度蚀刻至75微米 厚，然后经过I0X的玻璃样品的强度的韦布尔分布(但没有后续蚀刻）。运些样品显示在B10 失效概率下从线1501的仅深度蚀刻的样品的值稍降低的约700MPa的强度。不希望受到理论 限制，I0X工艺似乎通过延伸瑕疵降低强度。然后，线1503显示从200微米厚深度蚀刻至75微 米厚，然后经过与线1502的样品相同的条件下的lOX，并且然后是后续光蚀刻W从各样品去 除<2微米的厚度的玻璃样品的强度的韦布尔分布。运些样品显示相对于线1501和1502的各 样品组，在B10失效概率下约1500MPa的增加的强度。因此，图15显示了在I0X之后进行光蚀 刻的益处。同样，不希望受到理论限制，I0X之后的光蚀刻被认为降低了瑕疵深度并且纯化 由I0X工艺本身引入的裂纹尖端，并且因此提高了样品的强度。
[0142]虽然I0X似乎降低了深度蚀刻的样品的强度（如图15所示），图16显示了强化玻璃 的主表面对可折叠和/或可卷显示器的另一个益处（除了上述联系图12-14所述的那些W 外）。具体地，非I0X的玻璃由于其(弯折的）外表面未压缩而疲劳。因此，非I0X的玻璃样品更 可能看到延时失效。线1601显示仅从200微米厚深度蚀刻至75微米厚(运些样品没有经过 I0X)并且经过两点弯折强度测试的玻璃样品的强度的韦布尔分布，该两点弯折强度测试是 WlOgf的非常低的负荷接触立方角金刚石压痕计。在具有立方角金刚石压痕计尖端的 Mitutoyo HM-200硬度测试机上进行立方角测试。在置于设备的样品台上的裸玻璃上进行 测试。施加10克力(gf)的负荷并保持10秒的停留时间。在50 %相对湿度和25 °C下进行印压。 压痕在测试样品中居中，使得当通过两点弯折测试方法进行测试时运会是应力最大(半径 最小）的位置。在印压后，在上述两点弯折测试之前，样品在相同的环境下保持24小时。线 1601显示在B10失效概率下约150M化的强度。线1603显示从200微米厚深度蚀刻至75微米 厚、经I0X、随后经蚀刻W从各侧去除2微米厚度，并且然后经过两点弯折强度测试的玻璃样 品的强度的韦布尔分布，该两点弯折强度测试是W10奸的非常低的负荷接触立方角金刚石 压痕计。线1603显示在B10失效概率下约SOOMPa的强度。通过将线1601与线1501比较，并且 通过将线1603与线1503比较，可W看到任何接触将极大地降低未强化的部分的强度。然而， 通过比较线1603与线1601可W看到，虽然线1603的强化部分比线1601的未强化部分具有更 大的强度，但经过I0X的部分的压缩深度内存在破坏。因此，例如，通过I0X的强化是降低接 触破坏，甚至由10奸的较低负荷导致的接触破坏的影响的有益方式。
[01创维氏裂纹引发
[0144]本发明的玻璃元件的示例也能够提供对强度限制瑕疵（strength limiting falw)的形成的抵抗。当玻璃元件用作盖板玻璃并经来自用户的接触或其他接触事件时，运 是有益的。虽然不希望受到理论限制，I0X也提供了对强度限制瑕疵的形成的抵抗。需要超 过化gf的力W在如上所讨论的已经深度蚀刻、I0X、然后光蚀刻的玻璃样品中产生/引发〉 100微米的裂纹。图17-20显示样品之间的比较。图17和18是经过I0X的（如上所述，经深度蚀 亥lJ、I〇X、然后光蚀刻），并且图19和20中的那些未经I0X(但经简单深度蚀刻）。图17显示了受 到维氏金刚石压痕计的化奸负荷的I0X样品。在Leco Vickers硬度测试仪LV800AT上进行维 氏裂纹引发测试。在置于印压设备的样品台上的裸玻璃上进行测试。在增加的负荷下印压 玻璃直至在给定负荷下造成的10个压痕中超过50%显示出存在强度限制瑕疵。W10秒的印 压停留时间在环境条件下进行印压。如图17所示，压痕计产生小于100微米的瑕疵。图18显 示了受到维氏压痕计的化奸负荷的I0X样品。与图17相似，压痕计产生小于100微米的瑕疵。 因此，可W看到本发明的示例可耐受化奸负荷而不引起强度限制瑕疵，即超过100微米的瑕 疵。图19显示了受到维氏压痕计的Ikgf负荷的非I0X玻璃样品。如图19所示，压痕计产生超 过100微米的瑕疵。图20显示了受到维氏压痕计的化奸负荷的非I0X玻璃样品。如图20所示， 压痕计产生远超过100微米的瑕疵。图17和图19的比较，W及图18和图20的比较显示，经过 lox的玻璃部分能够提供对强度限制瑕疵（即超过100微米的瑕疵)的形成的抵抗力。如图18 和20的比较所示，维氏压痕计上的力的非常小的增加（即，Ikgf至化奸)在非强化部分中产 生大得多的瑕疵。虽然不希望受到理论限制，但据认为，维氏压痕计需要(比立方角)大得多 的力来产生强度限制瑕疵，因为维氏压痕计比立方角压痕计的角度宽得多。
[0145] 维氏硬度
[0146] 玻璃元件的维氏硬度是550至650k奸/mm2。在Mitutoyo HM-114硬度测试机上测量 维氏硬度。通过在200克力(gf)下印压并且测量所得印痕的2条主对角线长度的平均值来测 量硬度。用W下公式计算硬度:￥歷=。*1.8544)/(12，其中￥歷是维氏硬度数，？是施加的 200gf的负荷，并且d是平均主对角线长度。一般而言，取10次VHN测量值来确定平均VHN。在 50%相对湿度和25°C下进行印压。在置于印压设备的样品台上的裸玻璃上进行测试。印压 的停留时间是10秒。硬度，包括维氏硬度是材料永久变形的量度。如更高的维氏硬度数所 示，材料越硬，材料的永久形变越少。因此，硬度是材料对可能接触该材料的例如钥匙和类 似或较低硬度的其他物体的刮擦和其他破坏的耐受性的量度。550至650kgf/mm2维氏硬度 提供了装置盖对例如使用者的口袋或背包中可能与该装置盖放在一起的钥匙和其他物体 的刮擦和其他破坏的合适耐受性。
[0147] 闭合力
[0148] 可折叠或可弯折显示器的另一个考虑因素是使装置折叠或弯折的力。闭合装置所 需的力不应高到使得使用者在闭合该装置时不舒服。另外，该力不应高到在应该保持闭合 时使装置倾向于打开。因此，应该限制两点弯折闭合力。然而，因为两点弯折闭合力也取决 于沿着折线方向延伸的玻璃元件的尺寸，在此称为宽度，所W力应基于宽度归一化。下式 (4)给出了两点弯折闭合力，其假定玻璃的表现如同其置于2块平行板之间，即，使得其没有 恒定的弯折半径。模量下的（1-V2)项所考虑的是，对于材料如玻璃，一个方向上的应力/弯 折将在另一个方向上产生收缩。通常在板形的物体中是运样。
[0149] 式(4)
[0150] 其中t是mm表示的样品厚度，W是mm表示的玻璃元件沿着折线的宽度，E是GPa表示 的玻璃材料的模量，V是材料的泊松比，并且其中当使用平行板两点弯折方法时通过下式 (5 )给出 〇max。
[0151] 式口）
[0152] 其中E是GPa表示的材料的模量，V是材料的泊松比，t是mm表示的材料厚度，并且D 是平行板之间的间隔距离(mm)。式(5)是平行板弯折设备中的最大应力，并且与式(1)不同， 因为其考虑W下事实:样品不会在测试设备中实现均匀恒定的弯折半径(如式（1)所假定）， 但是会具有较小的最小半径。最小半径(R)定义为D-h = 2.396R，其中h是mm表示的玻璃厚度 并且与t相同。对于给定的板间隔所确定的最小半径R可用于式(1)来确定最大应力。
[0153] 式(4)的两边各除Ww(玻璃元件沿着折线的宽度)产生F/w的值。代入由发明人发 现具有特别有益的闭合力的玻璃样品的数值一厚度t = 0.075mm，板间隔距离D=10mm(其中 板间隔距离是在通过平行板的两点弯折方法中的距离，如下文联系循环测试所述），71GPa 的模量E，0.205的泊松比V-发明人已经发现〇.〇76N/mm或更小的F/w值产生可接受的闭合 力，即，对使用者而言不会不舒服的闭合力，并且当处于折叠状态时不会倾向于使装置打开 的闭合力。例如，发明人发现对于105.2mm的宽度，可接受7.99N的闭合力。并且对于20mm的 宽度，可接受1.52N的力。因此，同样，对宽度归一化，发现可接受F/w值=0.076N/mm或更小。
[0154] 循环测试
[0155] 在用于显示器或其他装置期间，玻璃元件50可能经历重复弯折循环。例如，显示器 装置可W经重复折叠和解折叠。因此，为了确定装置的合适寿命，表征玻璃元件可W折叠和 解折叠的循环次数是有益的。为了测试玻璃元件50的循环弯折耐久性，在具有30mm的初始 间隔距离D的2块平行板2102和2104之间将玻璃元件50置于弯曲形状(参见图21)。然后在保 持平行的情况下移动板，W将间隔距离降低至目标距离，在目标距离下保持约1秒，然后回 至Ij30mm的初始间隔距离，在初始间隔距离下保持约1秒，由此结束一个循环。板W38mm/s的 速率移动。然后重复循环。然后计算循环次数直至玻璃元件失效。虽然选择了 30mm的初始间 隔距离D，但在其他测试中，初始间隔距离可W大于或小于30mm"30mm的值选为在玻璃元件 50上不会有明显负荷的距离。目标距离可变化W实现个人希望测试的目标弯折半径。目标 弯折半径（由所测试的玻璃元件实现的最小半径）等于平行板2102、2104的间隔距离D的 0.414倍。运是一种简化的计算，其基本从式(5)下面的说明中的最小弯折半径R的计算中忽 略了玻璃厚度h(或t)，因为所关注的玻璃厚度一般远小于板间隔距离D。然而，在必要时，可 通过利用上面结合式(5)的说明中最小弯折半径R的计算来考虑玻璃厚度。弯折半径并不简 单地是D的一半，因为玻璃元件在测试设备中并不形成完美的半圆形。因此，为了测试不同 的目标弯折半径，可适当计算不同的平行板距离。如本文所示，第一主表面54组成弯折的外 表面并且与平行板的内表面接触，而第二主表面56形成弯折的内表面。当第二层70存在于 第一主表面54上时，它会与平行板接触。因为第二层70的厚度通常最小（约1微米或更小）， 当计算(第一主表面54,如图21所示)弯折半径时可从板间隔距离D中忽略其厚度。然而，在 第二层70具有任何显著厚度的情况下，板间隔距离D可增加2倍的第二层厚度，W在测试的 主表面（如图21所示，第一主表面54)处实现需要的目标弯折半径。虽然第一主表面54显示 为元件50的弯折构造的外主表面，可使用类似的方法W第二主表面56为弯折的外表面来测 试弯折半径和循环，适合玻璃元件50将在末端装置中采用的构造。
[0156] 本发明的一个示例的玻璃元件是75微米厚，具有775MPa的I0X压缩应力和10微米 的D0L，并且在9mm的目标板间隔距离D处耐受超过200000次弯折循环，如上所述。本发明的 另一个示例的玻璃元件是75微米厚，具有775M化的I0X压缩应力和10微米的D0L，并且在8mm 的目标板间隔距离D处耐受超过200000次弯折循环，如上所述。对于一般的显示装置，据认 为通过200000次弯折循环是合适的寿命。
[0157] 另外，虽然动态弯折测试如上所述，可使用类似的平行板测试设备来测试静态弯 折半径。在运种情况下，平行板2102、2104设置为所需的间隔距离，使得0.414倍的板间隔距 离等于所需的待测试静态弯折半径。一旦平行板2102、2104设置为必要的间隔距离D，将玻 璃元件置于平行板之间W显示图21所示的弯折构造。
[015 引
[0159] 对本领域的技术人员而言，显而易见的是可W在不偏离权利要求的精神和范围的 情况下对本发明进行各种修改和变动。例如，虽然堆叠组件100中的压缩应力区60(参见图 1、1A)显示并描述为从第一主表面54a延伸到玻璃层50a，类似的压缩应力区可包括从第二 主表面延伸到玻璃层50a。同样，例如，虽然弯折半径的中屯、显示在堆叠组件100与第二 主表面56a相同的一侧上，运种情况并非必需。作为替代方式或附加方式，弯折半径的中屯、 可W在堆叠组件100与第一主表面54a相同的一侧上。弯折半径的中屯、可在堆叠组件的各侧 上，例如，在堆叠件处于=折叠构造中时。此外，例如，根据折叠堆叠组件的其他方式，在堆 叠组件的一侧上可能有超过1个弯折半径的中屯、。另外，例如，虽然在任何一个特定的示例 中仅显示1个弯折半径，但是堆叠组件中可W存在任何合适和/或实际数量的弯折半径。
[0160] 按照第一个示例性的方面，提供的堆叠组件包含:具有约25WI1至约125WI1的厚度、 第一主表面和第二主表面的玻璃元件，该玻璃元件还包含：（a)具有第一主表面的第一玻璃 层;和(2)从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区，该区由在层的第 一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定。玻璃元件的特征在于：（a)当元件在约25°C和约 50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当元件的 第一主表面加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销并且元件的第二主表面受到W下物质的 支持时有超过约1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约1G化的弹性模量的约25皿厚的压敏粘 合剂和（ii)具有低于约10G化的弹性模量的约50WI1厚的聚对苯二甲酸乙二醋层；^及山)大 于或等于8H的铅笔硬度。
[0161] 第一示例性方面的组件，其中玻璃层包含不含碱金属或含碱金属的侣娃酸盐、棚 娃酸盐、棚侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。
[0162] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中元件的厚度为约50皿至约100皿。
[0163] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中元件的厚度为约60皿至约80皿。
[0164] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中元件的弯折半径为约3mm至约10mm。
[0165] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中元件的弯折半径为约5mm至约7mm。
[0166] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层的第一主表面处的压缩应力是 约eOOMPa至lOOOMPa。
[0167] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中第一深度设置为与玻璃层的第一主表 面相距玻璃层厚度的约=分之一或更小。
[0168] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中第一深度设置为与玻璃层的第一主表 面相距玻璃层厚度的约20 %或更小。
[0169] 按照第二示例性方面，按照第一示例性方面提供堆叠组件，还包含:置于玻璃元件 的第一主表面上具有低摩擦系数的第二层。
[0170] 第二示例性方面的组件，其中第二层是包含选自热塑性塑料和无定形氣碳化合物 的氣碳材料的涂层。
[0171] 第二示例性方面的组件，其中第二层是包含下组中的一种或多种的涂层:娃酬、 蜡、聚乙締、热端涂料、聚对二甲苯和类金刚石涂层制剂。
[0172] 第二示例性方面的组件，其中第二层是包含选自下组的材料的涂层:氧化锋、二硫 化钢、二硫化鹤、六边形氮化棚和侣儀棚化物。
[0173] 第二示例性方面的组件，其中第二层是包含选自下组的添加剂的涂层:氧化锋、二 硫化钢、二硫化鹤、六边形氮化棚和侣儀棚化物。
[0174] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区在玻璃层的第一主表面处 包括如m或更小的最大瑕疵尺寸。
[0175] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区在玻璃层的第一主表面处 包括2.5WI1或更小的最大瑕疵尺寸。
[0176] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区在玻璃层的第一主表面处 包括0.4]im或更小的最大瑕疵尺寸。
[0177] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中玻璃元件的特征还在于当该元件在约 25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少120小时时没有损坏。
[0178] 前述第一和第二示例性方面中任一项的组件，其中，玻璃元件和具有低摩擦系数 的第二层设置为用于显示装置。
[0179] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区包含多个可离子交换的金 属离子和多个经离子交换的金属离子，该经离子交换的金属离子的原子半径大于可离子交 换的金属离子的原子半径。
[0180] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层还包含边缘，并且玻璃元件还 包含从边缘延伸到玻璃层中边缘深度的边缘压缩应力区，边缘压缩应力区由边缘处至少约 lOOMPa的压缩应力限定。
[0181] 按照第=示例性方面，按照第一示例性方面提供堆叠组件，其中玻璃层还包含忍 区W及置于忍区上的第一和第二包层区，并且其中忍区的热膨胀系数大于包层区的热膨胀 系数。
[0182] 第=示例性方面的组件，其中忍区具有忍厚度，第一和第二包层区具有第一和第 二包层厚度，并且通过将忍厚度除W第一和第二包层厚度之和给出厚度比，并且其中厚度 比大于或等于3。
[0183] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中玻璃元件还包含置于第一玻璃层下面 的一个或多个附加玻璃层。
[0184] 前述第一示例性方面中任一项的组件，其中玻璃元件还包含置于第一玻璃层下面 的2个附加玻璃层。
[0185] 按照第四示例性方面，按照第一示例性方面提供堆叠组件，还包含:厚度大于玻璃 元件和2个基本平行的边缘表面的厚度的玻璃结构，该结构包含该玻璃元件，其中该玻璃元 件排列在基本平行的边缘表面之间的结构的中屯、区中。
[0186] 按照第五示例性方面，提供的玻璃制品包含:厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃层， 该层还包含：（a)第一主表面；（b)第二主表面;和（C)从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层 中的第一深度的压缩应力区，该区由在层的第一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定。 玻璃层的特征在于：（a)当层在约25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下 保持至少60分钟时没有损坏；（b)当层的第一主表面加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销 并且层的第二主表面受到W下物质的支持时有超过约1.化gf的抗穿刺性：（i)具有低于约 1G化的弹性模量的约25WI1厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹性模量的约50WI1厚 的聚对苯二甲酸乙二醋层;和(C)大于或等于8H的铅笔硬度。
[0187] 前述第五示例性方面的组件，其中玻璃层包含不含碱金属或含碱金属的侣娃酸 钢、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。
[0188] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中层的厚度为约50WI1至约lOOwii。
[0189] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中层的弯折半径为约3mm至约10mm。
[0190] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层的第一主表面处的压缩应力是 约eOOMPa至lOOOMPa。
[0191] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中第一深度设置为与玻璃层的第一主表 面相距玻璃层厚度的约=分之一或更小。
[0192] 按照第六示例性方面，按照第五示例性方面提供堆叠组件，还包含:置于玻璃层的 第一主表面上具有低摩擦系数的第二层。
[0193] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区在玻璃层的第一主表面处 包括如m或更小的最大瑕疵尺寸。
[0194] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层的特征还在于当该层在约25°C 和约50 %相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少120小时时没有损坏。
[0195] 前述第五和第六示例性方面中任一项的组件，其中，玻璃层和具有低摩擦系数的 第二层设置为用于显示装置。
[0196] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中压缩应力区包含多个可离子交换的金 属离子和多个经离子交换的金属离子，该经离子交换的金属离子的原子半径大于可离子交 换的金属离子的原子半径。
[0197] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层还包含边缘，W及从边缘延伸 到玻璃层中边缘深度的边缘压缩应力区，边缘压缩应力区由边缘处至少约lOOMPa的压缩应 力限定。
[0198] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中玻璃层还可包含忍区W及置于忍区上 的第一和第二包层区，并且其中忍区的热膨胀系数大于包层区的热膨胀系数。
[0199] 前述第五示例性方面中任一项的组件，其中忍区具有忍厚度，第一和第二包层区 具有第一和第二包层厚度，并且通过将忍厚度除W第一和第二包层厚度之和给出厚度比， 并且其中厚度比大于或等于3。
[0200] 按照第屯示例性方面，按照第五示例性方面提供堆叠组件，还包含:厚度大于玻璃 层和2个基本平行的边缘表面的厚度的玻璃结构，该结构包含该玻璃层，其中该玻璃层排列 在基本平行的边缘表面之间的结构的中屯、区中。
[0201] 按照第八示例性方面，提供了制造堆叠组件的方法，该方法包括W下步骤:形成具 有第一主表面、从玻璃层的第一主表面延伸到玻璃层中第一深度的压缩应力区和最终厚度 的第一玻璃层，其中由层的第一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定该区；并且形成具 有约25WI1至约125WI1的厚度的玻璃元件，该元件还包含该玻璃层、第一主表面和第二主表 面。玻璃元件的特征在于：（a)当元件在约25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯 折半径下保持至少60分钟时没有损坏；（b)当元件的第一主表面加载具有200WI1直径的平底 的不诱钢销并且元件的第二主表面受到W下物质的支持时有超过约1.化gf的抗穿刺性： (i)具有低于约IGPa的弹性模量的约25皿厚的压敏粘合剂和（ii)具有低于约lOGPa的弹性 模量的约50皿厚的聚对苯二甲酸乙二醋层;和(C)大于或等于8H的铅笔硬度。
[0202] 按照第八示例性方面的方法，其中形成第一玻璃层的步骤包括选自下组的形成工 艺:烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制和浮法，并且形成工艺还设置为形成玻璃层至最终厚度。
[0203] 按照第八示例性方面中任一项的方法，其中形成第一玻璃层的步骤包括选自下组 的形成工艺:烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制和浮法，W及设置为从玻璃层中去除材料W达到 最终厚度的材料去除工艺。
[0204] 按照前述第八示例性方面中任一项的方法，其中玻璃层包含不含碱金属或含碱金 属的侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。
[0205] 按照第九示例性方面，按照第八示例性方面提供一种方法，其中形成从玻璃层的 第一主表面延伸到玻璃层中的第一深度的压缩应力区的步骤包括:提供包含多个离子交换 金属离子的强化浴，该离子交换金属离子的原子半径在尺寸上大于玻璃层中含有的多个可 离子交换的金属离子的原子半径;并且将玻璃层浸没在强化浴中W用强化浴中的多个离子 交换金属离子的一部分与玻璃层中的多个可离子交换的金属离子的一部分交换，W形成从 第一主表面延伸至玻璃层中第一深度的压缩应力区。
[0206] 按照第九示例性方面的方法，其中浸没步骤包括将玻璃层浸没在约400°C至约450 °C的强化浴中持续约15分钟至约180分钟。
[0207] 按照第十示例性方面，按照第八示例性方面提供方法，还包括W下步骤:在形成压 缩应力区的步骤之后在第一主表面处从玻璃层的最终厚度去除约1WI1至约如m。
[0208] 按照第八示例性方面中任一项的方法，其中最终厚度是约50WI1至约lOOwii。
[0209] 按照第八示例性方面中任一项的方法，其中弯折半径是约3mm至约10mm。
[0210] 按照第八示例性方面中任一项的方法，其中压缩应力是约600M化至lOOOMPa。
[0211] 按照前述第八示例性方面中任一项的方法，其中第一深度设置为与玻璃层的第一 主表面相距玻璃层最终厚度的约=分之一或更小。
[0212] 按照第十一示例性方面，按照第八示例性方面提供一种方法，其中形成第一玻璃 层的步骤还包括:形成忍区；并且形成置于忍区上的第一和第二包层区，并且其中忍区的热 膨胀系数大于包层区的热膨胀系数。
[0213] 按照第十一示例性方面的方法，其中忍区具有忍厚度，第一和第二包层区具有第 一和第二包层厚度，并且通过将忍厚度除W第一和第二包层厚度之和给出厚度比，并且其 中厚度比大于或等于3。
[0214] 按照第八示例性方面中任一项的方法，还包括W下步骤:形成置于玻璃层的第一 主表面上具有低摩擦系数的第二层。
[0215] 按照第十示例性方面的方法，其中进行去除步骤，使得压缩应力区在玻璃层的第 一主表面处包括如m或更小的最大瑕疵尺寸。
[0216] 按照第十示例性方面的方法，其中进行去除步骤，使得压缩应力区在玻璃层的第 一主表面处包括2.5WI1或更小的最大瑕疵尺寸。
[0217] 按照前述第八示例性方面中任一项的方法，其中玻璃层的特征还在于当该层在约 25°C和约50%相对湿度下在约3mm至约20mm的弯折半径下保持至少120小时时没有损坏。
[0218] 根据第十二方面，提供一种玻璃基材，其包括:提供至少3Kg力的抗穿刺性的第一 厚度;和为基材提供实现5mm的弯折半径的能力的第二厚度。
[0219] 按照第十=方面，提供第十二方面的玻璃基材，其中第二厚度为基材提供实现2mm 的弯折半径的能力。
[0220] 按照第十四方面，提供第十二方面的玻璃基材，其中第二厚度为基材提供实现1mm 的弯折半径的能力。
[0221] 按照第十五方面，提供第12-14方面中任一项的玻璃基材，其中第二厚度《30微 米。
[0222] 按照第十六方面，提供第12-14方面中任一项的玻璃基材，其中第二厚度《25微 米。
[0223] 按照第十屯方面，提供第12-16方面中任一项的玻璃基材，其还包括长度，并且其 中在整个长度上连续提供第二厚度。
[0224] 按照第十八方面，提供第12-17方面中任一项的玻璃基材，还包括保护性部件，其 设置用来覆盖具有第二厚度的基材的一部分。
[0225] 按照第十九方面，提供第12-18方面中任一项的玻璃基材，其中第一厚度>130微 米。
[02%]按照第二十方面，提供第12-19方面中任一项的玻璃基材，其中玻璃基材包含一种 组合物，该组合物为无碱金属的侣棚娃酸盐玻璃。
[0227]按照第二十一方面，提供第12-20方面中任一项的玻璃基材，其能够在失效之前进 行至少100次弯折至5mm半径的循环。
[0。引按照第二十二方面，提供第12-21方面中任一项的玻璃基材，其还包括巧0G化的扬 氏模量。
[0229] 按照第二十S方面，提供第12-22方面中任一项的玻璃基材，其具有至少細的铅笔 硬度。
[0230] 按照第二十四方面，提供包含主体和盖板玻璃的显示装置，其中盖板玻璃包含第 12-23方面中任一项的玻璃基材。
[0231] 按照第二十五方面，提供蚀刻玻璃的方法，其包括:获得具有第一厚度的基材，其 中第一厚度为基材提供至少3kgf力的抗穿刺性;并且去除基材的一部分W实现第二厚度， 第二厚度小于第一厚度，其中第二厚度为基材提供实现5mm的弯折半径的能力，其中在去除 之后，基材保留具有第一厚度的一部分。
[0232] 按照第二十六方面，提供第25方面的方法，其中通过蚀刻进行去除。
[0233] 按照第二十屯方面，提供第25或26方面的方法，其中第二厚度为基材提供实现2mm 的弯折半径的能力。
[0234] 按照第二十八方面，提供第25或26方面的方法，其中第二厚度为基材提供实现1mm 的弯折半径的能力。
[0235] 按照第二十九方面，提供第25-28方面中任一项的方法，其中第二厚度《30微米。
[0236] 按照第=十方面，提供第25-28方面中任一项的方法，其中第二厚度《25微米。
[0237] 按照第=十一方面，提供第25-30方面中任一项的方法，其中基材包括长度，并且 其中去除步骤在整个长度上连续提供第二厚度。
[0238] 按照第=十二方面，提供第25-31方面中任一项的方法，还包括设置保护性部件， W覆盖一部分具有第二厚度的基材。
[0239] 按照第=十=方面，提供第25-32方面中任一项的方法，其中第一厚度>130微米。
[0240] 按照第=十四方面，提供第25-33方面中任一项的方法，其中玻璃基材包含一种组 合物，该组合物为无碱金属的侣棚娃酸盐玻璃。
[0241] 按照第=十五方面，提供第25-34方面中任一项的方法，其中基材包含边缘，并且 该方法还包括蚀刻该边缘。
[0242] 按照第=十六方面，提供了第35方面的方法，其中在去除的同时进行边缘蚀刻。
[0243] 按照第S十屯方面，提供第25-36方面中任一项的方法，其中玻璃基材具有巧0G化 的扬氏模量。
[0244] 按照第S十八方面，提供第25-37方面中任一项的方法，其中玻璃基材具有至少細 的铅笔硬度。
[0245] 根据第=十九方面，提供一种玻璃制品，其包含：
[0246] 厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃元件，该玻璃元件还包含：
[0247] (a)第一主表面；
[0248] (b)第二主表面;和
[0249] (C)从玻璃元件的第一主表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区，该区 由玻璃元件的第一主表面处至少约100M化的压缩应力〇1限定，
[0250] 其中玻璃元件的特征在于：
[0251] (a)-种应力分布，使得当玻璃元件弯折至1mm至20mm的目标弯折半径时，曲率中 屯、在第二主表面一侧上，W在第一主表面处诱导弯折应力地，〇1+地<0;并且
[0252] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0253] 按照第四十方面，提供第39方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少1微米的 深度满足〇1+地<0。
[0254] 按照第四十一方面，提供第39方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少2微米 的深度满足〇1+地<0。
[02W]按照第四十二方面，提供第39方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少3微米 的深度满足〇1+地<0。
[0256] 根据第四十=方面，提供一种玻璃制品，其包含：
[0257] 厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃元件，该玻璃元件还包含：
[0258] (a)第一主表面；
[0259] (b)第二主表面;和
[0260] (C)从玻璃元件的第一主表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区，该区 由玻璃元件的第一主表面处至少约100M化的压缩应力限定，
[0261] 其中玻璃元件的特征在于：
[0262] (a)当玻璃元件经过200000次通过平行板方法弯折至1mm至20mm的目标弯折半径 的循环时，没有损坏；
[0263] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0264] 根据第四十四方面，提供一种玻璃制品，其包含：
[0265] 厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃元件，该玻璃元件还包含：
[0266] (a)第一主表面；
[0267] (b)第二主表面;和
[0268] (C)从玻璃元件的第一主表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区，该区 由玻璃元件的第一主表面处至少约100M化的压缩应力限定，
[0269] 其中玻璃元件的特征在于：
[0270] (a)当玻璃元件在约25°C和约50%相对湿度下在约1mm至约20mm的弯折半径下保 持至少约60分钟时没有损坏；
[0271] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0272] 按照第四十五方面，提供第39-44方面中任一项的制品，玻璃元件包括(C)超过或 等于細的铅笔硬度。
[0273] 按照第四十六方面，提供第39-45方面中任一项的制品，玻璃制品包含多个层。
[0274] 按照第四十屯方面，提供了第46方面的制品，其中多个层各自具有相同的构造。
[0275] 按照第四十八方面，提供第39-47方面中任一项的制品，当玻璃元件的第一主表面 加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销时，玻璃元件具有超过约1.化奸的抗穿刺性。
[0276] 按照第四十九方面，提供第39-48方面中任一项的制品，当玻璃元件的第一主表面 加载具有1.0mm直径的碳化鹤球时，玻璃元件具有超过约1.化奸的抗穿刺性。
[0277] 按照第五十方面，提供第39-49方面中任一项的制品，当玻璃元件的第一主表面加 载具有0.5mm直径的碳化鹤球时，玻璃元件具有超过约Ik奸的抗穿刺性。
[0278] 按照第五十一方面，提供第39-50方面中任一项的制品，其中当玻璃制品的第一主 表面受到来自维氏压痕计的Ik奸负荷时，在第一主表面中引入《100微米的瑕疵。
[0279] 按照第五十二方面，提供第39-50方面中任一项的制品，其中当玻璃制品的第一主 表面受到来自维氏压痕计的化奸负荷时，在第一主表面中引入《100微米的瑕疵。
[0280] 按照第五十=方面，提供第39-52方面中任一项的制品，其中玻璃元件的维氏硬度 为 550 至650k 奸/mm2。
[0281] 按照第五十四方面，提供第39-53方面中任一项的制品，其中在与加载10奸负荷的 立方角金刚石压痕计接触之后，玻璃元件具有超过800M化的保留B10弯折强度。
[0282] 按照第五十五方面，提供第39-54方面中任一项的制品，其具有F/w《0.76N/mm，其 中F是将玻璃元件置于目标弯折半径的闭合力，并且W是与玻璃弯折所围绕的轴平行方向上 的玻璃元件的尺寸。
[0283] 按照第五十六方面，提供第39-55方面中任一项的制品，其中玻璃元件包含不含碱 金属或含碱金属的侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。
[0284] 按照第五十屯方面，提供第39-56方面中任一项的制品，其中玻璃元件的厚度为约 50]im 至约 lOOum。
[0285] 按照第五十八方面，提供第39-57方面中任一项的制品，其中玻璃元件的弯折半径 为约3mm至约10mm。
[0286] 按照第五十九方面，提供第39-58方面中任一项的制品，其中玻璃元件的第一主表 面处的压缩应力为约eOOMPa至lOOOMPa。
[0287] 按照第六十方面，提供第39-59方面中任一项的制品，其中第一深度设置为与玻璃 元件的第一主表面相距玻璃元件厚度的约=分之一或更小。
[0288] 按照第六十一方面，提供第39-60方面中任一项的制品，还包含：
[0289] 置于玻璃元件的第一主表面上具有低摩擦系数的第二层。
[0290] 按照第六十二方面，提供第39-61方面中任一项的制品，其中压缩应力区在玻璃元 件的第一主表面处包含如m或更小的最大瑕疵尺寸。
[0291] 按照第六十=方面，提供第39-62方面中任一项的组件，其中压缩应力区包含多个 可离子交换的金属离子和多个经离子交换的金属离子，该经离子交换的金属离子的原子半 径大于可离子交换的金属离子的原子半径。
[0292] 按照第六十四方面，提供第63方面的组件，其中玻璃元件还包含边缘和从边缘延 伸到玻璃元件中边缘深度的边缘压缩应力区，边缘压缩应力区由边缘处至少约lOOMPa的压 缩应力限定。
[0293] 按照第六十五方面，提供可折叠电子装置，其包含：
[0294] 具有可折叠特征的电子装置，
[02M] 其中可折叠特征包括第39-64方面的堆叠组件。
[0296] 按照第六十六方面，提供一种制造堆叠组件的方法，该方法包括步骤：
[0297] 形成厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃元件，该玻璃元件还包含：
[0298] (a)第一主表面；
[0299] (b)第二主表面;和
[0300] (C)从玻璃元件的第一主表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区，该区 由玻璃元件的第一主表面处至少约100M化的压缩应力〇1限定，
[0301] 其中玻璃元件的特征在于：
[0302] (a)-种应力分布，使得当玻璃元件弯折至1mm至20mm的目标弯折半径时，曲率中 屯、在第二主表面一侧上，W在第一主表面处诱导弯折应力地，〇1+地<0;并且
[0303] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0304] 按照第六十屯方面，提供第66方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少1微米 的深度满足〇1+地<0。
[0305] 按照第六十八方面，提供第66方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少2微米 的深度满足〇1+地<0。
[0306] 按照第六十九方面，提供第66方面的玻璃制品，其中至第一主表面之下至少3微米 的深度满足〇1+地<0。
[0307] 按照第屯十方面，提供一种制造堆叠组件的方法，该方法包括步骤：
[030引形成厚度为约25WI1至约125WI1的玻璃元件，该玻璃元件还包含：
[0309] (a)第一主表面；
[0310] (b)第二主表面;和
[0311] (C)从玻璃元件的第一主表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区，该区 由玻璃元件的第一主表面处至少约100M化的压缩应力限定，
[0312] 其中玻璃元件的特征在于：
[0313] (a)当玻璃元件经过200000次通过平行板方法弯折至1mm至20mm的目标弯折半径 的循环时，没有损坏；
[0314] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0315] 按照第屯十一方面，提供一种制造堆叠组件的方法，该方法包括步骤：
[0316] 形成第一玻璃元件，该第一玻璃元件具有第一主表面、从玻璃元件的第一主表面 延伸至玻璃元件中第一深度的压缩应力区和最后深度，其中由在玻璃元件的第一主表面处 至少约lOOMPa的压缩应力来限定该压缩应力区，
[0317] 其中玻璃元件的特征在于：
[0318] (a)当玻璃元件在约25°C和约50%相对湿度下在约1mm至约20mm的弯折半径下保 持至少约60分钟时，没有损坏；
[0319] (b)当用具有1.5mm直径的碳化鹤球加载玻璃元件的第一主表面时，超过约1.化奸 的抗穿刺性。
[0320] 按照第屯十二方面，提供第66-71方面中任一项的方法，其中形成第一玻璃层的步 骤包括选自下组的形成工艺:烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制和浮法，并且形成工艺还设置为 形成玻璃层至最终厚度。
[0321] 按照第屯十=方面，提供第66-71方面中任一项的方法，其中形成第一玻璃层的步 骤包括选自下组的形成工艺:烙合、狭缝拉制、漉社、再拉制和浮法，W及从玻璃层去除材料 W达到最终厚度的材料去除工艺。
[0322] 按照第屯十四方面，提供第66-73方面中任一项的方法，其中玻璃层包含不含碱金 属或含碱金属的侣娃酸盐、棚娃酸盐、棚侣娃酸盐或娃酸盐玻璃组合物。
[0323] 按照第屯十五方面，提供第66-74方面中任一项的方法，其中形成从玻璃层的第一 主表面延伸至玻璃层中第一深度的压缩应力区的步骤包括：
[0324] 提供包含原子半径大于玻璃层中含有的多个可离子交换的金属离子的原子半径 的多个离子交换金属离子的强化浴;并且
[0325] 在强化浴中浸没玻璃层，W用强化浴中的多个离子交换金属离子的一部分与玻璃 层中的多个可离子交换的金属离子的一部分交换，W形成从第一主表面延伸至玻璃层中第 一深度的压缩应力区。
[0326] 按照第屯十六方面，提供第75方面的方法，其中浸没步骤包括将玻璃层浸没在约 400°C至约450°C的强化浴中持续约15分钟至约180分钟。
[0327] 按照第屯十屯方面，提供第66-76方面中任一项的方法，还包括W下步骤：
[0328] 在形成压缩应力区的步骤之后，在第一主表面处从玻璃层的最终厚度去除约Iwn 至约如m。
[0329] 按照第屯十八方面，提供第75或76方面的方法，还包括W下步骤：
[0330] 在形成压缩应力区的步骤之后，在第一主表面处从玻璃层的最终厚度去除约Iwn 至约如m，其中在浸没玻璃层的步骤之后进行去除步骤。
[0331] 按照第屯十九方面，提供第66-78方面中任一项的方法，其中压缩应力是约eOOMPa 至1000M化。
[0332] 按照第八十方面，提供第66-79方面中任一项的方法，玻璃元件具有超过或等于細 的铅笔硬度。
[0333] 按照第八十一方面，提供第66-80方面中任一项的制品，玻璃元件包含多个层。
[0334] 按照第八十二方面，提供第81方面的方法，其中多个层各自具有相同的构造。
[0335] 按照第八十=方面，提供第66-82方面中任一项的方法，当玻璃元件的第一主表面 加载具有200WI1直径的平底的不诱钢销时，玻璃元件具有超过约1.化奸的抗穿刺性。
[0336] 按照第八十四方面，提供第66-83方面中任一项的方法，当玻璃元件的第一主表面 加载具有1.0mm直径的碳化鹤球时，玻璃元件具有超过约1.化奸的抗穿刺性。
[0337] 按照第八十五方面，提供第66-84方面中任一项的方法，当玻璃元件的第一主表面 加载具有0.5mm直径的碳化鹤球时，玻璃元件具有超过约Ik奸的抗穿刺性。
[0338] 按照第八十六方面，提供第66-85方面中任一项的方法，其中当玻璃元件的第一主 表面受到来自维氏压痕计的Ik奸负荷时，在第一主表面中引入《100微米的瑕疵。
[0339] 按照第八十屯方面，提供第85方面的方法，其中当玻璃元件的第一主表面受到来 自维氏压痕计的化奸负荷时，在第一主表面中引入《100微米的瑕疵。
[0340] 按照第八十八方面，提供第66-87方面中任一项的方法，其中玻璃元件的维氏硬度 为 550 至650k 奸/mm2。
[0%1]按照第八十九方面，提供第66-88方面中任一项的方法，其中在与加载10奸负荷的 立方角金刚石压痕计接触之后，玻璃元件具有超过800M化的保留B10弯折强度。
[0342]按照第九十方面，提供第66-89方面中任一项的方法，包括F/w《0.76N/mm，其中F 是将玻璃元件置于目标弯折半径的闭合力，并且W是与玻璃弯折所围绕的轴平行方向上的 玻璃元件的尺寸。
【主权项】
1. 一种玻璃制品，其包括： 厚度为约25μηι至约125μηι的玻璃元件，所述玻璃元件还包含： (a) 第一主表面； (b) 第二主表面;和 (c) 从所述玻璃元件的第一主表面延伸到所述玻璃元件中第一深度的压缩应力区，所 述区由所述玻璃元件的第一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定， 其中所述玻璃元件的特征在于： (a) 当所述玻璃元件经过200000次通过平行板方法弯折至1mm至20mm的目标弯折半径 的循环时，没有损坏； (b) 当用具有1.5mm直径的碳化妈球加载所述玻璃元件的第一主表面时，超过约1.5kgf 的抗穿刺性。2. 如权利要求1所述的制品，所述玻璃元件包括(c)超过或等于8H的铅笔硬度。3. 如权利要求1或2所述的制品，所述玻璃元件包含多个层。4. 如权利要求1-3中任一项所述的制品，其特征在于，当所述玻璃元件的第一主表面受 到来自维氏压痕计的lkgf负荷时，在所述第一主表面中引入<100微米的瑕疵。5. 如权利要求1-4中任一项所述的制品，其特征在于，所述玻璃元件的维氏硬度为550 至650kgf/mm2。6. 如权利要求1 -5中任一项所述的制品，其特征在于，在与加载1 Ogf负荷的立方角金刚 石压痕计接触之后，所述玻璃元件具有超过SOOMPa的保留B10弯折强度。7. 如权利要求1-6中任一项所述的制品，包括F/w彡0.76N/mm，其中F是将所述玻璃元件 置于目标弯折半径的闭合力，并且w是所述玻璃元件在与玻璃弯折所围绕的轴平行方向上 的尺寸。8. 如权利要求1 _7中任一项所述的制品，其特征在于，所述玻璃元件的厚度为约50μηι至 约 100μL?ο9. 如权利要求1-8中任一项所述的制品，其特征在于，所述玻璃元件的第一主表面处的 压缩应力是约600MPa至1 OOOMPa。10. 如权利要求1-9中任一项所述的制品，其特征在于，第一深度自所述玻璃元件的第 一主表面起，设置为所述玻璃元件厚度的约三分之一或更小。11. 如权利要求1-10中任一项所述的制品，其特征在于，还包括： 置于所述玻璃元件的第一主表面上具有低摩擦系数的第二层。12. 如权利要求1-11中任一项所述的制品，其特征在于，所述压缩应力区在所述玻璃元 件的第一主表面处包括5μπι或更小的最大瑕疵尺寸。13. 如权利要求1-12中任一项所述的制品，其特征在于，所述压缩应力区包含多个可离 子交换的金属离子和多个经离子交换的金属离子，所述经离子交换的金属离子的原子半径 大于所述可离子交换的金属离子的原子半径。14. 如权利要求1-13中任一项所述的制品，其特征在于，所述玻璃元件还包含边缘，以 及从所述边缘延伸到所述玻璃元件中边缘深度的边缘压缩应力区，所述边缘压缩应力区由 所述边缘处至少约lOOMPa的压缩应力限定。15. -种可折叠电子装置，所述装置包含： 具有可折叠特征的电子装置， 其中所述可折叠特征包括权利要求1-14中任一项所述的堆叠组件。16. -种制造堆叠组件的方法，所述方法包括以下步骤： 形成厚度为约25μηι至约125μηι的玻璃元件，所述玻璃元件还包含： (a) 第一主表面； (b) 第二主表面;和 (c) 从所述玻璃元件的第一主表面延伸到所述玻璃元件中第一深度的压缩应力区，所 述区由所述玻璃元件的第一主表面处至少约lOOMPa的压缩应力限定， 其中所述玻璃元件的特征在于： (a) 当所述玻璃元件经过200000次通过平行板方法弯折至1mm至20mm的目标弯折半径 的循环时，没有损坏； (b) 当用具有1.5mm直径的碳化妈球加载所述玻璃元件的第一主表面时，超过约1.5kgf 的抗穿刺性。17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述形成第一玻璃层的步骤包括选自下组 的形成工艺:熔合、狭缝拉制、辊乳、再拉制和浮法，所述形成工艺还设置为形成所述玻璃层 至最终厚度。18. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述形成第一玻璃层的步骤包括选自下组 的形成工艺:熔合、狭缝拉制、辊乳、再拉制和浮法，还包括从所述玻璃层去除材料以达到最 终厚度的材料去除工艺。19. 如权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述形成从所述玻璃层的第 一主表面延伸至所述玻璃层中第一深度的压缩应力区的步骤包括： 提供包含多个离子交换金属离子的强化浴，所述离子交换金属离子的原子半径大于所 述玻璃层中含有的多个可离子交换的金属离子的原子半径;并且 在所述强化浴中浸没所述玻璃层，以用所述强化浴中的多个离子交换金属离子的一部 分与所述玻璃层中的多个可离子交换的金属离子的一部分交换，以形成从所述第一主表面 延伸至所述玻璃层中第一深度的压缩应力区。20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述浸没步骤包括将所述玻璃层浸没在约 400 °C至约450 °C的强化浴中持续约15分钟至约180分钟。21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤： 在所述形成压缩应力区的步骤之后，在所述第一主表面处从所述玻璃层的最终厚度去 除约lMi至约5μπι，其中在浸没玻璃层的步骤之后进行去除步骤。22. 如权利要求16-21中任一项所述的方法，其特征在于，压缩应力是约600MPa至 1000MPa〇23. 如权利要求16-22中任一项所述的方法，所述玻璃元件具有超过或等于8H的铅笔硬 度。24. 如权利要求16-23中任一项所述的方法，所述玻璃元件包含多个层。25. 如权利要求16-24中任一项所述的方法，其特征在于，当所述玻璃元件的第一主表 面受到来自维氏压痕计的lkgf负荷时，在所述第一主表面中引入<100微米的瑕疵。26. 如权利要求16-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃元件的维氏硬度为 550至650kgf/mm2。27. 如权利要求16-26中任一项所述的方法，其特征在于，在与加载10gf负荷的立方角 金刚石压痕计接触之后，所述玻璃元件具有超过SOOMPa的保留B10弯折强度。28. 如权利要求16-27中任一项所述的方法，包括F/w彡0.76N/mm，其中F是将所述玻璃 元件置于目标弯折半径的闭合力，并且w是所述玻璃元件在与玻璃弯折所围绕的轴平行方 向上的尺寸。
【文档编号】G06F1/16GK106061913SQ201580002001
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】T·常, P·W·储, P·J·西摩, A·J·埃利森, T·M·格罗斯, 胡广立, N·J·史密斯, B·R·梵蒂, N·文卡塔拉曼
【申请人】康宁股份有限公司