具有低弯曲曲率的柔性玻璃制品及其制造方法与流程

文档序号:14664288发布日期:2018-06-12 18:48阅读:235来源:国知局
具有低弯曲曲率的柔性玻璃制品及其制造方法与流程

本申请要求于2016年12月2日提交的第10-2016-0163702号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请出于所有目的通过引用并入本文,如同在本文中全面阐述一样。

技术领域

本发明总体上涉及柔性玻璃制品,更具体地,涉及具有低弯曲曲率的柔性玻璃制品及其制造方法。



背景技术:

最近对玻璃制品是柔性的需求增加,以在要求玻璃是柔性且可弯曲的各种应用中使用。例如,用于移动电话、平板电脑和其它便携式电子设备的柔性显示装置包括必须是在不破裂的情况下可弯曲或可折叠的柔性玻璃。然而,传统认为玻璃本质上是刚性的,并因此已考虑使用可替代材料来代替玻璃。例如,已经考虑并研究了由聚合物制成的柔性膜,以在柔性显示装置中作为玻璃的替代物来使用。柔性膜确实提供了必要的柔性,但是不满足这种应用所必要的耐久性、耐刮擦性、耐化学性和光学特性。

化学强化玻璃板也被考虑用作柔性玻璃,但是化学强化玻璃板展现出大于20mm的相对大的弯曲半径。例如,当使用被化学强化以具有增加的表面压缩的玻璃时,为了使化学强化玻璃具有1mm的弯曲半径,玻璃的厚度将必须为约5μm,并且具有3mm的弯曲半径,玻璃的厚度将必须为约40μm。

然而,由于缺乏均匀性,所以使用玻璃蚀刻将玻璃板的厚度减小到小于25μm实际上是不可能的,玻璃蚀刻通常用于将玻璃的厚度从400μm和700μm之间减小到小于100μm。

在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解,并因此其可包含不形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

根据本发明的原理构造的柔性玻璃制品及其制造方法通过提供超低的弯曲曲率同时仍保持薄的轮廓和其它有利的玻璃特性,避免了常规玻璃制品的问题和/或缺点中的一个或多个。

附加方面将在下面的详细描述中阐述并且将部分地通过本公开而显而易见,或者可通过实践本发明构思而习得。

根据示例性实施方式,柔性玻璃制品可包括:玻璃元件,具有约25μm至约100μm的第一厚度并且包括彼此相对的第一表面和第二表面以及压缩应力区域,压缩应力区域从玻璃元件的第一表面延伸到玻璃元件中的第一深度,压缩应力区域在玻璃元件的第一表面处具有至少约300MPa的压缩应力;以及涂层,形成在玻璃元件的第二表面上,涂层具有第二厚度,第二厚度基本上等于或大于第一厚度的三倍,其中,柔性玻璃制品的特征可在于:当玻璃元件以朝向弯曲的内侧布置的第一表面弯曲并在约25℃下且约50%的相对湿度下以约1mm至约10mm的弯曲半径保持至少60分钟时,不存在断裂。

包括在柔性玻璃制品中的涂层可具有等于或小于10GPa的弹性模量。

柔性玻璃制品的特征还可在于:当玻璃元件被弯曲超过大约200,000次循环时,不存在断裂。

第二厚度可等于或小于300μm。

涂层可包含聚合物。

聚合物可包括选自由聚酯丙烯酸酯和聚酰亚胺构成的集群的至少一种材料。

柔性玻璃制品的特征还可在于:耐冲击性抵抗来自具有约5.8g的重量和约0.7mm的尖端直径的笔约3cm的高度的下落。

柔性玻璃制品的特征还可在于:在柔性玻璃制品暴露于波长基本上在约280和约360nm之间的紫外光下约72小时后,黄色指数的变化等于或小于约2%。

玻璃元件的压缩应力区域的压缩应力可基本上为约300MPa至约1000MPa。

第一深度可为至少约1μm。

柔性玻璃制品可具有基本上等于或小于约1.0%的百分比雾度。

涂层可直接形成在玻璃元件的第二表面上。

柔性显示装置可包括以上柔性玻璃制品。

柔性玻璃制品可并入移动电话、平板电脑、膝上型电脑、手表或其它便携式电子设备中。

根据示例性实施方式,制造柔性玻璃制品的方法可包括以下步骤:制备具有第一厚度并具有第一表面和第二表面的玻璃元件;化学强化玻璃元件以形成从玻璃元件的第一表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区域,压缩应力区域在玻璃元件的第一表面处具有至少约300MPa的压缩应力;以及在玻璃元件的第二表面上形成涂层,其中涂层具有基本上等于或大于第一厚度的三倍的第二厚度,其中,柔性玻璃制品的特征在于:当玻璃元件以朝向弯曲的内侧布置的第一表面弯曲并在约25℃下且约50%的相对湿度下以约1mm至约10mm的弯曲半径保持至少60分钟时,不存在断裂。

形成涂层的步骤可包括:在玻璃元件的第二表面上施涂涂层溶液;在涂层溶液上施加软模具;通过将玻璃元件暴露于紫外线辐射来固化涂层溶液以形成涂层;以及移除软模具。

形成涂层的步骤还可包括:在移除软模具之后将涂层暴露于紫外线辐射。

涂层溶液可包含选自由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酸纤维素(TAC)、聚醚砜(PES)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、有机聚合物(ORGA)、聚碳酸酯(PC)、纤维增强塑料(FRP)、聚氨酯、聚酯、聚芳酰胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚酰亚胺构成的集群中的至少一种。

化学强化玻璃元件的步骤可包括:通过Na-K离子交换反应用钾离子(K+)交换玻璃元件中的钠离子(Na+)。

化学强化玻璃元件的步骤还可包括:将玻璃元件浸没在硝酸钾(KNO3)浴中。

根据示例性实施方式,调节经受弯曲应力的玻璃制品的有效弯曲半径以将玻璃制品从约2.5mm至10mm的自然弯曲半径折叠至约1mm至5mm的改变的弯曲半径的方法可包括以下步骤:提供具有彼此相对的第一表面和第二表面和在约25μm至约100μm范围内的第一厚度的玻璃元件;化学强化玻璃元件以形成从玻璃元件的第一表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区域;以及在玻璃元件的第二表面上一体地形成涂层,其中涂层具有基本上等于或大于第一厚度的三倍的第二厚度。

形成涂层的步骤可包括:在玻璃元件的第二表面上施涂涂层溶液;在涂层溶液上施加软模具;通过将玻璃元件暴露于紫外线辐射以固化涂层溶液来形成涂层;以及移除软模具。

化学强化玻璃元件的步骤可包括:将玻璃元件浸没在硝酸钾(KNO3)浴中;以及通过Na-K离子交换反应用钾离子(K+)交换玻璃元件中的钠离子(Na+)。

化学强化玻璃元件的步骤可包括:将压缩应力区域形成为在玻璃元件的第一表面处具有至少约300MPa的压缩应力。

玻璃制品的特征可在于,当玻璃元件以朝向弯曲的内侧布置的第一表面弯曲并在约25℃下且约50%的相对湿度下以约1mm至约10mm的弯曲半径保持至少60分钟时,不存在断裂。

玻璃制品的中性轴线响应于涂层的第二厚度中的增加而朝向涂层移动,其中,当玻璃制品弯曲时,玻璃制品的中性轴线具有零拉伸。

前面的一般描述和下面的详细描述均为示例性和解释性的,并且旨在提供对所要求保护的主题的进一步解释。

附图说明

包括附图以提供对本发明构思的进一步理解并且这些附图并入本说明书并构成本说明书的一部分,附图示出了本发明构思的示例性实施方式并且与描述一同用于解释本发明构思的原理。

图1是根据本发明的原理构造的柔性玻璃制品的示例性实施方式的示意性侧视图。

图2A是示出玻璃制品的裂纹速率的三种不同速度的曲线图。

图2B是示出常规玻璃制品的弯曲的示意性侧视图。

图3是示出根据示例性实施方式的柔性玻璃制品的弯曲的示意性侧视图。

图4A是示出根据本发明的原理的柔性玻璃制品的中性轴线的变型的示意性剖视图。

图4B是示出根据示例性实施方式的柔性玻璃制品的改变的中性轴线的示意性剖视图。

图5是示出根据本发明的原理的制造玻璃制品的示例性方法的流程图。

图6是示出与传统的化学强化玻璃相比的、根据示例性实施方式的玻璃厚度与最小弯曲半径之间的关系的曲线图。

图7A、图7B和图7C是示出根据示例性实施方式的制造柔性玻璃制品的示例性方法的示意性侧视图。

具体实施方式

在下面的描述中,为了解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对各种示例性实施方式的透彻理解。然而,显而易见的是,各种示例性实施方式可在没有这些具体细节的情况下或者用一个或多个等同布置实践。在其它示例中,公知的结构和装置以框图形式示出以避免不必要地混淆各种示例性实施方式。

在附图中,为了清楚和描述的目的,层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸可被夸大。此外,相同的附图标记表示相同的元件。

当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时,该元件或层可直接在另一元件或层上、连接到或耦接到另一元件或层,或者可存在中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接”在另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。为了这种公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z构成的集群中的至少一个”可被解释为仅X、仅Y、仅Z或X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合,例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。在整个说明书中,相同的附图标记指示相同的元件。如本文所使用的,措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。

尽管措辞第一、第二等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些措辞限制。这些措辞用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个元件、部件、区域、层和/或部分区分开。因此,在不背离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分可被称为第二元件、部件、区域、层和/部分。

空间相对措辞诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”等可在本文中出于描述性目的而使用,并由此描述如图中所示的一个元件或特征与另外元件或特征的关系。除了图中描绘的取向之外,空间相对措辞还旨在涵盖设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如,如果图中的设备被翻转,则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将被取向为在其它元件或特征“上方”。因此,示例性措辞“下方”可包含上方和下方的取向这两者。此外,设备可以其它方式取向(例如,旋转90度或在其它取向),并由此,本文中使用的空间相对描述词被相应地解释。

本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的,而不旨在限制。除非上下文另有明确说明,否则如本文所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。此外,当措辞“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(include)”和/或“包括(including)”在本说明书中使用时指示所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集群的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集群的存在或添加。

本文中参照作为理想化的示例性实施方式和/或中间结构的示意性图示的剖视图对各种示例性实施方式进行描述。由此,由例如制造技术和/或公差的结果所导致的图示的形状的变化是可预期的。因此,本文中所公开的示例性实施方式不应被解释为受限于特定所示的区域形状,而是包括例如由制造导致的形状上的偏差。因此,图中所示的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出装置的区域的实际形状,并且不旨在限制。

除非另有定义,否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属的技术领域的普通技术人员之一通常理解的含义相同的含义。除非在本文中明确地这样定义,否则术语诸如常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与它们在相关技术领域的背景中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的含义来解释。

图1是根据本发明的原理构造的柔性玻璃制品10的示例性实施方式的示意性侧视图。参照图1,柔性玻璃制品10包括玻璃元件100和涂层200。玻璃元件100可为柔性玻璃,并且涂层200可设置为控制玻璃元件100和柔性玻璃制品10的特性。涂层200可包括具有适于用作窗的光学特性的聚合物,并且可形成在玻璃元件100上。例如,涂层200可包括聚酯丙烯酸酯和聚酰亚胺中的至少一种。与常规玻璃不同,由于将在本文中讨论的原因,涂层比玻璃本身更厚。

玻璃元件100在静态弯曲状态或动态弯曲状态的条件下遵循脆性材料的断裂力学。与其它脆性材料相似地,相比于对拉伸应力,玻璃对压缩应力展现出更大的断裂韧性,并且当拉伸应力施加到玻璃时通常发生损坏。下面是玻璃在应力下损坏的两种情况的描述。

第一种是直接来自于应力施加的损坏。当应力强度因子(KI)大于断裂韧性(KIC)时,玻璃将响应于应力的施加而从以非常高的速度传播的裂纹开始断裂,其中应力强度因子(KI)代表施加到嵌入玻璃内的缺陷的应力,断裂韧性(KIC)对于玻璃可处于0.65MPa·m0.5与0.82MPa·m0.5之间。这种损坏根据下式(1)发生:

其中KI是应力强度因子,Y是缺陷的几何因子,σ是施加的应力,以及a代表缺陷的尺寸。

另一方面,玻璃在静态应力下的疲劳断裂以不同方式发生。在静态应力下,嵌入玻璃中的缺陷的尺寸根据环境因素(例如相对湿度)缓慢地生长,导致裂纹的传播和玻璃的损坏。缺陷尺寸生长的速度与应力强度因子和相对湿度成比例。

图2A是示出玻璃制品的裂纹速率的三种不同速度的曲线图。参照图2A,裂纹响应于区域I中的应力强度因子和相对湿度而缓慢地生长,从而导致疲劳断裂,并且裂纹响应于排除了环境因素的区域III中的应力强度而快速地生长,从而导致玻璃的断裂或破裂。区域I中的疲劳断裂可通过缓慢的裂纹生长速率来量化,裂纹生长速率是由下式(2)表示的区域I中的曲线的斜率。

v=v0(KI/KIc)n 式(2)

其中v是裂纹速率,v0是初始裂纹速率,以及n是缓慢的裂纹生长速率。

决定裂纹是否可能生长的最重要因素是与图2A的曲线图的区域0对应的阈值应力强度因子(Kth),其可处于0.2至0.27MPa·m0.5之间。当应力强度因子KI基本上等于或小于阈值应力强度因子Kth时,裂纹不生长,并因此,玻璃在应力的静态施加下不损坏。换句话说,当处于弯曲状态的玻璃具有基本上等于或小于阈值应力强度因子Kth的应力强度因子KI时,可减少或防止玻璃中的缓慢裂纹生长。

根据式(1)和式(2),可采用以下两种不同的方案来减少或防止处于弯曲状态中的玻璃在静态和/或动态应力下的损坏:1)无缺陷加工,以减小在玻璃的切割、切角和处理期间生成的嵌入玻璃中的缺陷的尺寸;以及2)在断裂或破损和/或疲劳断裂可能不会因玻璃的弯曲而发生的条件下保持应力强度。

图2B是示出常规玻璃制品300的弯曲的示意性侧视图。当玻璃元件被弯曲时,如图2B中所示,玻璃元件变形为抛物线形状,并且根据下式(3),所施加的拉伸应力在抛物线形状的顶点处最大。

其中σ是拉伸应力,E是杨氏模量,t是玻璃的厚度,υ是泊松率,以及D是2点弯曲(2PB)板310之间的距离。

图3是示出根据示例性实施方式的柔性玻璃制品10的弯曲的示意性侧视图。玻璃元件100可通过Na-K离子交换反应、用钾离子(K+)交换玻璃元件中的钠离子(Na+)来进行化学强化。通过交换具有比钠离子(Na+)的尺寸相对较大尺寸的钾离子(K+),表面压缩应力可在玻璃元件的表面中增加。压缩应力区域可指的是玻璃元件中具有增加的压缩应力的表面区域。

在压缩应力区域中形成的增加的压缩应力可根据下式(4)减小在抛物线形状的顶点处施加的实际拉伸应力,并因此,式(1)可重写为式(5):

σactual=σa-CSflaw 式(4)

其中,σactual是实际拉伸应力,σa是施加的应力,并且CSflaw是施加在缺陷处的压缩应力。

首先,对在没有涂层200的情况下使用的化学强化玻璃的示例进行描述。为了使化学强化玻璃具有50μm的厚度和69.3GPa的杨氏模量以具有3mm的弯曲半径(R3),考虑到300μm的模块层厚度,化学强化玻璃需要弯曲直到2PB板310之间的距离为5.4mm。根据式(3),施加的拉伸应力可为776MPa。如果玻璃被化学强化以具有850MPa的表面压缩应力,10μm的压缩应力区域的深度(DOL),则为了防止断裂或破损和/或疲劳断裂,缺陷的尺寸必须保持在约17nm与1.7μm之间。然而,使用常规的化学缺陷修复方法来控制1μm以下的缺陷尺寸实际上是不可能的。

参照图1和图3,根据示例性实施方式的玻璃制品10包括形成在玻璃元件100上的涂层200。涂层200可具有约10μm与约300μm之间的厚度。随后对用于制备和施加涂层200的示例性工艺进行讨论。

图4A是示出根据本发明的原理的柔性玻璃制品10的中性轴线NA的变型的示意性剖视图。中性轴线NA是指玻璃制品中在玻璃制品弯曲时具有零拉伸的轴线。图4B是示出根据示例性实施方式的柔性玻璃制品10的改变的中性轴线的示意性剖视图。

参照图4A,响应于涂层200的厚度和杨氏模量,玻璃制品10的中性轴线NA被改变为朝向涂层200移动。相应地,当玻璃元件100以朝向弯曲的内侧布置的第一表面弯曲时,可减小玻璃元件100中施加有拉伸应力的区域,并且可进一步减小有效弯曲半径。

参照图4B,玻璃制品10的改变的中性轴线可根据下式(6)计算:

其中是玻璃制品10的改变的中性轴线,wi是玻璃元件100的中性轴线,tc是涂层200的厚度,tg是玻璃元件100的厚度,b是玻璃制品10的宽度,Ec是涂层200的杨氏模量,以及Eg是玻璃元件100的杨氏模量。

根据式(6),具有2GPa和5GPa的杨氏模量以及处于约10μm与约300μm之间的厚度的示例性涂层200形成在具有约20μm与约40μm之间的厚度的玻璃元件100上。由于涂层200的厚度与有效厚度成反比,所以弯曲半径可随着涂层200的厚度增加而减小。下表1示出了基于涂层200的厚度和玻璃元件100的厚度的玻璃制品10的有效厚度:

<表1>基于涂层200的厚度的玻璃制品10的有效厚度相应地,下表2示出了使玻璃制品10的有效厚度为约5μm所必要的涂层200的厚度:

<表2>为了使玻璃制品10的有效厚度为约5μm的涂层200的必要厚度以及玻璃制品10的相应有效厚度

特别地,具有厚度为30μm的玻璃元件100和杨氏模量为5GPa且厚度为155μm的涂层200的玻璃制品10在弯曲时可具有4.88μm的有效厚度。因此,玻璃制品10可具有与具有5μm厚度的玻璃相同的弯曲特性,其中具有5μm厚度的玻璃可具有1mm的弯曲半径,并因此,玻璃制品10可具有1mm的有效弯曲半径(R1)。

参照图4A和图4B,为了将中性轴线NA从玻璃元件100的中性轴线wi改变为玻璃制品10的改变的中性轴线涂层200在没有中间粘合剂的情况下直接形成在玻璃元件100上。根据示例性实施方式,涂层200可与玻璃元件100一体地形成。

例如,直接在玻璃元件100上形成涂层200可以包括以下步骤:

首先,虽然图4A和图4B示出了玻璃制品10包括仅一层涂层200,但示例性实施方式不必限于此。玻璃制品10可包括形成在玻璃元件100上的一种或多种不同类型的多层的涂层。涂层200中的每个可包括具有适于用作窗的光学特性的聚合物,并且可形成在玻璃元件100上。例如,多层的涂层中的每个可包括聚酯丙烯酸酯和聚酰亚胺中的至少一种,并且可在多层中的每个中包括不同的材料。

图5是示出根据本发明的原理的制造玻璃制品的示例性方法的流程图。首先,在步骤510中,制备具有第一厚度并具有第一表面和第二表面的玻璃元件。

在步骤520中,可化学强化玻璃元件以形成从玻璃元件的第一表面延伸到玻璃元件中的第一深度的压缩应力区域,其中压缩应力区域优选地在玻璃元件的第一表面处具有至少约300MPa的压缩应力。各种方法可用于化学强化玻璃元件。例如,可通过Na-K离子交换反应用钾离子(K+)交换玻璃元件中的钠离子(Na+)来化学强化玻璃元件。通过交换与钠离子(Na+)相比具有相对较大尺寸的钾离子(K+),表面压缩应力可在玻璃元件的表面中增加。例如,Na-K离子交换反应可通过将玻璃元件浸没在氮化钾(KNO3)浴中来进行。

在化学强化玻璃元件之后,在步骤530中,可在玻璃元件的第二表面上形成涂层,其中涂层优选具有基本上等于或大于第一厚度的三倍的第二厚度。可使用各种方法将涂层直接形成在玻璃元件上。例如,直接在玻璃元件上形成涂层可包括:在玻璃元件的第二表面上施涂涂层溶液;在涂层溶液上施加软模具;通过将玻璃元件暴露于紫外线辐射固化涂层溶液来形成涂层;以及移除软模具。涂层200成为玻璃制品10的一部分,并因此涂层200具有相对高的透光率和耐热性。此外,材料可通过紫外线辐射固化,但是材料不应被紫外线辐射转变为黄色,并且在固化时不应具有雾度。

例如,涂层溶液可包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酸纤维素(TAC)、聚醚砜(PES)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、有机聚合物(ORGA)、聚碳酸酯(PC)、纤维增强塑料(FRP)、聚氨酯、聚酯、聚芳酰胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚酰亚胺中的至少一种。

此外,涂层可在移除软模具之后再次暴露于紫外线辐射以进一步固化涂层200。

参照图5,形成仅一层涂层,但示例性实施方式不限于此。如上所述,可在玻璃元件上形成多层的涂层。形成涂层的方法可重复以形成多层的涂层。涂层200中的每个可包括具有适于用作窗的光学特性的聚合物,并且可形成在玻璃元件100上。例如,多层的涂层中的每个可包括聚酯丙烯酸酯和聚酰亚胺中的至少一种,并且可在多层中的每个中包括不同的材料。

图6是示出与传统的化学强化玻璃相比、根据示例性实施方式的玻璃厚度与最小弯曲半径之间的关系的曲线图。

参照图6,为了单独使用具有增加的表面压缩应力的化学强化玻璃来形成具有1mm的弯曲半径的R1玻璃制品,各个化学强化玻璃需要具有5μm的厚度。甚至为了形成具有3mm的弯曲半径的R3玻璃窗,各个化学强化玻璃需要具有40μm的厚度。然而,由于缺乏均匀性,所以使用玻璃蚀刻将玻璃板的厚度减小到小于25μm实际上是不可能的,所述玻璃蚀刻通常用于将玻璃的厚度从400μm和700μm之间减小到小于100μm。

另一方面,包括具有较大厚度的玻璃元件100的根据示例性实施方式的玻璃制品10可具有相对小的弯曲半径。下表3是根据示例性实施方式的、基于涂层200的厚度和杨氏模量计算的包括具有约25μm的厚度的玻璃元件100的玻璃制品10的有效厚度。

<表3>玻璃制品10的有效厚度

根据表3,玻璃制品10的中性轴线可移动到涂层200中,并因此,当玻璃制品10以玻璃制品10的朝向弯曲的内侧布置的第一表面弯曲时,0拉伸应力可施加到玻璃制品10。例如,为了将玻璃制品10的中性轴线移动到涂层200中,具有约1GPa的杨氏模量的涂层200可具有为玻璃元件100的厚度的至少8.4倍的厚度(=210/25),并且具有约10GPa的杨氏模量的涂层200可具有为玻璃元件100的厚度的至少2.8倍的厚度(=70/25)。更具体地,具有约6GPa的相对大的杨氏模量的、包括聚酰亚胺的涂层200可具有为玻璃元件100的厚度的3.6倍的厚度。

因此,涂层200可具有为玻璃元件100的厚度的至少3倍的厚度。下表4示出了比较(a)单独使用的常规化学强化玻璃元件与(b)根据示例性实施方式的玻璃制品的各种试验结果。常规化学强化玻璃元件和包括在玻璃制品10中的化学强化玻璃元件100都具有30μm的厚度、以及具有约600MPa的压缩强度和约6μm的深度(DOL)的压缩应力区域。根据示例性实施方式的玻璃制品可包括具有240μm的厚度和约2.0GPa的杨氏模量的涂层200。

<表4>比较(a)单独使用的常规化学强化玻璃元件与(b)根据

示例性实施方式的玻璃制品的各种试验结果

根据试验结果,单个玻璃元件未通过第一次弯曲处的1mm弯曲试验。另一方面,根据示例性实施方式的玻璃制品通过了600分钟的200K动态弯曲试验和静态弯曲试验。单个玻璃元件和根据示例性实施例的玻璃制品都具有基本上相同的光学特性。

耐冲击试验可通过将笔落到试验对象上来进行。试验对象可使用具有50μm的厚度和约1MPa的杨氏模量的压敏粘合剂附接到基膜。基膜可附接到钢板。基膜可包括具有50μm的厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。在试验中使用的笔是ORANGETM FINE笔,其具有0.7mm的尖端直径和5.8g的重量。下落试验通过在试验对象通过试验之后将下落高度增加1cm直到试验对象损坏为止来执行。根据试验结果,单个玻璃元件在1cm下落处断裂,并且根据示例性实施方式的玻璃制品在3cm下落处断裂。

图7A、图7B和图7C是示出根据示例性实施方式的柔性玻璃制品的示例性实施方式的示意性侧视图。

参照图7A,玻璃制品20可包括玻璃元件100和涂层202。玻璃制品20的玻璃元件100和涂层202可由与图1、图3、图4A和图4B中所示的玻璃制品10的玻璃元件100和涂层200的材料基本相同的材料形成。涂层202的下表面可具有图案。形成在涂层202的下表面上的图案可通过使相应的图案包括在软模具中来形成,其中软模具在形成涂层的步骤期间施加到涂层溶液上。

参照图7B,玻璃制品30可包括玻璃元件102和涂层204。玻璃制品30的玻璃元件102和涂层204可由与图1、图3、图4A和图4B中所示的玻璃制品10的玻璃元件100和涂层200的材料基本相同的材料形成。玻璃元件102可通过使减薄图案包括在玻璃元件102的第二表面中而部分地变薄。涂层204可形成为填充玻璃元件102的减薄图案。涂层204的下表面可为平坦的。

参照图7C,玻璃制品40可包括玻璃元件102和涂层206。玻璃制品40的玻璃元件102和涂层206可由与图1、图3、图4A和图4B中所示的玻璃制品10的玻璃元件100和涂层200的材料基本相同的材料形成。玻璃元件102可与图7B的玻璃制品30的玻璃元件102基本上相同。涂层206可形成为填充玻璃元件102的减薄图案。涂层206的下表面可为平坦的。涂层206也可具有与玻璃元件102的减薄图案对应的减薄图案。形成在涂层206的下表面上的减薄图案可通过使相应的图案包括在软模具中来形成,其中软模具在形成涂层的期间施加到涂层溶液上。

虽然已在本文中描述了某些示例性实施方式和实施例,但是其它实施方式和变型将通过本描述而显而易见。因此,本发明构思不限于这些实施方式,而是限于随附的权利要求书的较宽的范围以及各种显而易见的变型和等同布置。

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