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可折叠设备、带材及其制造方法与流程

2022-06-16 13:02:42 来源:中国专利 TAG:

可折叠设备、带材及其制造方法
1.相关申请的交叉参考
2.本技术根据35u.s.c.
§
119要求2019年10月14日提交的系列号为62/914720的美国临时申请和2019年8月29日提交的系列号为62/893306的美国临时申请的优先权权益,它们各自的内容作为本文的基础并通过引用全文纳入本文中。
技术领域
3.本公开一般地涉及可折叠设备、可折叠带材及其制造方法,更具体地,涉及包括可折叠基材并且所述可折叠基材包括压缩应力区的可折叠设备和带材,以及制造可折叠设备和带材的方法。


背景技术:

4.玻璃基基材(例如带材)普遍用于例如显示装置,例如,液晶显示器(lcd)、电泳显示器(epd)、有机发光二极管显示器(oled)、等离子体显示器面板(pdp)等。
5.期望开发可折叠形式的显示器以及安装在可折叠显示器上的可折叠的保护盖板。可折叠显示器和盖板应具有优良的抗冲击性和抗刺穿性。同时,可折叠显示器和盖板应具有小的最小弯曲半径[例如,约10毫米(mm)或更小]。然而,最小弯曲半径小的塑料显示器和盖板往往具有差的抗冲击性和/或抗刺穿性。
[0006]
另外,传统观点表明,最小弯曲半径小的超薄玻璃基片材[例如,厚度小于或等于约75微米(μm或micron)]往往具有差的抗冲击性和/或抗刺穿性。再者,具有优异抗冲击性和/或抗刺穿性的较厚的玻璃基片材(例如,大于125微米)往往具有相对较大的最小弯曲半径(例如,大于或等于约30毫米)。结果,需要开发用于可折叠设备的具有低的最小弯曲半径和优异的抗冲击和抗刺穿性的可折叠基材。
[0007]
另外,最小弯曲半径小的强化(例如,化学强化、热强化)带材(例如,玻璃基带材、陶瓷基带材)往往具有差的抗冲击性和/或抗刺穿性。而且,具有优异抗冲击性和/或抗刺穿性的未强化带材往往具有相对较大的最小弯曲半径(例如,大于或等于约30毫米)。因此,需要开发用于可折叠设备的具有低的最小弯曲半径和优异的抗冲击和抗刺穿性的带材。


技术实现要素:

[0008]
本文阐述了可折叠设备及制造可折叠设备的方法,所述可折叠设备包括可折叠基材或带材,所述带材包括玻璃基基材和/或陶瓷基基材。可折叠基材和带材可提供小的有效最小弯曲半径,与此同时,提供优异的抗冲击性和抗刺穿性,以及低能量断裂。本公开的设备可包括第一部分和第二部分并且具有基材厚度。基材厚度可以足够地大[例如,约80微米(micron或μm)至约2毫米],以提供优异的抗冲击性和优异的抗刺穿性。
[0009]
本公开的设备可包括将第一部分附接于第二部分的中心部分。特别地,本公开的实施方式可提供包括中心拉伸应力区的中心部分,所述中心拉伸应力区可位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。在一些实施方式中,中心拉伸应力区的最大拉伸应
力可大于第一部分中的第一拉伸应力区的最大拉伸应力和/或第二部分中的第二拉伸应力区的最大拉伸应力。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分可以是基本未强化的(例如,无应力,未经化学强化的,未经热强化的),并且基本上不具有拉伸应力区或者具有小量值的最大拉伸应力。提供的中心最大拉伸应力大于第一拉伸应力区(如果提供)的第一最大拉伸应力,和/或第二拉伸应力区(如果提供)的第二最大拉伸应力,由此可使得第一部分和/或第二部分中因冲击导致的断裂为低能量断裂,同时提供优异的折叠性能。在一些实施方式中,低能量断裂可以是中心部分的厚度减小的结果,对于给定的最大拉伸应力,厚度减小的中心部分比更厚的玻璃部分储存更少的能量。在一些实施方式中,低能量断裂可以是远离经历弯曲的中心部分的第一部分和/或第二部分的断裂的结果,其中,第一部分和/或第二部分包含比中心部分低的最大拉伸应力。提供的中心最大拉伸应力大于第一拉伸应力区(如果提供)的第一最大拉伸应力,和/或第二拉伸应力区(如果提供)的第二最大拉伸应力,由此可在第一部分和/或第二部分中提供优异的抗冲击性和/或抗断裂性,这通过优异的笔落性能来指示。
[0010]
本公开的设备可包括将第一部分附接于第二部分的中心部分。中心部分可包括比基材厚度小的中心厚度。中心厚度可足够地小(例如,约10微米至约125微米),可在可折叠设备的弯曲区域中,并且可提供低的有效弯曲半径(例如,小于或等于约10mm,或者小于或等于约9mm,或者小于或等于约8mm,或者小于或等于约7mm,或者小于或等于约6mm,或者小于或等于约5mm,或者小于或等于约4mm,或者小于或等于约3mm,小于或等于约2mm,约1mm)。如由图14所呈现的笔落测试的惊奇结果所指示的,包含小于或等于约50μm的厚度的玻璃基基材提供了优异的笔落性能,而约50μm至约80μm的厚度提供了差的笔落性能。进一步地,在一些实施方式中,提供与可折叠基材的压缩应力区相关的基本均匀的压缩深度可通过避免使用遮蔽或其他非均匀离子交换方法而简化制品的制造。
[0011]
根据本公开实施方式所述的带材包括中心部分,该中心部分包括延伸到第一中心压缩深度的第一中心压缩应力区,以及延伸到第二压缩深度的第二中心压缩应力区,该带材能够实现小的最小弯曲半径(例如,小于或等于约10毫米),这是因为压缩应力区(例如,来自化学强化的)可抵消弯曲诱导的拉伸力。进一步地,提供在带材厚度的约10%至约30%范围内的第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度能够实现小的最小弯曲半径。类似地,包括大于或等于约10%的第一中心层深度和/或第二中心层深度的中心部分能够实现小的最小弯曲半径。提供具有压缩应力区、压缩深度和/或层深度的中心区域的第一边缘部分和/或中心区域的第二边缘部分可通过减少因为弯曲诱导的应力导致的损坏(例如,断裂和/或开裂)而能够进一步实现小的最小弯曲半径。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力可以基本上等于第二中心压缩应力区的最大压缩应力,这可提供具有低翘曲(例如,小于或等于约2nm,小于或等于约1nm)的带材。在一些实施方式中,提供包含的宽度是最小弯曲半径的约5倍(例如,约5mm至约55mm的宽度)的中心部分,能够减少(例如避免)处于或接近最小弯曲半径时的带材沿着弯曲长度的应力集中和损伤,从而能够实现小的最小弯曲半径。同时,第一部分和/或第二部分能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分在第一主表面和/或第二主表面处可包含小于或等于约0.3纳米的表面粗糙度。第一部分和/或第二部分中的表面的光滑性(例如,低的表面粗糙度)可最大程度地减少表面中的缺陷,这可降低带材损坏(例如,断裂和/或开裂)的
发生率。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分可包括距离第一主表面和/或第二主表面的层深度,该层深度在带材的带材厚度的0%至约5%的范围内。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分在第一主表面和/或第二主表面处可包含无应力区域。在第一部分和/或第二部分的表面处缺少明显的化学强化和/或压缩应力可最大程度地减少表面中的缺陷的发生,这可降低带材损坏(例如,断裂和/或开裂)的发生率。当带材是包含粘合剂(例如,光学透明粘合剂)的可折叠设备的部分时,粘合剂的折射率与带材的折射率的匹配(例如,相差在约0.1以内)可最大程度地减少可折叠设备中的光学畸变。
[0012]
以下描述了本公开的一些示例性实施方式,同时应理解各个实施方式的任何特征可以单独使用或彼此组合使用。
[0013]
实施方式1:一种带材,其包括带材厚度,所述带材厚度被限定在第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面之间。所述带材包括第一部分,该第一部分包括在第一主表面处的第一无应力区域和在第二主表面处的第二无应力区域。所述带材包括第二部分,该第二部分包括在第一主表面处的第三无应力区域和在第二主表面处的第四无应力区域。所述带材还包括中心部分,所述中心部分包括第一中心压缩应力区和第二中心压缩应力区,所述第一中心压缩应力区从第一主表面延伸到第一中心压缩深度,所述第二中心压缩应力区从第二主表面延伸到第二中心压缩深度。中心部分在带材长度的方向上位于第一部分与第二部分之间。
[0014]
实施方式2:一种带材,其包括带材厚度,所述带材厚度被限定在第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面之间。所述带材包括第一部分,该第一部分包括第一层深度和第二层深度,所述第一层深度距离第一主表面为从0%至约5%的带材厚度,所述第二层深度距离第二主表面为从0%至约5%的带材厚度。所述带材包括第二部分,该第二部分包括第三层深度和第四层深度,所述第三层深度距离第一主表面为从0%至约5%的带材厚度,所述第四层深度距离第二主表面为从0%至约5%的带材厚度。所述带材包括中心部分,该中心部分包括第一中心层深度,该第一中心层深度距离第一主表面约10%或更大的带材厚度。中心部分包括第一中心压缩应力区,其从第一主表面延伸到第一中心压缩深度。中心部分包括第二中心层深度,其距离第二主表面约10%或更大的带材厚度,中心部分包括第二中心压缩应力区,其从第二主表面延伸到第二中心压缩深度。中心部分在带材长度的方向上位于第一部分与第二部分之间。
[0015]
实施方式3:实施方式1-2中任一者的带材,其中,第一中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。
[0016]
实施方式4:实施方式1-3中任一者的带材,其中,第二中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。
[0017]
实施方式5:所述带材包括带材厚度,所述带材厚度被限定在第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面之间。所述带材包括第一部分,该第一部分包括小于或等于约0.3纳米的第一主表面的第一表面粗糙度。第一部分包括小于或等于约0.3纳米的第二主表面的第二表面粗糙度。所述带材包括第二部分,该第二部分在第一主表面处包括小于或等于约0.3纳米的第三表面粗糙度。第二部分包括小于或等于约0.3纳米的第二主表面的第四表面粗糙度。所述带材包括中心部分,所述中心部分包括第一中心压缩应力区,其从第一主表面延伸到第一中心压缩深度。中心部分包括第二中心压缩应力区,其从第二主表面延伸
到第二中心压缩深度。第一中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。第二中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。中心部分在带材长度的方向上位于第一部分与第二部分之间。
[0018]
实施试6:实施方式1-5中任一者的带材,其还包括宽度,所述宽度被限定在带材的第一边缘和与第一边缘相对的带材的第二边缘之间。第一边缘在第一主表面与第二主表面之间延伸。第二边缘在第一主表面与第二主表面之间延伸。第一中心压缩应力区和第二中心压缩应力区各自从第一边缘延伸到第二边缘。
[0019]
实施方式7:实施方式2-4中任一者的带材,其还包括第一拉伸应力区,该第一拉伸应力区位于第一压缩应力区与第二压缩应力区之间。第一拉伸应力区包括第一最大拉伸应力。所述带材还包括第二拉伸应力区,该第二拉伸应力区位于第三压缩应力区与第四压缩应力区之间。第二拉伸应力区包括第二最大拉伸应力。所述带材还包括中心拉伸应力区,该中心拉伸应力区位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。中心拉伸应力区包括中心最大拉伸应力。中心最大拉伸应力大于第一最大拉伸应力。中心最大拉伸应力大于第二最大拉伸应力。
[0020]
实施方式8:实施方式1-6中任一者的带材,其还包括中心拉伸应力区,该中心拉伸应力区位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。中心拉伸应力包括中心最大拉伸应力,其在约10兆帕斯卡至约375兆帕斯卡的范围内。
[0021]
实施方式9:实施方式1-8中任一者的带材,其中,所述带材包括小于10毫米的最小弯曲半径。
[0022]
实施方式10:实施方式9的带材,其中,最小弯曲半径为5毫米。
[0023]
实施方式11:实施方式9的带材,其中,最小弯曲半径为3毫米。
[0024]
实施方式12:实施方式9-11中任一者的带材,其中,在带材长度方向上的中心部分的长度是最小弯曲半径的约5倍或更大。
[0025]
实施方式13:实施方式1-11中任一者的带材,其中,在带材长度方向上的中心部分的长度在约5毫米至约55毫米的范围内。
[0026]
实施方式14:实施方式1-13中任一者的带材,其中,带材的长度在约20毫米至约500毫米的范围内。
[0027]
实施方式15:实施方式1-14中任一者的带材,其中,带材厚度在约25微米至约150微米的范围内。
[0028]
实施方式16:实施方式1-15中任一者的带材,其中,带材相对于第一主表面所限定的第一平面表现出约10纳米至约2微米的翘曲。
[0029]
如实施方式17:实施方式16的带材,其中,翘曲在约100纳米至约1微米的范围内。
[0030]
实施方式18:实施方式1-17中任一者的带材,其中,第一中心压缩应力区和第二中心压缩应力区富含钠和/或钾。
[0031]
实施方式19:实施方式1-18中任一者的带材,其中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力在约10兆帕斯卡至约1,500兆帕斯卡的范围内。第二中心压缩应力区的最大压缩应力在约10兆帕斯卡至约1,500兆帕斯卡的范围内。
[0032]
实施方式20:实施方式19的带材,其中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力基本上等于第二中心压缩应力区的最大压缩应力。
[0033]
实施方式21:实施方式1-20中任一者的带材,其中,所述带材包括玻璃基材料。
[0034]
实施方式22:实施方式1-20中任一者的带材,其中,所述带材包括陶瓷基基材。
[0035]
实施方式23:一种可折叠设备,其包括实施方式1-22中任一者的带材。所述可折叠设备包括光学透明粘合剂。所述可折叠设备包括离型衬垫。光学透明粘合剂位于带材与离型衬垫之间。
[0036]
实施方式24:一种可折叠设备,其包括实施方式1-22中任一者的带材。所述可折叠设备包括光学透明粘合剂。所述可折叠设备包括显示装置。光学透明粘合剂位于带材与显示装置之间。
[0037]
实施方式25:一种消费电子产品,其包括壳体,所述壳体包括前表面、后表面和侧表面。所述消费电子产品包括至少部分位于所述壳体内的电学部件,所述电学部件包括控制器、存储器和显示器,所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近。消费电子产品包括设置在显示器上方的盖板基材。所述壳体的一部分或者所述盖板基材中的至少一者包括实施方式1-24中任一者的可折叠设备。
[0038]
实施方式26:一种可折叠基材,其可围绕沿可折叠基材的宽度方向延伸的轴线折叠。所述可折叠基材还包括基材厚度,所述基材厚度被限定在第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面之间。可折叠基材还包括第一部分,该第一部分包括基材厚度以及第一拉伸应力区,该第一拉伸应力区包括第一最大拉伸应力。可折叠基材还包括第二部分,该第二部分包括基材厚度以及第二拉伸应力区,该第二拉伸应力区包括第二最大拉伸应力。可折叠基材还包括中心部分,该中心部分包括与第二主表面相对的第一中心表面区域,以及中心拉伸区,该中心拉伸区包括中心最大拉伸应力。中心部分在可折叠基材的长度方向上位于第一部分与第二部分之间,所述长度方向垂直于可折叠基材的宽度方向。中心部分包括限定在第一中心表面区域与第二主表面之间的中心厚度。中心厚度小于基材厚度。第一最大拉伸应力小于中心最大拉伸应力。第二最大拉伸应力小于第三最大拉伸应力。
[0039]
实施方式27:实施方式26的可折叠基材,其中,第一最大拉伸应力小于或等于约100兆帕斯卡(mpa)。第二最大拉伸应力小于或等于约100mpa。中心最大拉伸应力在约125mpa至约375mpa的范围内。
[0040]
实施方式28:实施方式26-27中任一者的可折叠基材,其中,第一最大拉伸应力在约10兆帕斯卡(mpa)至约100mpa的范围内。第二最大拉伸应力在约10mpa至约100mpa的范围内。
[0041]
实施方式29:实施方式26-28中任一者的可折叠基材,其中,基材厚度在约100微米至约2毫米的范围内。
[0042]
实施方式30:实施方式29的可折叠基材,其中,基材厚度在约125微米至约200微米的范围内。
[0043]
实施方式31:实施方式26-30中任一者的可折叠基材,其中,中心厚度在约25微米至约80微米的范围内。
[0044]
实施方式32:实施方式31的可折叠基材,其中,中心厚度在约25微米至约50微米的范围内。
[0045]
实施方式33:实施方式26-32中任一者的可折叠基材,其中,中心厚度是基材厚度的约0.5%至约13%。
[0046]
实施方式34:实施方式26-33中任一者的可折叠基材,其中,可折叠基材包括在约1毫米至约10毫米范围内的有效最小弯曲半径。
[0047]
实施方式35:实施方式34的可折叠基材,其中,可折叠基材实现了10毫米的有效弯曲半径。
[0048]
实施方式36:实施方式35的可折叠基材,其中,可折叠基材实现了5毫米的有效弯曲半径。
[0049]
实施方式37:实施方式344-36中任一者的可折叠基材,其中,中心部分的宽度在有效最小弯曲半径的约2.8倍至有效最小弯曲半径的约6倍的范围内。
[0050]
实施方式38:实施方式26-36中任一者的可折叠基材,其中,中心部分的宽度在约2.8毫米至约40毫米的范围内。
[0051]
实施方式39:实施方式26-38中任一者的可折叠基材,其中,第一部分还包括在第一主表面处的第一压缩应力区以及在第二主表面处的第二压缩应力区。第一拉伸应力区位于第一压缩应力区与第二压缩应力区之间。进一步地,第二部分包括在第一主表面处的第三压缩应力区和在第二主表面处的第四压缩应力区。第二拉伸应力区位于第三压缩应力区与第四压缩应力区之间。进一步地,中心部分包括在第一中心表面区域处的第一中心压缩应力区和在第二主表面处的第二中心压缩应力区。第三拉伸应力区位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。
[0052]
实施方式40:实施方式39的可折叠基材,其中,第一压缩应力区的第一压缩深度是基材厚度的约1%至约10%。第二压缩应力区的第二压缩深度是基材厚度的约1%至约10%。
[0053]
实施方式41:实施方式39-40中任一者的可折叠基材,其中,第三压缩应力区的第三压缩深度是基材厚度的约1%至约10%。第四压缩应力区的第四压缩深度是基材厚度的约1%至约10%。
[0054]
实施方式42:实施方式39-41中任一者的可折叠基材,其中,第一中心压缩应力区的第一中心压缩深度是中心厚度的约10%至约30%。第二中心压缩应力区的第二中心压缩深度是中心厚度的约10%至约30%。
[0055]
实施方式43:实施方式42的可折叠基材,其中,第一压缩深度基本上等于第一中心压缩深度,第三压缩深度基本上等于第一中心压缩深度。
[0056]
实施方式44:实施方式42-43中任一者的可折叠基材,其中,第二压缩深度基本上等于第二中心压缩深度,第四压缩深度基本上等于第二中心压缩深度。
[0057]
实施方式45:实施方式39-44中任一者的可折叠基材,其中,第一压缩应力区包括大于或等于约700兆帕斯卡的第一最大压缩应力。第二压缩应力区包括第二最大压缩应力。第三压缩应力区包括大于或等于约700兆帕斯卡的第三最大压缩应力。第四压缩应力区包括第四最大压缩应力。第一中心压缩应力区包括大于或等于约700兆帕斯卡的第一中心最大压缩应力。第二中心压缩应力区包括第二中心最大压缩应力。
[0058]
实施方式46:实施方式45的可折叠基材,其中,第二最大压缩应力大于或等于约700兆帕斯卡。第四最大压缩应力大于或等于约700兆帕斯卡。第二中心最大压缩应力大于或等于约700兆帕斯卡。
[0059]
实施方式47:实施方式26-46中任一者的可折叠基材,其中,可折叠基材是玻璃基
材料。
[0060]
实施方式48:实施方式26-46中任一者的可折叠基材,其中,可折叠基材是陶瓷基材料。
[0061]
实施方式49:一种可折叠设备,其包括实施方式26-48中任一者的可折叠基材,其中,被限定在中心部分的第一中心表面区域与第一主表面所限定的第一平面之间的凹陷填充有粘合剂。
[0062]
实施方式50:实施方式49的可折叠设备,其中,可折叠基材的折射率与粘合剂的折射率之间的差的大小为约0.1或更小。
[0063]
实施方式51:实施方式49-50中任一者的可折叠设备,其中,粘合剂包括第一接触表面,所述第一接触表面接触第一中心表面区域。
[0064]
实施方式52:实施方式51的可折叠设备,其中,粘合剂的第一接触表面接触第一主表面。
[0065]
实施方式53:实施方式51-52中任一者的可折叠设备,其还包括附接于粘合剂的第二接触表面的显示装置。
[0066]
实施方式54:实施方式51-52中任一者的可折叠设备,其还包括附接于粘合剂的第二接触表面的离型衬垫。
[0067]
实施方式55:一种消费电子产品,其包括壳体,所述壳体包括前表面、后表面和侧表面。所述消费电子产品包括至少部分位于所述壳体内的电学部件,所述电学部件包括控制器、存储器和显示器,所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近。消费电子产品包括设置在显示器上方的盖板基材。所述壳体的一部分或者所述盖板基材中的至少一者包括实施方式26-48中任一者的可折叠基材。
[0068]
实施方式56:一种加工带材的方法,所述方法包括掩蔽带材的第一部分,所述第一部分包括带材的第一主表面的第一表面区域和带材的第一主表面的第二表面区域。所述方法包括掩蔽带材的第二部分,所述第二部分包括第一主表面的第三表面区域和第二主表面的第四表面区域。所述方法包括:对带材的中心部分进行化学强化,以实现第一中心压缩应力区和第二中心压缩应力区,所述第一中心压缩应力区从第一主表面的中心部分延伸到第一中心压缩深度,所述第二中心压缩应力区从第二主表面的中心部分延伸到第二中心压缩深度。所述带材的中心部分位于第一部分与第二部分之间。
[0069]
实施方式57:实施方式56的方法,其中,化学强化包括:将带材浸没在包含钠和/或钾的浴中。
[0070]
实施方式58:实施方式56-57中任一者的方法,其还包括:在化学强化后对第一部分和第二部分中的每一者进行去掩蔽。
[0071]
实施方式59:实施方式56的方法,其中,化学强化包括:在第一主表面的中心部分上放置盐溶液。化学强化包括:在第二主表面的中心部分上放置盐溶液。化学强化包括:在约300℃至约500℃的温度下加热带材约15分钟至约12小时的时间。
[0072]
实施方式60:实施方式59的方法,其中,在加热带材之前,对第一部分和第二部分中的每一者进行去掩蔽。
[0073]
实施方式61:实施方式59-60中任一者的方法,其中,盐溶液包括有机粘结剂。
[0074]
实施方式62:实施方式59-61中任一者的方法,其中,盐溶液包括硝酸钾和磷酸钾。
[0075]
实施方式63:实施方式56-62中任一者的方法,其中,掩蔽第一部分和掩蔽第二部分各自包括:放置二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氮化铝、氮氧化硅、氧化镁和/或氧化锆中的一种或多种。
[0076]
实施方式64:实施方式56-63中任一者的方法,其中,第一中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。
[0077]
实施方式65:实施方式56-64中任一者的方法,其中,第二中心压缩深度是带材厚度的约10%至约30%。
[0078]
实施方式66:实施方式56-65中任一者的方法,其中,第一中心压缩应力区和第二中心压缩应力区富含钠和/或钾。
[0079]
实施方式67:实施方式56-66中任一者的方法,其中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力在约10兆帕斯卡至约1,500兆帕斯卡的范围内。第二中心压缩应力区的最大压缩应力在约10兆帕斯卡至约1,500兆帕斯卡的范围内。
[0080]
实施方式68:实施方式67的方法,其中,第一压缩应力区的最大压缩应力基本上等于第二压缩应力区的最大压缩应力。
[0081]
实施方式69:实施方式56-68中任一者的方法,其中,在带材长度方向上的带材中心部分的长度在约5毫米至约55毫米的范围内。
[0082]
实施方式70:实施方式56-69中任一者的方法,其中,所述带材包括玻璃基材料。
[0083]
实施方式71:实施方式56-69中任一者的方法,其中,所述带材包括陶瓷基材料。
附图说明
[0084]
参照附图阅读下文的具体实施方式,可以更好地理解本公开的实施方式的上述特征和优点以及其他特征和优点,其中:
[0085]
图1是根据一些实施方式所述的处于平坦构造的一种示例性可折叠设备的示意图;
[0086]
图2-3是根据一些实施方式所述的可折叠设备沿着图1的线2-2的截面图;
[0087]
图4是根据一些实施方式所述的处于平坦构造的一种示例性带材的俯视平面图;
[0088]
图5是根据一些实施方式所述的带材沿着图4的线5-5的侧视图;
[0089]
图6-7是包括图4-5的带材的示例性可折叠设备的截面图;
[0090]
图8是根据一些实施方式所述的处于折叠构造的图3的示例性可折叠设备的示意图;
[0091]
图9是根据一些实施方式所述的处于折叠构造的示例性可折叠设备沿着图8的线9-9的截面图;
[0092]
图10是根据一些实施方式所述的处于折叠构造的图4-5的示例性可折叠设备的示意图;
[0093]
图11是根据一些实施方式所述的处于折叠构造的示例性可折叠设备沿着图10的线11-11的截面图;
[0094]
图12是用于测量失效模式的冲击设备的截面图;
[0095]
图13是根据一些实施方式所述的处于折叠构造的另一个示例性可折叠设备沿着图8的线9-9的截面图;
[0096]
图14示出了玻璃基基材(例如,带材)的笔落测试的实验结果,该笔落测试显示了在玻璃基基材的主表面上的最大主应力随玻璃基基材厚度的变化;
[0097]
图15是笔落设备的透视示意图;
[0098]
图16-29示意性例示了制造可折叠设备(例如,可折叠基材、带材)的方法中的步骤;
[0099]
图30是根据本公开的实施方式,例示了制造可折叠设备(例如,带材)的示例性方法的流程图;
[0100]
图31是根据一些实施方式所述的一种示例性消费电子装置的平面俯视示意图;并且
[0101]
图32是图31的示例性消费电子装置的透视示意图。
[0102]
在本公开中,附图用于强调某些方面。因此,除非另外明确指明,否则不应认为图中所示的不同区域、部分和基材的相对尺寸与其实际的相对尺寸成比例。
具体实施方式
[0103]
在此将参照附图更完整地描述各实施方式,附图中给出了示例性实施方式。只要可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,权利要求可以包含各个实施方式的许多不同方面,并且不应被理解成受限于本文提出的实施方式。
[0104]
图1-3、9和13例示了根据本公开实施方式所述的包括可折叠基材201的可折叠设备101、301、801和1301的视图,并且图4-7和11例示了根据本公开实施方式所述的包括带材501的可折叠设备401、601和701的视图。除非另外指出,否则一种可折叠设备的实施方式的特征论述可同样适用于本公开的任何实施方式的对应特征。例如,在本公开全文中,相同的零件编号在一些实施方式中可表示所标识的特征彼此相同,并且一个实施方式的标识特征的论述可同样适用于本公开的任何其他实施方式的标识特征,另有指出的除外。
[0105]
图1-3示意性例示了根据本公开实施方式所述的处于未折叠(例如平坦)构造的可折叠设备101和301的示例性实施方式。如图2-3所示,可折叠设备101和301可包括可折叠基材201和粘合剂207[例如,光学透明粘合剂(oca)]。在一些实施方式中,如图2所示,可折叠设备101可包括离型衬垫213。在一些实施方式中,如图3所示,可折叠设备301可包括显示装置303。
[0106]
图4-7示意性例示了根据本公开实施方式所述的处于未折叠构造(例如平坦构造)的可折叠设备401、601和701的示例性实施方式。如图6-7所示,可折叠设备601和701可包括可带材501和粘合剂207[例如,光学透明粘合剂(oca)]。在一些实施方式中,如图6所示,可折叠设备601可包括离型衬垫213。在一些实施方式中,如图7所示,可折叠设备701可包括显示装置303。
[0107]
可折叠基材201和/或1601以及/或者带材501可以包括玻璃基材料和/或陶瓷基材料,以及大于或等于8h,例如大于或等于9h的铅笔硬度。
[0108]
如本文所用的“玻璃基”既包括玻璃也包括玻璃陶瓷,其中,玻璃陶瓷具有一个或多个晶相以及无定形的残余玻璃相。玻璃基材料(例如,玻璃基可折叠基材)可以包括无定形材料(例如玻璃)以及任选的一种或多种结晶材料(例如陶瓷)。无定形材料和玻璃基材料可以是经过强化的。如本文所用,术语“经过强化的”可以指已经经过化学强化的材料,例
如,通过用较大的离子来离子交换基材表面中的较小离子,如下所述。然而,也可利用本领域已知的其他强化方法来形成强化基材,例如热回火,或者利用基材各部分之间的热膨胀系数错配来产生压缩应力区和中心张力区。不含或者含有氧化锂的示例性玻璃基材包括钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃、含碱金属的铝硼硅酸盐玻璃、含碱金属的磷硅酸盐玻璃以及含碱金属的铝磷硅酸盐玻璃。在一个或多个实施方式中,以摩尔百分比(摩尔%)计,玻璃基材料可以包括:约40摩尔%至约80摩尔%的sio2,约10摩尔%至约30摩尔%的al2o3,0摩尔%至约10摩尔%的b2o3,0摩尔%至约5摩尔%的zro2,0摩尔%至约15摩尔%的p2o5,0摩尔%至约2摩尔%的tio2,0摩尔%至约20摩尔%的r2o,以及0摩尔%至约15摩尔%的ro。如本文所用的r2o可以指碱金属氧化物,例如,li2o、na2o、k2o、rb2o和cs2o。如本文所用的ro可以指mgo、cao、sro、bao和zno。在一些实施方式中,玻璃基基材可以任选地进一步包括0摩尔%至约2摩尔%的以下中的各种:na2so4、nacl、naf、nabr、k2so4、kcl、kf、kbr、as2o3、sb2o3、sno2、fe2o3、mno、mno2、mno3、mn2o3、mn3o4、mn2o7。“玻璃陶瓷”包括通过玻璃受控结晶所产生的材料。在一些实施方式中,玻璃陶瓷具有约1%至约99%的结晶度。合适的玻璃陶瓷的实例可以包括li2o-al2o
3-sio2体系(即,las体系)玻璃陶瓷,mgo-al2o
3-sio2体系(即,mas体系)玻璃陶瓷,zno
×
al2o3×
nsio2(即,zas体系)和/或包含主晶相的玻璃陶瓷,所述主晶相包括β-石英固溶体、β-锂辉石、堇青石、透锂长石和/或二硅酸锂。玻璃陶瓷基材可利用化学强化过程进行强化。在一个或多个实施方式中,mas体系的玻璃陶瓷基材可以在li2so4熔融盐中强化,由此可发生2li

对mg
2
的交换。
[0109]
在本公开全文中,“陶瓷基”材料(例如,陶瓷基可折叠基材)既包括陶瓷也包括玻璃陶瓷,其中,玻璃陶瓷具有一个或多个晶相以及无定形的残余玻璃相。陶瓷基材料可以是如本文所述的经过强化的。在一些实施方式中,陶瓷基材料可通过加热玻璃基材料以形成陶瓷(例如,结晶)部分来形成。在另外的实施方式中,陶瓷基材料可以包括一种或多种成核剂,其可促进结晶相的形成。在一些实施方式中,陶瓷基材料可包括一种或多种氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、硼化物和/或硅化物。陶瓷氧化物的示例性实施方式包括氧化锆(zro2),锆石氧化锆(zrsio4),碱金属氧化物(例如,氧化钠(na2o)),碱土金属氧化物(例如,氧化镁(mgo)),二氧化钛(tio2),氧化铪(hf2o),氧化钇(y2o3),铁氧化物,铍氧化物,钒氧化物(vo2),熔凝石英,莫来石(包含氧化铝和二氧化硅的组合的矿物),以及尖晶石(mgal2o4)。陶瓷氮化物的示例性实施方式包括氮化硅(si3n4),氮化铝(aln),氮化镓(gan),氮化铍(be3n2),氮化硼(bn),氮化钨(wn),氮化钒,碱土金属氮化物(例如,氮化镁(mg3n2)),氮化镍和氮化钽。氮氧化物陶瓷的示例性实施方式包括氮氧化硅、氮氧化铝和sialon(例如,氧化铝和氮化硅的组合,并且其可具有下述化学式,例如,si
12-m-n
al
m nonn16-n
、si
6-n
al
nonn8-n
或si
2-n
al
no1 nn2-n
,其中,m、n和得到的下标均是非负整数)。碳化物和含碳陶瓷的示例性实施方式包括碳化硅(sic),碳化钨(wc),铁碳化物,碳化硼(b4c),碱金属碳化物(例如,碳化锂(li4c3)),碱土金属碳化物(例如,碳化镁(mg2c3))和石墨。硼化物的示例性实施方式包括硼化铬(crb2)、硼化钼(mo2b5)、硼化钨(w2b5)、铁硼化物、硼化钛、硼化锆(zrb2)、硼化铪(hfb2)、硼化钒(vb2)、硼化铌(nbb2)和硼化镧(lab6)。硅化物的示例性实施方式包括二硅化钼(mosi2),二硅化钨(wsi2),二硅化钛(tisi2),硅化镍(nisi),碱土金属硅化物(例如,硅化钠(nasi)),碱金属硅化物(例如,硅化镁(mg2si),二硅化铪(hfsi2)和硅化铂(ptsi)。
[0110]
如图2-3所示,可折叠基材201可包括第一主表面203以及与第一主表面203相背的
第二主表面205。如图所示,第一主表面203可沿着第一平面204a延伸。第二主表面205可沿着第二平面204b延伸。在一些实施方式中,如图所示,第二平面204b可平行于第一平面204a。在第一平面204a与第二平面204b之间可限定基材厚度222。基于笔落测试(下文参考图14有所论述)的结果,通过选择大于约80微米(μm)的玻璃基基材厚度,可实现有所增加的抗刺穿性。在一些实施方式中,在基材厚度222大于或等于约100μm,大于或等于约125μm,大于或等于约150μm,大于或等于约200μm,大于或等于约500μm,小于或等于约2毫米(mm),小于或等于约1mm,小于或等于约500μm,或者小于或等于约200μm的情况下,可折叠基材的抗刺穿性可增加。在一些实施方式中,基材厚度222可在下述范围内:约100μm至约2mm,约100μm至约1mm,约100μm至约500μm,约125μm至约500μm,约125μm至约200μm,或者其间的任何范围或子范围。
[0111]
可折叠基材201可包括第一部分221,该第一部分221包括可折叠基材201的第一主表面203的第一表面区域237。如图所示,可折叠基材201的第一部分221还可包括可折叠基材201的第二主表面205的第二表面区域247。在一些实施方式中,第一部分221可包括基本上与基材厚度222相等的厚度。在一些实施方式中,第一部分221的厚度在可折叠基材201的对应长度105(参见图1)和/或可折叠基材201的对应宽度103(参见图1)上可以基本均匀。在本公开全文中,可折叠基材201的宽度103被认为是在可折叠设备的折叠轴线102的方向104上,在可折叠基材的相对边缘之间获得的可折叠基材201的尺寸。另外,在本公开全文中,可折叠基材201的长度105被认为是在垂直于可折叠设备的折叠轴线102的方向106上,在可折叠基材的相对边缘之间获得的可折叠基材201的尺寸。
[0112]
如图2-3进一步所示,可折叠基材201还可包括第二部分223,该第二部分包括可折叠基材201的第一主表面203的第三表面区域239。如图所示,可折叠基材201的第二部分223还可包括可折叠基材201的第二主表面205的第四表面区域249。第二部分223可包括基本上与基材厚度222相等的厚度。在一些实施方式中,第一部分221的厚度可基本上等于第二部分223的厚度。例如,第一部分221的厚度和第二部分223的厚度可基本上等于基材厚度222。在一些实施方式中,第二部分223的厚度在可折叠基材201的对应长度105和/或可折叠基材201的对应宽度103上可以基本均匀。
[0113]
同样如图2-3所示,可折叠基材可包括中心部分225。如图所示,中心部分225可位于可折叠基材201的第一部分221与可折叠基材201的第二部分223之间。在一些实施方式中,中心部分225在可折叠基材201的长度105的方向106上可位于第一部分221与第二部分223之间,所述长度105的方向106垂直于可折叠基材201的折叠轴线102的方向104。中心部分225可包括第一中心表面区域233,该第一中心表面区域233位于第一主表面203的第一表面区域237与第一主表面203的第三表面区域239之间。如图2-3所示,在第一中心表面区域233与第一平面204a之间可限定凹陷234。中心部分225可包括第二主表面205的第二中心表面区域245,该第二中心表面区域245位于第一部分221中的第二主表面205的第二表面区域247与第二部分223中的第二主表面205的第四表面区域249之间。虽然未示出,但是在一些实施方式中,凹陷可以不被完全填充,例如,留下用于电子装置和/或机械装置的空间。
[0114]
如图2-3所示,中心部分225可包括第一中心表面区域233的中心主表面235。在另外的实施方式中,中心主表面235可沿着第三平面204c延伸。在另外的实施方式中,第三平面204c可平行于第一平面204a。在另外的实施方式中,第三平面204c可平行于第二平面
204b。
[0115]
中心部分225可包括限定在第二平面204b与第一中心表面区域233之间的可折叠基材201的中心厚度226。通过提供沿着与第二平面204b平行的第三平面204c延伸的中心部分225的中心主表面235,可在一部分中心部分225上提供均匀的中心厚度226,以在中心厚度226的预定厚度下提供增强的折叠性能。通过防止应力集中,在中心部分225上的均匀的中心厚度226可提高折叠性能,而如果一部分的中心部分225比剩余的中心部分231薄,则会发生应力集中。而且,基于下文参考图14所述的笔落测试的结果,通过选择小于约50微米(μm)或大于约80μm的玻璃基基材的厚度,可实现有所增加的抗刺穿性。在一些实施方式中,中心厚度226可以大于或等于约10μm,大于或等于约25μm,大于或等于约40μm,大于或等于约80μm,小于或等于约220μm,小于或等于约125μm,小于或等于约80μm,小于或等于约60μm,或者小于或等于约50μm。在一些实施方式中,中心厚度226可在下述范围内:约10μm至约220μm,25μm至约220μm,约50μm至约220μm,约80μm至约220μm,约100μm至约220μm,约125μm至约220μm,约150μm至约220μm,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,中心厚度226可大于约80μm,例如,大于或等于约80μm,大于或等于约100μm,大于或等于约125μm,小于或等于约220μm,小于或等于约175μm,或者小于或等于约150μm。在另外的实施方式中,中心厚度226可在下述范围内:约80μm至约220μm,约80μm至约175μm,约100μm至约175μm,约100μm至约150μm,约125μm至约150μm,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,中心厚度226可小于约80μm,例如,在以下范围内:约10μm至约80μm,约25μm至约80μm,约25μm至约60μm,约25μm至约50μm,约40μm至约50μm,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,中心厚度226可小于约50μm,例如,大于或等于约10μm,大于或等于约25μm,大于或等于约30μm,小于或等于约50μm,小于或等于约45μm,或者约40μm。在另外的实施方式中,中心厚度226可在下述范围内:约10μm至约50μm,约10μm至约45μm,约25μm至约45μm,约30μm至约45μm,约30μm至约40μm,或者其间的任何范围或子范围。应理解,在一些实施方式中,沿着与第二平面204b平行的第三平面204c延伸的中心主表面235可以包括有效最小弯曲半径(例如,弯曲长度)的约2.8倍或更大(例如,约3.2倍或更大,约4.4倍或更大,约6倍)的宽度,以在可折叠设备的折叠区域中提供减少的应力集中和损伤。
[0116]
在一些实施方式中,如图2-3所示,中心厚度226可小于基材厚度222。在一些实施方式中,中心厚度226可以是基材厚度222的约0.5%或更大,约1%或更大,约2%或更大,约5%或更大,约13%或更小,约10%或更小,或者约5%或更小。在一些实施方式中,作为基材厚度222的百分比,中心厚度226可以在下述范围内:约0.5%至约13%,约0.5%至约10%,约1%至约10%,约1%至约5%,约2%至约5%,约5%至约13%,约5%至约10%,或者其间的任何范围或子范围。
[0117]
在一些实施方式中,中心部分225可包括第一过渡部分227。如图2-3所示,第一过渡部分227可将第一部分221附接于中心主表面235。在第二平面204b与第一中心表面区域233之间可限定第一过渡部分227的厚度。如图2-3所示,第一过渡部分227的厚度从中心主表面235(例如,从中心厚度226)到第一部分221(例如,到基材厚度222)可连续增加。在一些实施方式中,如图所示,从中心主表面235到第一部分221,第一过渡部分227的厚度可以恒定的比率增加。虽然未示出,但是在一些实施方式中,相比于第一过渡部分227的中部,在中心主表面235与第一过渡部分227相遇的位置,第一过渡部分227的厚度可以更缓慢地增加。
虽然未示出,但是在一些实施方式中,相比于第一过渡部分227的中部,在第一部分221与第一过渡部分227相遇的位置,第一过渡部分227的厚度可以更缓慢地增加。
[0118]
在一些实施方式中,中心部分225可包括第二过渡部分229。如图2-3所示,第二过渡部分229可将第二部分223附接于中心主表面235。在第二平面204b与第一中心表面区域233之间可限定第二过渡部分229的厚度。如图2-3所示,第二过渡部分229的厚度从中心主表面235(例如,从中心厚度226)到第二部分223(例如,到基材厚度222)可连续增加。在一些实施方式中,如图所示,从中心主表面235到第二部分223,第二过渡部分229的厚度可以恒定的速率增加。虽然未示出,但是在一些实施方式中,相比于第二过渡部分229的中部,在中心主表面235与第二过渡部分229相遇的位置,第二过渡部分229的厚度可以更缓慢地增加。虽然未示出,但是在一些实施方式中,相比于第二过渡部分229的中部,在第二部分223与第二过渡部分229相遇的位置,第二过渡部分229的厚度可以更缓慢地增加。
[0119]
在可折叠基材201的长度105的方向106上,在中心主表面235与第一部分221之间可限定第一过渡部分227的宽度230a。在可折叠基材201的长度105的方向106上,在中心主表面235与第二部分223之间可限定第二过渡部分229的宽度230b。基于参考图14的下述笔落测试的结果,通过选择大于约80μm或小于50微米(μm)的玻璃基基材厚度,可实现有所增加的抗刺穿性。在另外的实施方式中,中心厚度226可以大于约80微米(μm)以实现增加的抗刺穿性。小于约50μm的中心厚度与大于约80μm的基材厚度的组合可提供低的有效最小弯曲半径并同时提供优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。在另外的实施方式中,基材厚度222可在大于80μm的范围内,同时中心厚度226可以大于约80μm。在另外的实施方式中,中心厚度226可以小于约50μm以实现增加的抗刺穿性。在另外的实施方式中,基材厚度222可在大于80μm的范围内,同时中心厚度226可以小于约50μm。大于约80μm的中心厚度与大于约80μm的基材厚度的组合可提供低的有效最小弯曲半径并同时提供优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。
[0120]
在一些实施方式中,可减小第一过渡部分227的宽度230a和/或第二过渡部分229的宽度230b(例如,5mm或更小),以使厚度接近65μm(例如,在约50μm至约80μm的范围内)的过渡部分的范围最小化,由此增强可折叠基材的更大区域的抗刺穿性。另外,同时,第一过渡部分227的宽度230a和/或第二过渡部分229的宽度230b可充分地大(例如,大于或等于1mm),以避免原本在第一厚度与中心厚度之间的阶梯式过渡宽度或小的过渡宽度(例如,小于1mm)下可能发生的光学畸变。在一些实施方式中,为了增强可折叠基材的抗刺穿性,同时避免光学畸变,第一过渡部分227的宽度230a和/或第二过渡部分229的宽度230b可以大于或等于约1mm,大于或等于约2mm,大于或等于约3mm,小于或等于约5mm,小于或等于约4mm,或者小于或等于约3mm。在一些实施方式中,第一过渡部分227的宽度230a和/或第二过渡部分229的宽度230b可在下述范围内:约1mm至约5mm,约1mm至约4mm,约1mm至约3mm,约2mm至约5mm,约2mm至约4mm,约2mm至约3mm,约3mm至约5mm,约3mm至约4mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0121]
可折叠基材201的第二主表面205,带材501的第一主表面403,和/或带材501的第二主表面405可包括任选的涂层。在一些实施方式中,如果提供,则涂层可以包括易清洁涂层、低摩擦涂层、疏油涂层、类金刚石涂层、耐刮擦涂层或耐磨损涂层中的一种或多种。耐刮擦涂层可以包括氮氧化物,例如,氮氧化铝或氮氧化硅,并且厚度为约500微米或更大。在这样的实施方式中,耐磨损层可以包括与耐刮擦层相同的材料。在一些实施方式中,低摩擦涂
corporation)制造的darocur 1173],并且硬度为8h或更大。在一些实施方式中,由脂族或芳族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯组成的otp硬涂层可以作为独立的层来形成,这通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)基材上旋涂该层,固化氨基甲酸酯丙烯酸酯,并且从pet基材移除氨基甲酸酯丙烯酸酯层来形成。otp硬涂层的厚度可以在1μm至150μm的范围内,包括子范围。例如,otp硬涂层厚度可以在下述范围内:10μm至140μm、20μm至130μm、30μm至120μm、40μm至110μm、50μm至100μm、60μm至90μm、70μm、80μm、2μm至140μm、4μm至130μm、6μm至120μm、8μm至110μm、10μm至100μm、10μm至90μm、10μm、80μm、10μm、70μm、10μm、60μm、10μm、50μm,或者在这些数值中的任何两个数值作为端点的范围内。在一些实施方式中,otp硬涂层可以是单个整体层。在一些实施方式中,otp硬涂层可以是厚度在80μm至120μm的范围内(包括子范围)的无机-有机杂化聚合物材料层或者有机聚合物材料层。例如,包含无机-有机杂化聚合物材料或有机聚合物材料的otp硬涂层的厚度可以为80μm至110μm、90μm至100μm,或者在以这些数值中的任何两个数值作为端点的范围内。在一些实施方式中,otp硬涂层可以是厚度在10μm至60μm范围内(包括子范围)的脂族或芳族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯材料层。例如,包含脂族或芳族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯材料的otp硬涂层的厚度可以是10μm至55μm,10μm至50μm,10μm至45μm,10μm至40μm,10μm至35μm,10μm至30μm,10μm至25μm,10μm至20μm,或者在这些数值中的任何两个数值作为端点的任何范围内。
[0123]
可折叠设备可具有可以被描述成低能量失效或高能量失效的失效模式。可使用图12所示的冲击设备1201来测量可折叠设备的失效模式。冲击设备1201类似于图9和11(下文有所描述)中的平行板设备。然而,是在可折叠基材201或带材501上没有设置粘合剂207(例如光学透明粘合剂)、离型衬垫213和/或显示装置303的情况下,在冲击设备1201中测试可折叠基材201或带材501。例如,如图12所示,在可折叠基材201的上方未设置粘合剂、离型衬垫和/或显示装置的情况下测试可折叠基材201。如图12所示,将可折叠基材201的第一主表面203附接于平行板903、905。以5mm/秒的速率一起移动平行板903、905直到实现目标平行板距离1211。目标平行板距离1211是可折叠基材201的有效最小弯曲半径的两倍或者4mm中的更大者。接着,碳化钨尖锐接触式探针在第二主表面205的冲击位置1215处冲击可折叠基材201,所述冲击位置1215与可折叠基材201的中心部分225的第一主表面203的最外周相距预定距离1213。预定距离1213为30mm。如本文中所使用的,如果在断裂期间,颗粒以大于或等于1米/秒(m/s)的平均速度从可折叠基材射出,并且断裂导致不止2个裂纹分支,则断裂是高能量的。如本文中所使用的,如果断裂导致小于或等于2个裂纹分支,并且/或者在断裂期间没有造成颗粒以大于或等于1m/s的平均速度从可折叠基材射出,则断裂是低能量的。射出的颗粒的平均速度可以通过从尖锐接触式探针接触冲击位置1215到之后的5,000微秒,捕捉可折基材201的高速视频来测量。
[0124]
提供具有低能量失效(例如,低断裂能,低能量断裂)的可折叠基材可避免失效时颗粒的平均速度超过1m/s。在一些实施方式中,低能量断裂可以是中心部分的厚度减小的结果,对于给定的最大拉伸应力,厚度减小的中心部分比更厚的玻璃部分(例如,玻璃基部分)储存更少的能量。在一些实施方式中,低能量断裂可以是远离经历弯曲的中心部分的第一部分和/或第二部分的断裂的结果,其中,第一部分和/或第二部分包含比中心部分低的最大拉伸应力。
[0125]
在一些实施方式中,可折叠基材201和/或带材501的一个或多个部分可以包括压
缩应力区。在一些实施方式中,压缩应力区可以通过化学强化来建立。化学强化可以包括离子交换过程,在离子交换强化过程中,表面层中的离子被具有相同价态或氧化态的更大的离子替换(或与之交换)。下文将论述化学强化的方法。不希望囿于理论,对可折叠基材201进行化学强化能够实现小的(例如,小于约10mm或更小)弯曲半径,这是因为来自化学强化的压缩应力可抵消在可折叠基材最外表面(例如,图2中的第一主表面203,图2中的第二主表面205)和/或带材的最外表面(例如图5中的第一主表面403,图5中的第二主表面405)上的弯曲诱导的拉伸应力。压缩应力区可以延伸到可折叠基材201的一部分中,延伸一定的深度,该深度称为压缩深度。如本文所用,压缩深度意为本文所述的经过化学强化的基材中的应力从压缩应力变为拉伸应力处的深度。取决于离子交换处理和被测量的制品厚度,压缩深度可以通过表面应力计或散射光偏光镜(scalp,其中,本文报告的值使用爱沙尼亚glasstress公司制造的scalp-5进行)来测量。如果基材中的应力是通过将钾离子交换到基材中产生的,则使用例如fsm-6000[日本orihara industrial co.,ltd.(折原实业有限公司)]测量压缩深度。除非另有规定,否则通过表面应力计(fsm),使用商购仪器,例如orihara公司制造的fsm-6000,来测量压缩应力(包括表面cs)。表面应力测量依赖于应力光学系数(soc)的精确测量,其与玻璃的双折射相关。除非另有规定,否则根据题为“standard test method for measurement of glass stress-optical coefficient”(《测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法》)的astm标准c770-16中所述的方案c(玻璃盘方法)来测量soc,所述文献通过引用全文结合入本文。如果应力是通过将钠离子交换到基材或带材中产生的,并且被测量的制品厚度超过约75μm,则使用scalp来测量压缩深度和中心张力(ct)。如果基材中的应力是通过将钾离子和钠离子二者交换到基材或带材中产生的,并且被测量的制品厚度超过约75μm,则通过scalp来测量压缩深度和ct。不希望囿于理论,钠的交换深度可以指示压缩深度,而钾离子的交换深度可以指示压缩应力大小的改变(但是不指示应力从压缩应力变到拉伸应力)。折射近场(rnf;rnf方法见述于标题为“systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample(测量玻璃样品的分布特征的系统和方法)”的第8,854,623号美国专利,其通过全文引用纳入本文)方法也可以用于获得应力分布的图形表示。当使用rnf方法来得到应力分布的图形表示时,在rnf方法中使用由scalp提供的最大中心张力值。对通过rnf得到的应力分布的图形表示进行力平衡并标定至scalp测量所提供的最大中心张力值。如本文中所使用的,“层深度”(dol)意为交换到基材或带材中的离子(例如,钠、钾)的深度。在本公开中,当不能通过scalp直接测量中心张力时(如当被测量的制品薄于约75μm时),最大中心张力可通过最大压缩应力与压缩深度的乘积除以基材厚度与两倍的压缩深度之间的差来近似,其中,压缩应力和压缩深度通过fsm来测量。
[0126]
在一些实施方式中,第一部分221可以包括在第一表面区域203处的第一压缩应力区,该第一压缩应力区可从第一主表面203延伸到第一压缩深度。在另外的实施方式中,第一压缩应力区可包括第一表面区域237,并且第一压缩应力区从第一表面区域237延伸到第一压缩深度。在一些实施方式中,第一部分221可以包括在第二主表面205处的第二压缩应力区,该第二压缩应力区可从第二主表面205延伸到第二压缩深度。在另外的实施方式中,第二压缩应力区可包括第二表面区域247,并且第二压缩应力区从第二表面区域247延伸到第二压缩深度。在一些实施方式中,作为基材厚度222的百分比,第一压缩深度和/或第二压
缩深度可以大于或等于约1%,大于或等于约2%,大于或等于约5%,小于或等于约10%,小于或等于约8%,或者小于或等于约5%。在一些实施方式中,作为基材厚度222的百分比,第一压缩深度和/或第二压缩深度可以在下述范围内:约1%至约10%,约1%至约8%,约1%至约5%,约2%至约10%,约2%至约8%,约2%至约5%,约5%至约10%,约5%至约8%,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第一压缩深度可以基本上等于第二压缩深度。在一些实施方式中,第一压缩深度和/或第二压缩深度可以大于或等于约1μm,大于或等于约5μm,大于或等于约10μm,小于或等于约20μm,小于或等于约15μm,或者小于或等于约10μm。在一些实施方式中,第一压缩深度和/或第二压缩深度可以在下述范围内:约1μm至约20μm,约1μm至约15μm,约1μm至约10μm,约5μm至约10μm,约5μm至约20μm,约10μm至约20μm,约10μm至约15μm,约15μm至约20μm,或者其间的任何范围或子范围。提供包含第一压缩深度和/或第二压缩深度的第一部分,并且该第一压缩深度和/或第二压缩深度在基材厚度的约1%至约10%范围内,这能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,同时提供低能量断裂,如下所述。
[0127]
在一些实施方式中,第一压缩应力区可包括第一最大压缩应力。在一些实施方式中,第二压缩应力区可包括第二最大压缩应力。在另外的实施方式中,第一最大压缩应力和/或第二最大压缩应力可以大于或等于约100兆帕斯卡(mpa),大于或等于约200mpa,大于或等于约300mpa,大于或等于约400mpa,大于或等于约500mpa,大于或等于约600mpa,大于或等于约700mpa,小于或等于约1,500mpa,小于或等于约1,200mpa,小于或等于约1,000mpa,小于或等于约600mpa,或者小于或等于约400mpa。在另外的实施方式中,第一最大压缩应力和/或第二最大压缩应力可在下述范围内:约100mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,000mpa,约300mpa至约600mpa,约300mpa至约400mpa,700mpa至约1,500mpa,约700mpa至约1,200mpa,约700mpa至约1,000mpa,约700mpa至约900mpa,或者其间的任何范围或子范围。通过提供约100mpa至约1,500mpa的第一最大压缩应力和/或第二最大压缩应力,可实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。
[0128]
在一些实施方式中,第一部分221可包括第一拉伸应力区。在一些实施方式中,第一拉伸应力区可位于第一压缩应力区与第二压缩应力区之间。在一些实施方式中,第一拉伸应力区可包括第一最大拉伸应力。在另外的实施方式中,第一最大拉伸应力可以大于或等于约10mpa,大于或等于约20mpa,大于或等于约30mpa,小于或等于约100mpa,小于或等于约80mpa,或者小于或等于约60mpa。在另外的实施方式中,第一最大拉伸应力可在下述范围内:约10mpa至约100mpa,约10mpa至约80mpa,约20mpa至约80mpa,约20mpa至约60mpa,约30mpa至约60mpa,或者其间的任何范围或子范围。通过提供约10mpa至约100mpa的第一最大拉伸应力,可实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,同时提供低能量断裂,如下文所述。
[0129]
在一些实施方式中,第二部分223可以包括在第一主表面203处的第三压缩应力区,该第三压缩应力区可从第一主表面203延伸到第三压缩深度。在另外的实施方式中,第三压缩应力区可包括第三表面区域239,并且第三压缩应力区可从第三表面区域239延伸到第三压缩深度。在一些实施方式中,第二部分223可以包括在第二主表面205处的第四压缩应力区,该第四压缩应力区可从第二主表面205延伸到第四压缩深度。在另外的实施方式中,第四压缩应力区可包括第四表面区域249,并且第四压缩应力区可从第四表面区域249
延伸到第四压缩深度。在一些实施方式中,作为基材厚度222的百分比,第三压缩深度和/或第四压缩深度可以大于或等于约1%,大于或等于约2%,大于或等于约5%,小于或等于约10%,小于或等于约8%,或者小于或等于约5%。在一些实施方式中,作为基材厚度222的百分比,第三压缩深度和/或第四压缩深度可以在下述范围内:约1%至约10%,约1%至约8%,约1%至约5%,约2%至约10%,约2%至约8%,约2%至约5%,约5%至约10%,约5%至约8%,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第三压缩深度可以基本上等于第四压缩深度。在一些实施方式中,第三压缩深度和/或第四压缩深度可以大于或等于约1μm,大于或等于约5μm,大于或等于约10μm,小于或等于约20μm,小于或等于约15μm,或者小于或等于约10μm。在一些实施方式中,第三压缩深度和/或第四压缩深度可以在下述范围内:约1μm至约20μm,约1μm至约15μm,约1μm至约10μm,约5μm至约10μm,约5μm至约20μm,约10μm至约20μm,约10μm至约15μm,约15μm至约20μm,或者其间的任何范围或子范围。提供包含第三压缩深度和/或第四压缩深度的第二部分,并且该第三压缩深度和/或第四压缩深度在基材厚度的约1%至约10%范围内,这能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,同时提供小的能量断裂,如下所述。
[0130]
在一些实施方式中,第三压缩应力区可包括第三最大压缩应力。在一些实施方式中,第四压缩应力区可包括第四最大压缩应力。在另外的实施方式中,第三最大压缩应力和/或第四最大压缩应力可以大于或等于约100兆帕斯卡(mpa),大于或等于约200mpa,大于或等于约300mpa,大于或等于约400mpa,大于或等于约500mpa,大于或等于约600mpa,大于或等于约700mpa,小于或等于约1,500mpa,小于或等于约1,200mpa,小于或等于约1,000mpa,小于或等于约600mpa,或者小于或等于约400mpa。在另外的实施方式中,第三最大压缩应力和/或第四最大压缩应力可在下述范围内:约100mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,000mpa,约300mpa至约600mpa,约300mpa至约400mpa,700mpa至约1,500mpa,约700mpa至约1,200mpa,约700mpa至约1,000mpa,约700mpa至约900mpa,或者其间的任何范围或子范围。通过提供约100mpa至约1,500mpa的第三最大压缩应力和/或第四最大压缩应力,可实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。
[0131]
在一些实施方式中,第二部分223可包括第二拉伸应力区。在一些实施方式中,第二拉伸应力区可位于第三压缩应力区与第四压缩应力区之间。在一些实施方式中,第二压缩应力区可包括第二最大拉伸应力。在另外的实施方式中,第二最大拉伸应力可以大于或等于约10mpa,大于或等于约20mpa,大于或等于约30mpa,小于或等于约100mpa,小于或等于约80mpa,或者小于或等于约60mpa。在另外的实施方式中,第二最大拉伸应力可在下述范围内:约10mpa至约100mpa,约10mpa至约80mpa,约20mpa至约80mpa,约20mpa至约60mpa,约30mpa至约60mpa,或者其间的任何范围或子范围。通过提供约10mpa至约100mpa的第二最大拉伸应力,可实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,同时提供低能量断裂,如下文所述。
[0132]
在一些实施方式中,中心部分225可包括从第一中心表面区域233出发的第一中心压缩应力区。在另外的实施方式中,第一中心压缩应力区可包括第一中心表面区域233,并且第一中心压缩应力区从第一中心表面区域233延伸到第一中心压缩深度。在一些实施方式中,中心部分225可以包括在第二主表面205处的第二中心压缩应力区,该第二中心压缩应力区可从第二主表面205延伸到第二中心压缩深度。在另外的实施方式中,第二中心压缩
应力区可包括第二中心表面区域245,并且该第二中心压缩应力区从第二中心表面区域245延伸到第二中心压缩深度。在一些实施方式中,作为中心厚度226的百分比,第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度可以大于或等于约10%,大于或等于约15%,大于或等于约20%,小于或等于约30%,小于或等于约25%,或者小于或等于约20%。在一些实施方式中,作为中心厚度226的百分比,第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度可以在下述范围内:约10%至约30%,约10%至约25%,约15%至约25%,约15%至约20%,约20%至约25%,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第一中心压缩深度可以基本上等于第二中心压缩深度。在一些实施方式中,第一压缩深度和/或第二压缩深度可以大于或等于约1μm,大于或等于约5μm,大于或等于约10μm,小于或等于约20μm,小于或等于约15μm,或者小于或等于约10μm。在一些实施方式中,第一压缩深度和/或第二压缩深度可在下述范围内:约1μm至约20μm,约1μm至约15μm,约5μm至约15μm,约5μm至约10μm,约10μm至约15μm,或者其间的任何范围或子范围。通过提供包括第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度的中心部分,并且该第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度在中心厚度的约10%至约30%的范围内,能够实现低的最小弯曲半径。
[0133]
在一些实施方式中,第一中心压缩应力区可包括第一中心最大压缩应力。在一些实施方式中,第二中心压缩应力区可包括第二中心最大压缩应力。在另外的实施方式中,第一中心最大压缩应力和/或第二中心最大压缩应力可以大于或等于约100兆帕斯卡(mpa),大于或等于约200mpa,大于或等于约300mpa,大于或等于约400mpa,大于或等于约500mpa,大于或等于约600mpa,大于或等于约700mpa,小于或等于约1,500mpa,小于或等于约1,200mpa,小于或等于约1,000mpa,小于或等于约600mpa,或者小于或等于约400mpa。在另外的实施方式中,第一中心最大压缩应力和/或第二中心最大压缩应力可在下述范围内:约100mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,500mpa,约200mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,200mpa,约300mpa至约1,000mpa,约300mpa至约600mpa,约300mpa至约400mpa,700mpa至约1,500mpa,约700mpa至约1,200mpa,约700mpa至约1,000mpa,约700mpa至约900mpa,或者其间的任何范围或子范围。通过提供约100mpa至约1,500mpa的第一中心最大压缩应力和/或第二中心最大压缩应力,可实现低的最小弯曲半径。
[0134]
在一些实施方式中,中心部分225可包括中心拉伸应力区。在一些实施方式中,中心拉伸应力区可位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。在一些实施方式中,中心拉伸应力区可包括中心最大拉伸应力。在另外的实施方式中,中心最大拉伸应力可以大于或等于约125mpa,大于或等于约150mpa,大于或等于约200mpa,小于或等于约375mpa,小于或等于约300mpa,或者小于或等于约250mpa。在另外的实施方式中,中心最大拉伸应力可在下述范围内:约125mpa至约375mpa,约125mpa至约300mpa,约150mpa至约300mpa,约150mpa至约250mpa,约200mpa至约250mpa,或者其间的任何范围或子范围。提供约125mpa至约375mpa的中心最大拉伸应力能够实现低的最小弯曲半径。
[0135]
在一些实施方式中,第一压缩应力区、第二压缩应力区、第三压缩应力区、第四压缩应力区、第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区可以通过化学强化产生。在一些实施方式中,第一最大拉伸应力和第二最大拉伸应力可小于中心最大拉伸应力。提供比中心部分中的中心最大拉伸应力小的第一最大拉伸应力和第二最大拉伸应力能够实现低能量断裂,同时能够实现较低的最小弯曲半径。在另外的实施方式中,第一压缩深度可以基本
上等于第一中心压缩深度。在另外的实施方式中,第三压缩深度可以基本上等于第一中心压缩深度。提供基本上相等的第一压缩深度、第三压缩深度和第一中心压缩深度可简化制造,这是因为不需要掩蔽或其他过程来选择性地化学强化可折叠基材。在另外的实施方式中,第二压缩深度可以基本上等于第二中心压缩深度。在另外的实施方式中,第四压缩深度可以基本上等于第二中心压缩深度。提供基本上相等的第二压缩深度、第四压缩深度和第二中心压缩深度可简化制造,这是因为不需要掩蔽或其他过程来选择性地化学强化可折叠基材。如上所述,中心厚度可以小于基材厚度(例如,在约0.5%至约13%的范围内),这能够使第三最大中心张力大于第一最大中心张力和第二最大中心张力,即使第一部分、第二部分和第二部分的压缩深度基本上相同时也如此。
[0136]
如图2-3所示,粘合剂207[例如,光学透明粘合剂(oca)]可包括第一接触表面209。在一些实施方式中,如图所示,在可折叠基材201的第一部分中的第一主表面的第一表面区域237的上方可设置粘合剂207。在另外的实施方式中,如图所示,粘合剂207的第一接触表面209可接触可折叠基材201的第一部分221中的第一主表面203的第一表面区域237,并且粘合剂207可结合到第一表面区域237。在一些实施方式中,如图所示,在可折叠基材201的第二部分223中的第一主表面203的第三表面区域239的上方可设置粘合剂207的第一接触表面209。在另外的实施方式中,如图所示,粘合剂207的第一接触表面209可接触可折叠基材201的第二部分223中的第一主表面203的第三表面区域239,并且粘合剂207可结合到第三表面区域239。在一些实施方式中,在可折叠基材201的第一中心表面区域233的上方可设置粘合剂207的第一接触表面209。在另外的实施方式中,如图所示,粘合剂207的第一接触表面209可接触可折叠基材201的第一中心表面区域233,并且粘合剂207可结合到第一中心表面区域233。如图所示,粘合剂207可填充限定在第一平面204a与中心部分225的第一中心表面区域233之间的凹陷234。如果第一层和/或部件被描述成“设置在”第二层和/或部件的“上方”,则在第一层和/或部件与第二层和/或部件之间可以存在或者可以不存在其他层。如本文所使用的,描述成“结合到”第二层和/或部件的第一层和/或部件意为各层和/或部件彼此结合,这通过这两层和/或部件之间直接接触和/或结合来实现或通过粘合剂层来实现。
[0137]
粘合剂207可包括第二接触表面211,其可与第一接触表面209相对并且与第一接触表面209间隔开。在一些实施方式中,如图2-3所示,粘合剂207的第二接触表面211可包括平面表面。在另外的实施方式中,如图所示,粘合剂207的第二接触表面211的平面表面可平行于第一平面204a。
[0138]
在一些实施方式中,粘合剂207可以是光学透明的,并且可以被称为“光学透明粘合剂”。本文所用的“光学透明”意为在400nm至700nm的波长范围中,通过1.0mm厚的材料片的平均透射率为70%或更大。在一些实施方式中,光学透明材料在400nm至700nm的波长范围内通过1.0mm厚的材料片的平均透射率可以为75%或更大、80%或更大、85%或更大、或者90%或更大、92%或更大、94%或更大、96%或更大。400nm至700nm的波长范围内的平均透射率通过测量从约400nm至约700nm的所有整数波长的透射率并对测量值进行平均来计算。在一些实施方式中,可折叠基材201和/或带材501可以是光学透明的。
[0139]
在一些实施方式中,粘合剂207可包括光学透明粘合剂。光学透明粘合剂可包括第一折射率。第一折射率可以是穿过光学透明粘合剂的光的波长的函数。对于第一波长的光,
材料的折射率定义为光在真空中的速度与光在对应材料中的速度之间的比值。不囿于理论,光学透明粘合剂的折射率可利用第一角的正弦与第二角的正弦的比值来确定,其中,第一波长的光以第一角从空气入射在光学透明粘合剂的表面上,并且在光学透明粘合剂的表面处折射,从而使光以第二角在光学透明粘合剂内传播。第一角和第二角均相对于光学透明粘合剂的表面的法线来测量。如本文中所使用的,折射率根据astm e1967-19来测量,其中,第一波长包括589nm。在一些实施方式中,光学透明粘合剂的第一折射率可以大于或等于约1,大于或等于约1.3,大于或等于约1.4,大于或等于约1.45,小于或等于约3,小于或等于约2,小于或等于约1.7,小于或等于约1.6,或者小于或等于约1.55。在一些实施方式中,光学透明粘合剂的第一折射率可在下述范围内:约1至约3,约1至约2,约1.3至约2,约1.3至约1.7,约1.4至约1.7,约1.4至约1.6,约1.45至约1.6,约1.45至约1.55,或者其间的任何范围或子范围。
[0140]
可折叠基材201和/或带材501可以是光学透明的,并且可包括第二折射率。第二折射率可以在上述第一折射率的任何范围内。等于可折叠基材201的第二折射率与粘合剂207的第一折射率之间的差的绝对值的差异可以小于或等于约0.1,小于或等于约0.07,小于或等于约0.05,大于或等于约0.001,大于或等于约0.01,或者大于或等于约0.02。在一些实施方式中,所述差异在下述范围内:约0.001至约0.1、约0.001至约0.07、约0.01至约0.07、约0.01至约0.05、约0.02至约0.05,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,可折叠基材201的第二折射率可以大于粘合剂207的第一折射率。在一些实施方式中,可折叠基材201的第二折射率可以小于粘合剂207的第一折射率。
[0141]
在一些实施方式中,粘合剂207可包括下述中的一种或多种:聚烯烃,聚酰胺,含卤化物的聚合物(例如,聚氯乙烯或含氟聚合物),弹性体,氨基甲酸酯,酚醛树脂,聚对二甲苯,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚醚醚酮(peek)。聚烯烃的示例性实施方式包括低分子量聚乙烯(ldpe)、高分子量聚乙烯(hdpe)、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)和聚丙烯(pp)。含氟聚合物的示例性实施方式包括聚四氟乙烯(ptfe)、聚氟乙烯(pvf)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、全氟聚醚(pfpe)、全氟磺酸(pfsa)、全氟烷氧基聚合物(pfa)、氟化乙烯丙烯(fep)聚合物和乙烯四氟乙烯(etfe)聚合物。弹性体的示例性实施方式包括橡胶(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶)和嵌段共聚物(例如,苯乙烯-丁二烯、高抗冲聚苯乙烯、聚(二氯磷腈))。在另外的实施方式中,粘合剂207可包括光学透明粘合剂。在另外的实施方式中,光学透明粘合剂可包括一种或多种光学透明聚合物:丙烯酸类(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma))、环氧材料、硅酮和/或聚氨酯。环氧材料的实例包括:基于双酚的环氧树脂、基于酚醛树脂清漆的环氧材料、基于环脂族的环氧材料和基于缩水甘油胺的环氧材料。在另外的实施方式中,光学透明粘合剂可包括但不限于丙烯酸类粘合剂,例如,3m 8212粘合剂,或者光学透明的液体粘合剂,例如,loctite光学透明的液体粘合剂。光学透明粘合剂的示例性实施方式包括透明丙烯酸类、环氧材料、硅酮和聚氨酯。
[0142]
从可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403的第一表面区域237或537和/或第三表面区域239或539和粘合剂207的第二接触表面211测得的粘合剂207的粘合剂厚度208可以为约1μm或更大、约5μm或更大、约10μm或更大、约20μm或更大、约100μm或更小、约50μm或更小、或者约30μm或更小。在一些实施方式中,粘合剂207的粘合剂厚度208可在下述范围内:约1μm至约100μm,约5μm至约100μm,约5μm至约50μm,约10μm至约50μm,约10μm至约30μ
m,约20μm至约30μm,或者其间的任何范围或子范围。
[0143]
在一些实施方式中,如图2所示,可折叠设备101可包括离型衬垫213。在另外的实施方式中,如图所示,离型衬垫213可被设置在粘合剂207的上方。在另外的实施方式中,如图所示,离型衬垫213可直接接触(例如,结合到)粘合剂207的第二接触表面211。离型衬垫213可包括第一主表面215和与该第一主表面215相对的第二主表面217。如图所示,通过将粘合剂层207的第二接触表面211附接于离型衬垫213的第二主表面217,可将离型衬垫213设置在粘合剂207上。在一些实施方式中,如图所示,离型衬垫213的第一主表面215可以包括平面表面。在一些实施方式中,如图所示,离型衬垫213的第二主表面217可以包括平面表面。离型衬垫213可包括纸和/或聚合物。纸的示例性实施方式包括牛皮纸、机制纸、聚合涂覆纸(例如,聚合物涂覆的玻璃纸、硅化纸)或粘土涂覆的纸。聚合物的示例性实施方式包括聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))和聚烯烃(例如,低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯(pp))。
[0144]
在一些实施方式中,如图3所示,可折叠设备301可包括显示装置303。在另外的实施方式中,如图所示,显示装置303可被设置在粘合剂207的上方。在另外的实施方式中,如图所示,显示装置303可直接接触(例如,结合到)粘合剂207的第二接触表面211。在一些实施方式中,通过移除图2的可折叠设备101的离型衬垫213并且将显示装置303附接于粘合剂207的第二接触表面211,可以实现可折叠设备301的生产。或者,可以在将显示装置303附接于粘合剂207的第二接触表面211之前不需要移除离型衬垫213的步骤的情况下,生产可折叠设备301,例如,当不向粘合剂207的第二接触表面211施加离型衬垫213时。显示装置303可包括第一主表面309和与该第一主表面309相对的第二主表面311。如图所示,通过将粘合剂207的第二接触表面211附接于显示装置303的第二主表面311,可将显示装置303设置在粘合剂207上。在一些实施方式中,如图所示,显示装置303的第一主表面309可以包括平面表面。在一些实施方式中,如图所示,显示装置303的第二主表面311可以包括平面表面。显示装置303可包括液晶显示器(lcd)、电泳显示器(epd)、有机发光二极管显示器(oled)或等离子体显示器面板(pdp)。在一些实施方式中,显示装置303可以是便携式电子装置的部分,所述便携式电子装置是例如消费电子产品、智能手机、平板电脑、可穿戴装置或笔记本电脑。
[0145]
本公开的实施方式可包括消费电子产品。所述消费电子产品可包括前表面、后表面和侧表面。消费电子产品还可包括至少部分在壳体内的电学部件。电学部件可包括控制器、存储器和显示器。显示器可在壳体的前表面处或与壳体的前表面相邻。消费电子产品可包括设置在显示器上方的盖板基材。在一些实施方式中,一部分壳体或者盖板基材中的至少一种包含本公开实施方式所述的可折叠设备或带材。
[0146]
本文公开的可折叠设备可以被并入到另一种制品中,例如具有显示器的制品(或显示制品)[例如消费电子器件,包括手机、平板电脑、电脑、导航系统、可穿戴装置(如手表)等];建筑制品;运输制品(例如汽车、火车、飞行器、船舶等)、器具制品或者可得益于一定的透明度、耐刮擦性、耐磨损性或以上性质的组合的任何制品。图31-32示出了包含本文公开的任何可折叠设备的示例性制品。具体来说,图31-32示出了消费电子装置3100,其包括壳体3102,所述壳体3100具有前表面3104、后表面3106和侧表面3108;电学部件(未示出),其至少部分或完全位于所述壳体内并且至少包括控制器、存储器和显示器3110,显示器3110
在壳体的前表面处或与之相邻处;以及盖板基材3112,其在壳体的前表面处或其上方以使得盖板基材3112在显示器上方。在一些实施方式中,盖板基材3112或一部分壳体3102中的至少一者可以包含本文公开的任一种可折叠设备,例如,可折叠基材。
[0147]
在一些实施方式中,可折叠设备101、301和601可以围绕平面(例如,参见图1-3中的平面109)基本对称。在一些实施方式中,平面109可以包括可折叠设备的中心轴线107,其可以位于可折叠基材201的第二主表面205处。如进一步所例示的,在一些实施方式中,平面109可以包括可折叠设备的折叠轴线102。在一些实施方式中,可折叠设备可围绕在宽度103的方向104上延伸的折叠轴线102,沿方向111(例如,参见图1)折叠,以形成折叠构造(例如,参见图8-9和13)。如图所示,可折叠设备可以包括单个折叠轴线,以允许可折叠设备包括双折叠部(bifold),其中,例如,可折叠设备可以对半折叠。在另外的实施方式中,可折叠设备可以包括两个或更多个枢轴线,其中,每个折叠轴线包括与上述中心部分225相同或相似的对应中心部分。例如,提供两个枢轴线可以允许可折叠设备包括三折叠部,其中,例如,可折叠设备可以被折叠成具有三个部分,包括第一部分221、第二部分223以及与第一部分或第二部分相似或相同的第三部分。
[0148]
根据本公开的实施方式,图8-9示意性例示了可折叠设备801的实施方式,并且图13示意性例示了可折叠设备1301的实施方式,它们处于折叠构造(例如,类似于图3所示的处于平坦构造的可折叠设备301)。如图13所示,折叠的可折叠设备1301与被折叠的可折叠设备301相似,经过折叠使得显示装置303在折叠的可折叠设备1301的内侧,而可折叠基材201的第二主表面205在折叠的可折叠设备1301的外侧。用户将通过可折叠基材201观看显示装置303,因此,用户将会处在第二主表面205的一侧。如图9所示,折叠的可折叠设备801经过折叠,使得可折叠基材201的第二主表面205在折叠的可折叠设备801的内侧,而pet片909(例如,图3中的可折叠设备301的显示装置303的替代物)在折叠的可折叠设备801的外侧。然而,同样地,用户将处于第二主表面205的一侧以通过可折叠基材201观看显示装置303。
[0149]
如本文所定义的,“可折叠”包括完全折叠、部分折叠、弯曲、折曲和多重折叠能力。如本文中所用,术语“失效”、“失效的”等是指断裂、毁灭、脱层或裂纹扩展。当玻璃基制品在约85℃和约85%的相对湿度下保持“x”半径24小时时,如果其抵抗了失效,则可折叠基材实现了“x”的弯曲半径,或者弯曲半径为“x”,或者包括“x”的弯曲半径。
[0150]
如本文中所使用的,可折叠基材(例如,玻璃基和/或陶瓷基可折叠基材201)的“有效最小弯曲半径”使用平行板设备901(参见图9)通过下述测试构造和过程来测量,所述平行板设备901包括一对平行的刚性不锈钢板903、905,该一对平行的刚性不锈钢板903、905包括第一刚性不锈钢板903和第二刚性不锈钢板905。当测量“有效最小弯曲半径”时,光学透明粘合剂907(例如,替代粘合剂207,如果存在)在粘合剂207的第二接触表面913与可折叠基材201的第一主表面203的第一表面区域237和第三表面区域239之间包括50μm的厚度。当测量“有效最小弯曲半径”时,如图9的示,用100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的片材而不是图3的显示装置303来进行测量。因此,在确定“有效最小弯曲半径”的测试期间,不使用显示装置303。以相同的方式将100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的片材909而不是显示装置303附接于光学透明粘合剂907的第二接触表面913,使得离型衬垫213附接于第二接触表面211,如图2所示。如果可折叠设备101、301、801或1301包括粘合剂207,并且该粘
合剂207包括光学透明粘合剂,则可调整粘合剂以包括50μm的厚度。如果包括可折叠基材的可折叠设备不包括粘合剂(例如,可折叠设备301),则可在可折叠基材的第一主表面(例如203或403)的上方设置包括50μm厚度的光学透明粘合剂907。将组装好的可折叠基材201、50μm厚的光学透明粘合剂907和100μm厚的pet片材放置在该对平行的刚性不锈钢板903、905之间,以使得类似于图9所示的构造,可折叠基材201将在弯曲物的内侧。以50μm/秒的速率减小平行板之间的距离,直到平行板距离911等于要测试的“有效最小弯曲半径”的两倍。接着,在约85℃和约85%的相对湿度下将平行板保持在要测试的有效最小弯曲半径的两倍下24小时。如本文中所使用的,“有效最小弯曲半径”是可折叠基材201在上述条件和构造下可承受测试而不失效情况下的最小有效弯曲半径。
[0151]
在一些实施方式中,可折叠设备101或301的可折叠基材201可实现小于或等于100mm、小于或等于50mm、小于或等于20mm、或者小于或等于10mm的有效最小弯曲半径。在另外的实施方式中,可折叠设备101或301的可折叠基材201可实现10mm、或7mm、或5mm、3mm、或1mm的有效弯曲半径。在一些实施方式中,可折叠设备101或303的可折叠基材201可包括小于或等于约10mm、小于或等于约7mm、小于或等于约5mm、大于或等于约1mm、大于或等于约2mm、或者大于或等于约5mm的有效最小弯曲半径。在一些实施方式中,可折叠设备101或301的可折叠基材201可包括下述范围中的有效最小弯曲半径:约1mm至约10mm,约1mm至约7mm,约1mm至约5mm,约2mm至约10mm,约2mm至约7mm,约2mm至约5mm,约5mm至约10mm,约5mm至约7mm,约7mm至约10mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0152]
在一些实施方式中,在长度105的方向106上,在第一部分221与第二部分223之间限定了可折叠基材201的中心部分225的宽度232。在一些实施方式中,中心部分225的宽度232可以是有效最小弯曲半径的约2.8倍或更大,约3倍或更大,约4倍或更大,约6倍或更小,约5倍或更小,或者约4倍或更小。在一些实施方式中,作为有效最小弯曲半径的倍数,中心部分225的宽度232可在以下范围内:约2.8倍至约6倍,约2.8倍至约5倍,约3倍至约5倍,约3倍至约4倍,约4倍至约6倍,约4倍至约5倍,或者其间的任何范围或子范围。不希望囿于理论,在平行板之间的圆形构造中的弯曲部分的长度可以是平行板距离911的约1.6倍(例如,有效最小弯曲半径的约3倍,有效最小弯曲半径的约3.2倍)。在一些实施方式中,可折叠基材201的中心部分225的宽度232。在一些实施方式中,可折叠基材201的中心部分225的宽度232可以大于或等于约2.8mm,大于或等于约6mm,大于或等于约9mm,小于或等于约60mm,小于或等于约40mm,或者小于或等于约24mm。在一些实施方式中,可折叠基材201的中心部分231的宽度232可在下述范围内:约2.8mm至约60mm,约2.8mm至约40mm,约6mm至约40mm,约6mm至约24mm,约9mm至约24mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0153]
相比于厚度均匀的可折叠基材,本公开实施方式的可折叠基材包括的中心部分包含比基材厚度小的中心厚度,该可折叠基材占有优势。一个优势可以来自于中心部分的最大中心张力(ct)相对于更厚的第一和/或第二部分的最大ct的差异。例如,当中心部分(包括比第一部分和/或第二部分的基材厚度小的中心厚度)与第一部分和/或第二部分一起作为一个部件经受来自同一个浴的相同的离子交换条件时,较薄的中心部分变紧(wind up)并且具有比含基材厚度的基材的第一部分和/或第二部分更高的最大中心张力(ct)。因此,当在第一部分和/或第二部分(包括相对于中心部分的最大ct而言更低的最大ct,并且在本公开提出的范围内)中发生断裂时,基材断裂成数目低的片,并且是以非暴力方式断裂。另
一方面,当在中心部分(相对于第一部分和/或第二部分而言具有更高的最大ct,并且在本公开提出的中心部分的最大ct的范围内)中发生断裂时,断裂被约束在中心部分内并且不扩展到第一部分和/或第二部分,由此,可保持基材的大区域不断裂并且视觉上仍赏心悦目。换言之,可折叠基材的第一部分和/或第二部分中的低的最大拉伸应力(在本公开提出的范围内)在可折叠基材的第一部分和/或第二部分中可以储存相对较小的能量,从而促进低能量失效。
[0154]
可折叠设备可以具有抗冲击性,所述抗冲击性通过在根据“笔落测试”测量时,可折叠设备的可折叠基材201的第一部分221和/或第二部分223在笔落高度(例如,大于或等于8厘米(cm))时避免失效的能力来限定。如本文中所使用的,进行“笔落测试”以使得可折叠基材的样品在赋予玻璃基制品的第二主表面的载荷(即,来自从某高度掉落的笔)下测试,所述玻璃基制品被构造成如同在平行板测试中那样,并且具有100μm厚的pet层,该pet层利用沉积在可折叠基材的第一主表面和中心表面区域上的50μm厚的光学透明粘合剂附接。应理解,在笔落测试中,采用通过50μm厚的光学透明粘合剂附接的100μm厚的pet层来替代光学透明粘合剂和任选的离型衬垫或显示装置,所述光学透明粘合剂和任选的离型衬垫或显示装置可作为本公开实施方式的可折叠设备的部件与可折叠基材组合使用。因此,笔落测试中的pet层意在模拟可折叠电子显示装置(例如,oled装置)。在测试期间,结合到pet层的覆盖玻璃基层被放置在铝板(6063铝合金,其用400号纸抛光到某表面粗糙度)上,并且pet层与铝板接触。靠在铝板上的样品侧上不使用胶带。
[0155]
如图15所示,笔落设备1501包括圆珠笔1503。用于笔落测试的笔是bic易滑笔(easy glide pen),细笔,其包括直径为0.7mm(0.68mm)的碳化钨珠点尖端1505,并且包括笔帽在内的重量为5.73克(g)(不含笔帽的重量为4.68g)。将圆珠笔1503保持距离可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403预定高度1509。在笔落测试中,使用管子(为了清楚起见未示出)将圆珠笔1503引导到可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403,并且所述管子被放置成与可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403接触,以使得管子的纵轴基本上垂直于可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403。管子的外直径为1英寸(2.54cm),内直径为十六分之九英寸(1.4cm),并且长度为90cm。对于每次测试,使用丙烯腈丁二烯(“abs”)垫片将圆珠笔1503保持在预定高度1509。在每次掉落后,相对于可折叠基材201或带材501重新定位所述管子,以将圆珠笔1503引导到可折叠基材201或带材501上的不同冲击位置。
[0156]
对于笔落测试,在笔帽附接于顶端(即,与尖端相对的端部)的情况下使圆珠笔1503掉落,以使珠点尖端1505可与可折叠基材201或带材501的第一主表面203或403相互作用。在根据笔落测试的掉落程序中,在1cm的初始高度处进行一次笔落,随后以0.5cm的增量依次掉落直到高至20cm,接着,在20cm后,以2cm的增量进行掉落直到可折叠基材201或带材501失效。在进行每次掉落后,记录可折叠基材201或带材501的任何观察到的断裂、失效或其他损坏证据的存在以及笔落的具体预定高度1509。在使用笔落测试时,可根据相同的掉落程序测试多个玻璃基带材(例如样品)以产生统计精度得到改进的总体。对于笔落测试,在每5次掉落后,以及对于所测试的每个新的可折叠基材201或带材501,将圆珠笔1503换成新的笔。此外,在可折叠基材201或带材501的中心处或附近,在可折叠基材201或带材501上的随机位置处进行全部的笔落,并且笔不掉落在可折叠基材201或带材501的边缘附近或边
缘上。出于笔落测试的目的,“失效”意为在玻璃基带材中形成可见的机械缺陷。机械缺陷可以是裂纹或塑性变形(例如,表面凹痕)。裂纹可以是表面裂纹或贯穿裂纹。裂纹可以在玻璃基带材的内部或外表面上形成。裂纹可以延伸穿过可折叠基材201或带材层501的全部或一部分。可见的机械缺陷的最小尺寸为0.2毫米或更大。
[0157]
图14示出了基于在玻璃基基材的第二主表面上的2cm的笔落高度,可折叠基材的第一主表面上的以兆帕斯卡(mpa)计的最大主应力1405随着玻璃基基材的以微米计的厚度1403而变化的曲线1401。如图14所示,玻璃基片材的第一主表面上的最大主应力在65μm左右的厚度222、503处最大。这提示通过避免大于或小于约65μm的厚度222、503,例如,通过采用大于约80μm或小于约50μm的厚度222、503,可以提高笔落性能。
[0158]
图4-7示意性例示了根据本公开实施方式所述的处于未折叠构造(例如平坦构造)的可折叠设备401、601和701的示例性实施方式。带材501可包括第一主表面403和与该第一主表面403相对的第二主表面405(参见图5)。如图所示,在第一主表面403与第二主表面405之间可限定带材501的带材厚度503。在一些实施方式中,带材厚度503可以大于或等于约25μm,大于或等于约50μm,大于或等于约80μm,大于或等于约100μm,大于或等于约125μm,小于或等于约150μm,小于或等于约125μm,小于或等于约100μm,小于或等于约50μm,或者小于或等于约40μm。在一些实施方式中,带材厚度503可在下述范围内:约25μm至约150μm,约25μm至约125μm,约25μm至约100μm,约25μm至约50μm,约25μm至约40μm,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,带材厚度503可在下述范围内:约50μm至约150μm,约100μm至约150μm,约100μm至约125μm,约125μm至约150μm,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,带材厚度503可在下述范围内:约80μm至约150μm,约80μm至约125μm,或约80μm至约100μm,或者其间的任何范围或子范围。
[0159]
在一些实施方式中,如图5-7所示,带材501的第一主表面403可沿着第一平面延伸。在另外的实施方式中,如图所示,第二主表面405可沿着第二平面延伸,该第二平面可以平行于第一平面。在另外的实施方式中,带材厚度503沿着带材的长度和/或宽度可以基本上均匀。
[0160]
如本文中所使用的,根据astm f1390,翘曲相对于参照平面来定义。在一些实施方式中,翘曲相对于第一平面所限定的参照平面,在带材厚度503的方向上测量,所述第一平面由带材501的第一主表面403限定。在另外的实施方式中,翘曲可以大于或等于约10纳米(nm),大于或等于约50nm,大于或等于约100nm,大于或等于约200nm,小于或等于约2μm,小于或等于约1.5μm,小于或等于约1μm,或者小于或等于约500nm。在另外的实施方式中,翘曲可在下述范围内:约10nm至约2μm,约50nm至约2μm,约50nm至约1.5μm,约100nm至约1.5μm,约100nm至约1μm,约200nm至约1μm,约200nm至约500,或者其间的任何范围或子范围。
[0161]
包括带材501的可折叠设备401可包括第一边缘411和与第一边缘相对的第二边缘413,如图4所示。第一边缘411可在第一主表面403与第二主表面405之间延伸。如图5所示,第二边缘413可在第一主表面403与第二主表面405之间延伸。在带材501的第一边缘411与带材501的第二边缘413之间可限定带材501的宽度103。如图4所示,宽度103可在带材501的折叠轴线102的方向104上延伸。
[0162]
在与带材501的宽度103的方向104垂直的方向106上可限定带材501的长度105。如图4所示,长度105可在与折叠轴线102的方向104垂直的方向106上延伸。在一些实施方式
中,宽度103的方向104和长度105的方向106可限定与第一主表面403所限定的平面平行的平面。在一些实施方式中,如图4所示,带材501可包括第三边缘415以及与第三边缘415相对的第四边缘417。第三边缘415可在第一主表面403与第二主表面405之间延伸。第四边缘417可在第一主表面403与第二主表面405之间延伸。在另外的实施方式中,长度105可被限定在第三边缘415与第四边缘417之间。在一些实施方式中,带材501可包括具有四个或更多个边的多边形[例如,四边形(矩形)、五边形、六边形],曲线形状(例如,椭圆形),或者包括多边形和曲线形状的组合的形状(例如,在平坦的第一边缘与平坦的第二边缘之间具有圆化端部)。
[0163]
在一些实施方式中,带材501的宽度103和/或带材501的长度105可以大于或等于约10mm,大于或等于约20mm,大于或等于约50mm,小于或等于约1,000mm,小于或等于约500mm,小于或等于约200mm,或者小于或等于约100mm。在一些实施方式中,带材501的宽度103和/或带材501的长度105可在下述范围内:约10mm至约1,000mm,约20mm至约1,000mm,约20mm至约500mm,约50mm至约500mm,约50mm至约200mm,约50mm至约100mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0164]
在一些实施方式中,一个或多个部分(如下所述)可以通过它们的对应表面中的一个或多个表面的表面粗糙度来表征。如本文中所使用的,“表面粗焅度”意为ra表面粗焅度,其是在垂直于测试区域表面的方向上,表面轮廓与平均位置的绝对偏差的算术平均值。除非另有所指,否则所有的表面粗糙度值是使用原子力显微镜法(afm),针对80μm
×
80μm测试区域测得的平均粗糙度(ra)。
[0165]
带材501可包含第一部分521。如图5所示,带材501的第一部分521可包括带材501的第一主表面403的第一表面区域537。如图所示,带材501的第一部分521可包括带材501的第二主表面405的第二表面区域527。如图5所示,第一部分521可包括基本上与带材厚度503相等的厚度。在一些实施方式中,第一部分521的厚度在对应的长度105和宽度103(参见图4)上可以基本上均匀。在一些实施方式中,第一部分521可以从第一边缘411延伸到第二边缘413。在另外的实施方式中,第一主表面403的第一表面区域537可以从第一边缘411延伸到第二边缘413,并且第二主表面405的第二表面区域527可以从第一边缘411延伸到第二边缘413。在一些实施方式中,第一部分521可包括第二边缘413的第一边缘部分511和第一边缘411的第一边缘部分(未示出)。
[0166]
在一些实施方式中,第一部分521可以包括在带材501的第一主表面403处的第一无应力区域。在另外的实施方式中,第一无应力区域可以包括在带材501的第一部分521中的第一主表面403的第一表面区域537。在另外的实施方式中,第一无应力区域可以包括第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分。在一些实施方式中,第一部分521可以包括在带材501的第二主表面405处的第二无应力区域。在另外的实施方式中,第二无应力区域可以包括在带材501的第一部分521中的第二主表面405的第二表面区域527。在另外的实施方式中,第二无应力区域可以包括第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分。通过提供包括第一无应力区域和/或第二无应力区域的第一部分,能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明。
[0167]
在一些实施方式中,第一部分521可以包括距离第一主表面403的第一层深度。在一些实施方式中,第一部分521可以包括距离第二主表面405的第二层深度。在一些实施方
式中,作为带材厚度503的百分比,第一层深度和/或第二层深度可以大于或等于约0%,大于或等于约1%,大于或等于约2%,小于或等于约5%,小于或等于约3%,或者小于或等于约1%。在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第一层深度和/或第二层深度可以在下述范围内:0%至约5%,0%至约2%,0%至约1%,约1%至约5%,约2%至约5%,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第一层深度可以从带材501的第一部分521中的第一主表面403的第一表面区域537开始测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分可以包括第一层深度。在一些实施方式中,第一部分521可以包括距离第二主表面405的第二层深度。在另外的实施方式中,第二层深度可以在带材501的第一部分521中的第二主表面405的第二表面区域527开始测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分可以包括第二层深度。通过提供包括0%至约5%的第一层深度和/或第二层深度的第一部分,能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明。
[0168]
在一些实施方式中,第一部分521可以包括第一主表面403的第一表面粗糙度。在一些实施方式中,第一部分521可以包括第二主表面405的第二表面粗糙度。在一些实施方式中,第一表面粗糙度和/或第二表面粗糙度可以大于或等于约0.01nm,大于或等于约0.1nm,大于或等于约0.2nm,小于或等于约0.3nm,小于或等于约0.25nm,或者小于或等于约0.2nm。在一些实施方式中,第一表面粗糙度和/或第二表面粗糙度可以在下述范围内:约0.01nm至约0.3nm,约0.01nm至约0.25nm,约0.1nm至约0.25nm,约0.1nm至约0.2nm,约0.2nm至约0.3nm,约0.25nm至约0.3nm,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第一表面粗糙度可以在带材501的第一部分521中的第一主表面403的第一表面区域537测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分可以包括第一表面粗糙度。在另外的实施方式中,第一表面粗糙度可以对应于带材501的原始表面(例如,未经蚀刻的、非离子交换的)的表面粗糙度。在另外的实施方式中,第二表面粗糙度可以在带材501的第一部分521中的第二主表面405的第二表面区域527测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第一边缘部分511和/或第一边缘411的第一边缘部分可以包括第二表面粗糙度。在另外的实施方式中,第二表面粗糙度可以对应于带材501的原始表面(例如,未经蚀刻的、非离子交换的)的表面粗糙度。不希望囿于理论,提供包括低的第一表面粗糙度和/或第二表面粗糙度(例如,原始表面的表面粗糙度)的第一部分可以减少表面缺陷的发生率,并且能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明的。
[0169]
带材501可包含第二部分523。如图5所示,带材501的第二部分523可包括带材501的第一主表面403的第三表面区域539。如图所示,带材501的第二部分523可包括带材501的第二主表面405的第四表面区域529。如图2所示,第二部分523可包括基本上与带材厚度503相等的厚度。在一些实施方式中,第二部分523可包括基本上与第一部分521的厚度相等的厚度。在一些实施方式中,第二部分523的厚度在其长度和/或宽度上可以基本上均匀。在另外的实施方式中,第一主表面403的第三表面区域539可以从第一边缘411延伸到第二边缘413,并且第二主表面405的第四表面区域529可以从第一边缘411延伸到第二边缘413。在一些实施方式中,第二部分523可包括第二边缘413的第二边缘部分513和第一边缘411的第二边缘部分(未示出)。
[0170]
在一些实施方式中,第二部分523可以包括在带材501的第一主表面403处的第三无应力区域。在另外的实施方式中,第三无应力区域可以包括在带材501的第二部分523中的第一主表面403的第三表面区域539。在另外的实施方式中,第三无应力区域可以包括第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第一边缘部分。在一些实施方式中,第二部分523可以包括在带材501的第二主表面405处的第四无应力区域。在另外的实施方式中,第四无应力区域可以包括在带材501的第二部分523中的第二主表面405的第四表面区域529。在另外的实施方式中,第四无应力区域可以包括第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第一边缘部分。通过提供包括第三无应力区域和/或第四无应力区域的第二部分,能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明。
[0171]
在一些实施方式中,第二部分523可以包括距离第一主表面403的第三层深度。在一些实施方式中,第二部分523可以包括距离第二主表面405的第四层深度。在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第三层深度和/或第四层深度可以大于或等于0%,大于或等于约1%,大于或等于约2%,小于或等于约5%,小于或等于约3%,或者小于或等于约1%。在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第三层深度和/或第四层深度可以在下述范围内:0%至约5%,0%至约2%,0%至约1%,约1%至约5%,约2%至约5%,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第三层深度可以从带材501的第二部分523中的第一主表面403的第三表面区域539开始测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第二边缘部分可以包括第三层深度。在另外的实施方式中,第四层深度可以从带材501的第二部分523中的第二主表面405的第四表面区域529开始测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第二边缘部分可以包括第四层深度。通过提供包括0%至约5%的第三层深度和/或第四层深度的第二部分,能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明。
[0172]
在一些实施方式中,第一部分521可包括第一拉伸应力区,该第一拉伸应力区包括第一最大拉伸应力。在另外的实施方式中,第一拉伸应力区可位于第一压缩应力区与第二压缩应力区之间。在一些实施方式中,第二部分523可包括第二压缩应力区,该第二压缩应力区包括第二最大拉伸应力。在另外的实施方式中,第二拉伸应力区可位于第三压缩应力区与第四压缩应力区之间,并且包括第二最大拉伸应力。在一些实施方式中,第一最大拉伸应力和/或第二最大拉伸应力可以大于或等于0mpa,大于或等于约1mpa,大于或等于约5mpa,大于或等于约10mpa,小于或等于约100mpa,小于或等于约50mpa,小于或等于约20mpa,或者小于或等于约10mpa。在一些实施方式中,第一最大拉伸应力和/或第二最大拉伸应力可在下述范围内:0mpa至约100mpa,0mpa至约50mpa,约1mpa至约50mpa,约1mpa至约20mpa,5mpa至约20mpa,约5mpa至约10mpa,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,第一部分521可以不包括第一拉伸应力区,并且/或者第二部分523可以不包括第二拉伸应力区,例如,当第一部分521和/或第二部分523基本上是未经强化(例如,无应力)时。
[0173]
在一些实施方式中,第二部分523可以包括第一主表面403的第三表面粗糙度。在一些实施方式中,第二部分523可以包括第二主表面405的第四表面粗糙度。在一些实施方式中,第三表面粗糙度和/或第四表面粗糙度可以大于或等于约0.01nm,大于或等于约0.1nm,大于或等于约0.2nm,小于或等于约0.3nm,小于或等于约0.25nm,或者小于或等于约0.2nm。在一些实施方式中,第三表面粗糙度和/或第四表面粗糙度可以在下述范围内:约
0.01nm至约0.3nm,约0.01nm至约0.25nm,约0.1nm至约0.25nm,约0.1nm至约0.2nm,约0.2nm至约0.3nm,约0.25nm至约0.3nm,或者其间的任何范围或子范围。在另外的实施方式中,第三表面粗糙度可以从带材501的第二部分523中的第一主表面403的第三表面区域539测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第二边缘部分可以包括第三表面粗糙度。在另外的实施方式中,第三表面粗糙度可以对应于带材501的原始表面(例如,未经蚀刻的、非离子交换的)的表面粗糙度。在另外的实施方式中,第四表面粗糙度可以从带材501的第二部分523中的第二主表面405的第四表面区域529测量。在另外的实施方式中,第二边缘413的第二边缘部分513和/或第一边缘411的第一边缘部分可以包括第四表面粗糙度。在另外的实施方式中,第四表面粗糙度可以对应于带材501的原始表面(例如,未经蚀刻的、非离子交换的)的表面粗糙度。不希望囿于理论,提供包括低的第三表面粗糙度和/或第四表面粗糙度(例如,原始表面的表面粗糙度)的第二部分可以减少表面缺陷的发生率,并且能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性,如通过下述实施例所证明的。
[0174]
带材501可包含中心部分541。如图5所示,带材501的中心部分541可包括带材501的第一主表面403的第一中心表面区域535。如图所示,带材501的中心部分541可包括带材501的第二主表面405的第二中心表面区域525。如图5所示,中心部分541可包括基本上与带材厚度503相等的厚度。在一些实施方式中,中心部分541可包括基本上与第一部分521的厚度相等的厚度。在一些实施方式中,中心部分541可包括基本上与第二部分523的厚度相等的厚度。在一些实施方式中,如图所示,第一部分521、第二部分523和中心部分541可具有基本上相等的厚度(即,带材厚度522),该厚度沿着带材501的长度105和宽度103基本上均匀。在一些实施方式中,中心部分541的厚度在其长度和/或宽度上可以基本上均匀。在另外的实施方式中,第一主表面403的第一中心表面区域535可以从第一边缘411延伸到第二边缘413,并且第二主表面405的第二中心表面区域525可以从第一边缘411延伸到第二边缘413。通过在整个中心部分上提供基本均匀的厚度而防止应力集中,可提高折叠性能,而如果一部分的中心部分比剩余的中心部分薄,则会发生应力集中。在一些实施方式中,中心部分541可包括第二边缘413的第三边缘部分515和第一边缘411的第二边缘部分(未示出)。
[0175]
如图4-7所示,在带材501的长度105的方向106上,中心部分541可位于第一部分521与第二部分523之间。在一些实施方式中,在带材501的长度105的方向106上,第一部分521、中心部分541和第二部分523可按顺序布置。在一些实施方式中,中心部分541可将第一部分521附接于第二部分523。在一些实施方式中,第一主表面403的第一中心表面区域535可位于第一主表面403的第一表面区域537与第一主表面403的第三表面区域539之间。在一些实施方式中,第二主表面405的第二中心表面区域525可位于第二主表面405的第二表面区域527与第二主表面405的第四表面区域529之间。在一些实施方式中,第二边缘413的第三边缘部分515可位于第二边缘413的第一边缘部分513与第二边缘413的第二边缘部分513之间。
[0176]
在一些实施方式中,中心部分541可包括第一中心压缩应力区。第一中心压缩应力区可从带材501的第一主表面403延伸第一中心压缩深度。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区可以包括带材501的第一主表面403的第一中心表面区域535。在另外的实施方式中,第一中心压缩深度可以从第一主表面403的第一中心表面区域535开始测量。在一些实
施方式中,第一中心压缩应力区可从第一边缘411延伸到第二边缘413。在另外的实施方式中,第一中心压缩应力区可包括第二边缘413的第三边缘部分515和/或第一边缘411的第三边缘表面。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区可富含钠和/或钾离子。在另外的实施方式中,相对于第一主表面403的第一表面区域537,第一主表面403的第三表面区域539,第二主表面405的第二表面区域527,和/或第二主表面405的第三表面区域539,并且/或者相比于玻璃本体(例如,在深度的中间平面处的玻璃组成),第一中心压缩应力区可富含钠和/或钾离子。
[0177]
在一些实施方式中,中心部分541可包括第二中心压缩应力区。第二中心压缩应力区可从带材501的第二主表面405延伸第二中心压缩深度。在一些实施方式中,第二中心压缩应力区可以包括带材501的第二主表面405的第二中心表面区域525。在另外的实施方式中,第二中心压缩深度可以从第二主表面405的第二中心表面区域525开始测量。在一些实施方式中,第二中心压缩应力区可从第一边缘411延伸到第二边缘413。在另外的实施方式中,第二中心压缩应力区可包括第二边缘413的第三边缘部分515和/或第一边缘411的第三边缘表面。在一些实施方式中,第二中心压缩应力区可富含钠和/或钾离子。在另外的实施方式中,相对于第一主表面403的第一表面区域537,第一主表面403的第三表面区域539,第二主表面405的第二表面区域527,和/或第二主表面405的第三表面区域539,第一中心压缩应力区可富含钠和/或钾离子。
[0178]
在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度可以大于或等于约10%,大于或等于约15%,大于或等于约20%,小于或等于约30%,小于或等于约25%,或者小于或等于约20%。在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第一压缩深度和/或第二中心压缩深度可以在下述范围内:约10%至约30%,约10%至约25%,约15%至约25%,约15%至约20%,约20%至约25%,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,第一中心压缩深度可以大于、小于或基本上等于第二中心压缩深度。在一些实施方式中,第二中心压缩应力区的最大压缩应力可以大于、小于或基本上等于第一中心压缩应力区的最大压缩应力。
[0179]
在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力和/或第二中心压缩应力区的最大压缩应力可以大于或等于约10兆帕斯卡(mpa),大于或等于50mpa,大于或等于约100mpa,大于或等于约200mpa,大于或等于约300mpa,大于或等于约400mpa,大于或等于约500mpa,大于或等于约600mpa,大于或等于约700mpa,小于或等于约1,500mpa,小于或等于约1,200mpa,小于或等于约1,000mpa,小于或等于约600mpa,或者小于或等于约400mpa。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力和/或第二中心压缩应力区的最大压缩应力可在下述范围内:约10mpa至约1,500mpa,约10mpa至约1,200mpa,约50mpa至约1,200mpa,约50mpa至约1,000mpa,约100mpa至约1,000mpa,约100mpa至约700mpa,约100mpa至约600mpa,约300mpa至约600mpa,约300mpa至约400mpa,700mpa至约1,500mpa,约700mpa至约1,200mpa,约700mpa至约1,000mpa,或者其间的任何范围或子范围。
[0180]
在一些实施方式中,中心部分541可以包括距离带材501的第一主表面403的第一中心层深度。在一些实施方式中,第一中心层深度可以从带材501的中心部分541中的第一主表面403的第一中心表面区域535开始测量。在一些实施方式中,第一中心层深度可从第二边缘413的第三边缘部分515延伸,以及/或者从第一边缘411的第三边缘部分延伸。
[0181]
在一些实施方式中,中心部分541可以包括距离带材501的第二主表面405的第二中心层深度。在一些实施方式中,第二中心层深度可以从带材501的中心部分541中的第二主表面405的第二中心表面区域525开始测量。在一些实施方式中,第二中心层深度可从第二边缘413的第三边缘部分515延伸,以及/或者从第一边缘411的第三边缘部分延伸。
[0182]
在一些实施方式中,作为带材厚度503的百分比,第一中心层深度和/或第二中心层深度可以大于或等于约10%,大于或等于约15%,大于或等于约20%,小于或等于约40%,小于或等于约30%,或者小于或等于约25%。在一些实施方式中,作为基材厚度503的百分比,第一层深度和/或第二层深度可以在下述范围内:约10%至约40%,约15%至约40%,约15%至约30%,约20%至约30%,约20%至约25%,约10%至约25%,约15%至约25%,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,在第一主表面403与第一中心层深度之间的区域可以包括第一中心压缩应力区。在一些实施方式中,在第二主表面405与第二中心层深度之间的区域可以包括第二中心压缩应力区。在一些实施方式中,第一中心层深度可以基本上等于第二中心层深度。在一些实施方式中,第一中心层深度可以大于第二中心层深度。在一些实施方式中,第一中心层深度可以小于第二中心层深度。
[0183]
在一些实施方式中,中心部分541可包括中心拉伸应力区。在一些实施方式中,中心拉伸应力区可位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。在一些实施方式中,中心最大压缩应力可以大于或等于约10mpa,大于或等于约20mpa,大于或等于约50mpa,大于或等于约100mpa,小于或等于约375mp,小于或等于约300mp,小于或等于约200mpa,或者小于或等于约150mpa。在一些实施方式中,中心最大压缩应力可在下述范围内:约10mpa至约375mpa,约10mpa至约300mpa,约20mpa至约300mpa,约20mpa至约200mpa,约50mpa至约200mpa,约50mpa至约150mpa,约100mpa至约150mpa,或者其间的任何范围或子范围。中心最大压缩应力可大于第一最大压缩应力(如果提供)和/或第二最大压缩应力(如果提供)。一个优势可以来自于中心部分的最大中心张力(ct)相对于第一和/或第二部分的最大ct(如果提供)的差异。例如,当在第一部分和/或第二部分(包括基本为0的最大ct或者相对于中心部分的最大ct而言更低的最大ct)中发生断裂时,基材断裂成数目低的片,并且是以非暴力方式断裂。另一方面,当在中心部分(相对于第一部分和/或第二部分的最大ct(如果提供)而言具有更高的最大ct)中发生断裂时,断裂被约束在中心部分内并且不扩展到第一部分和/或第二部分,由此,可保持基材的大区域不断裂并且视觉上仍赏心悦目。换言之,可折叠基材的第一部分和/或第二部分中的低的最大拉伸应力(在本公开提出的范围内)在可折叠基材的第一部分和/或第二部分中可以储存相对较小的能量,从而促进低能量失效。
[0184]
不希望囿于理论,对中心部分541进行化学强化以建立第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区能够实现小的弯曲半径(例如,较小的,约10mm或更小,或者约9mm或更小,或者约8mm或更小,或者约7mm或更小,或者约6mm或更小,或者约5mm或更小,或者约4mm或更小,或者约3mm或更小,或者约2mm或更小,或者约1mm),这是因为化学强化产生的压缩应力可抵消处于弯曲状态的带材的最外表面(例如,图10中的第二主表面405)上的拉伸应力。另外,在第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区中包括第一边缘和/或第二边缘可通过减少因为折叠应力导致的损坏(例如,断裂和/或开裂)而能够进一步实现小的最小弯曲半径。
[0185]
在一些实施方式中,带材501可围绕枢轴线102,沿图4所示的方向111折叠,以形成
折叠构造,如图10-11所示。图10根据本公开的实施方式,示意性例示了处于折叠构造的带材501的一个示例性实施方式。图10显示出带材501被折叠成使得第一主表面403在折叠的带材501的内侧,而第二主表面405在折叠的带材501的外侧。虽然未示出,但是在一些实施方式中,带材501可被折叠成使得第二主表面405在折叠件的内侧。
[0186]
如图所示,带材可以包括单个中心部分,该中心部分被构造成允许带材包括双折叠部(bifold),其中,例如,带材可以对半折叠。在另外的实施方式中,带材可以包括两个或更多个中心部分,其中,每个中心区域包括与上文针对中心部分541所述的相似或相同的对应的第一压缩应力区和第二压缩应力区。例如,提供两个中心部分可允许带材包括三折叠部。
[0187]
如本文中所使用的,带材的“最小弯曲半径”通过以下测试配置和过程,使用平行板设备1101来测量,如图11所示。平行板设备1101包括一对平行的刚性不锈钢板903、905,它们包括第一刚性不锈钢板903和第二刚性不锈钢板905。当测量最小弯曲半径时,将带材501放置在该对平行的刚性不锈钢板903、905之间,以使得带材501将类似于图11所示的构造折叠。以5mm/秒的速率减小平行板之间的距离,直到平行板距离1111对应于要测试的弯曲半径(r)。如本文中所使用的,对应的弯曲半径等于平行板距离1111与带材厚度503之间的差的2.396倍。接着,在约85℃和约85%的相对湿度下,将平行板保持在对应于要测试的弯曲半径的平行板距离1111下24小时。如本文中所使用的,“最小弯曲半径”是带材501在上述条件和构造下可承受测试而不失效情况下的最小弯曲半径。当平行板距离1111与带材厚度503之间的差相当于带材501的“最小弯曲半径”的2.396倍时,平行板距离911对应于包括可折叠基材201的可折叠设备101、301、801和1301的“有效最小弯曲半径”的2倍。
[0188]
在一些实施方式中,带材501可实现10mm、或7mm、或5mm、3mm、或1mm的最小弯曲半径。在一些实施方式中,带材501可包括小于10mm、小于7mm、小于5mm、或小于3mm的最小弯曲半径。在一些实施方式中,带材501可包括以下范围内的最小弯曲半径:约1mm至约10mm,约1mm至约7mm,约2mm至约7mm,约2mm至约5mm,约5mm至约10mm,约5mm至约7mm,约7mm至约10mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0189]
如图4所示,中心部分541可包括在带材501的长度105的方向106上的宽度432。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432限定在第一部分521与第二部分523之间,它可以是最小弯曲半径的3倍或更大。不希望囿于理论,在平行板之间的圆形构造中的弯曲部分的长度可以是对应的最小弯曲半径的约3倍。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可以基本上等于或大于处于最小弯曲半径时的带材的弯曲长度。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可以大于或等于约3mm,大于或等于约6mm,大于或等于约9mm,小于或等于约55mm,小于或等于约40mm,或者小于或等于约30mm。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可在下述范围内:约3mm至约55mm,约3mm至约40mm,约6mm至约40mm,约6mm至约30mm,约9mm至约30mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0190]
在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432限定在第一部分521与第二部分523之间,它可以是最小弯曲半径的5倍或更大。不希望囿于理论,在平行板之间的椭圆形构造中的弯曲部分的长度可以是对应于最小弯曲半径的平行板距离1111的约2.2倍。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可以基本上等于或大于处于最小弯曲半径时的带材的弯曲长度。不希望囿于理论,通过提供基本上等于或大于弯曲区域的中心
部分541的宽度432可减小损坏(例如,断裂和/或开裂)的发生率,这是因为相比于带材的未经强化(例如,无应力)的部分,中心部分中的压缩应力区可抵消弯曲诱导的拉伸应力。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可以大于或等于约5mm,大于或等于约10mm,大于或等于约20mm,小于或等于约55mm,小于或等于约40mm,或者小于或等于约30mm。在一些实施方式中,带材501的中心部分541的宽度432可在下述范围内:约5mm至约55mm,约5mm至约40mm,约5mm至约30mm,约10mm至约55mm,约10mm至约40mm,约10mm至约30mm,约20mm至约55mm,约20mm至约40mm,约20mm至约30mm,或者其间的任何范围或子范围。
[0191]
如图6-7所示,可将带材501安装到可折叠设备601或701中。在一些实施方式中,如图6-7所示,在带材501的上方可以设置粘合剂207。在另外的实施方式中,粘合剂层207的第一接触表面209可以直接接触(例如,结合)带材501的第一主表面403。在另外的实施方式中,粘合剂207可包括一种或多种上文所述的材料和/或上文所述的粘合剂厚度。在另外的实施方式中,如图6所示,可折叠设备601可包括设置在粘合剂207的第二接触表面211上方的离型衬垫213。在另外的实施方式中,如图7所示,可折叠设备701可包括设置在粘合剂207的第二接触表面211上方的显示装置303。在另外的实施方式中,离型衬垫213和/或显示装置303可包括上文所述的性质。
[0192]
将参考图30的流程图以及图8-14中例示的示例性方法步骤来论述制造本公开实施方式的可折叠设备的方法的实施方式。
[0193]
现将参考图16-19和27-29以及图30的流程图来论述制造图1-6所示的可折叠设备101、301和601的方法的示例性实施方式。在本公开方法的第一步3001中,如图16所示,方法从提供可折叠基材1601(例如,玻璃基可折叠基材和/或陶瓷基可折叠基材)开始。在一些实施方式中,可折叠基材1601可通过购买获得,或以其他方式获得可折叠基材,或通过形成可折叠基材来提供。在另外的实施方式中,可折叠基材可通过用各种带材成形工艺形成它们来提供,所述带材成形工艺例如狭缝拉制、下拉、熔合下拉、上拉、压辊、再拉制或浮法。可折叠基材1601可包括第一主表面1603,其可沿着第一平面1604延伸。第一主表面1603可以与第二主表面1605相对。
[0194]
在步骤3001后,如图30所示,方法可任选地进展到步骤3003,该步骤3003包括:在可折叠基材1601的第一主表面1603中形成凹陷1634。如图16所示,凹陷1634可以通过蚀刻、激光烧蚀或机械加工第一主表面1603来形成。例如,第一主表面1603可以通过金刚石雕刻来机械加工,由此在可折叠基材中产生极精密的图案。如图16所示,可使用金刚石雕刻在可折叠基材1601的第一主表面1603中产生凹陷1634,其中,可使用计算机数字控制(cnc)机器1637来控制金刚石尖端探针1639。除金刚石之外的材料也可用于采用cnc机器的雕刻。另外,形成凹陷的其他方法包括光刻、蚀刻和激光烧蚀。在第一主表面1603中形成凹陷1634可在可折叠基材1601的第一部分1621与第二部分1623之间提供中心部分1625。中心部分1625可包括第一中心表面区域1633,其中,凹陷1634可被限定在第一中心表面区域1633与第一平面1604之间,第一主表面1603沿着第一平面1604延伸。中心部分1625还可包括:将第一部分1621附接于中心主表面1635的第一过渡部分1627以及将第二部分1623附接于中心主表面1635的第二过渡部分1629。在一些实施方式中,第一过渡部分1627的厚度从中心主表面1635到第一部分1621可连续增加。在另外的实施方式中,第二过渡部分1629的厚度从中心主表面1635到第二部分1623可连续增加。如图16所示,在一些实施方式中,第一中心表面区
域1633可包括中心部分1625的中心主表面1635,其可以如图所示是平面的,但是在另外的实施方式中,可以提供非平面构造。另外,中心主表面1635相对于第一平面1604和/或第二主表面1605可以是平面的,如图16所示。
[0195]
在步骤3003后,如图30进一步所示,方法可任选地进展到步骤3005,该步骤3005包括:减小可折叠基材1601的厚度,如图17所示。虽然未示出,但是在一些实施方式中,可通过机械加工(例如,研磨)来减小可折叠基材1601的厚度。在另外的实施方式中,如图17所示,可采用化学蚀刻来减小可折叠基材1601的厚度。在一些实施方式中,如图所示,化学蚀刻可包括:使可折叠基材1601与蚀刻浴槽1701中所容纳的蚀刻溶液1703接触。在另外的实施方式中,蚀刻溶液1703可包括一种或多种无机酸(例如,hcl、hf、h2so4、hno3)。
[0196]
在一些实施方式中,通过从可折叠基材1601的第一主表面1603移除层以暴露新的第一主表面,可减小可折叠基材1601的厚度,所述新的第一主表面可构成图1-3所示的第一主表面203。此外或者替代性地,通过从可折叠基材1601的第二主表面1605移除层以暴露新的第二主表面,可减小可折叠基材1601的厚度,所述新的第二主表面可构成图1-3所示的第二主表面205。
[0197]
在一些实施方式中,从第一主表面1603移除层可以有益于移除在凹陷1634形成期间所产生的表面缺陷。例如,对第一主表面1603进行机械加工(例如,用金刚石尖端探针)以产生凹陷1634可能产生裂纹或其他缺陷,这可出现弱点,当折叠时,在该弱点处可能发生可折叠基材1601的灾难性失效。因此,通过从第一主表面1603移除层,可以移除在形成凹陷1634期间在层中产生的表面缺陷,其中,可以呈现具有更少表面缺陷的新的第一主表面203。由于存在更少的表面缺陷,因此在可折叠基材不失效的情况下可以实现更小的弯曲半径。另外,可折叠基材的某些加工可能在可折叠基材的第一主表面和第二主表面处呈现出与可折叠基材的中心部分处不同的材料性质。例如,在下拉过程期间,在玻璃基基材的主表面处的玻璃基基材性质可能与玻璃基基材的中心部分不同。因此,通过在第一部分1621和第二部分1623处从第一主表面1603移除层,这些部分的新的第一主表面203可具有与形成第一中心表面区域1633的玻璃基材料相同的性质,以在可折叠基材的长度上提供一致的光学性质。
[0198]
在一些实施方式中,第二主表面1605(例如,整个第二主表面1605)可覆盖有任选的掩模1705,以使得第二主表面1605不被蚀刻并且可以作为上文关于图1-3所述的第二主表面205来提供第二主表面1605。防止第二主表面1605被蚀刻可以有益于保留第二主表面1605的原始性质,该原始性质可以随着一些加工技术(例如,上拉或下拉)而存在。保持原始表面可以使第二主表面1605呈现特别光滑的表面,该第二主表面1605可以形成可折叠设备的最外表面,而该最外表面可以供可折叠设备的用户观察和/或触摸。或者,可通过从第二主表面1605移除层来减小可折叠基材1601的厚度,例如,移除表层以暴露出在可折叠基材的长度上光学性质更加一致的中心层,如上所述。因此,在一些实施方式中,可从第二主表面1605移除层,以暴露新的第二主表面,所述新的第二主表面可构成如图1-3所示的第二主表面205。
[0199]
在一些实施方式中,可从第一主表面1603移除层,以暴露新的第一主表面,该新的第一主表面可构成图1-3所示的第一主表面203,并且可从第二主表面1605移除层,以暴露新的第二主表面,该新的第二主表面可构成图1-3所示的第二主表面205。从第一主表面和
第二主表面移除层可以移除可折叠基材的外层,该外层相比于可折叠基材下方的内部部分可能具有不一致的光学性质。结果,可折叠基材的整个长度和宽度上的整个厚度可以具有更加一致的光学性质,以提供在整个可折叠基材上几乎没有畸变的一致的光学性能。
[0200]
如图17所示,步骤3005可产生图1-3所示的可折叠基材201,其中,图16的可折叠基材1601的凹陷1634发展成可折叠基材201的凹陷234。另外,可折叠基材1601的中心部分1625可发展成图1-3的中心部分225,该中心部分225可包括前文所述的中心主表面235、第一过渡部分227和第二过渡部分229。仍然进一步地,可折叠基材1601的第一部分1621和第二部分1623可发展成前文所述的可折叠基材201的对应的第一部分221和第二部分223。
[0201]
在步骤3005后,如图17进一步所示,方法可进展到步骤3007,该步骤3007包括:对可折叠基材201进行化学强化,如图18所示。当可折叠基材201的表面中一定深度内的第一阳离子与盐溶液1803内的第二阳离子(其具有比第一阳离子更大的半径)交换时,可通过离子交换发生对可折叠基材201所进行的化学强化。例如,可折叠基材201的表面中该深度内的锂阳离子可与盐溶液1803中的钠阳离子或钾阳离子交换。结果,由于锂阳离子的半径小于盐溶液1803中被交换的钠阳离子或钾阳离子的半径,因此可折叠基材的表面处于压缩状态,并由此通过离子交换过程而得到化学强化。对可折叠基材201进行化学强化可包括:使包含锂阳离子和/或钠阳离子的至少一部分可折叠基材201与包含盐溶液1803的盐浴1801接触,所述盐溶液1803包含硝酸钾、磷酸钾、氯化钾、硫酸钾、氯化钠、硫酸钠和/或硝酸钠,由此,锂阳离子和/或钠阳离子从可折叠基材201扩散到盐浴1801中所包含的盐溶液1803里。在一些实施方式中,盐溶液1803的温度可以大于或等于约300℃,大于或等于约360℃,大于或等于约400℃,小于或等于约500℃,小于或等于约460℃,或者小于或等于约400℃。在一些实施方式中,盐溶液1803的温度可以在下述范围内:约300℃至约500℃,约360℃至约500℃,约400℃至约500℃,约300℃至约460℃,约360℃至约460℃,约400℃至约460℃,约300℃至约400℃,约360℃至约400℃,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,可折叠基材201可与盐溶液1803接触大于或等于约15分钟,大于或等于约1小时,大于或等于约3小时,小于或等于约48小时,小于或等于约24小时,或者小于或等于约8小时。在一些实施方式中,可折叠基材201与盐溶液1803接触下述范围内的时间:约15分钟至约48小时,约1小时至约48小时,约3小时至约48小时,约15分钟至约24小时,约1小时至约24小时,约3小时至约48小时,约3小时至约24小时,约3小时至约8小时,或者其间的任何范围或子范围。
[0202]
对可折叠基材201进行化学强化可包括:对第一中心表面区域233进行化学强化,对第一主表面203的第一部分221的第一表面区域237进行化学强化,对第一主表面203的第二部分223的第三表面区域239进行化学强化,以及对可折叠基材201的第二主表面205进行化学强化。在一些实施方式中,化学强化包括:将第一部分221化学强化到距离第一主表面203的第一表面区域237的第一深度(例如压缩深度),将第二部分223化学强化到距离第一主表面203的第三表面区域239的第四深度(例如,压缩深度),以及将中心部分225化学强化到距离第一中心表面区域233的第一中心深度(例如,压缩深度)。
[0203]
在一些实施方式中,对可折叠基材201的第二主表面205进行化学强化可包括:对第二主表面205的第一部分221的第二表面区域247进行化学强化,对第二主表面205的第二部分223的第四表面区域249进行化学强化,以及对第二主表面205的中心部分225的第二中
心表面区域245进行化学强化。在一些实施方式中,对第二主表面205进行化学强化可包括:将第一部分221化学强化到距离第二主表面205的第二表面区域247的第二深度(例如,压缩深度),将第二部分223化学强化到距离第二主表面205的第四表面区域249的第四深度(例如,压缩深度),以及将中心部分225化学强化到距离第二主表面205的第二中心表面区域245的第二中心深度(例如,压缩深度)。
[0204]
在步骤3007后,如图30进一步所示,方法可任选地进展到步骤3009,该步骤3009包括对可折叠基材进行化学蚀刻,如图19所示。如上文关于步骤3003以及图17所述,蚀刻可包括:使可折叠基材201与蚀刻浴槽1901中所容纳的蚀刻溶液1903接触。蚀刻溶液1903可包括上文关于蚀刻溶液1703所述的任何化合物。在一些实施方式中,蚀刻第一主表面203和第一中心表面区域233。在一些实施方式中,蚀刻第二主表面205。在另外的实施方式中,蚀刻第一主表面203、第一中心表面区域1633和第二主表面205。步骤3009的化学蚀刻可被设计用于移除因对可折叠基材201进行化学强化而可能从步骤3007(如果进行)留下的表面缺陷。事实上,化学强化的步骤3007可能导致表面缺陷,这些表面缺陷可影响可折叠基材的强度和/或光学品质。通过在步骤3009期间的蚀刻,可移除步骤3007的化学强化期间产生的表面缺陷。这种步骤3009期间的蚀刻可被设计用于移除小于5-10纳米的层,由此不显著改变可折叠基材的厚度或者步骤3007的化学强化期间实现的表面压缩。
[0205]
在步骤3009后,如图27-29所示,本公开的方法可进展到步骤3011,该步骤3011包括:施加粘合剂层207,以使第一主表面203的第一表面区域237,第一主表面203的第三表面区域239,以及中心部分225的第一中心表面区域233与填充凹陷234的粘合剂207接触。虽然未示出,但是在一些实施方式中,凹陷可以不被完全填充,例如,留下用于电子装置和/或机械装置的空间。
[0206]
在一些实施方式中,如图27所示,在凹陷234中可沉积粘合剂的一个或多个层2701以填充凹陷234。粘合剂207的第一接触表面2705的中心部分可接触中心部分225的第一中心表面区域233。另外,如图12所示,在可折叠基材201上可设置粘合剂207的第二层2703。第二层2703的第一表面区域可接触第一主表面203的第一表面区域237,并且第二层2703的第二表面区域可接触第一主表面203的第三表面区域239。另外,第二层2703的第三表面区域可接触填充凹陷234的所述一个或多个层2701的外表面,以在该第三表面区域与该外表面之间提供整体界面。由于所述一个或多个层2701与第二层2703之间的整体界面,当光在片材之间传输时,可避免光学折射,因为该一个或多个层2701和第二层2703在一些实施方式中可包括基本上相同的折射率。提供折射率基本上相同的所述一个或多个层2701和第二层2703可避免原本可能存在于可折叠设备的一个或多个层2701与第二层2703之间的界面附近的光学不连续性。由此,粘合剂207的第一接触区域2705可接触第一中心表面区域233,同时还接触第一主表面203的第一表面区域237和第一主表面203的第三表面区域239。在另外的实施方式中,如图27所示,粘合剂的第二层2703可包括第二接触表面2707,该第二接触表面2707可以是平面,并且在一些实施方式中可以与第一表面区域237和/或第三表面区域239平行。在另一些实施方式中,整个粘合剂层可通过施加(通过本领域已知的任何合适的方法)液体材料随后任选固化来形成。
[0207]
在一些实施方式中,如图28-29所示,可将粘合剂液体2803放置到凹陷234中。在另外的实施方式中,可以使用导管(例如,柔性管、微量移液器或注射器)将粘合剂液体2803放
置到凹陷234中。在另外的实施方式中,如图28所示,通过将粘合剂液体2803从容器2801倒到凹陷234中,可在凹陷234中放置粘合剂液体2803。在一些实施方式中,在凹陷234中放置粘合剂液体2803可以至少部分(例如,基本上完全)填充凹陷234。在一些实施方式中,粘合剂液体2803可包括粘合剂前体和溶剂。在一些实施方式中,粘合剂前体可包括但不限于单体、促进剂、固化剂、环氧材料和/或丙烯酸酯中的一种或多种。在一些实施方式中,粘合剂前体的溶剂可以包括极性溶剂(例如,水、醇、乙酸酯、丙酮、甲酸、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、硝基甲烷、碳酸丙烯酯、聚(醚醚酮))和/或非极性溶剂(例如,戊烷、1,4-二氧六环、氯仿、二氯甲烷、乙醚、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯)。可对粘合剂液体2803进行固化以形成如图29所示的粘合剂207的第一层2701。在另外的实施方式中,对粘合剂液体2803进行固化可包括:加热粘合剂液体2803。在另外的实施方式中,对粘合剂液体2803进行固化可包括:用紫外(uv)辐射照射粘合剂液体2803。
[0208]
如图29所示,在可折叠基材201和第一层2701上可以设置粘合剂207的第二层2703。在一些实施方式中,第二层2703的第一表面区域可接触第一主表面203的第一表面区域237,并且第二层2703的第二表面区域可接触第一主表面203的第三表面区域239。另外,第二层2703的第三表面区域可接触第一层2701的外表面,以在该第三表面区域与该外表面之间提供整体界面。由于第一层2701与第二层2703之间的整体界面,当光在片材之间传输时,可避免光学折射,因为第一层2701和第二层2703在一些实施方式中可包括基本上相同的折射率。提供折射率基本上相同的第一层2701和第二层2703在光学上可避免原本可能存在于可折叠设备的第一层2701与第二层2703之间的界面附近的光学不连续性。由此,粘合剂207的第一接触区域209(例如,第二层2703的第一接触表面2705)可接触第一中心表面区域233,同时还接触第一主表面203的第一表面区域237和第一主表面203的第三表面区域239。在另外的实施方式中,如图29所示,粘合剂的第二层2703可包括第二接触表面2707,该第二接触表面2707可以是平面,并且在一些实施方式中可以与第一表面区域237和/或第三表面区域239平行。
[0209]
在一些实施方式中,在粘合剂207的第二接触表面(例如,2707)上可以设置离型衬垫(例如,参见图2的离型衬垫271)或显示装置(例如,参见图3的显示装置303)。在图30的流程图的终点3013,完成可折叠设备。
[0210]
在一些实施方式中,制造可折叠设备的方法可包括按上文公开的顺序进行的上文公开的步骤(例如,3001、3003、3005、3007、3009、3011、3013)。在一些实施方式中,如图30所示,可依次跟随箭头3002、3004和3006,其中,在可折叠基材201的第一主表面203中形成凹陷1634(步骤3003)以及对可折叠基材201进行化学强化(例如,离子交换,步骤3007)之前,先对所提供的可折叠基材201(步骤3003)进行蚀刻以减小可折叠基材201的厚度(步骤3005)。在一些实施方式中,可以跟随箭头3006而跳过蚀刻可折叠基材201来减小可折叠基材厚度的步骤,例如,当所提供的可折叠基材201包括基本上与基材厚度222相等的厚度时。在一些实施方式中,可以跟随箭头3008而跳过在对可折叠基材201进行化学强化之后蚀刻可折叠基材201的步骤。在一些实施方式中,所述方法可包括:通过购买或以其他方式获得包含凹陷234的可折叠基材201,然后从步骤3007向前进展,该步骤3007包括对可折叠基材201进行化学强化。任何一种上述选项可以组合,以根据本公开的实施方式制造可折叠设备。
[0211]
将参考图20-26例示的示例性方法步骤来论述加工本公开实施方式的带材的方法的实施方式。在一些实施方式中,带材可通过购买带材(例如,玻璃基带材、陶瓷基带材)来提供。在一些实施方式中,带材可通过用各种带材成形工艺形成它们来提供,所述带材成形工艺例如狭缝拉制、下拉、熔合下拉、上拉或浮法。在一些实施方式中,带材可以包括上文关于图1和4-5所述的第一主表面、第二主表面、长度、宽度和/或带材厚度。下文将论述加工带材的两种示例性方法。第一种示例性方法包括:将带材浸没在包含钠和/或钾的浴中。第二种示例性方法包括:在加热带材之前,先将盐溶液放置在第一主表面和第二主表面的中心部分上。
[0212]
加工带材的方法可包括:掩蔽带材的第一部分和掩蔽带材的第二部分,如图20所示。可在带材501的第一部分521上设置第一掩模2003以建立第一掩蔽部分。第一掩蔽部分可包括第一主表面403的第一表面区域537和第二主表面405的第二表面区域527。在一些实施方式中,如图所示,第一掩蔽部分可包括带材501的第三边缘415。在一些实施方式中,第一掩蔽部分可包括第一边缘的第一边缘部分和/或第二边缘的第一边缘部分。可在带材501的第二部分523上设置第二掩模2001以建立第二掩蔽部分。第二掩蔽部分可包括第一主表面403的第三表面区域539和第二主表面405的第四表面区域529。在一些实施方式中,如图所示,第二掩蔽部分可包括带材的第四边缘417。在一些实施方式中,第二掩蔽部分可包括第一边缘的第二边缘部分和/或第二边缘的第二边缘部分。
[0213]
在一些实施方式中,第一掩模和/或第二掩模可包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氮化铝、氮氧化硅、氧化镁和氧化锆中的一种或多种。在另外的实施方式中,第一掩模和/或第二掩模可以抑制(例如,阻止)离子渗透(例如,扩散)通过掩模的材料。在另外的实施方式中,掩蔽第一部分和掩蔽第二部分各自可包括:设置二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氮化铝、氮氧化硅、氧化镁和氧化锆中的一种或多种。可使用涂覆技术来设置第一掩模和/或第二掩模,所述涂覆技术例如物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)和原子层沉积(ald)。pvd技术可包括溅射技术、离子辅助电子束(iad-eb)、热蒸发、离子束和/或激光烧蚀。可使用机械抛光(例如,研磨)和/或化学蚀刻来移除第一掩模。化学蚀刻可包括:使第一掩模和/或第二掩模与一种或多种无机酸(例如,hcl、hf、h2so4、hno3)接触。在一些实施方式中,第一掩模和/或第二掩模可以包括带材或聚合物。在另外的实施方式中,可容易地移除第一掩模和/或第二掩模。
[0214]
加工带材的方法可包括:在将第一掩模2003设置在第一部分521上以及将第二掩模2001设置在第二部分523上之后,对第一主表面403的中心部分和第二主表面405的中心部分541进行化学强化。对带材(例如,玻璃基带材、陶瓷基带材)进行化学强化可通过离子交换实现,当玻璃基带材外表面中一定深度内的第一阳离子与半径比第一阳离子大的第二阳离子交换时,发生该离子交换。例如,玻璃基带材表面中一定深度内的锂阳离子可与钠阳离子或钾阳离子交换。结果,由于锂阳离子的半径小于被交换的钠阳离子或钾阳离子的半径,因此玻璃基带材的表面处于压缩状态,并由此通过离子交换过程而得到化学强化。
[0215]
对带材的中心部分进行化学强化可获得第一中心压缩应力区,其从带材的第一主表面延伸到第一中心压缩深度。对带材的中心部分进行化学强化可获得第二中心压缩应力区,其从带材的第二主表面延伸到第二中心压缩深度。如上所述,中心部分可包括在上文关于中心部分宽度所述的范围内的宽度。如上所述,中心部分可位于第一部分与第二部分之
间。第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度可在上文关于第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度所述的范围内。第一中心压缩应力区可包括的最大压缩应力以及/或者第二中心压缩应力区可实现的最大压缩应力可在上文关于带材的第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区的最大压缩应力所述的范围内。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力可以基本上等于第二中心压缩应力区的最大压缩应力。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力可小于第二中心压缩应力区的最大压缩应力。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力可大于第二中心压缩应力区的最大压缩应力。在一些实施方式中,如上文关于第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区所述,第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区可富含钠和/或钾。
[0216]
在第一种加工带材的示例性方法中,如图20-21所示,在对带材进行化学强化之前,先将第一掩模2003设置在第一部分上并且将第二掩模2001设置在第二部分523上。对带材进行化学强化可包括:将带材浸没在盐浴1801中所容纳的盐溶液1803中。在一些实施方式中,盐溶液1803在组成、温度和/或可折叠基材(例如带材)可与盐溶液1803接触的时间上可与上文参考图18所述的盐浴相似或相同。在带材已经浸没在盐溶液1803中后,如图21所示,带材可以包括在被掩蔽(因此未被强化)的第一部分521与第二部分523之间的经化学强化的中心部分541。第一种示例性方法还可包括:通过移除第一掩模2003和第二掩模2001,对第一部分521和第二部分523中的每一者进行去掩蔽,以提供如图4-7和10-11所示的带材501。
[0217]
在第二种加工带材的示例性方法中,如图20所示,在对带材501进行化学强化之前,先将第一掩模2003设置在第一部分521上并且将第二掩模2001设置在第二部分523上。如图23所示,对带材501进行化学强化可包括:在第一主表面403处,在中心部分541上设置来自来源2301的盐溶液2303。可对盐溶液2303进行固化以产生第一盐沉积物2401。另外,对带材501进行化学强化可包括:在第二主表面405处,在中心部分上设置来自来源2301的盐溶液。可对第二主表面405处的中心部分上的盐溶液2303进行固化以产生位于第一盐沉积物2401相对处的第二盐沉积物2403。在一些实施方式中,来源2301可以包括导管(例如,柔性管、微量移液器、或注射器)、喷嘴或容器(例如烧杯)。
[0218]
盐溶液2303可包括有机粘结剂或溶剂。有机粘结剂可包括纤维素、纤维素衍生物、疏水改性的环氧乙烷聚氨酯改性剂(huer)和乙烯丙烯酸中的一种或多种。纤维素衍生物的实例包括乙基纤维素、甲基纤维素和aquazol(聚2乙基-2噁嗪)。溶剂可以包括极性溶剂(例如,水、醇、乙酸酯、丙酮、甲酸、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、硝基甲烷、碳酸丙烯酯、聚(醚醚酮))和/或非极性溶剂(例如,戊烷、1,4-二氧六环、氯仿、二氯甲烷、乙醚、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯)。在一些实施方式中,通过去除溶剂和/或有机粘结剂,可固化盐溶液以形成第一盐沉积物2401和/或第二盐沉积物2403。在另外的实施方式中,通过在室温(约20℃至约30℃)下干燥盐溶液2303达8小时或更久,可去除溶剂和/或有机粘结剂。在另外的实施方式中,通过在约100℃至约140℃、或约100℃至约120℃的温度下干燥盐溶液2303约8分钟至约30分钟、或约8分钟至约20分钟、或约8分钟至约15分钟的时间,可去除溶剂和/或有机粘结剂。在一些实施方式中,盐溶液2303可包括硝酸钾、磷酸钾、氯化钾、硫酸钾、氯化钠、硫酸钠和/或硝酸钠中的一种或多种。在另外的实施方式中,盐溶液可包括硝酸钾和磷酸钾。
[0219]
在第二种加工带材的示例性方法中,通过移除第一掩模2003和第二掩模2001,可
对第一部分521和第二部分523进行去掩蔽,并且在带材501的中心部分541的相对表面(例如,第一主表面403、第二主表面405)上留下第一盐沉积物2401和第二盐沉积物2403,如图24所示。可以对第一部分521和第二部分523进行去掩蔽,然后如图25所示加热带材501,以建立第一中心压缩应力区和/或第二中心压缩应力区。在其他实施方式中,在加热期间,掩模可以留在上面。
[0220]
在一些实施方式中,如图25所示,可将带材501放置在炉2501中。在一些实施方式中,可在大于或等于约300℃,大于或等于约360℃,大于或等于约400℃,小于或等于约500℃,小于或等于约460℃,或者小于或等于约400℃的温度下加热带材501。在一些实施方式中,可在下述范围内的温度下加热带材501:约300℃至约500℃,约360℃至约500℃,约400℃至约500℃,约300℃至约460℃,约360℃至约460℃,约400℃至约460℃,约300℃至约400℃,约360℃至约400℃,或者其间的任何范围或子范围。在一些实施方式中,可加热带材501持续大于或等于约15分钟,大于或等于约1小时,大于或等于约3小时,小于或等于约48小时,小于或等于约24小时,或者小于或等于8小时。在一些实施方式中,可加热带材501的一部分,加热下述范围内的时间:约15分钟至约48小时,约1小时至约48小时,约3小时至约48小时,约15分钟至约24小时,约1小时至约24小时,约3小时至约48小时,约3小时至约24小时,约3小时至约8小时,或者其间的任何范围或子范围。
[0221]
在带材得到了加热之后,如图26所示,带材可以包括在第一部分521与第二部分523之间的经化学强化的中心部分541。第二种示例性方法可进一步包括:移除第一盐沉积物2401和第二盐沉积物2403。在一些实施方式中,如图26所示,移除第一盐沉积物2401和第二盐沉积物2403可包括:使工具2601沿方向2603扫掠过表面(例如,第一主表面403、第二主表面405)。在另外的实施方式中,使用工具可包括:刮擦、研磨、推动等。在一些实施方式中,通过用溶剂洗涤表面(例如,第一主表面403、第二主表面405),可移除第一盐沉积物2401和第二盐沉积物2403。
[0222]
实施例
[0223]
通过以下实施例进一步阐述各个实施方式。实施例a-j均包括含有玻璃基材料(组合物1,以摩尔%计,具有以下标称组成:63.6sio2;15.7al2o3;10.8na2o;6.2li2o;1.16zno;.04sno2和2.5p2o5)的基材或带材。实施例a-e通过将第一部分、第二部分和中心部分离子交换到表1和2中所述的第一主表面、中心表面区域和第二主表面的压缩深度来制备。表1记录了实施例a-e的第一部分中的最大压缩应力和最大拉伸应力。表2记录了实施例a-e的中心部分中的最大压缩应力和最大拉伸应力。更低的有效最小弯曲半径值与增加的可折叠性相关。更高的笔落高度与增加的抗冲击性相关。实施例a-e的笔落测试的实验结果在包含基材厚度的区域中进行。表3记录了实施例a-e的机械性质。表4呈现了针对实施例f-g的不同带材厚度所获得的最小弯曲半径。
[0224]
实施例a包括在玻璃基基材的长度和宽度上的25μm均匀厚度。实施例a受到化学强化以实现均匀的6μm的压缩深度和354mpa的相关的最大拉伸应力。实施例a展现出1.2mm的有效最小弯曲半径和15cm的笔落高度。
[0225]
实施例b包括与实施例a组成相同的玻璃基基材,并且包括在玻璃基基材的长度和宽度上均匀的50μm的厚度。实施例b受到化学强化以实现均匀的9.7μm的压缩深度和235mpa的相关的最大拉伸应力。实施例b展现出2.5mm的有效最小弯曲半径和10cm的笔落高度。
[0226]
实施例c包括与实施例a组成相同的玻璃基基材,并且包括在玻璃基基材的长度和宽度上均匀的125μm的厚度。实施例c受到化学强化以实现均匀的21.2μm的压缩深度和226mpa的相关的最大拉伸应力。实施例c展现出6.2mm的有效最小弯曲半径和25cm的笔落高度。
[0227]
实施例d包括组成与实施例a相同的玻璃基基材,其根据本公开实施方式制造。第一部分和第二部分包括150μm的基材厚度,而中心部分包括30μm的中心厚度。实施例d受到化学强化以获得均匀的5.5μm的压缩深度,这对应于第一部分中的37mpa的最大拉伸应力和中心部分中的223mpa的最大拉伸应力。实施例d展现出1.7mm的有效最小弯曲半径和80cm的笔落高度。
[0228]
实施例e包括根据本公开实施方式制造的玻璃基基材。第一部分和第二部分包括150μm的基材厚度,而中心部分包括50μm的中心厚度。实施例e经受化学强化以获得均匀的9.7μm的压缩深度。实施例e展现出2.5mm的有效最小弯曲半径和80cm的笔落高度。
[0229]
表1:实施例a-e的第一部分的性质
[0230][0231]
表2:实施例a-e的中心部分的性质
[0232][0233]
表3:实施例a-e的机械性质
[0234][0235][0236]
实施例a-c均包括大于或等于约200mpa的第一部分最大拉伸应力,即,分别为
354mpa、235mpa和226mpa。实施例a-c均具有高能量失效模式。相较之下,实施例d-e包括小于约100mpa的第一部分最大拉伸应力,即,分别为37mpa和68mpa。实施例d-e具有低能量失效模式。因此,提供小于或等于约100mpa的第一部分和/或第二部分最大拉伸应力可以与低能量失效模式相关。
[0237]
实施例a-c证明了增加基材厚度与增加有效最小弯曲半径相关。然而,实施例d包括1.7mm的有效最小弯曲半径,其介于实施例a的有效最小弯曲半径(对于25μm的基材厚度,为1.2mm)与实施例b的有效最小弯曲半径(对于50μm的基材厚度,为2.5μm)之间。实施例e实现了与实施例b基本上相同的有效最小弯曲半径,并且实施例b的基材厚度基本上等于实施例e的中心厚度。因此,通过减小玻璃基基材的中心厚度,同时保持预定的基材厚度,可以减小有效最小弯曲半径。提供比基材厚度小的中心厚度可以与比包含均匀厚度的玻璃基基材更佳的弯曲性能(例如,更低的有效最小弯曲半径)相关。
[0238]
如上所述,基于表3中记录的笔落高度的抗冲击性是笔仅落在包括基材厚度的区域(例如,第一部分)内来进行的。因此,中心部分内的位置(例如,第一过渡部分、中心部分、第二过渡部分)没有用于表3中记录的数据。实施例a-c证明了抗冲击性的非均匀趋势。实施例a-c仍然均具有小于或等于约25的笔落高度。相较之下,实施例d-e具有约80cm的笔落高度。这证明了,当在包含基材厚度的区域中测试时,中心部分的厚度不显著影响玻璃基基材的抗冲击性。相反,通过增加基材厚度,同时保持恒定的中心厚度,可以获得增强的抗冲击性。
[0239]
实施例f包括未经过化学强化的玻璃基带材。因此,实施例f的玻璃基带材既不包括第一主表面的压缩应力区,也不包括第二主表面的压缩应力区。如表4所示,对于50μm或更大的带材厚度,玻璃基带材不能实现10mm的最小弯曲半径。
[0240]
实施例g包括:根据本公开的实施方式对玻璃基带材的中心部分进行化学强化,以包括第一压缩应力区和第二压缩应力区,所述第一压缩应力区包含约1200mpa的最大压缩应力,所述第二压缩应力区包含约1200mpa的最大压缩应力。如表4中的实施例g所示,所检查的所有带材厚度均展现出约1mm至约10mm(例如,约1mm至约8mm、约1.2mm至约7.5mm)的最小弯曲半径。实施例g可实现比实施例f可实现的最小弯曲半径小约7倍至约8倍的最小弯曲半径。例如,在25μm的带材厚度下,实施例g实现了1.2mm的最小弯曲半径,而实施例f实现了9.3mm的最小弯曲半径(是实施例g的最小弯曲半径的7.75倍大)。同样的,在150μm的带材厚度下,实施例g实现了7.5mm的最小弯曲半径,而实施例f实现了56mm的最小弯曲半径(是实施例g的最小弯曲半径的7.46倍大)。因此,提供包括中心部分并且该中心部分包括压缩应力区的玻璃基带材能够实现比不具有这种压缩应力区的玻璃基带材更小的最小弯曲半径。
[0241]
表4:玻璃基带材的最小弯曲半径
[0242][0243]
实施例h包括的玻璃基带材经过了化学强化,以使得玻璃基带材包括第一压缩应力区和第二压缩应力区,所述第一压缩应力区包括整个第一主表面,所述第二压缩应力区包括整个第二主表面。第一压缩应力区包括1,200mpa的最大压缩应力。第二压缩应力区包括1,200mpa的最大压缩应力。实施例h的样品包括50μm或100μm中的任一者的厚度。
[0244]
实施例i包括根据实施例g制品并且包括50μm或100μm中的任一者的厚度的样品。使用上述笔落测试来分析实施例h-i。对于包括100μm厚度的样品,实施例h包括的失效笔落高度是实施例i的失效笔落高度的约30%。对于包括50μm厚度的样品,实施例h包括的失效笔落高度是实施例i的失效笔落高度的约20%。不希望囿于理论,对整个第一主表面和整个第二主表面进行化学强化可能产生和/或加剧表面缺陷以及增加总表面粗糙度。实施例h-i的比较证明了对中心区域(例如,弯曲区域)外侧的第一主表面的部分进行化学强化可能与降低的笔落性能(例如,抗冲击性、抗刺穿性)有关。因此,提供未经化学强化(例如,无应力,包括带材厚度的0%至约5%的层深度,包括小于或等于约0.3nm的表面粗糙度)的玻璃基带材可提供改进的抗冲击性和/或抗刺穿性的技术益处。
[0245]
实施例j包括根据实施例g制备的样品,该样品包括100μm的厚度,20mm的长度,以及7,00mpa或1,200mpa中的任一者的第一压缩应力区和第二压缩应力区的最大压缩应力值。采用模拟的平面外翘曲分布来测量最大翘曲。对于包括700mpa的最大压缩应力的样品,测得最大翘曲为约0.4μm。对于包括1,200mpa的最大压缩应力的样品,显示出测得的最大翘曲为约0.6μm。因此,根据本公开实施方式所述的玻璃基带材能够实现小于或等于约2mm的最大翘曲(例如,约10nm至约2μm,约100nm至约1μm)。
[0246]
上述现象可组合起来以提供可折叠设备,其包含的可折叠基材具有低的有效最小弯曲半径、高的抗冲击性和低断裂能量失效。可折叠基材和带材可提供小的有效最小弯曲半径,与此同时,提供优异的抗冲击性和抗刺穿性,以及低能量断裂。本公开的设备可包括第一部分和第二部分并且具有基材厚度。基材厚度可以足够地大(例如,约80μm至约2mm),以提供优异的抗冲击性和优异的抗刺穿性。
[0247]
本公开的设备可包括将第一部分附接于第二部分的中心部分。特别地,本公开的实施方式可提供包括中心拉伸应力区的中心部分,所述中心拉伸应力区可位于第一中心压缩应力区与第二中心压缩应力区之间。在一些实施方式中,中心拉伸应力区的最大拉伸应力可大于第一部分中的第一拉伸应力区的最大拉伸应力和/或第二部分中的第二拉伸应力区的最大拉伸应力。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分可以是基本未强化的(例如,无应力,未经化学强化的,未经热强化的),并且基本上不具有拉伸应力区或者具有小量值的最大拉伸应力。提供的中心最大拉伸应力大于第一拉伸应力区(如果提供)的第一最大
拉伸应力和/或第二拉伸应力区(如果提供)的第二最大拉伸应力,由此可使得第一部分和/或第二部分中因冲击导致的断裂为低能量断裂,同时提供优异的折叠性能。在一些实施方式中,低能量断裂可以是中心部分的厚度减小的结果,对于给定的最大拉伸应力,厚度减小的中心部分比更厚的玻璃部分储存更少的能量。在一些实施方式中,低能量断裂可以是远离经历弯曲的中心部分的第一部分和/或第二部分的断裂的结果,其中,第一部分和/或第二部分包含比中心部分低的最大拉伸应力。提供的中心最大拉伸应力大于第一拉伸应力区(如果提供)的第一最大拉伸应力和/或第二拉伸应力区(如果提供)的第二最大拉伸应力,由此可在第一部分和/或第二部分中提供优异的抗冲击性和/或抗断裂性,这通过优异的笔落性能来指示,如下文所述。
[0248]
本公开的设备可包括将第一部分附接于第二部分的中心部分。中心部分可包括比基材厚度小的中心厚度。中心厚度可足够地小(例如,约10μm至约125μm),可在可折叠设备的弯曲区域中,并且可提供低的有效最小弯曲半径(例如,小于或等于约10mm,或者小于或等于约9mm,或者小于或等于约8mm,或者小于或等于约7mm,或者小于或等于约6mm,或者小于或等于约5mm,或者小于或等于约4mm,或者小于或等于约3mm,小于或等于约2mm,约1mm)。如由图14所呈现的笔落测试的惊奇结果所指示的,包含小于或等于约50μm的厚度的玻璃基基材提供了优异的笔落性能,而约50μm至约80μm的厚度提供了差的笔落性能。进一步地,在一些实施方式中,提供与可折叠基材的压缩应力区相关的基本均匀的压缩深度可通过避免使用遮蔽或其他非均匀离子交换方法而简化制品的制造。
[0249]
根据本公开实施方式所述的带材包括中心部分,该中心部分包括延伸到第一中心压缩深度的第一中心压缩应力区,以及延伸到第二压缩深度的第二中心压缩应力区,该带材能够实现小的最小弯曲半径(例如,小于或等于约10毫米),这是因为压缩应力区(例如,来自化学强化的)可抵消弯曲诱导的拉伸力。进一步地,提供在带材厚度的约10%至约30%范围内的第一中心压缩深度和/或第二中心压缩深度能够实现小的最小弯曲半径。类似地,包括大于或等于约10%的第一中心层深度和/或第二中心层深度的中心部分能够实现小的最小弯曲半径。提供具有压缩应力区、压缩深度和/或层深度的中心区域的第一边缘部分和/或中心区域的第二边缘部分可通过减少因为弯曲诱导的应力导致的损坏(例如,断裂和/或开裂)而能够进一步实现小的最小弯曲半径。在一些实施方式中,第一中心压缩应力区的最大压缩应力可以基本上等于第二中心压缩应力区的最大压缩应力,这可提供具有低翘曲(例如,小于或等于约2nm,小于或等于约1nm)的带材。在一些实施方式中,提供包含的宽度是最小弯曲半径的约5倍(例如,约5mm至约55mm的宽度)的中心部分,能够通过减少(例如避免)处于或接近最小弯曲半径时的带材沿着弯曲长度的应力集中和损伤,而能够实现小的最小弯曲半径。同时,第一部分和/或第二部分能够实现优异的抗冲击性和/或抗刺穿性。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分在第一主表面和/或第二主表面处可包含小于或等于约0.3纳米的表面粗糙度。第一部分和/或第二部分中的表面的光滑性(例如,低的表面粗糙度)可最大程度地减少表面中的缺陷,这可降低带材损坏(例如,断裂和/或开裂)的发生率。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分可包括层深度,该层深度距离第一主表面和/或第二主表面为玻璃基带材的带材厚度的0%至约5%。在一些实施方式中,第一部分和/或第二部分在第一主表面和/或第二主表面处可包含无应力区域。在第一部分和/或第二部分的表面处缺少明显的化学强化和/或压缩应力可最大程度地减少表面中的
缺陷的发生,这可降低带材损坏(例如,断裂和/或开裂)的发生率。当带材是包含光学透明粘合剂的可折叠设备的部分时,光学透明粘合剂的折射率与玻璃基带材的折射率的匹配(例如,相差在约0.1以内)可最大程度地减少可折叠设备中的光学畸变。
[0250]
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,并不用来暗示绝对的取向。
[0251]
应理解,各个公开的实施方式可以涉及结合实施方式描述的特征、要素或步骤。还应理解,虽然以涉及一个实施方式的形式进行描述,但是特征、要素或步骤可以与各个未例示的组合或排列方式中的替代性实施方式互换或组合。
[0252]
还应理解的是,本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”,不应局限为“仅一个(一种)”,除非明确有相反的说明。例如,提到的“一个部件”包括具有两个或更多个这类部件的实施方式,除非上下文有另外明确的表示。同样地,“多个(多种)”旨在表示“不止一个(一种)”。
[0253]
如本文所用,术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的,但可按照要求是大致的和/或更大或者更小,如反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员所知的其他因子。本文中,范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时,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。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”陈述,范围的数值或端点旨在包括两种实施方式:一种用“约”修饰,另一种未用“约”修饰。还应理解,每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
[0254]
本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如,“基本上平面的”表面旨在表示平面或大致平面的表面。此外,如上文所定义,“基本上相似”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施方式中,“基本上相似”可以表示彼此相差在约10%以内的值,例如彼此相差在约5%以内,或彼此相差在约2%以内的值。
[0255]
除非另有表述,否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此,当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序,都不旨在暗示该任意特定顺序。
[0256]
虽然使用过渡语“包含”可以公开特定实施方式的各个特征、元素或步骤,但是应理解的是,这暗示了包括可采用过渡语“由
……
构成”或“基本上由
……
构成”描述在内的替代性实施方式。因此,例如,包括a b c的设备的暗示替代实施方式包括其中设备由a b c组成的实施方式以及其中设备基本上由a b c组成的实施方式。除非另外指出,否则如本文所用的术语“包括”和“包含”及其变化形式应被解释为是同义的并且是开放式的。
[0257]
以上实施方式及这些实施方式的特征是示例性的,并且可单独或与本文提供的其他实施方式的任意一个或多个特征以任意形式组合来提供而不会偏离本公开的范围。
[0258]
对本领域的技术人员而言显而易见的是,可以对本公开进行各种修改和变动而不会偏离本公开的范围和精神。因此,本公开旨在涵盖本文的实施方式的修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同内容的范围之内。
再多了解一些

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