用于降低撓性玻璃基材的雙軸彎曲和/或翹曲的方法和結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說明】用于降低撓性玻璃基材的雙軸彎曲和/或翹曲的方法和結(jié) 構(gòu)
[0001] 本申請根據(jù)35U.S.C. §119,要求2013年2月27日提交的美國臨時申請第 61/770015號的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請為基礎(chǔ)并將其全文通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及撓性玻璃基材，更具體地，涉及降低撓性玻璃基材的雙軸彎曲和翹曲 的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 對于各種應(yīng)用，例如觸摸傳感器、濾色器和光伏（PV)覆蓋，對于撓性玻璃基材的 興趣正在不斷增加。雖然當(dāng)位于封裝器件中的時候，撓性玻璃基材可能不會與環(huán)境發(fā)生直 接接觸，但是撓性玻璃基材應(yīng)該能夠耐受各種角度的沖擊和跌落事件。對于用作PV模塊 和其他電子件的覆蓋，撓性玻璃基材同樣應(yīng)該能夠經(jīng)受來自封裝器件外朝向表面的各種沖 擊。對于這些應(yīng)用而言，實(shí)現(xiàn)機(jī)械可靠性包括同時使得撓性玻璃基材中的缺陷最小化以及 控制應(yīng)力?？梢酝ㄟ^成形之后的加工技術(shù)減少撓性玻璃基材中的缺陷，以降低對于撓性玻 璃基材的表面或邊緣的接觸損壞?？赏ㄟ^封裝設(shè)計和涂層選擇來控制最終器件封裝之后的 撓性玻璃基材中存在的應(yīng)力。需要各種用于控制撓性玻璃基材中的應(yīng)力的其他方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 改進(jìn)裸撓性玻璃的機(jī)械可靠性的一種技術(shù)是控制撓性玻璃基材的彎曲。取決于機(jī) 械強(qiáng)度要求和預(yù)期彎曲應(yīng)力以及終端應(yīng)用的方向，根據(jù)本文所揭示的概念，可以將撓性玻 璃結(jié)構(gòu)設(shè)計成符合各種形狀和機(jī)械要求。具體來說，可以將撓性玻璃結(jié)構(gòu)成形為具有由于 受控的彎曲導(dǎo)致的可預(yù)知的應(yīng)力式樣。
[0005] 在以下的詳細(xì)描述中給出了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，其中的部分特征和優(yōu)點(diǎn)對 本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言由所述內(nèi)容而容易理解，或按文字描述和附圖實(shí)施本發(fā)明而被認(rèn) 識。應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都只是本發(fā)明的示例，用來提供理解要求 保護(hù)的本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。
[0006] 所含附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明的原理，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書 的一部分。附圖圖示說明了本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方式，并與說明書一起用來說明例如 本發(fā)明的原理和操作。應(yīng)理解，在本說明書和附圖中揭示的本發(fā)明的各種特征可以以任意 和所有的組合使用。作為非限制性例子，本發(fā)明的各種特征可相互組合如以下方面。
[0007] 根據(jù)第一個方面，提供了一種撓性玻璃結(jié)構(gòu)，該撓性玻璃結(jié)構(gòu)包括：
[0008] 撓性玻璃基材，其厚度不超過約0. 3_ ;以及
[0009] 與撓性玻璃基材的表面相連接的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括至少一個沿著撓性玻璃 基材的表面以行程方向（running direction)延伸的加強(qiáng)元件，對所述加強(qiáng)元件的楊氏模 量進(jìn)行選擇，從而在基本平行于加強(qiáng)元件的行程方向的方向上，為撓性玻璃基材提供優(yōu)選 的彎曲軸。
[0010] 根據(jù)第二個方面，提供了第一個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)層還包括涂層材料。
[0011] 根據(jù)第三個方面，提供了第二個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)元件被封裝在涂層材 料中。
[0012] 根據(jù)第四個方面，提供了第二或第三個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)元件的楊氏模 量大于所述涂層材料的楊氏模量。
[0013] 根據(jù)第五個方面，提供了第四個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)元件的楊氏模量大于 約40GPa，所述涂層材料的楊氏模量小于約20GPa。
[0014] 根據(jù)第六個方面，提供了第一至第五個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)元件包括剪切 增厚材料。
[0015] 根據(jù)第七個方面，提供了第一至第六個方面的方法，其中，所述加強(qiáng)元件包括玻璃 纖維或金屬線。
[0016] 根據(jù)第八個方面，提供了第一至第七個方面的方法，其中，所述表面位于撓性玻璃 基材的側(cè)邊緣。
[0017] 根據(jù)第九個方面，提供了第一至第八個方面的方法，所述方法包括多個加強(qiáng)元件， 所述多個加強(qiáng)元件相互間隔開并且相互平行。
[0018] 根據(jù)第十個方面，提供了一種撓性玻璃結(jié)構(gòu)，該撓性玻璃結(jié)構(gòu)包括：
[0019] 撓性玻璃基材，其厚度不超過約0. 3mm ;以及
[0020] 與撓性玻璃基材的表面相連接的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括：
[0021] 第一加強(qiáng)元件，其沿著所述撓性玻璃基材的表面以第一方向延伸；以及
[0022] 第二加強(qiáng)元件，其沿著所述撓性玻璃基材的表面以不同于第一方向的第二方向延 伸；
[0023] 其中，所述第一和第二加強(qiáng)元件分別以第一和第二方向延伸，并且具有選擇的楊 氏模量，從而抑制撓性玻璃基材的翹曲或雙軸彎曲。
[0024] 根據(jù)第十一個方面，提供了第十個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng)層還包括 涂層材料。
[0025] 根據(jù)第十二個方面，提供了第十一個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng)元件被 封裝在涂層材料中。
[0026] 根據(jù)第十三個方面，提供了第十一個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng)元件的 楊氏模量大于所述涂層材料的楊氏模量。
[0027] 根據(jù)第十四個方面，提供了第十至第十三個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng) 元件的楊氏模量大于約l〇Pga。
[0028] 根據(jù)第十五個方面，提供了第十至第十四個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng) 元件包括剪切增厚材料。
[0029] 根據(jù)第十六個方面，提供了第十至第十五個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述加強(qiáng) 元件包括玻璃纖維或金屬線。
[0030] 根據(jù)第十七個方面，提供了第十只第十六個方面的撓性玻璃結(jié)構(gòu)，其中，所述表面 是在撓性玻璃基材的側(cè)邊緣之間延伸的寬表面。
[0031] 根據(jù)第十八個方面，提供了控制撓性玻璃結(jié)構(gòu)的彎曲的方法，該方法包括：
[0032] 將至少一個加強(qiáng)元件布置成沿著行程方向與撓性玻璃基材的表面相鄰；以及
[0033] 將所述至少一個加強(qiáng)元件沿著行程方向與所述表面相連接，對所述至少一個加強(qiáng) 元件的楊氏模量進(jìn)行選擇，從而在基本平行于所述至少一個加強(qiáng)元件的行程方向的方向 上，為撓性玻璃基材提供優(yōu)選的彎曲軸。
[0034] 根據(jù)第十九個方面，提供了第十八個方面的方法，其中，連接步驟包括將所述至少 一個加強(qiáng)元件封裝在涂層材料中，所述涂層材料與撓性玻璃基材的表面粘結(jié)。
[0035] 根據(jù)第二十個方面，提供了第十八或第十九個方面的方法，其中，所述至少一個加 強(qiáng)元件包括剪切增厚材料。
[0036] 根據(jù)第二十一個方面，提供了第十八至第二十個方面的方法，其中，所述至少一個 加強(qiáng)元件包括金屬線或光纖。
【附圖說明】
[0037] 圖1是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的一個實(shí)施方式的示意圖；
[0038] 圖2是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0039] 圖3是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0040] 圖4是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0041] 圖5是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0042] 圖6是包含具有初始曲率的撓性玻璃基材的撓性玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0043] 圖7是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0044] 圖8是具有加強(qiáng)層的撓性玻璃基材的另一個實(shí)施方式的示意圖；
[0045] 圖9是用于控制撓性玻璃結(jié)構(gòu)的彎曲的設(shè)備和方法的示意圖；以及