玻璃結構以及構建和加工該玻璃結構的方法
【專利說明】玻璃結構以及構建和加工該玻璃結構的方法
[0001]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 120要求于2013年05月15日提交的美國專利申請系列號13/894999的優(yōu)先權權益，本文以該申請為基礎并將其全部內(nèi)容結合于此。
[0002]背景
[0003]本發(fā)明總體涉及玻璃結構以及構建和加工玻璃結構的方法，具體來說，涉及玻璃結構和方法，該方法包含使用與高溫玻璃加工相兼容的中間層將柔性玻璃基材暫時地結合到玻璃載體層，同時保留在高溫玻璃加工之后從玻璃載體層剝離(debond)柔性玻璃基材的能力。
技術背景
[0004]對較薄的顯示器應用需求的增加導致玻璃顯示器制造商加工更薄的玻璃基材。然而，這些更薄的玻璃基材呈現(xiàn)降低的剛度，當試圖使用設計用于較厚的玻璃基材的現(xiàn)有玻璃基材加工機械來加工這些柔性玻璃基材時，這通常產(chǎn)生問題。結果，許多玻璃基材制備成較厚的玻璃基材，其后續(xù)地蝕刻和/或拋光到更薄的尺寸。這導致增加的廢棄物、增加的生產(chǎn)成本和增加的玻璃基材中的缺陷率。在替代實施例中，可將載體層結合到玻璃基材來為玻璃基材提供剛度，這使得能在標準加工機械上制造柔性玻璃基材和顯示器應用。然而，這種載體層通常使用結合試劑，其可能不與高溫加工技術相兼容。實際上，現(xiàn)有的結合試劑在典型的加工溫度可進行分解，由此損壞相關的電子組件，消除玻璃載體的剛度益處，和/或促進破壞性氣體的脫氣。
[0005]概述
[0006]在第一方面中，玻璃結構包含玻璃載體層和柔性玻璃基材。玻璃結構還包含中間層，該中間層將柔性玻璃基材至少暫時地結合到玻璃載體層。中間層包含連接到粘合層的第一剝離層。第一剝離層至少部分地耐受在高于或等于約300°C，高于或等于約400°C和甚至高于或等于約500°C的溫度下的玻璃結構的高溫加工。第一剝離層構造成使得在玻璃結構的高溫加工之后，能從玻璃載體層剝離柔性玻璃基材。
[0007]在第一方面的一實施例中，第一剝離層包含聚酰亞胺。
[0008]在第一方面的另一實施例中，中間層的平均厚度小于約20微米。
[0009]又在第一方面的另一實施例中，玻璃載體層連接到第一剝離層，柔性玻璃基材連接到粘合層。
[0010]又在第一方面的另一實施例中，柔性玻璃基材連接到第一剝離層，且粘合層設置在玻璃載體層和第一剝離層之間。
[0011]在第一方面的另一實施例中，玻璃結構還包含第二剝離層，其設置在粘合層和玻璃載體層之間。
[0012]又在第一方面的另一實施例中，柔性玻璃基材包含小于約300微米的平均厚度。
[0013]又在第一方面的另一實施例中，玻璃載體層的平均厚度是約300微米-約700微米。
[0014]第一方面可單獨實施，或與如上所述的第一方面的實施例的一種或任意組合一起實施。
[0015]在第二方面中，一種構建玻璃結構的方法包含步驟(I):提供玻璃載體層。該方法還包含步驟(II):提供柔性玻璃基材。該方法還包含步驟(I II):使用包含第一剝離層和粘合層的中間層，將玻璃載體層暫時地結合到柔性玻璃基材。第一剝離層至少部分地耐受在高于或等于約500°c的溫度下的玻璃結構的高溫加工。第一剝離層使得在玻璃結構的高溫加工之后，能從柔性玻璃基材剝離玻璃載體層。
[0016]在第二方面的一實施例中，步驟(III)還包含下述步驟:在玻璃載體層和柔性玻璃基材中的至少一種的表面上施加第一剝離層。
[0017]在第二方面的另一實施例中，步驟(III)還包含至少部分地固化第一剝離層。
[0018]又在第二方面的另一實施例中，在至少部分地固化第一剝離層之后，步驟(III)還包含下述步驟:將粘合層施加到第一剝離層的表面。
[0019]又在第二方面的另一實施例中，步驟(III)還包含下述步驟:將第二剝離層施加到玻璃載體和柔性玻璃基材中的另一種。
[0020]在第二方面的另一實施例中，步驟(III)包含在將第二剝離層施加到玻璃載體層和柔性玻璃基材中的另一種的步驟之前，將粘合層施加到第一剝離層的表面。
[0021]又在第二方面的另一實施例中，該方法還包含以下步驟:將第一剝離層固化到聚酰亞胺層。
[0022]又在第二方面的另一實施例中，步驟(III)將玻璃載體層與第一剝離層暫時地結入口 ο
[0023]在第二方面的另一實施例中，步驟(III)將柔性玻璃基材與第一剝離層暫時地結入口 Ο
[0024]第二方面可單獨實施，或與如上所述的第二方面的實施例的一種或任意組合一起實施。
[0025]在第三方面中，加工玻璃結構的方法包含步驟(I):提供玻璃結構。玻璃結構包含玻璃載體層、柔性玻璃基材以及將該柔性玻璃基材連接到該玻璃載體層的中間層。中間層包含連接到粘合層的第一剝離層。該方法還包含步驟(II):通過在高于或等于約500°C的溫度下的高溫過程中加工玻璃結構。然后，該方法還包含步驟(III):從玻璃載體層剝離柔性玻璃基材。
[0026]在第三方面的一實施例中，加工玻璃結構的步驟(II)包含將至少一種電氣組件連接到玻璃結構。
[0027]在第三方面的另一實施例中，在從玻璃載體層剝離柔性玻璃基材的步驟(III)之后，中間層的一部分仍然連接于柔性玻璃基材。
[0028]第三方面可單獨實施，或與如上所述的第三方面的實施例的一種或任意組合一起實施。
[0029]附圖簡要說明
[0030]參照附圖，閱讀本發(fā)明的以下詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明的上述方面、特征和優(yōu)點以及其它的方面、特征和優(yōu)點，其中:
[0031]圖1是示例玻璃結構的示意性透視圖，其顯示結合到玻璃載體層的第一剝離層；
[0032]圖2是類似于圖1的另一示例玻璃結構，但其顯示結合到柔性玻璃基材的第一剝1?層;
[0033]圖3是類似于圖2的又一示例玻璃結構，但其也顯示結合到玻璃載體層的第二剝禺層;
[0034]圖4是構建玻璃結構和加工該玻璃結構的示例方法的示意圖；
[0035]圖5是示意側視圖，其顯示使用穿過玻璃載體層的激光束，從圖1所示的示例玻璃結構的透明的玻璃載體層剝離柔性玻璃基材的方法步驟；
[0036]圖6是圖5的剝離的玻璃結構的示意側視圖；
[0037]圖7是示意側視圖，其顯示使用穿過透明的柔性玻璃基材和透明的粘合層的激光束，從包含圖1的示例玻璃結構的玻璃載體層剝離透明的柔性玻璃基材的方法步驟；
[0038]圖8是圖7的剝離的玻璃結構的示意側視圖；
[0039]圖9是示意側視圖，其顯示使用穿過透明的玻璃載體層和透明的粘合層的激光束，從包含圖2的示例玻璃結構的透明的玻璃載體層剝離柔性玻璃基材的方法步驟；
[0040]圖10是圖9的剝離的玻璃結構的示意側視圖；
[0041]圖11是示意側視圖，其顯示使用穿過透明的柔性玻璃基材的激光束，從包含圖2的示例玻璃結構的玻璃載體層剝離透明的柔性玻璃基材的方法步驟；和
[0042]圖12是圖11的剝離的玻璃結構的示意側視圖。
[0043]詳細描述
[0044]在此將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，附圖中給出了要求保護的發(fā)明的示例實施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部分。但是，所要求保護的本發(fā)明可以以許多不同的方式實施，不應被解讀成限定于在此提出的實施方式。這些示例性的實施方式使得說明透徹而完整，能夠向本領域技術人員完全地展示要求保護的本發(fā)明的范圍。
[0045]對可使用不同方法例如下拉、上拉、浮法、熔合法、壓制輥壓或狹縫拉制玻璃成形的方法或其它技術制造的較薄的玻璃電子顯示器的需求日益增加。從玻璃基材細分的玻璃片常用于，例如顯示器應用中，如液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器(ETO)、有機發(fā)光二極管顯示器(0LED)或者等離子體顯示面板(TOP)等。在一些應用中，加工玻璃基材來添加電子組件，從而制造玻璃電子顯示器。在一個具體例子中，柔性玻璃基材被用于許多應用，例如觸摸傳感器、濾色器、薄膜晶體管(TFT)以及光伏(PV)玻璃應用。本文所討論的柔性玻璃基材可以是，例如具有不確定長度的玻璃帶或者一部分的玻璃帶(包括玻璃片的分尚部分)。用于這些應用的柔性玻璃基材可包含厚度小于或等于約0.3毫米(mm)的柔性基材。這種柔性玻璃基材可以加工作為玻璃基材板或者玻璃帶。雖然可基于卷對卷加工柔性玻璃基材，但其它實施例包含如圖1所示的提供薄的玻璃基材板。與其余的附圖類似，圖1以示意圖的形式來顯示，其中附圖中顯示的特征不一定按照比例顯示。
[0046]如圖1所示，玻璃結構20a包含玻璃載體層24，其構造成在加工玻璃結構20a時為柔性玻璃基材26提供支撐。玻璃載體層24可包含在第一主要表面28以及朝著遠離第一主要表面28的第二主要表面30之間限定的平均厚度“tl”。在一實施例中，玻璃載體層24的平均厚度tl是約300微米-約1000微米，例如是約300微米-約700微米，但在其它實施例中，可提供其它厚度。
[0047]玻璃載體層24可包含長度尺寸34和寬度尺寸36。雖然可提供任意合適的玻璃載體層尺寸34，36的組合，但優(yōu)選地提供具有適用于將包含該柔性玻璃基材26的終端裝置的尺寸34，36的玻璃載體層24。在一實施例中，玻璃載體層24可具有對應于玻璃基材顯示器制造中通常所用的尺寸的尺寸34，36。例如，玻璃載體層24可任選地具有約 370mmX470mm(約 14.6 英寸(in) X 18.5in)最高達約 2，880mmX3, 130mm(約113.4inX 123.2in)的尺寸 34，36。
[0048]在與玻璃結構20a的其它組件組裝之前，玻璃載體層24可任選地進行機械加工和/或清潔。在一實施例中，玻璃載體層24可包含經(jīng)受邊緣精磨的邊緣38。各機械加工和/或清潔可改善玻璃結構20a的玻璃加工特征。此外，玻璃載體層24優(yōu)選地包含與加工步驟相兼容的組成，該加工步驟使用玻璃結構20a構建所需的顯示