機械撓性耐久性基片及其制造方法

專利名稱：：機械撓性耐久性基片及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及撓性基片以及用來制造所述撓性基片的方法。
背景技術：
：撓性基片可以用于各種用途，包括電子器件，如發光顯示器。在這些應用中，撓性基片會在制造、處理和操作過程中受到拉伸、壓縮以及剪切應力作用，會導致器件故障或者器件壽命縮短。合適的基片材料的機械要求以及隨之帶來的對其選擇和/或制造會根據預期的用途而變化。評價基片材料的時候通常需要考慮的一些因素包括:機械耐久性，工藝適應性，重量，彎曲半徑，熱容量，表面粗糙度，透明性，電性能和成本。人們已經將各種材料用于制造撓性基片和器件。不銹鋼之類的金屬基片通常具有一些至少與某些發光顯示器器件不相容的性質，例如表面粗糙度，不透明，以及導電性。類似地，熱塑性塑料基片，例如聚萘二甲酸乙二醇酯，聚醚砜，聚碳酸酯和聚酰亞胺也可能表現出與至少某些發光顯示器器件不相容的以下性質阻隔氧和水的性質，熱膨脹系數，熱機械穩定性，熱的限制，以及化學耐久性。盡管可以用無機薄膜涂層改變熱塑性基片的阻隔性質，但是這些薄膜通常很脆，容易開裂，因此會造成滲透性以及/或者器件故障。傳統上基于可用的材料和外部性質(例如厚度)選擇由玻璃材料構成的基片。通常所選的玻璃材料會由于脆性和/或較差的機械耐久性而顯示較差的機械穩定性，不足以使器件承受制造過程以及/或者用于最終應用。人們對電子器件的尺寸和耐久性的要求一直在增加。因此，人們需要給出與用于電子器件有關的撓性基片的尺寸穩定性、熱膨脹系數、韌性、透明性、熱容量、阻隔性和氣密性、以及其他的性質。通過本發明的組合物和方法可以滿足這些需要和其他的需要。
發明內容本發明涉及撓性基片，具體涉及包含無定形無機組合物的機械耐久性撓性基片，其可以用于例如電子器件，例如發光顯示器。本發明通過使用新穎的組合物、選擇標準和/或制造方法至少解決一部分的上述問題。在第一個方面，本發明提供了一種包含無定形無機組合物的基片，所述基片的厚度約小于250微米，所述基片具有以下性質中的至少一種:a)脆性比(brittlenessratio)約小于9.5(pm)，或者斷裂韌度至少約為0.75MPa'(m"。在第二個方面，本發明提供了一種電子器件，該器件包括包含無定形無機組合物的撓性基片，所述基片的厚度約小于250微米，所述基片具有以下性質中的至少一種:a)脆性比約小于9.5(jum)，或者斷裂韌度至少約為0.75MPa,(m"。在第三個方面，本發明提供了一種制造撓性基片的方法，該方法包括:a)選擇無定形無機材料，所述無機材料能夠形成厚度約小于250微米的基片，該基片具有以下性質中的至少一種:a)脆性比約小于9.50im)，或者ii)斷裂韌度至少約為0.75MPa，(mf2，以及b)用a)選擇的無機材料形成基片。在第四個方面，本發明提供采用上述方法制造的撓性基片。在以下詳細描述、附圖和任一權利要求中部分地提出了本發明的另外一些方面和優點，它們部分由詳細描述得到，或可以通過實施本發明來了解。通過所附權利要求中特別指出的要素和組合將會認識和獲得下述優點。應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都只是示例和說明性的，不構成對所揭示的本發明的限制。附圖被結合在本說明書中，并構成說明書的一部分，了本發明的一些方面，并與描述部分一起用來說明本發明的原理，但不構成限制。在所有的附圖中相同的編號表示相同的元件。圖1顯示了根據本發明各個方面，各種材料的磨損強度(abradedstrength)隨斷裂韌度的變化關系。圖2顯示了根據本發明各個方面，各種材料的磨損強度(abraded5strength)隨脆性比的變化關系。具體實施例方式參考以下詳細描述、附圖、實施例、權利要求以及之前和以下的描述，可以更容易地理解本發明。但是，在揭示和描述本發明的組合物、制品、器件和方法之前，應理解，本發明不限于揭示的具體組合物、制品、器件和方法，除非另有規定，因此以上這些當然可以改變。應當理解本文所使用的術語僅為了描述特定的方面而不是限制性的。提供以下對本發明的描述，作為按其目前已知方面來揭示本
發明內容。因此，相關領域的技術人員會認識并理解，可以對本文所述的本發明的各方面作出許多變化，同時仍能獲得本發明的有益結果。還顯而易見的是，本發明所需的有益結果中的一部分可以通過選擇本發明的一些特征而不利用其他的特征來獲得。因此，本領域技術人員會認識到，對本發明的許多更改和修改都是可能的，在某些情況下甚至是希望的，并且是本發明的一部分。因此，提供的以下描述作為對本發明原理的說明而不構成對本發明的限制。揭示了可用于所揭示的方法和組合物、可結合所揭示的方法和組合物而使用、可用于所揭示的方法和組合物的制備、或者是所揭示的方法和組合物的產物的材料、化合物、組合物、以及組分。在本文中揭示了這些和其它的材料，應當理解，揭示了這些材料的組合、子集、相互作用、組，等等而未明確地揭示每個不同的單獨的和集合的組合的具體參考以及這些化合物的置換時，在本文中具體設想和描述了它們中的每一個。因此，如果揭示了一類取代基A、B、和C且揭示了一類取代基D、E、和F和組合方面即A-D的實例，則可單獨地和集合地設想每一個。因此，在本例中，具體設想了以下組合A-E,A-F，B-D,B-E,B-F,C-D，C-E和C-F中的每一個，應認為以上這些都是從A，B和C;D,E和F;以及實例組合A-D的內容揭示的。同樣，也具體設想并揭示了上述的任何子集或組合。因此，例如，具體設想了A-E，B-F和C-E的亞組，并應認為它們是從A，B和C;D,E和F;以及實例組合A-D的內容揭示的。這種概念適用于本
發明內容的所有方面，包括但不限于組合物的任何組分以及所揭示組合物的制備方法和使用方法中的各步驟。因此，如果存在可執行的多個附加步驟，應當理解，可通過所揭示方法的任一特定方面或各方面的組合來執行這些附加步驟中的每一個，而且可具體設想每一個這樣的組合且應當認為其是揭示的。在本說明書和下面的權利要求書中，會提到許多術語，這些術語具有以下含義如本文中所用，單數形式的"一個"，"一種"和"該"包括復數的被談到的事物，除非文本中有另外的明確表示。因此，例如，提到"組分"包括具有兩種或更多種這類組分的方面，除非文本中有另外的明確表示。"任選的"或"任選地"表示隨后描述的事件或情形會或不會發生，而且該描述包括事件或情形發生的實例和事件或情形不發生的實例。例如，詞語"任選的組分"表示該組分可以存在或者不存在，并且該描述包括本發明包括所述組分和排除所述組分的兩個方面。在本文中，范圍可以表示為從"約"一個具體值和/或到"約"另一個具體值。當表示這樣一個范圍的時候，另一個方面包括從一個特定值和/或到另一特定值。類似地，當使用先行詞"約"表示數值為近似值時，應理解，具體數值形成另一個方面。還應理解，每個范圍的端點無論是與另一個端值有關還是與另一個端點無關，都是有意義的。以下文獻描述了各種組合物以及用來測試這些組合物的物理性質的方法，它們全文參考結合入本文中，用來具體說明材料以及關于硬度、斷裂韌度和脆性比的測試方法:Anstis,G.R.等的"測量斷裂韌度的壓痕技術的關鍵性測定I，直接裂紋測量法(ACriticalEvaluationofIndentationTechniquesforMeasuringFractureToughness:I,DirectCrackMeasurements)",J.Am.Ceram.Soc.64(9)533-538(1981);Lawn，B.R.等的"硬度、韌度和脆性壓痕分析(Hardness,Toughness,andBrittleness:AnIndentationAnalysis)",J.Am.Ceram.Soc.62(7-8)347-350(1979);Sehgal，Jeetendra等的"鈉鈣玻璃類中的新的低脆性玻璃(ANewLow-BrittlenessGlassintheSoda-Lime-SilicaGlassFamily)",J.Am.Ceram.Soc.81(9)2485-2488(1998);Sehgal,Jeetendra等的"玻璃的脆性(Brittlenessofglass)",J.Non-CrystallineSolids253(1999)126-132;以及Oliver,W.C.等的"使用負荷和位移傳感壓痕實驗測定硬度和彈性模量的改進的技術(Animprovedtechniquefordetermininghardnessandelasticmodulususingloadanddisplacementsensingindentationexperiments)",J.Mater.Res.7(6)1564-1583(1992)。7如上文簡單介紹，本發明提供了一種用于撓性基片，具體來說是用于機械耐久性的撓性基片的組合物，其包含無定形無機組合物，可以用于電子器件，例如發光顯示器，包括LCD，OLED,電泳和膽甾相液晶顯示器器件，還可以用于硅和有機半導體器件，例如光生伏打器件，RFID,太陽能電池以及傳感器技術器件。本發明部分地提供了用來選擇可適用于所述電子器件的基片材料的標準。本發明所述的選擇標準和性質可以單獨使用或者以任一方式組合使用，可提供合適的基片。電子應用，例如撓性發光顯示器器件可能需要基片能夠在例如制造和/或使用過程中彎曲或者耐受拉伸應力。基片的破壞通常取決于基片缺陷的尺寸和濃度，施加在基片上的應力大小，以及基片材料抵抗斷裂的能力。人們嘗試采用各種方法來減少或防止基片的破壞。這些方法包括在基片上添加涂層以阻止在基片表面上形成缺陷，例如通過以下方法將基片所受的應力水平減至最小將基片材料的模量減至最小，將基片的厚度減至最小,以及/或者將基片表面和無應力中性軸之間的距離減至最小。本發明提供了用來選擇基片材料的標準，例如斷裂韌度、脆性比、模量、疲勞強度(fatiguestrength)以及彎曲半徑。這些選擇標準可能給出基片材料耐受破裂或者強度極限破壞的能力，以及其它固有的材料性質。本發明的基片可以是適合用于電子器件的任意厚度。基片的厚度可以約小于250例如為250,220,180，150,110，80，75,60，40或30優選約小于150例如140,120,100，80，75，60或40或者更優選約小于75pm，例如70,60，50,40或30nm。在一個方面，所述基片的厚度約為1微米至約小于250微米。在另一個方面，所述基片厚度約為250微米。在另一個方面，所述基片厚度約為150微米。在又一個方面，所述基片厚度約為75微米。在各個其他的方面，所述基片的厚度可以約等于或大于250微米。本發明的基片材料的主要選擇標準包括斷裂韌度和/或脆性比。本發明的基片可以具有根據本發明描述和本文所述數值的斷裂韌度、脆性比，或者同時具有所述斷裂韌度和脆性比。斷裂韌性在本發明中，斷裂韌性表示包含裂紋或其它缺陷的材料抵抗斷裂的能8力。斷裂韌度表示為Kk，單位通常為MPa，(mf。斷裂韌度是材料包含裂紋時抗脆性斷裂性的定量表示。本發明的基片的斷裂韌度可以至少約為0.75MPa'(mf2，例如約為0.75,0.77，0.80，0.83，0.85,0.87，0.9,0.95，0.99,1.0，1.5，或1.1MPa'(m)'優選至少約為0.85MPa'(m"，例如約0.85,0.87，0.9,0.95，0.99,1.0,1.5或1.1MPa.(m)'力;更優選至少約1.0MPa.(m)'力，例如約1.0，1.05,1.1,U5或2MPa.(m";最優選至少約1.1MPa.(m)'力，例如約1.1,1.12，1.14,1.16,1.18,1.2或1.3MPa.(m"。在一個方面，所述基片的斷裂韌度至少約為0.75-10MPa《mf。在另一個方面，本發明的基片的斷裂韌度約為0.86MPa《m"。在另一個方面，本發明的基片的斷裂韌度約為0.95MPa乂mf。脆性比在本發明中，脆性比表示特定材料的硬度與斷裂韌度之比。脆性比通常可表示為H/KIe，單位為(nm)—'力。機械耐久性撓性基片具有低硬度和高斷裂韌度，因此具有低脆性比。本發明的基片的脆性比可以約小于9.50mi)，例如約小于9.5，9.3,9.1，8.8,8.5，8.3,8.1，7.9,7.75，7.5，7.25，7.0，6.75,6.5，6.25，6或5.5(|iim)-'/2;優選約小于8.0(—'/2,例如約小于8.0,7.9，7.75,7.5，7.25,7.0,6.75，6.5，6.25,6或5.5(ium)，更優選約小于6.5Oim)，例如約小于6.5,6.25，6,5.5，5或4.5(nm)，或者最優選約小于5.5(nm",例如約小于5.5，5.25，5,4.75或4.50im)氣在一個方面，所述基片的脆性比約為0.1Oim"至小于9.5Oim)氣在另一個方面，所述基片的脆性比約為6.46Oim"。在另一個方面，所述基片的脆性比約為5.50im)氣本發明的基片可以具有如上所述的斷裂韌度和/或脆性比。基片不一定同時具有例如至少約0.75MPa，(mf的斷裂韌度和例如約小于9.50im)—"的脆性比。在一個方面，基片的斷裂韌度至少約為0.75MPa，(mf。在另一個方面，所述基片的脆性比約為9.50mi)A。在又一個方面，基片同時具有例如至少約0.75MPa乂mf的斷裂韌度和例如約小于9.5Omi)"的脆性比。模量X基片厚度基片材料在彎曲過程中經受的應力水平可以與基片材料的模量(E)成正比并與離無應力中性軸的距離成正比。特定基片的無應力中性軸的位置可以隨基片的組成而變化。無應力中性軸的位置也可以在單層或多層基片9之間變化，例如制造的器件的基片或者包括涂層材料的基片的無應力中性軸的位置會發生變化。在一個示例性的方面，牽拉撓性基片通過輥到輥(roll-to-roll)加工系統，其中拉伸應力(ot)與基片的截面積成反比，因此與基片厚度成反比。在此示例性的方面，基片上的總應力是基片輸送通過輥系統的時候所受的彎曲應力與以上所述拉伸應力的總和。為了達到所需的耐久性和撓性，模量(E)和基片厚度(t)的乘積應當約小于2GPa.cm,例如約小于2.0，1.8，1.6,1.4，1.2，1.0,0.8,0.6或0.5GPa.cm;優選約小于1.0GPa'cm，例如約小于1.0，0.9，0.7或0.5GPa'cm;或者更優選約小于0.5GPa.cm,例如約小于0.5,0.4,0.3或0.2。本發明的模量，厚度乘積不一定約小于2GP&cm,但是小于2GPa，cm的乘積可以使得基片具有改進的耐久性和撓性。在一個方面，基片的模量和厚度的乘積約為0.001GPa，cm至約小于2GPa，cm。在另一個方面，基片的模量和厚度的乘積約為1.8GPa'cm。在另一個方面，基片的模量和厚度的乘積約為1.4GPa'cm。在又一個方面，基片的模量和厚度的乘積約為0.5GPa，cm。可以將關于模量-厚度乘積的標準與斷裂韌度值、脆性比結合，或者同時與斷裂韌度值和脆性比結合。在一個方面，基片的模量*厚度乘積約為1.8GPa'cm，斷裂韌度約為1.0MPa'(mf。在另一個方面，基片的模量'厚度乘積約為2.5GPa'cm，脆性比約小于6.5MPa'Orni)^。在又一個方面，基片的模量，厚度乘積約為1.8GPa.cm，斷裂韌度約為0.9MPa.(mf，脆性比約小于7.0(^m)氣傳統上用于撓性基片的玻璃材料，例如AF45(Schott),D263(Shott),和0211(Corning)可以具有低模量.厚度乘積，但是通常不具有必需的斷裂韌度和/或脆性比。疲勞強度在撓性基片中，斷裂力學通常適用于基片材料中包含的缺陷。具體來說，應力強度因子&與表面拉伸應力以及缺陷深度的關系如下式所示其中Y是基片材料中所含的缺陷的幾何因子。當K,達到材料的斷裂韌度的時候(K產KK:),發生斷裂。另外，開裂速度和應力強度之間的關系用下式表示V=AK,其中A和n都是裂紋增生參數。裂紋增生參數n可以提供基片材料對10亞臨界裂紋增生的敏感性的指示。對于玻璃，陶瓷和玻璃-陶瓷材料，n通常用動態疲勞強度度量，如下式所示，材料強度Of作為應力速率(stressrate)的函數測量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中下標1和2表示不同的應力速率測量的強度。可以簡單地對強度的log值與應力速率的log值的關系進行回歸而確定n的值，其中斜率=l/(n+l)。下表1詳細列出了通過動態疲勞法得到的玻璃材料示例性的疲勞強度值。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>用于常規片材成形法的玻璃材料的n值通常約小于30。可是，包含極少網絡改性劑的玻璃材料，例如二氧化硅的n值通常等于或大于30。除了以上所述的斷裂韌度和/或脆性比以外，本發明的基片可以任選具有大于通常用于顯示器應用的玻璃的疲勞強度值的疲勞強度n,或者本發明基片的疲勞強度值至少約為29，例如約為29，30，31,33，35,38,39，40,42，46或50;優選至少約為38,例如約為38,39，40,42,46或50。疲勞強度值不一定至少約為29，但是如果至少約為29，則可以為基片提供改進的物理性質和性能。在一個方面，本發明的基片的疲勞強度值n為30。在一個方面，本發明的基片的疲勞強度值n為39。彎曲半徑撓性基片的彎曲半徑是基片在不發生斷裂的情況下可彎曲達到的最小半徑。撓性基片可以允許的彎曲半徑通常與可允許施加的彎曲應力成反比。因此，具有較高n值的材料可以允許撓性基片彎曲達到較小的半徑。本發明基片的彎曲半徑可以約小于30cm，例如約小于30，28,26,24,22，20,18，16,14,12，10，8，6,4，2，1或0.5cm;優選約小于10cm,例如約小于10，8,6，4，2或1cm;或者更優選約小于2cm，例如約小于2，1.6,1.2,1,0.8，0.6,0.4或0.3cm。本發明的基片的彎曲半徑不一定小于約30厘米，但是如果小于約30厘米，可以提供改進的撓性和性能。在一個方面，基片的彎曲半徑約為26cm。在另一個方面，基片的彎曲半徑約為8cm。在又一個方面，基片的彎曲半徑約為1.2cm。基片組合物本發明的基片包含至少一種無定形無機組合物。在本發明中，"無定形"表示非長程有序的非晶體材料。無定形無機組合物可以是適合用于預期用途(例如電子器件)的任何無機組合物，只要基片具有上述脆性比或斷裂韌度中的至少一種性質即可。所述無定形無機組合物可以包含玻璃、玻璃陶瓷、或者其組合。示例性的玻璃材料可以包括硼-硅酸鹽玻璃，鈉鈣玻璃，磷酸鹽玻璃，鋁-硼硅酸鹽玻璃,硼硅酸鋅玻璃，二氧化硅玻璃，硼硅酸鋇玻璃,鋁硅酸鹽玻璃，堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃，稀土金屬鋁硅酸鹽玻璃，或者它們的組合。在一個方面，所述基片包含玻璃。在一個特殊的方面，所述基片包含鋁-硼硅酸鹽玻璃。所述基片可以任選地包含其他的組合物。不一定整個基片都是無定形無機組合物，或者如果存在任意任選的組合物，其可以包括無定形無機組合物。如果存在任選的組合物的話，其可以包括晶體材料。在一個方面，所述基片包含玻璃和晶體組分。用于制備基片的基片材料和組合物，例如玻璃材料可以在市場上購得，本領域技術人員可以很容易地根據本文所述的標準選擇合適的材料和/或組合物。基片涂層本發明的基片可以任選包括在至少一個基片表面的至少一部分上的涂層。涂層可以保護基片的表面，為基片提供機械支承，以及/或者為基片提供其它的性質。如果存在涂層的話，涂層可以包含適合用于電子器件的任意厚度的任意材料。涂層可以作為單層或者多層存在，例如具有2，3，4，512或更多的層。如果存在多層，多層可以包含相同或不同的組成。不一定所有的層都包含相同的組成。在一個方面，基片在一個基片表面上包括單層涂層。在另一個方面，基片在兩個相對的基片表面上包括單層涂層。在各個示例性的方面，涂層材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯，聚醚砜，聚碳酸酯，聚酯，聚乙烯，聚丙烯酸酯，聚烯烴，環烯烴共聚物，聚芳基胺，聚酰胺，聚酰亞胺，或者其組合。在一個方面，所述基片包含聚丙烯酸酯涂層。在一個方面，所述基片包含聚醚砜涂層。如果存在涂層，則涂層可以具有適于預期用途的任意厚度。任選的涂層的厚度可以約為是小于1pm至200^im，或者更大，例如約0.3，1，2，4,7，10,14，20，30，50,70,100,120，140,160,190,200或220^m。在一個方面，所述基片包括厚度為1微米的涂層。在另一個方面，所述基片包括厚度為30微米的涂層。在又一個方面，所述基片包括厚度為150微米的涂層。在再一個方面，基片在兩個相對的基片表面上包括雙層涂層。涂層和涂料是可以在市場上購得的，本領域技術人員可以根據制造器件的方法以及/或者預期的用途很容易地選擇和施涂合適的涂層。電子器件本發明的基片可以用于各種電子器件，例如發光顯示器器件。器件的設計可以根據預期的用途和要求變化。器件可以是撓性的，或者可以需要至少一部分基片為撓性。在一個方面，所述電子器件是發光器件，例如有機發光顯示器器件。在另一個方面，所述器件具有能夠使得彎曲半徑約小于30厘米的撓性基片。需要機械耐久性和撓性基片的器件可以包括具有尺寸和/或重量限制的應用，例如手機和膝上型計算機。在這些應用中，基片可以在器件制造過程中以及最終應用中都保持平坦。這些設計可能要求基片能夠耐受彎曲應力，但是并不是所有的應用都存在上述要求。只要本發明的基片能夠以約小于30厘米的彎曲半徑彎曲，機械耐久性就會提供另外的益處和價值，這是因為基片可以比常規基片材料更薄，更輕。機械耐久性基片的其它應用包括基片會在器件制造或最終應用過程中經受彎曲半徑的器件。這些器件的例子包括電子應用和顯示器應用，例如太陽能電池，光生伏打器件，有機發光二極管顯示器，電泳顯示器，LCD顯13示器，膽甾相液晶顯示器，SiTFT電子器件，有機TFT電子器件，基于氧化物的電子器件，以及其他器件技術。在這些器件中，基片會在器件制造過程中經受彎曲半徑，例如在粘合于載體基片和從載體基片上剝離的步驟中，使用輥到輥制造工藝，使用片加入連續制造工藝，安裝大面積顯示器或者需要將成巻的基片退巻的電子器件，使用巻繞或退繞工藝，或者其它工藝的過程中都涉及彎曲半徑。示例性的要求彎曲半徑的器件包括可巻、可折疊、鉸接的器件或者在器件壽命期間會經歷變化的彎曲狀態的其它器件。另外的示例性器件包括可仿形的顯示器或電子器件，例如用于汽車儀表板、飛機座艙、照明、建筑器件、傳感器和其它可能在器件壽命期間一次彎曲到永久狀態或半永久狀態的器件。制造撓性基片的方法
技術領域：
：本發明還包括一種制造撓性基片的方法，該方法包括:選擇無機材料，所述無機材料能夠形成厚度約小于250微米的基片，該基片具有以下性質中的至少一種:a)脆性比(brittlenessratio)約小于9.5(>m)''/2，或者b)斷裂韌度至少約為0.75MPa，(mf2，然后至少用選擇的無定形無機材料形成基片。成形工藝可以包括燒結工藝，凝固工藝，拉制工藝，包括無機物熔融、狹縫拉制工藝的方法，熔融拉制法，上拉法，溢流法，下拉法，再拉制法，吹制法，浮法，結晶法，退火工藝，煙灰沉積法，輥成形法，其它能夠形成厚度約小于250微米的材料的方法，其它能夠影響已經成形的無機片材或制品的固有性質(例如斷裂韌度、模量、脆性比、耐疲勞性)的方法，或者這些方法的組合。在一個方面，所述成形工藝包括熔融工藝。在另一個方面，所述成形工藝包括燒結工藝。在又一個方面，所述成形工藝包括下拉法。各種成形工藝是人們已知的，本領域技術人員可以很容易地選擇用于制造本發明的基片組合物的合適的成形工藝。本發明所述的各種方法可以獨立地使用，或者任意組合起來使用，成形制得撓性基片，或者包括撓性基片的電子器件。在各種方面，基片的脆性比約小于9.50im)，斷裂韌度至少約為0.75MPa《mf,模量和厚度的乘積約小于2GPa，cm，能夠在不斷裂的情況下達到約小于30厘米的彎曲半徑，或者這些性質的組合。雖然附圖中圖示并在詳細描述中說明了本發明的幾個方面，但是應理解，本發明不限于揭示的各方面，在不偏離由以下權利要求書陳述和限定的本發明的精神的情況下能夠進行多種重新配置、修改和替換。實施例為進一步說明本發明的原理，提供以下實施例，以向本領域普通技術人員提供對構成本發明權利要求的制品、器件和方法的制作以及評價的完整揭示和描述。這些實施例規定為僅是本發明的示例，不是用來限制本發明人認為是他們的發明的范圍。已經努力保證數字(如，量，溫度等)的準確性，但是應說明存在一些誤差和偏差。根據例如具體的批料和供應來源，材料性質可能會變化。因此預期在任何測量方法中都會出現數據分布。除非另有說明，否則，溫度按'C表示或是環境溫度，壓力為大氣壓或接近大氣壓。可以采用的工藝條件有許多變化和組合，以達到最佳的產品質量和性能。僅需要合理的和常規的實驗來優化這樣的工藝條件。實施例1-基片性質的測定在第一實施例中，測定了各種材料，包括陶瓷、玻璃陶瓷、二氧化硅玻璃、磷酸鹽玻璃、以及其它組合物的模量、硬度、斷裂韌度和脆性比并將它們詳細列于下表2。包括各種材料來具體說明適合用于本發明基片的物理性質，但是并非表2所列的所有材料都可以容易形成玻璃。模量值表示納米壓痕測量結果。硬度值表示納米壓痕，Knoop，以及/或者Vickers測量結果，其中壓痕是使用例如角錐形金剛石在基片上形成的。斷裂韌度值表示壓痕和/或Chevron缺口測量結果。脆性比數值表示如上所述硬度和斷裂韌度的測量值。納米壓痕，Knoop硬度，Vickers硬度和Chevron缺口測量是已知的，本領域技術人員可以很容易地選擇合適的測量方法來測定特定材料的模量、硬度、斷裂韌度和/或脆性比。表2的數值，同時包括文獻值(在可得到的時候)以及實驗得到的數值。在一些情況下，一般材料性質數值得自公開文獻，沒有說明具體測量技術。在這些情況下，這些數值應當假定為近似值。表2-材料的性質材料^*「p硬度斷裂韌度脆性比模量GPaGPaMPv(m"(pm"磨損強度MPa碳化鴿680.016.978.91.91氧化鋁300.024.096.543.68222藍寶石468.022.543.456.53403氮化鋁323.011.613.273.55111氮化硅312.014.603.124.68二氧化鈦270.011.002.803.93CorningMacor66.92.451.531.60102Corning774061.76.200.966.4655SchottBK陽782.05.660.866.58Corning173770.45.590.787.1655CorningHPFS72.74.880.756.5143Corning021174.47.700.7110.85SchottD263T72.37.400.6711.04Corning707049.26.500.6410.0938Corning177987.74.590.647.1744SchottAF4565.26.390.649.98Corning021570.05.680.639.0242Saint-Gobain81.96.610.5611.7643CS77堿金屬氟磷酸鹽70.06.200.4314.4222玻璃''例如焦磷酸鹽類的堿金屬鋅氟磷酸鹽如表2所示，許多常規玻璃材料不具有本發明選擇標準所需的斷裂韌度或脆性比。另外，如上文所述，表2詳細列出的一部分具有所需斷裂韌度和/或脆性比的材料不能很容易地形成玻璃，因此不適于許多的用途。所述的一些材料，例如CorningMacor,Corning7740,SchottBK-7,Corning1737和CorningHPFS同時具有本發明選擇標準所規定的至少約0.75MPa乂m)'力的斷裂韌度以及域者約小于9.5(Mm"的脆性比。因此這些材料適合用作本發明薄撓性基片中的組合物。實施例2-磨損強度在第二實施例中，測定了實施例1所述的一部分材料的磨損強度值。實驗材料選自明顯不同的組合物種類，以說明物理性質之間的關系。將選擇的材料的樣品切割并拋光至大約1X1英寸的片，厚度約為1毫米。然后用150J砂紙在這些樣品的一個面上進行打磨，然后在樣品的打磨面處于拉伸狀態下，測定環上環(ring-on-ring)雙軸強度。對于該強度測試，負荷環直徑通常為0.25英寸，支承環直徑通常為0.50英寸。測試速度通常為0.05英寸/分鐘。圖l-2分別顯示了所得的磨損強度值隨斷裂韌度和脆性比的變化關系。圖1顯示了磨損強度隨著斷裂韌度增大而增大的趨勢。類似地，圖2顯示磨損強度隨著脆性比減小而增大的趨勢。因此，可以通過增大斷裂韌度，減小脆性比，或者同時進行這兩種方式而得到具有增加的磨損強度的基片。對本文描述的組合物、制品、器件和方法可作出各種修改和變化。考慮到本文揭示的組合物、制品、器件和方法的詳細說明和實施，本文描述的組合物、制品、器件和方法的其它方面將是顯而易見的。本發明人的意圖是，本說明書和實施例被認為是示例性的。權利要求1.一種包含無定形無機組合物的基片，其中，所述基片的厚度約小于250μm，所述基片具有以下性質中的至少一種a)脆性比約小于9.5(μm)-1/2，或者b)斷裂韌度至少約為0.75MPa·(m)1/2。2.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片的脆性比約小于8(—-'力。3.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片的斷裂韌度至少約為0.9MPa*(m)'/2。4.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片具有以下性質中的至少一種a)脆性比約為0.1Oim)"至約小于9.5Oim)，或者b)斷裂韌度約為0.75-10MPa*(m)'/2。5.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述基片具有模量和厚度，基片模量和基片厚度的乘積約小于2.0GPa，cm。6.如權利要求5所述的基片，其特征在于，所述基片的模量和基片厚度的乘積約小于1.0GPa'cm。7.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片同時具有以下性質脆性比約小于9.50im",斷裂韌度至少約為0.75MPa*(m)'/2。8.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片同時具有以下性質脆性比約小于9.50im"，斷裂韌度至少約為0.75MPa*(m)'/2;所述基片具有模量和厚度，基片的模量和厚度的乘積約小于2GPa，cm。9.如權利要求l所述的基片，其特征在于，所述基片同時具有以下性質脆性比約小于8.00im)A，斷裂韌度至少約為0.9MPa(m)'/2;所述基片具有模量和厚度，基片的模量和厚度的乘積約小于2GPa，cm。10.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述基片的疲勞強度值n約大于29。11.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述基片的疲勞強度值n約大于38。12.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述組合物包含玻璃、玻璃-陶瓷、或者其組合。13.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述基片的彎曲半徑約小于30厘米。14.如權利要求1所述的基片，其特征在于，所述基片的彎曲半徑約小于2厘米。15.如權利要求1所述的基片，所述基片還包括位于基片的至少一個表面的至少一部分上的涂層。16.—種包括撓性基片的電子器件，所述撓性基片包含無定形無機組合物，所述基片的厚度約小于250)im，所述基片具有以下性質中的至少一種:a)脆性比約小于9.5Qim)，或者b)斷裂韌度至少約為0.75MPa*(m)'/2。17.如權利要求16所述的電子器件，其特征在于，所述基片具有模量和厚度，基片的模量和厚度的乘積約小于2.0GPa，cm。18.如權利要求16所述的電子器件，其特征在于，所述電子器件包括發光顯示器。19.如權利要求16所述的電子器件，其特征在于，所述電子器件包括有機發光顯示器器件。20.如權利要求16所述的電子器件，其特征在于，所述基片的彎曲半徑約小于30厘米。全文摘要本發明揭示了一種包含無定形無機組合物的撓性基片，所述基片的厚度至少約為250μm，所述基片具有以下性質中的至少一種a)脆性比約小于9.5(μm)^-1/2，或者b)斷裂韌度至少約為0.75MPa·(m)^1/2。本發明還揭示了包含所述撓性基片的電子器件。本發明還揭示了一種制造撓性基片的方法，該方法包括選擇無定形無機材料，所述無機材料能夠形成厚度約小于250微米的基片該基片具有以下性質中的至少一種a)脆性比約小于9.5(μm)^-1/2，或者b)斷裂韌度至少約為0.75MPa·(m)^1/2；然后用選擇的無定形無機材料形成基片。文檔編號C03C17/34GK101687694SQ200880023240公開日2010年3月31日申請日期2008年5月16日優先權日2007年5月21日發明者G·S·格萊澤曼,J·J·普賴斯,S·M·加納申請人:康寧股份有限公司