用于降低撓性玻璃基材的雙軸彎曲和/或翹曲的方法和結構的制作方法
【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 構
[0001] 本申請根據35U.S.C. §119,要求2013年2月27日提交的美國臨時申請第 61/770015號的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。
技術領域
[0002] 本發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】
[0003] 對于各種應用，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。雖然當位于封裝器件中的時候，撓性玻璃基材可能不會與環境發生直 接接觸，但是撓性玻璃基材應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該能夠經受來自封裝器件外朝向表面的各種沖 擊。對于這些應用而言，實現機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 控制應力。可以通過成形之后的加工技術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。可通過封裝設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力。需要各種用于控制撓性玻璃基材中的應力的其他方法。
【發明內容】
[0004] 改進裸撓性玻璃的機械可靠性的一種技術是控制撓性玻璃基材的彎曲。取決于機 械強度要求和預期彎曲應力以及終端應用的方向，根據本文所揭示的概念，可以將撓性玻 璃結構設計成符合各種形狀和機械要求。具體來說，可以將撓性玻璃結構成形為具有由于 受控的彎曲導致的可預知的應力式樣。
[0005] 在以下的詳細描述中給出了本發明的附加特征和優點，其中的部分特征和優點對 本領域的技術人員而言由所述內容而容易理解，或按文字描述和附圖實施本發明而被認 識。應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都只是本發明的示例，用來提供理解要求 保護的本發明的性質和特性的總體評述或框架。
[0006] 所含附圖用于進一步理解本發明的原理，附圖被結合在本說明書中并構成說明書 的一部分。附圖圖示說明了本發明的一個或多個實施方式，并與說明書一起用來說明例如 本發明的原理和操作。應理解，在本說明書和附圖中揭示的本發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，本發明的各種特征可相互組合如以下方面。
[0007] 根據第一個方面，提供了一種撓性玻璃結構，該撓性玻璃結構包括：
[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層，所述加強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)延伸的加強元件，對所述加強元件的楊氏模 量進行選擇，從而在基本平行于加強元件的行程方向的方向上，為撓性玻璃基材提供優選 的彎曲軸。
[0010] 根據第二個方面，提供了第一個方面的方法，其中，所述加強層還包括涂層材料。
[0011] 根據第三個方面，提供了第二個方面的方法，其中，所述加強元件被封裝在涂層材 料中。
[0012] 根據第四個方面，提供了第二或第三個方面的方法，其中，所述加強元件的楊氏模 量大于所述涂層材料的楊氏模量。
[0013] 根據第五個方面，提供了第四個方面的方法，其中，所述加強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，所述加強元件包括剪切 增厚材料。
[0015] 根據第七個方面，提供了第一至第六個方面的方法，其中，所述加強元件包括玻璃 纖維或金屬線。
[0016] 根據第八個方面，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 基材的側邊緣。
[0017] 根據第九個方面，提供了第一至第八個方面的方法，所述方法包括多個加強元件， 所述多個加強元件相互間隔開并且相互平行。
[0018] 根據第十個方面，提供了一種撓性玻璃結構，該撓性玻璃結構包括：
[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層，所述加強層包括：
[0021] 第一加強元件，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] 根據第十一個方面，提供了第十個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強層還包括 涂層材料。
[0025] 根據第十二個方面，提供了第十一個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強元件被 封裝在涂層材料中。
[0026] 根據第十三個方面，提供了第十一個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強元件的 楊氏模量大于所述涂層材料的楊氏模量。
[0027] 根據第十四個方面，提供了第十至第十三個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強 元件的楊氏模量大于約l〇Pga。
[0028] 根據第十五個方面，提供了第十至第十四個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強 元件包括剪切增厚材料。
[0029] 根據第十六個方面，提供了第十至第十五個方面的撓性玻璃結構，其中，所述加強 元件包括玻璃纖維或金屬線。
[0030] 根據第十七個方面，提供了第十只第十六個方面的撓性玻璃結構，其中，所述表面 是在撓性玻璃基材的側邊緣之間延伸的寬表面。
[0031] 根據第十八個方面，提供了控制撓性玻璃結構的彎曲的方法，該方法包括：
[0032] 將至少一個加強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 元件的楊氏模量進行選擇，從而在基本平行于所述至少一個加強元件的行程方向的方向 上，為撓性玻璃基材提供優選的彎曲軸。
[0034] 根據第十九個方面，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。
[0035] 根據第二十個方面，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 強元件包括剪切增厚材料。
[0036] 根據第二十一個方面，提供了第十八至第二十個方面的方法，其中，所述至少一個 加強元件包括金屬線或光纖。
【附圖說明】
[0037] 圖1是具有加強層的撓性玻璃基材的一個實施方式的示意圖；
[0038] 圖2是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[0039] 圖3是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[0040] 圖4是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[0041] 圖5是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[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構的示意圖；
[0043] 圖7是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[0044] 圖8是具有加強層的撓性玻璃基材的另一個實施方式的示意圖；
[0045] 圖9是用于控制撓性玻璃結構的彎曲的設備和方法的示意圖；以及