[发明专利]具有非平面特征和不含碱金属的玻璃元件的玻璃制品

说明书

一种电子装置组装件，其包含具有基本上不含碱金属离子的玻璃组合物、约40GPa～约100GPa的弹性模量以及约20μm～约100μm的最终厚度的背板。背板的主表面的特征在于，除去现有材料以将原始厚度减小至最终厚度，其中，所述原始厚度比所述最终厚度大至少20μm。该组装件还包含位于背板的第一主表面上的保护层和多个位于背板的第二主表面上的电子组件。另外，背板配置有至少一处弯曲半径在约25mm～约5mm之间的静态弯曲。电子装置组装件的电子组件可包含至少一个薄膜晶体管(TFT)元件或有机发光二极管(OLED)元件。

相关申请的交叉引用

本申请依据35 U.S.C.§119要求2014年11月5日提交的美国临时申请系列号62/075599的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

技术领域

本公开总体上涉及具有一个或多个静态非平面特征的玻璃制品、堆叠组装件和电子装置组装件以及它们的各种制造方法。更具体而言，本公开涉及这些含有不含碱金属的玻璃元件的制品和组装件的多种版本以及它们的制造方法。

背景

传统上刚性和/或本来是平面的产品和组件的挠性和弯曲版本正为了新应用而被概念化。例如，挠性电子装置可提供薄、轻质和挠性性质，这些性质为用于例如弯曲的显示器和可穿戴装置的新应用中提供了机会。这些挠性电子装置中的许多需要挠性基材来固定和安装这些装置的电子组件。聚合物箔有包括抗疲劳失效在内的一些优势，但是其饱受边缘透光率、热稳定性不足以及有限的气密性之苦。当聚合物箔被用作电子装置的背板或基材时，它们的有限的温度耐性会显著限制用于这些装置中电子组件的加工和制造。

这些电子装置中的一些具有静态、非平面特征的装置还可使用挠性显示器。例如，这些静态、非平面特征可构成具有倾斜边缘、在封装显示器的装置的长度方向上弯曲、在封装显示器的装置的宽度方向上弯曲、以及弯曲、弯折或非平面显示器特征的其它排列组合的显示器。透光率和热稳定性对于挠性显示器应用而言经常是重要的性质。另外，具有静态、非平面特征的挠性显示器应当具有较强的抗静态疲劳和耐穿刺性，包括耐受在小弯曲半径下发生的失效，特别是对于具有触摸屏功能的具有一个或多个显著弯曲表面的挠性显示器而言。

常规的挠性玻璃材料通常提供具有一个或多个静态、非平面特征的基材和/或显示器应用所需的许多性质。然而，迄今为止，对于提高用于这些应用的玻璃材料的硬度的尝试还很不成功。通常，可将玻璃基材制成很低的厚度水平(＜25μm)，以实现越来越小的弯曲半径。然而，这些“薄的”玻璃基材饱受有限的耐穿刺性之苦。同时，较厚的玻璃基材(＞150μm)可被制成具有更好的耐穿刺性，但是这些基材在弯曲成一个或多个静态、非平面形状之后缺乏合适的抗静态疲劳性和机械可靠性。另外，一些常规的玻璃基材组合物具有含有相对较高的碱金属离子水平的缺点。由这些组合物制成的玻璃基材容易受到碱金属离子迁移的影响，其可降低电子装置和安装在基材中的组件的性能。

因此，需要能够可靠地用于具有一个或多个静态、非平面特征的背板、基材和/或显示器应用、特别是非平面形状的电子装置应用中的玻璃材料、组件和组装件。

发明概述

根据一个方面，提供了一种电子装置组装件，其包含具有基本上不含碱金属离子的玻璃组合物、约40GPa～约100GPa的弹性模量和约20μm～约100μm的最终厚度的背板。所述背板还具有第一主表面和第二主表面。主表面的特征在于，除去现有材料以将原始厚度减小至最终厚度，其中，所述原始厚度比所述最终厚度大至少20μm。所述组装件还包含位于背板的第一主表面上的保护层和多个位于背板的第二主表面上的电子组件。另外，背板配置有至少一处弯曲半径在约25mm～约5mm之间的静态弯曲。在一些情况中，背板的弯曲半径可被设定在约15mm～约5mm之间。根据一些实现方式，电子装置组装件的电子组件包含至少一个薄膜晶体管(TFT)元件或有机发光二极管(OLED)元件。