[发明专利]通过再拉制和化学薄化过程的组合实现的玻璃的增强强度

说明书

一种电子装置的盖板元件，其包括玻璃元件，所述玻璃元件具有20μm至125μm的厚度，第一主表面，第二主表面，从第一主表面延伸到第一深度的压缩应力区，以及设置在第一主表面上方的聚合物层。另外，玻璃元件具有应力分布曲线，使得其在10％的失效概率下的弯曲强度大于或等于约1850MPa，其中，盖板元件通过多步方法制成，所述多步方法采用再拉制薄化步骤和至少两个化学蚀刻步骤。

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求2018年8月20日提交的系列号为62/719801的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及弯曲强度和表面品质得到改进的薄玻璃，以及制造该玻璃的方法。更具体地，本公开涉及可以用于可折叠玻璃元件和制品的薄玻璃的制造方法。

背景技术

传统上本质是刚性的产品和部件的挠性形式在概念上正在用于新的应用。例如，挠性电子装置可提供薄的、轻质和挠性性质，这些性质为新应用——例如，弯曲显示器和可穿戴装置——提供了机会。这些挠性电子装置中的许多挠性电子装置使用挠性基材来保持和安装这些装置的电子部件。例如，金属箔具有包括热稳定性和耐化学性在内的一些优点，但是苦于成本高并缺少光学透明性。聚合物箔具有包括抗疲劳失效在内的一些优点，但是苦于微小的光学透明性，缺少热稳定性和有限的气密性。

这些电子装置中的一些也可使用挠性显示器。光学透明性和热稳定性常是挠性显示应用的期望性质。另外，挠性显示器应具有高的抗疲劳性和抗刺穿性，包括抗小弯曲半径下的失效，对于具有触摸屏功能和/或可折叠的挠性显示器尤为如此。

常规的挠性玻璃材料为挠性基材和/或显示应用提供了许多有益性质。然而，将玻璃材料用于这些应用的努力至今仍不成功。一般来说，可将玻璃基材制造到非常低的厚度水平(25μm)，以获得越来越小的弯曲半径。这些“薄”玻璃基材承受着有限的抗刺穿性。同时，可制造出抗刺穿性更好的较厚的玻璃基材(150μm)，但是当弯曲时，这些基材缺少合适的抗疲劳性和机械可靠性。因此，需要能可靠地用于挠性基材和/或显示应用和功能，尤其是用于挠性电子装置应用的玻璃材料、部件和组件。

发明内容

第1方面中为一种制造玻璃基元件的方法，所述方法包括以下步骤：对预制玻璃片进行再拉制以形成经再拉制的玻璃片；切割经再拉制的玻璃片以获得经再拉制的玻璃零件，所述经再拉制的玻璃零件包括第一表面和第二表面；在第一化学蚀刻步骤中，使经再拉制的玻璃零件的第一和/或第二表面与第一蚀刻剂接触，以形成经化学蚀刻、经再拉制的玻璃零件；使经化学蚀刻、经再拉制的玻璃零件经受离子交换步骤，以形成经离子交换、经再拉制的玻璃零件，所述经离子交换、经再拉制的玻璃零件具有压缩应力区、第一表面和第二表面，所述压缩应力区从经离子交换、经再拉制的玻璃零件的第一表面延伸到经离子交换、经再拉制的玻璃零件中的第一深度；以及在第二化学蚀刻步骤中，使经离子交换、经再拉制的玻璃零件的第一和/或第二表面与第二蚀刻剂接触，以形成玻璃基元件。

在方面1的一些实例中，所述预制玻璃片被进料到再拉制炉中，并且加热到约10⁵至约10⁷泊的粘度，以及拉制到约25至200微米(micron或μm)的最终平均厚度。

在方面1的另一个实例中，所述方法还包括在第一化学蚀刻步骤之前，对经再拉制的玻璃零件进行边缘精整的步骤。

在方面1的另一个实例中，第一化学蚀刻步骤包括第一道蚀刻和第二道蚀刻。

在方面1的另一个实例中，第一蚀刻剂包含第一酸，并且第二蚀刻剂包含第二酸，并且其中，第一蚀刻剂中的第一酸的浓度大于第二蚀刻剂中的第二酸的浓度。

在方面1的另一个实例中，预制玻璃片的平均厚度为约250微米至约1,300微米。

在方面1的另一个实例中，经再拉制的玻璃零件的平均厚度为约75微米至约200微米。