CN113939398A

CN113939398A - 可弯曲元件

Info

Publication number: CN113939398A
Application number: CN202080038995.4A
Authority: CN
Inventors: 肖伟; 达宁; 和峰
Original assignee: Schott Glass Technologies Suzhou Co Ltd
Current assignee: Schott Glass Technologies Suzhou Co Ltd
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-01-14
Also published as: CN114074465A; US20220055348A1; KR20220023728A; WO2022036665A1

Abstract

可弯曲元件(1)可用于电子设备、如智能手机中的显示器盖板。当从持续的机械应力的影响中释放、例如从折叠位置展开时，元件(1)具有减少的延迟弹性变形或蠕变。可弯曲元件(1)用作滤色器、滤光印刷电子设备、用于触摸控制面板的传感器、指纹传感器、移动电子设备、可弯曲/可折叠显示器或其他应用的基板或盖板，在此高化学稳定性、温度稳定性、低透气性、柔性、高强度、低厚度和优质的外观的结合是必要的。除消费和工业电子之外，元件还可以用于工业生产或计量中的保护应用。

Description

可弯曲元件

技术领域

本发明涉及一种可弯曲元件。该可弯曲元件可以用在电子设备、如智能手机的显示器盖板中。

本发明涉及一种可折叠元件，当从持续的机械应力的影响中释放、例如从折叠位置展开时，其具有减少的延迟弹性变形或蠕变。本发明还涉及可弯曲元件用作滤色器、滤光印刷电子设备、触摸控制面板的传感器、指纹传感器、移动电子设备、可弯曲/可折叠显示器或其他应用的基板或盖板，在此高化学稳定性、温度稳定性、低透气性、柔性、高强度、低厚度和优质的外观的组合是必要的。除消费电子和工业电子外，本发明还可以用于工业生产或计量中的保护应用。

背景技术

可弯曲和/或可折叠电子设备在智能手机行业中受到越来越多的关注。已经进行了许多尝试以将可弯曲和/或可折叠智能手机引入市场。制造商必须克服的主要障碍之一是足够的弯曲性和耐机械性、例如抗冲击性的结合。许多公开都涉及这些主题。例如，WO2015/116465 A1、WO 2015/116465 A1、WO 2017/123899A1和WO 2015/11649A1涉及用作智能手机盖板的可弯曲制品。发现通过合适的层组件可实现甚至非常小的弯曲半径。

由于持续的折叠和展开过程，对用于可折叠/柔性显示器的可弯曲元件的机械性质和性能要求非常高，因此大多数现有技术文献都涉及盖板材料的机械评估。由于折叠/展开过程而由机械应力引起的盖板变形所造成的显示器的折痕/波纹不是焦点。

最近，有报道称市场上的可折叠设备弯曲后在弯曲区域中显示出缺陷、例如显示器上的折痕或分层。因此，用于可折叠设备的盖板元件同时提供非常小的弯曲半径和机械稳定性是不够的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点。

一方面，本发明涉及一种具有厚度、长度和宽度并具有第一和第二主表面的可弯曲元件，其中，元件可以弯曲至5.0mm的弯曲半径而没有失效，具有减少的持续变形的元件，其特征在于，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

另一方面，本发明涉及一种具有可折叠显示器的电子设备，可折叠显示器包括本文所述的可弯曲元件和至少一个允许显示器绕弯曲轴弯曲的铰链，其中，电子设备设计成使得显示器可以弯曲至不小于可弯曲元件的40mm初始变形阈值的弯曲半径。

本发明的可弯曲元件可以是电子设备的显示器的一部分、例如盖板元件。在本内容下，可弯曲元件可设置在偏振层上。可弯曲元件可通过粘合剂层、如OCA层附着至偏振层。

另一方面，本发明涉及一种具有厚度、长度和宽度并具有第一和第二主表面的可弯曲元件，其中，元件可以弯曲至10.0mm、8.0mm或4.0mm的弯曲半径而没有失效，具有减少的持续变形的元件的特征在于，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm、10.0mm、8.0mm或4.0mm的弯曲半径24后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

另一方面，本发明涉及一种在10.0mm的弯曲半径处具有不超过40mm的初始变形距离D₀的可弯曲元件，其中，初始变形距离是将处于25℃和30％相对湿度中的弯曲状态24h后从10.0mm弯曲半径刚释放可弯曲元件后测量的变形距离的高度。

另一方面，可弯曲元件可具有小于10.0mm的40mm初始变形阈值，其中，40mm初始变形阈值表示这样的弯曲半径，即于25℃和30％相对湿度将可弯曲元件弯曲至该弯曲半径24h，从该弯曲半径刚释放可弯曲元件后初始变形不超过40mm。

一方面，本发明涉及可弯曲元件，其中，可弯曲元件包括厚度为70.0μm或更小的玻璃层、设置在玻璃层的相对侧的厚度分别为70.0μm或更小的两层聚合物层、以及设置在玻璃层的相对侧并在玻璃层与聚合物层之间的两层粘合剂层，其中，玻璃层、两层聚合物层和两层粘合剂层的累积厚度为250.0μm或更小。聚合物层可包含一种或多种具有至少0.70的抗蠕变性的聚合物或由其组成。

发现本发明的可弯曲元件显示出减少的折痕和分层。总持续变形a₀可为至多5.0mm、至多4.0mm、至多3.0mm。在实施例中，总持续变形甚至可以为2.0mm或更小、或1.5mm或更小。对于一些实施例，总持续变形可以为1.0mm或更小、或甚至0.7mm或更小。任选地，总持续变形为至少0.01mm。出于本说明的目的，可以认为在从弯曲状态释放后总持续变形达到120h。

低的持续变形意味着可弯曲元件的大部分初始变形随时间而松弛。可弯曲元件的材料在应力释放后再次呈现其原始形状。对于智能手机显示器，这意味着在弯曲部位的区域中没有明显的折痕分层。小的持续变形可以通过设备中的机械装置、例如强铰链装置来抵消。然而，总持续变形是指在可弯曲元件从弯曲状态释放一定时间后保留的变形。

电子设备的使用者期望设备非常快速地恢复到其原始形状。必须注意，可弯曲元件具有有限的变形恢复时间b₁。如果可弯曲元件具有长的变形恢复时间，则元件需要很长时间才能恢复到其原始形状和/或达到其总持续变形。考虑任何聚合物层的抗蠕变性和任何非聚合物层的恢复行为、包括它们的恢复时间，可弯曲元件可以设计成在从弯曲状态释放后恢复到其原始形状。

当讨论可弯曲元件恢复到其原始形状所需的时间时，蠕变现象是相关的。如果可弯曲元件中使用的材料具有蠕变倾向，则保持短的变形恢复时间非常重要。在实施例中，可弯曲元件和/或一层或多层非聚合物层的变形恢复时间b₁小于5h、小于4h、小于3h或小于2h。任选地，变形恢复时间可以为>0.1h。

可弯曲元件可具有小于800μm、或小于500μm、或小于400μm、或小于300μm或小于250μm、或小于200μm的厚度。通常，可弯曲元件的厚度越小，越容易将其弯曲至小的弯曲半径。然而，如果厚度非常小，则元件可能无法承受机械冲击。可弯曲元件的长度可为至少0.5cm、至少2.0cm、至少2.2cm或至少4.5cm，和/或宽度可为至少0.4cm、至少2.0cm、至少2.2cm或至少3.5cm。长度可以大于宽度。任选地，长度为至少100mm。

可弯曲元件可包括多层。一层或多层可以是聚合物层和/或一层或多层可以是非聚合物层。聚合物层可具有蠕变倾向。如本文所用，可弯曲元件中所有聚合物层的厚度的总和称为总聚合物厚度PT。在本发明的内容中，不认为粘合剂层、如OCA和PSA层是聚合物层或非聚合物层。所有非聚合物层的厚度的总和称为总非聚合物厚度NPT。发现将总聚合物厚度调整在0.0μm至600μm的范围和/或将总非聚合物厚度调整在20.0μm至200μm对希望的持续变形和变形恢复时间具有积极影响。任选地，总非聚合物厚度可以为小于100μm、或小于80μm或小于50μm。

在一些实施例中，PT/NPT的比例在0.0至<5.0、或>0.0至<4.0的范围。该比例可限制为小于3.0或小于2.0、或小于1.5或甚至小于1.0。在实施例中，NPT为小于70μm且PT/NPT在0.0至<5.0、或>3.0至<4.5的范围。在另一实施例中，NPT为至少70μm且PT/NPT在0.0至<2.0的范围。

可弯曲元件在弯曲时会发生变形。最强的变形在弯曲区域中，在该区域中元件承受最高的应力，其中，在可弯曲元件的背离弯曲轴的主表面(外表面)上可引起拉应力和/或在可弯曲元件的面向弯曲轴的主表面(内表面)上可引起压应力。将可弯曲元件从弯曲状态释放后，它将至少部分地呈现其原始形式。在此，将可弯曲元件从弯曲状态释放后立即测量变形(“初始变形”，D₀)，并在释放后的不同时间点再次测量变形(D_t)。变形在可弯曲元件以其边缘之一直立的情况下测量，该边缘垂直于弯曲轴取向。为了测量，将元件放置在固定装置中，使得其以边缘保持直立。固定装置可由两个长方体夹具组成，每个具有凹槽，以容纳直立元件的垂直边缘。凹槽的宽度足以容纳元件但不夹住它，例如凹槽的宽度可超过元件厚度至少10％。元件插入凹槽中的深度为元件长度的约4％至8％。凹槽的深度超过插入的长度，以免压缩元件。元件以未弯曲状态插入凹槽中，即两个凹槽取向为它们的开口彼此面对。长方体夹具可由具有光滑表面的材料、例如陶瓷或金属、如钢组成。表面粗糙度可以为小于5μm R_a。测量可以在光滑表面、如钢板上进行，任选地具有小于5μm的表面粗糙度。

变形或变形距离是最大变形点与参考平面之间的距离。最大变形点是元件的内表面上显示处最强变形的点、即元件中的“折痕”的最高点或与元件的理想平面最大法向距离。理想平面可以定义为可弯曲元件的最小二乘法拟合平面(例如，如ASTM F1390所述)。参考平面是在元件的内表面上包括两个参考点并在垂直方向上延伸的平面。第一个参考点位于在第一长方体夹具方向上距最大变形点10mm的水平距离处，第二个参考点位于在第二长方体夹具方向上距最大变形点10mm的水平距离处。

测试条件为25℃温度和30％相对湿度。D_t是时间t时的变形。发明人发现，取决于可弯曲元件的材料和几何形状，在可弯曲元件的弯曲区域中经常存在变形。这种持续变形称为“总持续变形”或a₀。变形测量可以在具有至少2.2cm的宽度和至少2.2cm的长度的样品上进行。任选地，可以在具有约100mm的宽度和约150mm的长度的样品上进行测量。

总持续变形a₀也可称为变形后在可弯曲元件中保留的变形高度。在本发明中，如果表明可弯曲元件或层具有某些变形性质、例如变形距离、总持续变形、变形恢复时间，则这意味着在以任一面向弯曲轴的主表面弯曲后其具有这种性质。在一个弯曲方向上实现这种性质就足够了，因为这类似于可弯曲显示器的实际使用。

元件的“主表面”是与元件的任何其他表面相比两个面积最大的表面。

在本发明的内容中，在两个胶木板之间将可弯曲元件弯曲至约180°的弯曲角后测量变形参数。如果没有其他说明，则弯曲在室温(25℃)和30％相对湿度进行。弯曲和变形测试可以例如在具有至少100mm的长度的可弯曲元件上进行。

可弯曲元件的材料和几何形状不仅决定了可弯曲元件的持续变形，而且还决定了元件呈现其原始形状或接近原始形状所需的时间。变形恢复时间b₁由以下公式定义。

可以使用公式(1)描述变形距离的恢复：

如上所述，D_t是可弯曲元件在时间t时的变形距离。出于本说明的目的，通过选择i＝2来简化公式(1)：

对于在可折叠智能手机中有用的可弯曲元件，D₀(＝a₀+a₁+a₂)是初始变形距离，b₁可以代表变形恢复时间，a₀是观察时间中的最终变形距离，这些是关键参数。

在实施例中，可弯曲元件和/或非聚合物层的初始变形可以为D₀<35mm、<30mm、<25mm、<20mm、<18mm、<16mm或<14mm。任选地，D₀可以为>0.03mm。

“蠕变模量”E_c用于描述材料的时间依赖变形或“蠕变”。蠕变模量由以下公式定义，其中，σ是法向应力，ε_ges是时间依赖变形：

蠕变模量可以根据DIN EN ISO 899-1:2017用拉伸蠕变试验进行测量。出于本发明的目的，测量在25℃和30％相对湿度进行，以考虑到智能手机操作的通常环境。蠕变模量是可以对任何材料确定的材料特性。不同聚合物的蠕变模量不同，取决于例如链长和交联度，蠕变模量甚至可能在一类聚合物内不同。对于电子设备通常的用途，在应力下相对短时间时的蠕变模量是相关的。另一相关参数是抗蠕变性，定义为在应力下1000h后的蠕变模量(Ec(10³h))与在应力下1h后的蠕变模量(Ec(1h))的比例。抗蠕变性越高，在材料中观察到的蠕变越少。

弯曲区域是可弯曲元件或层在弯曲元件或层期间出现最大应力的部分。对于电子设备的显示器，这通常在设备的铰链的区域中。

如本文所用，术语“可弯曲”包括“可折叠”。

可弯曲元件或可弯曲元件内的任何层“可以弯曲至Xmm的弯曲半径而没有失效”或可弯曲元件具有“Xmm的弯曲半径”的表达意味着，在两个平行胶木板之间弯曲180°至指定弯曲半径时元件不会破裂。如果没有其他说明，则测试在25℃温度和30％相对湿度进行。

非聚合物层

可弯曲元件可包括一层或多层非聚合物层。在实施例中，可弯曲元件具有至少一层、至少两层、至少三层或至少四层非聚合物层。任选地，至少一层聚合物和/或粘合剂层设置在非聚合物层之间。在优选的实施例中，可弯曲元件具有一层或两层非聚合物层。优选的非聚合物层包括玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属及其组合的层。在实施例中，可弯曲元件包括一层或多层可弯曲玻璃层。

非聚合物层可具有小于200μm、小于150μm、小于100μm、小于80μm或小于70μm的厚度。一层或多层非聚合物层可以有助于减少总持续变形。如果使用具有高蠕变模量的聚合物，则可以应用非常薄的非聚合物层。通常，更薄的非聚合物层允许可弯曲元件更小的弯曲半径。在实施例中，至少一层非聚合物层的厚度为60μm或更小、50μm或更小或40μm或更小。在一些实施例中，至少一层非聚合物层的厚度可为至少5μm、至少10μm、至少20μm或至少25μm。

在实施例中，可弯曲元件中所有非聚合物层的累积厚度可以为小于200μm、小于150μm、小于100μm、小于80μm或小于70μm。如果使用具有高蠕变模量的聚合物，则累积厚度可以很小。通常，更薄的非聚合物层允许可弯曲元件更小的弯曲半径。在实施例中，可弯曲元件中所有非聚合物层的累积厚度为60μm或更小、50μm或更小或40μm或更小。在一些实施例中，可弯曲元件中所有非聚合物层的累积厚度可以为至少5μm、至少10μm、至少20μm或至少25μm。

为了避免可弯曲元件的不规则形状，可能有用的是，限制可弯曲元件和/或其层、例如其非聚合物层的翘曲。可弯曲元件和/或非聚合物层的翘曲可为2.0mm或更小、1.0mm或更小或0.5mm或更小。可以如SEMI MF1390所述测量翘曲。

可弯曲元件应尽可能均匀，以避免局部的性质偏差。在实施例中，可弯曲元件和/或非聚合物层可具有不超过10μm、不超过7μm或超过5μm的总厚度变化。总厚度变化是可弯曲元件和/或非聚合物层的最高厚度和最低厚度之间的差。它可以如SEMI MF1530所述在50×50mm²或100×150mm²的非聚合物层或可弯曲元件的样品上进行测量。

可弯曲元件和/或非聚合物层可具有不超过5.0nm、不超过3.0nm或不超过1.5nm的表面粗糙度R_a。小的表面粗糙度提供易于清洁的表面。

可弯曲元件和/或非聚合物层可具有至少700MPa、或至少800MPa、至少900MPa或至少1000MPa的两点弯曲强度。弯曲强度可以使用2PB方法测量，并且可弯曲元件和/或非聚合物层的平均弯曲强度可为大于850MPa、大于900MPa、大于950MPa或大于1000MPa。

可弯曲元件的可折叠性可以通过弯曲半径来测量，弯曲半径可以小于20mm、小于10mm、小于7mm、小于5mm或甚至小于4mm。在实施例中，弯曲半径可以为至少0.5mm、至少1mm、或至少2mm、或至少3mm。

非聚合物层可在其一个或两个主表面上呈现压应力。压应力可以为至少100MPa、至少200MPa、至少400MPa、至少500MPa或至少700MPa。压应力可限制为最大2000MPa、最大1500MPa、最大1200MPa或最大1100MPa。压应力有助于可弯曲元件和/或非聚合物层经受弯曲至小的弯曲半径。压应力可以通过层压不同热膨胀的层和/或通过离子交换处理来实现。在优选的实施方案中，非聚合物层通过离子交换处理、例如在硝酸钾浴中的离子交换进行化学钢化。

非聚合物层的一个或两个主表面上的压应力层的深度DoL可以为至少1.0μm、至少5.0μm和/或至少10.0μm。DoL可为至多50μm、至多40μm或至多30μm。在一些实施例中，DoL为非聚合物层的厚度的至多约30％或任选地非聚合物层的厚度的至多25％、至多20％、至多15％或至多10％。

非聚合物层可具有大于50GPa、大于60GPa或大于70GPa的杨氏模量。在一些实施例中，杨氏模量限制为小于200MPa、小于150MPa或小于100MPa。高的杨氏模量对应于更硬的材料。所示范围有助于实现可弯曲元件希望的总持续变形和变形恢复时间。任选地，杨氏模量可以为>50GPa、>55GPa、>60GPa、>65.5GPa、>71.5GPa或>72GPa。在实施例中，杨氏模量为<120GPa。

任选地，可弯曲元件中包含的任何非聚合物层的一层或多层可具有>23.5GPa、>25.6GPa、>27.1GPa、>29.2GPa、>29.6GPa或>29.8GPa和/或<40.2GPa的剪切模量。

非聚合物层可呈现出不超过4.0MPa√m、不超过2.2MPa√m、不超过1.0MPa√m或不超过0.7MPa√m的断裂韧性K_IC。断裂韧性表示材料承受裂纹的能力。在一些实施例中，断裂韧性为至少0.5MPa√m。非聚合物材料可具有至少0.10或至少0.15的泊松比。任选地，泊松比可以为小于0.28。杨氏模量E和剪切模量G遵循简单的关系：E＝2G(1+v)，其中v是泊松比。非聚合物层的剪切模量优选地为大于23.5GPa。

非聚合物材料可具有小于42的脆性m。脆性反映了粘度(或松弛时间)的温度依赖性偏离阿伦尼乌斯行为的程度：具有较高脆性的材料具有相对较窄的玻璃化转变温度范围，而具有较低脆性的那些具有相对宽的玻璃化转变温度范围。脆性最常见的定义是“动力学脆性指数”m，它表征材料从上方接近玻璃化转变温度时其粘度(或松弛时间)随温度的斜率：

其中η是粘度，T_g是玻璃化转变温度，m是脆性，T是温度。发现至少18或至少26的相对高的脆性提供较低的持续变形。

期望非聚合物材料具有足够的硬度，例如至少450MPa的努氏硬度。聚合物层通常对可弯曲元件的硬度没有明显贡献。因此，应该使用足够硬的非聚合物材料。在实施例中，非聚合物层的努氏硬度可以为如下：HV_0.2/25>400MPa和/或HK_0.1/20>350MPa。在化学钢化后，值可以为HV_0.2/25>450MP和/或HK0_.1/20>400MPa。任选地，值可以为HV_0.2/25>500MPa和/或HK_0.1/20>450MPa。

期望可弯曲元件足够薄以实现优异的弯曲性质。如果元件非常薄，则应注意实现希望的机械稳定性。因此，根据实施例，非聚合物层和/或可弯曲元件可具有至少20.0mm的落笔高度，以赋予可弯曲元件足够的强度。在一些实施例中，特别是对于至少0.07mm的厚度，无机材料层具有大于6H的抗划伤性和/或大于30mm的落笔高度。笔的重量为约5g，笔尖由碳化钨制成，半径为150μm。在一些实施例中，非聚合物层和/或可弯曲元件在未弯曲状态中呈现出至少50mm、至少60mm、至少70mm、至少80mm、至少90mm、或至少100mm、或至少120mm、或至少150mm的落笔高度。当可弯曲元件未弯曲时，非聚合物层和/或可弯曲元件、特别是可弯曲元件中的非聚合物层的落笔高度优选地为大于40mm。下面参考图12和13描述用于落笔测试的测试设置。

当将元件弯曲至10mm的弯曲半径时并且特别是将元件弯曲至8mm或6mm的弯曲半径时，非聚合物层和/或可弯曲元件、特别是可弯曲元件中的非聚合物层的落笔高度可以为至少20mm。当无机材料的弯曲半径为8mm时并且特别是当非聚合物层和/或可弯曲元件的弯曲半径为6mm或4mm时，落笔高度优选地为至少15mm。当非聚合物层和/或可弯曲元件的弯曲半径为6mm时并且特别是当无机材料的弯曲半径为4mm或2mm时，落笔高度优选地为大于10mm。

当非聚合物层和/或可弯曲元件的弯曲半径为4mm时并且特别是当非聚合物层和/或可弯曲元件的弯曲半径为8mm或6mm时，期望非聚合物层和/或可弯曲元件在弯曲状态中的落笔高度与在未弯曲状态中的落笔高度的比例不小于20％、不小于25％或不小于30％。

在优选的实施例中，可弯曲元件可折叠至少100000次、特别是至少200000次而没有破裂。这可适用于20mm或10mm的弯曲半径。此外，它可应用于可向内折叠和/或可向外折叠的显示器和/或可弯曲元件。

非聚合物层可以是包含碱金属氧化物的玻璃，使得其可以进行化学钢化。对于钢化玻璃的无机材料，CS(压应力)可在200至2000MPa的范围和/或DoL(层深度)可在2μm<DoL<非聚合物层的厚度的一半的范围。

如上对非聚合物层讨论的一个或多个性质可应用于可弯曲元件中存在的一层或多层非聚合物层。在实施例中，上述性质中的一个或多个应用于可弯曲元件的所有非聚合物层。在实施例中，如上讨论的所有性质应用于可弯曲元件的所有非聚合物层。

聚合物层

可以通过使用非聚合物层和聚合物层的各种组合来调整可弯曲元件的性质。根据可弯曲元件希望的应用，不同的层和层顺序可能是有用的。在实施例中，可弯曲元件包括一层或多层可弯曲聚合物层。例如，可弯曲元件可包括一层、两层、三层、四层、五层、六层或更多层聚合物。任选地，可弯曲元件包括1至10、或1至8、或1至6或1至4层聚合物层。

在实施例中，至少一层聚合物层具有1.0μm或更大的厚度。应该根据可弯曲元件中非聚合物层的性质调整聚合物层厚度。例如，如果使用具有非常低的总持续变形和/或非常短的变形恢复时间的非聚合物层，则与具有更高的总持续变形和/或更长的变形恢复时间的非聚合物的可弯曲元件相比，可以使用更厚的聚合物层或更多的聚合物层。至少一层聚合物层可具有5.0μm或更大、10.0μm或更大、20.0μm或更大、30.0μm或更大或40.0μm或更大的厚度。任选地，聚合物层的厚度可以限制为最大200.0μm、或最大150.0μm或最大100.0μm。厚度限制可应用于可弯曲元件中的一层、两层、三层和/或所有聚合物层。

在实施例中，可弯曲元件中所有聚合物层的总厚度(PT)为1.0μm或更大。应该根据可弯曲元件中非聚合物层的性质调整聚合物层厚度。例如，如果使用具有非常低的总持续变形和/或非常短的变形恢复时间的非聚合物层，则与具有更高的总持续变形和/或更长的变形恢复时间的非聚合物的可弯曲元件相比，可以使用更厚的聚合物层或更多的聚合物层。可弯曲元件中所有聚合物层的总厚度可为5.0μm或更大、10.0μm或更大、20.0μm或更大、30.0μm或更大或40.0μm或更大。任选地，聚合物层的总厚度可以限制为最大200.0μm、或最大150.0μm或最大100.0μm。在实施例中，总聚合物厚度为70μm至125μm。

聚合物层可层压至非聚合物层。替代地或另外地，聚合物层可以涂覆到非聚合物层或其他聚合物层上。涂覆的层(如果由聚合物制成)和层压的聚合物层在本发明中均称为聚合物层。

在实施例中，本发明的可弯曲元件在其主表面的至少一个上具有至少一层涂层。涂层可具有1.0μm或更大、5.0μm或更大或8.0μm或更大的厚度。涂层的厚度可限制为最大25.0μm。

如果聚合物层用于可弯曲元件，则应确保聚合物对持续变形和恢复时间的影响可以忽略。发现聚合物的蠕变行为和塑性变形可能是相关的。经历塑性变形的聚合物性质可以参考损耗模量或损耗因子(tanδ)来表示，损耗因子是损耗模量与储存模量的比例。出于本发明的目的，损耗因子可以于25℃和30％相对湿度通过动态力学分析(DMA)来确定，例如根据ISO 6721-6:2019、例如ISO6721-6:2019。损耗因子是一种材料性质。抗蠕变性越高且tanδ越低，可弯曲元件中可使用的聚合物越多，而没有损害其在持续变形和恢复时间方面的性质。在实施例中，一层或多层或所有聚合物层的特征在于tanδ不超过0.4。在一些实施例中，tanδ可为小于0.3、小于0.2、小于0.1或小于0.05。任选地，可弯曲元件中的一层或多层聚合物层的tanδ可为至少0.001、至少0.01或至少0.02。

在实施例中，一层或多层聚合物层的特征在于不超过2.0的持续变形因子，其中，持续变形因子是聚合物材料的抗蠕变性加tanδ。在一些实施例中，持续变形因子可以为小于1.5、小于1.3、小于1.1或小于1.0。持续变形因子表明聚合物层的性质影响可弯曲元件的总持续变形和变形恢复时间。持续变形因子不仅由聚合物的化学成分决定，还由聚合物成分中聚合物链的缠结以及聚合物中的任何添加剂、如增塑剂等决定。持续变形因子可以如上所述确定。任选地，可弯曲元件中的一层或多层聚合物层的持续变形因子可以为至少0.75、至少0.80或至少0.85。

在实施例中，可弯曲元件中的一层或多层或所有聚合物层呈现出至少0.65、至少0.70、至少0.72或至少0.74的抗蠕变性。这意味着制成聚合物或形成聚合物层的成分呈现出指示的抗蠕变性。抗蠕变性是一种材料性质，可以很容易地对上述任何材料进行测量。任选地，抗蠕变性可以在0.65至0.90、或0.70至0.88的范围。较大的抗蠕变性有助于避免在电子设备的显示器的铰链区域中形成折痕。在实施例中，聚合物层中的一层或多层或所有聚合物层包含选自具有如上给出的抗蠕变性的PI、PET或PC类型的聚合物或由其组成。在组装可弯曲元件前可在聚合物层上测量抗蠕变性。在不同的聚合物类型中，可能存在具有希望的抗蠕变性的聚合物和不满足标准的其他聚合物。在为聚合物层选择聚合物之前，技术人员可以容易地确定抗蠕变性。在实施例中，可弯曲元件的一层或多层或所有聚合物层可具有至多0.85、至多0.83或至多0.81的抗蠕变性。

可弯曲元件的一层或多层或所有聚合物层的杨氏模量可在2.5至8.0GPa或2.7至6.5GPa的范围。任选地，杨氏模量可以为至少2.5GPa、至少2.7GPa或至少4.5GPa。

通常，聚合物的热膨胀系数(CTE)大于无机非聚合物材料、例如玻璃或玻璃陶瓷的热膨胀系数。如果一层或多层或所有聚合物层的热膨胀系数不超过50ppm/K、不超过40ppm/K或不超过35ppm/K，则有助于避免非聚合物层和聚合物层的可弯曲元件分层。任选地，CTE可以限制为小于25ppm/K或小于15ppm/K。

在实施例中，可弯曲元件中聚合物层的加权平均总持续变形因子可以为小于1.5、小于1.3或小于1.0。加权对应于每层聚合物层的厚度。例如，可弯曲元件可以包括三层聚合物层，第一层具有20μm的厚度和1.3的持续变形因子，第二层具有50μm的厚度和1.1的总持续变形因子，第三层具有70μm的厚度和1.6的总持续变形因子。聚合物层的加权平均总持续变形因子为

任选地，可弯曲元件中聚合物层的加权平均总持续变形因子可以为至少0.65、至少0.75或至少0.80。

通常，一层或多层聚合物层的聚合物应与一层或多层非聚合物层的非聚合物材料具有良好的相容性。在实施例中，一层或多层聚合物层的聚合物的水滴接触角与无机材料的水滴接触角相差小于30°、小于20°、小于10°。可以通过使用市售的接触角试验机测量接触角，例如根据DIN 55660-2:2011。

聚合物可为相对脆的非聚合物层提供机械增强。在非聚合物层破裂的情况下，它还可以通过固定碎片和颗粒而起到安全装置的作用。一层或多层聚合物层的聚合物可以选自聚苯乙烯(PS)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、乙二醇改性的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PETG)、聚(乙烯-醋酸乙烯酯)(EVA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚氨酯(TPU)或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，更优选地选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚氨酯(TPU)、乙二醇改性的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PETG)、聚(乙烯-醋酸乙烯酯)(EVA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、环氧树脂及其组合。

聚合物层可以层压到非聚合物层上。在实施例中，聚合物层可以涂覆到非聚合物层上。聚合物层可基本上完全覆盖非聚合物层，即聚合物层可覆盖非聚合物层的表面到至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少99％的程度，任选地在它们之间具有一层或多层另外的层。

在实施例中，一层或多层或所有聚合物层通过一层或多层粘合剂层附着于一层或多层非聚合物层。合适的粘合剂是光学透明的粘合剂和/或压敏粘合剂。

根据有利的实施例，一层或多层或所有聚合物层具有至少1.0μm、优选地至少5.0μm、进一步优选地至少10.0μm、更优选地至少20.0μm、最优选地至少40.0μm的厚度，以实现希望的性质。聚合物层的厚度的上限可以为250.0μm、200.0μm、150.0μm或100.0μm。在实施例中，一层或多层或所有聚合物层的厚度在30.0μm至约70.0μm的范围。

聚合物层可以层压到非聚合物层上，或者它可以印刷或涂覆在非聚合物层上，或者它可以通过粘合剂层附着。层压可以通过已知的不同方法进行。

此外或作为上述聚合物的替代，用于一层或多层聚合物层的聚合物材料可以选自例如由硅酮聚合物、溶胶-凝胶聚合物、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺(PI)、无机二氧化硅/聚合物杂化物、环烯烃共聚物、聚烯烃、硅酮树脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯、聚丙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、热塑性聚氨酯树脂(TPU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺(PA)、聚缩醛、聚苯醚、聚苯硫醚、氟化聚合物、氯化聚合物、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、由四氟乙烯制成的三元共聚物乙烯、由六氟丙烯制成的三元共聚物、由偏二氟乙烯(THV)或聚氨酯制成的三元共聚物或它们的混合物的组合。任选地，可以通过任何已知的方法将聚合物层施加到非聚合物层上。

在实施例中，可弯曲元件包括至少一层具有至少0.72的抗蠕变性的PET聚合物层。在实施例中，可弯曲元件包括至少一层具有至少0.72的抗蠕变性的PI聚合物层。在实施例中，可弯曲元件包括至少一层具有至少0.72的抗蠕变性的PC聚合物层。根据实施例，聚合物层涂覆到无机材料层上。保护性聚合物层的涂覆可以通过任何已知的涂覆方法、例如化学气相沉积法(CVD)、浸涂、旋涂、喷墨、浇铸、丝网印刷、涂漆和喷涂来施加。然而，本发明不限于这些程序。合适的涂层材料也是本领域已知的。例如，它们可以包括硬质反应树脂，其是选自由酚醛塑料、酚醛树脂、氨基塑料、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、苯丙烯酸酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、交联聚氨酯树脂、聚甲基丙烯酸酯反应树脂和聚丙烯酸酯反应树脂组成的组的聚合物。

可弯曲元件可包括一层或多层层压的聚合物层，一层或多层聚合物层的厚度为>1μm、>5μm、>10μm、>20μm或>40μm。任选地，一层或多层聚合物层的厚度为≤200μm。

非聚合物层的至少一个表面可以涂覆有涂层聚合物层或多层涂层，涂层的厚度为>1.0μm、>3.0μm、>4.0μm、>8.0μm或>10.0μm。任选地，一层或多层涂层的厚度可以为<200.0μm、<100.0μm、<50.0μm、<35.0μm或<20.0μm。

在实施例中，可弯曲元件具有一层非聚合物玻璃层并且包括至少一层或至少两层PET层。每个PET层可以比非聚合物层厚。任选地，一PET层可以在非聚合物层的相对侧上附着至非聚合物层。可以通过粘合剂、如光学透明粘合剂(OCA)来实现附着。粘合剂层的厚度可以小于非聚合物层的厚度。

粘合剂层

一层或多层粘合剂层可用于将聚合物层附着于非聚合物层。任选地，两层聚合物层可以在非聚合物层的相对侧上附着于非聚合物层。附着可以通过一层或多层粘合剂层实现。

可弯曲元件中的一层或多层或所有粘合剂层的厚度可以小于一层或多层或所有聚合物层的厚度。可弯曲元件中所有粘合剂层的厚度可以大于一层或多层或所有非聚合物层的厚度。

一层或多层粘合剂层的粘合剂可以是光学透明粘合剂(OCA)和/或压敏粘合剂(PSA)。粘合剂优选地选自OCA、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、硅酮和环氧化物。它们可以是压敏型、反应型或热熔型。在实施例中，一层或多层粘合层为可弯曲元件提供层之间的粘合性和/或结构稳定性。

粘合剂层中使用的粘合剂在25℃的损耗因子可以为小于0.5或小于0.4。任选地，25℃的损耗因子可以为至少0.01、至少0.1或至少0.2。弯曲后粘合剂完全恢复是希望的。粘合剂在0至60℃的温度范围可具有约30至50*10^-5/K的CTE。

一层或多层或所有粘合剂层的厚度可以在10.0μm至100.0μm、或15.0μm至65.0μm或20.0μm至40.0μm的范围。一层或多层粘合剂层可具有累积厚度，其大于一层或多层或所有非聚合物层的厚度。任选地，一层或多层粘合剂层比一层或多层或所有聚合物层薄。一层或多层或所有粘合剂层的厚度可以在小于100μm、小于80μm、小于60μm、小于40μm或小于30μm的范围。任选地，一层或多层或所有粘合剂层的厚度可以为至少10μm或至少15μm。一层或多层粘合剂层可以涂覆、印刷或层压到非聚合物层或聚合物层。粘合剂层可以基本上完全覆盖非聚合物层和/或聚合物层的表面，即粘合剂层可以覆盖表面到至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少99％的程度。

25℃时粘合剂可提供大于1.0N/cm、大于1.5N/cm、大于2.0N/cm、大于2.5N/cm、大于3.0N/cm同时小于20N/cm、小于18N/cm的非聚合物层对聚合物层的粘合力。剥离力可以通过以300mm/min的剥离速度以180°的角度从玻璃层剥离聚合物层来确定。结果是相对于聚合物层的宽度剥离聚合物层所需的平均力。

涂层

可弯曲元件可包括在其一个或多个主表面上的涂层。涂层可以防止下面的表面被划伤。涂层可以是硬涂层。硬涂层可以是丙烯酸基硬涂层，即涂层包含丙烯酸聚合物。不认为任选的涂层是本发明的内容中的聚合物层或非聚合物层。

可以通过任何已知的涂覆方法、例如化学气相沉积法(CVD)、浸涂、旋涂、喷墨、浇铸、丝网印刷、涂漆和/或喷涂来施加涂层。然而，本发明不限于这些程序。合适的涂层材料是本领域已知的。例如，它们可以包括硬塑料反应树脂，其是选自酚醛塑料、酚醛树脂、氨基塑料、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、交联聚氨酯树脂、聚甲基丙烯酸酯反应树脂和聚丙烯酸酯反应树脂组成的组的聚合物。

玻璃层

在优选的实施例中，可弯曲元件包括一层或多层玻璃层。玻璃层为非聚合物层。除玻璃层之外还可以有其他非聚合物层，或者玻璃层可以是唯一的非聚合物层。

玻璃具有不透气、特别是不透水蒸气的优点。这在显示器设备中非常有用，因为玻璃可以将设备的精密电子部件相对于周围气氛密封。玻璃也非常耐用且意外地可弯曲。

玻璃层可以参照总持续变形和变形恢复时间来表征。在一些实施例中，玻璃用于玻璃层，玻璃层在50μm厚度具有不超过1.75mm的总持续变形a₀和/或小于6h的变形恢复时间b₁。

在一些实施例中，玻璃层的玻璃在30μm厚度可具有不超过1.0mm的总持续变形a₀和/或小于6h的变形恢复时间b₁。任选地，玻璃层的玻璃在30μm厚度可具有不超过0.9mm的总持续变形a₀和/或小于5h的变形恢复时间b₁。

在实施例中，玻璃层的玻璃在50μm厚度可具有不超过1.3mm的总持续变形a₀和/或小于6h的变形恢复时间b₁。任选地，玻璃层的玻璃在50μm厚度可具有不超过1.2mm的总持续变形a₀和/或小于5h或小于4h的变形恢复时间b₁。

在实施例中，玻璃层的玻璃在70μm厚度可具有不超过1.5mm的总持续变形a₀和/或小于6h的变形恢复时间b₁。任选地，玻璃层的玻璃在70μm厚度可具有不超过1.25mm的总持续变形a₀和/或小于5h或小于4h的变形恢复时间b₁。

在实施例中，玻璃层的玻璃在100μm厚度可具有不超过1.65mm的总持续变形a₀和/或小于6h的变形恢复时间b₁。任选地，玻璃层的玻璃在100μm厚度可具有不超过1.35mm的总持续变形a₀和/或小于5h的变形恢复时间b₁。

基于本文给出的所需参数通过选择合适的玻璃层可获得玻璃层。优选地，可弯曲元件中的一层或多层玻璃层可以是超薄玻璃(UTG)层。这种层可以通过从较厚的玻璃抛光或蚀刻一定量的玻璃来产生。然而，这种方法通常不经济，并且可能导致差的表面质量，其例如通过R_a粗糙度量化。

直接热成型生产如下拉法或溢流熔融法对于大规模生产是优选的。也可以使用再拉法。这些方法是经济的并且玻璃表面质量很高，并且可生产厚度在5μm(或甚至更小)至500μm范围的玻璃。例如，下拉/溢流熔融法可以产生干净的表面或火抛光的表面。玻璃层可具有小于5nm、小于2nm或小于1nm的表面粗糙度R_a。厚度可以精确地控制在5μm和500μm之间。小厚度使得玻璃是柔性的。

平均粗糙度(Ra)是表面的纹理的量度。它通过真实表面与其理想形式的垂直偏差来量化。通常，振幅参数基于粗糙度轮廓与平均线的垂直偏差来表征表面。R_a是这些垂直偏差的绝对值的算术平均值，其可根据DIN EN ISO 4287:2010-07确定。

任选的强化、也称为钢化可以通过将玻璃浸入具有钾离子的熔盐浴中或用含钾离子或其他碱金属离子的糊状物覆盖玻璃并将其加热至高温一定时间来完成。盐浴或糊状物中离子半径较大的碱金属离子与玻璃层中半径较小的碱金属离子发生交换，离子交换形成表面压应力。

压应力(CS)是在玻璃的表面层进行离子交换后玻璃网络的诱导压缩。这种压缩不会因玻璃变形而释放，而是以应力的形式持续存在。CS从玻璃层的表面(表面CS)处的最大值向玻璃层内部减小。市售的测试机、如FSM6000(Luceo Co.,Ltd.公司，日本/东京)可用于由波导机制测量CS，或通过SLP1000(ORIHARA公司，日本)由散射光机制测量CS。

层深度(DoL)是离子交换层、即存在CS的区域的厚度。市售的测试机、如FSM6000(Luceo Co.,Ltd.公司，日本/东京)可用于通过波导机制测量DoL。

中心张力(CT)：当在玻璃板的一侧或两侧引起CS时，为了根据牛顿第三定律平衡应力，必须在玻璃的中心区域中引起拉应力，其称为中心张力。可以由测量的CS和DoL计算CT。

可用作非聚合物层的化学钢化的玻璃层是通过对可化学钢化的玻璃进行化学钢化而获得。钢化过程可以通过将玻璃层浸入盐浴中来完成，盐浴含有一价离子以与玻璃内的碱离子交换。盐浴中一价离子的半径大于玻璃内的碱离子的半径。由于较大的离子挤入玻璃网络中，因此在离子交换后对玻璃产生压应力。离子交换后，玻璃的强度和柔性明显改善。此外，化学钢化引起的CS改善了钢化玻璃层的弯曲性质并提高了玻璃层的抗划伤性。

用于化学钢化的可选的盐浴是含Na⁺或含K⁺或其混合物的熔盐浴。可选的盐是NaNO₃、KNO₃、NaCl、KCl、K₂SO₄、Na₂SO₄、Na₂CO₃和K₂CO₃。添加剂、如NaOH、KOH以及其他钠盐或钾盐添加剂可用于在化学钢化期间更好地控制离子交换的速度、CS和DoL。这些方法可应用于本文所述的玻璃层。

化学钢化不限于单个步骤。它可以包括在一个或多个具有不同浓度的碱金属离子的盐浴中的多个步骤，以实现更好的钢化性质。因此，化学钢化的玻璃层可以在一个步骤中或在几个步骤、例如两个步骤的过程中进行钢化。

化学钢化的玻璃层可以仅具有一个在压应力下的主表面(第一表面)，其从第一表面延伸到玻璃层中的第一深度。在这种情况下，玻璃层仅包括一个钢化的侧，在本发明的保护盖的情况下，该侧可以是背离显示器电子设备和/或面向使用者的侧。优选地，玻璃层可以包括从第二主表面延伸到玻璃层中的第二深度(DoL)的第二压应力区域，该区域由压应力限定，其中，第二表面处的表面压应力(CS)可以为至少100MPa。第二表面与第一表面相对。因此，可以在两侧对玻璃层进行钢化。

压应力(CS)主要取决于玻璃成分。较高的Al₂O₃含量有助于获得较高的压应力。为了实现平衡的热成型能力和化学钢化性质，一个或两个主表面上的表面压应力可以为低于1200MPa。钢化后，玻璃应具有足够高的压应力，以实现高强度。因此，第一表面和/或第二表面处的表面压应力可以为至少100MPa、至少200MPa、至少300MPa、至少400MPa或至少500MPa。在实施例中，表面压应力可以为至少600MPa、至少700MPa或至少800MPa。当然，第一表面处的CS和第二表面处的CS可以基本相同或不同。

通常，DoL取决于玻璃成分，但随钢化时间和钢化温度的增加其可以几乎无限增加。明确的DoL对于确保钢化玻璃稳定的强度很重要，但DoL过高增加了无机材料层处于压应力时的自碎率和强度性质。

如果玻璃层的DoL(μm)在0.5μm至150*t/CSμm(t以μm给出，CS＝在第一表面处测量的表面压应力的数值(以MPa给出))，则有利于玻璃层的应力分布。优选地，玻璃层的DoL(μm)在0.5μm至120*t/CSμm、1μm至120*t/CSμm、0.5μm至90*t/CSμm或1μm至90*t/CSμm的范围。一些实施例可具有在0.5μm至60*t/CSμm或1μm至60*t/CSμm范围的DoL(μm)。其他有利的实施例可具有在0.5μm至45*t/CSμm或1μm至45*t/CSμm范围的DoL(μm)。其他实施例可具有在0.5μm至27*t/CSμm或1μm至27*t/CSμm范围的DoL(μm)。在上面给出的计算中，“x*t/CS”表示x乘以玻璃层的厚度并除以测量的表面CS的数，其中，x可以为150、120、90、60、45或27。

DoL的值在每种情况下取决于相应玻璃层的玻璃成分、厚度和应用的CS。通常，根据上述实施例的玻璃层具有非常低的DoL。通过降低DoL降低了CT。如果锋利的物体对这些实施例施加很大的力，则在一定的力范围内，所引起的缺陷将位于玻璃表面上，而不会导致玻璃层破裂。

根据另一变体，玻璃层可具有在27*t/CSμm至0.5*tμm范围的DoL(μm)(t以μm给出，CS＝在第一表面处测量的表面压应力的数(以MPa为单位))、或在45*t/CSμm至0.45*tμm范围的DoL(μm)、或在60*t/CSμm至0.4*tμm范围的DoL(μm)、或在90*t/CSμm至0.35*tμm范围的DoL(μm)。在上面给出的计算中，“y*t/CS”表示y乘以玻璃层的厚度并除以测量的表面CS的数，其中，y可以为27、45、60或90。“z*t”表示z乘以玻璃层的厚度，其中，z可以为0.5、0.45、0.4或0.35。

根据实施例，钢化的玻璃层具有小于或等于200MPa、小于或等于150MPa、小于或等于120MPa、或小于或等于100MPa的CT。一些实施例可具有小于或等于65MPa的CT。其他实施例可具有小于或等于45MPa的CT。一些变体甚至可具有小于或等于25MPa的CT。这些CT值对于属于低DoL变体的玻璃层特别有利。

由于低DoL，这些玻璃层具有降低的内部CT。降低的CT对钢化的玻璃层的抗压性影响很大。即使尖锐和坚硬的物体损坏具有相当低CT的玻璃层的钢化表面，该层也不会破裂，因为低CT不能克服玻璃结构的内部强度。

替代地，如果属于高DoL变体的玻璃层具有至少27MPa、至少45MPa、至少65MPa或至少100MPa的中心拉应力(CT)，则可能是有利的。

如上所述，CS、DoL和CT取决于玻璃成分(玻璃类型)、玻璃厚度和钢化条件。

玻璃成分

在本说明书中成分的重量百分比基于玻璃层的总重量。玻璃层的玻璃可具有将在下面概述的某些优选的成分。在本说明书中，“玻璃”是指本文公开的非聚合物层的玻璃。在实施例中，玻璃可以是硅酸盐玻璃、例如铝硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃。玻璃可包含碱金属氧化物，任选地其量足以允许化学钢化。

玻璃可包括按重量百分比计的以下组分：45.0至75.0重量％的SiO₂、0至5.0重量％的B₂O₃、2.5至25.0重量％的Al₂O₃、0至10.0重量％的Li₂O、5.0至20.0重量％的Na₂O、0至10.0重量％的K₂O、0至15.0重量％的MgO、0至10.0重量％的CaO、0至5.0重量％的BaO、0至5.0重量％的ZnO、0至2.5重量％的TiO₂、0至5.0重量％的ZrO₂、0至20.0重量％的P₂O₅。在优选的实施例中，玻璃由至少95.0重量％、更优选地至少97.0重量％、最优选地至少99.0重量％的前述列表中提及的组分组成。

如本文所用的术语“不含X”和“不含组分X”优选地是指玻璃基本上不包含所述组分X，即这种组分最多以杂质或污染物存在于玻璃中，然而，其不会以单独的组分添加到玻璃成分中。这意味着没有以必需的量添加组分X。根据本发明的非必需量为小于100ppm(m/m)、优选地小于50ppm且更优选地小于10ppm的量。因此“X”可以指任何组分，例如铅阳离子或砷阳离子。优选地，本文所述的玻璃基本上不包含任何本说明书中未提及的组分。

在实施例中，玻璃可以包括按重量百分比计的以下组分：45.0至72.0重量％的SiO₂、0至4.7重量％的B₂O₃、4.0至24.0重量％的Al₂O₃、0至6.0重量％的Li₂O、8.0至18.0重量％的Na₂O、0至8.0重量％的K₂O、0至10.0重量％的MgO、0至3.0重量％的CaO、0至2.0重量％的BaO、0至3.0重量％的ZnO、0至1.0重量％的TiO₂、0至4.6重量％的ZrO₂、0至15.0重量％的P₂O₅。

在实施例中，玻璃可以包括按重量百分比计的以下组分：51.0至65.0重量％的SiO₂、0至4.7重量％的B₂O₃、11.0至24.0重量％的Al₂O₃、0至6.0重量％的Li₂O、8.0至18.0重量％的Na₂O、0至8.0重量％的K₂O、0至5.5重量％的MgO、0至1.0重量％的CaO、0至1.0重量％的BaO、0至3.0重量％的ZnO、0至1.0重量％的TiO₂、0至4.6重量％的ZrO₂、0至10.0重量％的P₂O₅。

在实施例中，玻璃可以包括按重量百分比计的以下组分：45.0至72.0重量％的SiO₂、0至4.7重量％的B₂O₃、4.0至24.0重量％的Al₂O₃、0至3.0重量％的Li₂O、8.0至18.0重量％的Na₂O、0至8.0重量％的K₂O、0至5.5重量％的MgO、0至1.0重量％的CaO、0至2.0重量％的BaO、0至3.0重量％的ZnO、0至1.0重量％的TiO₂、0至3.0重量％的ZrO₂、0至15.0重量％的P₂O₅。

优选地，玻璃包括45.0至75.0重量％、更优选地50.0至72.0重量％的SiO₂。硅是玻璃基质中重要的网络形成剂，其对玻璃性能非常重要。特别地，硅阳离子对于玻璃的耐化学性、硬度和耐划伤性很重要。在优选的实施例中，玻璃包括至少48.0重量％的SiO₂、更优选地至少50.0重量％的SiO₂、还更优选地至少51.0重量％的SiO₂、最优选地至少54.0重量％的SiO₂。然而，非常高的SiO₂含量可能导致玻璃化转变温度升高，使得玻璃生产不经济。因此，优选的是，SiO₂的含量为至多75.0重量％、进一步优选地至多72.0重量％、还更优选地至多70.0重量％并且最优选地至多65.0重量％。

除硅外，玻璃还可以包括至少一种第二网络形成剂。玻璃可以包含2.5至25.0重量％、更优选地4.0至24.0重量％的Al₂O₃。添加Al₂O₃导致改善的玻璃形成性能，并且通常有助于提高耐化学性。在实施例中，玻璃包含至少2.5重量％的Al₂O₃、更优选地至少4.0重量％的Al₂O₃、还更优选地至少11.0重量％的Al₂O₃并且最优选地至少15.0重量％的Al₂O₃。然而，太高的Al₂O₃含量导致结晶倾向增加。因此，优选的是，Al₂O₃的含量为至多25.0重量％、进一步优选地至多24.0重量％、还更优选地至多21.0重量％并且最优选地至多19.0重量％。

玻璃可以包含0.0至5.0重量％、更优选地0.0至4.7重量％的B₂O₃。通过其网络形成特性，硼阳离子可以有助于玻璃的稳定性。在实施例中，玻璃包含至少0.05重量％的B₂O₃。然而，在玻璃中硼含量太高的情况下，粘度可能会强烈地降低，使得必须接受结晶稳定性的降低。因此，优选的是，B₂O₃的含量为至多3.0重量％、进一步优选地至多2.0重量％、还更优选地至多1.0重量％并且最优选地至多0.8重量％。在一些实施例中，玻璃不含B₂O₃。

在玻璃中，SiO₂和Al₂O₃的总和可以为65.0至85.0重量％、更优选地68.0至82.0重量％。在实施例中，玻璃中SiO₂和Al₂O₃的总和为至少65.0重量％、优选地至少68.0重量％、还更优选地至少70.0重量％、并且最优选地至少75.0重量％。优选的是，玻璃中SiO₂和Al₂O₃的总和为至多85.0重量％、优选地至多82.0重量％、并且任选地至多80.0重量％。

玻璃的机械性能强烈地取决于玻璃中的网络形成剂铝、硅和硼。因此，玻璃的Al₂O₃和B₂O₃重量百分比的总和与SiO₂重量百分比的比例可以为0至1。优选地，该比例为>0至0.8、更优选地>0.20至0.60、最优选地0.25至0.50。

玻璃可包含碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物。优选地，这些氧化物的总和∑{∑R²⁺(R＝Mg、Ca、Sr、Ba)+∑R’⁺(R’＝Li、Na、K)}为10.0至30.0重量％。这些氧化物允许玻璃以经济的方式进行化学钢化和/或熔融。非常高的量可能限制玻璃的耐化学性或耐水解性。在优选的实施例中，玻璃中碱金属氧化物和碱土金属氧化物的总和为至少12.0重量％、更优选地至少13.0重量％、优选地至少14.0重量％并且最优选地至少18.0重量％。在实施例中，玻璃中碱金属氧化物和碱土金属氧化物的总和为至多30.0重量％、进一步优选地至多28.0重量％、还更优选地至多25.0重量％并且最优选地至多22.0重量％。

碱金属氧化物改善了玻璃的可熔性，从而允许更经济的生产。此外，它们对于通过离子交换处理对玻璃进行化学钢化可能是必需的。在玻璃生产期间，碱金属氧化物用作助熔剂。玻璃中碱金属氧化物锂、钠和钾的量的总和可以为9.0至20.0重量％。在优选的实施例中，碱金属氧化物的总和为至少12.0重量％、更优选地至少14.0重量％、还更优选地至少15.0重量％。然而，如果碱金属氧化物的含量太高，则可能损害玻璃的耐候性，因此其应用范围可能受到严重限制。碱金属阳离子含量太高导致化学稳定性降低，因为这些单价离子可能破坏桥接的Si-O键。因此，优选的是，碱金属阳离子的总和为至多20.0重量％、进一步优选地至多19.0重量％、更优选地至多18.0重量％并且任选地至多17.0重量％。

氧化锂(Li₂O)优选地以0.0至10.0重量％包含在玻璃中。锂用作助熔剂并具有优异的离子交换钢化特性。然而，锂在很大程度上影响玻璃的化学稳定性，使得应限制其含量。优选的是，氧化锂的含量为至多10.0重量％、进一步优选地至多6.0重量％、还更优选地至多3.0重量％并且最优选地至多1.0重量％。在优选的实施例中，玻璃不含氧化锂。

可以包含5.0至20.0重量％、优选地8.0至18.0重量％的氧化钠(Na₂O)。钠是用于离子交换处理的优良组分。但是，与所有碱金属离子一样，该组分的量不应太高，因为其降低化学稳定性。在优选的实施例中，玻璃包括至少5.0重量％、更优选地至少6.0重量％、还更优选地至少8.0重量％并且最优选地至少10.0重量％或至少11.0重量％的氧化钠。优选的是，氧化钠的含量为至多20.0重量％、进一步优选地至多18.0重量％、还更优选地至多16.5重量％并且最优选地至多14.5重量％。

氧化钾(K₂O)可以0.0至10.0重量％、更优选地0.0至8.0重量％包含在玻璃中。与其他碱金属离子相比，钾对化学稳定性的负面影响较小。然而，钾不适于离子交换处理。在优选的实施例中，玻璃包含至少0.5重量％、更优选地至少2.0重量％、还更优选地至少3.0重量％并且最优选地至少3.5重量％的氧化钾。优选的是，氧化钾的含量为至多10.0重量％、进一步优选地至多8.0重量％、还更优选地至多5.0重量％。

已经发现，通过在玻璃中同时使用氧化钠和氧化钾，可以降低基材玻璃的浸出趋势。保持较低的氧化钠的重量百分比与氧化钾的重量百分比的比例、例如至多10.0、至多6.0或至多3.5，即钠相对于钾的量不超过一定量，提供具有良好的熔融性和优异的耐化学性和耐水解性的玻璃。任选地，根据ISO 719:1989玻璃可具有HGB1。然而，为了将熔体的粘度调节至所需值，氧化钠的重量百分比与氧化钾的重量百分比的比例应为至少1.5、更优选地至少2.0或至少2.5。

碱土金属氧化物可改善玻璃的可熔性，从而允许经济的生产。在玻璃生产期间，它们可用作助熔剂。玻璃中碱土金属氧化物镁、钡和钙的总和可为0.0至15.0重量％、更优选地0.0至8.0重量％。碱土金属氧化物影响玻璃的耐化学性，在离子交换处理方面几乎没有积极影响。因此，玻璃优选地不包括太高量的碱土金属氧化物。特别优选的是，玻璃中碱土金属氧化物的总和为至多15.0重量％、进一步优选地至多12.0重量％、还更优选地至多8.0重量％、并且最优选地至多5.0重量％。此外，碱土金属氧化物和氧化锌可用于调节玻璃的粘度，尤其是微调粘度-温度曲线。此外，碱土金属氧化物和氧化锌如碱金属氧化物一样可用作助熔剂。玻璃可以不含至少一种选自由氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡和氧化锌组成的组中的氧化物。优选地，玻璃不含氧化锌、氧化锶和氧化钡。

在一些实施例中，可以包含0.0至5.0重量％的氧化锌(ZnO)。优选的是，氧化锌的含量为至多5.0重量％、更优选地至多3.0重量％。在优选的实施例中，玻璃不含氧化锌。可以包含0.0至10.0重量％的氧化钙。优选的是，氧化钙的含量为至多3.0重量％、进一步优选地至多1.0重量％。在一些实施例中，玻璃不含氧化钙。玻璃中可以存在0.0至5.0重量％的氧化钡。优选的是，氧化钡的含量为至多3.0重量％、进一步优选地至多2.0重量％、更优选地至多1.0重量％。在实施例中，玻璃不含氧化钡。在优选的实施例中，玻璃不含氧化锶。

可以包含0.0至15.0重量％、更优选地0.0至10.0重量％的氧化镁(MgO)。氧化镁可以包含在玻璃中作为额外的助熔剂以及用于调节熔点。通过添加网络改性剂氧化镁，可以降低玻璃的熔点。在实施例中，玻璃包括至少1.0重量％、更优选地至少2.5重量％、更优选地至少3.0重量％的氧化镁。然而，太高的氧化镁含量可能导致玻璃的熔点降低。优选的是，氧化镁的含量为至多10.0重量％或至多5.5重量％。

可以包含0.0至2.5重量％的氧化钛(TiO₂)。可以将氧化钛添加到玻璃中以改善其光学性能。特别地，在添加钛的帮助下，可以调节玻璃的折射率。折射率随玻璃中氧化钛含量的增加而增加。添加氧化钛与另一优点相关，即玻璃的透射光谱的UV边缘可以移动到更长的波长，其中，当添加更多钛时，这种移动更大。然而，太高的氧化钛含量可能导致不希望的结晶。氧化钛可以增加玻璃的折射率。特别地，与氧化锆一起，钛可降低蓝色光谱范围中的透射率，因此可将UV边缘移动至更长的波长。因此，特别优选的是，氧化钛的含量为至多1.0重量％、更优选地至多0.5重量％。在实施例中，玻璃不含氧化钛。

可以包含0.0至5.0重量％、更优选地0.0至4.6重量％的氧化锆(ZrO₂)。氧化锆可用于调节玻璃的折射率。在实施例中，玻璃包含至少0.1重量％、更优选地至少0.6重量％、还更优选地至少1.0重量％的氧化锆。然而，太高的氧化锆含量可能降低可熔性并且特别是可能导致更强的结晶。优选的是，氧化锆的含量为至多5.0重量％、进一步优选地至多4.6重量％、还更优选地至多3.0重量％。在实施例中，玻璃不含氧化锆。

玻璃可包括0.0至20.0重量％的P₂O₅。在实施例中，玻璃包括至少3.0重量％、更优选地至少4.5重量％、还更优选地至少9.5重量％的P₂O₅。优选的是，P₂O₅的含量为至多20.0重量％、进一步优选地至多15.0重量％、还更优选地至多10.0重量％。在实施例中，玻璃不含P₂O₅。

本发明包括一种可弯曲元件，其中，玻璃层由玻璃制成，玻璃具有按重量百分比计的以下成分：

成分(重量％)
		SiO<sub>2</sub>	45.0至75.0％
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	2.5至25.0％
		Li<sub>2</sub>O	0.0至10.0％
Na<sub>2</sub>O	5.0至20.0％
		K<sub>2</sub>O	0.0至10.0％
MgO	0.0至15.0％
		CaO	0.0至10.0％
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	0.0至20.0％
		BaO	0.0至5.0％
ZnO	0.0至5.0％
		ZrO<sub>2</sub>	0.0至5.0％
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	0.0至5.0％
		TiO<sub>2</sub>	0.0至2.5％

弯曲方法

本发明的一方面涉及一种用于弯曲可弯曲元件的方法，包括将本文所述的可弯曲元件弯曲至小于5.0mm但不小于元件的40mm初始变形阈值的弯曲半径。

电子设备

另一方面，本发明涉及一种具有可折叠显示器的电子设备，可折叠显示器包括本文所述的可弯曲元件和至少一个铰链，铰链允许显示器绕弯曲轴弯曲，其中，电子设备设计成使得显示器可以弯曲至不小于可弯曲元件的40mm初始变形阈值的弯曲半径。

本发明的可弯曲元件可以是电子设备的显示器的一部分。电子设备的显示器通常包含偏振层。在这种情况下，可弯曲元件可以设置在偏振层的顶部。可弯曲元件例如通过粘合层、如OCA层可附着于显示器的前偏振层。通常，电子设备的显示器包括显示元件、任选的触摸元件和覆盖元件。本文描述的可弯曲元件可以构成显示器中的覆盖元件。

可弯曲元件通常是电子设备的显示器的最顶部分，即面向使用者。显示器的其他元件不是可弯曲元件的一部分。例如，可弯曲元件不包括显示元件和/或触控元件的部分、例如导光板、反射板、扩散板、增亮膜、偏振膜或LCD层。

可弯曲元件

在实施例中，可弯曲元件可以弯曲至10.0mm、8.0mm或4.0mm的弯曲半径而没有失效。任选地，弯曲元件可以具有减少的持续变形，其特征在于，于25℃和30％相对湿度将弯曲元件弯曲至15.0mm、10.0mm、8.0mm或4.0mm 24h后，不超过3.0mm的总持续变形a₀和/或小于10h的变形恢复时间b₁。

在实施例中，可弯曲元件在10.0mm的弯曲半径可具有不超过40mm的初始变形距离D₀，其中，初始变形距离是在于25℃和30％相对湿度下24h后将可弯曲元件从10.0mm的弯曲半径释放后立即测量的变形距离的高度。任选地，10.0mm的弯曲半径的初始变形距离D₀可以为小于35mm、小于30mm或小于25mm。

在实施例中，可弯曲元件可具有小于10.0mm的40mm初始变形阈值，其中，40mm初始变形阈值表示这样的弯曲半径，即于25℃和30％相对湿度可以将可弯曲元件弯曲至该弯曲半径24小时，从该弯曲半径刚释放可弯曲元件后没有超过40mm的初始变形距离。

在实施例中，可弯曲元件可具有小于10.0mm的30mm初始变形阈值，其中，30mm初始变形阈值表示这样的弯曲半径，即于25℃和30％相对湿度可以将可弯曲元件弯曲至该弯曲半径24小时，从该弯曲半径刚释放可弯曲元件后没有超过30mm的初始变形距离。

在实施例中，可弯曲元件可具有小于10.0mm的20mm初始变形阈值，其中，20mm初始变形阈值表示这样的弯曲半径，即于25℃和30％相对湿度可以将可弯曲元件弯曲至该弯曲半径24小时，从该弯曲半径刚释放可弯曲元件后没有超过20mm的初始变形距离。

在实施例中，可弯曲元件具有至少一层非聚合物层和至少两层聚合物层。在实施例中，可弯曲元件具有至少两层非聚合物层和至少两层聚合物层。

任选地，每层聚合物层可以通过粘合剂层、例如OCA和/或PSA层附着至非聚合物层。

在实施例中，可弯曲元件可包括厚度为70.0μm或更小的的玻璃层、设置在玻璃层的相对侧上的每层厚度为70.0μm或更小的两层聚合物层、以及设置在玻璃层的相对侧上且在玻璃层和聚合物层之间的两层粘合剂层，其中，玻璃层、两层聚合物层和两层粘合剂层的累积厚度为250.0μm或更小。聚合物层可以包括一种或多种具有至少0.70的抗蠕变性的聚合物或由其组成。

在实施例中，根据本发明的各个方面，本文所述的可弯曲元件可以弯曲至10.0mm的弯曲半径而没有失效，具有减少的持续变形的元件的特征在于，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

在实施例中，根据本发明各个方面的，本文所述的可弯曲元件可以弯曲至8.0mm的弯曲半径而没有失效，具有减少的持续变形的元件的特征在于，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至10.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

在实施例中，根据本发明的各个方面，本文所述的可弯曲元件可以弯曲至4.0mm的弯曲半径而没有失效，具有减少的持续变形的元件的特征在于，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至8.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

在实施例中，可弯曲元件的初始变形可以为D₀<15.0mm、<12.0mm、<8.0mm或<5.0mm。任选地，D₀可以为>0.03mm或>0.5mm。

在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有不超过15.0mm、不超过10.0mm、不超过5.0mm、不超过3.0mm或不超过2.0mm的总持续变形a₀。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀可以为小于1.5mm、小于1.0mm或小于0.5mm。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至10.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有不超过15.0mm、不超过10.0mm、不超过5.0mm、不超过3.0mm或不超过2.0mm的总持续变形a₀。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至10.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀可以为小于1.5mm、小于1.0mm或小于0.5mm。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至5.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有不超过15.0mm、不超过10.0mm、不超过5.0mm、不超过3.0mm或不超过2.0mm的总持续变形a₀。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至5.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀可以为小于1.5mm、小于1.0mm或小于0.5mm。

在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有小于10h、或小于5h、或小于3h的变形恢复时间b₁。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至10.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有小于10h、或小于5h、或小于3h的变形恢复时间b₁。在实施例中，于25℃和30％相对湿度将元件弯曲至5.0mm的弯曲半径24h后，可弯曲元件可具有小于10h、或小于5h、或小于3h的变形恢复时间b₁。

在实施例中，可弯曲元件在可见光波长范围、例如在400nm至780nm范围是透明的。任选地，在整个可见光波长范围的透射率可以为至少60％、至少70％、至少80％或至少90％。

附图说明

图1A是可弯曲元件在用于测量变形的固定装置内的示意图。

图1B是可弯曲元件基于最大变形点和参考平面说明变形距离的示意图。

图2是本发明的可弯曲元件的示意图。

图3是本发明的多层的可弯曲元件的示意图。

图4是本发明的可弯曲元件处于弯曲状态的示意图。

图5是本发明的多层的可弯曲元件处于弯曲状态的示意图。

图6A的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种厚度的玻璃层于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图6B的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种厚度的玻璃层于10mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图6C的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种厚度的玻璃层于8mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图7的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种多层的可弯曲元件于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图8的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种多层的可弯曲元件于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图9的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种多层的可弯曲元件于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图10的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种多层的可弯曲元件于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图11的图示出了处于25℃/30％相对湿度下1天后将各种多层的可弯曲元件于15mm的板距离从弯曲状态释放后，变形距离对时间的依赖性。

图12是未弯曲的可弯曲元件的落笔测试设置。

图13是弯曲的可弯曲元件的落笔测试设置。

具体实施方式

图1A是在夹具中的可弯曲元件1弯曲后的俯视图。该图示出了由两个长方体夹具10保持的可弯曲元件1，两个夹具将元件保持在直立位置。可弯曲元件1具有在垂直方向上延伸、即进入图像平面的折痕15。出于说明目的，夸大了折痕15的程度。可弯曲元件1具有内表面7和外表面6。内表面7包括折痕15的凹入部分。长方体夹具10具有凹槽13，可弯曲元件1的垂直边缘14插入其中。凹槽13的宽度大于可弯曲元件1的厚度，以便不将元件夹在凹槽内。凹槽13的深度大于可弯曲元件1的插入长度，以便不压缩元件。元件以未弯曲状态插入，即凹槽13的开口彼此面对，并且在评估期间它们不会导致可弯曲元件1折弯或弯曲。

图1B是根据图1A的可弯曲元件1弯曲后的详细视图。由于弯曲，元件具有折痕15。折痕15在元件的内表面7上具有最大变形点20。参考平面可以定义为在垂直方向上延伸(进入图像平面)并在内表面7上包括两个参考点21的平面。参考点21在第一和第二长方体夹具方向上分别位于距最大变形点10mm的水平距离处。换句话说，参考点21在包括最大变形点的参考平面的法线与参考平面相交的点相距10mm的水平距离处。变形高度D是最大变形点20到参考平面的最短距离。出于说明目的，夸大了图1B所示的变形高度。

图2示出了具有非聚合物层2的可弯曲元件。非聚合物层2可以是厚度为30μm的玻璃层。非聚合物层2显示为处于未弯曲状态。

图3示出了根据本发明实施例的可弯曲元件1。可弯曲元件1具有非聚合物层2，其可以是玻璃层。可以使用任选地光学透明粘合剂(OCA)层8将任选的聚合物层4、例如PI或PET层附着于非聚合物层2。可以存在另一OCA层3，用于将可弯曲元件1附着于电子设备、如智能手机的显示器。在实施例中，OCA层8、聚合物层4和OCA层3的总厚度合计为约0.1mm、优选地75至125μm。

图4示出了弯曲的可弯曲元件1。元件的厚度为t。外表面6处于拉应力下，其由于拉应力而被拉长并且背离弯曲轴。内表面7处于压应力下并面向弯曲轴。图中示出了180°的弯曲角度。

图5示出了与图4类似的情况，其中，OCA层3存在于非聚合物层2上。

图6A至11示出了本发明的示例性可弯曲元件的时间依赖性变形恢复。

图12示出了未弯曲的可弯曲元件的落笔设置。可弯曲元件包括非聚合物层2和聚合物层4。聚合物层4通过中间层、即OCA层8形式的另外的粘合剂层间接地附着于非聚合物层2。聚合物层4附着于钢板11，类似于用于落笔测试的显示器元件。进行圆珠笔下落。为了简化结果，使用0.5mm厚的钢板11来模拟显示器元件。圆珠笔的重量为约5克。由碳化钨制成的笔12的圆珠的半径为0.35mm。落笔从10mm的高度开始。增加高度直到可弯曲元件破裂。可弯曲元件在落笔后不破裂的最大高度为落笔高度。测试了30个可弯曲元件并记录了平均落笔高度。

图13示出了弯曲元件的落笔设置。可弯曲元件包括非聚合物层2和OCA层3。OCA层3固定到非聚合物层2。OCA层3附着于钢板11。进行圆珠笔下落。为了简化结果，使用0.5mm厚的钢板11来模拟显示器元件。圆珠笔的重量为约5克。由碳化钨制成的笔12的圆珠的半径为0.35mm。弯曲半径为4mm。落笔从5mm的高度开始。增加高度直到可弯曲元件破裂。非聚合物层2在落笔后不破裂的最大高度为落笔高度。测试30个可弯曲元件并记录平均落笔高度。

示例

1.玻璃制品

表1显示了通过直接热成型或化学减薄可获得的玻璃制品的成分。玻璃可以进行化学钢化。

表l

同玻璃类型的玻璃制品在下拉法或化学减薄法中产生。玻璃制品具有30至100μm的非常低的厚度。将制品进行化学钢化以形成化学钢化的玻璃制品。

每个玻璃制品具有两个主表面。在这些实施例中，每个样品代表在两侧上都钢化的玻璃制品，在玻璃制品的每侧上产生具有一定深度(DoL)的压应力区域。

2.聚合物层

制备聚合物层。每层约40mm×100mm。聚合物是聚酰亚胺(PI)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。每种聚合物制备为30μm、50μm、80μm和100μm的层厚。一些层覆盖有10μm厚的硬涂层。对样品进行变形测试。

测试样品制备如下：将薄膜分别在距离15mm、10mm和8mm的两个平行胶木板之间弯曲至180°，并在25℃和30％湿度保持1天的持续时间。然后，取出薄膜，放在抛光的钢板上，用CCD相机检查弯曲区域处的变形。随时间记录变形距离。

表2

表3

3.玻璃和聚合物堆叠组件

检查了铝硅酸盐玻璃和聚合物的层压件。表4示出了层压件的层并总结了它们在相距10.5mm的板之间于85℃/85％弯曲480h后的行为。

表4

	A	B	C
				第5层		50μm PI	50μm PI
第4层		50μm OCA	25μm OCA
				第3层	75μm玻璃	75μm玻璃	75μm玻璃
第2层	50μm OCA	50μm OCA	50μm OCA
				第1层	100μm PET	100μm PET	100μm PET
总厚度	225μm	325μm	300μm
				初始变形距离	48mm	47mm	46mm
松弛168h后的变形距离	34mm	40mm	42mm

4.包括玻璃层类型1的可弯曲元件

玻璃类型1通过流孔下引法制备成30μm、50μm、70μm和100μm的小厚度，并切成150mm×100mm的板。将所有板浸入纯KNO₃中用于离子交换。使用FSM 6000测量玻璃模具的CS和DoL。

将玻璃板放置在如上所述的平行的胶木板之间。对于变形，玻璃制品的测试样品制备如下：将5个切割并钢化的玻璃制品放置在相距15mm、10mm和8mm的两个平行的胶木板之间。然后，将板在25℃和30％湿度保持1天。之后释放玻璃板并用CCD像机检查弯曲部分处的变形。随时间记录变形距离。通过CCD相机记录初始变形距离，并通过公式(2)计算变形恢复时间b₁和总持续变形a₀。

结果显示在图6A至C中。表5总结了这些值。

表5

5.包括涂覆的玻璃层类型1的可弯曲元件

使用流孔下引法将玻璃类型1拉制成50μm的厚度。将玻璃切割成尺寸150mm×100m的板。将所有玻璃板浸入纯KNO₃中用于离子交换。使用FSM 6000测量玻璃板的CS和DoL。

第一组元件单涂覆有20μm厚的丙烯酸基树脂硬涂层(HC)，该结构称为“玻璃+HC”。涂覆的元件放置在平行的胶木板之间，硬涂层如上所述向内弯曲。

第二组元件单涂覆有40μm厚的无色聚酰胺(CPI)层，该结构称为“玻璃+CPI”。涂覆的元件放置在平行的胶木板之间，PI的表面如上所述向内弯曲。

第三组元件涂覆有40μm厚的无色聚酰胺(CPI)，然后涂覆有10μm厚的丙烯酸基树脂硬涂层(HC)，该结构称为“玻璃+CPI+HC”。涂覆的元件放置在平行的胶木板之间，硬涂层如上所述向内弯曲。

对于变形测试，元件的样品制备如下：将5个元件放置在相距15mm的两个平行的胶木板之间，并在25℃和30％湿度保持1天。然后，释放元件，并用CCD相机评估弯曲区域处的变形。随时间记录变形距离。用CCD相机记录初始变形距离，用公式(2)计算变形恢复时间b₁和总持续变形a₀。

结果如图7所示。表6总结了这些值。

表6

6.包括玻璃层类型1和聚合物层(向外)的可弯曲元件

通过流孔下引法将玻璃类型1拉伸至70μm的厚度。将板切成尺寸150mm×100mm。将所有板浸入纯KNO₃中用于离子交换。使用FSM 6000测量玻璃板的CS和DoL。

通过使用PET和CPI(由Kolon生产)制备两种层压件。第一种层压件是玻璃板层压有25μm PSA和50μm PET。PSA是

classsic plus 20092，其粘合力为约4.0N/cm。第一种层压件放置在平行的胶木板之间，PET的表面如上所述向外弯曲。

第二种层压件是玻璃板层压有25μm PSA和50μm CPI。PSA与用于第一种层压件的相同。将第二种层压件放置在平行的胶木板之间，CPI的表面如上所述向外弯曲。

对于变形测试，元件的样品制备如下：将5个切割并钢化的元件放置在相距15mm的两个平行的胶木板之间，并在25℃和30％湿度保持1天。然后取出元件并用CCD相机评估弯曲区域处的变形。随时间记录变形距离。

通过CCD相机记录初始变形距离，并通过公式(2)计算变形恢复时间b₁和总持续变形a₀。

发现立即在从两个平行的胶木板释放后，层压有PET或CPI的元件具有非常高的初始变形距离，然后在1h内迅速下降到很小的值。因此，1h后的变形距离用于通过公式(2)进行模拟。

结果如图8所示。表7总结了这些值。

表7

7.包括玻璃层类型1和聚合物层(向内)的可弯曲元件

通过使用PET和CPI制备两种层压件。第一种层压件是玻璃板层压有25μm PSA和50μm PET。将第一种层压件放置在平行的胶木板之间，PET的表面如上所述向内弯曲。

第二种层压件是玻璃板层压有25μm PSA和50μm CPI。将第二种层压件放置在平行的胶木板之间，CPI的表面如上所述向内弯曲。

对于变形测试，元件的样品制备如下：将5个切割并钢化的元件放置在相距15mm的两个平行胶木板之间，并在25℃和30％湿度保持1天。然后取出元件，并用CCD相机评估弯曲部分处的变形。随时间记录变形距离。

发现立即从两个平行的胶木板释放后，层压有PET或CPI的元件具有非常高的初始变形距离，然后在1h内迅速下降到很小的值。因此，1h后的变形距离用于通过公式(2)进行模拟。

结果如图9所示。表8总结了这些值。

表8

8.包括玻璃层类型3和聚合物层的可弯曲元件

将玻璃类型3的玻璃制品切割成150mm×100mm的板并减薄至33mm的厚度。将所有板浸入纯KNO₃中用于离子交换。使用FSM 6000测量玻璃板的CS和DoL。

第一组元件在两个主表面上双涂覆有10μm厚的丙烯酸树脂硬涂层(HC)，该结构称为“HC+玻璃+HC”。将涂覆的元件放置在平行的胶木板之间并如上所述弯曲。

第二组元件在两个主表面上双涂覆有20μm厚的聚酰亚胺(PI)涂层，该结构称为“PI+玻璃+PI”。将涂覆的元件放置在平行的胶木板之间并如上所述弯曲。

第三组元件在两个主表面上双涂覆有20μm厚的聚酰胺(PI)涂层进行双，然后双涂覆有10μm厚的丙烯酸基树脂硬涂层(HC)。该结构称为“HC+PI+玻璃+PI+HC”。将涂覆的元件放置在平行的胶木板之间并如上所述弯曲。

对于变形测试，元件的样品制备如下：将5个切割并钢化的元件放置在相距4mm的两个平行的胶木板之间，并在85℃和85％湿度保持10天。然后取出元件，并用CCD相机评估弯曲区域处的变形。随时间记录变形距离。通过CCD相机记录初始变形距离，并通过公式(2)计算变形恢复时间b₁和总持续变形a₀。

结果如图10所示。表9总结了这些值。

表9

9.包括玻璃层类型1、OCA和聚合物层层压件(向外)的可弯曲元件

通过使用无色PI(CPI)制备层压件。第一种层压件是玻璃板层压有25μm PSA和具有10μm硬涂层的50μm无色PI。PSA是

classic plus 20092，其粘合力为约4.0N/cm。将第一种层压件放置在平行的胶木板之间，CPI的表面如上所述向外弯曲。

对于变形测试，可弯曲元件的样品制备如下：将5个切割并钢化的元件放置在相距10mm的两个平行的胶木板之间，并在25℃和30％湿度保持1天。然后取出片材，并用CCD相机评估弯曲部分处的变形。随时间记录变形距离。

结果如图11所示。表10总结了这些值。

表10

Claims

1.一种具有厚度、长度和宽度并具有第一和第二主表面的能弯曲的元件，

其中，所述元件能弯曲至5.0mm的弯曲半径而没有失效，

具有减少的持续变形的元件的特征在于，于25℃和30％相对湿度将所述元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，总持续变形a₀不超过3.0mm且变形恢复时间b₁小于10h。

2.根据权利要求1所述的能弯曲的元件，其中，厚度为小于800μm、或小于400μm或小于250μm。

3.根据权利要求1或2所述的能弯曲的元件，其中，

-a₀为不超过2.0mm或不超过1.5mm，和/或

-b₁为小于5h或小于2h。

4.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，其中，长度为至少0.5cm或至少4.5cm，和/或其中，宽度为至少0.4cm或至少3.5cm，并且其中，长度能大于宽度。

5.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，具有总聚合物厚度PT、总非聚合物厚度NPT和聚合物/非聚合物厚度比例，

其中，所述总聚合物厚度是元件中任何聚合物层的厚度之和；其中，所述总非聚合物厚度是元件中任何非聚合物层的厚度之和；其中，所述聚合物/非聚合物厚度比例为PT/NPT；

其中，PT在0.0μm至600μm的范围和/或NPT在20.0μm至200μm的范围；和/或

其中，PT/NPT在0.0至<5.0的范围；

优选地，其中

-NPT为小于70μm并且PT/NPT在0.0至<5.0的范围；或

-NPT为至少70μm并且PT/NPT在0.0至<2.0的范围。

6.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，包括一层或多层能弯曲的玻璃层，

优选地，其中，所述玻璃层具有

-20.0μm至200μm的厚度，

-不超过2.0mm或不超过1.0mm的翘曲，

-不超过10μm的总厚度变化TTV，

-不超过5.0nm的表面粗糙度R_a，

-至少700MPa的两点弯曲强度，

-一个或两个主表面中至少100MPa的压应力，和/或

-至少1.0μm并且任选地至多30.0μm的DoL。

7.根据权利要求6所述的能弯曲的元件，其中，所述玻璃层的玻璃具有

-超过50GPa的杨氏模量，

-不超过4.0MPam^1/2的断裂韧性K_IC，

-小于0.28的泊松比，

-至少450MPa的努氏硬度，

-至少18和/或小于42的脆性，和/或

-超过23.5GPa的剪切模量。

8.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，包括非聚合物层，其具有至少20.0mm的落笔破裂高度。

9.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，包括一层或多层能弯曲的聚合物层；

优选地，其中，一层或多层聚合物层具有1.0μm或更大的厚度。

10.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，在所述主表面的至少一个上具有一层或多层涂层，所述涂层任选地具有1.0μm或更大的厚度。

11.根据权利要求9至10中一项或多项所述的能弯曲的元件，其中，所述一层或多层聚合物层的特征在于，不超过1.5的持续变形因子，其中，所述持续变形因子是聚合物材料的抗蠕变性加tanδ。

12.根据权利要求6至11中一项或多项所述的能弯曲的元件，其中，所述玻璃层由玻璃制成，所述玻璃具有按重量百分比计的以下成分：

13.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，其中，所述玻璃层能通过下拉法、溢流熔融法、减薄法或再拉法获得。

14.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，在10mm的弯曲半径具有不超过40mm的初始变形距离，其中，所述初始变形距离是将处于25℃和30％相对湿度24h后的能弯曲的元件从10.0mm的弯曲半径释放后立即测量的变形距离的高度。

15.根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件，具有小于10mm的40mm初始变形阈值，其中，40mm初始变形阈值表示这样的弯曲半径，即将能弯曲的元件于25℃和30％相对湿度能弯曲至该弯曲半径24h，从该弯曲半径刚释放能弯曲的元件后没有超过40mm的初始变形距离。

16.一种能弯曲的元件，包括厚度为70.0μm或更小的玻璃层；设置在所述玻璃层的相对侧上的两层聚合物层，每层聚合物层的厚度为70.0μm或更小；以及设置在所述玻璃层的相对侧上且在玻璃层和聚合物层之间的两层粘合剂层，其中，玻璃层、两层聚合物层和两层粘合剂层的累积厚度为250.0μm或更小，并且其中，聚合物层能包括一种或多种具有至少0.65的抗蠕变性的聚合物或由其组成。

17.根据权利要求16所述的能弯曲的元件，其中，所述两层聚合物层的特征在于，不超过1.5的持续变形因子，其中，所述持续变形因子是聚合物材料的抗蠕变性加tanδ。

18.根据权利要求16或17所述的能弯曲的元件，于25℃和30％相对湿度将所述元件弯曲至15.0mm的弯曲半径24h后，具有不超过15.0mm的总持续变形a₀和/或小于10h的变形恢复时间b₁。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的能弯曲的元件，其中，所述聚合物层的一层或两层包含选自PET、PI和PC的聚合物，并且其中，所述聚合物具有至少0.75的抗蠕变性。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的能弯曲的元件，其中，所述聚合物层的一层或两层包含选自PET、PI和PC的聚合物，并且其中，所述聚合物具有0.01至0.4的tanδ。

21.一种用于弯曲能弯曲的元件的方法，包括将根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件弯曲至小于5.0mm但不小于元件的40mm初始变形阈值的弯曲半径。

22.一种具有能折叠的显示器的电子设备，所述能折叠的显示器包括根据前述权利要求中一项或多项所述的能弯曲的元件和至少一个允许所述显示器绕弯曲轴弯曲的铰链，其中，所述电子设备设计成使得显示器能弯曲至不小于能弯曲的元件的40mm初始变形阈值的弯曲半径。