(57)【要約】  約２５μｍから約２００μｍの厚さ、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａの弾性率を有するガラスカバー要素を備えた曲げられる電子デバイスモジュールが提供される。そのモジュールは、約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体；およびその積層体をカバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａから約１ＧＰａの剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する接着剤をさらに備える。さらに、そのデバイスモジュールは、そのカバー要素の中心曲げ軸に沿ってその素子の第２の主面での最大圧縮残留応力から第１の主面での最大引張残留応力に及ぶ、そのカバー素子の厚さを通る、中央領域内にある屈曲結合残留応力領域を備える。
2019517974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳み式電子デバイスモジュールにおいて、
第１と第２の主面を有するガラスカバー要素であって、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素、
約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体であって、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備えた積層体、および
前記積層体を前記カバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤、
を備え、
前記デバイスモジュールは、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約１０００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、折り畳み式電子デバイスモジュール。
【請求項２】
折り畳み式電子デバイスモジュールにおいて、
第１と第２の主面を有するガラスカバー要素であって、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素、
約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体であって、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備える積層体、
前記積層体を前記カバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤、および
屈曲結合残留応力領域、
を備え、
前記残留応力領域は、前記カバー要素の厚さを通り、中央領域内にあり、該カバー要素の厚さを通って該カバー要素の中心曲げ軸に沿って、前記第２の主面での最大圧縮残留応力から前記第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ、折り畳み式電子デバイスモジュール。
【請求項３】
前記カバー要素が、少なくとも３００，０００回の曲げサイクルについて、前記モジュールを、二点構造で、実質的に曲がっていない形態から前記曲げ半径に曲げた際に、凝集破壊がないことによりさらに特徴付けられる、請求項１または２記載のモジュール。
【請求項４】
前記カバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、少なくとも１００ＭＰａである、請求項２記載のモジュール。
【請求項５】
前記カバー要素の第２の主面から選択された深さまで延在する、イオン交換済み圧縮応力領域であって、複数のイオン交換可能なイオンおよび複数のイオン交換されたイオンを含み、前記カバー要素の第２の主面で７００ＭＰａ以上の最大圧縮応力を有するイオン交換済み圧縮応力領域、
をさらに備える、請求項４記載のモジュール
【請求項６】
前記残留応力領域が、前記カバー要素の厚さを通じて変動する残留応力を有する、請求項２、４または５記載のモジュール。
【請求項７】
折り畳み式電子デバイスモジュールを製造する方法において、
第１の接着剤を間に介して積層体に隣接してカバー要素を配置して、積層モジュールを画成する工程であって、（ａ）前記カバー要素は、約２５μｍから約２００μｍの厚さ、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率、ガラス組成、および第１と第２の主面を有し、（ｂ）前記積層体は、約１００μｍから約６００μｍの厚さを有し、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備え、（ｃ）前記第１の接着剤は、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度により特徴付けられ、（ｄ）前記カバー要素の第２の主面は前記第１の接着剤に隣接している、工程、
前記積層モジュールを屈曲半径Ｒｆｌｅｘまで曲げて、屈曲モジュールを画成する工程であって、Ｒｆｌｅｘは、前記積層体の上方から前記カバー要素の第２の主面まで測定される、工程、
前記屈曲半径Ｒｆｌｅｘで前記屈曲モジュール内の前記第１の接着剤を硬化させて、屈曲結合モジュールを画成する工程、および
前記屈曲結合モジュールを曲がっていない形態に戻して、前記折り畳み式電子デバイスモジュールを画成する工程、
を有してなる方法。
【請求項８】
前記折り畳み式電子デバイスモジュールが、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約１０００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記折り畳み式電子デバイスモジュールが屈曲結合残留応力領域をさらに備え、該残留応力領域は、前記カバー要素の厚さを通り、中央領域内にあり、該カバー要素の中心曲げ軸に沿って、前記第２の主面での最大圧縮残留応力から前記第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
Ｒｆｌｅｘが、前記曲げる工程において、約５ｍｍから約４０ｍｍの範囲内に選択される、請求項７から９いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年３月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／３０９６２４号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、曲げられる電子デバイスモジュールおよび物品、並びにそれらを製造するための結合方法に関する。より詳しくは、本開示は、折り畳み式表示装置用途のためのガラス含有カバーを有する曲げられる電子デバイスモジュールおよびそれを製造するための結合方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来より事実上剛性である製品および構成部材の可撓性のものが、新たな用途に概念化されている。例えば、可撓性の電子デバイスは、湾曲した表示装置およびウェアラブルデバイスを含む新たな用途の機会を提供する、薄く、軽量で可撓性の性質を与えることができる。これらの可撓性電子デバイスの多くに、これらのデバイスの電子部品を保持し搭載するための可撓性基板が組み込まれている。金属箔は、熱的安定性および耐薬品性を含むいくつかの利点を有するが、高コストおよび光透過性の欠如を被る。高分子箔は、低コストおよび耐衝撃性を含むいくつかの利点を有するが、不十分な光透過性、熱的安定性の欠如、限られた密封性および／または繰り返し疲労性能を被ることがある。
【０００４】
これらの電子デバイスの内のいくつかは、可撓性ディスプレイを利用できる。可撓性ディスプレイ用途にとって、光透過性および熱的安定性は、大抵、重要な性質である。その上、可撓性ディスプレイは、特に、タッチスクリーン機能性を有するおよび／または折り畳むことができる可撓性ディスプレイにとって、小さい曲げ半径での耐破壊性を含む、高い疲労抵抗および穿刺抵抗を有するべきである。さらに、可撓性ディスプレイは、ディスプレイの目的の用途に応じて、消費者により容易に曲げられ、折り畳めるべきである。
【０００５】
いくつかの可撓性ガラスおよびガラス含有材料は、可撓性の折り畳み式基板およびディスプレイ用途にとって望ましい性質の多くを示す。しかしながら、これらの用途にガラス材料を利用するための労力は、今まで、大体はうまくいっていない。一般に、ガラス基板は、益々小さい曲げ半径を達成するために、非常に小さい厚さレベル（２５μｍ未満）に製造することができる。これらの「薄い」ガラス基板は、限られた穿刺抵抗を被り得る。それと同時に、より厚いガラス基板（１５０μｍ超）は、より良好な穿刺抵抗を持って製造できるが、これらの基板は、曲げの際の適切な疲労抵抗および機械的信頼性を欠如し得る。
【０００６】
さらに、これらの可撓性ガラス材料は、電子部品（例えば、薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）、タッチセンサなど）、追加の層（例えば、高分子電子デバイスパネル）および接着剤（例えば、エポキシ、光学的に透明な接着剤（「ＯＣＡ」））も含有するモジュールにおけるカバー要素として用いられるので、これらの様々な構成部材と要素との間の相互作用により、最終製品、例えば、電子表示装置内のモジュールの使用中に存在するますます複雑な応力状態をもたらし得る。これらの複雑な応力状態は、カバー要素が経験する増加した応力集中係数および／または増加した応力レベル（例えば、高い引張応力）を生じ得る。このように、これらのカバー要素は、モジュール内で凝集破壊および／または剥離損傷を受けやすくなり得る。さらに、これらの複雑な相互作用は、消費者がカバー要素を曲げて折り畳むのに必要な曲げ力の増加をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、可撓性のガラス含有材料、並びにこれらの材料を様々な電子デバイス用途に、特に可撓性電子表示装置用途に、より特別に折り畳み式表示装置用途に使用するモジュール設計が必要とされている。さらに、これらのモジュール設計に、追加の信頼性および／または増加した曲げ能力を耐えるためのモジュールレベルの加工手法も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の態様によれば、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素を備えた折り畳み式電子デバイスモジュールが提供される。そのカバー要素は、第１の主面および第２の主面を有する。そのモジュールは、約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体；およびその積層体をカバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａから約１ＧＰａの剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤をさらに備える。その積層体は、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａから約１０ＧＰａのパネル弾性率を有するパネルをさらに備える。さらに、そのデバイスモジュールは、第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約２ｍｍ、例えば、約２０ｍｍから約３ｍｍ、約２０ｍｍから約４ｍｍ、約２０ｍｍから約５ｍｍ、約２０ｍｍから約６ｍｍ、約２０ｍｍから約７ｍｍ、約２０ｍｍから約８ｍｍ、約２０ｍｍから約９ｍｍ、約２０ｍｍから約１０ｍｍ、約２０ｍｍから約１１ｍｍ、約２０ｍｍから約１２ｍｍ、約２０ｍｍから約１３ｍｍ、約２０ｍｍから約１４ｍｍ、約２０ｍｍから約１５ｍｍ、約２０ｍｍから約１６ｍｍ、約２０ｍｍから約１７ｍｍ、約２０ｍｍから約１８ｍｍ、約２０ｍｍから約１９ｍｍ、約１９ｍｍから約２ｍｍ、約１８ｍｍから約２ｍｍ、約１７ｍｍから約２ｍｍ、約１６ｍｍから約２ｍｍ、約１５ｍｍから約２ｍｍ、約１４ｍｍから約２ｍｍ、約１３ｍｍから約２ｍｍ、約１２ｍｍから約２ｍｍ、約１１ｍｍから約２ｍｍ、約１０ｍｍから約２ｍｍ、約９ｍｍから約２ｍｍ、約８ｍｍから約２ｍｍ、約７ｍｍから約２ｍｍ、約６ｍｍから約２ｍｍ、約５ｍｍから約２ｍｍ、約４ｍｍから約２ｍｍ、約３ｍｍから約２ｍｍ、約１９ｍｍから約３ｍｍ、約１８ｍｍから約４ｍｍ、約１７ｍｍから約５ｍｍ、約１６ｍｍから約６ｍｍ、約１５ｍｍから約７ｍｍ、約１４ｍｍから約８ｍｍ、約１３ｍｍから約９ｍｍ、約１２ｍｍから約１０ｍｍの曲げ半径にそのモジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約８００ＭＰａ以下の、カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、その曲げ半径は、カバー要素の第１の主面の上方の中心点からパネルの第２の主面まで測定される。
【０００９】
本開示の第２の態様によれば、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素を備えた折り畳み式電子デバイスモジュールが提供される。そのカバー要素は、第１の主面および第２の主面を有する。そのモジュールは、約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体；およびその積層体をカバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａから約１ＧＰａの剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤をさらに備える。その積層体は、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａから約１０ＧＰａのパネル弾性率を有するパネルをさらに備える。さらに、そのデバイスモジュールは、約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径にそのモジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約１０００ＭＰａ以下の、カバー要素の第２の主面での接線応力を有する。
【００１０】
本開示の第３の態様によれば、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するカバー要素を備えた折り畳み式電子デバイスモジュールが提供される。そのカバー要素は、ガラス組成、第１の主面および第２の主面を有する構成部材をさらに備える。そのモジュールは、約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体；およびその積層体をカバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａから約１ＧＰａの剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度により特徴付けられる第１の接着剤をさらに備える。その積層体は、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａから約１０ＧＰａのパネル弾性率を有するパネルをさらに備える。さらに、そのデバイスモジュールは、屈曲結合残留応力領域を含む。その上、その残留応力領域は、そのカバー要素の厚さを通り、中央領域内にあり、カバー要素の中心曲げ軸に沿って、第２の主面での最大圧縮残留応力から第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ。
【００１１】
折り畳み式モジュールの特定の実施において、前記カバー要素の第２の主面での接線応力は、約２０ｍｍから約１ｍｍ、例えば、２０ｍｍ、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、３ｍｍ、２．７５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．２５ｍｍ、２ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．２５ｍｍ、および１ｍｍほど小さい曲げ半径までそのモジュールを二点構造で曲げた際に、約１０００ＭＰａ以下、例えば、９５０ＭＰａ、９２５ＭＰａ、９００ＭＰａ、８７５ＭＰａ、８５０ＭＰａ、８２５ＭＰａ、８００ＭＰａ、７７５ＭＰａ、７５０ＭＰａ、７２５ＭＰａ、７００ＭＰａ、６７５ＭＰａ、６５０ＭＰａ、６２５ＭＰａ、６００ＭＰａ、５７５ＭＰａ、５５０ＭＰａ、５２５ＭＰａ、５００ＭＰａ、またはこれらの接線応力の制限の間の任意の量である。約２０ｍｍ超かつ約１００ｍｍまでの曲げ半径に曝された折り畳み式モジュールの特定の他の態様において、そのカバー要素の第２の主面での接線応力は、本開示の屈曲結合の概念、並びにここに概説した他の概念により、大幅に減少させることができる。
【００１２】
折り畳み式モジュールのいくつかの態様において、前記カバー要素は、少なくとも２００，０００回の曲げサイクルについて、そのモジュールを、二点構造で、実質的に曲がっていない形態から曲げ半径（すなわち、約２０ｍｍから約１ｍｍに及ぶ、例えば、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、３ｍｍ、２．７５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．２５ｍｍ、２ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．２５ｍｍ、および１ｍｍの曲げ半径）に曲げた際に、凝集破壊がないことによりさらに特徴付けられる。他の態様において、そのカバー要素は、少なくとも２２５，０００回の曲げサイクル、２５０，０００回の曲げサイクル、２７５，０００回の曲げサイクル、および少なくとも３００，０００回の曲げサイクル、並びにこれらの値の間の全ての曲げサイクルの下限について、そのモジュールを、二点構造で、実質的に曲がっていない形態から曲げ半径に曲げた際に、凝集破壊がないことによりさらに特徴付けられる。
【００１３】
その折り畳み式モジュールの他の態様によれば、前記カバー要素は、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率、またはこれらの限界の間の任意の弾性率値、例えば、３０ＧＰａ、３５ＧＰａ、４０ＧＰａ、４５ＧＰａ、５０ＧＰａ、５５ＧＰａ、６０ＧＰａ、６５ＧＰａ、７０ＧＰａ、７５ＧＰａ、８０ＧＰａ、８５ＧＰａ、９０ＧＰａ、９５ＧＰａ、１００ＧＰａ、１０５ＧＰａ、１１０ＧＰａ、１１５ＧＰａ、１２０ＧＰａ、１２５ＧＰａ、１３０ＧＰａ、および１３５ＧＰａを有するガラス要素（例えば、カバー要素は、ガラス組成を有する成分を含む）である。他の態様において、そのカバー要素は、約２０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約２０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約６０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約４０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約４０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約６０ＧＰａ、約６０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約６０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約６０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約８０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約８０ＧＰａから約１００ＧＰａ、および約１００ＧＰａから約１２０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラス要素である。特定の実施において、そのガラスカバー要素は、そのカバー要素の１つ以上の主面に近接した１つ以上の圧縮応力領域の発生をもたらす強度強化手段によって処理されるか、または別なふうに構成される。
【００１４】
折り畳み式モジュールの特定の態様において、第１の接着剤は、約０．０１ＭＰａから約１ＧＰａ、例えば、約０．０１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約１ＭＰａ、約１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約６００ＭＰａ、および約６００ＭＰａから約８００ＭＰａの剛性率により特徴付けられる。その折り畳み式モジュールの第１の態様の実施によれば、その第１の接着剤は、例えば、約０．０１ＭＰａ、０．０２ＭＰａ、０．０３ＭＰａ、０．０４ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、０．０６ＭＰａ、０．０７ＭＰａ、０．０８ＭＰａ、０．０９ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．７ＭＰａ、０．８ＭＰａ、０．９ＭＰａ、１ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ、２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ、６０ＭＰａ、７０ＭＰａ、８０ＭＰａ、９０ＭＰａ、または１００ＭＰａ、もしくはこれらの剛性率値の間の任意の量の剛性率により特徴付けられる。その折り畳み式モジュールの第２の態様の実施において、第１の接着剤は、例えば、約１ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ、２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ、６０ＭＰａ、７０ＭＰａ、８０ＭＰａ、９０ＭＰａ、１００ＭＰａ、２００ＭＰａ、３００ＭＰａ、４００ＭＰａ、５００ＭＰａ、６００ＭＰａ、７００ＭＰａ、８００ＭＰａ、９００ＭＰａ、または１０００ＭＰａ、もしくはこれらの剛性率値の間の任意の量の剛性率により特徴付けられる。
【００１５】
本開示の折り畳み式モジュールのいくつかの実施の形態によれば、前記第１の接着剤は、約５μｍから約６０μｍ、例えば、約５μｍから約５０μｍ、約５μｍから約４０μｍ、約５μｍから約３０μｍ、約５μｍから約２０μｍ、約５μｍから約１５μｍ、約５μｍから約１０μｍ、約１０μｍから約６０μｍ、約１５μｍから約６０μｍ、約２０μｍから約６０μｍ、約３０μｍから約６０μｍ、約４０μｍから約６０μｍ、約５０μｍから約６０μｍ、約５５μｍから約６０μｍ、約１０μｍから約５０μｍ、約１０μｍから約４０μｍ、約１０μｍから約３０μｍ、約１０μｍから約２０μｍ、約１０μｍから約１５μｍ、約２０μｍから約５０μｍ、約３０μｍから約５０μｍ、約４０μｍから約５０μｍ、約２０μｍから約４０μｍ、および約２０μｍから約３０μｍの厚さにより特徴付けられる。他の実施の形態は、例えば、約５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、または６０μｍの厚さ、もしくはこれらの厚さ値の間の任意の厚さにより特徴付けられる第１の接着剤を有する。１つの態様において、その第１の接着剤の厚さは１０μｍと約２０μｍの間である。
【００１６】
本開示の折り畳み式モジュールの他の実施の形態によれば、前記第１の接着剤は、例えば、少なくとも８０℃、少なくとも９０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃、少なくとも１３０℃、少なくとも１４０℃、少なくとも１５０℃、少なくとも１６０℃、少なくとも１７０℃、少なくとも１８０℃、少なくとも１９０℃、少なくとも２００℃、少なくとも２１０℃、少なくとも２２０℃、少なくとも２３０℃、少なくとも２４０℃、または少なくとも２５０℃のガラス転移温度、並びにこれらの値の間の全てのガラス転移温度の下限により特徴付けられる。その折り畳み式電子デバイスモジュールの特定の態様において、第１の接着剤のガラス転移温度は、その接着剤が硬化された後のモジュール加工に関連する温度、またはそのモジュール内の温度および利用環境内の折り畳み式電子デバイスモジュールの動作温度に曝された際に、その接着剤が剛性率の著しい変化を経験しないことを確実にするように選択することができる。
【００１７】
屈曲結合残留応力領域を有する本開示における折り畳み式モジュールのいくつかの実施の形態において、その中心曲げ軸でのカバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力は、例えば、３００ＭＰａまで、２７５ＭＰａまで、２５０ＭＰａまで、２２５ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、１７５ＭＰａまで、１５０ＭＰａまで、１２５ＭＰａまで、１００ＭＰａまで、７５Ｍｐａまで、５０ＭＰａまで、４０ＭＰａまで、３０ＭＰａまで、２０ＭＰａまで、または１０ＭＰａまで、およびそのカバー要素の第２の主面でのこれらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達し得る。その屈曲結合残留応力領域は、カバー要素の厚さを通じて変動する残留応力により特徴付けることができる。特定の態様において、その屈曲結合残留応力領域内の残留応力は、カバー要素の厚さを通じて実質的に線形関数で、例えば、そのカバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力から第１の主面での最大引張残留応力まで連続的に変動する。
【００１８】
本開示における折り畳み式電子デバイスモジュールのいくつかの態様によれば、そのモジュールは、そのモジュールは、カバー要素の第２の主面から選択された深さまで延在するイオン交換済み圧縮応力領域も含む。さらに、そのイオン交換済み圧縮応力領域は、複数のイオン交換可能なイオンおよび複数のイオン交換されたイオン、典型的に金属イオンを含む。そのイオン交換されたイオンは、その圧縮応力領域において圧縮応力を生じるように選択することができる。特定の態様において、その圧縮応力領域は、例えば、２０００ＭＰａまで、１７５０ＭＰａまで、１５００ＭＰａまで、１２５０ＭＰａまで、１０００ＭＰａまで、９００ＭＰａまで、８００ＭＰａまで、７００ＭＰａまで、６００ＭＰａまで、５００ＭＰａまで、４００ＭＰａまで、３００ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、または１００ＭＰａまでの第２の主面での最大圧縮応力、並びにこれらの量の間の全ての最大圧縮応力レベルにより特徴付けられる。さらに、そのカバー要素内のこれらの圧縮応力領域は、これもカバー要素内に含まれている任意の屈曲結合残留応力領域の上に重畳されている。例えば、そのカバー要素の第２の主面での実際の最大圧縮応力は、屈曲結合残留応力領域からの最大圧縮残留応力と、イオン交換済み圧縮応力領域からの最大圧縮応力との合計を反映することができる。
【００１９】
本開示の第４の態様によれば、先の折り畳み式モジュールのいずれも含む折り畳み式電子デバイスモジュールを製造する方法が提供される。その方法は、第１の接着剤を間に介して積層体に隣接してカバー要素を配置して、積層モジュールを画成する工程を含む。そのカバー要素は、約２５μｍから約２００μｍの厚さ、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率、ガラス組成、および第１と第２の主面により特徴付けられる。その積層体は、約１００μｍから約６００μｍの厚さにより特徴付けられ、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備える。その第１の接着剤は、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度により特徴付けられる。さらに、そのカバー要素の第２の主面は第１の接着剤に隣接している。その方法は、その積層モジュールを屈曲半径Ｒｆｌｅｘまで曲げて、屈曲モジュールを画成する工程であって、Ｒｆｌｅｘは、積層体の上方（すなわち、第１の主面が面する積層体の側の曲率中心）からカバー要素の第２の主面まで測定される、工程；屈曲半径Ｒｆｌｅｘで屈曲モジュール内の第１の接着剤を硬化させて、屈曲結合モジュールを画成する工程；および屈曲結合モジュールを曲がっていない形態に戻して、折り畳み式電子デバイスモジュールを画成する工程も含む。
【００２０】
いくつかの実施の形態において、前記方法は、その折り畳み式電子デバイスモジュールが、屈曲結合モジュールを曲がっていない形態に戻す工程の後に形成された、屈曲結合残留応力領域をさらに含むように行われる。その残留応力領域は、そのカバー要素の厚さを通じ、中央領域内にあり、曲がっていない形態の電子デバイスモジュールに測定した場合、そのカバー要素の中心曲げ軸で、第２の主面での最大圧縮残留応力から第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ。特定の実施の形態において、Ｒｆｌｅｘは、前記曲げ工程において、約５ｍｍから約５０ｍｍ、例えば、約５ｍｍから約４０ｍｍ、約５ｍｍから約３０ｍｍ、約５ｍｍから約２０ｍｍ、約５ｍｍから約１０ｍｍ、約１０ｍｍから約５０ｍｍ、約１０ｍｍから約４０ｍｍ、約１０ｍｍから約３０ｍｍ、約１０ｍｍから約２０ｍｍ、約２０ｍｍから約５０ｍｍ、約２０ｍｍから約４０ｍｍ、約２０ｍｍから約３０ｍｍ、約３０ｍｍから約５０ｍｍ、約３０ｍｍから約４０ｍｍ、または約４０ｍｍから約５０ｍｍの範囲内に選択される。
【００２１】
前記方法のいくつかのさらなる実施の形態によれば、屈曲結合残留応力領域は、その中心曲げ軸でカバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、例えば、３００ＭＰａまで、２７５Ｍｐａまで、２５０ＭＰａまで、２２５ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、１７５ＭＰａまで、１５０ＭＰａまで、１２５ＭＰａまで、１００ＭＰａまで、７５Ｍｐａまで、５０ＭＰａまで、４０ＭＰａまで、３０ＭＰａまで、２０ＭＰａまで、または１０ＭＰａまで、およびそのカバー要素の第２の主面でのこれらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達し得る。その屈曲結合残留応力領域は、そのカバー要素の厚さを通じて変動する残留応力により特徴付けることができる。特定の態様において、その屈曲結合残留応力領域内の残留応力は、カバー要素の厚さを通じて実質的に線形関数で、例えば、そのカバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力から第１の主面での最大引張残留応力まで連続的に変動する。
【００２２】
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、実施の形態をここに記載されたように実施することによって認識されるであろう。
【００２３】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示に過ぎず、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されるのが理解されよう。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれており、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および動作を説明する働きをする。ここに用いた方向の用語−例えば、上、下、右、左、前、後、上部、下部−は、描かれた図面を参照するためだけに使われ、絶対的な向きを暗示する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の態様による折り畳み式電子デバイスモジュールの断面図
【図２】本開示のさらなる態様による折り畳み式電子デバイスモジュールの断面図
【図３】本開示の追加の態様による折り畳み式電子デバイスモジュールの断面図
【図４Ａ】本開示の態様による二点試験装置内にある、曲がっていない形態にある折り畳み式電子デバイスモジュールの説明図
【図４Ｂ】本開示の態様による二点試験装置内にある、曲げられた形態にある折り畳み式電子デバイスモジュールの説明図
【図５】本開示の態様による、カバー要素内の対応する応力状態と共に、折り畳み式電子デバイスモジュールを製造するための屈曲結合方法の各段階を示す説明図
【図５Ａ】本開示の態様による、異なるガラス転移温度を有する２つの接着剤に関する、温度の関数としての剛性率をプロットしたグラフおよび動作温度での時間の関数としての折り畳み式モジュールの残留応力をプロットしたグラフ
【図５Ｂ】本開示の態様による屈曲結合過程中に用いられる、屈曲半径Ｒｆｌｅｘの関数としての折り畳み式モジュールのカバー要素の厚さに亘り生じた最大残留圧縮応力をプロットしたグラフ
【図５Ｃ】本開示の態様による第１の接着剤の全体の曲げ剛性に対応する、係数Ｄの関数としての折り畳み式モジュールのカバー要素内に生じた最大残留圧縮応力をプロットしたグラフ
【図６Ａ】本開示のさらなる態様による、各々がカバー要素を積層体に接合するように作られた異なる剛性率を有する第１の接着剤を含有する、３つの折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力をプロットしたグラフ
【図６Ｂ】本開示の別の態様による、各々がカバー要素を異なる厚さの積層体に接合するように作られた異なる厚さを有する第１の接着剤を含有する、２つの折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力をプロットしたグラフ
【図７】本開示のさらなる態様による、異なる接着剤構成を有する、３つの折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力をプロットしたグラフ
【図８】本開示のさらなる態様による、各々が異なる剛性率を有する接着剤により構成された、３つの折り畳み式電子デバイスモジュールに関する接着剤の厚さの関数としての予測曲げ力をプロットしたグラフ
【図９Ａ】本開示の別の態様による、図５Ａに示された折り畳み式電子デバイスモジュールに関する二点試験装置におけるプレートの距離の関数としての予測曲げ力をプロットしたグラフ
【図９Ｂ】本開示の別の態様による、図５Ｂに示された折り畳み式電子デバイスモジュールに関する二点試験装置におけるプレートの距離の関数としての予測曲げ力をプロットしたグラフ
【図９Ｃ】本開示の別の態様による、図６に示された折り畳み式電子デバイスモジュールに関する二点試験装置におけるプレートの距離の関数としての予測曲げ力をプロットしたグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここで、その例が添付図面に示されている、実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部品を称するために、図面に亘り、同じ参照番号が使用される。範囲は、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値まで、とここに表すことができる。そのような範囲が表された場合、別の実施の形態は、その１つの特定の値から、および／または他方の特定の値まで、を含む。同様に、値が、先行詞「約」を用いて、近似として表されている場合、その特定の値は別の実施の形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他方の端点に関してと、その他方の端点とは関係なくの両方で有意であることが理解されよう。
【００２６】
他の特徴および恩恵の中で、本開示の曲げられる電子デバイスモジュールおよび物品（並びにその製造方法）は、小さい曲げ半径での機械的信頼性（例えば、静的伸張および疲労における）並びに高い穿刺抵抗を与える。これらのデバイスモジュールおよび物品の構成は、これらのデバイスモジュールおよび物品を折り畳むまたは別なふうに曲げるための比較的低い曲げ力によっても特徴付けられる。機械的信頼性に関して、本開示の曲げられるモジュールは、そのモジュール内の様々な構成部材の間の界面（例えば、接着剤とカバー要素の界面）での剥離関連破壊およびガラスを含有するカバー要素への結合における凝集破壊を避けるように加工するまたは別なふうに構成することができる。曲げられるモジュールが折り畳み式電子デバイスディスプレイに使用される場合、例えば、ディスプレイの一部がそのディスプレイの別の部分の上に折り重ねられる実施の形態において、穿刺抵抗能力および小さい曲げ半径が有益である。例えば、曲げられるモジュールは、穿刺抵抗が特に有益な位置である、折り畳み式電子表示装置のユーザに面する部分のカバー；電子部品が配置される、装置自体の内部に配置される基板モジュール；または折り畳み式電子表示装置内の他の場所；の１つ以上として使用してよい。あるいは、本開示の曲げられるモジュールは、ディスプレイを持たないデバイスであるが、ガラスまたはガラス含有層がその有益な性質のために使用され、きつい曲げ半径に、折り畳み式ディスプレイにおけるのと同様の様式で折り畳まれるまたは別なふうに曲げられるデバイスに使用してもよい。穿刺抵抗は、ユーザがデバイスとやり取りする位置で、そのデバイスの外部に曲げられるモジュールが用いられる場合に特に有益である。さらにまた、これらのデバイスモジュールおよび物品の特定の構造を折り畳むかまたは別なふうに曲げるための比較的低い曲げ力は、これらのモジュールおよび物品が手で曲げられる場合（例えば、折り畳める財布状の可撓性表示装置内またはその他の部分）、ユーザにとって特に有益である。
【００２７】
より詳しくは、本開示における折り畳み式電子デバイスモジュールは、接着剤で積層体に接合されたカバー要素の一部に屈曲結合残留応力領域を生じさせることによって、先の利点の内のいくつかまたは全てを得ることができる。一例として、これらの折り畳み式モジュールは、接着剤で積層体に接合されたカバー要素の主面に最大圧縮応力を有するカバー要素内の残留応力領域の存在または作製により、その主面に減少した接線応力（例えば、モジュールの用途に関連する曲げまたは折り畳みの際の張力の）を示すことができる。１つの実施の形態において、屈曲結合過程を使用することにより、ガラスカバー要素に残留応力領域が発生する。一般に、カバー要素および積層体は、カバー要素の第２の主面にある第１の接着剤により貼り付けられる。次に、貼り付けられたモジュールは、典型的に約５ｍｍから約５０ｍｍの屈曲半径に屈曲され、接着剤が硬化され、次に、そのモジュールは曲がっていない形態に戻される。モジュールが曲がっていない形態に戻るときに、残留応力領域が発生する。さらに、この残留応力領域は、カバー要素の第２の主面（カバー要素の中央領域内）の圧縮応力により、カバー要素の第２の主面での用途に関連する引張応力を低下させる働きをする。その結果、カバー要素における残留応力領域の存在が、改善されたモジュールの信頼性、モジュールの曲げ半径の可能性（すなわち、より小さい半径に曲げられるモジュールの能力）、および／またはカバー要素の主面に圧縮応力を発生させる他の手法（例えば、イオン交換により主導される圧縮応力領域の発生による）に対する低下した依存性に結果としてなり得る。
【００２８】
本開示における折り畳み式電子デバイスモジュールは、そのモジュール内に用いられる接着剤の各々の材料特性および厚さの制御によっても、先の利点の内のいくつかまたは全てを得ることができる。これらの折り畳み式モジュールは、モジュール内に用いられる接着剤の厚さの減少、および／またはカバー要素とその下にある積層体との間に用いられる接着剤の剛性率の増加により、カバー要素の主面で低下した接線応力（例えば、モジュールの用途に関連する曲げまたは折り畳みの際の張力の）も示すことができる。別の例として、これらの折り畳み式モジュールは、この接着剤の剛性率を低下させることによって、パネルと、そのパネルを積層体に接合する接着剤との間の界面で低下した用途に関連する接線応力を示すことができる。これらのより低い引張応力は、特にパネルと積層体との間の剥離に対する抵抗に関して、改善されたモジュールの信頼性をもたらすことができる。別の例では、モジュールに用いられる接着剤のいずれかまたは全ての剛性率の減少により、および／またはモジュールに用いられる接着剤のいずれかまたは全ての厚さの適切な範囲を選択することにより、モジュール全体の剛性（例えば、モジュールを曲げるために印加される力に対する抵抗）を低下させることができる。
【００２９】
さらに、本開示の実施の形態および概念は、カバー要素／積層体の界面での接線応力を低下させ、パネル／積層体の界面での接線応力を低下させ、曲げに対するモジュールの抵抗を低下させる（その全てが、異なる程度と量の曲げおよび折り畳みを有する様々な用途に使用するためのこれらのモジュールの信頼性、製造可能性および適合性に寄与し得る）ように折り畳み式電子デバイスモジュールを加工し設計するための構成を当業者に与える。
【００３０】
図１を参照すると、カバー要素５０、第１の接着剤１０ａ、積層体９０ａ、積層体要素７５、電子デバイス１０２、およびパネル６０を備えた、本開示の第１の態様による、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａが示されている。カバー要素５０は、厚さ５２、長さ５２ｌ、幅ｗ（図示されていないが、図１に示された頁の面の中に延在する）、第１の主面５４および第２の主面５６を有する。厚さ５２は、約２５μｍから約２００μｍ、例えば、約２５μｍから約１７５μｍ、約２５μｍから約１５０μｍ、約２５μｍから約１２５μｍ、約２５μｍから約１００μｍ、約２５μｍから約７５μｍ、約２５μｍから約５０μｍ、約５０μｍから約１７５μｍ、約５０μｍから約１５０μｍ、約５０μｍから約１２５μｍ、約５０μｍから約１００μｍ、約５０μｍから約７５μｍ、約７５μｍから約１７５μｍ、約７５μｍから約１５０μｍ、約７５μｍから約１２５μｍ、約７５μｍから約１００μｍ、約１００μｍから約１７５μｍ、約１００μｍから約１５０μｍ、約１００μｍから約１２５μｍ、約１２５μｍから約１７５μｍ、約１２５μｍから約１５０μｍ、および約１５０μｍから約１７５μｍに及び得る。他の態様において、厚さ５２は、約２５μｍから１５０μｍ、約５０μｍから１００μｍ、または約６０μｍから８０μｍに及び得る。カバー要素５０の厚さ５２は、先の範囲の間の他の厚さに設定しても差し支えない。
【００３１】
図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａ、例えば、約２０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約２０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約６０ＧＰａ、約２０ＧＰａから約４０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約４０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約４０ＧＰａから約６０ＧＰａ、約６０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約６０ＧＰａから約１００ＧＰａ、約６０ＧＰａから約８０ＧＰａ、約８０ＧＰａから約１２０ＧＰａ、約８０ＧＰａから約１００ＧＰａ、および約１００ＧＰａから約１２０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するカバー要素５０を備える。カバー要素５０は、ガラス組成を有する構成部材であっても、ガラス組成を有する少なくとも１つの構成部材を含んでもよい。後者の場合、カバー要素５０は、ガラス含有材料を含む１つ以上の層を含むことができる、例えば、要素５０は、高分子マトリクス中の第二相のガラス粒子により構成された高分子／ガラス複合体であり得る。１つの態様において、カバー要素５０は、約５０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、またはこれらの限界の間の任意の弾性率値により特徴付けられるガラス要素である。他の態様において、そのカバー要素弾性率は、例えば、約２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ、６０ＭＰａ、７０ＭＰａ、８０ＭＰａ、９０ＭＰａ、１００ＭＰａ、１１０ＭＰａ、１２０ＭＰａ、１３０ＭＰａ、または１４０ＭＰａ、もしくはこれらの値の間の任意の弾性率値である。
【００３２】
再び図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａは、約５０μｍから６００μｍの厚さ９２ａを有する積層体９０ａ；およびカバー要素５０の第２の主面５６に積層体９０ａを接合するように構成された第１の接着剤１０ａであって、約０．０１ＭＰａから約１０００ＭＰａ、例えば、約０．１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約０．１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約０．１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約０．１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約０．１ＭＰａから約１ＭＰａ、約１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約６００ＭＰａ、および約６００ＭＰａから約８００ＭＰａの剛性率および厚さ１２ａにより特徴付けられる第１の接着剤１０ａをさらに備える。折り畳み式モジュール１００ａの第１の態様の実施によれば、第１の接着剤１０ａは、約０．０１ＭＰａ、０．０２ＭＰａ、０．０３ＭＰａ、０．０４ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、０．０６ＭＰａ、０．０７ＭＰａ、０．０８ＭＰａ、０．０９ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．７ＭＰａ、０．８ＭＰａ、０．９ＭＰａ、１ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ、２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ、６０ＭＰａ、７０ＭＰａ、８０ＭＰａ、９０ＭＰａ、１００ＭＰａ、２００ＭＰａ、３００ＭＰａ、４００ＭＰａ、５００ＭＰａ、６００ＭＰａ、７００ＭＰａ、８００ＭＰａ、９００ＭＰａ、１０００ＭＰａ、またはこれらの剛性率値の間の任意の量の剛性率により特徴付けられる。さらに、本開示の特定の態様において、積層体９０ａは、５０μｍ未満、例えば、約１０μｍと同じくらい小さい厚さ９２ａを有すると考えられ、本開示で解明される概念は、そのような積層体９０ａを含有する折り畳み式モジュール１００ａに同様に適用する。
【００３３】
さらに図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａのいくつかの態様は、カバー要素５０内の、５０ｃと５０ｔの組合せにより示される、屈曲結合残留応力領域を備える。また、この屈曲結合残留応力領域は、概して、カバー要素５０の全長５２ｌの一部５２ｌ’内に配置されている。このように、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、概して、寸法：厚さ５２×中央部分５２ｌ’の長さ×幅ｗにより与えられるカバー要素５０の中央領域により画成される。より詳しくは、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、モジュール１００ａおよびカバー要素５０を通る中心曲げ軸２１０での、第２の主面５６の最大圧縮応力から第１の主面５４での最大引張残留応力に及ぶ、カバー要素５０の厚さ５２を通じて存在する。モジュール１００ａは、特定の態様において、圧縮残留応力領域成分５０ｃが第１の主面５４に隣接し、引張残留応力領域成分５０ｔが第２の主面５６に隣接する（図１に示されていない）ように、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを有し得ることも理解すべきである。
【００３４】
図１に示されたような特定の態様において、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、厚さ５２ｃを有する圧縮残留応力領域成分５０ｃおよび厚さ５２ｔを有する引張残留応力領域成分５０ｔにより特徴付けることができる。屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを有する折り畳み式モジュール１００ａのいくつかの実施の形態において、中心曲げ軸２１０でのカバー要素５０の第２の主面５６での最大圧縮残留応力は、３００ＭＰａまで、２７５ＭＰａまで、２５０ＭＰａまで、２２５ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、１７５ＭＰａまで、１５０ＭＰａまで、１２５ＭＰａまで、１００ＭＰａまで、７５Ｍｐａまで、５０ＭＰａまで、４０ＭＰａまで、３０ＭＰａまで、２０ＭＰａまで、または１０ＭＰａまで、および（中心曲げ軸２１０での）そのカバー要素５０の第２の主面５６でのこれらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達し得る。当業者に分かるように、カバー要素５０（モジュール１００ａ内に組み込まれるような）内の圧縮残留応力は、例えば、ここに全てが引用される、Ａｂｅｎ等の「Modern Photoelasticity for Residual Stress Measurements」, Strain, 44(1), ４０〜４８頁（２００８年）に記載されているような、標準的な光弾性技術により測定することができる。例えば、カバー要素５０の主面内またはその上での残留応力は、以下に限られないが、表面応力偏光計（例えば、Ｓｔｒａｉｎｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．社製のＧＡＳＰ  Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ）および表面応力計（例えば、有限会社折原製作所社製のＦＳＭ−６０００）を含む市販の機器を使用して測定できる。カバー要素５０を組み込んだモジュールの態様は、複屈折および光弾性技術を使用してカバー要素５０内の残留応力を測定するのに十分には透過性ではない限りにおいて、当業者は、他の技術によりカバー要素５０において残留応力を測定できるとも認識するであろう。例えば、カバー要素５０をモジュール１００ａから分離することができ、残留応力に関連するカバー要素５０のずれを測定して、モジュール１００ａから分離する前にカバー要素５０に存在した残留応力を計算することができるであろう。
【００３５】
再び図１を参照すると、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、中央部分５２ｌ’内のカバー要素５０の厚さ５２を通じて変動する残留応力により特徴付けることができる。いくつかの実施の形態において、中央部分５２ｌ’は、カバー要素５０の長さ５２ｌの約１／５の長さ寸法を有する。特定の態様において、残留応力は、中心曲げ軸２１０でカバー要素５０の厚さ５２を通じて実質的に線形関数で、例えば、そのカバー要素の第２の主面５６での最大圧縮残留応力（例えば、−２００ＭＰａ）から第１の主面５４での最大引張残留応力（例えば、＋１００ＭＰａ）まで、連続的に変動する。いくつかの実施の形態において、その屈曲結合残留応力領域成分は、中央部分５２ｌ’の端まで完全には延在しておらず；その結果、残留応力は、曲げ軸２１０から離れているが、中央部分５２ｌ’内で、主に圧縮であることも理解すべきである。その結果、そのカバー要素の第２の主面５６での引張である用途により推進される接線応力（例えば、第１の主面５４が凹面であり、第２の主面５６が凸面であるようにカバー要素を上向きに曲げることにより）は、屈曲結合残留応力領域の存在により、特に、圧縮残留応力領域５２ｃに関連する圧縮応力レベルにより効果的に減少させられる。当業者にこれも理解されるように、そのカバー要素の第１の主面５４での引張である用途により推進される接線応力は、圧縮残留応力領域成分５０ｃが第１の主面５４に隣接して位置している場合（図１には示されていない）、屈曲結合残留応力領域の存在により効果的に低下させることができる。
【００３６】
ここに用いたように、「残留応力領域」という用語は、加工中のモジュールの構成部材間の機械的で熱によらない相互作用から主に生じる残留応力状態の、折り畳み式モジュールの加工されたままのカバー要素内の存在に関連する。またここに用いたように、「屈曲結合残留応力領域」という用語は、カバー要素の中心曲げ軸での、カバー要素の第２の主面（すなわち、接着剤により積層体に接着されたような）での最大圧縮残留応力から、そのカバー要素の第１の主面（すなわち、モジュール内の構成部材に直接接着されていない）での最大引張残留応力までに及ぶ残留応力状態の、折り畳み式モジュール内の加工されたままのカバー要素の厚さを通じた、その中央部分内の存在に関する。その折り畳み式モジュールのカバー要素内の「屈曲結合残留応力領域」は、屈曲結合過程により生じさせることができる。詳しくは、そのカバー要素および積層体は、カバー要素の第２の主面での第１の接着剤により貼り付けることができる。次に、貼り付けられたモジュールを、二点構造で、典型的に約５ｍｍから約５０ｍｍの屈曲半径に屈曲する。次に、接着剤を硬化させ、次に、モジュールを曲がっていない形態に戻す。ここに用いたように、モジュールが曲がっていない形態に戻るときに、カバー要素内に「屈曲結合残留応力領域」が発生する。
【００３７】
再び図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａの第１の接着剤１０ａは、少なくとも８０℃、少なくとも９０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃、少なくとも１３０℃、少なくとも１４０℃、少なくとも１５０℃、少なくとも１６０℃、少なくとも１７０℃、少なくとも１８０℃、少なくとも１９０℃、少なくとも２００℃、少なくとも２１０℃、少なくとも２２０℃、少なくとも２３０℃、少なくとも２４０℃、および少なくとも２５０℃のガラス転移温度、並びにこれらの値の間の全てのガラス転移温度の下限により特徴付けることができる。折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの特定の態様において、第１の接着剤１０ａのガラス転移温度は、接着剤１０ａがモジュール１００ａ内で硬化された後のモジュール加工に関連する温度、および／または利用環境内の折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの動作温度（例えば、８０℃以上）に曝された際に、その接着剤が剛性率の著しい変化を経験しないことを確実にするように選択することができる。より詳しくは、そのモジュール１００ａの用途関連および／または加工関連の温度を超えるガラス転移温度を有する第１の接着剤１０ａを選択することにより、第１の接着剤１０ａが温度依存性の応力緩和を経験しないことが確実になる。モジュール１００ａ内の接着剤１０ａのどのような応力緩和も、例えば、屈曲結合過程により発生したカバー要素５０内の残留応力領域５０ｃ、５０ｔ内の残留応力の大きさの損失または低下をもたらし得る。
【００３８】
本開示の折り畳み式モジュール１００ａの他の態様は、本開示の一般分野による電子デバイス用途に用いられる少なくともいつくかの従来の接着剤の剛性率と比べると、比較的高い剛性率、例えば、約０．１ＭＰａから約１００ＭＰａの剛性率を有する接着剤１０ａを伴う。比較的高い剛性率値を有するそのような接着剤１０ａを使用すると、予期せぬことに、第２の主面５６から離れる方向に折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａを曲げた際に−すなわち、第２の主面５６が凸形状を示すようにモジュール１００ａを曲げることにより−カバー要素５０の第２の主面５６に観察される引張応力が著しく低下する。特に、より高い剛性率の接着剤は、モジュールが上向き形態（図４Ｂ参照）に曲げられたときに、カバー要素５０とモジュール１００ａの残りとの間の結合をより強くする。このように、接着剤１０ａの剛性を制御することにより、カバー要素５０内の最終的な残留応力を制御することができる。実際には、モジュール１００ａ内に剛性率のより高い接着剤１０ａを使用すると、カバー要素５０の第２の主面５６から中立軸がシフトし、それにより、この面での引張応力の大きさが低下する傾向にある。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールの可撓性を改善するために、より柔軟な接着剤が一般に考えられるであろうから、剛性が小さいまたは剛性率が低い接着剤を典型的に選択したであろう。
【００３９】
まだ図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａの特定の態様は、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。より詳しくは、比較的低い剛性率値（例えば、０．０１ＭＰａから０．１ＭＰａ）を有する第１の接着剤１０ａを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ａ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を、予期せぬことに、低下させることができる。０．１ＭＰａを超える剛性率を有する、カバー要素と積層体との間の接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ）に対して、比較的低い弾性剛性率値を有する第１の接着剤１０ａの使用により、折り畳み式モジュール１００ａの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が得られる。
【００４０】
図１に示された折り畳み式モジュール１００ａの別の実施の形態において、第１の接着剤１０ａは、約５μｍから約６０μｍ、例えば、約５μｍから約５０μｍ、約５μｍから約４０μｍ、約５μｍから約３０μｍ、約５μｍから約２０μｍ、約５μｍから約１５μｍ、約５μｍから約１０μｍ、約１０μｍから約６０μｍ、約１５μｍから約６０μｍ、約２０μｍから約６０μｍ、約３０μｍから約６０μｍ、約４０μｍから約６０μｍ、約５０μｍから約６０μｍ、約５５μｍから約６０μｍ、約１０μｍから約５０μｍ、約１０μｍから約４０μｍ、約１０μｍから約３０μｍ、約１０μｍから約２０μｍ、約１０μｍから約１５μｍ、約２０μｍから約５０μｍ、約３０μｍから約５０μｍ、約４０μｍから約５０μｍ、約２０μｍから約４０μｍ、および約２０μｍから約３０μｍの厚さ１２ａにより特徴付けられる。他の実施の形態は、約５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍの厚さ１２ａ、またはこれらの厚さの値の間の任意の厚さにより特徴付けられる第１の接着剤１０ａを有する。１つの態様において、第１の接着剤１０ａの厚さ１２ａは約１０μｍから２０μｍである。折り畳み式モジュール１００ａのいくつかの態様は、そのような電子デバイス用途に用いられる従来の接着剤の厚さよりも比較的小さい厚さ（例えば、約１０μｍから約２０μｍ）を有する接着剤１０ａを含む。比較的小さい厚さ値を有するそのような接着剤１０ａを使用すると、第２の主面５６から離れる方向に折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａを曲げた際に−すなわち、第２の主面５６が凸形状を示すようにモジュール１００ａを曲げることにより−カバー要素５０の第２の主面５６での引張応力が著しく低下する。接着剤の厚さを減少させることによって、曲げた状態にある（例えば、図４Ｂに示されるように）カバー要素５０とモジュール１００ａとの間の結合がより強くなる。それゆえ、カバー要素５０近くの接着剤１０ａの厚さを制御することにより、第２の主面５６でより少量の引張応力が生じる。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールの全厚と比べて、比較的薄い接着剤の厚さは、カバー要素５０の第２の主面５６での引張応力の大きさにそのような重大な役割を果たすことができると認識しなかったであろう。その上、接着剤１０ａの厚さ１２ａをさらに減少させると、その要素５０の第２の主面５６での引張応力がさらに低下するであろうと考えられる一方で、厚さ１２ａは、モジュール１００ａの用途の要件に応じて、下にある積層体９０ａに要素５０を接合するための結合強度により制限され得る。
【００４１】
さらに図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａの特定の態様は、第１の接着剤１０ａの厚さを制御することによりモジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。より詳しくは、ある範囲の厚さ１２ａ（例えば、約１０μｍから約４０μｍ）を有する第１の接着剤１０ａを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ａ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を低下させることができる。規定の範囲内の厚さを有する第１の接着剤１０ａの使用により、折り畳み式モジュール１００ａの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、比較的小さい厚さ（例えば、１０μｍ未満）または比較的大きい厚さ（例えば、４０μｍ超）を有する、カバー要素と積層体との間の接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ）に対して得られる。
【００４２】
図１に示された折り畳み式モジュール１００ａのいくつかの実施の形態において、第１の接着剤１０ａは、約０．１から約０．５、例えば、約０．１から約０．４５、約０．１から約０．４、約０．１から約０．３５、約０．１から約０．３、約０．１から約０．２５、約０．１から約０．２、約０．１から約０．１５、約０．２から約０．４５、約０．２から約０．４、約０．２から約０．３５、約０．２から約０．３、約０．２から約０．２５、約０．２５から約０．４５、約０．２５から約０．４、約０．２５から約０．３５、約０．２５から約０．３、約０．３から約０．４５、約０．３から約０．４、約０．３から約０．３５、約０．３５から約０．４５、約０．３５から約０．４、および約０．４から約０．４５のポアソン比によりさらに特徴付けられる。他の実施の形態は、約０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５のポアソン比、またはこれらの値の間の任意のポアソン比により特徴付けられる第１の接着剤１０ａを含む。１つの態様において、第１の接着剤１０ａのポアソン比は、約０．１から約０．２５である。
【００４３】
再び図１を参照すると、折り畳み式モジュール１００ａの積層体９０ａは、第１と第２の主面６４、６６、および約３００ＭＰａから約１０ＧＰａ、例えば、約３００ＭＰａから８０００ＭＰａ、約３００ＭＰａから６０００ＭＰａ、約３００ＭＰａから４０００ＭＰａ、約３００ＭＰａから２０００ＭＰａ、約３００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約３００ＭＰａから５００ＭＰａ、約５００ＭＰａから８０００ＭＰａ、約５００ＭＰａから６０００ＭＰａ、約５００ＭＰａから４０００ＭＰａ、約５００ＭＰａから２０００ＭＰａ、約５００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約１０００ＭＰａから８０００ＭＰａ、約１０００ＭＰａから６０００ＭＰａ、約１０００ＭＰａから４０００ＭＰａ、約１０００ＭＰａから２０００ＭＰａ、約２０００ＭＰａから８０００ＭＰａ、約２０００ＭＰａから６０００ＭＰａ、約２０００ＭＰａから４０００ＭＰａ、約４０００ＭＰａから８０００ＭＰａ、約４０００ＭＰａから６０００ＭＰａ、および約６０００ＭＰａから８０００ＭＰａのパネル弾性率を有するパネル６０をさらに備える。積層体９０ａは、パネル６０に結合された１つ以上の電子デバイス１０２も備える。また図１に示されるように、積層体９０ａは、積層体要素７５も備え得る。積層体要素７５は、その最終用途に応じて、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに関連する様々な特徴を含むことができる。例えば、積層体要素７５は、タッチセンサ、偏光子、他の電子デバイス、およびこれらの特徴をパネル６０に接合するための接着剤または他の化合物の内の１つ以上を含んでよい。
【００４４】
図１において、折り畳み式モジュール１００ａのカバー要素５０は、そのカバー要素の第１の主面５４に直径１．５ｍｍの炭化タングステン球で荷重を加えた場合、少なくとも１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）の穿刺抵抗によりさらに特徴付けられる。典型的に、本開示の態様による穿刺試験は、０．５ｍｍ／分のクロスヘッド速度での変位制御下で行われる。いくつかの態様において、カバー要素５０は、ワイブルプロット内の５％以上の破壊確率で約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）超の穿刺抵抗（すなわち、穿刺試験データに基づいて、１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）の穿刺荷重がカバー要素に印加されたときの５％以上の破壊確率がある）により特徴付けられる。カバー要素５０は、ワイブル特徴強度で３ｋｇｆ（約２９．４Ｎ）（すなわち、６３．２％以上）超の穿刺抵抗により特徴付けることもできる。特定の態様において、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのカバー要素５０は、約２ｋｇｆ（約１９．６Ｎ）以上、２．５ｋｇｆ（約２４．５Ｎ）以上、３ｋｇｆ（約２９．４Ｎ）以上、３．５ｋｇｆ（約３４．３Ｎ）以上、４ｋｇｆ（約３９．２Ｎ）以上、またさらに高い範囲（例えば、許容できる用途に関連する破壊確率内）で穿刺に抵抗することができる。カバー要素５０は、８Ｈ以上の鉛筆硬度によっても特徴付けることができる。
【００４５】
折り畳み式モジュール１００ａの特定の他の態様において、カバー要素５０は、０．５ｍｍ／分のクロスヘッド速度での変位制御下で行われる、直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼製のピン（炭化タングステン球ではなく）を利用する代わりの試験方法による穿刺抵抗により特徴付けることができる。特定の態様において、ステンレス鋼製のピンは、より高い弾性率を有する材料（例えば、カバー要素５０）の試験に関連するその金属ピンの変形から生じ得るバイアスを避けるために、所定量の試験（例えば、１０回の試験）後に新たなピンと交換される。これらの態様において、カバー要素５０は、その要素５０の第２の主面５６が、（ｉ）約０．０１ＭＰａから約１ＭＰａの弾性率を有する約２５μｍ厚の粘着剤（「ＰＳＡ」）および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満、例えば、約２ＧＰａから約４ＧＰａの弾性率を有する約５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート層（「ＰＥＴ」）により支持されており、その要素５０の第１の主面５４に直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼製のピンで荷重が加えられる場合、少なくとも１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）の穿刺抵抗を有する。折り畳み式モジュール１００ａの他の態様によれば、カバー要素５０は、０．５ｍｍ／分のクロスヘッド速度での変位制御下で行われる、ＰＳＡ／ＰＥＴ支持構造で直径１．５ｍｍの炭化タングステン球を利用する試験方法による穿刺抵抗により特徴付けることができる。これらの態様において、その要素５０は、要素５０の第２の主面５６が、（ｉ）約０．０１ＭＰａから約１ＭＰａの弾性率を有する約２５μｍ厚の粘着剤（「ＰＳＡ」）および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満、例えば、約２ＧＰａから約４ＧＰａの弾性率を有する約５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート層（「ＰＥＴ」）により支持されており、その要素５０の第１の主面５４に直径１．５ｍｍの炭化タングステン球で荷重が加えられる場合、少なくとも１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）の穿刺抵抗を有する。直径２００μｍの平底を有するステンレス鋼製のピンによる先の手法による穿刺試験によっても、直径１．５ｍｍの炭化タングステン球に関する同じ手法（例えば、ＰＳＡ／ＰＥＴ支持構造）および試験条件の使用と一貫する結果が生じることも考えられる。
【００４６】
再び図１を参照すると、本開示の第１の態様による折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、第１の主面５４が圧縮状態にある（すなわち、図４Ｂに示されるような点「Ｃ」で）ように、そのモジュールを二点構造で約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径２２０（図４Ｂ参照）に曲げた際に、引張で１０００ＭＰａ以下のカバー要素５０の第２の主面５６（すなわち、図４Ｂに示されるような点「Ｔ」で）での接線応力により特徴付けられ、その曲げ半径２２０は、カバー要素５０の第１の主面５４の上方の中心点からパネル６０の第２の主面６６まで測定される。特定の実施において、カバー要素５０の第２の主面５６での接線応力（引張）は、二点構造で約２０ｍｍから約１ｍｍ、例えば、２０ｍｍ、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、３ｍｍ、２．７５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．２５ｍｍ、２ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．２５ｍｍ、または１ｍｍ、もしくは例えば、約２０ｍｍから約１ｍｍ、約２０ｍｍから約２ｍｍ、約２０ｍｍから約３ｍｍ、約２０ｍｍから約４ｍｍ、約２０ｍｍから約５ｍｍ、約２０ｍｍから約６ｍｍ、約２０ｍｍから約７ｍｍ、約２０ｍｍから約８ｍｍ、約２０ｍｍから約９ｍｍ、約２０ｍｍから約１０ｍｍ、約２０ｍｍから約１１ｍｍ、約２０ｍｍから約１２ｍｍ、約２０ｍｍから約１３ｍｍ、約２０ｍｍから約１４ｍｍ、約２０ｍｍから約１５ｍｍ、約２０ｍｍから約１６ｍｍ、約２０ｍｍから約１７ｍｍ、約２０ｍｍから約１８ｍｍ、約２０ｍｍから約１９ｍｍ、約１９ｍｍから約１ｍｍ、約１８ｍｍから約１ｍｍ、約１７ｍｍから約１ｍｍ、約１６ｍｍから約１ｍｍ、約１５ｍｍから約１ｍｍ、約１４ｍｍから約１ｍｍ、約１３ｍｍから約１ｍｍ、約１２ｍｍから約１ｍｍ、約１１ｍｍから約１ｍｍ、約１０ｍｍから約１ｍｍ、約１０ｍｍから約２ｍｍ、約９ｍｍから約２ｍｍ、約８ｍｍから約２ｍｍ、約７ｍｍから約２ｍｍ、約６ｍｍから約２ｍｍ、約５ｍｍから約２ｍｍ、約４ｍｍから約２ｍｍ、約３ｍｍから約２ｍｍ、約１９ｍｍから約３ｍｍ、約１８ｍｍから約４ｍｍ、約１７ｍｍから約５ｍｍ、約１６ｍｍから約６ｍｍ、約１５ｍｍから約７ｍｍ、約１４ｍｍから約８ｍｍ、約１３ｍｍから約９ｍｍ、約１２ｍｍから約１０ｍｍの半径にそのモジュールを曲げた際に、約１０００ＭＰａ、９５０ＭＰａ、９２５ＭＰａ、９００ＭＰａ、８７５ＭＰａ、８５０ＭＰａ、８２５ＭＰａ、８００ＭＰａ、７７５Ｍｐａ、７５０ＭＰａ、７２５ＭＰａ、７００ＭＰａ以下、またはこれらの接線応力上限の間の任意の量である。二点構造で約２０ｍｍ超から約１００ｍｍまでの曲げ半径に曝される折り畳み式モジュールの特定の他の態様において、カバー要素５０の第２の主面５６での接線応力は、そのモジュール内の接着剤の１つ以上の弾性率および／または厚さを注意深く選択することによって、大幅に減少させることができる。
【００４７】
まだ図１を参照すると、別の実施による折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、そのモジュールが試験装置によって曲げ半径２２０まで内側に曲げられたときに、１５０ニュートン（Ｎ）以下の曲げ力（Ｆｂｅｎｄ）により特徴付けることができ、その曲げ半径は、２つの試験プレート２５０の間の距離（Ｄ）の約半分である（図４Ａおよび４Ｂ参照）。特定の実施において、その曲げ力は、そのモジュールを、約２０ｍｍから約３ｍｍの半径（すなわち、約４０から約６ｍｍのプレート距離（Ｄ））、例えば、２０ｍｍ、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、または３ｍｍの半径に曲げた際に、約１５０Ｎ、１４０Ｎ、１３０Ｎ、１２０Ｎ、１１０Ｎ、１００Ｎ、９０Ｎ、８０Ｎ、７０Ｎ、６０Ｎ、５０Ｎ、４０Ｎ、３０Ｎ、２０Ｎ、１０Ｎ、５Ｎ以下、またはこれらの曲げ力上限の間の任意の量である。先に概説したように、これらの比較的低い曲げ力は、第１の接着剤１０ａの材料特性および／または厚さを調整することにより、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに得ることができる。
【００４８】
図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの他の態様において、カバー要素５０は、その要素が、約２５℃および約５０％の相対湿度で少なくとも６０分間に亘り約１ｍｍから約２０ｍｍの曲げ半径２２０（図４Ｂ参照）に保持された場合、破損のないことにより特徴付けることができる。ここに用いたように、「破損する」、「破損」などの用語は、割れ、破壊、剥離、亀裂伝搬、または本開示の折り畳み式モジュール、アセンブリおよび物品をその使用目的に適さなくする他の機構を称する。カバー要素５０がこれらの条件下で曲げ半径２２０に保持されたときに（すなわち、モジュール１００ａに印加された曲げにより）、曲げ力が要素５０の端部に印加される。折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのほとんどの（全てではなくとも）態様において、第１の主面５４が凹形状に上向きに曲げられるように（図４Ｂ参照）折り畳み式モジュール１００ａに曲げ力を印加する最中に、要素５０の第２の主面５６に引張応力が生じ、第１の主面５４に圧縮応力が生じる。他の態様において、曲げ半径２２０は、カバー要素５０の破損を生じさせずに、約５ｍｍから７ｍｍの範囲に設定することができる。理論で束縛するものではないが、本開示の特定の態様において、カバー要素５０は、その要素５０（折り畳み式モジュール１００ａ全体を含む）が、約２５℃および約５０％の相対湿度で少なくとも１２０時間に亘り約３ｍｍから約１０ｍｍの曲げ半径２２０に保持されたときに、破損のないことによっても特徴付けることができると考えられる。図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに関連する曲げ試験の結果は、先の試験パラメータとは異なる温度および／または湿度レベルの試験条件下で変動し得ることも理解すべきである。
【００４９】
折り畳み式モジュール１００ａのいくつかの態様において、カバー要素５０は、高サイクル疲労応力抵抗により特徴付けられる。詳しくは、カバー要素５０は、少なくとも２００，０００回の曲げサイクルについて、そのモジュールを二点構造で緩和試験状態の形態から一定の規定の曲げ半径２２０（図４Ａおよび４Ｂ参照）（すなわち、２０ｍｍから約１ｍｍに及ぶ）に曲げた際に、凝集破壊がないことにより特徴付けることができる。当業者に理解されるように、その緩和試験状態の形態は、モジュール１００ａの平らな、平面のまたは実質的に平面の形態（例えば、１００ｍｍを超える曲げ半径）を反映することができる。これも当業者に理解されるように、緩和試験状態の形態は、カバー要素が、所望の曲げ半径でカバー要素に施される応力に対して最小の応力を経験するものである。本開示の他の態様において、カバー要素５０は、約１００，０００サイクル、１１０，０００サイクル、１２０，０００サイクル、１３０，０００サイクル、１４０，０００サイクル、１５０，０００サイクル、１６０，０００サイクル、１７０，０００サイクル、１８０，０００サイクル、１９０，０００サイクル、２００，０００サイクル、２２５，０００サイクル、２５０，０００サイクル、２７５，０００サイクル、および３００，０００サイクル、またはこれらの値の間の曲げサイクルの任意の量について、そのモジュールを二点構造で緩和試験状態の形態から曲げ半径２２０に曲げた際に、凝集破壊がないことにより特徴付けられる。高サイクル（すなわち、１００，０００超のサイクル）で約２０ｍｍ超から約１００ｍｍまでのそれほどきつくない曲げ半径２２０に曝される折り畳み式モジュール１００ａの特定の他の用途において、そのカバー要素の高サイクル疲労応力性能は、残留応力領域の発生、および／またはそのモジュール内の接着剤の弾性率および／または厚さの注意深い選択により、大幅に増加させることができる。
【００５０】
折り畳み式モジュール１００ａの特定の態様において、カバー要素５０はガラス層を含むことができる。他の態様において、カバー要素５０は、２つ以上のガラス層を含むことができる。このように、厚さ５２は、カバー要素５０を構成する個々のガラス層の厚さの合計を反映する。カバー要素５０が２つ以上の個々のガラス層を含む態様において、個々のガラス層の各々の厚さは１μｍ以上である。例えば、モジュール１００ａに使用されるカバー要素５０は、カバー要素５０の厚さ５２が約２４μｍとなるように、各々の厚さが約８μｍの３つのガラス層を含むことができる。しかしながら、カバー要素５０は、多数のガラス層の間に挟まれた他の非ガラス層（例えば、柔軟な高分子層）を含んでも差し支えないことも理解すべきである。モジュール１００ａの他の実施において、カバー要素５０は、ガラス含有材料を含む１つ以上の層を含むことができる、例えば、要素５０は、高分子マトリクス内の第二相のガラス粒子で構成された高分子／ガラス複合体であり得る。
【００５１】
図１において、ガラス材料を含むカバー要素５０を備えた折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、無アルカリのアルミノケイ酸塩、ホウケイ酸、アルミノホウケイ酸塩、およびケイ酸塩ガラス組成物から製造することができる。カバー要素５０は、アルカリを含有するアルミノケイ酸塩、ホウケイ酸、アルミノホウケイ酸塩、およびケイ酸塩ガラス組成物からも製造することができる。特定の態様において、カバー要素５０は、ガラスセラミック組成物からも製造でき、特定の用途について、ガラスセラミック組成物により、光透過性であるカバー要素５０が得られる。特定の態様において、アルカリ土類改質剤を、カバー要素５０の先の組成物のどれに添加しても差し支えない。１つの例示の態様において、以下によるガラス組成物が、１つ以上のガラス層を有するカバー要素５０に適している：６４から６９％（モル％）のＳｉＯ２、５から１２％のＡｌ２Ｏ３、８から２３％のＢ２Ｏ３、０．５から２．５％のＭｇＯ、１から９％のＣａＯ、０から５％のＳｒＯ、０から５％のＢａＯ、０．１から０．４％のＳｎＯ２、０から０．１％のＺｒＯ２、および０から１％のＮａ２Ｏ。別の例示の態様において、以下の組成が、ガラス層５０ａに適している：約６７．４％（モル％）のＳｉＯ２、約１２．７％のＡｌ２Ｏ３、約３．７％のＢ２Ｏ３、約２．４％のＭｇＯ、０％のＣａＯ、０％のＳｒＯ、約０．１％のＳｎＯ２、および約１３．７％のＮａ２Ｏ。さらなる例示の態様において、以下の組成も、カバー要素５０に用いられるガラス層に適している：６８．９％（モル％）のＳｉＯ２、１０．３％のＡｌ２Ｏ３、１５．２％のＮａ２Ｏ、５．４％のＭｇＯ、および０．２％のＳｎＯ２。以下に限られないが、傷つくのを最小にしつつ低い厚さレベルに製造するのが容易なこと；屈曲結合残留応力領域の発生を促進するのに加工中にモジュール内での結合および屈曲が容易なこと；曲げ中に生じる引張応力を相殺するのに圧縮応力領域を発生させるのが容易なこと；光透過性；および耐腐食性を含む、様々な基準を使用して、ガラス材料を含むカバー要素５０の組成を選択することができる。
【００５２】
折り畳み式モジュール１００ａに利用されるカバー要素５０は、様々な物理的形態および形状を取ることができる。断面の視点から、単層または多層としての、要素５０は、平らまたは平面であり得る。いくつかの態様において、要素５０は、最終用途に応じて、非直線のシート状形態で製造することができる。一例として、楕円ディスプレイおよびベゼルを有する携帯型表示装置は、略楕円形のシート状形態を有するカバー要素５０を用いることができる。
【００５３】
まだ図１を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのカバー要素５０は、本開示の特定の態様において、第１および／または第２の主面５４、５６からカバー要素５０の選択された深さまで延在する圧縮応力領域を１つ以上（図示せず）有するガラス層または部材を備えることができる。さらに、モジュール１００ａの特定の態様において、要素５０のエッジ（例えば、主面５４、５６に対して垂直なまたは実質的に垂直なエッジ）から選択された深さまで延在するエッジ圧縮応力領域（図示せず）も発生させることができる。例えば、ガラスカバー要素５０内に含まれる（１つまたは複数の）圧縮応力領域（および／またはエッジ圧縮応力領域）は、イオン交換（「ＩＯＸ」）過程により形成することができる。ここに用いたように、ＩＯＸ過程は、そのカバー要素内に１つ以上の「イオン交換済み圧縮応力領域」を発生させるために用いられる。別の例としては、ガラスカバー要素５０は、その層および／または領域に関連する熱膨張係数（「ＣＴＥ」）の不一致によりそのような圧縮応力領域を１つ以上発生させるために使用できる様々な調整されたガラス層および／または領域を備えることができる。ここに用いたように、そのような設計手法により、カバー要素内に「ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域」が生じる。
【００５４】
ＩＯＸ過程により形成されたイオン交換済み圧縮応力領域を１つ以上有するカバー要素５０を備えたデバイスモジュール１００ａの態様において、その圧縮応力領域は、複数のイオン交換可能な金属イオンおよび複数のイオン交換された金属イオンを含むことができ、そのイオン交換された金属イオンは、圧縮応力領域に圧縮応力を生じさせるように選択される。イオン交換済み圧縮応力領域を含有するモジュール１００ａのいくつかの態様において、イオン交換された金属イオンは、イオン交換可能な金属イオンの原子半径よりも大きい原子半径を有する。そのイオン交換可能な金属イオン（例えば、Ｎａ＋イオン）は、イオン交換過程に施される前に、ガラスカバー要素５０中に存在する。イオン交換するイオン（例えば、Ｋ＋イオン）は、ガラスカバー要素５０中に取り込まれて、最終的にイオン交換済み圧縮応力領域となる、要素５０内の領域内のイオン交換可能なイオンのいくらかを置換する。カバー要素５０中にイオン交換するイオン、例えば、Ｋ＋イオンを取り込むことは、イオン交換するイオンを含有する溶融塩浴（例えば、溶融ＫＮＯ３浴）中に要素５０（例えば、完全なモジュール１００ａの形成前の）を沈めることによって行うことができる。この例では、Ｋ＋イオンは、Ｎａ＋イオンより大きい原子半径を有し、ガラスカバー要素５０中、存在するところはどこでも、例えば、イオン交換済み圧縮応力領域中に局所的な圧縮応力を生じる傾向にある。
【００５５】
図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに使用されるカバー要素５０に用いられるイオン交換過程の条件に応じて、イオン交換するイオンは、カバー要素５０の第１の主面５４から第１のイオン交換深さ（図示せず）まで与えられ、イオン交換の層の深さ（「ＤＯＬ」）を確立することができる。同様に、第２のイオン交換済み圧縮応力領域が、第２の主面５６から第２のイオン交換の深さまで要素５０中に生じさせることができる。ＤＯＬ内に、２０００ＭＰａまでの、１００ＭＰａをはるかに超える圧縮応力レベルを、そのようなＩＯＸ過程により達成できる。カバー要素５０内のイオン交換済み圧縮応力領域における圧縮応力レベルは、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの曲げの際にカバー要素５０に生じる引張応力を相殺するように働くことができる。その上、イオン交換済み圧縮応力領域における圧縮応力レベルは、その折り畳み式電子デバイスモジュールの特定の実施の形態において、そのカバー要素内に存在する他の応力領域（例えば、ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域）の上に重畳することができる。
【００５６】
再び図１を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、いくつかの実施において、各々が少なくとも１００ＭＰａの圧縮応力により画成された、第１と第２の主面５４、５６に対して垂直なエッジでカバー要素５０中に１つ以上のエッジイオン交換済み圧縮応力領域を含むことができる。そのようなエッジイオン交換済み圧縮応力領域を、カバー要素５０の形状または形態に応じて、そのエッジまたはそれらの主面と異なる表面のいずれかで要素５０内に発生させることができる。例えば、楕円形状のカバー要素５０を有する折り畳み式モジュール１００ａの実施において、エッジイオン交換済み圧縮応力領域は、その要素の主面から垂直（または実質的に垂直）なその要素の外縁から内側に発生させることができる。主面５４、５６に近接してイオン交換済み圧縮応力領域を発生させるのに用いられるＩＯＸ過程と事実上類似のＩＯＸ過程を実施して、これらのエッジイオン交換済み圧縮応力領域を生じることができる。より詳しくは、カバー要素５０におけるそのようなエッジイオン交換済み圧縮応力領域のいずれを使用して、例えば、そのエッジのいずれに亘るカバー要素５０（およびモジュール１００ａ）の曲げ、および／またはその主面５４、５６でのカバー要素５０の不均一な曲げにより、その要素のエッジに生じる引張応力を相殺することもできる。あるいは、またはそれに対する追加として、理論に束縛されるものではなく、カバー要素５０に用いられるそのようなエッジイオン交換済み圧縮応力領域のいずれも、モジュール１００ａ内の要素５０のエッジでのまたはエッジに対する衝撃または摩耗事象からの悪影響を相殺するであろう。
【００５７】
再び図１を参照すると、カバー要素５０内の領域または層のＣＴＥにおける不一致により形成された１つ以上のＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域を有する要素５０を備えたデバイスモジュール１００ａのそれらの態様において、これらの圧縮応力領域は、要素５０の構造を調整することによって発生させられる。例えば、要素５０内のＣＴＥ差が、その要素内に１つ以上のＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域を生じることができる。一例において、カバー要素５０は、各々がその要素の主面５４、５６に対して実質的に平行である、クラッド領域または層により挟まれたコア領域または層を備えることができる。さらに、そのコア層は、クラッド領域または層のＣＴＥより大きいＣＴＥに調整される（例えば、コアおよびクラッド領域または層の組成制御により）。カバー要素５０がその製造過程から冷却された後、コア領域または層とクラッド領域または層との間のＣＴＥ差が、冷却の際に不均一な体積収縮を生じ、クラッド領域または層内の主面５４、５６の下にあるＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域の発生において現れたカバー要素５０内の残留応力（ＣＴＥにより誘発した）の発生をもたらす。言い換えれば、コア領域または層およびクラッド領域または層は、高温で互いに密接に接触させられ；次に、これらの層または領域が、低ＣＴＥのクラッド領域（または層）に対する高ＣＴＥのコア領域（または層）のより大きい体積変化により、カバー要素５０内のクラッド領域または層中にＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域が生じるように、低温に冷却される。
【００５８】
ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域を有する、図１に示されたモジュール１００ａにおけるカバー要素５０をまだ参照すると、そのＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域は、それぞれ、第１の主面５４から第１のＣＴＥ領域の深さまで、また第２の主面５６から第２のＣＴＥ領域の深さまで到達し、それゆえ、クラッド層または領域内に、それぞれの主面５４、５６に関連するＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域の各々に関してＣＴＥ関連のＤＯＬを確立する。いくつかの態様において、これらのＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域中の圧縮応力レベルは、１５０ＭＰａを超え得る。コア領域（または層）とクラッド領域（または層）との間のＣＴＥ値の差を最大にすることによって、製造後の要素５０の冷却の際に圧縮応力領域中に発生する圧縮応力の大きさを増加させることができる。そのようなＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域を有するカバー要素５０を備えた折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの特定の実施において、カバー要素５０は、クラッド領域の厚さの合計で割られたコア領域の厚さについて３以上の厚さ比を有するコア領域とクラッド領域を利用する。このように、クラッド領域のサイズおよび／またはＣＴＥに対してコア領域のサイズおよび／またはそのＣＴＥを最大にすることにより、折り畳み式モジュール１００ａのＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域中に観察される圧縮応力レベルの大きさを増加させるように働くことができる。
【００５９】
他の利点の中でも、圧縮応力領域（例えば、先の段落に概説した屈曲結合、ＩＯＸおよび／またはＣＴＥ関連の手法により発生したような）をカバー要素５０内に用いて、折り畳み式モジュール１００ａの曲げの際にその要素に生じた引張応力、特に、曲げ方向に応じて、主面５４、５６の一方で最大値に到達する引張応力を相殺することができる。特定の態様において、その圧縮応力領域（例えば、屈曲結合残留応力領域、ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域およびイオン交換済み圧縮応力領域の内の少なくとも１つを含むような）は、カバー要素５０の主面５４、５６での少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を含むことができる。いくつかの態様において、主面での圧縮応力は、約６００ＭＰａから約１０００ＭＰａである。他の態様において、圧縮応力は、カバー要素５０中に圧縮応力を生じるために用いられる過程に応じて、主面で１０００ＭＰａを超え、２０００ＭＰａまでに及び得る。圧縮応力は、本開示の他の態様における要素５０の主面で、約１００ＭＰａから約６００ＭＰａにも及び得る。追加の態様において、モジュール１００ａのカバー要素５０内の（１つまたは複数の）圧縮応力領域は、約１００ＭＰａから約２０００ＭＰａ、例えば、約１００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１００ＭＰａから約２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約６００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、約６００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、約６００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約８００ＭＰａから約１５００ＭＰａ、約８００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、または約１０００ＭＰａから約１５００ＭＰａの圧縮応力を示すことができる。
【００６０】
折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのカバー要素５０に用いられるそのような圧縮応力領域内で、圧縮応力は、一定のままであっても、主面から１つ以上の選択された深さまでまたはそのカバー要素の全厚に渡る深さの関数として、減少しても、増加しても差し支えない。そのように、様々な圧縮応力プロファイル（例えば、線形、非線型、階段状など）を、１つ以上の応力領域（例えば、屈曲結合残留応力領域、ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域、およびイオン交換済み圧縮応力領域）の寄与に応じて、圧縮応力領域に用いることができる。さらに、いくつかの態様において、圧縮応力領域の各々の深さは、カバー要素５０の主面５４、５６から約１５μｍ以下に設定できる。他の態様において、圧縮応力領域の深さは、それらの領域が、第１および／または第２の主面５４、５６から、カバー要素５０の厚さ５２の約１／３以下、またはカバー要素５０の厚さ５２の２０％以下であるように設定できる。
【００６１】
再び図１を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、第１および／または第２の主面５４、５６で５μｍ以下の最大傷サイズを有する１つ以上の圧縮応力領域を有するガラス材料を含むカバー要素５０を備えることができる。その最大傷サイズは、約２．５μｍ以下、２μｍ以下、１．５μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、またさらに小さい傷サイズ範囲に保持することもできる。ガラスカバー要素５０の圧縮応力領域の傷サイズを減少させると、折り畳み式モジュール１００ａへの曲げ力による引張応力の印加の際（図４Ｂ参照）の亀裂伝搬により要素５０が破損する傾向をさらに低下させることができる。その上、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのいくつかの態様は、１つ以上の圧縮応力領域を用いずに、制御された傷サイズ分布（例えば、第１および／または第２の主面５４、５６での０．５μｍ以下の傷サイズ）を有する表面領域を含むことができる。
【００６２】
図１および４Ａを参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに印加される曲げ力Ｆｂｅｎｄにより、カバー要素５０の第２の主面５６に、例えば、概して中心曲げ軸２１０上またはそれに近接した、図４Ｂに示された点「Ｔ」に、引張応力が生じ得る。よりきつい（すなわち、小さい）曲げ半径２２０により、より高い引張応力が生じる。さらに、よりきつい曲げ半径２２０は、モジュール１００ａを所望の半径２２０に曲げるかまたは別なふうに折り畳むために、ますます高い曲げ力Ｆｂｅｎｄも必要とする。下記の式（１）を使用して、一定の曲げ半径２２０での曲げが施された、カバー要素５０内の、特に、カバー要素５０の第２の主面５６での最大引張応力を予測することができる。式（１）は：
【００６３】
【数１】
2019517974.tif 000003
【００６４】
により与えられ、式中、Ｅはガラスカバー要素５０のヤング率であり、νはカバー要素５０のポアソン比であり（典型的に、νはほとんどのガラス組成物について約０．２〜０．３である）、ｈはそのカバー要素の厚さの反射であり、Ｒは曲げ曲率半径（曲げ半径２２０に匹敵する）である。式（１）を使用すれば、最大曲げ応力は、ガラスカバー要素５０の厚さ５２および弾性率に線形に依存し、ガラスカバー要素５０の曲率の曲げ半径２２０に逆向きに依存することが明白である。
【００６５】
折り畳み式モジュール１００ａおよび特にカバー要素５０に印加される曲げ力Ｆｂｅｎｄは、要素５０内の瞬時のまたはより遅い疲労破損機構をもたらす亀裂伝搬の可能性も生じ得る。要素５０の第２の主面５６またはその面のわずかに下の傷の存在は、これらの潜在的な破損モードに寄与し得る。下記の式（２）を使用して、曲げ力Ｆｂｅｎｄに曝されるガラスカバー要素５０中の応力拡大係数を予測することができる。式（２）は：
【００６６】
【数２】
2019517974.tif 000004
【００６７】
により与えられ、式中、αは傷サイズであり、Ｙは幾何学的係数（一般に、典型的に破損モードである、ガラスエッジから広がる亀裂について、１．１２と仮定される）であり、σは、式（１）を用いて予測されるような、曲げ力Ｆｂｅｎｄに関連する曲げ応力である。式（２）は、亀裂面に沿った応力が一定であると仮定しており、これは、傷サイズが小さい（例えば、１μｍ未満）場合に妥当な仮定である。応力拡大係数Ｋがガラスカバー要素５０の破壊靭性ＫＩＣに到達したときに、瞬間破損が生じる。ガラスカバー要素５０に使用するのに適したほとんどの組成について、ＫＩＣは約０．７ＭＰａ√ｍである。同様に、Ｋが疲労閾値Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄ以上のレベルに到達したときにも、遅い周期的な疲労荷重条件により、破損が生じ得る。Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄの妥当な過程は、約０．５ＭＰａ√ｍである。しかしながら、Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、実験的に決定することができ、全体の用途要件に依存する（例えば、所定の用途についてのより高い疲労寿命により、Ｋｔｈｒｅｓｈｏｌｄが増加し得る）。式（２）に鑑みて、応力拡大係数は、ガラスカバー要素５０の主面での、特に、曲げの際に高い引張応力に曝されそうな面での全体の引張応力レベルおよび／または傷サイズを減少させることによって、減少させることができる。
【００６８】
折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａのいくつかの態様によれば、式（１）および（２）により予測した引張応力および応力拡大係数は、ガラスカバー要素５０の第２の主面５６での応力分布の制御により、最小にすることができる。具体的には、第２の主面５６とその下の圧縮応力プロファイル（例えば、先の段落に概説した、ＣＴＥにより誘発した、イオン交換済み、および／または屈曲結合の残留圧縮応力領域の内の１つ以上による）は、式（１）において計算された曲げ応力から除算される。このように、全体の曲げ応力レベルは、都合よく減少し、これにより、転じて、式（２）により予測できる応力拡大係数も減少する。
【００６９】
再び図１を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの他の実施は、要素５０内の傷分布を改善するおよび／または傷サイズを減少させるように調整される様々なエッチング過程に曝されたガラス材料を含むカバー要素５０を備えることができる。これらのエッチング過程を使用して、主面５４、５６に近接した、および／またはそのエッジ（図示せず）に沿った、カバー要素５０内の傷分布を制御することができる。例えば、約１５体積％のＨＦおよび約１５体積％のＨＣｌを含有するエッチング液を用いて、ガラス組成を有するカバー要素５０の表面を軽くエッチングすることができる。軽いエッチングの時間と温度は、当業者に理解されるように、要素５０の組成およびカバー要素５０の表面からの材料の所望の除去レベルに応じて、設定することができる。要素５０のいくつかの表面が、エッチング手順中にそのような表面にマスキング層などを用いることによって、エッチングされていない状態のままにできることも理解すべきである。より詳しくは、この軽いエッチングにより、カバー要素５０の強度を都合よく改善することができる。具体的には、カバー要素５０として最終的に使用されるガラス構造を分割するために使用される切断過程または１枚ずつにする過程により、要素５０の表面内に傷や他の欠陥が残り得る。これらの傷および欠陥は、伝播し、要素５０を含むモジュール１００ａに用途の環境および使用法により応力が印加される最中にガラスが破壊され得る。要素５０の１つ以上のエッジを軽くエッチングすることによる、選択的なエッチング過程により、傷および欠陥の少なくともいくらかを除去し、それによって、例えば、式（１）および（２）に照らして先の段落で明示されたように、軽くエッチングされた表面の強度および／または破壊抵抗を上昇させることができる。
【００７０】
図１に示された折り畳み式モジュール１００ａに用いられるカバー要素５０は、先の強度強化特徴の内のいずれか１つ以上を含むことができることも理解すべきである：（ａ）屈曲結合残留応力領域；（ｂ）イオン交換済み圧縮応力領域；（ｃ）ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域；および（ｄ）欠陥サイズがより小さいエッチング済み表面。これらの強度強化特徴を使用して、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの用途環境、使用法および加工に関連する、カバー要素５０の表面に生じる引張応力を相殺するまたは部分的に相殺することができる。
【００７１】
先に概説したように、図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、特定の材料特性（例えば、約０．１ＭＰａから１００ＭＰａの剛性率）を有する接着剤１０ａを備える。モジュール１００ａにおける接着剤１０ａとして使用できる例示の接着剤としては、光学的に透明な接着剤（「ＯＣＡ」）（例えば、Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のＬＯＣＴＩＴＥ（登録商標）液体ＯＣＡ）、エポキシ、および積層体９０ａをカバー要素５０の第２の主面５６に接合するのに適した、当業者に理解されるような他の接合材料が挙げられる。モジュール１００ａのいくつかの態様において、接着剤１０ａは、その材料特性が、様々な温度（例えば、−４０℃および約＋８５℃の各々での５００時間）、湿度と高温（例えば、相対湿度９５％で＋６５℃での５００時間）、および折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａの曲げによる摩擦によって生じるものを含む、用途環境における温度勾配（例えば、各サイクルが−４０℃での１時間とその後の＋８５℃での１時間により与えられる２００回の熱衝撃サイクル）に曝された際に、ほとんどまたは全く変化を受けないような高い耐熱性も有する。さらに、接着剤１０ａは、３Ｍ（商標）Ｃｏｍｐａｎｙの８２１１、８２１２、８２１３、８２１４および８２１５  ＯＣＡにより示されるものに匹敵する、紫外線暴露に対する高い耐性および高い引き剥がし粘着力を有することがある。
【００７２】
これも先に概説したように、図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、約３００ＭＰａから約１０ＧＰａ、例えば、３００ＭＰａから約５０００ＭＰａ、３００ＭＰａから約２５００ＭＰａ、３００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、３００ＭＰａから約７５０ＭＰａ、３００ＭＰａから約５００ＭＰａ、５００ＭＰａから約５０００ＭＰａ、５００ＭＰａから約２５００ＭＰａ、５００ＭＰａから約１０００ＭＰａ、５００ＭＰａから約７５０ＭＰａ、７５０ＭＰａから約５０００ＭＰａ、７５０ＭＰａから約２５００ＭＰａ、７５０ＭＰａから約１０００ＭＰａ、１０００ＭＰａから約５０００ＭＰａ、１０００ＭＰａから約２５００ＭＰａ、および２５００ＭＰａから約５０００ＭＰａのパネル弾性率を有するパネル６０を備える。いくつかの態様において、パネル６０のパネル弾性率は、約３５０ＭＰａ、４００ＭＰａ、４５０ＭＰａ、５００ＭＰａ、５５０ＭＰａ、６００ＭＰａ、６５０ＭＰａ、７００ＭＰａ、７５０ＭＰａ、８００Ｍｐａ、８５０ＭＰａ、９００ＭＰａ、９５０ＭＰａ、１０００ＭＰａ、２ＧＰａ、３ＧＰａ、４ＧＰａ、５ＧＰａ、６ＧＰａ、７ＧＰａ、８ＧＰａ、９ＧＰａ、１０ＧＰａ、またはこれらの値の間の任意の弾性率値である。モジュール１００ａ内のパネル６０として利用できる適切な材料には、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａに関連する曲げに曝されたときに高い機械的完全性および可撓性を有し、電子デバイス１０２を取り付けるのに適した様々な熱硬化性および熱可塑性材料、例えば、ポリイミドがある。例えば、パネル６０は、有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）表示パネルであることがある。パネル６０に選択される材料は、モジュール１００ａの用途環境および／またはその加工条件に関連する材料特性の変化および／または劣化に抵抗する高い熱安定性も示すことがある。パネル６０に選択される材料としては、ガラス、ガラスセラミック、またはセラミック材料も挙げられるであろう。
【００７３】
いくつかの実施において、図１に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、ディスプレイ、プリント基板、筐体または最終製品の電子デバイスに関連する他の特徴において利用できる。例えば、折り畳み式モジュール１００ａは、数多くの薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）を含有する電子表示装置、または低温ポリシリコン（「ＬＴＰＳ」）バックプレーンを含有するＬＣＤまたはＯＬＥＤに利用できる。折り畳み式モジュール１００ａが、例えば、ディスプレイに使用される場合、モジュール１００ａは実質的に透明であり得る。さらに、モジュール１００ａは、先の段落に記載されたような、鉛筆硬度、曲げ半径、穿刺抵抗および／または適切な曲げ力性能を有し得る。１つの例示の実施において、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａは、ウェアラブル電子デバイス、例えば、腕時計、財布またはブレスレットに利用される。ここに定義されるように、「折り畳み式」は、完全な折り畳み、部分的な折り畳み、曲げ、屈曲、個別の曲げ、および多重折り畳み能力を含む。
【００７４】
ここで図２を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂに、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ（図１参照）と共通する多くの特徴が設けられている。特に明記のない限り、モジュール１００ａおよび１００ｂの間に共通するどの特徴も（すなわち、同じ要素番号を有する）、同じまたは同様の構造、特徴および性質を有する。例えば、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂは、モジュール１００ａ（図１参照）のように、カバー要素５０の中央部分５２ｌ’内に、５０ｃおよび５０ｔの組合せにより示される屈曲結合残留応力領域を含むことができる。先に述べたように、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、中心曲げ軸２１０で、第２の主面５６での最大圧縮応力から第１の主面５４での最大引張残留応力に及ぶ、中央部分５２ｌ’内のカバー要素５０の厚さ５２を通じて存在する。特定の態様において、屈曲結合残留応力領域は、厚さ５２ｃを有する圧縮残留応力領域成分５０ｃおよび厚さ５２ｔを有する引張残留応力領域成分５０ｔにより特徴付けることができる。これも図２に示されるように、モジュール１００ｂは、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するカバー要素５０を備える。そのカバー要素５０は、ガラス組成、第１の主面５４、および第２の主面５６を有するガラス組成物または構成部材をさらに備える。中央部分５２ｌ’内に屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを有する折り畳み式モジュール１００ｂのいくつかの実施の形態において、中心曲げ軸２１０でのカバー要素５０の第２の主面５６での最大圧縮残留応力は、３００ＭＰａまで、２７５ＭＰａまで、２５０ＭＰａまで、２２５ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、１７５ＭＰａまで、１５０ＭＰａまで、１２５ＭＰａまで、１００ＭＰａまで、７５Ｍｐａまで、５０ＭＰａまで、４０ＭＰａまで、３０ＭＰａまで、２０ＭＰａまで、または１０ＭＰａまで、およびそのカバー要素５０の第２の主面５６での（中心曲げ軸２１０での）これらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達し得る。
【００７５】
図２に示されたモジュール１００ｂは、約１００μｍから約６００μｍの厚さ９２ｂを有する積層体９０ｂ；および積層体要素７５をカバー要素５０の第２の主面５６に接合するように構成された第１の接着剤１０ａをさらに備える。モジュール１００ｂにおいて、第１の接着剤１０ａは、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間、例えば、約０．０１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約０．０１ＭＰａから約１ＭＰａ、約１ＭＰａから約８００ＭＰａ、約１ＭＰａから約６００ＭＰａ、約１ＭＰａから約４００ＭＰａ、約１ＭＰａから約２００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約６００ＭＰａ、約２００ＭＰａから約４００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約８００ＭＰａ、約４００ＭＰａから約６００ＭＰａ、または約６００ＭＰａから約８００ＭＰａの剛性率により特徴付けられる。
【００７６】
モジュール１００ｂのいくつかの態様において、第１の接着剤１０ａは、０．０１ＭＰａ、０．０２ＭＰａ、０．０３ＭＰａ、０．０４ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、０．０６ＭＰａ、０．０７ＭＰａ、０．０８ＭＰａ、０．０９ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．７ＭＰａ、０．８ＭＰａ、０．９ＭＰａ、１ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ、２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ、６０ＭＰａ、７０ＭＰａ、８０ＭＰａ、９０ＭＰａ、１００ＭＰａ、２００ＭＰａ、３００ＭＰａ、４００ＭＰａ、５００ＭＰａ、６００ＭＰａ、７００ＭＰａ、８００ＭＰａ、９００ＭＰａ、１０００ＭＰａ、またはこれらの剛性率値の間の任意の量の剛性率により特徴付けられる。折り畳み式モジュール１００ｂの態様は、そのような電子デバイス用途に典型的に用いられている従来の接着剤の剛性率と比べて、比較的高い剛性率、例えば、約１ＭＰａから約１０００ＭＰａ（すなわち、１ＧＰａ）を有する接着剤１０ａを伴い得る。比較的高い剛性率値を有するそのような接着剤１０ａを使用すると、予期せぬことに、第２の主面５６から離れる方向に折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂを曲げた際に−すなわち、第２の主面５６が凸形状を示すようにモジュール１００ｂを曲げることにより−カバー要素５０の第２の主面５６に観察される引張応力が著しく低下する。
【００７７】
まだ図２を参照すると、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様は、モジュール１００ｂ内に用いられる接着剤の内の１つ以上の剛性率を制御することによって、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。より詳しくは、比較的低い剛性率値（例えば、約０．０１ＭＰａから約０．１ＭＰａ）を有する第１の接着剤１０ａを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ｂ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を、低下させることができる。比較的低い弾性剛性率値を有する第１の接着剤１０ａの使用により、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、０．１ＭＰａを超える剛性率を有する、カバー要素と積層体との間の接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ｂ）に対して得られる。
【００７８】
図２に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂを再び参照すると、積層体９０ｂは、第１と第２の主面６４、６６および約３００ＭＰａから１０ＧＰａのパネル弾性率を有するパネル６０をさらに備える。積層体９０ｂは、パネル６０に、またはその中に結合された１つ以上の電子デバイス１０２、および約１ＧＰａから約５ＧＰａの積層体要素弾性率を有する積層体要素７５も備え、その積層体要素は積層体接着剤１０ｂによりパネル６０に貼り付けられている。モジュール１００ａ（図１参照）に関して先に概説したように、積層体要素７５は、以下に限られないが、タッチセンサ、偏光子、タッチセンサ部材（例えば、電極層）、薄膜トランジスタ、駆動回路、ソース、ドレーン、ドープ領域、および他の電子デバイス、並びに電子デバイス部材、他の接着剤、および接合材料を含む様々な構成要素を含むことができる。まとめて、これらの特徴は、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂ内で約１ＧＰａと約１０ＧＰａの間の弾性率を有する。パネル６０と、積層体要素７５と、電子デバイス１０２（例えば、パネル６０内に配置されているような）との間の関係が、図２に概略で示されていることも理解すべきである。デバイスモジュール１００ｂの用途に応じて、これらの要素は、互いに対して異なる向きを有してよいことも理解すべきである。例えば、パネル６０は、電子デバイス１０２が２つのガラス層（図示せず）によりパネル６０（例えば、図２に概略示されたような）内に挟まれている、または高分子基板が、例えば、ガラス密封層により被包されている、ＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤディスプレイであり得る。別の例では、図３に概略示され、下記にさらに述べられているように、電子デバイス１０２は、パネル６０と積層体接着剤１０ｂの上にある積層体要素７５内のより高い垂直位置に位置するタッチセンサの態様（例えば、透明導電体、例えば、インジウムスズ酸化物における電子トレースライン、銀ナノワイヤなど）であり得る。
【００７９】
折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂに用いられる積層体接着剤１０ｂに関して、その組成は、積層体要素７５をパネル６０に、モジュール１００ｂを用いる用途に適した結合強度で接合するように選択できる。本開示の第２の態様の折り畳み式モジュール１００ｂのいくつかの実施によれば、積層体接着剤１０ｂは、約１０ｋＰａから約１００ｋＰａ、例えば、約１０ｋＰａから約９０ｋａ、約１０ｋＰａから約８０ｋａ、約１０ｋＰａから約７０ｋａ、約１０ｋＰａから約６０ｋａ、約１０ｋＰａから約５０ｋａ、約１０ｋＰａから約４０ｋａ、約１０ｋＰａから約３０ｋａ、約１０ｋＰａから約３０ｋａ、約２０ｋＰａから約９０ｋａ、約２０ｋＰａから約８０ｋａ、約２０ｋＰａから約７０ｋａ、約２０ｋＰａから約６０ｋａ、約２０ｋＰａから約５０ｋａ、約２０ｋＰａから約４０ｋａ、約２０ｋＰａから約３０ｋａ、約３０ｋＰａから約９０ｋａ、約３０ｋＰａから約８０ｋａ、約３０ｋＰａから約７０ｋａ、約３０ｋＰａから約６０ｋａ、約３０ｋＰａから約５０ｋａ、約３０ｋＰａから約４０ｋａ、約４０ｋＰａから約９０ｋａ、約４０ｋＰａから約８０ｋａ、約４０ｋＰａから約７０ｋａ、約４０ｋＰａから約６０ｋａ、約４０ｋＰａから約５０ｋａ、約５０ｋＰａから約９０ｋａ、約５０ｋＰａから約８０ｋａ、約０ｋＰａから約７０ｋａ、約５０ｋＰａから約６０ｋａ、約６０ｋＰａから約９０ｋａ、約６０ｋＰａから約８０ｋａ、約６０ｋＰａから約７０ｋａ、約７０ｋＰａから約９０ｋａ、約７０ｋＰａから約８０ｋａ、または約８０ｋＰａから約９０ｋａの剛性率により特徴付けられる。この態様において、積層体接着剤１０ｂは、約１０ｋＰａ、２０ｋＰｇ、２５ｋＰａ、３０ｋＰｇ、３５ｋＰａ、４０ｋＰｇ、４５ｋＰａ、５０ｋＰｇ、５５ｋＰａ、６０ｋＰｇ、６５ｋＰａ、７０ｋＰｇ、７５ｋＰａ、８０ｋＰｇ、８５ｋＰａ、９０ｋＰｇ、９５ｋＰａ、１００ｋＰａの剛性率、またはこれらの値の間の任意の剛性率値によって特徴付けられることがある。折り畳み式モジュール１００ｂの態様は、本開示の一般分野による電子デバイス用途に典型的に用いられる少なくともいくつかの従来の接着剤の剛性率と比べて、比較的低い剛性率、例えば、約１０ｋＰａから約１００ｋＰａの剛性率を有する積層体接着剤１０ｂを含む。比較的低い剛性率値を有するそのような接着剤１０ｂを使用すると、予期せぬことに、第２の主面６６から離れる方向に折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂを曲げた際に−すなわち、第２の主面６６が凸形状を示すようにモジュール１００ｂを曲げることにより−パネル６０の第１の主面６４に観察される引張応力が著しく低下する。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールのより大きい態様（すなわち、カバー要素５０、パネル６０、および積層体要素７５）の材料特性と比べて、積層体接着剤１０ｂの材料特性は、パネル６０の第１の主面６４での引張応力の大きさにそのような重要な役割を果たし得ることを認識しないであろう。また先に述べたように、この態様は、予期せぬことに、機械的信頼性を改善するために、デバイスモジュールに剛性の少ないまたは剛性率のより低い接着剤がしばしば含まれるのであれば、第１の主面５４での引張応力の著しい減少を与える。
【００８０】
再び図２を参照すると、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様は、モジュール１００ｂ内に用いられる接着剤の内の１つ以上の剛性率を制御することによって、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。例えば、比較的低い剛性率値（例えば、約０．０１ＭＰａから約０．１ＭＰａ）を有する積層体接着剤１０ｂを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ｂ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を、予期せぬことに、低下させることができる。さらに、折り畳み式モジュール１００ｂの他の態様は、第１の接着剤１０ａの剛性率および積層体接着剤１０ｂの剛性率を制御する（例えば、両方の接着剤は、約０．０１ＭＰａから約０．１ＭＰａの剛性率を有する）ことによって、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。比較的低い弾性剛性率値を有する第１の接着剤１０ａおよび／または積層体接着剤１０ｂの使用により、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、０．１ＭＰａを超える剛性率を有する１つ以上の接着剤（例えば、接着剤１０ａ、１０ｂ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ｂ）に対して得られる。
【００８１】
本開示の第２の態様の折り畳み式モジュール１００ｂ（図２参照）の他の実施によれば、積層体接着剤１０ｂは、約５μｍから約６０μｍ、例えば、約５μｍから約５０μｍ、約５μｍから約４０μｍ、約５μｍから約３０μｍ、約５μｍから約２０μｍ、約５μｍから約１５μｍ、約５μｍから約１０μｍ、約１０μｍから約６０μｍ、約１５μｍから約６０μｍ、約２０μｍから約６０μｍ、約３０μｍから約６０μｍ、約４０μｍから約６０μｍ、約５０μｍから約６０μｍ、約５５μｍから約６０μｍ、約１０μｍから約５０μｍ、約１０μｍから約４０μｍ、約１０μｍから約３０μｍ、約１０μｍから約２０μｍ、約１０μｍから約１５μｍ、約２０μｍから約５０μｍ、約３０μｍから約５０μｍ、約４０μｍから約５０μｍ、約２０μｍから約４０μｍ、および約２０μｍから約３０μｍの厚さ１２ｂにより特徴付けられる。他の実施の形態は、約５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍの厚さ１２ｂ、またはこれらの厚さの値の間の任意の厚さにより特徴付けられる積層体接着剤１０ｂを有する。１つの態様において、積層体接着剤１０ｂの厚さ１２ｂは約３０μｍから６０μｍである。比較的大きい厚さ値を有するそのような接着剤１０ｂを使用すると、パネル６０の第２の主面６６から離れる方向に折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂを曲げた際に、そのパネルの第１の主面６４に観察される引張応力が著しく低下する。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールの全厚と比べて、比較的薄い接着剤の厚さは、パネル６０の第１の主面６４での引張応力の大きさにそのような重大な役割を果たすことができると認識しなかったであろう。その上、接着剤１０ｂの厚さ１２ｂをさらに増加させると、そのパネル６０の第１の主面６４に観察される引張応力がさらに低下するであろうと考えられる一方で、厚さ１２ｂは、積層体９０ｂの全厚９２ｂを最小にすることを目的とする用途の要件により制限され得る。
【００８２】
さらに図２を参照すると、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様は、第１の接着剤１０ａおよび／または積層体接着剤１０ｂの厚さを制御することによりモジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することができる。より詳しくは、ある範囲の厚さ１２ａ（例えば、約１０μｍから約４０μｍ）を有する第１の接着剤１０ａおよび／またはある範囲の厚さ１２ｂ（例えば、約１０μｍから約４０μｍ）を有する積層体接着剤１０ｂを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ｂ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を低下させることができる。規定の範囲内の厚さの第１の接着剤１０ａおよび／または積層体接着剤１０ｂの使用により、折り畳み式モジュール１００ｂの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、比較的小さい厚さ（例えば、１０μｍ未満）または比較的大きい厚さ（例えば、４０μｍ超）を有する、１つ以上の接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａおよび／または積層体接着剤１０ｂ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ｂ）に対して得られる。
【００８３】
再び図２を参照すると、別の実施による折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂは、そのモジュールが試験装置によって曲げ半径２２０まで内側に曲げられたときに、１５０ニュートン（Ｎ）以下の曲げ力（Ｆｂｅｎｄ）により特徴付けることができ、その曲げ半径は、２つの試験プレート２５０の間の距離（Ｄ）の約半分である（図４Ａおよび４Ｂ参照）。特定の実施において、その曲げ力は、そのモジュールを、約２０ｍｍから約３ｍｍの半径（すなわち、約４０から約６ｍｍのプレート距離（Ｄ））、例えば、２０ｍｍ、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、および３ｍｍの半径に曲げた際に、約１５０Ｎ、１４０Ｎ、１３０Ｎ、１２０Ｎ、１１０Ｎ、１００Ｎ、９０Ｎ、８０Ｎ、７０Ｎ、６０Ｎ、５０Ｎ、４０Ｎ、３０Ｎ、２０Ｎ、１０Ｎ、５Ｎ以下、またはこれらの曲げ力上限の間の任意の量である。先に概説したように、これらの比較的低い曲げ力は、第１の接着剤１０ａおよび／または積層体接着剤１０ｂの材料特性および／または厚さを調整することにより、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂに得ることができる。
【００８４】
図２に示された折り畳み式モジュール１００ｂのいくつかの実施の形態において、積層体接着剤１０ｂは、約０．１から約０．５、例えば、約０．１から約０．４５、約０．１から約０．４、約０．１から約０．３５、約０．１から約０．３、約０．１から約０．２５、約０．１から約０．２、約０．１から約０．１５、約０．２から約０．４５、約０．２から約０．４、約０．２から約０．３５、約０．２から約０．３、約０．２から約０．２５、約０．２５から約０．４５、約０．２５から約０．４、約０．２５から約０．３５、約０．２５から約０．３、約０．３から約０．４５、約０．３から約０．４、約０．３から約０．３５、約０．３５から約０．４５、約０．３５から約０．４、または約０．４から約０．４５のポアソン比によりさらに特徴付けられる。他の実施の形態は、約０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５のポアソン比、またはこれらの値の間の任意のポアソン比により特徴付けられる積層体接着剤１０ｂを含む。１つの態様において、積層体接着剤１０ｂのポアソン比は、約０．４から約０．５である。
【００８５】
先に概説したように、図２に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂは、特定の材料特性（例えば、約１０ｋＰａから約１００ｋＰａの剛性率）を有する積層体接着剤１０ｂを含み得る。モジュール１００ｂにおける積層体接着剤１０ｂとして使用できる例示の接着剤は、概して、第１の接着剤１０ａに適したものと同じまたは類似である。それゆえ、積層体接着剤１０ｂとしては、ＯＣＡ、エポキシ、および積層体要素７５をパネル６０の第１の主面６４に接合するのに適した、当業者により理解されるような他の接合材料が挙げられる。モジュール１００ｂのいくつかの態様において、積層体接着剤１０ｂは、その材料特性が、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂの曲げによる摩擦によって生じるものを含む、用途環境における様々な温度および温度勾配に曝された際に、ほとんどまたは全く変化を受けないような高い耐熱性も有する。
【００８６】
再び図２を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂのカバー要素５０は、そのカバー要素の第１の主面５４に直径１．５ｍｍの炭化タングステン球で荷重を加えた場合、少なくとも１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）の穿刺抵抗によりさらに特徴付けられる。さらに、デバイスモジュール１００ｂは、第１の主面５４が圧縮状態にあるように、そのモジュールを二点構造で約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径２（図４Ｂ参照）に曲げた際に、引張で１０００ＭＰａ以下のカバー要素５０の第２の主面５６での接線応力により特徴付けられ、その曲げ半径はカバー要素５０の第１の主面５４の上方の中心点からパネル６０の第２の主面６６まで測定される（図４Ｂ参照）。折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂ（図２）に関連するこれらの性能特徴は、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ（図１）により示されるものに匹敵する。より詳しくは、カバー要素５０の第２の主面５６でのこれらの低下した引張応力レベルは、カバー要素内での屈曲結合残留応力領域の発生、第１の接着剤１０ａの材料特性（例えば、剛性率および／またはポアソン比）および／または第１の接着剤１０ａの厚さ１２ａの調整、および／または１つ以上の他の圧縮応力領域（すなわち、屈曲結合残留、ＣＴＥにより誘発した、および／またはイオン交換済みの圧縮応力領域）の存在により達成される。このように、本開示のいくつかの態様は、１つ以上の圧縮応力領域を発生させるための本発明の概念および工程条件の使用に加え、モジュール内でカバー要素に積層体を接合する接着剤の材料特性および／または厚さの制御により、特にカバー要素で、折り畳み式電子デバイスモジュールに改善された機械的信頼性を与える。
【００８７】
図３を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃに、性能特徴（すなわち、高い穿刺抵抗およびカバー要素の第２の主面での最小の接線応力（引張））を含む、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｂ（図２参照）と共通する多くの特徴が設けられている。特に明記のない限り、モジュール１００ｂおよび１００ｃの間に共通するどの特徴も（すなわち、同じ要素番号を有する）、同じまたは同様の構造、特徴および性質を有する。図３に示されるように、モジュール１００ｃは、約２５μｍから約２００μｍの厚さ５２および約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するカバー要素５０も備えている。
【００８８】
図３に示されたモジュール１００ｃは、約１００μｍから約６００μｍの厚さ９２ｃを有する積層体９０ｃ；および積層体要素７５ｃをカバー要素５０の第２の主面５６に接合するように構成された第１の接着剤１０ａをさらに備える。積層体９０ｃは、第１と第２の主面６４、６６および約３００ＭＰａから約１０ＧＰａのパネル弾性率を有するパネル６０をさらに備える。積層体９０ｃは、パネル６０またはタッチセンサ８０（図３に概略示されるような）に結合された１つ以上の電子デバイス１０２（例えば、タッチセンサの電極列、並びに他の電子デバイスおよび電子デバイス構成部材）、および約１ＧＰａから約５ＧＰａの積層体要素弾性率を有する積層体要素７５ｃも備え、その積層体要素は積層体接着剤１０ｂによりパネル６０に貼り付けられている。パネル６０と、積層体要素７５ｃと、電子デバイス１０２（図３に示されたタッチセンサ８０に結合されたような）との間の関係が、図３に例示の概略形態で示されていることも理解すべきである。デバイスモジュール１００ｃの用途に応じて、これらの要素は、互いに対して異なる向きを有してよい。例えば、パネル６０は、電子デバイス１０２が２つのガラス層によりパネル６０内に挟まれている、または高分子基板が、例えば、ガラス密封層により被包されている、ＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤディスプレイであり得る。図２参照のこと。別の例（図３に示さたような）では、電子デバイス１０２は、パネル６０と積層体接着剤１０ｂの上にある積層体要素７５ｃ内のより高い垂直位置に位置し、センサ８０に結合されたタッチセンサの態様（例えば、透明導電体、例えば、インジウムスズ酸化物における電子トレースライン、銀ナノワイヤなど）であり得る。モジュール１００ｃの用途に応じて、いくつかの電子デバイス１０２を、パネル６０およびタッチセンサ８０に結合した他のものの上またはその内部に配置しても差し支えないことも考えられる。
【００８９】
図３に示されたモジュール１００ｃのいくつかの態様において、積層体要素７５ｃは、約１ＧＰａから約５ＧＰａ、例えば、約１ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約１ＧＰａから約４ＧＰａ、約１ＧＰａから約３．５ＧＰａ、約１ＧＰａから約３ＧＰａ、約１ＧＰａから約２．５ＧＰａ、約１ＧＰａから約２ＧＰａ、約１ＧＰａから約１．５ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約４ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約３．５ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約３ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約２．５ＧＰａ、約１．５ＧＰａから約２ＧＰａ、約２ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約２ＧＰａから約４ＧＰａ、約２ＧＰａから約３．５ＧＰａ、約２ＧＰａから約３ＧＰａ、約２ＧＰａから約２．５ＧＰａ、約２．５ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約２．５ＧＰａから約４ＧＰａ、約２．５ＧＰａから約３．５ＧＰａ、約２．５ＧＰａから約３ＧＰａ、約３ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約３ＧＰａから約４ＧＰａ、約３ＧＰａから約３．５ＧＰａ、約３．５ＧＰａから約４．５ＧＰａ、約３．５ＧＰａから約４ＧＰａ、または約４ＧＰａから約４．５ＧＰａの積層体要素弾性率を示す。
【００９０】
図３に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃにおいて、積層体要素７５ｃは、タッチセンサ８０、偏光子７０、およびタッチセンサ８０を偏光子７０に接合する接着剤１０ｃを含む。一般に、接着剤１０ｃの組成および厚さは、第１の接着剤１０ａおよび積層体接着剤１０ｂに用いられるものに匹敵する。接着剤１０ａおよび１０ｂが異なる材料特性および／または厚さを有する限りにおいて、接着剤１０ｃは、第１の接着剤１０ａまたは積層体接着剤１０ｂの特性および／または厚さと一致するように選択することができる。
【００９１】
本開示のいくつかの実施の形態によれば、図３に示された折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃは、モジュール１００ａ（図１参照）および１００ｂ（図２参照）のように、カバー要素５０の中央部分５２ｌ’内の５０ｃおよび５０ｔの組合せにより示される、屈曲結合残留応力領域を含み得る。先に述べたように、残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、中心曲げ軸２１０で、第２の主面５６での最大圧縮応力から第１の主面５４での最大引張残留応力に及ぶ、中央部分５２ｌ’内のカバー要素５０の厚さ５２を通じて存在する。特定の態様において、その屈曲結合残留応力領域は、厚さ５２ｃを有する圧縮残留応力領域成分５０ｃおよび厚さ５２ｔを有する引張残留応力領域成分５０ｔにより特徴付けることができる。これも図３に示されるように、モジュール１００ｃは、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するカバー要素５０を備える。カバー要素５０は、ガラス組成、第１の主面５４、および第２の主面５６を有するガラス組成物または構成部材をさらに備える。中央部分５２ｌ’内に屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを有する折り畳み式モジュール１００ｃのいくつかの実施の形態において、中心曲げ軸２１０でのカバー要素５０の第２の主面５６での最大圧縮残留応力は、３００ＭＰａまで、２７５ＭＰａまで、２５０ＭＰａまで、２２５ＭＰａまで、２００ＭＰａまで、１７５ＭＰａまで、１５０ＭＰａまで、１２５ＭＰａまで、１００ＭＰａまで、７５Ｍｐａまで、５０ＭＰａまで、４０ＭＰａまで、３０ＭＰａまで、２０ＭＰａまで、または１０ＭＰａまで、および（中心曲げ軸２１０での）そのカバー要素５０の第２の主面５６でのこれらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達し得る。
【００９２】
さらに図３を参照すると、折り畳み式モジュール１００ｃの特定の態様は、モジュール１００ｃ内に用いられる接着剤の１つ以上の剛性率を制御することによって、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することもできる。より詳しくは、比較的低い剛性率値（例えば、０．０１ＭＰａから０．１ＭＰａ）を有する第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ｃ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を、予期せぬことに、低下させることができる。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールの他のずっと大きい態様の剛性率と比べて、比較的薄い接着剤の剛性率は、そのモジュールを上向きまたは下向き方向に折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する曲げ力の大きさにそのような重大な役割を果たすことができると認識しなかったであろう。比較的低い弾性剛性率値を有する第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃの使用により、折り畳み式モジュール１００ｃの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、０．１ＭＰａを超える剛性率を有する、１つ以上の接着剤（例えば、接着剤１０ａ、１０ｂおよび１０ｃ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ｃ）に対して得られる。さらに、折り畳み式モジュール１００ｃの特定の態様は、第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃの厚さを制御することによって、モジュール全体の曲げに関連する曲げ力を最小にするように構成することもできる。より詳しくは、ある範囲の厚さ１２ａ（例えば、約１０μｍから約４０μｍ）、ある範囲の厚さ１２ｂ（例えば、約１０μｍから約４０μｍ）を有する積層体接着剤１０ｂおよび／またはある範囲の厚さ（例えば、約１０μｍから４０μｍ）を有する接着剤１０ｃを使用すると、第１の主面５４が、それぞれ、凹形状または凸形状を示すように上向きまたは下向き方向にモジュール１００ｃ全体を折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する全体の曲げ力を低下させることができる。対照的に、同じ懸念に直面する分野の、本開示の恩恵のないものは、典型的に、モジュールの全厚と比べて、比較的薄い接着剤の厚さは、そのモジュールを上向きまたは下向き方向に折り畳むまたは別なふうに曲げるのに要する曲げ力の大きさにそのような重大な役割を果たすことができると認識しなかったであろう。規定の範囲内の厚さの第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃの使用により、折り畳み式モジュール１００ｃの特定の態様に関連するこれらの曲げ力の低下が、比較的小さい厚さ（例えば、１０μｍ未満）または比較的大きい厚さ（例えば、４０μｍ超）を有する、１つ以上の接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃ）を有する折り畳み式モジュール（例えば、折り畳み式モジュール１００ｃ）に対して得られる。
【００９３】
再び図３を参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃは、そのモジュールが試験装置によって曲げ半径２２０まで内側に曲げられたときに、１５０ニュートン（Ｎ）以下の曲げ力（Ｆｂｅｎｄ）により特徴付けることができ、その曲げ半径は、２つの試験プレート２５０の間の距離（Ｄ）の約半分である（図４Ａおよび４Ｂ参照）。特定の実施において、その曲げ力は、そのモジュールを、約２０ｍｍから約３ｍｍの半径（すなわち、約４０から約６ｍｍのプレート距離（Ｄ））、例えば、２０ｍｍ、１９．７５ｍｍ、１９．５ｍｍ、１９．２５ｍｍ、１９ｍｍ、１８．５ｍｍ、１７．５ｍｍ、１７ｍｍ、１６．５ｍｍ、１６ｍｍ、１５．５ｍｍ、１５ｍｍ、１４．５ｍｍ、１４ｍｍ、１３．５ｍｍ、および１３ｍｍ、１２．５ｍｍ、１２ｍｍ、１１．５ｍｍ、１１ｍｍ、１０．５ｍｍ、１０ｍｍ、９．５ｍｍ、９ｍｍ、８．５ｍｍ、７．５ｍｍ、７ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、５ｍｍ、４．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍ、３．２５ｍｍ、または３ｍｍの半径に曲げた際に、約１５０Ｎ、１４０Ｎ、１３０Ｎ、１２０Ｎ、１１０Ｎ、１００Ｎ、９０Ｎ、８０Ｎ、７０Ｎ、６０Ｎ、５０Ｎ、４０Ｎ、３０Ｎ、２０Ｎ、１０Ｎ、５Ｎ以下、またはこれらの曲げ力上限の間の任意の量である。先に概説したように、これらの比較的低い曲げ力は、第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび／または接着剤１０ｃの材料特性および／または厚さを調整することにより、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃに得ることができる。
【００９４】
これも図３に示されるように、３つの接着剤および多層を含有する折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃは、折り畳み式モジュール１００ａおよび１００ｂ（図１および２参照）により示されるものに匹敵する性能特徴を示す。特に、カバー要素５０の第２の主面５６での低下した引張応力レベルは、そのカバー要素内の屈曲結合残留応力領域の発生、第１の接着剤１０ａの材料特性（例えば、剛性率および／またはポアソン比）および／または第１の接着剤１０ａの厚さ１２ａ（図２参照）の調整および／または１つ以上の他の圧縮応力領域（すなわち、屈曲結合残留、ＣＴＥにより誘発した、および／またはイオン交換済みの圧縮応力領域）の存在により達成される。一般に、本開示は、１つ以上の圧縮応力領域を発生させるための本発明の概念および工程条件の使用に加え、モジュール内でカバー要素に積層体を接合する接着剤の材料特性および／または厚さの制御により、特にカバー要素で、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃに改善された機械的信頼性を与える。折り畳み式電子デバイスモジュール１００ｃは、パネル６０を積層体要素７５ｃに接合する積層体接着剤１０ｂの材料特性および／または厚さの制御により、そのパネルの第１の主面６４で低い引張応力を示す高い機械的信頼性も示す。
【００９５】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ〜ｃ（図１〜３参照）が、本開示の態様による二点試験装置２００内で、それぞれ、曲がっていない（または実質的に曲がっていない）形態と曲げられた形態で示されている。折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ〜ｃに関連する特徴の内のいくつかは、明白にする目的のために、図４Ａおよび４Ｂに示されていないことを理解すべきである。
【００９６】
図４Ａにおいて、モジュール１００ａ〜ｃは、二点試験装置２００内で、曲がっていない形態で示されている（試験装置２００を示す図４Ｂ参照）。２つの垂直なプレート２５０が、一定力Ｆｂｅｎｄで、曲げ試験中にモジュール１００ａ、１００ｂまたは１００ｃに内側に押し付けられる。試験装置２００に関する固定具（図示せず）により、Ｆｂｅｎｄ力がプレート２５０によりモジュールに印加されるときに、モジュールが概して中心曲げ軸２１０の周りに上向き方向に曲げられることが確実になる。例えば、カバー要素５０およびパネル６０のみが示されているが、そのモジュールは、実際には、１００ａ、１００ｂおよび１００ｃのモジュールにおけるようにそれらの間に他の要素を含むことができる。
【００９７】
図４Ｂを参照すると、プレート２５０が、特定の曲げ半径２２０が達成されるまで、互いに一致して動かされる。一般に、曲げ半径２２０は、プレート２５０の間の距離Ｄの約半分である。先に概説したように、折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ〜ｃは、第１の主面５４が圧縮状態にある（すなわち、点「Ｃ」で）ように、そのモジュールを二点装置２００内で約２０ｍｍから約１ｍｍの中心曲げ軸２１０の周りの曲げ半径２２０に曲げた際に、引張で（すなわち、点「Ｔ」で）１０００ＭＰａ以下の、カバー要素５０の第２の主面５６（図１〜３参照）での接線応力により特徴付けられる。図４Ｂに示されるように、曲げ半径２２０は、カバー要素５０の第１の主面５４の上方の中心点からパネル６０の第２の主面６６まで測定される。この中心点は、モジュール１００ａ〜ｃに関連する中心曲げ軸２１０上に位置している。特定の実施において、カバー要素５０の第２の主面５６（図１〜３参照）での接線応力（引張）は、約１０００ＭＰａ、９５０ＭＰａ、９２５ＭＰａ、９００ＭＰａ、８７５ＭＰａ、８５０ＭＰａ、８２５ＭＰａ、８００ＭＰａ、７７５ＭＰａ、７５０ＭＰａ、７２５ＭＰａ、７００ＭＰａ以下、またはこれらの接線応力の限界（引張）の間の任意の量である。さらに、本開示の他の実施において、モジュール１００ａ、１００ｂおよび１００ｃは、そのモジュールが、プレート２５０を用いた試験装置２００（図４Ａおよび４Ｂ参照）によって内側に曲げられたときに、１５０ニュートン（Ｎ）以下の曲げ力（Ｆｂｅｎｄ）により特徴付けることができる。特定の実施において、その曲げ力は、そのモジュールを、約２０ｍｍから約３ｍｍの半径（すなわち、約４０から約６ｍｍのプレート距離（Ｄ））に曲げた際に、約１５０Ｎ、１４０Ｎ、１３０Ｎ、１２０Ｎ、１１０Ｎ、１００Ｎ、９０Ｎ、８０Ｎ、７０Ｎ、６０Ｎ、５０Ｎ、４０Ｎ、３０Ｎ、２０Ｎ、１０Ｎ、５Ｎ以下、またはこれらの曲げ力上限の間の任意の量である。
【００９８】
図５を参照すると、カバー要素５０（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ〜ｃに用いられるような）中の屈曲結合残留応力領域の発生が示されている。図５の左手部分に示されるように、カバー要素５０は、積層モジュール（図５において「曲げ、次いで結合」工程の前に示されるような）を画成するように、間に第１の接着剤１０ａを介して積層体９０ａ、９０ｂ、９０ｃ（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ〜ｃに用いられるような）に隣接して配置されている。この段階で、積層モジュール内の接着剤１０ａは、積層体９０およびカバー要素５０が曲げられ、それらが互いに対して摺動できるように、まだ硬化されていない。カバー要素５０は、約２５μｍから約２００μｍの厚さ５２（図示せず）、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率、ガラス組成、および第１と第２の主面５４、５６により特徴付けられる。その積層体は、約５０μｍから約６００μｍの厚さ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ（図１〜３参照）により特徴付けられ、第１と第２の主面６４、６６および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネル６０（図１〜３参照）を備える。本開示の特定の態様において、厚さ９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、約１０μｍと同じ位小さくて差し支えないことに留意のこと。第１の接着剤１０ａは、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度により特徴付けられる。屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを発生させる方法は、積層モジュールを屈曲半径Ｒｆｌｅｘに曲げて、屈曲モジュール（図５における「曲げ、次いで結合」矢印と「解放」矢印の間を参照）を画成する工程も含む。図５に示されるように、Ｒｆｌｅｘは、積層体９０ａ、９０ｂ、９０ｃの上方からカバー要素５０の第１の主面５４まで測定される。屈曲結合方法は、次に、屈曲半径Ｒｆｌｅｘで屈曲モジュール内の第１の接着剤１０ａを硬化させて、屈曲結合モジュールを画成する工程を含む。すなわち、第１の接着剤１０ａは、そのモジュールが屈曲半径Ｒｆｌｅｘで屈曲位置にある間に硬化させられる。この屈曲結合方法における次の工程は、屈曲結合モジュールを曲がっていない形態（または実質的に曲がっていない形態）に戻して、中央部分５２ｌ’（「解放」矢印の後の図５を参照）に亘るカバー要素５０内に屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔを有する折り畳み式電子デバイスモジュール１００ａ〜１００ｃを提供することである。
【００９９】
再び図５を参照すると、カバー要素５０における応力状態は、屈曲結合残留応力領域を発生させる方法中にも示されている（図５の右手部分）。屈曲結合方法の簡潔さと説明のために、カバー要素５０は、どのような追加の圧縮応力領域（例えば、イオン交換済み圧縮応力領域、ＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域など）がない状態で、図５に示されている。図５に示された「曲げ、次いで結合」工程の前の方法の部分の最中に、積層モジュールのカバー要素５０は、実質的に無の圧縮または引張応力により特徴付けられる。この工程後、カバー要素５０に、「曲げ」工程および「硬化」工程が施される。これらの工程中、カバー要素５０は、カバー要素５０の中央部分５２ｌ’内において、中心曲げ軸２１０で、第１の主面５４での最大引張応力（正の応力として示される）から第２の主面５６での最大圧縮応力（負の応力として示される）までに及ぶ比較的均一な応力状態（非残留）により特徴付けられる。多くの実施の形態において、屈曲結合残留応力領域における残留応力は、中心曲げ軸２１０から離れたカバー要素の厚さを通じるが、中央部分５２ｌ’内で主に圧縮であることを留意のこと。これも図５の右手側に示されるように、カバー要素５０内の応力状態は、中心曲げ軸２１０で、カバー要素５０の厚さ５２の中点当たりでは、実質的に無の圧縮または引張応力が存在するようなものである。最終的に、カバー要素５０における残留応力状態は、折り畳み式モジュールが、曲がっていない形態または実質的に曲がっていない形態に戻されるまたは別なふうに解放された後に存在するときのものが、図５に示されている（右手側、最も下の図）。屈曲結合方法のこの時点で、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔが、カバー要素５０の中央部分５２ｌ’内に発生している。詳しくは、その屈曲結合残留応力領域は、厚さ５２ｃの圧縮残留応力成分５０ｃおよび厚さ５２ｔの圧縮残留応力領域５０ｔを含む。接着剤により配置されている間のモジュールの屈曲の性質を考えると、屈曲後に硬化させ、次に曲がっていない形態に戻されると、得られた屈曲結合残留応力領域は、中央部分５２ｌ’内においてカバー要素５０の厚さ内で非対称であり得る。したがって、カバー要素５０内のゼロ応力の地点は、一般に、中央部分５２ｌ’内のカバー要素の厚さ５２の中点にはない。
【０１００】
いくつかの実施の形態において、前記屈曲結合方法は、折り畳み式電子デバイスモジュール（例えば、モジュール１００ａ〜ｃ）が屈曲結合残留応力領域を含むように行われる。先に述べたように、屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔは、中央部分５２ｌ’内でカバー要素５０の厚さ５２を通じ、中心曲げ軸２１０で、第２の主面５６での最大圧縮残留応力から第１の主面５４での最大引張残留応力までに及ぶ。特定の実施の形態において、Ｒｆｌｅｘは、約５ｍｍから約５０ｍｍ、約５ｍｍから約４０ｍｍ、約５ｍｍから約３０ｍｍ、約５ｍｍから約２０ｍｍ、約５ｍｍから約１０ｍｍ、約１０ｍｍから約５０ｍｍ、約１０ｍｍから約４０ｍｍ、約１０ｍｍから約３０ｍｍ、約１０ｍｍから約２０ｍｍ、約２０ｍｍから約５０ｍｍ、約２０ｍｍから約４０ｍｍ、約２０ｍｍから約３０ｍｍ、約３０ｍｍから約５０ｍｍ、約３０ｍｍから約４０ｍｍ、または約４０ｍｍから約５０ｍｍの範囲内で、貼り付けられたモジュール（例えば、第１の接着剤１０ａにより積層されているが、接着剤１０ａが硬化される前の）を曲げる工程において選択される。
【０１０１】
前記方法のいくつかのさらなる実施の形態によれば、中心曲げ軸２１０での中央部分５２ｌ’内でのカバー要素５０の第２の主面５６での最大圧縮残留応力が、３００ＭＰａに、２７５ＭＰａに、２５０ＭＰａに、２２５ＭＰａに、２００ＭＰａに、１７５ＭＰａに、１５０ＭＰａに、１２５ＭＰａに、１００ＭＰａに、７５ＭＰａに、５０ＭＰａに、４０ＭＰａに、３０ＭＰａに、２０ＭＰａに、１０ＭＰａに、およびカバー要素の第２の主面でのこれらの最大圧縮残留応力レベルの間の全ての値に到達できるように、硬化工程後であって、モジュール１００ｃ〜１００ｃを曲がっていない形態または実質的に曲がっていない形態に戻された際に、そのモジュールに屈曲結合残留応力領域５０ｃ、５０ｔが形成される。この屈曲結合残留応力領域は、中央部分５２ｌ’内でカバー要素５０の厚さ５２を通じて変動する残留応力によって特徴付けることができる。特定の態様において、その残留応力は、そのカバー要素の厚さを通じて、実質的に線形関数で、例えば、中心曲げ軸２１０で、カバー要素の第２の主面５６での最大圧縮残留応力から、第１の主面５４での最大引張残留応力まで、連続的に変動する（例えば、図５参照）。
【０１０２】
図５Ａ（左手部分）を参照すると、異なるガラス転移温度（Ｔｇ）、Ｔｇ１およびＴｇ２（それぞれ、図５Ａの左手のプロットにおける実線と点線）を有する２つの接着剤（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおける第１の接着剤１０ａの候補）に関する温度（Ｘ軸）の関数としての剛性率（Ｙ軸）を示す概略プロットが示されている。さらに、任意の折り畳み式モジュールの動作温度が「Ｔｏｐ」で図５に示されている。図５Ａのこの部分により明白になるように、より低いガラス転移温度（Ｔｇ１）を有する接着剤は、動作温度（Ｔｏｐ）より高いガラス転移温度（Ｔｇ２）を有する接着剤の剛性率（Ｇｎｏｍ）と比べて、動作温度（Ｔｏｐ）でより低い剛性率（Ｇｒｅｄｕｃｅｄ）を示す。さらに、Ｔｇ１を有する接着剤の剛性率は、動作温度（Ｔｏｐ）より高い周囲温度での公称剛性率（Ｇｎｏｍ）より低い。折り畳み式モジュールの動作温度に暴露された際の接着剤の剛性率の著しい低下は、カバー要素内に応力緩和をもたらし、屈曲結合残留応力領域内の残留応力の大きさを効果的に減少させる（または屈曲結合残留応力領域の完全な消失をもたらす）ことがある。
【０１０３】
図５Ａ（右手部分）を参照すると、ガラス転移温度が異なる２つの接着剤（例えば、折り畳み式モジュール１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおける第１の接着剤１０ａの候補）に関する動作温度での時間（Ｘ軸）の関数としての折り畳み式モジュールの残留応力（Ｙ軸）を示す概略プロットが示されている。詳しくは、それらの接着剤の一方は、動作温度より低いガラス転移温度（Ｔｇ＜Ｔｏｐｅｒａｔｉｎｇ）により特徴付けられ、他方の接着剤は、動作温度より高いガラス転移温度（Ｔｇ＞Ｔｏｐｅｒａｔｉｎｇ）により特徴付けられる。図５Ａの右手部分が示すように、より低いガラス転移温度を有するモジュールにおける残留応力は、接着剤中の応力緩和のために、動作温度がガラス転移を超える（Ｔｇ＜Ｔｏｐｅｒａｔｉｎｇ）期間の後に低下する。反対に、より高いガラス転移温度を有するモジュールにおける残留応力は、動作温度がガラス転移温度を超えない（Ｔｇ＞Ｔｏｐｅｒａｔｉｎｇ）期間の後に一定のままである。その結果、図５Ａの左手と右手の部分は、屈曲結合残留応力領域の発生と維持の有益な態様を示す。具体的には、モジュールに用いられる接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ）は、比較的高いガラス転移温度、好ましくは、屈曲結合残留応力領域を有するカバー要素を使用する折り畳み式モジュールの予測動作温度より高いガラス転移温度を有するものを選択すべきである。
【０１０４】
ここで図５Ｂを参照すると、中心曲げ軸２１０で屈曲結合残留応力領域に発生した最大圧縮残留応力に対する屈曲半径Ｒｆｌｅｘの影響が、略式形態で示されている。詳しくは、図５Ｂは、屈曲結合過程中に用いられる屈曲半径（ｍｍ）Ｒｆｌｅｘの関数としての折り畳み式モジュールのカバー要素内に発生した最大残留圧縮応力（ＭＰａ）の略式プロットを与える。図５Ｂから明らかなように、貼り付けられたモジュールを約３０ｍｍの曲げ半径Ｒｆｌｅｘに屈曲し、その後、そのモジュールを硬化させ、曲がっていない形態に戻すことにより、中心曲げ軸２１０でのカバー要素５０の第２の主面５６で約７５ＭＰａの最大圧縮応力を有する屈曲結合残留応力領域が生じる。これも図５Ｂから明らかなように、貼り付けられたモジュールを約１０ｍｍのよりきつい曲げ半径Ｒｆｌｅｘに屈曲し、その後、そのモジュールを硬化させ、曲がっていない形態に戻すことにより、中心曲げ軸２１０でのカバー要素５０の第２の主面５６で約２１０ＭＰａの最大圧縮応力を有する屈曲結合残留応力領域が生じる。このように、貼り付けられたモジュール（例えば、第１の接着剤１０ａにより積層されているが、接着剤１０ａが硬化される前の）を、１０ｍｍに近いか、またはそれより小さいきつい曲げ半径に屈曲させることによって、カバー要素５０の第２の主面５６で発生した残留圧縮応力の量を、中心曲げ軸２１０で２００ＭＰａを超えるレベルまで著しく増加させることができる。先に概説したように、これらの残留圧縮応力レベルは、ほぼ中心曲げ軸２１０の周りで、モジュールをカバー要素の第２の主面から離れるように曲げる際に、同じ位置での引張応力を相殺する働きをすることができる。
【０１０５】
ここで、図５Ｃに移ると、折り畳み式モジュールのカバー要素に発生した最大残留圧縮応力（ＭＰａ）の略式プロットが、それぞれ、１ＭＰａおよび１０ｋＰａ（０．０１ＭＰａ）の一定の剛性率（Ｇ）を示す２種類の接着剤に関する、第１の接着剤の全体の曲げ弾性率に対応する係数Ｄの関数として与えられている。図５Ｃにおいて、曲げ弾性率係数Ｄは、Ｅ×ｔ３／（１−ν２）と等しく、式中、Ｅ、ｔおよびνは、それぞれ、接着剤の各々の材料特性の弾性率、厚さおよびポアソン比である。図５Ｃが概略示すように、剛性率を一定に保持しつつ、所定の接着剤の曲げ弾性率係数（Ｄ）を減少させると、中心曲げ軸２１０での屈曲結合残留応力領域内のカバー要素の第２の主面での最大残留圧縮応力の量が増加する傾向にある。具体的に、曲げ弾性率係数（Ｄ）は、接着剤の厚さを減少させることおよび／または接着剤のポアソン比を増加させることの任意の組合せによって減少させることができる。これも図５Ｃが示すように、剛性率（Ｇ）がより高い接着剤を選択することにより、カバー要素の第２の主面での屈曲結合残留応力領域における最大残留圧縮応力の量を著しく増加させることができる。図５Ｃは、接着剤における剛性率の低下に関連する、図５Ａの左手側に示されたのと同じ影響を強調もしている。すなわち、接着剤（すなわち、カバー要素と積層体との間に接合されたような）を使用する折り畳み式モジュールの予測動作温度より低い、比較的低いガラス転移温度を有する接着剤を使用することによる応力緩和で剛性率（Ｇ）が低下すると、中心曲げ軸２１０でカバー要素の第２の主面での屈曲結合残留応力領域内の最大残留圧縮応力が著しく減少し得る。
【０１０６】
折り畳み式モジュール１００ａ、１００ｂおよび１００ｃに形状が相当する折り畳み式モジュールを入念に研究し、解析することにより、モジュール内に用いた接着剤の材料特性および／または厚さを制御することの重大性の理解も深めた。これらの研究は、一方の層がカバー要素に対応し、他方の層が積層体（例えば、パネル、電子デバイスおよび他の構成部材を含むと想定される）に対応する、従来の複合梁理論および方程式に基づく単純な二層モデルの作成を含んだ。それに加え、より高度な非線形有限要素解析（「ＦＥＡ」）モデル（すなわち、従来のＦＥＡソフトウェアパッケージを利用する）が、本開示の態様に寄与した。具体的に、ＦＥＡモデルを使用して、カバー要素の凝集破壊、剥離効果、および折り畳み式モジュール内の潜在的な座屈問題をもたらし得る応力を同時評価した。
【０１０７】
これらの非線形ＦＥＡモデルの出力に、図６Ａ、６Ｂおよび７に示されたプロットが含まれた。これらの図面の各々は、本開示に含まれるモジュール、例えば、モジュール１００ａ〜ｃに設計が相当する折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さ（ｍｍ、Ｙ軸）の関数としての予測接線応力（ＭＰａ、Ｘ軸）のプロットを含む。図が示すように、ゼロ深さはカバー要素５０の第１の主面であり、深さの数は、カバー要素および積層体を通じて減少する。その折り畳み式電子デバイスモジュールを、ＥＦＡモデル内で３ｍｍの曲げ半径（例えば、図４Ｂに示されるような、曲げ半径２２０）に施した。下記の表１に、それらの各々に関する想定される材料特性を含む、ＦＥＡモデルに用いた要素のリストが与えられている。さらに、ＦＥＡモデルを、以下の追加の想定で行った：（ａ）モジュール全体が、非線形幾何学的応答を有すると想定した；（ｂ）接着剤が、非圧縮性超弾性材料であると想定した；（ｃ）モデルにおけるカバー要素および他の非接着剤特徴が、弾性材料特性を有すると想定した；そして（ｄ）曲げは室温で行った。
【０１０８】
【表１】
2019517974.tif 000005
【０１０９】
図６Ａを参照すると、３種類の折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力のプロットが与えられている。このプロットにおいて、３種類の曲げられるモジュールの各々は、それぞれ、１０ｋＰａ、１００ｋＰａおよび１０００ｋＰａの異なる剛性率を有する、カバー要素を積層体に、積層体をパネルに接合するように構成された接着剤（例えば、図３に示された曲げられるモジュール１００ｃに用いられる第１の接着剤１０ａおよび積層体接着剤１０ｂに相当する）を含む。具体的に、所定のモジュールに用いた接着剤の各々が、１０ｋＰａ、１００ｋＰａまたは１０００ｋＰａの同じ剛性率を有すると想定した。プロットにより明白になるように、カバー要素と第１の接着剤の間の界面（例えば、カバー要素５０の第２の主面５６）で観察された接線応力は、モジュールに含まれる接着剤の剛性率が１０ｋＰａから１０００ｋＰａに増加することによって、約４００ＭＰａ（引張）だけ減少する。すなわち、図６Ａは、所定の曲げられる電子デバイスモジュール内の接着剤の全ての剛性率を増加させると、カバー要素の第２の主面での引張応力を都合よく減少させることができることを示す。
【０１１０】
またもや図６Ａを参照すると、パネルと、そのパネルを積層体要素に接合する接着剤（例えば、図３に示された折り畳み式モジュール１００ｃに用いられる積層体接着剤１０ｂ）との間の界面で観察される引張応力は、モジュールに含まれる接着剤の剛性率を１０００ｋＰａから１０ｋＰａに減少させると、約２００ＭＰａだけ減少する。すなわち、図６Ａは、所定の曲げられる電子デバイスモジュール内の接着剤の全ての剛性率を減少させると、そのデバイスモジュール内に用いられるパネルの第１の主面での引張応力を都合よく減少させることができることを示す。
【０１１１】
図６Ｂを参照すると、２種類の折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力のプロットが与えられている。このプロットにおいて、その曲げられるモジュールの各々は、１０ｋＰａの剛性率を有する、カバー要素を積層体に、積層体をパネルに接合するように構成された接着剤（例えば、図３に示された曲げられるモジュール１００ｃに用いられる第１の接着剤１０ａおよび積層体接着剤１０ｂに相当する）を含む。これらのモジュールの内の一方において、そのモジュールに用いられる接着剤の各々の厚さを１０μｍに設定した。他方のモジュールにおいて、そのモジュールに用いられる接着剤の各々の厚さを３６μｍに設定した。プロットにより明白になるように、カバー要素と第１の接着剤の間の界面（例えば、カバー要素５０の第２の主面５６）で観察された引張応力は、モジュールに含まれる接着剤の厚さを３６μｍから１０μｍに減少させることにより、約８０ＭＰａだけ減少する。すなわち、図６Ｂは、所定の曲げられる電子デバイスモジュール内の接着剤の全ての厚さを減少させると、カバー要素の第２の主面での引張応力を都合よく減少させることができることを示す。
【０１１２】
図７を参照すると、３種類の折り畳み式電子デバイスモジュールの厚さを通る深さの関数としての予測接線応力のプロットが与えられている。このプロットにおいて、「ケース（１）」は、接着剤の全てが１０ｋＰａの剛性率を示し、３６μｍの厚さを有する、曲げられるモジュールに対応する。「ケース（２）」は、カバー要素に隣接した接着剤の剛性率を１０００ｋＰａに増加させたことを除いて、ケース（１）と同じ構成の曲げられるモジュールに対応する。「ケース（３）」は、カバー要素に隣接した接着剤の厚さが１２μｍに減少していることを除いて、ケース（２）と同じ構成の曲げられるモジュールに対応する。プロットにより明白になるように、カバー要素と第１の接着剤の間の界面（例えば、カバー要素５０の第２の主面５６）で観察された引張応力は、カバー要素に隣接する第１の接着剤の剛性率が１０ｋＰａから１０００ｋＰａに（すなわち、ケース（１）からケース（２）に）増加することによって、約２４０ＭＰａだけ減少する。さらに、カバー要素に隣接する第１の接着剤の厚さが３６μｍから１２μｍに（すなわち、ケース（２）からケース（３）に）減少することにより、引張応力にさらに４８ＭＰａの減少が観察される。すなわち、図７は、所定の曲げられる電子デバイスモジュール内の、カバー要素を積層体に接合する接着剤の厚さを減少させ、剛性率を増加させると、カバー要素の第２の主面での引張応力を都合よく減少させることができることを示す。
【０１１３】
図８を参照すると、モジュール１００ｃに対応する配置で構成された３種類の折り畳み式電子デバイスモジュールに関する、接着剤の厚さ（μｍ）の関数としての予測曲げ力（Ｎ）の略式プロットが与えられている。より詳しくは、３種類のモジュールの各々は、３つの接着剤（例えば、第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂ、および接着剤１０ｃ）で構成されている。さらに、これらのモジュールの各々における３つの接着剤の全ては、単一の固有の剛性率を有する；したがって、第１のモジュールにおける接着剤は、「ＥＰＳＡ１」の剛性率を有し、第２のモジュールにおける接着剤は、「ＥＰＳＡ２」の剛性率を有し、第３のモジュールにおける接着剤は、「ＥＰＳＡ３」の剛性率を有する。図８に示されるように、ＥＰＳＡ１＞ＥＰＳＡ２＞ＥＰＳＡ３。これらの折り畳み式電子デバイスモジュールに用いられる接着剤の剛性率を低下させると、これらのモジュールを折り畳むまたは別なふうに曲げる（例えば、図４Ａおよび４Ｂに示された二点試験構成におけるような）のに要する曲げ力が著しく減少することが図８から明白である。厚さの特定の範囲で、すなわち、「ｔＰＳＡ１」と「ｔＰＳＡ２」の間で、これらの電子デバイスモジュールについて、曲げ力（Ｎ）の適切な低下が生じることも図８から明白である。これらの電子デバイスモジュールのいくつかの態様は、図８に示されるように、それぞれ、ｔＰＳＡ１およびｔＰＳＡ２の厚さに対応する、約１０μｍから約３０μｍの厚さ範囲において最低の曲げ力を示す。対照的に、ｔＰＳＡ２より大きい接着剤の厚さ（μｍ）およびｔＰＳＡ１より小さい厚さは、曲げ力を増加させる傾向にある。
【０１１４】
図９Ａを参照すると、図６Ａに示された折り畳み式電子デバイスモジュールについて、二点試験装置におけるプレート距離Ｄ（ｍｍ）の関数としての予測曲げ力Ｆｂｅｎｄ（Ｎ）のプロットが与えられている。すなわち、図９Ａに示された３種類の曲げられるモジュールの各々は、それぞれ、１０ｋＰａ、１００ｋＰａおよび１０００ｋＰａの異なる剛性率を有する、カバー要素を積層体に、積層体をパネルに接合するように構成された接着剤（例えば、図３に示された曲げられるモジュール１００ｃに用いられる第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび接着剤１０ｃに相当する）を含む。具体的に、所定のモジュールに用いた接着剤の各々が、１０ｋＰａ、１００ｋＰａまたは１０００ｋＰａのいずれかの、同じ剛性率を有すると想定した。図９Ａに示されるように、プレート距離の関数としてのモジュールの曲げ力は、そのモジュール内に用いられる接着剤の剛性率に敏感である。例えば、６ｍｍのプレート距離（すなわち、約３ｍｍの曲げ半径）で、１０００ｋＰａの剛性率を示す接着剤を有するデバイスモジュールは、約１４０Ｎの曲げ力を経験し、１０ｋＰａの剛性率を示す接着剤を有するデバイスモジュールは、約３０Ｎの曲げ力を経験した。したがって、折り畳み式電子デバイスモジュールは、比較的低い剛性率を有する接着剤を利用することによって、曲げ力を低下させるように設計することができる。しかしながら、モジュールの用途に応じて、接着剤の剛性率の制御による曲げ力のどのような低下も、図６Ａに関して先に概説したように、モジュール内の接着剤の剛性率を増加させることにより得られる、カバー要素と第１の接着剤との間の接線応力の減少に鑑みて、相殺しても、または別なふうに釣り合わせても差し支えない。
【０１１５】
図９Ｂを参照すると、図６Ｂに示された２種類の折り畳み式電子デバイスモジュールについて、二点試験装置におけるプレート距離Ｄ（ｍｍ）の関数としての予測曲げ力Ｆｂｅｎｄ（Ｎ）のプロットが与えられている。すなわち、曲げられるモジュールの各々は、１０ｋＰａの剛性率を有する、カバー要素を積層体に、積層体をパネルに接合するように構成された接着剤（例えば、図３に示された曲げられるモジュール１００ｃに用いられる第１の接着剤１０ａ、積層体接着剤１０ｂおよび接着剤１０ｃに相当する）を含む。これらのモジュールの内の一方において、そのモジュールに用いられる接着剤の各々の厚さを１０μｍに設定した。他方のモジュールにおいて、そのモジュールに用いられる接着剤の各々の厚さを３６μｍに設定した。図９Ｂに示されるように、プレート距離の関数としてのモジュールの曲げ力は、厚さが約１０μｍと約３６μｍの間にある場合、モジュール内に用いられる接着剤の厚さにかなり鈍感である。例えば、６ｍｍのプレート距離（すなわち、約３ｍｍの曲げ半径）で、両方のデバイスモジュールは、約３５Ｎと約４０Ｎの間の、ほぼ同じ曲げ力を経験した。それにもかかわらず、３６μｍをかなり上回る接着剤の厚さレベルおよび１０μｍを下回る厚さレベルが、モジュールが経験する曲げ力の量の増加をもたらし得ることも図８から明白である。
【０１１６】
図９Ｃを参照すると、図７に示された３種類の折り畳み式電子デバイスモジュールに関する二点試験装置におけるプレート距離Ｄ（ｍｍ）の関数としての予測曲げ力Ｆｂｅｎｄ（Ｎ）のプロットが与えられている。先に述べたように、「ケース（１）」は、接着剤の全てが１０ｋＰａの剛性率を示し、３６μｍの厚さを有する、曲げられるモジュールに対応する。「ケース（２）」は、カバー要素に隣接した接着剤の剛性率を１０００ｋＰａに増加させたことを除いて、ケース（１）と同じ構成の曲げられるモジュールに対応する。それゆえ、ケース（２）において、カバー要素に隣接していない、モジュール内の他の接着剤の剛性率値は、１０ｋＰａに設定されている。「ケース（３）」は、カバー要素に隣接した接着剤の厚さが１２μｍに減少していることを除いて、ケース（２）と同じ構成の曲げられるモジュールに対応する。すなわち、ケース（３）において、カバー要素に隣接していない、モジュール内の他の接着剤の厚さは３６μｍに設定されており、剛性率は１０ｋＰａであるのに対し、カバー要素に隣接した接着剤は、１０００ｋＰａの剛性率、および１２μｍの厚さを有した。
【０１１７】
図９Ｃに示されるように、６ｍｍのプレート距離での曲げ力は、ケース（１）について、約４０Ｎで最小であり、これは、その接着剤の全てが３６μｍの厚さおよび１０ｋＰａの剛性率を有する電子デバイスモジュールに対応する。しかしながら、ケース（３）の条件について、第１の接着剤の厚さおよび剛性率を、それぞれ、１２μｍおよび１０００ｋＰａに調節することによって（すなわち、モジュール内の他の接着剤の剛性率または厚さにどのような変更も行わずに）、約４０Ｎの曲げ力の控えめな増加が実現される。曲げ力における約４０Ｎの控えめな増加に関するケース（３）の条件が、図９Ａに示されるようなモジュール内の接着剤の全ての剛性率の増加により生じる曲げ力のほぼ１１０Ｎの増加と対照をなす。さらに、図７において先に示したように、ケース（３）の条件は、ガラスカバー要素と第１の接着剤との間の接線応力の２８８ＭＰａの減少を与える上で特に都合よい。それゆえ、第１の接着剤、すなわち、ガラスカバー要素に隣接した接着剤の剛性率を増加させ、厚さを減少させることによって、モジュールにおいて、曲げ力を控えめに増加させるだけで、接線応力の著しい減少を実現させることができる。
【０１１８】
都合よくは、本開示における折り畳み式電子デバイスモジュールは、高い機械的信頼性および穿刺抵抗のために構成し、加工される。詳しくは、これらの折り畳み式モジュールは、圧縮応力領域（すなわち、屈曲結合残留応力領域、イオン交換済み圧縮応力領域、およびＣＴＥにより誘発した圧縮応力領域の内の１つ以上を含む）の発生、モジュールに用いられる接着剤の材料特性および／または厚さの制御により、カバー要素および／またはパネルの主面での減少した接線応力（引張）を示す。特に、カバー要素を含むモジュールの用途に関連する曲げおよび屈曲の最中に高い引張応力を経験するカバー要素の表面および特定の位置で、これらのより低い引張応力は、モジュールに関するより良好な信頼性および／またはより小さい曲げ半径の能力になる。さらに、これらのより低い引張応力は、これらの折り畳み式モジュールを用いる電子デバイスの改善された設計余裕を提供できる。本開示の様々な態様に関連する折り畳み式モジュールにおける引張応力の低下に鑑みて、カバー要素において高い残留圧縮応力を生じる圧縮応力領域および／または他の強度強化手段は、特定の場合に低下させても差し支えない。したがって、カバー要素に関連する圧縮応力領域関連の加工費用は、本開示に述べられた概念の内のいくつかに鑑みて、減少させることができる。さらに、引張応力の低下に関してこれらの曲げられるモジュールにおける第１の接着剤の厚さを減少させる有益な効果は、そのモジュールの厚さの全体的な減少をさらに提供することができる。そのようなモジュールの厚さの減少は、薄型のこれらのモジュールに関する多くの最終製品用途にとって都合よいことがある。
【０１１９】
本開示における折り畳み式電子デバイスモジュールは、ユーザがそのモジュールを曲げるかまたは別なふうに折り畳むのに必要な曲げ力を最小にするように構成できることも都合よい。詳しくは、これらのモジュールが経験する曲げ力は、そのモジュールに用いられる接着剤の剛性率を減少させる、および／または適切な厚さを選択することによって、減少させることができる。さらに、特定の例示の折り畳み式電子デバイスモジュールは、ガラスカバー要素で剛性率が比較的高い接着剤を使用し、モジュール内の他の位置で剛性率が比較的低い接着剤を使用することによって、機械的信頼性、穿刺抵抗および曲げ力の低下のために設計することができる。
【０１２０】
請求項の精神または範囲から逸脱せずに、本開示の折り畳み式電子デバイスモジュールに様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。
【０１２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１２２】
実施形態１
折り畳み式電子デバイスモジュールにおいて、
第１と第２の主面を有するガラスカバー要素であって、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素、
約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体であって、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備えた積層体、および
前記積層体を前記カバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤、
を備え、
前記デバイスモジュールは、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約１０００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、折り畳み式電子デバイスモジュール。
【０１２３】
実施形態２
前記接線応力が、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約２ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約８００ＭＰａ以下であり、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、実施形態１に記載のモジュール。
【０１２４】
実施形態３
折り畳み式電子デバイスモジュールにおいて、
第１と第２の主面を有するガラスカバー要素であって、約２５μｍから約２００μｍの厚さおよび約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラスカバー要素、
約５０μｍから約６００μｍの厚さを有する積層体であって、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備える積層体、
前記積層体を前記カバー要素の第２の主面に接合する第１の接着剤であって、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度を有する第１の接着剤、および
屈曲結合残留応力領域、
を備え、
前記残留応力領域は、前記カバー要素の厚さを通り、中央領域内にあり、該カバー要素の厚さを通って該カバー要素の中心曲げ軸に沿って、前記第２の主面での最大圧縮残留応力から前記第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ、折り畳み式電子デバイスモジュール。
【０１２５】
実施形態４
前記カバー要素の第２の主面での接線応力が、引張で約６００ＭＰａ以下である、実施形態１または３に記載のモジュール。
【０１２６】
実施形態５
前記カバー要素が、少なくとも３００，０００回の曲げサイクルについて、前記モジュールを、二点構造で、実質的に曲がっていない形態から前記曲げ半径に曲げた際に、凝集破壊がないことによりさらに特徴付けられる、実施形態１から４いずれか１つに記載のモジュール。
【０１２７】
実施形態６
前記カバー要素が、約５０ＧＰａから約１００ＧＰａのカバー要素弾性率を有するガラス要素である、実施形態１から５いずれか１つに記載のモジュール。
【０１２８】
実施形態７
前記第１の接着剤が、少なくとも１５０℃のガラス転移温度によりさらに特徴付けられる、実施形態１から６いずれか１つに記載のモジュール。
【０１２９】
実施形態８
前記カバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、少なくとも１００ＭＰａである、実施形態３に記載のモジュール。
【０１３０】
実施形態９
前記カバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、少なくとも２００ＭＰａである、実施形態３に記載のモジュール。
【０１３１】
実施形態１０
前記カバー要素の第２の主面から選択された深さまで延在する、イオン交換済み圧縮応力領域であって、複数のイオン交換可能なイオンおよび複数のイオン交換されたイオンを含むイオン交換済み圧縮応力領域、
をさらに備える、実施形態８または９に記載のモジュール。
【０１３２】
実施形態１１
前記イオン交換済み圧縮応力領域が、前記カバー要素の第２の主面で７００ＭＰａ以上の最大圧縮応力を有する、実施形態１０に記載のモジュール。
【０１３３】
実施形態１２
前記デバイスモジュールが、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約２ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約９００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力によりさらに特徴付けられ、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、実施形態１１に記載のモジュール。
【０１３４】
実施形態１３
前記残留応力領域が、前記カバー要素の厚さを通じて変動する残留応力を有する、実施形態３に記載のモジュール。
【０１３５】
実施形態１４
前記残留応力が、前記カバー要素の厚さを通じて実質的に線形関数で連続的に変動する、実施形態１３に記載のモジュール。
【０１３６】
実施形態１５
折り畳み式電子デバイスモジュールを製造する方法において、
第１の接着剤を間に介して積層体に隣接してカバー要素を配置して、積層モジュールを画成する工程であって、（ａ）前記カバー要素は、約２５μｍから約２００μｍの厚さ、約２０ＧＰａから約１４０ＧＰａのカバー要素弾性率、ガラス組成、および第１と第２の主面を有し、（ｂ）前記積層体は、約１００μｍから約６００μｍの厚さを有し、第１と第２の主面、および約３００ＭＰａと約１０ＧＰａの間のパネル弾性率を有するパネルを備え、（ｃ）前記第１の接着剤は、約０．０１ＭＰａと約１ＧＰａの間の剛性率および少なくとも８０℃のガラス転移温度により特徴付けられ、（ｄ）前記カバー要素の第２の主面は前記第１の接着剤に隣接している、工程、
前記積層モジュールを屈曲半径Ｒｆｌｅｘまで曲げて、屈曲モジュールを画成する工程であって、Ｒｆｌｅｘは、前記積層体の上方から前記カバー要素の第２の主面まで測定される、工程、
前記屈曲半径Ｒｆｌｅｘで前記屈曲モジュール内の前記第１の接着剤を硬化させて、屈曲結合モジュールを画成する工程、および
前記屈曲結合モジュールを曲がっていない形態に戻して、前記折り畳み式電子デバイスモジュールを画成する工程、
を有してなる方法。
【０１３７】
実施形態１６
前記折り畳み式電子デバイスモジュールが、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約２ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約８００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、実施形態１５に記載の方法。
【０１３８】
実施形態１７
前記折り畳み式電子デバイスモジュールが、前記カバー要素の第１の主面が圧縮下にあるように、約２０ｍｍから約１ｍｍの曲げ半径に該モジュールを二点構造で曲げる際に、張力で約１０００ＭＰａ以下の、該カバー要素の第２の主面での接線応力を有し、前記曲げ半径は、該カバー要素の第１の主面の上方の中心点から前記パネルの第２の主面まで測定される、実施形態１５に記載の方法。
【０１３９】
実施形態１８
前記折り畳み式電子デバイスモジュールが屈曲結合残留応力領域をさらに備え、該残留応力領域は、前記カバー要素の厚さを通り、中央領域内にあり、該カバー要素の中心曲げ軸に沿って、前記第２の主面での最大圧縮残留応力から前記第１の主面での最大引張残留応力まで及ぶ、実施形態１５に記載の方法。
【０１４０】
実施形態１９
Ｒｆｌｅｘが、前記曲げる工程において、約５ｍｍから約４０ｍｍの範囲内に選択される、実施形態１８に記載の方法。
【０１４１】
実施形態２０
Ｒｆｌｅｘが、前記曲げる工程において、約１０ｍｍから約２０ｍｍの範囲内に選択される、実施形態１８に記載の方法。
【０１４２】
実施形態２１
前記カバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、少なくとも５０ＭＰａである、実施形態１９に記載の方法。
【０１４３】
実施形態２２
前記カバー要素の第２の主面での最大圧縮残留応力が、少なくとも２００ＭＰａである、実施形態２０に記載の方法。
【符号の説明】
【０１４４】
１０ａ    第１の接着剤
１０ｂ    積層体接着剤
１０ｃ    接着剤
５０    カバー要素
６０    パネル
７０    偏光子
７５、７５ｃ    積層体要素
８０    タッチセンサ
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ    積層体
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ    折り畳み式電子デバイスモジュール
１０２    電子デバイス
２００    二点試験装置
２１０    中心曲げ軸
２２０    曲げ半径
２５０    試験プレート
【図１】
2019517974.tif 000006
【図２】
2019517974.tif 000007
【図３】
2019517974.tif 000008
【図４Ａ】
2019517974.tif 000009
【図４Ｂ】
2019517974.tif 000010
【図５】
2019517974.tif 000011
【図５Ａ】
2019517974.tif 000012
【図５Ｂ】
2019517974.tif 000013
【図５Ｃ】
2019517974.tif 000014
【図６Ａ】
2019517974.tif 000015
【図６Ｂ】
2019517974.tif 000016
【図７】
2019517974.tif 000017
【図８】
2019517974.tif 000018
【図９Ａ】
2019517974.tif 000019
【図９Ｂ】
2019517974.tif 000020
【図９Ｃ】
2019517974.tif 000021
【国際調査報告】
2019517974.tif 000022
2019517974.tif 000023