(57)【要約】  実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有するガラス要素であって、当該主要面が、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提示される。当該ガラス要素は、第一主要面上の保護層も含む。さらに、当該ガラス要素は、屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。
2017534562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
少なくとも０．６ＭＰａ・ｍ１／２のＫＩＣ破壊靱性、
約２０μｍから約１００μｍの厚さ、
該ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素と、
該第一主要面上の保護層と、
を含む、スタックアセンブリ。
【請求項２】
前記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、請求項１に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項３】
前記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、請求項１または２に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項４】
前記保護層が、接着層によって前記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項５】
前記第一主要面と、該第一主要面から前記最終厚さの半分までの間の前記要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項６】
前記ガラス要素が融合線を有し、ならびに該ガラス要素の前記弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項７】
前記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、請求項６に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【請求項８】
屈曲可能な電子デバイスアセンブリにおいて、
屈曲可能な背面板であって、
実質的にアルカリイオンを含まないガラス組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
該背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面
を含み、該主要面は、該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる背面板と、
該背面板の該第一主要面上の保護層と、
該背面板の該第二主要面上の複数の電子部品と、
を含み、
該背面板が、該屈曲の際に該背面板が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、電子デバイスアセンブリ。
【請求項９】
前記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、請求項８に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【請求項１０】
前記電子部品が、少なくとも一つの薄膜トランジスタ素子または少なくとも一つのＯＬＥＤ素子を含む、請求項８または９に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１４年１１月４日に出願された米国特許仮出願第６２／０７４，９４０号に対する優先権の恩典を主張するものであり、本出願は当該仮出願の内容に依拠し、ならびに当該仮出願の全体は参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、屈曲可能なガラス物品、スタックアセンブリ、および電子デバイスアセンブリ、ならびにそれらを製造するための様々な方法に関する。より詳しくは、本開示は、無アルカリガラス要素を含むこれらの物品およびアセンブリの屈曲可能型、ならびにそれらを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来は本質的に剛性である製品および構成要素の可撓型が、新しい用途のために概念化されている。例えば、可撓性電子デバイスは、薄く軽量で可撓性の特性を提供することができ、それらは、新しい用途、例えば、湾曲したディスプレイおよびウエラブルデバイスなどの機会を提供する。これらの可撓性の電子デバイスの多くが、これらのデバイスの電子部品の保持および取り付けのために、可撓性基板を利用している。ポリマー箔は、疲労破損に対する耐性を含むいくつかの利点を有するが、周辺部光透過性、熱安定性の不足、および限られた気密性という弱点を抱えている。ポリマー箔が電子デバイスの背面板または基板として用いられる場合、それらにおける限られた耐熱性により、これらのデバイスに用いられる電子部品の処理および製造が著しく制限される。
【０００４】
これらの電子デバイスのいくつかも、可撓性ディスプレイを利用することができる。光透過性および熱安定性は、多くの場合、可撓性ディスプレイ用途にとって重要な特性である。さらに、可撓性ディスプレイは、特に、タッチスクリーン機能を有し、および／または折り畳み可能な可撓性ディスプレイの場合、小さい曲げ半径での破損に対する抵抗性を含む、高い疲労抵抗性および貫入抵抗性を有していなければならない。
【０００５】
従来の可撓性ガラス材料は、可撓性基板および／またはティスプレイ用途にとって必要とされる特性の多くを提供する。しかしながら、これらの用途にガラス材料を利用する努力は、これまで、ほとんど成功していない。一般的に、ガラス基板は、非常に低い厚さレベル（＜２５μｍ）に製造することにより、さらに小さい曲げ半径を達成することができる。しかしながら、これらの「薄い」ガラス基板は、限られた貫入抵抗性という欠点を抱えている。同時に、より厚いガラス基板（＞１５０μｍ）は、より良好な貫入抵抗性を有するように製造することができるが、これらの基板は、屈曲の際の好適な疲労抵抗性および機械的信頼性を欠いている。さらに、いくつかの従来のガラス基板組成物は、比較的高いアルカリイオンレベルを有するという欠点を有する。これらの組成物で作製されたガラス基板は、これらの基板上に取り付けられた電子デバイスおよび電子部品の性能を低下させ得るアルカリイオンの移動に影響を受けやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、特に柔軟な電子デバイス用途のための、可撓性の背面板、基板、ならびに／あるいはディスプレイ用途および機能における信頼性の高い使用のための、ガラス材料、部品、アセンブリ、およびデバイス構成が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様により、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有するガラス要素であって、当該主要面が、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。当該ガラス要素は、第一主要面上の保護層も含む。さらに、当該ガラス要素は、屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。いくつかの態様により、当該ガラス要素の組成は、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する。
【０００８】
一態様により、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、少なくとも０．６ＭＰａ・ｍ１／２のＫＩＣ破壊靱性と、約２０μｍから約１００μｍの厚さと、ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有するガラス要素を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。当該ガラス要素はさらに、第一主要面上の保護層も含む。
【０００９】
別の態様により、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有するガラス要素であって、当該主要面が、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。当該ガラス要素は、第一主要面上の保護層も含む。さらに、当該ガラス要素は、当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において約１５ｍｍの曲げ半径による２００，０００サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる。
【００１０】
さらなる態様により、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、２％以上の破損確率での少なくとも１０００ＭＰａの曲げ強度と、ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。当該ガラス要素は、第一主要面上の保護層も含む。さらに、当該ガラス要素は、当該アセンブリに、第一主要面に積層された保護層の一部に１０グラムの力（ｇｆ）でのキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも９０％の残留強度によって特徴付けられる。２％以上の破損確率における少なくとも１０００ＭＰａの必要な曲げ強度が、試験関連の人為性に関連して強度値が低下した試料のデータを除いた、ワイブル曲げ試験データの外挿に基づいていることは、理解されるべきである。
【００１１】
追加の態様により、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面とを有する屈曲可能な背面板であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、屈曲可能な背面板を含む、屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。当該アセンブリはさらに、当該背面板の第一主要面上の保護層と、当該背面板の第二主要面上の複数の電子部品とを含む。さらに、当該背面板は、屈曲の際に当該背面板が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。
【００１２】
ある特定の態様により、当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリはさらに、複数の電子部品を覆う屈曲可能なカバーであって、約２５μｍから約１２５μｍの厚さ、第一主要面、および第二主要面を有するカバーも含む。当該カバーはさらに、（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第一ガラス層と、（ｂ）第一ガラス層の第一主要面から当該第一ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第一ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域とを有する。さらに、当該屈曲可能なカバーは、（ａ）当該カバーが約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないこと、（ｂ）当該カバーの第一主要面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ２５μｍの厚さの感圧性接着剤と、（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ５０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート層とによって支持され、かつ当該カバーの第二主要面が、２００μｍの直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性と、（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度とによっても特徴付けられる。いくつかの態様により、当該屈曲可能なカバーの第一ガラス層の組成は、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する。
【００１３】
いくつかの実施形態において、当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリはさらに、カバーの下方に位置されかつ背面板に接合された屈曲可能な封入材であって複数の電子部品を封入するように構成された封入材を含む。ある特定の態様において、当該封入材は、約２５μｍから約１２５μｍの厚さを有し、さらに、（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第二ガラス層と、（ｂ）第二ガラス層の第一主要面から第二ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第二ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域とを含む。当該封入材はさらに、当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。いくつかの実践形態において、当該屈曲可能な封入材の第二層は、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成を有する。いくつかの態様により、当該屈曲可能な封入材の組成は、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する。
【００１４】
当該開示のさらなる態様において、当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリはさらに、カバーの下方に位置されかつ背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、さらに複数の電子部品を封入するように構成された封入材と、当該封入材の第一主要面上の保護層とを含んでもよい。この態様において、当該封入材は、実質的にアルカリイオンを含有せず、少なくとも９０％の光透過率を有するガラス組成、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、当該封入材の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面および屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面であり、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる当該主要面、ならびに、屈曲の際に当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによってさらに特徴付けられる。
【００１５】
さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明において述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかとなるであろうし、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付図面も含む、本明細書において説明されるような実施形態を実施することによって認められるであろう。
【００１６】
上述の全般的説明および以下の詳細な説明の両方は、単なる例示であり、特許請求の範囲の本質および特質を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していることは理解されたい。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含められており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成すものである。当該図面は、一つまたは複数の実施形態を例示するものであり、説明と共に、様々な実施形態の原理および作用を説明するのに役に立つ。本明細書において使用される方向を示す用語、例えば、上、下、右、左、前、後ろ、上部、下部などは、描かれたままの図に対する単なる言及であって、絶対的方向性を示すことを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】エッチングされ刻み目を入れた主要面を有する可撓性ガラス試料の群と、エッチングされた主要面を有する可撓性ガラス試料の別の群における、破損確率対破損時の負荷のワイブルプロット。
【図２】本開示の態様による、実質的にアルカリイオンを含有しない組成を有する無アルカリガラス要素および保護層を含む屈曲可能なスタックアセンブリの斜視図。
【図２Ａ】図２に示されたスタックアセンブリの断面図。
【図２Ｂ】アセンブリの屈曲時における、図２に示されたスタックアセンブリの断面図。
【図３】特に、本開示のさらなる態様によるこれらのアセンブリにおいて用いられる無アルカリガラス要素の最大曲げ半径、弾性率、および厚さに関する、屈曲可能なスタックアセンブリの設計構成を示す概略図。
【図３Ａ】特に、本開示のさらなる態様によるこれらのアセンブリにおいて用いられる無アルカリガラス要素の最大曲げ半径、弾性率、および厚さに関する、屈曲可能なスタックアセンブリの設計構成を示す概略図。
【図４】本開示のさらなる態様による、無アルカリガラス組成を有する屈曲可能な背面板と、保護層と、当該背面板上の電子デバイスとを含む電子デバイスアセンブリの斜視図。
【図４Ａ】アセンブリの屈曲時の、図４に示される電子デバイスアセンブリの断面図。
【図５】無アルカリガラス組成を有する屈曲可能な背面板と、保護層と、当該背面板上の電子デバイスと、電子部品を覆う屈曲可能なカバーと、当該カバーの下方に位置されかつ当該背面板に接合された、電子部品を封入する屈曲可能な封入材とを含む電子デバイスアセンブリの斜視図。
【図５Ａ】アセンブリの屈曲時の、図５に示された電子デバイスアセンブリの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
その実施例が添付の図面に例示されている好ましい本実施形態について詳細に説明する。可能な限り、図面全体を通じて、同じもしくは類似の部分を指すために、同じ参照番号が使用される。範囲は、本明細書において、「約」一つの特定の値から、および／または、「約」別の特定値まで、と表現することができる。そのような範囲が表現されるとき、他の態様は、一方の特定の値から、および／または他方の特定の値までを含む。同様に、値が近似値で表される場合、「約」という先行する語を用いることで、この特定の値が、別の態様を形成することが理解されるであろう。さらに、各範囲の終点は、他方の終点との関連において、および他方の終点とは無関係に、双方とも有意であることが理解されるであろう。
【００１９】
他の特徴および利点の中でも特に、本開示のスタックアセンブリ、ガラス要素、およびガラス物品（ならびにそれらの製造方法）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、ならびに多くのサイクルにわたる動的屈曲における）を提供する。当該スタックアセンブリ、ガラス要素、および／またはガラス物品が、折り畳み可能なディスプレイ内の基板または背面板部品として使用される場合、小さい曲げ半径、およびアルカリイオン移動に対する感応性の低減は、特に有益である。例えば、当該要素、アセンブリ、または物品は、ディスプレイの一部が別の一部の上部を覆うように折り畳まれ、かつ基板または背面板が電子部品を有するような、ディスプレイにおいて使用することができる。より一般的には、当該スタックアセンブリ、ガラス要素、および／またはガラス物品は、貫入抵抗性が特に重要な場所である、折り畳み可能なディスプレイの、使用者に面する部分のカバーや、その上に電子部品が配設される、デバイス自体の中に内部的に配設された基板、または折り畳み可能なディスプレイデバイスにおける他の場所の、一つまたは複数として使用され得る。あるいは、当該スタックアセンブリ、ガラス要素、および／またはガラス物品は、ディスプレイを有さないデバイスだが、ガラス層がその有益な特性のために使用され、かつ折り畳み可能なディスプレイと同様の方式において非常に小さい曲げ半径へと折り畳まれるデバイスにおいて使用することもできる。
【００２０】
本開示の態様により、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さとを有するガラス要素を含む屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。当該アセンブリは、当該ガラス要素の一つまたは複数の主要面を覆う少なくとも一つの保護層も含む。当該ガラス要素の最終厚さは、材料除去プロセス、例えば、当該ガラス要素の各面から少なくとも１０マイクロメートルを除去するエッチングプロセスなどの後の当該要素の厚さである。
【００２１】
静的条件下および／またはサイクル条件下において破損することなく曲げることができる無アルカリの屈曲可能なガラス物品の能力は、少なくとも部分的に当該物品の強度に依存する。当該物品の強度は、多くの場合、当該物品に適用された応力場に対する当該物品における欠陥寸法および欠陥分布に依存する。製造の際、無アルカリガラス基板は、切断され、分離されるか、さもなければ最終形状またはほぼ最終形状へと分割される。これらのプロセス、およびそれらに関連するハンドリングは、多くの場合、当該物品に欠陥を生じさせ、それらは、当該物品の強度および靱性を低下させる。結果として、無アルカリガラス板は、多くの場合、２５０ＭＰａ以下の強度レベルを示す。約０．８ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靱性（ＫＩＣ）値は、無アルカリガラス組成物において典型的である。下記の式（１）を用いることにより、ハンドリングおよび製造関連のダメージを受けたそのような物品に対して、約２．６マイクロメートルの最大欠陥寸法を見積もることが可能である：
ＫＩＣ＝  Ｙ＊σ＊ａ１／２    （１）  
式中、ａは、最大欠陥寸法であり、Ｙは、経験的に決定された亀裂形状因子であり、単体化および製造関連のハンドリングダメージに一般的に関連する表面スクラッチに対しては約１．１２＊π１／２である。
【００２２】
材料除去プロセス、例えば、単体化の後に実施される酸エッチング手順などは、欠陥密度および欠陥寸法を減少させることにより無アルカリガラス物品（および他のガラス組成物）内の欠陥分布を著しく改善することができる。ガラスから材料を除去するために、当業者によって用いられる他のアプローチ（例えば、レーザーエッチングなど）を用いることもできる。本開示の態様により、これらの材料除去プロセスは、無アルカリガラス要素の強度を１０００ＭＰａ以上の強度レベルまで高めることができる。式（１）を考慮すると、当該材料除去プロセスは、最大欠陥寸法であるａを約１６２ｎｍまで減少させる。
【００２３】
さらに、ハンドリングおよび単体化は、当該物品にダメージを生じ得るので、材料除去プロセスの後でのアルカリガラス物品（または他のガラス組成物を有する物品）の最小限の注意深いハンドリングでさえ、材料除去手法によって得られた物品における高められた強度を著しく低下させ得ることが予想される。図１は、この点を実証する破損負荷および破損確率のワイブルプロットを表している。特に、材料除去プロセスおよび小さいキューブコーナー圧入を施された、非強化Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス物品の群（すなわち、「Ｂ１−ディープエッチング」群）は、同じ組成および材料除去プロセス条件を有する試料の群（すなわち、「Ａ１−ディープエッチング」群）と比較して、著しく低い強度値を示した。図１において、試験した試料は、元々は約２００マイクロメートルの厚さを有しており、これらは、ディープ酸エッチング手順によって厚さが７５マイクロメートルまで減じられた。Ｂ１群では、当該試料に、約１０ｇｆ（約０．１Ｎ）においてキューブコーナー圧入を施した。
【００２４】
再び図１を参照すると、Ａ１群は、１０％以上の破損確率において１０００ＭＰａを超える強度値を示した。さらに、１０００ＭＰａよりかなり低い強度値を有する二つのデータ点は、試験関連のハンドリングの際に不注意によりダメージを受けた異常値であると考えられる。結果として、Ａ１群において図１に示されるワイブル係数（すなわち、破損確率対破損時の応力の傾き）は、二つの異常値も含むという意味において、控え目な値である。当該異常値を群から無視する場合、結果として得られるワイブル係数は、おそらく２％以上の破損確率において、１０００ＭＰａを超える強度値が見積もられることを示している。それに対して、試料のＢ１群は、全ての破損確率において２００ＭＰａ以下の強度値を示した。２％の破損確率では、予想される強度は、約１５０ＭＰａである。非強化「Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラス試料に関連して図１において生じるデータは、無アルカリガラス試料によって生じる強度データに相当するであろうことが予想される。強度値およびワイブル係数は、無アルカリガラス組成を有する試料の群と非強化「Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラス組成を有する試料の群の間においてわずかに異なり得るが、その一方で、図１に示されるキューブコーナー圧入に関連する強度の低下において観察される傾向は、実質的に同等であることが予想される。
【００２５】
これらの見解を考慮して、本開示の態様は、適用環境において引張応力を受ける無アルカリガラス要素の一つまたは複数の表面に保護層を加えることである。当該保護層は、電子デバイスまたは他の物品に当該ガラス要素を装着する前に、無アルカリガラス要素における高められた強度レベルが、追加のハンドリングおよび製造の際に維持されることを保証するであろうことが予想される。例えば、保護層は、屈曲の際に伸張状態にある無アルカリガラス要素の主要面と、当該要素の屈曲の際に引張応力にも晒される当該要素の端部の少なくとも一部に適用することができる。いくつかの態様において、当該保護層は、保護される無アルカリガラス要素の表面への接触を最小限に抑えるために適用される。１００マイクロメートル以下の厚さのポリメチルメチルアクリレート（ＰＭＭＡ）などの材料の薄いポリマー性フィルムを、１００マイクロメートル以下の厚さの接着層によって無アルカリガラス要素の主要面に接着することによって、それを保護することができる。ある特定の実施形態において、当該保護層は、以下のコーティング適用技術、すなわち、ディップ、スプレー、ローラー、スロットダイ、カーテン、インクジェット、オフセット印刷、グラビア、オフセットグラビア、刷毛塗り、転写印刷、キャストおよび硬化、ならびに当業者によって理解される他の好適なプロセスの、任意の一つまたは複数を用いて適用された、ナノシリカ粒子とエポキシ材料またはウレタン材料との混合物を含み得る。そのような混合物は、適用環境での当該要素の屈曲の際に引張応力を受けることが予想される無アルカリガラス要素の端部を保護するためにも用いることができる。
【００２６】
図２〜２Ｂを参照すると、本開示の一態様による屈曲可能なスタックアセンブリ１００が表されている。当該アセンブリ１００は、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ５２と、当該要素の屈曲１０の際に実質的に伸張される第一主要面５４と、屈曲１０の際に実質的に圧縮される第二主要面５６とを有するガラス要素５０を含む。図２〜２Ｂに表されるように、主要面５４、５６は、最終厚さ５２を少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さ５２への事前の材料除去によって特徴付けられる。当該ガラス要素は、第一主要面５４上の、ある厚さ７２を有する保護層７０も含む。さらに、当該ガラス要素５０は、屈曲の際に当該要素５０が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径４０に保持される場合に破損がないことよって特徴付けられる。
【００２７】
いくつかの態様により、図２〜２Ｂに表されるガラス要素５０の組成は、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する。ある特定の実践形態において、ガラス要素５０の無アルカリの性質は、０．４５モル％未満、０．４０モル％未満、０．３５モル％未満、０．３０モル％未満、０．２５モル％未満、０．２０モル％未満、０．１５モル％未満、０．１０モル％未満、または０．０５モル％未満の、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれによって特徴付けられる。
【００２８】
いくつかの実践形態において、屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、当該要素５０が屈曲１０の際に約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径４０に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられるガラス要素５０を含む。さらにより好ましくは、当該要素５０は、当該要素が屈曲１０の際に同一または同様の試験条件下において５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。図２〜２Ｂに表されるスタックアセンブリ１００は、予想される適用環境に一致した他の試験条件下（例えば、前に述べた値の約±１０％以内の湿度および／または温度レベル）においても、同一または同様の曲げ半径（例えば、前に述べた曲げ半径の約±１０％以内）が可能である。
【００２９】
再び図２〜２Ｂを参照すると、ガラス要素５０の主要面５４上の屈曲可能なスタックアセンブリ１００の保護層７０は、様々な材料を含むことができる。好ましくは、当該保護層７０は、少なくとも５マイクロメートルの厚さ７２を有するポリマー性材料を含む。いくつかの態様において、保護層７０の厚さ７２は、ガラス要素５０の厚さに応じて、５マイクロメートルから５０マイクロメートルの範囲であり得る。より薄いガラス要素に対しては、その処理に関連する保護層の収縮によって当該要素が歪むのを防ぐために、先述の範囲の下限端の厚さ７２を有する保護層７０を用いることが好ましい。いくつかの態様により、当該ガラス要素の厚さが増加するのに伴って、保護層７０の厚さ７２も先述の範囲内において増加させることができる。
【００３０】
前に説明したように、保護層７０は、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含み得る。保護層７０のためのこれらの組成物、および他の好適な代替の組成物は、２０１４年１０月１７日に出願された米国特許出願第１４／５１６，６８５号明細書においても開示されている。好ましい一例において、以下の組成を有するウレタンを、保護層７０に用いることができる。すなわち、５０％のオリゴマー（Ｅｂｅｃｒｙｌ（登録商標）  ８３１１：脂肪族ウレタンアクリレートに分散させた４０％の２０ｎｍナノシリカ）、４３．８％のモノマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ａｒｋｅｍａ  ＳＲ５３１：環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート）、０．２％の光開始剤（ＭＢＦ：ベンゾイルぎ酸メチル）、３．０％のシラン接着促進剤（ＡＰＴＭＳ：３−アクリルオキシプロピトリメトキシシラン）、および３．０％の接着促進剤（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ａｒｋｅｍａ  ＣＤ９０５３：ＴＭＰＥＯＴＡ中におけるアクリレートリン酸エステル）である。別の好ましい例において、以下の組成を有するエポキシを保護層７０に用いることができる。すなわち、７０．６９％のＮａｎｏｐｏｘ（登録商標）  Ｃ−６２０（４０重量％の２０ｎｍの球状ナノシリカを含む脂環式エポキシ樹脂）、２３．５６％の「Ｎａｎｏｐｏｘ」  Ｃ−６８０（５０重量％の２０ｎｍ球状ナノシリカを含むオキセタンモノマー）、３．００％のＭｏｍｅｎｔｉｖｅ（商標）  ＣｏａｔＯＳｉｌ（登録商標）  ＭＰ−２００（シラン接着促進剤）、２．５０％のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｙｒａｃｕｒｅ  ＵＶＩ−６９７６（商標）（カチオン性光開始剤）、および０．２５％のＣｉｂａ（商標）  Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）  ２９２（ヒンダードアミン光安定剤）である。保護層７０は、同一または同様な厚さを有する接着層によってガラス要素５０の表面に接着されたポリマー層、ポリマー性フィルム、またはポリマー性シートも含み得る。
【００３１】
図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、高められた強度値を示す欠陥分布を有するガラス要素５０によって構成することができる。ある特定の実践形態において、第一主要面５４ならびに第一主要面５４と最終厚さ６２のおよそ半分との間の領域６０は、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する、実質的に欠陥を含まない領域を画定する。いくつかの態様において、当該実質的に欠陥を含まない領域６０は、領域６０内の欠陥寸法を減じるために使用される処理条件に応じて、当該要素５０内の様々な深さ（例えば、ガラス要素５０の厚さ５２の１／３から２／３）に広がり得る。
【００３２】
本開示の他の態様により、図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、融合プロセスによって形成されたガラス要素５０を含み得、ならびに当該要素の弾性率は、約４０ＧＰａから約６５ＧＰａの間である。したがって、当該ガラス要素５０は、融合線（図示されず）を有し得る。ある特定の態様において、当該ガラス要素５０は、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けることができ、好ましくは融合プロセスを用いて調製される。これらの仮想温度は、一般的に、ほとんどの無アルカリガラス組成物の仮想温度より高く、結果として、フロート法を用いて調製されアニール処理された組成物と比較して、より低い弾性率値を生じる。フロート法によって調製された無アルカリガラス組成物は、多くの場合、融合プロセスを用いて調製されたガラス要素と比べてより高い弾性率を有するので、あまり望ましくない。
【００３３】
図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００の別の実践形態において、当該アセンブリ１００は、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、少なくとも０．６ＭＰａ・ｍ１／２のＫＩＣ破壊靱性と、約２０μｍから約１００μｍの厚さ５２とを有するガラス要素５０を含む。当該ガラス要素５０はさらに、要素５０の屈曲１０の際に実質的に伸張される第一主要面５４、および当該屈曲１０の際に実質的に圧縮される第二主要面５６も含む。当該ガラス要素５０はさらに、第一主要面５４上の保護層７０も含む。
【００３４】
屈曲可能なスタックアセンブリ１００のある特定の態様において、図２〜２Ｂに示されるように、ガラス要素５０は、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ５２とを有する。ガラス要素５０はさらに、要素５０の屈曲１０の際に実質的に伸張される第一主要面５４および当該屈曲１０の際に実質的に圧縮される第二主要面５６も含む。この態様において、主要面５４、５６は、最終厚さ５２を少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さ５２への事前の材料除去によって特徴付けられる。ガラス要素５０はさらに、第一主要面５４上の保護層７０も含む。さらに、ガラス要素５０は、当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において約１５ｍｍの曲げ半径４０による２００，０００サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる。
【００３５】
図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００はさらに、実質的にアルカリイオンを含有しない組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ５２と、２％以上の破損確率での少なくとも１０００ＭＰａの曲げ強度とを有するガラス要素５０で構成することもできる。ガラス要素５０はさらに、要素５０の屈曲１０の際に実質的に伸張される第一主要面５４、および当該屈曲１０の際に実質的に圧縮される第二主要面５６も含む。この構成において、主要面５４、５６は、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さ５２への事前の材料除去によって特徴付けられる。ガラス要素５０はさらに、第一主要面５４上の保護層７０も含む。さらに、当該ガラス要素は、当該アセンブリ１００に対して、第一主要面５４に積層された保護層７０の一部に１０ｇｆ（約０．１Ｎ）においてキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも９０％の残留強度によって特徴付けられる。
【００３６】
図３によって実証されるように、様々な厚さおよび弾性率の無アルカリガラス要素を有する屈曲可能なスタックアセンブリ１００を用いることにより、本開示の態様による２５ｍｍ以下の曲げ半径を達成することができる。１０００ＭＰａ以上の予想される強度レベルにより、最大強度値の１／５以下に引張応力を維持することによって、推定１０年の寿命のための疲労破損抵抗性を得ることができる。したがって、２００ＭＰａ以下の応力レベルを生じる曲げ半径は、当該無アルカリガラス要素における疲労関連の破損に影響されにくい。より詳細には、図３に表される解空間を生成するために下記の式（２）を使用し、これは、スタックアセンブリ１００に用いられたガラス要素に対して、２００ＭＰａの最大誘起引張応力σｍａｘを仮定している：
Ｒ＝（Ｅ＊ｈ）／（１−ｖ２）＊２σｍａｘ    （２）
式中、Ｒは疲労関連の破損の無いスタックアセンブリの最大曲げ半径であり、ｈはガラス要素の厚さであり、Ｅはガラス要素の弾性率であり、ｖは無アルカリガラスに対するポアソン比である（０．２であると仮定した）。
【００３７】
図３を参照すると、約８２ＧＰａの弾性率（「ガラスＣ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約２２ｍｍの最大曲げ半径４０が可能であることは明白である。例えば、厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約４ｍｍまで向上する（すなわち、より鋭い屈曲が実現可能である）。同様に、約７４ＧＰａのより低い弾性率（「ガラスＢ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約１８ｍｍの最大曲げ半径４０が可能である。例えば、当該厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約４ｍｍ未満まで向上する。さらに、約５７ＧＰａの弾性率（「ガラスＡ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約１５ｍｍの最大曲げ半径４０が可能である。例えば、当該厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約３ｍｍまで向上する。
【００３８】
図３Ａによって実証されるように、様々な厚さおよび弾性率の無アルカリガラス要素を有する屈曲可能なスタックアセンブリ１００を用いることにより、本開示の態様による１５ｍｍ以下の曲げ半径を達成することができる。１０００ＭＰａ以上の予想される強度レベルにより、最大強度値の１／３以下に引張応力を維持することによって、推定１０年の寿命のための疲労破損抵抗性を得ることができる。したがって、３３３ＭＰａ以下の応力レベルを生じる曲げ半径は、当該無アルカリガラス要素における疲労関連の破損に影響されにくい。より詳細には、図３Ａに表される解空間を生成するために下記の式（２）を使用し、これは、スタックアセンブリ１００に用いられたガラス要素に対して、３３３ＭＰａの最大誘起引張応力σｍａｘを仮定している：
Ｒ＝（Ｅ＊ｈ）／（１−ｖ２）＊２σｍａｘ    （２）
式中、Ｒは疲労関連の破損の無いスタックアセンブリの最大曲げ半径であり、ｈはガラス要素の厚さであり、Ｅはガラス要素の弾性率であり、ｖは無アルカリガラスに対するポアソン比である（０．２であると仮定した）。
【００３９】
図３Ａを参照すると、約８２ＧＰａの弾性率（「ガラスＣ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約１３ｍｍの最大曲げ半径４０が可能であることは明白である。例えば、厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約２．５ｍｍまで向上する（すなわち、より鋭い屈曲が実現可能である）。同様に、約７４ＧＰａのより低い弾性率（「ガラスＢ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約１１．５ｍｍの最大曲げ半径４０が可能である。例えば、当該厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約２．５ｍｍ未満まで向上する。さらに、約５７ＧＰａの弾性率（「ガラスＡ」）および約１００マイクロメートルの厚さを有するガラス要素５０で構成された屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、約９ｍｍの最大曲げ半径４０が可能である。例えば、当該厚さを２０マイクロメートルまで減少させると、最大曲げ半径は約２ｍｍ未満まで向上する。
【００４０】
図４〜４Ａを参照すると、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成と、約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ１５２とを有する屈曲可能な背面板１５０を含む屈曲可能な電子デバイスアセンブリ２００が提供される。当該屈曲可能な背面板１５０は、背面板１５０の屈曲１９０の際に実質的に伸張される第一主要面１５４と、屈曲１９０の際に実質的に圧縮される第二主要面１５６とを有する。さらに、主要面１５４、１５６は、最終厚さ１５２を少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さ１５２への事前の材料除去によって特徴付けられる。当該アセンブリ２００はさらに、当該背面板１５０の第一主要面１５４上の保護層１７０、および当該背面板１５０の第二主要面１５６上の複数の電子部品１８０を含む。さらに、当該背面板１５０は、当該背面板が屈曲１９０の際に約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径１４０に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。
【００４１】
図４Ａに示されるように、アセンブリ２００は、曲げ方向１９０に従って屈曲または湾曲させることができ、それにより、第一主要面１５４が伸張下に置かれ、および電子部品１８０を有する第二主要面１５６が圧縮される。結果的に、保護層１７０が、強度低下、および最終的に所定の曲げ半径１４０に対する疲労寿命性能の低下を生じ得る、ハンドリング関連の欠陥がその表面上において発達しないことを保証するために、伸張される第一主要面１５４を覆うように位置される。当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリの構成要素である、屈曲可能な背面板１５０、実質的に欠陥を有さない領域１６０、および保護層１７０は、図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００に用いられたガラス要素５０、実質的に欠陥を有さない領域６０、および保護層７０に相当することは認められるべきである。そのため、スタックアセンブリ１００の上記において説明した変更例も、当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリ２００に適用可能である。
【００４２】
いくつかの態様において、電子部品１８０は、少なくとも一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子または少なくとも一つの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子を含む。耐熱性保護層１７０組成物が、当該デバイスアセンブリ２００において用いられる場合、ポリマー背面板を有するシステムと比べて、背面板１５０上の電子部品１８０に対してより高い温度での処理を用いることができる。有利なことに、デバイスアセンブリ２００におけるより高い温度能力を使用することにより、より高い製造歩留まりおよび／または背面板を収容するデバイスへの高性能電子デバイス部品の統合を実現することができる。
【００４３】
図５〜５Ａを参照すると、図４〜４Ａに示されるアセンブリに相当するデバイスアセンブリ２００を用いる、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００が示されている。特に、アセンブリ３００はさらに、複数の電子部品１８０を覆う屈曲可能なカバー２６０も含む。当該カバー２６０は、約２５μｍから約１２５μｍの厚さ、第一主要面２６４、および第二主要面２６６を有し得る。当該カバー２６０はさらに、（ａ）少なくとも９０％の光透過率、第一主要面２６４ａ、および第二主要面２６６ａを有する第一ガラス層２６０ａ、ならびに（ｂ）第一ガラス層２６０ａの第一主要面２６４ａから当該第一ガラス層の第一深さ２６８ａまで広がる圧縮応力領域２６８であって、当該第一ガラス層２６０ａの第一主要面２６４ａにおける少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域２６８も有する。
【００４４】
さらに、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００の屈曲可能なカバー２６０は、（ａ）当該カバー２６０が屈曲力１９０によって約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径２６５に保持される場合に破損がないことと、（ｂ）当該カバー２６０の第一主要面２６４が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ２５μｍの厚さの感圧性接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ５０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバー２６０の第二主要面２６６が、２００μｍ直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性と、（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度と、によっても特徴付けられる。図５〜５Ａに示されるように、圧縮応力領域２６８は、おそらく屈曲力１９０に関連する引張応力に晒されるであろうカバー２６０の一部に位置される。しかし、圧縮応力領域２６８は、カバー２６０の他の場所、適用環境において引張応力を受けることが基本的に予想される任意の領域、または高い強度レベルがカバーにとって有益であり得る他の領域（例えば、デバイスアセンブリ３００を含むデバイスの使用者によるハンドリングに晒される表面など）にも位置することができることは理解されるべきである。
【００４５】
屈曲可能なカバー２６０のある特定の態様において、厚さ２６２は、約２５μｍから約１２５μｍの範囲であり得る。他の態様において、厚さ２６２は、約５０μｍから約１００μｍ、または約６０μｍから約８０μｍの範囲であり得る。他の厚さ値も、屈曲可能なカバー２６０の厚さ２６２に対する先述の範囲内において用いることができる。
【００４６】
屈曲可能なカバー２６０のいくつかの実施形態において、当該屈曲可能なカバー２６０は、カバー２６０の厚さ２６２に相当する厚さ２６２ａを有する単一のガラス層２６０ａを含む。他の態様において、カバー２６０は、二つ以上のガラス層２６０ａを含んでいてもよい。その結果として、各ガラス層２６０ａの厚さ２６２ａは、約１μｍから約１２５μｍの範囲であり得る。当該屈曲可能なガラスカバー２６０は、一つまたは複数のガラス層２６０ａに加えて、他の非ガラス層（例えば、伸展性のポリマー層など）を含むことができることも理解されるべきである。
【００４７】
さらに屈曲可能なガラスカバー２６０のガラス層２６０ａに関して、各ガラス層２６０ａは、アルカリ不含のアルミノケイ酸ガラス組成物、ホウケイ酸ガラス組成物、アルミノホウケイ酸ガラス組成物、およびケイ酸ガラス組成物から作製することができる。各ガラス層２６０ａは、アルカリを含有するアルミノケイ酸ガラス組成物、ホウケイ酸ガラス組成物、アルミノホウケイ酸ガラス組成物、およびケイ酸ガラス組成物からも作製することができる。ある特定の態様において、アルカリ土類変更剤を、先述の組成物のいずれにも加えることができる。例示的一態様において、下記のガラス組成は、ガラス層２６０ａにとって好適である。すなわち、６４〜６９％（モル％ベース）のＳｉＯ２；５〜１２％のＡｌ２Ｏ３；８〜２３％のＢ２Ｏ３；０．５〜２．５％のＭｇＯ；１〜９％のＣａＯ；０〜５％のＳｒＯ；０〜５％のＢａＯ；０．１〜０．４％のＳｎＯ２；０〜０．１％のＺｒＯ２；および０〜１％のＮａ２Ｏである。別の例示的態様において、下記の組成は、ガラス層２６０ａにとって好適である。すなわち、約６７．４％（モル％ベース）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である。さらなる例示的態様において、下記の組成も、ガラス層２６０ａにとって好適である。すなわち、６８．９％（モル％ベース）のＳｉＯ２；１０．３％のＡｌ２Ｏ３；１５．２％のＮａ２Ｏ；５．４％のＭｇＯ；および０．２％のＳｎＯ２である。いくつかの態様において、ガラス層２６０ａの組成は、比較的低い弾性率（他の代替のガラスと比較して）を有するように選択される。ガラス層２６０ａにおけるより低い弾性率は、屈曲の際の当該層２６０ａにおける引張応力を減少させることができる。ガラス層２６０ａのための組成を選択するために、他の基準、例えば、これらに限定されるわけではないが、欠陥の発生を最小限に抑えつつ低い厚さレベルの製造の容易さ、屈曲の際に生じる引張応力を相殺する圧縮応力領域の発達の容易さ、光透過性、および耐腐食性なども使用することができる。
【００４８】
図５および５Ａをさらに参照すると、電子デバイスアセンブリ３００の屈曲可能なカバー２６０はさらに、ガラス層２６０ａの第一主要面２６４ａから当該ガラス層２６０ａの第一深さ２６８ａまで広がる圧縮応力領域２６８も含む。他の利点のなかでも特に、当該圧縮応力領域２６８は、屈曲の際にガラス層２６０ａに生じた引張応力、特に、第一主要面２６４ａ付近において最大に達する引張応力を相殺するために、ガラス層２６０ａ内に用いることができる。圧縮応力領域２６８は、層２６０ａの第一主要面２６４ａにおいて少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を含み得る。いくつかの態様において、第一主要面２６４ａにおける圧縮応力は、約６００ＭＰａから約１０００ＭＰａである。他の態様において、当該圧縮応力は、ガラス層２６０ａに圧縮応力を生じさせるために用いたプロセスに応じて、第一主要面２６４ａにおいて１０００ＭＰａを超え得る（最高２０００ＭＰａまで）。当該圧縮応力は、本開示の他の態様において、第一主要面２６４ａにおいて約１００ＭＰａから約６００ＭＰａの範囲でもあり得る。
【００４９】
圧縮応力領域２６８内において、圧縮応力は、ガラス層２６４ａの第一主要面から第一深さ２６８ａまでの深さの関数として、当該ガラス層２６０ａ内において一定のままであるか、減少または増加し得る。そのため、圧縮応力領域２６８において、様々な圧縮応力プロファイルを用いることができる。さらに、当該深さ２６８ａは、ガラス層２６４ａの第一表面からおよそ１５μｍ以下に設定することができる。他の態様において、当該深さ２６８ａは、ガラス層２６４ａの第一主要面から、ガラス層２６０ａの厚さのおよそ１／３以下、またはガラス層２６０ａの厚さの２０％以下であるように設定することができる。
【００５０】
図５および５Ａを参照すると、当該屈曲可能なカバー２６０は、当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径２６５に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる。いくつかの態様において、曲げ半径２６５は、約１０ｍｍに設定することができ、またはいくつかの他の実践形態では、約５ｍｍに設定することができる。用途における必要性に応じて、曲げ半径２６５を、約２５ｍｍおよび約５ｍｍ以内の値に設定することも実現可能である。本明細書において使用される場合、「故障」、「破損」などの用語は、折損、破壊、剥離、亀裂伝播、あるいは本開示のスタックアセンブリ、ガラス物品、およびガラス要素を、それらの意図される目的にとって好適ではない状態にする他のメカニズムを意味する。屈曲可能なカバー２６０が、これらの条件下において曲げ半径２６５に保持される場合、屈曲力１９０が、カバー２６０の端部に加わる。概して、屈曲力１９０の適用の際に、カバー２６０の第一主要面２６４に引張応力が生じ、ならびに第二主要面２６６に圧縮応力が生じる。曲げ試験の結果は、先述とは異なる温度および／または湿度レベルの試験条件下において変わり得ることも理解されるべきである。例えば、より小さな曲げ半径２６５（例えば、＜５ｍｍ）を有する屈曲可能なカバー２６０は、５０％相対湿度よりかなり低い湿度レベルで実施される曲げ試験で破損がないことによって特徴付けることもできる。
【００５１】
屈曲可能なカバー２６０は、要素２６０の第一主要面２６４が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ２５μｍの厚さの感圧性接着剤（「ＰＳＡ」）および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ５０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート層（「ＰＥＴ」）によって支持され、かつ当該カバー２６０の第二主要面２６６が、２００μｍ直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって（例えば、適用環境において屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００の使用の際の、カバー２６０への影響をシミュレートするために）負荷される場合の、約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性によっても特徴付けられる。典型的には、本開示の態様による貫入試験は、０．５ｍｍ／分のクロスヘッド速度での変位制御下において実施される。ある特定の態様において、より高い弾性率を有する材料（例えば、屈曲可能なガラスカバー２６０）の試験に関連する金属ピンの変形によって生じ得るバイアスを避けるために、当該ステンレス鋼ピンは、特定の試験量（例えば、１０回の試験）の後に新しいピンに交換される。いくつかの態様において、屈曲可能なカバー２６０は、ワイブルプロット内での５％以上の破損確率における約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性によって特徴付けられる。当該屈曲可能なカバー２６０は、ワイブル特性強度（すなわち、６３．２％以上）において約３ｋｇｆ（約２９．４Ｎ）を超える貫入抵抗性によっても特徴付けることができる。ある特定の態様において、当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００のカバー２６０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、およびより高い範囲での貫入に耐えることができる。当該屈曲可能なカバー２６０は、８Ｈ以上の鉛筆硬度によっても特徴付けられる。
【００５２】
図５Ａを参照すると、屈曲可能なカバー２６０に圧縮応力領域２６８を発生させるためのイオン交換プロセスに依存する、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００の断面が示されている。当該アセンブリ３００のいくつかの態様において、カバー２６０の圧縮応力領域２６８は、イオン交換プロセスによって発生させることができる。すなわち、圧縮応力領域２６８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み得、当該イオン交換された金属イオンは、領域２６８に圧縮応力を生じるように選択される。当該電子デバイスアセンブリ３００のいくつかの態様において、当該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大きな原子半径を有する。当該イオン交換可能なイオン（例えば、Ｎａ＋イオン）は、イオン交換プロセスを施される前に、屈曲可能なカバー２６０および層２６０ａに存在する。イオン交換性イオン（例えば、Ｋ＋イオン）は、カバー２６０および一つまたは複数の層２６０ａに取り込まれて、イオン交換可能なイオンのうちのいくつかと置き換わることができる。カバー２６０および層２６０ａ中へのイオン交換性イオン、例えば、Ｋ＋イオンなどの取り込みは、当該要素または当該層を、イオン交換性イオンを含有する溶融塩浴（例えば、溶融ＫＮＯ３塩）に浸漬することによって実施することができる。この例において、Ｋ＋イオンは、Ｎａ＋イオンより大きな原子半径を有し、それが存在するガラスに局所的圧縮応力を生じさせる傾向がある。
【００５３】
用いられるイオン交換プロセス条件に応じて、イオン交換性イオンを、第一主要面２６４ａから第一イオン交換深さ２６８ａまで与えることができ、これが、圧縮応力領域２６８のためのイオン交換圧縮応力深さ（「ＤＯＬ」）を確立する。そのようなイオン交換プロセスによって、１００ＭＰａを大きく上回る（２０００ＭＰａの高さまで）、ＤＯＬ内の圧縮応力レベルを達成することができる。前に述べたように、圧縮応力領域２６８における圧縮応力レベルは、屈曲力１９０によって生じ、カバー２６０および一つまたは複数のガラス層２６０ａに生じた引張応力を相殺するために役立ち得る。
【００５４】
他の処理関連の情報ならびに本開示による屈曲可能なカバー２６０要素のための代替の構成は、それぞれ２０１４年１月２９日および２０１４年４月３日に出願された、米国特許仮出願第６１／９３２，９２４号明細書および米国特許仮出願第６１／９７４，７３２号明細書（集合的に、「’９２４および‘７３２出願」）において教示される屈曲可能なスタックアセンブリの態様から得ることができる。例えば、デバイスアセンブリ３００は、カバー２６０内において、アルカリ含有組成物を含む様々なガラス組成物を用いることができるが、これは、カバー２６０が、電子部品１８０に直接には接触していないためである。デバイスアセンブリ３００のいくつかの他の態様において、カバー２６０は、背面板１５０の上方における統合された電子部品（例えば、タッチセンサなど）ならびに当該背面板に取り付けられた電子部品１８０を用いることができる。そのような態様において、カバー２６０は、好ましくは、無アルカリガラス組成を採用するであろう。
【００５５】
図５〜５Ａに示される屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００のいくつかの態様において、当該アセンブリはさらに、カバー２６０の下方の、背面板１５０に接合された封入材２５０も含む。当該封入材２５０は、電子部品１８０を封入するように構成される。当該封入材は、いくつかの態様において、光学的に透明なポリマー性シーリング材料として構成され得る。しかしながら、当該封入材２５０は、図５Ａに示されるように当該アセンブリ３００が屈曲力１９０を受けた場合に破損せずに封入材として機能するために、好適な機械的完全性を有しなければならないことは理解されるべきである。
【００５６】
再び図５〜５Ａを参照すると、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００の別の態様は、（ａ）少なくとも９０％の光透過率、第一主要面２５４ａ、および第二主要面２５６ａを有する第二ガラス層２５０ａと、（ｂ）第二ガラス層２５０ａの第一主要面２５４ａから第二ガラス層２５０ａの第一深さ２５８ａまで広がる圧縮応力領域２５８であって、当該第二ガラス層の第一主要面２５４ａにおける少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される圧縮応力領域２５８と、をさらに含む、約２５μｍから約１２５μｍの厚さ２５２を有する屈曲可能なガラス層の形態において封入材２５０を用いている。封入材２５０はさらに、当該封入材が屈曲力１９０によって約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径２５５に保持される場合に破損がないことによっても特徴付けられる。そのため、当該封入材２５０は、先の各節において説明した屈曲可能なガラスカバー２６０と同一または同様に構成することができる。
【００５７】
屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００のいくつかの態様の場合、屈曲可能なガラスカバー２６０に対して指定される貫入抵抗性および鉛筆硬度の要件は、封入材２５０に関しては制御していない。すなわち、封入材２５０は、おそらく製造人員またはデバイス所有者による直接的なハンドリングを受けないと思われ、これは、高い貫入抵抗性および鉛筆硬度の重要性を低下させる。本開示のある特定の他の態様において、封入材２５０は、上記において説明されたように、アルカリイオンを実質的に含有しないガラス組成を含み得る。アセンブリ３００のこれらの態様は、概して、封入材２５０とその下の電子部品１８０との間の近接を必要とする。図５では、封入材２５０の四つの周辺端部のうちの二つだけが、デバイスアセンブリ２００の背面板１５０に密封接着されるように概略的に表されているが、実際には、四つ全ての周辺端部が、電子部品１８０に対して密閉環境を作り出すように密封接着される。封入材２５０は、当技術分野において既知である、フリットシーリングによって背面板１５０に密封接着され得る。
【００５８】
屈曲可能な電子デバイスアセンブリ３００のある特定の実践形態において、当該アセンブリは、３７５マイクロメートル以下、３５０マイクロメートル以下、３２５マイクロメートル以下、３００マイクロメートル以下、２７５マイクロメートル以下、２５０マイクロメートル以下、２２５マイクロメートル以下、または２００マイクロメートル以下の総厚さを有する。当該屈曲可能な電子デバイスアセンブリの総厚さは、概して、背面板１５０、封入材２５０、カバー２６０、および保護層１７０のそれぞれの厚さに依存する。前に概説したように、当該背面板の厚さは、事前の材料除去に関連する処理条件の程度に依存し得る。
【００５９】
特許請求項の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を為すことができることは、当業者には明白であろう。例えば、図２〜２Ｂに示される屈曲可能なスタックアセンブリ１００は、屈曲力１０によって伸張されることが予想される、主要面２５４上の保護層７０を含む。用途に合わせた屈曲によって引張応力を受けることが予想される、スタックアセンブリ１００に用いられたガラス要素５０（図示されず）における追加の表面上において保護層７０が用いられるような、さらなる他の変更例も可能である。
【００６０】
本明細書において説明される様々な態様は、あらゆる組み合わせにおいて組み合わせることができる。例えば、これらの態様は、以下において詳細に説明されるように組み合わせることができる。
【００６１】
第一態様により、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約２５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６２】
第二態様により、上記ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第一態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６３】
第三態様により、上記ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第一態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６４】
第四態様により、上記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、第一態様〜第三態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６５】
第五態様により、上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、第四態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６６】
第六態様により、上記保護層が、接着層によって上記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、第四態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６７】
第七態様により、上記ガラス要素の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、第一態様〜第六態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６８】
第八態様により、上記第一主要面と、当該第一主要面から最終厚さの半分までの間の上記要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、第一態様〜第七態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００６９】
第九態様により、上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、第一態様〜第八態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７０】
第十態様により、上記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、第九態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７１】
第十一態様により、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
少なくとも０．６ＭＰａ・ｍ１／２のＫＩＣ破壊靱性、
約２０μｍから約１００μｍの厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７２】
第十二態様により、上記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、第十一態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７３】
第十三態様により、上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、第十二態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７４】
第十四態様により、上記保護層が、接着層によって第一主要面に積層されたポリマー層を含む、第十二態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７５】
第十五態様により、上記ガラス要素の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、第十一態様〜第十四態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７６】
第十六態様により、上記第一主要面と、当該第一主要面から上記厚さの半分までの間の上記要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、第十一態様〜第十五態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７７】
第十七態様により、上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、第十一態様〜第十六態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７８】
第十八態様により、上記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、第十七態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００７９】
第十九態様により、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、約２５℃および約５０％の相対湿度において約２５ｍｍの曲げ半径による２００，０００サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８０】
第二十態様により、上記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、第十九態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８１】
第二十一態様により、上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、第二十態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８２】
第二十二態様により、上記保護層が、接着層によって上記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、第二十態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８３】
第二十三態様により、上記ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第十九態様〜第二十二態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８４】
第二十四態様により、上記ガラス要素が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第十九態様〜第二十三態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８５】
第二十五態様により、上記ガラス要素の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、第十九態様〜第二十四態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８６】
第二十六態様により、上記第一主要面と、当該第一主要面から最終厚さの半分までの間の当該要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、第十九態様〜第二十五態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８７】
第二十七態様により、上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、第十九態様〜第二十六態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８８】
第二十八態様により、上記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、第二十七態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００８９】
第二十九態様により、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
２％以上の破損確率での少なくとも１０００ＭＰａの曲げ強度、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリであって、当該ガラス要素が、当該第一主要面に積層された当該保護層の一部に１０ｇｆ（約０．１Ｎ）においてキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも９０％の残留強度によって特徴付けられる、
屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９０】
第三十態様により、上記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、第二十九態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９１】
第三十一態様により、上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、第三十態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９２】
第三十二態様により、上記保護層が、接着層によって上記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、第三十態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９３】
第三十三態様により、上記ガラス要素の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、第二十九態様〜第三十二態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９４】
第三十四態様により、上記第一主要面と、当該第一主要面から最終厚さの半分までの間の当該要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、第二十九態様〜第三十三態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９５】
第三十五態様により、上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、第二十九態様〜第三十四態様のいずれか一つによる屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９６】
第三十六態様により、上記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、第三十五態様による屈曲可能なスタックアセンブリが提供される。
【００９７】
第三十七態様により、
実質的にアルカリイオンを含まないガラス組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を含む屈曲可能な背面板であって、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、屈曲可能な背面板と；
当該背面板の第一主要面上の保護層と；
当該背面板の第二主要面上の複数の電子部品と、
を含む、屈曲可能な電子デバイスアセンブリであって、当該背面板が、当該屈曲の際に当該背面板が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約２５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、
屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【００９８】
第三十八態様により、上記背面板が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第三十七態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【００９９】
第三十九態様により、上記背面板が、上記屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第三十七態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１００】
第四十態様により、上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、第三十七態様〜第三十九態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０１】
第四十一態様により、上記背面板の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、第三十七態様〜第四十態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０２】
第四十二態様により、上記電子部品が、少なくとも一つの薄膜トランジスタ素子を含む、第三十七態様〜第四十一態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０３】
第四十三態様により、上記電子部品が、少なくとも一つのＯＬＥＤ素子を含む、第三十七態様〜第四十二態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０４】
第四十四態様により、
上記複数の電子部品を覆う屈曲可能なカバーであって、約２５μｍから約１２５μｍの厚さと、第一主要面と、第二主要面とを有する屈曲可能なカバーをさらに含み、
（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第一ガラス層と、
（ｂ）当該第一ガラス層の当該第一主要面から当該第一ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第一ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含む、第三十七態様〜第四十三態様のいずれか一つによる屈曲可能な電子デバイスアセンブリであって、当該屈曲可能なカバーが、
（ａ）当該カバーが約２５℃および約５０％の相対湿度で少なくとも６０分間にわたって約２５ｍｍの曲げ半径において保持される場合に破損がないことと、
（ｂ）当該カバーの第一主要面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ２５μｍの厚さの感圧性接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ５０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバーの当該第二主要面が、２００μｍ直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性と、
（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度と、
によって特徴付けられる、屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０５】
第四十五態様により、２５０μｍ以下の総厚さを有する、第四十四態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０６】
第四十六態様により、さらに、上記カバーの下方に位置されかつ上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、複数の電子部品を封入するように構成される封入材を含む、第四十四態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０７】
第四十七態様により、上記封入材が、約２５μｍから約１２５μｍの厚さを有し、
（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第二ガラス層と、
（ｂ）第二ガラス層の第一主要面から第二ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第二ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含み、当該封入材がさらに、当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約２５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、第四十六態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０８】
第四十八態様により、上記第二ガラス層が、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成を有する、第四十七態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１０９】
第四十九態様により、３７５μｍ以下の総厚さを有する、第四十七態様または第四十八態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１１０】
第五十態様により、
上記カバーの下方に位置されかつ上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、さらに複数の電子部品を封入するように構成された封入材と、
当該封入材の第一主要面上の保護層と、
をさらに含み、当該封入材が、
実質的にアルカリイオンを含有せず、少なくとも９０％の光透過率を有するガラス組成と、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率と、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さと、
当該封入材の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面と、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面と（この場合、当該主要面は、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる）、
屈曲の際に当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約２５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことと、
によってさらに特徴付けられる、第四十四態様による屈曲可能な電子デバイスアセンブリが提供される。
【０１１１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１１２】
実施形態１
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去、によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該屈曲の際に当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１３】
実施形態２
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
少なくとも０．６ＭＰａ・ｍ１／２のＫＩＣ破壊靱性、
約２０μｍから約１００μｍの厚さ、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有するガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含む、屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１４】
実施形態３
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
ガラス要素屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該要素が約２５℃および約５０％の相対湿度において約１５ｍｍの曲げ半径による２００，０００サイクルの屈曲を受けた後で破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１５】
実施形態４
屈曲可能なスタックアセンブリにおいて、
ガラス要素であって、
実質的にアルカリイオンを含有しない組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
２％以上の破損確率での少なくとも１０００ＭＰａの曲げ強度、
ガラス要素の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を有し、当該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、ガラス要素と、
当該第一主要面上の保護層と、
を含み、
当該ガラス要素が、当該アセンブリに対して、当該第一主要面に積層された当該保護層の一部に１０ｇｆ（約０．１Ｎ）においてキューブコーナー圧子による圧入を施した後での、曲げ強度の少なくとも９０％の残留強度によって特徴付けられる、屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１６】
実施形態５
上記保護層が、少なくとも５μｍの厚さを有する、実施形態１〜４のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１７】
実施形態６
上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、実施形態１〜５のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１８】
実施形態７
上記保護層が、接着層によって上記第一主要面に積層されたポリマー層を含む、実施形態１〜５のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１１９】
実施形態８
上記ガラス要素の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、実施形態１〜７のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１２０】
実施形態９
上記第一主要面と、当該第一主要面から最終厚さの半分までの間の上記要素の領域とが、約２００ｎｍ以下の平均最長断面寸法を有する複数の欠陥によって特徴付けられる欠陥分布を有する実質的に欠陥を含まない領域を画定する、実施形態１〜８のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１２１】
実施形態１０
上記ガラス要素が融合線を有し、ならびに当該ガラス要素の弾性率が約４０ＧＰａから約６５ＧＰａである、実施形態１〜９のいずれか一つに記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１２２】
実施形態１１
上記ガラス要素がさらに、約１０１０Ｐａ・ｓの粘度における７００℃から８００℃の間の仮想温度によって特徴付けられる、実施形態１０に記載の屈曲可能なスタックアセンブリ。
【０１２３】
実施形態１２
屈曲可能な電子デバイスアセンブリにおいて、
屈曲可能な背面板であって、
実質的にアルカリイオンを含まないガラス組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
背面板の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、および、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面、
を含み、該主要面が、当該最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる、屈曲可能な背面板と、
当該背面板の第一主要面上の保護層と、
当該背面板の第二主要面上の複数の電子部品と、
を含み、
当該背面板が、当該屈曲の際に当該背面板が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２４】
実施形態１３
上記保護層が、ナノシリカ粒子と、エポキシ材料およびウレタン材料のうちの少なくとも一方とを含む、実施形態１２に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２５】
実施形態１４
上記背面板の組成が、０．５モル％未満のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏのそれぞれを有する、実施形態１２または１３に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２６】
実施形態１５
上記電子部品が、少なくとも一つの薄膜トランジスタ素子または少なくとも一つのＯＬＥＤ素子を含む、実施形態１２〜１４のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２７】
実施形態１６
上記複数の電子部品を覆う屈曲可能なカバーであって、約２５μｍから約１２５μｍの厚さと、第一主要面と、第二主要面とを有するカバーをさらに含み、
（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第一ガラス層と、
（ｂ）当該第一ガラス層の当該第一主要面から当該第一ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第一ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、をさらに含み、
当該屈曲可能なカバーが、
（ａ）当該カバーが約２５℃および約５０％の相対湿度で少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径において保持される場合に破損がないことと、
（ｂ）当該カバーの第一主要面が、（ｉ）約１ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ２５μｍの厚さの感圧性接着剤、および（ｉｉ）約１０ＧＰａ未満の弾性率を有するおよそ５０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート層によって支持され、かつ当該カバーの当該第二主要面が、２００μｍ直径の平坦な底面を有するステンレス鋼ピンによって負荷される場合の、約１．５ｋｇｆ（約１４．７Ｎ）を超える貫入抵抗性と、
（ｃ）８Ｈ以上の鉛筆硬度と、
によって特徴付けられる、実施形態１２〜１５のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２８】
実施形態１７
２５０μｍ以下の総厚さを有する、実施形態１６に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１２９】
実施形態１８
上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、上記複数の電子部品を封入するように構成された封入材、
をさらに含む、実施形態１２〜１６のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１３０】
実施形態１９
上記封入材が、約２５μｍから約１２５μｍの厚さを有し、
（ａ）少なくとも９０％の光透過率および第一主要面を有する第二ガラス層と、
（ｂ）第二ガラス層の第一主要面から第二ガラス層の第一深さまで広がる圧縮応力領域であって、当該第二ガラス層の第一主要面における少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力によって定義される、圧縮応力領域と、
をさらに含み、当該封入材がさらに、当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないことによって特徴付けられる、実施形態１８に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１３１】
実施形態２０
上記第二ガラス層が、実質的にアルカリイオンを含有しないガラス組成を有する、実施形態１９に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１３２】
実施形態２１
約３７５μｍ以下の総厚さを有する、実施形態１９または２０に記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【０１３３】
実施形態２２
上記背面板に接合された屈曲可能な封入材であって、さらに、上記複数の電子部品を封入するように構成された封入材と、
当該封入材の第一主要面上の保護層と、
をさらに含み、
当該封入材がさらに、
実質的にアルカリイオンを含有せず、少なくとも９０％の光透過率を有するガラス組成、
約４０ＧＰａから約１００ＧＰａの弾性率、
約２０μｍから約１００μｍの最終厚さ、
当該封入材の屈曲の際に実質的に伸張される第一主要面、
当該屈曲の際に実質的に圧縮される第二主要面（この場合、当該主要面は、最終厚さを少なくとも２０μｍ上回る初期厚さから当該最終厚さへの事前の材料除去によって特徴付けられる）、
当該屈曲の際に当該封入材が約２５℃および約５０％の相対湿度において少なくとも６０分間にわたって約１５ｍｍの曲げ半径に保持される場合に破損がないこと、
によってさらに特徴付けられる、実施形態１２〜１６のいずれか一つに記載の屈曲可能な電子デバイスアセンブリ。
【符号の説明】
【０１３４】
１０、１９０  屈曲、屈曲力
４０、１４０、２５５、２６５  曲げ半径
５０  ガラス要素
５２、６２、１５２  最終厚さ
５４、１５４、２５４、２５４ａ、２６４、２６４ａ  第一主要面
５６、１５６、２５６、２５６ａ、２６６、２６６ａ  第二主要面
６０、１６０  欠陥を有さない領域
７０、１７０  保護層
７２、２５２、２６２、２６２ａ  厚さ
１００  屈曲可能なスタックアセンブリ
１５０  背面板
１８０  電子部品
２００、３００  屈曲可能な電子デバイスアセンブリ
２５０  封入材
２６０  屈曲可能なカバー
２６０ａ  ガラス層
２５８、２６８  圧縮応力領域
２５８ａ、２６８ａ  第一深さ
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【国際調査報告】
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