[發明專利]經藍寶石薄膜涂覆的可撓基板

有效

• 申請號: 201580052943.1
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN107109623B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 謝國偉;李敬輝;譚海嵐;李嘉旋;李貴新;林永銳;陳余偉
• 申請（專利權）人: 香港浸會大學
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗

本發明涉及一種將較硬薄膜基板層轉移至較軟可撓基板上的方法。詳言的，本發明提供一種將藍寶石薄膜層沉積于較軟可撓基板(例如PET、聚合物、塑料、紙及織物)上的方法。此組合向較軟可撓基板提供藍寶石薄膜的硬度。

技術領域

本發明涉及一種將較硬薄膜基板層轉移至較軟基板(尤其較軟可撓基板)上的方法。詳言的，本發明提供一種經由覆晶制程將藍寶石薄膜層轉移至較軟可撓基板(例如PET、聚合物、塑料、紙及織物)上的方法。本發明涉及一種將較硬薄膜基板層轉移至較軟基板(尤其較軟可撓基板)上的方法。詳言的，本發明提供一種經由覆晶制程將藍寶石薄膜層轉移至較軟可撓基板(例如PET、聚合物、塑料、紙及織物)上的方法。較硬薄膜藍寶石基板層于較軟基板上的組合與純藍寶石基板相比較佳。實際上，材料愈硬，其愈脆，因此，藍寶石基板很難擦傷，但其容易碎裂且反過來亦常常如此，其中石英基板與藍寶石基板相比較易于擦傷，但其脆性較小。因此，將較硬薄膜基板沉積于較軟可撓基板上兩全其美。較軟可撓基板脆性較小，具有良好機械效能且通常成本較低。藉由使用較硬薄膜基板將實現防擦傷功能。

背景技術

藍寶石目前積極考慮作為智能型手機及平板計算機的屏幕。其為鉆石的后第二硬的材料，因此使用其作為屏幕將意味著智能型手機/平板計算機具有優異的耐擦傷及抗開裂性屏幕。藍寶石屏幕已用于iPhone 5S TouchID掃描儀及手機背面的相機鏡頭上。奢侈智能型手機制造商Vertu亦研發藍寶石屏幕。然而，由于藍寶石為第二硬的材料，故其亦難以被切割及被拋光。外加大尺寸單晶藍寶石的生長耗時，此導致制造時間長且制造成本高。藍寶石屏幕的制造成本高及制造時間長限制Apple公司將此類藍寶石屏幕僅用于AppleWatch。

目前流行的『鋼化』屏幕材料使用來自Corning的Gorilla玻璃，其用于超過15億裝置。藍寶石實際上比Gorilla玻璃更難以擦傷且此經數個第三方研究院驗證，諸如在阿爾弗雷德大學稻盛和夫工程學院的先進陶瓷技術中心(Center for Advanced CeramicTechnology at Alfred University's Kazuo Inamori School of Engineering)。在莫氏硬度表上，最新Gorilla玻璃僅評分6.5Mohs，低于礦物石英的莫氏值，使得Gorilla玻璃易于被砂及金屬擦傷。藍寶石為行星上天然存在的鉆石的后第二硬的材料，其在莫氏礦物硬度表上評分10。此測試比較一種物質擦傷另一種物質的能力，因此其抗碎裂性系為比耐擦傷性更好的指標。

莫氏硬度測試經由較硬材料擦傷較軟材料的能力來表征礦物的耐擦傷性。其比較一種物質擦傷另一種物質的能力，且因此為比抗碎裂性更好的耐擦傷性的指標。此展示于圖1中。

以下為來自『Display Review』對于藍寶石屏幕的引語：

「化學強化玻璃可為極好的，但藍寶石在硬度、強度及韌性方面更好」Hall解釋道，加上「藍寶石的破裂韌性度應比Gorilla玻璃高約四倍，分別為約3MPa-m0.5對比0.7MPa-m0.5。」

然而，此伴隨一些相當大的缺點。藍寶石較重，每立方公分3.98g(相比于Gorilla玻璃的2.54g)，折射光相對較多。

除了較重的外，作為第二硬材料的藍寶石亦為難以切割及拋光的材料。單晶藍寶石生長為耗時的，尤其當直徑尺寸較大(>6吋)時，此在技術上極具挑戰性。因此，藍寶石屏幕的制造成本高且制造時間長。本發明的目標為提供快速制造且成本低同時具有以下優勢的藍寶石屏幕材料的制造方式：

·比任何硬化玻璃更硬；

·比純藍寶石屏幕斷裂的可能性更小；

·重量比純藍寶石屏幕更輕；

·透明度比純藍寶石屏幕更高。