透明的并且高度稳定的显示屏保护件 |
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| 申请号 | CN201580074761.4 | 申请日 | 2015-07-06 | 公开(公告)号 | CN107206544A | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 西尔特克特拉有限责任公司; | 发明人 | 扬·黎克特; 沃尔弗拉姆·德雷舍尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于制造至少一个固体层的方法，所述方法至少包括如下步骤：提供载体衬底(4)，其具有设置在其上的牺牲层(8)，或将牺牲层(8)设置在所提供的载体衬底(4)上，借助 化学气相沉积 或 物理气相沉积 在牺牲层(8)上产生有用层(6)，以构成多层装置(2)，由于在有用层(6)和载体衬底(4)之间产生的材料薄弱部来分开有用层(6)，其中材料薄弱部通过在牺牲层(8)中借助 激光器 射束(10)产生的改性部(12)引起。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于制造至少一个固体层的方法， |
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| 说明书全文 | 透明的并且高度稳定的显示屏保护件技术领域[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的用于制造至少一个固体层的方法，一种根据权利要求2的用于对至少一个透明的体部覆层的方法，一种根据权利要求15的多层透明的保护装置和一种根据权利要求16的电子仪器。 背景技术[0002] 移动电话的、笔记本电脑的、平板电脑的、MP3播放器等的显示器经常用作显示器和输入装置并且尤其用作触摸显示屏。这引起这类显示器被非常频繁地触摸。此外，例如，较小的仪器、如移动电话和MP3播放器被插入到裤子口袋中，在那所述仪器经常与钥匙、硬币和其他硬物接触。该接触能够导致显示屏的表面刮伤。然而，刮痕导致显示质量下降并且更加不精确地检测输入。 [0003] 已知地寻求制造越来越稳定的显示屏玻璃。因此，Corning公司旗下名为“Gorilla Glass大猩猩玻璃”通过特殊的方法改变用于用作显示屏玻璃的玻璃的强度。 [0005] 迄今已知的“大猩猩玻璃(Gorillaglas)”具有比蓝宝石更低的硬度，反之，蓝宝石具有更大的脆性。此外，这两种实施方案导致厚的和/或重的构型。 [0007] 氧化铝还能够例如借助溅射在温度稳定的材料上作为层产生。多年来这类覆层方法属于现有技术，并且例如通过2002年的Surface and Coating Technology 14-20页中的Zywitzki等的“Structure and properties of Al2O3layers deposited by plasma activated electron beam evaporation”或通过1997年的Surface and Coatings Technology303-308页中的Zywitzki和Hoetzsch的“Correlation between structure and properties of reactively deposited Al2O3coating by pulsed magnetron sputtering”或通过2009年的Plasma Process.Polym.907-911页中的Erklund等的“Thermal Stability and Phase Transformations of Y-/Amorphous-Al2O3Thin Films”提出和描述。此外，显而易见的是：由于在用Al2O3覆层时出现高的温度同样仅能够用Al2O3对极其温度稳定的材料覆层。 发明内容[0008] 因此，本发明的目的是提供一种用于制造固体层的方法，一种用于对至少一个透明的体部覆层的方法，一种电子仪器和一种多层透明的保护装置，所述方法或所述电子仪器或所述保护装置消除现有技术的缺点中的至少一个或提供其替选方案。尤其，本发明的目的是提供一种用于制造触摸显示屏的方法，其中显示屏是抗划的并且此外可成本低地制造。 [0009] 根据本发明，上述目的通过根据权利要求1的用于制造固体层的方法实现。在此，用于制造至少一个固体层的根据本发明的方法优选包括至少如下步骤：提供载体衬底，其具有设置在其上的牺牲层，或将牺牲层设置在所提供的载体衬底上，尤其借助化学气相沉积或物理气相沉积在牺牲层上产生有用层，以构成多层装置，由于在有用层和载体衬底之间产生的材料薄弱部来分离有用层，其中通过在牺牲层中借助激光器射束产生的改性部引起材料薄弱部，或借助在有用层和载体衬底之间引导的裂纹分开有用层，其中裂纹通过在牺牲层中借助激光器射束产生的改性部引导。根据本发明，因此，在剥离区域中的晶体结构借助激光辐射改性或破坏，使得由于激光处理将有用层与余留的多层装置剥离或由此与其分开。在此，分开的有用层是所产生的固体层。 [0010] 该解决方案是有利的，因为能够产生非常薄的有用层，所述有用层能以仅低的材料损失从牺牲层中分开。在此，牺牲层具有如下强度，所述强度比载体衬底和有用层的强度更低。然而，同样可考虑的是：由于在牺牲层中产生改性部将降低牺牲层的强度。在此，牺牲层能够非常薄地构成，尤其会比需要锯切分割牺牲层所需的厚度更薄，由此所述牺牲层能够一方面快速地并且另一方面适宜地产生。 [0011] 本发明还涉及一种根据权利要求2的用于对至少一个透明的体部、尤其显示屏玻璃或显示屏保护层的方法。在此，根据本发明的、用于对至少一个透明的体部覆层的方法优选至少包括如下步骤：在根据权利要求1制造的有用层上设置或产生尤其由塑料、玻璃或陶瓷材料构成的至少部分透明的体部。替选地，方法能够包括如下步骤：提供载体衬底，所述载体衬底具有设置在其上的牺牲层载，或将牺牲层设置在所提供的载体衬底上，借助化学气相沉积或物理气相沉积在牺牲层上产生有用层，以构成多层装置，在有用层上设置或产生至少部分透明的体部，并且由于在有用层和载体衬底之间产生的材料薄弱部来分开有用层，其中通过在牺牲层中借助激光器射束产生的改性部引起材料薄弱部，或借助在有用层和载体衬底之间引导的裂纹分开有用层，其中裂纹通过在牺牲层中借助激光器射束产生的改性部引导。该解决方案是有利的，因为产生的有用层也能够设置在如下材料上，所述材料不适合于经受在产生有用层时，也即是说，在化学气相沉积或物理气相沉积、尤其溅射或等离子活化的溅射时产生的高的温度。尤其有利的是：产生的有用层设置在可低成本地制造的塑料或类似材料上，所述材料由于所产生的高的温度不适合用于化学气相沉积或物理气相沉积、尤其不适合用于等离子活化的溅射。此外，可考虑的是：透明的体部在有用层上尤其通过完全硬化产生。载体衬底优选由金属材料或陶瓷材料构成，并且牺牲层优选由硅或硅化合物或碳或碳化合物构成。 [0013] 根据本发明的一个优选的实施方式，至少部分透明的体部由聚合材料构成，其中透明的体部的材料具有比有用层的材料更小的弹性模量，尤其具有比有用层的材料至少小10倍或100倍的弹性模量。该实施方式是有利的，因为通过由聚合材料构成的透明的体部显著提高有用层的可能存在的小的抗断强度。因此，多层装置尤其优选由至少部分透明的体部、尤其透明的聚合物层，和至少部分透明的有用层构成，由此所述多层装置优选在构成薄的并且轻的构型的情况下是非常抗划的并且具有高的抗断强度。 [0014] 有利的是：如果有用层基本上作为具有二维平坦平面的固体层并且透明的体部具有如下外部形状，所述外部形状具有至少一个弯曲的部分，其中有用层尤其通过键合或粘接施加到透明的体部上，使得有用层与透明的体部的外部形状相匹配。因此，能够成本低地制造具有不同的三维几何形状的显示屏、例如凸形的、凹形的或球形的显示屏，所述显示器具有抗划的表面。 [0015] 根据本发明的另一优选的实施方式，有用层和透明的体部具有外部形状，所述外部形状具有至少一个弯曲的部分。优选地，用于引导牺牲层和/或有用层中的裂纹的改性部以对应于有用层的外部形状或有用层的外部形状的一部分，尤其有用层的表面部段的方式产生。然而，附加地或替选地，同样可考虑的是：产生具有弯曲构成的表面的牺牲层或牺牲层的表面在产生牺牲层之后通过加工成，使得所述表面构成弯曲的表面形态，并且有用层通过其在牺牲层的弯曲的表面上产生来相应成形地或与牺牲层的弯曲的表面负像成形地产生。该实施方式是有利的，因为能够使用例如用于钟表，尤其所谓的智能手表，或移动电话的弯曲的保护装置或显示屏保护层，由此相应的仪器能够构成如下形状，所述形状例如与人的身体相匹配和/或提供符合人机工程学的优点。 [0016] 根据本发明的方法优选包括在多层装置的至少一个暴露的表面上设置或产生应力产生层的步骤，和热加载应力产生层来在多层装置的内部产生机械应力的步骤，其中在多层装置的通过供体晶片形成的部分中的应力大至，使得在供体晶片中裂纹沿着剥离区域构成，供体晶片通过所述剥离区域分裂成分开部件和连接部件，其中应力产生层具有聚合物、尤其聚二甲基硅氧烷(PDMS)，或由其构成，其中热加载进行为，使得聚合物经受玻璃化转变，其中尤其借助液氮将应力产生层在如下温度下进行温度处理，在所述温度下聚合物至少部分地或优选完全地经受玻璃化转变，优选地，在此，聚合物在在室温之下的温度下温度处理或在0℃之下或在-50℃之下或在-100℃之下或在-110℃之下的温度下进行温度处理，尤其在应力产生层的玻璃化转变温度之下的温度下进行温度处理。 [0017] 该实施方式是有利的，因为已经认识到：通过对应力产生层热加载，尤其通过利用应力产生层的材料的在玻璃化转变时出现的特性变化能够在供体衬底中产生对于触发裂纹和引导裂纹所需要的力。此外，通过热加载应力产生层能够时间上非常准确地控制：何时进行固体层或固体层片的分离或多层装置的分割。然而，替选地，应力产生层能够具有聚合物或由聚合物构成，所述聚合物具有在室温之上的玻璃化转变温度。因此，聚合物，例如热塑性塑料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称普勒克西玻璃)和PS(聚苯乙烯)具有在40℃和180℃之间、尤其在60℃和110℃之间的玻璃化转变温度。热塑性塑料PEEK(聚醚醚酮)例如具有143℃的玻璃化转变温度和335℃的熔化温度。这是尤其有利的，因为聚合物冷却到室温的冷却过程和随之产生的玻璃化转变能够集成到聚合物的制造过程中，并且聚合物能够与有用层连接。以该方式能够可行的是：聚合物和多层装置的最后的层是相同的，因此，聚合物用有用层覆层并且同时用作应力产生层。然而，也可行的是：通过逐渐加热与聚合物的制造过程分开地来执行聚合物的热加载，进而在聚合物的紧接着的冷却时重新引发玻璃化转变。因此，用于产生应力的热加载也能够通过在方法中温度升高的步骤进行。附加地或替选地，机械应力能够通过总机械振动和/或温度变化和/或压力变化，尤其空气压力变化产生。 根据本发明的另一优选的实施方式，有用层由陶瓷材料构成，尤其由碳化硅(SiC)或氧化铝(Al2O3)构成，所述陶瓷材料无定形地或多晶地、尤其借助溅射产生。优选地，在借助用超过 500℃、优选超过700℃并且尤其优选超过1000℃或超过1100℃的温度进行温度处理来产生有用层之后或在此期间，硬化有用层。尤其优选地，陶瓷材料是刚玉，所述刚玉优选在第一相中生长并且由于温度加载，至少部分并且(尤其在体积方面)优选多数地并且尤其优选完全从第一相转化成第二相。第一相优选是刚玉的γ相并且第二相优选是刚玉的α相。 [0018] 根据本发明的另一优选的实施方式，有用层的厚度小于100μm并且优选小于50μm并且尤其优选是20μm厚的或小于20μm。替选地或附加地，牺牲层的厚度小于10μm并且优选小于5μm并且尤其优选是1μm厚的或小于1μm。该实施方式是有利的，因为用少量的材料使用就能够产生有用层或保护层，所述有用层或所述保护层比玻璃明显是破坏更不敏感的、尤其更抗划的。 [0019] 根据本发明的另一优选的实施方式，改性部是晶格中的局部的裂纹和/或转化成其他相的材料部分。该实施方式是有利的，因为通过改性部能非常精确地预设裂纹引导区域或能控制或引起裂纹扩展。 [0020] 根据本发明的另一优选的实施方式，改性部借助至少一个皮秒激光器或飞秒激光器的经由多层装置的外表面引入到多层装置的内部中的激光器辐射产生。 [0021] 根据本发明的另一优选的实施方式，各个改性部或缺陷或破坏部位分别从由激光器、尤其飞秒激光器或皮秒激光器引起的多光子激发产生。优选地，激光器具有小于10ps、尤其优选小于1ps并且最优选小于500fs的脉冲持续时间。 [0022] 根据本发明的另一优选的实施方式，尤其飞秒激光器的激光器射束的能量选择为，使得在牺牲层或有用层中的破坏扩展小于三倍的瑞利长度，优选小于瑞利长度并且尤其优选小于瑞利长度的三分之一。根据本发明的另一优选的实施方式，尤其飞秒激光器的激光器射束的波长选择为，使得牺牲层或材料的吸收小于10cm-1并且优选小于1cm-1并且尤其优选0.1cm-1。 [0023] 根据本发明的另一优选的实施方式，激光器射束由至少一个激光器装置发射，其中用于提供待引入到有用层和/或牺牲层中的激光器射束的激光器装置被配置成，使得由其放射的激光器射束在有用层和/或牺牲层内部预设的位置处产生改性部，其中激光器装置优选设置成，使得用于产生改性部的由其放射的激光器射束以小于200μm，优选小于100μm并且更优选小于50μm并且尤其优选小于20μm的限定的深度进入有用层和/或牺牲层中，其中激光器装置具有小于10ps、优选小于1ps并且尤其优选小于500fs的脉冲持续时间。该实施方式是有利的，因为所述实施方式实现改性部的精确并且快速的产生。 [0024] 根据本发明的另一优选的实施方式，激光器装置包括飞秒激光器(fs-LASER)或由飞秒激光器(fs-LASER)构成。飞秒激光器的激光器射束的能量优选选择为，使得在有用层和/或牺牲层中的每个改性部的破坏扩展小于三倍的瑞利长度，优选小于瑞利长度并且尤其优选小于瑞利长度的三分之一，和/或飞秒激光器的激光器射束的波长选择为，使得有用层和/或牺牲层的吸收小于10cm-1并且优选小于1cm-1并且尤其优选0.1cm-1，和/或各个改性部分别由于由飞秒激光器引起的多光子激发而产生。该实施方式是有利的，能够在没有使多个或相应的层过热的情况下产生适合的改性部。 [0025] 本发明还涉及一种根据权利要求15的多层透明的保护装置，尤其显示屏保护件或指纹传感器保护件。根据本发明，多层透明的保护装置包括至少一个至少部分透明的体部和与透明的体部连接的至少部分透明的有用层，其中透明的体部由聚合材料构成并且有用层由陶瓷材料构成，其中有用层比透明的体部更硬，并且其中多层透明的保护装置的制造至少包括如下步骤：借助化学气相沉积或物理气相沉积产生有用层并且将透明的体部设置、尤其产生或键合或粘接在有用层上。该解决方案是有利的，因为甚至通过陶瓷材料、尤其刚玉的非常薄的层实现高的抗划并且通过同样优选非常薄的、尤其层状构成的、由聚合材料构成的透明的体部实现高的抗断强度。因为两个层能够非常薄地构成，所以产生的保护装置能够是非常薄的并且轻的。 [0026] 此外，本发明涉及一种根据权利要求16的电子仪器、尤其智能电话、平板电脑、智能手表或电视机。根据本发明，电子仪器优选包括至少一个图像信号处理装置和用于输出通过该图像信号处理装置处理的图像信号的显示装置。优选地，至少显示装置和/或光学传导的其他部分，如相机覆盖件或指纹传感器或触摸屏的分开的区域或眼镜镜片或钟表玻璃或瞄准器、尤其头盔瞄准器或护目镜玻璃由根据权利要求9的多层透明的保护装置至少部分地或完全地叠加。 [0027] 载体衬底和/或有用层优选具有如下材料或材料组合，所述材料选择元素周期表的第III、第IV和第V主族的元素，例如Si、SiC、SiGe、Ge、GaAs、InP、GaN、Al2O3(蓝宝石)、AlN。尤其优选地，载体衬底和/或有用层具有由存在于元素周期表的第III和第V族的元素构成的组合。在此，可考虑的材料或材料组合物例如是砷化镓、硅、碳化硅等。此外，载体衬底和/或有用层能够具有陶瓷(例如Al2O3(氧化铝))或由陶瓷构成，优选的陶瓷在此例如一般是钙钛矿陶瓷(例如含Pb-，O-，Ti/Zr的陶瓷)或具体是铌酸铅镁，钛酸钡，钛酸锂，钇铝石榴石，尤其用于固体激光器应用的钇铝石榴石晶体，SAW陶瓷(表面声波)，例如铌酸锂，磷酸镓，石英，钛酸钙等。因此，载体衬底和/或有用层优选具有半导体材料或陶瓷材料或载体衬底和/或有用层尤其优选由至少一种半导体材料和/或陶瓷材料构成。此外，可考虑的是：载体衬底和/或有用层具有透明的材料或部分地由透明的材料，例如尤其α相或γ相中的刚玉构成或制成。在此考虑单独地或以与其他材料组合的方式作为载体衬底和/或有用层的其他材料例如是“宽带隙”的材料、InAlSb，高温超导体、尤其稀土铜酸盐(例如YBa2Cu3O7)。附加地或替选地，可考虑的是：载体衬底和/或有用层是光掩模，其中在当前的情况下优选任意至申请日已知的光掩模材料并且尤其优选其组合能够用作光掩材料。 [0028] 根据本发明的另一优选的实施方式，借助改性部改变、尤其破坏超过5％、尤其超过10％或超过20％或超过30％或超过40％或超过50％或超过60％或超过70％或超过80％或超过90％或超过95％的在剥离区域的走向中、即通过改性部预设的裂纹引导区域构成的晶格。该实施方式是有利的，因为例如通过激光加载能够改变晶格、尤其牺牲层和/或有用层的晶格或者能够产生缺陷、尤其微裂纹，使得能够调节用于分离有用层与牺牲层所需要的力。根据本发明，在剥离区域中的晶体结构借助激光辐射改性或破坏，使得有用层由于激光处理与余留的多层装置剥离或由此与其分开。 [0029] 根据本发明的另一优选的实施方式，牺牲层的可能余留在有用层上的材料部分在另一步骤中，尤其借助抛光除去。该实施方式是有利的，因为有用层能用少量的耗费从由载体衬底、牺牲层和有用层构成的原始的多层装置的余留物中脱离。 [0030] 附加地或替选地，上述目的通过用于制造固体层的方法实现。根据本发明的替选的方法至少包括如下步骤：构成或提供至少由结晶的载体衬底、有用层和转移层构成的多层装置，其中转移层设置在载体衬底和有用层之间以及与载体衬底和有用层连接，其中转移层构成为，使得所述转移层将载体衬底的晶格信息转移到有用层上，其中产生或处理有用层，使得所述有用层至少部分地具有晶格，其中晶格至少部分地根据通过转移层提供的晶格信息构成，对多层装置的至少一部分加载激光射束而在转移层中至少部分地产生改性部或者在转移层和载体衬底或有用层之间的连接的区域中产生剥离区域，尤其由于激光加载沿着剥离区域分离多层装置。该解决方案是有利的，因为产生的有用层能够施加到优选至少部分透明的体部、尤其层或层片上，或者与其连接、尤其与其键合或粘接。 [0031] 此外，就本发明而言，有用层能够与保持层、尤其载体连接，其中载体不必须构成为是透明的并且优选是金属的或陶瓷的载体或板。 [0032] 上述目的同样通过用于对至少一个透明的体部覆层、尤其显示屏玻璃或显示屏保护层覆层的方法实现。在此，根据本发明的方法优选包括至少下述步骤。构成或提供至少由结晶的载体衬底、有用层和转移层构成的多层装置。在此，转移层设置在载体衬底和有用层之间以及与载体衬底和有用层连接。转移层构成为，使得所述转移层将载体衬底的晶格信息转移到有用层上，其中产生或处理有用层，使得所述有用层至少部分地构成晶格。晶格至少部分地根据通过转移层提供的晶格信息构成。此外，有用层与至少部分透明的体部、尤其功能层连接。对多层装置的至少一部分加载激光射束，以在转移层中至少部分地产生改性部或者在转移层和载体衬底或有用层之间的连接的区域中产生改性部，以产生剥离区域。此外，尤其由于激光加载，沿着剥离区域分离多层装置。 [0033] 该解决方案是有利的，因为通过将有用层安置在至少部分透明的并且优选透明的、尤其完全透明的体部上的方式设置覆层，所述覆层具有与体部的特性不同的特性。因此，有用层能够比体部明显更硬。优选地，有用层部分地并且尤其优选基本上完全构成晶格结构。 [0034] 根据本发明的一个优选的实施方式，有用层由于温度处理从无定形状态转化成至少部分、尤其多数结晶的状态，其中有用层在状态转变时接收通过转移层提供的晶格信息，其中优选借助电子射束加载引起温度处理。该实施方式是有利的，因为首先以简单的方式能够产生呈无定形形式且具有限定的尺寸的有用层，并且能够以(转移层的)少量的材料损失产生将有用层变换成至少部分结晶的形式。 [0035] 根据本发明的另一优选的实施方式，转移层以结晶状态在载体衬底上产生或以无定形状态设置在载体衬底上，并且通过热加载至少部分地并且优选多数地或完全地转化成结晶状态。因此，转移层能以多种方式提供，其中根据需要能够选择最适合的变型形式。此外，能够产生非常薄的转移层，由此减少稍后可能的再加工以及材料损失。 [0036] 根据另一优选的实施方式，载体衬底和有用层由相同的材料、尤其蓝宝石或碳化硅构成，并且转移层由与载体衬底和有用层的材料不同的材料、尤其硅构成。该实施方式是有利的，因为转移层的材料优选能够简单地操作、是合适的并且比用于保护透明的体部所需要的材料更软。此外，转移层尤其由于其小的厚度能够将载体衬底的晶格信息传达到有用层上。 [0037] 通过参引，档案编号为PCT/EP2014/071512、DE102013016682.9和DE102014013107.6的、公开借助激光器射束在固体中进行改性部产生的专利申请的主题完全地构成本发明的主题。此外，文献PCT/US2008/012140和PCT/EP2009/067539的、公开借助裂纹产生和裂纹扩展分开固体层的主题同样完全地构成本发明的主题。 [0038] 表述“基本上”的应用优选在全部情况下进行限定，在所述情况下在本发明的范围中应用该表述并且与没有应用该表述的规定的偏差处于1％至30％、尤其1％至20％、尤其1％至10％、尤其1％至5％、尤其1％至2％的范围中。 附图说明 [0039] 根据接下来对所附的附图进行的描述阐述本发明的其他优点、目标和特性，在所述附图中示例性示出多层透明的保护装置的根据本发明的制造。在附图中至少基本上关于其功能一致的、根据本发明的保护装置制造或电子仪器制造的组件或元件在此能够标记有相同的附图标记，其中这些组件或元件不必须在全部附图中设有附图标记或阐述。 [0040] 附图示出： [0041] 图1a至图1c示出用于产生固体层的步骤； [0042] 图2a至图2b示出用于对透明的体部覆层的步骤； [0043] 图3示出示例性的电子仪器的立体图，所述电子仪器具有弯曲的显示屏保护件； [0044] 图4a示出用于在固体、如牺牲层和/或有用层中产生改性部的示意性构造； [0045] 图4b示出在固体层与固体或多层装置分离之前层装置的示意图； [0046] 图4c示出在固体层与固体或多层装置分离之后层装置的示意图； [0047] 图5a示出用于借助光波产生改性部的第一示意示出的变型形式； [0048] 图5b示出用于借助光波产生改性部的第二示意示出的变型形式； [0049] 图6示出将有用层设置在透明的体部上的步骤； [0050] 图7a至图7c示出用于产生多层装置的变型形式和 [0051] 图8a至图8c示出用于构成透明的体部的根据本发明的覆层的优选的步骤。 具体实施方式[0052] 在图1a中示出载体衬底4，所述载体衬底优选由结晶的材料、尤其结晶的蓝宝石或结晶的碳化硅构成。替选地，然而，同样可考虑的是：载体衬底由金属或金属合金构成，因此载体衬底例如是铸造的或模锻的。牺牲层8优选设置在载体衬底4上或在载体衬底4上构成。因此，牺牲层8能够在载体衬底4上产生或与所述载体衬底连接。在此，牺牲层8具有优选小于100μm、尤其小于50μm的厚度。 [0053] 除出自图1a示出的装置之外，在图1b中还示出激光器装置11，通过所述激光器装置加载牺牲层8，使得在牺牲层8的内部结构中产生改性部12。在此，改性部12能够在平面中产生或描述三维的轮廓。通过改性部12尤其优选影响或预设裂纹走向。附加地或替选地，改性部能够在有用层6(图1c)中产生。因此，附加地或替选地，改性部12的产生能够在有用层6的产生之后进行。优选地，然后，激光器射束通过有用层6的暴露的表面或通过载体衬底4引入到牺牲层8和/或有用层6中，以在牺牲层8和/或有用层6中产生改性部12。 [0054] 根据图1c示出尤其由刚玉或碳化硅构成的有用层6，所述有用层借助化学气相沉积或物理气相沉积在牺牲层8上产生。载体衬底4、牺牲层8和有用层6共同构成多层装置2。优选地，有用层6具有小于100μm的厚度。如果有用层6在牺牲层8上产生，那么有用层6首先至少部分地或(体积上)多数地以无定形状态或多晶状态存在。于是，有用层6优选借助温度处理装置、如电子射束源进行温度处理，以便例如从第一相转化成尤其更硬的第二相。优选地，有用层6在其(在牺牲层8上)产生并且热处理之后多数地或基本上完全地或完全地处于刚玉材料的γ相或刚玉材料的α相中，其中所述有用层尤其优选由刚玉构成或具有刚玉。 [0055] 因此，产生如此多的改性部12，使得构成或扩展裂纹，或进行材料削弱，使得将多层装置分开或分离或分割成两个固体部分。 [0056] 替选地，就本发明而言，参考图1b描述的步骤能够在参考图1c描述的步骤之后进行。因此，参考图1b和图1c描述的步骤同样能够以改变的顺序进行。也就是说，参考图1c描述的加工步骤或操作也能够在参考图1b描述的加工步骤或操作之前引起或执行。因此，首先，能够将有用层6在牺牲层8上设置或产生，并且接着在牺牲层8中产生改性部12，其中激光器射束10在此穿过通过有用层6或穿过载体衬底4进入到牺牲层8中。 [0057] 相对于图1b，在图2a中示出在替选的时间点、即在透明的体部14在有用层6上设置或产生之后，在牺牲层8中产生改性部12。由于产生改性部12，载体衬底4与牺牲层8的至少一部分与通过有用层6和透明的体部14形成的多层装置2分开。透明的体部14例如能够是尤其电子仪器、如平板电脑或智能电话的聚合物层或显示屏玻璃。 [0058] 在图2b中示出在将牺牲层8的至少一部分和载体衬底4与余留的装置分开之后的状态。分开优选进行为，使得从有用层6中除去牺牲层8的最大量的材料。这是有利的，因为有用层6由此仅必须少量地被再加工、尤其抛光。然而，由于牺牲层8的优选小的总厚度，同样可考虑的是：在分开时，牺牲层8的材料部分的50％或更多余留在有用层6上。在从有用层6中除去牺牲层部分8之后，实现由两种至少部分透明的材料构成的优选双层的装置，所述材料具有不同的特性、尤其强度。优选地，透明的体部14由玻璃或塑料、尤其聚合物构成，而有用层6由陶瓷材料、尤其刚玉构成。 [0059] 图3示出一种电子仪器18，所述电子仪器在示出的形式中优选是智能电话或平板电脑。电子仪器18具有根据本该发明的显示屏玻璃20或显示屏保护件20，所述显示屏玻璃或所述显示屏保护件至少由有用层6和透明的体部14(参见图2b)形成。显示屏玻璃20或显示屏保护件20优选触摸感应地构成，借此能够借助触摸选择所显示的选项元素23。附图标记24标记框架元件，通过所述框架元件包围显示屏玻璃20或显示屏保护件20。 [0060] 此外，从该图示能够得出：显示屏或显示屏保护件20具有弯曲的部分22。这是有利的，因为实现电子仪器18的符合人机工程学或更符合人机工程学的操作并且实现显示屏面积增大。然而，根据未示出的实施方式，可行的是：弯曲的部分包括呈凹凸形或还有球形形状的完整的显示屏。 [0061] 在图4a至图5b中示例性示出，如何借助激光器射束能够在固体中产生改性部或缺陷。示出的并且紧接着描述的改性部产生或缺陷产生优选能类似地应用在图1a至图3中示出的主题中。 [0062] 在图4a中示出固体102或衬底，所述固体或所述衬底设置在辐射源118、尤其激光器器的区域中。固体102优选具有第一平面的面部分114和第二平面的面部分116，其中第一平面的面部分114优选基本上或准确地平行于第二平面的面部分116定向。第一平面的面部分114和第二平面的面部分116优选在Y方向上对固体102限界，所述Y方向优选竖直或垂直地定向。平面的面部分114和116优选分别在X-Z平面中延伸，其中X-Z平面优选水平地定向。此外，从该图示能够得出：辐射源118将射束106放射到固体102上。射束106根据构造限定深度地进入到固体102中，并且在相应的位置或预设的位置处产生缺陷。 [0063] 在图4b中示出多层的装置，其中固体102包含剥离平面108并且在第一平面的面部分114的区域中设置有保持层112，所述保持层又优选被另一层120叠加，其中另一层120优选是稳定化装置，尤其金属板。在图4c中示出在固体层104分开之后的状态，其中优选由于改性部产生进行分开。因此根据本发明，在剥离区域中的晶体结构借助激光辐射改性或破坏，使得有用层或固体层104由于(优选直接由于)激光处理与余留的固体102剥离或由此与其分开。 [0064] 在图5a和图5b中示出在图4a中示出的、通过借助光射束将缺陷或改性部引入固体102中的方式产生剥离平面108的实例。 [0065] 因此，在图5a中示意性示出：如何借助辐射源118、尤其一个或多个激光器能在固体102中产生缺陷134，尤其以产生剥离平面108。在此，辐射源18发射具有第一波长1130和第二波长132的辐射106。在此，波长130、132彼此相协调成或在辐射源118和待产生的剥离平面108之间的距离协调成，使得波长130、132基本上或刚好在固体102中的剥离平面108上相遇，由此在相遇的位置134上由于两个波长130、132的能量产生缺陷。在此，缺陷产生能够通过不同的或组合的分解机制、例如升华或化学反应进行，其中分解在此例如能够热引发和/或光化学引发。 [0066] 在图5b中示出聚焦的光射束106，其焦点优选位于剥离平面108中。在此，可考虑的是：光射束106通过一个或多个聚焦的体部、尤其透镜(未示出)聚焦。在该实施方式中，固体102以多层方式构成并且优选具有部分透明的或透明的衬底层或有用层103或材料层，所述衬底层或所述有用层或所述材料层优选由刚玉、尤其蓝宝石构成或具有蓝宝石。光射束106穿过衬底层103达到剥离平面108上，所述剥离平面优选通过牺牲层105形成，其中牺牲层 105通过辐射进行加载，使得热学地和/或光化学地引起牺牲层105在焦点中或在焦点的区域中部分或完全分解。同样可考虑的是：用于产生分离层108的缺陷在该区域中产生或刚好在两个层103、104之间的边界面上产生。因此，同样可考虑的是：固体层104在载体层、尤其衬底层103上产生并且借助一个或多个牺牲层105和/或借助在边界面、尤其固体层104和载体层之间的边界面中产生缺陷能产生用于分离或分开固体层104的剥离平面108。 [0067] 图6示出例如根据图1d的装置产生的有用层6和优选至少部分透明的体部14，所述有用层尤其由蓝宝石或蓝宝石化合物构成或具有蓝宝石，所述透明的体部尤其由透明的聚合物、透明的玻璃或透明的陶瓷构成。根据该设计方案，基本上作为固体层并且优选在二维平坦的平面中延伸的有用层6设置在透明的体部14、尤其显示屏玻璃上，尤其与其连接、尤其键合或粘接。因此，透明的体部14能够具有表面或形态，所述表面或所述形态与平面的形状不同、尤其至少部段弯曲。此外，有用层6和透明的体部14能够具有不同的耐热性，因为所述有用层和所述透明的体部能以不同的方法制造。此外，可考虑的是：当有用层6设置在透明的体部14上时，透明的体部14已经与电子仪器的其他部件连接。因此，例如在图3中示出的那样，有用层6能够设置在电子仪器上。 [0068] 在示出的变型形式中，透明的体部14的表面和有用层6具有不同的弯曲，在所述表面上设置有用层6。在此，(如示出的那样)同样可考虑的是：有用层6以平面方式产生或提供。因此，在设置在透明的体部14的表面上时，有用层6能够变形，尤其转化成透明的体部14的表面的形状，在所述表面上设置所述有用层。这是可行的，因为有用层6例如由于其小的厚度能够是柔性的。 [0069] 替选地，可考虑的是：透明的体部14的表面和有用层6彼此负像地或对应地成形，在所述表面上设置有用层6。优选地，有用层6以这种形式产生，使得所述有用层无需变形而能以面状的方式设置在透明的体部14的表面上。 [0070] 因此，根据本发明的方法制造固体层或有用层6。在此，有用层6优选借助下述步骤产生：提供载体衬底4，所述载体衬底具有设置在其上的牺牲层8，或牺牲层8设置在所提供的载体衬底4上，借助化学气相沉积或物理气相沉积在牺牲层8上产生有用层6，以构成多层装置2，由于在有用层6和载体衬底4之间产生的材料薄弱部来分开有用层6，其中材料薄弱部通过在牺牲层8中借助激光器射束10产生的改性部12引起。于是，如此产生的有用层6一侧地或两侧地优选构成为呈二维平坦平面形式的固体层，并且设置在透明的体部14上，所述体部具有如下外部形状，所述外部形状优选具有至少一个弯曲的部分，其中有用层6尤其作为保护层尤其通过键合施加到透明的体部14、尤其电子终端仪器、如智能手表、智能电话、平板电脑、TV等的组件上，使得有用层6至少以部段方式并且优选面积上多数地或完全地与透明的体部14的外部形状相匹配。因此，通过本发明提供如下可行性：通过施加尤其由蓝宝石构成的有用层来有效地保护透明的体部，如智能手表的、智能电话的、平板电脑的、TV等的显示屏玻璃免受破坏。 [0071] 在图7a中示出载体衬底4，所述载体衬底优选由结晶的材料、尤其结晶的蓝宝石或结晶的碳化硅构成。将转移层8优选设置或构成到载体衬底4上。因此，转移层8能够在载体衬底4上产生或与其连接。在该图示中，转移层8优选以无定形状态存在。在此，转移层8具有优选小于1μm的厚度。 [0072] 除在图7a中示出的装置之外，在图7b中还示出温度处理装置、尤其电子射束源16，转移层8通过所述温度处理装置进行温度处理，使得所述温度处理装置经受相变，尤其从无定形状态转至少部分地并且优选体积上多数地并且尤其优选体积上完全地化成结晶状态。 [0073] 根据图7c，尤其由蓝宝石或碳化硅构成的有用层6设置或构成在转移层8上。载体衬底4、转移层8和有用层6共同构成多层装置2。在此，可考虑的是：有用层6首先产生并且然后与转移层8连接。然而，替选地，有用层6同样能在转移层8上产生。优选地，有用层6具有小于100μm的厚度。如果有用层6应设置在转移层8上，那么有用层6(体积上)优选部分地或优选多数地处于无定形状态。于是，有用层6借助温度处理装置、如电子射束源16温度处理，以便从无定形状态转化成结晶的或部分结晶的状态。优选地，有用层6在处理或其(在转移层8)上产生之后多数地或基本上完全地或完全地以结晶状态存在。 [0074] 在图8a中，根据图7a至图7c产生的多层装置2设置或键合在透明的体部14上。透明的体部14例如能够是尤其电子仪器的、如平板电脑的或智能电话的显示屏玻璃。 [0075] 在图8b中示出在转移层8中产生改性部12。在此，改性部12优选借助由激光器、尤其皮秒激光器或飞秒激光器发射的激光射束10产生。在此，改性部12能够是或引起材料变换和/或缺陷，如裂纹。 [0076] 在图8c中示出在转移层8的至少一部分和载体衬底4与余留的装置分开之后的状态。分开优选进行为，使得从有用层6中除去转移层8的最大量的材料。这是有利的，因为有用层6由此仅必须少量地再加工、尤其抛光。然而，由于转移层8的小的总厚度，同样可考虑的是，在分开时，转移层8的材料部分的50％或更多余留在有用层6上。在从有用层6中除去转移层部分8之后，实现由两种至少部分透明的材料构成的优选双层的装置，所述材料具有不同的特性、尤其强度。优选地，透明的体部14由玻璃或塑料构成，而有用层6由结晶材料构成。 [0077] 因此，本发明涉及一种用于对至少一个透明的体部覆层、尤其显示屏玻璃或显示屏保护层或眼镜玻璃或头盔瞄准器、尤其摩托车头盔瞄准器覆层的方法。根据本发明的方法至少包括如下步骤：构成或提供多层装置，所述多层装置至少由结晶的载体衬底、有用层和转移层构成，其中转移层设置在载体衬底和有用层之间以及与载体层和有用层连接，其中转移层构成为，使得所述转移层将载体衬底的晶格信息转移到有用层上，其中有用层被产生或处理为，使得所述有用层至少部分地具有晶格，其中晶格至少部分地根据通过转移层提供的晶格信息构成，有用层与至少部分透明的体部、尤其功能层连接，用激光射束加载多层装置的至少一部分，来在转移层中至少部分地产生改性部或在转移层和载体衬底或有用层之间的连接的区域中产生改性部，以产生剥离区域，尤其由于激光加载将多层装置沿着剥离区域分开。 [0078] 优选地，产生用于安置在透明的体部14上的有用层6，使得所述有用层具有至少一个表面，所述表面对应于如下表面的形状，有用层6在所述表面上设置在透明的体部14或至少部分透明的体部14上。优选地，有用层6具有一次弯曲的并且优选多次弯曲的表面，并且尤其优选具有两个彼此平行的一次弯曲的并且尤其优选多次弯曲的表面。在此，有用层6优选产生为，使得一次弯曲的或多次弯曲的表面处于如下状态下，在所述状态中有用层6不经受约束力。这是有利的，因为有用层6在这种情况下以没有从外部产生的内部应力的方式提出，并且能在这种状态下设置在透明的体部14上。替选地，然而，就本发明而言，有用层6也能够通过引入外力才转化成这种形状，所述形状具有一次弯曲的或多次弯曲的部分或表面或表面的部分。因此，优选由蓝宝石构成或优选具有蓝宝石的有用层6优选产生借助至少一个球形地、尤其一次弯曲地或多次弯曲地、尤其二次弯曲地或超过二次弯曲地、三次弯曲地或超过三次弯曲地或四次弯曲地或超过四次弯曲地成型的表面。 [0079] 优选地，将材料接合剂、尤其增附剂或粘接剂、尤其热固性聚合物产生或施加到有用层6的、尤其蓝宝石层的优选一个至少球形成形的表面上和/或透明的体部14的上面设置有有用层6的表面上，以产生在透明的体部14、尤其玻璃，例如眼镜玻璃或钟表玻璃和有用层6之间的材料配合的连接。 [0080] 因此，优选地，产生具有球形成形的表面的蓝宝石层并且借助热固性聚合物材料配合地设置在至少部分透明的体部、如钟表玻璃或眼镜玻璃或瞄准器上。 [0081] 替选地或附加地，本发明能够涉及一种用于对至少一个透明的体部14覆层、尤其显示屏玻璃或显示屏保护层覆层的方法，所述方法包括至少下列步骤：构成或提供多层装置2，所述多层装置至少由结晶的载体衬底4、有用层6和转移层8构成，其中转移层8设置在载体衬底4和有用层6之间以及与载体层4和有用层6连接，其中转移层8构成为，使得所述转移层将载体衬底4的晶格信息转移到有用层6上，其中有用层6产生或处理成，使得所述有用层至少部分地具有晶格，其中晶格至少部分地根据通过转移层(8)提供的晶格信息构成，有用层6与至少部分透明的体部14连接，用激光射束10加载多层装置2的至少一部分来在转移层8中至少部分地产生改性部12，或在转移层8和载体衬底4或有用层6之间的连接的区域中至少部分地产生改性部12，以产生剥离区域，多层装置2沿着剥离区域分开。 [0082] 至少关于图7a至图8c的主题，牺牲层8在此也能够称作转移层8。 [0083] 此外，本发明优选涉及一种多层透明的装置，尤其显示屏元件或指纹传感元件或眼镜玻璃或瞄准器、尤其头盔瞄准器。在此，多层透明的装置优选包括至少一个至少部分透明的体部14和与透明的体部14连接的至少部分透明的有用层6，其中透明的体部14优选具有聚合材料或陶瓷材料或粘性材料，如玻璃，并且有用层6由陶瓷材料构成，其中有用层6比透明的体部14更硬，并且其中多层透明的装置的制造优选至少包括至少下述步骤：借助化学气相沉积或物理气相沉积产生有用层6并且将透明的体部14设置、尤其产生或键合在有用层6上。 [0084] 有利地，将热固性聚合物用于在优选构成为蓝宝石层的有用层和待保护的显示屏或待保护的眼镜玻璃或瞄准器之间键合。该聚合物能够在小于200℃的相对低的温度下完全固化，并且具有比热塑性材料更强的附着力。此外，所述聚合物能够非常良好地在其未完全固化的形式中、尤其作为光学透明的层6和14的薄的中间层加工。尤其有利的是，热固性聚合物的折射率能够与待保护的表面的折射率相协调(通常n～1.5)。在此，键合能够在有用层6、尤其蓝宝石层的分离之前，但也在有用层6、尤其蓝宝石层的分离之后任意地进行。 [0085] 对于拱起或球形成形的透明的体部，用于产生有用层6的底座同样能够调整为，使得所述底座已经具有球形的或拱起的轮廓并且有用层6在其产生时已经采用待保护的表面的轮廓或与待保护的表面至少类似的轮廓。这是尤其有利的，因为在此呈三维的形状和拱起变得可行的，否则平坦产生的有用层6不再能够占据所述形状和拱起，或者，但是保护层的后续的拱起能够引起待保护的表面上的不期望的应力或扭曲。在非平坦的层中有利的是：首先键合并且随后才分离。由此，避免薄的保护膜的破裂或扯破。 [0086] 本发明涉及一种用于制造至少一个固体层的方法，所述方法至少包括步骤： [0087] 提供载体衬底4，所述载体衬底具有设置在其上的牺牲层8，或将牺牲层8设置在所提供的载体衬底4上，借助化学气相沉积或物理气相沉积在牺牲层8上产生有用层6，来构成多层装置2，借助由于在有用层6和载体衬底4之间引导的产生裂纹的材料薄弱部分开有用层6，其中裂纹通过在牺牲层8中借助激光器射束10产生的改性部12引导来引起材料薄弱部。 [0088] 附图标记列表 [0089] 2 多层装置 103 衬底 [0090] 4 载体衬底 104 固体层 [0091] 6 有用层 105 牺牲层 [0092] 8 牺牲层 106 辐射 [0093] 10 激光器射束 108 剥离平面 [0094] 11 激光器 112 保持层 [0095] 12 改性部 114 第一平面的面部分 [0096] 14 透明的体部 116 第二平面的面部分 [0097] 18 电子仪器 118 辐射源 [0098] 20 显示屏玻璃 120 稳定化装置 [0099] 22 弯曲的部分 130 第一辐射部分 [0100] 23 选项元素 132 第二辐射部分 [0101] 24 框架 134 产生缺陷的位置 [0102] 102 固体 |
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