CN104210190A - 用于显示装置的视窗以及包括视窗面板的显示装置 - Google Patents

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Abstract

用于显示装置的视窗包括：聚合物树脂层，其包含断裂伸长率不小于约20%并且拉伸模量不小于约2.1GPa的聚合物树脂；以及布置在所述聚合物树脂层的至少一侧上的透光膜。

Description

用于显示装置的视窗以及包括视窗面板的显示装置
1.技术领域
公开了用于显示装置的视窗以及包括该视窗的显示装置。
2.相关技术的讨论
目前已知的显示装置包括例如液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、有机发光二极管显示器(OLED)、场效应显示器(FED)、电泳显示装置等。
这样的显示装置包括显示图像的显示模块以及保护该显示模块的视窗。
视窗可以例如由玻璃制成。然而，因为玻璃易于受外部冲击而损坏，所以当玻璃用于便携式装置如移动电话时，该视窗可能因此易于损坏。因此，最近已经研发由塑料材料而非玻璃制成的视窗。
然而，当使用具有触屏功能的显示装置时，手或诸如笔的锐器可能频繁接触视窗的一侧。在该情况下，由塑料制成的视窗可能在表面上易于划擦。此外，由塑料制成的视窗可能经受诸如卷曲或扭弯的外观变形。
概述
实施方案提供了用于显示装置的视窗，其防止外观变形同时增加抗冲击性。
实施方案提供了包括所述视窗的显示装置。
根据实施方案，用于显示装置的视窗包括：聚合物树脂层，其包含断裂伸长率不小于约20%并且拉伸模量不小于约2.1GPa的聚合物树脂；以及布置在所述聚合物树脂层的至少一侧上的透光膜。
聚合物树脂可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
聚合物树脂可以具有不小于约2.4GPa的拉伸模量。
透光膜可以包括塑料衬底，其包含选自以下至少之一：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜以及聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)膜。
透光膜可以还包括布置在所述聚合物树脂层和所述塑料衬底之间的粘合剂层。
粘合剂层可具有约50℃至约110℃的玻璃化转变温度(Tg)。
粘合剂层可具有约60℃至约90℃的玻璃化转变温度(Tg)。
粘合剂层可包括基于丙烯酸的树脂或基于聚酯的树脂。
塑料衬底的厚度为约50μm至约200μm，并且粘合剂层的厚度为约5μm至约20μm。
透光膜可以还包括布置在塑料衬底的一侧上的硬质涂层。
所述硬质涂层可以包含有机材料、无机材料和有机/无机复合物之一。
聚合物树脂层可以具有约200μm至约800μm的厚度。
用于显示装置的视窗可以具有不大于约1mm的厚度。
用于显示装置的视窗可以具有约0.3mm至约1mm的厚度。
用于显示装置的视窗可以具有在约1.8MPa载荷条件下、根据JISK7191-1测量的不低于约90℃的热变形温度。
可以通过以膜嵌入方式注射成型透光膜和聚合物树脂来获得用于显示装置的视窗。
根据另一实施方案，提供了包括用于显示装置的视窗的显示装置。
本发明的实施方案提供了用于显示装置的视窗，其包括：聚合物树脂层，其包含断裂伸长率为约20%至约200%并且拉伸模量为约2.1GPa至约4.0GPa的聚合物树脂。所述聚合物树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，并且所述聚合物树脂层的厚度为约200μm至约800μm。
用于显示装置的视窗还包括透光膜，其包括：布置在聚合物树脂层上的粘结剂层、布置在粘结剂层的上表面上的塑料衬底，以及包含有机材料、无机材料和有机/无机复合物之一并且布置在塑料衬底的上表面上的硬质涂层。粘合剂层具有50℃至约110℃的玻璃化转变温度(Tg)并且包含基于丙烯酸的树脂和基于聚酯的树脂之一。
此外，用于显示装置的视窗可以具有约0.3mm至约1mm的厚度。
本发明的实施方案提供了制造用于显示装置的视窗的方法。所述方法包括形成透光膜，以及以膜嵌入方式注射成型所述透光膜和聚合物树脂以形成在包含聚合物树脂的聚合物树脂层的至少一侧上的透光膜，由此形成用于显示装置的视窗。
聚合物树脂层的聚合物树脂具有不小于约20%的断裂伸长率和不小于约2.1GPa的拉伸模量。
示例性实施方案的用于显示装置的视窗防止外观变形并同时增加抗冲击性。
附图简述
由以下详细描述并结合附图能进一步详细地了解本发明的示例性实施方案，其中：
图1为实施方案的用于显示装置的视窗的剖视图。
示例性实施方案详述
参考附图，下文将更全面地描述示例性实施方案，其中示出本发明的示例性实施方案。然而，本发明的示例性实施方案可以以许多不同形式实施，并不应解释为受限于本文所述的示例性实施方案。
在附图中，层、膜、板、区域等的厚度可以为了清楚的目的而放大。在整个说明书中相同的符号指定相同的元件。应理解当诸如层、膜、区域或衬底等元件涉及在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上，或还可以存在中介元件。
如本文所用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在还包括复数形式，除非上下文明显另有所指。
参考图1，将描述实施方案的用于显示装置的视窗。
图1为实施方案的用于显示装置的视窗的剖视图。
本实施方案的用于显示装置的视窗100包括例如聚合物树脂层110和位于聚合物树脂层110的一侧上的透光膜120。
例如，聚合物树脂层110可以由可注射成型的聚合物树脂形成，并且聚合物树脂可以选自满足断裂伸长率不小于约20%并且同时拉伸模量不小于约2.1GPa的树脂。
断裂伸长率系指聚合物树脂以预定速率可以伸长多少，并且聚合物树脂具有在该范围内的断裂伸长率，由此可以确保用于显示装置的视窗的抗冲击性。在该范围内，聚合物树脂可以具有例如约20%至约200%的断裂伸长率。
根据实施方案，用于显示装置的视窗100可以具有例如不小于约2.1GPa的拉伸模量。在实施方案中，用于显示装置的视窗100可以具有例如不小于约2.4GPa的拉伸模量。当用于显示装置的视窗100具有该范围内的拉伸模量时，该视窗的表面硬度和强度增加。用于显示装置的视窗100可以具有例如约2.4GPa至约4.0GPa的拉伸模量。由此，在实施方案中，用于显示装置的视窗100可以具有例如约2.1GPa至约4.0GPa的拉伸模量。
当用于显示装置的视窗100具有在上述范围内的断裂伸长率和拉伸模量时，该用于显示装置的视窗100可以获得令人满意的抗冲击性和外观。
具有上述范围内的断裂伸长率和拉伸模量的聚合物树脂可以包括例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，但本发明的示例性实施方案不限于此。
聚合物树脂层110可以具有不小于约90℃的热变形温度。该热变形温度是根据例如JIS K7191-1在约1.8MPa载荷条件下测量的。
透光膜120包括例如塑料衬底121、粘合剂层122和硬质涂层123。
塑料衬底121用于膜嵌入成型法，并且可以例如为：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜、聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)膜、聚酰亚胺膜、聚丙烯酸酯膜、聚乙烯醚邻苯二甲酸酯(polyethyleneetherphthalate)膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚芳基化物(polyarylate)膜、聚醚酰亚胺膜、聚醚砜膜、三醋酸纤维素膜、聚偏二氯乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜、乙烯-乙烯醇共聚物膜或其组合。
塑料衬底121可以具有例如约50μm至约200μm的厚度。
粘合剂层122插入聚合物树脂层110与塑料衬底121之间以使聚合物树脂层110和透光膜120彼此结合。粘合剂层122可以包括例如基于丙烯酸的粘合剂或基于聚酯的粘合剂。
粘合剂层122可以具有例如约5μm至约20μm的厚度。
粘合剂层122可以具有例如约50℃至约110℃的玻璃化转变温度(Tg)。例如，在实施方案中，粘合剂层122可以具有例如约60℃至约90℃的玻璃化转变温度(Tg)。当粘合剂层122具有上述范围内的玻璃化转变温度时，可以确保聚合物树脂层110与透光膜120之间的紧密接触性。
硬质涂层123位于用于显示装置的视窗100的表面上，此外可以增加表面的硬度。硬质涂层123可以包含例如有机材料、无机材料和有机/无机复合物之一。此处，有机材料可以包括例如基于丙烯酸的化合物、基于环氧化物的化合物、基于氨基甲酸乙酯的化合物或其组合。无机材料可以包括例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化镁、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水化硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁、磷酸钙或其组合。有机/无机复合物可以包括例如聚倍半硅氧烷。硬质涂层123可以为单层或多层，并且可以具有例如约5μm至约150μm的厚度。
透光膜120可以例如为IMD膜(模内装饰膜)。
在聚合物树脂层110的一侧上形成透光膜120，但本发明示例性实施方案不限于此。例如，在实施方案中，例如在聚合物树脂层110的两侧上形成透光膜120。
可以通过例如以膜嵌入方式注射成型透光膜120和聚合物树脂来获得用于显示装置的视窗100。
聚合物树脂层110可以具有例如约200μm至约800μm的厚度。
用于显示装置的视窗100可以具有例如不大于约1mm的厚度。例如，在实施方案中，视窗100可以具有约0.3mm至约1mm的厚度。
当用于显示装置的视窗100和聚合物树脂层110各自具有上述范围内的厚度时，可以确保在以膜嵌入方式注射成型期间聚合物树脂流动的足够空间，并且可以确保上述聚合物树脂的抗冲击性和表面硬度特性，并且可以获得良好的外观。
上述用于显示装置的视窗100可以用于各种显示装置。显示装置例如为液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子显示器、电场效应显示装置、电泳显示装置等，但示例性实施方案不限于此。
用于显示装置的视窗100可以布置在显示模块上。显示模块可以例如为液晶显示模块、有机发光二极管显示模块、等离子显示模块、电场效应显示模块、电泳显示模块等。
在下文，参考实施例，更详细地阐述本发明的示例性实施方案。然而，这些实施例为示例性的，并且本公开的示例性实施方案不限于此。
用于显示装置的视窗的制造
实施例1
将硬质涂料溶液(OPSTER KZ6445A,JSR Co.)在约100μm厚的PET膜(PET100A4300,TOYOBO Co.,Ltd.)上涂覆至约10μm厚，并且在约80℃下干燥约1分钟。随后，通过以约300mJ/cm2的剂量辐射紫外(UV)线来固化干燥的硬质涂料溶液。
随后，将Tg温度为约82℃的粘合剂溶液(EF-42,Soken ChemicalCo.Ltd.)在硬质涂层的另一侧上涂覆至约10μm厚，并且在约100℃下干燥约10分钟。
随后，将PET膜置入注射模具中以注射成型约580μm厚的具有下表1所提供的特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(SR8200,AsahiKASEI Chemical Co.)，从而制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
(表1)
断裂伸长率(%) 热变形温度(℃) 拉伸模量(GPa)
PMMA树脂 约20 约96 约2.4
本文中，依据JIS C2151测量断裂伸长率，依据JIS K7191-1在约1.8MPa的载荷条件下测量热变形温度，并且依据JIS K7161测量拉伸模量。
实施例2
除了使用具有下表2提供的特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(HT55X,Sumitomo Chemical Co.Ltd.)之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
(表2)
断裂伸长率(%) 热变形温度(℃) 拉伸模量(GPa)
PMMA树脂 约38 约94 约2.5
实施例3
除了将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂形成为约380μm厚之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.5mm厚的用于显示装置的视窗。
实施例4
除了使用Tg温度为约67℃的粘合剂溶液(Vylon200,TOYOBOCo.,Ltd.)之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
实施例5
除了使用Tg温度为约34℃的粘合剂溶液(UR-5537,TOYOBO Co.,Ltd.)之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
比较例1
除了使用具有下表3提供的特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(VR L40,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
(表3)
断裂伸长率(%) 热变形温度(℃) 拉伸模量(GPa)
PMMA树脂 约30 约94 约2.0
比较例2
除了使用具有下表4提供的特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(MG5,Mitsubishi Rayon Co.Ltd.)之外，根据与实施例1相同的方法来制造约0.7mm厚的用于显示装置的视窗。
(表4)
断裂伸长率(%) 热变形温度(℃) 拉伸模量(GPa)
PMMA树脂 约3 约99 约3.1
评价
评价实施例1至4以及比较例1至3的用于显示装置的视窗的抗冲击性、外观和紧密接触性。
通过将约130g的金属滴(metal drop)落在具有落球测量装置的用于显示装置的视窗的中心来测量抗冲击性，并且记录视窗没有裂痕的最大高度。
通过用裸眼检查用于显示装置的视窗在约85℃的温度下、在约100小时之后是否弯曲或变形来评价外观。
评价紧密接触性以确定用于显示装置的视窗在约85℃的温度下、在约100小时之后是否分层。
结果在表5中提供。
(表5)
抗冲击性 外观 紧密接触性
实施例1 约30cm OK 无分层
实施例2 约30cm OK 无分层
实施例3 约30cm OK 无分层
实施例4 约30cm OK 无分层
实施例5 约30cm OK 分层
比较例1 约40cm NG 无分层
比较例2 小于约10cm OK 无分层
参考表5，实施例1至4的用于显示装置的视窗表现出高抗冲击性和令人满意的外观。相反，比较例1的使用在拉伸模量下低伸长率的聚合物树脂的用于显示装置的视窗表现出不令人满意的外观，而比较例2的使用低断点的聚合物树脂的用于显示装置的视窗表现出低抗冲击性。
基于所述结果，当聚合物树脂具有预定范围内的断裂伸长率和拉伸模量时，抗冲击性和外观特性均令人满意。
已经描述了本发明的示例性实施方案，但还要注意的是，在不背离由随附权利要求的界限所限定的本发明主旨和范围的情况下，可以进行各种修改，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (10)

1.用于显示装置的视窗，其包括：
聚合物树脂层，其包含断裂伸长率不小于20%并且拉伸模量不小于2.1GPa的聚合物树脂；以及
布置在所述聚合物树脂层的至少一侧上的透光膜。
2.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述聚合物树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
3.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述聚合物树脂具有不小于2.4GPa的拉伸模量。
4.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述透光膜包括塑料衬底，其包含选自以下至少之一：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜以及聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)膜。
5.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述聚合物树脂膜具有200μm至800μm的厚度。
6.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述用于显示装置的视窗具有不大于1mm的厚度。
7.如权利要求1所述的用于显示装置的视窗，其中所述用于显示装置的视窗具有在1.8MPa载荷条件下、根据JIS K7191-1测量的不低于90℃的热变形温度。
8.显示装置，其包括权利要求1至7中任一权利要求所述的用于显示装置的视窗。
9.用于显示装置的视窗，其包括：
聚合物树脂层，其包括断裂伸长率为20%至200%并且拉伸模量为2.1GPa至4.0GPa的聚合物树脂，其中所述聚合物树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其中所述聚合物树脂层具有200μm至800μm的厚度；
透光膜，其包括布置在所述聚合物树脂层上的粘合剂层、布置在所述粘合剂层的上表面上的塑料衬底，以及包含有机材料、无机材料和有机/无机复合物之一并且布置在所述塑料衬底的上表面上的硬质涂层，其中所述粘合剂层具有50℃至110℃的玻璃化转变温度(Tg)并且包含基于丙烯酸的树脂基于聚酯的树脂之一，
以及其中所述用于显示装置的视窗具有0.3mm至1mm的厚度。
10.制造用于显示装置的视窗的方法，其包括：
形成透光膜；以及
以膜嵌入方式注射成型所述透光膜和聚合物树脂以形成在包含所述聚合物树脂的聚合物树脂层的至少一侧上的透光膜，由此形成所述用于显示装置的视窗，
其中所述聚合物树脂层的聚合物树脂具有不小于20%的断裂伸长率和不小于2.1GPa的拉伸模量。
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