CN109239816B - 层合膜、和包括其的显示设备 - Google Patents

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Abstract

公开了层合膜和包括其的显示设备，所述层合膜包括设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜和设置在所述第一膜上的第二膜，其中所述第二膜的拉伸模量与所述第一膜的拉伸模量相同或者大于所述第一膜的拉伸模量，且所述第一膜的透射率与所述第二膜的透射率相同或者大于所述第二膜的透射率，条件是所述第一膜和所述第二膜就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的。

Description

层合膜、和包括其的显示设备
对相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月7日提交的韩国专利申请No.10-2017-0086695的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容全部引入本文作为参考。
技术领域
公开了层合(层叠)膜和包括所述层合膜的显示设备。
背景技术
便携式显示设备例如智能手机或平板PC由于其高的性能和普及已经被积极地研究。例如，已经研究和开发了轻质柔性(即，可弯曲的或者可折叠的)便携式显示设备以将其商业化。液晶显示器等便携式显示设备包括用于保护显示模块例如液晶层的保护窗(窗口)。目前，大多数便携式显示设备包含包括刚性玻璃基板的窗。然而，玻璃是通过外部冲击易碎的，因此其在被应用于便携式显示设备等时容易地破裂；而且玻璃不是柔性的，因此其无法应用于柔性显示设备。因此，已经尝试在显示设备中将保护窗用塑料膜代替。
然而，塑料膜需要进一步改善机械性质例如硬度和光学性质以应用于显示设备中的保护窗并且同时满足优异的韧性以应用于柔性显示设备。
发明内容
一种实施方式提供满足良好的机械和光学性质、以及优异的韧性的层合膜。
另一实施方式提供包括具有改善的机械性质和光学性质、以及良好的韧性的层合膜的显示设备。
一种实施方式提供层合膜，其包括设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜和设置在所述第一膜上的第二膜，其中所述第二膜的拉伸模量与所述第一膜的拉伸模量相同或者大于所述第一膜的拉伸模量，且所述第一膜的透射率与所述第二膜的透射率相同或者大于所述第二膜的透射率，条件是所述第一膜和所述第二膜就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的。
所述第二膜的拉伸模量可大于或等于约5GPa。
所述第一膜的透射率可大于或等于约89％。
所述第二膜的透射率可大于或等于约88％。
所述第一膜的拉伸模量可大于或等于约4GPa。
所述第二膜的折射率可高于所述第一膜的折射率。
所述层合膜可进一步包括设置在所述第二膜上的硬涂层(第一硬涂层)。
所述层合膜可进一步包括设置在所述第一膜下面的背面涂层。
所述层合膜可进一步包括在所述第一膜与所述第二膜之间的胶粘剂层或超弹性层。
所述层合膜可进一步包括在所述第二膜与所述胶粘剂层或所述超弹性层之间的第二背面涂层。
所述层合膜可进一步包括在所述第一膜与所述胶粘剂层或所述超弹性层之间的正面涂层。
所述硬涂层可包括基于丙烯酸酯的聚合物、聚己内酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、聚轮烷、环氧树脂、有机硅材料、无机硬涂层材料、或其组合。
所述第一膜和第二膜的各自厚度可独立地为约10μm-约100μm。
所述胶粘剂层或所述超弹性层的厚度可小于或等于约50μm。
所述第二膜可为包括聚酰亚胺、聚(酰亚胺-酰胺)共聚物、或其组合的膜。
所述第一膜可为包括聚酰亚胺、聚(酰亚胺-酰胺)共聚物、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、或其组合的膜。
所述第一膜和所述第二膜可独立地包括
(1)包括由化学式1表示的结构单元的聚酰亚胺；或者
(2)包括由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(化学式1)
Figure BDA0001721995930000031
其中，在化学式1中，
D为取代或未取代的四价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的四价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的四价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或者杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，和
E为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中，1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，
(化学式2)
Figure BDA0001721995930000032
其中，在化学式2中，
A和B各自独立地为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-。
化学式1的D可独立地选自组1的化学式：
(组1)
Figure BDA0001721995930000041
Figure BDA0001721995930000051
其中，在所述化学式中，
各部分可为取代的或未取代的，且各L相同或不同并且独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，
*为与相邻原子的连接部分，
Z1和Z2相同或不同并且独立地为-N＝或-C(R100)＝，其中R100为氢或C1-C5烷基，条件是Z1和Z2不同时为-C(R100)＝，和
Z3为-O-、-S-、或-NR101-，其中R101为氢或C1-C5烷基。
化学式1的E和化学式2的B可独立地由化学式5表示或者可为取代或未取代的C1-C30亚烷基：
(化学式5)
Figure BDA0001721995930000052
在化学式5中，
R6和R7相同或不同并且独立地为吸电子基团例如-CF3、-CCl3、-CBr3、-CI3、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-COCH3、或-CO2C2H5，
R8和R9相同或不同并且独立地为卤素、羟基、其中R204为C1-C10脂族有机基团的基团-OR204(例如C1-C10烷氧基)、取代或未取代的甲硅烷基(-SiR205R206R207，其中R205、R206、和R207相同或不同并且独立地为氢、或C1-C10脂族有机基团)、取代或未取代的C1-C10脂族有机基团、或者取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n3为范围1-4的整数，n5为范围0-3的整数，n3+n5为小于或等于4的整数，
n4为范围1-4的整数，n6为范围0-3的整数，且n4+n6为小于或等于4的整数。
化学式2的A可选自组3的化学式或者可为取代或未取代的C1-C30亚烷基：
(组3)
Figure BDA0001721995930000061
其中，在以上化学式中，
R18-R29相同或不同并且独立地为氘、卤素、取代或未取代的C1-C10脂族有机基团、或者取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n11和n14-n20独立地为范围0-4的整数，和
n12和n13独立地为范围0-3的整数。
另一实施方式提供包括根据以上实施方式的层合膜的显示设备。
根据实施方式的层合膜满足高的机械性质和优异的光学特性、并且特别是优异的韧性，并且因此可用作柔性显示设备的窗。
附图说明
图1为显示包括第一膜100、第二膜200、硬涂层300和PSA胶粘剂层500的为了模拟根据实施方式的层合膜的光学特性和机械性质而形成的层合膜的横截面的示意图。
图2为显示模拟当改变第一膜100和第二膜200的各自折射率但是固定硬涂层300和胶粘剂层500的折射率时所述层合膜的透射率的结果的图。
图3-5分别显示当在改变第一膜100和第二膜200的各自拉伸模量的同时将图1中所示的层合膜通过落球试验从该具有硬涂层300的层合膜的上部部分进行冲击时，第二膜200的最大应变(％)(图3)；第一膜100的最大应变(％)(图4)；和硬涂层300的最大应变(％)(图5)的图。
图6为显示通过层合第一膜100和第二膜200而获得的根据第一实例实施方式的层合膜10的横截面的示意图。
图7为显示通过在图6中的层合膜10的第二膜200上进一步层合硬涂层300而获得的根据第二实例实施方式的层合膜20的横截面的示意图。
图8为显示通过在图6中的层合膜10的第一膜100下面进一步层合背面涂层400而获得的根据第三实例实施方式的层合膜30的横截面的示意图。
图9为显示根据第四实例实施方式的层合膜40的横截面的示意图，层合膜40包括在第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500。
图10为显示根据第五实例实施方式的层合膜50的横截面的示意图，层合膜50包括第一膜100、第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、在第一膜100下面的背面涂层400、和在第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500。
图11为显示根据第六实例实施方式的层合膜60的横截面的示意图，层合膜60包括第一膜100、第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、在第一膜100下面的背面涂层400、在第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500、和在第二膜200与胶粘剂层或超弹性层500之间的第二背面涂层600。
图12为显示根据第七实例实施方式的层合膜70的横截面的示意图，层合膜70包括第一膜100和第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、在第一膜100下面的背面涂层400、在第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500、以及在第一膜100与胶粘剂层或超弹性层500之间的正面涂层700。
具体实施方式
下文中，详细地描述实施方式。然而，这些实施方式是示例性的，本发明不限于此并且本发明通过权利要求的范围限定。
如本文中使用的，当未另外提供具体定义时，“取代(的)”指的是所给官能团的至少一个氢被选自如下的取代基代替：卤素原子(F、Cl、Br、或I)；羟基；硝基；氰基；氨基-NH2、-NH(R100)、或-N(R101)(R102)(其中R100、R101、和R102相同或不同，并且独立地为C1-C10烷基)；脒基；肼基；腙基；羧基；酯基；酮基；取代或未取代的烷基；取代或未取代的脂环族有机基团(例如，环烷基等)；取代或未取代的芳基(例如，苯基、苄基、萘基、芴基等)；取代或未取代的烯基；取代或未取代的炔基；取代或未取代的杂芳基和取代或未取代的杂环基团；或者所述取代基可彼此连接以形成环。
如本文中使用的，当未另外提供具体定义时，“烷基”指的是C1-C30烷基、并且特别是C1-C15烷基，“环烷基”指的是C3-C30环烷基、并且特别是C3-C18环烷基“，烷氧基”指的是C1-C30烷氧基、并且特别是C1-C18烷氧基，“酯基”指的是C2-C30酯基、并且特别是C2-C18酯基，“酮基”指的是C2-C30酮基、并且特别是C2-C18酮基，“芳基”指的是C6-C30芳基、并且特别是C6-C18芳基，和“烯基”指的是C2-C30烯基、并且特别是C2-C18烯基。
如本文中使用的，术语“脂族环状基团”指的是得自环烷烃、环烯烃、或环炔烃的基团；术语“芳族环基团”指的是得自芳烃(例如，苯、联苯、萘等)的基团；和术语“杂芳族环基团”指的是得自包含至少一个选自O、N、S、P、Si、或其组合的杂原子的杂芳族化合物(例如，吡啶、噻吩、吡咯等)的基团。
如本文中使用的，术语“C1-C10脂族有机基团”包括C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C10环烷基、C3-C10环烯基、或C3-C10环炔基。如本文中使用的，术语“C6-C20芳族有机基团”包括C6-C20芳基(例如，苯基、联苯基、萘基等)、和C6-C20杂芳基(例如，吡啶基、噻吩基、吡咯基等)。
如本文中使用的，当未另外提供具体定义时，术语“组合”指的是混合或共聚。本文中，“共聚”指的是无规共聚、嵌段共聚、或接枝共聚。
如本文中使用的，术语“聚酰亚胺”指的是通过聚酰胺酸的脱水闭环反应获得的“聚酰亚胺”本身、“聚酰胺酸”、及其组合。术语“聚酰亚胺”和“聚酰胺酸”可用于表示相同的含义。
此外，在说明书中，“＊”可指与氮或者另外的原子连接的部分。
在附图中，为了清楚，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记始终表示相同的元件。将理解，当一个元件例如层、膜、区域、或基板被称作“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反，当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。
一种实施方式提供可用作保护显示设备例如柔性显示设备或者可折叠显示设备的覆盖窗(cover window)的层合膜。
常规地使用玻璃基板来保护显示设备，但是当需要将形状自由地弯曲的柔性的和可折叠的特性时，必须使用具有高的韧性以及足以在用于显示设备的窗中应用的硬度和强度、并且还具有与玻璃基板的那些类似的光透射率、颜色等的塑料材料。特别地，在用于具有小于或等于约3mm的低的挠曲半径的可折叠显示器的窗的情况下，其需要高的挠曲性质与良好的光学特性和高的硬度。为了提供高的挠曲性质，具有宽的弹性区域的材料例如超弹性材料是期望的，但是所述材料鉴于硬度而很难满足窗特性。替代地，薄膜(薄的膜)对于满足所述高的韧性是必要的，但是薄膜在改善光学特性的同时可使硬度恶化。因此，需要开发同时满足高的韧性、良好的光学特性、和高的硬度的用于柔性或可折叠显示器窗的膜。然而，所述高的韧性、高的硬度、和良好的光学特性具有彼此折衷(平衡)的关系，因此难以同时满足这些性质。
本发明人发现其中将满足一些条件的至少两个不同的膜以一定方法层合的层合膜可同时满足处于折衷关系的所述高的韧性、高的硬度、和良好的光学特性，从而完成本发明。换而言之，一种实施方式提供层合膜，其包括设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜和设置在所述第一膜上的第二膜，其中所述第二膜的拉伸模量与所述第一膜的拉伸模量相同或者大于所述第一膜的拉伸模量，所述第一膜的透射率与所述第二膜的透射率相同或者大于所述第二膜的透射率，条件是所述第一膜和所述第二膜就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的。
为了提供具有小于或等于约5mm、例如小于或等于约3mm、例如小于或等于约1mm的挠曲半径以及高的韧性的可折叠显示器，根据一种实施方式，通过如下获得层合膜：将通过小于或等于约5mm、例如小于或等于约3mm、例如小于或等于约1mm的韧性试验的两个薄膜使用PSA(压敏胶粘剂)以夹心结构附着和层合，其中将待层合在下部膜上的上部膜设置成具有与待设置在显示设备的显示面板的正面上的所述下部膜的硬度或拉伸模量相同或比其大的硬度或拉伸模量，和将所述下部膜设置成具有比上部膜优异或者至少与上部膜相同的光学特性。
所述层合膜的结构是考虑到以下而提出的：鉴于窗的保护显示设备的显示面板的通常功能，要求所述窗的上端具有较高的表面硬度；并且由于通常设置在所述窗的上端上的硬涂层具有足以改善所述窗的光学特性的优异的光学特性，因此要求下部膜具有比上部膜优异或者至少与上部膜相同的光学特性。该期望与如下相符：在改变待设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜和待设置在第一膜上的第二膜的透射率和拉伸模量时，其中第一膜、第二膜、和设置在第二膜上的硬涂层层合的层合膜的透射率变化的模拟结果；和测量(度量)当冲击所述层合膜时所述层合膜中的第一膜、第二膜、和硬涂层的各自最大应变的模拟结果。将参照附图对此进行具体描述。
图1为显示为了所述模拟而形成的层合膜的示意性横截面图。如图1中所示，所述层合膜包括在下部部分处的第一膜100和在上部部分处的第二膜200；并且在第二膜200上存在硬涂层300，和在所述第一膜与所述第二膜之间存在胶粘剂层500。图2显示示出了模拟当将硬涂层300和胶粘剂层500的折射率固定在约1.5并且改变第一膜100和第二膜200的各自折射率时整个层合膜的透射率的结果的图。
如图2中所示，整个层合膜的透射率受下部第一膜的透射率的影响比受上部第二膜的透射率影响大。换而言之，随着下部第一膜的折射率越低和随着下部第一膜的透射率越高，整个层合膜的透射率变得越高。该结果与如下结果相符：在于一片具有约1.7的折射率的聚酰亚胺膜上形成具有约1.5的折射率的硬涂层的情况下，透射率为约89.2％；另一方面，在于如以上那样的涂覆有硬涂层的聚酰亚胺膜下面形成具有约1.5的折射率的胶粘剂层并且通过所述胶粘剂层进一步层合具有约1.65的折射率的聚酰亚胺膜的层合膜中，透射率增加至约89.9％。换而言之，与一片具有与所述上部膜相同的折射率的膜的情况相比，进一步包括具有比所述上部膜低的折射率的下部膜的层合膜的整体透射率可改善。
图3-图5分别为显示在改变第一膜100和第二膜200的各自拉伸模量的同时当通过如下对图1中所示的层合膜进行落球试验冲击时上部第二膜200的最大应变(％)(图3)、下部第一膜100的最大应变(％)(图4)、和硬涂层300的最大应变(％)(图5)的图：使球从预定的高度落到该具有硬涂层300的层合膜的上端上。
如图3中所示，理解，上部第二膜200的最大应变主要受上部第二膜200的拉伸模量影响。随着上部第二膜的拉伸模量越高，上部第二膜的最大应变越小。
图4显示下部第一膜100的最大应变变化，其中下部第一膜的最大应变主要受下部第一膜的拉伸模量影响。随着下部第一膜的拉伸模量越高，下部第一膜的最大应变越小。
图5显示上部硬涂层300的最大应变变化。如图5中所示，理解，最上面的硬涂层300的变形主要受上部第二膜的拉伸模量影响。随着所述上部第二膜的拉伸模量越高，所述硬涂层的最大应变越小。
同时，当比较图3-5中所示的各膜的相对于冲击的最大应变时，理解，当施加相同的冲击时，上部第二膜的最大应变最高，且最上面的硬涂层的最大应变最低。然而，所述硬涂层通常具有不利的恢复。而且，考虑到用于显示设备的窗的特性，使所述窗的最上面例如在上部部分处的硬涂层或第二膜的变形最小化是重要的。因此，所述层合膜可设置成提供具有高得多的拉伸模量的上部第二膜以减小所述硬涂层的最大应变和所述第二膜的最大应变。
由所述模拟结果证实，其中两个不同种类的薄膜例如具有不同的拉伸模量和透射率的至少一个的两个膜层合且其中待设置在显示设备的显示面板的正面上的下部膜具有比待设置在其上的上部膜的透射率大或与其相同的透射率且上部膜具有比下部膜的拉伸模量大或与其相同的拉伸模量的根据实施方式的层合膜与具有与所述两个膜的厚度之和相同或比其大的厚度的一片膜相比具有更优异的韧性，而且与所述一片膜相比也未显著地使例如光学特性和机械性质的特性恶化。
下文中，参照图6-9，详细地描述根据实施方式的层合膜的多种实例。
图6为显示根据第一实例实施方式的层合膜10的横截面的示意图。在图6中，层合膜10包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100和设置在第一膜100上的第二膜200，并且第二膜200的拉伸模量高于或等于第一膜100的拉伸模量。此外，设置在所述显示面板的正面上的第一膜100的透射率高于或等于第二膜200的透射率，其中第一膜100和第二膜200就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的。
在一种实例实施方式中，第二膜200的拉伸模量可大于或等于约5GPa，和第一膜100的透射率可大于或等于约89％。
当第二膜200具有所述范围的拉伸模量，并且第一膜100具有所述范围的透射率时，其中具有小于或等于第二膜200的拉伸模量的拉伸模量的第一膜100和具有低于或等于第一膜100的透射率的透射率的第二膜200以此次序顺序地层合的窗膜10可显著地改善韧性，同时不使第一膜100和第二膜200的光透射率和硬度显著恶化。
于是如在实施例中所证实的，当对由第一膜100或第二膜200的仅一个构成的窗膜通过将其以小于或等于约5mm、例如小于或等于约1mm的挠曲半径折叠或展开200,000次而进行韧性试验时，这两个膜均未能通过所述韧性试验；另一方面，其中第一膜100和第二膜200如图1中所示层合的窗膜10通过了所述韧性试验。
在一种实例实施方式中，第二膜200可具有大于或等于约4GPa的拉伸模量。
在一种实例实施方式中，第一膜100可具有大于或等于约88％的透射率。
当第一膜100和第二膜200具有所述范围的拉伸模量和光透射率时，如上文中那样层合的窗膜10可具有大于或等于约88％的透射率和大于或等于约4GPa的拉伸模量并且可以小于或等于约5mm的挠曲半径、例如小于或等于约1mm的挠曲半径通过大于或等于约100,000次、例如大于或等于约150,000次、例如大于或等于约200,000次的韧性试验。
所述第一膜和所述第二膜可独立地具有约10μm-约100μm、例如约10μm-约80μm、例如约10μm-约50μm、例如约25μm-约50μm的厚度，但是不限于此。
同时，术语“未示出的显示设备的显示面板”意指任何显示设备的显示面板。例如，所述显示设备可为便携式显示设备，例如，移动电话、和便携式个人电脑的显示面板，例如，其中显示面板是柔性的或可折叠的显示设备。
然后参照图7，描述根据第二实例实施方式的层合膜20。
如图7中所示，图7中所示的层合膜20包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、和设置在第二膜200上的硬涂层300。即，图7中所示的层合膜20进一步包括在第二膜200上的硬涂层300，这不同于图6中所示的层合膜10。
当将根据实施方式的层合膜用于窗膜等中时，在窗膜的最上面添加硬涂层以保护窗膜是本领域普通技术人员公知的。在图7中硬涂层300是以单层示出的，但是所述硬涂层可具有两个或更多个层的多层结构。所述硬涂层可提升所述窗膜的表面硬度。在一种实例实施方式中，当使用涂覆有硬涂层的玻璃板作为试验板时，在根据ASTM D3363在1kg的竖直负荷下测量时，所述硬涂层可具有大于或等于4H的硬度。作为硬涂层材料的用于硬涂层300的材料可包括任何已知的硬涂层材料并且没有特别限制。例如，所述硬涂层材料可为通过热或光固化的材料。所述材料的实例可为基于丙烯酸酯的聚合物、聚己内酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、聚轮烷、环氧树脂、有机硅材料例如倍半硅氧烷等、无机硬涂层材料例如二氧化硅等，但是不限于此。所述基于丙烯酸酯的聚合物的实例可为包括多官能丙烯酸酯单体的单体混合物的聚合物。所述多官能丙烯酸酯单体的实例可为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPEOTA)、丙氧基化的甘油三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、和一缩二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)，但是不限于此。所述氨基甲酸酯-丙烯酸酯材料和多官能丙烯酸酯材料可导致所述硬涂层的改善的粘附性和高的生产率。
硬涂层300的厚度可小于或等于约50μm、例如约5μm-约30μm、例如约5μm-约20μm，但是不限于此。
除了硬涂层300之外的其它层，即第一膜100和第二膜200，与图6中相同，因此省略其描述。
然后，参照图8，描述根据第三实例实施方式的层合膜30。
如图8中所示，图8中所示的层合膜30包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、和设置在第一膜100下面的背面涂层400。即，图8中所示的层合膜30进一步包括在第一膜100下面的背面涂层400，这不同于图6中所示的层合膜10。
背面涂层400可为无色或透明的，或者可通过将染料添加到无色或透明介质中而形成以控制所述层合膜的色坐标。背面涂层400可包括能够良好地附着至第一膜100并且还保持层合膜的韧性的任何材料。例如，背面涂层400可包括与硬涂层300相同的材料，并且可包括对于用于显示设备用窗的常规硬涂层所使用的任何材料而没有限制。例如，背面涂层400可包括基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物、聚己内酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、聚轮烷、环氧树脂、硅氧烷共聚物、全氟聚醚、或其组合。
背面涂层400的厚度可为约30nm-约300nm、例如约40nm-约200nm、例如约50nm-约180nm、例如约60nm-约150nm、例如约70nm-约130nm、例如约80nm-约120nm、例如约90nm-约120nm，且背面涂层400可以比硬涂层300相对薄的厚度形成。
所述背面涂层的折射率可小于或等于约1.7、例如小于或等于约1.6、例如小于或等于约1.5、例如小于或等于约1.4、例如小于或等于约1.3。
除了背面涂层400之外的其它层与上文中相同，因此省略其描述。
图9为显示根据第四实例实施方式的层合膜40的横截面的示意图，层合膜40包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、和介于(插入)第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500。
所述胶粘剂层可包括PSA胶粘剂，和所述超弹性层可包括超弹性材料例如聚氨酯、或聚二甲基硅氧烷(PDMS)，但是不限于此。
通过包括胶粘剂层或超弹性层500，第一膜100和第二膜200可被更稳定地固定和附着，并且即使在弯曲期间所述膜变形，所述膜也可稳定地恢复。然而，胶粘剂层或超弹性层500可导致使光学特性和硬度的恶化，因此胶粘剂层或超弹性层500可具有较薄的厚度。替代地，可使用具有高的拉伸模量的聚氨酯层作为超弹性层500。
胶粘剂层或超弹性层500的厚度可小于或等于约50μm、例如约10μm-约40μm、例如约10μm-约30μm，但是不限于此。
除了胶粘剂层或超弹性层500之外的其它层，即第一膜100和第二膜200，与图6中相同，因此省略其描述。
图10示意性地显示根据第五实例实施方式的层合膜50的横截面。
参照图10，层合膜50包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、设置在第一膜100下面的背面涂层400、和介于第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500。
在图10中，第一膜100和第二膜200与图6中相同；硬涂层300与图7中相同；背面涂层400与图8中相同；和胶粘剂层或超弹性层500与图9中相同，因此省略所述层各自的详细描述。
图11示意性地显示根据第六实例实施方式的层合膜60的横截面。
参照图11，根据第六实例实施方式的层合膜60包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、设置在第一膜100下面的背面涂层400、和介于第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500，并且进一步包括介于第二膜200与胶粘剂层或超弹性层500之间的第二背面涂层600。
除了被设置在第二膜200与胶粘剂层或超弹性层500之间之外，第二背面涂层600与图8中所示的设置在第一膜100下面的背面涂层400相同。如关于图8中的背面涂层400所描述的，第二背面涂层600也是无色或透明的或者是通过将染料添加在无色或透明介质中而形成的以控制所述层合膜的色坐标。当使胶粘剂层或超弹性层500介于第一膜100与第二膜200之间时，所述层合膜的光学特性可因胶粘剂层或超弹性层500而恶化，因此为了防止所述恶化，可在第二膜200与胶粘剂层或超弹性层500之间设置第二背面涂层600。
第二背面涂层600的材料、厚度、和折射率与图8中所示的背面涂层400中相同，因此省略其细节的描述。本领域普通技术人员可考虑所述层合膜的期望的用途或者所需要的光学特性等而选择合适的材料。
图12示意性地显示根据第七实例实施方式的层合膜70的横截面。
参照图12，根据第七实例实施方式的层合膜70包括设置在未示出的显示设备的显示面板的正面上的第一膜100、设置在第一膜100上的第二膜200、设置在第二膜200上的硬涂层300、设置在第一膜100下面的背面涂层400、和介于第一膜100与第二膜200之间的胶粘剂层或超弹性层500，并且进一步包括介于第一膜100与胶粘剂层或超弹性层500之间的正面涂层700。
正面涂层700可为在光学上无色或者透明的或者可通过将染料添加到无色或透明介质中而形成以控制所述层合膜的色坐标。正面涂层700可包括任何材料，只要其可与上部胶粘剂层或超弹性层500良好地附着并且可保持层合膜的韧性。例如，正面涂层700可包括与硬涂层300相同的材料或者可包括对于用于显示设备的窗的常规硬涂层所使用的材料而没有任何限制。例如，正面涂层700可包括基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物、聚己内酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、聚轮烷、环氧树脂、硅氧烷共聚物、全氟聚醚、或其组合。
正面涂层700的厚度可为约30nm-约300nm、例如约40nm-约200nm、例如约50nm-约180nm、例如约60nm-约150nm、例如约70nm-约130nm、例如约80nm-约120nm、例如约90nm-约120nm并且正面涂层700可以比硬涂层300相对薄的厚度形成。
正面涂层700的折射率可小于或等于约1.7、例如小于或等于约1.6、例如小于或等于约1.5、例如小于或等于约1.4、例如小于或等于约1.3。
除了正面涂层700之外的其它层与图6-11中相同，因此省略其详细描述。
如图6-12中所示，根据实施方式的层合膜除了第一膜100和第二膜200之外还可根据期望的用途或者所需要的特性进一步包括硬涂层300、背面涂层400、胶粘剂层或超弹性层500、第二背面涂层600、和正面涂层700，因此可进一步改善或者补偿所述层合膜的机械性质、光学特性、和挠曲性质的至少一种特性。因此，本领域普通技术人员在制造根据实施方式的层合膜时可根据期望的用途选择、布置、或者改动包括所述层在内的各种已知的层，因此将理解，本发明意图覆盖各种选择、布置、和改动。
如上所述，根据实施方式的层合膜中的待设置在显示设备的上部部分上的第二膜可具有大于或等于在所述第二膜下面的待与所述显示设备的显示面板的正面接触的第一膜的拉伸模量的拉伸模量，并且可具有优异的机械性质例如硬度和强度并且同时可满足足以应用于显示设备用窗的光学特性例如高的透射率。同时满足高的机械特性和优异的光学特性两者的材料可包括聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物。因此，在一种实例实施方式中，所述第二膜可包括聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物。
聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物膜由于具有高的光透射率、热稳定性、机械强度和柔性等而已经被用于显示器基板材料，但是近来，还已经尝试将其应用于硬窗膜以替代用于移动设备例如智能手机和平板PC的最上面的玻璃。
在一种实例实施方式中，所述第二膜中包括的聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰亚胺)共聚物可为具有优异的光学特性和高的机械性质的能够用于光学膜的任何聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物，例如，包括由化学式1表示的结构单元的聚酰亚胺；或者包括由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(化学式1)
Figure BDA0001721995930000171
在化学式1中，
D为取代或未取代的四价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的四价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的四价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或者杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，和
E为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中，1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，
(化学式2)
Figure BDA0001721995930000172
其中，在化学式2中，
A和B各自独立地为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或者所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-。
化学式1的D可独立地选自组1的化学式：
(组1)
Figure BDA0001721995930000181
Figure BDA0001721995930000191
其中，在所述化学式中，
各部分可为取代的或未取代的，和各L相同或不同并且独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-(其中，1≤p≤10)、-(CF2)q-(其中，1≤q≤10)、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-(其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10)、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，
*为与相邻原子的连接部分，
Z1和Z2相同或不同并且独立地为-N＝或-C(R100)＝，其中R100为氢或C1-C5烷基，条件是Z1和Z2不同时为-C(R100)＝，和
Z3为-O-、-S-、或-NR101-，其中R101为氢或C1-C5烷基。
由组1表示的化学式可由组2的化学式表示，但是不限于此：
(组2)
Figure BDA0001721995930000201
Figure BDA0001721995930000211
化学式1的E和化学式2的B可独立地由化学式5表示或者可为取代或未取代的C1-C30亚烷基：
(化学式5)
Figure BDA0001721995930000212
在化学式5中，
R6和R7相同或不同并且独立地为吸电子基团例如-CF3、-CCl3、-CBr3、-CI3、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-COCH3、或-CO2C2H5，
R8和R9相同或不同并且独立地为卤素、羟基、其中R204为C1-C10脂族有机基团的基团-OR204(例如C1-C10烷氧基)、取代或未取代的甲硅烷基(-SiR205R206R207，其中R205、R206、和R207相同或不同并且独立地为氢、或C1-C10脂族有机基团)、取代或未取代的C1-C10脂族有机基团、或者取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n3为范围1-4的整数，n5为范围0-3的整数，n3+n5为小于或等于4的整数，
n4为范围1-4的整数，n6为范围0-3的整数，且n4+n6为小于或等于4的整数。
在一种实例实施方式中，化学式2的A可选自组3的化学式或者可为取代或未取代的C1-C30亚烷基：
(组3)
Figure BDA0001721995930000221
在以上化学式中，
R18-R29相同或不同并且独立地为氘、卤素、取代或未取代的C1-C10脂族有机基团、或者取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n11和n14-n20独立地为范围0-4的整数，和
n12和n13独立地为范围0-3的整数。
在一种实例实施方式中，由组3表示的化学式可由组4的化学式表示，但是不限于此：
(组4)
Figure BDA0001721995930000231
在一种实例实施方式中，由化学式1表示的结构单元可包括由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种：
(化学式9)
Figure BDA0001721995930000232
(化学式10)
Figure BDA0001721995930000233
在一种实例实施方式中，由化学式2表示的结构单元可包括由化学式6到化学式8表示的结构单元的至少一种：
(化学式6)
Figure BDA0001721995930000234
(化学式7)
Figure BDA0001721995930000235
(化学式8)
Figure BDA0001721995930000241
在一种实例实施方式中，所述第二膜可包含包括由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种的聚酰亚胺或者包括由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种和由化学式7表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(化学式7)
Figure BDA0001721995930000242
(化学式9)
Figure BDA0001721995930000243
(化学式10)
Figure BDA0001721995930000244
在一种实例实施方式中，所述第二膜可包含包括由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种和由化学式7表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物，其中可以构成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的全部结构单元的约30摩尔％-约80摩尔％、例如约35摩尔％-约80摩尔％、例如约40摩尔％-约80摩尔％、例如约45摩尔％-约80摩尔％、例如约50摩尔％-约80摩尔％、例如约55摩尔％-约80摩尔％、例如约60摩尔％-约80摩尔％、例如约65摩尔％-约80摩尔％、例如约65摩尔％-约75摩尔％、例如约65摩尔％-约70摩尔％的量包括由化学式7表示的结构单元和可以构成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的全部结构单元的约20摩尔％-约70摩尔％、例如约20摩尔％-约65摩尔％、例如约20摩尔％-约60摩尔％、例如约20摩尔％-约55摩尔％、例如约20摩尔％-约50摩尔％、例如约20摩尔％-约45摩尔％、例如约20摩尔％-约40摩尔％、例如约20摩尔％-约35摩尔％、例如约25摩尔％-约35摩尔％、例如约25摩尔％-约30摩尔％的量包括所述由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种。
包含包括在所述量范围内的所述酰亚胺结构单元和所述酰胺结构单元的所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的所述第二膜可具有高的机械强度例如高的拉伸模量例如大于或等于约5GPa的拉伸模量和高的表面硬度例如当根据ASTM D3363在约500克的竖直负荷下测量时大于或等于H的铅笔划痕硬度，并且还可具有优异的光学特性例如大于或等于约88％的可见光透射率、低的黄色指数(YI)例如小于或等于约3的YI、和低的雾度、以及高的抗UV特性等。
待设置在所述第二膜下面的所述第一膜可具有例如小于或等于所述第二膜的拉伸模量的拉伸模量的机械性质；另一方面，所述第一膜可具有优于所述第二膜的光学特性或者与所述第二膜的光学特性相同的光学特性。例如，所述第一膜可具有大于或等于约89％的可见光透射率，并且具有所述高的透射率的材料可包括各种各样的已知聚合物材料。
例如，所述第一膜可包括聚酰亚胺、聚(酰亚胺-酰胺)共聚物、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、或者其组合，但是不限于此。
如在上文中所描述的，所述第一膜可具有比所述第二膜的光学特性优异或者与其相同的光学特性，例如，所述第一膜可具有比所述第二膜的光学特性优异的光学特性，但是其机械性质例如拉伸模量和/或表面硬度可等于或低于所述第二膜的那些。在一种实例实施方式中，所述第一膜的拉伸模量可大于或等于约4GPa。
虽然所述第一膜可具有等于或低于所述第二膜的机械性质的机械性质，但是所述第一膜的机械性质可大于或等于预定范围。在一种实例实施方式中，当所述第一膜具有大于或等于约4GPa的拉伸模量时，包括所述第一膜和所述第二膜的窗膜可进一步改善光学特性和机械性质。在这点上，所述第一膜可包括各种各样的具有优异的光学特性的常规聚合物，但是在一种实例实施方式中，所述第一膜也可包括聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物。
在一种实例实施方式中，所述第一膜和所述第二膜两者均包括聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物，在此情况下，所述第一膜和所述第二膜可包含包括相同的酰亚胺结构单元的聚酰亚胺或者包括相同的酰亚胺结构单元和酰胺结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物。在此情况下，所述第一膜和所述第二膜中包括的聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物可分别包括不同量的所述酰亚胺结构单元和/或所述酰胺结构单元，使得所述第一膜和所述第二膜由彼此不同的膜构成。替代地，通过如下控制所述第一膜和所述第二膜：调节所述第一膜和所述第二膜的厚度，使得光学特性或机械性质的至少一种可为不同的，然后将它们组装。
在一种实例实施方式中，所述第一膜和所述第二膜可包含包括由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种、和由化学式7表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物。在这里，所述第一膜和所述第二膜中包括的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物可独立地包括：可以构成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的全部结构单元的约30摩尔％-约80摩尔％、例如约35摩尔％-约80摩尔％、例如约40摩尔％-约80摩尔％、例如约45摩尔％-约80摩尔％、例如例如约50摩尔％-约80摩尔％、例如约55摩尔％-约80摩尔％、例如约60摩尔％-约80摩尔％、例如约65摩尔％-约80摩尔％、例如约65摩尔％-约75摩尔％、例如约65摩尔％-约70摩尔％的量包括的由化学式7表示的结构单元；可以构成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的全部结构单元的约20摩尔％-约70摩尔％、例如约20摩尔％-约65摩尔％、例如约20摩尔％-约60摩尔％、例如约20摩尔％-约55摩尔％、例如约20摩尔％-约50摩尔％、例如约20摩尔％-约45摩尔％、例如约20摩尔％-约40摩尔％、例如约20摩尔％-约35摩尔％、例如约25摩尔％-约35摩尔％、例如约25摩尔％-约30摩尔％的量包括的所述由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种；并且可控制所述由化学式9表示的结构单元和由化学式10表示的结构单元的至少一种和由化学式7表示的结构单元的量以形成各聚(酰亚胺-酰胺)共聚物，使得所述第二膜可具有比所述第一膜高的拉伸模量或者与所述第一膜相同的拉伸模量并且所述第一膜可具有比所述第二膜高的透射率或者与所述第二膜相同的透射率。
通常，已知包括聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的膜等随着用于形成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的结构单元中酰胺结构单元的量越高而可具有越高的机械性质。此外，本领域普通技术人员完全理解，所述膜的机械性质和光学特性等可取决于用于形成所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的二胺、二酐和二羧酸衍生物的种类以及酰胺结构单元和酰亚胺结构单元的量而不同。因此，本领域普通技术人员可通过使用本领域中的公知技术选择所述第一膜和所述第二膜的各种各样的组合而制造各种根据实施方式的窗膜，并且本发明覆盖所有的所述窗膜。
包括所述结构单元的所述聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物可使用本领域中已知的聚酰亚胺和聚酰胺制造方法容易地制备或者可为市场上可商购获得的。
例如，构成所述聚酰亚胺或所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的酰亚胺结构单元可通过使二胺与二酐在有机溶剂中反应而制备。
所述二胺化合物的实例可为六亚甲基二胺；间苯二胺；对苯二胺；1,3-双(4-氨基苯基)丙烷；2,2-双(4-氨基苯基)丙烷；4,4'-二氨基-二苯基甲烷；1,2-双(4-氨基苯基)乙烷；1,1-双(4-氨基苯基)乙烷；2,2'-二氨基-二乙基硫醚；双(4-氨基苯基)硫醚；2,4'-二氨基-二苯基硫醚；双(3-氨基苯基)砜；双(4-氨基苯基)砜；4,4'-二氨基-二苄基亚砜；双(4-氨基苯基)醚；双(3-氨基苯基)醚；双(4-氨基苯基)二乙基硅烷；双(4-氨基苯基)二苯基硅烷；双(4-氨基苯基)乙基膦氧化物；双(4-氨基苯基)苯基膦氧化物；双(4-氨基苯基)-N-苯基胺；双(4-氨基苯基)-N-甲基胺；1,2-二氨基-萘；1,4-二氨基-萘；1,5-二氨基-萘；1,6-二氨基-萘；1,7-二氨基-萘；1,8-二氨基-萘；2,3-二氨基-萘；2,6-二氨基-萘；1,4-二氨基-2-甲基-萘；1,5-二氨基-2-甲基-萘；1,3-二氨基-2-苯基-萘；4,4'-二氨基-联苯；3,3'-二氨基-联苯；3,3'-二氯-4,4'-二氨基-联苯；3,3'-二甲基-4,4'-二氨基-联苯；3,3'-二甲基-4,4'-二氨基-联苯；3,3'-二甲氧基-4,4'-二氨基-联苯；4,4'-双(4-氨基苯氧基)-联苯；2,4-二氨基-甲苯；2,5-二氨基-甲苯；2,6-二氨基-甲苯；3,5-二氨基-甲苯；1,3-二氨基-2,5-二氯-苯；1,4-二氨基-2,5-二氯-苯；1-甲氧基-2,4-二氨基-苯；1,4-二氨基-2-甲氧基-5-甲基-苯；1,4-二氨基-2,3,5,6-四甲基-苯；1,4-双(2-甲基-4-氨基-戊基)-苯；1,4-双(1,1-二甲基-5-氨基-戊基)-苯；1,4-双(4-氨基苯氧基)-苯；邻-苯二甲胺；间-苯二甲胺；对-苯二甲胺；3,3'-二氨基-二苯甲酮；4,4'-二氨基-二苯甲酮；2,6-二氨基-吡啶；3,5-二氨基-吡啶；1,3-二氨基-金刚烷；双[2-(3-氨基苯基)六氟异丙基]二苯基醚；3,3'-二氨基-1,1'-二金刚烷；N-(3-氨基苯基)-4-氨基苯甲酰胺；3-氨基苯甲酸4-氨基苯酯；2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷；2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷；2-(3-氨基苯基)-2-(4-氨基苯基)六氟丙烷；2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷；2,2-双[4-(2-氯-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷；1,1-双(4-氨基苯基)-1-苯基-2,2,2-三氟乙烷；1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1-苯基-2,2,2-三氟乙烷；1,4-双(3-氨基苯基)丁-1-烯-3-炔；1,3-双(3-氨基苯基)六氟丙烷；1,5-双(3-氨基苯基)十氟戊烷；和4,4'-双[2-(4-氨基苯氧基苯基)六氟异丙基]二苯基醚、二氨基环己烷、联环己基二胺、4,4'-二氨基二环己基甲烷、和二氨基芴，但是不限于此。这样的二胺化合物可为可商购获得的或者可通过已知方法合成。
例如，所述二胺化合物可为六亚甲基二胺或者以下结构的化合物：
Figure BDA0001721995930000291
Figure BDA0001721995930000301
在一种实例实施方式中，所述二胺化合物可为2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-联苯二胺(TFDB)。
所述二酐可为四羧酸二酐，并且这样的化合物可为选自如下的一种或多种：3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐(BTDA)、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐(DSDA)、4,4'-(六氟异丙叉)二邻苯二甲酸酐(6FDA)、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二羧酸酐(DTDA)、1,2,4,5-苯四羧酸二酐；1,2,3,4-苯四羧酸二酐；1,4-双(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐；1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐；1,2,4,5-萘四羧酸二酐；1,2,5,6-萘四羧酸二酐；1,4,5,8-萘四羧酸二酐；2,3,6,7-萘四羧酸二酐；2,6-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐；2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐；2,3,6,7-四氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐；3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2',3,3'-联苯四羧酸二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基二酐；双(2,3-二羧基苯基)醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐；双(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐；双(3,4-二羧基苯基)砜二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐；3,3',4,4′'-二苯甲酮四羧酸二酐；2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐；2,3,3'4'-二苯甲酮四羧酸二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐；双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐；1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐；1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐；1,2-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐；2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐；2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基-3,5-二甲基)苯基]丙烷二酐；2,3,4,5-噻吩四羧酸二酐；2,3,5,6-吡嗪四羧酸二酐；1,8,9,10-菲四羧酸二酐；3,4,9,10-苝四羧酸二酐；2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐；1,3-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐；1,1-双(3,4-二羧基苯基)-1-苯基-2,2,2-三氟乙烷二酐；2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐；1,1-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-1-苯基-2,2,2-三氟乙烷二酐；和4,4'-双[2-(3,4-二羧基苯基)六氟异丙基]二苯基醚，但是不限于此。这样的二酐化合物可为可商购获得的或者可通过已知方法合成。
在一种实例实施方式中，所述四羧酸二酐可包括3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)、4,4'-(六氟异丙叉)二邻苯二甲酸酐(6FDA)、或其混合物。
另一方面，制备聚酰胺的方法可为低温溶液聚合方法、界面聚合方法、熔融聚合方法、固相聚合方法等。例如，所述低温溶液聚合方法可通过如下进行：使二羧酰卤(dicarboxylic dihalide)与二胺在非质子极性溶剂中反应以形成由化学式2表示的酰胺结构单元。
所述二羧酰卤可为对苯二甲酰氯(TPCl)、间苯二甲酰氯(IPCl)、联苯二甲酰氯(BPCl)、萘二甲酰氯、三联苯二甲酰氯、2-氟-对苯二甲酰氯、己二酰氯、癸二酰氯等，但是不限于此。
在一种实例实施方式中，所述二羧酰卤可为对苯二甲酰氯(TPCl)。
用于所述酰胺结构的二胺可包括与可用于形成所述酰亚胺结构的二胺相同的二胺化合物。即，所述酰胺结构可通过使用在所示例的二胺化合物之中的一种二胺或不同的至少两种二胺形成。
在一种实例实施方式中，用于与二羧酰卤一起形成所述酰胺结构的二胺可为2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-联苯二胺(TFDB)。
所述非质子极性溶剂可为例如基于亚砜的溶剂例如二甲基亚砜、二乙基亚砜等，基于甲酰胺的溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺等，基于乙酰胺的溶剂例如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺等，基于吡咯烷酮的溶剂例如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等，基于酚的溶剂例如苯酚、邻-、间-或对-甲酚、二甲苯酚、卤代苯酚、邻苯二酚等，或者六甲基磷酰胺、γ-丁内酯等。这些可单独地或作为混合物使用。然而，所述非质子极性溶剂不限于此，并且可使用芳族烃例如二甲苯和甲苯。
通过将二胺和二羧酰卤置于相同的反应器中并且使它们反应而形成所述酰胺结构单元，然后向其添加用于形成所述酰亚胺结构单元的二胺和二酐并且使之与其反应，从而制备聚(酰胺-酰胺酸)共聚物。
替代地，使用于形成所述酰胺结构单元的二胺和二羧酰卤反应以制备在两末端处均具有氨基的酰胺低聚物，和向作为二胺单体的所得物添加二酐以制备聚(酰胺-酰胺酸)共聚物。后一方法可无需用于除去由形成酰胺的过程产生的HCl的沉淀过程并因此缩短了工艺时间且提高了制造最终产物即所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的产率。
对通过二酐和二胺的反应产生的聚酰胺酸或如上所述获得的聚(酰胺-酰胺酸)共聚物进行酰胺酸的脱水闭环反应以分别提供聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物，并且公知的是，根据已知的溶液流延方法将包括聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的溶液流延在载体上并且通过将其干燥或加热而固化以提供模塑制品例如膜。
将各自包括不同的所获得的聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的所述第一膜和所述第二膜层合以提供根据实施方式的层合膜，并且所获得的层合膜可具有比包括用于所述第一膜的聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物或者用于所述第二膜的聚酰亚胺或聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的单一膜高的韧性。例如，通过将各自具有约50μm的厚度的所述第一膜和述第二膜层合而获得的根据实施方式的层合膜可通过以小于或等于约5mm的挠曲半径、例如以小于或等于约3mm的挠曲半径、例如以小于或等于约1mm的挠曲半径重复折叠和展开约100,000次、例如约150,000次、例如约200,000次的韧性试验。另一方面，80μm厚度的通过使用与用于所述第一膜的相同的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物而获得的单层膜未能通过所述韧性试验。此外，80μm厚度的通过使用与用于所述第二膜的相同的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物而获得的单层也未能通过所述韧性试验。
即，与通过仅将用于所述第一膜和所述第二膜的各膜的厚度增加至与根据实施方式的膜类似的厚度而获得的单层膜相比，通过单独制造所述第一膜和所述第二膜并且将其层合而获得的根据实施方式的层合膜使韧性显著提升。此外，理解，根据实施方式的层合膜几乎未使属于所述第一膜和所述第二膜的机械特性和光学特性恶化。因此，根据实施方式的层合膜可同时改善光学特性、机械特性和韧性，这是难以通过单层膜实现的。所述层合膜可有用地应用于显示设备、特别是用于柔性显示设备的窗。
下文中，参照实施例描述实施方式。以下实施例是示例性的，但是不限制本公开内容的范围。
实施例
合成实施例1：包含酰胺基团的低聚物的制备
在圆底烧瓶中将1摩尔当量(0.122mol,39.2g)的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-联苯二胺(TFDB)和2.8摩尔当量(0.343mol,27.11g)的吡啶溶解在700g的N,N-二甲基乙酰胺溶剂中，然后将加料时残留的TFDB用另外的50ml二甲基乙酰胺(DMAC)溶解。然后，在25℃下将0.7摩尔当量(0.086mol,17.4g)的对苯二甲酰氯(TPCL)分4次混合到该TFDB溶液中，并且剧烈搅拌15分钟。
随后，将所得溶液在氮气气氛下搅拌2小时并且添加到包含350g NaCl的7L NaCl溶液中。然后，将混合物搅拌10分钟。随后，将固体过滤并重新悬浮在5L的去离子水中且再过滤2次。随后，通过适当地按压最终的过滤产物而将残留的水尽可能多地除去并且在真空下在90℃干燥48小时以提供由化学式A表示的包含酰胺基团的低聚物。所获得的包含酰胺基团的低聚物具有约997g/mol的数均分子量。
[化学式A]
Figure BDA0001721995930000331
在化学式A中，n0为大于0的整数。
制备实施例1：聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液的制备
将21.7g(0.0152mol)的由合成实施例1获得的包含酰胺基团的低聚物和143ml的二甲基乙酰胺(DMAc)添加到具有机械搅拌器和氮气入口的250ml 4颈双壁反应器中并且加热至30℃。随后，将溶液在氮气气氛下在30℃搅拌直至所述低聚物完全溶解，并且向其缓慢地添加3.73g(0.0084mol)的4,4’-(六氟异丙叉)二邻苯二甲酸酐(6FDA)和2.00g(0.0068mol)的3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)。随后，在向其进一步添加10ml的二甲基乙酰胺(DMAc)之后，将溶液搅拌48小时以提供具有16重量％的固体浓度的酰胺-酰胺酸共聚物溶液。随后，在将所述溶液冷却至25℃之后，将4.6g的乙酸酐添加到所述酰胺-酰胺酸共聚物溶液中并且搅拌30分钟和向其添加3.6g的吡啶，并且进一步搅拌48小时以提供酰亚胺-酰胺共聚物溶液。
制备实施例2：聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液的制备
将8.341g的由合成实施例1获得的包含酰胺基团的低聚物和110ml的二甲基乙酰胺(DMAc)添加到具有机械搅拌器和氮气入口的250ml 4颈双壁反应器中并且加热至30℃。随后，将溶液在氮气气氛下在30℃搅拌直至所述低聚物完全溶解，并且向其缓慢地添加12.05g的6FDA、1.332g的BPDA、和8.273g的TFDB。随后，在向其进一步添加10ml的二甲基乙酰胺(DMAc)之后，将溶液搅拌48小时以提供具有18.5重量％的固体浓度的酰胺-酰胺酸共聚物溶液。随后，在将所述溶液冷却至25℃之后，将9.7g的乙酸酐添加到所述酰胺-酰胺酸共聚物溶液中并搅拌30分钟且向其添加2.5g的吡啶，并且进一步搅拌48小时以提供酰亚胺-酰胺共聚物溶液。
制备实施例3：聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液的制备
将19.07g的由合成实施例1获得的包含酰胺基团的低聚物和110ml的二甲基乙酰胺(DMAc)添加到具有机械搅拌器和氮气入口的250ml 4颈双壁反应器中并且加热至30℃。随后，将溶液在氮气气氛下在30℃搅拌直至所述低聚物完全溶解，并且向其缓慢地添加3.936g的6FDA、1.531g的BPDA、1.75g的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基二苯基醚(6FODA)、和0.713g的TFDB。随后，在向其进一步添加10ml的二甲基乙酰胺(DMAc)之后，将溶液搅拌48小时以提供具有19重量％的固体浓度的酰胺-酰胺酸共聚物溶液。随后，在将所述溶液冷却至25℃之后，将6.38g的乙酸酐添加到所述酰胺-酰胺酸共聚物溶液中并且搅拌30分钟，并向其添加2.5g的吡啶且进一步搅拌48小时以提供酰亚胺-酰胺共聚物溶液。
实施例1和2以及对比例1-9：窗膜的制造
由在制备实施例1-3各自中获得的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液制造膜，并且通过单独地包括所述膜的每一个或者将所获得的膜的至少两个组装而制造根据实施例1和2以及对比例1-9各自的层合膜或单层膜。
具体地，制造膜的主要方法可包括：将通过各制备实施例获得的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液流延在作为聚酰亚胺膜或玻璃板的载体上并且将其干燥和热处理。在此情况下，根据对比例1-5的窗膜为通过单独使用由制备实施例1-3获得的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液的每一个而获得的具有表1中所示厚度的单层膜。在此情况下，各自具有80μm的厚度的根据对比例1和3的膜是通过如下制备的：将所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液在聚酰亚胺膜基板上流延。相反，各自具有36μm的厚度的根据对比例2、4和5的膜是通过如下制备的：将所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液在玻璃基板上流延。然而，所述膜不具有由于基板的类型所致的在性质方面的任何差异。
同时，根据实施例1和2以及对比例6-9的窗膜是通过如下获得的层合膜：使用在制备实施例1-3中制备的各聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液制备膜；和将不同的两片膜作为第一膜和第二膜组装和层合。在此情况下，使具有约50μm厚度的PSA膜(3M，OCA)作为点胶(点胶粘剂，point adhesive)层介于所述第一膜与所述第二膜之间。所述第一膜和第二膜的各自厚度为约36μm。这些膜也是通过将所述聚(酰亚胺-酰胺)共聚物溶液在玻璃基板上流延而制备的。表2显示用于形成由实施例1和2以及对比例6-9获得的层合膜的第一层和第二层的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的种类。其中，所述第一膜指的是待设置在显示设备的显示面板的正面上的膜，和所述第二膜指的是待设置如在上文中定义的第一膜上的膜。
此外，所获得的单层膜和层合膜的厚度、光学性质、机械性质、和韧性示于表1和2中。其中，作为光学性质，测量透射率和黄色指数(YI)；作为机械性质，测量铅笔硬度、拉伸模量、和压痕硬度；和韧性是经由将膜以1mm的挠曲半径折叠和展开200,000次的试验的通过或失败而测定的。测量各性质的具体方法如下：
[1]厚度测量
对于该测量使用测微器(Mitutoyo)。
[2]透射率和黄色指数(YI)
黄色指数(YI)和透射率是使用由KONICA MINOLTA制造的分光计CM-3600d从360nm到740nm测量的，并且YI为根据ASTM E313-73的值，且透射率是由Y(D65)值获得的。
[3]折射率
折射率是使用椭偏仪(M-2000,J.A.Woollam Co.)通过设定Gen-Osc模式在可见光区域中在550nm的波长处测量的。
[4]铅笔硬度
使用铅笔硬度测试仪和Mitsubishi铅笔，根据ASTM D3363测量铅笔划痕硬度。具体地，将膜固定在具有2mm厚度的玻璃板上，然后在500g的竖直负荷下以60mm/min的铅笔速度刮擦10mm达5次以找出在膜的表面上没有划痕的情况下的最高硬度。
[5]拉伸模量
将具有10mm宽度和50mm长度的膜试样在室温下通过Instron 3365仪器以0.5mm/mm/分钟的速率拉伸，并且根据ASTM D882对各样品进行测量且重复该测量5次，并且获得其平均值。
[6]压痕硬度
使用由Fischerscope制造的微压头(micro indenter)(型号名称：HM2000)，通过金刚石尖端在窗膜表面上以1mN/s的速率竖直地施加逐渐增加直至10mN的力，然后将所述力以1mN/s的速率减小至0，并且测量压痕硬度HV(维氏棱锥数(Vickers Pyramid Number))和ηIT(弹性变形程度)。压痕硬度是通过将施加至所述尖端的力除以压痕的表面积而获得的；且ηIT指的是当减小所述力时弹性地恢复的压痕能量相对于当施加所述力时的全部压痕能量的百分数比率。
[7]韧性
通过使用柔性测量设备(CFT-200，Covetech)通过重复将样品膜以1mm的挠曲半径(即，曲率半径)折叠和展开200,000次而进行膜的挠曲试验。在第200,000次挠曲试验之后，在折叠部分中产生白化或者裂纹的情况被标示为“失败”，而能够顺利地折叠和展开而没有任何变化(白化或者裂纹)的情况被标示为“通过”。
(表1)
Figure BDA0001721995930000361
Figure BDA0001721995930000371
(表2)
Figure BDA0001721995930000372
如表1和2中所示，具有高的铅笔硬度的80μm厚的膜(对比例1和3)未能通过以1mm的挠曲半径的韧性试验，但是一片36μm厚的薄膜(对比例2、4、和5)或者通过层合两片36μm厚的薄膜而制备的膜(实施例1和2以及对比例6-9)通过了以1mm的挠曲半径的韧性试验。即，理解，其中将两片薄膜层合以具有与一片膜类似的厚度的膜与所述一片膜相比可显著地改善韧性。
在铅笔硬度和压痕硬度的情况下，一片具有高的拉伸模量的厚膜(对比例1)具有较高的机械性质、特别是较高的铅笔硬度，但是在考虑韧性而将两片膜层合的层合膜的情况下，其中将作为第二膜的具有较高拉伸模量的膜设置在显示设备的最上面的层合膜(实施例1)与将具有较高拉伸模量的膜设置在与显示设备的显示面板接触的下端上的相反情况(对比例8)相比具有显著优异的机械强度、特别是高得多的铅笔硬度。与包括由制备实施例2获得的具有30摩尔％的酰胺结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的膜相比，包括由制备实施例1获得的具有70摩尔％的酰胺结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物的膜具有更优异的机械特性，其为更高的拉伸模量或更高的铅笔硬度。
同时，在光学性质的情况下，较薄的膜具有比较厚的膜优异的光学性质(透射率和黄色指数)(如果所述膜由相同的组成构成的话)，并且与一片膜相比，通过组装两片薄膜而获得的层合膜可进一步改善光学性质、特别是透射率(如果所述膜具有彼此类似的厚度和相同的组成的话)。根据实施例1和2以及对比例6-9，通过使PSA胶粘剂介于第一膜与第二膜之间而制造层合膜。当通过使胶粘剂层或超弹性层介于第一膜与第二膜之间而获得层合膜时，其透射率可与所述两种膜各自的一片的透射率相等或与之相比可恶化。该恶化现象可通过如下改善：不插入所述胶粘剂层或所述超弹性层；使用能够显示改善的透射率的不同种类的胶粘剂层或者超弹性层。
同时，当通过层合两片薄膜而制造窗膜时，如由实施例1和对比例8以及实施例2和对比例9所理解的，即使将用于所述第一膜和所述第二膜的膜相反地设置，整个膜的光学性质也是相同的。但是考虑到光学性质，所述窗的总的光学性质可通过在上端上添加具有优异的光学性质(例如高的透射率)的硬涂层而改善，因此，当作为第一膜的待设置在显示设备的显示面板的正面上的下部膜的光学性质(例如透射率)比作为第二膜的将与硬涂层一起设置的上部膜的光学性质优异时，整体光学性质可进一步改善。
如上文中所描述的，理解，如下的层合膜与具有类似或者相同的厚度且具有与所述层合膜中的层之一相同的组成的一片膜相比可同时改善光学性质、机械性质、以及韧性：其包括待设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜和待设置在所述第一膜上的第二膜，其中所述第二膜的拉伸模量大于所述第一膜的拉伸模量或者与所述第一膜的拉伸模量相同，所述第一膜的透射率大于所述第二膜的透射率或者与所述第二膜的透射率相同，条件是所述第一膜和所述第二膜就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的。
虽然已经关于当前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改动和等同布置。

Claims (18)

1.层合膜，其包括：
设置在显示设备的显示面板的正面上的第一膜，和
设置在所述第一膜上的第二膜，
其中所述第二膜的拉伸模量等于或大于所述第一膜的拉伸模量，且所述第一膜的透射率等于或大于所述第二膜的透射率，条件是所述第一膜和所述第二膜就拉伸模量和透射率的至少一个而言是不同的，
其中所述第一膜和所述第二膜独立地包括包含由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(化学式1)
Figure FDA0003215114790000011
其中，在化学式1中，
D为取代或未取代的四价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的四价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的四价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、所述芳族环基团、或者所述杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或所述稠环的环体系存在：单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-、-(CF2)q-、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10，和
E为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团、或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-、-(CF2)q-、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，其中，1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10，
(化学式2)
Figure FDA0003215114790000021
其中，在化学式2中，
A和B各自独立地为取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C2-C30亚烯基、取代或未取代的C2-C30亚炔基、取代或未取代的二价C6-C24脂族环状基团、取代或未取代的二价C6-C24芳族环基团或者取代或未取代的二价C4-C24杂芳族环基团，其中所述脂族环状基团、芳族环基团、或杂芳族环基团作为单环、包括两个或更多个稠合的环的稠环、或者包括通过如下连接的两个或更多个所述单环或所述稠环的环体系存在：单键、亚芴基、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-、-(CF2)q-、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10，
其中所述第一膜的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物和所述第二膜的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物是不同的。
2.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第二膜的拉伸模量大于或等于5GPa。
3.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第一膜的透射率大于或等于89％。
4.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第二膜的透射率大于或等于88％。
5.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第一膜的拉伸模量大于或等于4GPa。
6.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第二膜的折射率高于所述第一膜的折射率。
7.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜进一步包括设置在所述第二膜上的硬涂层。
8.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜进一步包括设置在所述第一膜下面的背面涂层。
9.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜进一步包括在所述第一膜与所述第二膜之间的胶粘剂层或超弹性层。
10.如权利要求9所述的层合膜，其中所述层合膜进一步包括在所述第二膜与所述胶粘剂层或所述超弹性层之间的第二背面涂层。
11.如权利要求9所述的层合膜，其中所述层合膜进一步包括在所述第一膜与所述胶粘剂层或所述超弹性层之间的正面涂层。
12.如权利要求7所述的层合膜，其中所述硬涂层包括基于丙烯酸酯的聚合物、聚己内酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、聚轮烷、环氧树脂、有机硅材料、无机硬涂层材料、或其组合。
13.如权利要求1所述的层合膜，其中所述第一膜和所述第二膜的各自厚度独立地为10μm-100μm。
14.如权利要求9所述的层合膜，其中所述胶粘剂层或所述超弹性层的厚度小于或等于50μm。
15.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜包括其中化学式1的D选自组1的化学式的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(组1)
Figure FDA0003215114790000031
Figure FDA0003215114790000041
其中，在所述化学式中，
各部分为取代的或未取代的，和各L相同或不同并且独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH(OH)-、-S(＝O)2-、-Si(CH3)2-、-(CH2)p-、-(CF2)q-、-C(CnH2n+1)2-、-C(CnF2n+1)2-、-(CH2)p-C(CnH2n+1)2-(CH2)q-、或-(CH2)p-C(CnF2n+1)2-(CH2)q-、-C(CF3)(C6H5)-、或-C(＝O)NH-，其中1≤n≤10，1≤p≤10，和1≤q≤10，
*为与相邻原子的连接部分，
Z1和Z2相同或不同并且独立地为-N＝或-C(R100)＝，其中R100为氢或C1-C5烷基，条件是Z1和Z2不同时为-C(R100)＝，和
Z3为-O-、-S-、或-NR101-，其中R101为氢或C1-C5烷基。
16.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜包括其中化学式1的E和化学式2的B独立地由化学式5表示、或者为取代或未取代的C1-C30亚烷基的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(化学式5)
Figure FDA0003215114790000051
其中，在化学式5中，
R6和R7相同或不同并且独立地为选自-CF3、-CCl3、-CBr3、-CI3、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-CN、-COCH3、或-CO2C2H5的吸电子基团，
R8和R9相同或不同并且独立地为卤素，羟基，其中R204为C1-C10脂族有机基团的基团-OR204，其中R205、R206、和R207相同或不同并且独立地为氢或C1-C10脂族有机基团的取代或未取代的甲硅烷基-SiR205R206R207，取代或未取代的C1-C10脂族有机基团，或取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n3为范围1-4的整数，n5为范围0-3的整数，n3+n5为小于或等于4的整数，
n4为范围1-4的整数，n6为范围0-3的整数，且n4+n6为小于或等于4的整数。
17.如权利要求1所述的层合膜，其中所述层合膜包括其中化学式2的A选自组3的化学式或者为取代或未取代的C1-C30亚烷基的聚(酰亚胺-酰胺)共聚物：
(组3)
Figure FDA0003215114790000052
R18-R29相同或不同并且独立地为氘、卤素、取代或未取代的C1-C10脂族有机基团、或者取代或未取代的C6-C20芳族有机基团，
n11和n14-n20独立地为范围0-4的整数，和
n12和n13独立地为范围0-3的整数。
18.显示设备，其包括如权利要求1-17任一项所述的层合膜。
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