CN110087875B - 分段式保护显示膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了显示膜，该显示模包括：透明玻璃层，该透明玻璃层包括两个或更多个共面玻璃层区段并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，该第二主表面与该第一主表面相对，该厚度小于500微米；间隙聚合物材料，该间隙聚合物材料将相邻区段分开；和透明能量耗散层，该透明能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度以及0.5或更大的损耗角正切值峰值，并且该透明能量耗散层被设置在第一主表面上。

Description

分段式保护显示膜
背景技术
显示器和电子装置已演进为弯曲、弯折或折叠，并且提供新的用户体验。例如，这些设备架构可包括柔性有机发光二极管(OLED)、塑料液晶显示器(LCD)等。
为了实现此类柔性显示器并保护显示器中的元件，柔性覆盖片或柔性窗膜替换常规的玻璃覆盖片。柔性覆盖片具有若干设计参数，诸如：高可见光透射率、低雾度、优异的耐擦伤性和抗冲击性，以便保护显示装置中包括的元件。在一些情况下，柔性覆盖片还可需要在不显现可见损伤的情况下经受住紧弯折半径(约5mm或更小)周围的数千个折叠事件。在其它情况下，柔性覆盖片必须能够于在升高的温度和湿度下弯折之后展开而不留下可见折痕。
已开发出多种硬涂塑料基材。更奇特的材料如硬涂的无色透明聚酰亚胺膜也已显示具有高硬度和良好的耐擦伤性。然而许多硬质涂层无法在不显现可见损伤的情况下经受住紧弯折半径周围的折叠事件，并且无法提供足够的抗冲击性。
发明内容
本公开涉及包括分段式玻璃层的显示膜，该分段式玻璃层可保护显示窗口并且在经受折叠测试之后保持完整。分段式保护显示膜维持显示膜的光学性质，同时向显示器提供耐擦伤性和抗冲击性。
在一个方面，显示膜包括透明玻璃层，该透明玻璃层包括两个或更多个共面玻璃层区段并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，第二主表面与第一主表面相对。厚度可小于500微米。间隙聚合物材料将相邻区段分开。聚合物层或透明能量耗散层设置在第一主表面上。
在另一方面，显示膜包括透明玻璃层，该透明玻璃层由两个或更多个共面玻璃层区段形成并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，第二主表面与第一主表面相对。厚度可小于500微米、或在25微米至250微米的范围内或在25微米至150微米的范围内。间隙聚合物材料将相邻区段分开。透明能量耗散层设置在第一主表面上。透明能量耗散层具有27摄氏度或更小的玻璃化转变温度，并且具有0.5或更大的损耗角正切值峰值。
在另一方面，显示膜包括透明玻璃层，该透明玻璃层由两个或更多个共面玻璃层区段形成并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，第二主表面与第一主表面相对。厚度可小于500微米、或在25微米至250微米的范围内或在25微米至150微米的范围内。聚合物层设置在第一主表面上。聚合物层由聚合物材料形成，并且聚合物材料还形成将相邻区段分开的间隙聚合物材料。透明能量耗散层设置在聚合物层上。聚合物层将透明能量耗散层与透明玻璃层分开。透明能量耗散层具有27摄氏度或更小的玻璃化转变温度，并且具有0.5或更大的损耗角正切值峰值。
在另一方面，制品包括光学显示器和本文所述的显示膜。光学粘合剂层将显示膜固定至光学显示器。
通过阅读以下具体实施方式，这些以及各种其它特征和优点将显而易见。
附图说明
结合附图，参考以下对本公开的各种实施方案的详细说明，能够更全面地理解本公开，其中：
图1为示例性显示膜的示意性侧正视图；
图2为示例性显示膜的示意性侧正视图；
图3为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；
图4为具有随机区段的示例性显示膜弯折区域的示意性前视图；
图5为具有弯折区域的示例性显示膜的示意性前视图；
图6为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；
图7为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；
图8为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；
图9为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；
图10为另一示例性显示膜的示意性侧正视图；并且
图11为包括示例性显示膜的示例性折叠制品的示意性透视图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考了附图，这些附图形成详细描述的一部分，并且在附图中以例示的方式示出了若干具体实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并作出其它实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义将有利于理解本文频繁使用的某些术语，并且不意味着限制本公开的范围。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的性质而变化。
用端值来表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任何范围。
除非上下文另外清楚地指定，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施方案。
除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。
如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”等均以其开放性意义使用，并且一般意指“包括但不限于”。应当理解，“基本上由...组成”、“由...组成”等包含在“包含”等之中。
术语“显示膜”、“保护膜”和“保护显示膜”在本文中可互换使用。
“透明基材”或“透明层”是指这样的基材或层，其在包括可见光光谱(约380至约750纳米的波长)的光谱(具有约350至约1600纳米的波长)的至少一部分上在基材的表面的至少一部分上具有高透光率(通常大于90％)。
“聚氨酯”是指这样的聚合物，其通过羟基官能材料(包含羟基基团-OH的材料)与异氰酸酯官能材料(包含异氰酸酯基团-NCO的材料)的逐步增长聚合而制备并因此包含氨基甲酸酯键(—O(CO)-NH—)，其中(CO)是指羰基基团(C＝O)。术语可以包括“聚氨酯脲”，其中存在聚氨酯键和脲键二者。
“聚丙烯酸酯”是指聚丙烯酸酯或聚(甲基)丙烯酸酯聚合物，其通过在丙烯酸酯端基或(甲基)丙烯酸酯端基内包含反应性乙烯基基团或亚乙烯基基团的前体的自由基聚合而制备。聚丙烯酸酯前体包括氨基甲酸酯丙烯酸酯，其在聚合物链中包含氨基甲酸酯和丙烯酸酯链段两者。
“聚氨酯丙烯酸酯”是指这样的聚合物，其主要包含氨基甲酸酯和丙烯酸酯部分或链段。
短语“玻璃化转变温度”在本文中是指如通过由E"峰的位置确定的玻璃化转变的开始，其中聚氨酯样品通过在温度以2℃/分钟的速率从-50℃斜升至200℃期间以0.2％应变和1Hz的振荡进行的DMA来表征。
短语“损耗角正切值峰值”和峰值温度根据实施例中所述的DMA分析来测量。
本公开涉及具有玻璃的显示膜，其可保护显示器或显示窗口并且可经受挠曲、折叠或冲击测试。该保护显示膜保持显示膜的光学性质，同时向显示器提供耐久性。本发明涉及一种分段式显示膜或保护分段式显示膜，其可保护显示窗口并且在经受折叠测试之后保持完整。分段式显示膜在向显示器提供耐擦伤性的同时维持光学性质。显示膜包括透明玻璃层，其包括两个或更多个共面玻璃层区段并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，第二主表面与第一主表面相对。厚度可小于500微米、或小于250微米或小于150微米。间隙聚合物材料将相邻区段分开。聚合物层或透明能量耗散层设置在第一主表面上。间隙聚合物材料与玻璃区段可以是折射率匹配的或基本上折射率匹配的。透明能量耗散层设置在透明玻璃层上或联接到透明玻璃层。透明能量耗散层具有27摄氏度或更小的玻璃化转变温度，并且具有0.5或更大的损耗角正切值峰值。分段式显示膜可表现出5％或更低、或3％或更低、或2％或更低、或1％或更低的雾度值。分段式显示膜可表现出85％或更大、或90％或更大、或93％或更大的可见光透射率。分段式显示膜可表现出95％或更大、或97％或更大、或99％或更大的清晰度。透明能量耗散层可具有15摄氏度或更低、或10摄氏度或更低、或5摄氏度或更低、或0摄氏度或更低的玻璃化转变温度。透明能量耗散层的损耗角正切值峰值可在0.5至2.5、或1至2或1.2至2的范围内。分段式显示膜可经受住5mm或更小、或4mm或更小、或3mm或更小、或2mm或更小、或甚至1mm或更小的弯折半径而不失效或无可见缺陷，诸如分层、开裂或混浊。通过下文提供的对实施例的阐述,将获得对本公开各方面的认识，但本公开并不受此限制。
图1为示例性显示膜10的示意性侧正视图。术语“显示膜”、“覆盖膜”、“保护膜”、“保护覆盖膜”或“保护显示膜”在本文中可互换使用。显示膜10包括透明玻璃层118，其包括两个或更多个共面玻璃层区段115并且具有由第一主表面114和第二主表面116限定的厚度Y，第二主表面116与该第一主表面114相对。玻璃层118或玻璃层区段115的厚度可小于500微米、或小于300微米、或小于250微米、或小于200微米、或小于150微米或小于100微米。厚度可为在20微米至250微米、或25微米至150微米或50微米至100微米的范围内。间隙聚合物材料111将相邻区段115分开。聚合物层110可设置在主表面114上并形成间隙聚合物材料111。聚合物层110的厚度可小于200微米、或小于100微米、或小于50微米或小于20微米，或者聚合物层110的厚度可为在1微米至200微米、或5微米至100微米、或5微米至50微米或5微米至20微米的范围内。
聚合物层110与透明玻璃层118或玻璃层区段115可以是折射率匹配的。聚合物层110可由本文所述的任何聚合物材料形成。聚合物层110是透明的且光学清透的，并且光学耦合到透明玻璃层118或玻璃层区段115。聚合物层110和间隙聚合物材料111可形成保护层、能量耗散层或弹性层。在一些情况下，聚合物层110和间隙聚合物材料111可由下述能量耗散层材料形成。在一些情况下，聚合物层110和间隙聚合物材料111可由下述保护层材料形成。在其它情况下，聚合物层110和间隙聚合物材料111可由光学清透的粘合剂材料形成。
间隙聚合物材料111可由与玻璃区段115折射率匹配或基本上折射率匹配的聚合物材料形成。间隙聚合物材料111具有第一折射率值，并且玻璃区段115具有第二折射率值。折射率值可与第二折射率值之差在0.1内、或0.05内、或0.02内或0.01内。折射率匹配或基本上折射率匹配可有助于隐藏从玻璃到聚合物的材料过渡或隐藏区段清晰度不让观察者发现。
间隙聚合物材料111可以将相邻玻璃区段115分开(的最小侧向距离)为透明玻璃层118的厚度(或平均厚度)的至少25％、或至少50％、或至少75％或至少100％。间隙聚合物材料111可将相邻玻璃区段115分开(的最小侧向距离)为在透明玻璃层118的厚度(或平均厚度)的25％至200％或50％至100％的范围内。间隙聚合物材料111可将相邻玻璃区段115固定到彼此。间隙聚合物材料111可将玻璃区段115光学耦合到彼此。
玻璃区段115可具有限定玻璃区段115的厚度的正交边缘表面。玻璃区段115可具有非正交但成锥形的边缘表面。相邻玻璃区段115边缘表面可彼此平行，并且要么垂直于透明玻璃层118第一主表面114或第二主表面116、要么是锥形的。相邻玻璃区段115边缘表面可远离彼此成锥形并且可在横截面中形成“V”形。
间隙聚合物材料111可由与形成下述透明能量耗散层的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料111可由与形成透明能量耗散层的材料不同的材料或不同类型的材料形成。
图2为示例性显示膜100的示意性侧正视图2，其中透明能量耗散层120设置在透明玻璃层118的第一主表面114和玻璃区段115上。间隙聚合物材料111可由与形成透明能量耗散层120的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料111可由与形成透明能量耗散层120的材料不相似的材料形成。
图3为另一示例性显示膜100的示意性侧正视图，其中聚合物层110设置在透明玻璃层118的第二主表面116和玻璃区段115上，并且透明能量耗散层120设置在透明玻璃层118的第一主表面114和玻璃区段115上。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料不相似的材料形成。聚合物层110可为(下述)保护层。聚合物层110的厚度X可在5至200微米、或5至100微米或10至75微米的范围内。粘合剂层140可设置在透明能量耗散层120上。透明能量耗散层120可将透明玻璃层118与粘合剂层140分开。
本文所述的示例性显示膜构造可包括有色边界130，其限定观察窗口。此边界130可通过使用油墨来产生，或者可包括装饰膜。边界130可为例如印刷到例如透明能量耗散层上的连续的框架元件。边界或有色边界130可设置在透明能量耗散层120上。
图4为具有随机区段115的示例性显示膜100弯折区域的示意性前视图。玻璃层区段115可为不均匀区段或随机化区段，其限定显示膜100的弯折区域。图4所示的玻璃区段图案可称为“小板块”图案。不均匀区段或随机化区段可有助于隐藏玻璃区段115的边界。
图5为具有弯折区域117的示例性显示膜101的示意性前视图。玻璃层区段115可限定弯折区域117，并且被构造成允许玻璃层118弯折或折叠而不使玻璃层区段115或玻璃层118破裂。形成弯折区域117的玻璃窗区段115可以是均匀的、不均匀的或随机化的区段，或者如图4所示的小板块图案。
形成弯折区段117的玻璃层区段115可以是沿显示膜的一个完整维度(长度或宽度)延伸的平行区段。平行区段可各自为一体元件，其与显示膜的一个完整维度(长度或宽度)共延。这些平行区段可具有平行六面体或立方体形状。这些平行区段可具有棱柱形状。平行区段可由沿显示膜的一个完整维度(长度或宽度)的两个或更多个或者多个区段形成。平行区段可沿显示膜的一个完整维度(长度或宽度)形成瓦片或砖块样图案。间隙聚合物材料可将沿显示膜的一个完整维度(长度或宽度)的相邻区段分开。形成弯折区域117的玻璃层区段115可为不均匀的、或随机的或形成如图4所示的小板块图案。
显示膜可具有沿显示膜的表面限定的一个或多个弯折区域。显示膜的显示表面积的5％至50％或5％至25％可由玻璃层区段限定。显示膜的整个表面(100％)可由玻璃层区段限定。玻璃层区段可具有在1:1至100:1的范围内、或在2:1至50:1的范围内或在3:1至10:1的范围内的纵横比(最小横向距离与厚度之比)。
限定弯折区域117的玻璃层区段115可通过任何可用的方法形成。玻璃层区段115可通过机械破裂形成。玻璃层区段115可通过化学蚀刻形成。玻璃层区段115可通过激光切割形成。玻璃层区段115可通过机械破裂形成。玻璃层区段115可单独形成，然后组装以形成弯折区域117。
图6为另一示例性显示膜100的示意性侧正视图，其中聚合物层110设置在透明玻璃层118的第二主表面116和玻璃区段115上，并且透明能量耗散层120设置在透明玻璃层118的第一主表面114和玻璃区段115上。保护层105设置在聚合物层110上。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料不相似的材料形成。聚合物层110的厚度X可在5至200微米、或5至100微米、或5至75微米或10至75微米的范围内。粘合剂层140可设置在透明能量耗散层120上。透明能量耗散层120可将透明玻璃层118与粘合剂层140分开。边界或有色边界130可包括在显示膜100中。边界或有色边界130可设置在透明能量耗散层120上。
保护层105可向显示膜提供耐磨性，因此也可称为耐磨层。保护层或耐磨层可包括硬质涂层、纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层。保护层105可包含纳米粒子和交联聚合物。保护层105的厚度可在2至30微米、或2至15微米或3至10微米的范围内。
图7为另一示例性显示膜100的示意性侧正视图，该示例性显示膜100包括将透明能量耗散层120与粘合剂层140分开的透明基材125。聚合物层110可设置在透明玻璃层118的第二主表面116和玻璃区段115上，并且透明能量耗散层120可设置在透明玻璃层118的第一主表面114和玻璃区段115上。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料111可由与形成聚合物层110的材料不相似的材料形成。聚合物层110可限定保护层并且由下述保护层材料形成。聚合物层110的厚度X可在5至200微米、或5至100微米或10至75微米的范围内。粘合剂层140可设置在透明能量耗散层120上。透明能量耗散层120可将透明玻璃层118与粘合剂层140分开。边界或有色边界130可包括在显示膜100中。边界或有色边界130可设置在透明能量耗散层120上。
透明聚合物基材层125可具有任何可用的厚度。在许多实施方案中，透明聚合物基材层125的厚度在10至100微米或20至80微米的范围内。透明聚合物基材层125可由任何可用的聚合物材料形成，该材料向显示膜提供所需的机械性质(诸如尺寸稳定性)和光学性质(例如透光性和清晰度)。适用于聚合物基材层125的材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(PET、PEN)、多环烯烃聚合物和热塑性聚氨酯。
透明聚合物基材层125可涂有底漆或加以处理以向其表面中的一个或多个赋予某种所需的性质。具体地，透明聚合物基材层125可以涂底漆以提高透明能量耗散层120与透明聚合物基材层125的粘附性。此类处理的示例包括电晕处理、火焰处理、等离子处理和化学处理(诸如丙烯酸酯或硅烷处理)。
透明聚合物基材层125可具有任何可用的拉伸模量或偏移屈服应力值。透明聚合物基材层125可具有大于50MPa或大于70MPa的偏移屈服应力值。短语“屈服应力”或“偏移屈服应力”在本文中是指ASTM D638-14中定义的“0.2％的偏移屈服强度”。ASTM D638-14第A2.6节定义了“偏置屈服强度”的测试方法，并且被定义为应变超过应力应变曲线的初始比例部分的指定量(偏移量)延伸的应力。它以每单位面积的力表示，通常为兆帕(磅力/平方英寸)。
图8为另一示例性显示膜200的示意性侧正视图。透明玻璃层218可由两个或更多个共面玻璃层区段215形成，区段215具有由第一主表面214和第二主表面216限定的厚度Y，第二主表面216与第一主表面214相对。厚度可小于500微米、或在25微米至250微米的范围内或在25微米至150微米的范围内。底漆层210设置在第一主表面214上。聚合物层210由聚合物材料形成，并且聚合物材料还形成将相邻区段215分开的间隙聚合物材料211。透明能量耗散层220设置在聚合物层210上。聚合物层210将透明能量耗散层220与透明玻璃层218分开。透明能量耗散层210具有27摄氏度或更小的玻璃化转变温度以及0.5或更大的损耗角正切值峰值。
粘合剂层240可设置在透明能量耗散层220上。透明能量耗散层220可将透明玻璃层218与粘合剂层240分开。边界或有色边界230可包括在显示膜200中。边界或有色边界230可设置在透明能量耗散层220上。
图9为包括保护膜205的另一示例性显示膜200的示意性侧正视图。保护膜205设置在玻璃层218的第二表面216上。间隙聚合物材料211可由与形成聚合物层210的材料相同或相似的材料形成。间隙聚合物材料211可由与形成聚合物层210的材料不相似的材料形成。聚合物层210的厚度X可在5至200微米、或5至100微米或10至75微米的范围内。粘合剂层240可设置在透明能量耗散层220上。透明能量耗散层220可将透明玻璃层218与粘合剂层240分开。边界或有色边界230可包括在显示膜200中。边界或有色边界230可设置在透明能量耗散层220上。
保护层205可向显示膜提供耐磨性，因此也可称为耐磨层。保护层或耐磨层可包括硬质涂层、纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层。保护层205可包含纳米粒子和交联聚合物。保护层205的厚度可在2至30微米、或2至15微米或3至10微米的范围内。
图10为包括可移除保护层205的示例性显示膜200的示意性侧正视图。保护层205经由光学粘合剂层207联接到玻璃层218的第二表面216。光学粘合剂层207可允许将保护层205和光学粘合剂层207从玻璃层218的第二表面216干净地移除。
粘合剂层140、240可为光学粘合剂。粘合剂层140、240可为压敏粘合剂。粘合剂层140、240可包括在本文所述显示膜结构中的任何者中。剥离衬垫可设置在本文所述显示膜结构中的任何者的主外表面上。剥离衬垫也可被称为“预掩膜”层，其在放置到光学显示器上之前或之后可容易地被移除以便施加到光学显示器或显露显示膜。光学粘合剂层可由丙烯酸酯、有机硅、有机硅聚乙二酰胺、有机硅聚脲、聚烯烃、聚酯、聚氨酯或聚异丁烯形成。
可移除衬垫(或预掩膜层)可对下面的显示膜100、200和任选的光学粘合剂层140、240提供运输保护。可移除衬垫可具有表面能低的层或表面，以允许将衬垫从显示膜和任选的光学粘合剂层140、240干净地移除。可移除衬垫可为涂覆有例如有机硅的聚酯层。可移除衬垫可向任选的光学粘合剂层140、240提供临时结构。例如，WO2014/197194和WO2014/197368描述了压印光学粘合剂层的可移除衬垫，其中一旦从光学粘合剂层剥去可移除衬垫，光学粘合剂层就失去其结构。
图11为包括示例性显示膜310的示例性折叠制品300的示意性透视图。显示膜310可为设置在光学元件诸如光学显示器374上的本文所述显示膜构造中的任何者。显示装置可以不是折叠制品，并且可仅在一定范围内挠曲，或者可为静态弯曲的显示装置。显示装置可沿通过玻璃层区段的放置限定的折叠区域折叠。
光学显示器374可形成显示装置的至少一部分。显示装置370可包括显示窗口372。显示装置370可为任何可用的制品，诸如电话或智能电话、电子平板电脑、电子笔记本电脑、计算机等。光学显示器可包括有机发光二极管(OLED)显示面板。光学显示器可包括液晶显示器(LCD)面板或反射显示器。反射显示器的示例包括电泳显示器、电流体显示器(诸如电润湿显示器)、干涉显示器或电子纸显示面板，并且在US 2015/0330597中有所描述。光学显示器的另外的示例包括静态显示器，诸如商业图形标志和广告牌。
显示膜310和光学显示器374可为可折叠的，以使得光学显示器374面向本身，并且显示膜310的至少一部分接触或直接面向保护膜310的另一部分，如图11所示。显示膜310和光学显示器374可以是柔性的或可弯折的或可折叠的，以使得显示膜310和光学显示器374的一部分可相对于显示膜310和光学显示器374的另一部分铰接。显示膜310和光学显示器374可以是柔性的或可弯折的或可折叠的，以使得显示膜310和光学显示器374的一部分可相对于显示膜310和光学显示器374的另一部分铰接至少90度或至少170度。
显示膜310和光学显示器374可以是柔性的或可弯折的或可折叠的，以使得显示膜310和光学显示器374的一部分可相对于显示膜310和光学显示器374的另一部分铰接，以在显示膜310中弯折或折叠线处形成3mm或更小的弯折半径。显示膜310和光学显示器374可以是柔性的或可弯折的或可折叠的，以使得显示膜310和光学显示器374的一部分可相对于显示膜10和光学显示器374的另一部分铰接以形成弯折半径，由此使得显示膜310与自身重叠并且彼此隔开10mm或更小、或6mm或更小、或3mm或更小的距离或者彼此接触。虽然图11示出向内折叠的显示装置374，其中显示膜310的表面彼此接近，但是存在其它情况，其中显示装置可在相反或向外方向上折叠(外折)，由此使得显示膜310是在显示装置的外表面上。
本文所述的保护膜可以多种方式构造，但可包括能量耗散层，该能量耗散层在冲击方面提供有益性质，而不导致动态折叠事件失败，即使在低温下也是如此。
显示膜可具有小于5％、或小于3％、或小于2％或小于1％的雾度值。显示膜可具有大于90％、或大于95％或大于98％的清晰度。显示膜可具有大于85％、或大于90％或大于93％的可见光透射率。
显示膜可具有5或更小、或4或更小、或3或更小、或2或更小、或1或更小的黄色指数或b*值。在许多实施方案中，显示膜可具有1或更小的黄色指数或b*值。
显示膜可具有任何可用的厚度。在许多实施方案中，显示膜的厚度为500微米或更小、或400微米或更小、或300微米或更小、或200微米或更小。显示膜的厚度可在85微米至350微米、或100微米至250微米或100微米至200微米的范围内。显示膜的厚度为下述两者之间的平衡：足够厚以提供期望的显示器保护；足够薄以提供折叠和减小的厚度设计参数。
显示膜可包括一个或多个附加层。附加层可包括用于触敏显示器元件的导电层或阻挡层。一个或多个附加透明聚合物基材层可设置在任何可用的聚合物材料的显示膜中，该聚合物材料向显示膜提供所需的机械性质(诸如尺寸稳定性)和光学性质(诸如透光性和清晰度)。适用于聚合物基材层的材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(PET、PEN)、多环烯烃聚合物和热塑性聚氨酯。
任选的一个或多个阻挡层可包括透明阻挡层。透明阻挡层可设置在基材或保护层或能量耗散层上。透明阻挡层可通过显示膜减轻或减缓氧气或水的进入。透明阻挡层可包括例如二氧化硅、氧化铝或氧化锆和有机树脂一起的薄交替层。示例性透明阻挡层在US7,980,910和WO2003/094256中有所描述。
任选的附加层可包括微结构层、抗眩光层、抗反射层或抗指纹层。附加的任选层可设置在显示膜的内部中。设置在显示膜内的一个可用的附加层是如WO2015/191949中描述的闪耀减小层。闪耀减小层对于包括防眩光涂层的高清晰度显示器可特别有用。
透明玻璃层118、218和玻璃层区段115、215可由任何可用的玻璃材料形成。玻璃可加以处理以提供有益性质。例如，玻璃可加以离子注入、化学强化或回火等。透明玻璃层118、218和玻璃层区段115、215的厚度可为500微米、或小于300微米、或小于250微米、或小于200微米、或小于150微米或小于100微米。厚度可为在20微米至250微米、或25微米至150微米或50微米至100微米的范围内。薄透明玻璃的供应商包括康宁公司(Corning)、日本电气硝子株式会社(Nippon Electric Glass)、肖特玻璃有限公司(Schott)和旭硝子株式会社(Asahi Glass)。术语“玻璃”在本文中也指蓝宝石。
透明玻璃层118、218和玻璃层区段115、215可涂底漆或加以处理以向其表面中的一个或多个赋予某种所需的性质。具体地，透明玻璃层118、218和玻璃层区段115、215可涂底漆以提高透明玻璃层118、218和玻璃层区段115、215与聚合物层110、111、210、211或能量耗散层120、220或本文所述层中的任何者的粘附性。此类处理的示例包括电晕处理、火焰处理、等离子处理和化学处理(诸如丙烯酸酯或硅烷处理)。
粘合剂层140、240可为光学粘合剂。粘合剂层140、240可为压敏粘合剂。粘合剂层140、240可包括在本文所述显示膜构造中的任何者中。光学粘合剂层可由丙烯酸酯、有机硅、有机硅聚乙二酰胺、有机硅聚脲、聚烯烃、聚酯、聚氨酯或聚异丁烯形成。
本文所述的保护膜可以多种方式构造，但可包括能量耗散层，其在冲击方面提供有益性质，而不导致动态折叠事件失败，即使在低温下也是如此。
透明能量耗散层120、220可具有任何可用的厚度。在许多实施方案中，透明能量耗散层120、220的厚度为100微米或更大、或在100至300微米、或100至250微米的范围内。透明能量耗散层120、220的厚度是下述两者之间的平衡：足够厚以对显示器且具体地对透明聚合物基材层120、220提供所需保护；足够薄以提供折叠和减小的厚度设计参数。
能量耗散层可具有27摄氏度或更低、或低于10摄氏度或低于5摄氏度的玻璃化转变温度。能量耗散层可具有低玻璃化转变温度，诸如5摄氏度或更低、或零摄氏度或更低、或-5摄氏度或更低、或-10摄氏度或更低、或在-40摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-20摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-15摄氏度至5摄氏度的范围内、在-10摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-5摄氏度至5摄氏度的范围内。玻璃化转变温度在本文中使用动态力学分析利用E”来表征。
能量耗散层可由多个层形成，并且这些层中的至少两个具有不同的玻璃化转变温度值。这些层可具有不同的玻璃化转变温度值，例如，至少2摄氏度、或至少5摄氏度或至少10摄氏度。在一些情况下，每个能量耗散层峰值损耗角正切值可在指定温度下以不同频率发生。
能量耗散层的损耗角正切值峰值可为0.5或更大、或0.8或更大、或1.0或更大、或1.2或更大、或在0.5至2.5的范围内、或在1至2.5的范围内或在1至2的范围内。一个或多个能量耗散层在-40摄氏度至70摄氏度的温度范围内具有大于0.9MPa的杨氏模量(E')。能量耗散层不应当称为压敏粘合剂。
透明能量耗散层可包含交联聚氨酯、或交联聚氨酯丙烯酸酯、或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯。
透明能量耗散层120、220可用透明交联聚氨酯层形成。透明交联聚氨酯层优选地包含衍生自异氰酸酯和多元醇低聚物的逐步增长聚合反应的化学交联或共价交联的材料。反应物异氰酸酯和多元醇的选择可改变所得的固化聚氨酯的玻璃化转变温度。可将交联聚氨酯层涂覆到透明基材或玻璃层(其可为涂底漆的)上，然后使其固化或交联以形成热固性聚氨酯层。另选地，可将交联聚氨酯层制备为膜，随后将膜在后续工艺步骤中层合到基材或玻璃层。这种层合可通过加热、真空或通过使用粘合剂或它们的组合而得到协助。
聚氨酯是由氨基甲酸酯(氨基甲酸乙酯)链结合的有机单元组成的聚合物。本文所述的聚氨酯为热固性聚合物，其在加热时不熔融。聚氨酯聚合物可通过使二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇反应而形成。用于制备聚氨酯的异氰酸酯和多元醇二者每个分子平均包含两个或多个官能团。本文所述的聚氨酯可具有大于2.4或2.5的官能度。
广泛的多种多元醇可用于形成透明能量耗散层的脂族交联聚氨酯组分。术语多元醇包括羟基官能材料，其通常包含至少2个末端羟基基团。多元醇包括二醇(具有2个末端羟基基团的材料)和较高的多元醇，诸如三醇(具有3个末端羟基基团的材料)、四醇(具有4个末端羟基基团的材料)等。通常，反应混合物包含至少一些二醇，并且还可包含较高的多元醇。较高的多元醇尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。二醇通常可用结构HO-B-OH描述，其中该B基团可以是脂族基团、芳族基团或者包含芳族基团和脂族基团的组合的基团，并可以包含各种链或官能团(包括附加的末端羟基基团)。
聚酯多元醇特别有用。在可用的聚酯多元醇之中，可用的是线性和非线性聚酯多元醇包括例如聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚癸二酸己二醇酯、聚十二烷二羧酸己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸环己烷二甲酯和聚ε-己内酯。尤其可用的是脂族聚酯多元醇，其可以商品名“K-FLEX”诸如K-FLEX 188或K-FLEX A308得自康涅狄格州诺沃克市金工业公司(King Industries,Norwalk,Conn.)。
广泛的多种多异氰酸酯可用于形成透明能量耗散层的脂族交联聚氨酯组分。术语多异氰酸酯包括异氰酸酯官能材料，其通常包含至少2个末端异氰酸酯基团。多异氰酸酯包括二异氰酸酯(具有2个末端异氰酸酯基团的材料)和较高的多异氰酸酯，诸如三异氰酸酯(具有3个末端异氰酸酯基团的材料)、四异氰酸酯(具有4个末端异氰酸酯基团的材料)等。如果使用二官能多元醇，则反应混合物通常包含至少一个较高的异氰酸酯。较高的异氰酸酯尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。二异氰酸酯可通常由结构OCN—Z—NCO来描述，其中Z基团可以是脂族基团、芳族基团或包含芳族基团和脂族基团的组合的基团。
较高官能的多异氰酸酯(诸如三异氰酸酯)尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。三异氰酸酯包括但不限于多官能的异氰酸酯，诸如由缩二脲、异氰尿酸酯、加合物等制备的那些。一些市售的多异氰酸酯包括购自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳公司(BayerCorporation,Pittsburgh,PA.)的DESMODUR和MONDUR系列的部分，以及购自Dow Plastics(密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,Mich)的企业集团)的PAPI系列。特别可用的三异氰酸酯包括以商品名DESMODURN3300A和MONDUR 489购自拜耳公司的那些。一种特别合适的脂族多异氰酸酯是DESMODUR N3300A。
用于形成透明能量耗散层的透明脂族交联聚氨酯组分的反应性混合物还包含催化剂。该催化剂促进多元醇与聚异氰酸酯之间的逐步增长反应。普遍公认用于氨基甲酸酯聚合中的常规催化剂可以适用于本公开。例如，可以使用铝基、铋基、锡基、钒基、锌基或锆基催化剂。锡基催化剂特别有用。已发现锡基催化剂能够显著减少存在于聚氨酯中的渗气的量。二丁基锡化合物是最理想的，诸如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酰丙酮酸二丁基锡、二硫醇二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、丙酮基丙酮酸二丁基锡和氧化二丁基锡。特别地，商购自宾夕法尼亚州艾伦敦的空气产品和化学品公司(AirProducts and Chemicals,Inc.,Allentown,PA)的二月桂酸二丁基锡催化剂DABCO T-12是特别适合的。所包含的催化剂的量通常为至少200ppm或甚至300ppm或更高。催化剂可以存在于最终形成的膜中的水平为至少100ppm或在100-500ppm的范围内。
能量耗散层的交联聚氨酯部分可具有在0.1摩尔/千克至1.0摩尔/千克、或0.2摩尔/千克至0.9摩尔/千克或0.37摩尔/千克至0.74摩尔/千克的范围内的交联密度。固化聚氨酯的交联密度使用以下文献中所述的方法来计算：Macromolecules(高分子)，第9卷，第2号，第206-211页(1976年)。为了实现该模型，需要化学官能度的整数值。据报道，DESMODURN3300具有3.5的平均官能度，并且具有193g/当量的异氰酸酯当量。该材料用数学模型表示为下述项的混合物：47.5重量％的HDI三聚体(168.2g/当量)、25.0重量％的HDI四聚体(210.2g/当量)和27.5重量％的HDI五聚体(235.5g/当量)。该混合物产生193g/当量的平均当量，并且产生3.5的平均官能度。据报道，Desmodur N3400具有2.5的平均官能度，并且具有193的当量，并且据报道为HDI异氰脲酸酯三聚体和HDI脲二酮二聚体的共混物。该材料用数学模型表示为下述项的混合物：19重量％的HDI异氰脲酸酯三聚体、33重量％的HDI脲二酮二聚体、10重量％的HDI脲二酮三聚体以及38重量％的具有一个异氰脲酸酯基团和一个脲二酮基团的HDI四聚体。在数学模型中，在羟基基团相对于异氰酸酯基团和脲二酮基团的总和过量的情况下，通过异氰酸酯基团和脲二酮基团的总和来确定官能度。
为了制备具有低于10℃的玻璃化转变温度的能量耗散层，优选限制异氰酸酯组分的量。在使用HDI衍生的异氰酸酯的一些实施方案中，基于总芯层组合物，优选使用的异氰酸酯组分小于40重量％、或小于38重量％或小于35重量％。在一些实施方案中，优选使用包含脲二酮基团的异氰酸酯组分。当包含脲二酮基团时，优选使用相对于异氰酸酯基团过量的羟基官能团。过量的羟基基团可与脲二酮基团反应以形成脲基甲酸酯基团，从而提供固化和化学交联。在一些实施方案中，优选仅包括单个多元醇组分以产生窄的损耗角正切值峰。在一些实施方案中，优选使用多元醇组分和异氰酸酯组分，其在室温下彼此混溶。
透明能量耗散层120、220可用氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物形成。氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可由具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯反应性基团的广泛的多种氨基甲酸酯材料构成。聚氨酯丙烯酸酯低聚物可从供应商商购获得，诸如宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer of Exton,Pennsylvania(阿科玛公司(Arkema)的子公司))和湛新公司(Allnex)(品牌名Ebecryl)。
可商购获得的脂族氨基甲酸酯低聚物的示例包括但不限于购自沙多玛公司(Sartomer Company)的CN9002、CN9004、CN9893和CN3211以及以品牌名Ebecryl出售的那些。
透明能量耗散层120、220可通过将聚氨酯前体组分与聚丙烯酸酯前体组分混合来形成。聚氨酯和聚丙烯酸酯聚合物经由不同的引发剂形成。这允许选择性地形成聚丙烯酸酯聚合物而不形成聚氨酯聚合物。聚氨酯聚合物可使用催化剂(热固化)来形成，并且聚丙烯酸酯可例如使用光引发剂(UV或光固化)来形成。
可将透明能量耗散层前体(包含聚氨酯前体组分与聚丙烯酸酯前体组分两者，具有光引发剂和催化剂两者)涂覆到透明聚合物基材层(可以是涂底漆的)或玻璃层上，然后可选择性地使聚丙烯酸酯聚合物聚合或交联(经由UV固化)以形成b阶段层。然后可使b阶段层固化或交联以形成热固性或交联的聚氨酯聚合物并完成透明能量耗散层的形成。
透明能量耗散层可包含的聚丙烯酸酯聚合物为1重量％至50重量％。透明能量耗散层可包含的交联聚氨酯聚合物为50重量％至99重量％。透明能量耗散层可包含的聚丙烯酸酯聚合物为1重量％至20重量％。透明能量耗散层可包含的聚丙烯酸酯聚合物为2重量％至15重量％。透明能量耗散层可包含的聚丙烯酸酯聚合物为3重量％至10重量％。透明能量耗散层可包含的交联聚氨酯聚合物为80重量％至99重量％。透明能量耗散层可包含的交联聚氨酯聚合物为85重量％至98重量％。透明能量耗散层可包含的交联聚氨酯聚合物为90重量％至97重量％。透明能量耗散层可包含光引发剂和催化剂两者。
当透明能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量％)小于约10重量％时，据信聚丙烯酸酯主要限定直链的或支链的聚合物。当透明能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量％)为约10重量％至约20重量％时，据信聚丙烯酸酯限定支链的或交联的聚合物。当透明能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量％)为约20重量％至约50重量％时，据信聚丙烯酸酯主要限定交联的聚合物。交联聚丙烯酸酯可在透明能量耗散层中与交联聚氨酯限定互穿网络。
聚丙烯酸酯聚合物是聚合的或交联的。聚丙烯酸酯聚合物可由丙烯酸酯单体或低聚物形成。在一些实施方案中，聚丙烯酸酯是聚丙烯酸酯均聚物。丙烯酸酯单体或低聚物是多官能的，以实现聚丙烯酸酯聚合物的聚合或交联。聚丙烯酸酯聚合物可例如借助引发剂诸如光引发剂来形成。聚丙烯酸酯聚合物可由低聚物形成，这些低聚物包含丙烯酸酯和氨基甲酸酯链段、或丙烯酸酯和氨基甲酸酯相容的链段。聚丙烯酸酯聚合物可为脂族的。
聚丙烯酸酯聚合物可由多官能(甲基)丙烯酸类单体、低聚物和聚合物形成，其中单独的树脂可为双官能的、三官能的、四官能的或更高官能度的。可用的多官能(甲基)丙烯酸酯单体和低聚物包括：
(a)包含二(甲基)丙烯酰基的单体，诸如1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇单丙烯酸酯单甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、烷氧化脂族二丙烯酸酯、烷氧化环己烷二甲醇二丙烯酸酯、烷氧化己二醇二丙烯酸酯、烷氧化新戊二醇二丙烯酸酯、己内酯改性的新戊二醇羟基特戊酸酯二丙烯酸酯、己内酯改性的新戊二醇羟基特戊酸酯二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、羟基新戊醛改性的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸四乙二醇酯、三环癸二甲醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯；
(b)包含三(甲基)丙烯酰基的单体，诸如甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸酯(例如，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、丙氧基化三丙烯酸酯(例如，丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯；
(c)包含更高官能度(甲基)丙烯酰基的单体，诸如双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯和己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯。
还可采用低聚(甲基)丙烯酰基单体，诸如例如氨基甲酸酯丙烯酸酯。
此类(甲基)丙烯酸酯单体可从供应商处广泛获得，诸如例如，宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company of Exton,Pennsylvania)；新泽西州森林公园的氰特工业公司(Cytec Industries of Woodland Park,NJ)；和威斯康辛州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Company of Milwaukee,Wisconsi)。
在一些实施方案中，聚丙烯酸酯聚合物包含(甲基)丙烯酸酯单体，其包含至少三个(甲基)丙烯酸酯官能团。在一些实施方案中，交联单体包含至少四个、五个或六个(甲基)丙烯酸酯官能团。丙烯酸酯官能团可比(甲基)丙烯酸酯官能团更有利。
优选的官能丙烯酸酯包括例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名“SR351”从宾夕法尼亚州埃克斯顿沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)商购获得)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名“SR454”从宾夕法尼亚州埃克斯顿沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)商购获得)、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(可以商品名“SR444”从沙多玛公司(Sartomer)商购获得)、双季戊四醇五丙烯酸酯(可以商品名“SR399”从沙多玛公司(Sartomer)商购获得)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(可以商品名“SR494”从沙多玛公司(Sartomer)购得)、双季戊四醇六丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(可以商品名“SR368”从沙多玛公司(Sartomer)购得)。
脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可用于形成优选的聚丙烯酸酯聚合物以增强聚丙烯酸酯聚合物和交联聚氨酯的相容性，但也可使用其它脂族聚丙烯酸酯单体。本文所述的聚丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯为热固性聚合物。
聚丙烯酸酯聚合物可通过多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的自由基聚合形成。聚氨酯丙烯酸酯低聚物可与其它低分子量单官能和/或多官能丙烯酸酯混合以改变树脂的预固化粘度以用于加工目的。通常，在固化之前在能量耗散层中使用的多官能丙烯酸酯的平均官能度小于3(即，每分子3个官能丙烯酸酯官能团)或可以是2或更小。固化(或交联)材料相对于应用中的显示膜使用可表现出稳定的材料性质，即，能量耗散层可不表现出明显的流动性。
显示膜可包括保护层。保护层对显示膜提供耐磨性，并且也可称为耐磨层。保护层或耐磨层包括硬质涂层、纳米粒子纳米复合离子弹性体层、弹性纳米复合氨基甲酸酯层或玻璃层。
磨蚀是一种通过摩擦来磨损或摩擦掉磨损材料的方法。材料的耐磨性可帮助它经受机械作用，并且趋于保护从其表面去除材料。这允许材料保持其完整性并保持其形式。耐磨性可以通过用粗糙材料如钢丝绒或擦洗垫摩擦或擦拭待测透明保护层指定循环数，并且然后检测该层是否有可见变化诸如细微划痕或雾度来测量。
耐磨层可包括直接设置在显示膜层上(例如在基材或能量耗散层上)的硬质涂层，或者硬质涂层可设置在基材层上并且此复合层设置在显示膜层上。硬质涂层的厚度可小于50微米、或小于40微米，或者在2微米至30微米、或2微米至15微米或3微米至10微米的范围内。基材层的厚度可大于10微米或小于200微米。基材层优选地为透明聚合物层。
基材层(形成保护层的一部分)的厚度可在10微米至125微米、或25微米至100微米或30微米至85微米的范围内。基材层可具有大于70MPa、或大于90MPa、或大于120MPa或大于160MPa的屈服应力值。短语“屈服应力”或“偏移屈服应力”在本文中是指ASTM D638-14中定义的“0.2％的偏移屈服强度”。ASTM D638-14第A2.6节定义了“偏置屈服强度”的测试方法，并且被定义为应变超过应力应变曲线的初始比例部分的指定量(偏移量)延伸的应力。它以单位面积的力表示，通常为兆帕(磅力/平方英寸)。
基材层可由任何可用的聚合物材料形成，该聚合物材料向显示膜提供所需的机械性质(诸如尺寸稳定性)和光学性质(诸如透光性和清晰度)。适用于聚合物基材层的材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(PET、PEN)、多环烯烃聚合物和热塑性聚氨酯。用于形成透明聚合物基材层的一种可用聚合物材料为聚酰亚胺。在许多实施方案中，该聚酰亚胺基材层为无色的。可经由化学或经由纳米粒子结合来形成无色的聚酰亚胺。经由化学形成的一些示例性无色聚酰亚胺在WO 2014/092422中有所描述。
基材层可涂有底漆或加以处理以向其表面中的一个或多个赋予某种所需的性质。具体地，基材层可涂有底漆以提高能量耗散层或玻璃层或光学透明粘合剂层与基材层的粘附性。此类处理的示例包括电晕处理、火焰处理、等离子处理和化学处理(诸如丙烯酸酯或硅烷处理)。
硬质涂层(设置在基材上)的厚度小于50微米、或小于40微米。硬质涂层的厚度为在2至30微米、或2至15微米、或3至10微米的范围内。硬质涂层包含纳米粒子。
合适的硬质涂膜可包含多种具有无机纳米粒子的固化聚合物材料。这些硬质涂层可包括但不限于基于(甲基)丙烯酸的硬质涂层、硅氧烷硬质涂层、聚氨酯硬质涂层等。合适的硬质涂层可包含具有无机纳米粒子的多种固化聚合物材料。这些硬质涂层可包括但不限于(甲基)丙烯酸基硬质涂层、有机硅硬质涂层、聚氨酯硬质涂层等。
一类优选的硬质涂层包括包含无机纳米粒子的丙烯酸硬质涂层。此类硬质涂层可具有可聚合树脂组合物，该可聚合树脂组合物包含多官能(甲基)丙烯酸单体、低聚物和聚合物的混合物，其中单个的树脂可为单官能、双官能、三官能、四官能或甚至更高的官能度。在优选的情况下，选择树脂系统的可聚合(甲基)丙烯酸酯组分，由此使得当聚合该硬质涂层时，该硬质涂层包含很少至不含(甲基)丙烯酸类单体。
可用的硬质涂层多官能(甲基)丙烯酸酯单体和低聚物在上文中被描述为可用于交联聚丙烯酸酯聚合物的材料。
硬质涂层组合物可包含为所得涂层增加机械强度和耐用性的表面改性无机氧化物粒子。这些粒子通常为大体上球形的并且大小相对相同。粒子可具有大体上单分散的大小分布或通过共混两个或更多个大体单分散的分布所获得的多峰分布。这些无机氧化物粒子通常为非聚集的(大体上不连续)，因为聚集可导致无机氧化物粒子的沉淀或硬质涂层的胶凝。无机氧化物粒子的大小被选择为避免显著的可见光散射。
硬质涂层组合物可包含大量的表面改性无机氧化物纳米粒子，其具有至少10nm、20nm、30nm、40nm或50nm并且不大于约200nm、175nm或150nm的平均(例如，无缔合)初级粒度或缔合粒度。当硬质涂层组合物不含大量此类大小的无机纳米粒子时，固化的硬质涂层在进行铅笔硬度测试时可裂开。无机氧化物纳米粒子的总浓度通常为至少30重量％、35重量％或40重量％固体，并且通常不大于90重量％、80重量％或75重量％，并且在一些实施方案中不大于70重量％、或65重量％或60重量％固体。
硬质涂层组合物可包含的较小纳米粒子为最多至约10重量％固体。此类无机氧化物纳米粒子通常具有至少1nm或5nm并且不大于50、40或30nm的平均(例如，无缔合)原生粒度或缔合粒度。
使用透射电子显微镜计数给定直径的无机氧化物粒子的数量可测量无机氧化物粒子的平均粒度。无机氧化物粒子可基本上由或由诸如二氧化硅的单一氧化物组成，或可包含氧化物的组合，或一种类型的氧化物(其上沉积了另一种类型的氧化物)的芯(或除金属氧化物之外的材料的芯)。二氧化硅为用于硬质涂层组合物的常见无机粒子。无机氧化物粒子通常以溶胶的形式提供，溶胶含有无机氧化物粒子在液体介质中的胶态分散体。可使用多种技术并以多种形式制备溶胶，包括水溶胶(其中水用作液体介质)、有机溶胶(其中有机液体作为介质)和混合溶胶(其中液体介质含有水和有机液体)。
水性胶态二氧化硅分散体可以商品名“Nalco胶态二氧化硅”从伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科化学公司(Nalco Chemical Co.,Naperville,IL)商购获得，例如产品1040、1042、1050、1060、2327、2329和2329K或以商品名SnowtexTM从德克萨斯州休斯敦的日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation,Houston,TX)商购获得。胶态二氧化硅的有机分散体可以商品名OrganosilicasolTM从日产化学公司(Nissan Chemical)商购获得。合适的热解法二氧化硅包括例如可以商品名“Aerosil系列OX-50”以及产品号-130、-150和-200从新泽西州帕西帕尼的赢创德固赛公司(Evonki DeGussa Corp.,(Parsippany,NJ))商购获得的产品。热解法二氧化硅还可以商品名“CAB-O-SPERSE 2095”、“CAB-O-SPERSE A105”和“CAB-O-SILM5”从伊利诺伊州塔斯科拉的卡博特公司(Cabot Corp.,Tuscola,IL)商购获得。
可期望采用多种类型的无机氧化物粒子的混合物，以优化光学性质、材料性质或降低组合物的总成本。
作为二氧化硅的替代形式或与二氧化硅组合，硬质涂层可包含各种高折射率无机纳米粒子。此类纳米粒子具有至少1.60、1.65、1.70、1.75、1.80、1.85、1.90、1.95、2.00或更高的折射率。高折射率无机纳米粒子包括例如氧化锆(“ZrO2”)、二氧化钛(“TiO2”)、氧化锑、氧化铝、氧化锡中的单独一种或组合。也可采用混合的金属氧化物。
用于高折射率层中的氧化锆可以商品名“Nalco OOSSOO8”购自纳尔科化学公司(Nalco Chemical Co.)，以商品名“Buhler氧化锆Z-WO溶胶”购自瑞士乌兹维尔的布勒公司(Buhler AG Uzwil,Switzerland)以及以商品名NanoUse ZRTM购自日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation)。氧化锆纳米粒子还可如诸如美国专利公开2006/0148950和美国专利6,376,590中所述进行制备。包含由氧化锑覆盖的氧化锡和氧化锆的混合物的纳米粒子分散体(RI-1.9)可以商品名“HX-05M5”从日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation)商购获得。氧化锡纳米粒子分散体(RI-2.0)可以商品名“CX-S401M”从日产化学公司(Nissan Chemicals Corp.)商购获得。氧化锆纳米粒子还可以按照在诸如美国专利7,241,437和美国专利6,376,590中所描述进行制备。
保护层可为弹性纳米复合层。弹性纳米复合层可为纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合聚氨酯层。纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层可直接涂覆到能量耗散层或光学透明粘合剂层上。另选地，纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层可如上所述地涂覆到透明基材层上，并且透明基材层直接附接到能量耗散层或光学透明粘合剂层。
透明保护层可为弹性纳米复合层。该层的厚度可在30至125微米的范围内。弹性纳米复合材料可由向外层提供耐用表面性质的任何可用材料制备。在一些情况下，弹性纳米复合层由聚氨酯纳米复合材料诸如二氧化硅纳米粒子填充的UV可固化聚氨酯树脂制备。在其它实施方案中，弹性纳米复合材料可由纳米粒子填充的离子弹性体材料制备。弹性纳米复合层能够在弹性范围内拉伸，以使得不发生永久性变形。材料的比例极限定义为在应力与应变成比例时的最大应力(虎克定律)。弹性极限为可测量的永久性变形的最小应力。弹性纳米复合层在弹性极限下的应变可比在比例极限下的应变大20％、比在比例极限下的应变大50％或者比在比例极限下的应变大100％。下图说明了该概念。
根据应用，本文所述的显示膜的总体厚度可具有任何可用的值。显示膜的厚度为下述两者之间的平衡：足够厚以提供期望的显示器保护；足够薄以提供折叠和减小的厚度设计参数。当显示膜自身折叠时，然后该膜可具有在85至350微米、或100至300微米或150至250微米的范围内的总厚度。当显示膜适度挠曲时，然后该膜可具有在300至500微米的范围内的总厚度。
虽然通过以下实施例进一步说明了本公开的目的和优点，但在这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它的条件和细节不应当理解为是对本公开的不当限制。
实施例
除非另外指明，否则这些实施例中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。除非不同地指明，否则所用溶剂和其它试剂均得自密苏里州圣路易斯的西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,Missouri)。
表1：材料
Figure BDA0002095211000000241
Figure BDA0002095211000000251
硬质涂层溶液1的制备
通过下述方法制备硬质涂层溶液：在57.49克甲基乙基酮(费希尔科学公司(Fisher scientific))中混合1.51克Esacure 1(意大利加拉拉特的朗博公司(Lamberti,Gallarate,Italy))、109.18克3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷官能化的20nm二氧化硅粒子(在1-甲氧基-2-丙醇中为45重量％)、36.39克甲基三甲氧基硅烷官能化的20nm二氧化硅粒子(在1-甲氧基-2-丙醇中为45重量％)、10.37克SR399、13.96克SR9035、19.14克SR444c、1.72克SR344。搅拌溶液，直至所有组分均溶解为止。向溶液中加入0.24g的Scotchgard PM-1501(3M)，并且将溶液再搅拌20分钟。所得溶液基本上均匀，具有透明的蓝色外观。
聚氨酯实施例1-5：
以卷至卷工艺制备形状记忆聚氨酯的样品，其中使用直列式动态混合器将异氰酸酯与具有催化剂的多元醇混合。将溶液以适当的流率施加到两个有机硅剥离衬垫之间的移动幅材，以获得所需的最终样品厚度。将膜之间的聚氨酯在70℃下加热并卷绕成卷。在层合到玻璃之前将膜在70℃下后烘干24小时。样品具有与1.0当量的-OH反应的NCO当量范围，如表2所示，以便获得所需的玻璃化转变温度和交联浓度。表2中示出了用于样品1-5的K-FLEX188和Desmodur N3300的相对质量比例。涂覆的材料包含约350ppm二月桂酸二丁基锡催化剂。
表2：涂料组合物和理论交联浓度
Figure BDA0002095211000000261
聚氨酯实施例6-9
类似于样品1-5，但这些聚氨酯涂料是用异氰酸酯的混合物制成。对于这些实施例，聚氨酯由与多官能异氰酸酯(Desmodur N3300和Desmodur N3400)的共混物反应的脂族多元醇(K-FLEX 188)构成，以与样品1-5相同的方式制备。表3中示出了用于样品6-9的K-FLEX与Desmodur N3300与Desmodur N3400的重量比。
表3：用于实施例6-9的聚氨酯的混合比
Figure BDA0002095211000000262
1注意到，N3400异氰酸酯包含脲二酮单元，该脲二酮单元在升高的温度下可与多元醇组分中的过量的OH反应以形成脲基甲酸酯基团。因此，该表包含两个化学计量比率。第一个是在反应开始时仅基于N3300和N3400中现有的NCO含量计算NCO/OH比率。NCO+UD/OH比率是脲二酮与多元醇的过量OH反应后的比率。
聚氨酯实施例10
类似于样品1-5，但此聚氨酯涂料是用另选的多元醇Fomrez 55-112制成，以便实现甚至更小的玻璃化转变温度。聚氨酯由与多官能异氰酸酯(Desmodur N3300)反应的脂族多元醇(Fomrez 55-112)构成，以与样品1-5相同的方式制备。表4中示出了用于样品10的Fomrez 55-112与Desmodur N3300的重量比。将烘箱在70℃下运行，并且将样品在70℃下后固化24小时。
表4：涂料组合物和理论交联浓度
Figure BDA0002095211000000271
聚氨酯层表征
玻璃化转变温度
使用来自TA仪器公司(TA Instruments)的Q800DMA表征聚氨酯涂料的玻璃化转变温度。将样品切成6.35mm宽且约4cm长的条带。测量每个膜的厚度。将膜安装在来自TA仪器公司(TA Instruments)的Q800DMA的拉伸夹具中，该拉伸夹具具有介于16mm和19mm之间的初始夹持间隔。然后在温度以2℃/分钟的速率从-50℃斜升至200℃期间以0.2％应变和1Hz的振荡测试样品。结果示于表5中。由E”的峰位置确定玻璃化转变的开始。损耗角正切值信号达到最大值的温度记录为峰损耗角正切值温度。
表5：仅涂料的热性质和机械性质
Figure BDA0002095211000000272
Figure BDA0002095211000000281
实施例11：聚氨酯丙烯酸酯树脂和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加99.5g的CN9004和0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。然后将所得溶液置于40摄氏度的真空烘箱中并脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约50000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例12：聚氨酯丙烯酸酯树脂和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加99.5g的CN3211和0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。然后将所得溶液置于40摄氏度的真空烘箱中并脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约25000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例13：聚氨酯丙烯酸酯树脂(90/10)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))和19.90g的SR501(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))。内容物使用FlacktekDAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约8500cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例14：聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211和19.90g的CD9043。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向该速度混合器杯中添加0.5g的TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5800cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例15：聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211和19.90g的SR415。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向该速度混合器杯中添加0.5g的TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5500cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例16：聚氨酯丙烯酸酯树脂(70/30)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加69.65g的CN3211和29.85g的SR531。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约4000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例17：聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211和19.90g的SR531。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
实施例18：聚氨酯丙烯酸酯树脂(90/10)和膜
向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加89.55g的CN3211(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))和9.95g的SR501(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))。内容物使用FlacktekDAC 150FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约6000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂，由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液，从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑色灯泡下照射15分钟，得到具有弹性性质的固化膜。
表6：交联聚氨酯芯层材料的性质
Figure BDA0002095211000000311
动态机械分析测试方法
将样品切成6.35mm宽且约4cm长的条带。测量每个膜的厚度。将膜安装在来自TA仪器之间的初始的Q800DMA的拉伸夹具中，该拉伸夹具具有介于16mm和19mm之间的初始夹持间隔。然后以0.2％的应变和1Hz的振荡在-20℃至200℃的温度下，以2℃/分钟的速率测试样品。损耗角正切值信号达到最大值的温度记录为峰损耗角正切值温度。根据E”的峰取得玻璃化转变温度。
玻璃/聚氨酯构造
实施例A：
使用金刚石划片器从NEG玻璃卷(材料OA-10G，300mm宽，30m长，100微米厚度)切割3英寸×6英寸的玻璃样品。通过在两个有机硅剥离衬垫之间进行涂覆来制备形状记忆聚氨酯的膜样品。通过将含有约500ppm锡催化剂的多元醇和异氰酸酯混合来制成聚氨酯膜。向具有质量流量控制器的独立泵车添加具有催化剂的多元醇(K-FLEX 188)和异氰酸酯(DESMODUR N3300)。将具有催化剂的多元醇加热至60℃以降低粘度。将这两个组分以受控的化学计量的方式从泵车经由质量流量控制递送到Kenics静态混合器(355mm长，具有32个元件)。使具有催化剂的多元醇和DESMODUR N3300的质量流率分别为32.8g/min和20.74g/min，以使聚氨酯反应性混合物的总目标NCO/OH比为0.8。将2份聚氨酯反应性混合物涂覆在两个有机硅剥离衬垫(例如购自伊士曼化工公司(Eastman Chemical)的T50剥离衬垫)之间。使用通过设定限定的间隙来控制厚度的切口棒涂覆法，以连续方式将反应性混合物涂覆在剥离膜之间至所需厚度。将涂覆的聚氨酯膜在热板上在升高的温度下加热以使聚氨酯膜凝胶化，并将所得膜放入70℃的烘箱中持续16小时以进行固化。所得的具有衬垫的膜为约260微米。聚氨酯膜为约156微米。
通过将衬垫从聚氨酯膜的一侧剥离并将其层合到玻璃来制成玻璃/聚氨酯构造。将此层合结构在70℃下加热大约24小时。将第二衬垫移除并且对玻璃/聚氨酯构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
实施例B：
使用金刚石划片器从NEG玻璃卷(材料OA-10G，300mm宽，30m长，100微米厚度)切割3英寸×6英寸的玻璃样品。通过在两个有机硅剥离衬垫之间进行涂覆来制备形状记忆聚氨酯的膜样品。通过将含有约500ppm锡催化剂的多元醇和异氰酸酯混合来制成聚氨酯膜。向具有质量流量控制器的独立泵车添加具有催化剂的多元醇(K FLEX 188)和异氰酸酯混合物(DESMODUR N3300和Desmodur 3400)。将具有催化剂的多元醇加热至60℃以降低粘度。将这两个组分以受控的化学计量的方式从泵车经由质量流量控制递送到Kenics静态混合器(355mm长，具有32个元件)。将具有催化剂的多元醇和DESMODUR N3300以及Desmodur 3400的质量流率分别设定为65.2g/min、17.4g/min和17.4g/min，以使聚氨酯反应性混合物的总目标NCO/OH比为0.67。将2份聚氨酯反应性混合物涂覆在两个有机硅剥离衬垫(例如购自伊士曼化工公司(Eastman Chemical)的T50剥离衬垫)之间。使用通过设定限定的间隙来控制厚度的切口棒涂覆法，以连续方式将反应性混合物涂覆在剥离膜之间至所需厚度。将涂覆的聚氨酯膜在热板上在升高的温度下(约160℉)加热以使聚氨酯膜凝胶化，并将所得膜放入70℃的烘箱中持续16小时以进行固化。所得的具有衬垫的膜为约240微米。聚氨酯膜为约136微米。
通过将衬垫从聚氨酯膜的一侧剥离并将其层合到玻璃来制成玻璃/聚氨酯构造。将此层合结构在70℃下加热大约24小时。将第二衬垫移除并且对玻璃/聚氨酯构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
实施例C：
经由金刚石划片器从一卷100微米厚的肖特玻璃(型号D263TM T eco)切割3英寸×6英寸的玻璃样品。向夫拉克泰克有限公司(Flacktek Inc.)的20号速度混合器杯中添加14g含有约500ppm DABCO T-12的K-FLEX 188和约10.0g Desmodur N-3300A。内容物使用Flacktek DAC 150FVZ-K速度混合器混合并以1500rpm混合30秒。所得的粘稠混合物是均匀且近乎无色的。通过以下操作将粘稠混合物施加到玻璃的表面：将玻璃样品置于两个有机硅剥离衬垫之间，并通过在具有限定的间隙的切口棒之下拉动具有聚氨酯的两个剥离衬垫来将聚氨酯涂覆在玻璃样品上，以在100微米厚的玻璃上产生100微米厚的聚氨酯涂层。将衬垫之间的样品在70℃下固化24小时。将两个剥离衬垫移除，以得到玻璃和聚氨酯构造。对该构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
实施例D：
如上文实施例C中所述制备聚氨酯玻璃构造，并使用2密耳光学透明膜粘合剂(购自3M公司的8146OCA)将2密耳的PET层(购自杜邦公司(DuPont))层合到聚氨酯。对该构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
比较例1：
将4密耳的光学透明粘合剂层(3M 8146OCA)层合到100微米厚的如实施例A中所述的NEG玻璃层。将2密耳的PET膜(购自杜邦公司(DuPont))层合到粘合剂的另一侧。对玻璃层和PET层之间具有2密耳OCA的玻璃/OCA构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
比较例2：
对如实施例C中所述的100微米的肖特玻璃样品依次层合三层2密耳的3M8146OCA，然后层合2密耳的PET(购自杜邦公司(DuPont))。对玻璃层和PET层之间具有6密耳OCA的所得的玻璃/OCA构造进行落球和冲击测试，结果在表7中进行描述。
表7：冲击测试结果
实施例 4.3g落球(cm) 落笔(cm)
A 27 >16
B 27 >16
C 27 >16
D 27 16
C1 4 10
C2 7 6
以两种方式对保护显示膜的抗冲击性进行测试：首先从指定高度，使4.3g不锈钢球落在每个构造上，然后使笔帽附接到非书写端的BicTM直棒式笔(1mm笔尖)(总重5.5g)落下。从球的底部或笔的书写尖端到样品表面测量下落高度。使球和笔都沿窄管落下，确保笔相对于表面以大约90度的角度撞击样品。每次下落测试使用样品的无预存裂纹的新区域。可用该设备测试的最大下落高度是球为27cm、笔为16cm。将临界高度记录为球或笔在没有永久标记或玻璃破裂的情况下可落下的最大高度。
分段式玻璃构造
实施例E：
使用金刚石划片器从NEG玻璃卷(日本电气硝子株式会社(NipponElectric GlassCompany)，材料OA-10G，300mm宽，30m长，100微米厚)切割出3英寸×6英寸的玻璃样品。通过在两个有机硅剥离衬垫之间进行涂覆来制备形状记忆聚氨酯的膜样品。通过将含有约500ppm锡催化剂的多元醇和异氰酸酯混合来制成聚氨酯膜。向具有质量流量控制器的独立泵车添加具有催化剂的多元醇(K-FLEX 188)和异氰酸酯(DESMODUR N3300)。将具有催化剂的多元醇加热至60℃以降低粘度。将这两个组分以受控的化学计量的方式从泵车经由质量流量控制递送到Kenics静态混合器(355mm长，具有32个元件)。使具有催化剂的多元醇和DESMODUR N3300的质量流率分别为32.8g/min和20.74g/min，以使聚氨酯反应性混合物的总目标NCO/OH比为0.8。将2份聚氨酯反应性混合物涂覆在两个有机硅剥离衬垫(例如购自伊士曼化工公司(Eastman Chemical)的T50剥离衬垫)之间。使用通过设定限定的间隙来控制厚度的切口棒涂覆法，以连续方式将反应性混合物涂覆在剥离膜之间至所需厚度。将涂覆的聚氨酯膜在热板上在升高的温度下加热以使聚氨酯膜凝胶化，并将所得膜放入70℃的烘箱中持续16小时以进行固化。所得的具有衬垫的膜为约260微米。聚氨酯膜为约156微米。
通过将衬垫从聚氨酯膜的一侧剥离并将其层合到玻璃来制成玻璃/聚氨酯构造。在顶部具有玻璃板以提供均匀压力的情况下将该层合结构在70℃下加热大约24小时。然后通过迫使样品贴合在直径为3mm的金属棒周围来形成分段。所得结构包括几乎平行的裂纹，这些裂纹平移3英寸玻璃样品的全宽度以在样品中产生弯折区域。
通过将丙烯酸类涂层施加到玻璃表面来降低裂纹的可见性。经由注射器将涂覆溶液(上述硬质涂层溶液1)施加到样品上。(需注意，弯折或拉伸样品可有助于完全润湿裂缝)。将一片PET膜用作刮刀式涂覆器并跨样品表面平移该PET膜以在样品上产生近似均匀且薄的涂层。使样品在室温下在空气中干燥30分钟，然后在具有100％功率的H灯泡和10英尺/分钟的带速的融合系统(盖瑟斯堡的辐深UV系统有限公司(Fusion UV System,Inc.,Gathersburg)，MD Model#I6P1/LH)中进行UV固化。在移除剩余的衬垫之后，所得样品看起来是清透的，能够弯折(其中最终丙烯酸类涂层在凹面(压缩)侧上)、即朝向玻璃的涂覆侧折叠。在压缩下将样品折叠到5mm的近似半径。
实施例F：
使用金刚石划片器从NEG玻璃卷(日本电气硝子株式会社(NipponElectric GlassCompany)，材料OA-10G，300mm宽，30m长，100微米厚)切割出3英寸×6英寸的玻璃样品。通过在两个有机硅剥离衬垫之间进行涂覆来制备形状记忆聚氨酯的膜样品。通过将含有约500ppm锡催化剂的多元醇和异氰酸酯混合来制成聚氨酯膜。向具有质量流量控制器的独立泵车添加具有催化剂的多元醇(K-FLEX 188)和异氰酸酯(DESMODUR N3300)。将具有催化剂的多元醇加热至60℃以降低粘度。将这两个组分以受控的化学计量的方式从泵车经由质量流量控制递送到Kenics静态混合器(355mm长，具有32个元件)。使具有催化剂的多元醇和DESMODUR N3300的质量流率分别为32.8g/min和20.74g/min，以使聚氨酯反应性混合物的总目标NCO/OH比为0.8。将2份聚氨酯反应性混合物涂覆在两个有机硅剥离衬垫(例如购自伊士曼化工公司(Eastman Chemical)的T50剥离衬垫)之间。使用通过设定限定的间隙来控制厚度的切口棒涂覆法，以连续方式将反应性混合物涂覆在剥离膜之间至所需厚度。将涂覆的聚氨酯膜在热板上在升高的温度下加热以使聚氨酯膜凝胶化，并将所得膜放入70℃的烘箱中持续16小时以进行固化。所得的具有衬垫的膜为约260微米。聚氨酯膜为约156微米。
通过将衬垫从聚氨酯膜的一侧剥离并将其层合到玻璃来制成玻璃/聚氨酯构造。在顶部具有玻璃板以提供均匀压力的情况下将该层合结构在70℃下加热大约24小时。然后可通过使用橡胶压模来按阵列式正方形的图案施加清透丙烯酸类油墨、使固化油墨、并用HF的溶液蚀刻样品来形成分段。所得样品可在氨基甲酸酯膜上具有正方形玻璃小板块阵列。在清洗和干燥之后，用清透丙烯酸类油墨涂覆该样品以使该样品平面化并恢复其清晰度。
实施例G：
可经由激光器从一片100微米厚的肖特玻璃(型号D263TM T eco)切割出3英寸×6英寸的玻璃样品。另外，这片玻璃可具有另外的激光切口，从而在样品的中心形成沿样品的宽度延伸且以100微米间隙间隔开的0.3mm宽×3英寸长的玻璃区段的阵列。可将具有弱粘附性的有机硅衬垫膜附连到玻璃样品的暴露侧上，以便能够移动分段式玻璃构造，同时维持区段的定位。
向夫拉克泰克有限公司(Flacktek Inc.)的20号速度混合器杯中添加14g含有约500ppm DABCO T-12的K-FLEX 188和约10.0g Desmodur N-3300A。内容物使用FlacktekDAC 150FVZ-K速度混合器混合并以1500rpm混合30秒。所得的粘稠混合物是均匀且近乎无色的。可通过在具有限定间隙的凹口棒下拉动具有聚氨酯混合物的两个硅氧烷玻璃衬垫(一个粘附有玻璃样品)以在100微米厚的图案化玻璃上产生100微米厚的聚氨酯涂层，来将粘稠混合物施加到图案化玻璃样品上。需注意，在与玻璃中的间隙相同方向上进行涂覆可允许完全涂覆而不夹带空气。可将衬垫之间的样品在70℃下固化24小时。可将两个剥离衬垫移除以得到嵌入的图案化玻璃和聚氨酯构造。可在分段式区域中将所得透明样品弯折至5mm或更小的半径。
因此，公开了分段式保护显示膜的实施方案。本文中所引用的所有参考文献及出版物全文以引用方式明确地并入本公开中，它们可能与本公开直接冲突的内容除外。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。所公开的实施方案仅为举例说明目的，而非出于限制的目的。

Claims (40)

1.一种显示膜，所述显示膜包括：
透明玻璃层，所述透明玻璃层包括两个或更多个共面玻璃层区段并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，所述第二主表面与所述第一主表面相对，所述厚度小于500微米；
间隙聚合物材料，所述间隙聚合物材料将相邻区段分开；和
透明能量耗散层，所述透明能量耗散层设置在所述第一主表面上，所述透明能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度以及0.5或更大的损耗角正切值峰值。
2.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层包含交联聚氨酯、或交联聚氨酯丙烯酸酯、或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述间隙聚合物材料具有第一折射率值，并且所述玻璃区段具有第二折射率值，并且所述折射率值与所述第二折射率值之差在0.1内。
4.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述玻璃层区段被构造成允许所述玻璃层弯折或折叠而不使所述玻璃层区段破裂。
5.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述玻璃层区段是沿所述显示膜的长度或宽度中的一个完整维度延伸的平行区段。
6.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述玻璃层区段是限定所述显示膜的弯折区域的不均匀区段。
7.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述玻璃层区段具有在1:1至100:1的范围内的纵横比，其中所述纵横比为宽度与厚度之比。
8.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述显示膜具有小于5％的雾度值，并且所述显示膜具有大于85％的可见光透射率值，并且所述显示膜具有大于90％的清晰度值。
9.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层的玻璃化转变温度为15摄氏度或更低。
10.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层的损耗角正切值峰值为0.8或更大。
11.根据权利要求1所述的显示膜，还包括保护层，所述保护层设置在所述第二主表面上。
12.根据权利要求11所述的显示膜，其中所述保护层由与所述间隙聚合物材料相同的材料形成。
13.根据权利要求11所述的显示膜，其中所述保护层包含纳米粒子并且厚度在2微米至30微米的范围内。
14.根据权利要求1所述的显示膜，还包括粘合剂层，所述粘合剂层设置在所述透明能量耗散层上，并且所述透明能量耗散层将所述透明玻璃层与所述粘合剂层分开。
15.根据权利要求1所述的显示膜，还包括透明聚合物基材层，所述透明聚合物基材层设置在所述透明能量耗散层上，并且所述透明能量耗散层将所述透明玻璃层与所述透明聚合物基材层分开，其中所述透明聚合物基材层的厚度在10微米至125微米的范围内，并且具有大于90MPa的屈服应力值。
16.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述间隙聚合物材料由与所述透明能量耗散层相同的材料形成。
17.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述显示膜的厚度小于500微米。
18.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述透明玻璃层的厚度在25微米至250微米的范围内。
19.根据权利要求1所述的显示膜，其中所述透明玻璃层的厚度在25微米至150微米的范围内。
20.一种显示膜，所述显示膜包括：
透明玻璃层，所述透明玻璃层包括两个或更多个共面玻璃层区段并且具有由第一主表面和第二主表面限定的厚度，所述第二主表面与所述第一主表面相对，所述厚度小于500微米；
聚合物层，所述聚合物层设置在所述第一主表面上，所述聚合物层由聚合物材料形成，并且所述聚合物材料还形成将相邻区段分开的间隙聚合物材料；和
透明能量耗散层，所述透明能量耗散层设置在所述聚合物层上，所述聚合物层将所述透明能量耗散层与所述透明玻璃层分开，所述透明能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度，并且具有0.5或更大的损耗角正切值峰值。
21.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层包含交联聚氨酯、或交联聚氨酯丙烯酸酯、或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯。
22.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述聚合物层和所述间隙聚合物材料具有第一折射率值，并且所述玻璃区段具有第二折射率值，并且所述折射率值与所述第二折射率值之差在0.1内。
23.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述玻璃层区段被构造成允许所述玻璃层弯折或折叠而不使所述玻璃层区段破裂。
24.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述玻璃层区段是沿所述显示膜的长度或宽度中的一个完整维度延伸的平行区段。
25.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述玻璃层区段是限定所述显示膜的弯折区域的不均匀区段。
26.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述玻璃层区段具有在1:1至100:1的范围内的纵横比，其中所述纵横比为宽度与厚度之比。
27.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述显示膜具有小于5％的雾度值，并且所述显示膜具有大于85％的可见光透射率值，并且所述显示膜具有大于90％的清晰度值。
28.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层的玻璃化转变温度为15摄氏度或更低。
29.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述透明能量耗散层的损耗角正切值峰值为0.8或更大。
30.根据权利要求20所述的显示膜，还包括保护层，所述保护层设置在所述第二主表面上。
31.根据权利要求30所述的显示膜，其中所述保护层由与所述聚合物层相同的材料形成。
32.根据权利要求30所述的显示膜，其中所述保护层包含纳米粒子并且厚度在2微米至30微米的范围内。
33.根据权利要求20所述的显示膜，还包括粘合剂层，所述粘合剂层设置在所述透明能量耗散层上，并且所述透明能量耗散层将所述聚合物层与所述粘合剂层分开。
34.根据权利要求20所述的显示膜，还包括透明聚合物基材层，所述透明聚合物基材层设置在所述透明能量耗散层上，并且所述透明能量耗散层将所述聚合物层与所述透明聚合物基材层分开，其中所述透明聚合物基材层的厚度为在10微米至125微米的范围内，并且具有大于90MPa的屈服应力值。
35.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述显示膜的厚度小于500微米。
36.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述透明玻璃层的厚度在25微米至250微米的范围内。
37.根据权利要求20所述的显示膜，其中所述透明玻璃层的厚度在25微米至150微米的范围内。
38.一种制品，包括：
光学显示器；
根据权利要求1所述的显示膜；和
光学粘合剂层，所述光学粘合剂层将所述显示膜固定至所述光学显示器。
39.根据权利要求38所述的制品，其中所述光学显示器包括有机发光二极管。
40.根据权利要求39所述的制品，其中所述光学显示器和所述显示膜为可折叠的，使得所述光学显示器面向其自身，并且所述显示膜的至少一部分与所述显示膜的另一部分重叠。
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