CN110330891B - 柔性盖板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性盖板及其制作方法，所述柔性盖板包括：柔性基板以及设于所述柔性基板上的硬化层，其中所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物。本发明的柔性盖板及其制作方法提高了硬化层的自恢复性能，进而提升了硬化层的耐摩擦性。

Description

柔性盖板及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性盖板及其制作方法。

背景技术

目前，柔性显示设备是重要的研究热点，用于柔性显示设备的盖板一般是由柔性基底和硬化层组成。其中，柔性基底可以保证盖板具有良好的可弯折性，硬化层应具有高硬度和良好的耐摩擦性，以抵抗屏幕受到的损伤。

现有的硬化层主要是硅氧烷类聚合物，其耐摩擦性能难以达到柔性显示设备的要求。

因此，需提供一种新的柔性盖板，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种柔性盖板及其制作方法，具有良好的耐摩擦性能，以解决现有的柔性盖板因硬化层的耐摩擦性无法达到要求，进而影响显示的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种柔性盖板，包括：

柔性基板；

硬化层，设于所述柔性基板上；

其中，所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物。

根据本发明一优选实施例，所述聚合物的通式如下式所示：

其中R1为苯基，R2包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。

根据本发明一优选实施例，R2的通式如下式所示：

其中10≤k≤100。

依据上述技术目的，本发明还提供一种柔性盖板的制作方法，包括以下步骤：

提供一柔性基板；

在所述柔性基板上形成硬化层；

其中，所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物。

根据本发明一优选实施例，在所述柔性基板上形成硬化层的步骤包括：

将锗氧化合物与含有碱液的有机溶剂在氮气氛围下进行聚合反应，形成中间体；

将所述中间体与催化剂混合进行反应，形成所述聚合物；

将所述聚合物与含有光引发剂的有机溶剂混合，经处理后得到聚合物溶液；

将所述聚合物溶液涂布在所述柔性基板上，形成所述硬化层。

根据本发明一优选实施例，所述聚合物的通式如下式所示：

其中R1为苯基，R2包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。

根据本发明一优选实施例，R2的通式如下式所示：

其中10≤k≤100。

根据本发明一优选实施例，所述中间体的通式如下式所示：

其中R3为苯基，R4包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。

根据本发明一优选实施例，所述R4的通式如下式所示：

根据本发明一优选实施例，将所述中间体与催化剂混合进行反应，形成所述聚合物，具体为：

将具有硼试剂的甲苯溶液缓慢加入至具有单茂钪试剂的甲苯溶液中混合形成所述催化剂；

将所述中间体加入至所述催化剂中形成混合溶液；

对所述混合溶液在25℃下进行搅拌；

采用正己烷和丙酮依次对所述混合溶液进行抽提，抽提时间为48h，得到所述聚合物。

本发明的有益效果为：本发明提供的柔性盖板中的硬化层材质为侧链包括锗氧基团的聚合物，通过侧链引入锗氧基团进行修饰，对硬化层的弹性模量进行调节，同时锗氧基团还能提升硬化层的自修复性能，即硬化层在受到外力损伤后能快速修复，从而提升硬化层的耐摩擦性能；本发明提供的柔性盖板的制作方法简单，制备硬化层材料的过程简便易控制，所制得的柔性盖板具有良好的耐摩擦性能，能够满足柔性显示设备的需求。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的柔性盖板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的柔性盖板的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

本发明针对现有的柔性盖板因硬化层的耐摩擦性无法达到要求，进而影响显示的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。

请参阅图1，本发明实施例提供的柔性盖板可作为覆盖柔性显示设备的盖板，所述柔性盖板包括：柔性基板101和硬化层102，所述柔性基板101可以是可挠曲的，也可以是透光基板，例如，所述柔性基板101为透明聚酰亚胺基板，所述柔性基板101为承载其它构件的载体，如所述柔性基板101可承载所述硬化层102。

本发明实施例中所述柔性盖板的硬化层102设于所述柔性基板101上，所述硬化层102的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物。

现有的硬化层材料多为硅氧烷化合物组成，弹性模量过高，硬度过硬，应用于所述硬化层时无法满足所述柔性盖板的柔性要求，且自恢复性能不高，无法在受到损伤后快速修复；本发明实施例通过引入锗氧基团来调节硬化层的硬度和耐摩擦性，以适用于柔性盖板。

本发明实施例中应用于所述硬化层102的聚合物的通式如下所示：

在式(1)中，R1为苯基，R2包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。例如，所述m可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。又例如，所述n可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。

式(1)中所述R2的通式如下所示：

其中，10≤k≤100。例如，所述k可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。

柔性指的是高分子长链能以不同程度卷曲的特性，是聚合物特有的属性，高分子链柔性的根源在于其长链的结构和长链上各链的自由旋转性，高分子主链是由成千个共价键所组成；由于键的旋转永不停息，使得高分子链相邻键的构象也不停地变化，高分子链的外形弯弯曲曲，像一个杂乱的线团，称为无规线团；其中单键的内旋转频率很高，无规线团的形态在不断的变化着；高分子链的柔性主要取决于高分子主链和取代基的结构，也受分子间相互作用的影响。

在高分子中引进极性取代基将增加分子内的相互作用，从而影响高分子链的柔性，其影响取决于取代基的极性大小，沿分子链排布的距离以及对称情况，至于非极性取代基的影响主要决定于取代基体积的大小。

例如，在高分子聚合物中引入侧链基团，当引入的基团为极性基团时，极性越强、极性基团分布密度越高，高分子链的柔性越差，极性基团的结构呈对称性时，高分子链的柔性好；当引入的基团为非极性基团时，增大分子链之间的间距，能增加高分子链的柔性。

本发明实施例的柔性盖板，在所述硬化层102的材料的侧链中引入锗氧基团，所述锗氧基团为极性基团，极性不强，且所述锗氧基团的结构呈对称性，因此，引入所述锗氧基团能增加所述硬化层中聚合物的高分子链的柔性，高分子链的柔性直接影响聚合物的柔性及韧性，因此所述聚合物的柔性增加，且所述聚合物的韧性也增加；所述锗氧基团还能调节所述聚合物的弹性模量，使所述聚合物的形变能力增强，当所述硬化层102受到外力损伤时，自恢复的能力加强。

本发明提供的柔性盖板中的硬化层材质为侧链包括锗氧基团的聚合物，通过侧链引入锗氧基团进行修饰，对硬化层的弹性模量进行调节，同时锗氧基团还能提升硬化层的自修复性能，即硬化层在受到外力损伤后能快速修复，从而提升硬化层的耐摩擦性能。

请参阅图2，本发明实施例还提供一种柔性盖板的制作方法，具体包括如下步骤：

S201、提供一柔性基板。

在本步骤中，所述柔性基板可以是可挠曲的，也可以是透光基板，例如，所述柔性基板为透明聚酰亚胺基板，所述柔性基板为承载其它构件的载体，如所述柔性基板可承载所述硬化层。

S202、在所述柔性基板上形成硬化层；其中，所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物。

现有的硬化层材料多为硅氧烷化合物组成，硬度过硬，应用于所述硬化层时无法满足所述柔性盖板的柔性要求，且自恢复性能不高，无法在受到损伤后快速修复；本发明实施例通过引入锗氧基团来调节硬化层的硬度和耐摩擦性，以适用于柔性盖板。

步骤S202具体包括：

步骤1、将锗氧化合物与含有碱液的有机溶剂在氮气氛围下进行聚合反应，形成中间体。

所述锗氧化合物可以是苯基三甲氧基锗和2-丙烯基-5-三甲氧基锗基苯氧基甲烷，所述含有碱液的有机溶剂具体可以是碳酸钾、去离子水和四氢呋喃的混合物，该步骤中的聚合反应需在通有氮气的环境下进行，且反应伴随搅拌，反应温度为室温，搅拌时间为5天。

例如，将碳酸钾(0.04g，0.29mmol)、去离子水(4.8g，0.267mol)和四氢呋喃(20ml)加入100mL的圆底烧瓶中，抽通三次，在氮气下加入苯基三甲氧基锗(0.48mol)和2-丙烯基-5-三甲氧基锗基苯氧基甲烷(0.32mmol)形成反应液,室温下搅拌五天或者是搅拌至分子量达到最大，除去反应液中的有机溶剂，将反应液中的有机部分溶于二氯甲烷，用去离子水萃取三次，然后加入无水硫酸镁，搅拌过夜，过滤，除去有机相中的二氯甲烷，即可得到所述中间体，所述中间体为白色的锗氧烷聚合物。

步骤2、将所述中间体与催化剂混合进行反应，形成所述聚合物。

该步骤具体为：将具有硼试剂的甲苯溶液缓慢加入至具有单茂钪试剂的甲苯溶液中混合形成所述催化剂；将所述中间体加入至所述催化剂中形成混合溶液；对所述混合溶液在25℃下进行搅拌；采用正己烷和丙酮依次对所述混合溶液进行抽提，抽提时间为48h，得到所述聚合物。

所述中间体形成所述聚合物的一反应式可如下所示：

上式的具体步骤可以是，在不含THF的手套箱中，将[Ph3C][B(C6F5)4](9.2mg，0.01mmol)的甲苯溶液(0.5mL)缓慢加入到C5H5Sc(CH2C6H4NMe2-o)的甲苯溶液(0.5mL)中形成所述催化剂。将催化剂搅拌5分钟后，将所述中间体(1.0mmol，0.5M，在甲苯中)加入到所述催化剂中形成所述混合溶液。将管密封并在手套箱中在室温下搅拌所述混合溶液12分钟，用50ml甲醇对所述混合溶液进行淬灭反应，得到白色固体，将所述白色固体依次在正己烷、丙酮中抽提两天，得到所述聚合物；此时合成得到的所述聚合物的产率为50％，所述聚合物的重均分子量为6985kg/mol，数均分子量为5874kg/mol，分散度为2.86。

步骤3、将所述聚合物与含有光引发剂的有机溶剂混合，经处理后得到聚合物溶液。

含有光引发剂的有机溶剂可以是含有光引发剂(Irgacure 2503wt.％)的四氢呋喃(50wt.％)，例如，将得到的所述聚合物固体溶于含有光引发剂(Irgacure 250 3wt.％)的四氢呋喃(50wt.％)中，摇晃或者超声震动一小时，得到无色粘稠的所述聚合物溶液。

步骤4、将所述聚合物溶液涂布在所述柔性基板上，形成所述硬化层。

所述聚合物应制成薄膜状以当做所述硬化层，例如，将所述聚合物溶液均匀涂在玻璃或者PET表面，室温下干燥过夜，然后在40℃真空干燥两小时，之后用光密度为100mWcm-2，总UV输出能量为3J cm2的HITACHI UV灯照射PET或者玻璃表面的薄膜，即可得到聚合物薄膜。

本发明实施例中所述硬化层的聚合物的通式如下所示：

在式(1)中，R1为苯基，R2包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。例如，所述m可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。又例如，所述n可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。

式(1)中所述R2的通式如下所示：

其中，10≤k≤100。例如，所述k可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。

所述中间体的通式如下式(3)所示：

其中R3为苯基，R4包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100。例如，所述m可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。又例如，所述n可以是10、11、15、20、25、30、35、45、50、60、70、80、90、95、98、99、100。

所述R4的通式如下式(4)所示：

本发明提供的柔性盖板的制作方法简单，制备硬化层材料的过程简便易控制，所制得的柔性盖板具有良好的耐摩擦性能，能够满足柔性显示设备的需求。

本发明的有益效果为：本发明提供的柔性盖板中的硬化层材质为侧链包括锗氧基团的聚合物，通过侧链引入锗氧基团进行修饰，对硬化层的弹性模量进行调节，同时锗氧基团还能提升硬化层的自修复性能，即硬化层在受到外力损伤后能快速修复，从而提升硬化层的耐摩擦性能；本发明提供的柔性盖板的制作方法简单，制备硬化层材料的过程简便易控制，所制得的柔性盖板具有良好的耐摩擦性能，能够满足柔性显示设备的需求。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种柔性盖板，其特征在于，包括：

柔性基板；

硬化层，设于所述柔性基板上；

其中，所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物；

所述聚合物的通式如下式所示：

其中R₁为苯基，R₂包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100；

R₂的通式如下式所示：

其中10≤k≤100。

2.一种柔性盖板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一柔性基板；

在所述柔性基板上形成硬化层；

其中，所述硬化层的材料为侧链包括锗氧基团的聚合物；

所述聚合物的通式如下式所示：

其中R₁为苯基，R₂包括苯基，10≤m≤100，10≤n≤100；

R₂的通式如下式所示：

其中10≤k≤100。

3.根据权利要求2所述的柔性盖板的制作方法，其特征在于，在所述柔性基板上形成硬化层的步骤包括：

将锗氧化合物与含有碱液的有机溶剂在氮气氛围下进行聚合反应，形成中间体；

将所述中间体与催化剂混合进行反应，形成中间体聚合物；

将所述中间体聚合物与含有光引发剂的有机溶剂混合，经处理后得到聚合物溶液；

将所述聚合物溶液涂布在所述柔性基板上，形成所述硬化层。

4.根据权利要求3所述的柔性盖板的制作方法，其特征在于，将所述中间体与催化剂混合进行反应，形成中间体聚合物，具体为：

将具有硼试剂的甲苯溶液缓慢加入至具有单茂钪试剂的甲苯溶液中混合形成所述催化剂；

将所述中间体加入至所述催化剂中形成混合溶液；

对所述混合溶液在25℃下进行搅拌；

采用正己烷和丙酮依次对所述混合溶液进行抽提，抽提时间为48h，得到所述中间体聚合物。

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