CN110473471B - 一种柔性显示屏盖板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性显示屏盖板，涉及光学膜技术领域。本发明的柔性显示屏盖板包括：芳香族聚酰胺基板；防指纹硬度层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板的一侧面上；硬化层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板上与所述防指纹硬度层相对的另一侧面上。本发明采用芳香族聚酰胺作为基材，提高了传统柔性显示屏盖板的硬度及抗弯曲性。

Description

一种柔性显示屏盖板
技术领域
本发明属于光学膜显示技术领域，特别是涉及一种柔性显示屏盖板。
背景技术
柔性显示屏盖板材料多为刚性的玻璃基板或树脂基板与功能层复合而成。其中玻璃显示盖板不可弯折，不符合可折叠显示器件的发展趋势，相对玻璃而言，高表面硬度高韧性的聚酰亚胺材料成为柔性显示屏盖板首选的材料，但它需要表面涂层来提高硬度。在使用过程中发现聚酰亚胺作为基板存在以下问题，首先其硬度不够，只能达到7H，而不能达到玻璃的9H，不能真正意义上取代玻璃，如果通过增加涂层厚度提高硬度则会造成翘曲甚至蜷曲，后段工艺无法进行；其次，其厚度较厚，为了保证硬度，聚酰亚胺基板的厚度要选用50μm-80μm，而硬化涂层的厚度也要达到≥10μm，这就造成柔性显示屏厚度较厚，获得的器件整体厚度偏厚，对器件整体设计存在局限性，同时较厚的涂层，经过反复绕折，这个涂层就会出现开裂，显然涂层脆性增大了，如果减薄涂层厚度，就有表面硬度降低的问题，而如何在这两者之间达到平衡是柔性显示屏盖板材料的最大瓶颈；再次，除了硅氧基团外还要引入锗氧基团来调节材质的硬度的问题，而锗氧基团的添加会对涂层的弯折性能造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性显示屏盖板，通过采用芳香族聚酰胺材料作为柔性显示屏盖板的基板，并在其两侧设置提高硬度的涂层，从而提高了传统柔性显示屏盖板的硬度及抗弯折性能。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种柔性显示屏盖板，其包括：
芳香族聚酰胺基板；
多层防指纹硬度层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板的一侧面上；
多层硬化层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板上与所述防指纹硬度层相对的另一侧面上。
在本发明的一个实施例中，所述防指纹硬度层的组成包括聚氨酯丙烯酸酯，二氧化硅，全氟聚醚防指纹油。
在本发明的一个实施例中，所述防指纹硬度层的厚度为1μm-20μm。
在本发明的一个实施例中，所述防指纹硬度层的硬度不小于7H。
在本发明的一个实施例中，所述防指纹硬度层的水接触角不小于105°。
在本发明的一个实施例中，所述芳香族聚酰胺基板厚度为12μm-50μm。所述柔性显示屏盖板还包括油墨层，所述油墨层设置在所述硬化层上相对于所述芳香族聚酰胺基板的另一侧面上，所述油墨层将所述柔性显示屏划分为可视区和非可视区。
在本发明的一个实施例中，所述硬化层的厚度为1μm-5μm。
在本发明的一个实施例中，所述硬化层的组成包括二官能团聚氨酯丙烯酸酯，三官能团聚氨酯丙烯酸酯，四官能团聚氨酯丙烯酸酯。
本发明还提供了一种电子装置，其包括：
显示屏；
柔性显示屏盖板，其安装在所述显示屏上且覆盖所述显示屏；所述柔性显示屏盖板包括芳香族聚酰胺基板；设置在所述芳香族聚酰胺基板一侧面上的防指纹硬度层；设置在所述芳香族聚酰胺基板上与所述防指纹硬度层相对的另一侧面上的硬化层。
本发明采用芳香族聚酰胺材料制作柔性显示屏盖板的基板，同时在基板一侧制备防指纹硬度层，另一侧制备硬化层，通过相对设置的两层涂层进一步提高盖板的硬度，赋予了盖板9H的超高硬度和抗弯曲性，承受弯曲次数可达20万次以上，同时，透明芳香族聚酰胺基板厚度在25μm时硬度可以达到4H，而聚酰亚胺基板厚度大于80μm时，硬度才能达到4H，因此采用芳香族聚酰胺材料制作基板可以大大的减小盖板的厚度，更符合大众的审美要求。另外通过在透明芳香族聚酰胺基板两侧分别制备涂层使加工的涂层翘曲性得到保证，方便后续制程。通过防指纹硬度层的涂布，使盖板表面的动摩擦系数降到0.03以下，成功赋予了盖板表面超级爽滑的特性以及疏水疏油和耐摩擦的特性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一种电子装置的结构示意图；
图2为图1中柔性显示屏盖板的结构示意图；
图3为图1中柔性显示屏盖板的另一结构示意图；
图4为图1中柔性显示屏盖板的另一结构示意图；
图5为图1中柔性显示屏盖板的另一结构示意图；
图6为图4及5中偏光层的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-电子装置，2-外壳，3-电路板，4-显示屏，5-柔性显示屏盖板，6-保护层，7-聚硅氮烷层，8-透明芳香族聚酰胺基板，9-油墨层，10-防指纹硬度层，11-硬化层，12-偏光层，13-补偿层，14-TAC层，15-PVA层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请一并参阅图1至图6所示，本发明提供了一种电子装置1，该电子装置1可以是智能手机、平板电脑或智能穿戴设备等，电子装置1包括柔性显示屏盖板5、显示屏4、电路板3以及壳体2。其中，显示屏4安装在壳体2上，以形成电子装置1的显示面。显示屏4作为电子装置1的前壳，与壳体2形成一封闭空间，用于容纳电子装置1的其他电子元件。同时，显示屏4形成电子装置1的显示面，用于显示图像、文本等信息。电路板3安装在壳体2内部，以将电路板3收容在上述封闭空间内，电路板3上可以集成有摄像头、处理器、传感器等功能组件，同时，电路板3与显示屏4电连接。柔性显示屏盖板5安装到显示屏4上，以覆盖显示屏4。
柔性显示屏盖板5可以采用聚酰亚胺(CPI)代替玻璃来做基板，从而使得屏幕变得可弯曲，变硬屏为软屏。柔性显示屏盖板5的制作方法如下：以光学玻璃作为载板，在光学玻璃上可以通过狭缝式涂布头涂布光学高尺寸稳定性聚酰亚胺浆料，再在氮气的保护下固化成膜，制作成软性光学基板；在已经固化好的聚酰亚胺膜上制作水氧阻隔层，可以采用沉积多层含硅氧基团和锗氧基团的化合物的方式制成，这里的含硅氧基团的化合物例如为SiO2；制作好水氧阻隔层之后，再通过高温蒸镀等方式制作显示模组功能层；在功能层上再制作水氧阻隔层，还可以在水氧阻隔层外再制作一层水氧阻隔膜，进一步增强水氧阻隔的效果；可以通过激光等方法把载板光学玻璃脱离，制作成柔性显示屏盖板5。
采用聚酰亚胺基板和包含硅氧基团和锗氧基团的聚合物涂层制成的柔性显示屏盖板5，其存在的问题有以下几个：首先其硬度不够，只能达到7H，而不能达到玻璃的9H，不能真正意义上取代玻璃，如果通过增加涂层厚度提高硬度则会造成翘曲甚至蜷曲，后段工艺无法进行；其次，其厚度较厚，为了保证硬度，聚酰亚胺基板的厚度为50μm-80μm，硬化涂层的厚度≥10μm，这就造成柔性显示屏厚度较厚，获得的器件整体厚度偏厚，对器件整体设计存在局限性；再次，除了硅氧基团外还要引入锗氧基团来调节材质的硬度的问题，而锗氧基团的添加会对涂层的弯折性能造成影响；虽然在聚酰亚胺基板上制作了水氧阻隔层，但是整体对水氧的阻隔率还是较低，当有水汽或者氧气进入器件内部，就会影响内部功能层的功能。
柔性显示屏盖板5还可以采用透明芳香族聚酰胺材料作为柔性显示屏盖板5的基板并在基板上设置涂层，从而提高了传统柔性显示屏盖板5的硬度及抗弯折性能，同时阻挡水、氧等成分的渗透。
请一并参阅图1及图2所示，本发明提供了一种柔性显示屏盖板5，包括：透明芳香族聚酰胺基板8、多层聚硅氮烷层7、多层保护层6和多层油墨层9。
请一并参阅图1及图2所示，透明芳香族聚酰胺基板8，芳香族聚酰胺即芳纶膜是指主链含有苯环和酰胺键(-CO-NH-)的一类聚合物材料，是芳香族对二羧酸和芳香族对二胺缩聚而成的，其特点是杨氏模量高，本实施例中，所采用的透明芳香族聚酰胺基板8的杨氏模量例如不小于8GPa，这是因为杨氏模量太小满足不了硬度的要求，以及难以抵抗外部冲击的效果，同时还可以多次弯折，次数可达例如100万次。本实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的杨氏模量可以采用DHR-2流变仪在例如常温25℃，1HZ条件下通过拉伸法测试得到。本实施例中弯折测试方法为将样品安装在具有两个折叠台的动态折叠装置中，该折叠台从例如180度(即样品未弯曲)旋转到例如0度(即样品被折叠)，并以例如6次循环/分钟的测试速率进行例如100，000次循环并由两个处于闭合状态(即0度)的刚性板之间的间隙来确定3mm的弯曲半径。
芳香族聚酰胺还具有高硬度的特点，例如在透明芳香族聚酰胺基板8厚度为25μm时对应的硬度可达到4H，而聚酰亚胺基板厚度大于80μm时，硬度才能达到4H，因此采用芳香族聚酰胺材料制作基板可以大大的减小盖板的厚度，更符合大众的审美要求。在本实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度可以为12μm-50μm，若厚度小于12μm，则杨氏模量太小，满足不了硬度以及抗冲击要求，若厚度大于50μm，则产品无法量产，而且成本上升也太大)，在其他实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度还可以为12μm-25μm，这是因为厚度大于25μm现阶段暂时无法量产。另外，由于芳香族聚酰胺分子主链中存在苯环，所以由它制备的基板具有很好的耐压密性和热稳定性。
请一并参阅图1及图2所示，聚硅氮烷层7设置在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提高硬度。聚硅氮烷层7包括有机聚硅氮烷和无机聚硅氮烷，在透明芳香族聚酰胺基板8上可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布方式制备聚硅氮烷层7。本实施例中采用狭缝式涂布的方式制备聚硅氮烷层7，通过狭缝式涂布头将聚硅氮烷液膜挤出涂布于移动的透明芳香族聚酰胺基板8上，以制作出表面覆盖一定厚度的聚硅氮烷层7，涂膜厚度可由液体流量与基板移动速度计算获得，其优点为涂膜均匀性高、可适用的涂料黏度范围广、涂布速度快、并且可制作大面积的涂膜。本实施例中聚硅氮烷层7涂布的厚度例如为1μm-20μm，之后采用烘箱将聚硅氮烷层7烘干，本实施例中，烘干过程中设置温度区间例如为50℃-200℃，本实施例中例如为100/120/150/150/100℃，每节烘箱停留时间为0.1min-1min，车速可以为5m/min-20m/min，例如为10m/min，聚硅氮烷层7制备完成后硬度例如可大于等于8H，通常可以达到9H。
请一并参阅图1及图2所示，所制备的聚硅氮烷层7由于其结构中Si-H键和N-H键活泼，因此易与水和氧气反应，并且在较为温和的条件下即可转化为高硬度透明的硅氧氮或二氧化硅材料，本实施例中，制备聚硅氮烷层7的厚度例如为1μm-20μm，若厚度小于1μm，则杨氏模量太小，满足不了硬度以及抗冲击要求，若厚度大于20μm，则在弯折实验时，涂层会出现裂纹，在其他实施例中聚硅氮烷层7的厚度尺寸还可以做到更薄，例如2μm-5μm，此范围可同时满足硬度和弯折要求，且更节约成本，但所对应的聚硅氮烷层7的硬度却不小于7H，在其他实施例中还可以通过制备不同的厚度达到不同的硬度值。另外由于聚硅氮烷层7的结构中的N-H键又易与极性基底结合，因此附着力高，在本实施例中聚硅氮烷层7中的N-H键与透明芳香族聚酰胺基板8的N-H键之间结合，使聚硅氮烷层7与透明芳香族聚酰胺基板8之间有极强的附着力，所以由聚硅氮烷形成的致密的涂层，其具有很高的耐磨性和硬度，同时聚硅氮烷还具备较好的的弯折性，这就很好的契合了柔性显示屏盖板5的要求。
请一并参阅图1及图2所示，保护层6设置在聚硅氮烷层7相对于透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提升保护效果。本实施例中的保护层6所采用的是一种涂料，它可以非常薄的涂敷到各种基板上，能获得优异的表面特性，例如获得防水防油特性、防指纹附着性、易擦拭性、不粘性等。本实施例中的保护层6包含活性硅烷基团和氟改性有机基团，可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式涂布在聚硅氮烷层7表面，涂布厚度例如可以为2nm-100nm。本实施例中狭缝式涂布的方式进行涂布，涂布厚度例如为8nm-10nm，涂布之后再采用烘箱进行干燥，干燥过程所采用的阶梯温度区间可以为50-200℃，例如为60/80/120/140/100℃，每节烘箱停留时间可以为0.1min-1min，例如为0.6min，车速可以为5m/min-20m/min，例如为10m/min。在其他实施例中，还可以采用其他类型的具有保护作用的涂层涂布在聚硅氮烷层7上。
请一并参阅图1及图2所示，本实施例中保护层6表面的特性参数与未加保护层6的聚硅氮烷层7表面的特性参数对比值如下表所示：
测定项目 单位 保护层6表面 聚硅氮烷层7表面
水接触角 ° 117 <10
十六烷的滚落角 ° 6 >45
耐磨擦性 ° 108 <10
动摩擦系数 0.03 0.57
硬度 9H 8H
本实施例中水接触角测量法为：将测定液3μl滴加在待测膜上，使用例如自动接触角计测定滴加例如5秒后的水接触角，角度的算出应用θ/2法。本实施例中动摩擦系数例如按照ASTMD1894，使用摩擦系数仪测试。
由上表可以看出，在保护层6的保护下，柔性显示屏盖板5的表面特性在水接触角、十六烷的滚落角、耐磨擦性、动摩擦系数和硬度方面相对于未加保护层6的聚硅氮烷层7表面的特性有明显提高。
请一并参阅图1及图2所示，油墨层9设置在透明芳香族聚酰胺基板8相对于聚硅氮烷层7的另一侧面上，油墨层9将柔性显示屏盖板5划分为可视区和非可视区，可以采用多层的设置，并采用不同的颜色。油墨层9包含主体树脂，颜料和助剂，其中主体树脂由聚酯，聚丙烯酸酯，聚氨酯的一种或几种组成，本实施例中通过添加炭黑等无机填料实现遮光的效果，在其他实施例中还可以添加白色、彩色等其他颜料和助剂，然后采用丝网印刷的方式完成显示屏边框的印刷。本实施例中所采用的油墨固化含量例如为50％，闪点例如为大于150℃，印刷网目例如为60目-250目，印刷的油墨层9厚度例如为5μm-40μm，若油墨层9厚度小于5μm，则无法起到遮光的作用，若油墨层9厚度大于40μm，则需要光学胶填充的段差太，在其他实施例中油墨层9厚度还可以例如为8μm-25μm，若油墨层9厚度大于等于8μm时，则光学密度值大于等于4，若油墨层9厚度大于25μm，则需要光学胶填充的段差太大，此时光学胶厚度会增加，这样会造成整体硬度迅速降低。使用不同厚度和不同目数的网版印刷，可以获得不同的油墨层9厚度。另外在本实施例中所制备油墨层9的光密度值例如不小于5，表面达因值例如不小于32。本实施例中达因值可以通过达因笔划一条长度例如5cm的线条，例如5s内不收缩即获得对应达因值。印刷完成后对油墨层9进行干燥，在本实施例中例如采用在150℃的温度下干燥例如10min-20min，获得的油墨层9韧性很好。
请一并参阅图1及图2所示，本实施例采用芳香族聚酰胺材料制成基板并与聚硅氮烷涂层结合成功赋予了盖板9H的超高硬度和良好的弯曲性能，承受弯曲次数可达20万次以上，同时在此高硬度和良好的弯曲性能的目标下，基板和涂层的厚度可以做的更薄，这使得盖板的整体厚度也更薄，更符合大众的审美要求且涂布整体的翘曲性得到保证，方便后续制程。本实施例中可以通过直尺测试样品四个角的高度，取最高值即为翘曲值。另外通保护层6的涂布，使盖板表面的动摩擦系数降到0.03以下，成功赋予了盖板表面超级爽滑的特性以及疏水疏油和耐摩擦的特性。在上述这些优势下，本发明的盖板可以完美的替代玻璃，成为柔性显示屏盖板的首选。
请一并参阅图1及图3所示，本发明的另一实施例还提供了一种柔性显示屏盖板5，包括透明芳香族聚酰胺基板8、多层防指纹硬度层10、多层硬化层11和多层油墨层9。
请一并参阅图1及图3所示，由于芳香族聚酰胺所具有的优异硬度和弯折性，本发明中采用芳香族聚酰胺材料制作柔性显示屏盖板5的基板。本实施例中，所采用的透明芳香族聚酰胺基板8的杨氏模量例如不小于8GPa，同时还可以多次弯折，次数可达例如100万次。在本实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度可以为12μm-50μm，在其他实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度还可以为12μm-25μm。
请一并参阅图1及图3所示，防指纹硬度层10设置在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提高硬度并增强保护效果。防指纹高硬度层的组成主要是全氟聚醚结构来提高硬度层水接触角从而达到防污的效果。本实施例中防指纹硬度层10的硬度例如不小于7H，水接触角例如不小于105°。本实施例中防指纹硬度层10的涂布厚度例如为1μm-20μm，在其他实施例中防指纹硬度层10的涂布厚度例如还可以为3μm-8μm，这是因为若涂布厚度太薄，则防指纹硬度层10的硬度达不到目标，若涂布厚度太厚则会造成翘曲或者卷曲，而且涂布厚度太厚还容易引起龟裂，从而影响柔性显示屏盖板5的弯折性能，达不到不少于弯折20万次的目标。通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8上制备防指纹硬度层10，涂布完成后，在烘箱中对涂布在基板上的防指纹硬度层10进行干燥，本实施例中干燥所采用的阶梯温度为20℃-100℃，例如为50/60/80/90/70℃，车速区间为10m/min-30m/min，例如为20m/min，紫外光干燥能量例如不小于300mJ/cm2。
对获得的不同成分配比，不同厚度的防指纹硬度层10的性能进行测试，获得下表：
Figure BDA0002166025500000121
Figure BDA0002166025500000131
由上表可以看出：防指纹硬度层10太薄，例如厚度为1μm，此时硬度不能满足要求，防指纹硬度层10太厚，例如厚度为20μm，此时弯折很容易出现裂纹。当组分中仅包括聚氨酯丙烯酸酯和全氟聚醚防指纹油时，而不包括二氧化硅时，硬度较低，不满足要求，当二氧化硅添加量太少，例如重量比为5份，硬度同样满不了要求，添加量过多，例如重量比为30份，则卷曲严重。当组分中仅包括聚氨酯丙烯酸酯和二氧化硅时，不包括全氟聚醚防指纹油时，水滴角较小，防水防油特性和防指纹附着性能较差。
本实施例中硬度通过表面性测定仪和铅笔硬度测定专用铅笔测定。测定荷重例如为750g，测定的速度例如为30mm/min，测定距离例如为5mm，测定次数例如5次，将合格数超过例如4/5的铅笔的硬度作为评价结果。本实施例中水滴角的测定方法为：将测定液3μl滴加在防指纹硬度层10上，使用自动接触角计测定滴加例如5秒后的水接触角，通过θ/2法进行水滴角度的计算。
本实施例中弯折测试方法为：将样品安装在具有两个折叠台的动态折叠装置中，该折叠台可以从180度(即样品未弯曲)旋转到0度(即样品被折叠)，本实施例中以例如6次循环/分钟的测试速率进行100，000次循环。由两个处于闭合状态(即0度)的刚性板之间的间隙来确定3mm的弯曲半径。
请一并参阅图1及图3所示，硬化层11设置在透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上。硬化层11包含二到四官能的低收缩聚氨酯丙烯酸酯树脂，通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8相对于防指纹硬度层10的另一侧面上制备硬化层11，本实施例中，硬化层11的厚度例如为1μm-5μm，这是因为硬化层太薄，则无法起到补强的作用，若硬化层太厚则会影响整体的弯折效果。表面达因值例如不小于40，这是因为达因值太小，会影响油墨层的附着力。涂布完成后，在烘箱中对涂布在基板上的硬化层11进行干燥，本实施例中干燥所采用的阶梯温度为20-100℃，例如为50/60/80/90/70℃，车速为10m/min-30m/min，例如为20m/min，紫外光干燥能量例如不小于300mJ/cm2。
请一并参阅图1及图3所示，油墨层9设置在硬化层11相对于透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上，油墨层9将柔性显示屏盖板5划分为可视区和非可视区，可以采用多层的设置并采用不同的颜色。油墨层9包含主体树脂，颜料和助剂，其中主体树脂由聚酯，聚丙烯酸酯，聚氨酯的一种或几种组成，本实施例中通过添加炭黑等无机填料实现遮光的效果，在其他实施例中还可以添加白色、彩色等其他颜料和助剂，然后采用丝网印刷的方式完成对显示屏边框的印刷。本实施例中所采用的油墨固化量例如为100％，闪点例如为大于150，印刷网目例如为60目-250目，印刷的油墨层9厚度例如为5μm-40μm，在其他实施例中油墨层9厚度还可以例如为15μm-25μm。使用不同厚度和不同目数的网版印刷，可以获得不同的油墨层9厚度。另外在本实施例中所制备油墨层9的光密度值例如不小于5，表面达因值例如不小于32。印刷完成后对油墨层9进行干燥，在本实施例中例如采用在150℃的温度下干燥10min-20min，获得的油墨层9韧性很好。
请一并参阅图1及图3所示，本实施例采用芳香族聚酰胺材料制作柔性显示屏盖板5的基板，同时在基板一侧制备防指纹硬度层10，另一侧制备硬化层11，通过相对设置的两层涂层进一步提高盖板的硬度，赋予了盖板9H的超高硬度和抗弯曲性，承受弯曲次数可达20万次以上，同时，透明芳香族聚酰胺基板8厚度在25μm时硬度可以达到4H，而聚酰亚胺基板厚度大于8μm时，硬度才能达到4H，因此采用芳香族聚酰胺材料制作基板可以大大的减小盖板的厚度，更符合大众的审美要求。另外通过在透明芳香族聚酰胺基板8两侧分别制备涂层使加工的涂层翘曲性得到保证，方便后续制程。
请一并参阅图1及图3所示，在液晶显示模组中有两张偏光片分别贴在基板两侧，下偏光片用于将背光源产生的光束转换为偏振光，上偏光片用于解析经液晶电调制后的偏振光，产生明暗对比，从而产生显示画面。液晶显示模组的成像必须依靠偏振光，少了任何一张偏光片，液晶显示模组都不能显示图像。而带偏光功能的盖板则是将聚酰亚胺盖板通过光学胶与上偏光片粘结制成的，这样的设计不仅会造成整体厚度偏厚，而且由于存在一层柔性的光学胶层，会造成盖板硬度的直线下降。
请一并参阅图1、图4及图6所示，本发明的另一实施例还提供一种柔性显示屏盖板5，采用芳香族聚酰胺材料制作基板，在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧分别制备聚硅氮烷层7和保护层6，在透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧制备偏光层和可印刷的硬化层11，最后在硬化层11上制备油墨层9。本发明的柔性显示屏盖板5，包括：透明芳香族聚酰胺基板8、多层聚硅氮烷层7、多层保护层6、偏光层12、补偿层13、多层硬化层11和多层油墨层9。
请一并参阅图1、图4及图6所示，由于芳香族聚酰胺所具有的优异硬度和弯折性，本发明中采用芳香族聚酰胺材料制作柔性显示屏盖板5的基板。本实施例中，所采用的透明芳香族聚酰胺基板8的杨氏模量例如不小于8GPa，同时还可以多次弯折，次数可达例如100万次。在本实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度可以为12μm-50μm，在其他实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度还可以为12μm-25μm。
请一并参阅图1、图4及图6所示，聚硅氮烷层7设置在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提高硬度，聚硅氮烷层7是一种含有硅、氮、氢的新型聚合物，其结构中Si-H键和N-H键活泼，可以和潮气以及极性表面发生反应，形成致密结构的涂层。聚硅氮烷层7包含有机聚硅氮烷以及无机聚硅氮烷，本实施例中在透明芳香族聚酰胺基板8上通过狭缝式涂布的方式，涂布聚硅氮烷层7厚度例如为1μm-20μm，获得的聚硅氮烷层7硬度例如不小于7H，聚硅氮烷层7水接触角≥105°，在其他实施例中聚硅氮烷层7水接触角≥110°。涂布后将聚硅氮烷涂层在烘箱中进行干燥，干燥的阶梯温度设置例如为100/120/150/150/100℃，车速例如为20m/min，涂布完成后整体硬度可达到例如9H。
请一并参阅图1、图4及图6所示，保护层6设置在聚硅氮烷层7上与透明芳香族聚酰胺基板8相对的一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提升保护效果。本实施例中的保护层6所采用的是一种涂料，它可以非常薄的涂敷到各种基板上，能获得优异的表面特性，例如获得防水防油特性、防指纹附着性、易擦拭性、不粘性等。本实施例中的保护层6包含活性硅烷基团和氟改性有机基团，可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式涂布在聚硅氮烷层7表面，涂布厚度例如可以为2nm-100nm。本实施例中狭缝式涂布的方式进行涂布，涂布厚度例如为8nm-10nm，涂布之后再采用烘箱进行干燥，干燥过程所采用的阶梯温度设置为50-200℃，例如为60/80/120/140/100℃，每节烘箱对应的时间是0.1min-1min，例如为0.6min，车速为10m/min-30m/min，例如为20m/min。在其他实施例中，还可以采用其他类型的具有保护作用的涂层涂布在聚硅氮烷层7上。本实施例中保护层6表面的特性参数与未加保护层6的聚硅氮烷层7表面的特性参数对比值如表1所示。
请一并参阅图1、图4及图6所示，偏光层12设置在透明芳香族聚酰胺基板8上，与聚硅氮烷层7相对的另一侧面上。偏光层12的作用是用于控制光束的偏振方向，自然光在通过偏光层12时，振动方向与偏光层12透过轴垂直的光将被吸收，透过光只剩下震动方向与偏光层12透过轴平行的偏振光。本实施例中，偏光层12主要包含聚乙烯醇层(即PVA层15)和分别设置在聚乙烯醇层两侧的三醋酸纤维素层(即TAC层14)，在其他实施例中偏光层12还可以由多层膜复合而成，例如最中间的PVA层15，两侧的TAC层14，压敏胶层、离型层和保护层6等。其中吸附二向吸收分子的PVA层15负责偏振作用，它决定了偏光性能、透光率、色调等关键光学指标，TAC层14可以保护PVA层15不受水汽、紫外线及其他外界物质的损害，保证偏光片的环境耐候性。可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8上制备包含PVA层15和TAC层14的偏光层12，这是因为透明芳香族聚酰胺基板8具有高模量，耐弯折，半径等于3mm弯折超过100万次，光学性能优异等特点。
其中PVA层15和TAC层14之间也可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式复合在一起。本实施例中，涂布固体含量例如为40％，制备的偏光层12厚度例如为20μm-80μm，在其他实施例中偏光层12厚度例如也可以为20μm-60μm。涂布完成后的偏光层12可以通过5节烘箱来烘干固化成膜，烘干阶梯温度可以设为40℃/60℃/80℃/100℃/120℃/100℃。
请一并参阅图1、图4及图6所示，对于偏光层12要求它最好能够全面隔断外界可见光谱，从而达到一体黑的效果。为此需要使用足够偏光度的偏光同时搭配全可见光谱的1/4λ材料，其中λ为光的波长。在本发明的一个实施例中，还可以在偏光层12上相对于透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上制备补偿层13，通过全可见光谱的1/4λ材料，例如聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)或液晶材料对偏光层12进行补偿。本实施例中采用COP材料制备补偿层13，COP补偿层13的反射率低，一体黑效果好。本实施例中，可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在偏光层12相对于透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上制备补偿层13，本实施例中补偿层13的厚度例如为20μm-80μm，在其他实施例中补偿层13的厚度例如还可以为20μm-40μm。
请一并参阅图1、图4及图6所示，硬化层11设置在偏光层12相对于透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提高硬度。硬化层11包含二到四官能的低收缩聚氨酯丙烯酸酯树脂，通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8相对于防指纹硬度层10的另一侧面上制备硬化层11，本实施例中，硬化层11的厚度例如为1μm-5μm，在其他实施例中例如还可以为2μm-3μm，表面达因值在本实施例中不小于36，在其他实施例中表面达因值例如不小于40。涂布完成后，在烘箱中对涂布在基板上的硬化层11进行干燥，本实施例中干燥所采用的阶梯温度设置例如为50/60/80/90/70℃，车速例如为20m/min，紫外光干燥能量例如不小于300mJ/cm2。
请一并参阅图1、图4及图6所示，油墨层9设置在硬化层11相对于偏光层12的另一侧面上，油墨层9将柔性显示屏划分为可视区和非可视区可以采用多层的设置并采用不同颜色。油墨层9包含主体树脂，颜料和助剂，其中主体树脂由聚酯，聚丙烯酸酯，聚氨酯的一种或几种组成，本实施例中通过添加炭黑等无机填料实现遮光的效果，在其他实施例中还可以添加白色、彩色等其他颜料和助剂，然后采用丝网印刷的方式完成对显示屏边框的印刷。本实施例中所采用的油墨固化量例如为100％，闪点例如为大于150，印刷网目例如为60目-250目，印刷的油墨层9厚度例如为3μm-30μm，在其他实施例中油墨层9厚度还可以例如为5μm-20μm。使用不同厚度和不同目数的网版印刷，可以获得不同的油墨层9厚度。另外在本实施例中所制备油墨层9的光密度值例如不小于5，表面达因值例如不小于32。印刷完成后对油墨层9进行干燥，在本实施例中例如采用在150℃的温度下干燥10min-20min，获得的油墨层9韧性很好。
请一并参阅图1、图4及图6所示，本实施例采用芳香族聚酰胺材料制成基板并与聚硅氮烷涂层结合成功赋予了盖板9H的超高硬度和良好的弯曲性能，承受弯曲次数可达20万次以上，同时在此高硬度和良好的弯曲性能的目标下，基板和涂层的厚度可以做的更薄，这使得盖板的整体厚度也更薄，更符合大众的审美要求且涂布整体的翘曲性得到保证，方便后续制程。另外通保护层6的涂布，使盖板表面的动摩擦系数降到0.03以下，成功赋予了盖板表面超级爽滑的特性以及疏水疏油和耐摩擦的特性。在上述这些优势下，本实施例的盖板可以完美的替代玻璃，成为柔性显示屏盖板的首选。通过在透明芳香族聚酰胺基板8上直接涂布PVA层15，不仅减少了整体厚度，同时因为少了一层柔软的光学胶层，整体的硬度得到了很大程度的提升。
请一并参阅图1、图5及图6所示，本发明的另一实施例还提供一种柔性显示屏盖板5，采用芳香族聚酰胺材料制作基板，在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧制备防指纹硬度层10，在透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧制备偏光层12和可印刷的硬化层11，最后在硬化层11上制备油墨层9。本发明的柔性显示屏盖板5，包括：透明芳香族聚酰胺基板8、多层防指纹硬度层10、偏光层12、补偿层13、多层硬化层11和多层油墨层9。
请一并参阅图1、图5及图6所示，由于芳香族聚酰胺所具有的优异硬度和弯折性，本发明中采用芳香族聚酰胺材料制作柔性显示屏盖板5的基板。本实施例中，所采用的透明芳香族聚酰胺基板8的杨氏模量例如不小于8GPa，同时还可以多次弯折，次数可达例如100万次。在本实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度可以为12μm-50μm，在其他实施例中透明芳香族聚酰胺基板8的厚度还可以为12μm-25μm。
请一并参阅图1、图5及图6所示，防指纹硬度层10设置在透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上，多层的设置有利于提高硬度和保护效果。防指纹高硬度层的组成包含主体树脂100重量份、二氧化硅0-30重量份和全氟聚醚防指纹油0-0.1重量份，其中主体树脂为聚氨酯丙烯酸酯，通过添加无机二氧化硅实现有机无机杂化来提高其硬度和耐磨性，通过添加全氟聚醚防指纹油来提高硬度层水接触角从而达到防污的效果。本实施例中防指纹硬度层10的硬度例如不小于7H，水接触角例如不小于105°。本实施例中防指纹硬度层10的涂布厚度例如为1μm-20μm，在其他实施例中防指纹硬度层10的涂布厚度例如还可以为3μm-8μm，这是因为若涂布厚度太薄，则防指纹硬度层10的硬度达不到目标，若涂布厚度太厚则会造成翘曲或者卷曲，而且涂布厚度太厚还容易引起龟裂，从而影响柔性显示屏盖板5的弯折性能，达不到不少于弯折20万次的目标。通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8上制备防指纹硬度层10，涂布完成后，在烘箱中对涂布在基板上的防指纹硬度层10进行干燥，本实施例中干燥所采用的阶梯温度为20-100℃，例如为50/60/80/90/70℃，车速为10m/min-30m/min，例如为20m/min，紫外光干燥能量例如不小于300mJ/cm2。
对获得的不同成分配比，不同厚度的防指纹硬度层10的性能进行测试，获得下表：
Figure BDA0002166025500000221
Figure BDA0002166025500000231
由上表可以看出：防指纹硬度层10太薄，例如厚度为1μm，此时硬度不能满足要求，防指纹硬度层10太厚，例如厚度为20μm，此时弯折很容易出现裂纹。当组分中仅包括聚氨酯丙烯酸酯和全氟聚醚防指纹油时，而不包括二氧化硅时，硬度较低，不满足要求，当二氧化硅添加量太少，例如重量比为5份，硬度同样满不了要求，添加量过多，例如重量比为30份，则卷曲严重。当组分中仅包括聚氨酯丙烯酸酯和二氧化硅时，不包括全氟聚醚防指纹油时，水滴角较小，防水防油特性和防指纹附着性能较差。
请一并参阅图1、图5及图6所示，偏光层12设置在透明芳香族聚酰胺基板8上，与防指纹硬度层10相对的另一侧面上。偏光层12的作用是用于控制光束的偏振方向，自然光在通过偏光层12时，振动方向与偏光层12透过轴垂直的光将被吸收，透过光只剩下震动方向与偏光层12透过轴平行的偏振光。本实施例中，偏光层12主要包含聚乙烯醇层(即PVA层15)和分别设置在聚乙烯醇层两侧的三醋酸纤维素层(即TAC层14)，在其他实施例中偏光层12还可以由多层膜复合而成，例如最中间的PVA层15，两侧的TAC层14，压敏胶层、离型层和保护层6等。其中吸附二向吸收分子的PVA层15负责偏振作用，它决定了偏光性能、透光率、色调等关键光学指标，TAC层14可以保护PVA层15不受水汽、紫外线及其他外界物质的损害，保证偏光片的环境耐候性。可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8上制备包含PVA层15和TAC层14的偏光层12，这是因为透明芳香族聚酰胺基板8具有高模量，耐弯折，半径等于3mm弯折超过100万次，光学性能优异等特点。
其中PVA层15和TAC层14之间也可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式复合在一起。本实施例中，涂布固体含量例如为40％，制备的偏光层12厚度例如为20μm-80μm，在其他实施例中偏光层12厚度例如也可以为20μm-60μm。涂布完成后的偏光层12可以通过例如5节烘箱来烘干固化成膜，烘干阶梯温度可以为20-200℃，例如为50/70/90/110/100℃，每节烘箱停留的时间为0.1min-1min，例如为0.6min。
请一并参阅图1、图5及图6所示，对于偏光层12要求它最好能够全面隔断外界可见光谱，从而达到一体黑的效果。为此需要使用足够偏光度的偏光同时搭配全可见光谱的1/4λ材料，λ为波长。在本发明的一个实施例中，还可以在偏光层12上相对于透明芳香族聚酰胺基板8的一侧面上制备补偿层13，通过全可见光谱的1/4λ材料，例如聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)或液晶材料对偏光层12进行补偿。本实施例中采用COP材料制备补偿层13，COP补偿层13的反射率低，一体黑效果好。本实施例中，可以通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在偏光层12相对于透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上制备补偿层13，本实施例中补偿层13的厚度例如为20μm-80μm，在其他实施例中补偿层13的厚度例如还可以为20μm-40μm。
请一并参阅图1、图5及图6所示，硬化层11设置在偏光层12相对于透明芳香族聚酰胺基板8的另一侧面上，可以采用多层的设置，有利于提高硬度。硬化层11包含二到四官能的低收缩聚氨酯丙烯酸酯树脂，通过喷涂、狭缝式涂布或者凹版辊涂布的方式在透明芳香族聚酰胺基板8相对于防指纹硬度层10的另一侧面上制备硬化层11，本实施例中，硬化层11的厚度例如为1μm-5μm，在其他实施例中例如还可以为2μm-3μm，表面达因值在本实施例中不小于36，在其他实施例中表面达因值例如不小于40。涂布完成后，在烘箱中对涂布在基板上的硬化层11进行干燥，本实施例中干燥所采用的阶梯温度可以为50℃-200℃，例如为50/60/80/90/70℃，每节烘箱停留时间可以为0.1min-1min，例如为0.6min，车速可以为5m/min-20m/min，例如为10m/min。紫外光干燥能量例如不小于300mJ/cm2。
请一并参阅图1、图5及图6所示，油墨层9设置在硬化层11相对于偏光层12的另一侧面上，油墨层9将柔性显示屏划分为可视区和非可视区，可以采用多层的设置并采用不同颜色。油墨层9包含主体树脂，颜料和助剂，其中主体树脂由聚酯，聚丙烯酸酯，聚氨酯的一种或几种组成，本实施例中通过添加炭黑等无机填料实现遮光的效果，在其他实施例中还可以添加白色、彩色等其他颜料和助剂，然后采用丝网印刷的方式完成对显示屏边框的印刷。本实施例中所采用的油墨固化量例如为100％，闪点例如为大于150，印刷网目例如为60目-250目，印刷的油墨层9厚度例如为3μm-30μm，在其他实施例中油墨层9厚度还可以例如为5μm-20μm。使用不同厚度和不同目数的网版印刷，可以获得不同的油墨层9厚度。另外在本实施例中所制备油墨层9的光密度值例如不小于5，表面达因值例如不小于32。印刷完成后对油墨层9进行干燥，在本实施例中例如采用在150℃的温度下干燥10min-20min，获得的油墨层9韧性很好。
请一并参阅图1、图5及图6所示，本实施例采用芳香族聚酰胺材料制成基板并与防指纹硬度层10结合成功赋予了盖板9H的超高硬度和良好的弯曲性能，承受弯曲次数可达20万次以上，同时在此高硬度和良好的弯曲性能的目标下，基板和涂层的厚度可以做的更薄，这使得盖板的整体厚度也更薄，更符合大众的审美要求且涂布整体的翘曲性得到保证，方便后续制程。另外通保护层6的涂布，使盖板表面的动摩擦系数降到0.03以下，成功赋予了盖板表面超级爽滑的特性以及疏水疏油和耐摩擦的特性。在上述这些优势下，本实施例的盖板可以完美的替代玻璃，成为柔性显示屏盖板5的首选。通过在芳香族聚酰胺材料基板上直接涂布PVA层15，不仅减少了整体厚度，同时因为少了一层柔软的光学胶层，整体的硬度得到了很大程度的提升。
请一并参阅图1至图6所示，本发明采用透明芳香族聚酰胺材料作为柔性显示屏盖板5的基板并在基板上设置涂层，从而提高了传统柔性显示屏盖板5的硬度及抗弯折性能，同时阻挡水、氧等成分的渗透。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种柔性显示屏盖板，其特征在于，其包括：
芳香族聚酰胺基板；
多层防指纹硬度层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板的一侧面上，所述防指纹高硬度层的组成包含主体树脂100重量份、二氧化硅5-30重量份和全氟聚醚防指纹油0.01-0.1重量份，其中主体树脂为聚氨酯丙烯酸酯；所述防指纹硬度层的厚度为3μm-8μm；
多层硬化层，其设置在所述芳香族聚酰胺基板上与所述防指纹硬度层相对的另一侧面上；
所述柔性显示屏盖板还包括油墨层，所述油墨层设置在所述硬化层上相对于所述芳香族聚酰胺基板的另一侧面上，所述油墨层将所述柔性显示屏划分为可视区和非可视区。
2.根据权利要求1所述一种柔性显示屏盖板，其特征在于，所述防指纹硬度层的硬度不小于7H。
3.根据权利要求1所述一种柔性显示屏盖板，其特征在于，所述防指纹硬度层的水接触角不小于105°。
4.根据权利要求1所述一种柔性显示屏盖板，其特征在于，所述芳香族聚酰胺基板厚度为12μm-50μm。
5.根据权利要求1所述一种柔性显示屏盖板，其特征在于，所述硬化层的厚度为1μm-5μm。
6.根据权利要求1所述一种柔性显示屏盖板，其特征在于，所述硬化层的组成包括二官能团聚氨酯丙烯酸酯，三官能团聚氨酯丙烯酸酯，四官能团聚氨酯丙烯酸酯。
7.一种电子装置，其特征在于，其包括：
显示屏；
柔性显示屏盖板，其安装在所述显示屏上且覆盖所述显示屏；所述柔性显示屏盖板包括芳香族聚酰胺基板；设置在所述芳香族聚酰胺基板一侧面上的防指纹硬度层，所述防指纹高硬度层的组成包含主体树脂100重量份、二氧化硅5-30重量份和全氟聚醚防指纹油0.01-0.1重量份，其中主体树脂为聚氨酯丙烯酸酯；所述防指纹硬度层的厚度为3μm-8μm；设置在所述芳香族聚酰胺基板上与所述防指纹硬度层相对的另一侧面上的硬化层；设置在所述硬化层上相对于所述芳香族聚酰胺基板的另一侧面上的油墨层，所述油墨层将所述柔性显示屏划分为可视区和非可视区。
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