CN111028683A - 一种柔性盖板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性盖板，包括：一具有第一光学面和第二光学面的透明聚酰亚胺基材，所述第一光学面一侧设有软胶层，所述第二光学面的一侧设有硬化层，所述软胶层的涂层厚度范围为1‑20μm，所述软胶层的硬度范围为5‑10B，本发明实现了柔性盖板低反射率、低雾度、高透过率的同时解决膜翘曲以及提高抵抗外物碰撞的技术问题。

Description

一种柔性盖板
技术领域
本发明涉及光学膜，具体涉及柔性盖板。
背景技术
近年来，随着移动智能手机和平板电脑的发展，需要使用于显示器的基底减薄且减重。玻璃材料通常被用作在用于移动智能设备的显示器的外层保护，具有优异机械特性以及光学特性的材料。但是由于玻璃由于其自身的密度较大进而导致移动设备的重量增加，并且由于外部冲击或者跌落而存在破裂的缺陷。
因此，正在研究高分子塑料树脂作为玻璃的替代物。高分子塑料树脂组合物是轻质的，能够抵抗外部较大的冲击力或者抗摔能力，从而适用于追求更轻智能移动端的趋势。特别地，为了获得具有高硬度、高耐磨特性、抗污性能强的组合物，已经提出了用于在支撑基底上涂覆硬涂层的组合物。
同时，出于美观和功能的原因，其中显示装置的一部分弯曲或柔性扭曲的显示器近来引起了关注，并且这种趋势在移动设备如智能手机和平板电脑中特别显著。然而，由于玻璃不适合用作保护这样的柔性显示器的覆盖板，因此需要用塑料树脂等代替玻璃。然而，市场上盲目的对标玻璃的硬度，却忽略了玻璃的其他特性，比如低反射率、低雾度、高透过率等。目前众多公司开发的柔性盖板塑料薄膜，在基材涂布单面硬化涂层，由于硬化涂层厚度较厚，硬化涂布胶水固化收缩造成翘曲严重的问题，给实际生产和后端加工应用带来不便，因此为了解决翘曲问题，在基材另一面涂布一层可以平衡翘曲的硬化涂层，但双面硬化涂层的柔性盖板，还存在抵抗外物碰撞表面易损伤的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种柔性盖板为了实现低反射率、低雾度、高透过率的同时解决膜翘曲以及提高抵抗外物碰撞的问题。
为实现上述目的本发明的技术方案为：
一种柔性盖板，包括：一具有第一光学面和第二光学面的透明聚酰亚胺基材，所述第一光学面一侧设有软胶层，所述第二光学面的一侧设有硬化层，所述软胶层的涂层厚度范围为1-20μm，所述软胶层的硬度范围为5-10B，本技术方案解决了柔性盖板因外部冲击力导致其表面受损的风险同时减少了膜表面光线的反射。
进一步地，所述软胶层与所述硬化层厚度比例范围为1.5-3，上述范围能有效解决柔性盖板翘曲问题的同时减少了膜表面光线的反射率，提高了薄膜的光学性能，以及柔性盖板因外部冲击力导致其表面受损的风险。
进一步地，所述第二光学面的一侧还设置有离型膜。
进一步地，所述的硬化层厚度范围为1-10μm，折射率范围为1.45-1.55，所述硬化层包含：
有机树脂：20-40％
无机粒子：4-10％
流平剂：1-10％
引发剂：1-3％
溶剂：37-84％；
所述无机粒子为二氧化硅，二氧化硅折射率范围是1.4-1.5，所述有机树脂折射率范围1.45-1.55，两者之间的折射率相差太大容易造成彩虹纹较重的问题；所述无机粒子的直径范围波动在10-50nm，所述无机粒子表面经过含氟有机物的表面处理，所述含氟有机物包括十三氟辛基硅氧烷，丙烯基硅氧烷；所述无机粒子表面同时含有氟有机物和含双键有机化合物，该经过表面处理的无机物粒子，含氟化合物进一步的减少了纳米粒子之间的团聚，同时所述第一硬化涂层在UV固化时，含不饱和键的与不饱和键有机树脂反应，进一步的把所述无机粒子“锁定”在硬化涂层内部以及表面，增强了涂层在外界作用力下的抵抗能力，增加了涂层表面的抗耐磨能力。所述有机树脂包括二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，三者之间的比例可以调整；所述流平剂为BYK-3760；所述引发剂包括184和TPO，两者之间的比例可以调整。
进一步地，所述低折射率涂层厚度为80-120nm，折射率为1.2-1.45，所述低折射率层包含：
有机树脂：5-20％
无机粒子：0.5-10％
流平剂：0.5-5％
引发剂：1-3％
溶剂：62-93％；
所述有机树脂选自：二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种；所述无机粒子为经过表面处理的中空二氧化硅粒子，目前市场上能够量产的有机树脂(含无机粒子)最低折射率大于等于1.25，折射率小于等于1.45，材料表面的折射率越大，反射率越大，所述中空二氧化硅粒子具体处理为：从市场上购买2克的中空二氧化硅纳米粒子(平均直径10nm)，放入50mL的无水二甲苯溶剂中，添加1mL的十三氟辛基硅氧烷和2mL的丙烯基硅氧烷有机物，回流5小时，进而把疏水基团十三氟辛基以及含不饱和键的有机物嫁接到二氧化硅粒子表面，最后120摄氏度干燥10小时得到表面处理的二氧化硅粒子，经过该方法处理的二氧化硅粒子表面含有氟化合物进一步降低了折射率，同时减少了二氧化硅粒子之间的聚集，该粒子表面还含有不饱和双键有机物，该不饱和双键参与有机树脂之间的反应，使得粒子能够很好的镶嵌在涂层中间，增加涂层表面抵抗外力的能力。通过调整无机粒子在有机树脂的含量以及无机粒子的表面含氟量进一步调整涂层的折射率。所述流平剂为BYK-3760，所述流平剂能够使胶水很好的润湿在基材表面，减少涂层晶点的数量；所述引发剂包括184和TPO，两者之间的比例可以调整。
进一步地，所述透明基材材料选自：均苯型PI、可溶性PI、聚酰胺-酰亚胺PAI、聚醚亚胺PEI、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚苯醚砜PES、聚醚醚酮PEEK，所述透明基材的杨氏模量均大于等于4，其杨氏模量大于等于4，杨氏模量越低，其薄膜挺性越小，相反，杨式模量越高，薄膜挺性越大，挺性越大提供了薄膜在后端加工生产或裁切的可操作性。
进一步地，所述软胶层的折射率为1.4-1.55。
进一步地，所述软胶层材料选自：亚克力系胶、OCA光学胶、TPU软胶、PU软胶，所述软胶层的剥离力为1-2000gf。
进一步地，所述离型膜厚度为30-150μm，所述离型膜选自：硅油系离型膜、，氟素离型膜。
有益效果
本发明实现了柔性盖板低反射率、低雾度、高透过率的同时解决膜翘曲以及提高抵抗外物碰撞的能力。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图，其中1无色透明基材、2软胶层、3硬化层、4低折射率层、5离型膜。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
将硬化涂层涂布在厚度为80μm的无色透明的聚酰亚胺的基材(韩国Kolon基材)的第二光学面上，经过热干燥、UV固化后，形成硬化层，在所述硬化层上涂布低折射率胶水，经过热干燥、UV固化后，形成低折射率涂层，在基材第一光学面上涂布亚克力系胶水，经过热固化或UV固化形成OCA光学系胶软胶层，所述软胶层进行在线贴合50μm厚度的硅油系离型膜，最终制备本方案的无色透明聚酰亚胺薄膜。
所述硬化层，涂层光学厚度8μm，所述硬化层胶水包含有机树脂包括二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯含量10％、季戊四醇三丙烯酸酯含量5％、聚氨酯丙烯酸酯含量15％的有机树脂；经过表面处理的二氧化硅粒子含量10％，流平剂BYK-3760含量2％，引发剂184含量2％，引发剂TPO含量1％，有机溶剂55％。
所述低折射率层，涂层光学厚度为100nm，薄膜材料看起来透亮；涂层折射率在1.35，有机树脂含量为10％，有机树脂包含二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯含量5％、季戊四醇三丙烯酸酯2％、聚氨酯丙烯酸酯3％，流平剂BYK-3760含量2％，该流平剂能够使胶水很好的润湿在基材表面，减少涂层晶点的数量；引发剂184含量2％，引发剂TPO含量1％，有机溶剂85％。
所述低折射率涂层中的二氧化硅粒子处理如下：
从市场上购买2克的中空二氧化硅纳米粒子(平均直径10nm)，放入50mL的无水间二甲苯溶剂中，添加1mL的十三氟辛基硅氧烷和2mL的丙烯基硅氧烷有机物，回流5小时，进而把疏水基团十三氟辛基以及含不饱和键的有机物嫁接到二氧化硅粒子表面，最后120摄氏度干燥10小时得到表面处理的二氧化硅粒子。
所述软胶涂层，涂层光学厚度8μm为市场上购买的胶水经过涂布固化后形成，形成后的铅笔硬度为6B。
实施例1中采用亚克力系涂布在基材的第二光学面上，OCA光学系胶软层厚度/硬化涂层厚度等于1.875，很好的解决基材涂布单面硬化涂层翘曲的问题。
低折射率涂层作用通过外部光线的干涉原理，使得光线经过膜面的反射光的相互干涉，进而减弱光线的反射，增加了消费者的感官体验。
硬化涂层折射率1.50，
低折射率涂层折射率1.35，
OCA光学系软胶层折射率1.48，
无色透明聚酰亚胺杨氏模量大于等于5，
亚克力胶层的剥离力为20gf，
通过实施例1方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例2
不同于实施例1，低折射率涂层折射率为1.25。
通过实施例2方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例3
不同于实施例1，低折射率涂层折射率为1.45。
通过实施例3方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例4
不同于实施例1，软涂层厚度/硬化涂层厚度为1.5。
通过实施例4方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例5
不同于实施例1，软涂层厚度/硬化涂层厚度为3。
通过实施例5方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例6
不同于实施例1，无色透明基材杨氏模量为4。
通过实施例6方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例7
不同于实施例1，低折射率涂层厚度为80nm。
通过实施例7方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例8
不同于实施例1，低折射率涂层厚度为120nm。
通过实施例8方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例9
不同于实施例1，软胶涂层为亚克力系软胶，折射率为1.48。
通过实施例8方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例10
不同于实施例1，软胶涂层为TPU聚氨酯系软胶。
通过实施例10方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例11
不同于实施例1，硬化涂层折射率1.45。
通过实施例11方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
实施例12
不同于实施例1，软胶涂层铅笔硬度为10B。
实施例13
不同于实施例1，软胶涂层铅笔硬度为5B。
比较例1
不同于实施例1，不含低折射率。
通过比较例1方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例2
不同于实施例1，低折射率涂层折射率为1.5
通过比较例2方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例3
不同于实施例1，软胶涂层厚度/硬涂层厚度为1
通过比较例3方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例4
不同于实施例1，软胶涂层厚度/硬涂层厚度为5。
通过比较例4方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例5
不同于实施例1，软胶涂层为硬化涂层。
通过比较例5方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例6
不同于实施例1，低折射率涂层厚度为50nm。
通过比较例6方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例7
不同于实施例1，低折射率涂层厚度为150nm。
通过比较例7方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例8
不同于实施例1，无色透明基材杨氏模量为1。
通过比较例8方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
比较例9
不同于实施例1，软胶层的铅笔硬度为HB。
通过比较例9方案制备的柔性盖板的光学性能、翘曲、抗落球实验能力、抗反射能力等测试结果见表一。
Figure BDA0002295009840000071
表1
R3:半径3mm
R5:半径5mm
内弯折:朝着低折射率涂层弯折10万次
外弯折:朝着软胶涂层弯折10万次
落球实验：1kg圆球距离膜面50cm垂直自由下落
Figure BDA0002295009840000072
bad
□：good(□个数越多，效果越好)
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性盖板，其特征在于，包括：一具有第一光学面和第二光学面的透明聚酰亚胺基材，所述第一光学面一侧设有软胶层，所述第二光学面的一侧设有硬化层，所述软胶层的涂层厚度范围为1-20μm，所述软胶层的硬度范围为5-10B。
2.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述第二光学面的一侧还设有低折射率层。
3.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述软胶层与所述硬化层厚度比例范围为1.5-3。
4.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述第二光学面的一侧还设置有离型膜。
5.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述的硬化层厚度范围为1-10μm，折射率为范围1.45-1.55，所述硬化层包含：
有机树脂：20-40％
无机粒子：4-10％
流平剂：1-10％
引发剂：1-3％
溶剂：37-84％；
所述有机树脂选自：二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种；所述无机粒子为经过表面处理的中空二氧化硅粒子。
6.根据权利要求2所述的柔性盖板，其特征在于，所述低折射率层厚度范围为80-120nm，折射率范围为1.2-1.45，所述低折射率层包含：
有机树脂：5-20％
无机粒子：0.5-10％
流平剂：0.5-5％
引发剂：1-3％
溶剂：62-93％；
所述有机树脂选自：二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种；所述无机粒子为经过表面处理的中空二氧化硅粒子。
7.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述透明基材材料选自：均苯型PI、可溶性PI、聚酰胺-酰亚胺PAI、聚醚亚胺PEI、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚苯醚砜PES、聚醚醚酮PEEK，所述透明基材的杨氏模量大于或等于4。
8.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述软胶层的折射率范围为1.4-1.55。
9.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述软胶层材料选自：亚克力系胶、OCA光学胶、TPU软胶、PU软胶，所述软胶层的剥离力范围为1-2000gf。
10.根据权利要求3所述的柔性导盖板，其特征在于，所述离型膜厚度范围为30-150μm，所述离型膜选自：硅油系离型膜，氟素离型膜。
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