CN111761903A - 柔性盖板及终端 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种柔性盖板，覆盖于可弯折屏幕上随屏幕反复弯折。柔性盖板采用柔性基板作为基底，并在柔性基板上依次覆盖了自我修复层和防油污层。其中自我修复层由本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备，在屏幕弯折过程中受外力破坏产生微裂纹时，能够通过自我粘合来抑制裂纹的扩展，进而消除弯折产生的裂纹，保持良好的光学及物化性能，满足柔性盖板的使用要求。同时，所述自我修复层的厚度在5.2μm～10μm之间，以保证其通光性能。防油污层对柔性基板和自我修复层提供保护，使得柔性盖板免受水渍或油渍的污染。柔性盖板由此可以适应屏幕的反复弯折，具备较高的实用性。本申请还涉及一种采用所述柔性盖板的终端。
Description
技术领域
本申请涉及终端领域，尤其涉及一种柔性盖板，以及采用此柔性盖板的终端产品。
背景技术
当前，以智能手机为代表的终端领域，已经由LCD的平面屏幕过渡到OLED的弯曲屏幕，现在逐步出现了OLED折叠屏幕。OLED技术的不断发展及国内外各大屏幕厂商的持续投入，使得折叠屏幕的终端产品日趋成为未来智能终端的重要发展方向。屏幕可折叠的终端产品可以通过折叠来缩小外形尺寸，便于携带，同时通过展开的大屏保证了用户的使用体验。
可折叠终端产品不仅需要采用柔性可折叠的屏幕，同时也需要在屏幕的表面覆盖可靠的可折叠柔性盖板。这种柔性盖板需要满足几十万次的折叠寿命测试，同时与现有显示屏幕一样，也需要满足日常防刮擦的需求，以及通过各类环境测试。常规的玻璃盖板由于不能折叠，因此无法在可折叠终端上得到使用。现行的折叠屏幕盖板方案是采用柔性薄膜材料，如聚酰亚胺、PET等，在表面进行Hard Coating涂布起到增强作用，防止刮擦。但现有的柔性盖板仍难以满足复杂的长期使用环境要求，在多次折叠后容易留下不可修复的裂纹，影响观感以及终端的使用寿命。
发明内容
本申请提出一种可自我修复弯折裂纹的柔性盖板，具体包括如下技术方案：
一种柔性盖板，包括依次层叠的柔性基板、自我修复层和防油污层，所述自我修复层由本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备，所述自我修复层用于在受外力破坏产生微裂纹的时候，通过自我粘合抑制裂纹的扩展，从而使得所述柔性盖板可承受弯折，所述自我修复层的厚度在5.2μm～10μm之间。
本申请柔性盖板，通过在可弯折的柔性基板上层叠自我修复层和防油污层，使得柔性盖板获得了自我修复裂纹以及防油污的能力。具体的，通过由本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备的自我修复层，使得自我修复层在屏幕弯折过程中受外力破坏产生微裂纹时，能够通过自我粘合来抑制裂纹的扩展，进而消除弯折产生的裂纹，保持良好的光学及物化性能，满足柔性盖板的使用要求。同时，自我修复层的厚度设置可以保证其通光性能。另一方面，通过防油污层对柔性基板和自我修复层进行保护，可以使得柔性盖板免受水渍或油渍的污染，具备更高的实用性。
其中，所述自我修复层由所述埋伏型聚合物材料制备，所述埋伏型聚合物材料包括液芯纤维型聚合物材料或微胶囊型聚合物材料。液芯纤维型聚合物材料或微胶囊型聚合物材料都属于埋伏型聚合物材料，可提供柔性盖板可靠的自我修复能力。
其中，所述自我修复层由所述本征型聚合物材料制备，所述本征型聚合物材料包括可逆非共价键自修复材料或可逆共价键自修复材料。
其中，所述柔性基板由聚酰亚胺薄膜(PI)、聚乙烯薄膜(PE)或聚酯薄膜(PET)制备。聚酰亚胺薄膜(PI)、聚乙烯薄膜(PE)以及聚酯薄膜(PET)均为常用的柔性基材，具备较高的弯折变形能力。
其中，所述柔性基板的厚度在30μm～1000μm之间。柔性基板的厚度控制有利于保证其承载能力。
其中，所述防油污层由含有氟硅长链分子的聚合物材料制备。利用氟硅长链分子聚合物材料的憎油憎水特性，可使得柔性盖板免受水渍或油渍的污染。
其中，所述防油污层的厚度在5nm～1000nm之间。
其中，所述柔性基板和所述自我修复层之间还设有硬化层，所述硬化层由光学胶涂布而成，所述硬化层用于增强所述柔性盖板的表面硬度。同时，硬化层具备一定的弯折能力，适用于柔性盖板的反复弯折应用场景。
其中，所述硬化层的厚度在5μm～100μm之间，所述硬化层的表面铅笔硬度在2H～9H之间。
本申请还涉及一种终端，所述终端包括可折叠显示屏，所述可折叠显示屏上覆盖有上述的柔性盖板。
本申请涉及的终端因为采用了本申请柔性盖板，其可折叠显示屏在反复弯折使用的过程中，不会因为弯折应力等影响而在柔性盖板的表面产生不可逆的裂纹。因为柔性盖板在产生裂纹之后，可以通过自我修复层的自我粘合来抑制裂纹的扩展，同时消除已出现的裂纹。由此，本申请终端的屏幕弯折使用寿命更长，还同时具备了较高的表面硬度以及防水和油污的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1本申请实施例提供的柔性盖板的示意图；
图2是申请另一实施例提供的柔性盖板的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参看图1所示的本申请柔性盖板100，依次层叠有柔性基板10、自我修复层20和防油污层30。其中自我修复层20位于柔性基板10和防油污层30之间。柔性基板10通常由聚酰亚胺薄膜(PI)、聚乙烯薄膜(PE)或聚酯薄膜(PET)制备。聚酰亚胺薄膜(PI)、聚乙烯薄膜(PE)以及聚酯薄膜(PET)均为常用的柔性基材，具备较高的弯折变形能力。同时，通过控制柔性基板10的厚度，使其处于30μm～1000μm之间，可以保证柔性基板10的其承载能力。自我修复层20和防油污层30得以制备于柔性基板10上。自我修复层20由本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备。自我修复层20用于在受外力破坏产生微裂纹的时候，通过自我粘合抑制裂纹的扩展，使得柔性盖板100可承受反复的弯折。
自我修复层20包括本征型聚合物和埋伏型聚合物材料中的一种，这两种聚合物材料都具备自我修复的能力，但其原理各不相同。对于本征型聚合物材料，其自修复机理是通过聚合物材料内部本身具有的可逆化学反应的分子结构或大分子的扩散等形式来实现的。根据可逆化学反应的类型，本征型聚合物材料又包括可逆非共价键自修复(物理型)和可逆共价键自修复(化学型)两大类。可逆共价键自修复是通过体系中引入酰腙键、双硫键、N-O键、Dieal-Alder可逆反应等实现的。可逆非共价键自修复是借助于体系中的氢键作用、疏水作用、静电作用、离子作用、大分子扩散作用、金属配体作用等机理实现的。
对于埋伏型聚合物材料，包括液芯纤维型聚合物材料或微胶囊型聚合物材料。其自修复功能是通过在复合材料中埋置包覆有修复剂的微胶囊或填充有修复剂的液芯纤维等来实现的。埋置的微胶囊或液芯纤维在裂纹应力的作用下破裂释放出修复剂，与预先埋置的催化剂接触发生聚合反应，粘合裂纹，从而起到修复裂纹与维持材料性能的目的。微胶囊型聚合物材料包括囊芯和囊壁。囊芯应该具有良好的稳定性和较低的粘度，当微胶囊破裂时，聚合物基能适时流出并填充裂纹，以便有效粘结裂纹。囊壁应具有良好的密封性、热稳定性和适当的力学性能，这样才能保护囊芯及微胶囊在复合材料制备过程中的完整性与使用性。同时囊壁与树脂基体之间应有较好的相容性，以利于微胶囊与基体界面粘接强度的提高。用于复合材料自修复的微胶囊主要是聚脲甲醛包覆双环戊二烯微胶囊、聚脲甲醛包覆环氧树脂微胶囊等。目前应用较多的是用聚脲醛树脂包覆双环戊二烯(DCPD)微胶囊和Grubbs催化剂组成的自修复体系制得的自修复材料。
制备用于聚合物基自修复复合材料的液芯玻璃纤维时，需选择合适直径和容积的空心玻璃纤维，并在其中注入修复剂单体。可选择的修复剂主要有环氧树脂、苯乙烯等。制备液芯纤维自修复复合材料的主要难点是玻璃纤维在树脂基体中的排列，需要考虑纤维的排列方向、纤维之间的间距等问题。液芯纤维聚合物材料可以通过玻璃微珠中填充的环氧树脂复合材料中嵌入含修复剂的液芯纤维，修复剂为单组分或双组分粘合剂来实施。当液芯纤维破裂时，适时释放出粘合剂至裂纹处并固化，将基体愈合，从而达到自修复的目的。还有提出将填充有修复剂环氧树脂空心纤维应用到聚合物基复合材料中，采用手工铺层的方式在0°方向上埋入直径为60μm的空心纤维，在90°方向的空心纤维内填充固化剂，产生的裂纹使空心玻璃纤维破裂释放修复剂和固化剂，研究表明材料强度可恢复97％。另一种实施方式，利用填充有环氧树脂修复剂的空心玻璃纤维制成自修复环氧树脂复合材料，当纤维间距为70μm时，复合材料的挠曲强度明显恢复。
可见，鉴于上述实施方式，自我修复层20无论采用本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备，都可以较为理想的实现自修复的功能。同时，自我修复层20也具有较高的光线透过率。通过试验验证，自我修复层20的厚度如果低于或等于3μm，则自修复效果会受到一定影响，在弯折次数超过万次之后，其裂纹修复能力逐渐降低，超过3万次之后会出现多处应力性裂纹，并可以较为明显的被肉眼观测到。自我修复层20的自修复能力在μm级厚度范围内呈增长幅度较大，但同时其通光能力也随厚度的升高而逐步降低。同样通过试验验证，以聚脲醛树脂包覆双环戊二烯(DCPD)微胶囊为例，其厚度在超过10μm时，通光率低于80％。由此，需要对自我修复层20的厚度加以控制，将自我修复层20的厚度控制在5.2μm 10μm之间(包括端点)，可以在保证自我修复层20的通光性前提下，不损失其自修复能力。使得本申请柔性盖板100能够满足作为屏幕盖板的使用需要。
自我修复层20上还层叠的防油污层30，通常采用含有氟硅长链分子的聚合物材料制备。利用氟硅长链分子聚合物材料的憎油憎水特性，可使得柔性盖板100免受水渍或油渍的污染。由此，本申请柔性盖板100在随可弯折屏幕反复弯折的过程中，通过自我修复层20的自修复功能，以及防油污层30的防污染功能，可以有效避免柔性盖板100出现裂纹，并保护柔性盖板100不受外界油渍或水渍的入侵，具备了较高的实用性，可以提高柔性盖板100的使用寿命。
一种实施例，防油污层30的厚度控制在5nm～1000nm之间。可以有效的防止水渍或油渍侵入柔性盖板100内部，避免污染。
请参看图2的实施例。为了进一步加强柔性盖板100的表面硬度，本实施例中，柔性基板10和自我修复层20之间还设有硬化层40。硬化层40由光学胶涂布而成，其厚度控制在5μm～100μm之间。进一步，硬化层40的表面铅笔硬度在2H～9H之间。由此，硬化层40得以增强柔性盖板100的表面硬度，可以防止产生刮痕。同时，硬化层40的材料多为光学UV胶，通过紫外线固化于柔性基板10上。硬化层40具备一定的透光率和弯折能力，适用于柔性盖板的反复弯折应用场景。
本申请还涉及一种终端(图中未示)。所述终端包括可折叠显示屏，可折叠显示屏上覆盖有上述的柔性盖板100。可以理解的，本申请涉及的终端因为采用了上述的柔性盖板100，终端的可折叠显示屏在反复弯折使用的过程中，不会因为弯折应力等影响而在柔性盖板100的表面产生不可逆的裂纹。因此，本申请终端的屏幕弯折使用寿命更长，并具备了较高的表面硬度以及防水和油污的能力。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性盖板，其特征在于，包括依次层叠的柔性基板、自我修复层和防油污层，所述自我修复层由本征型聚合物或埋伏型聚合物材料制备，所述自我修复层用于在受外力破坏产生微裂纹的时候，通过自我粘合抑制裂纹的扩展，从而使得所述柔性盖板可承受弯折，所述自我修复层的厚度在5.2μm～10μm之间。
2.根据权利要求1所述的柔性盖板，其特征在于，所述自我修复层由所述埋伏型聚合物材料制备，所述埋伏型聚合物材料包括液芯纤维型聚合物材料或微胶囊型聚合物材料。
3.根据权利要求2所述的柔性盖板，其特征在于，所述自我修复层由所述本征型聚合物材料制备，所述本征型聚合物材料包括可逆非共价键自修复材料或可逆共价键自修复材料。
4.根据权利要求1～3任一项所述的柔性盖板，其特征在于，所述柔性基板由聚酰亚胺薄膜(PI)、聚乙烯薄膜(PE)或聚酯薄膜(PET)制备。
5.根据权利要求4所述的柔性盖板，其特征在于，所述柔性基板的厚度在30μm～1000μm之间。
6.根据权利要求1～3任一项所述的柔性盖板，其特征在于，所述防油污层由含有氟硅长链分子的聚合物材料制备。
7.根据权利要求6所述的柔性盖板，其特征在于，所述防油污层的厚度在5nm～1000nm之间。
8.根据权利要求1～3任一项所述的柔性盖板，其特征在于，所述柔性基板和所述自我修复层之间还设有硬化层，所述硬化层由光学胶涂布而成，所述硬化层用于增强所述柔性盖板的表面硬度。
9.根据权利要求8所述的柔性盖板，其特征在于，所述硬化层的厚度在5μm～100μm之间，所述硬化层的表面铅笔硬度在2H～9H之间。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包括可折叠显示屏，所述可折叠显示屏上覆盖有如权利要求1～9任一项所述的柔性盖板。
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