CN111862808A - 显示盖板及其制备方法和柔性显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了显示盖板及其制备方法和柔性显示装置，该显示盖板包括：透明弹性体层；间隔层，所述间隔层设在所述透明弹性体层的上表面上；低表面能层，所述低表面能层设在所述间隔层远离所述透明弹性体层的表面上。该显示盖板的抗冲击、抗跌落能力以及柔性信赖性后弹性回复能力较佳，各层之间的结合力强，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，适用于大形变量、低蠕变的柔性显示装置应用形态。

Description

显示盖板及其制备方法和柔性显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及显示盖板及其制备方法和柔性显示装置。
背景技术
随着折叠显示器及整机的技术日益成熟，未来柔性显示器将向更大形变量、更多自由度的方向发展。例如“折叠形态”固定区域单轴变形，发展到“卷曲形态”全部区域的单轴变形；“可拉伸形态和能力”也从单轴向多轴方向发展。
目前柔性模组中的盖板材料主要是两种主要材料，超薄玻璃(<0.1mm)和透明聚酰亚胺膜(<0.1mm)。但超薄玻璃使用过程中容易脆性断裂，抗冲击能力差，而透明聚酰亚胺膜蠕变行为显著，特别是高温环境、持续弯曲应力作用下，有显著的不可逆形变，造成显示器不可逆伸长断线。因而，目前柔性显示器件的盖板仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种抗冲击能力、信赖性后的平整度好，同时对优化柔性模组堆叠的层间应力有显著效果的显示盖板。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示盖板。根据本发明的实施例，该显示盖板包括：透明弹性体层；间隔层，所述间隔层设在所述透明弹性体层的上表面上；低表面能层，所述低表面能层设在所述间隔层远离所述透明弹性体层的表面上。该显示盖板中，透明弹性体层具有软质、弹性、低蠕变等特点，可以有效增强显示盖板的抗冲击、抗跌落能力以及柔性信赖性后弹性回复能力，低表面能层可以改善界面摩擦系数及抗脏污能力，而间隔层可以匹配上下两层材料的界面，提高透明弹性体层和低表面能层之间的粘结力，从而该显示盖板抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，适用于大形变量、低蠕变的柔性显示装置应用形态。
根据本发明的实施例，所述透明弹性体层满足以下条件的至少之一：所述透明弹性体层的杨氏模量小于等于3GPa；所述透明弹性体层的厚度为0.05-0.5mm；所述透明弹性体层的材料包括透明硅橡胶和透明聚氨酯橡胶中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述低表面能层满足以下条件的至少之一：所述低表面能层的水滴角小于等于110°；所述低表面能层的厚度小于20μm；所述低表面能层的材料包括含氟的高分子材料和含硅的高分子材料中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述间隔层满足以下条件的至少之一：所述间隔层的厚度为1-50μm；所述间隔层的材料包括透明高分子材料，所述透明高分子材料包括非弹性体橡胶和透明聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。
根据本发明的实施例，该显示盖板还包括：粘结层，所述粘结层设在所述透明弹性体层和所述间隔层之间。
根据本发明的实施例，所述粘结层满足以下条件的至少之一：所述粘结层与所述透明弹性体层之间的界面剥离力大于800gf/inch；所述粘结层与所述间隔层之间的界面剥离力大于800gf/inch。
根据本发明的实施例，该显示盖板还包括：至少一个油墨层，所述油墨层位于所述显示盖板的边框区，且满足以下条件的至少一种：所述油墨层设在所述透明弹性体层远离所述低表面能层的表面上；所述油墨层设在所述透明弹性体层靠近所述低表面能层的表面上；所述油墨层设在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的显示盖板的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在间隔层的上表面上涂覆形成低表面能层；将所述间隔层和透明弹性体层贴合，得到所述显示盖板。该方法步骤简单，方便，易于操作和实现，且得到的显示盖板的抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，适用于大形变量、低蠕变的柔性显示装置应用形态。
根据本发明的实施例，在进行所述贴合之前，该方法还包括：在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上涂覆形成粘结层。
根据本发明的实施例，在进行所述贴合之前，该方法还包括以下至少之一：在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上印刷形成油墨层；在所述透明弹性体远离所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层；在所述透明弹性体靠近所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层。
在本发明的在一方面，本发明提供了一种柔性显示装置。根据本发明的实施例，该柔性显示装置包括前面所述的显示盖板。该柔性显示装置由于具有前面的显示盖板，具有较佳的抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，使用效果较好，且使用寿命较长。
附图说明
图1是本发明一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图2是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图3是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图4是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图5是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图6是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图7是本发明另一个实施例的显示盖板的结构示意图。
图8是本发明一个实施例的制备显示盖板的方法的流程示意图。
图9是本发明另一个实施例的制备显示盖板的方法的流程示意图。
图10是本发明一个实施例的柔性显示装置结构示意图。
图11是本发明对比例1的显示盖板经过高温卷曲测试后的照片。
图12是本发明实施例1的显示盖板经过高温卷曲测试后的照片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示盖板，根据本发明的实施例，参照图1，该显示盖板包括：透明弹性体层10；间隔层20，所述间隔层20设在所述透明弹性体层10的上表面上；低表面能层30，所述低表面能层30设在所述间隔层20远离所述透明弹性体层10的表面上。该显示盖板中，透明弹性体层具有软质、弹性、低蠕变等特点，可以有效增强显示盖板的抗冲击、抗跌落能力以及柔性信赖性后弹性回复能力，低表面能层可以改善界面摩擦系数及抗脏污能力，而间隔层可以匹配上下两层材料的界面，提高透明弹性体层和低表面能层之间的粘结力，从而该显示盖板抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，适用于大形变量、低蠕变的柔性显示装置应用形态。
需要说明的是，本文中所采用的描述方式“透明弹性体层的上表面”是指实际使用时靠近用户的表面，即在实际使用过程中，显示该盖板中的弹性体层朝向显示装置的内部设置，而低表面能层朝向用户设置。
根据本发明的实施例，所述透明弹性体层的杨氏模量可以小于等于3GPa，具体可以小于等于0.5Gpa，例如可以为3Gpa、2Gpa、1Gpa、0.5Gpa、0.4Gpa、0.3Gpa、0.2Gpa、0.1Gpa等等。由此，具有软质、弹性、低蠕变的特点，能有效提升含有该显示盖板的柔性显示装置的抗冲击能力、抗跌落能力、柔性信赖性后平整度，同时对缓解柔性盖板外表面最大应力有明显效果。根据本发明的实施例，所述透明弹性体层的厚度为0.05-0.5mm，具体可以为0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm、0.05mm等。在该厚度范围内，可以具有较好的抗弯性能和抗冲击性能，如果太厚弯折会更易断裂，如果太薄则冲击吸收能力相对变差。具体的，所述透明弹性体层的材料可以包括透明硅橡胶和透明聚氨酯橡胶中的至少一种。由此，改善抗冲击能力、抗跌落能力、柔性信赖性后平整度和缓解应力的效果更佳。
根据本发明的实施例，为了获得更好的改善界面摩擦系数及抗脏污能力的效果，所述低表面能层的水滴角小于等于110°，具体可以为1-110°，具体如110°、100°、90°、80°、70°、60°、50°、40°、30°、20°、10°、5°、1°等等。由此，润滑效果较好，且更易于抗脏污。一些实施例中，所述低表面能层的厚度可以小于20μm，具体如19μm、15μm、12μm、10μm、5μm等。在该厚度范围内，可以具有较好的改善界面摩擦系数及抗脏污能力，同时结合力强，不易脱落，抗弯折能力也较佳。一些实施例中，所述低表面能层的材料可以包括含氟的高分子材料和含硅的高分子材料中的至少一种，具体的，含氟的高分子材料包括但不限于全氟聚醚，含硅的高分子材料包括但不限于硅油等。由此，具有较低的表面能，抗脏污和改善摩擦系数的效果较佳，且材料来源广泛，成本较低。根据本发明的实施例，所述间隔层的厚度可以为1-50μm，具体如1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等。该厚度范围内，既可以较好的匹配透明弹性体层和低表面能层，又可以提高各层之间的结合力。一些实施例中，所述间隔层的材料可以包括透明高分子材料，所述透明高分子材料可以包括非弹性体橡胶和透明聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。由此，性能匹配性较好，结合力较强，且得到的显示盖板的使用性能较佳。
需要说明的是，本文中所采用的描述方式“厚度”是指在上下方向上的尺寸，或者说在弹性体层、间隔层和低表面能层层叠的方向上的尺寸。
根据本发明的实施例，为了进一步提高显示盖板各层结构之间的结合力，参照图2，该显示盖板还包括：粘结层40，所述粘结层40设在所述透明弹性体层10和所述间隔层20之间。由此，可以通过贴合工艺将透明弹性体层和间隔层粘结在一起，工艺简单，且结合力较强。具体的，所述粘结层与所述透明弹性体层之间的界面剥离力大于800gf/inch；所述粘结层与所述间隔层之间的界面剥离力大于800gf/inch。由此，透明弹性体层和间隔层之间结合力强，不易脱落，显示盖板的使用效果更佳，使用寿命更长。
可以理解，显示盖板通常设在柔性显示装置靠近用户的一侧，用户需要透过显示盖板观看柔性显示装置的显示画面，但柔性显示装置中一般会有一些连接线路，因此显示盖板上一般会设有显示区和围绕显示区的边框区，该边框区用于遮挡柔性显示装置内部的连接线路，以保证柔性显示装置具有美观的外观效果。根据本发明的一些实施例，为了获得更加美观的外观效果，参照图3至图7，该显示盖板还可以包括：至少一个油墨层50，所述油墨层50位于所述显示盖板的边框区，且满足以下条件的至少一种：所述油墨层50设在所述透明弹性体层10远离所述低表面能层30的表面上；所述油墨层50设在所述透明弹性体层10靠近所述低表面能层30的表面上；所述油墨层50设在所述间隔层20远离所述低表面能层30的表面上。可以理解，可以仅在透明弹性体层远离低表面能层的表面上设油墨层(参照图3)，可以仅在透明弹性体层靠近低表面能层的表面上设油墨层(参照图4)，可以仅在间隔层远离低表面能层的表面上设油墨层(参照图5)，也可以同时在上述任意两个表面(参照图6)或者全部三个表面上设置油墨层(参照图7)。由此，在遮蔽含有该显示盖板的柔性显示装置的内部结构的同时，可以使得显示盖板具有美观的外观效果，满足用户审美要求，提高用户体验。
根据本发明的实施例，该油墨层的颜色、厚度等没有特别限制要求，可以根据实际需要灵活选择，可以为单一颜色的油墨层、渐变颜色的油墨层，或者具有一定图案的油墨层等等。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的显示盖板的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在间隔层的上表面上涂覆形成低表面能层；将所述间隔层和透明弹性体层贴合，得到所述显示盖板。该方法步骤简单，方便，易于操作和实现，且得到的显示盖板的抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，适用于大形变量、低蠕变的柔性显示装置应用形态。
根据本发明的实施例，可以预先制备间隔层和透明弹性体层，具体可以将形成间隔层或透明弹性体层的材料制备成浆料，然后涂覆在基材上并固化，得到间隔层或透明弹性体层。一些具体实施例中，制备得到的间隔层和透明弹性体层可以构造为卷材，由此，易于运输和储存，且利于后续步骤的操作。
可以理解，在制备得到间隔层后，可以在间隔层的一个表面上涂覆形成低表面能层的浆料，然后固化，以在间隔层的一个表面上形成低表面能层，然后将间隔层和透明弹性体层贴合，贴合步骤中可以先在间隔层远离低表面能层的表面上形成粘结层，然后利用粘结层将间隔层和透明弹性体层粘结在一起。具体的涂覆步骤参数、贴合步骤参数等均可以参照常规技术进行，在此不在一一赘述。
根据本发明的实施例，当显示盖板设有油墨层时，在进行所述贴合之前，该方法还包括形成油墨层的步骤。具体的，可以在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上印刷形成油墨层；可以在所述透明弹性体远离所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层；也可以在所述透明弹性体靠近所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层。具体的印刷油墨层的步骤参数可以参照常规技术进行，在此不再一一赘述。
在本发明的一个具体实施例中，参照图8，制备显示盖板可以包括以下步骤：首先通过涂覆固化的方式制备得到间隔层卷材和透明弹性体卷材，然后在间隔层卷材的A面上涂覆形成低表面能层(即表面改性涂层)，然后在间隔层的B面(与A面相对，即间隔层远离低表面能层的表面)印刷油墨层，再在间隔层卷材的B面涂覆形成粘结层，然后通过粘结层将透明弹性体层和间隔层粘结在一起，得到的显示盖板的结构示意图可参照图5。
在本发明的另一个具体实施例中，参照图9，制备显示盖板可以包括以下步骤：首先通过涂覆固化的方式制备得到间隔层卷材和透明弹性体卷材，然后在间隔层卷材的A面上涂覆形成低表面能层，然后在间隔层的B面(与A面相对，即间隔层远离低表面能层的表面)印刷油墨层，再在间隔层卷材的B面涂覆形成粘结层，在透明弹性体层的B面(即透明弹性体层远离低表面能层的表面)印刷油墨层，然后通过粘结层将透明弹性体层和间隔层粘结在一起，得到的显示盖板的结构示意图可参照图6。
在本发明的在一方面，本发明提供了一种柔性显示装置。根据本发明的实施例，该柔性显示装置包括前面所述的显示盖板。该柔性显示装置由于具有前面的显示盖板，具有较佳的抗冲击能力和抗跌落能力强、信赖性后的平整度好，不会发生不可逆形变，同时可以显著优化柔性模组堆叠的层间应力，使用效果较好，且使用寿命较长。
可以理解，该柔性显示装置的具体种类没有特别限制，例如包括但不限于手机、平板电脑、游戏机、电视机、可穿戴设备等等，且除了前面描述的显示盖板之外，该显示装置还可以包括常规显示装置必要的结构和部件，例如，参照图10，其还可以包括设在显示盖板100一侧的柔性显示器200以及设在柔性显示器200远离显示盖板100一侧的背部支撑结构30。当然可以理解，图10仅是示例性说明本发明的显示装置的结构，不能理解为对本发明的限制。
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
将显示盖板、柔性显示器和背部支撑结构组装成柔性显示装置(结构示意图参照图10)，其中，显示盖板的结构如图2所示，其中，透明弹性体的材料为透明硅胶，厚度为150μm，间隔层的材料为透明聚氨酯，厚度为35μm，低表面能层的材料为含氟PU固化型涂料，厚度为15μm，粘结层厚度为25μm。
对比例1
将显示盖板、柔性显示器和背部支撑结构组装成柔性显示装置(结构示意图参照图10)，其中，显示盖板为透明聚酰亚胺盖板，厚度为90μm。
性能测试：
高温卷曲测试：卷轴为不锈钢材质，圆柱形，半径为5mm。将柔性显示器与分别与上述实施例和对比例种的显示盖板通过黏合剂组装为一体，显示面朝向卷轴并完全卷绕在卷轴上。60℃、90％相对湿度的环境中，静置储存240H。
落球测试：采用32.65g的钢球，从柔性显示装置的显示面一侧下落，下落高度从低逐渐升高，直至柔性显示装置出现坏点为止。
测试结果：对比例1的柔性显示装置经过高温卷曲测试后的照片见图11，实施例1的柔性显示装置经过高温卷曲测试后的照片见图12，落球测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002558379550000071
注：A、B、C、D表示柔性显示装置中的背部支撑结构的材料不同。
由测试结果可以看出，对比例1的显示盖板经过高温卷曲测试后发生可逆形变，无法回复平整，而实施例1的显示盖板经过高温卷曲测试后仍可以回复平整，且通过落球测试结果可知，相同条件下，实施例1的柔性显示装置的抗跌落性能和抗冲击性能明显优于对比例1的柔性显示装置。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种显示盖板，其特征在于，包括：
透明弹性体层；
间隔层，所述间隔层设在所述透明弹性体层的上表面上；
低表面能层，所述低表面能层设在所述间隔层远离所述透明弹性体层的表面上。
2.根据权利要求1所述的显示盖板，其特征在于，所述透明弹性体层满足以下条件的至少之一：
所述透明弹性体层的杨氏模量小于等于3GPa；
所述透明弹性体层的厚度为0.05-0.5mm；
所述透明弹性体层的材料包括透明硅橡胶和透明聚氨酯橡胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的显示盖板，其特征在于，所述低表面能层满足以下条件的至少之一：
所述低表面能层的水滴角小于等于110°；
所述低表面能层的厚度小于20μm；
所述低表面能层的材料包括含氟的高分子材料和含硅的高分子材料中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的显示盖板，其特征在于，所述间隔层满足以下条件的至少之一：
所述间隔层的厚度为1-50μm；
所述间隔层的材料包括透明高分子材料，所述透明高分子材料包括非弹性体橡胶和透明聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的显示盖板，其特征在于，还包括：
粘结层，所述粘结层设在所述透明弹性体层和所述间隔层之间。
6.根据权利要求5所述的显示盖板，其特征在于，所述粘结层满足以下条件的至少之一：
所述粘结层与所述透明弹性体层之间的界面剥离力大于800gf/inch；
所述粘结层与所述间隔层之间的界面剥离力大于800gf/inch。
7.根据权利要求1或5所述的显示盖板，其特征在于，还包括：
至少一个油墨层，所述油墨层位于所述显示盖板的边框区，且满足以下条件的至少一种：
所述油墨层设在所述透明弹性体层远离所述低表面能层的表面上；
所述油墨层设在所述透明弹性体层靠近所述低表面能层的表面上；
所述油墨层设在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上。
8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的显示盖板的方法，其特征在于，包括：
在间隔层的上表面上涂覆形成低表面能层；
将所述间隔层和透明弹性体层贴合，得到所述显示盖板。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在进行所述贴合之前，还包括：在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上涂覆形成粘结层；
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在进行所述贴合之前，还包括以下至少之一：
在所述间隔层远离所述低表面能层的表面上印刷形成油墨层；
在所述透明弹性体远离所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层；
在所述透明弹性体靠近所述低表面能层的表面上印刷形成所述油墨层。
11.一种柔性显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的显示盖板。
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