CN112201157A

CN112201157A - 盖板和显示装置

Info

Publication number: CN112201157A
Application number: CN202011056282.9A
Authority: CN
Inventors: 陈玲艳
Original assignee: Hefei Visionox Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Visionox Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2040-09-29
Also published as: CN112201157B

Abstract

本发明公开了一种盖板和显示装置。盖板包括至少一层复合膜层，复合膜层包括硬化涂层和基板层；硬化涂层和基板层层叠设置，硬化涂层的折射率和基板层的折射率之差小于或等于0.2，可以增大光线由基板层射入硬化涂层发生全反射的反射角，降低了光线发生全反射的概率。同时减小了光线由基板层射入硬化涂层时反射的光量，增加了折射的光量，因此可以提高光线由基板层射入硬化涂层的光量，进而增加了盖板的出光率，提高了显示装置的显示效果。

Description

盖板和显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种盖板和显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，柔性可折叠显示装置日趋白热化。柔性可折叠显示装置摒弃了传统的厚玻璃盖板，采用可挠性的柔性透明基材和硬化涂层形成盖板，以满足柔性可折叠显示装置的盖板需求。现有技术中，可挠性的柔性透明基材和硬化涂层形成的盖板出光率比较低，降低了显示装置的显示效果。

发明内容

本发明提供一种盖板和显示装置，以提高盖板的出光率，提高显示装置的显示效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种盖板，包括至少一层复合膜层，所述复合膜层包括硬化涂层和基板层；所述硬化涂层和所述基板层层叠设置，所述硬化涂层的折射率和所述基板层的折射率之差小于或等于0.2。

可选地，所述复合膜层为多层，多层所述复合膜层层叠设置；

沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，多层所述硬化涂层的折射率依次减小；其中，所述复合膜层的第一侧为所述基板层远离所述硬化涂层的一侧，所述复合膜层的第二侧为所述硬化涂层远离所述基板层的一侧。

可选地，沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，相邻所述硬化涂层的折射率的差值小于或等于0.1。

沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，多层所述基板层的折射率依次减小；其中，所述复合膜层的第一侧为所述基板层远离所述硬化涂层的一侧，所述复合膜层的第二侧为所述硬化涂层远离所述基板层的一侧。

可选地，沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，相邻所述基板层的折射率的差值小于或等于0.1。

可选地，所述硬化涂层的折射率范围为1.3-1.6；所述基板层的折射率范围为1.5-1.7。

可选地，所述基板层为多层，沿所述盖板的厚度方向，靠近所述盖板两侧的所述基板层的弹性模量小于靠近所述盖板中间位置的所述基板层的弹性模量。

可选地，所述硬化涂层为多层，沿所述盖板的厚度方向，靠近所述盖板两侧的所述硬化涂层的弹性模量大于靠近所述盖板中间位置的所述硬化涂层的弹性模量。

可选地，所述基板层的厚度范围为5μm-80μm；所述硬化涂层的厚度范围为1μm-30μm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明任意实施例提供的盖板。

本发明实施例的技术方案，盖板包括硬化涂层和基板层，硬化涂层的折射率和基板层的折射率之差小于或等于0.2，可以增大光线由基板层射入硬化涂层发生全反射的反射角，降低了光线发生全反射的概率。同时减小了光线由基板层射入硬化涂层时反射的光量，增加了折射的光量，因此可以提高光线由基板层射入硬化涂层的光量，进而增加了盖板的出光率，提高了显示装置的显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种盖板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种盖板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种盖板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种盖板的多层基板层的位置与弹性模量的关系曲线图；

图5为本发明实施例提供的一种盖板的多层硬化涂层的位置与弹性模量的关系曲线图；

图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

现有技术中，盖板包括可挠性的柔性透明基板层和硬化涂层，硬化涂层设置于柔性透明基板层上，柔性透明基板层用于为盖板提供支撑作用，硬化涂层用于为盖板提供硬度，保证盖板的刚性。在盖板设置于显示面板上形成显示装置时，柔性透明基板层与显示面板相邻设置，显示面板内部发出的光线通过柔性透明基板层射入硬化涂层。由于硬化涂层和柔性透明基板层的折射率差值比较大，使得光线由柔性透明基板层射入硬化涂层时容易发生全反射，在显示装置的可视角范围(其中，可视角一般为60°)内，大部分光线反射回显示面板，降低了盖板的出光率，进而降低了显示装置的显示效果。

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种盖板。图1为本发明实施例提供的一种盖板的结构示意图。如图1所示，该盖板包括至少一层复合膜层10，复合膜层10包括硬化涂层110和基板层120；硬化涂层110和基板层120层叠设置，硬化涂层110的折射率和基板层120的折射率之差小于或等于0.2。

具体地，图1中示例性地示出了盖板包括一层复合膜层10，该复合膜层示例性地示出了包括一层硬化涂层110和一层基板层120，硬化涂层110和基板层120均为透明膜层，硬化涂层110为盖板提供比较好的硬度，基板层120为盖板提供比较好的柔韧性，通过在盖板中层叠设置硬化涂层110和基板层120，使盖板能够应用于可折叠显示装置中。当盖板设置于显示面板上形成显示装置时，基板层120与显示面板相邻设置，显示面板内部发出的光线射入基板层120，然后由基板层120射入硬化涂层110，并通过硬化涂层110射出显示装置。一般情况下，基板层120的折射率大于硬化涂层110的折射率，光线由基板层120射入硬化涂层110时，是由光密介质射入光疏介质。通过设置硬化涂层110的折射率和基板层120的折射率之差小于或等于0.2，可以增大光线由基板层120射入硬化涂层110发生全反射的反射角，降低了光线发生全反射的概率。同时减小了光线由基板层120射入硬化涂层110时反射的光量，增加了折射的光量，因此可以提高光线由基板层120射入硬化涂层110的光量，进而增加了盖板的出光率，提高了显示装置的显示效果。

示例性地，当硬化涂层110的折射率为1.49，基板层120的折射率为1.69时，硬化涂层110的折射率和基板层120的折射率之差等于0.2，此时光线由基板层120射入硬化涂层110发生全反射的入射角θ为：

则θ＝61.8°。由此可知，通过设置硬化涂层110的折射率和基板层120的折射率之差小于或等于0.2，可以使显示装置的60度可视角范围内的光均用于显示，满足显示装置的出光率需求，提高了显示装置的显示效果。

图2为本发明实施例提供的另一种盖板的结构示意图。如图2所示，复合膜层10为多层，多层复合膜层10层叠设置；沿复合膜层10的第一侧101指向复合膜层10的第二侧102的方向X，多层硬化涂层110的折射率依次减小；其中，复合膜层10的第一侧101为基板层120远离硬化涂层110的一侧，复合膜层10的第二侧102为硬化涂层110远离基板层120的一侧。

具体地，图2中示例性地示出了复合膜层10为两层，每层复合膜层10包括一层硬化涂层110和一层基板层120，此时盖板包括两层硬化涂层110和两层基板层120。当盖板与显示面板组装形成显示装置时，显示面板内部发出的光线可以由盖板的入光侧射入基板层120，其中，盖板的入光侧为与显示面板相邻设置的复合膜层10的第一侧101。光线通过基板层120射入同一复合膜层10的硬化涂层110，然后依次射入其他复合膜层10的基板层120和硬化涂层110。可以定义光线依次经过的硬化涂层110依次为第一硬化涂层111、第二硬化涂层112……以此类推。光线沿盖板的入光侧入射后，在射至硬化涂层110时，光线在基板层120和第一硬化涂层111的界面处发生折射，通过设置第二硬化涂层112的折射率小于第一硬化涂层111的折射率，可以使得光线在第二硬化涂层112与基板层120的界面处发生折射时的折射角a2小于光线在第一硬化涂层111与基板层120的界面处发生折射时的折射角a1，在光线通过盖板射出时，可以使得与空气接触的硬化涂层110(图2中为第二硬化涂层112)射出的光线与盖板垂直射出的光线的角度减小，从而可以增加光线射出盖板时的垂直光量，提高了盖板的出光率。而且，盖板垂直射出的光量增加，可以减少盖板斜射的光量，进而可以削弱在一定角度下观察盖板时出现的彩虹纹，提高了显示面板的显示效果。另外，由于第二硬化涂层112的折射率比较小，光线由第二硬化涂层112射入空气(空气的折射率为1)时，降低了在第二硬化涂层112和空气的界面处发生全反射的概率，从而可以进一步提高盖板的出光率，提高了显示装置的显示效果。

示例性地，沿复合膜层的第一侧101指向复合膜层的第二侧102的方向X，相邻硬化涂层110的折射率的差值小于或等于0.1。

具体地，当盖板包括两层硬化涂层110时，第二硬化涂层112的折射率小于第一硬化涂层111的折射率，且第二硬化涂层112的折射率与第一硬化涂层111的折射率的差值小于或等于0.1，可以保证盖板设置多层硬化涂层110，同时可以使得多层硬化涂层110的折射率均尽可能的满足盖板需求。优选地，相邻硬化涂层110的折射率的差值小于或等于0.05。

示例性地，当第一硬化涂层111的折射率为1.49，第二硬化涂层112的折射率为1.39，基板层120的折射率为1.69时，硬化涂层110的折射率和基板层120的折射率之差等于0.2，第二硬化涂层112的折射率小于第一硬化涂层111的折射率，且第二硬化涂层112的折射率与第一硬化涂层111的折射率的差值等于0.1，此时光线由基板层120射入第一硬化涂层111发生全反射的入射角θ1为：

则θ1＝61.8°。

光线由基板层120射入第二硬化涂层112发生全反射的入射角θ2为：

则θ2＝55.3°。

由此可知，通过设置第二硬化涂层112的折射率与第一硬化涂层111的折射率的差值小于或等于0.1，可以使相邻硬化涂层110之间的光路的角度差值比较小，从而使得光线更容易射出盖板，提高盖板的出光率。

需要说明的是，在本实施例中，通过调节多层硬化涂层110的折射率可以提高盖板的出光率。在其他实施例中，还可以调节硬化涂层110的反射率和光弹性系数等光学参数，以使硬化涂层110的折射率满足盖板的需求。

继续参考图2，复合膜层10为多层，多层复合膜层10层叠设置；沿复合膜层10的第一侧101指向复合膜层10的第二侧102的方向X，多层基板层120的折射率依次减小；其中，复合膜层10的第一侧101为基板层120远离硬化涂层110的一侧，复合膜层10的第二侧102为硬化涂层110远离基板层120的一侧。

具体地，图2示例性地示出了复合膜层10为两层，每层复合膜层10包括一层硬化涂层110和一层基板层120，此时盖板包括两层硬化涂层110和两层基板层120。当盖板与显示面板组装形成显示装置时，显示面板内部发出的光线可以由盖板的入光侧射入基板层120，然后通过基板层120射入同一复合膜层10的硬化涂层110。然后依次射入其他复合膜层10的基板层120和硬化涂层110。可以定义光线依次经过的基板层120依次为第一基板层121、第二基板层122……以此类推。在光线由第一基板层121射入硬化涂层110时发生折射和反射，折射光线通过硬化涂层110传输至第二基板层122，反射光线会由第二基板层122和第一硬化涂层111的界面处反射至盖板的入光侧。此时设置第一基板层121的折射率比较大，使其折射率与显示面板出光侧的折射率的差值比较大，且第一基板层121的折射率大于显示面板出光侧的折射率，从而可以使得反射光线反射至盖板的入光侧时容易发生全反射，反射光线再次通过第一基板层121射入第一硬化涂层111，并依次传输射出盖板，提高了盖板的出光率。因此设置第一基板层121具有较大折射率，可以重复利用第一基板层121与第一硬化涂层111的界面的反射光线，提高光线利用率和盖板的出光率。另外，沿复合膜层10的第一侧101指向复合膜层10的第二侧102的方向X，多层基板层120的折射率依次减小，使得第二基板层122的折射率比较小。而且第二硬化涂层112的折射率也比较小，在通过第二基板层122射入第二硬化涂层112时，可以减小第二基板层122和第二硬化涂层112之间的折射率差异，降低了在第二基板层122和第二硬化涂层112的界面处发生全反射的概率，提高了盖板的出光率。

示例性地，沿复合膜层10的第一侧101指向复合膜层10的第二侧102的方向X，相邻基板层120的折射率的差值小于或等于0.1。

具体地，当盖板包括两层基板层120时，第二基板层122的折射率小于第一基板层121的折射率，且第二基板层122的折射率与第一基板层121的折射率的差值小于或等于0.1，可以保证盖板设置多层基板层120，同时可以使得多层基板层120的折射率均尽可能的满足盖板需求。优选地，相邻基板层120的折射率的差值小于或等于0.05。

图3为本发明实施例提供的另一种盖板的结构示意图。如图3所示，复合膜层10为n层，n层复合膜层10层叠设置。每层复合膜层10包括一层硬化涂层110和一层基板层120，形成n层硬化涂层110和n层基板层120间隔设置的结构，可以使基板层120更好的有效释放盖板弯折时产生的应力，提高盖板的寿命。沿复合膜层的第一侧101指向复合膜层的第二侧102的方向X，n层硬化涂层110依次为第一硬化涂层111、第二硬化涂层112……第n硬化涂层11n，n层基板层120依次为第一基板层121、第二基板层122……第n基板层12n。当盖板与显示面板组装形成显示装置时，显示面板内部发出的光线可以由盖板的入光侧射入第一基板层121，然后通过第一基板层121射入第一硬化涂层111，然后射入第二基板层122，然后射入第二硬化涂层112……以此类推。沿复合膜层10的第一侧101指向复合膜层10的第二侧102的方向X，多层硬化涂层110的折射率依次减小，多层基板层120的折射率依次减小。

继续参考图3，在盖板的出光侧，即为盖板，还可以设置防指纹层20，防指纹层20设置于第n层硬化涂层11n远离第n层基板层12n的一侧。可以使盖板抗指纹，同时可以提高盖板的防脏污的作用。

在上述各技术方案的基础上，硬化涂层的折射率范围为1.3-1.6；基板层的折射率范围为1.5-1.7。

具体地，硬化涂层的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(又名亚克力)系和聚硅氧烷系中的至少一种。在形成硬化涂层时，需要配合中低聚体、引发剂和溶剂等添加剂。由于不同的配方中各种材料的比例不同，可以使硬化涂层的折射率范围为1.3-1.6。基板层的材料可以为聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯和三醋酸纤维素(Triacetate cellulose，TAC)中的至少一种。通过改变基板层的材料的空间分子构型、添加的取代基、分子间的空间距离设计、工艺的拉伸或固化时间和分子交联程度等可以改变基板层的折射率，使基板层的折射率范围为1.5-1.7，在保证硬化涂层和基板层的材料能够满足盖板的需求的基础上，使得基板层和硬化涂层的折射率差值小于0.2，以增加盖板的出光率，提高显示装置的显示效果。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图3，基板层120为多层，沿盖板的厚度方向，靠近盖板两侧的基板层120的弹性模量小于靠近盖板中间位置的基板层120的弹性模量。

具体地，盖板具有一定厚度，当盖板弯折受力时，在盖板中的某一厚度所在位置的受力为零，该厚度位置所在位置为盖板的中性层。例如，当盖板的材料相同时，当盖板弯折受力，盖板的中间厚度所在膜层的受力为零，则盖板的中间厚度所在位置为盖板的中性层。由于中性层受力为零，因此具有比较好的耐力性能。如图3所示，当复合膜层10为多层时，基板层120也为多层。在盖板弯折受力时，盖板的各个膜层的受力不同。通过设置不同的基板层120的弹性模量不同，可以根据需求调节盖板的中性层的位置，使中性层位于盖板中比较薄弱的膜层，从而可以提高盖板的寿命。例如，通过设置不同的基板层120的弹性模量，可以使盖板的中性层设置于第n层硬化涂层11n，从而降低了第n层硬化涂层11n断裂的风险，增加了盖板的寿命。一般情况下，靠近盖板两侧的膜层的受力大于靠近盖板中间位置的膜层的受力。其中，盖板两侧的膜层为第一基板层121和第n硬化涂层11n，盖板中间位置的膜层为第一基板层121到第n硬化涂层11n中所有膜层的中间位置。基板层120为有机材料，图4为本发明实施例提供的一种盖板的多层基板层的位置与弹性模量的关系曲线图。其中，横坐标为基板层在盖板中的位置(即为沿复合膜层的第一侧101指向复合膜层的第二侧102的方向X的第i层基板层，i为大于等于1且小于n的整数)，纵坐标为弹性模量。由图4可知，靠近盖板两侧的基板层120的弹性模量小于靠近盖板中间位置的基板层120的弹性模量，此时可以使靠近中间位置的基板层120的弹性模量比较大，可以增加靠近中间位置的基板层120的支撑作用，从而提高了盖板的硬度和挺性，提升了盖板的抗落球和落笔实验的能力以及耐刮擦性能。同时，靠近盖板两侧的基板层120的弹性模量比较小，可以保证盖板的弯折性能，使其能应用于可折叠显示装置。

示例性地的，当基板层120的材料为PI时，可以通过调节PI的分子链和空间结构等方法调节基板层120的弹性模量，使不同的基板层120具有不同的弹性模量。例如，不同的基板层120的弹性模量范围可以为3-8GPa。

继续参考图3，硬化涂层110为多层，沿盖板的厚度方向，靠近盖板两侧的硬化涂层110的弹性模量大于靠近盖板中间位置的硬化涂层110的弹性模量。

具体地，在盖板弯折受力时，盖板的各个膜层的受力不同。通过设置不同的硬化涂层110的弹性模量不同，可以根据需求调节盖板的中性层的位置，使中性层位于盖板中比较薄弱的膜层，降低了盖板中应力集中导致的膜层断裂的风险，从而可以提高盖板的寿命。图5为本发明实施例提供的一种盖板的多层硬化涂层的位置与弹性模量的关系曲线图。其中，横坐标为硬化涂层在盖板中的位置(即为沿复合膜层的第一侧101指向复合膜层的第二侧102的方向X的第i层硬化涂层，i为大于等于1且小于n的整数)，纵坐标为弹性模量。由图5可知，靠近盖板两侧的硬化涂层110的弹性模量大于靠近盖板中间位置的硬化涂层110的弹性模量。通过设置靠近盖板两侧的硬化涂层110的弹性模量比较大，可以增加靠近盖板两侧的硬化涂层110的硬度，从而提高了盖板的硬度和挺性，提升了盖板的抗落球和落笔实验的能力以及耐刮擦性能。另外，通过设置靠近盖板中间位置的硬化涂层110的弹性模量比较小，可以保证盖板的弯折性能，使其能应用于可折叠显示装置。

示例性地，当硬化涂层110的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚氧硅烷时，可以通过改变聚甲基丙烯酸甲酯和聚氧硅烷的混合比例改变硬化涂层110的弹性模量。例如，不同的硬化涂层110的弹性模量范围可以为1-10GPa。

需要说明的是，在上述技术方案中，可以通过改变硬化涂层110和基板层120的弹性模量调节盖板的中性层。在其他实施例中，还可以通过改变硬化涂层110和基板层120的热膨胀系数和应力应变曲线等调节盖板的中性层，此处不做限定。

在上述各技术方案的基础上，基板层的厚度范围为5μm-80μm；硬化涂层的厚度范围为1μm-30μm。

具体地，膜层的厚度与膜层的弹性模量相关。当基板层的弹性模量范围为3-8GPa时，基板层的厚度范围可以为5μm-80μm。另外，基板层的厚度范围在5μm-80μm时，可以兼顾基板层的支撑性能和弯折性能，使盖板满足可折叠显示装置的需求。当硬化涂层的弹性模量为1-10GPa时，硬化涂层的厚度范围可以为1μm-30μm。硬化涂层的厚度范围在1μm-30μm时，同样可以兼顾硬化涂层的支撑性能和弯折性能，使盖板满足可折叠显示装置的需求。

本发明实施例还提供一种显示装置。图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图6所示，该显示装置200包括本发明任意实施例提供的盖板201。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种盖板，其特征在于，包括至少一层复合膜层，所述复合膜层包括硬化涂层和基板层；所述硬化涂层和所述基板层层叠设置，所述硬化涂层的折射率和所述基板层的折射率之差小于或等于0.2。

2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述复合膜层为多层，多层所述复合膜层层叠设置；

3.根据权利要求2所述的盖板，其特征在于，沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，相邻所述硬化涂层的折射率的差值小于或等于0.1。

4.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述复合膜层为多层，多层所述复合膜层层叠设置；

5.根据权利要求4所述的盖板，其特征在于，沿所述复合膜层的第一侧指向所述复合膜层的第二侧的方向，相邻所述基板层的折射率的差值小于或等于0.1。

6.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述硬化涂层的折射率范围为1.3-1.6；所述基板层的折射率范围为1.5-1.7。

7.根据权利要求1或2所述的盖板，其特征在于，所述基板层为多层，沿所述盖板的厚度方向，靠近所述盖板两侧的所述基板层的弹性模量小于靠近所述盖板中间位置的所述基板层的弹性模量。

8.根据权利要求1或2所述的盖板，其特征在于，所述硬化涂层为多层，沿所述盖板的厚度方向，靠近所述盖板两侧的所述硬化涂层的弹性模量大于靠近所述盖板中间位置的所述硬化涂层的弹性模量。

9.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述基板层的厚度范围为5μm-80μm；所述硬化涂层的厚度范围为1μm-30μm。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的盖板。