CN113763808A - 柔性显示盖板及其制备方法、柔性显示模组 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种柔性显示盖板及其制备方法、柔性显示模组，该柔性显示盖板包括层叠设置的复合结构和表面硬化层；复合结构包括至少一组复合膜层，每组复合膜层包括层叠设置的柔性薄膜以及光学胶层；表面硬化层覆盖在最靠近表面的复合膜层组的复合柔性薄膜表面；表面硬化层中掺杂有增强体；和/或，至少一组复合膜层中的柔性薄膜中掺杂有增强体。该柔性显示盖板采用基体掺杂增强体形成复合材料；将该柔性显示盖板应用于柔性显示模组表面，在柔性显示模组受到冲击时，增强体可以起到有效的支撑作用，减少结构的局域变形，避免基体被击穿，保护底层的柔性显示功能层。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及到一种柔性显示盖板及其制备方法、柔性显示模组。
背景技术
基于OLED(organic light-Emitting diode，有机发光二极管)柔性屏幕的可折叠终端电子设备的问世突破了原来显示屏占比不超过100％的极限，通过简单的一次折叠就可以成倍提高信息交互的效率，未来多次折叠和卷轴式等新的设计更可以完全颠覆信息交互的方式。此处的可折叠终端电子设备可以是可折叠手机、柔性智能穿戴设备、可折叠平板电脑、可收卷电视等等。以可折叠手机为例，手机折叠后只有传统手机大小(5-6英寸)，方便随身携带，而打开后却可以有平板的显示尺寸(7-8英寸)，满足使用需求。
柔性OLED屏幕为了保证可弯折性，一般采用高分子薄膜作为基板，这种基板缺乏刚性的支撑，抗冲击性差，无法为脆弱的柔性屏幕提供保护。
发明内容
本申请提供了一种柔性显示盖板及其制备方法、柔性显示模组，该柔性显示盖板在保证可弯折性的同时，还具有较高的抗冲击性以及安全性。
第一方面，本申请提供了一种柔性显示盖板，该柔性显示盖板包括层叠设置的复合结构和表面硬化层；其中，复合结构包括至少一组复合膜层，每组复合膜层包括层叠设置的柔性薄膜以及光学胶层；当复合膜层只有一组时，光学胶层用于将柔性薄膜粘贴到柔性显示模组上；当复合膜层具有至少两组时，光学胶层用于将柔性薄膜粘贴到前一组复合膜层的柔性薄膜上，光学胶层和柔性薄膜交替设置；将该柔性显示盖板应用到柔性显示模组中，与柔性显示模组的柔性显示功能叠层对接的一组复合膜层中，光学胶层接触柔性显示功能叠层，而与表面硬化层对接的一组复合膜层中，柔性薄膜接触表面硬化层；为了强化整个柔性显示盖板的强度以及抗冲击性，在表面硬化层或至少一组复合膜层中的柔性薄膜中掺杂有增强体，用于掺杂增强体的表面硬化层或柔性薄膜(相当于基体)在结构中起到连接增强体、传递载荷以及分散载荷的作用，而掺杂在基体中的增强体则主要起承受载荷、保持材料整体刚度和硬度的作用，基体结合增强体的结构可以在保证柔性显示模组可弯折性的同时，提高抗冲击强度。
上述柔性显示盖板采用具有缓冲作用的基体(即用于掺杂增强体的表面硬化层以及柔性薄膜)掺杂刚性增强体形成复合材料，在柔性显示盖板受到冲击时，增强体可以起到有效的支撑作用，减少结构的局域变形，避免基体被击穿；而基体可以吸收冲击能量，减少冲击力，增强体可以将冲击能量分散到更为广阔的区域，减少应力集中，保护底层的柔性显示功能叠层。
一种可能实现的方式中，还在至少一组复合膜层中的光学胶层中也掺杂有增强体，可以进一步提高柔性盖板的抗冲击强度。
增强体在结构中起到承受载荷，减少变形的作用，因此，本申请中的增强体的弹性模量选择大于基体的弹性模量，当然，此处的基体即指的是上述柔性薄膜、表面硬化层以及光学胶层。而增强体具体可以为条状纤维和/或点状颗粒，此处的“和/或”的意思是，在一个基体中的增强体可以全部为条状纤维，也可以全部为点状颗粒，还可以为条状纤维和点状颗粒的组合。在具体实施时，通过改变增强体的几何形态以及分布方式，可以有效提高复合材料的平均弹性模量以及抗冲击强度，使得复合材料具有又柔又强的特点，以配合柔性显示功能叠层满足柔性显示模组的设计需求。当然，为了保证柔性盖板的透光性，增强体与基体的光学折射率需要与光学折射率相匹配。
当上述增强体为条状纤维时，分布于基体中的增强体可以由多条平行分布的条状纤维组成，其中，每条条状纤维垂直于柔性显示功能叠层的弯折方向，这样的增强体分布可以使复合材料的弹性模量达到原本基体的高倍数；条状纤维还可以按照一定的规律交织成网状，满足柔性显示功能叠层更多方向的弯折要求。其中，条状纤维的横截面形状可以有多种实现方式，例如、矩形、梯形、三角形、椭圆形等等，可以根据具体的需求进行调整和变换。
当上述增强体为点状颗粒时，点状颗粒以形成设定图形的点阵方式分布于基体中，这种设定图形也可以有多种实现方式，例如，三角形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种的组合。
在实际应用时，合理设计基体中增强体的材料、几何尺寸以及分布方式可以在基本不影响弯折性能的同时，提高基体的抗冲击、抗挤压能力。需要说明的是，上述条状纤维或点状颗粒的增强体可以在实际实施时结合使用；并且，对不同结构的增强体掺杂的基体不做限定，例如，可以在表面硬化层中掺杂条状纤维，在至少一层光学胶层中掺杂点状纤维，在至少一层柔性薄膜中同时掺杂条状纤维和点状颗粒的结合。
至于增强体的材质，可以选择钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、微晶玻璃中的任意一种，可以是透明的二氧化硅、聚酰亚胺、聚芳纶、涤纶树脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸脂、亚克力、热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的任意一种或多种的组合，还可以是玻璃-聚酯复合材料等有机无机复合物。
第二方面，基于上述柔性显示盖板的结构，本申请还提供一种柔性显示模组，该柔性显示模组包括有柔性显示功能叠层以及依次设置于柔性显示功能叠层出光面一侧的柔性显示盖板，此处的柔性显示盖板即上述技术方案中的柔性显示盖板，其中，与柔性显示功能叠层对接的复合膜层中，光学胶层接触柔性显示功能叠层；该柔性显示模组满足柔性显示装置的可弯折要求，还具有较强的抗冲击性。可以理解的是，该柔性显示模组可以应用于可折叠手机、柔性智能穿戴设备、可折叠平板电脑、可收卷电视等显示装置。
第三方面，本申请还提供一种制备方法，用于制备上述柔性显示盖板。具体地，该制备方法包括以下步骤：
制备包括一组复合膜层的复合结构；每组复合膜层包括层叠设置的柔性薄膜以及光学胶层；
在复合结构具有所述柔性薄膜的一侧形成表面硬化层；
其中，表面硬化层中掺杂有增强体；和/或，至少一组复合膜层中的柔性薄膜中掺杂有增强体。
可以理解的是，此处的制备方法与上述柔性显示盖板的结构是相对应的，制备得到的柔性显示盖板在保证可弯折性的同时，具有较高的抗冲击性，当其应用于柔性显示模组中，能够保护底部的柔性显示功能叠层。
具体地，制备包括至少一组复合膜层的复合结构，包括至少制备一次所述复合膜层；其中，制备一次复合膜层包括以下步骤：
制备掺杂有所述增强体的柔性薄膜；
形成光学胶层；
将所述柔性薄膜粘接在光学胶层表面。
若复合膜层为至少两组，重复上述步骤最终得到交替设置的光学胶层和柔性薄膜，其中，位于复合结构外侧的一层光学胶层用于对接柔性显示模组中的柔性显示功能叠层，位于复合结构外侧的一层柔性薄膜用于对接表面硬化层。可以理解的是，如果有至少两组复合膜层中的柔性薄膜结构相同，可以同时制备这些复合膜层中的柔性薄膜，简化工艺，也可以节省成本。
其中，制备掺杂有增强体的柔性薄膜的工艺包括以下步骤：
预处理增强体以形成增强层；
在增强层的表面涂覆高分子材料原液；
去除高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜。
在该工艺中，高分子材料涂覆于增强体表面，形成类似“高分子材料-增强体-高分子材料”的结构，可以有效分解和消耗冲击波；在弯折过程中，增强体几乎不会发生塑性变形或者应变疲劳，可以有效拉扯作为基体的高分子材料，降低在柔性显示盖板弯折过程中膜材起拱或折痕的风险。
而去除高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜的工艺可以包括以下步骤：
对高分子材料原液进行去溶剂化或酰胺化处理形成基础膜材；
挤压或拉伸基础膜材形成薄膜。
在该工艺中，对高分子材料原液去溶剂化或酰胺化处理可以将高分子材料原液中的溶剂去除，使得溶质可以残留固化在增强体表面，实现高分子材料与增强体的结合。
一种可能实现的方式中，光学胶层中也掺杂有增强体，形成光学胶层的工艺包括以下步骤：
形成至少一层胶材半固化层，每层胶材半固化层背离柔性显示功能叠层的表面嵌入有增强体；
在处于表层的一层胶材半固化层的表面涂覆胶材原液以覆盖增强体并全固化。
其中，形成至少一层胶材半固化层，每层胶材半固化层背离柔性显示功能叠层的表面嵌入有增强体，包括至少一次以下步骤：
在基材上涂覆胶材原液并半固化形成胶材半固化层；
将增强体压入胶材半固化层。
在该工艺中，胶材半固化层结构较为松弛，方便增强体的压入；而增强体的结构可以通过重复“形成胶材半固化层-压入增强体”的步骤得到增强，最终全固化后得到掺杂有增强体的光学胶层，这种光学胶层可以提高柔性显示模组的抗冲击性以及抗挤压能力，也有利于柔性显示模组的平整度。
一种可能实现的方式中，在复合结构具有柔性薄膜的一侧形成表面硬化层包括以下步骤：
在复合结构具有柔性薄膜的一侧形成至少一层硬化半固化层，每层硬化半固化层背离复合结构的表面嵌入有增强体；
在远离柔性复合结构的一层硬化半固化层表面涂覆硬化层原液以覆盖增强体并全固化。
其中，在复合结构具有柔性薄膜的一侧形成至少一层硬化半固化层，每层硬化半固化层背离复合结构的表面嵌入有增强体，包括以下步骤：
在复合结构具有柔性薄膜一侧的结构上涂覆硬化层原液并半固化形成硬化半固化层；
将增强体压入硬化半固化层。
该表面硬化层的形成工艺与光学胶层的形成工艺类似，增强体的引入可以增强表面硬化层的表面硬度和平整度，减少表面硬化层的开裂风险；且由于增强体的存在，表面硬化层可以在柔性显示盖板弯折时承受更大的表面拉伸应力，减少表面硬化层的开裂风险。
在远离所述复合结构的一层硬化半固化层表面涂覆硬化层原液以覆盖增强体并全固化后形成表面硬化层之后，还可以在表面硬化层的表面形成防护层，起到更好的防护作用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种柔性显示模组的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中光学胶层的结构示意图；
图11为图10中A-A的剖面结构示意图；
图12为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中光学胶层的结构示意图；
图13为图12中B-B的剖面结构示意图；
图14为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中光学胶层的结构示意图；
图15为图14中C-C的剖面结构示意图；
图16为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中光学胶层的剖面结构示意图；
图17为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中表面硬化层的结构示意图；
图18为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板中柔性薄膜的结构示意图；
图19为本申请实施例提供的一种柔性显示装置的结构示意图；
图20为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法的流程示意图；
图21为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中制备一组复合膜层的流程示意图；
图22为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中制备柔性薄膜的流程示意图；
图23为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中增强体形成增强层的结构示意图；
图24为本申请实施例提供的一种柔性显示模组制备方法中增强体表面涂覆高分子材料原液的结构示意图；
图25为将图24中的结构处理得到柔性薄膜的流程示意图；
图26为图25所示制备流程的原理示意图；
图27为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中制备光学胶层的流程示意图；
图28为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中将形成嵌入有增强体的光学胶半固化层的结构示意图；
图29为本申请实施例提供的一种掺杂有增强体的光学胶层的结构示意图；
图30为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中形成嵌入有增强体的光学胶半固化层的流程示意图；
图31为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中制备表面硬化层的流程示意图；
图32为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中将形成嵌入有增强体的硬化半固化层的结构示意图；
图33为本申请实施例提供的一种掺杂有增强体的表面硬化层的结构示意图；
图34为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法中形成嵌入有增强体的硬化半固化层的流程示意图；
图35为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板制备方法的流程示意图；
图36为本申请实施例提供的一种柔性显示盖板的结构示意图。
附图标记：100-可折叠手机；20-主体；10-柔性显示模组；00-柔性显示盖板；1-柔性显示功能叠层；2-复合膜层；21-柔性薄膜；22-光学胶层；221-胶层半固化层；3-表面硬化层；31-硬化半固化层；4-增强体；41-条状纤维；42-点状颗粒；5-防护层。
具体实施方式
首先介绍一下本申请的应用场景，目前柔性显示屏的柔性面板抗冲击性较差，在柔性显示屏弯折时无法提供有效的支撑与保护。因此，本申请实施例提供一种柔性显示盖板、制备该柔性显示盖板的制备方法以及具有该柔性显示盖板的柔性显示模组，该柔性显示盖板可以满足柔性显示屏的可弯折需求，且具有较高的抗冲击性，能够为柔性显示屏提高稳定支撑。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
首先，请参照图1所示的本申请实施例提供的一种柔性显示模组10的结构，该柔性显示模组10包括柔性显示功能叠层1以及设置于柔性显示功能叠层1出光面一侧的柔性显示盖板00，该柔性显示盖板00包括至少一组复合膜层2和表面硬化层3。此处的柔性显示功能叠层1用于显示画面，因此，柔性显示盖板00的至少一组复合膜层2和表面硬化层3具有透光性。另外，柔性显示功能叠层1具有可弯折性，当其发生弯折，包括至少一组复合膜层2和表面硬化层3的柔性显示盖板00需要随柔性显示功能叠层1发生弯折。
此处的柔性显示功能叠层1包括有偏光片、触控层、发光层、背膜、底板支撑以及缓冲层等结构，此处不做详细介绍；表面硬化层3的厚度可以在1-20μm的范围内，具体可以是UV固化或热固化的聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂、有机硅树脂等，也可以是硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、石墨烯或金刚石等无机或有机无机杂化的涂层材料。表面硬化层3的硬度应不小于铅笔硬度HB，水滴角不小于100°，摩擦系数则需要小于0.1；柔性薄膜21则可以是弹性模量在10MPa到15GPa范围内的透明的聚酰亚胺、聚芳纶、涤纶树脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸脂、亚克力、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚烯烃弹性体中的任意一种或多种的组合，其厚度可以在0.01-0.2mm范围内，透光率则需要不小于85％；光学胶层22则可以是压敏、热固化或紫外固化的丙烯酸基胶、环氧基胶和硅胶等，厚度在5-200um范围内，弹性模量在1KPa至100MPa之间，具备良好的可弯折性能。如图1所示的柔性显示模组10，针对复合膜层2单个结构，每组复合膜层2包括层叠设置的柔性薄膜21以及光学胶层22；当复合膜层2只有一组时，请参照图2所示的一种柔性显示盖板00，光学胶层22用于将柔性薄膜21粘贴到柔性显示功能叠层1上，表面硬化层3形成于柔性薄膜21背离光学胶层22的一侧。当复合膜层2具有至少两组时，请参照图3示出的一种具有三组复合膜层2的柔性显示盖板00，复合结构中的光学胶层22和柔性薄膜21交替设置；在整个图3所示的显示盖板00的结构中，用于与柔性显示功能叠层1对接的一组复合模2组中，光学胶层22接触柔性显示功能叠层1，而与表面硬化层3对接的一组复合膜层2中，柔性薄膜21接触表面硬化层3。
为了强化整个柔性显示盖板00的强度以及抗冲击性，在上述表面硬化层3或至少一组复合膜层2中的柔性薄膜21中可以掺杂增强体4，以图2所示出的柔性显示盖板00的结构为基础结构，如图4示出了一种在表面硬化层3中掺杂有增强体4的柔性显示盖板00结构，表面硬化层3掺杂增强体4组成复合材料，此处的增强体4在表面硬化层3中起到吸收冲击能量的作用，因此，增强体4的弹性模量选择大于表面硬化层3的弹性模量。图5则示出了一种仅在柔性薄膜21内掺杂增强体4的柔性显示盖板00的结构；图6则在图4所示结构的基础上，在柔性薄膜21内也掺杂了增强体4；此外，还可以在光学胶层22中掺杂增强体4，例如图7所示的仅在光学胶层22内掺杂增强体4的结构，图8则是在图6的基础上，增加了在光学胶层22内掺杂增强体4的可能。
图4至图8示出的柔性显示盖板00结构中，复合膜层2仅设置有一组，当复合膜层2设置有至少两组时，以图3所示柔性显示盖板00结构为基础，可以在图3中任意一层或多层膜层(该膜层可以是表面硬化层3、柔性薄膜21或光学胶层22)中掺杂增强体4，可以参照图9所示例的，在表面硬化层3内掺杂增强体4，在与表面硬化层3对接的一组复合膜层2中的光学胶层22内掺杂增强体4，在用于与柔性显示功能叠层1对接的一组复合膜层2中的柔性薄膜21内掺杂增强体4。
其中，表面硬化层3位于整个柔性显示盖板00的表面，增强体4掺杂于表面硬化层3可以对表面硬化层3提供良好的支撑，提高柔性显示盖板00的表面硬度，使得表面硬化层3具备更好的耐铅笔划伤的能力；增强体4的存在还可以提高柔性显示盖板00表面的平整度，降低塑料感，有更好的外观精致度和可靠性；此外，增强体4的存在可以抵抗更大的表面拉伸应力，从而减小表面硬化层3在柔性显示盖板00随柔性显示功能叠层1弯折时开裂的风险。
而在柔性薄膜21内掺杂增强体4可以成倍提高柔性薄膜21的弹性模块和抗冲击、抗挤压强度，有效分解和消耗冲击波；并且，由于增强体4在柔性薄膜21弯折过程中几乎不会发生塑性形变或应变疲劳，可以有效拉扯柔性薄膜21，减少柔性显示盖板00弯折过程中柔性薄膜21的起拱或折痕。
在光学胶层22中掺杂增强体4后，当柔性显示盖板00随柔性显示功能叠层1发生弯折，光学胶层22被挤压冲击，由于增强体4的支撑，光学胶层22不会被完全挤压，可以有效减少膜层之间的应变和失效；而掺杂增强体4的光学胶层22可以更好耗散冲击波能量。
综上所述，基体(即上述表面硬化层3、柔性薄膜21或光学胶层22)内掺杂增强体4形成的复合材料，形成了“基体-增强体-基体”的结构，可以有效吸收和抵抗冲击波，提高柔性显示盖板00的抗冲击性能。在柔性显示模组10遭受冲击的瞬间，柔性显示盖板00中的基体通过变形等方式吸收能量；当冲击能量传递至增强体4时，增强体4可以为基体提供有效支撑，减小局部变形，避免基体被击穿，而冲击能量也会被分散到更大的区域内。而且，结合应力波理论，应力波在穿过两层声阻抗(声阻抗与材料的弹性模量相关)差距较大的材料时，应力波可以被有效地反射和衰减，因此，可以设定基体的弹性模量与增强体4的弹性模量之间存在较大差值，使得应力波从基体进入增强体4、从增强体4进入基体时可以反复衰减，进而对柔性显示功能叠层1提供更好的保护。
需要说明的是，图4至图9所示的增强体4在柔性显示盖板00中的分布，仅作示例性说明，增强体4在不同膜层中掺杂还可以有其他的组合形成方式，此处不再赘述。当然，为了保证柔性显示盖板00的透光性，增强体4与基体的光学折射率需要与基体光学折射率相匹配。
至于增强体4的材质，可以选择钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、微晶玻璃中的任意一种，可以是透明的二氧化硅、聚酰亚胺、聚芳纶、涤纶树脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸脂、亚克力、热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的任意一种或多种的组合，还可以是玻璃-聚酯复合材料等有机无机复合物。
可以理解的是，图4至图9所示的增强体4的形状、分布方式也仅作示例性说明，并不限定。接下来将以光学胶层22中掺杂增强体4为例，对增强体4进行进一步介绍。请参照图10所示出在光学胶层22中掺杂条状的增强体4的结构，增强体4具体可以为条状纤维41；其中，由于条状纤维41位于光学胶层22的内部，因此以虚线示出。在图10示出的结构中，条状纤维41以多条且平行分布方式实现，结合图11所示出的图10中A-A截面的剖面结构示意图，此处的条状纤维41的横截面为矩形；图11中光学胶层22可以以箭头所示的方向发生弯折(相当于光学胶层22随柔性显示模组10中柔性显示功能叠层11弯折)，条状纤维41的长度方向垂直于光学胶层22的弯折方向。根据复合材料的线性混合定律，图6中掺杂有条状纤维41的光学胶层22的平行于条状纤维41方向的弹性模量E1可以通过以下公式计算：
其中，
为基体(相当于此处的光学胶层22)的体积分数，Ea为基体(相当于此处的光学胶层22)的弹性模量，Eb为增强体4(相当于此处的条状纤维41)的弹性模量。
而图11中掺杂有条状纤维41的光学胶层22的垂直于条状纤维41方向的弹性模量E2可以通过以下公式计算：
以图10和图11所示的结构为例，设定掺杂到光学胶层22中的条状纤维41的材质为玻璃，以光学胶层22与玻璃的体积比1:1体积复合形成复合材料，复合前光学胶层22的弹性模量为20KPa，玻璃材质的条状纤维41弹性模量为70GPa，复合后复合材料平行于玻璃材质的条状纤维41长度方向的弹性模量约为35GPa，将原光学胶层22的弹性模量提高约175万倍；而复合后复合材料垂直于玻璃材质的条状纤维41长度方向的弹性模量约为40KPa。
当然，条状纤维41还可以交织成网状，请参照图12所示的一种掺杂有条状纤维41的光学胶层22的结构，多条条状纤维41a以沿图示y方式分布于光学胶层22中，多条条状纤维41b则以图示x方向分布于光学胶层22中，多条条状纤维41a和多条条状纤维41b交织呈网状；多条条状纤维41a和多条条状纤维41b交织的方式可以是上下穿插交织(例如图12和图13所示的一种交织方式)，还可以是上下叠置交织(例如图14和图15所示的一种交织方式)，当然，还可以是其他的交织方式，此处不再举例说明。需要说明的是，图14和图15所示的上下叠置的方式可以有效防止应力集中，减少叠层被刺穿的几率，因此可以被应用在柔性防弹衣领域。
在图14和图15所示的条状纤维41的分布方式基础上，以一种方向平行排列的条状纤维41为一层增强体4，基体内可以设置至少两层增强体4，请参照图16所示的一种掺杂有三层条状纤维41的光学胶层22的剖面结构(其俯视结构与图14所示的结构类似，此处不再示出)，在沿x方向的条状纤维41b的上下两侧分别设置有沿y方向的条状纤维41a和41b。当然，增强体4的层数可以根据需要增加或减少，相邻的条状纤维41之间的距离也可以根据需要进行调整，此处不再赘述。而且，在上述条状纤维41的结构示例中，条状纤维41的横截面以矩形示出，其横截面还可以是其他形状，例如梯形、三角形、椭圆形等等，可以根据具体的需求进行调整和变换，各个条状纤维41的横截面也可以不相同。
另外，上述条状纤维41的长度基本以基体的长或宽为参考，当然，条状纤维41也可以是长度短于基体的长或宽的，相当于长度较短的条状纤维41，此处不再以图例示出。
上述增强体4还可以具体为纳米压印和溶胶凝胶工艺等方法制作的点状颗粒42，点状颗粒42可以以形成设定图形的点阵方式分布于基体中，请参照图17中所示的一种在表面硬化层3中掺杂有圆柱形的点状颗粒42，圆柱形点状颗粒42分布为三角形的点阵(图中示出了三个圆柱形点状颗粒42形成三角形的示例)，圆柱形点状颗粒42分布于表面硬化层3内，因此以虚线示出。当然，点状颗粒42的结构还可以是其他的形状，例如边长或弧长在1nm至100um范围内的棱柱、棱台、棱锥、圆台和圆锥等，也可以是半径或长短轴长度在1nm至100um范围内的球或椭球；而若干个点状颗粒42形成的设定图形也可以有多种实现方式，例如，四边形、五边形、六边形中的一种或多种的组合。
在上述实施方式的基础上，增强体4还可以以条状纤维41配合点状颗粒42的形式实现，请参照图18所示例的一种掺杂有增强体4的柔性薄膜21的结构。因此，增强体4(例如图10中的条状纤维41)掺杂到基体(例如图10中的光学胶层22)中可以有效提高基体的弹性模量，而对增强体4的几何形态、分布方式的调整，可以在满足柔性显示盖板00可弯折的要求的同时，有效提高柔性显示盖板00的平均弹性模量以及抗冲击强度。
需要说明的是，条状纤维41形态的增强体4，相较于点状颗粒42的增强体4，除了材料本身的弹性模量影响，其纤维结构可以进一步增强柔性显示盖板00的抗冲击强度，也就是说，同样条件下，掺杂有条状纤维41的基体比掺杂有点状颗粒42的基体的抗冲击效果更优。
基于上述柔性显示模组10的结构，本申请实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括有装置本体以及设置于装置本体上的柔性显示模组10，此处的显示装置可以以图19中的可折叠手机100为例，该可折叠手机100包括中框、背板、处理器、主板、电池、主体20以及作为手机屏幕的柔性显示模组10，该柔性显示模组10可以满足可折叠手机100的可弯折要求，还具有较强的抗冲击性，能够提升显示装置在使用过程中的外观精致度和可靠性，改善用户体验。
当然，该显示装置还可以是柔性智能穿戴设备、可折叠平板电脑、可收卷电视等等。
针对上述柔性显示盖板00，本申请还提供一种制备方法，用于制备上述柔性显示盖板00。具体地，结合图2和图3所示的柔性显示盖板00的结构，请参照图20，该制备方法包括以下步骤：
S1：制备包括至少一组复合膜层2的复合结构；每组复合膜层2包括层叠设置的柔性薄膜21以及光学胶层22；
S2：在复合结构(以所有的复合膜层2为一个整体)具有柔性薄膜21的一侧形成表面硬化层3。
其中，表面硬化层3中可以掺杂有增强体4，任意一组复合膜层2中的柔性薄膜21中也可以掺杂有增强体4；可以理解的是，此处的制备方法与上述柔性显示盖板00的结构是相对应的，其制备得到的柔性显示盖板00的结构可以参照图4至图9，此处不再赘述。将该柔性显示盖板00设置到柔性显示功能叠层1的出光面一侧，即可得到如图1所述的柔性显示模组10，整个柔性显示盖板00具有光学胶层22的一侧与柔性显示功能叠层1接触。当然，该制备方法制备得到的柔性显示盖板00在保证柔性显示模组10可弯折性的同时，具有较高的抗冲击性，能够保护底部的柔性显示功能叠层1。
需要说明的是，在具体到柔性显示模组10的制备时，可以依据上述实施方法直接在柔性显示功能叠层1上形成柔性显示盖板00，也可以将已经完成的柔性显示盖板00直接粘接到柔性显示功能叠层1上。
其中，制备包括至少一组复合膜层2的复合结构，具体包括至少制备一次复合膜层2；当复合结构仅包含一组复合膜层2，相当于仅实施一次形成复合膜层2的工序，当复合结构包括至少两组复合膜层2，相当于形成一组复合膜层2之后，在该复合膜层2上再形成一组复合膜层2，依次类推。因此，此处的复合膜层2可以直接形成在柔性显示功能叠层1的出光面上，也可以形成在在先形成的复合膜层2的柔性薄膜21上。当柔性显示盖板00是单独制备，可以提供一基板，在该基板上形成符合要求的至少一组复合膜层2，然后去除基板，得到至少一组复合膜层2。
其中，如图21所示，每次制备复合膜层2包括以下步骤：
S11：制备掺杂有增强体4的柔性薄膜21；
S12：形成光学胶层22；
S13：将柔性薄膜21粘接在光学胶层22表面。
至此，完成一组复合膜层2的形成；若复合膜层2为至少两组，重复上述步骤可以最终得到交替设置的光学胶层22和柔性薄膜21；其中，用于与柔性显示功能叠层1接触的结构为光学胶层22，用于与表面硬化层3接触的结构为柔性薄膜21。可以理解的是，如果有至少两组复合膜层2中的柔性薄膜21结构相同，可以同时制备这些复合膜层2中的柔性薄膜21，简化工艺，也可以节省成本。
具体地，上述步骤S11制备掺杂有增强体4的柔性薄膜21的工艺如图22所示，包括以下步骤：
S111：预处理增强体4以形成增强层；该步骤即将点状颗粒42状态的增强体4按照设定图形排布成层状，或将条状纤维41状态的增强体4排布或编织成层状，或是二者的组合；该增强层的结构可以参照图23所示例的结构；
S112：在增强层的表面涂覆高分子材料原液；该步骤中，将高分子材料原液通过辊涂、刷涂、旋涂、喷涂、淋涂或浸涂等方式高温涂覆在增强层的表面，由于增强层为层状结构，高分子材料原液大部分覆盖于增强层的上下两个表面，可以参照图24所示的结构。
S113：去除高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜。
其中，步骤S113去除高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜的工艺可以参照图25所示，包括以下步骤：
S1131：对高分子材料原液进行去溶剂化或酰胺化处理形成基础膜材；
S1132：挤压或拉伸基础膜材形成薄膜。
经过去溶剂化或酰胺化处理可以使高分子原料中的溶质附在增强层表面形成基础膜材，实现高分子材料与增强体4的结合；经过挤压或拉伸可以将基础膜材转换为到薄膜(可以参照图26所示的工艺原理示例)，相当于得到掺杂有增强体4的柔性薄膜21。
在该工艺中，高分子材料涂覆于增强体4表面，形成类似“高分子材料-增强体-高分子材料”的结构，可以有效分解和消耗冲击波；在弯折过程中，增强体4几乎不会发生塑性变形或者应变疲劳，可以有效拉扯作为基体的高分子材料，降低在柔性显示模组10弯折过程中膜材起拱或折痕的风险。
在一种可能实现的方式中，光学胶层22中也掺杂有增强体4，因此，步骤S12形成光学胶层22的工艺可以如图27所示包括以下步骤：
S121：形成至少一层胶材半固化层221，每层胶材半固化层221背离柔性显示功能叠层1的表面嵌入有增强体4，其结构可以参照图28所示，此处胶材半固化层221仅以一层示出；此处的胶材半固化层221以形成在柔性显示功能叠层1的出光面一侧为例示出；
S122：在处于表层的一层胶材半固化层221的表面涂覆胶材原液以覆盖增强体4并全固化；其结构可以参照图29所示，此处的胶材原液固化后与之前形成的胶材半固化层221(图29中未示出)一起组成光学胶层22。
其中，请参照图30，步骤S121在柔性显示功能叠层1的出光面一侧形成至少一层胶材半固化层221，每层胶材半固化层221背离柔性显示功能叠层1的表面嵌入有增强体4的工艺可以具体包括至少一次以下步骤：
S1211：在基材上涂覆胶材原液并半固化形成胶材半固化层；此处的基材可以是柔性显示功能叠层1，可以是之前一组复合膜层2中的柔性薄膜21，还可以是其他的辅助结构；胶材原液可以采用辊涂、刷涂、旋涂、喷涂、淋涂或浸涂等方式涂覆在基材表面，通过烘干、热固化或紫外固化等方式实现半固化。
S1222：将增强体4压入上述胶材半固化层221，即可得到如图28所示的结构。当然，此处的增强体4可以为排列或编织好的条状纤维41，也可以为排编好阵列的点状颗粒42，还可以是二者的组合。
在该工艺中，胶材半固化层221结构较为松弛，方便增强体4的压入；而增强体4的结构可以通过重复“形成胶材半固化层-压入增强体”的步骤得到增强，最终全固化后得到掺杂有增强体4的光学胶层22，这种光学胶层22可以提高柔性显示盖板00的抗冲击性以及抗挤压能力，也有利于柔性显示盖板00的平整度。
在另一种可能实现的方式中，步骤S3在复合结构具有柔性薄膜21的一侧形成表面硬化层3的工艺可以参照图31，包括以下步骤：
S31：在复合结构具有柔性薄膜21的一侧形成至少一层硬化半固化层31，每层硬化半固化层31背离复合结构的表面嵌入有增强体4，得到如图32所示的结构，该结构中，复合结构以包括一组复合膜层2的结构示出。
S32：在远离复合结构的一层硬化半固化层31的表面涂覆硬化层原液以覆盖增强体4并全固化，得到如图33所示的结构，此处的硬化层原液固化后与之前形成的硬化半固化层31(图33中未示出)一起组成表面硬化层3。
其中，请参照图34，步骤S31在复合结构背离具有柔性薄膜21的一侧形成至少一层硬化半固化层31，每层硬化半固化层31背离复合结构的表面嵌入有增强体4的工艺可以具体包括至少一次以下步骤：
S311：在复合结构具有所述柔性薄膜21的一侧的结构上涂覆硬化层原液并半固化形成硬化半固化层31；硬化层原液可以通过辊涂、刷涂、旋涂、喷涂、淋涂或浸涂等方式涂覆在符合膜层2的柔性薄膜21上，利用风干、热固化和UV固化等方法实现半固化。
当然，此处的“复合结构具有所述柔性薄膜21的一侧的结构”，根据硬化半固化层31的层数不同，可以是复合结构具有柔性薄膜21的表面，还可以是前一层硬化半固化层31的表面；
S312：将增强体4压入上述硬化半固化层31；具体地，增强体4压入硬化半固化层31到合适深度，并通过适当升温或静置等方式让硬化半固化层31充分变形，松弛掉因为挤压造成的应力即可得到如图32所示的结构。当然，此处的增强体4可以为排列或编织好的条状纤维41，也可以为排编好阵列的点状颗粒42，还可以是二者的组合。
此外，如图35所示，在步骤S32在远离复合结构的一层硬化半固化层31表面涂覆硬化层原液以覆盖增强体4并全固化后，还可以包括步骤S33：在表面硬化层3的表面形成防护层5，得到如图36所示的柔性显示盖板00的结构；该防护层5可以为疏水耐指纹层，也可以为耐油污层，具体可以通过辊涂、刷涂、旋涂、喷涂、淋涂或浸涂等湿法涂覆方式或者蒸镀等方式在表面硬化层3的表面添加，起到更好的防护作用。
可以看出，该表面硬化层3的形成工艺与光学胶层22的形成工艺类似，增强体4的引入可以增强表面硬化层3的表面硬度和平整度，减少表面硬化层3的开裂风险；且由于增强体4的存在，表面硬化层3可以在柔性显示盖板00随柔性显示功能叠层1弯折时承受更大的表面拉伸应力，减少表面硬化层3的开裂风险。
需要说明的是，上述掺杂有增强体4的柔性薄膜21也可以采用类似掺杂有增强体4的光学胶层22或掺杂有增强体4的表面硬化层3的工艺方式制备，此处不再赘述。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种柔性显示盖板，其特征在于，包括：层叠设置的复合结构和表面硬化层；
所述复合结构包括至少一组复合膜层，每组所述复合膜层包括层叠设置的柔性薄膜以及光学胶层；其中，与所述表面硬化层对接的一组所述复合膜层中，所述柔性薄膜接触所述表面硬化层；
所述表面硬化层中掺杂有增强体；和/或，至少一组所述复合膜层中的所述柔性薄膜中掺杂有增强体。
2.如权利要求1所述的柔性显示盖板，其特征在于，至少一组所述复合膜层中的所述光学胶层中掺杂有增强体。
3.如权利要求2所述的柔性显示盖板，其特征在于，所述增强体为条状纤维和/或点状颗粒，且，所述增强体的弹性模量大于所述柔性薄膜的弹性模量，所述增强体的弹性模量大于所述表面硬化层的弹性模量，所述增强体的弹性模量大于所述光学胶层的弹性模量。
4.如权利要求3所述的柔性显示盖板，其特征在于，当所述增强体为条状纤维，所述增强体由多条平行分布的条状纤维组成，每条所述条状纤维垂直于所述柔性显示功能叠层的弯折方向；
或，所述增强体由多条交织成网状的条状纤维组成。
5.如权利要求4所述的柔性显示盖板，其特征在于，所述条状纤维的横截面为矩形、梯形、三角形或椭圆形。
6.如权利要求3所述的柔性显示盖板，其特征在于，所述点状颗粒以形成设定图形的点阵方式分布，所述设定图形为三角形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种的组合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的柔性显示盖板，其特征在于，所述增强体的材质为钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、微晶玻璃中的任意一种；
或，所述增强体的材质为透明的二氧化硅；
或，所述增强体的材质为聚酰亚胺、聚芳纶、涤纶树脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸脂、亚克力、热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的任意一种或多种的组合；
或，所述增强体的材质为玻璃-聚酯复合材料。
8.一种柔性显示模组，其特征在于，所述柔性显示模组包括柔性显示功能叠层以及设置于所述柔性显示功能叠层出光面的如权利要求1-7中任一项所述的柔性显示盖板；
其中，与所述柔性显示功能叠层对接的一组所述复合膜层中，所述光学胶层接触所述柔性显示功能叠层。
9.一种用于制备如权利要求1-7中任一项所述的柔性显示盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备包括至少一组复合膜层的复合结构；每组所述复合膜层包括层叠设置的柔性薄膜以及光学胶层；
在所述复合结构具有所述柔性薄膜的一侧形成表面硬化层；
其中，所述表面硬化层中掺杂有增强体；和/或，至少一组所述复合膜层中的所述柔性薄膜中掺杂有增强体。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备包括至少一组复合膜层的复合结构，包括至少制备一次所述复合膜层；所述制备一次所述复合膜层包括以下步骤：
制备掺杂有所述增强体的所述柔性薄膜；
形成光学胶层；
将所述柔性薄膜粘接在所述光学胶层表面。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述制备掺杂有增强体的柔性薄膜包括以下步骤：
预处理所述增强体以形成增强层；
在所述增强层的表面涂覆高分子材料原液；
去除所述高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述去除所述高分子材料原液中的溶剂并形成薄膜包括以下步骤：
对所述高分子材料原液进行去溶剂化或酰胺化处理形成基础膜材；
挤压或拉伸所述基础膜材形成所述薄膜。
13.如权利要求10-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述光学胶层中掺杂有增强体，所述形成光学胶层包括以下步骤：
形成至少一层胶材半固化层，每层所述胶材半固化层的表面嵌入有增强体；
在处于表层的一层所述胶材半固化层的表面涂覆胶材原液以覆盖所述增强体并全固化。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述形成至少一层胶材半固化层，每层所述胶材半固化层的表面嵌入有增强体，包括至少一次以下步骤：
在基材上涂覆胶材原液并半固化形成所述胶材半固化层；
将所述增强体压入所述胶材半固化层。
15.如权利要求9-14中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述复合结构具有所述柔性薄膜的一侧形成表面硬化层包括以下步骤：
在所述复合结构具有所述柔性薄膜的一侧形成至少一层硬化半固化层，每层所述硬化半固化层背离所述复合结构的表面嵌入有增强体；
在远离所述复合结构的一层所述硬化半固化层表面涂覆硬化层原液以覆盖所述增强体并全固化。
16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述在所述复合结构具有所述柔性薄膜的一侧形成至少一层硬化半固化层，每层所述硬化半固化层背离所述复合结构的表面嵌入有增强体，包括至少一次以下步骤：
在所述复合结构具有所述柔性薄膜的一侧的结构上涂覆硬化层原液并半固化形成硬化半固化层；
将所述增强体压入所述硬化半固化层。
17.如权利要求15或16所述的制备方法，其特征在于，在远离所述复合结构的一层所述硬化半固化层表面涂覆所述硬化层原液以覆盖所述增强体并全固化之后，还包括以下步骤：
在所述表面硬化层的表面形成防护层。
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