CN115246260A - 一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层及其制备方法。所述用于多边折叠屏的金属复合支撑层包括高分子层、胶层和金属层；所述胶层设置在所述高分子层和所述金属层之间；所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述第三弯折区为所述第一弯折区和所述第二弯折区的交叠部分；所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。本申请的金属复合支撑层的弯折性能优异，可耐受折叠，避免金属复合支撑层在不同方向弯折过渡区域失效问题。本申请通过部分去除或者全部弯折区的金属层仅保留高分子层，从而确保在多边弯折过程中，能够抵御不同方向的小半径的多次弯折。
Description
技术领域
本申请涉及折叠屏显示领域，具体涉及一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层及其制备方法。
背景技术
传统折叠屏支撑采用图案(pattern)化的支撑材料SUS，通过在SUS上加工出单方向的图案(pattern)从而减小折叠过程中的应力，提高折叠屏的弯折可靠性。然而传统的图案凹槽因其加工精度较高，表面折叠时有图案的纹路，且图案存在方向性问题，不能用于多方向折的折叠屏。
因此，亟需提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层，用以解决上述技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层，可以解决现有的折叠屏支持材料的弯折应力问题。
本申请提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层，包括高分子层、胶层和金属层；所述胶层设置在所述高分子层和所述金属层之间；
所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述第三弯折区为所述第一弯折区和所述第二弯折区的交叠部分；
所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第一区段和第二区段；所述第二弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第三区段和第四区段；
所述金属层还设置在所述金属复合支撑层的所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和所述第四区段中的至少一个区段。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述弯折区的金属层的厚度小于所述非弯折区的金属层的厚度。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层在所述弯折区具有凹槽，用以减小所述金属层在所述弯折区的弯折应力。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层在背离所述高分子层的一侧具有凹槽。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述高分子层的厚度为10～20微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层的厚度为20～200微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层在所述弯折区的厚度为30～100微米。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述高分子层的材料包括聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和高分子纤维材料中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层的材料为金属或合金。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层的材料可以为不锈钢、普通碳素钢、铜、铝。
相应的，本申请还提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层的制备方法，包括如下步骤：
形成高分子层，在所述高分子层上形成胶层；
在所述胶层背离所述高分子层的一侧形成金属膜层，并对所述金属膜层进行图案化处理，得到金属层；
其中，所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的非弯折区的金属膜层去除，得到所述金属层，使得所述金属层仅位于所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的第三弯折区的金属膜层去除，并且将所述第一弯折区、所述第二弯折区的金属膜层减薄处理或图案化处理，得到所述金属层，使得所述金属层位于所述非弯折区、第一区段、第二区段、第三区段和第四区段。
所述第一弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第一区段和第二区段；所述第二弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第三区段和第四区段。
所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区、所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和第四区段。
可以想象，由于胶层设置在所述高分子层和所述金属层之间，对应地，没有金属层的区域也没有胶层的设置。
本申请的有益效果在于：
本申请的金属复合支撑层的弯折性能优异，确保金属复合支撑层可耐受折叠，避免金属复合支撑层在不同方向弯折过渡区域失效问题。本申请通过去除第三弯折区的金属层仅保留高分子层，从而确保在多边弯折过程中，能够抵御不同方向的小半径的多次弯折。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的金属复合支撑层的结构示意图一；
图2是本申请实施例提供的金属复合支撑层的结构示意图二；
图3是本申请实施例提供的金属复合支撑层的结构示意图三；
图4是本申请实施例提供的金属复合支撑层的剖面结构示意图；
图5A是本申请实施例提供的金属复合支撑层的弯折应力云图一；
图5B是本申请实施例提供的金属复合支撑层的弯折应力云图二；
图5C是本申请实施例提供的金属复合支撑层的弯折应力云图三。
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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
发明人在研究中发现，一般折叠屏的SUS支撑结构，为了保证在使用过程中，在折叠的区域进行SUS的图案(pattern)化处理(开槽)，减小钢片的弯折应力，从而提高钢片弯折可靠性。因SUS的图案的凹槽尺寸对应力分布有很大影响，因此对要求加工精度较高，因此加工成本较高。另外由于图案凹槽的存在，在弯折过程中存在支撑纹理，对外观有一定影响。而对于多边折叠，交叉过渡区域图案存在多个方向的也能够力，对支撑材料要求更高。本申请多边折叠是在多个方向的折叠的显示屏或装置，多个方向存在一个或多个交叉的公共过渡区域，为方便说明本申请，已十字交叉的折叠屏或装置进行说明。对于交叉过渡区域，因图案化弯折应力的减小有方向性，如在另外一个方向弯折，需要改变图案化方向，并在中间过渡区域需要有一个过渡的图案。过渡的图案凹槽因减小两个方向应力有限，在弯折半径较小时容易弯折失效。而本申请可以解决多边弯折支撑材料容易失效问题。
本申请实施例提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层及其制备方法。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参阅图1，本申请实施例提供的用于多边折叠屏的金属复合支撑层100，包括高分子层110、胶层120和金属层130；所述胶层120设置在所述高分子层110和所述金属层130之间。
本申请实施例中的金属复合支撑层应用于折叠屏，请参阅图2和图3，所述金属复合支撑层包括弯折区10和弯折区10之外的非弯折区20。所述弯折区10包括第一弯折区11、第二弯折区12和第三弯折区13；所述第三弯折区13为所述第一弯折区11和所述第二弯折区12的交叠部分。
本申请实施例中，所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。所述金属层在所述弯折区内可以设置，也可以不设置。并且，本申请的所述金属复合支撑层在所述第三弯折区内不设置所述金属层。也可以说，所述第三弯折区内的金属复合支撑层仅设置有所述高分子层。可以想象，由于胶层设置在所述高分子层和所述金属层之间，对应地，没有金属层的区域也没有胶层的设置。
在本申请一些实施例中，所述金属层仅设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区，可参阅图4，图4为金属复合支撑层的剖面结构示意图，示出了金属复合支撑层的截面，具体为图2中AA方向的截面。
在本申请一些实施例中，所述弯折区的金属层的厚度小于所述非弯折区的金属层的厚度。即所述金属层在所述非弯折区的厚度大于在所述弯折区的厚度。例如，减薄所述弯折区内的金属层。具体地，所述金属层在所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和第四区段的厚度小于在所述非弯折区的厚度。
在本申请一些实施例中，请继续参阅图3，所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区，以及除了所述第三弯折区13之外的所述弯折区。进一步地，所述第一弯折区11包括所述第三弯折区13，以及位于所述第三弯折区13两侧的第一区段11a和第二区段11b。所述第二弯折区12包括所述第三弯折区13，以及位于所述第三弯折区13两侧的第三区段12a和第四区段12b。在所述金属复合支撑层中，所述金属层出了设置在非弯折区，还可以设置在所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和所述第四区段中的至少一个区段。例如，所述金属层可以设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区20、所述第一区段11a、所述第二区段11b、所述第三区段12a和所述第四区段12b。
所述金属层在所述弯折区具有凹槽，用以减小所述金属层在所述弯折区的弯折应力。进一步地，所述金属层在背离所述高分子层的一侧具有凹槽。
在一些实施例中，所述高分子层的厚度为10～20微米。例如，所述高分子层的厚度可以为10微米、12微米、14微米、15微米、18微米或20微米。
在一些实施例中，所述金属层的厚度为20～200微米。例如，所述金属层的厚度为20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、180微米、190微米或200微米。
在一些实施例中，所述金属层在所述弯折区的厚度为30～100微米。例如，所述金属层在所述弯折区的厚度可以为30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。
在本申请的一些实施例中，所述高分子层的材料采用耐弯折材料。进一步地，所述高分子层的材料包括聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和高分子纤维材料中的至少一种。例如，高分子层的材料可以为聚酰亚胺(PI)；高分子层的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；高分子层的材料可以为高分子纤维材料。高分子层的材料还可以为聚酰亚胺(PI)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。本申请实施例中，可以根据实际需求选择高分子层的材料。
在本申请的一些实施例中，所述金属层的材料为金属或合金。例如，所述金属层的材料可以为不锈钢、普通碳素钢、铜、铝。本申请实施例中，可以根据实际需求选择金属层的材料。
本申请实施例的金属复合支撑层可以用于多边折叠屏，可见金属复合支撑层可以具有第一弯折轴和第二弯折轴。结合上述，所述第一弯折区可以沿所述第一弯折轴分布。所述第二弯折区可以沿所述第二弯折轴分布。所述第三弯折区分布在所述第一弯折轴和所述第二弯折轴的交叠区域。进一步地，所述第一弯折区可以与所述第二弯折区垂直设置。也可以说，所述第一弯折轴和所述第二弯折轴垂直。此外，金属复合支撑层甚至可以具有第三弯折轴，其对应的弯折区可以参考第一弯折区和第二弯折区设置金属复合支撑层的结构。
本申请实施例还提供一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层的制备方法，包括如下步骤：
形成高分子层，在所述高分子层上形成胶层；
在所述胶层背离所述高分子层的一侧形成金属膜层，并对所述金属膜层进行图案化处理，得到金属层；
其中，所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
在本申请的一些实施例中，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的非弯折区的金属膜层去除，得到所述金属层，使得所述金属层仅位于所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
在本申请的一些实施例中，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的第三弯折区的金属膜层去除，并且将所述第一弯折区、所述第二弯折区的金属膜层减薄处理或图案化处理，得到所述金属层，使得所述金属层位于所述非弯折区、第一区段、第二区段、第三区段和第四区段。
所述第一弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第一区段和第二区段；所述第二弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第三区段和第四区段。进一步地，所述金属层可以设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区、所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和第四区段。
本申请设计一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层，在非弯折区，因金属的存在，给折叠屏足够支撑，在弯折交叉区域，通过加工工艺，去除交叉区域的金属部分，仅保留高分子材料，因高分子材料相对于钢片更柔软，从而确保在多边弯折过程中，能够抵御不同方向的小半径的多次弯折。而对于弯折区A和B可以去除全部金属，或保留金属pattern图案，或这几种方案组合，确保可耐受单方向折叠。本申请不仅解决pattern化SUS对加工精度要求高，弯折外观有纹路，还解决了不同方向弯折过渡区域失效问题，可以应用于隔周折叠屏的支撑。
本申请还对金属复合支撑层进行弯折仿真实验，以对其弯曲应力和回弹力进行研究，请详见图5A、图5B、图5C和表1。采用三组实验：实施例1和实施例2的金属复合支撑层的弯折区为图案化的金属层，且其金属复合支撑层厚度分别为100μm、150μm；实施例3的金属复合支撑层的弯折区没有金属层(即仅有PI层50μm)。弯折仿真实验以半径R5mm进行。其中，图5A对应实施例1，图5B对应实施例2，图5C对应实施例3。
通过仿真实验计算得出，金属复合材料弯曲支撑力与图案化SUS相当，因此在弯折区和非弯折区的图案化SUS相当。
表1
| 方案 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 弹性模量(Gpa) | 194 | 194 | 9.1 |
| 弯曲应力(Mpa) | 218 | 260 | 40 |
| 回弹力(N) | 0.295 | 0.639 | 0.427 |
根据表1和图5A、图5B、图5C，可知可见本申请实施例的金属复合支撑层(SUS)的回弹力和PI回弹力在一个量级。
综上，本申请的金属复合支撑层的弯折性能优异，可耐受折叠，避免金属复合支撑层在不同方向弯折过渡区域失效问题。本申请通过部分去除或者全部弯折区的金属层仅保留高分子层，从而确保在多边弯折过程中，能够抵御不同方向的小半径的多次弯折。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，包括高分子层、胶层和金属层；所述胶层设置在所述高分子层和所述金属层之间；
所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述第三弯折区为所述第一弯折区和所述第二弯折区的交叠部分；
所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
2.根据权利要求1所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述第一弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第一区段和第二区段；所述第二弯折区包括所述第三弯折区，以及位于所述第三弯折区两侧的第三区段和第四区段；
所述金属层还设置在所述金属复合支撑层的所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段和所述第四区段中的至少一个区段。
3.根据权利要求2所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述弯折区的金属层的厚度小于所述非弯折区的金属层的厚度。
4.根据权利要求3所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述金属层在所述弯折区具有凹槽，用以减小所述金属层在所述弯折区的弯折应力。
5.根据权利要求2所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述高分子层的厚度为10～20微米；和/或
所述金属层的厚度为20～200微米。
6.根据权利要求1所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述金属层在所述弯折区的厚度为30～100微米。
7.根据权利要求1所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层，其特征在于，所述高分子层的材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和高分子纤维材料中的至少一种；和/或
所述金属层的材料为金属或合金。
8.一种用于多边折叠屏的金属复合支撑层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
形成高分子层，在所述高分子层上形成胶层；
在所述胶层背离所述高分子层的一侧形成金属膜层，并对所述金属膜层进行图案化处理，得到金属层；
其中，所述金属复合支撑层包括弯折区和非弯折区；所述弯折区包括第一弯折区、第二弯折区和第三弯折区；所述金属层设置在所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
9.根据权利要求8所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层的制备方法，其特征在于，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的非弯折区的金属膜层去除，得到所述金属层，使得所述金属层仅位于所述金属复合支撑层的所述非弯折区。
10.根据权利要求8所述的用于多边折叠屏的金属复合支撑层的制备方法，其特征在于，所述金属层的形成步骤包括：
将所述金属复合支撑层的第三弯折区的金属膜层去除，并且将所述第一弯折区、所述第二弯折区的金属膜层减薄处理或图案化处理，得到所述金属层，使得所述金属层位于所述非弯折区、第一区段、第二区段、第三区段和第四区段。
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