CN115723395A - 防爆超薄玻璃盖板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防爆超薄玻璃盖板及其制作方法，其中制作方法包括如下步骤：在可折叠超薄玻璃一面涂上一层过渡层，过渡层厚度在0.1‑10μm；在过渡层上进一步覆上光学防爆膜；将覆好光学防爆膜的可折叠超薄玻璃放入烤箱烘烤干燥；烘烤后冷却得到防爆超薄玻璃盖板。本发明防爆超薄玻璃盖板制作方法简单易行，在不添加光学胶的基础上，防止可折叠超薄玻璃在破碎时造成玻璃飞溅而伤人；同时还能提升显示模组的落笔和落球性能。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃盖板领域，尤其是涉及可折叠显示模组的防爆超薄玻璃盖板及其制作方法。
背景技术
随着科技发展，柔性显示装置展现出越来越广泛的应用前景。主要优势在于其可绕折性，可实现产品的多样化，达到出色的显示效果和外观效果。当前各手机终端和显示屏制造厂均在积极布局和进行技术开发。
对于可弯折显示装置，不能使用原有的玻璃盖板，使用何种材料在表面对显示屏进行保护，是一项极其重要的课题。其需要具备以下主要特点：表面硬度较高不易划伤、易于弯折、可恢复性好、透光率高、平整性高。
对于柔性显示装置的保护盖板(Cover Window，CW)的材料开发还处于较早期的阶段，主流方向有以下两种：1、以透明聚酰亚胺薄膜(Colorless Polyimide Film，CPI)为代表的柔性基材材料，表面经过表面硬化(Hard Coating，HC)处理，以提高表面硬度。其具有良好的弯折性能，但在弯折恢复性、产品寿命、模组结构时表面强度方面表现不佳。2、以超薄玻璃(Ultra Thin Glass，UTG)为基材的盖板。超薄玻璃同样具有可弯折性，在强化后玻璃硬度更高。相比CPI基材有更好的弯折恢复性、高表面硬度、高透过、耐弯折等特性，也越来越受到终端的重视。但在现有技术的整个模组结构中，超薄玻璃层的模量最大，目前用于超薄玻璃应用于柔性可折叠盖板时，为了达到很好的防爆效果及落笔性能，往往会在超薄玻璃的上层贴合光学胶及光学膜。光学胶厚度一般在25-50μm厚度，应用在可折叠盖板的光学胶价格往往也较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种防爆超薄玻璃盖板及其制作方法，在不添加光学胶的基础上，防止可折叠超薄玻璃在破碎时造成玻璃飞溅而伤人；同时还能提升显示模组的落笔和落球性能。
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种防爆超薄玻璃盖板的制作方法，包括如下步骤：
S1、在可折叠超薄玻璃一面涂上一层过渡层，过渡层厚度在0.1-10μm；
S2、在过渡层上进一步覆上光学防爆膜；
S3、将覆好光学防爆膜的可折叠超薄玻璃放入烤箱烘烤干燥；
S4、烘烤后冷却得到防爆超薄玻璃盖板。
根据本发明的实施例，所述步骤S1之前，可折叠超薄玻璃先进行预处理，预处理步骤如下：
将用于涂过渡层的可折叠超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至10°以下，目的是为了清除超薄玻璃表面可能存在的脏污，确保过渡层与玻璃附着良好；
将光学防爆膜一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至40°以下，目的是为了清除防爆膜表面可能存在的脏污，同时可以增加防爆膜表面的粗糙度，提升过渡层与防爆膜的附着效果。。
根据本发明的实施例，所述步骤S1中，可折叠超薄玻璃厚度为30-70μm，可折叠超薄玻璃沿周向边缘的上下表面均向水平中心线倾斜，可折叠超薄玻璃周向边缘的上下表面均向水平中心线倾斜，其中倾斜角度a为10-45°，此时的超薄玻璃具有更好的弯折效果。
根据本发明的实施例，所述的过渡层为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
根据本发明的实施例，所述的过渡层为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
根据本发明的实施例，所述的光学防爆膜为无色透明聚酰亚胺薄膜、光学级无色透明聚酯薄膜、热塑性聚氨酯弹性体薄膜、丙烯酸酯类薄膜中的一种，厚度为10-100μm。
根据本发明的实施例，步骤S4中，烘烤温度80-160℃，烘烤时间30-60分钟。
根据本发明的实施例，步骤S4中，所述的光学防爆膜为无色透明聚酰亚胺薄膜，烘烤温度130-160℃，烘烤时间30-40分钟；或者，
所述的光学防爆膜为光学级无色透明聚酯薄膜、热塑性聚氨酯弹性体薄膜、丙烯酸酯类薄膜中的一种，烘烤温度80-130℃，烘烤时间40-60分钟。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种防爆超薄玻璃盖板，所述防爆超薄玻璃盖板采用上述制作方法制得。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明防爆超薄玻璃盖板的制作方法，通过较薄的过渡层来使超薄玻璃与防爆膜结合，工艺上只需1次贴合，传统防爆膜需至少2次贴合，提高产能的同时减少昂贵贴合设备的投入。
2、本发明制得的防爆超薄玻璃盖板的厚度为40-150μm，传统的防爆玻璃盖板的厚度为65-200μm，厚度降低，在不添加光学胶的基础上，防止可折叠超薄玻璃在破碎时造成玻璃飞溅而伤人；同时还能提升显示模组的落笔和落球性能，同时，成本大大降低。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的防爆超薄玻璃盖板的制作方法的流程示意图；
图2是可折叠超薄玻璃的局部剖视图。
具体实施方式
以下，针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是：
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
本说明书中，如没有特殊声明，则“多”、“多种”、“多个”等中的“多”表示2或以上的数值。
本说明书中，如没有特别说明，则“％”均表示质量百分含量。
本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
本说明书中，“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
本文所称“室温”的温度一般在“10-40℃”之间。
第一方面
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种防爆超薄玻璃盖板的制作方法，包括如下步骤：
S1、在可折叠超薄玻璃一面涂上一层过渡层，过渡层厚度在0.1-10μm；
S2、在过渡层上进一步覆上光学防爆膜；
S3、将覆好光学防爆膜的可折叠超薄玻璃放入烤箱烘烤干燥；
S4、烘烤后冷却得到防爆超薄玻璃盖板。
传统防爆膜是以光学胶来提供玻璃与防爆膜的粘接结合，本发明的过渡层对玻璃和防爆层同样具有很好的结合效果，使防爆膜可以将玻璃破碎后的碎片拉住，而不会飞溅。
根据本发明的实施例，所述步骤S1之前，可折叠超薄玻璃先进行预处理，预处理步骤如下：
将用于涂过渡层的可折叠超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至10°以下；
将光学防爆膜一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至40°以下。
两处电晕后要求水滴角不同，是因为玻璃为无机材料，表面的水滴角容易通过电晕的方式降至至10°以下，而防爆膜电晕后的水滴角一般只能做到40°以下。
根据本发明的实施例，所述步骤S1中，可折叠超薄玻璃厚度为30-70μm，可折叠超薄玻璃沿周向边缘的上下表面均向水平中心线倾斜，其中倾斜角度a为10-45°，此时的超薄玻璃具有更好的弯折效果。
根据本发明的实施例，所述的过渡层为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
硅烷偶联剂过渡层作用原理：参考式(1)所示，硅烷偶联剂含有三个反应活性很强的甲氧基或者乙氧基，硅烷偶联剂上的甲氧基或乙氧基容易水解成硅羟基，水解后的硅羟基容易与超薄玻璃表面的羟基脱水缩聚形成化学键；硅烷偶联剂的有机端与防爆膜反应，从而使防爆膜与超薄玻璃产生很好的附着力。
由于3-氨丙基三乙氧基硅烷在烘烤固化过程中容易发黄，可能影响最终产品的光学性能，3-巯丙基三甲氧基硅烷的气味较重，乙烯基三乙氧基硅烷主要应用于含双键体系，本发明优先的选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种作为过渡层材料。如使用聚酰亚胺薄膜作为防爆膜，过渡层选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种，如使用聚酯薄膜作为防爆膜，过渡层选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷按1:1复合的过渡层材料，如使用聚氨酯薄膜作为防爆膜，过渡层选用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷作为过渡层材料。根据防爆膜的材料选择不同的过渡层配方。
根据本发明的实施例，所述的光学防爆膜为无色透明聚酰亚胺薄膜、光学级无色透明聚酯薄膜、热塑性聚氨酯弹性体薄膜、丙烯酸酯类薄膜中的一种，厚度为10-100μm。当光学防爆膜厚度低于10μm时，盖板的防爆效果会降低，同时对落笔及落球性能的提升效果也会降低；当光学防爆膜的厚度超过100μm时，会影响影响超薄玻璃盖板的弯折性能，使盖板可承受的弯折半径增大。
使用光学防爆膜的超薄玻璃盖板，可以有效防止超薄玻璃破碎时产生的玻璃飞溅，避免玻璃伤人的发生。同时防爆膜上还可以根据需求增加抗指纹、抗反射、抗眩光等不同的镀层，使超薄玻璃盖板具有以上这些功能，以适应不同的市场需求。
根据本发明的实施例，烘烤温度80-160℃，烘烤时间30-60分钟。在此工艺下过渡层硅烷偶联剂可以快速充分水解并与超薄玻璃及防爆膜顺利发生反应。如选用聚酰亚胺薄膜作为防爆膜，烘烤温度在130-160℃，烘烤30-40分钟，烘烤温度低于130℃时需要烘烤时间需增加，影响生产效率；高于160℃时烤箱能耗较大。如选用聚酯薄膜、聚氨酯薄膜、丙烯酸薄膜作为防爆膜，烘烤温度在80-130℃，烘烤40-60分钟，当烘烤温度高于130℃时，聚酯薄膜、聚氨酯薄膜会老化变形。
综上，一种防爆超薄玻璃盖板的制作方法，具体包括以下步骤：
在超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至10°以下；
将光学膜的一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至40°以下；
在已经电晕处理的超薄玻璃表面涂上一层过渡层，随即将光学膜已经电晕处理的那一面贴合至过渡层上，使用胶辊挤压，挤出贴合气泡，然后将贴合好的超薄玻璃盖板放入80-160℃的烤箱烘烤30-60分钟，冷却后得到防爆超薄玻璃盖板。
第二方面
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种防爆超薄玻璃盖板，所述防爆超薄玻璃盖板采用上述制作方法制得。
所述的防爆超薄玻璃盖板包括从上到下依次设置的光学防爆膜、过渡层和可折叠超薄玻璃。所述的可折叠超薄玻璃厚度为30μm-70μm；所述的光学防爆膜厚度为10μm-100μm；所述的过渡层厚度为0.1μm-10μm。
第三方面
在本发明的第三个方面，本发明制得的防爆超薄玻璃盖板，可以应用于可折叠显示模组，例如可折叠手机显示屏等。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。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。
实施例1
本实施例所选用的超薄玻璃厚度为30μm，选用的过渡层材料为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，选用的光学防爆膜为50μm厚的无色透明聚酰亚胺薄膜(CPI)。
制备方法如下：
1、在30μm超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至5°；
2、将CPI光学膜的一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至32°；
3、在已经电晕处理的30μm超薄玻璃表面涂上一层3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，厚度在0.1μm，随即将50μm的CPI光学膜已经电晕处理的那一面贴合至涂有3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的那一面超薄玻璃上，使用胶辊挤压，挤出气泡，然后将贴合好的超薄玻璃盖板放入150℃的烤箱烘烤30分钟，冷却后得到含防爆功能超薄玻璃盖板。
实施例2
本实施例所选用的超薄玻璃厚度为40μm，过渡层选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷按1:1复合的过渡层材料，选用的光学防爆膜为60μm厚的光学聚酯薄膜(PET)。
制备方法如下：
1、在40μm超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至5°；
2、将光学PET膜的一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至30°；
3、在已经电晕处理的40μm超薄玻璃表面涂上一层3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷按1:1复合的过渡层材料，厚度在0.5μm，随即将60μm的光学PET膜已经电晕处理的那一面贴合至涂有复合硅烷偶联剂的那一面超薄玻璃上，使用胶辊挤压，挤出气泡，然后将贴合好的超薄玻璃盖板放入100℃的烤箱烘烤40分钟，冷却后得到含防爆功能超薄玻璃盖板。
实施例3
本实施例所选用的超薄玻璃厚度为50μm，过渡层选用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，选用的光学防爆膜为40μm厚的光学聚氨酯薄膜(TPU)。
制备方法如下：
1、在50μm超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至5°；
2、将光学聚氨酯薄膜的一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至35°；
3、在已经电晕处理的50μm超薄玻璃表面涂上一层3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，厚度在0.2μm，随即将40μm的光学聚氨酯薄膜已经电晕处理的那一面贴合至涂有过渡层的那一面超薄玻璃上，使用胶辊挤压，挤出气泡，然后将贴合好的超薄玻璃盖板放入80℃的烤箱烘烤60分钟，冷却后得到含防爆功能超薄玻璃盖板。
实施例4
本实施例所选用的超薄玻璃厚度为60μm，过渡层选用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，选用的光学防爆膜为20μm厚的光学丙烯酸薄膜。
制备方法如下：
1、在60μm超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至8°；
2、将光学丙烯酸薄膜的一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至25°；
3、在已经电晕处理的50μm超薄玻璃表面涂上一层3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，厚度在1μm，随即将20μm的光学丙烯酸薄膜已经电晕处理的那一面贴合至涂有过渡层的那一面超薄玻璃上，使用胶辊挤压，挤出气泡，然后将贴合好的超薄玻璃盖板放入90℃的烤箱烘烤50分钟，冷却后得到含防爆功能超薄玻璃盖板。
对比试验
将制得的含防爆功能超薄玻璃盖板与传统使用50μm光学胶贴合工艺的超薄玻璃盖板进行性能对比，结果见如下表1：
传统使用50μm光学胶贴合工艺具体为：
将防爆膜的一面进行电晕处理；
将防爆膜已经电晕处理的那一面与50μm光学胶贴合；
超薄玻璃的一面进行电晕处理；
将超薄玻璃已经电晕处理的那一面与已经贴好防爆膜的光学胶的另一面进行贴合，得到含防爆膜的超薄玻璃盖板。
表1性能对比表
从表1中可以看出：
使用本发明的含防爆功能超薄玻璃盖板与使用光学胶工艺的性能相比，厚度降低，落笔性能提高，光学不变。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在可折叠超薄玻璃一面涂上一层过渡层，过渡层厚度在0.1-10μm；
S2、在过渡层上进一步覆上光学防爆膜；
S3、将覆好光学防爆膜的可折叠超薄玻璃放入烤箱烘烤干燥；
S4、烘烤后冷却得到防爆超薄玻璃盖板。
2.根据权利要求1所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述步骤S1之前，可折叠超薄玻璃先进行预处理，预处理步骤如下：
将用于涂过渡层的可折叠超薄玻璃的一面进行电晕处理，将该表面的水滴角降至10°以下；
将光学防爆膜一面也进行电晕处理，将该表面的水滴角降至40°以下。
3.根据权利要求1所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，可折叠超薄玻璃厚度为30-70μm，可折叠超薄玻璃周向边缘的上下表面均向水平中心线倾斜，其中倾斜角度a为10-45°。
4.根据权利要求1所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述的过渡层为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述的过渡层为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述的光学防爆膜为无色透明聚酰亚胺薄膜、光学级无色透明聚酯薄膜、热塑性聚氨酯弹性体薄膜、丙烯酸酯类薄膜中的一种，厚度为10-100μm。
7.根据权利要求1所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，步骤S4中，烘烤温度80-160℃，烘烤时间30-60分钟。
8.根据权利要求7所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述的光学防爆膜为无色透明聚酰亚胺薄膜，烘烤温度130-160℃，烘烤时间30-40分钟；或者，
所述的光学防爆膜为光学级无色透明聚酯薄膜、热塑性聚氨酯弹性体薄膜、丙烯酸酯类薄膜中的一种，烘烤温度80-130℃，烘烤时间40-60分钟。
9.一种防爆超薄玻璃盖板，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的防爆超薄玻璃盖板的制作方法制得。
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