CN116234885B - 用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置 - Google Patents

用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置 Download PDF

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Abstract

本公开内容涉及光学层合体,所述光学层合体即使在反复弯曲或折叠操作中也几乎不存在使膜损坏的风险,因此可以容易地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等;涉及包括其的用于柔性显示装置的覆盖窗;以及涉及包括其的柔性显示装置。

Description

用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0155895号和于2021年8月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0108808号的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置。
背景技术
近来,随着移动装置例如智能手机和平板PC的发展,需要使用于显示器的基底薄化且减重。在移动装置的显示器的窗或前面板上通常使用玻璃或钢化玻璃作为具有优异机械特性的材料。然而,玻璃由于其自身重量而导致移动装置的重量增加,并且存在由于外部冲击而破裂的问题。
因此,作为可以代替玻璃的材料,对塑性树脂的研究正在积极进行。塑性树脂膜是轻量且不太易碎的,因此适合于追求更轻的移动装置的趋势。特别地,为了实现具有高硬度和耐磨特性的膜,已提出了在支撑基底上涂覆由塑性树脂制成的硬涂层的膜。
作为增加硬涂层的表面硬度的方法,可以考虑增加硬涂层的厚度的方法。为了确保足以代替玻璃的表面硬度,需要实现一定厚度的硬涂层。然而,随着硬涂层的厚度增加,表面硬度可以增加,但是由于硬涂层的固化收缩,褶皱和卷曲的产生增加,并且同时可能产生涂层的开裂和剥离。因此,该方法的实际应用并不容易。
同时,其中显示装置的一部分出于美学和功能原因而弯曲或柔性卷绕的显示器近来已引起关注,并且这种趋势在诸如智能手机和平板PC的移动装置中特别显著。然而,由于玻璃不适合于用作用于保护这样的柔性显示器的盖板,因此需要用塑性树脂等代替玻璃。然而,为此目的,生产在表现出玻璃水平的高硬度的同时具有足够的柔性的薄膜并不容易。
发明内容
技术问题
本公开内容的一个目的是提供用于柔性显示装置的覆盖窗,其即使通过反复弯曲或折叠操作也几乎不存在使膜损坏的风险,因此,可以容易地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等。
本公开内容的另一个目的是提供包括以上覆盖窗的柔性显示装置。
技术方案
根据本公开内容的一个方面,提供了用于柔性显示装置的覆盖窗,其包括:透光基底;形成在透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度的第一涂层;和形成在透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷的第二涂层。
根据本公开内容的另一个方面,提供了包括上述用于柔性显示装置的覆盖窗的柔性显示装置。
在下文中,将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置。
在本公开内容中,“柔性”意指具有这样的程度的柔性的状态:当被卷绕在直径为3mm的圆柱形芯轴上时不产生长度为3mm或更大的裂纹。因此,本公开内容的柔性显示装置可以意指可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的显示装置。
然而,这些实施方案仅以说明的方式给出并且本发明的范围不限于此,对于本领域技术人员明显的是,可以在本公开内容的范围和精神内对实施方案做出多种改变和修改。
除非在整个本说明书中另外说明,否则本文中所使用的技术术语仅用于提及具体实施方案并且不旨在限制本公开内容。
除非上下文另外明确指出,否则本文中所使用的单数形式包括复数指代。
本文中所使用的术语“包括”或“包含”指定特定特征、区域、整数、步骤、动作、要素和/或组分,但不排除存在或添加不同的特定特征、区域、整数、步骤、动作、要素、组分和/或组。
在本公开内容中,(甲基)丙烯酸酯意指包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯二者。
如本文中所使用的,重均分子量是指通过GPC法测量的根据聚苯乙烯换算的重均分子量。在确定通过GPC法测量的根据聚苯乙烯换算的重均分子量的过程中,可以使用公知的分析装置、检测器如折射率检测器、和分析柱。可以使用通常应用的温度、溶剂和流量的条件。测量条件的具体实例如下:使用Waters 2695仪器,评估温度为40℃,并以1mL/分钟的流量将THF用于溶剂。
根据本公开内容的一个实施方案,可以提供用于柔性显示装置的覆盖窗,其包括:透光基底;形成在透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度的第一涂层;和形成在透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单位的聚硅氧烷的第二涂层。
本发明人对适用于具有较薄厚度的柔性显示装置的覆盖窗进行了研究,并且通过实验发现,实现了如下用于柔性显示装置的覆盖窗,以同时满足柔性与高硬度之间的物理特性平衡,并且在抗冲击性和抗压性方面也优异,因此可以确保装置稳定性:所述用于柔性显示装置的覆盖窗包括层合结构,所述层合结构包括在其上形成有厚度为200μm或更小的第一涂层的透光基底的另一个表面上的第二涂层,所述第二涂层包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷。基于这样的发现完成了本发明。
更具体地,用于柔性显示装置的覆盖窗在被卷绕在直径为3mm的圆柱形芯轴上时不产生长度为3mm或更大的裂纹,因此,即使通过反复弯曲或折叠操作也基本上不会对膜造成损坏。由此,用于柔性显示装置的覆盖窗可以容易地应用于使用其的可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等。
由于用于柔性显示装置的覆盖窗可以具有可以代替钢化玻璃等的物理特性,因此其可以具有达到可以不被由外部施加的压力或力破坏并且还可以充分地卷绕和折叠的程度的特性。
如上所述,用于柔性显示装置的覆盖窗的物理特性例如弯曲耐久性和表面硬度可能是由于形成了第一涂层和第二涂层,所述第一涂层形成在透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度,所述第二涂层形成在透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷。
具体地,由于根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗具有如下层合结构,因此其可以不包括粘合剂层,所述层合结构包括:形成在透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度的第一涂层;和形成在透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷的第二涂层。
在常规的用于柔性显示装置的覆盖窗的情况下,为了确保在应用于显示装置时的抗冲击性,或者为了改善在安装在显示装置上的状态下的表面硬度或压痕特性,形成具有一定厚度的粘合剂层,或者与硬涂层一起形成粘合剂层,例如粘合剂或粘合剂膜。
由于与常规的用于柔性显示装置的覆盖窗不同,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗不包括粘合剂层,因此其可以实现具有较薄厚度的柔性显示装置,即使在包括厚度为200μm或更小的薄的第一涂层时也可以实现优异的压痕特性,并且可以使由外部冲击造成的损坏最小化。
具体地,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以包括具有以下厚度的第一涂层:200μm或更小、10μm或更大且200μm或更小、10μm或更大且100μm或更小、或者10μm或更大且60μm或更小。
如上所述,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗具有层合结构,所述层合结构包括:形成在透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度的第一涂层;和形成在透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷的第二涂层,从而即使在包括厚度为200μm或更小的薄的第一涂层时也可以实现优异的压痕特性,并且可以使由于外部冲击造成的损坏最小化。
同时,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗在第一涂层的中间间隔8mm,以90度的角度朝向第一涂层的内侧折叠和展开使得第一涂层面对面的操作在室温下以1次/秒的速度重复进行200000次时,也不产生1mm或更大的裂纹,即使通过反复弯曲或折叠操作也几乎不存在使膜损坏的风险,因此可以容易地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等。
图1示意性示出了用于测量动态弯曲特性的方法。
参照图1,将用于柔性显示装置的覆盖窗放置成与底部水平,并且将在第一涂层的中间部分折叠的部分之间的间隔设置为nmm。然后,在25℃下以1次/秒的速度将第一涂层的两侧以朝向底表面90度折叠和展开的操作重复进行200000次,由此测量对弯曲的耐久性。此时,为了保持折叠部分之间的恒定间隔,例如,将第一涂层放置成与直径(R)为nmm的棒接触,将第一涂层的剩余部分固定,并且可以进行围绕棒折叠和展开第一涂层的两侧的操作。此外,折叠部分没有特别限制,只要其在第一涂层的内侧即可,并且为了方便测量,可以折叠第一涂层的中心部分,使得第一涂层的除折叠部分之外的剩余两侧是对称的。
在评估这样的动态弯曲特性时,即使在弯曲200000次之后,用于柔性显示装置的覆盖窗也不产生1cm或更大、或者1mm或更大的裂纹,并且基本上不产生裂纹。因此,即使在实际应用条件下,例如反复折叠、卷曲或弯曲,出现裂纹的可能性也极低,从而可以适当地应用于用于柔性显示装置的覆盖窗。
同时,根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以包括在形成于透光基底的另一个表面上以与第一涂层对置的第二涂层的一个表面上形成的10μm至300μm的功能层。
在根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,功能层的类型没有特别限制,并且可以应用各种适用于柔性显示装置的功能层。具体地,功能层可以为黑矩阵膜、偏振膜、紫外线阻挡膜、离型膜和导电膜中的任一者。
在根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,功能层的厚度可以为10μm至300μm、10μm至100μm、或3μm至30μm。
当功能层的厚度超过300μm时,柔性可能降低,使得难以形成柔性膜。
对于根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗,紧接在形成于透光基底的另一表面上以与第一涂层对置的第二涂层的一个表面上形成10μm至300μm的功能层之后,如根据JIS K5400标准方法使用铅笔硬度测试仪所测量的,在铅笔在第一涂层的表面上经过的路径上不产生压痕的最大硬度可以为2B或更大、2B或更大且5H或更小、B或更大且5H或更小、或者B或更大且HB或更小。
对于根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗,紧接在形成于透光基底的另一表面上以与第一涂层对置的第二涂层的一个表面上形成10μm至300μm的功能层之后,如根据JIS K5400标准方法使用铅笔硬度测试仪所测量的,在铅笔在第一涂层的表面上经过的路径上不产生压痕的最大硬度为2B或更大,从而其可以实现优异的抗压性,因此即使通过反复弯曲或折叠操作也几乎不存在使膜损坏的风险,实现装置的稳定性,并因此可以应用于用于柔性显示装置的覆盖窗,以及使用其的可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠移动装置、显示装置等。
具体地,在用于柔性显示装置的覆盖窗中,第二涂层可以包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷。更具体地,第二涂层可以包含含有两个或更多个其中取代有可交联官能团的重复单元的聚硅氧烷。
由于第二涂层包含含有两个或更多个其中取代有可交联官能团的重复单元的聚硅氧烷,笼型聚硅氧烷重复单元可以增加固化密度,使得可以实现高硬度,以及梯子型聚硅氧烷重复单元可以通过柔性分子结构改善固化膜的柔性。出于该原因,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以表现出高柔性与高硬度之间的物理特性平衡。
聚硅氧烷可以具有多种结构。例如,其可以具有笼型聚硅氧烷重复单元、梯子型聚硅氧烷重复单元和任意型聚硅氧烷重复单元的结构。
当根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷时,其可以包含笼型聚硅氧烷重复单元和梯子型聚硅氧烷重复单元,或者包含笼型聚硅氧烷重复单元和任意型聚硅氧烷重复单元,或者包含梯子型聚硅氧烷重复单元和任意型聚硅氧烷重复单元,或者笼型聚硅氧烷重复单元、梯子型聚硅氧烷重复单元和任意型聚硅氧烷重复单元全部。
更具体地,含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷可以包含其中取代有可交联官能团的笼型聚硅氧烷重复单元,以及其中取代有可交联官能团的梯子型聚硅氧烷重复单元。
在根据一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,由于第二涂层包含笼型聚硅氧烷重复单元和梯子型聚硅氧烷重复单元二者,因此其具有这样的效果:与仅包含笼型聚硅氧烷重复单元或梯子型聚硅氧烷重复单元中的一种类型的聚硅氧烷重复单元的情况相比,具有相对小的分子量的笼型增加了固化密度并提高了硬度,以及线性梯子型聚硅氧烷在固化网络形成期间广泛分布以增加柔性和韧性。由此,根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以表现出高柔性与高硬度之间的物理特性平衡。
此外,笼型聚倍半硅氧烷重复单元与梯子型聚倍半硅氧烷重复单元的摩尔比可以为1.2或更大且2.5或更小、1.2或更大且2.0或更小、1.2或更大且1.8或更小、或者1.4或更大且1.8或更小。当该摩尔比为1.2至2.5时,可以协调笼型和梯型以形成组合物,覆盖窗可以表现出高柔性与高硬度之间的物理特性平衡。具体地,笼型聚倍半硅氧烷结构可以增加固化密度,使得可以实现高硬度,以及梯子型聚倍半硅氧烷结构通过柔性分子结构改善固化膜的柔性。因此,当以特定的比例包含笼型聚倍半硅氧烷重复单元和梯子型聚倍半硅氧烷重复单元时,可以同时实现高柔性和高硬度特性。
在使用含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷通过衰减全反射(ATR)法测量的FT-IR(傅立叶变换红外)光谱中,可以在1010cm-1至1070cm-1的区域中具有至少一个峰,以及在1075cm-1至1130cm-1的区域中具有至少一个峰。
例如,在FT-IR光谱中,可以在1010cm-1至1070cm-1、1030cm-1至1065cm-1、或1040cm-1至1060cm-1的区域中出现至少一个峰,以及可以在1075cm-1至1130cm-1、1080cm-1至1110cm-1、或1090cm-1至1100cm-1的区域中出现至少一个峰。
由于在通过ATR法得到的FT-IR光谱中的两个或更多个不同区域中分别显示出了峰,因此包含在用于柔性显示装置的覆盖窗的第二涂层中的聚硅氧烷可以包含两个或更多个具有不同结构的重复单元。
具体地,在1010cm-1至1070cm-1的区域,可以出现两个或更多个峰,或者可以出现仅一个峰。出现在1010cm-1至1070cm-1的区域中的峰可能是与梯子型聚硅氧烷相关的峰。此外,在1075cm-1至1130cm-1的区域中,可以出现两个或更多个峰,或者可以出现仅一个峰,出现在1075cm-1至1130cm-1的区域中的峰可能是与笼型聚硅氧烷相关的峰。
此外,出现在1075cm-1至1130cm-1的区域中的至少一个峰中具有最高强度的峰的强度(I2)与出现在1010cm-1至1070cm-1的区域中的至少一个峰中具有最高强度的峰的强度(I1)的峰强度比(I2/I1)为1.2或更大且2.5或更小、1.2或更大且2.0或更小、1.2或更大且1.8或更小、或者1.4或更大且1.8或更小。
峰的强度(I1)意指当在1010cm-1至1070cm-1的区域中出现两个或更多个峰时,具有最高强度的峰的强度,并且其意指当出现一个峰时相应峰的强度。此外,峰的强度(I2)意指当在1075cm-1至1130cm-1的区域中出现两个或更多个峰时,具有最高强度的峰的强度,并且其意指当出现一个峰时相应峰的强度。
峰强度比(I2/I1)可以在通过ATR法对固化过程之前的未固化状态下或者固化为样品之后的固体状态下的聚硅氧烷进行的FT-IR光谱中测量。
当峰强度比(I2/I1)为1.2至2.5时,可以协调笼型和梯子型以形成组合物,使得覆盖窗可以表现出高柔性与高硬度之间的物理特性平衡。当峰强度比(I2/I1)小于1.2或大于2.5时,柔性劣化,且硬度也降低,使得可能无法实现足够的在用于柔性显示装置的覆盖窗中使用的物理特性。
同时,可交联官能团可以包括选自脂环族环氧基和由以下化学式1表示的官能团中的任一者。
[化学式1]
其中,在化学式1中,Ra为经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚烯基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚炔基、-Rb-CH=CH-COO-Rc-、-Rd-OCO-CH=CH-Re、-RfORg-、-RhCOORi-或者-RjOCORk-,并且Rb至Rk各自独立地为单键、或者经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基。
由于由化学式1表示的官能团包含环氧基,其不仅改善用于柔性显示装置的覆盖窗的高硬度和耐刮擦性的物理特性,而且即使通过反复弯曲或折叠操作也几乎不造成对膜的损坏,因此可以容易地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等。
例如,在由化学式1表示的官能团中,Ra可以为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚烯丙基、-Rb-CH=CH-COO-Rc-、-Rd-OCO-CH=CH-Re-、-RfORg-、-RhCOORi-、或-RjOCORk-。例如,在化学式1中,Rb至Rk可以为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。例如,Ra可以为亚甲基、亚乙基或-RfORg-,其中Rf和Rg可以为直接键、亚甲基或亚丙基。例如,由化学式1表示的官能团可以包括缩水甘油氧基、缩水甘油氧基乙基、缩水甘油氧基丙基或缩水甘油氧基丁基,但不限于此。
此外,脂环族环氧基不限于此,但可以为例如环氧环己基、环氧环戊基等。
换言之,其中取代有可交联官能团的聚硅氧烷重复单元可以包括(R1SiO3/2)倍半硅氧烷单元作为T3单元。
在倍半硅氧烷结构单元(R1SiO3/2)中,R1可以为可交联官能团。具体地,R1可以为选自脂环族环氧基和由化学式1表示的官能团中的任一者。
[化学式1]
其中,在化学式1中,Ra可以为经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚烯基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚炔基、-Rb-CH=CH-COO-Rc-、-Rd-OCO-CH=CH-Re、-RfORg-、-RbCOORi-或者-RjOCORk-,并且Rb至Rk可以各自独立地为单键、或者经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基。
更具体地,在化学式1中,Ra为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚烯丙基、-Rb-CH=CH-COO-Rc-、-Rd-OCO-CH=CH-Re-、-RfORg-、-RhCOORi-、或-RjOCORk-。此时,Rb至Rk可以各自独立地为单键,或者经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基,并且更具体地,其可以为单键或具有1至6个碳原子的线性亚烷基例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。更具体地,Ra可以为亚甲基、亚乙基、或-RfORg-,其中Rf和Rg可以为直接键或具有1至6个碳原子的线性亚烷基例如亚甲基或亚丙基。
考虑到改善固化产物的表面硬度和固化性的效果,R1可以为缩水甘油基或缩水甘油氧基丙基。
此外,当Ra为经取代的时,具体地,其可以经选自以下的一个或更多个取代基取代:具有1至12个碳原子的烷基、具有3至12个碳原子的环烷基、具有2至12个碳原子的烯基、羟基、具有1至12个碳原子的烷氧基、氨基、丙烯酰基(acryl)(或丙烯酰基(acryloyl))、甲基丙烯酰基(methacryl)(或甲基丙烯酰基(methacryloyl))、丙烯酸酯基(或丙烯酰氧基)、甲基丙烯酸酯基(或甲基丙烯酰氧基)、卤素基团、巯基、醚基、酯基、乙酰基、甲酰基、羧基、硝基、磺酰基、氨基甲酸酯基、环氧基、氧杂环丁烷基和苯基。更具体地,其可以经选自以下的一个或更多个取代基取代:具有1至6个碳原子的烷基,例如甲基和乙基;丙烯酰基;甲基丙烯酰基;丙烯酸酯基;甲基丙烯酸酯基;乙烯基;烯丙基;环氧基;和氧杂环丁烷基。
此外,连同上述倍半硅氧烷单元(R1SiO3/2),聚硅氧烷还可以包含(R2SiO3/2)的倍半硅氧烷单元作为T3单元。倍半硅氧烷单元(R2SiO3/2)可以增加聚硅氧烷的固化密度并改善涂层的表面硬度特性。
在倍半硅氧烷结构单元(R2SiO3/2)中,Rn具体地为经取代或未经取代的具有1至12个碳原子的烷基,经取代或未经取代的具有3至12个碳原子的环烷基,经取代或未经取代的具有6至12个碳原子的芳基,经取代或未经取代的具有7至12个碳原子的芳基烷基,经取代或未经取代的具有7至12个碳原子的烷基芳基,环氧基,氧杂环丁烷基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基和氢原子。
此外,R2可以经选自以下的一个或更多个取代基取代:具有1至12个碳原子的烷基、具有3至12个碳原子的环烷基、具有2至12个碳原子的烯基、羟基、具有1至12个碳原子的烷氧基、氨基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、卤素基团、巯基、醚基、酯基、乙酰基、甲酰基、羧基、硝基、磺酰基、氨基甲酸酯基、环氧基、氧杂环丁烷基和苯基。更具体地,其可以经选自以下的一个或更多个取代基取代:丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、烯丙基、环氧基和氧杂环丁烷基。
其中,就进一步增加聚硅氧烷的固化密度并因此进一步改善涂层的表面硬度特性而言,更具体地,R2可以为未经取代或者经选自以下的一个或更多个取代基取代的具有1至6个碳原子的烷基或具有6个碳原子的苯基:丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、烯丙基、环氧基和氧杂环丁烷基;或环氧基;或氧杂环丁烷基。更具体地,R2可以为未经取代的苯基或环氧基。
同时,如本文所使用的,“环氧基”为含有环氧乙烷环的官能团,并且除非另有说明,否则可以包括仅含有环氧乙烷环的未经取代的环氧基,具有6至20个碳原子或6至12个碳原子的脂环族环氧基(例如,环氧环己基、环氧环戊基等);和具有3至20个碳原子或3至12个碳原子的脂族环氧基(例如,缩水甘油基等)。
此外,如本文所使用的,“氧杂环丁烷基”为含有氧杂环丁烷环的官能团,并且除非另有说明,否则可以包括仅含有氧杂环丁烷环的未经取代的氧杂环丁烷基、具有6至20个碳原子或6至12个碳原子的脂环族氧杂环丁烷基、和具有3至20个碳原子或3至12个碳原子的脂族氧杂环丁烷基。
此外,聚硅氧烷可以包含结构单元(OR)。聚硅氧烷可以通过包含该结构单元而在保持优异的硬度特性的同时改善柔性。R可以具体地为氢原子或具有1至12个碳原子的烷基,并且更具体地为氢原子或者具有1至4个碳原子的线性或支化烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基等。
包含该结构单元的聚硅氧烷可以通过各个结构单元的硅氧烷单体的水解和缩合反应来制备,具体地,通过单独的具有环氧基烷基的烷氧基硅烷或者具有环氧基烷基的烷氧基硅烷与异质烷氧基硅烷之间的水解和缩合反应来制备。在这方面,各个结构单元的摩尔比可以通过控制烷氧基硅烷的含量比来控制。
同时,在根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,第二涂层可以包含弹性体聚合物。
弹性体聚合物被包含在第二涂层中,从而通过高韧性给予第二涂层抗应力特性,并且可以使固化期间的收缩最小化。因此,可以改善卷曲特性,并且同时,可以改善柔性例如弯曲特性。
弹性体聚合物可以包括具有1至20个碳原子的烷二醇、聚烯烃多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇等,并且可以使用其任一者或者其两者或更多者的混合物。与常规弹性体聚合物例如橡胶相比,这些弹性体聚合物可以通过紫外线照射进行交联和聚合,并且可以实现高硬度和柔性而不使其他物理特性劣化。其中,弹性体聚合物可以为聚己内酯二元醇,并且特别地,在聚己内酯二元醇中,酯基和醚基同时包含在重复单元中并重复,从而当与两个或更多个其中取代有可交联官能团的环氧聚硅氧烷组合使用时,可以在柔性、硬度和抗冲击性方面表现出更优异的效果。
此外,弹性体聚合物的数均分子量(Mn)可以为500Da至10000Da,更具体地为1000Da至5000Da。当满足以上数均分子量条件时,可以增加与其他组分的相容性,并且可以改善固化产物的表面硬度,从而进一步改善固化产物的耐热性和耐磨性。
在根据本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,相对于100重量份的含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,第二涂层可以以10重量份或更多且80重量份或更少、10重量份或更多且75重量份或更少、10重量份或更多且50重量份或更少、或者15重量份或更多且50重量份或更少的量包含弹性体聚合物。
当相对于100重量份的含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,第二涂层以10重量份或更多且80重量份或更少的量包含弹性体聚合物时,本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以具有优异的光学特性,并且可以实现柔性与高硬度之间的物理特性平衡。
当相对于100重量份的含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,以少于10重量份的量包含弹性体聚合物时,可能出现无法形成坚固的固化膜且无法充分实现对反复弯曲或折叠操作的耐久性的技术问题。
当相对于100重量份的含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,以多于80重量份的量包含弹性体聚合物时,固化时的柔性降低,并且出现部分未固化的部分,这可能导致硬度降低的问题。
同时,第一涂层可以包含(甲基)丙烯酸酯树脂或环氧树脂。
具体地,环氧树脂可以包含含有两个或更多个其中取代有可交联官能团的重复单元的聚硅氧烷。关于含有两个或更多个其中取代有可交联官能团的重复单元的聚硅氧烷的内容包括所有上述内容。
同时,由于硬涂层包含环氧树脂,因此可以形成坚固的固化膜以确保对反复弯曲或折叠操作的耐久性。当硬涂层不包含环氧树脂时,可能出现对反复弯曲或折叠操作的耐久性劣化的技术问题。
环氧树脂的类型没有特别限制,但可以包括基于双酚的环氧树脂。
例如,环氧树脂可以包含选自以下的一者或更多者:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂和氢化双酚A型环氧树脂。由于环氧树脂包含基于双酚的环氧树脂,其与倍半硅氧烷分子结构相比是相对直且刚性的,因此,与包含线性环氧树脂例如基于聚乙二醇的环氧树脂的情况相比,固化膜的分子链也具有优异的刚性,并且表现出高Tg和低CTE值,并且可以实现在高温和低温下对反复弯曲或折叠操作的优异耐久性。
更具体地,环氧树脂的环氧当量可以为120g/当量或更大且600g/当量或更小、120g/当量或更大且550g/当量或更小、150g/当量或更大且550g/当量或更小、155g/当量或更大且500g/当量或更小。
当环氧树脂的环氧当量小于120g/当量时,可固化的环氧反应基团以过量存在,在固化反应期间部分未固化,或者固化膜可能变脆,并因此在低温下对反复弯曲或折叠操作的耐久性可能较差。当环氧当量超过600g/当量时,可能出现硬涂层的光学特性劣化的技术问题。
这些官能团的当量为通过将环氧树脂的分子量除以环氧官能团数而获得的值,并且可以通过H-NMR或化学滴定来分析。
此外,(甲基)丙烯酸酯树脂可以包括选自单官能丙烯酸酯单体或多官能丙烯酸酯单体和多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的至少一种化合物的(共聚)聚合物。
单官能丙烯酸酯单体或多官能丙烯酸酯单体可以包括丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸山嵛酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、壬基苯酚乙氧基化物单丙烯酸酯、丙烯酸β-羧基乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸4-丁基环己酯、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、乙氧基化单丙烯酸酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸三苯二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、二丙烯酸二丙二醇酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、烷氧基化四丙烯酸酯等,并且优选地,可以包括丙烯酸酯单体,例如季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、或季戊四醇四丙烯酸酯,并且可以使用其任一者或者其两者或更多者的混合物。
此外,当与上述聚硅氧烷组合使用多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物时,改善表面硬度的效果可以是显著的。氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可以具有6至9个官能团。当官能团数小于6时,改善硬度的效果可能不显著,当官能团数大于9时,硬度优异,但是粘度可能增加。此外,可以没有限制地使用多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,只要其为本领中使用的那些即可。优选地,可以使用通过使分子中具有至少一个异氰酸酯基的化合物与分子中具有至少一个羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应而制备的那些。
此外,在根据本公开内容的一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗中,第一涂层还可以包含弹性体聚合物。当弹性体聚合物以这种方式进一步包含在第一涂层中时,可以使第一涂层的固化期间的收缩率最小化,因此进一步改善弯曲特性和柔性。
此外,当第一涂层还包含弹性体聚合物时,第一涂层和第二涂层中包含的弹性体聚合物的含量可以相同或不同。考虑到由于在与透光基底接触的下涂层中的收缩最小化而产生的表面硬度特性、卷曲特性和弯曲线改善效果,根据本公开内容的一个实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗可以在第二涂层中包含比在第一涂层中更高含量的弹性体聚合物。
同时,用于柔性显示装置的覆盖窗优选地包括透光基底,所述透光基底不仅具有优异的光学特性并且同时满足柔性与高硬度之间的物理特性平衡以实现上述特性,而且可以防止甚至由反复弯曲或折叠操作引起的对内部结构的损坏。
透光基底的类型没有特别限制,只要其满足上述特性即可,但例如可以使用玻璃基底,或者可以包含选自以下的一种或更多种树脂:基于聚酯的树脂、基于纤维素的树脂、基于聚碳酸酯的树脂、基于丙烯酰基的树脂、基于苯乙烯的树脂、基于聚烯烃的树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺酰亚胺的树脂、基于聚醚砜的树脂和基于砜的树脂。
透光基底可以具有约4GPa或更大、或约5GPa或更大、或约5.5GPa或更大、或约6GPa或更大的弹性模量,或者4GPa至9GPa的弹性模量。
当透光基底的弹性模量小于4GPa时,用于柔性显示装置的覆盖窗可能无法达到足够的硬度。此外,当透光基底的弹性模量超过9GPa时,用于柔性显示装置的覆盖窗的柔性和弹性可能不足。
如上所述,具有薄厚度的膜或光学层合体通常可以确保柔性,但其不容易在确保高表面强度的同时确保对反复弯曲或折叠操作的耐久性。
相比之下,本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗包括与具有上述特性的透光基底一同可以在具有高硬度的同时确保对反复弯曲或折叠操作的耐久性的第一涂层和第二涂层,从而可以具有与如上所述的特性相同的特性。
另一方面,与其他先前已知的用于柔性显示装置的覆盖窗相比,该用于柔性显示装置的覆盖窗即使在薄的厚度范围内也同时满足柔性与高硬度之间的物理特性平衡,可以防止甚至由反复弯曲或折叠操作引起的对内部结构的损坏,并且可以具有光学特性例如高透明度以及高机械特性和耐热性。
更具体地,透光基底可以具有5μm至100μm的厚度、或10μm至80μm的厚度、或20μm至60μm的厚度。当基底的厚度小于5μm时,则存在在涂层形成过程期间破裂或卷曲的风险,并且可能难以实现高硬度。另一方面,当厚度超过100μm时,柔性可能降低并且可能难以形成柔性膜。
第一涂层的厚度可以为200μm或更小、5μm或更大且200μm或更小、10μm或更大且200μm或更小、10μm或更大且100μm或更小、或者10μm或更大且60μm或更小。当第一涂层的厚度过度增加时,用于柔性显示装置的覆盖窗的柔性或者对反复弯曲或折叠操作的耐久性可能劣化。
第二涂层的厚度可以为5μm至200μm、或5μm至100μm、或10μm至80μm、或20μm至80μm。当第二涂层的厚度小于5μm时,存在在涂层形成过程期间破裂或卷曲的风险,并且可能难以实现高硬度。另一方面,当厚度超过100μm时,柔性可能降低并且可能难以形成柔性膜。
此外,本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗的厚度可以为80μm至350μm、80μm至300μm、80μm至250μm、或80μm至210μm。即,包括第二涂层、透光基底和第一涂层的层合体的厚度可以为80μm至350μm、80μm至300μm、80μm至250μm、或80μm至210μm。当用于柔性显示装置的覆盖窗的厚度小于80μm时,存在在涂层形成过程期间破裂或卷曲的风险,并且可能难以实现高硬度。另一方面,当厚度超过350μm时,柔性可能降低并且可能难以形成柔性膜。
此外,在用于柔性显示装置的覆盖窗中,第一涂层的厚度与透光基底的厚度的比率可以为0.1至2.0。
具体地,在用于柔性显示装置的覆盖窗中,第一涂层的厚度与透光基底的厚度的比率可以为0.1或更大且0.2或更小,可以为2.0或更小、1.5或更小、1.0或更小、或者0.5或更小,并且可以为0.1至2.0、0.1至1.5、0.1至1.0、或0.2至1.0、或0.2至0.5。当用于柔性显示装置的覆盖窗满足第一涂层的厚度与透光基底的厚度之比为0.1至2.0的特征时,可以抑制涂层形成过程期间断裂或卷曲的发生并实现高硬度,同时实现足够的柔性以达到柔性与高硬度之间的物理特性平衡。
此外,在用于柔性显示装置的覆盖窗中,第二涂层的厚度与第一涂层的厚度的比率可以为1.0至10.0。
具体地,在用于柔性显示装置的覆盖窗中,第二涂层的厚度与第一涂层的厚度的比率可以为1.0或更大、2.0或更大、4.0或更大,可以为10.0或更小、8.0或更小、或者6.0或更小,并且可以为2.0至10.0、2.0至8.0、4.0至8.0、或者4.0至6.0。当用于柔性显示装置的覆盖窗满足第二涂层的厚度与第一涂层的厚度的比率为1.0至10.0的特征时,可以抑制涂层形成过程期间断裂或卷曲的发生并实现高硬度,同时实现足够的柔性以达到柔性与高硬度之间的物理特性平衡。
同时,用于柔性显示装置的覆盖窗可以通过以下来提供:将用于形成第一涂层的涂覆组合物涂覆在透光基底的一个表面上并对其进行光固化,然后将用于形成第二涂层的涂覆组合物涂覆在透光基底的另一个表面上并对其进行光固化。
将涂覆组合物涂覆的方法没有特别限制,只要其可以用于本技术所属的技术领域即可,例如可以使用棒涂法、刀涂法、辊涂法、刮涂法、模涂法、微凹版涂覆法、逗号涂覆法、狭缝模涂覆法、唇模涂覆法、溶液浇铸法等。
在第一涂层的顶表面上或者在透光基底或聚合物基底与第一涂层之间还可以包括选自以下的至少一者:层、膜(membrane)、薄膜(film)等,例如塑性树脂膜、离型膜、导电膜、导电层、液晶层、涂层、固化树脂层、非导电膜、金属网层或图案化金属层。
例如,首先在基底上形成具有导电性的抗静电层,然后在其上形成涂层以提供抗静电功能,或者在涂层上引入低折射率层以实现低反射功能。
此外,层、膜、薄膜等可以呈单层、双层或层合体型的任何形式。层、膜、薄膜等可以通过用粘合剂、粘合膜等层合独立的膜来形成,或者可以通过诸如涂覆、气相沉积、溅射等的方法层合在涂层上,但是本发明不限于此。
同时,第一涂层和第二涂层还可以包含本领域常用的组分,例如光引发剂、有机溶剂、表面活性剂、UV吸收剂、UV稳定剂、抗黄变剂、流平剂、防污剂、用于改善色值的染料等。此外,由于其含量可以在不使涂层的物理特性劣化的范围内进行各种调节,因此没有特别限制。然而,例如,基于约100重量份的涂层,其可以以约0.01重量份至约30重量份的量包含在内。
表面活性剂可以为单官能或双官能的基于氟的丙烯酸酯、基于氟的表面活性剂、或基于硅的表面活性剂。在这种情况下,表面活性剂可以以分散或交联的形式包含在交联共聚物中。
此外,添加剂可以包括UV吸收剂、或UV稳定剂,并且UV吸收剂可以包括基于二苯甲酮的化合物、基于苯并三唑的化合物、基于三嗪的化合物等。UV稳定剂可以包括四甲基哌啶等。
光引发剂可以包括1-羟基-环己基-苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苯甲酰基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等,但不限于此。此外,可商购产品包括Irgacure 184、Irgacure 500、Irgacure 651、Irgacure 369、Irgacure 907、Darocur 1173、Darocur MBF、Irgacure 819、Darocur TPO、Esacure KIP 100F等。这些光引发剂可以单独使用或者以两者或更多者的组合使用。
有机溶剂可以包括基于醇的溶剂,例如甲醇、乙醇、异丙醇和丁醇;基于烷氧基醇的溶剂,例如2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和1-甲氧基-2-丙醇;基于酮的溶剂,例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基丙基酮和环己酮;基于醚的溶剂,例如丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚和二乙二醇-2-乙基己基醚;芳族溶剂,例如苯、甲苯和二甲苯;等等。这些可以单独使用或以组合使用。
同时,根据本公开内容的另一个实施方案,可以提供包括本实施方案的用于柔性显示装置的覆盖窗的显示装置。
显示装置可以用作平坦形状以及弯曲、可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠形状的移动通信终端、智能手机或平板PC的触摸面板、以及多种显示器的覆盖基底或元件基底。
柔性显示装置的一个实例可以为柔性发光元件显示装置。
例如,在有机发光二极管(OLED)显示器中,包括聚合物膜的覆盖窗可以以发射光或图像的方向设置在外部上,并且可以顺序地形成有提供电子的阴极、电子传输层、发射层、空穴传输层、和提供空穴的阳极。
此外,有机发光二极管(OLED)显示器还可以包括空穴注入层(HIL)和电子注入层(EIL)。
为了使有机发光二极管(OLED)显示器充当和用作柔性显示器,除了使用聚合物膜作为覆盖窗之外,还可以在负电极和正电极以及各组成部件中使用具有预定弹性的材料。
柔性显示装置的另一个实例可以为可卷曲显示器或可折叠显示装置。
根据应用领域、具体形状等,可卷曲显示器可以具有多种结构。例如,可卷曲显示装置可以具有包括覆盖塑料窗、触摸面板、偏光板、阻挡膜、发光元件(OLED元件等)、透明基底等的结构。
有益效果
根据本公开内容,可以提供用于柔性显示装置的覆盖窗和柔性显示装置,其实现为同时满足柔性与高硬度之间的物理特性平衡,特别地,即使通过反复弯曲或折叠操作也几乎不对膜造成损坏,从而可以容易地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置等。
由于用于柔性显示装置的覆盖窗可以具有可以代替钢化玻璃等的物理特性,因此其可以具有达到可以不被由外部施加的压力或力破坏并且还可以充分地卷绕和折叠的程度的特性。此外,用于柔性显示装置的覆盖窗表现出柔性、弯曲特性、高硬度、耐刮擦性和高透明度,并且即使通过反复、持续弯曲或长时间折叠状态也几乎不存在使膜损坏的风险,因此可以有效地应用于可弯曲、柔性、可卷曲或可折叠的移动装置、显示装置、多种仪表板的前面板和显示单元等。
附图说明
图1示意性示出了用于评估动态弯曲特性的方法。
图2示出了对制备例2的聚硅氧烷进行测量的FT-IR光谱。
具体实施方式
在下文中,将以实施例的方式更详细地描述本公开内容。然而,这些实施例仅用于说明性目的,并且本公开内容的范围不限于此。
<制备例>
制备例1:用于形成硬涂层的组合物的制备
使用搅拌器使60重量%氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(UF-8001G,KyoeishaChemical)、37重量%甲基乙基酮、2.5重量%光引发剂(I-184,Ciba)和0.5重量%标记剂(BYK-3570,BYK Chemie)混合,并经由过滤器将其过滤以制备用于形成硬涂层的组合物。
制备例2:聚硅氧烷A的制备
将硅烷单体3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS,KBM-403TM,Shin-Etsu)、水和甲苯添加到1000mL的3颈烧瓶中,混合并搅拌(GPTMS∶水=1mol∶3mol)。
接着,基于100重量份的硅烷单体,以1重量份的量将碱性催化剂(三甲基氢氧化胺;TMAH)添加到所得混合溶液中,并使混合物在100℃下反应2小时以制备包含100mol%的缩水甘油氧基丙基改性的有机硅(在下文中,称为GP)的具有以下组成的聚硅氧烷A。
通过ATR法测量FT-IR光谱,并测量所制备的聚硅氧烷中笼型聚硅氧烷相对于梯子型聚硅氧烷的透射率强度。结果,发现其为1.4。实际测量的FT-IR光谱示于下图2中。
比较制备例:聚硅氧烷B的制备
将硅烷单体3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS,KBM-403TM,Shin-Etsu)、水和甲苯添加到1000mL的3颈烧瓶中,混合并搅拌(GPTMS∶水=1mol∶3mol)。
接着,基于100重量份的硅烷单体,以1重量份的量将碱性催化剂(三甲基氢氧化胺;TMAH)添加到所得混合溶液中,并使混合物在100℃下反应8小时以制备包含100mol%的缩水甘油氧基丙基改性的有机硅(在下文中,称为GP)的具有以下组成的聚硅氧烷B。
通过ATR法测量FT-IR光谱,并测量所制备的聚硅氧烷中笼型聚硅氧烷与梯子型聚硅氧烷的透射率强度,结果,发现其为1.1。
<实施例和比较例>
实施例1
将制备例1中制备的用于形成硬涂层的组合物涂覆在15cm×20cm且厚度为50μm的聚酰亚胺膜的一个表面上(根据ASTM D882测量的弹性模量值为7.0GPa),并使用灯利用紫外线照射(照射量:1000mJ/cm2),并进行光固化以形成厚度为10μm的第一涂层。
将100g制备例2中制备的聚硅氧烷A、48g弹性体聚合物(聚己内酯二醇,Mn=500gDa)、3g引发剂I-250(BASF)、0.6g流平剂F-477(DIC)和5g作为溶剂的甲基乙基酮混合以制备用于形成第二涂层的树脂组合物。
将用于形成第二涂层的树脂组合物涂覆在聚酰亚胺膜的另一侧上,并使用灯利用紫外线照射(照射量:1000mJ/cm2),并进行光固化以形成厚度为40μm的第二涂层。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制造用于柔性显示装置的覆盖窗的光学层合体,不同之处在于使用了使用16g弹性体聚合物的用于形成第二涂层的树脂组合物。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制造用于柔性显示装置的覆盖窗的光学层合体,不同之处在于由使用16g弹性体聚合物的用于形成第二涂层的树脂组合物形成60μm的第二涂层,以制造总厚度为120μm的光学层合体。
比较例1
以与实施例1中相同的方式制造用于柔性显示装置的覆盖窗的光学层合体,不同之处在于在制备用于形成第二涂层的树脂组合物时,使用比较制备例的聚硅氧烷B代替制备例中制备的聚硅氧烷A。
比较例2
通过与实施例1中相同的方法在聚酰亚胺的一个表面上形成第一涂层。
在室温下使用层合设备将光学透明粘合膜(3M公司,厚度:20μm)和CPI(Kolon,厚度:20μm)顺序地堆叠在聚酰亚胺的另一侧,以制造包括功能层的用于柔性显示装置的覆盖窗的光学层合体。
<实验例>
通过以下方法测量实施例和比较例中制备的光学层合体的物理特性,并且结果示于下表1中。
1.Dent特性
在室温下使用层合设备将光学透明粘合膜(3M,厚度:20μm)和CPI(Kolon,厚度:20μm)顺序地堆叠在第二涂层上,以制造包括功能层的用于柔性显示装置的覆盖窗的光学层合体。
在层合功能层之后,使用铅笔硬度测试仪以300g的载荷和45°的角度将铅笔固定在光学层合体的第一涂层的表面,对于各个铅笔硬度以20mm进行共5次的刮擦,用肉眼判断其是否被划伤,并测量3次或更多次未造成表面损坏(1mm或更大的裂纹)的最大铅笔硬度。
紧接在层合功能层之后的未造成表面损坏(1mm或更大的裂纹)的最大铅笔硬度被定义为初始Dent值,以及在层合功能层并在室温下放置24小时之后的未造成表面损坏(1mm或更大的裂纹)的最大铅笔硬度被定义为后期Dent值。
2.动态弯曲特性
图1示意性地示出了根据本公开内容的一个实施方案的用于评估光学层合体的动态弯曲特性的方法。
具体地,切割光学层合体,但激光切割成80mmx140mm的尺寸以使边缘部分的细裂纹最小化。将激光切割膜放置在测量设备上,将第一涂层设置在内侧,折叠部分的间隔(内曲率直径)设置为8mm。在室温下将以朝向底表面90度折叠和展开第一涂层两侧的连续操作(在25℃下膜折叠的速度为1次/秒)重复进行200000次,并根据以下标准评估室温动态弯曲特性。
优异:未产生1mm或更大的裂纹
缺陷:产生1mm或更大的裂纹
3.抗压性
用Wacom笔在250g的载荷下以圆形来回摩擦光学层合体的第一涂层的表面200次,并确认在笔的路径上是否出现压痕。如果在内部观察到无压痕,则将其判定为“优异”,如果观察到压痕,则将其判定为“缺陷”。
4.耐刮擦性
向钢丝绒(#0000)施加500g的载荷,以40rpm的速度来回摩擦光学层合体的第一涂层的表面1000次,并用光学显微镜观察表面上是否出现划痕。如果在光学显微镜下观察到无划痕,则将其判定为“优异”,如果观察到划痕,具体地,如果观察到一个或更多个1mm或更大的划痕,则将其判定为“缺陷”。
[表1]
根据表1,确定了实施例1至3的用于柔性显示装置的覆盖窗具有优异的耐刮擦性和良好的动态弯曲特性。特别地,如由dent特性和抗压性的测试结果所确定的,即使在形成在预定基底的状态下,其也具有足够的抗冲击性和抗压性能。
相反,确定了比较例1和2的覆盖窗即使确保了一定水平的耐刮擦性,也不具有足够的抗压性能(Dent特性)。

Claims (17)

1.一种用于柔性显示装置的覆盖窗,包括:
透光基底;
第一涂层,所述第一涂层形成在所述透光基底的一个表面上并且具有200μm或更小的厚度;和
第二涂层,所述第二涂层形成在所述透光基底的另一个表面上以与所述第一涂层对置并且包含含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,
其中在通过衰减全反射法对所述含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷测量的FT-IR光谱中,在1010cm-1至1070cm-1的区域中具有至少一个峰,以及在1075cm-1至1130cm-1的区域中具有至少一个峰,
其中出现在1075cm-1至1130cm-1的区域中的至少一个峰中具有最高强度的峰的强度I2与出现在1010cm-1至1070cm-1的区域中的至少一个峰中具有最高强度的峰的强度I1的峰强度比I2/I1为1.2或更大且2.5或更小,
其中相对于100重量份的所述含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷,所述第二涂层包含10重量份或更多且80重量份或更少的弹性体聚合物。
2.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
在所述第一涂层的中间间隔8mm,以90度的角度朝向所述第一涂层的内侧折叠和展开使得所述第一涂层面对面的操作在室温下以1次/秒的速度重复进行200000次时,不产生1mm或更大的裂纹。
3.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
紧接在形成于所述透光基底的另一个表面上以与所述第一涂层对置的所述第二涂层的一个表面上形成10μm至300μm的功能层之后,
如根据JIS K5400标准方法使用铅笔硬度测试仪所测量的,在铅笔在所述第一涂层的表面上经过的路径上不产生压痕的最大硬度为2B或更大。
4.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述含有两个或更多个具有不同结构的重复单元的聚硅氧烷包含其中取代有可交联官能团的笼型聚硅氧烷重复单元,和其中取代有所述可交联官能团的梯子型聚硅氧烷重复单元。
5.根据权利要求4所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述可交联官能团包括选自脂环族环氧基和由以下化学式1表示的官能团中的任一者:
[化学式1]
其中,在化学式1中,
Ra为经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子亚烯基、经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚炔基、-Rb-CH=CH-COO-Rc-、-Rd-OCO-CH=CH-Re-、-RfORg-、-RhCOORi-或者-RjOCORk-,以及
Rb至Rk各自独立地为单键,或者经取代或未经取代的具有1至6个碳原子的亚烷基。
6.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述第一涂层包含(甲基)丙烯酸酯树脂或环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述(甲基)丙烯酸酯树脂包括选自单官能丙烯酸酯单体或多官能丙烯酸酯单体和多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的至少一种化合物的聚合物。
8.根据权利要求6所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述(甲基)丙烯酸酯树脂包括选自单官能丙烯酸酯单体或多官能丙烯酸酯单体和多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的至少一种化合物的共聚物。
9.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,
其包括在形成于所述透光基底的另一个表面上以与所述第一涂层对置的所述第二涂层的一个表面上形成的功能层,
其中所述功能层为黑矩阵膜、偏振膜、紫外线阻挡膜、离型膜和导电膜中的任一者。
10.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述透光基底的厚度为5μm至100μm,以及
所述第一涂层的厚度为5μm至200μm。
11.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述第二涂层的厚度为5μm至200μm。
12.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述第一涂层的厚度与所述透光基底的厚度的比率为0.1至2.0。
13.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述第二涂层的厚度与所述第一涂层的厚度的比率为1.0至10.0。
14.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述透光基底包含选自以下的至少一种树脂:基于聚酯的树脂、基于纤维素的树脂、基于聚碳酸酯的树脂、基于丙烯酰基的树脂、基于聚烯烃的树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺酰亚胺的树脂、基于聚醚砜的树脂和基于砜的树脂。
15.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述透光基底包含选自以下的至少一种树脂:基于聚酯的树脂、基于纤维素的树脂、基于聚碳酸酯的树脂、基于丙烯酰基的树脂、基于苯乙烯的树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺酰亚胺的树脂、基于聚醚砜的树脂和基于砜的树脂。
16.根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗,其中:
所述用于柔性显示装置的覆盖窗在被卷绕在直径为3mm的圆柱形芯轴上时不产生长度为3mm或更大的裂纹。
17.一种柔性显示装置,包括根据权利要求1所述的用于柔性显示装置的覆盖窗。
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