CN217238773U - 一种应用于电子设备的支撑层组、显示模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种应用于电子设备的支撑层组、显示模组及电子设备。该支撑层组包括软质层和硬质层，软质层与硬质层沿支撑层组的厚度方向层叠连接；软质层的模量为10～800Kpa，硬质层的模量为10～300Gpa。支撑层组采用两层结构，且各层的材质在规定的模量范围内，使两层结构层叠后的缓冲能力达到最优，以实现提升支撑层组缓冲能力的同时减薄叠层厚度。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种应用于电子设备的支撑层组、显示模组及电子设备。
背景技术
目前电子设备大多采用柔性屏幕，相比于液晶显示屏或硬性屏幕，柔性屏幕的显示触控层的抗冲击强度大幅下降，跌落或挤压下的断裂失效风险大幅增高。其根本原因是，屏幕背面支撑层缓冲能力不足，跌落时整机中框台阶、开孔、背胶、泡棉边缘等对屏幕背面产生冲击，导致屏幕触控层破碎，产生碎亮点、黑斑等失效现象。现有技术屏幕背面支撑层采用多层材料复合，厚度较厚，缓冲能力不足。
实用新型内容
本申请提供了一种应用于电子设备的支撑层组、显示模组及电子设备，旨在提升支撑层组的缓冲能力。
本申请实施例第一方面提供了一种应用于电子设备的支撑层组，所述支撑层组包括软质层和硬质层，所述软质层与所述硬质层沿所述支撑层组的厚度方向层叠连接；
所述软质层的模量为10～800Kpa，所述硬质层的模量为10～300Gpa。支撑层组设置为两层，减薄了支撑层组的厚度，降低了支撑层组的重量。同时，软质层采用的材料模量为10～800Kpa，硬质层采用的材料模量为10～300Gpa，使软质层与硬质层满足上述规定的模量范围相匹配，以提高支撑层组的缓冲效果。
所述软质层的厚度为50～250μm，例如50μm、100μm、150μm、200μm、250μm等，所述硬质层的厚度为15～100μm，例如30μm、45μm、60μm、75μm、90μm等。
若软质层的厚度过小(例如小于50μm)，则软质层吸收内部冲击的能力降低，从而导致支撑层组的缓冲能力较低；若软质层的厚度过大(例如大于250μm)，则使支撑层组的厚度较厚，不利于电子设备减薄。
若硬质层的厚度过小(例如小于15μm)，则硬质层的硬度不足支撑内部的冲击和挤压，从而导致支撑层组的抗冲压能力交底；若硬质层的厚度过大(例如大于100μm)，则使支撑层组的厚度较厚，不利于电子设备减重。
所述软质层具有粘性，所述软质层与所述硬质层粘接。软质层通过本身自带的粘性与显示触控层和硬质层连接，无需采用其他胶层，使其具有缓冲效果的同时减薄厚度。
所述软质层的粘接力为500～2000gf/inch，以实现软质层与硬质层和显示触控层紧密连接。
所述软质层为单层，所述软质层的材质包括亚克力胶、硅胶、凝胶中的一种或多种。
所述软质层为复合层，软质层的总体模量范围满足10～800Kpa，软质层的总体粘接力满足500～2000gf/inch，所述软质层包括层叠设置的第一胶带、缓冲带和第二胶带。缓冲带提供主体的缓冲作用，第一胶带提供与显示触控屏的附着力，第二胶带提供与硬质层的附着力。
所述第一胶带和所述第二胶带的材质为涤纶树脂、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、硅胶中的一种或多种；
所述缓冲带的材质为聚二甲基硅氧烷或聚氨酯泡棉。
所述第一胶带、所述缓冲带和所述第二胶带之间通过涂布或热压方式复合。
所述硬质层的断裂延伸率为0.2％～10％。硬质层受外力影响时能够满足其原尺寸的0.2％～10％的断裂延伸。
所述硬质层为单层，所述硬质层的材质包括电解铜、压延铜、铜箔、不锈钢、铝、钢、铝钢复合、碳纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
所述硬质层为复合层，硬质层的中体模量范围满足10～300Gpa，所述硬质层包括层叠设置的第一金属和第二金属。
所述第一金属的材质为铝，所述第二金属的材质为铜。铝厚度可以设置为30～50μm，通过铝提供主体的强度并起到减重的作用。铜厚度可以设置为5～10μm，通过铜提供散热作用。
所述第一金属与所述第二金属通过轧制或电镀工艺复合。
所述支撑层组用于柔性屏；
所述柔性屏还包括依次层叠的盖板、光学胶、偏光片和发光面板，所述支撑层组与所述发光面板连接。
本申请实施例第二方面提供了一种显示模组，所述显示模组包括：
显示触控层；
支撑层组，所述支撑层组为上述所述的支撑层组；
其中，所述支撑层组包括层叠设置的软质层和硬质层，所述软质层贴合所述显示触控层。软质层设置于显示触控层与硬质层之间，尽量避免硬质层与显示触控层直接接触，减小硬质层受外力影响对显示触控层产生冲击的风险。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
壳体；
显示模组，所述显示模组与所述壳体连接，所述显示模组为上述所述的显示模组。支撑层组连接于显示触控层内侧，支撑层组用于保护显示触控层，在电子设备摔落或受挤压时，支撑层组用于抵抗电子设备的内部部件对显示触控层的冲击，尽量避免显示触控层受内部冲击出现碎亮点、黑斑等现象，提高显示触控层抵抗冲击的能力，从而提高显示模组和电子设备的使用寿命。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为常规支撑层的示意图；
图2为本申请所提供支撑层组在一种具体实施例中的示意图；
图3为本申请所提供支撑层组在另一种具体实施例中的示意图。
附图标记：
11′-聚酰亚胺、12′-压敏胶/网格胶、13′-泡棉、14′-金属；
1-支撑层组、11-软质层、111-第一胶带、112-缓冲带、113-第二胶带、12-硬质层、121-第一金属、122-第二金属；
2-显示触控层、21-盖板、22-光学胶、23-偏光片、24-发光面板；
Z-厚度方向。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
在一种具体实施例中，下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
显示模组用于显示图像、视频等。为了保护电子设备的显示模组中的显示触控层，提高显示触控层抵抗内部冲击的能力，常用的做法是在显示触控层下设置支撑层。
如图1所示，常规的支撑层采用泡棉13′、聚酰亚胺11′、金属14′(铜)等多层材料复合，并使用胶粘剂进行界面粘接。利用金属14′(铜)的刚度抵抗冲击，将压强减小，利用泡棉13′缓冲动态冲击，将冲击能量吸收。但是该支撑层采用多层材料复合，导致其厚度较大，不利于电子设备的轻薄化，若减薄支撑层厚度，导致支撑层缓冲能力下降。
另有采用多层金属复合的支撑层，各层金属之间采用压敏胶粘接，不采用其他高分子缓冲材料，完全靠金属的硬度支撑来抵抗冲击和挤压。但是完全依靠金属刚度抵抗冲击，不存在吸收能量的缓冲材料，导致支撑层的缓冲能力不足；且多层金属层叠后导致支撑层的刚度过高，不便弯折，弯折后反弹力极大，使支撑层无法用于曲面手机；并且金属重量较重，不利于电子设备减重。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备可以为手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本，以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、增强现实(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、人工智能(artificial intelligence,AI)设备、可穿戴式设备、车载设备、智能家居设备和/或智慧城市设备，本申请实施例对该电子设备的具体类型不作特殊限制。
该电子设备可以包括壳体和显示模组等部件，显示模组与壳体连接，其中显示模组用于显示图像、视频等。显示模组为柔性OLED显示模组(柔性屏)，在一些实施例中，电子设备可以包括1个或N个显示模组，N为大于1的正整数。
如图2所示，本申请实施例中的柔性OLED显示模组包括显示触控层2和支撑层组1。支撑层组1连接于显示触控层2内侧，支撑层组1用于保护显示触控层2。具体地，显示触控层2包括依次层叠的盖板21、光学胶22、偏光片23和发光面板24，支撑层组1与发光面板24粘接。在电子设备摔落或受挤压时，支撑层组1用于抵抗电子设备的内部部件对显示触控层2的冲击，尽量避免显示触控层2受内部冲击出现碎亮点、黑斑等现象，提高显示触控层2抵抗冲击的能力，从而提高显示模组和电子设备的使用寿命。
具体地，如图2所示，支撑层组1包括软质层11和硬质层12，软质层11与硬质层12沿支撑层组1的厚度方向Z层叠连接，软质层11远离硬质层12的一端与显示触控层2连接；软质层11的模量为10～800Kpa，硬质层12的模量为10～300Gpa。
本申请实施例中，支撑层组1设置为两层，减薄了支撑层组1的厚度，降低了支撑层组1的重量。同时，软质层11采用的材料模量为10～800Kpa，硬质层12采用的材料模量为10～300Gpa，使软质层11与硬质层12满足上述规定的模量范围相匹配，以提高支撑层组1的缓冲效果。在相同厚度下，软质层11和硬质层12采用的材质的模量在上述范围内相比于软质层11与硬质层12采用的材质的模量不在上述范围内的缓冲能力更强。本实施例支撑层组1采用两层结构，且各层的材质在规定的模量范围内，使两层结构层叠后的缓冲能力达到最优，以实现提升支撑层组1缓冲能力的同时减薄叠层厚度。
为此，本实施例设置9组叠层结构验证各组结构的缓冲能力，如下图表所示。其中，各组实验参数相同，在此不再进行一一赘述。
该图表中，Gpa，Mpa和Kpa为单位模量，1Gpa＝1000Mpa＝1000000Kpa。EMBO为网格胶，Foam为泡沫，OCA为光学胶，Cu为铜，PET为涤纶树脂，SUS为不锈钢。落球高度为在落球实验中可达到的高度。(落球实验为将测试产品放在实验台面上，将规定重量的钢球从规定跌落高度上自由跌落在测试产品上，对测试产品进行冲击，然后检查产品外观各方面性能。)
由上述实验数据得出，采用软硬两层结构层叠后的缓冲能力优于软软硬、软软硬硬、软硬软、硬软硬、硬软软硬的结构层叠；并且在两组软硬结构层叠中，Kpa(软)+Gpa(硬)的组合优于Mpa(软)+Gpa(硬)的组合，实现各层的材料在规定的模量范围内的缓冲能力最强。进一步地，软质层11的厚度为50～250μm，例如50μm、100μm、150μm、200μm、250μm等，硬质层12的厚度为15～100μm，例如30μm、45μm、60μm、75μm、90μm等。
若软质层11的厚度过小(例如小于50μm)，则软质层11吸收内部冲击的能力降低，从而导致支撑层组1的缓冲能力较低；若软质层11的厚度过大(例如大于250μm)，则使支撑层组1的厚度较厚，不利于电子设备减薄。
若硬质层12的厚度过小(例如小于15μm)，则硬质层12的硬度不足支撑内部的冲击和挤压，从而导致支撑层组1的抗冲压能力交底；若硬质层12的厚度过大(例如大于100μm)，则使支撑层组1的厚度较厚，不利于电子设备减重。
具体地，支撑层组1的厚度范围可以设置为65～200μm，如100μm、150μm、200μm等。
在一种可能的设计中，如图2所示，软质层11与硬质层12均设置为单层结构，软质层11具有粘性，软质层11与显示触控层2粘接，软质层11与硬质层12粘接。本实施例中，软质层11通过本身自带的粘性与显示触控层2和硬质层12连接，无需采用其他胶层，使其具有缓冲效果的同时减薄厚度。其中，软质层11的粘接力为500～2000gf/inch，以实现软质层11与硬质层12和显示触控层2紧密连接，提高显示触控层2与支撑层组1的连接可靠性。硬质层12的断裂延伸率为0.2％～10％，即硬质层12抗冲击时有一定的延伸，不会立即断裂，本实施例中的硬质层12受外力影响时能够满足其原尺寸的0.2％～10％的断裂延伸。
进一步地，软质层11与硬质层12可以为单层结构。软质层11的材质包括亚克力胶、硅胶、凝胶中的一种或多种。硬质层12的材质包括电解铜、压延铜、铜箔、不锈钢、铝、钢、铝钢复合、碳纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
在一种具体实施例中，下表中的方案1表示对比文件的支撑层，如图1所示，该支撑层包括聚酰亚胺11′、压敏胶/网格胶12′、泡棉13′、压敏胶/网格胶12′、金属14′(铜)。下表中的方案2表示本申请中的支撑层组1，如图2所示，软质层11采用硅氧烷凝胶，硬质层12采用铜箔。硅氧烷凝胶的粘接力1400gf/inch，硅氧烷凝胶的储能模量100Kpa(30℃)。铜箔的模量55Gpa，铜箔的屈服强度400Mpa。
需要说明的是，方案1与方案2中实验参数相同，在此不再进行一一赘述。
| 技术方案 | 厚度/mm | 落球高度/mm | 尖头冲击/mm | 模印/g |
| 方案1 | 0.26 | 61 | 22 | 60 |
| 方案2 | 0.185 | 88 | 27 | 124 |
其中，上表中的落球高度为在落球实验中可达到的高度。(落球实验为将测试产品放在实验台面上，将规定重量的钢球从规定跌落高度上自由跌落在测试产品上，对测试产品进行冲击，然后检查产品外观各方面性能。)同理，尖头冲击为在尖头冲击实验中可达到的高度。模印为产品抵抗外力冲击的能力。
从上表的实验可知：方案1的厚度为0.26mm，方案2的厚度为0.185mm；方案1可达到的落球高度为61mm，方案2可达到的落球高度为88mm；方案1可达到的尖头冲击为22mm，方案2可达到的尖头冲击为27mm；方案1可满足的模印为60g，方案2可满足的模印为124g。因此，对于本申请支撑层组1相较于对比文件的支撑层减薄了厚度，缓冲效果也较好。在另一种可能的设计中，如图3所示，软质层11与硬质层12也可以均为复合层，但软质层11的总体模量范围满足10～800Kpa，软质层11的总体粘接力满足500～2000gf/inch，硬质层12的中体模量范围满足10～300Gpa，以使软质层11和硬质层12叠层连接后的缓冲效果达到最优。
进一步地，软质层11包括层叠设置的第一胶带111、缓冲带112和第二胶带113，缓冲带112提供主体的缓冲作用，第一胶带111提供与显示触控屏的附着力，第二胶带113提供与硬质层12的附着力。
其中，第一胶带111和第二胶带113的材质为涤纶树脂、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、硅胶中的一种或多种；缓冲带112的材质为聚二甲基硅氧烷或聚氨酯泡棉。第一胶带111、缓冲带112和第二胶带113之间可以通过涂布的工艺结合或采用热压方式复合。
硬质层12包括层叠设置的第一金属121和第二金属122。第一金属121的材质为铝，厚度可以设置为30～50μm，通过铝提供主体的强度并起到减重的作用，第二金属122的材质为铜，厚度可以设置为5～10μm，通过铜提供散热作用。第一金属121与第二金属122通过轧制或电镀工艺复合。
或者，软质层11设置为单层，硬质层12设置为复合层，或者，软质层11设置为复合层，硬质层设置为单层，本申请不做限定。
需要指出的是，本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外，著作权人保留著作权。
Claims (16)
1.一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述支撑层组(1)包括软质层(11)和硬质层(12)，所述软质层(11)与所述硬质层(12)沿所述支撑层组(1)的厚度方向层叠连接；
所述软质层(11)的模量为10～800Kpa，所述硬质层(12)的模量为10～300Gpa。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述软质层(11)的厚度为50～250μm，所述硬质层(12)的厚度为15～100μm。
3.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述软质层(11)具有粘性，所述软质层(11)与所述硬质层(12)粘接。
4.根据权利要求3所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述软质层(11)的粘接力为500～2000gf/inch。
5.根据权利要求1或3所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述软质层(11)为单层，所述软质层(11)的材质包括亚克力胶、硅胶、凝胶中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述软质层(11)为复合层，所述软质层(11)包括层叠设置的第一胶带(111)、缓冲带(112)和第二胶带(113)。
7.根据权利要求6所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述第一胶带(111)和所述第二胶带(113)的材质为涤纶树脂、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、硅胶中的一种或多种；
所述缓冲带(112)的材质为聚二甲基硅氧烷或聚氨酯泡棉。
8.根据权利要求6所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述第一胶带(111)、所述缓冲带(112)和所述第二胶带(113)之间通过涂布或热压方式复合。
9.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述硬质层(12)的断裂延伸率为0.2％～10％。
10.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述硬质层(12)为单层，所述硬质层(12)的材质包括电解铜、压延铜、铜箔、不锈钢、铝、钢、铝钢复合、碳纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述硬质层(12)为复合层，所述硬质层(12)包括层叠设置的第一金属(121)和第二金属(122)。
12.根据权利要求11所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述第一金属(121)的材质为铝，所述第二金属(122)的材质为铜。
13.根据权利要求11所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述第一金属(121)与所述第二金属(122)通过轧制或电镀工艺复合。
14.根据权利要求1所述的一种应用于电子设备的支撑层组，其特征在于，所述支撑层组用于柔性屏；
所述柔性屏包括依次层叠的盖板、光学胶、偏光片和发光面板，所述支撑层组与所述发光面板连接。
15.一种显示模组，其特征在于，所述显示模组包括：
显示触控层(2)；
支撑层组(1)，所述支撑层组(1)为权利要求1～14中任一项所述的支撑层组(1)；
其中，所述支撑层组(1)包括层叠设置的软质层(11)和硬质层(12)，所述软质层(11)贴合所述显示触控层(2)。
16.一种电子设备，其特征在，所述电子设备包括：
壳体；
显示模组，所述显示模组与所述壳体连接，所述显示模组为权利要求15所述的显示模组。
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