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柔性屏幕盖板、柔性显示面板、柔性屏和可折叠电子设备

摘要

本申请提供了一种柔性屏幕盖板、柔性显示面板、柔性屏和可折叠电子设备。柔性屏幕盖板包括依次层叠的保护层、主体层和缓冲层,主体层与缓冲层的模量比为8‑180000。柔性显示面板包括依次层叠的第一缓冲层、偏光片、第二缓冲层和显示层,偏光片位于显示层的出光侧;偏光片与第一缓冲层、第二缓冲层的模量比均为4‑10000。柔性屏包括依次层叠的保护层、主体层、偏光片、显示层和支撑层,偏光片位于显示层的出光侧,支撑层位于显示层的背光侧;柔性屏内的任意合适位置均可以设缓冲层,相邻层与缓冲层的模量比为2‑500000。可折叠电子设备包括壳体和柔性屏,柔性屏安装于壳体内。本申请能够提升柔性屏的抗冲击性能。

著录项

  • 公开/公告号CN113270025A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 华为技术有限公司;

    申请/专利号CN202010093247.8

  • 申请日2020-02-14

  • 分类号G09F9/30(20060101);G06F3/041(20060101);

  • 代理机构44202 广州三环专利商标代理有限公司;

  • 代理人熊永强;李稷芳

  • 地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼

  • 入库时间 2023-06-19 12:14:58

说明书

技术领域

本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种柔性屏幕盖板、柔性显示面板、柔性屏和可折叠电子设备。

背景技术

可折叠的柔性屏颠覆了人们对于传统手机屏的印象。柔性屏采用了具有柔性的有机高分子材料,其强度远不及传统手机屏,导致柔性屏的抗冲击性能较差。

发明内容

本申请提供了一种柔性屏幕盖板、柔性显示面板、柔性屏和可折叠电子设备,能够提升柔性屏的抗冲击性能。

第一方面,本申请提供了一种柔性屏幕盖板。该柔性屏幕盖板用于覆盖柔性显示面板,以对柔性显示面板进行防护,并提供用户触摸的界面。该柔性屏幕盖板具有柔性可弯折性能,其包括依次层叠的保护层、主体层和缓冲层,其中该主体层与该缓冲层的模量比为8-180000。保护层用于对主体层进行防护,提升主体层的可靠性。保护层可由具有柔性、耐弯折的有机高分子材料制造。主体层可由高模量材料制成,主体层具备较好的抵抗形变能力。缓冲层可采用低模量的透光材料制成,缓冲层靠近柔性显示面板。

柔性屏幕盖板受到的是瞬态冲击,其力学场景可以运用动态力学中的应力波理论来进行分析。根据应力波理论,主体层与该缓冲层的材料的模量比在8-180000区间(含端点值),即主体层的模量远大于缓冲层的模量,主体层与缓冲层的波阻抗差异很大;并且缓冲层的形变在合理范围内,不至于过于剧烈,缓冲层能够与主体层保持较为稳定的界面。因而,瞬态冲击产生的应力波能在主体层与该缓冲层之间的界面充分反射,使大量能量被反射应力波带走,使透射应力波携带较少的能量进入缓冲层。因此,柔性显示面板接收到的冲击能量也较少,这能有效降低柔性显示面板所受冲击,有效降低柔性显示面板受损的风险。所以,通过在主体层的一侧设置缓冲层,并保证主体层与缓冲层的模量比在8-180000这个合理范围内,能够提升柔性屏的抗冲击能力。

在一种实现方式中,该缓冲层与该主体层直接接触。直接接触即二者直接贴合,不通过额外的粘胶连接。例如,可以通过喷涂、丝印等涂布工艺在主体层表面形成缓冲层。或者,可以通过先贴合后固化的方式实现缓冲层与主体层的附着。直接接触能够减小主体层在冲击下的应变,避免主体层因过度形变导致损坏,进而增强柔性屏幕盖板的可靠性,提升柔性屏的抗冲击性能。

在一种实现方式中,该缓冲层与该主体层的断裂伸长率比大于或等于2。在主体层受到冲击时,缓冲层能够向主体层提供抵抗力以抵抗主体层的形变,降低主体层损坏的风险,从而强化柔性屏幕盖板及整个柔性屏的抗冲击性能。

在一种实现方式中,该主体层由超薄玻璃制成;该柔性屏幕盖板包括补强层,该补强层与主体层层叠设置并位于该保护层与该主体层之间,该补强层的模量大于或等于1Mpa。补强层例如可采用丙烯酸酯类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰亚胺、环氧树脂类等高分子材料制成。通过设置补强层,能够增加由超薄玻璃制造的主体层的强度,降低主体层的碎裂风险,从而提升柔性屏幕盖板及整个柔性屏的抗冲击性能。

在一种实现方式中,补强层直接接触主体层,即补强层与主体层之间不是通过额外设置的粘胶粘接,而是直接贴合。例如可以通过涂布工艺在主体层表面直接形成补强层;或者补强层为带有粘性的胶膜,直接将补强层与主体层粘贴。经抗冲击试验验证,直接接触的方式对主体层的防护效果最好,主体层的碎裂风险最低。

在一种实现方式中,该主体层由透明聚酰亚胺制成,该主体层与该缓冲层的模量比为8-16000。由于透明聚酰亚胺的韧性较好,其断裂伸长率可达15%-40%,使得透明聚酰亚胺制造的主体层能够很好地适应弯折场景。并且,通过将此种主体层与该缓冲层的模量比设为8-16000,能够提升具有此种主体层的柔性屏的抗冲击能力。

在一种实现方式中,该缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体制成。这些材料使用成熟,性能可靠,能很好地与主体层形成能量反射界面。

在一种实现方式中,该保护层包括相层叠的第一保护层与第二保护层,该第二保护层位于该第一保护层与该主体层之间,该第一保护层的模量为Gpa级别。例如,第一保护层可以采用聚芳纶、透明聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等有机高分子材料制造。第二保护层可采用透明聚酰亚胺。第一保护层的模量可以大于或等于第二保护层的模量。通过设置两层保护层,能够增加柔性屏幕盖板的防护厚度;通过使用更高模量的材料制造外层的第一保护层,能够增加柔性屏幕盖板抵抗形变能力。综合来看,此种设计提高了柔性屏幕盖板及柔性屏的抗冲击性能。

在一种实现方式中,第一保护层背离第二保护层的表面可以通过硬化工艺形成硬化层。设置硬化层能够增加第一保护层的耐磨性和硬度,提升用户的触感反馈。

第二方面,本申请提供了一种柔性显示面板。该柔性显示面板包括依次层叠的第一缓冲层、偏光片、第二缓冲层和显示层,该偏光片位于该显示层的出光侧;该偏光片与该第一缓冲层的模量比为4-10000,该偏光片与该第二缓冲层的模量比为4-10000。该柔性显示面板可以与柔性屏幕盖板搭配使用,该柔性显示面板可以是OLED显示面板。该第一缓冲层与该第二缓冲层的材料类型及参数取值均可同上述缓冲层的材料类型及参数取值。该显示层包括OLED器件,该显示层能够在电场作用下发光以实现显示。

根据应力波理论,由于偏光片与其两侧的第一缓冲层及第二缓冲层的波阻抗差异均较大且均在合理范围,已在主体层与第一缓冲层的之间的界面经过衰减的应力波的能量,在第一缓冲层与偏光片之间的界面又进行衰减,在偏光片与第二缓冲层之间的界面再进行衰减,使得最终进入显示层的能量大大减少,从而能够有效降低显示层的受损风险,避免显示异常,也即强化了柔性显示面板及柔性屏的抗冲击能力。

在一种实现方式中,该偏光片与该第二缓冲层直接接触。直接接触即二者直接贴合,不通过额外的粘胶连接。例如,可以通过喷涂、丝印等涂布工艺在偏光片表面形成缓冲层。或者,可以通过先贴合后固化的方式实现缓冲层与偏光片的附着。直接接触能够减小偏光片在冲击下的应变,够避免偏光片因过度形变导致损坏。

在一种实现方式中,该第一缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体制成;和/或,该第二缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体制成。第一缓冲层与第二缓冲层的材料可以相同或不同。上述材料使用成熟,性能可靠,能很好地与偏光片形成能量反射界面。

在一种实现方式中,该柔性显示面板包括第三缓冲层和支撑层,该第三缓冲层、该支撑层与该显示层层叠设置,并均位于该显示层的背光侧;该支撑层与该第三缓冲层的模量比为2-500000。第三缓冲层可采用低模量的材料制成,第三缓冲层可以透光或不透光。支撑层作为整个柔性显示面板的背部支撑和防护结构。支撑层可以采用金属材料如钛合金、不锈钢、铜箔、镁铝合金等制造,或者采用高模量的有机材料如透明聚酰亚胺、聚芳纶或聚对苯二甲酸乙二醇酯等制造。第三缓冲层与支撑层均可以是一个,此时二者之一靠近显示层,另一个远离显示层。

根据应力波理论,由于支撑层与第三缓冲层形成高模量-低模量材料搭配的界面,能对来自柔性显示面板背面的应力波的能量进行衰减,使得最终进入显示层的能量减少,从而减少了显示层受到的冲击,有效缓解了柔性显示面板的背面所受冲击。

在一种实现方式中,该支撑层为至少一个,该第三缓冲层为至少两个,该至少一个支撑层与该至少两个第三缓冲层交替层叠设置,且其中一个该第三缓冲层与该显示层相邻,该显示层与全部该支撑层分别位于与该显示层相邻的该第三缓冲层的相对两侧。也即从显示层起,柔性显示面板的结构形式是:显示层-第三缓冲层-支撑层-第三缓冲层…。根据第三缓冲层与支撑层的实际数量,距离显示层最远的层可以是第三缓冲层或支撑层,且贴近显示层的背光侧的层是其中一个第三缓冲层。通过叠加高模量-低模量材料搭配的界面,能够增加应力波能量的衰减,进一步降低显示层受到的冲击,极大缓解柔性显示面板的背面所受冲击。

在一种实现方式中,该第三缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体、聚硅氧烷类弹性体、丙烯酸酯类泡棉、聚氨酯类泡棉、聚苯乙烯类材料、聚乙烯类材料、三元乙丙橡胶类材料或乙烯-醋酸乙烯共聚物类材料制成。上述材料使用成熟,性能可靠,能很好地参与能量反射界面的形成。

第三方面,本申请提供了一种柔性屏。该柔性屏包括依次层叠的保护层、主体层、偏光片、显示层和支撑层,该偏光片位于该显示层的出光侧,该支撑层位于该显示层的背光侧;该柔性屏还包括该第一缓冲层、该第二缓冲层与该第三缓冲层中的至少一个,即仅包括该第一缓冲层、该第二缓冲层或该第三缓冲层,或者包括该第一缓冲层与该第二缓冲层,或者包括该第一缓冲层与该第三缓冲层,或者包括该第二缓冲层与该第三缓冲层,或者包括该第一缓冲层、该第二缓冲层及该第三缓冲层。在包括该第一缓冲层的方案中,该第一缓冲层位于该主体层与该偏光片之间,该主体层与该第一缓冲层的模量比,以及该偏光片与该第一缓冲层的模量比均为2-500000。在包括该第二缓冲层的方案中,该第二缓冲层位于该偏光片与该显示层之间,该偏光片与该第二缓冲层的模量比,以及该显示层与该第二缓冲层的模量比均为2-500000。在包括该第三缓冲层的方案中,该第三缓冲层位于该显示层的背光侧,该第三缓冲层与该支撑层相层叠,该支撑层与该第三缓冲层的模量比为2-500000。

通过在柔性屏内的任意合适位置设置缓冲层,并使相邻层(与缓冲层相邻的层,包含显示层,不含粘胶层)与缓冲层的模量比在2-500000这个合理区间内,能够构造出高模量-低模量材料搭配的稳定界面,提升柔性屏的抗冲击性能。

在一种实现方式中,该柔性屏包括该第一缓冲层或该第二缓冲层时,该第一缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体制成,该第二缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体制成;该柔性屏包括该第三缓冲层时,该第三缓冲层由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体、聚硅氧烷类弹性体、丙烯酸酯类泡棉、聚氨酯类泡棉、聚苯乙烯类材料、聚乙烯类材料、三元乙丙橡胶类材料或乙烯-醋酸乙烯共聚物类材料制成。本实现方式中,该柔性屏包括该第一缓冲层,指该主体层与该偏光片之间设有该第一缓冲层。同样的,该柔性屏包括该第二缓冲层,指该偏光片与该显示层之间设有该第二缓冲层;该柔性屏包括该第三缓冲层,指该显示层的背光侧设有该第三缓冲层。使用上述的相应材料制造的第一缓冲层、第二缓冲层及第三缓冲层性能可靠,能很好地形成能量反射界面。

第四方面,本申请提供了一种可折叠电子设备。该可折叠电子设备包括壳体和该柔性屏,该柔性屏安装于该壳体内。该壳体可以作为可折叠电子设备的外观件或非外观件。该壳体可以合拢与展开。当该壳体合拢时,该柔性屏可被收容在该壳体之间,即可折叠电子设备为内折屏电子设备;或者,当该壳体合拢时,该柔性屏位于该壳体的外侧,即可折叠电子设备为外折屏电子设备。该可折叠电子设备的柔性屏具有较好的抗冲击性能。

附图说明

图1是实施例一的可折叠电子设备在折叠状态下的侧视结构示意图;

图2是图1的可折叠电子设备在展开状态下的分解结构示意图;

图3是图2的可折叠电子设备的柔性屏的一种侧视层结构示意图;

图4是图2的可折叠电子设备的柔性屏的另一种侧视层结构示意图;

图5是图2的可折叠电子设备的柔性屏的另一种侧视层结构示意图;

图6是用于制备图5中柔性屏的第一缓冲层的缓冲胶膜的侧视层结构示意图;

图7是应力波理论的原理示意图;

图8是表示图3中的柔性屏的柔性屏幕盖板受到应力波冲击的力学场景示意图;

图9是表示图5中的柔性屏的柔性屏幕盖板受到应力波冲击的力学场景示意图;

图10是表示图5中的柔性屏的柔性显示面板受到应力波冲击的力学场景示意图;

图11是实施例二的柔性显示面板的侧视层结构示意图;

图12是实施例三的柔性显示面板的侧视层结构示意图;

图13是实施例四的柔性显示面板的侧视层结构示意图;

图14是实施例五的柔性显示面板的侧视层结构示意图;

图15是其他实施例的柔性屏的一种侧视层结构示意图;

图16是其他实施例的柔性屏的另一种侧视层结构示意图;

图17是其他实施例的柔性屏的另一种侧视层结构示意图。

具体实施方式

本申请以下实施例提供了一种可折叠电子设备,包括但不限于可折叠手机、可折叠平板电脑等。如图1和图2所示,该可折叠电子设备10包括第一壳体11、铰链12、第二壳体13和柔性屏14。

如图1所示,铰链12设于第一壳体11与第二壳体13之间。铰链12可以是由若干部件构成的机构,铰链12能够产生机构运动。铰链12的相对两侧分别与第一壳体11及第二壳体13连接,使得第一壳体11与第二壳体13实现相对转动。

实施例一中,第一壳体11与第二壳体13均可作为可折叠电子设备10的外观件,即裸露在外能被用户直接观察到的部件。在其他实施例中,可折叠电子设备10可以包括作为外观件的外壳,第一壳体11与第二壳体13均可作为非外观件安装在该外壳内。第一壳体11与第二壳体13用于安装和承载柔性屏14。

柔性屏14具有柔性可弯折性能。实施例一中的可折叠电子设备10处于折叠状态时,柔性屏14可被收容在第一壳体11与第二壳体13之间,即可折叠电子设备10可为内折屏电子设备。在其他实施例中,当可折叠电子设备10处于折叠状态时,柔性屏14位于外侧,第一壳体11与第二壳体13位于内侧,即可折叠电子设备10可以为外折屏电子设备。

如图3所示,柔性屏14可以包括柔性屏幕盖板15和柔性显示面板16,柔性屏幕盖板15覆盖在柔性显示面板16上。柔性屏幕盖板15用于供用户触摸,并可对柔性显示面板16进行防护。

如图3所示,在实施例一中,柔性屏幕盖板15可以包括第一保护层151、第二保护层152、主体层153和第一缓冲层155,第一保护层151、第二保护层152、主体层153和第一缓冲层155依次层叠,其中第一保护层151背离柔性显示面板16,第一缓冲层155靠近柔性显示面板16。

主体层153可采用高模量材料制成,以具备较好的抵抗形变能力。例如,主体层153可由超薄玻璃(Ultra Glass,简称UTG)或透明聚酰亚胺(Colorless Polyimide,简称CPI)制成。UTG的模量为60Gp-90Gpa,典型模量值可以是60Gpa、70Gpa或90Gpa,UTG抵抗形变的能力很强。并且,UTG不存在蠕变现象(固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象),弯折之后再展开不会出现拱起,能够保证柔性屏幕盖板15的平整度要求。CPI的模量为5Gpa-8Gpa,典型模量值可以是5Gpa、6Gpa或8Gpa,CPI也具有较强的抵抗形变能力。而且,CPI的韧性较好,其断裂伸长率(材料受拉力作用至拉断时,伸长长度与拉伸前长度的比值)可达15%-40%,能够很好地适应弯折场景。主体层153的厚度可以根据需要设计,例如当采用UTG时,厚度可以为30um-100um,典型厚度值可以是30um、70um或100um;当采用CPI时,厚度可以为20um-80um,典型厚度值可以是20um、50um、80um、100um。

第一保护层151与第二保护层152均用于对主体层153进行保护。第一保护层151与第二保护层152均可由有机高分子材料制造,并具有柔性,耐弯折。其中,第二保护层152包括但不限于由CPI制成的膜层,厚度可以根据需要设计,例如为20um-80um。

第一保护层151可采用模量为Gpa级别的有机高分子材料,如聚芳纶(Aramid),模量为8Gpa-12Gpa(典型模量值可以是8Gpa、10Gpa或12Gpa),厚度为15um-40um(典型厚度值可以是15um、25um或40um);或者CPI,模量为5Gpa-8Gpa(典型模量值可以是5Gpa、6Gpa或8Gpa),厚度为20um-80um(典型厚度值可以是20um、50um、80um、100um);或者,聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,简称PET),模量为1Gpa-5Gpa(典型模量值可以是1Gpa、3Gpa或5Gpa),厚度为30um-100um(典型厚度值可以是30um、50um或100um)等。根据实际需要,第一保护层151可以是由单一材料制成的一个膜层或相贴合的至少两个膜层,也可以是由不同材料制成的相贴合的至少两个膜层(每个膜层由单一材料制成)。第一保护层151具有较高模量,抵抗形变的能力较强;在第二保护层152之上增加第一保护层151,能够增加保护层的厚度。

在其他实施例中,为了增加第一保护层151的增加耐磨性和硬度,提升用户的触感反馈(使用户的触感较硬,而不是太软),第一保护层151背离第二保护层152的表面可以通过硬化工艺形成硬化层;和/或,柔性屏幕盖板15也可以仅具有一层保护层,可以根据需要确定该单层保护层的材料性能,不限于上文所述。

在实际应用场景中(例如在进行落笔测试、落球测试、整机跌落测试等抗冲击测试时),柔性屏幕盖板15受到的冲击为瞬态冲击,受到瞬态冲击时柔性屏幕盖板15内部会产生瞬态应力。由于增设了第一保护层151,将柔性屏幕盖板15之上的保护层加厚、加强,使得该保护层能够抵抗瞬态应力,避免保护层被击穿,防止主体层153损伤。例如经抗冲击测试验证,采用UTG制造的主体层153在增设第一保护层151后,主体层153不易碎裂。因此,柔性屏幕盖板15的抗冲击性能得到提升。柔性屏幕盖板15的抗冲击性能提高了,整个柔性屏14的抗冲击性能也能得到提升。

如图4所示,特别的,当主体层153为UTG膜层时,考虑到UTG容易碎裂,还可以在主体层153之上覆盖一补强层156,补强层156夹在第二保护层152与主体层153之间。补强层156例如可采用丙烯酸酯类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰亚胺、环氧树脂类等高分子材料制成,补强层156的材料模量至少为1Mpa(越高越好)。通过设置补强层156,能够增加主体层153的强度,降低主体层153的碎裂风险,从而提升柔性屏幕盖板15及整个柔性屏14的抗冲击性能。另外,经抗冲击试验验证,补强层156直接接触主体层153时(即补强层156与主体层153之间不是通过额外设置的粘胶粘接,例如可以通过涂布工艺在主体层153表面直接形成补强层156;或者补强层156为带有粘性的胶膜,直接将补强层156与主体层153粘贴),对主体层153的防护效果最好,主体层153的碎裂风险最低。当然,补强层156也可以通过额外的粘胶与主体层153粘接。

在其他实施例中,补强层156也可以应用于主体层153为CPI膜层的柔性屏幕盖板15中。或者,补强层156的设计可以取消。

第一缓冲层155可采用低模量(模量可以是500Kpa-1Gpa,典型模量值可以是500Kpa、10Mpa、100Mpa或1Gpa)的透光材料制成,如聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体等。如图3或图4所示,第一缓冲层155与主体层153可通过粘胶层154粘接,粘胶层154例如可以是光学透明胶(Optically Clear Adhesive,简称OCA)或压敏胶(Pressure Sensitive Adhesive,简称PSA)。

或者如图5所示,第一缓冲层155与主体层153也可以直接接触。例如可以通过喷涂、丝印等涂布工艺在主体层153表面形成第一缓冲层155。或者,还可以通过先贴合后固化的方式实现第一缓冲层155与主体层153的附着。具体如图6所示,可以先将缓冲材料制备成缓冲胶膜(固化率可以小于70%),该缓冲胶膜包括依次层叠的重离型膜A、未完全固化的缓冲胶155’及轻离型膜B。在贴合前,先撕掉该缓冲胶膜中的轻离型膜B,通过贴合工艺(如滚轮贴合或真空贴合)将未完全固化的缓冲胶155’贴合至主体层153表面。然后,通过加热固化或紫外光固化工艺使未完全固化的缓冲胶155’中的化学基团完全反应,从而在主体层153表面形成第一缓冲层155。在后续与柔性显示面板16贴合时,将第一缓冲层155表面的重离型A膜撕掉即可。

如上所述,柔性屏幕盖板15受到瞬态冲击,其力学场景可以运用动态力学中的应力波理论来进行分析。

当外界冲击载荷作用于介质时,首先直接受到冲击载荷作用的介质质点会离开初始平衡位置。由于这部分介质质点与相邻介质质点之间发生了相对运动(变形),会受到相邻介质质点所给予的作用力(即应力),但同时也给相邻介质质点以反作用力,因而使相邻介质质点也离开了初始平衡位置而运动起来。外界冲击载荷在介质上所引起的扰动就这样在介质中逐渐由近及远传播出去而形成应力波。

如图7所示,根据应力波理论,应力波在波阻抗不同的两介质的界面处将发生反射和透射,反射应力波的能量将不会进入下一介质,透射应力波的能量将透过该界面继续传导至下一介质。反射应力波能量会随时间增加而累积,在应力波的总能量一定的前提下,反射应力波能量增加,则透射波能量减小。界面两侧的介质的波阻抗差异越大,则在该界面处反射应力波的能量越大,透射应力波的能量越小。应力波由波阻抗大的介质1进入波阻抗小的介质2时,界面上的质点的速度相较于介质1中与该界面相邻的质点的速度增大,因此界面上的质点将加速产生应变。进而,介质1与介质2中与该界面相邻的质点也随之加速产生应变,即介质1与介质2会加速产生应变。并且,两介质的波阻抗差异较大,则介质1产生的应变较大;反之,两介质的波阻抗差异较小,则介质1产生的应变较小。另外,介质的波阻抗

以下将结合上述应力波理论,分别针对主体层153与第一缓冲层155通过粘胶粘接的方案,以及主体层153与第一缓冲层155直接接触的方案,继续对实施例一进行详细描述。

(1)主体层153与第一缓冲层155通过粘胶粘接的方案

与主体层153相比,粘胶是模量极低(通常小于100Kpa,例如OCA的模量可以为30Kpa)、极容易形变的材料(类似于黏性胶水),主体层153与粘胶层的模量比(模量的比值)极大(例如大于或等于1800000),也即二者的波阻抗差异极大。受限于产品厚度要求,粘胶层的厚度很小(例如25um或50um)。如图8所示,应力波从保护层进入柔性屏幕盖板15内,并传播到主体层153与粘胶层154的界面a。根据应力波理论,应力波在界面a可以发生反射和透射,主体层153与粘胶层154将加速产生应变。由于粘胶层154极容易形变且厚度很小,在极短时间内粘胶层154就几乎被主体层153“挤压排开”(此时主体层153与第一缓冲层155近似直接接触),使得界面a在极短时间内被“破坏”。这导致主体层153与粘胶层154的界面不能充分反射应力波,使得透射应力波携带大量能量继续向下传导。也即粘胶层154在上述厚度限制下对反射应力波能量基本不起作用。

当应力波继续传导至第一缓冲层155时,由于此时主体层153与第一缓冲层155近似直接接触,可以认为主体层153与第一缓冲层155之间形成了界面。主体层153与第一缓冲层155的模量比可以是8-180000,典型的模量比可以是8、600或180000。例如,UTG材料的主体层153与第一缓冲层155的模量比可以是60-180000,典型模量比可以是60、700、7000或180000;CPI材料的主体层153与第一缓冲层155的模量比可以是8-16000,典型模量比可以是8、60、600或16000。可见,主体层153与第一缓冲层155的模量比和波阻抗差异较大,但比主体层153与粘胶层154的模量比及波阻抗差异要小。

根据应力波理论,应力波可以在主体层153与第一缓冲层155之间的界面发生反射与透射,主体层153与第一缓冲层155将产生应变。由于第一缓冲层155的模量(500Kpa-1Gpa)远大于粘胶层154的模量(小于100Kpa),第一缓冲层155相较粘胶层154不易变形,因此主体层153与第一缓冲层155之间的界面能够更为稳定地存在。这使得主体层153与第一缓冲层155的界面能较为充分地反射应力波,使得透射应力波的能量较小,因而第一缓冲层155下方的柔性显示面板16接收到的能量也较少。

由此可见,设置了第一缓冲层155的柔性屏幕盖板15能够对应力波能量进行衰减,减少柔性显示面板16所受冲击,有效降低柔性显示面板16受损的风险。这使得柔性屏幕盖板15和整个柔性屏14的抗冲击能力得到提升。

(2)主体层153与第一缓冲层155直接接触的方案

如图9所示,方案(2)未设粘胶层,主体层153与第一缓冲层155直接形成界面b,其原理分析与方案(1)中应力波传导至第一缓冲层155时的一致。因此,方案(2)同样能够提升柔性屏幕盖板15和整个柔性屏14的抗冲击能力。

另外,方案(1)中由于主体层153与粘胶层154的模量比(大于或等于1800000)极大,因此主体层153的形变较大。而方案(2)中主体层153与第一缓冲层155的模量比(8-180000)较小,因此主体层153的形变较小。主体层153的应变减小能够避免主体层153因过度形变导致损坏。特别是对于使用易碎的UTG制造的主体层153,采用UTG与第一缓冲层155直接接触的方案能够避免UTG过度形变,降低UTG的碎裂风险。当然,对于使用不易碎的CPI制造的主体层153,采用CPI与第一缓冲层155直接接触的方案同样能够避免CPI过度形变。这点也属于对柔性屏幕盖板15和整个柔性屏14的抗冲击能力的提升。

综上所述,实施例一通过在主体层153之下设置第一缓冲层155,并保证主体层153与第一缓冲层155的模量比在合理范围内,能够减少柔性屏幕盖板15的形变,增强柔性屏幕盖板15的自防护性能及可靠性,提升柔性屏14的抗冲击能力。

实施例一中,第一缓冲层155与主体层153的材料的断裂伸长率比(断裂伸长率的比值)可以大于或等于2,典型值可以是25。例如,第一缓冲层155与UTG材料的主体层153的断裂伸长率比可以大于或等于10,典型值可以是10、40或100;第一缓冲层155与CPI材料的主体层153的断裂伸长率比可以大于或等于2,典型值可以是2、16或25。这表明第一缓冲层155相较主体层153韧性更大、更不易碎裂。在主体层153受到冲击时,第一缓冲层155能够向主体层153提供抵抗力以抵抗主体层153的形变,降低主体层153损坏的风险,从而强化柔性屏幕盖板15及整个柔性屏14的抗冲击性能。特别是对于使用易碎的UTG制造的主体层153,设置更有韧性的第一缓冲层155能够极大减小UTG的碎裂风险。

可以理解的是,断裂伸长率比的设计与上文所述的主体层153与第一缓冲层155的模量比的设计相互独立,其中任一种设计或同时具备两种设计均能增加柔性屏14的抗冲击能力。

如图10所示,在实施例一中,柔性显示面板16可以是柔性有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode,简称OLED)显示面板。柔性显示面板16可以包括偏光片161、第二缓冲层162和显示层163,三者依次层叠。

显示层163可以包括OLED器件,能够在电场作用下发光以实现显示。显示层163能发出光线的一侧称为出光侧(例如图10中的上侧);与出光侧相背的一侧不发光,可称为背光侧(例如图10中的下侧)。偏光片161位于显示层163的发光侧,并位于第一缓冲层155与显示层163之间。偏光片161的模量可以是2Gpa-5Gpa,典型值可以是2Gpa、3.5Gpa或5Gpa。偏光片161与第一缓冲层155的模量比可以是4-10000,例如为4、350或10000。这表明偏光片161与第一缓冲层155的模量差异较大,即波阻抗差异也较大。

第二缓冲层162的材料类型及材料参数可与第一缓冲层155的相同,例如第二缓冲层162也可由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体或聚硅氧烷类弹性体等低模量(模量可以是500Kpa-1Gpa)、易变形的透光材料制成。偏光片161与第二缓冲层162的模量比可以是4-10000,例如为4、350或10000,这表明偏光片161与第二缓冲层162的模量差异较大,二者的波阻抗差异也较大。第二缓冲层162与偏光片161可以直接接触,例如可以通过喷涂、丝印等涂布工艺在偏光片161表面形成第二缓冲层162,还可以通过先贴合后固化的方式实现第二缓冲层162与主体层153的附着(同上文所述,此处不再重复)。第二缓冲层162与偏光片161也可以通过粘胶粘接,该粘胶例如可以是OCA或PSA。

同样可以用上述的应力波理论分析出:由于偏光片161与其两侧的第一缓冲层155及第二缓冲层162的波阻抗差异均较大且均在合理范围,已在主体层153与第一缓冲层155的之间的界面b经过衰减的应力波的能量,在第一缓冲层155与偏光片161之间的界面c又进行衰减,在偏光片161与第二缓冲层162之间的界面d再进行衰减,使得最终进入显示层163的能量大大减少,从而能够有效降低显示层163的受损风险,避免显示异常。另外同样可以分析出偏光片161与第二缓冲层162直接接触的方案能够避免偏光片161过度形变,降低偏光片161的损伤风险。

所以,通过在偏光片161上下各设一缓冲层,并保证偏光片161与缓冲层的模量比在合理范围内,能够强化柔性显示面板16及柔性屏14的抗冲击能力。例如,经落笔冲击试验验证,采用本实施例一的方案后,柔性显示面板16产生碎亮点(显示区域出现的微小细密亮点)时对应的落笔高度得到极大提升,这意味着柔性显示面板16的抗冲击性能得到了显著提升。

以上描述中将第一缓冲层155作为柔性屏幕盖板15的部件。当然,也可以将第一缓冲层155归为柔性显示面板16。由于柔性屏幕盖板15与柔性显示面板16最终组装成柔性屏14,因此无论如何划分,实施例一的方案均能够有效提升柔性屏14的抗冲击性能。

由于柔性显示面板16的背面对应壳体与铰链,柔性显示面板16的背面容易受到这些结构的冲击,因此还可以在显示层163的背光侧设置缓冲层。下文将详细描述。

如图11所示,在实施例二中,基于上述实施例一的方案,显示层163的背光侧依次叠设有背膜164、第三缓冲层165和支撑层166。

背膜164起支撑和防护显示层163的作用,背膜164的厚度可以为20um-100um,模量可以为1Gpa-10Gpa。

第三缓冲层165可由聚氨酯类弹性体、丙烯酸酯类弹性体、聚硅氧烷类弹性体、丙烯酸酯类泡棉、聚氨酯类泡棉、聚苯乙烯类、聚乙烯类、三元乙丙橡胶类、乙烯-醋酸乙烯共聚物类等材料制成。由于第三缓冲层165设于显示层163的背光侧,使用透光或不透光材料制造均可。第三缓冲层165的厚度可以为10um-300um。第三缓冲层165具有低模量,例如为500Kpa-1Gpa,容易产生形变。背膜164与第三缓冲层165的模量比可以为2-20000,典型模量比可以是2、500、或20000,这表明背膜164与第三缓冲层165的模量差异及波阻抗差异较大。

支撑层166作为整个柔性显示面板16的背部支撑和防护结构。支撑层166的厚度可以为20um-200um。支撑层166可以采用金属材料如钛合金(模量可以为50Gpa-150Gpa)、不锈钢(模量可以为150Gpa-250Gpa)、铜箔、镁铝合金(模量可以为30Gpa-100Gpa之间)等制造;或者,支撑层166也可以采用高模量的有机材料如CPI、Aramid或PET等制造。支撑层166与第三缓冲层165的模量比可以是2-500000,典型值可以是2、2000或500000,可见支撑层166与第三缓冲层165的模量差异较大及波阻抗差异较大。

同样可以用上述的应力波理论分析出:由于在背膜164与支撑层166之间设置了较低模量的第三缓冲层165,并保证背膜164与第三缓冲层165以及支撑层166与第三缓冲层165的模量比均在合理区间内,能够构造出两个高模量-低模量材料搭配的界面,使来自柔性显示面板16背面的应力波的能量经过两次衰减,使得最终进入显示层163的能量大大减少,大幅减少了显示层163受到的冲击,有效缓解了壳体和铰链对柔性显示面板16的冲击。

在进一步的实施例中,可以在显示层163的背光侧继续增加缓冲层,以增加高模量-低模量材料搭配的界面,增加应力波能量的衰减,进一步降低显示层163受到的冲击。

如图12所示,在实施例三中,支撑层166的上下两侧各设一个第三缓冲层165,也即两个第三缓冲层165与支撑层166交替层叠设置,外侧的一个第三缓冲层165作为与显示层163距离最远的层。

或者如图13所示,在实施例四中,显示层163的背光侧设有两个第三缓冲层165与两个支撑层166,两个第三缓冲层165与两个支撑层166交替层叠设置,外侧的一个支撑层166作为与显示层163距离最远的层。

或者如图14所示,在实施例五中,显示层163的背光侧设有三个第三缓冲层165与两个支撑层166,三个第三缓冲层165与两个支撑层166交替层叠设置,外侧的一个第三缓冲层165作为与显示层163距离最远的层。

可以理解的是,在其他实施例中可以根据需要设计其他数目的第三缓冲层165与支撑层166的交替叠层结构,不限于上文所述。

可以理解的是,在其他实施例中,只要在柔性屏14内的任意合适位置设置缓冲层,并使相邻层(与缓冲层相邻的层,包含显示层,不含粘胶层)与缓冲层的模量比在合理区间内(例如2-500000),以构造出高模量-低模量材料搭配的界面,即可提升整个柔性屏14的抗冲击性能。

例如图15所示,可仅在柔性屏幕盖板15的主体层153与柔性显示面板16的偏光片161之间设置一个缓冲层155(即第一缓冲层155),使主体层153与缓冲层155的模量比为8-180000;或者如图16所示,可仅在柔性显示面板16的偏光片161与显示层163之间设置一个缓冲层162(即第二缓冲层162),使偏光片161与缓冲层162的模量比为4-10000,显示层163与缓冲层162的模量比为2-500000;或者如图17所示,可仅在柔性显示面板16的背膜164与支撑层166之间设置一个缓冲层165(即第三缓冲层165),使背膜164与缓冲层的模量比为2-20000,使支撑层166与第三缓冲层165的模量比为2-500000。

根据以上描述可知,无论是柔性屏幕盖板具有缓冲层,还是柔性显示面板具有缓冲层,柔性屏幕盖板与柔性显示面板组装成的柔性屏的抗冲击性能均能得到提升。也即具有缓冲层的柔性屏幕盖板搭配常规的柔性显示面板,以及常规的柔性屏幕盖板搭配具有缓冲层的柔性显示面板,均能提升柔性屏的抗冲击性能。

本申请以上实施例中,根据产品需要,柔性屏14的任意相邻两层均可以使用粘胶粘接或者直接接触。除特别说明之处以外,其余地方均未强调。

以上所述,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所述权利要求的保护范围为准。

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