可折叠盖组件、制造方法及包括可折叠盖组件的设备与流程

文档序号:15731507发布日期:2018-10-23 20:45阅读:108来源:国知局
可折叠盖组件、制造方法及包括可折叠盖组件的设备与流程

包括移动电子设备、个人电子设备、手持电子设备等的电子设备通常包括显示器(例如,液晶显示器)。显示器盖保护各种电子设备的显示器,例如免受刮擦、潮湿、撞击等。已开发了包括玻璃和聚合物材料的盖。含聚合物的盖或“塑料”盖可能遭受差的耐刮擦性。还已经开发了玻璃盖,因为玻璃可以是透明的并且可以耐磨损。然而,尽管与塑料盖相比,玻璃通常提供增强的耐刮擦性,但玻璃可能是脆性的并且容易破裂和破坏(例如,当沿着边缘受撞击时)。玻璃盖也受到与材料成本和易制性有关的限制。

可折叠电子设备特别地需要能够与设备一起折叠的盖。典型的可折叠显示器是柔性的和可折叠的,可以容易地携带并且具有大屏幕。可折叠显示器可用于各种设备,例如便携式电话、便携式多媒体播放器(PMP)、导航仪、超便携移动个人计算机(UMPC)、电子书、电子报纸、电视机、或监视器。显示器行业通常更喜欢1至3mm的折叠曲率半径。如果与可折叠显示器一起使用的可折叠盖可抵抗甚至在200,000次折叠循环之后的损坏,则将是更有利的。因此,这一要求通常排除玻璃材料。具有无机/有机杂化涂层的柔性膜也已被研究。然而,它们可能具有不足的硬度,因此不能满足可折叠盖的所有要求。

因此,本领域仍然持续需要一种可以克服上述技术限制的用于可折叠电子设备的改进的可折叠盖。



技术实现要素:

可折叠盖组件包括玻璃层,该玻璃层具有第一表面、与第一表面相对的第二表面,第一位置处的第一厚度和在第二位置处的第二厚度,其中第二厚度小于第一厚度,并且该第二厚度有效地为玻璃层提供可弯曲性;和设置在该玻璃层的第一表面上的光学透明聚合物膜,该聚合物膜包含热塑性聚合物、热固性聚合物或包含前述中的至少一种的组合,其中如根据ASTM D1003-00测定的,100微米厚的光学透明聚合物膜的样品透射大于85%的可见光。

一种制造可折叠盖组件的方法,其包括将聚合物膜施加到玻璃层的第一表面;使掩膜层与玻璃层的第二表面接触,其中掩膜层包括孔,使得玻璃层的第一位置被掩膜层覆盖并且玻璃层的第二位置被暴露;蚀刻该玻璃层的暴露的第二位置的至少一部分以提供在该第一位置处具有第一厚度并且在该第二位置处具有第二厚度的玻璃层,其中第二厚度小于第一厚度;和从盖组件上去除掩膜层。

还描述了包括可折叠盖组件的电子设备。

通过以下附图和详细描述举例说明上述及其他特征。

附图说明

以下附图是其中相似元件编号相同的示例性的实施方式。

图1示出了可折叠盖组件的横截面图。

图2示出了可折叠盖组件的横截面图。

具体实施方式

本发明人已经发现了一种用于具有玻璃/塑料叠层结构的电子设备的可折叠盖组件,该玻璃/塑料叠层结构已经被选择性地蚀刻或烧结以提供薄的部分,赋予盖以柔性。除了展现用于可折叠盖组件的期望的柔性和透明性之外,本文所述的可折叠盖组件还可以展现期望的表面硬度。因此,例如在其中盖组件与电子设备的可折叠显示器接触的情况下,盖组件可特别地用作电子设备(特别是可折叠电子设备)的前盖。

因此,本公开的一个方面是包括玻璃层和光学透明聚合物膜的可折叠盖组件。如本文所用,术语“可折叠”意味着盖组件的形状不是固定的,而是可以从初始形状转变成另一种形状。换句话说,术语“可折叠”意味着盖组件可以沿着一个或多个特定线(“折叠轴线”)折叠或弯曲。此外,术语“可折叠”还意味着盖组件可以是曲线的、弯曲的或卷曲的。盖组件可以如图1所示。如图1所示,可折叠盖组件(10)包括具有第一表面(2)和与第一表面相对的第二表面(3)的玻璃层(1)。玻璃层(1)进一步具有在第一位置(4)处的第一厚度(T1)和在第二位置(5)处的第二厚度(T2)。可折叠盖组件还包括设置在玻璃层(1)的第一表面(2)上的光学透明聚合物膜(6)。

玻璃层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。玻璃层可以是但不限于,化学强化玻璃(例如,可商购自Corning Inc.的CORNINGTM GORILLATM玻璃,可商购自Schott AG的XENSATIONTM玻璃,可商购自Asahi Glass Company,LTD的DRAGONTRAILTM玻璃,和可商购自Nippon Electric Glass Company,LTD的CX-01玻璃等),非强化玻璃,如非硬化玻璃包括低钠玻璃(例如,可商购自Corning Inc.的CORNINGTM WILLOWTM玻璃,和可商购自Nippon Electric Glass Company,LTD的OA-10G滚装玻璃式玻璃等),钢化玻璃或光学透明合成晶体(也称为蓝宝石玻璃,可商购自GT Advanced Technologies Inc.)。

玻璃层进一步具有在第一位置处的第一厚度和在第二位置处的第二厚度。第二厚度小于第一厚度。第二厚度有效地为玻璃层提供可弯曲性或柔韧性。第一位置可与第二位置相邻。在一些实施方式中,第二位置优选位于第一位置的第一部分和第二部分之间。在一些实施方式中,玻璃层的第一厚度为50微米至1毫米,优选地50微米至0.7毫米,更优选地50至400微米。在一些实施方式中,玻璃层的第二厚度为10至750微米,优选地10微米至500微米,更优选地10至300微米。不期望受理论束缚,认为第二位置的厚度(即,第二厚度)有助于本文所述的盖组件的期望的可折叠性。

在一些实施方式中,玻璃层的第二位置可具有可变厚度,条件是在第二位置中的任何给定点处的厚度小于第一厚度。在一些实施方式中,第二位置处的玻璃层的第二表面可具有凹形形状(例如,如图1所示)。在一些实施方式中,玻璃层的第一表面基本上是平坦的,并且第二位置的凹形形状由第二表面形成。在一些实施方式中,第二位置的中心点处的第二厚度小于第二位置的外围(即,在第一位置和第二位置的边界处或附近)处的第二厚度。

在一些实施方式中,玻璃层的一个或两个表面可以是带纹理表面,其可提供例如抗眩光性、抗反射性、抗微生物性等,或者包括前述中的至少一种的组合。

除了玻璃层之外,盖组件进一步包括光学透明聚合物膜。光学透明聚合物膜设置在玻璃层的第一表面上。如本文所用,术语“光学透明聚合物膜”意指如根据ASTM D1003-00测定的,100微米厚的光学透明聚合物膜的样品透射大于85%的可见光。在一些实施方式中,光学透明聚合物膜可具有1微米至20毫米,优选地5微米至20毫米,更优选地5微米至10毫米,甚至更优选地5微米至1毫米,甚至还更优选地5至250微米,最优选地5至100微米的厚度。

光学透明聚合物膜包含热塑性聚合物、热固性聚合物或包含前述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,聚合物膜包含热塑性聚合物。如本文所用,术语“热塑性”是指塑料或可变形的材料,当加热时熔化成液体,并且当充分冷却时冷冻成脆性的玻璃态。可使用的热塑性聚合物的实例包括聚缩醛(例如,聚氧乙烯和聚甲醛)、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚丙烯酰胺(包括未取代的和单-N-和二-N-(C1-8烷基)丙烯酰胺)、聚酰胺(例如,脂肪族聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺和聚芳酰胺)、聚酰胺酰亚胺、聚酸酐、聚芳醚(例如,聚苯醚)、聚(亚芳基酮)(例如,聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)等)、聚芳硫醚(例如,聚苯硫醚(PPS))、聚芳砜(例如,聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPS)等)、聚苯并噻唑、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚碳酸酯(包括均聚碳酸酯和聚碳酸酯共聚物如聚碳酸酯-硅氧烷、聚碳酸酯-酯和聚碳酸酯-酯-硅氧烷)、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚芳酯和聚酯共聚物如聚酯醚)、聚醚酰亚胺(包括共聚物如聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚酰亚胺(包括共聚物如聚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺(包括未取代的和单-N-和二-N-(C1-8烷基)丙烯酰胺)、环烯烃聚合物(包括聚降冰片烯和含降冰片烯基单元的共聚物,例如环状聚合物如降冰片烯和无环烯烃如乙烯或丙烯的共聚物)、聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯及其卤化衍生物(例如聚四氟乙烯))及其共聚物,例如乙烯-α-烯烃共聚物、聚噁二唑、聚甲醛、聚苯酞、聚硅氮烷、硅酮(例如,聚二有机硅氧烷)、聚苯乙烯(包括共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS))、聚硫化物、聚磺酰胺、聚磺酸酯、聚砜、聚硫酯、聚三嗪、聚脲、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯卤化物、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚乙烯硫醚、聚偏二氟乙烯等,或包含前述热塑性聚合物中的至少一种的组合。

在一些实施方式中,聚合物膜包含聚缩醛、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚烯烃(包括环状烯烃共聚物)、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯卤化物、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚偏二氟乙烯或包含前述热塑性聚合物中的至少一种的组合。在一些实施方式中,聚合物膜包含聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯或包含前述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,光学透明聚合物膜包含聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯或包含前述中的至少一种的组合。

在一些实施方式中,光学透明聚合物膜可以包括聚碳酸酯。如本文所用,“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的均聚物或共聚物

其中R1基团的总数的至少60%是芳香族的,或各个R1含有至少一个C6-30芳香族基团。聚碳酸酯及其制造方法是本领域已知的,例如在WO 2013/175448 A1、US 2014/0295363和WO 2014/072923中描述的。聚碳酸酯通常由双酚化合物如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”或“BPA”)、3,3-双(4-羟基苯基)苄甲内酰胺(也称为N-苯基酚酞双酚、“PPPBP”或3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(“DMB”),或1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(“异佛尔酮双酚”)制备,或者还可使用包含前述双酚化合物中的至少一种的组合。在一个具体的实施方式中,聚碳酸酯是衍生自BPA的均聚物;衍生自BPA和另一种双酚或二羟基芳族化合物如间苯二酚的共聚物;或衍生自BPA和任选的另一种双酚或二羟基芳族化合物的共聚物,并且还包含非碳酸酯单元,例如芳族酯单元如对苯二甲酸间苯二酚酯或间苯二甲酸酯,基于C6-20脂族二酸的芳族-脂族酯单元、聚硅氧烷单元如聚二甲基硅氧烷单元,或包含前述中的至少一种的组合。

在一个具体的实施方式中,聚碳酸酯是含有双酚A碳酸酯单元(BPA-PC)的直链均聚物,其可以商品名LEXAN从SABIC商购;或通过界面聚合制备的支链的氰基苯酚封端的双酚A均聚碳酸酯,其含有3mol%的1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(THPE)支化剂,其可以商品名LEXAN CFR从SABIC商购。可使用直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的组合。还可使用聚碳酸酯共聚物或互聚物而不是均聚物。聚碳酸酯共聚物可以包括包含两种或多种不同类型的碳酸酯单元的共聚碳酸酯,例如衍生自BPA和PPPBP的单元(可以商品名XHT从SABIC商购);BPA和DMBPC(可以商品名DMX从SABIC商购);或BPA和异佛尔酮双酚(可以商品名APEC从Bayer商购)。聚碳酸酯共聚物可以进一步包含非碳酸酯重复单元,例如重复酯单元(聚酯-碳酸酯),例如包含间苯二酚间苯二甲酸酯和对苯二酸酯单元以及双酚A碳酸酯单元的那些,例如可以商品名LEXAN SLX从SABIC商购的那些;双酚A碳酸酯单元和间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A酯单元,通常也称为聚(碳酸酯-酯)(PCE)或聚(邻苯二甲酸酯-碳酸酯)(PPC),取决于碳酸酯单元和酯单元的相对比例;或双酚A碳酸酯单元和C6-12二羧酸酯单元如癸二酸酯单元(可以商品名HFD从SABIC商购)。其他聚碳酸酯共聚物可包含重复硅氧烷单元(聚碳酸酯-硅氧烷),例如包含双酚A碳酸酯单元和硅氧烷单元的那些(例如含有5-200个二甲基硅氧烷单元的嵌段),例如可以商品名EXL从SABIC商购的那些;或酯单元和硅氧烷单元(聚碳酸酯-酯-硅氧烷)二者,例如包含双酚A碳酸酯单元、间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A酯单元和硅氧烷单元(例如,含有5-200个二甲基硅氧烷单元的嵌段)的那些,例如可以商品名FST从SABIC商购的那些。可以使用任何上述材料的组合。

可以使用聚碳酸酯与其他聚合物的组合,例如双酚A聚碳酸酯与诸如聚(对苯二甲酸丁二醇酯)或聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的酯的组合(优选地合金),其各自可以是半结晶或无定形的。这样的组合可以商品名XENOY和XYLEX从SABIC商购。

特定的共聚碳酸酯包括双酚A和体积大的双酚碳酸酯单元,即衍生自含有至少12个碳原子,例如12-60个碳原子或20-40个碳原子的双酚。这些聚碳酸酯具有高熔点、良好的耐化学性和良好的耐刮擦性。这种共聚碳酸酯的实例包括如上所述的BPA-PPPBP共聚物,(例如来自SABIC的LEXAN XHT),BPA-DMBPC共聚物如来自SABIC的LEXAN DMC,或包含双酚A碳酸酯单元和异佛尔酮双酚碳酸酯单元的共聚物(可以商品名APEC从Bayer商购)。

聚碳酸酯可具有如在25℃下在氯仿中测定的为0.3至1.5分升/克(dl/gm),具体地为0.45至1.0dl/gm的特性粘度。如通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并校准至聚碳酸酯参照物的凝胶渗透色谱法(GPC)所测量的,聚碳酸酯可具有10,000至200,000道尔顿,特别是20,000至100,000道尔顿的重均分子量。以1mg/ml的浓度制备GPC样品,并以1.5ml/min的流速洗脱。

在一些实施方式中,光学透明聚合物膜可以包括如上所述的聚酯。具体的聚酯可以包括PET、PBT、乙二醇改性的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)、聚(对苯二甲酸环己二甲酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯),或包含前述聚酯中的至少一种的组合。

在一些实施方式中,光学透明聚合物膜可包含环烯烃聚合物、聚烯烃或包含前述中的至少一种的组合。环烯烃聚合物的代表性实例包括聚降冰片烯和降冰片烯与乙烯或丙烯的共聚物。聚烯烃的代表性实例是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯(及其共聚物)、聚降冰片烯(及其共聚物)、聚(1-丁烯)、聚(3-甲基丁烯)、聚(4-甲基戊烯)和乙烯与α-烯烃如丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯和1-十八碳烯的共聚物。聚烯烃的代表性组合是含有聚乙烯和聚丙烯、低密度聚乙烯和高密度聚乙烯,以及含有可共聚单体的聚乙烯和烯烃共聚物的组合,例如乙烯和丙烯酸共聚物;乙基和甲基丙烯酸酯共聚物;乙烯和丙烯酸乙酯共聚物;乙烯和乙酸乙烯酯共聚物,乙烯、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚物,以及乙烯、丙烯酸和乙酸乙烯酯共聚物。在一些实施方式中,热塑性聚合物可以包括聚烯烃弹性体。

热固性聚合物衍生自可被不可逆地硬化并通过聚合或固化而变为不溶性的热固性预聚物(树脂),该聚合或固化可通过加热或暴露于辐射(例如,紫外光、可见光、红外光或电子束(e-束)辐射)而被诱导。热固性聚合物包括醇酸树脂、双马来酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺三嗪聚合物、氰酸酯聚合物、苯并环丁烯聚合物、邻苯二甲酸二烯丙酯聚合物、环氧树脂、羟甲基呋喃聚合物、三聚氰胺-甲醛聚合物、酚醛树脂(包括酚醛树脂聚合物如线型酚醛树脂和可溶酚醛树酯)、苯并噁嗪,聚二烯如聚丁二烯(包括其均聚物和共聚物,例如聚(丁二烯-异戊二烯))、多异氰酸酯、聚脲、聚氨酯、硅酮、氰尿酸三烯丙酯聚合物,异氰尿酸三烯丙酯聚合物、聚酰亚胺、某些硅酮和可共聚的预聚物(例如,具有烯属不饱和度的预聚物,例如不饱和聚酯聚酰亚胺)等。可将预聚物与反应性单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、丙烯酸、(甲基)丙烯酸、(C1-6烷基)丙烯酸酯、(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯或丙烯酰胺共聚或交联。预聚物的分子量平均可为400至10,000道尔顿。可使用不同热固性材料的组合。还可使用包含热塑性聚合物和热固性聚合物的组合。

在一些实施方式中,聚合物膜的一个或两个表面可以是带纹理表面,其可提供例如抗眩光性、抗反射性、抗微生物性等,或者包括前述中的至少一种的组合。

在一些实施方式中,可折叠盖组件可任选地进一步包括设置在玻璃层的第一表面和聚合物膜之间的光学透明粘合剂层,其中如根据ASTMD1003-00所测定的,50微米厚的光学透明粘合剂的样品透射大于85%的可见光。在一些实施方式中,光学透明粘合剂层与玻璃层的整个第一表面粘合接触。当存在时,光学透明粘合剂层可具有1至2000微米,或1至1000微米,或1至500微米,或1至100微米,或10至100微米,或10至50微米或12.5至25微米的厚度。

当存在时,粘合剂可以包括环氧树脂、丙烯酸酯、胺、聚氨酯、硅酮、热塑性聚氨酯、乙基乙酸乙烯酯、不含受阻胺光稳定剂的乙基乙酸乙烯酯(不含HALS的EVA)或包含前述中的至少一种的组合。在一个实施方式中,粘合剂是不含受阻胺光稳定剂的乙基乙酸乙烯酯(不含HALS的EVA)。在一个实施方式中,粘合剂是热塑性聚氨酯或紫外光固化改性的丙烯酸酯光学质量粘合剂,或者硅酮压敏粘合剂或丙烯酸酯压敏粘合剂。可使用诸如辊层压、辊涂、丝网印刷、铺展、喷涂、旋涂、浸涂等的工艺或包含前述技术中的至少一种的组合来涂覆粘合剂。

在一些实施方式中,可折叠盖组件可任选地进一步包括第二光学透明粘合剂层,优选地设置在与玻璃层相反的一侧上的聚合物膜的至少一部分上。第二光学透明粘合剂层可以与上述光学透明粘合剂层相同或不同。在一些实施方式中,第二光学透明粘合剂层用于将盖组件粘附到电子设备(例如,电子设备的显示器)。

在一些实施方式中,盖组件可进一步包括一个或多个功能层。功能层可以设置在玻璃层、聚合物膜或两者的至少一部分上。在一些实施方式中,功能层优选设置在玻璃层的两侧上,聚合物层的两侧上或两者。任选的功能层可包括紫外线防护层、触摸感应层、耐磨层、红外吸收层、红外反射层、疏水层、亲水层、防指纹层、防污层、防眩光层、抗反射层、抗微生物层、导电层、电磁辐射屏蔽层(例如,电磁干扰屏蔽层)、防冻层、防雾层、图像形成层(例如,油墨层)或包括前述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,功能层可以优选地包括抗反射层、防眩光层、抗微生物层、导电层、防指纹层、防污层、防雾层或者包括前述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,功能层可以进一步被纹理化。功能层可以任何形式(例如膜、涂层、共挤出层、沉积层、模制层等)设置。

在一些实施方式中,可折叠盖组件可任选地进一步包括光学透明涂层,如图2所示。当存在时,光学透明涂层可以设置在玻璃层的第二位置的第二表面的至少一部分上,其中涂层提供小于或等于0.05的第二位置的折射率和第一位置的折射率的差异。如根据ASTM D1003-00测定的,50微米厚的光学透明涂层的样品透射大于85%的可见光。当存在时,光学透明涂层可具有1至1000微米,或1至500微米,或1至100微米,或10至100微米,或10至50微米,或12.5至25微米的厚度。当存在时,光学透明涂层可包含光学透明热塑性聚合物膜,其中光学透明热塑性聚合物可以如上所述。

可折叠盖组件可以具有一个或多个以下特性。

可折叠盖组件可以优选地为透明可折叠盖组件,其中根据ASTMD1003-00测定的,盖组件透射大于85%的可见光。

在一些实施方式中,可折叠盖组件可具有至少7H的表面硬度。不期望受到理论的束缚,认为当以这样的硬度撞击时盖组件将不易开裂。表面硬度可通过根据ASTM D3363测量铅笔硬度来确定。铅笔硬度是在9H(最硬)到9B(最软)范围内的等级的材料硬度的量度。通常,铅笔硬度等级为9H(最硬),8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB(中等),B、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B和9B(最软),例如,在700g下。因此,在一些实施方式中,可折叠盖组件可具有7H、8H或9H的硬度。

如上所述,玻璃层具有第一厚度和第二厚度,其中第二厚度有效地为玻璃层提供可弯曲性。因此,在一些实施方式中,可折叠盖组件是可弯曲的,优选地,如根据JIS K6902测量的,盖组件具有3R或更小的柔性。在一些实施方式中,盖组件可有利地表现出3R或更小的柔性,同时保持表面硬度。

可通过将聚合物膜施加到玻璃层的第一表面来制造可折叠盖组件。可使用通常已知的用于制备聚合物膜的任何方法来制备聚合物膜。例如,可通过挤出、溶液浇铸、熔喷、3D打印、单轴或双轴拉伸等来制备聚合物膜。在一些实施方式中,通过挤出、溶液浇铸或熔喷来制备聚合物膜。任选地,如上所述,可通过粘合剂层将聚合物膜施加到玻璃层。当存在时,可首先将粘合剂层施加到玻璃层的第一表面的至少一部分上,然后可将聚合物膜施加到其上。可使用包括但不限于辊层压、辊涂、丝网印刷、铺展、喷涂、旋涂、浸涂等的工艺或包含前述技术中的至少一种的组合来涂覆粘合剂。

制造可折叠盖组件的方法进一步包括使掩膜层与玻璃层的第二表面(即,在与聚合物膜相对的一侧上)接触。掩膜层包括孔,使得玻璃层的第二表面的一部分保持暴露,并且玻璃层的第二表面的剩余部分被覆盖。优选地,掩膜层包括孔,使得玻璃层的第一位置被掩膜层覆盖并且玻璃层的第二位置被暴露。

掩膜层可包括例如可通过层压或丝网印刷工艺涂覆在玻璃层的第二表面上的材料,例如膜或油墨。示例性的掩模材料可包括但不限于,无机氧化物(例如,二氧化硅)、无机氮化物(例如,氮化硅)、固化树脂、蜡涂层等,或者包含前述中的至少一种的组合。在将掩膜层与玻璃层的第二表面接触之后,将玻璃层的暴露的第二位置的至少一部分蚀刻以提供在第一位置处具有第一厚度和在第二位置处具有第二厚度的玻璃层,其中第二厚度小于第一厚度。如上所述,第二厚度有效地为玻璃层提供可弯曲性(即,柔韧性)。蚀刻可以使用任何合适的蚀刻工艺,包括化学蚀刻(例如,使用包含一种或多种水溶性无机氟化物的水溶液,其可用于溶解硅酸盐玻璃,包括例如HF、氟化钠、氟化钾、氟化铵、氢氟化钠、氢氟化钾,氢氟化铵,和或包括前述中的至少一种的组合)、激光蚀刻或包括前述蚀刻工艺中的至少一种的组合。本领域普通技术人员将容易地理解何种类型的掩膜层适合于选择用于玻璃层的第二表面的选择性蚀刻的特定蚀刻工艺。掩膜的玻璃层可以经受期望的蚀刻工艺持续适当的时间以获得玻璃层的期望的第二厚度。在完成选择性蚀刻之后(例如,包括用去离子水洗掉蚀刻溶液),可将掩膜层去除。例如,取决于在选择性蚀刻工艺中采用的特定掩膜层组合物,可将掩膜层剥离或使用合适的去膜剂溶液以其他方式除去。

在一些实施方式中,当如上所述并且如图2所示在光学透明涂层存在于玻璃层的第二位置的第二表面的至少一部分上时,该方法可以进一步包括将光学透明涂层施加到玻璃层的第二位置的第二表面的期望部分,优选地将涂层施加到玻璃层的第二表面的蚀刻部分。施加可通过例如辊层压、辊涂、丝网印刷、铺展、喷涂、旋涂、浸涂等或包含前述技术中的至少一种的组合。在一些实施方式中,可制备光学透明涂层的膜并且随后层压到盖组件的期望部分。

本公开的可折叠盖组件可用于包括消费性电子产品的各种应用。相应地,包括盖组件的电子设备代表了本公开的另一方面。在一些实施方式中,可将可折叠盖组件设置在电子设备的显示器上(例如,作为用于设备的显示器的屏幕保护器),优选地为可折叠电子设备。显示器优选是可折叠显示器。在一些实施方式中,显示器可以是触摸屏显示器。可与盖组件一起使用的电子设备的实例包括但不限于蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑、汽车显示器(例如,汽车内部中央控制台显示器)、医疗设备、智能窗口、公共信息显示器、可穿戴电子设备(例如,智能手表、活动追踪器、健康追踪器、健康监测设备等)。在一些实施方式中,可折叠盖组件可以用作电子设备的附件。例如,用于电子设备(例如,移动电子设备)的盖或外壳可包括可折叠盖组件。在一些实施方式中,包括可折叠盖组件的盖或外壳可以是与可折叠电子设备一起使用的可折叠盖或外壳。在一些实施方式中,可折叠盖组件可进一步充当氧气和湿气的阻挡层,使得不需要另外的阻挡层(即,保护电子设备免受氧气和湿气的影响)。

在一些实施方式中,可折叠盖组件被层压到电子或照明设备上,模制到电子或照明设备上,或经由粘合剂层粘附到电子或照明设备上。当使用粘合剂层时,如根据ASTM D1003-00测定的,50微米厚的粘合剂层的样品透射大于85%的可见光。

本文所述的可折叠盖组件提供了用于可折叠电子设备的轻质盖组件,其中需要盖组件的可弯曲性。有利地,可折叠盖组件表现出如根据ASTM D1003-00测定的大于85%的可见光透过率以及表面硬度和柔韧性的期望组合。因此,本公开提供了用于电子设备的可折叠盖组件的显著改进。

本公开进一步包括以下非限制性的实施方式。

实施方式1:一种可折叠盖组件(10),包括玻璃层(1),其具有第一表面(2)、与该第一表面(2)相对的第二表面(3),第一位置(4)处的第一厚度(T1)和在第二位置(5)处的第二厚度(T2),其中该第二厚度小于该第一厚度,并且该第二厚度有效地为该玻璃层提供可弯曲性;和设置在该玻璃层的该第一表面上的光学透明聚合物膜(6),该聚合物膜包含热塑性聚合物、热固性聚合物或包含前述中的至少一种的组合,其中如根据ASTM D1003-00测定的,100微米厚的该光学透明聚合物膜的样品透射大于85%的可见光。

实施方式2:实施方式1的可折叠盖组件,其中如根据ASTM D1003-00测定的,该盖组件透射大于85%的可见光。

实施方式3:实施方式1或2的可折叠盖组件,其中该盖组件具有如根据ASTM 3363测量的至少7H的表面硬度,如根据JIS K6902测量的3R或更小的第二位置处的柔韧性,或两者。

实施方式4:实施方式1至3中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该玻璃层的该第一厚度为50微米至1毫米,优选地50微米至0.7毫米,更优选地50至400微米。

实施方式5:实施方式1至4中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该玻璃层的该第二厚度为10至750微米,优选地10微米至500微米,更优选地10至300微米。

实施方式6:实施方式1至5中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该玻璃层包括化学强化玻璃、非强化玻璃、钢化玻璃或光学透明合成晶体。

实施方式7:实施方式1至6中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该第一位置与该第二位置相邻,优选地其中该第二位置在该第一位置的第一部分和第二部分之间。

实施方式8:实施方式1至7中任一项或多项的可折叠盖组件,其中在该第二位置的中心点处的第二厚度小于在该第二位置的外围处的第二厚度。

实施方式9:实施方式1至8中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该聚合物膜包含聚缩醛、聚((C1-6烷基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚((C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯卤化物、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚偏二氟乙烯、环状烯烃共聚物或包含前述热塑性聚合物中的至少一种的组合,优选地其中该聚合物膜包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)、聚(对苯二甲酸环己二甲酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯、聚丙烯、双酚A聚碳酸酯均聚物、双酚A聚碳酸酯共聚物、聚(4,4’-氧二亚苯基-均苯四甲酰亚胺)、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚甲醛、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚甲基戊烷或包含前述中的至少一种的组合。

实施方式10:实施方式1至9中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该聚合物膜具有1微米至20毫米,优选地5微米至20毫米,更优选地5微米至10毫米,甚至更优选地5微米至1毫米,甚至还更优选地5至250微米,最优选地5至100微米的厚度。

实施方式11:实施方式1至10中任一项或多项的可折叠盖组件,其中该盖组件进一步包括设置在该玻璃层的该第一表面和该聚合物膜之间的光学透明粘合剂层,其中如根据ASTM D1003-00所测定的,50微米厚的该光学透明粘合剂的样品透射大于85%的可见光。

实施方式12:实施方式1至11中任一项或多项的可折叠盖组件,进一步包括设置在该玻璃层的该第二位置(5)的该第二表面(3)的至少一部分上的光学透明涂层(7),其中该涂层提供小于或等于0.05的该第二位置的折射率和该第一位置的折射率的差异。

实施方式13:一种制造实施方式1至12中任一项或多项的可折叠盖组件的方法,该方法包括:将该聚合物膜施加到该玻璃层的第一表面;使掩膜层与该玻璃层的第二表面接触,其中该掩膜层包括孔,使得该玻璃层的第一位置被该掩膜层覆盖并且该玻璃层的第二位置被暴露;蚀刻该玻璃层的暴露的第二位置的至少一部分以提供在该第一位置处具有第一厚度并且在该第二位置处具有第二厚度的玻璃层,其中该第二厚度小于该第一厚度;和从该盖组件上去除该掩膜层。

实施方式14:实施方式13的方法,进一步包括在该玻璃层的第二位置的第二表面的至少一部分上施加光学透明涂层(7),其中该涂层提供小于或等于0.05的该第二位置的折射率和该第一位置的折射率的差异。

实施方式15:一种电子设备,其包括实施方式1至12中的任一项或多项的可折叠盖组件。

实施方式16:实施方式15的电子设备,其包括设置在该电子设备的显示器上的可折叠盖组件。

实施方式17:实施方式15或16的电子设备,其中该设备是可折叠设备。

实施方式18:实施方式15至17中任一项或多项的电子设备,其中该设备是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手表、汽车显示设备、或医疗设备。

实施方式19:实施方式15至18中任一项或多项的电子设备,其中该显示器是触摸屏显示器。

实施方式20:实施方式15至19中任一项或多项的电子设备,其中该盖组件被层压到该设备上,或者模制到该设备上,或者经由粘合剂层粘附到该设备上,其中如根据ASTM D1003-00测定的,50微米厚的该粘合剂层的样品透射大于85%的可见光。

实施方式21:一种用于电子设备的附件,其包括实施方式1至12中的任一项或多项的可折叠盖组件,优选地其中该附件是用于移动电子设备的盖或外壳。

组件、方法和设备可备选地包括、组成于或基本上组成于本文公开的任何适当组分或步骤。组件、方法和设备可另外地或可备选地被配制以没有或基本上不含在其他方面不是实现组件、方法和设备的功能或目的需要的任何步骤、组分、材料、成分、助剂或物种。

本文公开的所有范围包括端点,并且端点彼此独立地组合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于区分一个元素与另一个元素。术语“一个(a)”和“一个(an)”以及“该(the)”不表示数量的限制,并且被理解为包括单数和复数二者,除非本文另外指出或上下文清楚规定相反的情况。“或”意指“和/或”,除非另有明确说明。整个说明书对“一些实施方式”、“一个实施方式”等的引用意指结合实施方式描述的特定元素包括在至少一个本文描述的实施方式中,并且可能或可能不存在于其他实施方式中。此外,应该理解,在各个实施方式中描述的元素可以任何适当的方式组合。

除非另有定义,否则本文使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引用将它们的整体内容并入本文。然而,如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语相矛盾或冲突,则本申请中的术语优先于并入的参考文献中的冲突术语。

术语“烷基”意指支链或直链不饱和脂肪族烃基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、和正己基和仲己基。“炔基”意指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链的单价烃基(例如,乙烯基(-HC=CH2))。“烷氧基”意指通过氧连接的烷基(即,烷基-O-),例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”意指直链或支链饱和二价脂肪族烃基(例如,亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“环亚烷基”意指二价环状亚烷基-CnH2n-x,其中x是通过一次或多次环化取代的氢的数目。“环烯基”意指环中具有一个或多个环和一个或多个碳-碳双键的一价基团,其中所有环成员都是碳(例如,环戊基和环己基)。“芳基”意指含有特定碳原子数的芳香族烃基,例如苯基、环庚三烯酮、茚满基或萘基。前缀“卤代”意指包含一个或多个氟、氯、溴或碘取代基的基团或化合物。可存在不同的卤素基团(例如,溴和氟)的组合,或仅存在氯基团。前缀“杂”意指化合物或基团包括至少一个为杂原子(例如,1、2或3个杂原子)的环成员,其中该杂原子各自独立地为N、O、S、Si或P。“取代的”意指化合物或基团被至少一个(例如,1、2、3或4个)取代基取代,该取代基可各自独立地为C1-9烷氧基、C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(=O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(=O)2-芳基)、硫醇(-SH)、氰硫基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基和C3-12杂芳基而不是氢,条件是不超过取代的原子的正常价态。基团中所示的碳原子数不包括任何取代基。例如,-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基基团。

尽管已经描述了具体实施方式,但申请人或本领域技术人员可能想到是或可能是目前未预见的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。因此,如提交的和可能对它们修改的所附权利要求意图包括所有这样的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。

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