保护膜及包括保护膜的电子设备的制作方法

文档序号:20200789发布日期:2020-03-27 20:37阅读:137来源:国知局
保护膜及包括保护膜的电子设备的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月19日提交的第10-2018-0112073号韩国专利申请的优先权以及由此获得的所有权益,所述韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文中。

本发明的示例性实施方式涉及保护膜及包括该保护膜的电子设备。



背景技术:

随着对诸如智能电话的小型电子设备的需求的增加,可弯曲或可折叠电子设备正被推出以用于更多种的应用。

为了尽可能防止对电子设备的表面的损坏,期望保护膜具有高耐久性。因此,保护膜将形成为具有刚性性质。



技术实现要素:

由于电子设备在使用期间反复地弯曲或折叠且然后展开,因此保护膜容易变形,或者经常发生断裂或白化。

本发明的示例性实施方式提供了保护膜和应用有该保护膜的电子设备,即使当电子设备反复弯曲或折叠且然后展开时,该保护膜也具有长时间的优异耐久性,并且该保护膜保护电子设备的主体免受外部冲击的影响。

然而,本发明不限于本文中阐述的这些。通过参考以下给出的本发明的详细描述,本发明的以上及其它示例性实施方式对于本发明所属领域的普通技术人员将变得更显而易见。

根据本发明的示例性实施方式,提供了用于电子设备的保护膜。用于电子设备的保护膜包括粘合层和膜层,粘合层包括与电子设备附接的第一表面,膜层与粘合层的第二表面接触并且包括至少一个构件,其中粘合层的第二表面与粘合层的第一表面相对,其中,粘合层的厚度满足以下不等式:

z≤(5.1x+57.4)·ln(y)-(14.7x+140.5),其中,z是粘合层的以微米为单位的厚度,x是膜层的与粘合层直接接触的构件的以吉帕为单位的模量,并且y是膜层的以微米为单位的总厚度。

根据本发明的另一示例性实施方式,提供了电子设备。电子设备包括主体和保护膜,主体包括至少一个构件,保护膜附接到主体的表面的至少一部分上,其中,保护膜包括粘合层和膜层,粘合层包括附接至主体的表面的第一表面,膜层与粘合层的第二表面接触并且包括至少一个构件,其中粘合层的第二表面与粘合层的第一表面相对,并且粘合层的厚度满足以下不等式:z≤(5.1x+57.4)·ln(y)-(14.7x+140.5),其中,z是粘合层的以微米为单位的厚度,x是膜层的与粘合层直接接触的构件的以吉帕为单位的模量,并且y是膜层的以微米为单位的总厚度。

附图说明

结合附图,通过对示例性实施方式的以下描述,这些和/或其它示例性实施方式将变得显而易见且更容易理解,在附图中:

图1是保护膜的示例性实施方式的剖视图;

图2是处于折叠状态中的图1的保护膜的剖视图;

图3是示出附接至有机发光显示设备的图1的保护膜的剖视图;

图4是示出图1中的保护膜已附接至的有机发光显示设备折叠的过程的剖视图;

图5是示出图1的保护膜已附接至的有机发光显示设备展开的过程的剖视图;

图6是示出当重复图4和图5的过程时根据a区域中的粘合层的应变的张应力的大小的图;

图7是示出针对基底层的每个厚度的根据粘合层的厚度的粘合层的应变的图;

图8是示出作为比较示例的具有超过最大可用厚度的厚度的粘合层已应用至的折叠保护膜的剖视图;

图9是保护膜的示例性实施方式的剖视图;以及

图10是保护膜的示例性实施方式的剖视图。

具体实施方式

通过参考以下实施方式的详细描述和附图,可以更容易地理解本发明的特征和实现本发明的方法。然而,本发明可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于本文中阐述的示例性实施方式。相反,提供这些实施方式使得本公开将是全面的和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本发明构思的构思,并且本发明将仅由所附权利要求限定。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,而非旨在限制本发明。如本文中所使用的,除非上下文清楚地另有指示,否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。还应理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprise)”和/或“包括有(comprising)”表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

应当理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,其可以直接在该另一元件或层上、连接或联接至该另一元件或层,或者可以存在介于中间的元件或层。相反,当元件被称为直接在另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,不存在介于中间的元件或层。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。

将理解,虽然在本文中可使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离本发明的教导的情况下,以下所探讨的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称作第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,而并非旨在进行限制。如本文中所使用的,除非上下文明确地另有指示,否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在包括复数形式(包括“至少一个”)。“或”表示“和/或”。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。还应理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprise)”和/或“包括有(comprising)”或“包括(include)”和/或“包括有(including)”表示所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。

此外,本文中可使用诸如“下(lower)”或“底(bottom)”以及“上(upper)”或“顶(top)”的相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。应理解的是,除了附图中描绘的定向之外,相对术语旨在包括设备的不同定向。例如,如果将附图中的一个中的设备翻转,则描述为位于其它元件的“下”侧上的元件将随之定向成位于其它元件的“上”侧上。因此,根据附图的特定定向,示例性术语“下”可包括“下”和“上”两种定向。类似地,如果将附图中的一个中的设备翻转,则描述为位于其它元件“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件将随之定向成位于其它元件“上方(above)”。因此,示例性术语“下方”或“下面”可包括上方和下方两种定向。

出于描述的便利,本文中可以使用诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应理解的是,除了附图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在包括设备在使用或操作中的不同定向。例如,如果将附图中的设备翻转,则描述为位于其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随之定向成位于其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可包括上方和下方两种定向。设备可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)并且应相应地解释本文中所使用的空间相对描述词。

如在本文中使用的“约”或“近似”包括所阐述的值以及如由本领域普通技术人员考虑所讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的限制)所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如,“约”可意指在一个或多个标准偏差内,或者在所阐述的值的±30%、±20%、±10%、±5%以内。

电子设备可以按其原样设置,但是还可以设置有保护膜,该保护膜附接至其主体表面的至少一部分,以防止主体由于外部冲击而损坏。电子设备可为例如包括显示面板的电子产品,诸如智能手机、平板电脑、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式电脑、笔记本电脑、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(“pda”)、便携式多媒体播放器(“pmp”)、mp3播放器、移动医疗设备、相机或可穿戴设备。在替代示例性实施方式中,电子设备可以是家用电器,诸如电视机、数字视频盘(“dvd”)播放器、音频播放器、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板,安全控制面板、电视(“tv”)盒、游戏机、电子词典、电子钥匙、摄像机或电子相框。在替代示例性实施方式中,电子设备可以是医疗设备(诸如各种便携式医疗测量仪器(包括血糖仪、心率监测器、血压监测器和体温计)、磁共振血管造影(“mra”)设备、磁共振成像(“mpi”)设备、计算机断层扫描(“ct”)设备、成像设备或超声设备)、导航设备、全球导航卫星系统(“gnss”)、事件数据记录器(“edr”)、飞行数据记录器(“fdr”)、汽车信息娱乐设备、船用电子设备(诸如船用导航设备或陀螺罗盘)、航空电子设备、安全设备、汽车头部单元、工业或家庭机器人、自动取款机(“atm”)、商店的销售点(“pos”)终端或物联网(“iot”)设备(诸如电灯泡、各种传感器、电表或燃气表、洒水器、火灾警报器、恒温器、路灯、烤面包机、健身器材、热水箱、加热器或锅炉)。

在各种实施方式中,电子设备可以是上述各种设备中的一个或多个的组合。根据示例性实施方式的电子设备可以是柔性电子设备或可折叠电子设备。

为了便于描述,在本文中,可折叠有机发光显示设备将被描述为电子设备的示例。

可折叠显示设备可以指可以容易地重复折叠和展开而不管面板的形状的显示设备,或者包括通过联接介质连接的两个或更多个面板并且即使面板本身无法轻易折叠和展开仍可以使用联接介质折叠或展开的显示设备。

除了上述有机发光显示设备之外,可折叠显示设备可以是液晶显示设备、等离子显示设备、电泳显示设备或电润湿显示设备。

根据本文件的示例性实施方式的电子设备不限于有机发光显示设备和上述设备,并且还可以是根据技术发展引入的新型电子设备。

在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施方式。相同或相似的附图标记用于附图中的相同元件。在附图中,厚度被放大以清楚地指示层和区域。另外,为了便于描述,在附图中夸大了一些层和区域的厚度。

图1是根据示例性实施方式的保护膜10的剖视图。图2是处于折叠状态中的图1的保护膜10的剖视图。图3是示出附接至有机发光显示设备20的图1的保护膜10的剖视图。

参考图1至图3,保护膜10附接到有机发光显示设备20的表面上。虽然图中未示出,但是保护膜10还可附接成覆盖有机发光显示设备20的不仅包括有机发光显示设备20的表面而且包括表面的侧边缘的部分。保护膜10包括基底层120和设置在基底层120的表面上的粘合层110。

基底层120可以是当保护膜10附接至有机发光显示设备20时大致保护有机发光显示设备20的层。在示例性实施方式中,例如,基底层120可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“pet”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“pen”)、聚碳酸酯(“pc”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“pmma”)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜(“pes”)、聚乙烯、聚丙烯、trf薄膜和这些材料的组合中的至少一种。

在示例性实施方式中,基底层120的厚度可为约20微米(μm)或更大。在示例性实施方式中,例如,基底层120的厚度可为约25μm至约75μm。通过具有以上范围内的厚度,基底层120可充分保护有机发光显示设备20的表面,而不过度地增加保护膜10的总厚度。

粘合层110设置在基底层120的表面上。粘合层110的表面可为待附接至有机发光显示设备20的粘合表面。粘合层110的另一表面可与基底层120的表面接触。当保护膜10附接至有机发光显示设备20时,粘合层110可直接接触有机发光显示设备20。设置在基底层120与有机发光显示设备20之间的粘合层110包括将基底层120附接至有机发光显示设备20的功能。在示例性实施方式中,例如,可使用诸如基于丙烯酸的粘合剂、基于硅树脂的粘合剂、基于氨基甲酸乙酯的粘合剂、基于橡胶的粘合剂或基于乙烯醚的粘合剂的光学透明粘合剂(“oca”)设置粘合层110,或者可使用压敏粘合剂(“psa”)设置粘合层110。在示例性实施方式中,粘合层110可包括在-20摄氏度(℃)或更低的温度下具有10兆帕(mpa)或更小的模量的psa。

粘合层110可包括第一区域110a和第二区域110b,在第一区域110a处,当保护膜10弯曲时,在保护膜10内部产生压应力,在第二区域110b处,当保护膜10弯曲时,在保护膜10内部产生张应力。在示例性实施方式中,例如,当保护膜10附接至有机发光显示设备20的发光表面且保护膜10已附接至的有机发光显示设备20在发光表面面对内部的情况下弯曲时,可在粘合层110的相对接近于基底层120的第一区域110a中产生压应力,并且可在粘合层110的相对接近于有机发光显示设备20的第二区域110b中产生张应力。

在附图中,粘合层110中产生的张应力与压应力之间的边界被示出为是粘合层110接触基底层120的表面与粘合层110接触有机发光显示设备20的表面之间的中间点。然而,本发明不限于此。根据粘合层110的材料,相对于粘合层110接触基底层120的表面,张应力与压应力之间的边界可设置在相对更靠近于粘合层110接触有机发光显示设备20的表面的位置处,或者相对于粘合层110接触有机发光显示设备20的表面,可设置在相对更靠近于粘合层110接触基底层120的表面的位置处。即,粘合层110中的第一区域110a和第二区域110b的厚度可为相同的,第一区域110a的厚度可相对大于第二区域110b的厚度,或者第二区域110b的厚度可相对大于第一区域110a的厚度。

第一区域110a中的压应力的大小在各个位置处可为不同的。在第一区域110a中,随着位置更靠近于相对弯曲区域(例如,a区域),压应力可更大。类似地,第二区域110b中的张应力的大小在各个位置处可为不同的。在第二区域110b中,随着位置更靠近于相对弯曲区域,张应力可更大。

如图2中所示,当保护膜10通过施加外力而弯曲使得第二区域110b的曲率半径大于第一区域110a的曲率半径时,张应力可作用在第一区域110a外部,并且压应力可作用在第二区域110b外部。因此,当保护膜10如图2中所示那样弯曲时,粘合层110的侧表面可以是倾斜的。即,当保护膜10如图2中所示那样弯曲时,粘合层110的长度可由于外力而从第一区域110a朝第二区域110b减小。这里,由于在粘合层110内部产生恢复力,因此可以在其长度与施加外力之前的长度相比已经增加的第一区域110a内部产生压应力,并且可以在其长度与施加外力之前的长度相比已经减小的第二区域110b内部产生张应力。

根据示出的示例性实施方式的保护膜10的粘合层110具有等于或小于最大可用厚度的厚度。因此,即使当保护膜10反复折叠和展开超过1000次时,也不会发生折损。稍后将详细描述粘合层110的最大可用厚度。

在示例性实施方式中,保护膜10可具有约90百分比(%)或更大的透光率以及约1%或更小的雾度,具体地,约91%至约95%的透光率和约0.5%至约0.8%的雾度。通过具有以上范围内的透光率和雾度,保护膜10可表现出优异的光学性质。在示例性实施方式中,例如,透光率可为根据iso13468的条件测量的值,并且雾度可为根据iso14782的条件测量的值。

在示例性实施方式中,例如,保护膜10的基底层120可根据astmd638的条件具有约2吉帕(gpa)至约9gpa的模量。通过具有以上范围内的模量,基底层120可表现出足够的耐久性和优异的柔性两者。在示例性实施方式中,即使在约-40℃至约80℃的温度条件下,基底层120仍可具有约2gpa至约9gpa的模量。

更具体地,当基底层120的模量小于约2gpa时,保护膜10可能容易地永久变形。当基底层120的模量大于约9gpa时,可能由于弯曲等而容易地在保护膜10中产生裂缝或断裂。

如上所述,保护膜10可具有优异的光学性质、足够的耐久性和优异的柔性。此外,即使当保护膜10应用至有机发光显示设备20的衬底210(包括,例如,透明塑料材料)时,其改善的柔性可防止断裂或亮点的形成。因此,即使当在保护膜10的表面上临时产生划痕时,保护膜10的表面也可以由于其弹性而随时间恢复到其原始形状以抵抗外部刺激或摩擦。

因此,由于尽管连续使用,保护膜10的性质也不容易劣化,因此保护膜10可长时间保持优异的光学性质和优异的耐久性。

当应用至有机发光显示设备20的保护膜10的基底层120具有厚度y1时,粘合层110的最大可用厚度可为z1。稍后将描述基底层120的厚度和粘合层110的厚度,以及它们与基底层120的模量的关系。

接下来,将描述保护膜10可附接至的有机发光显示设备20。

参考图3,有机发光显示设备20可包括衬底210、设置在衬底210上的有机发光元件层220、设置在有机发光元件层220上的封装层230、设置在封装层230上的触摸感测层240和设置在触摸感测层240上的盖窗250。

衬底210可为柔性显示衬底。柔性显示衬底的特点在于包括可弯曲或折叠的柔性材料。在示例性实施方式中,例如,柔性显示衬底可包括诸如聚酰亚胺膜的塑料膜或者可包括平板玻璃或薄金属膜。然而,本发明不限于此,并且在另一示例性实施方式中,衬底210还可为刚性显示衬底。

有机发光元件层220设置在衬底210上。虽然未示出,但是可在衬底210与有机发光元件层220之间设置缓冲层以使衬底210的上表面平坦并阻止杂质渗透到有机发光元件层220中。

有机发光元件层220可包括多个薄膜晶体管(“tft”)和多个有机发光二极管(“oled”)。oled中的每一个可以是其中阳极、有机发光层和阴极顺序地堆叠的结构。tft中的一些的源电极/漏电极可电连接至oled的阳极。

封装层230设置在衬底210的整个表面之上以覆盖有机发光元件层220。封装层230设置成保护oled免受外部水分、氧气等的影响。封装层230可包括包括绝缘无机材料的多层或单层。在示例性实施方式中,无机材料可为金属氧化物或金属氮化物。具体地,例如,无机材料可为硅的氧化物(sio2)、硅的氮化物(sinx)、硅的氮氧化物(sion)、铝的氧化物(al2o3)、钛的氧化物(tio2)、钽的氧化物(ta2o5)、铪的氧化物(hfo2)或锆的氧化物(zro2)。封装层230可形成其中包括有机材料的薄膜和包括无机材料的薄膜进一步交替地堆叠在包括绝缘有机材料的薄膜上的封装结构。

根据示例性实施方式,采用通过设置为薄膜而制成柔性的衬底210和封装层230的有机发光显示设备20可弯曲、折叠或展开。

触摸感测层240可设置在封装层230上。在示例性实施方式中,触摸感测层240可为静电电容类型触摸屏面板。然而,本发明不限于此,并且在另一示例性实施方式中,触摸感测层240还可为电阻类型、电磁类型、表面声波(“saw”)类型和红外类型触摸屏面板中的任何一种。与衬底210类似,触摸感测层240使用可弯曲或折叠的柔性材料。然而,本发明不限于此,并且在另一示例性实施方式中,可省略触摸感测层240。

盖窗250设置在触摸感测层240上。虽然未示出,但是盖窗250可使用设置在盖窗250与触摸感测层240之间的oca或光学透明树脂(“ocr”)附接至触摸感测层240。

盖窗250可包括具有高模量的玻璃。在示例性实施方式中,盖窗250的模量可为约50gpa或更大。即使当保护膜10的附接至盖窗250的粘合层110变厚时,具有高模量的盖窗250仍可帮助防止容易地发生折损。

为了保护自身免受诸如断裂和裂纹的损坏,盖窗250可包括窗膜251和设置在窗膜251的表面上以降低窗膜251的损坏的概率的涂覆层252。窗膜251可包括透明塑料膜。在示例性实施方式中,例如,塑料膜可包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚酰亚胺。

盖窗250的材料不限于以上玻璃,并且在另一示例性实施方式中,盖窗250的材料可为能够使有机发光显示设备20弯曲、折叠和展开的柔性材料。

从有机发光元件层220发射的光可由用户通过盖窗250观察到。保护膜10可附接到作为发光表面的盖窗250上。

即使当以上描述的有机发光显示设备20的盖窗250包括涂覆层252时,盖窗250仍可能由于外部冲击而容易地损坏。因此,保护膜10附接到盖窗250上以防止有机发光显示设备20由于外部冲击而容易地损坏。

接下来,将描述基底层120与粘合层110之间的接合关系。

图4是示出图1中的保护膜10已附接至的有机发光显示设备20折叠的过程的剖视图。图5是示出图1的保护膜10已附接至的有机发光显示设备20展开的过程的剖视图。图6是示出当重复图4和图5的过程时根据a区域中的粘合层110的应变的张应力的大小的图。图7是示出针对基底层120的每个厚度的根据粘合层110的厚度的粘合层110的应变的图。图8是示出作为比较示例的具有超过最大可用厚度的厚度的粘合层110_1已应用至的折叠保护膜10_1的剖视图。

参考图4和图5,如上所述,有机发光显示设备20可为可折叠显示设备20,并且根据示例性实施方式的保护膜10可附接到可折叠显示设备20上。有机发光显示设备20可在a区域中折叠和展开。当有机发光显示设备20在a区域中折叠和展开时,附接到有机发光显示设备20上的保护膜10也可像有机发光显示设备20那样在a区域中折叠和展开。

有机发光显示设备20折叠的方向可为发光表面面对内部的方向。即,当保护膜10附接到有机发光显示设备20的盖窗250上时,有机发光显示设备20可折叠成使得曲率半径在a区域中以基底层120、粘合层110、盖窗250和衬底210的次序变大。

例如,当保护膜10折叠至最大时,基底层120的曲率半径可为约0.5r或更大。在示例性实施方式中,例如,基底层120的曲率半径可为约0.5r至约1.5r。这里,基底层120的曲率半径可为基底层120与粘合层110附接处的粘合表面的曲率半径。

当保护膜10折叠至最大时,粘合层110的侧表面可由于粘合层110中存在的张应力和压应力而倾斜。在此情况下,例如,在粘合层110的曲率半径为0.5r或更大的条件下,由基底层120的侧表面的切线和粘合层110的倾斜表面限定的角度θ可为2度或更大。在示例性实施方式中,例如,角度θ可为3度至25度。

参照图6,所示出的图表示第一实验性示例,并且示出了在保护膜10已附接至的有机发光显示设备20如图4和图5中所示那样反复折叠和展开的情况下粘合层110中的张应力和粘合层110的张应变。这里,张应变是由施加的拉伸负载引起的长度增加与原始长度的比。

参考图6的实线图(循环测试),当没有力施加至保护膜10时(当保护膜10如图3中所示那样平坦附接时),施加至粘合层110的张应力可接近于0mpa。当保护膜10如图4中所示那样由于外力开始折叠时,张应变可增加,并且粘合层110的张应力可增加。当保护膜10如图5中所示那样由于外力开始展开时,张应变可减小,并且粘合层110的张应力可减小。在图5的情况下,当保护膜10展开时,由于保护膜10恢复至其原始形状,因此张应变减小。在这时候,由于粘合层110的形状部分地恢复,因此张应变与张应力一起部分地减小。然而,在图5的情况下,粘合层110的张应变可能由于已经发生超过恢复临界点的变形而不恢复至0%。虽然附图中未示出,但是当重复保护膜10的折叠和展开时,张应变可能变得接近于最大张应变。

这里,当保护膜10超过最大张应变时,粘合层110可能折损。

参考图6的虚线图(张力测试),当将保护膜10折叠和展开一次的过程称为循环时,可能存在每个循环的最大张应力。当保护膜10折叠至最大时,保护膜10可包括每个循环的最大张应力。例如,每个循环的最大张应力可急剧增加直到其达到约200mpa,但是可从200mpa或更大逐渐地增加。即,例如,每个循环的最大张应力的变化率可能从200mpa左右开始减小。

图6是用于说明当重复折叠和展开保护膜10的过程时保护膜10的张应变和保护膜10中的张应力的变化的示例图。在所有实验性示例中,保护膜10的张应变和保护膜10内部的张应力不限于由此图表示的值。在示例性实施方式中,例如,保护膜10内部的张应力的变化率可以从除了约200mpa之外的值附近开始减小,并且保护膜10的张应变可以以较大的变化率增加或减小,或者可以以较小的变化率增加或减小。

参考图7,当基底层120具有1.5r的曲率半径时,在约65℃的高温条件下,根据基底层120的模量和厚度,进行了许多实验以确定粘合层110的可用厚度和粘合层110的最大压应变。图7中示出的实验结果的图示出了在保护膜10已附接至的有机发光显示设备20如图4至图5中那样折叠和展开超过1000次之后粘合层110的最大压应变。压应变是根据外部压应力的应变,并且可具有与图6的张应变的符号相反的符号。在实验中,实验者将具有约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的厚度的粘合层110附接至基底层120,以便确定每个粘合层110的最大压应变及每个粘合层110是否折损。在图7的图中,水平轴线代表粘合层110的厚度,并且竖直轴线代表粘合层110的最大压应变。为了便于描述,将基于绝对值描述最大压应变。

根据第二实验性示例的保护膜10_2包括具有约25μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第二实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.51%增加。然而,当粘合层110的厚度为约75μm和约100μm时,粘合层110折损。

根据第三实验性示例的保护膜10_3包括具有约35μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第三实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.50%增加。在第三实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第二实验性示例中小的值。当粘合层110的厚度为约75μm和约100μm时,粘合层110折损。

根据第四实验性示例的保护膜10_4包括具有约40μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第四实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.49%增加。在第四实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第三实验性示例中小的值。当粘合层110的厚度为约100μm时,粘合层110折损。

根据第五实验性示例的保护膜10_5包括具有约50μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第五实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.49%降低,并且然后增加。在第五实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第四实验性示例中小的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第六实验性示例的保护膜10_6包括具有约65μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第六实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.50%降低,并且然后增加。在第六实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处不总是具有比第五实验性示例中小的值,而是在粘合层110的一些小厚度处具有比第五实验性示例中高的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第七实验性示例的保护膜10_7包括具有约75μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120。参考第七实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.51%降低,并且然后增加。在第七实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处不总是具有比第六实验性示例中小的值,而是在粘合层110的一些小厚度处具有比第六实验性示例中高的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第八实验性示例的保护膜10_8包括具有约25μm的厚度和约6.0gpa的模量的基底层120。参考第八实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.445%增加。在第八实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第七实验性示例中小的值。然而,当粘合层110的厚度为约75μm和约100μm时,粘合层110折损。

根据第九实验性示例的保护膜10_9包括具有约35μm的厚度和约6.0gpa的模量的基底层120。参考第九实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.44%增加。在第九实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第八实验性示例中小的值。然而,当粘合层110的厚度为约75μm和约100μm时,粘合层110折损。

根据第十实验性示例的保护膜10_10包括具有约40μm的厚度和约6.0gpa的模量的基底层120。参考第十实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.43%降低,并且然后增加。在第十实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第九实验性示例中小的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第十一实验性示例的保护膜10_11包括具有约50μm的厚度和约6.0gpa的模量的基底层120。参考第十一实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.43%降低,并且然后增加。在第十一实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第十实验性示例中小的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第十二实验性示例的保护膜10_12包括具有约65μm的厚度和约6.0gpa的模量的基底层120。参考第十二实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.44%降低,并且然后增加。在第十二实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处不总是具有比第十一实验性示例中小的值,而是在粘合层110的一些小厚度处具有比第十一实验性示例中高的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

根据第十三实验性示例的保护膜10_13包括具有约25μm的厚度和约9.0gpa的模量的基底层120。参考第十三实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.38%增加。在第十三实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第十二实验性示例中小的值。然而,当粘合层110的厚度为约75μm和约100μm时,粘合层110折损。

根据第十四实验性示例的保护膜10_14包括具有约35μm的厚度和约9.0gpa的模量的基底层120。参考第十四实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.37%增加。在第十四实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第十三实验性示例中小的值。然而,当粘合层110的厚度为约100μm时,粘合层110折损。

根据第十五实验性示例的保护膜10_15包括具有约40μm的厚度和约9.0gpa的模量的基底层120。参考第十五实验性示例,随着粘合层110的厚度增加,粘合层110的最大压应变从粘合层110的25μm的厚度下的约0.36%降低,并且然后增加。在第十五实验性示例中,粘合层110的最大压应变在粘合层110的每个厚度处具有比第十四实验性示例中小的值。在粘合层110的厚度为约25μm、约35μm、约50μm、约75μm和约100μm的所有情况下,均不发生折损。

除了以上实验性示例之外,各种其它实验表明:粘合层110的最大压应变随着基底层120的模量增加而大体上降低,并且随着粘合层110的厚度减小而大体上降低。

进行实验以确定基底层120的模量和厚度与粘合层110的最大可用厚度之间的关系。在实验中,如在上述实验性示例中,当基底层120的曲率半径为约1.5r时,在约65℃的高温条件下测量值。实验的结果在以下表1中示出。表1中示出的值是近似值,并且可能存在一些小误差。

表1

当基底层120具有约35μm的厚度和约4.15gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约77μm。当基底层120具有约35μm的厚度和约6.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约84μm。当基底层120具有约35μm的厚度和约9.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约94μm。当基底层120具有约40μm的厚度和约4.15gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约87μm。当基底层120具有约40μm的厚度和约6.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约96μm。当基底层120具有约40μm的厚度和约9.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约108μm。当基底层120具有约50μm的厚度和约4.15gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约104μm。当基底层120具有约50μm的厚度和约6.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约116μm。当基底层120具有约50μm的厚度和约9.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约131μm。当基底层120具有约65μm的厚度和约4.15gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约124μm。当基底层120具有约65μm的厚度和约6.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约139μm。当基底层120具有约65μm的厚度和约9.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约158μm。当基底层120具有约75μm的厚度和约4.15gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约135μm。当基底层120具有约75μm的厚度和约6.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约151μm。当基底层120具有约75μm的厚度和约9.0gpa的模量时,粘合层110的最大可用厚度可以为约173μm。

除了表1的实验性示例之外,各种其它实验表明根据基底层120的模量和基底层120的厚度的粘合层110的最大可用厚度基本上满足以下等式3。此外,当基底层120的曲率半径为约0.5r或更大,基底层120的厚度为约25μm至约75μm,基底层120的模量为约2gpa至约9gpa并且温度为约-40℃至约65℃时,基底层120与粘合层110之间的关系满足等式3。

z=(5.1x+57.4)·ln(y)-(14.7x+140.5),(3)

在以上表1和等式3中,x是基底层120的以gpa测量的模量值,y是基底层120的以μm测量的厚度值,并且z是粘合层110的以μm测量的最大可用厚度。

图1的粘合层110的最大可用厚度z1可为通过将等式3应用至在基底层120的模量值(x=x1)下基底层120的厚度(y=y1)而计算的值(z=z1)。即,z1与y1之间的关系可满足以下等式4。

z1=(5.1x1+57.4)·ln(y1)-(14.7x1+140.5),(4)

在根据图1的示例性实施方式的保护膜10的情况下,满足等式4的z1与粘合层110的最大可用厚度对应。因此,例如,当保护膜10的粘合层110具有z1或更小的厚度时,即使当保护膜10反复折叠和展开超过1000次时,也可不发生折损。

然而,参考作为比较示例的图8,保护膜10_1可包括具有满足等式4的超过z1的厚度的粘合层110_1。与图2类似,粘合层110_1可包括第一区域110a_1和第二区域110b_1,在第一区域110a_1处,当保护膜10_1弯曲时,在保护膜10_1内部产生压应力,在第二区域110b_1处,当保护膜10_1弯曲时,在保护膜10_1内部产生张应力。例如,当保护膜10_1反复折叠和展开超过1000次时,可能在折叠和展开区域中出现粘合层110_1的折损。折损可能主要发生在弯曲部分的边界附近。这里,折损可能不仅发生在如图中所示的弯曲部分的一侧上的边界附近,而且还发生在弯曲部分的另一侧上的边界附近。然而,由于保护膜10_1用于柔性显示设备或刚性显示设备中而不是可折叠的有机发光显示设备20中时不发生折损,因此可以防止柔性或刚性的有机发光显示设备20被损坏。

接下来,将根据基底层120的特性和粘合层110的厚度描述有机发光显示设备20的抗冲击性能。

在根据第十六实验性示例至第十九实验性示例的保护膜10附接至有机发光显示设备20之后,进行杜邦冲击测试和落笔测试。在杜邦冲击测试中,将30克(g)的精确重量落下以测量导致在有机发光显示设备20上产生亮点的以厘米为单位的高度。在落笔测试中,使用具有约5.8g的重量并由lazysociety公司发售的bic圆珠笔测量导致有机发光显示设备20的盖窗250破损的高度。在比较示例中,在没有保护膜10的有机发光显示设备20上进行杜邦冲击测试和落笔测试。在以下的表2中示出了实验结果。表2中示出的值是近似值,并且可能存在一些小误差。

表2

如上所述,比较示例是在保护膜10未附接至有机发光显示设备20的情况下进行的。这里,在第十六实验性示例中,附接有这样的保护膜10,该保护膜10包括具有约40μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120和具有约50μm的厚度的粘合层110。在第十七实验性示例中,附接有这样的保护膜10,该保护膜10包括具有约40μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120和具有约100μm的厚度的粘合层110。在第十八实验性示例中,附接有这样保护膜10,该保护膜10包括具有约50μm的厚度和约4.15gpa的模量的基底层120和具有约50μm的厚度的粘合层110。在第十九实验性示例中,附接有这样保护膜10,该保护膜10包括具有约25μm的厚度和约1.5gpa的模量的基底层120和具有约50μm的厚度的粘合层110。

根据以上实验,在杜邦冲击测试的情况下,导致产生亮点的高度随着粘合层110的厚度增加而增加。在落笔测试的情况下,当未附接保护膜10时,有机发光显示设备20的盖窗250非常容易受伤害,但是随着基底层120的模量和保护膜10的厚度增加,导致盖窗250破损的高度急剧增加。

因此,当保护膜10根据基底层120的模量和厚度包括具有不导致折损的最大厚度的粘合层110时,可减少由于外部冲击引起的对有机发光显示设备20的损坏。

现在将对根据其它示例性实施方式的保护膜进行描述。在以下实施方式中,将省略与以上参考图1至图8描述的元件和特征一致的元件和特征的多余描述。此外,相同的附图标记将用于与以上参考图1至图3描述的元件相同的元件。

图9是根据示例性实施方式的保护膜11的剖视图。

参考图9,保护膜11与图1的保护膜10的不同之处在于:基底层120上还附接有功能层130。

保护膜11可包括粘合层110、基底层120和功能层130。基底层120可设置在粘合层110上,并且功能层130可设置在基底层120上。

功能层130可包括防指纹涂覆层、防污涂覆层、抗反射涂覆层、防眩光涂覆层、硬涂覆层和自恢复层中的任何一种或多种。以下将描述的示出的示例性实施方式仅仅说明其中功能层130包括硬涂覆层131、防指纹涂覆层132和自恢复层133的结构,并且示例性实施方式不限于此结构。

硬涂覆层131可设置在基底层120上。设置在基底层120上的硬涂覆层131可减少在诸如高温或者高温和高湿度的恶劣条件下保护膜11的变形或隆起现象,从而改善可靠性。

虽然未示出,但是硬涂覆层131可包括有机层和有机无机复合层。这里,有机层可包括基于丙烯酸酯的化合物。在示例性实施方式中,例如,有机层可包括聚氨酯丙烯酸酯。有机层可设置在基底层120与有机无机复合层之间以用作应力缓冲层。在示例性实施方式中,例如,有机层可具有约20μm或更小的厚度。

有机无机复合层中的有机材料可包括基于丙烯酸酯的化合物、基于聚氨酯的化合物和基于环氧树脂的化合物中的至少一种或组合。在示例性实施方式中,例如,第一有机无机复合层和第二有机无机复合层可包括聚氨酯丙烯酸酯。在示例性实施方式中,例如,有机无机复合层中的无机材料可为硅的氧化物(sio2)、锆的氧化物(zro2)、铝的氧化物(al2o3)、钽的氧化物(ta2o5)、铌的氧化物(nb2o5、nbo2)和玻璃珠中的至少任何一种。

无机材料可以以所列出的无机氧化物中的单个种类的形式或者以这些材料的组合的形式提供。此外,无机材料可以以各种形式提供以形成有机无机复合层。在示例性实施方式中,例如,硅的氧化物可以以sio2颗粒的形式、其中sio2颗粒以胶体状态分散的sio2溶胶的形式或者具有中空形状的sio2的形式提供。

在有机无机复合层中,例如,丙烯酸酯化合物(即,有机材料)和无机颗粒可以以5:5至8:2的重量比混合。通过包括丙烯酸酯化合物和无机颗粒两者,有机无机复合层可形成具有改善的表面硬度且由于其吸收外部冲击的能力而不容易断裂的硬涂覆层131。

防指纹涂覆层132可设置在硬涂覆层131上。在示例性实施方式中,例如,通过使用喷涂方法设置包括全氟聚醚的涂覆材料并且在约60℃下将涂覆材料热固化约60分钟来设置防指纹涂覆层132。在示例性实施方式中,例如,所提供的防指纹涂覆层132可具有约50μm的厚度。可不仅使用以上描述的方法设置防指纹涂覆层132,而且还可使用各种方法设置防指纹涂覆层132。

自恢复层133可设置在防指纹涂覆层132上。使用包括芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂的自恢复组合物设置自恢复层133。在自恢复层133中,聚氨酯丙烯酸酯树脂可包括在可由芳族基团、芳杂环基团或两者支承的梯形结构中。芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂可以是平均具有2至5个官能基团的聚氨酯丙烯酸酯树脂,可以通过使包括丙烯酸酯(包括羟基)和异氰酸酯化合物的可聚合组合物反应来提供,并且包括羟基的丙烯酸酯和异氰酸酯化合物中的至少一种可包括芳族基、芳杂环基或两者。

在示例性实施方式中,例如,自恢复层133的厚度可为约15μm至约40μm。通过具有以上范围内的厚度,自恢复层133可表现出足够的弯曲和自恢复性质,而不过度增加保护膜11的总厚度。因此,自恢复层133可具有长时间的均匀性能。

如图1的示例性实施方式中那样,例如,在包括功能层130的保护膜11中,当基底层120的曲率半径为约0.5r或更大,基底层120的厚度为约25μm至约75μm,基底层120的模量为约2gpa至约9gpa并且温度为约-40℃至约65℃时,粘合层110的最大可用厚度可以根据有关基底层120与粘合层110之间的关系的等式3来应用。在示例性实施方式中,根据所示出的示例性实施方式的保护膜11的粘合层110的最大可用厚度可满足以下等式5。

z2=(5.1x2+57.4)·ln(y2)-(14.7x2+140.5),(5)

其中,x2是基底层120的模量。这里,y2是通过不仅增加基底层120的厚度而且还增加功能层130的厚度而获得的值。即,y2可为堆叠在粘合层110上的所有层的总厚度。在示例性实施方式中,在图1中,由于堆叠在粘合层110上的全部层仅包括基底层120,因此y1可例如为基底层120的厚度。在所示出的示例性实施方式中,由于堆叠在粘合层110上的所有层包括基底层120和功能层130,因此y2可为基底层120的厚度和功能层130的厚度的总和。

当粘合层110的厚度是z2或更小时,保护膜11中可能不出现折损。

如图1的示例性实施方式中那样,当包括最大可用厚度的粘合层110的保护膜11附接至有机发光显示设备20时,可减少由于外部冲击引起的对有机发光显示设备20的损坏。

图10是根据示例性实施方式的保护膜12的剖视图。参考图10,根据示出的示例性实施方式的保护膜12与图9的保护膜11的不同之处在于:保护膜12还包括设置在基底层120与功能层130之间的底漆层141。底漆层141可为用于增强基底层120与硬涂覆层131之间的粘附性的粘合辅助层。

示出的示例性实施方式的保护膜12还可包括位于功能层130与基底层120之间的底漆层141。具体地,底漆层141可设置在基底层120与硬涂覆层131之间。在示例性实施方式中,例如,底漆层141可包括硅烷偶联剂和异氰酸酯。

在示例性实施方式中,例如,底漆层141可具有10纳米(nm)至30nm的厚度。当底漆层141设置成薄于10nm时,其作为粘合辅助层的功能可能劣化,从而削弱与功能层130的粘附性。此外,当底漆层141设置成厚于30nm时,可能发生雾度现象,从而降低底漆层141的光学特性。

如图1的示例性实施方式中那样,例如,在包括底漆层141的保护膜12中,当基底层120的曲率半径为约0.5r或更大,基底层120的厚度为约25μm至约75μm,基底层120的模量为约2gpa至约9gpa并且温度为约-40℃至约65℃时,粘合层110的最大可用厚度可以根据有关基底层120与粘合层110之间的关系的等式3来应用。在示例性实施方式中,根据所示出的示例性实施方式的保护膜12的粘合层110的最大可用厚度可满足以下等式6。

z3=(5.1x3+57.4)·ln(y3)-(14.7xa+140.5),(6)

其中,x3是基底层120的模量。由于y3是堆叠在粘合层110上的所有层的总厚度,因此,y3可例如为基底层120的厚度、底漆层141的厚度和功能层130的厚度的总和。

当粘合层110的厚度是z3或更小时,保护膜12中可能不出现折损。

如图1的示例性实施方式中那样,当包括最大可用厚度的粘合层110的保护膜12附接至有机发光显示设备20时,可减少由于外部冲击引起的对有机发光显示设备20的损坏。

保护膜可具有长时间的优异的耐久性并且可从保护电子设备免受外部影响。

然而,本发明的有益效果不限于本文中阐述的有益效果。通过参考权利要求,示例性实施方式的以上及其它有益效果对于示例性实施方式所属领域的普通技术人员将变得更显而易见。

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