一种柔性盖板及其制作方法和显示装置与流程

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性盖板及其制作方法和显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，人们对显示装置的性能要求越来越高。为满足人们对显示装置的弯折性能要求，要求柔性显示装置弯折半径越来越小。然而随着弯折半径的减小，对柔性盖板的弯折性能要求越来越高，因此制备出耐弯折性能较好的柔性盖板成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种柔性盖板及其制作方法和显示装置，以提供一种耐弯折性较好的柔性盖板。

第一方面，本发明实施例提供了一种柔性盖板，包括：

弯折区以及与弯折区相邻的非弯折区；

所述柔性盖板包括柔性基底，所述柔性基底在所述弯折区的厚度大于在所述非弯折区的厚度；

所述柔性盖板还包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层覆盖所述弯折区的柔性基底，所述第二保护层覆盖所述非弯折区的柔性基底；

所述第一保护层和所述第二保护层远离所述柔性基底的表面位于同一平面，所述第一保护层的杨氏模量小于所述第二保护层的杨氏模量。

可选的，所述弯折区包括第一区域，弯折中心线位于所述第一区域；

所述柔性基底在所述第一区域的厚度大于所述柔性基板在所述弯折区除第一区域之外的区域的厚度。

可选的，所述第一区域包括沿垂直于所述弯折中心线的方向并排排列的第一子区域、第二子区域和第三子区域；

所述第一子区域和所述第二子区域位于所述第三子区域的两侧，所述弯折中心线位于所述第三子区域；

所述第一子区域和所述第二子区域的所述柔性基底的厚度均大于所述第三子区域的所述柔性基底的厚度。

可选的，所述柔性基底还包括第二区域和第三区域，所述第二区域、所述第一区域和所述第三区域沿与所述弯折中心线垂直的方向并排排列；

所述第二区域包括第四子区域，所述第三区域包括第五子区域；所述第四子区域和所述第五子区域的延伸方向均与所述弯折中心线平行；

所述柔性基底在所述第四子区域的厚度大于在所述第二区域中除第四子区域之外的区域的厚度；

所述柔性基底在所述第五子区域的厚度大于在所述第三区域中除第五子区域之外的区域的厚度。

可选的，所述第一保护层包括多个子保护层；

沿所述柔性基底指向所述第一保护层的方向，多个所述子保护层的杨氏模量逐渐减小。

可选的，所述子保护层采用的材料包括硅氧烷树脂和无机颗粒；

沿所述柔性基底指向所述第一保护层的方向，多个所述子保护层的中所述无机颗粒的质量比逐渐减小；所述无机颗粒包括氧化硅颗粒或氮化硅颗粒。

可选的，所述第一保护层的杨氏模量的范围为1gpa-5gpa。

可选的，所述第二保护层采用的材料包括氧化硅、氮化硅或氧化铝；

所述柔性基底采用的材料包括透明聚酰亚胺cpi、聚对苯二甲酸乙二酯pet或聚萘二甲酸乙二醇酯pen。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板和本发明任意实施例所述的柔性盖板；

所述显示面板包括弯折区，所述柔性盖板的弯折区覆盖所述显示面板的弯折区。

第三方面，本发明实施例还提供了一种柔性盖板的制作方法，所述柔性盖板包括弯折区以及与弯折区相邻的非弯折区；

所述方法包括：

根据柔性盖板弯折时的应力分布制作柔性基底，所述柔性基底在所述弯折区的厚度大于在所述非弯折区的厚度；

制作第一保护层；所述第一保护层覆盖所述弯折区的柔性基底；

制作第二保护层，所述第二保护层覆盖所述非弯折区的柔性基底；所述第一保护层和所述第二保护层远离所述柔性基底的表面位于同一平面，所述第一保护层的杨氏模量小于所述第二保护层的杨氏模量。

本发明实施例提供的柔性盖板中柔性基底在弯折区的厚度大于在非弯折区的厚度，使得弯折时弯折区的弯折中性面向邻近第一保护层的一侧移动，减小了第一保护层与弯折中性面的距离，减小了相同弯折条件下第一保护层受到的应力大小，且通过设置第一保护层具有较小的杨氏模量，进一步减小了相同弯折条件下第一保护层受到的应力大小，提高了柔性盖板的耐弯折性。此外，非弯折区采用第二保护层，由于第二保护层具有较大的杨氏模量，第二保护层可以采用硬度比较大的材料，因此第二保护层具有较好的抗冲击和抗刮擦性能。即本发明实施例提供的柔性盖板，在保证柔性盖板具有较好的耐弯折性能的同时，保证了柔性盖板具有较好的抗冲击和抗刮擦性能。

附图说明

图1是本实施例提供的一种柔性盖板的俯视示意图；

图2是图1中柔性盖板沿剖面线aa的剖面示意图；

图3是本实施例提供的又一种柔性盖板的俯视示意图；

图4是图3中柔性盖板沿剖面线bb的剖面示意图；

图5是本实施例提供的柔性盖板弯折时第一保护层远离柔性基底的表面的受力分布图；

图6是本实施例提供的又一种柔性盖板的剖面示意图；

图7是本实施例提供的一种显示装置的示意图；

图8是本实施例提供的又一种显示装置的示意图；

图9是本实施例提供的一种柔性盖板的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本实施例提供了一种柔性盖板，图1是本实施例提供的一种柔性盖板的俯视示意图，图2是图1中柔性盖板沿剖面线aa的剖面示意图，参考图1和图2，该柔性盖板包括：

弯折区11以及与弯折区11相邻的非弯折区12；

柔性盖板包括柔性基底10，柔性基底10在弯折区11的厚度大于在非弯折区12的厚度；

柔性盖板还包括第一保护层20和第二保护层30，第一保护层20覆盖弯折区11的柔性基底10，第二保护层30覆盖非弯折区12的柔性基底10；

第一保护层20和第二保护层30远离柔性基底10的表面位于同一平面，第一保护层20的杨氏模量小于第二保护层30的杨氏模量。

其中，第一保护层20和第二保护层30为柔性盖板中的硬质保护层，具有抗冲击和抗刮擦的作用。杨氏模量越小，材料的耐弯折性越好，第一保护层20的杨氏模量小于第二保护层30的杨氏模量，即第一保护层20相较于第二保护层30具有较好的耐弯折性。

具体的，显示装置弯折时某一平面上受到的应力大小与该平面所在膜层的杨氏模量以及该平面与弯折中性面的距离均正相关，因此调节中性面的位置可以调节同一位置的平面所受的应力大小。显示装置弯折时其弯折中性面的位置与显示装置中各膜层的厚度以及各膜层的杨氏模量均正相关。通过设置柔性基底10在弯折区11的厚度大于在非弯折区12的厚度，使得弯折时弯折区10的弯折中性面向邻近第一保护层20的一侧移动，即减小了第一保护层20与弯折中性面的距离，相同弯折条件下减小了第一保护层20受到的应力大小，且通过设置第一保护层20具有较小的杨氏模量，进一步减小了第一保护层20受到的应力大小，由于第一保护层20为显示装置中的最外侧结构，显示装置弯折时，第一保护层20受到的应力最大，因此减小相同弯折条件下第一保护层20受到的应力可以提高柔性盖板的耐弯折性。此外，非弯折区12采用第二保护层30，由于第二保护层30具有较大的杨氏模量，第二保护层30可以采用硬度比较大的材料，例如氧化硅、氮化硅等无机材料，因此第二保护层30具有较好的抗冲击和耐刮擦性能。

本实施例提供的柔性盖板中柔性基底10在弯折区11的厚度大于在非弯折区12的厚度，使得弯折时弯折区10的弯折中性面向邻近第一保护层20的一侧移动，减小了第一保护层20与弯折中性面的距离，减小了相同弯折条件下第一保护层20受到的应力大小，且通过设置第一保护层20具有较小的杨氏模量，进一步减小了相同弯折条件下第一保护层20受到的应力大小，提高了柔性盖板的耐弯折性。此外，非弯折区12采用第二保护层30，由于第二保护层30具有较大的杨氏模量，第二保护层30可以采用硬度比较大的材料，因此第二保护层30具有较好的抗冲击和抗刮擦性能。即本实施例提供的柔性盖板，在保证柔性盖板具有较好的耐弯折性能的同时，保证了柔性盖板具有较好的抗冲击和抗刮擦性能。

可选的，图3是本实施例提供的又一种柔性盖板的俯视示意图，图4是图3中柔性盖板沿剖面线bb的剖面示意图，参考图3和图4，弯折区11包括第一区域101，弯折中心线40位于第一区域102；

柔性基底10在第一区域101的厚度大于柔性基板10在弯折区11除第一区域101之外的区域的厚度。

具体的，理想弯折情况下，显示装置弯折时，柔性盖板最外侧的表面(第一保护层20远离柔性基底10的表面)受到的应力最大且受到的应力相同，但显示装置在弯折过程中由于边界条件限定等原因导致柔性盖板最外侧的表面受到的应力大小不一。发明人通过仿真实验发现，显示装置弯折时，柔性盖板在弯折区11的受力并不均匀，在距离弯折中心线40较近的第一区域101受到的应力较大。

本实施例通过设置柔性基底10在第一区域101的厚度大于柔性基板10在弯折区11除第一区域101之外的区域的厚度，使得第一区域101的弯折中性面向邻近第一保护层20的方向移动，进一步减小了第一区域101中第一保护层20与弯折中心面的距离，进一步减小了第一区域101中第一保护层20受到的应力大小，从而使得显示装置弯折时，避免应力集中，进一步提升了柔性盖板的耐弯折性。

可选的，第一区域101包括沿垂直于弯折中心线40的方向并排排列的第一子区域201、第二子区域202和第三子区域203；

第一子区域201和第二子区域202位于第三子区域203的两侧，弯折中心线40位于第三子区域203；

第一子区域201和第二子区域202的柔性基底10的厚度均大于第三子区域203的柔性基底10的厚度。

具体的，图5是本实施例提供的柔性盖板弯折时第一保护层远离柔性基底的表面的受力分布图，参考图3-图5，随着与弯折中心线距离的变大，第一保护层20远离柔性基底10的表面受到的应力先变大，在距弯折中心线40一定距离的位置a应力达到最大，随后应力减小，然后应力增大，在距弯折中心线40一定距离的位置b应力出现一个小峰值。可以根据应力分布情况，在应力较大的地方设置柔性基底10具有较大的厚度，在应力较小的地方设置柔性基底10具有较小的厚度。第一子区域201和第二子区域202可以分别对应应力最大的位置a。

本实施例通过设置柔性基底10中距弯折中心线40一定距离的第一子区域201和第二子区域202的厚度大于包含弯折中心线40的第三子区域203的厚度，第一子区域201和第二子区域202对应弯折应力最大的区域，使得弯折应力最大的区域处的弯折中性面向靠近第一保护层20的方向移动，减小第一保护层20与弯折中性面的距离，从而减小相同弯折条件下第一子区域201和第二子区域201中第一保护层20受到的应力，进一步避免柔性盖板应力集中，提升柔性盖板的耐弯折性。

可选的，柔性基底10还包括第二区域102和第三区域103，第二区域102、第一区域101和第三区域103沿与弯折中心线40垂直的方向并排排列；

第二区域102包括第四子区域204，第三区域103包括第五子区域205；第四子区域204和第五子区域205的延伸方向均与弯折中心线40平行；

柔性基底10在第四子区域204的厚度大于在第二区域102中除第四子区域204之外的区域的厚度；

柔性基底10在第五子区域205的厚度大于在第三区域103中除第五子区域205之外的区域的厚度。

其中，第四子区域204和第五子区域205可以分别对应距弯折中心一定距离的位置b，由于在位置b处出现应力小峰值，通过设置柔性基底10在第四子区域204的厚度大于在第二区域102中除第四子区域204之外的区域的厚度，柔性基底10在第五子区域205的厚度大于在第三区域103中除第五子区域205之外的区域的厚度，使得第四子区域204的弯折中性面相对于第二区域102中除第四子区域204之外的区域向第一保护层20的方向移动，第五子区域205处的弯折中性面相对于第三区域103中除第五子区域205之外的区域向第一保护层20的方向移动，减小第一子区域204和第五子区域205受到的应力，进一步避免柔性盖板应力集中，提升柔性盖板的耐弯折性。

需要说明的是，本实施例仅示例性的对柔性基底在第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域和第五子区域的厚度进行不同程度的增大，并非对本发明的显示，在其他实施方式中可根据柔性盖板弯折时的应力分布情况设置更多个子区域。

此外，本实施例示例性的示出了第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域和第五子区域沿弯折中心线延伸方向的宽度均等于柔性盖板沿弯折中心线延伸方向的宽度的情况，并非对本发明的限定，在其他实施方式中可以根据柔性盖板弯折时的应力分布情况设置各子区域的大小。

图6是本实施例提供的又一种柔性盖板的剖面示意图，参考图6，可选的，第一保护层包括多个子保护层210；沿柔性基底10指向第一保护层20的方向，多个子保护层210的杨氏模量逐渐减小。

具体的，同一膜层的杨氏模量越小，相同弯折条件下受到的应力越小。沿柔性基底10指向第一保护层的方向，子保护层210与弯折中性面的距离逐渐增大，设置多个子保护层210的杨氏模量逐渐减小，使得各子保护层210受到的应力接近，使得整个第一保护层20受力较为均匀，避免应力集中，进一步提升柔性盖板的耐弯折性。

可选的，子保护层210采用的材料包括硅氧烷树脂和无机颗粒；

沿柔性基底10指向第一保护层20的方向，多个子保护层210的中无机颗粒的质量比逐渐减小；无机颗粒包括氧化硅颗粒或氮化硅颗粒。

具体的，无机颗粒的质量比越大，子保护层210的杨氏模量越大，由于硅氧烷树脂中无机颗粒的质量比调节工艺较为简单，通过沿柔性基底10指向第一保护层的方向多个子保护层210的中无机颗粒的质量比逐渐减小的方式实现子保护层210的杨氏模量逐渐减小，降低了工艺难度和工艺成本。

可选的，第一保护层的杨氏模量的范围为1gpa-5gpa。

可以理解的是，第一保护层的杨氏模量越小，在相同弯折条件下其受到的弯折应力越小，但是当杨氏模量太小时又会影响第一保护层的抗冲击性和耐刮擦性，通过设置第一保护层的杨氏模量的范围为1gpa-5gpa，在保证较大程度的减小第一保护层受到的应力的同时，保证第一保护层具有较好的抗冲击性和耐刮擦性，从而保证柔性盖板同时具有较好的耐弯折性、抗冲击性和耐刮擦性。

可选的，第二保护层采用的材料包括氧化硅、氮化硅或氧化铝；柔性基底采用的材料包括透明聚酰亚胺cpi、聚对苯二甲酸乙二酯pet或聚萘二甲酸乙二醇酯pen。

具体的，氧化硅、氮化硅和氧化铝均具有较好的抗冲击性和耐刮擦性，第二保护层采用氧化硅、氮化硅或氧化铝可以保证柔性盖板具有较好的抗冲击性和耐刮擦性。cpi、pet和pen均具有较好的弯折特性，设置柔性基底采用cpi、pet或pen材料，进一步提升了柔性基底的耐弯折性。

本实施例还提供了一种显示装置，图7是本实施例提供的一种显示装置的示意图，参考图7，显示装置100包括显示面板200和本发明任意实施例所述的柔性盖板300；显示面板200包括弯折区22，柔性盖板300的弯折区11覆盖显示面板200的弯折区22。显示装置100可以为手机、平板或智能手表等电子设备。

图8是本实施例提供的又一种显示装置的示意图，参考图8，显示装置100可以包括两个柔性盖板300，两个柔性盖板100通过光学胶层一侧粘结在显示面板200的表面。

本实施例还提供了一种柔性盖板的制作方法，图9是本实施例提供的一种柔性盖板的制作方法的流程图，柔性盖板包括弯折区以及与弯折区相邻的非弯折区。参考图9，该方法包括：

s510、根据柔性盖板弯折时的应力分布制作柔性基底，柔性基底在弯折区的厚度大于在非弯折区的厚度。

s520、制作第一保护层；第一保护层覆盖弯折区的柔性基底.

s530、制作第二保护层，第二保护层覆盖非弯折区的柔性基底；第一保护层和第二保护层远离柔性基底的表面位于同一平面，第一保护层的杨氏模量小于第二保护层的杨氏模量。

具体的，首先通过模拟仿真获得显示装置中柔性盖板应力分布图，如图5所示，可以仿真显示装置弯折半径最小时的应力分布图，示例性的可以以显示装置弯折为r1.5内折棒状为例。根据仿真结果，进行柔性盖板中柔性基底、第一保护层和第二保护层的厚度和形状设计。例如：非弯折区第二保护层采用无机透明膜层。而在弯折区，应力大的区域对应的柔性基底厚度大，第一保护层的厚度小。而由于第一保护层的应力沿柔性基底指向第一保护层的方向逐渐降低，可以设置第一保护层的杨氏模量沿柔性基底指向第一保护层的方向由高到低梯度分布。

制作时，首先在玻璃基板上进行柔性盖板的柔性基底浆料(如cpi浆料)涂布并烘烤，柔性基底折射率范围：1.50～1.75。弯折区经过蚀刻或者热压成型形成如图4所示的柔性基底。考虑到如果先制备非弯折区无机透明膜层(第二保护层)，而后进行弯折区第一保护层浆料涂布烘烤，会造成无机透明膜层与柔性基底之间因受热膨胀而导致结合力变差问题，故采取先进行弯折区第一保护层的浆料涂布烘烤工艺，而后进行非弯折区无机透明膜层的制备。

在弯折区柔性基底上逐层涂布不同杨氏模量的浆料(如使用形成有机透明材质的浆料或者形成有机无机复合透明材质的浆料)并进行烘烤，得到包括多个子保护层的第一保护层，具体如图6所示。其中第一保护层的折射率n范围1.5～1.7，杨氏模量分布范围：1gpa～5gpa。

在非弯折区通过低温气相沉积(如pecvd或者ald)沉积一层无机透明膜层(如sio2/si3n4/al2o3等)，得到第二保护层。其中无机透明膜层与弯折区第一保护层的远离柔性基底的表面位于同一水平面上，且无机透明膜层折射率n范围：1.55～1.80，具体如图6所示。最后采用激光辐射的方式，将柔性盖板与玻璃基板剥离。

本实施例提供的柔性盖板的制作方法与本发明任意实施例提供的柔性盖板属于相同的发明构思，具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的柔性盖板。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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