一种柔性盖板及柔性显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及柔性显示技术领域。更具体地，涉及一种柔性盖板及柔性显示装置。


背景技术：

2.近年来，采用折叠显示屏的产品应用越来越广泛，围绕其弯折形态，弯折半径，及抗冲击性提升有极大研究前景。目前折叠屏手机往往采用柔性折叠盖板无色聚酰亚胺薄膜(cpi)来实现可弯折性，但由于cpi表面抗刮擦性不足以及手感不佳，使得现有产品用户体验不佳。而固曲手机采用的玻璃盖板虽然手感及力学性能良好，但不具备弯折能力，如何使一台手机兼具固曲与柔性折叠的特性成了需要解决的问题。传统方案对固曲盖板加柔性盖板的设计一般采用玻璃盖板与柔性cpi盖板拼接的方法，这使得在盖板贴合工艺中会因贴合精度或胶材选择等其他问题产生贴合缝隙，无法实现一体化屏幕显示。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种柔性盖板及柔性显示装置，用以消除固曲屏与折叠屏盖板之间的缝隙，实现一体化屏幕显示。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种柔性盖板，用于覆盖柔性屏，所述柔性屏包括第一显示区、第二显示区以及连接所述第一显示区和第二显示区的弯曲区，所述第二显示区设置为可弯折区域，所述柔性盖板包括用于覆盖所述第一显示区的第一区、用于覆盖所述第二显示区的第二区以及覆盖所述弯曲区的第三区，其中，所述第二区与第三区的厚度小于所述第一区的厚度，所述第一区、第二区和第三区远离所述柔性屏的一侧表面齐平。
5.优选地，所述第二显示区包括第三显示区、第四显示区以及连接所述第三显示区和第四显示区的可弯折区，所述柔性盖板的第二区与所述可弯折区对应的位置设有减薄区域。
6.优选地，所述减薄区域设置为凹槽结构，所述凹槽的底壁的厚度为所述第二区厚度的一半。
7.优选地，所述凹槽的横截面为梯形或圆弧形。
8.优选地，所述第二区和第三区靠近所述柔性屏的一侧表面涂覆有光学透明有机物涂层，所述第三区的光学透明有机物涂层设置为与所述弯曲区对应的内凹弧形。
9.优选地，所述第二区的光学透明有机物涂层的厚度为0.04mm。
10.优选地，所述柔性盖板的第三区的厚度从所述第一区的厚度逐渐减薄至所述第二区的厚度。
11.优选地，所述第三区靠近所述柔性屏的一侧表面设置为与所述弯曲区对应的内凹弧形。
12.优选地，所述柔性盖板的第一区的厚度为0.5mm。
13.优选地，所述柔性盖板的第二区的厚度介于0.08mm～0.1mm范围内。
14.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种柔性显示装置，包括柔性屏及上述任一项的所述柔性盖板。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型的柔性盖板的第二区与第三区的厚度小于第一区的厚度，所述第一区、第二区和第三区远离所述柔性屏的一侧表面齐平。通过将覆盖在弯曲区和第二显示区处的柔性盖板进行减小厚度来降低柔性盖板的刚性，提高该处的可弯折性，以达到第一区的刚性大于第二区和第三区的刚度，第二区和第三区的可弯折性大于第一区的可弯折性，使得第二区和第三区可弯折，实现柔性盖板在能够弯折的前提下具有一定的厚度而保持有良好的抗冲击性能。
附图说明
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
18.图1示出本实用新型柔性盖板展开状态的结构示意图。
19.图2示出本实用新型柔性盖板折叠状态的结构示意图。
20.图3示出本实用新型柔性盖板平铺状态的结构示意图。
21.图4示出本实用新型柔性盖板设有减薄区域的结构示意图。
22.图5示出本实用新型柔性盖板设有涂层的结构示意图。
23.图6示出本实用新型柔性盖板设有减薄区域和涂层的结构示意图。
24.图7示出本实用新型柔性盖板减薄方法的流程图。
具体实施方式
25.为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
26.为了方便理解本技术实施例提供的柔性盖板，首先说明一下其应用场景，该柔性盖板应用于可折叠移动终端，如手机、平板电脑等常见的移动终端。图1示出了移动终端在展开时的柔性盖板的形状，图2示出了移动终端折叠后柔性盖板的形状。首先如图1所示，在移动终端展开时，柔性盖板10也随之展开，大体呈u型，如图中的方向，此时移动终端的上下以及左侧面形成显示屏。如图2所示，在移动终端折叠时，柔性盖板10也随之折叠，形成三折结构，此时移动终端的上侧面及左侧面形成显示屏。
27.本技术实施例提供的柔性盖板10覆盖于柔性屏表面，用于保护柔性屏，并提高触感，其中，该柔性屏可以采用一块整体的柔性显示屏，也可以采用一个刚性屏与一个柔性显示屏拼接的显示屏。本实施例中的柔性屏为一块整体的柔性显示屏包括第一显示区21、第二显示区22以及连接第一显示区21和第二显示区22的弯曲区23，其中，第二显示区22设置为可折叠区域。如图中所示在移动终端展开时，第一显示区21、第二显示区22和弯曲区23形成一个大体呈u型的显示屏，即弯曲区23为一静态弯折区，仅需在产品生产时弯曲，而在使用中仅折叠第二显示区22，第一显示区21和弯曲区23的相对位置保持不变。
28.如图3所示，为便于理解将柔性盖板10展开为平面，柔性盖板10用于覆盖柔性屏，
包括用于覆盖第一显示区21的第一区11、用于覆盖第二显示区22的第二区12以及用于覆盖弯曲区23的第三区13。为了实现对柔性屏的保护，柔性盖板10需要具有一定的强度，同时，由于第三区13和第二区12需要进行弯折，因此该处的柔性盖板10也需要具有一定的可弯折性，为了实现柔性盖板10同时满足强度和可弯折性的需求，本技术实施例提供的柔性盖板10的第二区12与第三区13的厚度小于第一区11的厚度，并且第一区11、第二区12和第三区13远离柔性屏的一侧表面齐平。即通过将覆盖在弯曲区23和第二显示区22处的柔性盖板进行减小厚度来降低柔性盖板的刚性，提高该处的可弯折性，以达到第一区11的刚性大于第二区12和第三区13的刚度，第二区12和第三区13的可弯折性大于第一区11的可弯折性，使得第二区12和第三区13可弯折，实现柔性盖板10在能够弯折的前提下具有一定的厚度而保持有良好的抗冲击性能。
29.本实例提供的柔性盖板10可以选择玻璃制作而成，常用的铝硅酸盐玻璃主体结构是硅酸盐骨架，这样的刚性结构在弯曲时，横截面上的最大弯曲正应力会作用在距中性轴最远端的点上，断裂一般会从这一点附近开始。但当玻璃薄到一定程度(《0.1mm)时，上下表面与中性轴所在层足够接近，整个弯曲部分距中性轴最远端的点所受正应力也不足以造成硅酸盐骨架的断裂而形成永久形变时，玻璃在宏观上就能表现出可反复弯折的特性。
30.在玻璃实际制造过程中，难免会在表面和内部形成许多微裂纹，这些微裂纹在外力作用时会进一步扩展，降低了超薄玻璃耐弯折以及抗摔、抗冲击的能力。解决这些微裂纹的主要方法是通过离子交换法，在一定温度下，把熔融成型后含有小半径碱金属离子(一般是钠离子)的玻璃沉浸在含有大半径碱金属离子(如钾离子)的熔盐中，通过离子扩散，在玻璃表层“挤塞”进大离子，形成表面压应力层，消除或抑制微裂纹的扩展，使玻璃的耐弯折能力和机械强度显著提高。
31.由于离子交换法处理过的玻璃在其表面形成压应力层(cs：compressive stress)，这种压应力可以抵消玻璃在折弯状态下外侧受到的拉应力。当玻璃折弯时外侧的拉应力小于cs的情况下，玻璃可以折弯且不会被折断。盖板玻璃在经离子交换法处理后，表面的cs值一般在700-1000mpa之间。假设折弯半径r5mm，玻璃模量为70gpa的情况下，厚度在100μm的玻璃折弯后外侧拉应力为700mpa，小于玻璃的cs值，因此，在没有微裂纹等缺陷的情况下，模量为70gpa且厚度小于100μm的玻璃经离子交换法强化后，可以在r5mm的折弯半径进行对折而不会发生断裂。因此，本技术实施例优选柔性盖板10的第一区的厚度为0.5mm，第二区的厚度介于0.08mm～0.1mm范围内，从而满足对柔性屏的保护的需要，且该柔性屏的第二显示区22能够进行折叠操作。
32.可以理解的是，柔性盖板10的厚度越薄其可弯折性就越高，即弯折半径越小。如图4所示，在本实施例中，柔性屏的第二显示区22包括第三显示区221、第四显示区222以及连接第三显示区221和第四显示区222的可弯折区223，覆盖于第二显示区22上的柔性盖板的第二区12对应于可弯折区223设有减薄区域121，从而第二显示区22在可弯折区223处折叠弯折时，由于该处的柔性盖板厚度较薄，提高了第二显示区22的可弯折性，进而柔性盖板10既保证对柔性屏的保护，又可以提高柔性屏的可弯折性。
33.在具体形成减薄区域121时，可以采用直接减薄可弯折区223处的柔性盖板的厚度形成一个凹槽结构，该凹槽结构沿弯折轴向方向延伸，该凹槽结构的底壁的厚度可以根据第二区12的厚度进行选择。优选地，该凹槽结构的底壁的厚度为第二区12厚度的一半，凹槽
结构的横截面设置为梯形或圆弧形。
34.由于减薄区域121的厚度较第三显示区221和第四显示区222处的柔性盖板10的厚度小，减薄区域121具有更高的可弯折性，因此，第三显示区221和第四显示区222处的柔性盖板10的厚度可以选择较大值，例如0.1mm，而减薄区域121的底壁的厚度为0.05mm，或者第三显示区221和第四显示区222处的柔性盖板10的厚度为0.08mm、减薄区域121的底壁的厚度为0.06mm。从而实现第二区12的折叠弯折区域即减薄区域121具有良好的可弯折性，而其它区域的抗冲击性能也会大幅提高。
35.在实际生产中，对柔性盖板10进行一次减薄能够形成第二区12和第三区13，在对第二区12进行二次减薄后能够形成减薄区域121，这两次减薄可以采用化学刻蚀工艺实现，且为同侧方向减薄，刻蚀难度低，凹槽结构的开口部分设计为梯形或圆弧形，工艺较为简单，在二次减薄时可以保证较高的良率。
36.如图2和图3所示，第三区13与第二区12的厚度相同，第一区11的厚度大于第三区13与第二区12的厚度，因此在第一区11与第三区13相邻处形成有断差结构，在将柔性盖板10覆盖于柔性屏表面时，该断差结构位于弯曲区23，也就是说，在静态的弯曲区23处，柔性盖板10与柔性屏之间形成有间隙，该间隙内可以选用内聚力较强的光学胶(oca)胶或光学液态胶(ocr)进行填充，优选使用流动性良好的ocr胶，采用点胶或注胶工艺进行填充，保证柔性盖板10与柔性屏之间没有间隙，且不会挤压柔性屏，达到良好的显示效果。
37.在一些实施例中，第三区13的厚度从第一区11的厚度逐渐减薄过渡至第二区12的厚度，即第一区11与第二区12之间的厚度连续变小减薄，在实际生产时可以采用逐层减薄的工艺实现。此种结构的柔性盖板10在与柔性屏贴合时，能够减小二者之间的间隙，且能够保证第三区13具有一定的可弯折性。
38.如图4所示，在一些实施例中，第三区13靠近柔性屏的一侧表面131设置为与弯曲区23对应的内凹弧形，该内凹弧形的第三区13能够与柔性屏的弯曲区23完全贴合，避免形成间隙，同时进一步提高第三区13的弯折性能。内凹弧形的坡度结构可以使过渡区域第三区13的贴合更简便、不易开胶，并因有一定的玻璃厚度而保持有良好的抗冲击性能。同时，一体化玻璃静态弯折不影响侧面显示的出光效率，大视角下也可以进行显示，而且没有拼接缝，不会对观看造成不良影响。
39.如图5所示，在一些实施例中，第二区12靠近柔性屏的一侧表面涂覆有光学透明有机物的第一涂层30，第一涂层30选用与柔性盖板10的折射率相近的材料，避免产生影响视觉效果的问题。由于第二区12没有设置减薄区域，为保证第二区12的可弯折性能，第二区12的厚度设置为较小数值，例如第二区12的厚度为0.08mm，此种结构虽能保证良好的可弯折性，但其抗冲击性能会受到一定影响，因此，在第二区12表面涂覆第一涂层30以增强第二区12的抗冲击性能。优选地，第一涂层30的厚度设置为0.04mm，从而满足第二区12的抗冲击性能。
40.柔性盖板10的第三区13靠近柔性屏的一侧表面涂覆有光学透明有机物的第二涂层31，第二涂层31与第一涂层30的材料相同，第二涂层31设置为与弯曲区23对应的内凹弧形，该内凹弧形的第二涂层31能够与柔性屏的弯曲区23完全贴合，避免形成间隙。
41.如图6所示，在一些实施例中，第二区12靠近柔性屏的一侧表面涂覆有光学透明有机物的第一涂层30，第一涂层30选用与柔性盖板10的折射率相近的材料，避免产生影响视
觉效果的问题。第二区12设有减薄区域121，第一涂层30涂覆第二区12后，在减薄区域121处形成加厚区域32，以使第一涂层30的表面齐平，即用第一涂层30填充减薄区域121，这样可以在不影响出光效率的基础上加强柔性折叠部分减薄区域121的力学性能，减少用oca填充凹槽结构时剥落的风险
42.本技术实施例还提供了一种柔性显示装置，该装置包括柔性屏以及上述任一项所述的柔性盖板10，所述柔性屏包括第一显示区11、第二显示区12以及连接第一显示区21和第二显示区22的弯曲区23，其中，第二显示区22设置为可折叠区域，所述柔性盖板10包括覆盖第一显示区21的第一区11、覆盖第二显示区22的第二区12以及覆盖弯曲区23的第三区13。其中，第二区12与第三区13的厚度小于第一区11的厚度，并且第一区11、第二区12和第三区13远离柔性屏的一侧表面齐平。即通过将覆盖在弯曲区23和第二显示区22处的柔性盖板进行减小厚度来降低柔性盖板的刚性，提高该处的可弯折性，以达到第一区11的刚性大于第二区12和第三区13的刚度，第二区12和第三区13的可弯折性大于第一区11的可弯折性，使得第二区12和第三区13可弯折，实现柔性盖板10在能够弯折的前提下具有一定的厚度而保持有良好的抗冲击性能。
43.如图7所示，本技术实施例还提供了一种柔性盖板减薄方法，所述柔性盖板由玻璃板制成，包括如下步骤：
44.s01、在所述玻璃板上划分所述第一区11、第二区12和第三区13，并在第一区11表面涂敷抗酸保护层。
45.柔性盖板10覆盖于柔性屏表面，用于保护柔性屏，并提高触感，其中，该柔性屏可以采用一块整体的柔性显示屏，包括第一显示区21、第二显示区22以及连接第一显示区21和第二显示区22的弯曲区23，其中，第二显示区22设置为可折叠区域。柔性盖板上的第一区11、第二区12和第三区13分别对应覆盖于柔性屏的第一显示区21、第二显示区22和弯曲区23。
46.s02、将所述玻璃板浸入刻蚀液中，对第二区12和第三区13进行刻蚀减薄。
47.刻蚀液由氢氟酸和少量nh4f组成，抗酸保护层为保护漆或石蜡涂层，没有抗酸保护层涂覆的玻璃表面与刻蚀液反应，生成的氟化物溶解在蚀刻液或沉积在玻璃表面，在冲洗后，完成对玻璃的刻蚀减薄，从而使得第二区12与第三区13的厚度小于第一区11的厚度，实现第二区12和第三区13可弯折。
48.进一步地，本实施例的柔性盖板减薄方法还包括以下步骤：
49.s03、在第二区12上划分减薄区域121，并在第三区13以及除减薄区域121以外的第二区12表面涂敷抗酸保护层；
50.s04、将所述玻璃板浸入刻蚀液中，对减薄区域121进行刻蚀减薄。
51.从而实现第二区12的折叠弯折区域即减薄区域121具有良好的可弯折性，而其它区域的抗冲击性能也会大幅提高。
52.进一步地，本实施例的柔性盖板减薄方法，还包括以下步骤：
53.s05、对刻蚀完成的所述玻璃板采用离子交换法进行强化处理。
54.离子交换法处理后的玻璃能在其表面形成压应力层，这种压应力可以抵消玻璃在折弯状态下外侧受到的拉应力，从而对玻璃板进行强化处理，使其弯折时不易断裂，进一步提高玻璃板的可弯折性。
55.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。