Pe măsură ce ecranele pliabile devin mai subțiri, sticla nu poate fi optimizată doar pentru subțire
Sticla ultra-subțire sau UTG a devenit un substrat important pentru afișajele pliabile. După ce a fost redusă la o grosime extrem de mică, sticla se poate îndoi, păstrând în același timp o bună transparență, planeitatea suprafeței și calitatea tactilă.
Totuși, cu cât sticla devine mai subțire, cu atât este mai sensibilă la zgârieturi, presiune localizată și deteriorare prin impact. Picăturile, plierea repetată și presiunea particulelor străine pot cauza defectele microscopice să se extindă treptat și, în cele din urmă, să devină crăpături.
Prin urmare, sticla ultra-subțire necesită în mod normal un strat protector suplimentar. Filmele convenționale din polietilen tereftalat sau PET sunt mature și relativ ușor de prelucrat, dar în cazul plierii frecvente pot întâmpina probleme precum încrețirea, delaminarea și scăderea stabilității optice-pe termen lung. Materialele de protecție de-generația următoare trebuie să facă mai mult decât să acopere suprafața de sticlă. De asemenea, trebuie să ofere întărire, amortizare și controlul daunelor.
Aici acoperirile poliuretanice pot oferi noi posibilități.
Un studiu recent publicat înProgrese în acoperiri organicea introdus un strat de poliuretan acrilat trifuncțional pe bază de polieteramină-sau PEUA, UV-întăribil, conceput pentru aplicare directă pe sticla ultra-subțire.
În timpul testării, sticla ultra{-acoperită cu PEUA-a finalizat 200.000 de cicluri de pliere-în interior la o rază de îndoire de 3 mm fără îndoire vizibilă sau delaminare a acoperirii. Sub raza de îndoire mai severă de 1,5 mm, acoperirea a dezvoltat albirea la stres, dar transparența sa a putut fi restabilită printr-un tratament termic scurt.
Cum pot fi atinse simultan modulul ridicat și rezistența ridicată?
Materialele de protecție pentru afișajele pliabile se confruntă cu o contradicție fundamentală. Dacă un material este prea rigid, se poate crăpa în timpul plierii. Dacă este prea moale, s-ar putea să nu susțină în mod adecvat sticla și poate deveni vulnerabilă la adâncituri și șifonări permanente.
Rășina PEUA dezvoltată în studiu a fost sintetizată în principal din acrilat de hidroxietil, izoforon diizocianat și polieteramină, urmată de întărire UV pentru a forma o rețea reticulata.
Segmentele rigide formate din IPDI asigură suport structural, ajutând la îmbunătățirea modulului și a rezistenței la deformare. Lanțurile flexibile din polieteramină absorb și disipă energia generată în timpul îndoirii și impactului, reducând concentrația de stres localizat. Împreună, aceste componente creează un echilibru între rigiditate și duritate.
Acoperirea a menținut o transmisie optică de peste 92% la o lungime de undă de 550 nm, a atins un modul de stocare de aproximativ 2,18 GPa și a înregistrat o temperatură de tranziție a sticlei de aproximativ 140 de grade. Un strat de acoperire cu o grosime de aproximativ 40 μm a mărit cu 16 cm înălțimea eșecului de impact în pix-picătură a sticlei ultra-subțiri.
Schimbarea modului de defecțiune este deosebit de remarcabilă. Când sticla ultra-neprotejată este supusă unui impact, poate dezvolta fisuri radiale care se răspândesc rapid pe suprafață. După aplicarea stratului PEUA, este mai probabil ca deteriorarea să rămână ca o adâncitură localizată fără propagarea continuă a fisurilor.
Prin urmare, acoperirea face mai mult decât să adauge un alt strat de grosime. Schimbă modul în care energia de impact este transferată în sticla subiacentă.
Figura 2. Schemă care arată modul în care un strat de poliuretan acrilat poate distribui stresul de încovoiere pe o structură de sticlă ultra-subțire. imagine generată AI-; grosimile straturilor nu sunt la scară.