مع ازدياد نحافة شاشات العرض القابلة للطي، لا يمكن تحسين الزجاج من أجل النحافة وحدها
لقد أصبح الزجاج- فائق النحافة، أو UTG، ركيزة مهمة لشاشات العرض القابلة للطي. بعد أن يتم تقليل سمكه إلى سمك صغير جدًا، يمكن للزجاج أن ينحني مع الحفاظ على الشفافية الجيدة وتسطيح السطح وجودة اللمس.
ومع ذلك، كلما أصبح الزجاج أرق، كلما أصبح أكثر حساسية للخدوش والضغط الموضعي والأضرار الناجمة عن الصدمات. يمكن أن تؤدي القطرات والطي المتكرر والضغط الناتج عن الجسيمات الغريبة إلى توسع العيوب المجهرية تدريجيًا وتتطور في النهاية إلى شقوق.
وبالتالي، يتطلب الزجاج فائق النحافة-طبقة حماية إضافية في العادة. تكون أغشية البولي إيثيلين تيريفثاليت التقليدية، أو PET، ناضجة وسهلة المعالجة نسبيًا، ولكن في حالة الطي المتكرر قد تواجه مشكلات مثل التجعيد والتصفيح وانخفاض الاستقرار البصري على المدى الطويل-. يجب أن تقوم مواد الحماية من الجيل التالي- بأكثر من مجرد تغطية السطح الزجاجي. ويجب عليهم أيضًا توفير التعزيز والتوسيد والتحكم في الأضرار.
هذا هو المكان الذي قد توفر فيه طلاءات البولي يوريثين إمكانيات جديدة.
دراسة حديثة نشرت فيالتقدم في الطلاءات العضويةقدمت طبقة بولي إيثرامين ثلاثية الوظائف-من مادة البولي يوريثين أكريليت، أو PEUA، وهي طبقة قابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية-مصممة للتطبيق المباشر على الزجاج- فائق النحافة.
أثناء الاختبار، أكمل الزجاج فائق النحافة المطلي بـ PEUA-200000 دورة طي للداخل-بقطر انحناء يبلغ 3 مم بدون تجعيد أو انفصال طبقات الطلاء بشكل مرئي. وفي ظل نصف قطر الانحناء الأكثر شدة البالغ 1.5 مم، تطور الطلاء إلى تبييض الإجهاد، ولكن يمكن استعادة شفافيته من خلال معالجة حرارية قصيرة.
كيف يمكن تحقيق المعامل العالي والمتانة العالية في وقت واحد؟
تواجه المواد الواقية للشاشات القابلة للطي تناقضًا أساسيًا. إذا كانت المادة صلبة جدًا، فقد تتشقق أثناء الطي. إذا كان ناعمًا جدًا، فقد يفشل في دعم الزجاج بشكل كافٍ ويمكن أن يصبح عرضة للمسافة البادئة والتجعد الدائم.
تم تصنيع راتنج PEUA الذي تم تطويره في الدراسة بشكل أساسي من هيدروكسي إيثيل أكريليت وإيزوفورون ثنائي إيزوسيانات والبولي إيثرامين، متبوعًا بالمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتشكيل شبكة متشابكة.
توفر الأجزاء الصلبة المتكونة من IPDI الدعم الهيكلي، مما يساعد على تحسين المعامل ومقاومة التشوه. تعمل سلاسل البولي إيثرامين المرنة على امتصاص وتبديد الطاقة المتولدة أثناء الانحناء والصدمات، مما يقلل من تركيز الضغط الموضعي. تخلق هذه المكونات معًا توازنًا بين الصلابة والمتانة.
حافظ الطلاء على نفاذية بصرية تزيد عن 92% عند طول موجة يبلغ 550 نانومتر، ووصل إلى معامل تخزين يبلغ حوالي 2.18 جيجا باسكال وسجل درجة حرارة انتقالية زجاجية تبلغ حوالي 140 درجة. أدت طبقة الطلاء التي يبلغ سمكها حوالي 40 ميكرومترًا إلى زيادة ارتفاع فشل تأثير سقوط القلم للزجاج الرقيق جدًا- بمقدار 16 سم.
التغيير في وضع الفشل جدير بالملاحظة بشكل خاص. عندما يتعرض الزجاج فائق النحافة-غير المحمي للصدمات، فإنه يمكن أن يحدث شقوقًا نصف قطرية تنتشر بسرعة عبر السطح. بعد تطبيق طلاء PEUA، كان من المرجح أن يظل الضرر كمسافة بادئة موضعية دون استمرار انتشار الشقوق.
وبالتالي فإن الطلاء يفعل أكثر من مجرد إضافة طبقة أخرى من السمك. إنه يغير كيفية نقل طاقة التأثير إلى الزجاج الأساسي.
الشكل 2. رسم تخطيطي يوضح كيف يمكن لطبقة من مادة البولي يوريثين أكريليت توزيع إجهاد الانحناء عبر هيكل زجاجي فائق الرقة-. AI-الصورة التي تم إنشاؤها؛ سمك الطبقة ليس على نطاق واسع.