Ahogy az összecsukható kijelzők egyre vékonyabbak, az üveget nem lehet egyedül vékonyra optimalizálni
Az ultra-vékony üveg vagy az UTG az összehajtható kijelzők fontos hordozójává vált. A rendkívül kis vastagságra csökkentett üveg meghajolhat, miközben megőrzi jó átlátszóságát, felületi síkságát és tapintási minőségét.
Minél vékonyabbá válik azonban az üveg, annál érzékenyebb a karcolásokra, a helyi nyomásra és az ütésekre. A cseppek, az ismételt hajtogatások és az idegen részecskék nyomása mikroszkopikus méretű hibákat okozhat, amelyek fokozatosan kitágulnak, és végül repedésekké alakulnak.
Az ultra-vékony üveg ezért általában további védőréteget igényel. A hagyományos polietilén-tereftalát vagy PET fóliák érettek és viszonylag könnyen feldolgozhatók, de gyakori hajtogatás esetén olyan problémákkal szembesülhetnek, mint a gyűrődés, a rétegválás és a hosszú távú optikai stabilitás csökkenése. A következő-generációs védőanyagoknak többet kell tenniük, mint egyszerűen lefedni az üvegfelületet. Biztosítaniuk kell továbbá a megerősítést, a párnázást és a sérülések elleni védekezést.
A poliuretán bevonatok itt új lehetőségeket kínálhatnak.
Egy nemrégiben megjelent tanulmányHaladás a szerves bevonatok terénbevezetett egy háromfunkciós poliéteramin-alapú poliuretán-akrilátot vagy PEA, UV-keményedő bevonatot, amelyet az ultravékony üvegre való közvetlen felvitelre terveztek.
A tesztelés során a PEA{0}}bevonatú ultra-vékony üveg 200 000 befelé-hajlítási ciklust hajtott végre 3 mm-es hajlítási sugár mellett, látható gyűrődés vagy bevonat leválása nélkül. A nagyobb, 1,5 mm-es hajlítási sugár alatt a bevonat feszültségfehérítést alakított ki, de az átlátszósága rövid hőkezeléssel visszaállítható volt.
Hogyan érhető el egyszerre magas modulus és nagy szívósság?
Az összecsukható kijelzők védőanyagai alapvető ellentmondásba ütköznek. Ha egy anyag túl merev, akkor a hajtogatás során megrepedhet. Ha túl puha, előfordulhat, hogy nem tartja megfelelően az üveget, és ki van téve a benyomódásnak és a tartós gyűrődésnek.
A vizsgálat során kifejlesztett PEA gyantát elsősorban hidroxi-etil-akrilátból, izoforon-diizocianátból és poliéteraminból állították elő, majd UV-keményítéssel térhálósított hálózatot alakítottak ki.
Az IPDI-ből kialakított merev szegmensek szerkezeti támaszt nyújtanak, segítve a modulus és a deformációval szembeni ellenállás javítását. A rugalmas poliéteramin láncok elnyelik és elvezetik a hajlítás és ütközés során keletkező energiát, csökkentve a helyi feszültségkoncentrációt. Ezek az alkatrészek együttesen egyensúlyt teremtenek a merevség és a szívósság között.
A bevonat optikai áteresztőképessége több mint 92% volt 550 nm-es hullámhosszon, elérte a körülbelül 2,18 GPa tárolási modulust, és körülbelül 140 fokos üvegátmeneti hőmérsékletet regisztrált. A körülbelül 40 μm vastag bevonóréteg 16 cm-rel növelte az ultravékony üveg toll-leejtési ütési magasságát.
Különösen figyelemre méltó a hibamód változása. Ha a nem védett ultra-vékony üveg ütésnek van kitéve, sugárirányú repedések keletkezhetnek benne, amelyek gyorsan szétterjednek a felületen. A PEAU bevonat felhordása után a sérülés nagyobb valószínűséggel megmaradt lokalizált bemélyedésként, anélkül, hogy a repedés továbbterjedne.
A bevonat tehát többet tesz, mint egy újabb réteg vastagságot. Megváltoztatja az ütközési energia átadását az alatta lévő üvegbe.
2. ábra. A vázlat, amely bemutatja, hogy a poliuretán-akrilát bevonat hogyan oszthatja el a hajlítási feszültséget egy ultra-vékony üvegszerkezeten. AI-generált kép; a rétegvastagság nem méretarányos.