A mesura que les pantalles plegables es fan més primes, el vidre no es pot optimitzar només per la primesa
El vidre ultra-, o UTG, s'ha convertit en un substrat important per a pantalles plegables. Després de reduir-se a un gruix extremadament petit, el vidre es pot doblegar tot conservant una bona transparència, planitud superficial i qualitat tàctil.
Tanmateix, com més prim es fa el vidre, més sensible és a les ratllades, la pressió localitzada i els danys per impactes. Les gotes, el plegament repetit i la pressió de partícules estranyes poden provocar que els defectes microscòpics s'expandeixin gradualment i, finalment, es converteixin en esquerdes.
El vidre ultra-per tant, normalment requereix una capa protectora addicional. Les pel·lícules convencionals de tereftalat de polietilè o PET són madures i relativament fàcils de processar, però amb un plegat freqüent poden trobar problemes com ara arrugues, delaminació i disminució de l'-estabilitat òptica a llarg termini. Els materials de protecció-de propera generació han de fer més que simplement cobrir la superfície del vidre. També han de proporcionar reforç, amortiment i control de danys.
Aquí és on els recobriments de poliuretà poden oferir noves possibilitats.
Un estudi recent publicat aAvenços en recobriments orgànicsva introduir un recobriment curable amb UV-a base de polieteramina-trifuncional, o PEUA, dissenyat per a l'aplicació directa al vidre ultra-.
Durant les proves, el vidre ultra-revestit de PEUA{-ha completat 200.000 cicles de plegat-cap a dins amb un radi de flexió de 3 mm sense arrugues visibles ni delaminació del recobriment. Sota el radi de flexió més sever d'1,5 mm, el recobriment va desenvolupar un blanqueig d'estrès, però la seva transparència es va poder restaurar mitjançant un breu tractament tèrmic.
Com es poden aconseguir simultàniament un alt mòdul i una alta tenacitat?
Els materials de protecció per a pantalles plegables s'enfronten a una contradicció fonamental. Si un material és massa rígid, pot trencar-se durant el plegat. Si és massa tou, pot ser que no suporti adequadament el vidre i esdevingui vulnerable a les sagnies i arrugues permanents.
La resina PEUA desenvolupada a l'estudi es va sintetitzar principalment a partir d'acrilat d'hidroxietil, diisocianat d'isoforona i polieteramina, seguida d'un curat UV per formar una xarxa reticulada.
Els segments rígids formats a partir d'IPDI proporcionen suport estructural, ajudant a millorar el mòdul i la resistència a la deformació. Les cadenes flexibles de polieteramina absorbeixen i dissipen l'energia generada durant la flexió i l'impacte, reduint la concentració d'estrès localitzada. En conjunt, aquests components creen un equilibri entre rigidesa i duresa.
El recobriment va mantenir una transmitància òptica de més del 92% a una longitud d'ona de 550 nm, va assolir un mòdul d'emmagatzematge d'aproximadament 2,18 GPa i va registrar una temperatura de transició de vidre d'uns 140 graus. Una capa de recobriment d'aproximadament 40 μm de gruix va augmentar l'alçada de fallada d'impacte de la ploma-caiguda del vidre ultra-fins en 16 cm.
El canvi en el mode de fallada és especialment destacable. Quan el vidre ultra-desprotegit està sotmès a un impacte, pot desenvolupar esquerdes radials que s'estenen ràpidament per la superfície. Després d'aplicar el recobriment PEUA, era més probable que el dany es mantingués com a sagnat localitzat sense una propagació continuada d'esquerdes.
Per tant, el recobriment fa més que afegir una altra capa de gruix. Canvia com es transfereix l'energia d'impacte al vidre subjacent.
Figura 2. Esquema que mostra com un recobriment d'acrilat de poliuretà pot distribuir l'esforç de flexió a través d'una estructura de vidre ultra-. imatge generada per AI-; els gruixos de les capes no són a escala.