Keď sa skladacie displeje stenčujú, sklo nie je možné optimalizovať len pre tenkosť
Ultra{0}}tenké sklo alebo UTG sa stalo dôležitým substrátom pre skladacie displeje. Po zmenšení na extrémne malú hrúbku sa sklo môže ohýbať pri zachovaní dobrej priehľadnosti, rovinnosti povrchu a kvality dotyku.
Čím je však sklo tenšie, tým je citlivejšie na škrabance, lokálny tlak a poškodenie nárazom. Kvapky, opakované prehýbanie a tlak cudzích častíc môžu spôsobiť postupné rozširovanie mikroskopických defektov a nakoniec sa rozvinúť do prasklín.
Ultra{0}}tenké sklo preto bežne vyžaduje dodatočnú ochrannú vrstvu. Bežné polyetyléntereftalátové alebo PET fólie sú zrelé a relatívne ľahko spracovateľné, no pri častom skladaní môžu naraziť na problémy, ako je pokrčenie, delaminácia a zhoršenie dlhodobej optickej stability. Ochranné materiály novej{4}}generácie musia urobiť viac, než len pokryť povrch skla. Musia tiež poskytovať vystuženie, odpruženie a kontrolu poškodenia.
Tu môžu polyuretánové nátery ponúknuť nové možnosti.
Nedávna štúdia publikovaná vPokrok v organických náterochpredstavila trojfunkčný polyuretánový akrylát na báze polyéteramínu- alebo PEUA, UV-vytvrditeľný povlak určený na priamu aplikáciu na ultra-tenké sklo.
Pri testovaní dokončilo -ultratenké sklo s povlakom PEUA{1}} 200 000 cyklov skladania smerom dovnútra- pri polomere ohybu 3 mm bez viditeľného záhybu alebo delaminácie povlaku. Pri silnejšom polomere ohybu 1,5 mm došlo k vyblednutiu povlaku, ale jeho transparentnosť mohla byť obnovená krátkym tepelným spracovaním.
Ako možno súčasne dosiahnuť vysoký modul a vysokú húževnatosť?
Ochranné materiály pre skladacie displeje čelia zásadnému rozporu. Ak je materiál príliš tuhý, môže pri skladaní prasknúť. Ak je príliš mäkký, nemusí dostatočne podopierať sklo a môže byť náchylný na pretlačenie a trvalé pokrčenie.
Živica PEUA vyvinutá v štúdii bola syntetizovaná primárne z hydroxyetylakrylátu, izoforóndiizokyanátu a polyéteramínu, po čom nasledovalo UV vytvrdzovanie za vzniku zosieťovanej siete.
Pevné segmenty vytvorené z IPDI poskytujú štrukturálnu podporu a pomáhajú zlepšiť modul a odolnosť voči deformácii. Flexibilné polyéteramínové reťazce absorbujú a rozptyľujú energiu generovanú počas ohýbania a nárazu, čím znižujú lokálnu koncentráciu napätia. Tieto komponenty spolu vytvárajú rovnováhu medzi tuhosťou a húževnatosťou.
Povlak si udržal optickú priepustnosť viac ako 92 % pri vlnovej dĺžke 550 nm, dosiahol úložný modul približne 2,18 GPa a zaznamenal teplotu skleného-prechodu približne 140 stupňov . Poťahová vrstva s hrúbkou približne 40 μm zvýšila výšku ultratenkého skla pri-páde pera-o 16 cm.
Zvlášť pozoruhodná je zmena v poruchovom režime. Keď je nechránené ultra{1}}tenké sklo vystavené nárazu, môžu na ňom vzniknúť radiálne trhliny, ktoré sa rýchlo šíria po povrchu. Po nanesení povlaku PEUA bolo pravdepodobnejšie, že poškodenie zostane ako lokalizované vrúbkovanie bez pokračujúceho šírenia trhlín.
Povlak teda robí viac, než len pridáva ďalšiu vrstvu hrúbky. Mení to, ako sa energia nárazu prenáša do spodného skla.
Obrázok 2. Schéma znázorňujúca, ako môže polyuretánový akrylátový povlak rozložiť ohybové napätie cez ultra-tenkú sklenenú štruktúru. AI-vygenerovaný obrázok; hrúbky vrstiev nie sú v mierke.