一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件，包括依次接触的第一薄膜基底、第一石墨烯透明导电电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二石墨烯透明电极层和第二薄膜基底；所述液晶层包括聚合物墙体包围的液晶；聚合物墙体的原料包括单体、光引发剂和胶黏剂；所述第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层均包括显示有效区和无效区，柔性电路板贴合在第一石墨烯透明导电电极层的无效区内；显示有效区涂布配向膜；无效区涂布导电保护层。本发明专利技术提供的柔性液晶显示器件以石墨烯透明导电电极为导电电极，液晶被聚合物墙体包围，聚合物墙体厚度、形状均匀，弯曲时，液晶不会随意流动，提高弯曲时的显示效果。

A flexible liquid crystal display device based on graphene transparent conductive film and its preparation method

The invention provides a flexible liquid crystal display device based on graphene transparent conductive film, which comprises a first film substrate, a first graphene transparent conductive electrode layer, a first alignment film, a liquid crystal layer, a second alignment film, a second graphene transparent electrode layer and a second film substrate in succession; the liquid crystal layer comprises a first film substrate, a first graphene transparent conductive electrode layer and a second film substrate. Liquid crystals surrounded by polymer walls; raw materials of polymer walls include monomers, photoinitiators and adhesives; the first graphene transparent conductive electrode layer and the second graphene transparent conductive electrode layer both include display effective zone and invalid zone; the flexible circuit board adheres to the invalid zone of the first graphene transparent conductive electrode layer; It shows that the effective area is coated with alignment film and the invalid area is coated with conductive protective layer. The flexible liquid crystal display device provided by the invention takes graphene transparent conductive electrode as conductive electrode, and the liquid crystal is surrounded by a polymer wall body. The thickness and shape of the polymer wall body are uniform. When bending, the liquid crystal will not flow freely, so as to improve the display effect when bending.

【技术实现步骤摘要】
一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件及其制备方法
本专利技术属于柔性显示领域，尤其涉及一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件及其制备方法。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，对于显示技术提出了更高的要求。柔性显示技术具有可弯曲、抗震、轻便等优势，且使得图像信息的显示方式更加灵活多样，因此是未来显示技术的重要发展方向之一。目前柔性显示技术主要有两大技术趋势，分别为有机电致发光(Organiclightemittingdevices，OLED)和液晶显示(LiquidCrystalDisplay,LCD)。OLED具有自发光的特点，且轻薄、功耗低，是柔性显示技术的重要发展方向。但是OLED显示面板制备过程对于设备和技术要求都很高，工艺复杂、良率低、成本高、寿命短等不足大大限制了其广泛应用。相比之下，柔性LCD面板具有良率高、成本低、寿命长等特点，因此，在相当的应用场景中，柔性LCD显示技术仍具有广泛的应用潜力。在柔性LCD的发展过程中，面临的一个难题是当柔性基底弯曲时液晶分子会因为扭曲、流动而不均匀，造成显示图像对比度下降，图像模糊等，从而影响整体的显示效果。直到近些年来，一种基于有机聚合物形成墙体，从而限制了液晶分子的流动的技术的发展，在很大程度上改善了显示品质的问题。具体来说，即通过液晶成盒后，在紫外光源的照射下，液晶中混合的单体在光引发剂和胶黏剂的作用下，发生聚合物诱导相分离(Polymerization-InducedPhaseSeparation，PIPS)的反应生成聚合物墙体，稳稳的包裹住液晶分子，避免液晶流动性产生的液晶盒间距均匀不一，从而改善柔性液晶显示弯曲时的显示效果。如果紫外辐照的能量不足，或者紫外光的分布不均匀，会使得聚合物墙体厚度、形状的不均匀以及与液晶分子分离的不彻底，使得整体显示效果变差。因此，如何使得预聚物能够均匀的接收紫外光线并从液晶分子中分离出来形成稳定的聚合物墙体，对于柔性液晶器件的制备来说非常重要。柔性液晶显示一般由第一偏振片、第一柔性透明电极、第一配向膜层、液晶层、第二配向膜层、第二柔性透明电极、第二偏振片组成。其中柔性透明电极是形成电场、使得液晶定向排布的重要组件。目前用于柔性液晶显示领域的柔性透明电极主要成分是金属氧化物电极，如铟锌氧化物、铟锡氧化物、锡氧化物等，其中应用最为广泛的是氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜。ITO透明导电薄膜是将ITO在塑料薄膜表面镀膜后形成的复合薄膜，具有透明、导电及一定的柔性。但是ITO透明导电薄膜的柔性较差，随着弯曲曲率的增大，ITO层会形成裂痕，反复弯折后会断裂，导致断路，最终显示器件失效，并不能很好的满足柔性器件的需求。除此之外，ITO是一种宽能带半导体材料，其带隙为3.5～4.3ev。紫外光区产生禁带的励起吸收阈值为3.75ev，相当于330nm的波长，因此紫外光区ITO透明导电薄膜的光穿透率很低。在柔性LCD的发展过程中，面临的一个难题是当柔性基底弯曲时液晶分子会因为扭曲、流动而不均匀，造成显示图像对比度下降，图像模糊等，从而影响整体的显示效果。近些年来，一种基于有机聚合物形成墙体，从而限制了液晶分子的流动的技术的发展，在很大程度上改善了显示品质的问题。柔性液晶显示一般由第一偏振片、第一柔性透明电极、第一配向膜层、液晶层、第二配向膜层、第二柔性透明电极、第二偏振片组成。其中柔性透明电极是形成电场、使得液晶定向排布的重要组件。目前用于柔性液晶显示领域的柔性透明电极主要成分是金属氧化物电极，如铟锌氧化物、铟锡氧化物、锡氧化物等，其中应用最为广泛的是氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜。ITO透明导电薄膜是将ITO在塑料薄膜表面镀膜后形成的复合薄膜，具有透明、导电及一定的柔性。但是ITO透明导电薄膜的柔性较差，随着弯曲曲率的增大，ITO层会形成裂痕，反复弯折后会断裂，导致断路，最终显示器件失效，并不能很好的满足柔性液晶显示器件的需求。此外，在紫外光区ITO透明导电薄膜的光穿透率很低，使得聚合物墙体厚度、形状的不均匀以及与液晶分子分离的不彻底，使得整体显示效果变差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件及其制备方法，该柔性液晶显示器件具有较好的显示效果。本专利技术提供了一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件，包括依次接触的第一薄膜基底、第一石墨烯透明导电电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二石墨烯透明电极层和第二薄膜基底；所述液晶层包括聚合物墙体包围的液晶；聚合物墙体的原料包括单体、光引发剂和胶黏剂；所述第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层均包括显示有效区和无效区，柔性电路板贴合在第一石墨烯透明导电电极层的无效区内；显示有效区涂布配向膜；无效区涂布导电保护层。优选地，所述石墨烯透明导电电极层的透过率为90％～97.7％，方阻为10～500Ω/□。优选地，所述石墨烯透明导电电极层可以通过化学气相沉积方法制备，也可以通过石墨烯微片与其它材料复合而成。优选地，第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层的显示有效区中包括封框区域；所述封框区域中的配向膜和石墨烯透明导电电极层被去除；所述封框区域的宽度为0.5～4mm；所述去除的方式包括但不限于激光辐照、机械擦除或等离子体刻蚀。优选地，所述液晶占液晶层质量的70～91％；所述原料中单体、光引发剂和胶黏剂的质量比为79～94：1～9：5～12。优选地，无效区中贴合柔性电路板的电极之间的石墨烯透明导电电极层和导电保护层被去除。优选地，所述第一配向膜和第二配向膜均独立地选自聚酰亚胺；所述第一薄膜基底和第二薄膜基底均独立地选自PC薄膜、PET薄膜或PI薄膜。本专利技术提供了一种上述技术方案所述柔性液晶显示器件的制备方法，包括以下步骤：1)分别在第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜上形成需要显示的电极图案；第一石墨烯透明导电薄膜包括第一薄膜基底和第一石墨烯透明导电电极层；第二石墨烯透明导电薄膜包括第二薄膜基底和第二石墨烯透明导电电极层；所述第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层均包括显示有效区和无效区，柔性电路板贴合在第一石墨烯透明导电电极层的无效区内；2)分别在第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜的石墨烯透明导电电极层上涂布配向膜并固化；3)在无效区涂布导电保护层；4)在配向膜表面生成按特定方向排列的沟槽；5)分别将第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜的封框区域中的配向膜和石墨烯透明导电电极层去除；同时将贴合柔性电路板的电极之间的石墨烯透明导电电极层和导电保护层去除；6)在第二石墨烯透明导电薄膜的表面喷上用来维持液晶盒间距的球状间隔子；7)将第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜对标贴合并固定；8)在第一石墨烯透明导电薄膜封框区域内点胶并预固化，然后灌液晶混合物，所述液晶混合物包括液晶、单体、光引发剂和胶黏剂；9)开启UV紫外光源，进行聚合物诱导相分离反应，得到以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件。优选地，所述紫外光照射的强度为5mW/cm2～30mW/cm2；紫外光照射的时间为5～25min；紫外光照射的距离为25～40mm。优选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件，包括依次接触的第一薄膜基底、第一石墨烯透明导电电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二石墨烯透明导电电极层和第二薄膜基底；所述液晶层包括聚合物墙体包围的液晶；聚合物墙体的原料包括单体、光引发剂和胶黏剂；所述第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层均包括显示有效区和无效区，柔性电路板贴合在第一石墨烯透明导电电极层的无效区内；显示有效区涂布配向膜；无效区涂布导电保护层。

【技术特征摘要】
1.一种以石墨烯透明导电薄膜为基底的柔性液晶显示器件，包括依次接触的第一薄膜基底、第一石墨烯透明导电电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二石墨烯透明导电电极层和第二薄膜基底；所述液晶层包括聚合物墙体包围的液晶；聚合物墙体的原料包括单体、光引发剂和胶黏剂；所述第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层均包括显示有效区和无效区，柔性电路板贴合在第一石墨烯透明导电电极层的无效区内；显示有效区涂布配向膜；无效区涂布导电保护层。2.根据权利要求1所述的柔性液晶显示器件，其特征在于，所述石墨烯透明导电电极层的透过率为90％～97.7％，方阻为10～500Ω/□。3.根据权利要求2所述的石墨烯透明导电电极层，其特征在于，所述石墨烯透明导电电极层可以通过化学气相沉积方法制备，也可以通过石墨烯微片与其它材料复合而成。4.根据权利要求1所述的柔性液晶显示器件，其特征在于，第一石墨烯透明导电电极层和第二石墨烯透明导电电极层的显示有效区中包括封框区域；所述封框区域中的配向膜和石墨烯透明导电电极层被去除；所述封框区域的宽度为0.5～4mm；所述去除的方式包括但不限于激光辐照、机械擦除或等离子体刻蚀。5.根据权利要求1所述的柔性液晶显示器件，其特征在于，所述液晶占液晶层质量的70～91％；所述原料中单体、光引发剂和胶黏剂的质量比为79～94：1～9：5～12。6.根据权利要求1所述的柔性液晶显示器件，其特征在于，所述无效区中贴合柔性电路板的电极之间的石墨烯透明导电电极层和导电保护层被去除。7.根据权利要求1所述的柔性液晶显示器件，其特征在于，所述第一配向膜和第二配向膜均独立地选自聚酰亚胺；所述第一薄膜基底和第二薄膜基底均独立地选自PC薄膜、PET薄膜或PI薄膜。8.一种权利要求1～7任一项所述以石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁淑芬，汪伟，刘兆平，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33