一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法技术

本发明专利技术属于显示器结构技术领域，解决了现有技术中微胶囊膜层不具备改造可能性、水凝胶失水后其可拉伸性降低的技术问题，提供了一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法，包括依次从上至下相互紧密粘合的透明电极层、显示膜层和可拉伸驱动背板，所述显示膜层包括亲水性光树脂和均匀分布在亲水性光树脂内的微胶囊，所述透明电极层包括第一疏水性光树脂层和半嵌入第一疏水性光树脂层的纳米线薄膜，所述可拉伸驱动背板包括第二疏水性光树脂层制成的弹性衬底以及构建于弹性衬底上的具有可拉伸结构的驱动电路。本发明专利技术所述的用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法具有使微胶囊膜层具备改造可能性、水凝胶失水后其可拉伸性不受影响的优点。其可拉伸性不受影响的优点。其可拉伸性不受影响的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法


[0001]本专利技术涉及显示器结构
，尤其涉及一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法。

技术介绍

[0002]微胶囊化的电泳显示器是最成熟的商业化反射式显示技术，其产品被广泛应用于电子阅读器、商标牌、广告牌。此外，微胶囊化的胆甾相液晶也可被用作反射式显示器的显示膜层，应用于电子画板和广告牌等电子产品。实现可拉伸的反射式显示器可以进一步拓宽此类显示技术的应用领域，使反射式显示器像纸一样实现真正意义上的可折叠且无折痕，并进一步获得弹性可拉伸的新特征。在自然状态下，可拉伸的显示器具有明显的褶皱结构，但这影响显示的效果和美感。微胶囊化的电泳或胆甾相液晶显示膜层由大量粒径在30到80微米的微胶囊紧密排列而成。单个微胶囊由囊芯和囊壁构成。囊芯即电泳液体系或胆甾相液晶。电泳液体系包括分散介质、电泳颗粒、电荷控制剂、稳定剂等组分。这种微胶囊的封装结构使显示膜层能以微胶囊浆料涂布的形式成膜。微胶囊涂布浆料包含微胶囊、水性高分子、水性胶粘剂、分散剂、流平剂等组分。赋予微胶囊膜层可拉伸性就在于如何使这些材料在固化后具有可拉伸性。微胶囊是显示层的核心材料，成膜后具有柔性，但不具备太多的改造可能性。因此，涂布浆料中的其他材料必须是可拉伸的弹性体。将弹性水凝胶与微胶囊混合成涂布浆料固然可以赋予微胶囊膜层可拉伸性，但水凝胶失水后其可拉伸性降低，一些防止水凝胶失水的方案无法长时间保水或会使水凝胶雾都增加影响显示效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法，用以解决微胶囊膜层不具备改造可能性、水凝胶失水后其可拉伸性降低的技术问题。
[0004]本专利技术实施例提供一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜，包括依次从上至下相互紧密粘合的透明电极层、显示膜层和可拉伸驱动背板，所述显示膜层包括亲水性光树脂和均匀分布在亲水性光树脂内的微胶囊，所述透明电极层包括第一疏水性光树脂层和半嵌入第一疏水性光树脂层的纳米线薄膜，所述可拉伸驱动背板包括第二疏水性光树脂层制成的弹性衬底以及构建于弹性衬底上的具有可拉伸结构的驱动电路。
[0005]其工作原理和过程如下：
[0006]亲水性光树脂与微胶囊混合光固化后形成显示膜层，简化了工艺步骤，提高可拉伸反射式显示器的生产效率，降低生产成本，半嵌入第一疏水性光树脂的纳米线薄膜不会影响光树脂的力学性能，以微胶囊薄膜为主的显示膜层主要依靠亲性水光树脂的可拉伸性，透明电极层和可拉伸驱动背板分别依靠第一疏水性光树脂和第二疏水性光树脂的可拉伸性，可调节组分的亲水性光树脂可以赋予显示膜层可拉伸性，第一疏水性光树脂可以高保真、高效地实现微纳米材料的转印并保证了器件与非常规衬底的强粘附性，第二疏水性光树脂可以进一步作为弹性衬底和驱动电路，使器件的主体材料组分连续过渡。
[0007]进一步的，所述微胶囊包括电泳式微胶囊和胆甾相液晶微胶囊，所述纳米线薄膜内的一维纳米线采用银纳米线。
[0008]采用银纳米线自组装成微米级图案的方法，获得电极图案具有界限清晰、沉积均匀、导电率高、图案精度高等优点。
[0009]一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]A、将水溶性交联剂与微胶囊预混合，再蒸发掉水分，进一步引入其他弹性光交联组分搅拌，最后通过光固化形成弹性的显示膜层；
[0011]B、依照不同的组分比例预制第二疏水性光树脂层，经过光固化后形成弹性衬底，并在弹性衬底上构建驱动电路；
[0012]C、在真空抽滤环境下将纳米线薄膜采用转印的方式嵌入到疏水性光树脂内形成透明电极层；
[0013]D、将透明电极层、显示膜层、驱动电路和弹性衬底依次层叠粘合在一起。
[0014]进一步的，水溶性交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯，其他弹性光交联组分包括聚乙烯醇、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸酯改性的PDMS和光引发剂。
[0015]聚乙二醇二丙烯酸酯属于双官能度低聚物，能够与水混溶，可通过光交联形成水凝胶，但其固化后的机械性能较差；聚乙烯醇是一种亲水性聚合物，PVA可以通过氢键与PEGDA物理交联，形成非共价交联网络，从而增加PEGDA水疑胶的拉伸强度和断裂伸长率；丙烯酸羟乙酯是一种水溶性的单官能度单体，其聚合速率比其他单官能度丙烯酸酯快；丙烯酸酯改性的PDMS赋予PDMS光固化活性，同时保留了部分PDMS的柔顺主链结构以及PDMS的疏水特性；光引发剂TPO作为一种高效的光引发剂，是光交联体系不可或缺的组成部分，其吸收的光源波长在350
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400nm，且在420nm处也有吸收，具有很宽的吸收范围，根据“相似相溶”的基本原理，在不添加表面活性剂的情况下，具有相同丙烯酸酯结构的组分可以按有限比例互溶，固态粉末状的光引发剂可以溶解于常见的丙烯酸酯单体；即使存在少量的水分，整个体系在持续剧烈的搅拌后也会形成均匀的乳液。
[0016]进一步的，上述步骤中的所述光固化采用紫外光照射的方式。
[0017]紫外光照固化方式具有操作时间短、易于控制产物几何形状、交联反应时温度低、降低生产成本等优势。
[0018]进一步的，所述转印的方法为将纳米线薄膜预先成膜于其他衬底，在其上涂覆液态的光树脂预聚体，光树脂预聚体在光固化后通过转移的方式印刷在弹性衬底上。
[0019]纳米线真空抽滤转印的方法可以获得无序堆叠的纳米线均匀薄膜，从而无需对纳米线进行修饰以获得纳米线分散液；整个制造流程没有用到复杂的光刻工艺和大型真空镀膜设备，用到的设备仅限于旋涂机、真空抽滤装置和等离子清洗机，有利于在实验室低成本、批量制备包括但不限于可拉伸电子纸的各类器件，为进一步探索柔性电子的机械形变
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器件性能关系和相关科学机理提供新的研究途径。
[0020]进一步的，所述显示膜层内的亲水性光树脂与透明电极层和可拉伸驱动背板的疏水性光树脂存在相同组分。
[0021]显示膜层内的亲水性光树脂到外层可拉伸驱动背板内的疏水性光树脂之间存在相同组分，这种组分连续的变化可以确保层间的化学粘合，防止拉伸过程中应力对器件的破坏。
[0022]综上所述，本专利技术的有益效果如下：
[0023](1)可调节组分的光树脂可以赋予显示膜层可拉伸性，且紫外光照固化方式具有操作时间短、易于控制产物几何形状、交联反应时温度低、降低生产成本等优势，光树脂可以高保真、高效地实现微纳米材料的转印并保证了器件与非常规衬底的强粘附性；光固化树脂可以进一步作为弹性衬底和驱动电路，使器件的主体材料组分连续过渡；实现可拉伸的反射式显示器可以进一步拓宽此类显示技术的应用领域，使反射式显示器像纸一样实现真正意义上的可折叠且无折痕，并进一步获得弹性可拉伸的新特征，能更好地应用于电子皮肤和智能服装等可穿戴设备。
[0024](2)微胶囊封装液体的结构更适宜作为柔性显示，微胶囊浆料涂布成膜的工艺使得其制造成本低且可与其他制造工艺兼容，器件的透明电极利用了纳米线抗挠曲能力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜，其特征在于，包括依次从上至下相互紧密粘合的透明电极层、显示膜层和可拉伸驱动背板，所述显示膜层包括亲水性光树脂和均匀分布在亲水性光树脂内的微胶囊，所述透明电极层包括第一疏水性光树脂层和半嵌入第一疏水性光树脂层的纳米线薄膜，所述可拉伸驱动背板包括第二疏水性光树脂层制成的弹性衬底以及构建于弹性衬底上的具有可拉伸结构的驱动电路。2.根据权利要求1所述的用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜，其特征在于，所述微胶囊包括电泳式微胶囊和胆甾相液晶微胶囊，所述纳米线薄膜内的一维纳米线采用银纳米线。3.一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将水溶性交联剂与微胶囊预混合，再蒸发掉水分，进一步引入其他弹性光交联组分搅拌，最后通过光固化形成弹性的显示膜层；B、依照不同的组分比例预制第二疏水性光树脂层，经过光固化后形成弹性衬底，并在弹性衬底上构建驱动电路；C、在真空抽滤环境下将纳米线薄膜采用转印的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，何欣怡，周赟，
申请(专利权)人：西南医科大学，
类型：发明
国别省市：