CN109799663A - 基于可拉伸衬底的电子纸产品及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于可拉伸衬底的电子纸产品及其封装方法。该基于可拉伸衬底的电子纸产品采用可拉伸衬底作为基板材料，封装时利用特殊要求的透明封装材料，即满足杨氏模量在0.1～10MPa之间、热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间的透明封装材料，使用浸涂法、热压封装法或旋涂法在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，工艺简单、生产效率高、维修更新比较简单、成本低，可同时满足可拉伸和封装的要求。该电子纸产品可以是可拉伸的电子纸，也可以是贴附在造型产品上与造型产品形成的一体化的电子纸装饰品、电子纸显示器件等，也即该封装方法可以使用在多种场合的电子纸封装过程中，适用性强。
Description
技术领域
本发明涉及电子纸技术领域，尤其是涉及一种基于可拉伸衬底的电子纸产品及其封装方法。
背景技术
随着信息显示技术的快速发展，对于柔性显示技术的需求越来越大，具有双稳态性质的电子纸显示技术的应用越来越广泛。电子纸因为其被动发光的特点，可以以超低功率刷新图像，在绿色能源上相对于传统显示器更有优势。电泳式电子纸的原理为：电泳粒子经过表面处理带电，在电场作用下，粒子在电泳液中移动，通过控制电场的方向、大小，在宏观上可以形成所期望的图像。因此，电子纸被广泛应用于电子书、电子货架、艺术品等领域。当电子纸被应用到艺术品时，由于艺术品的复杂表面，电子纸需要呈现任意形态才能在艺术品的表面上贴附。得益于可拉伸衬底，电子墨水可以涂覆在可拉伸衬底上，使得整个结构实现任意形态，能够在艺术品的复杂表面上贴附。
目前具有封装结构的电子纸的结构主要是：封装层—普通衬底层—第一电极层—电泳粒子层—第二电极层—普通衬底层—封装层。普通衬底一般选用PET、PI、玻璃等无拉伸性的材料，不能在复杂表面上实现贴附。封装层则根据封装材料的不同，有以下几种：
1)利用无机物颗粒散布于聚合物层上，通过化学方法生成防水氧的阻隔层结构。其无机物颗粒一般采用二氧化硅、二氧化钛、氧化镁等氧化物颗粒，氮化硅、氮化铝等氮化物颗粒，碳化硅等碳化物颗粒，或蒙脱土、石英、云母等其它无机物颗粒，其衬底层一般为甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯或苯乙烯等普通不具有拉伸性衬底。此工艺需要进行旋涂且在衬底层表面上发生化学反应，由于是在普通的衬底上形成防水氧薄膜，没有考虑薄膜的厚度以及其可拉伸性的问题，当形成有比较厚的防水氧薄膜时，薄膜封装层较硬，无法实现复杂表面的贴附。
2)硬基板封装一般采用玻璃作为上下衬底，利用玻璃较低的水氧穿透率，阻隔水氧。然而由于普通玻璃的不可拉伸性，以及玻璃硬度大，此法同样无法运用到艺术品装饰的领域。
3)柔性玻璃技术采用低于0.1mm厚度的玻璃作为基板，可以实现一定的柔性操作。但是其工艺不成熟，形成的玻璃基板很脆弱，并且柔性玻璃的表面容易与空气中的水分反应形成羟基，成为亲水集团，降低了玻璃基板的防水氧性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种基于可拉伸衬底的电子纸产品及其封装方法，以解决传统的电子纸无法同时满足可拉伸和封装的要求。
一种基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，使用浸涂法、热压封装法或旋涂法至少在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，形成封装层的材料为透明材料，杨氏模量在0.1～10MPa之间，热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间。
在其中一个实施例中，所述封装层的材料选自紫外光固化胶、多组分胶、热塑膜或冷裱膜。
在其中一个实施例中，形成所述封装层时，是在所述外层可拉伸衬底固化完成后进行；和/或
在配置好的外层可拉伸衬底的材料中掺杂材料以增加其对电极层和封装层的附着力；和/或
在形成封装层之前对所述外层可拉伸衬底进行表面处理以在衬底表面接枝上官能基团来增加其对封装层的附着力。
在其中一个实施例中，使用所述浸涂法形成所述封装层是在所述待封装的电子纸形成产品造型之前进行，或者在所述待封装的电子纸形成产品造型之后进行；
使用所述热压封装法或所述旋涂法形成所述封装层是在所述待封装的电子纸形成产品造型之前进行。
在其中一个实施例中，浸涂用的浸涂液为常温紫外光固化胶或常温多组分胶；和/或
浸涂用的浸涂液中添加有透明粘附剂；和/或
浸涂时通过控制提拉的速度以控制成膜的厚度；和/或
在从浸涂液中将电子纸提拉出来之后，还包括刮涂以提高成膜均匀性并保证成膜厚度的步骤。
在其中一个实施例中，使用所述热压封装法时是将可拉伸的薄膜材料贴附在所述外层可拉伸衬底的外表面上；和/或
使用所述热压封装法时，热压速度在0.001m/s～0.01m/s之间，压力不超过100N；和/或
在热压封装之前，还包括在所述外层可拉伸衬底的外表面上形成一层可拉伸粘附剂的步骤，后续将可拉伸的薄膜材料贴附在所述可拉伸粘附剂上；和/或
还包括在热压封装之后进行封框胶涂覆的步骤。
在其中一个实施例中，使用旋涂法封装时，通过控制旋转速度来控制成膜厚度；和/或
旋涂液选用常温紫外光固化胶；和/或
旋涂之前还包括在所述外层可拉伸衬底的外表面上形成一层粘附剂的步骤，后续在所述粘附剂上旋涂形成所述封装层。
一种基于可拉伸衬底的电子纸产品，采用上述任一实施例所述的封装方法封装。
在其中一个实施例中，所述电子纸产品包括依次层叠设置的内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和所述外层可拉伸衬底；或者
所述电子纸产品包括造型主体和在所述造型主体的造型表面上依次层叠设置的内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和所述外层可拉伸衬底。
在其中一个实施例中，所述第一电极层用于接0V电压，所述第二电极层用于接驱动电压。
上述基于可拉伸衬底的电子纸产品采用可拉伸衬底作为基板材料，封装时利用特殊要求的透明封装材料，即满足杨氏模量在0.1～10MPa之间、热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间的透明封装材料，使用浸涂法、热压封装法或旋涂法在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，工艺简单、生产效率高、维修更新比较简单、成本低，可同时满足可拉伸和封装的要求。该电子纸产品可以是可拉伸的电子纸，也可以是贴附在造型产品上与造型产品形成的一体化的电子纸装饰品、电子纸显示器件等，也即该封装方法可以使用在多种场合的电子纸封装过程中，适用性强。
该电子纸的封装方法是基于可拉伸衬底的，可拉伸衬底可以解决在复杂形状和结构的表面上的贴附问题，可拉伸衬底的封装结构可以避免电子纸受到水汽的氧化作用，有利于提高电子纸的寿命。
该电子纸产品中的显示材料是电子纸，该材料是靠环境的反射光来完成显示的，近似于纸张，所以具有良好的护眼效果。并且电子纸具有双稳态的性质，只有在刷新画面时会消耗能量，所以具有良好的节能效果。
该电子纸产品在使用时优选采用靠近造型主体的复杂造型表面的第一电极层接0V电压，远离造型表面的第二电极层接驱动电压的方法，可以进一步简化驱动过程，使得在外接电源的时候比较方便和简易。该电子纸产品采用简易、轻便的结构，模块化的设计，用户的可创作性强，使用方便。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于可拉伸衬底的电子纸产品的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其使用浸涂法(dip-coating)、热压封装法或旋涂法至少在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，形成封装层的材料为透明材料，杨氏模量在0.1～10MPa之间，热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间。
所述电子纸产品可以是单独的薄膜状的可拉伸的电子纸，也可以是贴附有可拉伸的电子纸的造型产品。所述造型产品是指具有一定功能或形状结构(如弯曲、折角等)的产品，如可以是艺术品，也可以是各种显示器等电子产品，其用于贴附电子纸的表面称为造型表面。
可拉伸的电子纸的衬底为可拉伸衬底，区别于普通的衬底，可拉伸衬底的封装难点在于：1)在材料的选择方面，要保证封装的薄膜或胶水等封装材料不会破坏可拉伸的性质，包括光电响应特性和可拉伸特性；2)封装层的材料(以下简称为封装材料)与衬底拥有相似的杨氏模量、热膨胀系数，且封装材料与衬底之间有非常好的黏附性和兼容性，这样在拉伸的时候就不会出现细小裂缝；3)在工艺方面，要保证制备过程不会损坏电子纸的性能(例如压力不可超过100N)，以保证封装材料与衬底具有较好的粘附性。
在一个具体示例中，封装材料选自紫外(UV)光固化胶、多组分胶、热塑膜或冷裱膜。更具体地，封装材料可以是环氧树脂AB胶、液态硅胶(低温液态硅胶)、聚氯乙烯棚膜、聚乙烯棚膜、乙烯-醋酸乙烯聚物农膜或环氧树脂薄膜等。其中，胶水材料可以用作保护膜或者封框胶，薄膜材料只能用作保护膜，使用薄膜材料封装后优选还需要进行额外的封框胶涂覆操作。
在一个具体示例中，形成封装层时，是在外层可拉伸衬底固化完成后进行。进一步，还可以在配置好的外层可拉伸衬底的材料中掺杂材料以增加其对电极层和封装层的附着力，和/或在形成封装层之前对外层可拉伸衬底进行表面处理以在衬底表面接枝上官能基团来增加其对封装层的附着力。
在配置好的外层可拉伸衬底的材料中掺杂材料可以对衬底材料进行改性，将配置好的外层可拉伸衬底的材料后，材料(如聚二甲基硅烷、有机硅凝胶等)呈现非固态，可以使用壳聚糖、聚氨酯类等材料掺杂到可拉伸衬底材料中，利用这些材料的官能团可提高衬底材料对电极、封装层的附着力。
在对外层可拉伸衬底进行表面处理时，是在衬底固化完全后进行，对衬底进行表面处理包括等离子体沉积(plasma)、紫外臭氧清洗(UVO)、电晕等。表面处理可以使得衬底表面接枝上官能基团，这些基团可以增强衬底与封装层之间的粘结性。
使用浸涂法形成封装层可以是在待封装的电子纸形成产品造型之前进行，也即在将电子纸贴附在造型产品上之前，也可以是在待封装的电子纸形成产品造型之后进行，也即在将电子纸贴附在造型产品的造型表面之后；而使用热压封装法或旋涂法形成封装层是在待封装的电子纸形成产品造型之前进行。
在一个更具体的示例中，浸涂用的浸涂液为常温紫外光固化胶或常温多组分胶，优选紫外光固化胶，使用紫外光照射作为固化条件，避免加热，可以有效保护电子纸。进一步，为提高所形成的封装层与衬底之间的粘附性，优选的，浸涂用的浸涂液中添加有透明粘附剂，例如偶联剂类、环氧树脂、聚氨酯类等。更进一步，在浸涂时可以通过马达等控制提拉的速度以控制成膜的厚度。再进一步，为可更加精确地控制成膜厚度，在从浸涂液中将电子纸提拉出来之后，使用迈耶棒等来刮涂以提高成膜均匀性并保证成膜厚度，但要注意不能直接使用迈耶棒进行涂覆，以免导致边缘得不到封装的情况发生。
如果是在电子纸形成产品造型之前进行封装，提拉完成后，两侧的衬底表面粘附上液态硅胶，将此时的电子纸放入UV箱中固化，某一表面的液态硅胶会被固化，另一表面则仍然是液态硅胶，用刮棒刮去液态硅胶，得到可以任意形态贴附的电子纸的封装结构；如果是在电子纸形成产品造型之后再进行封装，提拉完成后，整体造型产品的复杂造型表面已经贴附了电子纸及其封装结构，将此时的艺术品使用UV光固化，即可完成对造型产品表面的电子纸的封装。
在另一个具体示例中，使用热压封装法时是将可拉伸的薄膜材料贴附在外层可拉伸衬底的外表面上。因为聚氯乙烯棚膜、聚乙烯棚膜、乙烯-醋酸乙烯聚物农膜等热塑膜和冷裱膜也同样具有一定程度的可拉伸性，因而在形成封装结构之后，也可以将封装好的电子纸贴附在造型产品的造型表面。将上述薄膜材料与电子纸贴附，然后进行热压处理，热压后，薄膜与电子纸之间的氧气会被挤压排出，而由于上述薄膜以及电子纸的可拉伸衬底都是具有可拉伸性的，因此可以得到任意形态贴附的电子纸的封装结构。进一步，使用热压封装法时，热压速度优选在0.001m/s～0.01m/s之间，压力不超过100N。
更进一步，在热压封装之前，在外层可拉伸衬底的外表面上形成一层可拉伸粘附剂，后续将可拉伸的薄膜材料贴附在该可拉伸粘附剂上。可拉伸粘附剂可以是但不限于聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯(如液态透明光学胶等)等。注意在形成可拉伸粘附剂时需要均匀涂覆。再进一步，在使用薄膜材料热压封装之后优选还对得到的结构进行封框胶涂覆，以形成封框胶封装层。
在另一个具体示例中，旋涂法采用软的、可拉伸的封装材料，旋涂出厚度较薄的封装层。在使用旋涂法封装时，通过控制旋转速度来控制成膜厚度。旋涂液优选常温紫外光固化胶。进一步优选的，旋涂之前在外层可拉伸衬底的外表面上形成一层粘附剂，后续在粘附剂上旋涂形成封装层。粘附剂的杨氏模量与热膨胀系数等参数与封装材料相似，在拉伸的时候，不容易发生破坏和断裂。
通过对电子纸产品进行封装，可以隔绝外界水氧等环境因素对内部显示层的电子墨水性能的影响，有利于提升电子墨水的稳定性，延长电子纸产品的使用寿命。
本发明还提供了一种基于可拉伸衬底的电子纸产品，其采用上述封装方法封装。
如图1所示，在一个具体示例中，该电子纸产品为贴附有电子纸的造型产品，其包括造型主体001和在造型主体001的造型表面上依次层叠设置的内层可拉伸衬底002、第一电极层003、电泳显示层004、第二电极层005和外层可拉伸衬底006。封装层007是通过上述封装方法制作在外层可拉伸衬底006上。
更具体地，内层可拉伸衬底002和外层可拉伸衬底006的材料为高分子聚合物材料，例如可以选自但不限于聚二甲基硅氧烷、乙二酸丁二醇酯与对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物、丙烯酸树脂、环氧树脂或有机硅凝胶等。电泳显示层004封装有电子墨水，电子墨水中具有电泳粒子。电泳粒子可以是但不限于炭黑纳米颗粒、二氧化钛颗粒、碳球以及硅纳米颗粒的一种或多种。
可理解，在其他具体示例中，该电子纸产品也可以是单独的可拉伸电子纸，其包括依次层叠设置的内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和外层可拉伸衬底。内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和外层可拉伸衬底可以同图1中的所示。
更具体地，第一电极层003用于接0V电压，第二电极层005用于接驱动电压。采用靠近造型主体001的复杂造型表面的第一电极层003接0V电压，远离造型表面的第二电极层005接驱动电压的方法，可以进一步简化驱动过程，使得在外接电源的时候比较方便和简易。
上述基于可拉伸衬底的电子纸产品采用可拉伸衬底作为基板材料，封装时利用特殊要求的透明封装材料，即满足杨氏模量在0.1～10MPa之间、热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间的透明封装材料，使用浸涂法、热压封装法或旋涂法在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，工艺简单、生产效率高、维修更新比较简单、成本低，可同时满足可拉伸和封装的要求。该电子纸产品可以是可拉伸的电子纸，也可以是贴附在造型产品上与造型产品形成的一体化的电子纸装饰品、电子纸显示器件等，也即该封装方法可以使用在多种场合的电子纸封装过程中，适用性强。
该电子纸的封装方法是基于可拉伸衬底的，可拉伸衬底可以解决在复杂形状和结构的表面上的贴附问题，可拉伸衬底的封装结构可以避免电子纸受到水汽的氧化作用，有利于提高电子纸的寿命。该电子纸产品采用简易、轻便的结构，模块化的设计，用户的可创作性强，使用方便。
以下结合具体实施例对本发明的基于可拉伸衬底的电子纸产品及其封装方法作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供的是一种具有复杂表面的电子纸艺术品的封装结构及其制备方法。复杂表面是指具有大角度弯曲、折角等不规则表面。在这样的复杂表面上，附着上内层可拉伸衬底(表面附有第一电极层)—电泳显示材料—外层可拉伸衬底(表面附有第二电极层)—封装层。其中，内层可拉伸衬底可以完美附着在复杂表面上，而基于可拉伸衬底的封装结构大大提高了产品的寿命以及其性能。
其中，外层可拉伸衬底是聚二甲基硅烷(PDMS)，在衬底的一面涂布电泳层等，对衬底的另外一面进行表面处理，在衬底固化完成后进行，对衬底表面进行等离子体(plasma)处理，功率为40W，时间为240s。
处理完成后，通过浸涂法(dip-coating)来制作封装层薄膜：工艺在常温下进行，浸涂材料选用液态硅胶(25℃时为液态的硅胶)。另外，使用马达来控制浸涂的速度，让液态硅胶充分附着在电子纸外层可拉伸衬底的表面上。马达提拉速度为0.001m/s～0.01m/s。速度越慢，成膜厚度越薄，但太慢容易成膜不均匀。浸涂完成后，马上将电子纸放入UV箱，以425nm、90％光强度的参数曝光5分钟，得到有可拉伸性质的电子纸的封装层结构，然后即可将该电子纸封装结构贴附在艺术品的表面上。
实施例2
本实施例提供的是一种具有复杂表面的电子纸艺术品的封装结构及其制备方法。复杂表面是指具有大角度弯曲、折角等不规则表面。在这样的复杂表面上，附着上内层可拉伸衬底(表面附有第一电极层)—电泳显示材料—外层可拉伸衬底(表面附有第二电极层)—封装层。
其中，内层可拉伸衬底可以完美附着在复杂的表面上，而基于可拉伸衬底的封装结构大大提高的器件的寿命以及其性能。其中，对聚二甲基硅烷(PDMS)溶液进行改性处理，加入2wt％的壳聚糖溶液，磁力搅拌15min，随后将得到的PDMS溶液涂覆在电泳层(已预先涂布于PDMS可拉伸衬底上)上，再进行固化，固化条件为70℃，2h。
然后通过薄膜热压封装法制作封装层薄膜：工艺在常温下进行，薄膜材料选用环氧树脂薄膜等材料。将电子纸置于薄膜内部，用手轻压先挤压出一部分的空气，随后将整个结构以80℃，0.5-1r/s的转速进行热压。得到可拉伸性质的电子纸的封装层结构。随后裁剪到合适的形状，电子纸的边缘部分采用丙烯酸酯体系紫外固化胶进行边缘封装。完成后，马上将电子纸放入UV箱，以365nm、90％光强度的参数曝光5分钟，得到有可拉伸性质的电子纸的封装层结构，然后即可将电子纸贴附在艺术品的表面上。
实施例3
本实施例提供的是一种具有复杂表面的电子纸艺术品的封装结构及其制备方法。复杂表面是指具有大角度弯曲、折角等不规则表面。在这样的复杂表面上，附着上内层可拉伸衬底(表面附有第一电极层)—电泳显示材料—外层可拉伸衬底(表面附有第二电极层)—封装层。
其中，可拉伸衬底可以完美附着在复杂的表面上，而基于可拉伸衬底的封装结构大大提高的器件的寿命以及其性能。可拉伸衬底是有机硅凝胶，首先形成有机硅凝胶-电泳层-有机硅凝胶的三明治结构，接着对其中一个衬底背离电泳层的另一表面进行等离子体(plasma)处理，功率为60W，时间为360s。。
处理完成后，通过旋涂法制作封装层薄膜：工艺在常温下进行，旋涂材料选用液态硅胶(25℃下为液态的硅胶)。以3000r/s的速度旋涂60s，也可通过使用其他旋涂条件调整封装层薄膜的厚度，旋涂完成后，旋涂完成后，把电子纸放入UV箱，以365nm、90％光强度的参数曝光5分钟，得到有可拉伸性质的电子纸的封装层结构，然后即可将电子纸贴附在艺术品的表面上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，使用浸涂法、热压封装法或旋涂法至少在待封装的电子纸的外层可拉伸衬底的外表面形成封装层，形成封装层的材料为透明材料，杨氏模量在0.1～10MPa之间，热膨胀系数在100ppm/℃～1000ppm/℃之间。
2.如权利要求1所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，所述封装层的材料选自紫外光固化胶、多组分胶、热塑膜或冷裱膜。
3.如权利要求1所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，形成所述封装层时，是在所述外层可拉伸衬底固化完成后进行；和/或
在配置好的外层可拉伸衬底的材料中掺杂材料以增加其对电极层和封装层的附着力；和/或
在形成封装层之前对所述外层可拉伸衬底进行表面处理以在衬底表面接枝上官能基团来增加其对封装层的附着力。
4.如权利要求1～3中任一项所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，使用所述浸涂法形成所述封装层是在所述待封装的电子纸形成产品造型之前进行，或者在所述待封装的电子纸形成产品造型之后进行；
使用所述热压封装法或所述旋涂法形成所述封装层是在所述待封装的电子纸形成产品造型之前进行。
5.如权利要求4所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，浸涂用的浸涂液为常温紫外光固化胶或常温多组分胶；和/或
浸涂用的浸涂液中添加有透明粘附剂；和/或
浸涂时通过控制提拉的速度以控制成膜的厚度；和/或
在从浸涂液中将电子纸提拉出来之后，还包括刮涂以提高成膜均匀性并保证成膜厚度的步骤。
6.如权利要求4所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，使用所述热压封装法时是将可拉伸的薄膜材料贴附在所述外层可拉伸衬底的外表面上；和/或
使用所述热压封装法时，热压速度在0.001m/s～0.01m/s之间，压力不超过100N；和/或
在热压封装之前，还包括在所述外层可拉伸衬底的外表面上形成一层可拉伸粘附剂的步骤，后续将可拉伸的薄膜材料贴附在所述可拉伸粘附剂上；和/或
还包括在热压封装之后进行封框胶涂覆的步骤。
7.如权利要求4所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品的封装方法，其特征在于，使用旋涂法封装时，通过控制旋转速度来控制成膜厚度；和/或
旋涂液选用常温紫外光固化胶；和/或
旋涂之前还包括在所述外层可拉伸衬底的外表面上形成一层粘附剂的步骤，后续在所述粘附剂上旋涂形成所述封装层。
8.一种基于可拉伸衬底的电子纸产品，其特征在于，采用如权利要求1～7中任一项所述的封装方法封装。
9.如权利要求8所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品，其特征在于，所述电子纸产品包括依次层叠设置的内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和所述外层可拉伸衬底；或者
所述电子纸产品包括造型主体和在所述造型主体的造型表面上依次层叠设置的内层可拉伸衬底、第一电极层、电泳显示层、第二电极层和所述外层可拉伸衬底。
10.如权利要求9所述的基于可拉伸衬底的电子纸产品，其特征在于，所述第一电极层用于接0V电压，所述第二电极层用于接驱动电压。
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110716364A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 中山大学 | 基于蚕丝的可拉伸可透气的电子纸器件及制备方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382719A (zh) * | 2003-10-24 | 2009-03-11 | 伊英克公司 | 电光显示器 |
| CN101542771A (zh) * | 2006-11-30 | 2009-09-23 | 康宁股份有限公司 | 具有薄膜阻隔的挠性基板 |
| CN102214803A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-12 | 电子科技大学 | 一种光电子器件的封装方法 |
| EP2546693A2 (en) * | 2006-12-19 | 2013-01-16 | E Ink Corporation | Electro-optic display with edge seal |
| CN202995203U (zh) * | 2012-12-29 | 2013-06-12 | 广州奥翼电子科技有限公司 | 应用于固态电光显示器的保护膜及固态电光显示器 |
| CN103367599A (zh) * | 2012-04-03 | 2013-10-23 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构的制造方法 |
| CN204203595U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-11 | 广州奥翼电子科技有限公司 | 柔性电子纸显示屏 |
| CN105038249A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种可拉伸的导电复合材料及其制备方法与应用 |
| CN106154676A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 广州奥翼电子科技股份有限公司 | 柔性电子纸部件、电子纸显示屏、柔性电子纸膜片及其制造方法 |
| JP6045771B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2016-12-21 | イー インク コーポレイション | エッジシールを有する電気光学表示素子 |
| CN106383403A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-02-08 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种可拉伸变形的超表面彩色显示器件 |
| CN106663494A (zh) * | 2014-07-22 | 2017-05-10 | 阿尔法装配解决方案公司 | 用于柔性电子件表面的可拉伸互连部 |
| CN109003907A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-14 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 封装方法 |
-
2019
- 2019-01-25 CN CN201910072504.7A patent/CN109799663A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382719A (zh) * | 2003-10-24 | 2009-03-11 | 伊英克公司 | 电光显示器 |
| JP6045771B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2016-12-21 | イー インク コーポレイション | エッジシールを有する電気光学表示素子 |
| CN101542771A (zh) * | 2006-11-30 | 2009-09-23 | 康宁股份有限公司 | 具有薄膜阻隔的挠性基板 |
| EP2546693A2 (en) * | 2006-12-19 | 2013-01-16 | E Ink Corporation | Electro-optic display with edge seal |
| CN102214803A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-12 | 电子科技大学 | 一种光电子器件的封装方法 |
| CN103367599A (zh) * | 2012-04-03 | 2013-10-23 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构的制造方法 |
| CN202995203U (zh) * | 2012-12-29 | 2013-06-12 | 广州奥翼电子科技有限公司 | 应用于固态电光显示器的保护膜及固态电光显示器 |
| CN106663494A (zh) * | 2014-07-22 | 2017-05-10 | 阿尔法装配解决方案公司 | 用于柔性电子件表面的可拉伸互连部 |
| CN204203595U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-11 | 广州奥翼电子科技有限公司 | 柔性电子纸显示屏 |
| CN105038249A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种可拉伸的导电复合材料及其制备方法与应用 |
| CN106154676A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 广州奥翼电子科技股份有限公司 | 柔性电子纸部件、电子纸显示屏、柔性电子纸膜片及其制造方法 |
| CN106383403A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-02-08 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种可拉伸变形的超表面彩色显示器件 |
| CN109003907A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-14 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 封装方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 上海经济和信息化委员会等: "《2016世界制造业重点行业发展动态》", 31 December 2016 * |
| 尹邦跃: "《陶瓷核燃料工艺》", 28 February 2015, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 金玉丰等: "《微米纳米器件封装技术》", 31 October 2012, 国防工业出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110716364A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 中山大学 | 基于蚕丝的可拉伸可透气的电子纸器件及制备方法 |
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