CN111524471B - 基板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种基板及其制作方法。基板包括：基底层，所述基底层上具有多个凹槽；其中，每个所述凹槽内均设有光感弹性体组件及光源组件，所述光感弹性体组件与所述凹槽的开口端连接，其中，所述光感弹性体组件在所述光源组件的照射下，能够沿所述基底层的延伸方向进行舒展或收缩；当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向舒展时，所述基底层处于展开状态；当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向收缩时，所述基底层处于卷曲状态。本申请中基板的基底层上的每个凹槽内均设有光感弹性体组件，且在每个凹槽内均设有光源组件，进而可以提高基板响应的准确性和可靠性，使基板能够实现特定的动作。

Description

基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种基板及其制作方法。
背景技术
智能响应性材料通常指能够集感知、反馈、响应于一体的一类材料。液晶弹性体作为其中典型的代表近些年来受到各大研究机构的广泛关注，现有技术中，光响应的智能材料制作的方式通常为，液晶弹性体与常规高分子薄膜通过层叠的方式制备而成。该光响应性智能材料能够在外界光信号的刺激下可实现简单的卷曲与伸展，但这种方式所制备的光响应性智能材料在外界光信号刺激时，其形变的准确性及可靠性较差。
发明内容
本申请提供了一种基板，基底层上的每个凹槽内均设有光感弹性体组件，且在每个凹槽内均设有光源组件，进而可以提高基板响应的准确性和可靠性，使基板能够实现特定的动作。
为了达到上述目的，一方面本申请提供了一种基板，包括：
基底层，所述基底层上具有多个凹槽；
其中，每个所述凹槽内均设有光感弹性体组件及光源组件，所述光感弹性体组件与所述凹槽的开口端连接，其中，所述光感弹性体组件在所述光源组件的照射下，能够沿所述基底层的延伸方向进行舒展或收缩；
当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向舒展时，所述基底层处于展开状态；
当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向收缩时，所述基底层处于卷曲状态。
本申请中的基板，在该基板的基底层的每个凹槽中，均设有光感弹性体组件及光源组件，在基底层需要处于展开状态时，光源组件发出特定的光，使凹槽中的光感弹性体组件中的液晶高分子链处于舒展的状态，以实现基底层的舒展；在基底层需要处于卷曲的状态时，光源组件发出又一特定的光，使光感弹性体组件内的高分子链产生异构，以实现基底层的卷曲；又因每个光源组件对应一个光感弹性体组件，进而可针对每个光感弹性体组件进行调整，使基板能够根据外界信号进行精准实现特定的动作，以提高基板的响应的准确性和可靠度。
优选地，所述光感弹性体组件包括位于凹槽的开口端，并与所述基底层平行设置的第一弹性结构件，及设置于所述第一弹性结构件和所述凹槽的底部之间、用于将所述凹槽底部与所述第一弹性结构件连接的第二弹性结构件；
其中，所述光感弹性体组件中，至少所述第一弹性结构件为光感弹性件。
优选地，所述第二弹性结构件与所述第一弹性结构件的连接端与所述第一弹性结构件的端部之间形成有用于带动所述第一弹性结构件舒展或卷曲间距。
优选地，所述间距为d；
Figure GDA0003454329570000021
其中，L基底的长度；
R为基底层卷曲后圆周的半径；
N为弹性体组件的数量；
η为弹性体组件的收缩率。
优选地，所述光源组件位于所述第二弹性结构件与所述凹槽的内壁之间。
优选地，所述光源组件包括发出可见光的第一发光体，及用于发出紫外光的第二发光体。
优选地，所述第一弹性结构件的厚度为小于或等于40um。
优选地，多个所述凹槽呈阵列分布于所述基底层上。
优选地，所述光感弹性体组件呈镂空的三棱柱或四棱锥设置。
又一方面本申请提供了一种基板的制作方法，包括以下的步骤；
高分子聚合物薄膜经压印制备成基底层，并在基底层上形成有凹槽；
在所述凹槽内嵌合光感弹性体组件。此种方式形成的基板与上述的基板的效果相同，不再赘述。
优选地，还包括：制作光感弹性体组件的步骤：
液晶单体经取向、聚合后形成光感弹性体组件。
优选地，提供液晶单体混合液，使所述混合液中的液晶单体包括4,4’-二[11-(丙烯酰氧基)十一烷氧基]偶氮苯与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯；
其中，4,4’-二[11-(丙烯酰氧基)十一烷氧基]偶氮苯)与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯的摩尔比为2:7-9；
光引发剂，占液晶单体混合液的质量分数1％-2％。
附图说明
图1为本申请实施例的一种基板处于舒展状态的结构示意图；
图2为本申请实施例的一种基板处于卷曲状态的结构示意图；
图3为本申请实施例的一种基板中光感弹性体组件的结构示意图；
图4位图3的俯视图；
图5为本申请实施例的一种基板中光感弹性体组件的又一结构示意图；
图6为本申请实施例的一种基板的又一俯视图；
图7为本申请实施例的一种基板的又一俯视图。
图标：10-基底层；11-凹槽；20-光感弹性体组件；21-第一弹性结构件；22-第二弹性结构件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，本申请实施例提供了一种基板，该基板可应用于智能柔性显示、智能家居、人造皮肤及仿生机器人等领域；该基板包括：
基底层10，所述基底层10上具有多个凹槽11；
其中，每个所述凹槽11内均设有光感弹性体组件20及光源组件(未在图中显示)，所述光感弹性体组件20与所述凹槽11的开口端连接，其中，所述光感弹性体组件20在所述光源组件的照射下，能够沿所述基底层10的延伸方向进行舒展或收缩；
当所述光感弹性体组件20沿所述基底层10的延伸方向舒展时，所述基底层10处于展开状态；
当所述光感弹性体组件20沿所述基底层10的延伸方向收缩时，所述基底层10处于卷曲状态。
本申请中的基板，在该基板的基底层10的每个凹槽11中，均设有光感弹性体组件20及光源组件，在基底层10需要处于展开状态时，光源组件发出特定的光，使凹槽11中的光感弹性体组件20中的液晶高分子链处于舒展的状态，以实现基底层10的舒展；在基底层10需要处于卷曲的状态时，光源组件发出又一特定的光，使光感弹性体组件20内的高分子链产生异构，以实现基底层10的卷曲；又因每个光源组件对应一个光感弹性体组件20，进而可针对每个光感弹性体组件20进行调整，使基板能够根据外界信号进行精准实现特定的动作，以提高基板的响应的准确性和可靠度。
需要说明的是，光源组件包括发出可见光的第一发光体，及用于发出紫外光的第二发光体，其中，可见光作用于光感弹性体组件20时，光感弹性体组件20中的高分子链处于舒展的状态；紫外光作用于光感弹性体组件20时，光感弹性体组件20中的高分子链产生异构，实现基底层10的卷曲。
其中，基底层10的材质可为聚酰亚胺、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯氰或聚四氟乙烯中的一种或几种。作为一种可选方式，请继续参照图3和图4，其中，图3中的实线代表光感弹性体组件20受到第二发光体照射时的状态，虚线代表受到第一发光体照射时的状态，所述光感弹性体组件20包括位于凹槽11的开口端，并与所述基底层10平行设置的第一弹性结构件21，及设置于所述第一弹性结构件21和所述凹槽11的底部之间、用于将所述凹槽11底部与所述第一弹性结构件21连接的第二弹性结构件22；
其中，所述光感弹性体组件20包括位于凹槽11和第二弹性结构件22中，至少所述第一弹性结构件21为光感弹性件。
具体地，光源组件中的第二发光体发光时，第一弹性结构件21受到紫外光的照射，第一弹性结构件21内部的高分子链段之间的偶氮基团发生光致异构，高分子链产生收缩，导致光照的第一弹性结构件21两边朝内部收缩，此时，第一弹性结构件21变短，进而在基底层10中产生内缩的内应力，且随着位于多个凹槽11内的多个第二发光体逐渐发光，可使得基板朝内卷曲。
需要说明的是，第一弹性结构件21也可为光感弹性件，当第一发光体发出可见光时，第一弹性结构件21和第二弹性结构件22被光照部分内的高分子链处于舒展状态；这样，在可见光的刺激下，第二弹性结构件22沿其的延伸凹槽11的内壁向上扩展，使基底层10产生伸展的内应力，同时，第一弹性结构件21内的高分子链段发生光致异构，使第一弹性结构件21的长度增加，基底层10的侧壁在第一弹性结构件21的膨胀作用下朝两侧舒展，使基底层10的顶部边长，最终实现基板的铺展，其铺展位置以及铺展程度受到第一发光体的调控而控制。
另外，在第二发光体发出紫外光时，第二弹性结构件22在受到光照时，其改变的方式与第一弹性结构件21相同，其中，紫外光的波长优选地为365nm。
作为一种可选方式，所述第二弹性结构件22与所述第一弹性结构件21的连接端与所述第一弹性结构件21的端部之间形成有用于带动所述第一弹性结构件舒展或卷曲的间距。此种的设置方式，可以使光源组件发出的光稳定的作用于第一弹性结构件21上凸出于第二弹性结构件22的部分在其进行舒展或卷曲的动作时，能够对整个第一弹性结构件21做出引导，以提高基板的响应的准确性和可靠度。
需要说明的是，光源组件上发出的光，可以透过第二弹性结构件22作用于第一弹性结构件21上。
作为一种可选方式，所述间距为d；
Figure GDA0003454329570000061
其中，L基底的长度；
R为基底层卷曲后圆周的半径；
N为弹性体组件的数量；
η为弹性体组件的收缩率。
作为一种可选方式，所述光源组件位于所述第二弹性结构件22与所述凹槽11的内壁之间。此种设置方式，可以保证光源组件发出的光能够作用于第二弹性结构件22及第一弹性结构件21上。
需要说明的是，所述第一弹性结构件21的厚度为小于或等于40um。以保证第一弹性结构件21能够进行有效的伸缩，使光源组件的光线能有效光程长的厚度范围内。
作为一种可选方式，请继续参照图6和图7，多个所述凹槽11呈阵列分布于所述基底层10上。其中，呈阵列分布的方式可为沿基底层10的宽度方向向其两侧延伸、并至基底层10的边沿，或呈多个矩形的小凹槽11。这样，可以使基底层10在舒展和卷曲时，其达到的效果更佳。
作为一种可选方式，请继续参照图5，所述光感弹性体组件20呈镂空的三棱柱或四棱锥设置。当光感弹性体组件20呈三棱柱时，其内部设有镂空部，整体的基板适用于单轴卷曲、低敏感度的场景。当光感弹性组件呈四棱锥时，整体的基板适用于多轴卷曲、高敏感度的场景。
又一方面本申请提供了一种基板的制作方法，包括以下的步骤；
高分子聚合物薄膜经压印制备成基底层，并在基底层上形成有凹槽；
在所述凹槽内嵌合光感弹性体组件。此种方式形成的基板与上述的基板的效果相同，不再赘述。
需要说明的是，在基底层10上还需预涂覆光刻胶层；并在刻胶层上涂覆PI薄膜；其中在基底层10上预涂覆光刻胶层的步骤中，还包括利用(l，l，2，2H过氟辛基)—三乙氧基硅烷对光刻胶薄层进行改性，以降低光刻胶层上层表面能以利于后端膜层的剥离；
PI(PolyimideFilm)聚酰亚胺薄膜层的厚度为650～1200A，利用Rubbing工艺在其表面对其进行水平取向处理。
作为一种可选方式，包括：制作光感弹性体组件的步骤：
液晶单体经取向、聚合后形成光感弹性体组件。
其中，提供液晶单体混合液，使所述混合液中的液晶单体包括4,4’-二[11-(丙烯酰氧基)十一烷氧基]偶氮苯与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯；
其中，4,4’-二[11-(丙烯酰氧基)十一烷氧基]偶氮苯与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯的摩尔比为2:7-9；
光引发剂，占液晶单体混合液的质量分数1％-2％。
具体地，将混合液加热至亮点温度之上，灌入模具内部，通过取向层的取向作用，液晶分子将会平行于基板进行取向；
通过预聚合将液晶分子按照取向方向锚定于高分子网络内，预聚合为光引发的自由基聚合。适当降低温度2-3℃，并将液晶弹性体聚合单体置于聚合装置内部进行聚合；
降温至室温，使液晶弹性体聚合单体与模具分离，形成光感弹性体组件；
通过对合工艺将液晶弹性体聚合单体与基底层10上的凹槽11精准对盒。
在将液晶弹性体聚合单体与基底层10上的凹槽11精准对盒的过程中，因液晶弹性体中的第二弹性结构件22与基底层10的凹槽11壁之间存在相互挤压的作用力，液晶弹性体将会被牢固的固定于柔性弹性体的凹槽11中。
需要说明的是，混合液中还包括二氯甲烷。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基板，其特征在于，包括：
基底层，所述基底层上具有多个凹槽；
其中，每个所述凹槽内均设有光感弹性体组件及光源组件，所述光感弹性体组件与所述凹槽的开口端连接，其中，所述光感弹性体组件在所述光源组件的照射下，能够沿所述基底层的延伸方向进行舒展或收缩；
当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向舒展时，所述基底层处于展开状态；
当所述光感弹性体组件沿所述基底层的延伸方向收缩时，所述基底层处于卷曲状态；
所述光感弹性体组件包括位于凹槽的开口端，并与所述基底层平行设置的第一弹性结构件，及设置于所述第一弹性结构件和所述凹槽的底部之间、用于将所述凹槽底部与所述第一弹性结构件连接的第二弹性结构件；
其中，所述光感弹性体组件中，至少所述第一弹性结构件为光感弹性件；
其中，所述第二弹性结构件与所述第一弹性结构件的连接端与所述第一弹性结构件的端部之间形成有用于带动所述第一弹性结构件舒展或卷曲的间距。
2.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述间距为d；
Figure 904003DEST_PATH_IMAGE002
其中，L基底的长度；
R为基底层卷曲后圆周的半径；
N为弹性体组件的数量；
η为弹性体组件的收缩率。
3.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述光源组件位于所述第二弹性结构件与所述凹槽的内壁之间。
4.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述光源组件包括第一发光体和第二发光体，所述第一发光体发出用于使所述光感弹性体组件舒展的可见光，所述第二发光体发出用于使所述光感弹性体组件卷曲的紫外光。
5.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述第一弹性结构件的厚度为小于或等于40um。
6.如权利要求1所述的基板，其特征在于，多个所述凹槽呈阵列分布于所述基底层上。
7.如权利要求1-6任一项所述的基板，其特征在于，所述光感弹性体组件呈镂空的三棱柱或四棱锥设置。
8.一种基板的制作方法，其特征在于，包括以下的步骤；
高分子聚合物薄膜经压印制备成基底层，并在基底层上形成有凹槽；
在所述凹槽内嵌合光感弹性体组件；
所述光感弹性体组件包括位于凹槽的开口端，并与所述基底层平行设置的第一弹性结构件，及设置于所述第一弹性结构件和所述凹槽的底部之间、用于将所述凹槽底部与所述第一弹性结构件连接的第二弹性结构件；
其中，所述光感弹性体组件中，至少所述第一弹性结构件为光感弹性件；
其中，所述第二弹性结构件与所述第一弹性结构件的连接端与所述第一弹性结构件的端部之间形成有用于带动所述第一弹性结构件舒展或卷曲的间距。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：制作光感弹性体组件的步骤：
液晶单体经取向、聚合后形成光感弹性体组件。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，提供液晶单体混合液，使所述混合液中的液晶单体包括4,4’-二[11-(丙烯酰氧基) 十一烷氧基]偶氮苯与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯；
其中， 4,4’-二[11-(丙烯酰氧基) 十一烷氧基]偶氮苯与1,4-二[4-(9-丙烯酰氧基)壬氧基]苯甲酰氧基-2-甲基苯的摩尔比为2:7-9；
光引发剂，占液晶单体混合液的质量分数1％-2％。
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