CN112694754A - 显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法 - Google Patents

显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及信息存储显示技术领域，具体而言，涉及一种显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法。本发明提供了一种显示膜，其包括树脂基体及荧光体粒子，荧光体粒子分散在所述树脂基体中，树脂基体为能够经摩擦起电的树脂材质，荧光体粒子为电致发光材料。本发明还提供了该显示膜的制备方法及一种信息存储显示方法。本发明提供的信息存储显示方法在摩擦起电产生的电场作用下即可使得信息存储到显示膜上，无需外部电源的介入。进一步在显示膜的显示面上布上极性溶剂即可将所存储的信息进行显示，且信息的存储显示可重复操作，即当次信息的储存显示完全不会影响下次信息的存储显示。

Description

显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法
技术领域
本发明涉及信息存储显示技术领域，具体而言，涉及一种显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法。
背景技术
传统的针对可隐藏式信息的存储与显示器件在使用过程中，通常是借助外部电源与电荷耦合器件(CCD)来实现光电转换和信号电荷存储、转移和显示的功能。而且显示的信息也是在器件制备过程中输入的信息，器件制备完成后所载有的信息是固定的，后期无法存储另外的信息，更无法对不同信息进行重复的储存和显示。此外，传统的信息存储显示器件的制备工艺也较为复杂，要求较高的操作水平。
发明内容
基于此，本发明提供一种便于信息存储显示和更新的显示膜及其制备方法和应用、信息存储显示方法。使用该显示膜进行信息的存储和显示时无需借助外部电源，且不同信息的存储显示这一过程可重复进行操作，即当次信息的存储显示完成后完全不会干扰下次信息的存储显示。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明一方面，提供一种显示膜，其包括树脂基体及荧光体粒子，所述荧光体粒子分散在所述树脂基体中，所述树脂基体选用能够经摩擦起电的树脂材质，所述荧光体粒子选用电致发光材料。
在其中一个具体的实施例中，树脂基体的材质选自聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂及聚碳酸酯树脂中的至少一种。
在其中一个具体的实施例中，荧光体粒子为ZnS:Cu、ZnS:Al、ZnS:Ag、CdS:Cu、CdS:Al及CdS:Ag中的至少一种。
在其中一个具体的实施例中，树脂基体与荧光体粒子的重量比为(2～4):1。
在其中一个具体的实施例中，荧光体粒子的粒径为1μm～30μm。
本发明一方面，还提供一种上述显示膜的制备方法，包括以下步骤：
将树脂基体原料与荧光体粒子混合，制备混合物；以及
将所述混合物固化成型。
本发明一方面，进一步提供一种上述显示膜在制造信息存储显示器件或信息加密装置中的应用。
本发明另一方面，提供一种信息存储显示方法，包括以下步骤：
(1)提供上述所述的显示膜；
(2)用摩擦起电件作为信息写入源，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息，将信息存储并隐藏到显示膜上；
(3)当需要对隐藏存储的信息进行显示时，在所述显示面上布上极性溶剂，将隐藏存储的信息进行显示。
在其中一个具体的实施例中，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件对所述显示膜的压力在0.5N～3.5N之间。
使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件在所述显示面上的摩擦写入速度为1mm/s～50mm/s。
在其中一个具体的实施例中，极性溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、正丁醇及甲酰胺中的至少一种。
摩擦起电现象存在于大部分物体之间，且产生的能量通常耗散于环境中，并不会被合理利用。本发明通过选用可摩擦起电的树脂作为显示膜的基体，在树脂基体中添加具有电致发光效应的荧光体粒子，并结合摩擦起电件与树脂基体摩擦产生的电场，使显示膜达到了在不使用外部电源的情况下就可以将信息进行存储的效果。进一步地，在需要将所存储的信息进行显示时，可以将极性溶剂布于显示膜上，通过极性溶剂与摩擦带电的显示膜构造的电场共同激发荧光体粒子发光，从而可以将显示膜存储的信息进行显示。而且当次信息显示完成后，即可进行下次信息的存储。因而，本发明提供的信息存储显示方法避免了外部电源的使用，而且信息的存储显示过程可重复操作，在后信息的写入完全不会受到上次信息的干扰。
本发明提供的显示膜的制备原料来源广泛，原理简单，对制备工艺的要求低，可广泛推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中柔性复合膜的制备流程图；
图2为本发明中摩擦起电件施加在柔性复合膜上的压力与摩擦起电产生的电场大小之间的关系图；
图3为本发明中信息存储和显示器件将信息进行存储和显示的过程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。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。
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。
术语和定义
除非另外说明，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
术语“电致发光”是指物质在一定的电场作用下被相应的电能所激发而产生的发光现象。
ZnS:Cu等化学式中“:”表示掺杂，例如ZnS:Cu即表示将Cu掺杂在ZnS中得到的化合物。
本发明一方面，提供一种显示膜，其包括树脂基体及荧光体粒子，所述荧光体粒子分散在所述树脂基体中，所述树脂基体选用能够经摩擦起电的树脂材质，所述荧光体粒子选用电致发光材料。
本发明选用具有摩擦起电效应的树脂作为显示膜基体，并添加具有电致发光效应的荧光体粒子制备的显示膜，当以摩擦起电的方式在显示膜的显示面上写入信息(文字和/或图形)后，该信息即可存储在显示膜上，并隐藏起来，因而该信息的存储无需经外部电源刺激。
在本发明中，作为进一步说明，树脂基体的材质选自聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂及聚碳酸酯树脂中的至少一种。
选用上述对可见光透射率较高的树脂作为显示膜的基体可进一步提高荧光体粒子的发光效率。
在一个优选的具体实施方式中，树脂基体为硅酮树脂。在一个优选的具体实施方式中，树脂基体为Ecoflex00-30硅酮树脂。
在本发明中，作为进一步说明，荧光体粒子为ZnS:Cu、ZnS:Al、ZnS:Ag、CdS:Cu、CdS:Al及CdS:Ag中的至少一种。
在本发明中，作为进一步说明，荧光体粒子为金属活化的ZnS为主要成分的硫化物。在一个优选的具体实施方式中，荧光体粒子为ZnS:Cu。
在本发明中，作为进一步说明，树脂基体与荧光体粒子的重量比为(2～4):1。
选用合适的树脂基体与荧光体粒子的重量比，从而保证荧光体粒子能够均匀分散在树脂基体中，保证了发光效果的稳定性。
在一个优选的具体实施方式中，树脂基体与荧光体粒子的重量比为3:1。
在本发明中，作为进一步说明，荧光体粒子的粒径为1μm～30μm，例如可以为1μm～5μm，10μm～15μm，20μm～25μm，又如还可以为3μm、5μm、8μm、12μm、15μm、24μm、28μm。
选用的荧光体粒子的粒径在上述范围内可以在减少荧光体粒子的凝聚，从而保证其均匀分散于树脂基体中。
在一个优选的具体实施方式中，荧光体粒子的粒径为15μm。
如图1所示，本发明一方面，还提供了一种上述显示膜的制备方法，其包括以下步骤：
将树脂基体原料与荧光体粒子混合，制备混合物；以及
将所述混合物固化成型。
在本发明中，作为进一步说明，固化成型所用的固化方法可为常温固化或加热固化。在本发明中，为了促使荧光体粒子均匀分散于树脂基体中，优选的固化成型方法为加热固化。
本发明一方面，进一步提供一种上述显示膜在制造信息存储显示器件或信息加密装置中的应用。
本发明另一方面，提供一种信息存储显示方法，其包括以下步骤：
(1)提供上述所述的显示膜；
(2)用摩擦起电件作为信息写入源，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息，将信息存储并隐藏到显示膜上；
(3)当需要对隐藏存储的信息进行显示时，在显示面上布上极性溶剂，将隐藏存储的信息进行显示。
通过选用分散有电致发光效应的荧光体粒子的树脂基体作为显示膜，并结合摩擦起电件与树脂基体摩擦产生的电场，使显示膜达到了在不使用外部电源的情况下就可以将信息进行存储的效果。进一步地，在需要将所存储的信息进行显示时，可以将极性溶剂布于显示膜上，通过极性溶剂与摩擦带电的显示膜构造的电场共同激发荧光体粒子发光，从而可以将显示膜存储的信息进行显示。而且当次信息显示完成后，即可进行下次信息的存储。因而，该信息存储显示方法避免了外部电源的使用，而且信息的存储显示过程可重复操作，在后信息的写入完全不会受到上次信息的干扰。
在本发明中，作为进一步说明，在显示面上布上极性溶剂是指将极性溶剂以喷雾的形式喷洒到显示面上。
图2所示的为摩擦起电件与显示膜进行摩擦的压力与电场强度之间的关系图。在本发明中，作为进一步说明，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件对所述显示膜的压力在0.5N～3.5N之间。在一个优选的具体实施方式中，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件对所述显示膜的压力为1N～3N。在一个更为优选的具体实施方式中，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件对所述显示膜的压力为2N。
在本发明中，作为进一步说明，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件的摩擦写入速度为1mm/s～50mm/s。在一个优选的具体实施方式中，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件的摩擦写入速度为1mm/s～30mm/s。在一个更为优选的具体实施方式中，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件的摩擦写入速度为10mm/s。
在本发明中，作为进一步说明，极性溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、正丁醇及甲酰胺中的至少一种。在一个优选的具体实施方式中，极性溶剂为水。
在本发明中，作为进一步说明，摩擦起电件与显示膜进行摩擦的环境为空气环境或真空环境。
在本发明中，作为进一步说明，摩擦起电件为金属棒或玻璃棒。
在本发明中，作为进一步说明，金属棒的材质为铁、铜、锌、铬、铝或铅。
以下结合具体实施例和对比例对本发明的柔性信息存储和显示器件及其制造方法作进一步详细的说明。
以下实施例中所用的树脂基体是Ecoflex00-30硅酮树脂、聚二甲基硅氧烷和环氧树脂，可理解，在其他实施例中不限于此，例如还可以使用与Ecoflex00-30硅酮树脂性能相近的聚碳酸酯树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂，还可以使用与ZnS:Cu性能相近的ZnS:Al、ZnS:Ag、CdS:Cu、CdS:Al、CdS:Ag，在此不再赘述。
实施例1 Ecoflex00-30硅酮树脂基显示膜的制备及信息的存储显示
取3g粒径为15μm的荧光体粒子ZnS:Cu与9g Ecoflex00-30硅酮树脂混合均匀，并在70℃下进行加热固化，制备Ecoflex00-30硅酮树脂基显示膜。在空气中，在10mm/s的滑动速度，2N的压力下，用玻璃棒将所需输入的信息写在Ecoflex00-30硅酮树脂基显示膜上进行存储。取水雾喷洒到Ecoflex00-30硅酮树脂基显示膜上，将所存储的信息进行显示，如图3所示。
实施例2聚二甲基硅氧烷基显示膜的制备及信息的存储显示
取30g平均粒径为15μm的荧光体粒子ZnS:Cu与80g聚二甲基硅氧烷混合均匀，并在100℃下进行加热固化，制备聚二甲基硅氧烷基显示膜。在空气中，在20mm/s的滑动速度，1.5N的压力下，用铁棒将所需输入的信息写在聚二甲基硅氧烷基显示膜上进行存储。取水雾喷洒到聚二甲基硅氧烷基显示膜上，将所存储的信息进行显示。
实施例3环氧树脂基显示膜的制备及信息的存储显示
取2g平均粒径为15μm的荧光体粒子ZnS:Cu与5g环氧树脂混合均匀，并在40℃下进行加热固化，制备环氧树脂基显示膜。在空气中，在30mm/s的滑动速度，2.5N的压力下，用玻璃棒将所需输入的信息写在环氧树脂基显示膜上进行存储。取水雾喷洒到环氧树脂基显示膜上，将所存储的信息进行显示。
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 (11)

1.一种显示膜，其特征在于，包括树脂基体及荧光体粒子，所述荧光体粒子分散在所述树脂基体中，所述树脂基体选用能够经摩擦起电的树脂材质，所述荧光体粒子选用电致发光材料。
2.根据权利要求1所述的显示膜，其特征在于，所述树脂基体的材质选自聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂及聚碳酸酯树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的显示膜，其特征在于，所述荧光体粒子为ZnS:Cu、ZnS:Al、ZnS:Ag、CdS:Cu、CdS:Al及CdS:Ag中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的显示膜，其特征在于，所述树脂基体与所述荧光体粒子的重量比为(2～4):1。
5.根据权利要求1～2及4任一项所述的显示膜，其特征在于，所述荧光体粒子的粒径为1μm～30μm。
6.权利要求1～5任一项所述的显示膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将树脂基体原料与荧光体粒子混合，制备混合物；以及
将所述混合物固化成型。
7.权利要求1～5任一项所述的显示膜在制造信息存储显示器件或信息加密装置中的应用。
8.一种信息存储显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供权利要求1～5任一项所述的显示膜；
(2)用摩擦起电件作为信息写入源，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息，将信息存储并隐藏到显示膜上；
(3)当需要对隐藏存储的信息进行显示时，在所述显示面上布上极性溶剂，将隐藏存储的信息进行显示。
9.根据权利要求8所述的信息存储显示方法，其特征在于，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件对所述显示膜的压力在0.5N～3.5N之间。
10.根据权利要求8或9所述的信息存储显示方法，其特征在于，使用所述摩擦起电件以摩擦起电的方式在所述显示膜的显示面上写入待存储的信息时，控制所述摩擦起电件在所述显示面上的摩擦写入速度为1mm/s～50mm/s。
11.根据权利要求8或9所述的信息存储显示方法，其特征在于，所述极性溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、正丁醇及甲酰胺中的至少一种。
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