CN113376914B - 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法 - Google Patents

一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113376914B
CN113376914B CN202110604567.XA CN202110604567A CN113376914B CN 113376914 B CN113376914 B CN 113376914B CN 202110604567 A CN202110604567 A CN 202110604567A CN 113376914 B CN113376914 B CN 113376914B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photo
stretchable
resin
film
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110604567.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113376914A (zh
Inventor
王力
何欣怡
周赟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Medical University
Original Assignee
Southwest Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Medical University filed Critical Southwest Medical University
Priority to CN202110604567.XA priority Critical patent/CN113376914B/zh
Publication of CN113376914A publication Critical patent/CN113376914A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113376914B publication Critical patent/CN113376914B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13718—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305—Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法
技术领域
本发明涉及显示器结构技术领域，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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明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。
其工作原理和过程如下：
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。
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。
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。
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：
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式嵌入到疏水性光树脂内形成透明电极层；
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。
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。
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350-400nm，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。
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。
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。
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。
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-器件性能关系和相关科学机理提供新的研究途径。
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。
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。
综上所述，本发明的有益效果如下：
(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。
(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强，纳米线网络透光率高的特征；器件结构的每一功能层都包含柔性聚合物，这样的设计可以让器件适用于柔性可拉伸的应用场景，以及让器件以一定曲率贴附于刚性曲面上。
(3)器件制造流程简单、易于操作、成本低廉且可大面积制造。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，这些均在本发明的保护范围内。
图1为本发明的整体结构示意图。
图中零件部件及编号：1、显示膜层；11、亲水性光树脂；12、微胶囊；2、透明电极层；21、纳米线薄膜；22、第一疏水性光树脂；3、可拉伸驱动背板；31、弹性衬底；32、驱动电路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
实施例1：
如图1所示，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2、显示膜层1和可拉伸驱动背板3，显示膜层1包括亲水性光树脂11层和均匀分布在亲水性光树脂11层内的微胶囊12，透明电极层2包括第一疏水性光树脂22层和半嵌入第一疏水性光树脂22层的纳米线薄膜21，可拉伸驱动背板3包括第二疏水性光树脂层制成的弹性衬底31以及构建于弹性衬底31上的具有可拉伸结构的驱动电路32。
其工作原理和过程如下：
亲水性光树脂11与微胶囊12混合光固化后形成显示膜层1，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22的纳米线薄膜21不会影响光树脂的力学性能，以微胶囊12薄膜为主的显示膜层1主要依靠亲性水光树脂11的可拉伸性，透明电极层2和可拉伸驱动背板3分别依靠第一疏水性光树脂22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11可以赋予显示膜层1可拉伸性，第一疏水性光树脂22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31和驱动电路32，使器件的主体材料组分连续过渡。
微胶囊12包括电泳式微胶囊和胆甾相液晶微胶囊，纳米线薄膜21内的一维纳米线采用银纳米线。
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。
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：
A、将水溶性交联剂与微胶囊12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1；
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31和驱动电路32；
C、在真空抽滤环境下将纳米线薄膜21采用转印的方式嵌入到疏水性光树脂内形成透明电极层2；
D、将透明电极层2、显示膜层1、驱动电路32和弹性衬底31依次层叠粘合在一起。
水溶性交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，其他弹性光交联组分包括聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸酯改性的PDMS和光引发剂TPO。
聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)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(PVA)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(HEA)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350-400nm，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TPO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。
上述步骤中的光固化采用紫外光照射的方式。
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。
转印的方法为将纳米线薄膜21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31上。
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-器件性能关系和相关科学机理提供新的研究途径。
显示膜层1内的亲水性光树脂11与透明电极层2和可拉伸驱动背板3的疏水性光树脂存在相同组分。
显示膜层1内的亲水性光树脂11到外层可拉伸驱动背板3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。
采用选择性的光固化可获得图案化的微胶囊12显示膜层1，形成子像素结构。
如此设置，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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一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；所述水溶性交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯，所述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；
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式嵌入到疏水性光树脂内形成透明电极层；
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。
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的制备方法，其特征在于，步骤A和步骤B中的所述光固化采用紫外光照射的方式。
3.根据权利要求2所述的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，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。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的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，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。
5.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的制备方法，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。
6.一种依据权利要求1所述的用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜的制备方法制成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。
CN202110604567.XA 2021-05-31 2021-05-31 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法 Active CN113376914B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110604567.XA CN113376914B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110604567.XA CN113376914B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113376914A CN113376914A (zh) 2021-09-10
CN113376914B true CN113376914B (zh) 2022-11-04

Family

ID=77575120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110604567.XA Active CN113376914B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113376914B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113759632B (zh) * 2021-10-21 2024-03-12 中山大学 一种可水洗可拉伸的电子纸显示设备及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1081882A (ja) * 1996-09-05 1998-03-31 Toshiba Corp 液晶マイクロカプセルおよびそれを用いた液晶表示素子
JP2004292592A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Sekisui Plastics Co Ltd 高強度含水ゲルおよびその製造方法
JP2007069414A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット記録用紙及びその製造方法
JP2010122522A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Toppan Forms Co Ltd 液晶マイクロカプセル積層体、液晶マイクロカプセル積層体基板及び表示装置
CN102681282A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 凸版印刷株式会社 多色显示板及其制造方法
CN106054488A (zh) * 2016-07-21 2016-10-26 中山大学 彩色电泳显示膜材的制备方法及镂孔掩膜版在其中的应用
CN106243296A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 东华大学 一种二次交联提高水凝胶纤维力学性能的方法
CN107011609A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 中国科学院化学研究所 一种具有自恢复能力的高强化学-物理双网络水凝胶及其制备方法与应用
WO2017164902A1 (en) * 2016-03-20 2017-09-28 Massachusetts Institute Of Technology Hydrogel-elastomer hybrids
CN108478867A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 中山大学 基于酰腙键的可注射高分子水凝胶、其制备方法及高分子水凝胶注射剂
CN109791339A (zh) * 2016-09-22 2019-05-21 惠普打印机韩国有限公司 电子纸、成像设备和打印控制方法
CN110240712A (zh) * 2019-05-09 2019-09-17 大连理工大学 一种组织粘合用的高拉伸、高粘性、自愈合双网络水凝胶及其制备方法和应用

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6747090B2 (en) * 2001-07-16 2004-06-08 Pharmacia Groningen Bv Compositions capable of forming hydrogels in the eye
JP4559745B2 (ja) * 2004-01-28 2010-10-13 大日本印刷株式会社 単粒子膜の形成方法およびこれを用いた電気泳動表示装置の製造方法
US7796103B2 (en) * 2004-01-28 2010-09-14 Kent Displays Incorporated Drapable liquid crystal transfer display films
JP5239152B2 (ja) * 2006-02-02 2013-07-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置の製造方法、及び電子機器
US7433113B2 (en) * 2006-05-19 2008-10-07 Xerox Corporation Electrophoretic display medium and device
KR101409430B1 (ko) * 2010-12-16 2014-06-20 코오롱인더스트리 주식회사 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법
JP5691744B2 (ja) * 2011-03-31 2015-04-01 凸版印刷株式会社 マイクロカプセル型電気泳動表示装置及び製造方法
TWI475284B (zh) * 2011-06-14 2015-03-01 Ind Tech Res Inst 可拉伸之顯示元件
CN102504117B (zh) * 2011-09-27 2013-10-30 浙江大学 一种高吸水率水凝胶及其制备方法
CN103372937B (zh) * 2012-04-13 2016-12-07 上海科斗电子科技有限公司 微囊式光固化材料及其应用
TWI549743B (zh) * 2014-05-09 2016-09-21 財團法人紡織產業綜合研究所 用於膜蒸餾的複合膜
CN106444205B (zh) * 2016-07-21 2019-05-17 中山大学 彩色电泳显示膜材的制备方法及转印技术在其中的应用
CN107033371B (zh) * 2017-04-28 2019-08-16 江南大学 一种光交联聚乙烯醇/纳米晶纤维素pva/cnc复合水凝胶的制备方法
US20190125934A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Massachusetts Institute Of Technology Tough hydrogel coating and method of manufacture
AT520779B1 (de) * 2017-12-21 2020-03-15 Erba Tech Austria Gmbh Referenzelektrode zur potentiometrischen Messung von Ionenkonzentrationen
CN108774327B (zh) * 2018-05-25 2022-01-11 湖州斯蔓生物材料有限公司 用于制备pva水凝胶的方法、使用其制备的pva水凝胶及复合材料
CN109143712B (zh) * 2018-08-24 2021-11-02 华南师范大学 一种胆甾相液晶复合膜及其制备方法和应用
CN109613784A (zh) * 2019-01-24 2019-04-12 中山大学 可拉伸电子纸、一体化电子纸装饰品及相应的制作方法
CN109656077A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 中山大学 可拉伸彩色电子纸及自供电可拉伸彩色电子纸
CN110078942A (zh) * 2019-04-29 2019-08-02 华中科技大学 适用于双网络智能水凝胶的性能调控及成形方法、及产品
CN110970232B (zh) * 2019-11-25 2022-08-12 中山大学 以水凝胶为基底的可拉伸微型电子器件及制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1081882A (ja) * 1996-09-05 1998-03-31 Toshiba Corp 液晶マイクロカプセルおよびそれを用いた液晶表示素子
JP2004292592A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Sekisui Plastics Co Ltd 高強度含水ゲルおよびその製造方法
JP2007069414A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット記録用紙及びその製造方法
JP2010122522A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Toppan Forms Co Ltd 液晶マイクロカプセル積層体、液晶マイクロカプセル積層体基板及び表示装置
CN102681282A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 凸版印刷株式会社 多色显示板及其制造方法
CN107011609A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 中国科学院化学研究所 一种具有自恢复能力的高强化学-物理双网络水凝胶及其制备方法与应用
WO2017164902A1 (en) * 2016-03-20 2017-09-28 Massachusetts Institute Of Technology Hydrogel-elastomer hybrids
CN106054488A (zh) * 2016-07-21 2016-10-26 中山大学 彩色电泳显示膜材的制备方法及镂孔掩膜版在其中的应用
CN106243296A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 东华大学 一种二次交联提高水凝胶纤维力学性能的方法
CN109791339A (zh) * 2016-09-22 2019-05-21 惠普打印机韩国有限公司 电子纸、成像设备和打印控制方法
CN108478867A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 中山大学 基于酰腙键的可注射高分子水凝胶、其制备方法及高分子水凝胶注射剂
CN110240712A (zh) * 2019-05-09 2019-09-17 大连理工大学 一种组织粘合用的高拉伸、高粘性、自愈合双网络水凝胶及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Development of bioactive photocrosslinkable fibrous hydrogels;Stephens-Altus,JS;《Journal of biomedical materials research part A》;20110722;第98A卷(第2期);第167-176页 *
紫外辐照制备PEGDA基水凝胶及性能研究;秦旭臻;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;20161115(第11(2016)期);第B014-134页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113376914A (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102466835B (zh) 偏振片的制造方法
KR100346971B1 (ko) 액정 전기 광학 장치 제조 시스템 및 그 방법
CN103930942B (zh) 具有粘接剂层的图像显示装置用单元及使用了该单元的图像显示装置
CN113376914B (zh) 一种用于反射式显示的可拉伸微胶囊薄膜及制备方法
US9454030B2 (en) Polymer dispersed liquid crystal film and method for manufacturing the same
CN103336409A (zh) 导电图案的形成方法、导电图案基板和触摸面板传感器
CN111688189B (zh) 基于固着液滴制备结构色三维阵列图案的方法
CN103155725A (zh) 图案基板、图案基板的制造方法、信息输入装置和显示装置
US20210387425A1 (en) Laminate, method for manufacturing laminate, and shape control device
CN107562251A (zh) 用于触摸传感器的可转移纳米复合材料
JPH03168613A (ja) 転写シート及び液晶表示素子の製造方法
TW200413799A (en) Method for dispersing spacer on the substrate of a liquid crystal display element and apparatus for dispersion therewith
Miao et al. Localized modulus-controlled PDMS substrate for 2D and 3D stretchable electronics
CN113380147A (zh) 显示面板、显示面板制备方法及显示装置
CN111124194A (zh) 一种单层双面电极电容屏及其制备方法
CN112480453A (zh) 一种水凝胶-弹性体复合体及其制备方法和用途
CN110970173A (zh) 一种可定制图案的纳米银线透明导电膜的制作方法
JP4416464B2 (ja) 電気泳動ディスプレイの製造方法
KR20070107442A (ko) 투명한 전기 전도성 테이프 및 그 제조방법
CN113156716B (zh) 液晶膜片及其制备方法和用于制备液晶膜片的装置
CN112280505B (zh) Uv胶及其制备方法、显示装置
CN112706531A (zh) 一种触控膜的制备方法
JP2003094546A (ja) 高分子微粒子層積層体
JP2007503608A (ja) 電子装置を製造する方法、電子装置、及び同方法を実施するための装置
CN111650794A (zh) 一种小形变胆甾相液晶显示装置及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant