CN113960846A - 一种柔性电子纸及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明具体公开了一种柔性电子纸及其制备与应用。所述柔性电子纸从下至上依次包括PS膜、显色FPL、PI膜、PS膜,还包括IC、FPC,所述IC和FPC分别通过IC补强胶和UV胶固定在所述PI膜上,其特征在于,所述PS膜通过热熔工艺和FPL和PI膜贴合在一起,所述FPL和PI膜通过EC胶贴合在一起。本发明通过控制显色粒子和电泳显示微胶囊的粒径、在胶囊溶液中适配一定比例的阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖、控制PI膜的材料选择、PS膜的厚度、EC胶的硬度和拉伸模量,来改善柔性电子纸的材料特性,同时配合新的制备工艺,提升柔性电子纸的柔韧性、弯折性、清晰度,实现弯曲半径等于或小于2cm的柔性显示。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电子纸制备、显示技术领域,特别是涉及一种柔性电子纸及其制备与应用。
背景技术
随着物联网技术的迅速发展,物联网生态系统已基本形成。双稳态电子纸相关产品,如电子标签、电子桌牌、电子胸卡、电子门牌、电子公交站牌、电子床头卡、电子输液卡等电子纸相关产品已应用到生活的方方面面。但目前市面上使用的电子纸产品受玻璃线路的影响有容易碎裂,无法实现弯折等实际应用问题,这使得电子纸低功耗产品在智能穿戴这一类To C业务中应用受限。因此,为拓展电子纸低功耗产品应用场景,对于电子纸的设计,开始致力于柔性电子纸的开发设计。
现有的柔性电子纸(EPD)主要由FPL(电子纸膜片)、PS膜(聚苯乙烯保护膜)、PI膜(聚酰亚胺膜)、IC(集成电路芯片)、FPC(柔性线路板)组成,PI膜、PI膜、FPL、PS膜从下至上依次通过EC胶(快速耳用胶)贴合在一起,IC由IC补强胶固定在FPL上,FPC由UV胶(紫外线固化胶)固定在FPL上(如说明书附图1所示)。与硬EPD相比,柔性EPD的主要不同之处在于用PI膜替代了硬EPD的蚀刻线路TFT,这也是实现柔性的关键因素。现有TFT为硬板线路,因此,柔性电子纸的制作将TFT上的线路蚀刻到PI膜上,从而实现了柔韧、弯折且不易碎裂的技术效果。其中,EC胶主要为了实现密封,但EC胶也是制约柔性电子纸弯折的条件之一,而且,目前用于电子纸显示的EC胶硬度较大,较大幅度的弯折就会导致EC胶破裂,致使水、汽、尘等进入,破坏FPL显示;PS膜主要实现对FPL、IC等保护,但目前使用的PS膜厚度将近300μm,这也很大程度限制了柔性电子纸的柔韧弯折性。
从以上分析看出,现有的柔性电子纸结构,受限于PI线路,PS膜、EC胶特性,PI显示屏能弯曲的角度有限,导致目前柔性显示屏除了轻薄外,能应用的场景和硬屏的应用场景一样,从而极大限制了柔性屏的发展。而穿戴式产品(手表/手环)等电子产品除了对于显示屏的轻薄有更严苛的要求外,这些电子产品还需要显示屏具有更大的弯曲特性。另外,目前设计的柔性电子纸在显示方面还存在凹坑、气泡、翘曲等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种柔性电子纸及其制备与应用以解决现有柔性电子纸在显示方面存在的凹坑、气泡、翘曲等问题,以及在柔韧度上弯折幅度小、整体厚度大等不足,实现弯曲半径等于或小于2cm的柔性电子纸的制备,本发明的柔性电子纸能更好地应用在智能穿戴式产品(手表/手环)等需要柔性屏的领域。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种柔性电子纸,从下至上依次包括PS膜(聚苯乙烯膜)、显色FPL(电子纸墨水膜)、PI膜(聚酰亚胺膜)、PS膜(聚苯乙烯膜),还包括IC(集成电路芯片)、FPC(柔性线路板),所述IC和FPC分别通过IC补强胶和UV胶(紫外线固化胶)固定在所述PI膜上;所述PS膜通过热熔工艺和FPL和PI膜贴合在一起,所述FPL和PI膜通过EC胶(快速耳用胶)贴合在一起。
进一步,所述显色FPL由电泳显示微胶囊注入透明导电极形成,所述电泳显示微胶囊由显色粒子放入胶囊溶液中经转轮筛选而得;所述显色粒子的直径为200nm±20nm,所述电泳显示微胶囊为球体,粒径为20μm~30μm。
为了实现更好的柔韧性,本发明对显色FPL中的粒子大小、形态等进行了优化和筛选,以直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子,可增强显示清晰度,改善均一性;电泳显示微胶囊为球体结构,可增加胶囊的弯折度。
本发明的柔性电子纸中,所述显色粒子用于表征柔性电子纸的显示颜色和显示清晰度,所述微胶囊粒子用于表征柔性电子纸的显示清晰度和显示透明度,所述密封胶EC胶用于表征柔性电子纸的密封程度和弯折程度,所述PS膜用于表征柔性电子纸的弯折程度,所述PI膜用于表征柔性电子纸的弯折程度和透明显示度。
进一步,所述胶囊溶液中加入有阿拉伯胶、明胶和壳聚糖,阿拉伯胶、明胶和壳聚糖的质量比为(1~2):(1~2):(1~2),优选为1:1:1。在胶囊溶液中适配一定比例的阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,对电泳显示微胶囊进行改性,可改变其表面光泽度及透光性,最后筛选出粒径大小为20μm~30μm的胶囊作为本发明柔性电子纸的电泳显示微胶囊,能有效提升显色FPL的整体弯曲柔韧性及清晰度。
进一步,所述显色粒子包括黑色显色粒子和白色显色粒子,所述黑色显色粒子为炭黑,所述白色显色粒子为二氧化钛。
进一步,所述胶囊溶液为四氯乙烯或苯乙烯。
进一步,所述透明导电极为TIO导电薄膜。
进一步,所述PI膜选自CPI(Colorless PI)膜。传统PI膜韧性、弯折度有限,且呈现黄棕色,会影响柔性电子纸折叠性、显示效果,而CPI膜具有更强的韧性,更好的弯折性,且为透明薄膜,使用CPI膜作为柔性线路板能明显提升柔性电子纸的弯折性及显示效果。
进一步,所述柔性电子纸的弯曲半径等于或小于2cm。
进一步,所述PS膜的厚度为120~130μm,优选为125μm。采用上述范围厚度的PS膜,可减少柔性电子纸的厚度,增加其柔韧性,同时对其他材料并无不良影响,且同样可以起到保护作用。
进一步,所述EC胶的硬度为Shor D 70~78,拉伸模量为1800~2000;优选地,所述EC胶的硬度为Shor D 75,拉伸模量为1920。将EC胶的硬度和拉伸模量控制在上述范围内,可降低柔性电子纸材料间的内聚力,增强柔性电子纸整体柔韧性。
本发明第二方面提供一种如第一方面所述的柔性电子纸的制备方法,包括如下步骤:
S1、通过转轮筛选出直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子;
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,调整转轮转速,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊;
S3、将所述电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL(电子纸墨水膜);
S4、将所述显色FPL(电子纸墨水膜)裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸(EPD),包括如下步骤:玻璃切割、FPL贴附、IC Bonding、FPC Bonding、PS贴附、PI分离,FPC作为连接柔性电子纸(EPD)与主板的桥梁。
进一步,步骤S2中,将显色粒子放入胶囊溶液中后,再在胶囊溶液中按比例加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,然后调整转轮转速,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
进一步,步骤S2中,转轮转速为200~300转/s。
进一步,步骤S4中,所述柔性电子纸(EPD)的制备包括如下步骤:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,所述TFT包括TFT本体和PI膜;
(2)FPL贴附:将FPL贴附至TFT上表面;
(3)IC Bonding:将IC压合至TFT对应pin位;
(4)FPC Bonding:将FPC压合至TFT对应pin位;
(5)PS贴附:将PS膜贴附至FPL上表面;
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离;
(7)PS贴附:将PS膜贴附至PI膜下表面。
进一步,步骤S4中,PS贴附采用热熔PS热滚压方式,包括如下步骤:在一侧放置TFT,一侧放置热熔PS膜,进行滚压。
可选地,放置TFT的一侧平台温度为35~38℃,优选为36℃;放置热熔PS膜的一侧平台温度为105~115℃,优选为110℃。
可选地,滚压时,滚轮速度为8-12mm/s,优选为10mm/s。
本发明第三方面提供一种如第一方面所述的柔性电子纸和/或如第二方面所述的方法制备得到的柔性电子纸在电子产品或显示屏领域中的应用。
如上所述,本发明的柔性电子纸及其制备与应用,具有以下有益效果:
本发明主要通过控制显色粒子和电泳显示微胶囊的粒径,在胶囊溶液中适配一定比例的阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,控制PI膜的材料选择、控制PS膜的厚度、控制EC胶的硬度和拉伸模量,来改善柔性电子纸的材料特性,同时配合新的制备工艺,进一步提升柔性电子纸的柔韧性、弯折性、清晰度及显示效果,降低厚度,实现弯曲半径等于或小于2cm的柔性显示,使其能够更好更广泛地应用在现在的智能穿戴、智慧军工等低功耗无线显示产品中。
本发明采用热熔PS热滚压方式制备柔性电子纸,可以在进行热滚轮滚压PS加工时,同步实现柔性电子纸的密封,从而省去使用涂布EC胶材料贴附PS膜步骤,和传统工艺相比,采用本发明的工艺生产制备柔性电子纸,能进一步减少各材料之间的内聚力,制得的柔性电子纸具有更轻薄、柔和的特性;另外,采用热熔PS热滚压方式还可以进一步改善各材料对PI膜的影响,从而减少因弯折对PI膜上TFT线路的伤害。
附图说明
图1为现有柔性电子纸显示屏的结构图;
图2为本发明柔性电子纸显示屏的结构图;
图3为本发明柔性电子纸的弯折显示图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
基于现有的柔性电子纸存在的不足,本发明对现有的柔性电子纸所用的材料进行针对性优化和改善,并对柔性电子纸的材料及制备工艺进一步进行优化,提出了一种弯曲半径等于或小于2cm的柔性电子纸设计方案。
如图2所示,本发明提供的柔性电子纸,从下至上依次包括依次贴合的PS膜(聚苯乙烯膜)、显色FPL(电子纸墨水膜)、PI膜(聚酰亚胺膜)、PS膜(聚苯乙烯膜),其中,PS膜通过热熔工艺和FPL和PI膜贴合在一起,FPL和PI膜通过EC胶(快速耳用胶)贴合在一起;所述柔性电子纸还包括IC(集成电路芯片)、FPC(柔性线路板),IC和FPC分别通过IC补强胶和UV胶(紫外线固化胶)固定在PI膜上。其中,所述显色粒子用于表征柔性电子纸的显示颜色和显示清晰度,所述电泳显示微胶囊用于表征柔性电子纸的显示清晰度和显示透明度,所述密封胶EC胶用于表征柔性电子纸的密封程度和弯折程度,所述PS膜用于表征柔性电子纸的弯折程度,所述PI膜用于表征柔性电子纸的弯折程度和透明显示度。热熔PS膜不需要EC胶涂布。
在本发明的另一实施例中,所述显色FPL由电泳显示微胶囊注入透明导电极形成,所述电泳显示微胶囊由显色粒子放入胶囊溶液中经转轮筛选而得。具体的,所述透明导电极为TIO导电薄膜,所述胶囊溶液为四氯乙烯或苯乙烯;所述显色粒子为包括黑色显色粒子和白色显色粒子,黑色显色粒子为炭黑,白色显色粒子为二氧化钛。
在本发明的另一实施例中,所述显色粒子的直径为200nm±20nm,所述电泳显示微胶囊为球体,粒径为20μm~30μm。为了实现更好的柔韧性,本发明对显色FPL中的粒子大小、形态等进行了优化和筛选,以直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子,可增强显示清晰度,改善均一性;电泳显示微胶囊为球体结构,可增加胶囊的弯折度。
在本发明的另一实施例中,所述胶囊溶液中加入有阿拉伯胶、明胶和壳聚糖,阿拉伯胶明胶和壳聚糖的质量比为(1~2):(1~2):(1~2),优选为1:1:1。在胶囊溶液中适配一定比例的阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,对电泳显示微胶囊进行改性,可改变其表面光泽度及透光性,最后筛选出粒径大小为20μm~30μm的胶囊作为本发明柔性电子纸的电泳显示微胶囊,能有效提升显色FPL的整体弯曲柔韧性及清晰度。
在本发明的另一实施例中,所述PI膜选自CPI(Colorless PI)膜,厚度为1~4mm的CPI膜,优选为厚度3mm的CPI膜。传统PI膜韧性、弯折度有限,且呈现黄棕色,会影响柔性电子纸折叠性、显示效果,而CPI膜具有更强的韧性,更好的弯折性,且为透明薄膜,使用CPI膜作为柔性线路板能明显提升柔性电子纸的弯折性及显示效果。
在本发明的另一实施例中,所述PS膜的厚度为120~130μm,优选为125μm。采用上述范围厚度的PS膜,可减少柔性电子纸的厚度,增加其柔韧性,同时对其他材料并无不良影响,且同样可以起到保护作用。
在本发明的另一实施例中,所述EC胶的硬度为Shor D 70~78,拉伸模量为1800~2000;优选地,所述EC胶的硬度为Shor D 75,拉伸模量为1920。将EC胶的硬度和拉伸模量控制在上述范围内,可降低柔性电子纸材料间的内聚力,增强柔性电子纸整体柔韧性。
本发明提供的柔性电子纸的制备方法包括如下步骤:
S1、通过转轮筛选出直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子。
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,将转轮转速调整为200~300转/s,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
S3、将电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL(电子纸墨水膜);
S4、将显色FPL(电子纸墨水膜)裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸(EPD),包括如下步骤:玻璃切割、FPL贴附、IC Bonding、FPC Bonding、PS贴附、PI分离,FPC作为连接柔性电子纸(EPD)与主板的桥梁。结合图2所示的柔性电子纸结构,柔性电子纸的制备过程具体如下:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,TFT包括TFT本体和PI膜;
(2)FPL贴附:将FPL贴附至TFT上表面;
(3)IC Bonding:将IC压合至TFT对应pin位;
(4)FPC Bonding:将FPC压合至TFT对应pin位;
(5)PS贴附:将PS膜贴附至FPL上表面;
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离;
(7)PS贴附:将PS膜贴附至PI膜下表面;
其中,PS贴附采用热熔PS热滚压方式,包括如下步骤:在一侧放置TFT,平台温度35~38℃;一侧放置热熔PS,平台温度105~115℃,进行滚压,滚轮速度为8-12mm/s。
在本发明的另一实施例中,步骤S2中,将显色粒子放入胶囊溶液中后,再在胶囊溶液中按比例加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,阿拉伯胶、明胶和壳聚糖的质量比为(1~2):(1~2):(1~2),优选为1:1:1;然后调整转轮转速,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
下面结合具体的实施例来对本发明的技术方案进行进一步详细的说明。
实施例1
为了实现更好的柔韧性,本实施例对FPL中的显色粒子和电泳显示微胶囊的颗粒大小、形态等进行优化、筛选。
现在的柔性电子纸中的FPL使用的显色粒子大小一般为200~300nm,电泳显示微胶囊为50~100μm。
为实现更好的柔韧性、更快的刷新速度及更优的显示效果,本实施例将显色粒子进行小型化处理,并对电泳显示微胶囊进行改性。
将显色粒子大小调整为200nm左右,具体筛选出200nm±20nm的粒子作为显色粒子,以增强显示清晰度,改善均一性。同时,本发明中的电泳显示微胶囊采用球体设计,以增加胶囊的弯折度,同时通过调整转轮转速筛选制备出粒径为20μm~30μm的胶囊,并对在胶囊进行进一步改性,设计在胶囊溶液中适配质量比为(1~2):(1~2):(1~2)的阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,能有效改善胶囊的表面光泽度及其透光性,提升FPL的整体弯曲柔韧性及清晰度,其中,阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖的最佳比例为1:1:1。
实施例2
对于PS膜,本实施例对厚度更薄的材料进行验证设计,将PS膜厚度由256μm降低到125μm,并进行组合验证。
实验证明,125μm厚度的PS膜可减少柔性电子纸的厚度,增加其柔韧性,同时对其他材料并无不良影响,且同样可以起到保护作用。因此,为了提升柔性电子纸的柔韧性,并保证保护效果,本发明将PS膜的厚度控制在120~130μm范围内。
实施例3
本实施例对EC胶的硬度、收缩率进行改善、验证,结果如表1所示。
实验证明,当EC胶的硬度低于60时,柔性电子纸的柔韧性提升,但密封效果差,EC胶无法起到密封效果;当EC胶硬度降低为Shor D 75,拉伸模量调整为1920时,柔性电子纸的密封圈柔韧性有一定程度提升,同时进行RA信赖性验证时,密封效果保持较优性能。因此,本发明将EC胶的硬度和拉伸模量分别控制在Shor D 70~78,1800~2000范围内,可有效降低柔性电子纸材料间的内聚力,增强柔性电子纸的整体柔韧性。
表1、新旧EC材料特性对比
实施例4
在制备柔性电子纸过程中,PS贴附采用热熔PS热滚压方式,具体制备过程如下:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,TFT包括TFT本体和PI膜。
(2)FPL贴附:在TFT上表面涂布EC胶,将FPL贴附至TFT上表面,并进行固化。
(3)IC Bonding:在TFT上涂布IC补强胶,将IC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(4)FPC Bonding:在TFT上涂布UV胶,将FPC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(5)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至FPL上表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度36℃;一侧放置热熔PS,平台温度110℃,进行滚压,滚轮速度为10mm/s。
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离。
(7)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至PI膜下表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度36℃;一侧放置热熔PS,平台温度110℃,进行滚压,滚轮速度为10mm/s。
传统工艺中,在PS贴附需要使用EC胶,需要进行EC胶涂布、固化,要分两步才能完成电子纸四周的封边;而本发明提供的新工艺中,不需要涂布EC胶,热熔PS贴附,一步就可以完成电子纸四周的封边。同时,和传统工艺相比,采用本发明的工艺生产、制备柔性电子纸,能进一步减少各材料之间的内聚力,使制得的柔性电子纸具有更轻薄、柔和的特性还可以进一步改善各材料对PI膜的影响,从而减少因弯折对PI膜上TFT线路的伤害。
实施例5
与现有的柔性电子纸相比,本实施例的柔性电子纸中的PI膜采用CPI(ColorlessPI)膜作为PI线路盖板。传统PI膜韧性、弯折度有限,且呈现黄棕色,影响柔性电子纸的折叠性和显示效果。而与传统PI膜相比,CPI膜具有更强的韧性,更好的弯折性,且为透明薄膜,使用CPI膜作为柔性线路板能明显提升柔性电子纸的弯折性和显示效果。
实施例6
采用实施例1中的显色粒子和显色胶囊粒子制得的显色FPL、实施例2中厚度为125μm厚度的PS膜、实施例3中硬度为Shor D 75,拉伸模量为1920的EC胶、采用厚度为3mm的CPI膜,根据实施例4中的热熔PS热滚压方式,制备柔性电子纸,具体制备过程如下:
S1、通过转轮筛选出直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子。
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,在胶囊溶液中按1:1:1的质量比加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,调整转轮转速为300转/s,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
S3、将所述电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL(电子纸墨水膜)。
S4、将所述显色FPL(电子纸墨水膜)裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸(EPD),步骤如下:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,TFT包括TFT本体和PI膜。
(2)FPL贴附:在TFT上表面涂布EC胶,将FPL贴附至TFT上表面,并进行固化。
(3)IC Bonding:在TFT上涂布IC补强胶,将IC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(4)FPC Bonding:在TFT上涂布UV胶,将FPC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(5)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至FPL上表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度36℃;一侧放置热熔PS,平台温度110℃,进行滚压,滚轮速度为10mm/s。
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离。
(7)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至PI膜下表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度36℃;一侧放置热熔PS,平台温度110℃,进行滚压,滚轮速度为10mm/s。
本实施例制得的柔性电子纸的弯折显示图如图3所示,由图3可知,本实施例制得的柔性电子纸可实现半径2mm的弯折程度。
实施例7
采用厚度为120μm厚度的PS膜、硬度为Shor D 70,拉伸模量为1800的EC胶、厚度为1mm的CPI膜,根据热熔PS热滚压方式,制备柔性电子纸,具体制备过程如下:
S1、通过转轮筛选出直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子。
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,在胶囊溶液中按1:2:2的质量比加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,调整转轮转速为200转/s,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
S3、将所述电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL(电子纸墨水膜)。
S4、将所述显色FPL(电子纸墨水膜)裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸(EPD),步骤如下:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,TFT包括TFT本体和PI膜。
(2)FPL贴附:在TFT上表面涂布EC胶,将FPL贴附至TFT上表面,并进行固化。
(3)IC Bonding:在TFT上涂布IC补强胶,将IC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(4)FPC Bonding:在TFT上涂布UV胶,将FPC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(5)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至FPL上表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度35℃;一侧放置热熔PS,平台温度105℃,进行滚压,滚轮速度为8mm/s。
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离。
(7)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至PI膜下表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度35℃;一侧放置热熔PS,平台温度105℃,进行滚压,滚轮速度为8mm/s。
本实施例制得的柔性电子纸可实现半径1.6mm的弯折程度。
实施例8
采用厚度130μm厚度的PS膜、硬度为Shor D 78,拉伸模量为2000的EC胶、厚度为4mm的CPI膜,根据热熔PS热滚压方式,制备柔性电子纸,具体制备过程如下:
S1、通过转轮筛选出直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子。
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,在胶囊溶液中按1:2:2的质量比加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,调整转轮转速为200转/s,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊。
S3、将所述电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL(电子纸墨水膜)。
S4、将所述显色FPL(电子纸墨水膜)裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸(EPD),步骤如下:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,TFT包括TFT本体和PI膜。
(2)FPL贴附:在TFT上表面涂布EC胶,将FPL贴附至TFT上表面,并进行固化。
(3)IC Bonding:在TFT上涂布IC补强胶,将IC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(4)FPC Bonding:在TFT上涂布UV胶,将FPC压合至TFT对应pin位,并进行固化。
(5)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至FPL上表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度38℃;一侧放置热熔PS,平台温度115℃,进行滚压,滚轮速度为12mm/s。
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离。
(7)PS贴附:采用热熔PS热滚压方式,将PS膜贴附至PI膜下表面,具体如下:
在一侧放置TFT,平台温度38℃;一侧放置热熔PS,平台温度115℃,进行滚压,滚轮速度为12mm/s。
本实施例制得的柔性电子纸可实现半径2mm的弯折程度。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种柔性电子纸,从下至上依次包括PS膜、显色FPL、PI膜、PS膜,还包括IC、FPC,所述IC和FPC分别通过IC补强胶和UV胶固定在所述PI膜上,其特征在于,所述PS膜通过热熔工艺和FPL和PI膜贴合在一起,所述FPL和PI膜通过EC胶贴合在一起。
2.根据权利要求1所述的柔性电子纸,其特征在于:所述显色FPL由电泳显示微胶囊注入透明导电极形成,所述电泳显示微胶囊由显色粒子放入胶囊溶液中经转轮筛选而得;所述显色粒子的直径为200nm±20nm,所述电泳显示微胶囊为球体,粒径为20μm~30μm。
3.根据权利要求2所述的柔性电子纸,其特征在于:所述胶囊溶液中加入有阿拉伯胶、明胶和壳聚糖,阿拉伯胶、明胶和壳聚糖的质量比为(1~2):(1~2):(1~2);
和/或,所述显色粒子包括黑色显色粒子和白色显色粒子;
和/或,所述胶囊溶液为四氯乙烯或苯乙烯;
和/或,所述透明导电极为TIO导电薄膜。
4.根据权利要求1所述的柔性电子纸,其特征在于:所述PI膜选自CPI膜;
和/或,所述PS膜的厚度为120~130μm;
和/或,所述EC胶的硬度为Shor D 70~78,拉伸模量为1800~2000。
5.根据权利要求1所述的柔性电子纸,其特征在于:所述柔性电子纸的弯曲半径等于或小于2cm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的柔性电子纸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、通过转轮筛选直径为200nm±20nm的粒子作为显色粒子;
S2、将显色粒子放入胶囊溶液中,调整转轮转速,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊;
S3、将所述电泳显示微胶囊注入透明导电极中,形成显色FPL;
S4、将所述显色FPL裁切至所需尺寸,制备柔性电子纸,包括如下步骤:玻璃切割、FPL贴附、IC Bonding、FPC Bonding、PS贴附、PI分离,FPC作为连接柔性电子纸与主板的桥梁。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤S2中,将显色粒子放入胶囊溶液中后,再在胶囊溶液中按比例加入阿拉伯胶、眀胶及壳聚糖,然后调整转轮转速,筛选出粒径大小为20μm~30μm的电泳显示微胶囊;
和/或,步骤S2中,转轮转速为200~300转/s。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤S4中,PS贴附采用热熔PS热滚压方式,包括如下步骤:
(1)玻璃切割:将Q panel(TFT)切割裂片为小片TFT,所述TFT包括TFT本体和PI膜;
(2)FPL贴附:将FPL贴附至TFT上表面;
(3)IC Bonding:将IC压合至TFT对应pin位;
(4)FPC Bonding:将FPC压合至TFT对应pin位;
(5)PS贴附:将PS膜贴附至FPL上表面;
(6)PI分离:通过激光镭射使TFT本体与PI层剥离;
(7)PS贴附:将PS膜贴附至PI膜下表面。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤S4中,PS贴附采用热熔PS热滚压方式,包括如下步骤:在一侧放置TFT,一侧放置热熔PS膜,进行滚压。
10.根据权利要求1-5任一项所述的柔性电子纸和/或根据权利要求6-9任一项所述的方法制备得到的柔性电子纸在电子产品或显示屏领域中的应用。
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