CN115139679A - 一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，用于制作显示面板，提高显示效果。本申请方法包括：以水凝胶溶液作为溶剂，制作用于喷墨打印的染料掺杂的墨水，所述墨水包括蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水；使用超声波设备对所述墨水进行震荡；将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中；喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板。
Description
技术领域
本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法。
背景技术
现在，有机发光器件OLED(Organic Light Emitting Diode)相对于液晶显示器(LCD)，具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。而OLED的成膜方式主要有蒸镀制程和溶液制程两种。其中，蒸镀制程在小尺寸应用较为成熟，该技术已经应用于量产中；而溶液制程主要包括了喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂、丝网印刷等OLED成膜方式，其中的喷墨打印技术由于其材料利用率较高、可以实现大尺寸化，被认为是大尺寸OLED实现量产的重要方式。
有机发光器件OLED(Organic Light Emitting Diode)以其良好的自发光特性、高的对比度、快速响应以及柔性显示等优势，得到了广泛的应用。传统的OLED采用真空蒸镀技术，目前可实现量产化。但是该技术需要采用精细掩模版，导致材料利用率低；另外，如果对于大尺寸面板，掩模版的制备工艺饱受挑战。近些年，印刷显示技术(喷墨打印，Ink jetprinting，IJP)发展迅速。IJP是OLED实现大尺寸以及低成本生产的最佳途径。
因为传统的激光显示由于其需要刚性谐振腔，所以利用喷墨打印技术与传统激光系统集成是十分困难的，而随机激光这种无镜激光系统可以通过节省时间和成本效益的打印程序更容易制作，基于此，本申请提出了利用柔性材料来制作可固化的柔性显示面板的方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法。
本申请第一方面提供了一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，所述方法包括：
以水凝胶溶液作为溶剂，制作用于喷墨打印的染料掺杂的墨水，所述墨水包括蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水；
使用超声波设备对所述墨水进行震荡；
将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中；
喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板。
可选的，所述以水凝胶溶液作为溶剂，制作用于喷墨打印的染料掺杂的墨水包括：
使用去离子水、丙烯酸、丙烯酰胺、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-2-甲基苯丙酮制作可光固化的水凝胶溶液作为用于喷墨打印的油墨；
分别将红色、绿色、蓝色三种不同的染料以预设的混合比例与所述油墨进行混合，得到蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水。
可选的，所述使用去离子水、丙烯酸、丙烯酰胺、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-2-甲基苯丙酮制作可光固化的水凝胶溶液作为用于喷墨打印的油墨包括：
将2.5g丙烯酰胺加入10ml水中，再依次加入2ml丙烯酸、3mgN’N-亚甲基双丙烯酰胺、150μL 2-羟基-2-甲基苯丙酮，用磁力搅拌器搅拌10分钟制成双网络的水凝胶溶液，得到用于喷墨打印的前驱体油墨。
可选的，分别将红色、绿色、蓝色三种不同的染料以预设的混合比例与所述油墨进行混合，得到蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水包括：
将C440以10mg:1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到蓝色墨水；
将罗丹明6G以0.2mg:1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到绿色墨水；
将罗丹明 B以2mg：1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到红色墨水。
可选的，还包括：将得到的蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水分别存储在不同的离心管中。
可选的，所述将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中包括：
通过注射器取墨水5mL并全部注入喷墨设备的储墨盒中；
震荡所述储墨盒，使墨水液面覆盖液路导管口；
顺时针旋转所述储墨盒的盖子直至密封。
可选的，在所述喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下之前还包括：
对所述喷墨设备的微滴喷射器的参数进行调试。
可选的，所述喷墨设备的压电喷头的直径为40μm，所述对所述喷墨设备的微滴喷射器的参数进行调试包括：
设置电压初始值为0V，并控制电压经过3μs上升到10V；
维持所述电压以10V保持20μs后，再控制所述电压经过3μs下降到-10V；
维持所述电压以-10V保持40μs，在控制所述电压经过3μs上升到0V；
当所述墨水由不稳定液滴变成稳定喷射成型状态时，以当前的参数作为最终喷墨打印的参数。
可选的，所述喷墨打印基底为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA基底，所述喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板包括：
将红色墨水、绿色墨水、以及蓝色墨水以阵列的形式打印在所述PMMA基底上，然后将打印好的阵列点通过紫外光进行固化，得到由三种不同颜色组成的随机激光像素点，从而得到随机激光显示面板。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供的方法中，首先通过可以光固化的水凝胶溶液来作为溶剂，由于水凝胶多孔网状结构可以增强散射，进而降低随机激光的阈值,并且可用于柔性可穿戴显示面板的制作，这样可以在喷墨打印基底上制作可固化的柔性显示面板，可以简单方便地制作柔性显示平面，而且其宽发射光谱使其色域更广，显示效果更好，并且水凝胶的粘稠度符合打印条件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请提供的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法的一个实施例流程示意图；
图2为本申请提供的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法的另一个实施例流程示意图。
图3为本申请中通过喷墨打印获得的柔性显示面板的示意图。
具体实施方式
传统的激光显示受益于激光发射固有的高单色性和高亮度，并且由于它们比基于非相干宽带光源的传统显示技术具有更广泛的可实现的色域，更高的对比度和更生动的颜色。但是由于缺乏合适的自发射激光显示面板，阻碍了全彩色激光显示器在便携式设备(如掌上电脑、手机和笔记本电脑)中的实现。
于是我们提出了一种利用喷墨打印技术制作柔性显示面板的方法，利用喷墨打印的手段来打印用于显示的三原色像素点，由于选用水凝胶作为打印材料，所以不必预先制作模板，直接将像素点打印在基底上固化即可。这种方法简单，成本低廉，可以根据需要控制像素点的排列方式。
基于此，本申请提供了一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，用于喷墨打印，提高显示面板显示效果。
本申请提供的方法用于喷墨打印设备中，该方法用于制作随机激光阵列显示面板。下面将对该方法的具体实施方式进行详细描述。
请参阅图1，图1为本申请提供的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法一个实施例流程示意图，该方法包括：
101、以水凝胶溶液作为溶剂，制作用于喷墨打印的染料掺杂的墨水，所述墨水包括蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水；
在打印前，先制作用于喷墨打印的墨水，本申请中采用油墨与染料混合的方式来制作墨水，其中前驱体油墨以水凝胶作为溶剂来制作，一种具体的制作方式为：使用去离子水、丙烯酸、丙烯酰胺、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-2-甲基苯丙酮制作可光固化的水凝胶溶液作为用于喷墨打印的油墨；
分别将红色、绿色、蓝色三种不同的染料以预设的混合比例与所述油墨进行混合，得到蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水。
其中，染料的具体混合比例可以是：将2.5g丙烯酰胺加入10ml水中，再依次加入2ml丙烯酸、3mgN’N-亚甲基双丙烯酰胺、150μL 2-羟基-2-甲基苯丙酮，用磁力搅拌器搅拌10分钟制成双网络的水凝胶溶液，得到用于喷墨打印的前驱体油墨。用此方法所制作的水凝胶具有双网络结构，其机械性能更好，可以用光照来固化，方便后续显示面板的制作。
102、使用超声波设备对所述墨水进行震荡；
通过震荡使溶液分布更均匀，反应更充分。
103、将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中；
将过滤后的墨水注入喷墨设备的储墨盒中，一种具体的方式可以是：用注射器取墨水5mL，全部注入储液瓶，轻度震荡储液瓶，使墨水液面覆盖液路导管口，顺时针旋转储液瓶盖直至密封。
104、喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板。
打印时所使用的喷墨打印基底可以选择PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate)，将PMMA薄膜放在压电喷头下，将所需喷墨打印阵列形状的脚本输入计算机中，点击喷射即可将所需参数的阵列点打印在PMMA基底上，随机激光显示面板即可制作完成。打印时将红、绿、蓝三种不同的墨水以阵列的形式打印在PMMA基底上，然后将打印好的阵列点通过紫外光固化即可得到由三种不同颜色组成的随机激光像素点。
本申请提供的方法中，首先通过可以光固化的水凝胶溶液来作为溶剂，由于水凝胶多孔网状结构可以增强散射，进而降低随机激光的阈值,并且可用于柔性可穿戴显示面板的制作，这样可以在喷墨打印基底上制作可固化的柔性显示面板，可以简单方便地制作柔性显示平面，而且其宽发射光谱使其色域更广，显示效果更好。
通过本申请方法制作的将离散的红、绿、蓝微激光器集成到周期性阵列中构造的显示面板，其中每组 RGB 微激光器形成一个像素。由于多次散射反馈机制，随机激光器具有较高的机械灵活性、灵巧性、可转移性、可调节性、柔韧性、可拉伸性，可以承受变形，因此是柔性显示平面的理想选择。用随机激光做显示，其宽发射光谱使其显示的色域更广，具有更好的显示效果。
本申请还提供了基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法的另一个实施例，下面将对该实施例进行描述：
请参阅图2，该实施例包括：
201、以水凝胶溶液作为溶剂，制作用于喷墨打印的染料掺杂的墨水，所述墨水包括蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水；
202、使用超声波设备对所述墨水进行震荡；
203、将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中；
本实施例中步骤201至不追203与前述实施例中步骤101至步骤103类似，此次不再赘述。
204、对所述喷墨设备的微滴喷射器的参数进行调试；
本实施例中，在进行喷墨打印之前，还需要对喷墨设备的微滴喷射器进行调试，具体使得最终的墨水喷射状态稳定成型，一种具体的调试方式可以是：
设置电压初始值为0V，并控制电压经过3μs上升到10V；
维持所述电压以10V保持20μs后，再控制所述电压经过3μs下降到-10V；
维持所述电压以-10V保持40μs，在控制所述电压经过3μs上升到0V；
当所述墨水由不稳定液滴变成稳定喷射成型状态时，以当前的参数作为最终喷墨打印的参数。这种调试方法可以使液滴大小适中，使液滴均匀下落，方便调控。
205、喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板。
打印时所使用的喷墨打印基底可以选择PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate)，将PMMA薄膜放在压电喷头下，将所需喷墨打印阵列形状的脚本输入计算机中，点击喷射即可将所需参数的阵列点打印在PMMA基底上，随机激光显示面板即可制作完成。打印时将红、绿、蓝三种不同的墨水以阵列的形式打印在PMMA基底上，然后将打印好的阵列点通过紫外光固化即可得到由三种不同颜色组成的随机激光像素，请参阅图3。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，read-onlymemory）、随机存取存储器（RAM，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (8)
1.一种基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，所述方法包括：
使用去离子水、丙烯酸、丙烯酰胺、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-2-甲基苯丙酮制作可光固化的水凝胶溶液作为用于喷墨打印的油墨；分别将红色、绿色、蓝色三种不同的染料以预设的混合比例与所述油墨进行混合，得到蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水；
使用超声波设备对所述墨水进行震荡；
将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中；
喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板。
2.根据权利要求1中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，所述使用去离子水、丙烯酸、丙烯酰胺、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、2-羟基-2-甲基苯丙酮制作可光固化的水凝胶溶液作为用于喷墨打印的油墨包括：
将2.5g丙烯酰胺加入10ml水中，再依次加入2ml丙烯酸、3mgN’N-亚甲基双丙烯酰胺、150μL 2-羟基-2-甲基苯丙酮，用磁力搅拌器搅拌10分钟制成双网络的水凝胶溶液，得到用于喷墨打印的前驱体油墨。
3.根据权利要求2中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，分别将红色、绿色、蓝色三种不同的染料以预设的混合比例与所述油墨进行混合，得到蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水包括：
将C440以10mg:1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到蓝色墨水；
将罗丹明6G以0.2mg:1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到绿色墨水；
将罗丹明 B以2mg：1g的比例溶解在所述水凝胶溶液中，得到红色墨水。
4.根据权利要求3中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，包括：将得到的蓝色墨水、绿色墨水以及红色墨水分别存储在不同的离心管中。
5.根据权利要求1中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，所述将所述墨水注入喷墨设备的储墨盒中包括：
通过注射器取墨水5mL并全部注入喷墨设备的储墨盒中；
震荡所述储墨盒，使墨水液面覆盖液路导管口；
顺时针旋转所述储墨盒的盖子直至密封。
6.根据权利要求1中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，在所述喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下之前还包括：
对所述喷墨设备的微滴喷射器的参数进行调试。
7.根据权利要求6中所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，所述喷墨设备的压电喷头的直径为40μm，所述对所述喷墨设备的微滴喷射器的参数进行调试包括：
设置电压初始值为0V，并控制电压经过3μs上升到10V；
维持所述电压以10V保持20μs后，再控制所述电压经过3μs下降到-10V；
维持所述电压以-10V保持40μs，在控制所述电压经过3μs上升到0V；
当所述墨水由不稳定液滴变成稳定喷射成型状态时，以当前的参数作为最终喷墨打印的参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于柔性材料的随机激光阵列显示面板制作方法，其特征在于，所述喷墨打印基底为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA基底，所述喷墨打印基底放至喷墨设备的压电喷头下，并根据预先输入的脚本进行打印，得到随机激光显示面板包括：
将红色墨水、绿色墨水、以及蓝色墨水以阵列的形式打印在所述PMMA基底上，然后将打印好的阵列点通过紫外光进行固化，得到由三种不同颜色组成的随机激光像素点，从而得到随机激光显示面板。
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