本發(fā)明涉及電潤濕
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種柔性電潤濕顯示基板及其制備方法，以及包括該基板的電潤濕顯示器件。
背景技術(shù)：
：柔性顯示器由于其輕便、便攜、柔韌性好等優(yōu)點，成為電子信息
技術(shù)領(lǐng)域：
倍受青睞的研究方向。如圖1所示，柔性電潤濕顯示器的基本構(gòu)造主要可分為柔性上基板1、導(dǎo)電層2、顯示層3、像素墻4、絕緣疏水層5、柔性下基板6這幾個部分，其中柔性基板(包括上基板和下基板)是實現(xiàn)柔性電潤濕顯示器件的關(guān)鍵。柔性基板對顯示器件有著支撐與保護(hù)的作用，決定了柔性顯示器件的柔韌性及壽命，因此許多企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)對柔性基板的研發(fā)十分重視，柔性顯示器件對柔性基板的性能要求主要包括表面易改性、成膜性、柔韌性、熱穩(wěn)定性、耐溶劑性。柔性基板的制作在早前的專利申請中就有描述。例如，美國專利申請US2015/0287747A1公開一種含有丙烯酸樹脂或者聚酰亞胺樹脂的柔性基板及其制作方法。其中，所述的柔性基板包含了薄膜晶體管覆層。這種柔性基板可以在柔性基板彎曲的狀態(tài)下，有效避免薄膜晶體管的破壞，同時提高應(yīng)用的可靠性。此外，美國專利申請US2016/0108152A1描述了一種以接枝聚合物鏈為結(jié)構(gòu)化合物的柔性基板。專利中所述的柔性基板具有良好的耐熱效果，為在印刷過程中薄膜晶體管的形成提供一種耐熱基板。專利CN103177656A提供了一種柔性顯示器的柔性背板，包括結(jié)構(gòu)層和鋪設(shè)層，結(jié)構(gòu)層采用形狀記憶聚合物或其復(fù)合材料制成負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)，可有效保護(hù)背板，鋪設(shè)層均勻鋪于結(jié)構(gòu)層的中央平面內(nèi)，背板可利用鋪設(shè)層通電后發(fā)熱的特性來改變其尺寸，該柔性背板具有可彎曲、抗沖擊、防震特性、可智能驅(qū)動的特性。但是針對電潤濕顯示應(yīng)用，因為器件結(jié)構(gòu)的特殊性，其中基板材料需要與導(dǎo)電層具有良好的親和力，才能保障柔性器件結(jié)構(gòu)層間的粘附性，提高器件的穩(wěn)定性；同時單層高分子柔性基板柔韌性很好，但是抗壓和拉伸程度有限。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種提高抗壓和拉伸能力的柔性電潤濕顯示基板。本發(fā)明的另一目的是提供柔性電潤濕顯示基板的制備方法。本發(fā)明的另一目的是提供包括該柔性電潤濕顯示基板的電潤濕顯示器件。為達(dá)到上述目的之一，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種柔性電潤濕顯示基板，由支撐材料和柔性材料形成柔性材料/支撐材料/柔性材料的夾心結(jié)構(gòu)，所述柔性材料是聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂、苯乙烯熱塑性彈性材料、聚烯烴熱塑性彈性材料、熱塑性聚氨酯、聚酯型彈性體、聚酰胺熱塑性彈性材料中的至少一種。進(jìn)一步地，所述支撐材料是連續(xù)性網(wǎng)格類結(jié)構(gòu)材料，柔韌性好，優(yōu)選碳纖維布、銅網(wǎng)、導(dǎo)電布、活性炭纖維中的至少一種。一種制備上述基板的方法，包括以下步驟：S1、對支撐材料前處理；S2、制備柔性材料；S3、將柔性材料澆注形成第一層柔性材料，并預(yù)固化；S4、將支撐材料平鋪在第一層柔性材料上；S5、將柔性材料澆注在支撐材料上形成第二層柔性材料，固化。進(jìn)一步地，所述步驟S1具體為：支撐材料經(jīng)過強(qiáng)酸浸泡，或者蒸鍍，或者等離子表面處理。通過改性，可以提高支撐材料與柔性材料的結(jié)合力，具體而言，強(qiáng)酸處理能增大表面粗糙度，增加活性基團(tuán)，蒸鍍是對支撐材料進(jìn)行表面親疏水改性，等離子表面處理也能提高材料結(jié)合力。進(jìn)一步地，所述步驟S2具體為：預(yù)聚物與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)得到柔性材料，或者將固體柔性材料加熱使其變?yōu)橐簯B(tài)，并去除氣泡。進(jìn)一步地，所述步驟S3具體為：將液態(tài)的柔性材料澆在光滑平坦的模具內(nèi)，以保證基板的平坦，并預(yù)固化，使柔性材料處于粘稠、無明顯流動但未完全固化的狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述預(yù)固化的條件：柔性材料為聚硅氧烷時，45～55℃保留5～15min，55～65℃保留5～15min；柔性材料在常溫下為固態(tài)時，降溫預(yù)固化。進(jìn)一步地，所述步驟S5固化的條件：柔性材料為聚硅氧烷時，45～55℃保留5～15min，55～65℃保留5～15min；65～75℃保留5～15min，75～85℃保留50～70min；柔性材料在常溫下為固態(tài)時，降溫固化。固化是指柔性材料成為固態(tài)、不能流動且無粘度，預(yù)固化是柔性材料處于固化與液態(tài)之間的狀態(tài)。對于常溫時是固態(tài)的柔性材料，加熱到熔點之后已經(jīng)處于液態(tài)，要達(dá)到預(yù)固化的狀態(tài)只需要降低一點溫度就可以。一種電潤濕顯示器件，包括上述的柔性電潤濕顯示基板。本發(fā)明具有以下有益效果：1本發(fā)明所用柔性材料是柔韌性好、耐高溫、耐化學(xué)性、絕緣性的高分子化合物，以保證基板具有優(yōu)異的柔韌性、抗壓和拉伸能力、熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性及表面易改性。2將液態(tài)的柔性材料澆注在光滑平坦的模具上，并在平坦的加熱設(shè)備上緩慢進(jìn)行固化，以提高基板的平滑度；固化后柔性基板可以直接從模具取下而不損傷基板?，F(xiàn)有工藝把柔性基板先做到玻璃或者其他硬性的板上，不能直接取下，要進(jìn)行剝離工藝，如激光剝離，工藝比較復(fù)雜耗時。3為了使基板具有很好的柔性、平坦性且易于后續(xù)工(例如表面改性或者導(dǎo)電層的結(jié)合)，以及避免基板過度彎曲拉伸造成基板受損，本發(fā)明在電潤濕顯示基板嵌入支撐材料，形成柔性材料/支撐材料/柔性材料的夾心模式，提高基板的柔韌性和抗摔性，基板平坦且表面易改性，有利于后續(xù)進(jìn)行導(dǎo)電層涂覆或者結(jié)合，可有效保護(hù)柔性基板，防止柔性基板因各種壓力、過度彎曲和拉伸造成損傷。4本發(fā)明的柔性基板可作為電潤濕顯示的柔性上基板和柔性下基板，有利用于柔性電潤濕顯示器件的后續(xù)工藝制作，柔性電潤濕顯示基板具有表面易改性、優(yōu)異的柔韌性、耐高溫性、耐化學(xué)性、絕緣性、光滑平坦等優(yōu)點。5本發(fā)明工藝簡單，效率高，成本較低，制備的柔性基板柔韌性好，適用于柔性電潤濕顯示。附圖說明圖1是柔性電潤濕顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例1的柔性電潤濕顯示基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例1的柔性電潤濕顯示基板的橫截面圖；圖4是實施例1的柔性電潤濕顯示基板彎曲時的橫截面圖；圖5是實施例1的柔性電潤濕顯示基板經(jīng)過大量彎曲后的掃描電鏡圖；圖6是實施例1的柔性電潤濕顯示基板經(jīng)過大量彎曲、拉伸后的掃描電鏡圖；圖7是實施例4的柔性電潤濕顯示基板的伸長率-拉伸強(qiáng)度曲線；圖8是實施例5的柔性電潤濕顯示基板的伸長率-拉伸強(qiáng)度曲線。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：實施例1一種柔性電潤濕顯示基板，由支撐材料和柔性材料形成柔性材料/支撐材料/柔性材料的夾心結(jié)構(gòu)，如圖2所示，基板包括第一層平滑的柔性材料10、第二層平滑的柔性材料12及支撐材料11。作為支撐結(jié)構(gòu)的材料11為連續(xù)性網(wǎng)格類結(jié)構(gòu)材料，例如碳纖維布、銅網(wǎng)、導(dǎo)電布、活性炭纖維等具有優(yōu)秀柔韌性的材料，平滑的柔性材料10、12為柔韌性好、耐高溫、耐化學(xué)性、絕緣性的高分子化合物，包括聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂、苯乙烯熱塑性彈性材料、聚烯烴熱塑性彈性材料、熱塑性聚氨酯、聚酯型彈性體、聚酰胺熱塑性彈性材料中的任一種或兩種以上共混改性材料。按照以下步驟制備基板：1、對支撐材料前處理：對碳纖維布表面改性，碳纖維布用濃硝酸浸泡6h后，用大量去離子水沖洗干凈，自然晾干，濃硝酸處理后的碳纖維表面活性基團(tuán)增加，表面粗糙度也增大，提高了碳纖維布的結(jié)合力。2、制備柔性材料：聚二甲基硅氧烷預(yù)聚物與固化劑的比例可以是10∶1或者8∶1，預(yù)聚物與固化劑混合后借助攪拌器攪拌約2min，在50℃保留10min，60℃保留10min，70℃保留10min，80℃保留60min，生交聯(lián)反應(yīng)，得到柔性材料聚二甲基硅氧烷，通過抽真空把氣泡去除，避免在固化后出現(xiàn)氣孔導(dǎo)致基板容易破損。3、第一層柔性材料的預(yù)固化：將液態(tài)的聚二甲基硅氧烷澆注在光滑平坦的玻璃模具內(nèi)，以保證基板的平坦，然后放在平坦的熱板上，設(shè)置加熱程序，50℃保留10min，60℃保留10min，預(yù)固化后聚二甲基硅氧烷處于粘稠、無明顯流動但未完全固化的狀態(tài)。4、第一層柔性材料與支撐材料的結(jié)合：將表面改性后的碳纖維布平鋪在預(yù)固化的硅氧烷上，預(yù)固化的聚二甲基硅氧烷具有一定的流動性與粘性，能夠與碳纖維布緊密結(jié)合。5、第一層與第二層柔性材料的固化：將液態(tài)的聚二甲基硅氧烷澆注在碳纖維布上面，然后在平坦的加熱設(shè)備上固化，50℃保留10min，60℃保留10min；70℃保留10min，80℃保留60min。所得到的柔性電潤濕顯示基板橫截面如圖3所示，第一層柔性材料與第二層柔性材料的厚度基本一致；彎曲時的橫截面如圖4所示，柔性電潤濕顯示基板具有良好的柔韌性，能夠在彎曲時仍然保持完整性，支撐結(jié)構(gòu)與柔性材料結(jié)合很好，不會分離脫落；經(jīng)過大量彎曲后，如圖5所示，在掃描電鏡下看到柔性明材料與支撐結(jié)構(gòu)仍然結(jié)合很好，不會發(fā)生脫離；過大量彎曲、拉伸后，如圖6所示，支撐材料與第一層、第二層柔性材料仍然能夠緊密地結(jié)合，柔性基板未發(fā)生損壞。圖5、6中的文字除了表示放大倍數(shù)、長度等必要信息外，沒有其他含義。實施例2按照以下步驟制備基板：1、對支撐材料前處理：支撐材料選用網(wǎng)格狀的銅網(wǎng)，改性的試劑可選用FDTS(CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3)或者OTS(CH3(CH2)17SiCl3)等可在支撐材料上沉積疏水的自組裝分子膜，以提高支撐材料與聚二甲基硅氧烷的結(jié)合性能，操作過程：先把支撐材料和一個敞開式的小容器放入干燥器內(nèi)，然后抽真空10min，接著通氮氣5min，依次重復(fù)這兩步操作3次，然后迅速用膠頭滴管取1～2滴FDTS或者OTS放在敞開式的小容器內(nèi)，接著抽真空約30min至觀察到試劑有明顯氣泡鼓出，然后靜置1～2h后取出，在熱板上加熱120～150℃，10～30min，改性完成。2、制備柔性材料：將苯乙烯熱塑性彈性材料加熱到200～300℃，使其變?yōu)橐簯B(tài)，并去除氣泡。3、第一層柔性材料的預(yù)固化：將液態(tài)的苯乙烯熱塑性彈性材料澆注在光滑平坦的玻璃模具內(nèi)，以保證基板的平坦，然后放在平坦的熱板上，稍微降低溫度預(yù)固化，苯乙烯熱塑性彈性材料處于粘稠、無明顯流動但未完全固化的狀態(tài)。4、第一層柔性材料與支撐材料的結(jié)合：將表面改性后的銅網(wǎng)平鋪在預(yù)固化的苯乙烯熱塑性彈性材料上，預(yù)固化的苯乙烯熱塑性彈性材料具有一定的流動性與粘性，能夠與銅網(wǎng)緊密結(jié)合。5、第一層與第二層柔性材料的固化：將液態(tài)的苯乙烯熱塑性彈性材料澆注在銅網(wǎng)上面，然后在平坦的加熱設(shè)備上降溫固化。實施例3按照以下步驟制備基板：1、對支撐材料前處理：支撐材料可選擇連續(xù)性網(wǎng)格狀的聚四氟乙烯薄膜，直接把支撐材料放入plasma清洗機(jī)，抽真空，真空度達(dá)到560mTorr時把能量檔設(shè)置在低檔，持續(xù)10min后plasma完成。2、制備柔性材料：將熱塑性聚氨酯加熱到200～300℃，使其變?yōu)橐簯B(tài)，并去除氣泡。3、第一層柔性材料的預(yù)固化：將液態(tài)的熱塑性聚氨酯澆注在光滑平坦的玻璃模具內(nèi)，以保證基板的平坦，然后放在平坦的熱板上，稍微降低溫度預(yù)固化，熱塑性聚氨酯處于粘稠、無明顯流動但未完全固化的狀態(tài)。4、第一層柔性材料與支撐材料的結(jié)合：將表面改性后的聚四氟乙烯薄膜平鋪在預(yù)固化的熱塑性聚氨酯上，預(yù)固化的熱塑性聚氨酯具有一定的流動性與粘性，能夠與聚四氟乙烯薄膜緊密結(jié)合。5、第一層與第二層柔性材料的固化：將液態(tài)的熱塑性聚氨酯澆注在聚四氟乙烯薄膜上面，然后在平坦的加熱設(shè)備上降溫固化。實施例4按照實施例1的步驟進(jìn)行，不同之處在于，所用支撐材料是導(dǎo)電布。實施例5按照實施例1的步驟進(jìn)行，不同之處在于，所用支撐材料是活性炭纖維。性能測試參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228.1-2010金屬室溫拉伸實驗，GBT1040-1992塑料拉伸性能試驗方法。實驗儀器：Zwick/RoellZ020型萬能力學(xué)實驗機(jī)。圖7是實施例4的柔性電潤濕顯示基板的伸長率-拉伸強(qiáng)度曲線；圖8是實施例5的柔性電潤濕顯示基板的伸長率-拉伸強(qiáng)度曲線；實驗數(shù)據(jù)如下表：樣品模量E/Mpa強(qiáng)度σ/Mpa伸長率ε/％實施例419.32.6999實施例51.311.61160由圖7、8和上表可知，本發(fā)明的柔性電潤濕顯示基本具有優(yōu)異的柔韌性、耐拉伸性能。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3