柔性显示材料及其应用
柔性电子材料的制备与应用

柔性电子材料的制备与应用随着信息技术快速发展,我们的生活变得越来越智能化、数字化。
智能手机、平板电脑、智能手环等电子产品的问世,改善了我们的生活方式。
而这些设备的诞生离不开电子学的进步。
柔性电子学就是电子学一个重要的分支,其最大的特点是可以根据需要制造非常柔性的电子器件,感应器等领域已经具有广泛的应用。
那么,柔性电子材料的制备与应用究竟是如何的呢?一、柔性电子材料的概念首先,我们要知道柔性电子材料是什么。
所谓柔性电子材料简单来说就是一种非常柔软的电子材料,这种材料可以弯曲、展开,不会断裂或变形。
这种材料除了柔性以外,还具有电性、热性以及光学性等特性。
使用柔性电子材料制作的产品具有良好的柔性,可以应用在电子产品以及医疗、环境监测等领域。
二、柔性电子材料的制备技术1. 静电纺丝技术静电纺丝是一种通过静电作用、微流控等技术将原始聚合物或溶液转变成纤维的方法。
该技术制备的柔性电子材料具有高比表面积、良好的机械性能、光学性能以及磁性能等,使其具有重要的应用。
2. 喷墨印刷技术喷墨印刷技术是一种制造柔性电子的快速、简便、低成本的技术。
该方法可以制造出非常复杂的电路板和感应器。
喷墨印刷技术的意义不仅在于其直接写印技术,更在于大量的应用基于打印的柔性电子器件和传感器等。
3. 薄膜蒸汽沉积技术薄膜蒸汽沉积技术是一种在大气压下将气体液压缩至一定的压力,近似于真空下接触底材,使分子在表面沉积成薄膜的技术。
薄膜沉积技术具有制备成本低、制备速度快、制备周期短等优点,是目前柔性电子材料制备技术的重要方法之一。
三、柔性电子材料的应用随着技术的不断进步和成本的不断下降,柔性电子材料已经逐渐在工业和市场上开始得到广泛的运用。
1. 智能健康监测随着生活节奏的加快,健康问题已经成为了人们关注的重点。
柔性电子技术为这类问题提供了新的解决方案。
例如,智能手环、智能生理监测仪等产品,以柔性电子材料为基础,将传感器、计算机等组合起来,实现对人体健康的检测。
柔性显示技术简介

有机发光二极管材料
小分子有机材料
如芴类、噻吩类等,具有发光颜色可调、发光效率高和响应速度快等优点,是柔性OLED 显示器的主要发光材料之衍生物等,具有良好的成膜性和加工性能,适用于大面积柔性 OLED显示器的制备。
磷光材料
如铱配合物等,具有更高的发光效率和更长的寿命,是柔性OLED显示器的重要发展方向 之一。此外,还有一些其他类型的有机发光材料,如热激活延迟荧光材料等,也在柔性显 示领域得到了广泛应用。
02
沉积有机发光材料层, 可以采用真空蒸镀或溶 液法等方法。
03
在有机发光材料层上沉 积金属阴极层,如铝、 银等。
04
对制备好的有机发光二极 管进行封装和保护,以提 高其稳定性和寿命。
05 柔性显示技术应用案例分 析
智能手机领域应用案例
三星Galaxy系列
三星Galaxy Z Flip和Galaxy Fold等型号采用了柔性屏技 术,实现了手机屏幕的折叠功能,为用户提供了更便携的 使用体验。
华为Mate X系列
华为Mate X也采用了柔性屏技术,通过外折叠方式将手 机屏幕展开,提供了更大的显示区域和更好的视觉体验。
其他厂商尝试
除了三星和华为,其他手机厂商也在尝试将柔性屏技术应 用到智能手机中,如小米、OPPO等。
可穿戴设备领域应用案例
智能手表
柔性屏技术使得智能手表的屏幕 可以弯曲和贴合手腕,提高了佩
柔性显示技术简介
目录
• 柔性显示技术概述 • 柔性显示技术原理及分类 • 柔性显示材料介绍 • 柔性显示器件制备工艺 • 柔性显示技术应用案例分析 • 柔性显示技术挑战与发展趋势
01 柔性显示技术概述
定义与发展历程
定义
柔性显示技术是一种新型的显示技术,它采用柔性材料作为基底,可以弯曲、折 叠、卷曲,具有轻薄、便携、可弯曲等特点。
材料科学中的柔性显示技术

材料科学中的柔性显示技术柔性显示技术在材料科学中的应用柔性显示技术作为一种新兴的材料科学技术,在近年来得到了广泛的应用和研究。
它的出现为我们的生活带来了极大的便利,也为材料科学领域的发展注入了新的动力。
本文将围绕柔性显示技术在材料科学中的应用进行详细的阐述和探讨。
一、柔性显示技术的概述柔性显示技术是一种可以让显示器具备柔性和可折叠性的技术,相比传统的刚性显示器,柔性显示器具有更高的灵活性和适应性。
其核心技术主要包括柔性基底材料、柔性显示材料和柔性封装技术等。
二、柔性显示技术在电子产品中的应用柔性显示技术在电子产品中具有广泛的应用前景。
首先,在智能手机领域,柔性显示技术可以使手机屏幕更具曲面设计,为用户带来更好的视觉享受。
其次,在可穿戴设备领域,柔性显示技术可以将显示器嵌入到手表、手环等设备中,让用户更方便地获取必要的信息。
此外,柔性显示技术还可以应用于电子书、电子标签等领域,提升产品的便捷性和美观性。
三、柔性显示技术在医疗领域的应用柔性显示技术在医疗领域具有广泛的应用前景。
例如,医疗器械中的柔性显示技术可以实时监测患者的生理参数,并将数据传输给医生,提高诊断和治疗效果。
同时,在可穿戴设备方面,柔性显示技术可以将医疗设备融入到患者的日常生活中,实现长期监测和管理,更好地服务于患者的健康。
四、柔性显示技术在汽车行业中的应用柔性显示技术在汽车行业中也有着重要的应用。
例如,柔性显示屏可以应用于车载导航系统,提供更佳的驾驶导航体验。
同时,在化合物驱动晶体管(CDT)技术的支持下,柔性显示器还可以应用于电子后视镜和仪表盘等汽车显示设备,提高行车的安全性和便利性。
五、柔性显示技术在可持续能源中的应用柔性显示技术在可持续能源领域的应用正在逐渐展开。
例如,柔性太阳能电池可以在弯曲的表面上收集太阳能并进行转换,为移动设备和户外装备提供电力支持。
此外,柔性显示技术还可以应用于智能建筑玻璃等领域,提高能源利用效率和环境友好性。
制备新型柔性材料的技术与应用

制备新型柔性材料的技术与应用柔性材料是指可以随着形状、厚度和平面状况变化的材料。
随着科技的发展和人们对舒适性和高质量生活的需求,柔性材料的需求越来越大。
新型柔性材料的制备技术和应用正成为人们关注的热点问题。
一、新型柔性材料的制备技术1. 3D打印技术3D打印技术使得柔性材料的制备更为容易和灵活。
这种技术可以通过制造各种复杂形状的零件来创造出柔性材料。
国外研究人员基于这种技术,开发了一种新的超弹性材料。
这种材料表现出大约7个主要拉伸倍数的超弹性,同时具备高拉伸强度和高气密性能。
2. 纳米技术纳米技术的应用可以大大提高柔性材料的性能。
研究人员通过合成在一定范围内可控的纳米颗粒,制造出具有新颖性能和独特结构的柔性材料。
3. 溶胶凝胶技术溶胶凝胶技术可以在溶胶中形成基本的结构,然后通过凝胶处理得到柔性材料。
这种技术可以制备出具有优异力学性能和透明度的柔性玻璃。
二、新型柔性材料的应用领域1. 智能手表智能手表现在已经成为一种流行的时尚单品,柔性材料的运用也使其更具舒适性和穿戴体验。
柔性显示器可以让手表具备曲面显示功能,而柔性电池可以保证充电方便。
2. 柔性屏幕柔性屏幕是目前研究和应用最广的新型柔性材料,可以通过将制备出的柔性材料组合成柔性显示器,并在实现超薄和轻量级的同时不影响显示效果。
这种材料的应用领域不仅限于手机屏幕,还可以应用于车载显示屏、电视屏幕等。
3. 医疗领域柔性材料在医疗领域应用广泛,且未来应用前景良好。
医疗设备、假肢和支持器等均需要柔性材料的支撑和应用,而柔性电子、生物传感器和纳米机器人等也可以应用于医学诊断和治疗。
三、新型柔性材料的发展趋势1. 面向超弹性和自修复超弹性和自修复是新型柔性材料的两个重要发展趋势。
新型材料需要具有超弹性,可以允许施加大于100%的形变,同时保持完整的形状和超强的稳定性。
自修复的能力可以使柔性材料具备更高的耐久性、健康性和可持续性。
2. 面向智能化智能化是新型柔性材料的一个重要趋势。
新型柔性屏幕的研究和应用

新型柔性屏幕的研究和应用近年来,人们对数字屏幕的需求越来越大,不仅是智能手机、平板电脑等电子产品中广泛应用,而且在日常生活、智慧城市建设、医疗保健等领域中也得到了广泛应用。
然而,传统的刚性屏幕在应用中有诸多不足,而新型柔性屏幕则能够解决这些问题,因此成为了近年来研究的热点。
本文将从材料、技术、应用等方面对新型柔性屏幕进行探讨。
一、柔性屏幕的材料与传统刚性屏幕材料不同的是,柔性屏幕使用的是柔性基材,包括聚酯薄膜、钢铁薄膜等材料。
这些基材具有较好的柔韧性和拉伸强度,能够在弯曲、折叠、扭转等情况下仍然保持原来的样子。
同时,在制造柔性屏幕时,还需使用透明导电膜、液晶材料等。
1.透明导电膜透明导电膜是柔性屏幕的核心材料之一,用于形成电极、信号传导等。
其通常使用氧化锡、氧化镉、氧化铟等材料,也有使用导电性高分子材料的。
透明导电膜的制备工艺有溅射、化学气相沉积、激光烧结等多种方法,其中溅射法的制备工艺相对成熟,制备出来的透明导电膜具有较好的透明度和导电性能。
2.液晶材料柔性屏幕的色彩鲜艳、分辨率高、可视角度广的原因,和液晶材料的特点密不可分。
目前最常见的液晶材料是低分子液晶,其具有尺寸小、响应速度快、制备工艺简单等特点。
同时,高分子液晶材料、自组装液晶材料等也有望在未来的柔性屏幕中得到应用。
二、柔性屏幕的技术柔性屏幕的技术关键在于如何实现柔性基材、透明导电膜、液晶材料之间的紧密结合。
目前,主要有以下技术方案。
1.薄膜封装技术薄膜封装技术是一种将柔性薄膜和硬质基片封装在一起的技术。
通过在两个薄膜之间加入间隔层,来实现柔性生产和硬质封装。
目前,薄膜封装技术已经较为成熟,同时还在不断探索新的封装材料、封装工艺等。
2.直接印刷技术直接印刷技术是一种以热化甲醛-丁二酸酯类单体和交联剂为基础的印刷技术。
该技术能够直接在柔性基板上印刷出透明导电触摸电极和电池等功能元器件,具有省时省力、环保无污染等优点。
3.纳米光学显微镜技术纳米光学显微镜技术通过采用超解析显微镜技术,可以解析出数纳米级别的尺寸和结构,从而实现对柔性屏幕材料表面的微观形态和光学性能的控制和研究。
柔性电子材料在可穿戴设备中的应用

柔性电子材料在可穿戴设备中的应用随着科技的不断进步和人们对便捷性和舒适性需求的增长,可穿戴设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而其中的关键原因之一就是柔性电子材料的应用。
柔性电子材料通过其独特的特性,使得可穿戴设备能够更加贴合人体曲线、轻巧灵活,并且具备智能化交互能力。
本文将深入探讨柔性电子材料在可穿戴设备中的应用。
一、柔性电子材料的特点柔性电子材料相比于传统刚性电子材料具有以下几个显著特点:1. 可弯曲性:柔性电子材料采用了特殊的材质和制造工艺,使其能够在不破裂或失去功能的情况下弯曲和扭曲,适应人体的曲线和运动。
2. 轻薄灵活:柔性电子材料具有轻薄、柔软的特点,使得可穿戴设备变得更轻便、舒适,更好地与人体接触和配合。
3. 高度集成:柔性电子材料可以实现高度集成,能够将诸如传感器、处理器、电池等功能元件集成到同一块材料中,从而减小设备尺寸和重量。
同时,集成化也能提高设备的性能和功能。
4. 可塑性:柔性电子材料可以根据需求进行塑性加工,可以制造出各种形状和尺寸的电子器件,更好地适应不同的设计要求。
二、1. 柔性显示屏技术由于柔性电子材料可以轻薄灵活地制作,使得柔性显示屏的应用成为可穿戴设备的一大亮点。
柔性显示屏可以根据人体曲线和姿势的变化进行弯曲和展开,不仅增加了可穿戴设备的舒适性,还能够提供更大的显示面积和更好的视觉体验。
2. 柔性电池技术在传统的可穿戴设备中,为了满足电源需求,往往需要使用刚性电池。
然而,柔性电子材料的出现改变了这一状况。
柔性电池可以根据设备的曲线进行弯曲和塑性变形,大大提高了能源的利用率,并且更好地适应了可穿戴设备的需求。
3. 柔性传感器技术柔性电子材料能够实现传感器的高度集成,从而使得可穿戴设备具备了更多的感知能力。
例如,柔性压力传感器可以实时监测人体运动状态和姿势,柔性温度传感器可以测量体表温度变化等。
这些传感器的应用,使得可穿戴设备能够更好地了解人体的状态和需求,从而提供更加个性化的功能和服务。
pi膜用途

Pi膜用途简介Pi膜是一种薄膜材料,由聚合物制成,具有高透明度、耐候性和化学稳定性。
它广泛应用于各个领域,包括电子、建筑、医疗和食品包装等。
本文将详细介绍Pi 膜的用途及其在各个领域中的重要性。
电子行业中的应用在电子行业中,Pi膜被广泛应用于各种电子产品的保护和功能增强。
以下是几个常见的应用场景:柔性显示器柔性显示器是一种轻薄、可弯曲的显示技术,Pi膜作为柔性基底材料起到了至关重要的作用。
Pi膜具有优异的柔韧性和耐磨损性,可以承受多次弯曲而不会破裂或损坏。
它使得柔性显示器能够实现更大程度上的自由弯曲,并且可以应用在更多形态复杂的设备上。
电池隔离膜在锂离子电池中,Pi膜被用作正负极之间的隔离膜。
它具有优异的电化学稳定性和热稳定性,可以有效地防止正负极之间的直接接触,避免电池短路和过热等安全问题。
电子元件保护Pi膜可以用于保护各种电子元件,如集成电路、传感器和连接器等。
它能够提供良好的绝缘性能,防止元件受到尘埃、湿气或其他外部环境因素的影响。
此外,Pi 膜还具有较高的耐化学性,可以防止元件受到化学物质的侵蚀。
建筑行业中的应用在建筑行业中,Pi膜被广泛应用于玻璃幕墙、屋顶和地板等建筑材料中。
以下是几个常见的应用场景:玻璃幕墙Pi膜可以作为玻璃幕墙的涂层材料,用于增加幕墙的抗紫外线能力和耐候性。
它能够有效地抵御紫外线辐射和酸雨侵蚀,延长幕墙的使用寿命并保持外观的清洁和透明。
Pi膜可以作为屋顶防水材料,用于保护建筑物免受雨水渗透的影响。
它具有出色的耐水性和耐候性,能够有效地防止水分渗入屋顶结构,从而保持建筑物的干燥和稳定。
地板保护在地板材料中,Pi膜可以用作保护层,防止地板被划伤、磨损或污染。
它能够提供一层坚固且易清洁的表面,使得地板更加耐用,并且减少了对地板维护和清洁的需求。
医疗行业中的应用在医疗行业中,Pi膜被广泛应用于医疗器械、手术室设备和药品包装等方面。
以下是几个常见的应用场景:医疗器械涂层Pi膜可以作为医疗器械的涂层材料,提供一层平滑、防菌和易清洁的表面。
柔性显示技术研发现状及发展方向

柔性显示技术研发现状及发展方向1. OLED(Organic Light Emitting Diode)柔性显示技术:OLED技术是目前最常见的柔性显示技术之一,其通过有机发光材料在电流的激发下发出光线。
OLED显示屏具有较高的对比度和颜色饱和度,同时可以实现高分辨率和高刷新率。
近年来,OLED柔性显示屏已经在智能手机上得到了广泛的应用,如三星的Galaxy Fold等。
2. E-Paper(Electronic Paper)柔性显示技术:E-Paper技术是一种利用电场改变颜色的显示技术,其具有较低的耗电量和良好的显示效果。
E-Paper可以实现折叠,弯曲等特性,因此在电子书、电子阅读器等领域有广泛的应用。
目前,柔性E-Paper显示屏已经进入量产阶段,将来可能应用于更广泛的领域。
3. Micro-LED柔性显示技术:Micro-LED技术是一种使用微小LED来制造显示屏的技术,其具有高亮度、较高的对比度和色彩饱和度等特点。
由于Micro-LED的像素更小,可以实现更高的分辨率和更高的刷新率。
虽然目前Micro-LED技术仍在研发阶段,但在未来可能成为柔性显示技术的一个重要方向。
1.提高柔性显示屏的耐用性:目前,柔性显示屏仍然存在耐用性不高的问题。
由于屏幕的柔性特性,使用多次后可能发生折痕、磨损等情况,影响屏幕的使用寿命。
因此,未来的研发方向之一将是改善柔性显示屏的耐久性,提高其使用寿命。
2.提升柔性显示屏的均匀性:柔性显示屏在折叠或弯曲时可能会产生一些不均匀的显示问题,如亮度不均、颜色偏差等。
为了提升用户体验,未来的发展方向之一将是改善柔性显示屏的均匀性,提高其显示效果。
3.开发新型材料和工艺:4.实现更大尺寸和更高性能:目前,柔性显示屏的尺寸和性能还相对较小。
未来的发展方向之一将是实现更大尺寸和更高性能的柔性显示屏,以满足消费者对大屏幕、高分辨率的需求。
总之,柔性显示技术的研发正在不断取得进展,未来的发展方向将集中在提高耐用性、改善均匀性、开发新材料和工艺、实现更大尺寸和更高性能等方面。
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柔性显示材料及其应用王文瀚12S 1 引言柔性显示可定义为用很薄的柔性衬底制作成的平面显示,它能弯曲到曲率半径只有几厘米或更小而不会损害其功能。
柔性电子技术与作为平板显示的LCDs 和等离子体显示相比,具有超薄、质量轻、耐用、储存量大、设计自由、可收卷等优点。
近年来柔性显示技术取得了巨大进步,已经广泛应用于显示产品上,特别是在移动通信设备方面。
目前对于柔性显示器的研究主要有柔性有机电致发光显示器(Flexible Organic Light Emitting Diode, FOLED)、柔性电子墨水显示器又叫柔性电泳显示器(Flexible Electrophoretic Display, FEPD)和柔性液晶显示器(Flexible Liquid Crystal Display, FLCD)。
塑料衬底的显示器质量轻、超薄,以扩展的形式展现,具备真正的柔性显示。
2 柔性衬底材料在柔性显示器件中,柔性衬底是研发柔性显示的基础。
依据目前国内外柔性显示衬底的研究进展,柔性显示衬底主要分为五类:塑料、金属箔片、超薄玻璃和最近引起研究者广泛关注的纸质衬底、生物复合薄膜衬底。
这些衬底提供的装置性能与传统玻璃衬底接近,对于大多应用使用极低成本的柔性衬底发展柔性显示是非常重要的。
2.1 塑料衬底塑料作为柔性衬底被认为具有广阔的前景,因为塑料衬底具备透明性、柔性、质量轻、耐用、价格便宜等优点。
融入现代精密技术的塑料衬底有助于有机发光聚合物和有源矩阵薄膜晶体管阵列的生长和印刷,为大规模整合柔性电子装置提供了成本效益、卷-卷高容量加工的可能性。
塑料衬底一般分为三类:(1)半结晶热塑性聚合物,如聚酯(PET)、聚苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)。
PET和PEN作为柔性衬底展现了一些重要的特性,包括固有的良好透明性,简单的加工过程,良好的力学性能,较高的阻隔氧气和水汽渗透性能,但是其不耐高温,低温沉积ITO时,器件性能降低。
温度升高时,这类聚合物衬底收缩,ITO膜容易从衬底脱落;其表面粗糙度也比较大,沉积在聚合物衬底上的薄膜容易产生缺陷。
(2)非结晶聚合物,如聚醚砜(PES)。
PES为非结晶热塑性塑料,可熔融挤压或溶剂注造。
它有良好的透明度和较高的工作上限温度,但是价格昂贵,耐溶剂性差。
(3)非结晶高玻璃化转变温度(T g)聚合物,如PAR、PCO、PNB和PI,PI具有良好的热稳定性,较好的力学性能和化学性能,但是透明度低,价格也比较贵。
织物材料也可以用来作为柔性衬底。
目前常用聚合物柔性衬底的性能对比如表1所示。
表1 常用聚合物柔性衬底的性能比较聚合物透光率/% 尺寸稳定性耐溶剂性水分子吸收性表面粗糙度热膨胀系数/(10-6·℃-1) PET 90.4 良好良好良好差33 PEN 87.0 良好良好良好差20 PC 92.0 一般差一般良好75 PES 89.0 一般差一般良好54 PAR 92.0 一般差差良好70PI 30~60 良好良好差良好8~202.2 不锈钢衬底不锈钢衬底一般应用于透过率要求不是很高的柔性发光显示。
如果应用于大型显示器,其是一种很贵的材料,而应用于小型柔性显示中,则有着较大的前景。
不锈钢衬底的耐高温性能(至少在1000℃以上)要远远高于塑料与玻璃,在制作柔性显示过程中使用金属箔片衬底不会存在耐热方面的问题。
所以不锈钢衬底也是一种常见的选择,甚至包括化学惰性的钛箔片。
不锈钢衬底与其他衬底性能的比较如表2所示。
表2 不锈钢衬底与其他衬底的性能比较由表2可以看出,不锈钢衬底相对塑料衬底具有良好的导电性、优秀的水汽和氧气阻隔性,更高的弹性模量较低的热膨胀系数,并能够R2R大规模生产。
然而表面粗糙的箔片无法作为柔性衬底直接使用,否则会影响柔性显示的性能降低其寿命。
因此粗糙度是不锈钢取代聚合物或者玻璃衬底成为未来柔性显示器的关键因素。
为了提高箔片表面光滑度通常采用的方法有两种:加一层平坦化层或者加一层钝化层。
OLEDs要求表面粗糙度小于5nm。
一般用有机物无机物或者有机无机混合物作为平坦化层。
2.3 超薄玻璃衬底玻璃是硬质材料,用来作为柔性衬底需要实现将其薄化,才可能具有可挠曲性。
目前已做成的超薄玻璃厚度小于50μm,表现出较好的热稳定性和化学性,良好的可弯曲性,可见光透过性,水汽和氧气的阻隔性,较高的表面光滑度,而且绝缘,是理想的柔性显示衬底材料。
但是超薄的玻璃韧性较差,经过周期性弯曲后容易出现裂缝。
另外超薄玻璃的边缘部位在切割操作时也比较容易产生微裂痕缺陷。
Andreas等研究了薄玻璃-聚合物系统衬底,具有良好的热稳定性,力学性能和化学性能。
能够达到柔性显示器要求的柔性度和渗透性的标准,可以实现流水线生产柔性弯曲的OLED显示器。
2.4 纸质衬底在过去几年中,柔性纸质衬底的电子制备开始引起了人们的关注。
因为其便宜轻薄可以弯曲折叠、能够循环使用,所以作为柔性显示衬底,纸质也是一种不错的选择。
与塑料衬底相比较,纸质衬底在加热后,热膨胀性比较小。
考虑到纸质是纤维素结构,表面比较粗糙,化学性和机械阻隔性比较差,容易吸附一些小分子物质进入多孔结构。
为了制备柔性显示,改善纸质衬底接触面的光滑性是非常重要的。
当印刷电子元件对衬底表面平滑性和吸附性的要求较低时,在转换过程中可将不同功能性的涂料应用于纸张表面。
通过涂层,表面能够防止不同液体的渗透。
最近Do-Yeol等研发了以复印纸为衬底的柔性OLEDs,在驱动电压为13V时发光强度可以达到2200cd/m。
2.5 生物复合薄膜衬底柔性显示R2R加工技术至今还没有大规模应用的一个原因是传统聚合物塑料衬底的热膨胀系数比较高。
大部分塑料的热膨胀系数在50·10-6K-1左右,由于在衬底沉积功能层热处理时,膨胀系数的不匹配会造成装置性能的下降。
细菌纤维素纳米纤维薄膜具有热膨胀系数低、可见光透过率高和柔性性能良好的优点,因此近几年也被用来作为柔性显示的衬底,在有机光电子领域的应用中引起了广泛的关注。
M. Nogi等以丙烯酸树脂和纳米纤维为基质制得了0.7mm BC纳米复合膜,热膨胀系数低,在600nm时透过率为81%。
C. Legnani等在细菌纤维膜表面依次沉积SiO2缓冲层和ITO导电层,并以此为衬底,做出了柔性OLEDs,其亮度可以达到1200cd/m2。
S. Ummartyotina等将聚氨酯基树脂和细菌纤维素制成纳米复合薄膜作为柔性OLED衬底,该装置的最高电流效率为0.085cd/A,功率效率达到0.021lm/W。
3 柔性显示材料应用3.1 柔性有机电致发光显示器(FOLED)OLED具有自发光、低功耗、响应速度快、视角宽、分辨力高、宽温度特性、-3-高亮度、高对比度、抗振性能好、耗等性能好等特点,并且抗弯曲能力强,非常适合作柔性显示器件,适用于对显示效果要求高的便携产品及军事等特殊领域。
OLED是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件,由铟锡氧化物半导体薄膜(ITO),透明电极、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电极层组成。
原理是用ITO和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子使发光分子激发,经过辐射发出可见光。
OLED用红、蓝、绿像素并置法、转换法、白光加彩色滤光片法、微共振腔调色法和多层堆叠法来实现彩色化。
OLED显示屏驱动方式依驱动方式可分为被动式(PMOLED)与主动式(AMOLED)。
PMOLED是属于电流驱动,结构简单,驱动电流决定灰阶,应用在小尺寸产品上。
AMOLED在每一个OLED单元即像素后面都有一组薄膜晶体管和电容器,形成一个薄膜场效应晶体管(TFT)驱动网络,每一个像素都可以在控制芯片的操作下驱动TFT的激发像素点,这种方式能获得极速的响应时间而且省电,显示效果好适合大屏幕全彩色OLED的需要。
按所使用的载流子传输层和发光层有机薄膜材料的不同,分为两种不同的技术类型:一种是以有机染料和颜料为发光材料的小分子聚合物OLED,另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子聚合物PLED。
目前研究表明,PLED十分适合用于柔性显示,采用喷墨印刷,涂布有机材料物质,不需薄膜制程、真空装置,元件构成只有两层,投资成本低,但是其喷墨技术的墨滴均一化及RGB三基色定位精度不易控制,影响全彩化产品进程,寿命与产品良率也有待提高。
3.2 柔性液晶显示器(FLCD)液晶是介于固体和液体之间状态的某些有机化合物,具有各向异性的光学特性,对外界的电场磁场和温度感觉灵敏。
液晶显示器采用液晶作显示材料,通过阵列的液晶光闸控制光线来显示文字、图形和图像。
胆甾型液晶属于反射式显示器,利用外界环境光源来显示影像无需背光源,同时具有双稳态特性,所以胆甾型液晶显示技术同样非常省电。
富士通采用PM 反射式胆甾型液晶显示器,开发出全球首款具图像记忆功能的可弯曲彩色显示器,但目前只能少量供应。
双稳态液晶显示技术特点是两个光性状态在无外电场作用时都能够稳定存在一段时间,在外电场作用下两个光性状态可以相互转换。
由于显示所用的两个光性状态在无外场的情况下是稳定的,所以不需要长时间加外场来维持显示状态,就有了比较省电的特点。
这类显示技术在静态显示方面能够表现出省电这一优势。
液晶在柔性显示方面的研究较为成熟,研发机构包括柯达、富士通、富士施乐公司以及台湾工业技术研究院等。
柔性液晶显示器可以延续许多传统的制造技术,比较容易切入产品市场。
3.3柔性电泳显示器(FEPD)电泳显示是利用带荷电的胶体颗粒可在电场中移动的原理,通过电极间带电物质在电场作用下的运动实现色彩交替显示的一种显示技术,以这样一个电泳单元为一个像素,将电泳单元进行二维矩阵式排列构成显示平面,根据要求像素可显示不同的颜色,其组合就能得到平面图像。
电泳显示器具有易读性、柔软性、双稳态特性和低功耗等优点,成为人们广泛关注的焦点。
飞利浦、三星、柯达、施乐、IBM、索尼、东芝、佳能、爱普生、摩托罗拉等多家国际知名公司都在涉足电泳类显示器件的研发,且已经有电泳柔性显示器件产品问世。
1975年,施乐的PARC研究员Nick Sheridon率先提出电子纸和电子墨的概念。
2007年,E-lnk与Seiko合作推出了可弯曲的手表外,与索尼、金科等公司合作推出了电子书;诺基亚发布了概念手机Nokia888;三星与LPL则在电泳显示介质上加装彩色滤光片,形成彩色化。
台湾元太的电子纸显示器技术在已成功量产,包括Amazon、索尼等国际大厂所推出的电子书产品,其所使用的面板皆由元太提供。
2008年8月爱普生宣布成功开发出13.4 in电子纸,分辨力达到3104*4128,精度达400 DPI(每英寸点数),上面的文字和图像看起来就像在真纸上一样的清晰。