柔性显示材料及其应用
柔性电子材料在可穿戴设备上的特点及前景展望

柔性电子材料在可穿戴设备上的特点及前景展望随着科技的进步和人们对舒适便利性的需求增加,可穿戴设备成为近年来科技领域的热门话题之一。
柔性电子材料作为一种新兴材料,具有良好的柔韧性和可塑性,正逐渐成为可穿戴设备的首选材料。
本文将重点探讨柔性电子材料在可穿戴设备上的特点及其前景展望。
柔性电子材料的特点之一是其极高的柔韧性,能够适应不同形状和表面的设备。
传统的电子设备常常使用硬质材料,如硅、玻璃等,而柔性电子材料则能够满足复杂、曲面设计要求,使得可穿戴设备更贴合人体表面,提供更好的佩戴体验。
同时,柔性电子材料的韧性也使得设备更加耐用,能够抵御日常使用和运动带来的冲击和变形。
柔性电子材料的另一个重要特点是其可塑性和可伸缩性。
由于其材料本身具有可塑性,可穿戴设备可以根据人体形状和不同需求进行弯曲、折叠和拉伸,从而实现更好的佩戴感和舒适度。
典型的例子是可弯曲的屏幕和可伸缩的传感器,它们能够适应人体运动和变化,带来更自然的用户体验。
柔性电子材料还具有轻便性和透明性等特点。
相比传统电子设备采用的硬质材料,柔性电子材料更轻巧,能够减轻用户负担,使得可穿戴设备更加舒适轻盈。
而且,柔性电子材料通常具有一定的透明性,可以应用于智能眼镜、透明触摸屏等设备,增强用户的视觉体验。
柔性电子材料在可穿戴设备领域的应用前景广阔。
首先,柔性电子材料能够大幅度减小设备尺寸,使得可穿戴设备更加隐蔽和舒适。
从腕带式智能手表到贴身的智能贴片,柔性电子材料为各种可穿戴设备的发展提供了更多的可能性。
此外,柔性材料具有较好的透明性,可将电子设备嵌入到眼镜、智能眼镜等透明式设备中,实现信息的实时显示和用户的交互。
其次,柔性电子材料的应用可拓展到医疗健康领域。
传统的医疗设备通常笨重且不具有舒适性,而柔性电子材料的发展为研发更轻便、舒适、可穿戴的医疗设备提供了可能。
例如,可穿戴心率监测器、睡眠监测器和皮肤传感器等,都可以通过柔性电子材料的应用实现更方便的监测和记录健康状况,助力健康管理。
纳米材料在电子显示技术中的应用案例

纳米材料在电子显示技术中的应用案例纳米材料是一种具有特殊结构和优异性能的材料,其在电子显示技术中的应用正日益显现出巨大潜力。
纳米材料能够改善显示器的分辨率、亮度、对比度和能耗等性能指标,同时提升显示技术的稳定性和可靠性。
本文将介绍纳米材料在电子显示技术中的应用案例,并对其前景进行展望。
首先,纳米材料在液晶显示技术领域的应用值得关注。
液晶显示是目前最为主流的显示技术,在电视、计算机显示器和移动设备上都得到广泛应用。
纳米材料的引入可以改善传统液晶显示器的性能。
例如,纳米颗粒添加剂可以提高液晶阵列的光学性能,进而提高显示器的亮度和对比度。
此外,纳米材料的可控性和可调性使得液晶显示器能够实现更快的响应速度和更广的视角范围,为用户提供更加优质的显示效果。
其次,纳米材料在有机发光二极管(OLED)显示技术中也有重要应用。
OLED显示器具有高对比度、宽视角、快速响应、薄型柔性等特点,并且不需要背光源,从而降低了能耗和重量。
纳米材料的应用可以进一步提升OLED显示器的性能。
例如,纳米颗粒可以提高OLED的发光效率、色彩纯度和寿命,从而获得更加鲜艳、真实的色彩表现。
此外,纳米量子点作为一种特殊的纳米材料,在OLED显示器中的应用被广泛研究。
通过控制量子点的尺寸,可以实现更广的色域和更高的色彩饱和度,为用户打造更具艳丽和逼真的视觉体验。
另外,纳米材料还在柔性显示技术中发挥着重要作用。
柔性显示器具有可弯曲、可卷叠、可扩展等特点,适用于各种形状和尺寸的显示应用。
纳米材料的高冲击韧性和柔性特性使其成为柔性显示器的理想材料。
例如,使用纳米材料作为底层衬底可以提供更好的机械强度和柔性,保证显示器的稳定性和耐久性。
同时,纳米材料的薄型化特点也可以使得显示器更加轻薄便携。
因此,纳米材料在柔性显示技术中具有广阔的应用前景。
此外,纳米材料还有望在量子点显示技术和纳米投影技术等领域发挥重要作用。
量子点显示技术是一种基于半导体纳米材料的发光原理,具有高色彩饱和度、高亮度和低能耗等特点。
五款最佳柔性电子产品推荐

五款最佳柔性电子产品推荐柔性电子产品是一种新型的电子技术,利用柔性电路和可弯曲的材料来制造出具有更高灵活性和适应性的产品。
这些产品不仅可以在传统电子设备的基础上提供更多的功能和便利性,而且还可以应用于各种新兴领域。
下面就为大家介绍五款最佳柔性电子产品,帮助您更好地了解这个领域的发展和创新。
1. 柔性显示屏:柔性显示屏是柔性电子产品中的翘楚,它采用了柔性有机发光二极管(OLED)技术,能够折叠、弯曲和卷曲,使得电子设备的形态变得更加多样化。
相比传统的刚性显示屏,柔性显示屏更加轻薄便携,并能够适应复杂的曲面、散热和节能需求。
柔性显示屏在智能手机、平板电脑和可穿戴设备等领域已经得到广泛应用。
2. 柔性电池:柔性电池是柔性电子产品中的重要组成部分,它采用了新型可弯曲的电池技术,能够适应各种形状和曲线。
柔性电池在可穿戴设备、智能手机、智能眼镜等产品中发挥着重要作用,能够提供持久稳定的电源支持,并且具有较高的安全性和环境友好性。
3. 柔性传感器:柔性传感器可以测量和检测各种物理和化学参数,如压力、温度、湿度等。
由于其柔性和可弯曲性,柔性传感器可以嵌入到各种日常用品中,例如智能健身器材、健康监测设备和智能家居产品等。
柔性传感器的应用范围非常广泛,能够提供更加精准和便捷的数据采集和分析。
4. 柔性电路板:柔性电路板是柔性电子产品中的核心部件,它使用柔性基材和薄膜电路技术,可以实现电子器件的连接和集成。
与传统的硬性电路板相比,柔性电路板更加轻薄柔软,并且具有较高的抗振动和耐老化能力。
柔性电路板在电子产品、汽车工业和医疗设备等领域中广泛应用,为产品提供了更强的可靠性和灵活性。
5. 可穿戴设备:可穿戴设备是利用柔性电子技术制造的电子产品,能够与人体进行交互和监测。
例如智能手表、智能眼镜和智能手环等产品,都可以通过柔性电子技术实现更加舒适和适应人体形态的设计。
这类产品不仅可以提供时尚和便利,还可以监测身体健康和记录运动数据,为用户提供个性化的健康管理和生活辅助功能。
柔性复合材料

柔性复合材料柔性复合材料是一种由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料,具有柔软性和高强度的特点。
它由柔性基体和增强材料组成,通过复合工艺形成一种新型的材料。
柔性复合材料在航空航天、汽车制造、医疗器械、电子产品等领域有着广泛的应用。
本文将从材料特性、制备工艺、应用领域等方面对柔性复合材料进行详细介绍。
首先,柔性复合材料具有优异的柔软性和韧性。
其柔软性使其可以适应各种复杂曲面的形状,具有良好的可塑性和可成型性。
同时,由于增强材料的加入,柔性复合材料的强度和硬度也得到了显著提高,具有优异的抗拉伸、抗压缩性能,能够承受较大的外部载荷。
这种柔软性和高强度的特点使得柔性复合材料在各种领域都有着广泛的应用前景。
其次,柔性复合材料的制备工艺多样,可以根据不同的应用需求进行调整。
常见的制备工艺包括手工层叠法、预浸法、自动化制备等。
手工层叠法适用于小批量生产,操作简单,但效率低下;预浸法可以提高生产效率,但对设备要求较高;自动化制备则可以实现大规模生产,提高生产效率,但投资成本较高。
通过选择不同的制备工艺,可以实现对柔性复合材料性能的调控,满足不同领域的需求。
此外,柔性复合材料在航空航天、汽车制造、医疗器械、电子产品等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域,柔性复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、航天器外壳等部件,减轻重量,提高飞行性能。
在汽车制造领域,柔性复合材料可以用于制造车身、车顶、车门等部件,提高车辆的安全性和燃油经济性。
在医疗器械领域,柔性复合材料可以用于制造人工关节、骨科支架、心脏起搏器等医疗器械,提高产品的舒适性和耐用性。
在电子产品领域,柔性复合材料可以用于制造柔性显示屏、柔性电路板等产品,提高产品的灵活性和可靠性。
综上所述,柔性复合材料具有优异的柔软性和高强度,制备工艺多样,应用领域广泛。
随着科技的不断进步和人们对产品性能要求的提高,柔性复合材料将会在未来得到更广泛的应用和发展。
手机屏幕是什么材料

手机屏幕是什么材料手机屏幕作为手机的重要组成部分,其材料选择直接影响到手机的显示效果、耐用性和成本。
目前市面上常见的手机屏幕材料主要有玻璃、塑料和柔性屏幕材料。
下面将就这些材料分别进行介绍。
首先,玻璃材料是目前大多数手机屏幕的选择。
玻璃材料具有优秀的透光性和硬度,能够提供清晰、锐利的显示效果,并且具有较好的耐刮擦性能。
而且,玻璃材料还能够有效防止屏幕变形和变色,使得手机屏幕在长时间使用后依然能够保持良好的显示效果。
然而,玻璃材料也存在较大的硬度和脆性,一旦受到较大的冲击可能会破裂,不利于手机的耐用性。
其次,塑料材料因其轻薄、柔韧的特性,被用于一些特殊场景的手机屏幕上。
塑料材料制成的屏幕轻便柔韧,不易破裂,对于一些需要抗摔性能的手机来说是一个不错的选择。
然而,塑料屏幕的透光性和硬度都不如玻璃材料,容易出现划痕和变形,影响显示效果。
最后,柔性屏幕材料是近年来的新兴材料,其采用了柔性显示技术,能够实现屏幕的弯曲和折叠。
柔性屏幕材料的出现,为手机带来了更大的创新空间,不仅可以实现更加多样化的手机外形设计,还能够提供更加便携、耐用的手机使用体验。
然而,目前柔性屏幕材料的生产成本较高,技术难度也较大,使得其在手机屏幕领域的应用还处于起步阶段。
综上所述,手机屏幕的材料选择需要根据具体的使用场景和需求来进行权衡。
玻璃材料适合普通手机用户,能够提供良好的显示效果和耐用性;塑料材料适合需要抗摔性能的用户,但在显示效果上略显不足;柔性屏幕材料则是未来的发展方向,能够为手机带来更多的可能性。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,相信手机屏幕材料将会迎来更多的创新和突破。
纳米材料在柔性电子技术中的应用指南

纳米材料在柔性电子技术中的应用指南近年来,纳米材料在科技创新领域中引起了广泛关注。
其独特的材料属性使得纳米材料在各个领域有着广泛的应用前景。
其中,纳米材料在柔性电子技术中的应用尤为引人注目。
本文将为您介绍纳米材料在柔性电子技术中的应用指南,探讨纳米材料的特性、加工方法和应用案例。
1. 纳米材料的特性纳米材料的特殊特性使其在柔性电子技术中应用广泛。
首先,纳米材料具有特别的光电性能。
金属纳米颗粒在纳米尺度下表现出明显的量子效应,可以实现可调控的光学性能。
其次,纳米材料的热导率较高,有助于在柔性电子器件中实现更高的散热效果。
此外,纳米材料还具有良好的机械柔韧性和稳定性,能够适应复杂的曲面结构。
这些特性使纳米材料成为开发柔性电子技术的理想选择。
2. 纳米材料的加工方法纳米材料的加工方法是实现其在柔性电子技术中应用的重要环节。
目前常用的纳米材料加工方法包括溶液法、气相法、磁控溅射法等。
溶液法是最常见的一种方法,通过控制溶液中的浓度和沉淀条件来制备纳米颗粒。
气相法通过将原料气体在高温下分解或反应,生成纳米颗粒。
磁控溅射法则是利用高能离子束轰击目标材料表面,使其粉化并在基底上形成纳米颗粒。
这些加工方法各有优劣,可以根据材料特性和应用需求选择合适的方法。
3. 纳米材料在柔性电子技术中的应用案例3.1 柔性电子显示器件传统的液晶显示器因为其刚性结构限制了其应用场景。
而利用纳米材料制备的柔性电子显示器件具有超薄、轻量、可弯折等特点,可以应用于可穿戴设备、柔性电子书、可卷曲显示屏等领域。
例如,利用纳米碳管、纳米量子点等纳米材料制备的显示屏具有较高的色彩饱和度和亮度,可广泛应用于智能手机、电视和AR/VR设备中。
3.2 可穿戴设备纳米材料在可穿戴设备中的应用也备受瞩目。
利用纳米材料制备的柔性电子传感器可以实现对人体生理参数的监测,如心率、血压、体温等。
同时,纳米材料还可以用于制备柔性电池、柔性储存器件等,提供稳定而可靠的能量供应。
OLED柔性显示的一些关键工艺如柔性衬底材料

OLED柔性显⽰的⼀些关键⼯艺如柔性衬底材料OLED作为⼀种新型显⽰技术,具有视⾓范围⼴,响应速度快,⾊彩纯度⾼等特点,并作为背光源⼴泛应⽤于液晶LCD 显⽰。
OLED的独特之处在于其能够实现柔性可弯曲。
然⽽,由于液晶显⽰中的背光单元结构和液晶控制电路之间的微⼩空间结构,现有的基于OLED的液晶显⽰很难实现真正的弯曲。
⽬前,OLED显⽰器的成熟产品主要有两种类型,包括硬质平⾯型和固定曲率型。
所谓的硬质平⾯型,通常都是由两⽚刚性玻璃构成,⼀⽚是包含控制电路和OLED器件的,另⼀个是集成触摸板功能。
两⽚玻璃通过激光焊接⼯艺集成⼀体。
⽽所谓的固定曲率型是基于柔性OLED技术,在柔性基板依次制备控制电路、OLED器件和薄膜封装层,并将所制备的柔性LED器件压合在固定曲率的玻璃基底上,从⽽得到具有⼀定弯曲的OLED器件。
虽然OELD器件本⾝可可以弯曲,但最终产品本⾝不能实现弯曲和折叠,这也限制了消费者根据⾃⼰的使⽤需求来进⾏个性化体验和定制。
柔性衬底材料柔性和刚性OLED器件的最⼤区别并⾮是功能材料,⽽是衬底材料。
刚性OLED通常采⽤玻璃作为衬底材料,⽽柔性OLED则使⽤塑料基底作为柔性衬底。
⽬前衬底材料的筛选需要考虑的因素包括热承受温度和耐⽔氧穿透特性,以及膨胀特性等。
柔性基底的耐温特性通常与OLED的制备⼯艺相关,在OLED器件制备⼯艺中,包括半导体层和有机功能层多采⽤热蒸镀⼯艺来制备,⼯艺温度⾼于400℃。
普通的塑料衬底在这个温度难以保持稳定。
⽬前,聚酰亚胺(PI)能够实现更好的耐热性和稳定性,因此⼴泛作为OLED的柔性显⽰衬底材料。
然⽽,普通的聚酰亚胺材料呈现出透明黄⾊,这限制了底部发光OLED中的应⽤。
针对这个问题,⽬前市场已经有透明聚酰亚胺材料可以规避这个问题。
此外,聚酰亚胺的另⼀个缺点,⽽这也是所有聚合物材料所⾯临的问题,即为较⾼的⽔蒸⽓传输速率(WVTR)。
较⾼的⽔分传输速率意味着⽔分将通过聚合物层以破坏TFT特性,甚⾄降低OLED性能。
柔性电子常用材料是那些柔性电子那应用在那些行业

柔性电子常用材料是那些柔性电子那应用在那些行业
柔性电子是将无机/有机器件附着于柔性基底上,形成电路的技术。
相对于传统硅电子,柔性电子是指可以弯曲、折叠、扭曲、压缩、拉伸、甚至变形成任意形状但仍保持高效光电性能、可靠性和集成度的薄膜电子器件。
美日韩等国已战略布局柔性电子项目,其在高精尖领域将长期保持高速增长态势,也是我国应该尽量抓住的历史机遇。
柔性电子常用材料
柔性基底
为了满足柔性电子器件的要求,轻薄、透明、柔性和拉伸性好、绝缘耐腐蚀等性质成为了柔性基底的关键指标。
常见的柔性材料有:聚乙烯醇( PV A ) 、聚酯( PET ) 、聚酰亚胺( PI ) 、聚萘二甲酯乙二醇酯( PEN ) 、纸片、纺织材料等。
聚亚酰胺材料具有耐高温、耐低温、耐化性与良好电气特性的优点,是柔性电子基本最具潜力的材料,唯在柔性基材选择上除了耐高温的特性要考虑以外,柔性基板的光穿透率、表面粗糙度与材料成本都是选择须考虑的因素。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)也是被广泛认可的柔性材料,它的优势包括方便易得、化学性质稳定、透明和热稳定性好等。
尤其在紫外光下粘附区和非粘附区分明的特性使其表面可以很容易地粘附电子材料。
PET虽然转化温度低,约70~80℃之间,但是PET价格低廉,光穿透性佳,是透明导电膜性价比很高的材料。
金属材料
金属材料一般为金银铜等导体材料,主要用于电极和导线。
对于现代印刷工艺而言,导电材料多选用导电纳米油墨,包括纳米颗粒和纳米线等。
金属的纳米粒子除了具有良好的导。
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柔性显示材料及其应用 王文瀚12S011029 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(Tg)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 70 PI 30~60 良好 良好 差 良好 8~20
2.2 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 性质 厚度/μm 渗透性 R2R加工 热膨胀系数(10-6/℃) 弹性模量/GPa 导电性 热导性/(W·m-1·℃-1) 最高加工温度/℃ 不锈钢 100 良好 可以 10 200 高 16 1000
塑料(PI) 100 较差 可以 16 5 无 0.1~0.2 350 玻璃 100 良好 不行 5 70 无 1 600 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、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