[發(fā)明專利]一種彩色柔性顯示模塊及其制備方法

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• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111323957A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鋒;鄔邦
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;G02F1/1335;G02F1/1343;G02F1/1333;G09F9/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周舒蒙

本發(fā)明還提供了一種彩色柔性顯示模塊，包括依次自上而下的透明柔性基片、透明上電極層、聚合物分散液晶光電層、等離激元結(jié)構(gòu)色層、下電極層和柔性襯底層；聚合物分散液晶光電層以向列相液晶、聚合物單體和光引發(fā)劑為主要原料制成；等離激元結(jié)構(gòu)色層包括以可見光反射金屬為主要材料制成的可見光反射金屬層，以及陣列在可見光反射金屬層上的多個(gè)等離激元結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種彩色柔性顯示模塊的制備方法。本發(fā)明的有益效果為：使用表面有等離激元結(jié)構(gòu)的高可見光反射率金屬層作為色彩層，利用表面等離激元對特定可見光譜的增強(qiáng)效應(yīng)，對可見光進(jìn)行選擇性增強(qiáng)反射，提高顯示對比度；結(jié)合聚合物分散液晶柔性顯示技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高對比度彩色柔性顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示及微納制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種彩色柔性顯示模塊及其制備方法。

背景技術(shù)

柔性顯示是一種具有廣泛應(yīng)用前景的顯示技術(shù)，柔性顯示材料具有方便攜帶使用、耐壓抗震性好、成本低等特點(diǎn)，在電腦顯示屏、電子書、電子標(biāo)簽、醫(yī)療設(shè)備、電子通訊、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域有著廣闊的市場，大大擴(kuò)展了人們使用顯示器的場所和領(lǐng)域。

目前，柔性顯示技術(shù)分為主動式顯示技術(shù)和被動式顯示技術(shù)。主動式柔性顯示技術(shù)具有色彩豐富、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在耗能高、在室外強(qiáng)陽光下顯示效果差、對人眼健康有很大影響等缺點(diǎn)。被動式顯示技術(shù)是基于反射環(huán)境光工作的，在能源消耗上將大大低于主動發(fā)光型顯示技術(shù)，在強(qiáng)環(huán)境光下顯示效果很好，特別是與人眼長期形成的通過反射光觀察事物(包括閱讀)的習(xí)慣相一致。因此，以電子紙為典型代表的反射型顯示技術(shù)得到快速發(fā)展。

然而，現(xiàn)有主流電子紙技術(shù)存在響應(yīng)速度慢、難以實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示和難以實(shí)現(xiàn)彩色化的缺陷。聚合物分散液晶是一種新型類紙反射式柔性顯示技術(shù)，具有響應(yīng)速度快、可實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示、制造簡單、成本低及可大幅面印制等諸多優(yōu)點(diǎn)，但對比度低、難于彩色化限制了它的應(yīng)用；加入有色染料，可實(shí)現(xiàn)聚合物分散液晶顯示器彩色化，但染料加入降低了入射光的反射，從而使亮度和對比度進(jìn)一步下降，并由于破壞了聚合物和液晶的界面使得驅(qū)動電壓升高。因此，如何在實(shí)現(xiàn)彩色化的同時(shí)進(jìn)一步提高對比度，一直是聚合物分散液晶顯示技術(shù)面臨的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高對比度的彩色柔性顯示模塊及其制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種彩色柔性顯示模塊，包括依次自上而下的透明柔性基片、透明上電極層、聚合物分散液晶光電層、等離激元結(jié)構(gòu)色層、下電極層和柔性襯底層；其中，所述聚合物分散液晶光電層以向列相液晶、聚合物單體和光引發(fā)劑為主要原料制成；所述等離激元結(jié)構(gòu)色層包括以可見光反射金屬為主要材料制成的可見光反射金屬層，以及陣列在可見光反射金屬層上的多個(gè)等離激元結(jié)構(gòu)。

按上述方案，所述聚合物分散液晶光電層中各組分及其所占質(zhì)量百分比包括：向列相液晶49～70％、聚合物單體29～50wt％、光引發(fā)劑0.3～3wt％。

按上述方案，所述聚合物分散液晶光電層的厚度為5～20μm。

按上述方案，所述等離激元結(jié)構(gòu)色層的厚度為100～500nm。

按上述方案，所述等離激元結(jié)構(gòu)為直徑為100～500nm、孔深為10～100nm的圓孔；所述等離激元結(jié)構(gòu)以200～1000nm的距離等間距陣列在可見光反射金屬層的表面。

按上述方案，所述可見光反射金屬層以可見光反射率高的金屬材料制成。

按上述方案，所述透明柔性基片及柔性襯底層均采用有機(jī)物薄膜制成；所述透明上電極層采用氧化銦錫透明導(dǎo)電膜或石墨烯透明導(dǎo)電膜或摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電膜或金屬納米線透明導(dǎo)電膜制成；所述下電極層采用導(dǎo)電金屬材料制成。

本發(fā)明還提供了一種如上所述彩色柔性顯示模塊的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、在柔性襯底層上依次沉淀下電極層和可見光反射金屬層；