CN101676974A

CN101676974A - 形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法

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Publication number: CN101676974A
Application number: CN200810137133A
Authority: CN
Inventors: 冷劲松; 刘彦菊; 吕海宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-03-24

Abstract

形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法。本发明涉及形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法。它是利用了新型智能材料形状记忆聚合物及其复合材料的形状记忆效应，提出一种新的制备柔性显示器的方法和实施原理，为了解决传统材料制备的柔性显示器在使用过程中复杂性、劳动成本高、材料生产成本贵和生产效率差等问题，提出的以形状记忆聚合物及其复合材料为原料制备智能柔性显示器的应用。本发明公开了一种用于制造柔性显示装置的方法。用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体和支架。其中形状记忆聚合物及其复合材料主体和支架支撑构件具有柔性母基的作用，简化了传统柔性显示装置的柔性母基安放在支架上的步骤。

Description

形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法

技术领域

本发明涉及形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法。

背景技术

“新兴显示器”意指OLED技术、柔性屏幕、三维(3D)显示器和其他技术，甚至那些利用先进精密的纳米技术制造的显示器。为了向现有的市场渗透，新兴显示器需要杀手应用——即使它们成为必备的电子产品的应用。

显然新兴显示器研究人员仍然有大量的工作要做，而且面临诸多挑战。这些新兴技术都需要进一步改进，以达到足够的性能，而且必须对制造工艺进行优化。但也许最重要的是，供应商必须为这些新产品找到客户，并使其相信这些新产品具有价值。供应商最近在柔性显示器领域的所有主要方面均取得了大量进展。

柔性显示器主要挑战涉及基板、TFT、电池、实际显示器和各种制造问题。虽然所有领域都在进行改善，但只在某些情况下才会成为可接受的产品，真正的第一代柔性显示器尚未面世。在未来几年内，有远见的制造商将会向实际用户学习生产相关产品，或者开发下一代产品。

几十年前人们就想像到了柔性显示器，并对它加以研究，但一项新兴技术用了这么长的时间还没有产生结果，很难说是反常现象。然而随着新型智能材料形状记忆聚合物的发现和使用，我们发现利用这样大变形形状记忆材料可以很好低解决柔性显示器的制造方面的某些问题和实际显示器的制造问题。

形状记忆聚合物由于可用于医学、航天、智能控制等领域，因此受到了越来越多的重视。形状记忆聚合物的形状记忆效应是由两个结构单元引起的，其中一个单元在任何温度下都是不发生形变的；而另一个单元在受到外场作用温度达到转变温度以后，就会发生可逆的形变。形状记忆聚合物在转变温度以下时，具有聚合物的基本特征；在转变温度以上时可以有很大的变形，应变可达百分之几百，而这样的变形又是可完全恢复的；它的聚合物材料具有树脂基聚合物材料所具有的高比强度、高比刚度等优异的力学性能。形状记忆聚合物的研究已相对成熟，出现了形状记忆聚氨酯、形状记忆聚酯、形状记忆环氧树脂、形状记忆氰酸酯、形状记忆苯乙烯、形状记忆苯乙烯-丁二烯共聚物、形状记忆反式聚异戊二烯、形状记忆聚降冰片烯等热固性和热塑性形状记忆聚合物材料。但在某些特殊应用领域，形状记忆聚合物复合材料不仅可以提高形状记忆聚合物的力学性能，同时还可以提高形状记忆聚合物的耐温性和耐老化性等许多性能。形状记忆聚合物及其复合材料智能模具不仅具有普通模具的使用性能，同时还具有降低劳动成本、降低材料生产成本、可重复使用性、清洁和提高生产效率等优点。

发明内容

它是利用了新型智能材料形状记忆聚合物及其复合材料的形状记忆效应，提出一种新的制备柔性显示器的方法和实施原理，为了解决传统材料制备的柔性显示器在使用过程中复杂性、劳动成本高、材料生产成本贵和生产效率差等问题，提出的以形状记忆聚合物及其复合材料为原料制备智能柔性显示器的应用。本发明公开了一种用于制造柔性显示装置的方法，用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体和支架。其中形状记忆聚合物及其复合材料主体和支架支撑构件具有柔性母基的作用，简化了传统柔性显示装置的柔性母基安放在支架上的步骤。形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法通过以下步骤实现：(一)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的使用要求，确定形状记忆聚合物基体和纤维增强相的种类；(二)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架使用的力学性能要求和驱动影响因素对模具的影响程度确定纤维增强相的比重及复合材料的结构设计；(三)按照选定的形状记忆聚合物和纤维增强相的不同种类确定柔性显示装置的制备工艺的支撑构件的主体和支架；(四)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的不同制备工艺确定形状记忆聚合物及其复合材料的固化工艺；(五)根据显示器件的功能不同，需要安放电子器件的种类不同和柔性显示装置的变形过程，设计柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；(六)根据柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；将电子器件安放在柔性显示装置的支撑构件的主体和支架中；(七)通过升高温度的条件下，使具有形状记忆效应的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构任意改变形状，并在降低温度的前提下，使新的形状被固定；(八)通过改变环境影响因素的作用下，改变形状后的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构可自动回复到原来的初始形状。

附图说明

图1是形状记忆聚合物及其复合材料的形状记忆机理的示意图，其中1代表材料所具有的初始形状状态，2表示改变影响材料发生变形的外界因素下，使得材料的初始形状改变条件，3表示材料被赋予的新形状状态，此时去除外界影响因素，使得材料新的形状被固定，4表示当再次施加响材料发生变形的外界因素时的条件，5表示材料重新自动地回复到最初的形状状态，并撤除外界影响因素；图2是形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体(1)和支架(2)结构图，这样的主体和支架结构具有其它制造柔性显示装置的材料的同样的支撑构件作用，并具有形状记忆材料的本身的形状记忆属性；图3形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体(1)和支架(2)变形演示图，变形后的主体(3)和支架结构(4)，并且这样的装置可以沿着某些轴线(5)在不影响电子器件工作的条件下而形成任意的卷曲形状，这些新的形状可被固定而长期使用，同时还可以恢复到原来的初始形状而对使用效果没有任何影响，形状回复率可达100％。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式柔性显示装置的支撑构件的主体和支架是由形状记忆聚合物和纤维增强相复合而成的复合材料制造而成；

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的使用要求，确定形状记忆聚合物基体和纤维增强相的种类；

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具采用的形状记忆聚合物材料为形状记忆聚氨酯树脂、聚氨酯类形状记忆聚合物、异氰酸酯类形状记忆聚合物、苯乙烯类形状记忆聚合物、环氧类的热塑性形状记忆聚合物和热固性形状记忆聚合物；

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具采用的纤维增强材料为石墨纤维、碳纤维、玻璃纤维、Kevlar纤维和以上纤维织物及硼纤维、碳化硅纤维、碳粉、碳黑、碳纳米管中的一种或几种，当纤维增强材料为2种或2种以上时，纤维增强材料之间为任意比例；

具体实施方式五：本实施方式是按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架使用的力学性能要求和驱动影响因素对模具的影响程度确定纤维增强相的比重及复合材料的结构设计；

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五的不同点在于影响柔性显示装置的支撑构件形状记忆效应的环境因素包括热、溶液、PH值、电、磁、电磁和光以及两种或两种以上上述因素的协同作用。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五的不同点在不同的环境影响因素是根据模具中不同纤维种类确定的；同一种类的纤维可实现几种环境影响因素的驱动。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七的不同点在于溶液影响因素驱动方式包括溶剂和溶液。

按照选定的形状记忆聚合物和纤维增强相的不同种类确定柔性显示装置的制备工艺的支撑构件的主体和支架；

具体实施方式九：本实施方式按照选定的形状记忆聚合物和纤维增强相的不同种类确定智能模具的制备工艺；

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式九的不同点在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具的制备工艺为手糊、模压、热压、真空袋压、拉挤、缠绕和连续缠管工艺方法；

具体实施方式十一：本实施方式按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的不同制备工艺确定形状记忆聚合物及其复合材料的固化工艺；

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十一的不同点在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具的制备工艺为手糊、模压、热压、真空袋压、拉挤、缠绕和连续缠管工艺方法；

具体实施方式十三：本实施方式根据显示器件的功能不同，需要安放电子器件的种类不同和柔性显示装置的变形过程，设计柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；

具体实施方式十四：本实施方式根据柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；将电子器件安放在柔性显示装置的支撑构件的主体和支架中；

具体实施方式十五：本实施方式通过升高温度的条件下，使具有形状记忆效应的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构任意改变形状，并在降低温度的前提下，使新的形状被固定；

具体实施方式十六：本实施方式通过改变环境影响因素的作用下，改变形状后的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构可自动回复到原来的初始形状；

具体实施方式十七：本实施方式可重复以上实施方式。

Claims

1、形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法。其特征在于它是利用了新型智能材料形状记忆聚合物及其复合材料的形状记忆效应，提出一种新的制备柔性显示器的方法和实施原理，用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体和支架，在改变外界温度影响因素达到材料的玻璃化转变温度或熔融转变温度以上时，起支撑构件的主体和支架可发生任意形状的改变，在降低温度的条件下，新的形状又可被固定，当再次使材料达到其转变温度后，支撑构件的主体和支架可自动回复到其初始的形状。并且上述过程可重复。

2、根据权利要求1所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法通过以下步骤实现：(一)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的使用要求，确定形状记忆聚合物基体和纤维增强相的种类；(二)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架使用的力学性能要求和驱动影响因素对模具的影响程度确定纤维增强相的比重及复合材料的结构设计；(三)按照选定的形状记忆聚合物和纤维增强相的不同种类确定柔性显示装置的制备工艺的支撑构件的主体和支架；(四)按照柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的不同制备工艺确定形状记忆聚合物及其复合材料的固化工艺；(五)根据显示器件的功能不同，需要安放电子器件的种类不同和柔性显示装置的变形过程，设计柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；(六)根据柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构；将电子器件安放在柔性显示装置的支撑构件的主体和支架中；(七)通过升高温度的条件下，使具有形状记忆效应的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构任意改变形状，并在降低温度的前提下，使新的形状被固定；(八)通过改变环境影响因素的作用下，改变形状后的柔性显示装置的支撑构件的主体和支架的结构可自动回复到原来的初始形状。

3、根据权利要求2所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法，其特征在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具按照重量份数比由0～40份纤维增强材料和60～100份形状记忆聚合物制成。

4、根据权利要求2所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法，其特征在于所述的形状记忆聚合物材料为形状记忆聚氨酯树脂、聚氨酯类形状记忆聚合物、异氰酸酯类形状记忆聚合物、苯乙烯类形状记忆聚合物、环氧类的热塑性形状记忆聚合物和热固性形状记忆聚合物。

5、根据权利要求2所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法，其特征在于纤维增强材料为石墨纤维、碳纤维、玻璃纤维、Kevlar纤维和以上纤维织物及硼纤维、碳化硅纤维、碳粉、碳黑、碳纳米管中的一种或几种，当纤维增强材料为2种或2种以上时，纤维增强材料之间为任意比例。

6、根据权利要求2所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法，其特征在于形状记忆聚合物及其复合材料智能模具的制备工艺为手糊、模压、热压、真空袋压、拉挤、缠绕和连续缠管工艺方法。

7、根据权利要求2所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器的方法，其特征在于影响智能模具形状记忆效应的环境因素包括热、溶液、PH值、电、磁、电磁和光以及两种或两种以上上述因素的协同作用。其适用工艺包括缠绕工艺、手糊工艺和真空袋压工艺。

8、根据权利要求7所述的影响智形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示器形状记忆效应的环境因素，其特征在于不同的环境影响因素是根据模具中不同纤维种类确定的；同一种类的纤维可实现几种环境影响因素的驱动。

9、根据权利要求1所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示装置的支撑构件的主体和支架，其特征在于材料还可以用于制备显示器的边框结构，使得边框结构也具有形状记忆效应，即具有柔性功能。

10、根据权利要求1所述的形状记忆聚合物及其复合材料用于制造柔性显示装置方法，其特征在于方法同样适用于其它柔性电子器件的制造。