柔性电子制造基础文献解答.doc

胆甾型液晶(CLC)与ITO透明导电薄膜实现柔性显示 姓名：long 班级：机械设计制造及其自动化10XX班 学号：U2010XXXXX 【内容摘要】最近各大智能手机厂商竞争越来越激烈，除手机之外各种可穿戴性智能终端也在不断发展。部分公司推出“柔性屏”(OLED)手机，其实只是屏幕有着固定的弧度的手机而已。随着技术的不断成熟，真正的柔性显示必将改变我们的生活。本文综合了各科学工作者的研究，对胆甾型液晶显示技术进行归纳和总结。 【关键词】胆甾型液晶)；柔性显示；微胶囊；ITO；TCO 胆甾型液晶材料具有螺旋状结构和双稳态特性【1-3】8】 1.1胆甾型液晶显示技术的优势 不管是传统的电子纸技术还是新型的OLED显示，都只能基于主动显示的特性进行产品应用环境的设计；但液晶由于自身不发光，因此可以设计为反射显示模式，这已经在普通液晶显示的产品中得以实现。反射模式使胆甾型液晶产品能够在室外及光线较强的环境下使用，而无需调高亮度，可以实现产品低功耗、长续航时间的使用【9】。 1.2胆甾型液晶显示研究 【2011会议上，台湾的C.Liang等发表了关于低成本、全彩色、低电压以无串扰驱动的胆甾型QVGA液晶显示器件，这是目前必威体育精装版的研究成果之一【11】。为实现低成本的目标，C.Liang采用在柔性基板上以卷对卷(roll to roll)工艺进行器件制备,器件采用单层结构,如图1.2.1所示。 图1.2.1 在此之前，Y.A. Sha【1.2.2所示。在该结构中，形成微格的聚合物栅栏主要起到分散和保护的作用，使得液晶微滴的大小、数量和位置完全可调控，而每个微格中分散到液晶内部的聚合物则起到取向作用，使 CLC 液晶分子在体锚泊作用下形成稳定多畴分布。研究表明，与单纯的表面取向作用相比，基于该方式的胆甾相液晶显示器具有更好的选择性反射效果（色彩），其最大反射率由 17%上升到 25%。 图2.2 Kent Display Corp.是当前开发柔性 PSCT 器件的主导企业，其主要采用微胶囊化方法来实现胆甾相液晶的固定和多畴稳态分布，进而在柔性聚碳酸酯基板及纤维布基板上研制柔性液晶显示器件，器件结构如图 1.2.3所示。基于该结构，一方面利用聚合物的锚泊作用获取了稳定的多畴分布，另一方面使 CLC 被有效地固定到聚合物体系中，降低了压力对显示效果的影响，防止了液晶在器件挠曲过程中的流动，最终实现彩色、双稳态柔性显示。此外，通过控制、筛选液晶微胶囊的大小，可以有效地改善显示器件的电光性能。研究结果表明，当采用粒径为12~17 μm 的 CLC 微胶囊，并控制单层中微胶囊为单层时，对光线的反射率对比度最高可达到 40:1【 图 1.2.3 此外，Fujistu 在 2005 年发布了胆甾相液晶彩色及单色电子纸显示器，Fuji Xerox 采用有机感光体（OPC）和 CLC 微胶囊制备了光电寻址电子纸（Photo-addressable electronic paper）。 1.3胆甾型液晶显示技术发展前景 对于CLC微胶囊的研究，解决了液晶显示受压显示水纹现象的缺陷。 胆甾型液晶的产品应用以富士通为代表，于2009年3月实现产品量产。该类产品同其他显示技术相比，主要在成本、彩色化以及显示模式等方面存在差异。首先，成本是胆甾型液晶等柔性显示技术推广应用的障碍之一。成本问题，归根结底还是技术问题。目前高端电子书的价格约在400美元左右，如果是柔性显示产品价格会更高；但在苹果iPAD的带动下,平板电脑密集上市,国产PAD产品价格已低于1000人民币。消费者在面临柔性和低价的选择时，平板电脑的优势更明显。因此，如果成本问题不能得到解决，柔性的电子纸产品将无法在激烈的中小尺寸显示市场中获得足够大的市场份额。随着新的工艺的不断发展，相信很快便会解决成本问题，使CLC柔性显示技术得到商业推广，从而彻底改变人们的生活。 ITO透明导电薄膜 n2O3:Sn(ITO)，SnO2:F(TF0)和ZnO:AL(ZAO)等，其电阻率可低至10-4Ω·cm， 2.1 几种透明导电薄膜的情况 2.1.1 碳纳米管（CNTs） 碳纳米管2.1.1它作为一维纳米材料,质量轻、六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学、光学及热力学性能；近些年随着纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来，尤其是CNTs优异的电学性能,在研究领域倍受青睐.如今CNTs已成为一维电子器件材料的热门研究对象。 图1.1 因其有着由于ITO的柔性与耐用性，现在正受到研究者们的重视。但其透光性依然不如ITO。因ITO的技术相对比较成熟，只是In的价格较昂贵而造成成本较高。又因其柔韧性较差，所以在柔性显示方面应用受到一定的限制。所以催生出碳纳米管等新型透