[发明专利]一种柔性电润湿显示器件及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性电润湿显示器件及其制备工艺。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，功能丰富的数码产品早已飞入寻常人家，轻薄、便携的可穿戴式电子设备成为万众瞩目的新热点。要制作出款式各异，佩戴舒适的电子设备，一个可以弯曲乃至可以折叠的显示器件不可或缺。目前我们所使用的显示设备一般都是不可弯曲或者折叠的，而且在重量、便携性、抗冲击性等方面有着先天不足，无法满足人们更多更新的需求。而具有超轻、超薄、可卷曲、便携、抗冲击等诸多优点柔性显示器件开始受到人们的青睐，成为未来显示技术的重要发展方向之一。世界各国厂商在曲面柔性显示件的制备上热情高涨，并已经取得一定成绩，如韩国的三星、LG，日本的索尼等都已经推出了具有曲面显示的手机、电视等产品。但它们仍以硬质材料为基底，尚未实现可以任意弯曲的柔性效果，且采用的是自发光的OLED器件，功耗比较高，在电量有限的穿戴电子设备上应用还不能达到理想的效果。要实现低功耗的显示，反射式显示技术是最优选择之一，电润湿显示技术是反射式显示中重要的一员，是可实现视频和彩色显示的一种反射式显示技术。

电润湿显示是指通过改变施加在液体-固体电极之间的电压，改变液体和固体之间的界面张力，从而改变液体在固体表面的接触角来实现液体的驱动和空间分布的改变，最终达到对透射光或反射光进行光开关的功能，完成显示。其基本原理是：通过外加电压改变显示单元内液体的接触角，进而改变液体的分布，最后达到对透射光或反射光进行开关的功能。将三个此类的开关分别运用到颜色的三基色(红绿蓝)上，通过对这三种颜色的开关和颜色分配达到彩色显示目的。这种显示器能利用外界的光源，并且能够仅在需要发光的地方进行能量驱动，因此它具有能耗低、色彩丰富、体积小、响应时间短等一系列优点。由于电润湿显示是一种反射式显示，在能耗、健康和色彩质量方面都有突出的表现，因此被广泛地认为是未来的主流显示技术之一。

现有的电润湿显示器件上、下基板一般为玻璃等硬质基板，只能制作平板显示器件，不能制作可弯曲的柔性显示器件，其制备工艺可以参考Zhou等在J.Micromech.Microeng.19(2009)065029的文章中的记载，先在基板上沉积一层疏水层，图形化后在疏水层上沉积一层亲水性光刻胶，为了增强光刻胶与疏水层之间的粘着力，需要在沉积亲水层前进行表面改性，然后用光刻法对这层亲水材料进行图案化处理，在该层上形成像素格。在像素格形成后，对整个板进行加热回流处理，恢复疏水层的疏水性能。

由此可见，已有的电润湿显示器制作工艺中，平面加工和高温处理是两个不可绕过的环节。而对于柔性显示器件的制作，最佳的选择是采用有机高分子材料作为基板，但高分子基板容易发生形变，不耐高温，这对为柔性显示器件的制备带来一定困难。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种柔性电润湿显示器件及其制备工艺。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种柔性电润湿显示器件，包括上基板、下基板及位于上、下基板之间由像素墙隔开的若干流体腔室，所述每个流体腔室内填充有互不相溶的第一流体和第二流体，所述上基板与下基板相对的一面上设有导电层，所述下基板与上基板相对的一面上依次设置有导电层、疏水绝缘层和像素墙，所述上基板和下基板均为柔性聚酰亚胺基板。

优选地，所述疏水绝缘层接触角为100-120度，介电常数1.0到10.0。

优选地，所述像素墙材料为亲水性的聚合物材料，如亲水聚酰亚胺光刻胶，PI,PDMS,PEN,PCO,PET,COC等。

优选地，所述导电层为金属材料层，无机氧化物导薄膜或者有机导电薄膜。

本发明的另外一方面，还提供了一种柔性电润湿显示器件的制备工艺，包括以下步骤：

1、准备基板；所述基板包括上基板和下基板，所述上基板和下基板均为柔性聚酰亚胺基板，采用以下步骤制备得到，

1.1在硬质底板上制作围堰；

1.2在制备好的围堰中加入聚酰亚胺溶液，并旋涂成膜，然后在30-50℃加热蒸发部分溶剂；

1.3重复步骤1.2若干次，得到所需厚度的聚酰亚胺膜；

1.4将步骤1.3得到的具有聚酰亚胺膜的底板低温加热，使聚酰亚胺膜中的溶剂挥发；

1.5升温至200-300℃后立即停止加热，自然冷却至室温，得到柔性透明聚酰亚胺基板；

2、制作电极层；

2.1采用磁控溅射法在所述上基板和下基板表面沉积导电层；

2.2在得到的导电层上刻蚀出显示器件的电路；

3、涂覆疏水绝缘层；