[发明专利]一种电润湿显示器件制备方法

说明书

本发明提出一种电润湿显示器件制备方法，解决了传统利用高温回流制备电润湿光学器件的方法对器件产生的不利影响的问题，制备的电润显示器件包括:下基板、第一电极、疏水绝缘层、像素墙、密封胶围栏、第二电极、上基板、非极性电解质液体、极性液体及微柱结构，为避免应用高温回流工艺，本发明提出采用疏水功率改性和亲水功率改性两个过程配合，利用亲水功率改性过程替代疏水绝缘层的高温回流过程，除克服高温回流工艺对显示器件材料的不利影响，避免疏水绝缘层的介电性能降低以及像素墙坍塌、像素墙精度降低的现象发生外，还能有效去除像素墙制备过程中的杂质，引导非极性液体朝向固定方向运动，保证电润湿显示器的性能。

技术领域

本发明涉及电润湿显示的技术领域，更具体地，涉及一种电润湿显示器件制备方法。

背景技术

润湿是指固体表面上一种流体取代另一种与之不相容的流体。液体与固体接触时，当液体的附着层内聚力大于附着力时，将沿着固体表面收缩，称之为不润湿；反之当液体附着层内聚力小于附着力时，将沿着固体表面铺展，称之为润湿。电润湿显示技术(Electro Wetting Display,EWD)是一种通过调节电压控制显示器件内部液体的润湿性，以实现显示器像素区域明暗变化的技术。

电润湿显示器件的基本结构包括电极结构和流体腔室两部分，如图1所示，其中，电极结构部分主要包括下基板(玻璃、不锈钢或聚酰亚胺耐高温薄膜等)1，第一电极2，疏水绝缘层3，像素墙4，密封胶围栏7，第二电极8，上基板(玻璃、不锈钢或聚酰亚胺耐高温薄膜等)9；流体腔室内部包含极性液体(水或盐溶液等)6和非极性液体(烷烃等)5，两种液体直接接触但不可互溶。非极性液体5均匀的填充在由像素墙4围成的像素格内，由于像素墙4材料的亲水性，相邻格的非极性溶液5被像素墙4隔断，极性液体6覆盖在像素墙4和非极性溶液5上方，并形成连续相，同时极性液体6与第一电极8相导通。当施加一个电压在第一电极2和第二电极8之间时，极性液体6在疏水绝缘层3表面上的润湿性发生变化，由疏水状态变为亲水状态，润湿疏水绝缘层3表面，非极性溶液5被推挤到像素格内一角，实现打开状态。当撤掉电压时候，极性液体6恢复在疏水绝缘层表面的疏水性，非极性溶液5重新铺展，实现关闭过程。

疏水绝缘层作为电润湿显示器件的关键组成部分，具有较强的疏水性，在一定电压值的作用下可以实现对极性液体接触角的控制，调控固液接触面的面积。由于疏水特性，疏水绝缘层表面难以直接实现像素墙结构的制造，因此在一般疏水绝缘层的制造工艺中，需要首先通过旋涂或印刷的方法将材料涂敷在导电基板表面，然后采用反应离子蚀刻等手段使得对疏水绝缘层表面进行处理，使得绝缘层表面呈现亲水性，随后再进行像素墙结构的制造。然后通过加热的方式使表面产生回流过程，从而再次实现绝缘层表面的疏水特性，恢复绝缘层的疏水性能成为制备电润湿显示器件中一个重要的步骤，但高温使表面回流的同时，光刻胶形成的像素墙结构会发生热膨胀、坍塌等，影响像素墙精度，降低电润湿显示器件显示效果，而且高温处理工艺限制了柔性电润湿显示器件的基板选择，只能选用耐高温但透光性较弱的聚酰亚胺耐高温薄膜，使得制作材料受限。此外，由于电润湿显示像素单元的四个角对称分布，施加电压后，非极性液体5可随机朝向某个方向移动，影响像素单元的一致性，降低电润湿显示器件的显示效果。

2016年11月22日，中国发明专利(公开号：CN106773013A)中公开了一种电润湿光学器件及制备方法，利用支撑性非极性溶液收聚桩代替传统像素墙，避免了传统利用高温回流恢复疏水绝缘层表面的疏水性的方式，又能使疏水绝缘层表面滞后角保持最小，但引入的支撑性非极性溶液收聚桩属于新结构，因此，延长了除标准工艺周期之外的制备周期。

发明内容

为解决传统制备电润湿光学器件的方法显示效果差的问题，本发明提出一种电润湿显示器件制备方法，避免使用高温工艺的方式，降低工艺制程温度限制，提高显示效果，操作简单，缩短了制备周期。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：