CN103364940A - 一种pcb板上电润湿显示单元及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用PCB板作为基底制备电润湿显示单元及其制备方法，同时提出一种大尺寸户外显示屏技术，采用以PCB板作为基底，在其上制备电润湿显示单元阵列，每个单元里的像素以外加电压进行整体控制，每个单元由外加电压单独控制，每块有显示阵列的PCB板作为拼接单元，拼装而成大面积的户外显示屏。PCB板可以大大减少布线和装配的差错，提高自动化水平和生产劳动效率。采用PCB板作为电润湿显示单元的基板，不仅直接提供了底电极，而且直接驱动像素的引线可以利用多层PCB板的制造技术从内层里面引出。以基于PCB板的显示单元阵列拼装的户外大面积显示将极大的减小目前户外LED屏的能耗。另外，采用PCB板的好处是成本低廉。

Description

一种PCB板上电润湿显示单元及其制备方法
技术领域
本发明属于PCB板技术领域，尤其涉及一种PCB板上电润湿显示单元及其制备方法。 
背景技术
电润湿是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。 
目前的户外广告屏主要采用LED单色灯或三色灯拼装而成大面积的显示。本发明以PCB板制作标准尺寸的拼接单元，在每块PCB板上制备电润湿显示单元阵列，显示单元阵列中的每个显示单元采用外加电压单独驱动，而显示单元内的显示像素则由外加电压整体驱动。 
电润湿显示技术是下一代显示技术的有力竞争者，由于其像素需要采用电压驱动，需要每个像素的底电极引出以施加电压。目前以PCB板作为单元基底材料还未见报道。 
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种PCB板上电润湿显示单元的制备方法，旨在解决目前缺乏PCB板作为单元基底材料技术的问题。 
本发明实施例是这样实现的，一种PCB板上电润湿显示单元的制备方法， 该制备方法以PCB板直接作为基底材料，表面抛光，然后在上面按照电润湿显示单元的制备工艺制备。 
进一步，该制备方法具体包括以下步骤： 
以PCB板作为户外大面积显示屏的拼接单元，在PCB板上制备电极的连接； 
对PCB板表面进行抛光，并利用磁控溅射等方法沉积高反射率的金属薄膜，例如铝膜等； 
利用旋涂的方法或者提拉的方法在PCB板上涂布CYTOP等作为疏水亲油层； 
利用氧等离子体处理表面，改善CYTOP表面的亲水性； 
利用旋涂的方法或者提拉的方法在CYTOP表面涂布SU-8光刻胶； 
利用光刻技术在SU-8制备围堰图案； 
在120℃到220℃的温度范围内对样品进行退火，恢复CYTOP表面的亲油疏水特性； 
利用改进的提拉机，对显示单元所有像素进行灌油，使得油滴在每个像素内均匀分布； 
利用紫外固化胶，在显示单元上覆盖透明导电的顶电极，在水下对显示单元进行密封； 
将显示单元逐个进行拼接，并连上控制电路，制备出大面积的户外显示屏。 
本发明的另一目的在于提供一种基于电润湿技术的显示单元，包括流体腔室和电极结构，其中流体腔室包含导电的第一流体和不导电流体，流体相互接触且不可混溶，每种流体之间具有不同的光学特性；其中电极结构包含与第一流体接触的第一电极和设置在腔室底部的第二电极装置。 
本发明利用电湿润显示技术，采用低廉成本的PCB板，同时利用多层PCB板将显示单元各像素电极引出。以PCB板上的电润湿显示阵列作为拼接单元，易于户外大面积显示屏的制作，大量节省能耗，白天可采用日光作为光源，相比目前的LED户外屏，极大的节省了能耗。 
附图说明
图1为本发明实施例提供的PCB板上电润湿显示单元制备流程图； 
图2为本发明实施例提供的PCB板显示单元示意图； 
图3为本发明实施例提供的PCB板显示单元电极示意图； 
图4为本发明实施例提供的基于PCB板的宏观显示单元的显示效果图。 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
图1为本发明实施例提供的PCB板上电润湿显示单元制备流程。 
主要制作工序有：以PCB板直接作为基底材料，表面抛光，然后在上面按照电润湿显示单元的制备工艺制备。 
共包含10个步骤。 
Step1.是以标准尺寸的PCB板作为户外大面积显示屏的拼接单元，在PCB板上制备电极的连接； 
Step2.对PCB板表面进行抛光，并利用磁控溅射等方法沉积高反射率的金属薄膜，例如铝膜等； 
Step3.利用旋涂的方法或者提拉的方法在PCB板上涂布CYTOP等作为疏水亲油层； 
Step4.利用氧等离子体处理表面，改善CYTOP表面的亲水性； 
Step5.利用旋涂的方法或者提拉的方法在CYTOP表面涂布SU-8光刻胶； 
Step6.利用光刻技术在SU-8制备围堰图案； 
Step7.在120℃到220℃的温度范围内对样品进行退火，恢复CYTOP表面的亲油疏水特性； 
Step8.利用改进的提拉机，对显示单元所有像素进行灌油，使得油滴在每个像素内均匀分布； 
Step9.利用紫外固化胶，在显示单元上覆盖透明导电的顶电极，在水下对显示单元进行密封； 
Step10.将显示单元逐个进行拼接，并连上控制电路，制备出大面积的户外显示屏。 
如图2、3本发明采用电润湿技术，在抛光PCB板上制备的宏观电润湿显示单元，提供了一种基于电润湿技术的显示单元，首先是以标准尺寸的PCB板作为户外大面积显示屏的拼接单元，在PCB板上制备显示单元阵列，每个显示单元有一系列的显示像素阵列组成(这主要是由于基于电润湿技术的显示像素的尺寸不能太大，一般要在1毫米以下，而户外显示屏面积很大，如果对每个像素单独驱动，则像素实在太多，驱动及其困难，且成本太高。并且由于户外显示，显示像素的尺寸不需要太小，因此我们采用折中的方案，以厘米尺度的显示单元作为户外显示的显示单元，每个单元内包含电润湿显示像素阵列，见图2)，PCB独特的结构有助于个显示单元控制电极的引出，如图3所示，根据显示单元的具体结构，在PCB板上预先制备电极的连接。对PCB板表面进行抛光，并利用磁控溅射等方法沉积高反射率的金属薄膜，例如铝膜等；然后利用旋涂的方法或者提拉的方法在PCB板上涂布CYTOP等作为疏水亲油层；利用氧等离子体处理表面，改善CYTOP表面的亲水性；利用旋涂的方法或者提拉的方法在CYTOP表面涂布SU-8光刻胶；利用光刻技术在SU-8制备围堰图案；在120℃到220℃的温度范围内对样品进行退火，恢复CYTOP表面的亲油疏水特性；利用改进的提拉机，对显示单元所有像素进行灌油，使得油滴在每个像素内均匀分布；利用紫外固化胶，在显示单元上覆盖透明导电的顶电极，在水下对显示单元进行密封；最后将显示单元逐个进行拼接，并连上控制电路，制备出大面积的户外显示屏。 
每个显示单元都包括流体腔室和电极结构，其中流体腔室包含不导电的CYTOP作为疏水亲油层，利用氧等离子体处理表面，改善CYTOP表面的亲水性。其中PCB板上显示单元的电极结构包含与第一流体接触的第一电极和设置在腔室底部的第二电极装置。在电极上加上电压，通过产生的电润湿效应驱动流体在腔室底部收缩和恢复，使PCB板上面向观察面表现出不同的光学特性。 
如图4所示，(1)基于PCB板的宏观显示单元的显示效果示例： 
在抛光PCB板上制备的宏观电润湿显示单元，加上电压，显示单元里油滴收缩，产生显示效果，证明了在PCB板上制备电润湿显示单元的可行性。如图4所示。 
(2)基于Si基片上的电润湿显示单元阵列的显示效果示例包括： 
显示单元阵列(未加电压)、显示单元阵列(加电压)、显示单元内的显示像素。 
本发明提供了一种采用PCB板作为基底制备电润湿显示单元的工艺。同时提出一种大尺寸户外显示屏技术，采用以PCB板作为基底，在其上制备电润湿显示单元阵列，每个单元里的像素以外加电压进行整体控制，每个单元由外加电压单独控制，每块有显示阵列的PCB板作为拼接单元，拼装而成大面积的户外显示屏。PCB板可以大大减少布线和装配的差错，提高自动化水平和生产劳动效率。采用PCB板作为电润湿显示单元的基板，不仅直接提供了底电极，而且直接驱动像素的引线可以利用多层PCB板的制造技术从内层里面引出。以基于PCB板的显示单元阵列拼装的户外大面积显示将极大的减小目前户外LED屏的能耗。另外，采用PCB板的好处是成本低廉。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种PCB板上电润湿显示单元的制备方法，其特征在于，该制备方法以PCB板直接作为基底材料，表面抛光，然后在上面按照电润湿显示单元的制备工艺制备。
2.如权利要求1所述的PCB板上电润湿显示单元的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：
以PCB板作为户外大面积显示屏的拼接单元，在PCB板上制备电极的连接；
对PCB板表面进行抛光，并利用磁控溅射等方法沉积高反射率的金属薄膜，例如铝膜等；
利用旋涂的方法或者提拉的方法在PCB板上涂布CYTOP等作为疏水亲油层；
利用氧等离子体处理表面，改善CYTOP表面的亲水性；
利用旋涂的方法或者提拉的方法在CYTOP表面涂布SU-8光刻胶；
利用光刻技术在SU-8制备围堰图案；
在120℃到220℃的温度范围内对样品进行退火，恢复CYTOP表面的亲油疏水特性；
利用改进的提拉机，对显示单元所有像素进行灌油，使得油滴在每个像素内均匀分布；
利用紫外固化胶，在显示单元上覆盖透明导电的顶电极，在水下对显示单元进行密封；
将显示单元逐个进行拼接，并连上控制电路，制备出大面积的户外显示屏。
3.一种PCB板上电润湿显示单元，其特征在于，该基于电润湿技术的显示单元，包括流体腔室和电极结构，其中流体腔室包含导电的第一流体和至少一种不导电流体，流体相互接触且不可混溶，每种流体之间具有不同的光学特性；其中电极结构包含与第一流体接触的第一电极和设置在腔室底部的第二电极装置。
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