CN103855086A - 一种电润湿显示器件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电润湿显示器件的制备方法，包括以下制备步骤：于下基板上涂覆所述疏水层涂覆浆料，形成疏水层；将所述亲水层浆料图形化后形成像素格层黏附于所述疏水层上；进行填充、封装，形成电润湿显示器件；其中，所述第一溶剂与第二溶剂相同或互溶。该方法操作简单，成本低廉，制得的显示器件性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种电润湿显示器件，特别涉及一种电润湿显示器件的制备方法。
背景技术
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表面张力，从而改变液体在固体表面的接触角来实现液体分布的改变，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。
但是，因为传统的电润湿显示器件制备中，为增加像素格与绝缘层的粘附性，需要通过溶液腐蚀或者化学刻蚀进行表面改性。具体为：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对疏水层进行表面改性，然后用光刻法对这层亲水浆料进行图案化处理，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或者复杂的化学处理以恢复疏水层的疏水性能。因此，传统的制备电润湿显示器件的工艺流程主要包括：绝缘疏水层涂覆、疏水层表面改性、光刻形成微结构、回流恢复疏水性、填充和封装等6个步骤，其制备过程比较复杂，尤其是光刻过程和疏水层表面改性和回流步骤。而且回流恢复步骤并不能使疏水层的疏水性能全部恢复，这影响着显示器件的性能，同时传统制备方法中所使用的含氟绝缘浆料AF和和光刻胶浆料成本都较高，不利于大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电润湿显示器件的制备方法，以解决现有技术中制备工艺复杂、制造成本较高的技术问题。按照权利要求书修改
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种电润湿显示器件的制备方法，包括以下制备步骤：
将含氟聚酰亚胺溶于第一溶剂，形成疏水层浆料；
于下基板上涂覆所述疏水层浆料，形成疏水层；
将不含氟的聚酰亚胺溶于第二溶剂，形成亲水层浆料；
将所述亲水层浆料在所述疏水层外表面形成像素格层；
进行填充、封装，形成电润湿显示器件；
其中，所述第一溶剂与第二溶剂相同或互溶。
上述制备方法基于同类浆料相似相溶的溶剂化原理，将含氟聚酰亚胺作为疏水层，将不含氟的聚酰亚胺作为像素格浆料（即亲水层浆料），使得亲水层浆料与疏水层之间具有较好的粘附性，可以直接将像素格浆料黏附于疏水层上，而不需要像传统制备方法那样对疏水层进行表面改性、回流恢复疏水性能等，由此实现了简化制备工艺和降低生产成本的目的，也保证了显示器件的良好性能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为电润湿显示器件结构示意图；
图2为用于丝网印刷法的丝网微观结构；
图3为丝网印刷法打印出来的像素格图形；
图4为电润湿显示器件的制备工艺流程对比图；其中，虚线箭头表示传统电润湿显示器件的制备方法图，实线箭头表示本发明一个实施例所展示的电润湿显示器件的制备方法；
图5为由本发明电润湿显示器件制备方法制得的显示器件示意图；
图6为由本发明电润湿显示器件制备方法制得的显示器件的1.3μm含氟聚酰亚胺电润湿性能检测：接触角与电压的关系图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，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。
本发明实施例提供一种电润湿显示器件的制备方法，包括以下制备步骤：
S01、将含氟聚酰亚胺溶于第一溶剂，形成疏水层浆料；于下基板上涂覆所述疏水层浆料，形成疏水层；
S02、将不含氟的聚酰亚胺溶于第二溶剂，形成亲水层浆料；将所述亲水层浆料在所述疏水层外表面形成像素格层；
S03、进行填充、封装，形成电润湿显示器件。
上述步骤S01中，所述第一溶剂为现有技术中能够将含氟聚酰亚胺溶解的溶剂，其易挥发，以实现后续成膜，其中，所述含氟聚酰亚胺包括全氟化聚酰亚胺和部分氟化聚酰亚胺，优选为全氟化聚酰亚胺。将含氟聚酰亚胺与所述第一溶剂相混，形成疏水层浆料，其中，所述含氟聚酰亚胺的质量浓度优选为6%～15%，最佳为12%，以保证膜的良好性能。在涂覆时，优选采用现有的旋涂方式进行。其中，所述下基板可选表面设有无机介电层的玻璃基板，优选ITO玻璃，即玻璃是镀有ITO导电层的玻璃，无机介电层是指二氧化硅、氮化硅或ONO等，可以镀在ITO玻璃表面，增强介电性能。所述无机介电层的材料优选为SiO2，所述疏水层涂设于所述无机介电层的外表面。
上述步骤S02中，所述第二溶剂为现有技术中能够将不含氟的聚酰亚胺溶解的溶剂，其易挥发，以完成后续成膜，其中，所述不含氟的聚酰亚胺优选为聚酰亚胺。在所述亲水层浆料中，所述不含氟聚酰亚胺的质量浓度为10%～18%，最佳为15%，以保证性能良好的膜的形成，而且所述第一溶剂与第二溶剂相同或互溶，以实现所述亲水层浆料与疏水层浆料之间具有很好的吸附性能。具体而言，因为含氟聚酰亚胺与不含氟聚酰亚胺两种物质的基础材料相同，又使用同一种或互溶溶剂，所以亲水层浆料或像素格层与疏水层之间具有较好的粘附性，可以直接将亲水层浆料黏附于疏水层上，而不需要像传统制备方法那样对疏水层进行表面改性、回流恢复疏水性能等，从而简化了工艺流程。优选地，所述第一溶剂和第二溶剂都选择DMAC，即二甲基乙酰胺，这样可以更好地提升亲水层浆料（后续为像素格层）与疏水层之间的黏附性能。
作为进一步改进，参见图2和图3，所述亲水层浆料通过丝网印刷法图形化后形成像素格层黏附于所述疏水层上。所谓丝网印刷法为本领域技术人员已知的现有技术，具体可以选择如下丝网印刷法，其包括如下步骤：将像素格状丝网置于所述疏水层上，于所述丝网上涂覆亲水层浆料，拿开所述丝网使所述亲水层浆料穿过所述丝网形成所述像素格层黏附于所述疏水层上。这样省略了光刻步骤，可以直接在疏水层上打印出像素格，且不需要专门的昂贵的光刻胶，并可以在图形化的同时实现像素格层在疏水层的黏附，操作简单且易控。
上述步骤S03中，根据现有技术进行填充和封装以制成显示器件（参见图5）。在所述填充步骤中，是在所述像素格层的像素格中填充油墨和水，且所述油墨为彩色油墨。
上述制备方法改变了亲水层浆料与疏水层浆料，使得两者之间的黏附性能良好，从而不需要对疏水层进行表面改性以增强黏附性能，也不存在回流以恢复疏水层的疏水性能的需要。在此基础上，因为不需要对疏水层进行表面改性，使得丝网印刷成为可能，否则丝网将会对改性表面造成污染，影响后续回流作用的发挥，最终导致显示器件性能不好而不适于使用。在本发明制备方法中，由于丝网印刷法的应用，使得亲水层浆料在图形化形成像素格层时可同时实现像素格层在疏水层的黏附，而不需要光刻图形化，这样减少了成本支出，简化了操作工序。再者，本发明制备方法制备的器件性能更好，因为传统制备方法在进行表面改性的时候会破坏表面的疏水层，虽然回流可以使其恢复，但是只是部分恢复，不可能完全恢复，这也是制约产品性能非常关键的一点，而本发明的制备方法不需要这些步骤的参与即可实现，这样进一步保证了显示器件性能，使得显示器件的开关速度小于20毫秒。
现以具体的电润湿显示器件制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
1、准备浆料：将含氟聚酰亚胺溶于第一溶剂，形成疏水层浆料；将不含氟的聚酰亚胺溶于第二溶剂，形成亲水层浆料；所述第一溶剂和第二溶剂均为DMAC。
2、参见图1，于ITO玻璃下基板1的ITO层外表面上涂覆所述疏水层浆料，形成疏水层3。将所述亲水层浆料图形化后形成像素格层4黏附于所述疏水层3上；在像素格层中的像素格中进行彩色油墨6和水5的填充，最后用封装胶框7和上基板2封装，形成电润湿显示器件。
实施例2
1、准备浆料：将含氟聚酰亚胺溶于第一溶剂，形成疏水层浆料；将不含氟的聚酰亚胺溶于第二溶剂，形成亲水层浆料；所述第一溶剂和第二溶剂均为DMAC。
2、参见图1和图4，于下基板1上涂覆所述疏水层涂覆浆料，形成疏水层3；所述下基板1为ITO玻璃。将所述亲水层浆料通过丝网印刷法图形化后形成像素格层4黏附于所述疏水层3上；在像素格层中的像素格中进行彩色油墨6和水5的填充，最后用封装胶框7和上基板2封装，形成电润湿显示器件。
具体的丝网印刷法操作步骤如下：将像素格状丝网置于所述疏水层上，于所述丝网上涂覆亲水层浆料，刮压所述丝网使所述亲水层浆料穿过所述丝网形成所述像素格层黏附于所述疏水层上。
参见图4比较可知，本实施例的制备方法省略了对疏水层表面改性、光刻和表面改性恢复等步骤，使得制备工艺大大简化。
将由本实施例制成的显示器件进行性能测试，具体操作为：在疏水层上加一滴纯水，测试水滴的接触角与所施加电压的关系，结果参见图6，说明所使用的含氟聚酰亚胺具有良好的电润湿性能。
综上所述，本发明的制备方法能够直接在绝缘层上打印出像素格，简化了电润湿器件的制备过程。其不需要对疏水层浆料表面进行改性，因此制备出的器件重复性和稳定性更好。此外，用聚酰亚胺材料代替传统材料，降低了原浆料的成本。进一步地，丝网印刷这种在工业上应用广泛的技术，方便快捷，应用于电润湿显示器件的制备，更有利于推进电润湿显示器件的产业化。而且可以将丝网印刷应用于其他化学性质相似，特别是溶解性相似的聚合物，可以在一种聚合物薄膜表面打印另一种聚合物框架，可以用来制备微反应器、微流控通道等其他微结构。
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 (9)
1.一种电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
将含氟聚酰亚胺溶于第一溶剂，形成疏水层浆料；
于下基板上涂覆所述疏水层浆料，形成疏水层；
将不含氟的聚酰亚胺溶于第二溶剂，形成亲水层浆料；
将所述亲水层浆料在所述疏水层外表面形成像素格层；
进行填充、封装，形成电润湿显示器件；
其中，所述第一溶剂与第二溶剂相同或互溶。
2.如权利要求1所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，所述的两种溶剂均为二甲基乙酰胺。
3.如权利要求1或2所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，所述亲水层浆料是通过丝网印刷法在所述疏水层外表面形成像素格层。
4.如权利要求1或2所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，在所述疏水层浆料中，所述含氟聚酰亚胺的质量浓度为6%～15%，在所述亲水层浆料中，所述不含氟聚酰亚胺的质量浓度为10%～18%。
5.如权利要求3所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，所述丝网印刷法包括如下步骤：将像素格状丝网置于所述疏水层上，于所述丝网上涂覆所述亲水层浆料，然后拿开所述丝网。
6.如权利要求1所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，在所述形成疏水层步骤中，通过旋涂将所述疏水层浆料涂覆于所述下基板上。
7.如权利要求1所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，所述下基板为表面设有无机介电层的ITO玻璃基板，且所述疏水层涂设于所述无机介电层的外表面。
8.如权利要求8所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，所述无机介电层的材料为SiO2、Si3N4或ONO。
9.如权利要求1所述的电润湿显示器件的制备方法，其特征在于，在所述填充步骤中，于所述像素格层的像素格中填充油墨和水。
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