CN106154539A - 一种电润湿器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电润湿器件，包括上基板、下基板和封装胶框，所述上基板包括上透光基板，上透光基板和下基板通过封装胶框密封闭合，形成的空腔内填充有电解质溶液，所述封装胶框为导电封装胶框，本发明完全摒弃了电润湿器件上基板的ITO导电层，使用导电封装胶框来替代传统的密封胶框，同时导电封装胶框能够替代上基板的ITO导电层在电润湿器件中的作用，作为公共电极，实现对下基板和电解质溶液施加电压的作用。因为摒弃了上基板的ITO导电层，也就不存在因上基板的ITO导电层与电解质溶液接触，而产生的ITO导电层的腐蚀、击穿、微晶沟缝、霉变等问题；而且，具有ITO导电层的上基板的透光率较低，摒弃了ITO导电层之后，上基板的透光率可以大幅度提升。

Description

一种电润湿器件

技术领域

本发明涉及电润湿技术领域，尤其涉及一种电润湿器件。

背景技术

所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。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。

如图1所示，一般电润湿显示器件结构主要包括上下两个基板，其中上基板由上玻璃基板1’，ITO导电层2’和密封胶框3’组成，下基板由下玻璃基板4’、ITO导电层5’、疏水绝缘层6’（一般为氟化聚合物）、像素墙7’组成。像素墙7’的图案限定了显示器件的像素，像素墙7’之间的区域为显示区域，像素中填充有非极性染色油墨8’和极性电解质溶液9’两种不互溶的流体，通过施加电压在电解质溶液9’和下基板的ITO导电层5’来改变电解质溶液9’在疏水绝缘层6’上的亲疏水性，以此来驱动油墨8’的铺展和收缩来达到显示效果。如Robert A. Hayes等在文章“Vedio-speed electronic paper based on electrowetting”中描述的显示器件，当没有施加电压的时候，油墨8’铺展在疏水绝缘层6’的表面，显示油墨8’的颜色。当施加电压时，油墨8’收缩，显示下基板的颜色。目前，为了实现对下基板和电解质溶液9’施加电压，因此在上下基板上均镀有ITO导电层2’，5’。下基板上ITO导电层根据所需要显示图案和驱动方式，可刻蚀成具有不同形状的ITO导电层，上基板ITO导电层2’作为电润湿显示器件的公共电极，是一完整面的ITO导电层。

从图1中我们可以看出电润湿显示器件的结构中，上基板上的ITO导电层2’作为一个非常重要的结构存在于器件之中，上基板和下基板上的ITO导电层2’，5’用来对极性电解质溶液9’和疏水绝缘层6’施加电压来改变电解质溶液9’在疏水绝缘层6’上的润湿性来实现显示。一般情况下，ITO（导电玻璃）是空气稳定性材料，但是对于电润湿显示器件中由于存在非极性油墨8’和极性电解质溶液9’两种液体，因此ITO导电层2’在电润湿显示器件中具有容易被腐蚀、“霉变”、产生导电性能不佳物质的性能，造成显示器件显示性能降低，器件失效，可靠性和使用寿命降低的危险。ITO产生以上问题的原因如下：①ITO在使用过程中由于受到极性非电解质溶液中存在的水氧以及杂质（例如氯离子，电解质溶液中会添加部分的氯化钙和氯化钠等无机盐增加电解质的导通性）等因素影响，电极之间存在的电压差引起电化学氧化还原反应，造成ITO导电层的腐蚀和击穿。在溅镀ITO层时，不同的靶材与玻璃间，在不同的温度和运动方式下，所得到的ITO层会有不同的特性，例如有些ITO玻璃容易出现“麻点”现象，还有的ITO玻璃容易出现微晶沟缝，这也同样容易造成局部区域电荷分配不均，在电荷放电过程中产生高压差击穿ITO层。②同时因为ITO具有很强的吸水性能，因此会吸收空气中的水分和二氧化碳并产生化学反应而变质。由于电润湿显示器件中电解质溶液的组分中含有水，因此就存在上基板“霉变”的风险。③另外ITO还具有在活性正价离子溶液中产生离子置换反应性质，从而形成其他导电和透过率不佳的反应物质。为了提高电润湿显示器件的稳定性和可靠性，电解质溶液中会添加一定浓度的离子液体，这就与ITO的离子置换反应性质相冲突，存在降低器件透光率的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电润湿器件。

本发明所采取的技术方案是：

一种电润湿器件，包括上基板、下基板和封装胶框，所述上基板包括上透光基板，上透光基板和下基板通过封装胶框密封闭合，形成的空腔内填充有电解质溶液，所述封装胶框为导电封装胶框。

作为本发明的一种实施方式，所述导电封装胶框是由导电胶制成的封装胶框。

在优选的实施方式中，所述导电胶为结构型导电胶或填充型导电胶。

在一些进一步优选的实施方式中，所述结构型导电胶为基于聚乙炔的导电胶、基于聚苯胺的导电胶、基于聚吡咯的导电胶或基于聚噻吩的导电胶中的任一种。

在另一些进一步优选的实施方式中，所述填充型导电胶为铜粉填充型导电胶、石墨烯修饰铜粉填充型导电胶、银粉填充型导电胶、镍粉填充型导电胶或石墨填充型导电胶中的任一种。

作为本发明的另一种实施方式，所述导电封装胶框包括胶框和导电金属层，所述导电金属层与所述电解质溶液相导通。

在一些优选的实施方式中，所述导电金属层贴附于所述胶框的内侧壁。

在另一些优选的实施方式中，所述导电金属层横向贯穿所述胶框。

在上述方案的优选的实施方式中，所述上透光基板为减反射玻璃。

在上述方案的优选的实施方式中，所述下基板包括依次设置的下透光基板、导电层、疏水绝缘层和像素墙。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种电润湿器件，包括上基板、下基板和封装胶框，所述上基板包括上透光基板，上透光基板和下基板通过封装胶框密封闭合，形成的空腔内填充有电解质溶液，所述封装胶框为导电封装胶框，本发明完全摒弃了电润湿器件上基板的ITO导电层，使用导电封装胶框来替代传统的密封胶框，同时导电封装胶框能够替代上基板的ITO导电层在电润湿器件中的作用，作为公共电极，实现对下基板和电解质溶液施加电压的作用。因为摒弃了上基板的ITO导电层，也就不存在因上基板的ITO导电层与电解质溶液接触，而产生的ITO导电层的腐蚀、击穿、微晶沟缝、霉变等问题；而且，具有ITO导电层的上基板的透光率较低，摒弃了ITO导电层之后，上基板的透光率可以大幅度提升。电润湿器件也称为电湿润器件或电流体器件，本发明也同样适用于电湿润器件和电流体器件。

附图说明

图1为一般电润湿显示器件的截面结构图；

图2为实施例1的电润湿器件的截面结构图；

图3为实施例1的电润湿器件在施加电压状态的截面图；

图4为实施例2的导电封装胶框的截面结构图；

图5为实施例3的导电封装胶框的截面结构图。

具体实施方式

实施例1：

参照图2，图2为实施例1的电润湿器件的截面结构图，本发明提供了一种电润湿器件，包括上基板、下基板和封装胶框，所述上基板包括上透光基板1，所述上透光基板1为AR镀膜减反射玻璃，所述下基板包括依次设置的下透光基板3、导电层4、疏水绝缘层5和像素墙6，上透光基板1和下基板通过封装胶框2密封闭合，形成的空腔内填充有电解质溶液8，所述像素墙6围成的各个像素格内填充有油墨7，所述封装胶框2为导电封装胶框，所述导电封装胶框2能够替代传统的上基板的ITO导电层在电润湿器件中的作用，作为公共电极，实现对下基板和电解质溶液8施加电压的作用。由于不同原因造成的ITO在电润湿显示器件中容易被电解和击穿的问题就不在存在，ITO导电层易吸水发生质变，以及ITO易与电解质溶液中的离子液体发生置换反应从而形成导电和透光率不良物质的缺陷也都不存在。在本实施例中，所述导电封装胶框2是由导电胶制成的胶框。所述导电胶为结构型导电胶或填充型导电胶。所述结构型导电胶为基于聚乙炔的导电胶、基于聚苯胺的导电胶、基于聚吡咯的导电胶或基于聚噻吩的导电胶中的任一种。所述填充型导电胶为铜粉填充型导电胶、石墨烯修饰铜粉填充型导电胶、银粉填充型导电胶、镍粉填充型导电胶或石墨填充型导电胶中的任一种。

因为电润湿器件是一种反射式显示器，当未施加电压的时候油墨铺展反射出油墨的颜色，当施加电压时电润湿器件的截面图如图3中所示，此时，油墨7收缩，反射出下基板的颜色。无论施加电压和未施加电压情况下，环境光都需要透过上基板来实现后面的反射过程，环境光透过上基板后进入器件内部，并反射出非极性染色油墨7或下基板的颜色，并再次透过上基板后被人眼所接触，因此电润湿显示器件对于上基板的透光率要求要比传统具有背光源的透射式显示器和自发光显示器高，当上基板透过率低时会造成器件对环境光的利用率低。本发明上基板不存在ITO导电层，直接使用AR镀膜减反射玻璃作为上基板。传统的电润湿显示器件上基板采用的是具有ITO导电层的透光玻璃，目前显示器件中所常用的ITO导电玻璃可分为高电阻玻璃、普通玻璃和低电阻玻璃，电阻分别为150~500Ω、60~150Ω和小于60Ω。这三种的透光率分别为≥88%、≥87%和≥83%。高电阻玻璃多用于静电防护和触控屏幕制作，普通玻璃多用于TN类ITO液晶显示器和电子抗干扰，低电阻玻璃多用于STN液晶显示器和透明线路板。目前电润湿显示器件中用的多为普通ITO导电玻璃，透光率≥87%。所以传统的电润湿器件中由于采用ITO导电玻璃限制了上基板的透光率。而且AR镀膜减反射玻璃的透光率在95%~99%。因此本发明中利用AR玻璃代替传统ITO玻璃，可以实现99%的透光率，提高了环境光的利用率，减少了器件在反射光线过程中的损耗，提高了器件的对比度和显示效果。

实施例2：

参照图4，图4为实施例2的导电封装胶框的截面结构图，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述导电封装胶框2包括胶框9和导电金属层10，所述导电金属层10与所述电解质溶液相导通。在本实施例中，所述导电金属层10贴附于所述胶框9的内侧壁。

实施例3：

参照图5，图5为实施例3的导电封装胶框的截面结构图，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：所述导电封装胶框2包括胶框9和导电金属层10，所述导电金属层10与所述电解质溶液相导通。在本实施例中，所述导电金属层横向贯穿所述胶框9。

Claims (10)

1.一种电润湿器件，包括上基板、下基板和封装胶框，其特征在于，所述上基板包括上透光基板，上透光基板和下基板通过封装胶框密封闭合，形成的空腔内填充有电解质溶液，所述封装胶框为导电封装胶框。

2.根据权利要求1所述的电润湿器件，其特征在于，所述导电封装胶框是由导电胶制成的封装胶框。

3.根据权利要求2所述的电润湿器件，其特征在于，所述导电胶为结构型导电胶或填充型导电胶。

4.根据权利要求3所述的电润湿器件，其特征在于，所述结构型导电胶为基于聚乙炔的导电胶、基于聚苯胺的导电胶、基于聚吡咯的导电胶或基于聚噻吩的导电胶中的任一种。

5.根据权利要求3所述的电润湿器件，其特征在于，所述填充型导电胶为铜粉填充型导电胶、石墨烯修饰铜粉填充型导电胶、银粉填充型导电胶、镍粉填充型导电胶或石墨填充型导电胶中的任一种。

6.根据权利要求1所述的电润湿器件，其特征在于，所述导电封装胶框包括胶框和导电金属层，所述导电金属层与所述电解质溶液相导通。

7.根据权利要求6所述的电润湿器件，其特征在于，所述导电金属层贴附于所述胶框的内侧壁。

8.根据权利要求6所述的电润湿器件，其特征在于，所述导电金属层横向贯穿所述胶框。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电润湿器件，其特征在于，所述上透光基板为减反射玻璃。

10.根据权利要求1-8任一项所述的电润湿器件，其特征在于，所述下基板包括依次设置的下透光基板、导电层、疏水绝缘层和像素墙。