CN108227178B - 一种电润湿显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电润湿显示器及其制造方法，控制制备的像素格的高度大于或者等于像素格的长度，利用高度与长度比较大的像素格的毛细力大于油墨与像素格表面的粘附力的原理，控制像素格内油墨的厚度，保证了油墨的厚度低于像素格，避免了油墨在开关过程中的翻墙现象，本发明的制造方法工艺简单、填充速度快、填充均匀度好，适合大面积显示器和柔性显示器件的填充。

Description

一种电润湿显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及显示器领域，尤其是涉及一种电润湿显示器及其制造方法。
背景技术
2003年，Rob等人发明了基于电润湿原理的显示技术，把电润湿显示器正式推入显示行业。同时期，辛辛那提大学也是研究电润湿显示的先驱，并在荧光和透射式的光学器件取得很大成就。电润湿显示器具有全反射，全彩色以及可以显示动态视频的优点(响应速度小于10ms)。围绕电润湿显示器件的难题之一是其特殊的组装工艺，包括油墨填充和器件封装技术。目前现有技术中通常采用填充设备来填充油墨，如wo2009/065909A1和wo2008/125644A1中描述了一种填充油墨的设备，该设备由硬质有机玻璃材料构成，长度根据显示面板长度所定，中间有凹槽，凹槽上连接油墨注射设备。填充油墨时，填充头部分靠近液面下的基板，距离1微米时，注射油墨在其凹槽处形成油滴，油滴在靠近基板时，填充进入像素点内，通过填充头部分的往返运动达到填充均匀的目的。但是该方法对填充大面积显示器有一定的难度，对于填充头和基板的平行度要求很高，填充方法速度慢，设备占地面积大，没有办法控制油墨层的填充厚度，填充后的器件需要间隔物来控制器件的间隙。此外辛辛那提大学和Liquivista，提出利用电解质液面上升和下降的填充方法，该方法虽然可以避免复杂的设备和操作过程，但是填充均匀度不好，并且不适合大面积尺寸的显示器的填充，更不适合柔性显示器件的填充。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电润湿显示器的制造方法，能够控制填充油墨的厚度，适用于填充大面积显示器，填充均匀度好，适于柔性显示器件的填充。
本发明所采取的技术方案是：
一种电润湿显示器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在下基板上制备像素墙，所述像素墙围成像素格，所述像素格的高度大于或等于所述像素格的长度；
制备填充板，所述填充板包括一亲水材料的填充基板和设置在所述填充基板上的框架；
在所述像素格中填充油墨，盖上所述填充板，置于电解质溶液中；
保持所述填充板的一端不动，拉动所述填充板的另一端至所述填充板与所述下基板形成的角度为90度；
封装上基板。
本发明中当像素格的底面为正方形时，所述像素格的长度指的是正方形的边长，当像素格的底面为长方形时，所述像素格的长度指的是长方形的长边长。
优选地，所述像素格的高度：长度＝(1～2)：1。
在一些实施例中，所述像素格的长度＝宽度＝90～150μm。
在另一些实施例中，所述像素格的长度：宽度＝(1.5～2)：1。
优选地，所述填充板拉动的速度为10mm/s～30mm/s。
优选地，所述填充基板的材料为亲水玻璃、PET、PEN、PI中的一种。
进一步地，所述框架的材料为PET、PMMA、PDMS、硅橡胶中的一种。
更进一步地，所述框架的厚度为30～100μm。
优选地，所述油墨的浓度10～30％，
进一步地，所述油墨的粘度小于2cps。
更进一步地，所述电解质溶液的粘度为1～1.7cps。
本发明还提供一种电润湿显示器，根据上述的电润湿显示器的制造方法制得。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种电润湿显示器的制造方法，控制像素格的高度大于或等于像素格的长度，使得油墨在像素格内的毛细力作用大，在提起填充板进行填充的过程中，能够在像素格内留下油墨，并且油墨的高度小于像素墙的高度，避免了油墨在开关过程中产生翻墙现象，也不会在压力作用下，因上基板变形时使油墨碰到上基板而产生坏点，无需使用间隔物来保证盒间距离，适用于填充大面积显示器，填充均匀度好，同时也适于柔性显示器件的填充。
附图说明
图1为盖有填充板的下基板的结构示意图；
图2为实施例1中使用填充板填充示意图；
图3为实施例2中使用填充板填充示意图。
附图标记：1-下基板；2-像素墙；3-框架；4-填充基板；5-油墨；6-电解质溶液。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种电润湿显示器的制造方法，包括以下步骤：
取下基板，所述下基板包括依次设置的基板、导电层和绝缘层，所述基板可以是刚性基板如玻璃，也可以是柔性基板如PET板、PEN板、PI板；所述导电层可以是ITO导电层或者PI导电层；所述绝缘层可以是一层疏水的绝缘层材料，也可以是绝缘材料表面加一层疏水涂层得到的复合层如在二氧化硅、氮化硅、有机绝缘材料等绝缘材料表面旋涂疏水层材料，所述疏水层材料主要有杜邦的AF氟树脂系列(比如AF1600)，日本旭哨子的CYTOP氟树脂，苏威的Hyflon氟树脂。本实施例以刚性基板为例，下基板的材质选用玻璃，然后利用光刻工艺在上述的下基板上制备像素墙，所述像素墙围成像素格，所述像素格的底面边长为90～150μm，所述像素格的高度：所述像素格的长度＝1:1。
制备填充板：取一PET板，使用丙烯酸紫外固化胶将PET框贴于PET板上，所述PET框的面积大于像素墙围成的区域，所述PET框的厚度为30μm。
在所述像素格中填充浓度为10％的油墨，油墨的粘度小于2cps，所述油墨由油溶性染料(如偶氮类染料、蒽醌类染料)或者分散染料(如纳米颗粒分散染料)溶解于非极性溶剂(如烷烃类溶剂)制得，并盖上填充板，过程中保证下基板与填充板之间没有气泡，参见图1，在下基板1上设置有像素墙2，所述像素墙2围成像素格，像素格内填充有油墨5，上面盖有填充板，所述填充板包括填充基板4和设置在填充基板4上的框架3，最后将盖有填充板的下基板水平放入电解质溶液中。
参见图2，保持所述填充板的一端不动，沿着图示箭头的方向以30mm/s的速度匀速提起所述填充板的另一端，至所述填充板与所述下基板形成的角度为90度的位置，后提出填充板；
用风枪清理电解质溶液中表面漂浮的油墨，将上基板与下基板贴合，封装上基板。最后将封装好的电润湿显示器拿出液面，并清理干净。
本实施例中填充板的框架材料以PET为例进行说明，实际中填充板的框架材料还可以是PET、PMMA、PDMS或硅橡胶。
实施例2
本发明提供一种电润湿显示器的制造方法，包括以下步骤：
取一下基板，所述下基板的基板材质选用柔性基板PET板，然后在下基板上制备像素墙，所述像素墙围成像素格，所述像素格底面的长度：宽度＝1.5：1，所述像素格的高度：所述像素格的长度＝2:1。本发明中像素格底面形状可以为长方形，优选底面的长度：宽度＝(1.5～2)：1。
制备填充板：取一亲水玻璃基板，使用丙烯酸紫外固化胶将PET框贴于亲水玻璃基板上，所述PET框的面积大于像素墙围成的区域，所述PET框的厚度为100μm。
在所述像素格中填充浓度为30％的油墨，并盖上填充板，过程中保证下基板与填充板之间没有气泡，将盖有填充板的下基板竖直放入电解质溶液中，所述电解质溶液的粘度为1～1.7cps。
参见图3，保持所述填充板的一端不动，沿着图示箭头的方向以10mm/s的速度匀速拉动所述填充板的另一端，至所述填充板与所述下基板形成的角度为90度的位置，后提出填充板。
用风枪清理电解质溶液中表面漂浮的油墨，将上基板与下基板贴合，封装上基板。最后将封装好的电润湿显示器拿出液面，并清理干净。
本发明是利用高深比大的像素格的毛细力大于油墨与像素格表面的粘附力的原理，通过剥离已经充满油墨的下基板和填充板，达到对电润湿显示器的油墨填充过程。相对于传统的水箱式自组装填充和水下的狭缝填充，其填充速度快，填充均匀，并且非常适合柔性基板的填充，无需将柔性基板贴合在硬质基板上在进行填充。填充过程操作简单。

Claims (10)

1.一种电润湿显示器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在下基板上制备像素墙，所述像素墙围成像素格，所述像素格的高度大于或等于所述像素格的长度；
制备填充板，所述填充板包括一亲水材料的填充基板和设置在所述填充基板上的框架；
在所述像素格中填充油墨，盖上所述填充板，置于电解质溶液中；保持所述填充板的一端不动，拉动所述填充板的另一端至所述填充板与所述下基板形成的角度为90度；
封装上基板。
2.根据权利要求1所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述像素格的高度：长度＝(1～2)：1。
3.根据权利要求1所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述填充板拉动的速度为10mm/s～30mm/s。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述填充基板的材料为亲水玻璃、PET、PEN、PI中的一种。
5.根据权利要求4所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述框架的材料为PET、PMMA、PDMS、硅橡胶中的一种。
6.根据权利要求5所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述框架的厚度为30～100μm。
7.根据权利要求1-3或5-6任一项所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述油墨的浓度10～30％。
8.根据权利要求7所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述油墨的粘度小于2cps。
9.根据权利要求8所述的电润湿显示器的制造方法，其特征在于，所述电解质溶液的粘度1～1.7cps。
10.一种电润湿显示器，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的电润湿显示器的制造方法制得。
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