CN113934069A - 一种基于界面改性的微杯制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于界面改性的微杯制作工艺，用于解决现有微杯制作中无法做到微杯局部亲疏水处理的技术问题。本发明包括提供多层膜结构，所述多层膜结构依次包括上保护膜层、中间膜层以及下保护膜层；按照预设的微杯形状对所述多层膜结构进行打孔处理，使多层膜结构上形成由多个微杯组成的微杯阵列；揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底上；揭开所述上保护膜层，对所述中间膜层进行亲水处理，处理完成后，将所述上保护膜贴回至所述中间膜层的上方；将所述多层膜结构与所述第一基底的结合体进行疏水处理，使所述微杯的杯壁以及杯底呈疏水状态；完成疏水处理后，揭开上保护膜，将第二基底贴合于多层膜结构的上表面。

Description

一种基于界面改性的微杯制作工艺
技术领域
本发明涉及微杯制作技术领域，尤其涉及一种基于界面改性的微杯制作工艺。
背景技术
目前微杯显示存在着灌墨困难的问题，因为常见的材料都是亲水的材料，墨水是电泳粒子分散在有机溶剂中的一个体系，并且微杯的尺寸在微米尺度下，因此在将墨水灌进微杯的过程中，会由于微杯材料本身的亲水疏油性质，导致墨水无法被灌进微杯内，从而造成显示效果很差，甚至无法显示的情况。
为了能够让墨水可以被灌入微杯内，在目前主流的微杯制作工艺中，一般都会采用掩模光刻法和模压法，但上述两种方法在进行微杯疏水处理时往往会将微杯的柱顶、杯壁以及杯底一起进行处理，当完成疏水处理后，微杯的柱顶由于处于疏水状态，不利于后续的封装过程。
因此，寻找一种能够解决上述技术问题的基于界面改性的微杯制作工艺成为本领域技术人员所研究的重要课题。
发明内容
本发明实施例公开了一种基于界面改性的微杯制作工艺，用于解决现有微杯制作工艺中无法做到微杯局部亲疏水处理的技术问题。
本发明实施例提供了一种基于界面改性的微杯制作工艺，包括以下步骤：
提供多层膜结构，所述多层膜结构依次包括上保护膜层、中间膜层以及下保护膜层；
按照预设的微杯形状对所述多层膜结构进行打孔处理，使多层膜结构上形成由多个微杯组成的微杯阵列；
揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底上；
揭开所述上保护膜层，对所述中间膜层进行亲水处理，处理完成后，将所述上保护膜贴回至所述中间膜层的上方；
将所述多层膜结构与所述第一基底的结合体进行疏水处理，使所述微杯的杯壁以及杯底呈疏水状态；
完成疏水处理后，揭开所述上保护膜，将第二基底贴合于多层膜结构的上表面。
可选地，所述按照预设的微杯形状对所述多层膜结构进行打孔处理的步骤，具体包括：
按照预设的微杯形状，采用激光打孔的方式对所述多层膜结构进行打孔处理。
可选地，在所述揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底上的步骤之前，还包括：
对第一基底的上表面进行亲水处理。
可选地，所述疏水处理，包括以下步骤：
将十八烷基三甲氧基硅烷和正己烷混合均匀，得到混合溶液；
将所述多层膜结构与所述第一基底的结合体放进所述混合溶液中浸泡一预设时间；
浸泡后，再将所述结合体放入到正己烷中清洗第二预设时间；
清洗后，取出结合体并采用用氮气将其吹干，至此，完成所述多层膜结构与所述第一基底的结合体的疏水处理。
可选地，所述中间膜层从上到下依次包括上胶层、材料膜层以及下胶层；
所述上胶层位于所述材料膜层与所述上保护膜层之间，所述下胶层位于所述下保护膜层与所述材料膜层之间。
可选地，所述上胶层和所述下胶层为光学亚克力胶；
所述材料膜层为聚酰亚胺薄膜、聚脂薄膜、聚氯乙烯薄膜、丙烯酸酯类、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜中的一种。
可选地，所述微杯形状为三角形或圆形或矩形或圆形或任意不规则形状。
可选地，所述第一基底与所述第二基底为ITO导电玻璃、ATO导电膜、TCO导电膜、高分子导电膜、纳米银导电膜中的一种。
可选地，所述中间膜层为光学亚克力胶。
可选地，所述上保护膜层与所述下保护膜层为离型膜。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本实施例中，揭开上保护膜，对中间膜层进行亲水处理，然后再将上保护膜贴合达到中间膜层的上方，在对所述多层膜结构与所述第一基底的结合体进行疏水处理后，由于微杯的柱顶被上保护膜所保护，故揭开上保护层模，微杯的柱顶仍处于亲水状态。本实施例的微杯制作过程中，能分层进行亲疏水处理，能够对微杯的不同部位进行不同的亲疏水效果处理，当微杯完成亲疏水处理后，可以使微杯的杯壁以及杯底为疏水状态，微杯的柱顶为亲水状态，有效地解决现有微杯制作工艺中无法做到微杯局部亲疏水处理的技术问题，有利于后续灌墨和封装的工作开展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺的流程示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺的具体流程示意图；
图3为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中当多层膜结构为3层膜结构时的结构示意图；
图4为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中当多层膜结构为5层膜结构时的结构示意图；
图5为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中微杯为矩形形状时的示意图；
图6为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中微杯为圆形形状时的示意图；
图7为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中微杯为三角形形状时的示意图；
图8为本发明实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺中微杯为不规则形状时的示意图；
图示说明：微杯1；杯底101；杯壁102；中间膜层2；第一基底3；第二基底4；亲水层5；疏水层6；材料膜层7；下胶层8；上胶层9。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种基于界面改性的微杯制作工艺，用于解决现有微杯制作工艺中无法做到微杯局部亲疏水处理的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图8，本实施例中提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1、提供多层膜结构，所述多层膜结构依次包括上保护膜层、中间膜层2以及下保护膜层；
需要说明的是，上保护膜层贴合于中间膜层2的上表面，下保护膜层贴合于中间膜层2的下表面。
步骤S2、按照预设的微杯形状，采用激光打孔的方式对所述多层膜结构进行打孔处理，使多层膜结构上形成由多个微杯组成的微杯阵列；
需要说明的时候，如图5至图8所示，上述的微杯形状可以根据需求进行设计，具体地，微杯形状可以为三角形或圆形或矩形或圆形，另外还可以制作任意形状的微杯形状，以减少莫尔条纹这一现象。因为由于微杯的周期性阵列结构，往往TFT也是周期性结构，因此层压到一起就会有莫尔条纹。
步骤S3、对第一基底3的上表面进行亲水处理，揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底3上；
需要说明的是，本实施例中的第一基底3可以为ITO导电玻璃、ATO导电膜、TCO导电膜、高分子导电膜、纳米银导电膜中的一种，本实例对第一基底3的具体类型不作限制；
另外，对第一基底3的上表面进行亲水处理，目的是使第一基底3的上表面布满羟基，使其与多层膜结构贴合更加紧密，上述亲水处理不仅限于氧气Plasma处理，还可以采用如UV Ozone处理、亲水处理剂等处理方式。
步骤S4、揭开所述上保护膜层，对所述中间膜层2进行亲水处理，处理完成后，将所述上保护膜贴回至所述中间膜层2的上方；
需要说明的是，对所述中间膜层2进行亲水处理，目的也是使的中间膜层2上布满羟基，即在中间膜层2的顶部形成亲水层，使其可以与第二基底4进行紧密贴合，上述的亲水处理不仅限于氧气Plasma处理，还可以采用如UV Ozone处理、亲水处理剂等处理方式。
步骤S5、将所述多层膜结构与所述第一基底3的结合体进行疏水处理，使所述微杯的杯壁以及杯底呈疏水状态，微杯的杯底以及杯壁形成疏水层；
需要说明的是，疏水处理可以采用本身具有亲水基团的物质，如羟基、羧基等，借助其亲水基团与带长链烷基的环氧化物、卤化酞基、卤化物、异氰酸进行化学反应或酸配反应，在亲水基团链接一定数目的疏水基团，如烷基疏水集团、碳氟疏水性基团等，从而使该物质亲水基团变为疏水基团，由亲水性变为疏水性。
具体地，上述的疏水处理包括以下步骤：
a、将十八烷基三甲氧基硅烷60mg和正己烷20mg混合均匀，得到混合溶液；
b、将所述多层膜结构与所述第一基底3的结合体放进所述混合溶液中浸泡一预设时间，其中第一预设时间为1min；
c、浸泡后，再将所述结合体放入到正己烷中清洗第二预设时间，其中第二预设时间为2min；
d、清洗后，取出结合体并采用用氮气将其吹干，至此，完成所述多层膜结构与所述第一基底3的结合体的疏水处理。
步骤S6、完成疏水处理后，揭开上保护膜，将第二基底4贴合于多层膜结构的上表面，具体地，第二基底4的下表面与中间膜层2的顶部进行紧贴合，即第二基底4的下表面与微杯的柱顶进行紧密贴合。
需要说明的是，第一基底3可以为ITO导电玻璃、ATO导电膜、TCO导电膜、高分子导电膜、纳米银导电膜中的一种，本实例对第一基底3的具体类型不作限制；
进一步地，本实施例中的多层膜结构可以为3层膜结构也可以为5层膜结构；
如图3所示，当本实例中的多层膜结构为3层膜结构时，多层膜结构从上到下依次包括上保护膜、中间膜层2以及下保护膜；
其中，中间膜层2可以为光学亚克力胶。
需要说明的是，光学亚克力胶具有高粘着力、耐水性、耐高温、抗紫外线以及受控制的厚度，能提供一个均匀的间距，不需要额外的粘结胶层，可以直接贴上第一基底3与第二基底4上，因此整个器件结构的介电层相对很小，所需要驱动电压就较小，更满足电子纸低功耗的特点。
如图4所示，当本实例中的多层膜结构为5层膜结构时，中间膜层2从上到下包括上胶层9、材料膜层7以及下胶层8；
多层膜结构从上到下依次包括上保护膜、上胶层9、材料膜层7、下胶层8以及下保护膜；
其中，材料膜层7可以为聚酰亚胺薄膜、聚脂薄膜、聚氯乙烯薄膜、丙烯酸酯类、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜中的一种；
上胶层9、下胶层8可以为光学亚克力胶。
采用5层膜结构主要是减少了微杯的柱体部分的胶层厚度，杯柱中间部分会由无粘性的膜材(材料膜层7)构成。由于胶层具有粘附性，可能会对电泳粒子的迁移有一定的影响。通过减小胶层的厚度，可以一定程度上增强电泳粒子迁移效果。
本实施例中的基于界面改性的微杯制作工艺具有以下优点：
1、工艺简单、成本低。相对光刻、模压方法，利用激光切割开孔的方式更加简单，工艺周期大大缩短。可以制作任意想制作的图案，且操作简单，相较于模压方法，压印尺寸取决于模具的尺寸，而本方法对于尺寸大小没有限制。相较于光刻胶材料成本极大降低。
2、本实施例中的中间膜层2可以采用光学亚克力胶，光学亚克力胶本身的粘结特性，可以直接与ITO玻璃(导电膜)贴合很紧，因此整个器件的介电层会小很多，故驱动电压会降低，更低的功耗就可驱动。
3、本实施例的微杯制作过程中，能分层进行亲疏水处理，能够对微杯的不同部位进行不同的亲疏水效果处理，对后续的灌墨和封装有很好的提升。
以上对本发明所提供的一种基于界面改性的微杯制作工艺进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
提供多层膜结构，所述多层膜结构依次包括上保护膜层、中间膜层以及下保护膜层；
按照预设的微杯形状对所述多层膜结构进行打孔处理，使多层膜结构上形成由多个微杯组成的微杯阵列；
揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底上；
揭开所述上保护膜层，对所述中间膜层进行亲水处理，处理完成后，将所述上保护膜贴回至所述中间膜层的上方；
将所述多层膜结构与所述第一基底的结合体进行疏水处理，使所述微杯的杯壁以及杯底呈疏水状态；
完成疏水处理后，揭开所述上保护膜，将第二基底贴合于多层膜结构的上表面。
2.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述按照预设的微杯形状对所述多层膜结构进行打孔处理的步骤，具体包括：
按照预设的微杯形状，采用激光打孔的方式对所述多层膜结构进行打孔处理。
3.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，在所述揭开所述下保护膜层，将完成打孔处理的多层膜结构贴合在第一基底上的步骤之前，还包括：
对第一基底的上表面进行亲水处理。
4.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述疏水处理，包括以下步骤：
将十八烷基三甲氧基硅烷和正己烷混合均匀，得到混合溶液；
将所述多层膜结构与所述第一基底的结合体放进所述混合溶液中浸泡一预设时间；
浸泡后，再将所述结合体放入到正己烷中清洗第二预设时间；
清洗后，取出结合体并采用用氮气将其吹干，至此，完成所述多层膜结构与所述第一基底的结合体的疏水处理。
5.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述中间膜层从上到下依次包括上胶层、材料膜层以及下胶层；
所述上胶层位于所述材料膜层与所述上保护膜层之间，所述下胶层位于所述下保护膜层与所述材料膜层之间。
6.根据权利要求5所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述上胶层和所述下胶层为光学亚克力胶；
所述材料膜层为聚酰亚胺薄膜、聚脂薄膜、聚氯乙烯薄膜、丙烯酸酯类、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜中的一种。
7.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述微杯形状为三角形或圆形或矩形或圆形或任意不规则形状。
8.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述第一基底与所述第二基底为ITO导电玻璃、ATO导电膜、TCO导电膜、高分子导电膜、纳米银导电膜中的一种。
9.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述中间膜层为光学亚克力胶。
10.根据权利要求1所述的基于界面改性的微杯制作工艺，其特征在于，所述上保护膜层与所述下保护膜层为离型膜。
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王健: "电子纸的微室构建与性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

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