WO2015035786A1 - 电润湿显示装置及其制备方法 - Google Patents

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王明超
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means

Definitions

  • a prior art electrowetting display device includes: a fluid chamber, a polar fluid and a non-polar fluid located in the fluid chamber, and electrodes disposed on opposite sides of the fluid chamber, wherein the electrodes constitute a fluid chamber Part of the room.
  • the voltage between the two electrodes is varied to alter the electrowetting effect of the polar fluid and at least one side of the fluid chamber, thereby causing the non-polar fluid to expand or contract through the shape and displacement of the polar fluid.
  • the electrowetting display device of the above structure realizes display image, the following problems exist: First, the electrode is directly in contact with the polar fluid, and the electric energy directly acts on the polar fluid, thereby easily causing the polar fluid after a certain number of display times. Physical or chemical changes occur. For example, when the polar flow is water, it is liable to cause a water electrolysis reaction. The water electrolysis reaction is an irreversible reaction, which leads to a decrease in the polar fluid, which in turn leads to a shortened life of the electrowetting display device, which simultaneously affects the display effect of the electrowetting display device.
  • the partial voltage applied to the polar fluid is subject to other physical or chemical changes, resulting in large electrical energy consumption.
  • the polar fluid is water
  • part of the electrical energy is reacted by ffi in water.
  • the present invention is directed to an electrowetting display device for improving the stability of a polar fluid, extending the life of a display device, and reducing power consumption.
  • the present invention also provides a method of preparing an electrowetting display device.
  • the present invention provides an electrowetting display device comprising a plurality of fluid chambers and a polar fluid located within the fluid chamber;
  • the fluid chamber includes a substrate including first and second electrodes insulated from each other and an electrotransformation film, the electrotransformation film being located on a side of the first electrode adjacent to the polar fluid;
  • the contact angle between the electrotransformation film and the polar fluid is switched between a first contact angle and a second contact angle according to a voltage to which the first electrode is applied;
  • the first contact angle is not more than 25 degrees, and the second contact angle is not less than 90 degrees.
  • the first contact angle is no more than 10 degrees, and the second contact angle is not less than 150 degrees.
  • the electroconductive film is composed of a molecule including a hydrophilic group and a hydrophobic group, wherein the hydrophilic group includes a thiol group and a carboxyl group; and the hydrophobic group includes an alkyl group and a benzene ring. And one or more of the fluorine groups.
  • the fluid chamber is further provided with a non-polar fluid, and the fluid chamber is divided into a contraction region and an expansion region, wherein the contraction region is used for aggregating the non-polar fluid, the electricity
  • the conversion film is located within the deployment zone.
  • the first electrode is located in the deployment area.
  • the polar fluid is water; and the non-polar fluid is a pigment-containing oil layer.
  • the present invention also provides a method for preparing the above electrowetting display device, the method comprising:
  • a pattern including an electrotransformation film is formed on the pattern including the first electrode.
  • the method for preparing the electrowetting display device further includes:
  • the second substrate is paired with the first substrate that completes the above steps.
  • the electrowetting display device and the preparation method thereof have the following beneficial effects:
  • the electrowetting display device provided by the invention or the electrowetting display device prepared by the preparation method thereof, by using different voltages in the electrotransformation film In order to change the structure of the electrotransformation film, the contact angle between the electrotransformation film and the polar fluid is changed, thereby achieving the purpose of controlling the aggregation and unfolding of the non-polar fluid.
  • the present invention avoids the effects of energization on the properties of the polar fluid, thereby facilitating the extension of the useful life of the display device, particularly when the polar fluid is water.
  • 1 is a schematic side view showing the structure of an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic side view showing another embodiment of the electrowetting display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic top plan view of an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5A and FIG. Figure 6 is a schematic view showing the hydrophobic state and the hydrophilic state of the membrane
  • Figure 6 is a third side view of the fluid chamber of the electrowetting display device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart of a method for preparing an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention.
  • the electrowetting display device of the embodiment includes a plurality of fluid chambers and a polar fluid 180 located in the fluid chamber, the fluid chamber including a substrate, and the substrate includes The electrotransformation film 150, the first electrode 140 and the second electrode 120 insulated from each other.
  • the insulation between the first electrode 140 and the second electrode 120 can be achieved by the arrangement of the insulating layer 130.
  • the insulating layer 130 is located between the first electrode 140 and the second electrode 120, and the electro-transformation film 150 is located on a side of the first electrode 140 adjacent to the polar fluid 180.
  • a contact angle between the electrotransformation film 150 and the polar fluid 180 is switched between a first contact angle and a second contact angle.
  • the first contact angle is not more than 25 degrees, and the second contact angle is not less than 90 degrees.
  • the electro-transformation film 150 may have a contact angle with the polar fluid 180 at a first contact angle and a second contact according to a positive or negative value of a voltage applied by the first electrode 140. Conversion between corners.
  • the electroconductive film 150 may be composed of a material having a hydrophilic group and a hydrophobic group in the molecule. Specific examples include a material having a mercapto group, a benzene ring, a carboxyl group or a fluorine and a thiol group in the molecule, the thiol group and the carboxyl group being a hydrophilic group, the alkyl group, a benzene ring and a fluorine group
  • the clusters are all hydrophobic groups.
  • the electroconductive film may be composed of 16-Mercapto hexadecanoic acid (MHA).
  • the principle of the change of the contact angle between the electrotransformation film and the polar fluid is described by taking 16-mercapyl sixteen: the base acid as an example. As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the 16-mercaptohexadecyl acid segment has an oxygen with electrons.
  • the electrotransformation film 150 When the first electrode 140 applies a negative voltage, the electrotransformation film 150 is due to the principle of repelling the same charge. It will exhibit a lipophilic state (ie, a larger contact angle with the polar fluid, that is, a second contact angle); when the first electrode 140 applies a positive voltage, the electroconductive conversion film is due to the principle of the opposite charge attraction.
  • the conversion between the first contact angle and the second contact angle between the polar fluid and the electrotransformation film is achieved by applying a different voltage to the first electrode.
  • the first contact angle is not more than 25 degrees, and the second contact angle is not less than 90 degrees.
  • the specific value of the first contact angle may be 20 degrees, 15 degrees, 10 degrees, or 0 degrees, and the specific values of the second contact angle may be 90 degrees, 95 degrees, 100 degrees, 120 degrees, 130. Degree, 150 degrees or 160 degrees equivalent.
  • the contact angle between the polar fluid 180 and the electrotransformation film 150 is the first contact angle, the force between the polar fluid 180 and the electrotransducing film 150 is large, and the danger is The force is applied to the electrotransformation film 150 to discharge the non-polar fluid ⁇ 0 to a corner, thereby causing the non-polar fluid 170 to contract, as shown in FIGS. 1 and 3.
  • the contact angle between the polar fluid 180 and the electrotransformation film 150 is the second contact angle, the adhesion of the polar fluid 180 to the surface of the electrotransformation film 150 is small, and the non-polar fluid 170 is in the fluid. Under the action of the fluidity, it is spread on the electrotransformation film 150, as shown in FIG. 2 and FIG.
  • the electrowetting display device comprises a matrix of pixels, each pixel corresponding to at least one fluid chamber, and reference numeral 210 in Figures 3 and 4 represents one of the pixels.
  • reference numeral 110 denotes a first substrate
  • reference numeral 190 denotes a second substrate to the first substrate pair
  • reference numeral 160 denotes a retaining wall of the formed fluid chamber.
  • the retaining wall may be a black matrix or a sealant formed on the first substrate.
  • the electrotransformation film i 50 changes the contact angle between itself and the polar fluid 180 according to the voltage applied by the first electrode 140 and the second electrode 120, thereby realizing the dark state and the bright state of the pixel. Conversion between.
  • the electrowetting display device of the present embodiment is configured with electrophoresis by a conventional electrowetting display device that realizes display by changing the shape of the polar fluid under the action of voltage by directly energizing the two sides of the polar fluid.
  • the conversion film is such that both electrodes are located on the same side of the fluid chamber, and the voltage applied to the two electrodes is varied to control the change in the properties of the electrotransformation film, and the contact angle between the electrodes and the polar fluid is changed.
  • the electroconductive film may be electrically conductive or insulative, for example, an electrically insulating electroconductive film.
  • an insulating electrotransformer further prevents chemical or physical changes in the polar fluid from reaching the surface of the electrotransformer film, further reducing power consumption and extending the life of the electrowetting display device.
  • the first contact angle is not more than 10 degrees, and the second contact angle is not less than 150 degrees. Even if the polar fluid and the electrotransformation membrane are switched between superhydrophobicity and superhydrophilicity, the reaction speed of the polar fluid can be accelerated, and the response speed of the electrowetting display device can be improved.
  • the fluid chamber is further provided with a non-polar fluid that is incompatible with the polar fluid, and the first electrode 140 and the electrotransformation film 150 may be located in a fluid chamber in which it is located.
  • the entire lower surface of the chamber for the purpose of accelerating the response speed of the electrowetting display device and limiting the tendency of the non-polar fluid 170 to shrink, as shown in FIG. 6, the embodiment may make further improvements, and the specific improvement may be:
  • the constriction zone B-B is used for the aggregation of the non-polar fluid, as shown in Fig. 6, the non-polar fluid is located in the constriction zone B-B after contraction;
  • the electrotransformer film 150 is disposed only in the development area A-A.
  • the electroconducting film is not provided in the constricted region BB, even if the contact angle between the polar fluid and the electrotransformation film is the first contact angle, the polar fluid in the constricted region BB and the bottom of the fluid chamber are not provided.
  • the adhesion between the layers of the electrotransformation membrane region is smaller than that of the development area AA, and the polar fluid flows from the region where the adhesion is small to the region where the adhesion is large, that is, from the contraction zone B-B to the deployment zone A.
  • the non The polar fluid flows from the deployment zone A-A to the constriction zone BB, thereby reducing the resistance of the non-polar fluid contraction, thereby accelerating the response speed of the electrowetting display device.
  • the fluid chamber is divided into a constricted area and an unfolded area, and the electrotransformation film is disposed in the unfolding area, thereby realizing control of the moving direction of the non-polar fluid during the contraction.
  • the first electrode can cover the entire lower surface of the fluid chamber in which it is located.
  • the present embodiment is further improved on the basis of the above technical solution, that is, the first electrode is located only in the deployment region. Thereby, the area of the first electrode is reduced, and the amount of power consumed by the first electrode covering the portion of the contraction region is reduced, thereby achieving the effect of reducing power consumption.
  • the first electrode may be a plate electrode which is covered with an unfolded area, or may be a comb electrode which is formed by connecting a plurality of strip electrodes.
  • the polar fluid may be water
  • the non-polar fluid may be a pigment-containing oil layer.
  • the polar fluid is water
  • the water is not electrolyzed because the voltage is directly applied to the water (the reaction after the water electrolysis is irreversible), so that the display life of the electrowetting display device can be prolonged. The display works well for a long time.
  • the pigment contained in the non-polar fluid may be disposed as needed, for example, when the electrowetting display device is a black-and-white display device, the pigment contained in the oil layer may be black; when the electrowetting display device In the case of a color display device, the coloring matter contained in the oil layer may be any one of red, blue, and green primary colors, or one of other colors that can realize color display.
  • the first electrode is, for example, a metal electrode, for example, a gold electrode, an aluminum electrode, or the like.
  • the metal has a reflection as a reflection type, and when the reflection type electrowetting display device is omitted, the arrangement of the reflection layer can be omitted, and the structure can be bundled.
  • the electrowetting display device of the present embodiment is configured with an electrotransformation film and the two electrodes for forming a voltage difference are disposed on the same side of the fluid chamber with respect to the conventional electrowetting display device. Therefore, the problem that the polarity of the polar fluid caused by the application of voltage on both sides of the polar fluid is not sufficiently stable can be effectively avoided, the service life of the electrowetting display device can be effectively prolonged, the power consumption can be reduced, and a good display for a long time can be ensured. effect.
  • Embodiment 2 The method for preparing an electrowetting display device of the present embodiment is for forming the electrowetting display device according to any one of the first embodiments.
  • the method of preparing the electrowetting display device of the present embodiment has changed in the step of fabricating the fluid chamber substrate as compared with the conventional preparation method. Specifically, the method of preparing the fluid chamber substrate includes the following steps:
  • Step ⁇ forming a pattern including the second electrode on the first substrate
  • Step 2 forming a pattern including a first electrode insulated from the second electrode on the structure formed in the step;
  • Step 3 forming a pattern including an electrotransformation film on the pattern including the first electrode formed in the step 2.
  • the pattern formed by any of the above steps 1 to 3 can be formed by a patterning process.
  • the patterning process includes a fabrication process of one or more sub-processes such as deposition, coating, exposure, development, etching, and the like.
  • an insulating layer may be disposed between the first electrode and the second electrode to achieve insulation.
  • the first electrode and the second electrode are both made of a metal material, for example, a conductive metal such as gold, aluminum or copper, for example, a gold material.
  • a metal material for example, a conductive metal such as gold, aluminum or copper, for example, a gold material.
  • the first electrode is made of a metal material, and since the metal material generally has a reflection property, the fabrication of the reflective layer can be omitted.
  • the preparation method further includes:
  • the retaining wall may be formed by a black moment or may be composed of a sealant
  • a polar fluid and a non-polar fluid are dropped into the fluid chamber
  • the second substrate is paired with the first substrate that completes the above steps.
  • the electrowetting display device prepared by the method of the embodiment changes the shape of the polar fluid and the non-polar fluid through the addition of the electrotransformation film.
  • the realization mode the stability of the polar fluid is improved, and the life of the electrowetting display device is prolonged, and the manufacturing process is more simple than the conventional process.
  • Step SI forming a pattern including the second electrode on the first substrate.
  • a conductive layer is deposited on the lower substrate (or the first substrate), and the conductive layer is, for example, a metal layer, for example, a gold layer, and is etched by pixels to form a second electrode corresponding to the pixel.
  • Step S2 A pattern including an insulating layer is formed. Specifically, a layer of insulating material is deposited or coated on the conductive metal layer to form the insulating layer.
  • Step S3 forming a pattern including the first electrode. Specifically, on the insulating layer, another conductive layer is deposited, for example, a metal layer, such as a gold layer, and a first electrode corresponding to the pixel is formed by a patterning process.
  • a metal layer such as a gold layer
  • Step S4 forming a pattern including an electrotransformation film. Specifically, by depositing or coating an electroconductive film material, coating a photoresist on the electroconductive film material, exposing the photoresist, and developing and etching, forming a power corresponding to each pixel The conversion film pattern is caused.
  • Step S5 The side wall of the fluid chamber is formed on the structure formed in step S4, thereby forming an uncapped fluid chamber.
  • the method of forming the side wall may be a black matrix or a sealant.
  • Step S6 forming a polar fluid and a non-polar fluid such as water and a pigment-containing oil in the uncapped fluid chamber formed in the step S5.
  • a specific implementation may be by passing the polar fluid and the non-polar fluid through a drip method. By using the drip method, the amount of the infiltrated polar fluid and the non-polar fluid can be precisely controlled to obtain a better display effect.
  • Step S7 The first substrate and the second substrate are packaged to form a closed chamber, and the electrowetting display device according to any one of the embodiments of the present invention is formed.
  • the electrowetting display device prepared by the method of the embodiment improves the stability of the polar fluid by increasing the structure and position of the electrode by increasing the electro-transformation film, prolonging the service life of the electrowetting display device, and the manufacturing process It is cylinderized compared to the original process.

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Abstract

一种电润湿显示装置，包括多个流体腔以及位于流体腔内的极性流体（180）。流体腔包括基底，基底包含相互绝缘的第一电极（140），第二电极（120）以及电致转换膜（150），电致转换膜（150）位于第一电极（140）靠近极性流体（180）的一侧。根据第一电极（140）被施加的电压值，电致转换膜（150）与极性流体（180）之间的接触角在第一接触角与第二接触角之间转换；其中第一接触角不大于25度；第二接触角不小于90度。这种电润湿显示装置结构简单，流体性质稳定，使用寿命长。还公开了一种电润湿显示装置的制备方法。

Description

电润湿显示装置及其制备方法
Figure imgf000003_0001
现有的电润湿显示装置包括： 流体腔室、 位于流体腔室内的极性流体和 非极性流体、 以及在流体腔室的相对两侧均设置的电极， 其中， 所述电极构 成流体腔室的一部分。 改变两电极之间的电压以改变极性流体与流体腔室至 少一侧的电润湿效应， 从而通过极性流体的形状和位移现象促使非极性流体 展开或收缩。 通过所述非极性流体的展开实现电润湿显示器的暗态的呈现， 通过所述非极性流体的收缩实现电润湿显示器的亮态的呈现， 并旦再结合彩 色滤光片等结构实现颜色组合， 可以实现显示彩色图像。
虽然上述结构的电润湿显示装置实现了显示图像， 但是存在以下问题： 第一， 电极直接与极性流体接触， 电能直接作用于极性流体， 从而容易 在经过一定显示次数后导致极性流体发生物理或化学变化。 例如， 当所述极 性流钵为水时， 容易导致发生水电解反应。 而水电解反应为不可逆反应， 从 而导致极性流体的减少， 进而导致电润湿显示装置的寿命缩短， ΰ同时影响 电润湿显示装置后期的显示效果。
第二， 作用于极性流体的部分电压被^于发生其他的物理或化学变化， 导致电能消耗大。 例如， 当所述极性流体为水时， 部分电能被 ffi于水电解反 应。
针对上述问题， 本发明旨在提供一种以提高极性流体的稳定性、 延长显 示装置使用寿命、 降低功耗的电润湿显示装置。
进一步地， 本发明还提供一种电润湿显示装置的制备方法。
为达上述目的， 本发明提供一种电润湿显示装置， 包括若干流体腔室和 位于所述流体腔室内的极性流体； 所述流体腔室包括基底， 所述基底包括相互绝缘的第一电极和第二电极 以及电致转换膜， 所述电致转换膜位于所述第一电极靠近极性流体的一侧； 其中， 根据所述第一电极被施加的电压， 所述电致转换膜与所述极性流 体之间的接触角在第一接触角与第二接触角之间转换；
所述第一接触角不大于 25度， 所述第二接触角不小于 90度。
可选地， 所述第一接触角不大于 10度， 所述第二接触角不小于 150度。 可选地， 所述电致转换膜由包括亲水基团和疏水基团的分子构成， 其中， 所述亲水基团包括硫醇基和羧基； 所述疏水基团包括烷基、 苯环以及氟基团 中的一种或多种。
可选地， 所述流体腔室内还设有非极性流体， 所述流体腔室分为收缩区 和展开区， 其中， 所述收缩区用于所述非极性流体的聚集， 所述电致转换膜 位于所述展开区内。
可选地， 所述第一电极位于所述展开区内。
可选地， 所述极性流体为水； 所述非极性流体为含色素的油层。
为达上述目的，本发明还提供一种用于制备上述电润湿显示装置的方法， 该方法包括：
在第一基板上形成包括第二电极的图案；
形成包括与第二电极相互绝缘的第一电极的图案； 以及
在包括第一电极的图案上形成包括电致转换膜的图案。
进一步地， 所述) ¾于制备电润湿显示装置的方法还包括：
在所述包括电致转换膜的图案上， 形成流体腔室的挡墙；
在所述流体腔室内设置极性流体以及非极性流体； 以及
将第二基板与完成上述步骤的第一基板对盒。
本发明电润湿显示装置及其制备方法具有如下的有益效果： 本发明提供 的电润湿显示装置或者由其制备方法制备的电润湿显示装置， 通过将不同的 电压作 在电致转换膜上以使电致转换膜的结构发生变化， 使电致转换膜与 极性流体之间的接触角发生变化， 从而达到控制非极性流体的聚集和展开的 目的。 本发明避免了通电对极性流体的性质的影响， 从而有利于延长显示装 置的使用寿命， 尤其是当所述极性流体为水时， 该效果尤为明显。 图 1为本发明实施例所述的电润湿显示装置的侧视结构示意图之一； 图 2为本发明实施例所述的电润湿显示装置的另一侧视结构示意图； 图 3为本发明实施例所述的电润湿显示装置的俯视结构示意图之一； 图 4为本发明实施例所述的电润湿显示装置的另一俯视结构示意图； 图 5A和图 5B分别为电致转换膜的疏水状态和亲水状态的示意图； 图 6为本发明实施例所述电润湿显示装置的流体腔室的再一侧视结构 图之三；
图 7为本发明实施例所述的用于制备电润湿显示装置的方法的流程图。
下面结合说明书 图以及实施例对本发明做进一步的说明。 如图 1 图 4所示， 本实施例所述的电润湿显示装置， 包括若干流体腔室和 位于所述流体腔室内的极性流体 180， 所述流体腔室包括基底， 所述基底包括 电致转换膜 150、 相互绝缘的第一电极 140和第二电极 120。
其中，所述第一电极 140和所述第二电极 120相互绝缘可以通过绝缘层 130 的设置来实现。 所述绝缘层 130位于所述第一电极 140和所述第二电极 120之 间， 所述电致转换膜 150位于所述第一电极 140靠近极性流体 180的一侧。
其中， 根据所述第一电极 140被施加的电压， 所述电致转换膜 150与所述 极性流体 180之间的接触角在第一接触角与第二接触角之间转换。
其中， 所述第一接触角不大于 25度， 所述第二接触角不小于 90度。
具体地， 所述电致转换膜 150可以根据所述第一电极 140被施加的电压的 正负值，使其与所述极性流体 180之间的接触角在第一接触角与第二接触角之 间转换。
当所述极性流体为水时，则所述电致转换膜 150可以由分子中含有亲水基 团和疏水基团的材料构成。 具体的实例包括分子中具有垸基、 苯环、 羧基或 氟与硫醇基的材料， 所述硫醇基和羧基为亲水基团， 所述烷基、 苯环和氟基 团均为疏水基团。 例如， 所述电致转换膜可以由 16-巯基十六烷基酸 ( (16-Mercapto)hexadecanoic acid ， MHA ) 构成。 以 16-巯基十六:院基酸为例 对电致转换膜与极性流体之间的接触角变化原理进行说明。如图 5A和图 5B所 示， 16-巯基十六烷基酸链段有一个带有电子的氧， 当第一电极 140施加负电 压时， 由于同性电荷相斥的原理， 电致转换膜 150会呈现出亲油的状态（即与 极性流体之间的接触角较大， 即为第二接触角）； 当第一电极 140施加正电压 时， 由于异性电荷相吸原理， 电致转化膜 150会呈现出亲水的状态（即与极性 流体之间的接触角较小，即为第一接触角）。通过对第一电极施加不同的电压， 从而实现极性流体与电致转换膜之间第一接触角和第二接触角之间的转换。
所述第一接触角不大于 25度， 所述第二接触角不小于 90度。 所述第一接 触角具体取值可以是 20度、 15度、 10度或 0度等值， 所述第二接触角的具体取 值可以是 90度、 95度、 100度、 120度、 130度、 150度或 160度等值。
接触角越小， 说明流体对固体的表面的附着力越大， 当接触角小于一定 的程度时， 流体对固体表面的附着力大于流体内聚力， 丛而会展开在固体表 面。 根据上述原理， 当极性流体 180与电致转换膜 150之间的接触角为第一接 触角时， 说明极性流体 180与电致转换膜 150之间的 着力大， 丛而在所述險 着力的作用下展开在电致转换膜 150上， 从而将非极性流体 Π0排开至一个角 落， 从而使非极性流体 170收缩， 具体的如图 1和图 3所示。
接触角越大， 说明流体对固体的表面的附着力越小， 当接触角大于一定 的程度时， 流体对固体表面的險着力小于流体内聚力。 当极性流体 180与所述 电致转换膜 150之间的接触角为第二接触角时，极性流体 180对电致转换膜 150 的表面的附着力小， 则非极性流体 170在流体的流动性作用下， 展开在所述电 致转换膜 150上， 具体的如图 2和图 4所示。 电润湿显示装置包括像素矩阵， 每 一个像素至少对应一个流体腔室， 图 3和 4中的标号 210代表其中的一个像素。
在图 1和图 2中， 标号 110表示第一基板， 标号 190表示与第一基板对盒的 第二基板， 标号 160表示所形成的流体腔室的挡墙。 在具体的制作过程中， 所 述挡墙可以是形成在第一基板上的黑矩阵或封框胶。
在本实施例中， 电致转换膜 i 50根据第一电极 140和第二电极 120所施加的 电压改变其自身与极性流体 180之间的接触角，从而实现像素的暗态和亮态之 间的转换。 相对于通过直接在极性流体两侧通电， 使极性流体在电压作用下 改变形状来实现显示的传统的电润湿显示装置， 本实施例所述的电润湿显示 装置通过配置有电致转换膜， 旦使两电极均位于流体腔室的同一侧， 改变施 加在两电极上的电压来控制电致转换膜的性质发生变化， 丛而改变其与极性 流体之间的接触角。 由于未在极性流体两侧直接加电压， 所以避免了极性流 体在电场作用下发生化学或物理变化（例如， 电解等）， 致使极性流体稳定性 变差， 电润湿显示装置的使 ^寿命短的问题； 并且减少了由于极性流体发生 化学或物理变化所消耗的电能， 降低了显示装置的功耗。
在具体的实施过程中， 电致转换膜可以是导电的， 也可以是绝缘的， 例 如， 为绝缘的电致转换膜。 采用绝缘的电致转换膜可以进一步防止极性流体 在接近电致转换膜表面的区域发生化学或物理变化，从而进一步降低了功耗， 延长了电润湿显示装置的寿命。
作为本实施例进一步的改进， 在本实施例所述的电润湿显示装置中所述 第一接触角不大于 10度， 所述第二接触角不小于 150度。 即使极性流体与电致 转换膜之间在超疏水性和超亲水性之间转换， 从而可以加速极性流体的反应 速度， 提高电润湿显示装置的响应速度。
在具体的实现过程中， 所述流体腔室内还设有与所述极性流体不相溶的 非极性流体， 并且所述第一电极 140以及电致转换膜 150可以位于其所在的流 体腔室的整个下表面。 但是， 出于加速电润湿显示装置的响应速度且限制所 述非极性流体 170收缩趋势的目的， 如图 6所示， 本实施例可以做出进一步的 改进， 具体改进可以为：
将所述流体腔室分为收缩区 B-B 和展开区 A- A;
所述收缩区 B-B用于所述非极性流体的聚集， 如图 6所示， 所述非极性流 体收缩后位于所述收缩区 B-B内； 以及
所述电致转换膜 150仅设置在所述展开区 A- A内。
由于在收缩区内 B-B未设有所述电致转换膜，即便极性流体与电致转换膜 之间的接触角为第一接触角，收缩区域 B B内极性流体与流体腔室底部未设有 所述电致转换膜区域的膜层之间的附着力较展开区 A A小， 极性流体会从附 着力小的区域流向附着力大的区域， 即从收缩区 B- B流向展开区 A- A， 所述非 极性流体从展开区 A- A流向所述收缩区 B-B，从而减小了非极性流体收缩的阻 力， 从而加速了电润湿显示装置的响应速度。 此外， 将所述流体腔室分为收 缩区以及展开区， 电致转换膜设置在展开区， 实现了对非极性流体在收缩过 程中的运动方向的控制。
在具体的实施过程中， 所述第一电极可以覆盖其所在流体腔室的整个下 表面。 但是， 从节约能耗的角度出发， 本实施例在上述技术方案的基础上做 出了进一步改进， 即所述第一电极仅位于所述展开区内。 从而减小了第一电 极的面积， 减少了第一电极覆盖所述收缩区部分所消耗的电量， 丛而达到了 降低功耗的效果。
所述第一电极可以是铺满展开区的板状电极， 也可以是有若干条状电极 相连而成的梳状电极。
具体的所述极性流体以及非极性流体都有很多种。 在本实施例中， 所述 极性流体可以为水， 所述非极性流体可以为含色素的油层。 当所述极性流体 为水时， 不会因为电压直接加在水上导致水电解 （水电解之后的反应是不可 逆的）， 从而可以延长电润湿显示装置的显示寿命， —巨.保证在较长的时间内显 示效果良好。所述非极性流体中所包含的色素可以根据需要进行设置， 例如， 当电润湿显示装置为黑白显示装置时，则所述油层中所含的色素可以为黑色； 当电润湿显示装置为彩色显示装置时，则所述油层中所含的色素可以是红色、 蓝色、 绿色三原色其中的任意一种， 或其他可以实现彩色显示的颜色中的一
。 在具体的实施过程中， 所述第一电极例如为金属电极， 例如， 金电极、 铝电极等。 金属具有反射作 ¾， 当 于反射型的电润湿显示装置时， 可以省 略掉反射层的设置， 丛而筒化结构。
综合上述， 相对于传统的电润湿显示装置， 本实施例所述的电润湿显示 装置配置有电致转换膜， 并且将用以形成电压差的两块电极设置在流体腔室 的同一侧， 从而可以有效的避免在极性流体两侧施加电压导致的极性流体的 性质不够稳定的问题， 可以有效的延长电润湿显示装置的使用寿命、 降低功 耗 ϋ保证较长时间的良好显示效果。
实施例二： 本实施例电润湿显示装置的制备方法， 用于形成实施例一任一技术方案 所述的电润湿显示装置。 与传统的制备方法相比， 本实施例所述的电润湿显 示装置的制备方法在制作流体腔室基底的步骤发生了改变。 具体地， 制备所 述流体腔室基底的方法包括如下步骤：
步骤] ί： 在第一基板上形成包括第二电极的图案；
步骤 2: 在所述步骤〗形成的结构上形成包括与第二电极绝缘的第一电极 的图案； 以及
步骤 3 : 在所述步骤 2形成的包括第一电极的图案上形成包括电致转换膜 的图案。
具体地，形成上述步骤 1至步骤 3中任一所述的图案均可以采用构图工艺。 所述构图工艺包括沉积、 涂布、 曝光、 显影、 刻蚀等其中一个或多个子工艺 的制作工艺。
在具体的实施过程中， 所述第一电极和第二电极之间可以设置绝缘层， 来实现绝缘。
具体地， 所述第一电极和所述第二电极都是采用金属材质构成， 例如， 可以是金、 铝、 铜等导电金属， 例如为金材料。 当形成的电润湿显示装置为 反射型的显示装置时， 所述第一电极采用金属材料， 由于金属材料通常具有 反射特性， 从而可以省略反射层的制作。
具体地， 在制备完所述基底之后， 所述制备方法还包括；
在所述包括电致转换膜的图案上， 形成流体腔室的挡墙； 在具体的制作 过程中， 所述挡墙可以是由黑矩 形成， 也可以是由封框胶构成；
在所述流体腔室内滴入极性流体以及非极性流体；
将第二基板与完成上述步骤的第一基板对盒。
综上所述， 与传统的电润湿显示装置相比， 本实施例所述方法所制备的 电润湿显示装置通过电致转换膜的增设， 改变极性流体和非极性流体形状改 变的实现方式， 丛而提高了极性流体的稳定性， 有利于延长电润湿显示装置 的寿命， 且制作工艺相对于传统的工艺更筒单。
如图 7所示，下面提供一种制备本实施例所述的电润湿显示装置的具体步 骤 SI- S7。 步骤 S I : 在第一基板上形成包括第二电极的图案。 具体地， 在所述下基 板 （或第一基板） 上沉积一层导电层， 所述导电层例如为金属层， 例如为金 层， 并且按像素进行刻蚀， 形成对应像素的第二电极。
步骤 S2: 制作包括绝缘层的图案。 具体地， 在导电金属层上沉积或涂覆 一层绝缘物质以形成所述绝缘层。
步骤 S3 : 形成包括第一电极的图案。 具体地， 在所述绝缘层上， 沉积另 一层导电层， 所述导电层例如为金属层， 例如为金层， 并旦通过构图工艺形 成与像素对应的第一电极。
步骤 S4: 形成包括电致转换膜的图案。 具体地， 通过沉积或涂覆电致转 换膜材料、 在电致转换膜材料上涂布光刻胶、 对光刻胶进行曝光以及显影和 刻蚀等工艺， 形成包括与每一像素对应的电致转换膜图案。
步骤 S5 : 在步骤 S4所形成的结构上形成流体腔室的侧墙， 从而形成了未 封顶的流体腔室。 具体地， 形成所述侧墙的方法可以为设置黑矩阵， 也可以 通过涂覆封框胶。
步骤 S6: 在所述歩骤 S5中形成未封顶的流体腔室内设置极性流体和非极 性流体如水和含色素的油。 具体的实现方法可以是将所述极性流体和非极性 流体通过滴注方法。 采用滴注方法， 可以精确的控制滴入的极性流体以及非 极性流体的量， 丛而得到较佳的显示效果。
步骤 S7: 将第一基板和第二基板对盒封装， 使所述流体腔室形成闭合的 腔室， 形成本实施例一任一方案所述的电润湿显示装置。
本实施例所述方法制备的电润湿显示装置， 通过增加电致转换膜， 调整 电极的结构和位置， 提高了极性流体稳定性， 延长了电润湿显示装置的使用 寿命， 且制作工艺相对于原有的工艺得到筒化。
以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技术领 域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各 种变化和变型， 因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴， 本发明的专 利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1. 一种电润湿显示装置，包括若干流体腔室以及位于所述流钵腔室内的极 性流体， 其特征在于，
所述流侔腔室包括基底， 所述基底包括相互绝缘的第一电极和第二电极以 及电致转换膜， 所述电致转换膜位于所述第一电极靠近极性流体的一侧； 其中， 根据所述第一电极被施加的电压， 所述电致转换膜与所述极性流体 之间的接触角在第一接触角与第二接触角之间转换；
所述第一接触角不大于 25度， 所述第二接触角不小于 90度。
2. 根据权利要求】所述的电润湿显示装置， 其特征在于， 所述第一接触角 不大于 10度， 所述第二接触角不小于 150度。
3. 根据权利要求 1或 2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述电致转换 膜由分子中包括亲水基团和疏水基团的材料构成；
其中， 所述亲水基团包括硫醇基和羧基， 所述疏水基团包括烷基、 苯环、 羧基以及氟中的一种或多种。
4. 根据权利要求 3所述的电润湿显示装置， 其特征在于， 所述流体腔室内 还设有非极性流体， 所述流体腔室分为收缩区和展开区；
其中， 所述收缩区用于所述非极性流体的聚集， 所述电致转换膜位于所述 展开区内。
5. 根据权利要求 4所述的电润湿显示装置， 其特征在于， 所述第一电极位 于所述展开区内。
6. 根据权利要求 4所述的电润湿显示装置， 其特征在于， 所述极性流体为 水， 所述非极性流体为含色素的油层。
7. 一种用于制备如权利要求 1 -6中任一项所述的电润湿显示装置的方法， 其特征在于， 该方法包括：
在第一基板上形成包括第二电极的图案；
形成包括与第二电极相互绝缘的第一电极的图案； 以及
在所形成的包括第一电极的图案上形成包括电致转换膜的图案。
8. 根据权利要求 7所述的用于制备电润湿显示装置的方法， 其特征在于， 该方法还包括： 在所述包括电致转换膜的图案上， 形成流钵腔室的挡墙；
在所述流体腔室内设置极性流体以及非极性流体； 以及
将第二基板与完成上述步骤的第一基板对盒。
9, 根据权利要求 7或 8所述的用于制备电润湿显示装置的方法， 其特征在 于， 所述流体腔室分为收缩区和展开区， 所述电致转换膜汉形成于所述展幵区 内。
10. 根据权利要求 9所述的 ^于制备电润湿显示装置的方法， 其特征在于， 所述第一电极仅形成于所述展开区内。
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