[发明专利]一种电润湿显示器件间隔物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电润湿显示器件上下基板之间的间隔物的制造方法及应用。 

背景技术

电润湿显示(Electro-fluid display，简称EFD)是一种近年来新出现的反射式的显示技术。“电润湿”又名电湿润，本发明同样适用于电湿润显示技术。电润湿显示技术最先是由荷兰Liquavista公司发明，其研究成果发表于2003年第8期的Nature上。因其具有低功耗、宽视角、双稳态等优势，逐渐受到人们的重视。 

关于电湿润显示器件用的间隔物没有相关报道，以液晶显示器为例说明其作用： 

液晶面板主要包括阵列基板、彩色滤光片以及液晶层等。液晶本身并不能够发光，它主要是通过电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像^[2]。在液晶显示面板的制造过程中，对液晶层厚度控制的好坏直接影响液晶的光调节作用，所以确保液晶层厚度的均匀性是实现高品质显示效果的基础。为了维持液晶层厚度的稳定性和均一性，目前较为常用的方法是在液晶面板中使用间隔物。近年来，为了达到精确控制盒厚，保证间隔物分布的均匀性、稳定性，人们把精力主要都集中在对柱状间隔物的研究方面。目前多用曝光、刻 蚀等方法直接在阵列基板或者彩色滤光片上形成柱状间隔物。同时对所形成柱状间隔物的结构也有深入的研究。如专利CN102902108A。通过在柱状间隔物的内部设置硬度较高的内层间隔物显著提高了小尺寸柱状间隔物的支撑强度，从而防止了显示器在受到外力作用时柱状间隔物发生位移或形变^[3]。又如专利CN103676336A。通过增加间隔物的连接部的横截面尺寸，可以增加间隔物从中间断裂所需的外力，提高其承受外力的能力。而小横截面尺寸的支撑部可以保持间隔物的弹性，保证其调节盒厚的能力。同时，由于增加了间隔物与第一基板的接触面积，可以避免间隔物在承受较大外力时会出现脱落的问题^[4]。另外现有采用主柱形间隔物和副柱形间隔物配合使用的方式，抵抗外界压力以维持盒厚^[5]。 

但是用上述方法形成柱形间隔物的步骤仍然很复杂并不适合电润湿显示器件。根据电润湿显示器件的制造工艺，在成盒之后通过紫外光固化方式形成间隔物的方法更为理想。早在2003年Roel Penterman等人就研究了把几种紫外光聚合的高分子聚合物和引发剂一起混合在液晶里，再通过紫外光照射的方式使单体聚合形成类似像素墙的结构分隔液晶^[6]。Hyundae Hah等人也探讨了紫外照射在柔性的聚醚砜(PES)液晶面板上，把聚二甲基硅烷(PDMS)模板上设计的凹槽和间隔物结构转移到基板上形成柱形和直线形的间隔物层^[7]。在电润湿显示器件里是极性流体。这样所使用的紫外光聚合材料首先要求是能溶解于极性流体中，而且不与像素墙内的非极性流体发生化学反应或者溶解于非极性流体，另外需要保证溶解了光聚合材料的极性流体不会影响电润湿显示的电学特性和光学特性。 

由于重力和毛细力的作用，电润湿显示器件的上下基板基板会呈现凹陷的 形状。并且越大越薄的基板中间凹陷会更严重，这就导致密封后器件中间和边缘的空隙间距(即为盒厚)不相等，四周间距大于中间间距。当基板承受来自外部的压力时，像素墙内的非极性流体会被毛细力破坏，显示过程中留下坏点。而大部分间隔物的制造方法都采用曝光、刻蚀等方法在彩膜基板或滤光片上形成柱状间隔物。这一方法需要经过液体涂膜、曝光、显影液显影等几个步骤共同完成，且所用的显影液大都含有高浓度的有机污染物和对人体有毒有害的成分，如果处置不当，还会对土壤、水体造成较大污染。另外在与下基板贴合中又得重新对准，使得设备要求的精度高，工序更加复杂。在形成柱形间隔物中耗费的时间更长。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电润湿显示器件间隔物的制造方法。这一目的通过以下技术方案来实现： 

将一种或多种聚合物单体材料溶于极性电解质溶液中，形成反应溶液；使所述聚合物单体材料在电润湿显示器件的上基板形成多个间隔物；其特征在于，所述聚合物单体材料在紫外光下固化后是无色透明的、不溶于油墨液体且具有亲水性；所述间隔物具有弹性，且其高度小于或者等于电湿润显示器件上下基板之间的盒间距；所述间隔物在电湿润显示器件上基板上可以按照设定的位置分布，并且可以按照设定的尺寸和形状形成。 

在本发明的一个实施例中，其中所述聚合物单体选自丙烯酸酯类、马来酸酯类、酰胺类和/或乙烯醚类。