[发明专利]一种电润湿显示器的油墨填充设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电润湿显示器制备技术领域，特别涉及一种向电润湿显示器的显示基板的像素格内填充油墨的设备和方法。

背景技术

电润湿(EFD，Electrofluidic Display)，又名电湿润，是通过控制电压来控制被包围的液体的表层而导致像素的变化的显示技术。

参照图1a、图1b、图1c和图2，电润湿显示器结构主要包括相对设置的第一导电板1与第二导电板3，以及位于第一导电板1与第二导电板3间的第一流体7、第二流体8、一绝缘层4、一憎水层5和多个像素墙6。其中，第一导电板1上面还设有封装胶框2，第一导电板1和封装胶框2组成电润湿显示器的上基板。绝缘层4覆盖在第二导电板3上。憎水层5覆盖在绝缘层4上，并具有平整表面。多个像素墙6设置在憎水层5的平整表面上，由亲水性材料制成，像素墙之间的区域为像素格9。第二导电板3、绝缘层4、憎水层5、像素墙6组成电润湿显示器的下基板，即为显示基板。第一流体7和第二流体8为两种互不相溶的导电流体，第二流体8为电解质溶液，第一流体7为油墨，第一流体7填充在显示区域的相邻像素墙6之间，即像素格9内。通过施加电压驱动油墨的铺展和收缩来达到显示效果。如Robert A.Hayes等在文章中描述的显示器件，当没有施加电压的时候，油墨铺展在憎水层的表面，显示油墨的颜色。当施加电压时，油墨收缩，显示下基板的颜色。

由于电润湿显示器结构的特殊性，传统液晶的填充方法不再适用电润湿显示器的油墨和电解质溶液材料的填充，目前主要的像素填充方法主要是利用像素区内的憎水层的亲油疏水性，当憎水层接触到染色油墨时，油墨铺展在憎水层表面，并被亲水的像素墙隔断，同时油墨上面被电解质溶液覆盖。目前填充技术主要有一下几种：

(1)wo2009/065909 A1中描述的分液填充法，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。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，并且随着显示器面积的增大，填充头部分距离显示基板的距离要逐渐缩小以保障填充油墨的厚度和均匀度，技术难度高。

(2)竖直进入式填充方法，辛辛那提大学提出通过在容器中加入电解质溶液和油墨，由于油墨密度小于电解质溶液密度，油墨会漂浮在电解质溶液表面形成一层油膜，加入足够量的油墨使油膜的厚度达到大于几个像素的厚度。竖直将固定在浸涂机上的基板以0.5mm/s速度浸入到容器中，由于油墨先于电解质溶液接触到氟树脂层而铺展在像素格内，穿过油膜的像素中的油墨因为像素墙的亲水性而被隔离开来并被电解质溶液所覆盖。该方法因为要在容器中形成一层厚度固定的油墨，因此油墨的需求量较大并且油墨量的控制需要很精确，同时由于油墨溶剂的挥发性，没有办法保证油墨的浓度在填充过程中的一致性，并且填充速度较慢，且容器的大小限制了显示基板的尺寸。

(3)喷墨打印法，中国台湾交通大学提出了使用喷墨打印法将油墨填充在像素格内，然后将水覆盖在油墨上方并用ITO玻璃完成显示器件的封装。该方法中，填充设备的精度对于制备高分辨率电润湿显示器件具有自身的限制，无法满足精密填充小尺寸像素格器件的要求，并且填充过程耗费时间较长。

鉴于现有的像素填充方法填充工艺复杂、填充油墨不均匀、可控性差、效率较低。为了解决以上几种方法存在的问题，本发明提供了一种均匀填充油墨的油墨填充方法和设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电润湿显示器的油墨填充设备和方法，解决了现有技术油墨填充不均匀的技术缺陷。

本发明所采取的技术方案是：

一种电润湿显示器的油墨填充方法，该电润湿显示器包括显示基板，在显示基板的整个显示区域内具有由像素墙隔开的像素格，该方法用于将油墨填充到这些像素格内，具体包括如下步骤：

在具有亲油疏水性性质的载体上涂覆油墨，至少形成与显示基板的显示区域的尺寸相匹配的待转移油膜，其中，该载体的亲油性弱于像素格内憎水层的亲油性；

将该载体的待转移油膜与显示基板具有像素格的部分相对应接触，使得载体上涂覆的油墨转移到像素格内，实现油墨填充。

作为发明的进一步改进，所述的载体为可定轴转动的圆辊。