[发明专利]一种控制油墨移动的电润湿显示器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电润湿显示器件技术领域，尤其涉及一种控制油墨移动的电润湿显示器及其制备方法。

背景技术

所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。电润湿（Electrowetting，EW）是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。

电润湿显示器件的基本结构如图1所示，由上下两个基板以及两个基板对向形成的密封腔中填充的两种不互溶的极性电解质液体4和非极性液体5组成，其中上基板由上支撑板1、第一电极2和密封胶3组成，下基板由下支撑板7、第二电极8、疏水绝缘层9和像素墙6组成。从图1结构可以看出，非极性液体5均匀的填充在由像素墙6围成的像素格内，由于像素墙6材料具有亲水性，因此相邻的非极性溶液5被像素墙6隔断。像素墙6和非极性溶液5上方被极性电解质溶液4覆盖，其中极性电解质溶液4在电润湿器件中是连续相并没有像非极性溶液5被分隔开，同时极性电解质溶液4与第一电极2相导通。当施加一个电压在第一电极2和第二电极8之间时，极性电解质溶液4在疏水绝缘层9表面上的润湿性发生变化，由疏水状态变为亲水状态极性电解质溶液4润湿疏水绝缘层9表面，非极性溶液5被推挤到像素格内一角，实现打开状态。当撤掉电压时候，极性电解质溶液4恢复在疏水绝缘层9表面的疏水性，非极性溶液5重新铺展，实现关闭过程。因像素格内的四个角是一样的，理论上油墨可以向任何一个角移动，导致油墨最终聚集的位置不一样，影响显示的均匀性。因此，需要人为控制油墨的移动方向，以形成均一的打开形态，得到更为均匀的显示效果。

CN 105425385A公开了一种控制油墨运动的电润湿显示器及其制备方法，但是需要多次用到干法刻蚀，并准备额外的干法刻蚀的仪器，并且其中一步是在光刻胶显影前进行的，需要在黄光区中干法刻蚀。CN 105445927A公开了一种油墨运动可控的电润湿显示器及其制备方法，但是两层绝缘层的对准在实际中是比较困难的，或者需要更复杂的工艺步骤来实现，而且此方法亲水性绝缘层上很难有油墨，降低了油墨填充后的实际宽度，必然降低显示效果（主要是对比度）。

目前，为解决油墨移动不可控的问题，常用的方法是引进notch结构，即在像素格的一个角的位置设置notch，多为90度扇形的被刻蚀掉的ITO区域。但是这样的结构存在以下问题：1）notch为被刻蚀掉的扇形ITO电极结构，边缘很难做平整，多为锯齿状，加压时易在此处击穿；2）影响疏水绝缘层在此处的涂布均匀性；3）notch尺寸不够的时候，控制油墨移动的效率不高，但notch尺寸比较大的时候，影响油墨打开的程度，即损失开口率。因此，需要寻找一种更稳定的控制油墨的方法，同时希望可以提高开口率。

发明内容

本发明的目的是提供一种使油墨移动方向可控、提高像素格开口率的电润湿显示器。

本发明的另一目的是提供该电润湿显示器的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种控制油墨移动的电润湿显示器，包括上基板和下基板，所述上基板包括上支撑板、第一电极、密封胶，所述下基板包括下支撑板、第二电极、疏水绝缘层和像素墙，所述像素墙上设有控油柱。

进一步地，所述控油柱位于像素墙的交叉点。

进一步地，所述控油柱位于每个像素墙交叉点或相邻像素墙交叉点。

进一步地，所述控油柱高1~100μm。

进一步地，所述控油柱的水滴接触角比像素墙的水滴接触角大5~150度。

进一步地，所述控油柱为圆柱状或多边形柱状结构。

进一步地，所述电润湿显示器还包括极性电解质液体和非极性液体。

一种上述的电润湿显示器的制备方法，包括以下步骤：

A1、在疏水绝缘层的表面涂布第一光刻胶材料，通过紫外光曝光固化，然后显影，得到像素墙；

B1、在像素墙上涂布第二光刻胶材料，通过紫外光曝光固化，然后显影，得到控油柱；

C1、恢复疏水绝缘层表面的疏水性。

一种上述的电润湿显示器的制备方法，包括以下步骤：

A2、在疏水绝缘层的表面涂布第一光刻胶材料，通过紫外光曝光固化，得到像素膜层；

B2、在像素墙上涂布第二光刻胶材料，通过紫外光曝光固化，得到控油柱膜层；