[发明专利]一种电润湿显示器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电润湿领域，具体是一种电润湿显示器件及其制备方法。

背景技术

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。

图1是传统电润湿显示器件结构，主要包括上下两个基板，其中上基板由上玻璃基板，ITO导电层和密封胶框组成，下基板由下玻璃基板、ITO导电层、疏水绝缘层（一般为氟化聚合物）、像素墙组成。像素墙的图案限定了显示器件的像素，像素墙之间的区域为显示区域，像素中填充有非极性染色油墨和极性电解质溶液两种不互溶的流体，通过施加电压在透明电解质溶液和下基板ITO导电层来改变电解质溶液在憎水层上的亲疏水性，以此来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。目前，为了实现对下基板和电解质溶液施加电压，在上下基板上均镀有ITO导电层。下基板上ITO导电层根据所需要显示图案和驱动方式，可刻蚀成具有不同形状的ITO导电层，上基板ITO导电层是一完整面ITO导电层并作为电润湿显示器件的公共电极。

从图1可以看出电润湿显示器件的结构中，上基板上的ITO导电层作为一个非常重要的结构存在于器件之中，上基板和下基板上的ITO导电层用来对极性电解质溶液和绝缘层施加电压来改变电解质溶液在绝缘层上的润湿性来实现显示。一般情况下，ITO是空气稳定性材料，但是对于电润湿显示器件中由于存在非极性油墨和极性电解质溶液两种液体，因此ITO在电润湿显示器件中具有容易被腐蚀、“霉变”、产生导电性能不佳物质的性能，造成显示器件显示性能降低，器件失效，可靠性和使用寿命降低的危险。

ITO产生以上问题的原因如下：1、ITO在使用过程中由于受到极性非电解质溶液中存在的水氧以及杂质（例如氯离子，电解质溶液中会添加部分的氯化钙和氯化钠等无机盐增加电解质的导通性）等因素影响，电极之间存在的电压差引起电化学氧化还原反应，造成ITO导电层的腐蚀和击穿。在溅镀ITO层时，不同的靶材与玻璃间，在不同的温度和运动方式下，所得到的ITO层会有不同的特性，例如有些ITO玻璃容易出现“麻点”现象，还有的ITO玻璃容易出现微晶沟缝，这也同样容易造成局部区域电荷分配不均，在电荷放电过程中产生高压差击穿ITO层。2、同时因为ITO具有很强的吸水性能，因此会吸收空气中的水分和二氧化碳并产生化学反应而变质。由于电润湿显示器件中电解质溶液的组分中含有水，因此就存在上基板“霉变”的风险。3、另外ITO还具有在活性正价离子溶液中产生离子置换反应性质，从而形成其他导电和透过率不佳的反应物质。为了提高电润湿显示器件的稳定性和可靠性，电解质溶液中会添加一定浓度的离子液体，这就与ITO的离子置换反应性质相冲突，存在降低器件透光率的风险。

发明内容

本发明的目的提供一种具有新型结构的电润湿显示器件，以解决上述问题。

本发明的另一目的提供该电润湿显示器件的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种电润湿显示器件，包括上基板和下基板，所述上基板包括AR玻璃基板和密封胶框，所述下基板包括导电像素墙、疏水绝缘层、ITO导电层和下玻璃基板。

进一步地，所述导电像素墙由导电光刻胶制成。

进一步地，所述导电光刻胶由导电介质、成膜树脂、光敏剂、溶剂和添加剂制备而成。

进一步地，所述导电介质是为电阻率小于10×10^-8Ω·m的导电金属粒子或者导电合金粒子。

进一步地，所述成膜树脂为热塑性树脂，所述光敏剂为芳香族酮类或安息香醚类，所述溶剂是沸点高于150℃的有机溶剂，比如环己酮，添加剂是流平剂、增稠剂、消泡剂，流平剂可选聚二甲基硅氧烷等，增稠剂为聚乙烯蜡，消泡剂用正丁醇。

进一步地，所述导电像素墙是通过磁控溅射在不导电的像素墙表面形成一层导电层。

进一步地，所述疏水绝缘层的材料是AF1600、Cytop或Hyflon。

进一步地，电润湿显示器件还包括极性电解质溶液和非极性染色油墨。