[发明专利]一种双稳态电润湿显示装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电润湿显示领域，尤其是一种双稳态电润湿显示装置及其制备 方法。

背景技术

电润湿显示是一种近年来新出现的显示技术，具有反射性好、对比度高和 温度范围宽的特点。电润湿显示的原理利用外加电场操控像素内极性液体表面 张力或接触角，进而推动油墨铺展和收缩，实现光学开关和灰度控制的新型反 射式显示技术。

虽然目前的电润湿显示技术已经取得了较大的进展，但仍然需要双稳态， 其中双稳态显示仅需要能量来切换像素而不需要能量来维持像素状态。因此， 双稳态显示技术广泛应用于低功耗显示领域；自反射式电润湿显示技术诞生， 对于双稳态电润湿显示技术的探索从未停止。

2008年，德国先进显示技术有限公司(ADT)利用导电流体在电极阵列驱 动下的运动特性提出了一种双稳态电润湿显示结构(参见参考文献[1])，成功 实现了高对比度、高反射率的段码显示。然而，该像素结构设计的有效开口率 (对比于总几何面积)损失严重，且受限于油墨横向移动的响应速率低下。

2010年，美国辛辛那提大学提出一种双层立体通道双稳态电润湿显示结构 (参见参考文献[2])，通过严苛的通道对称性获得和保持流体界面形态的稳定 性。通过施加电压来控制流体界面的移动和定位，达到多稳态操作的效果。该 结构可实现较快的响应速度，且大幅提高电润湿显示反射率和开口率。然而， 该结构必须保持上下通道高度一致，否则严重影响该显示技术的灰阶控制效果。 因此导致制造工艺精度要求过高，难以实现产业化。

参考文献[1]：Blankenbach,K.,Schmoll,A.,Bitman,A.,Bartels,F.,Jerosch,D., Novel highly reflective and bistable electrowetting displays,Journal of the SID,16, 237-244(2008).

参考文献[2]：Yang S.,Zhou K.,Kreit E.,et al.,High reflectivity electrowetting pixels with zero-power grayscale operation.,Applied physics letters,2010, 97(14):143501.

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种开口率大、响应速度快 的双稳态电润湿显示装置及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种双稳态电润湿显示装置，包括上基板和 下基板，所述上基板包括第一基板和公共电极，

所述下基板包括第二基板和依次设置于所述第二基板上的导电层、绝缘层 和围成像素格阵列的像素墙结构；

每个像素格的导电层包括第一电极区、第二电极区和设置于两者之间的无 电极区，所述第一电极区和第二电极区的面积比大于3；

每个像素格的绝缘层上设置有一润湿性隔绝结构以将像素格分成两个区 域，所述润湿性隔绝结构在导电层上的投影与第二电极区相交；所述润湿性隔 绝结构的接触角为90度。

进一步地，所述润湿性隔绝结构在导电层上的投影与第一电极区相交。

进一步地，所述润湿性隔绝结构的宽度范围为2-10微米。

进一步地，所述润湿性隔绝结构的高度范围为0.5-1微米。

进一步地，所述绝缘层为疏水绝缘层。

进一步地，所述无电极区的形状为锯齿形、曲线形或弧形。

进一步地，所述润湿性隔绝结构的形状为矩形。

本发明所采用的另一技术方案是：一种双稳态电润湿显示装置的制备方法， 所述制备方法包括制备下基板的步骤，所述制备下基板的步骤包括：

S1、在所述第二基板上制备导电层，所述导电层划分成像素格阵列且对应 每个像素格的导电层区域包括第一电极区、第二电极区和设置于两者之间的无 电极区，所述第一电极区和第二电极区的面积比大于3；

S2、制备绝缘层，所述绝缘层覆盖在所述第二基板和导电层的上表面；

S3、在对应每个像素格的绝缘层区域上分别设置一润湿性隔绝结构以将像 素格分成两个区域；所述润湿性隔绝结构在导电层上的投影与第二电极区相交； 所述润湿性隔绝结构的接触角为90度；

S4、在所述绝缘层上制备像素墙结构以对应所述像素格阵列划分绝缘层， 得到所述下基板。

进一步地，所述润湿性隔绝结构的制备方法为：