[发明专利]一种低压驱动电润湿显示器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低压驱动电润湿显示器件及其制备方法，该低压驱动电润湿显示器件包括相对设置的第一导电基板和第二导电基板，所述第二导电基板上朝向所述第一导电基板的一侧设有疏水绝缘层，所述疏水绝缘层上设有像素墙，所述像素墙围合成若干个像素格；所述第二导电基板和所述疏水绝缘层之间、各像素格对应的区域均设有导电柱，所述导电柱偏离所述像素格的中心区域设于所述像素格的一侧。通过以上方式，本发明电润湿显示器件能够实现低电压驱动和像素打开方向可控。

技术领域

本发明涉及电润湿显示技术领域，尤其是涉及一种低压驱动电润湿显示器件及其制备方法。

背景技术

电润湿显示具有低能耗、高反射率、高对比率、响应速度快、可视角广等特点，且显示效果不受板件间隙影响，在柔性显示屏、双稳态器件的开发上深具潜力，与现有显示技术相比，表现出巨大的优势，有望取代现有液晶显示屏，成为下一代主流显示器。电润湿显示器件最早是由R.A.Haye等所在的飞利浦公司实现。电润湿显示(EFD)技术是利用电润湿力和液体界面张力的竞争控制彩色油墨的收缩和铺展，从而实现像素开关剂灰阶调控的效果。典型的电润湿显示器件自下而上由导电背板(电极)、介电层或绝缘层、亲水像素墙、非极性溶液(通常为有色油墨)、极性导电液体(通常为水)组成，其显示原理如图1所示。在不加电时，油墨依据像素墙的界面特征在各像素单元进行铺展，显示油墨颜色，具体如图1中(a)所示；当施加外加电场时，油/水界面的静电力打破原有界面平衡，并改变了极性液体导电液体(水)在绝缘基板上的润湿性，其接触角依据Young-Lippmann方程(其中，θ₀、θ_U分别表示加电前后的接触角，ε₀、ε分别表示真空的介电常数和介质层的有效介电常数，U表示所施加的电压大小，d表示疏水介质层的有效厚度，σ_LV表示液滴和空气之间的表面张力)进行改变，引起非极性溶液(油墨)的破裂、收缩和沿像素墙重排。因此，自然光透过像素基板，反射基板的颜色，通过控制电压以实现对像素的开口率、响应时间、灰度控制等功能，从而达到显示的目的，如图1中(b)所示；当撤去电压后，疏水绝缘层则恢复疏水特性，此时油墨在表面势能的作用下重新覆盖疏水绝缘层，像素单元关闭，如图1中(c)所示。

传统的电润湿显示器件存在以下问题：1)驱动电压较高，而高驱动电压易造成介电层的击穿，使电润湿显示器件的使用寿命大打折扣；2)施加电压后，油墨的打开和移动不可控，有可能向像素格的任一角落移动，打开方向不一致，随机性大，影响显示效果。在油墨运动方向的控制上，目前通常采用的方法有pattern的电极设计和具有引导功能的额外“钉扎”结构；其中，pattern的电极设计要求像素墙的润湿性在油水两相中为弱疏油性，其接触角大小不大于90°(对水相而言)，对材料的要求较为严格，且阈值电压也较高；而具有引导功能的额外“钉扎”结构的物理原理为“钉扎”结构可降低像素单元中的油墨的局部厚度，该方法虽可实现引导油墨运动的功能，但该结构的驱动电压需20V以上，无法实现降低驱动电压。因此，现在亟需提供一种能够实现低电压驱动和像素打开方向可控的电润湿显示器件。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种低压驱动电润湿显示器件及其制备方法，该低压驱动电润湿显示器件能够实现低电压驱动和像素打开方向可控。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种低压驱动电润湿显示器件，包括相对设置的第一导电基板和第二导电基板，所述第二导电基板上朝向所述第一导电基板的一侧设有疏水绝缘层，所述疏水绝缘层上设有像素墙，所述像素墙围合成若干个像素格；所述第二导电基板和所述疏水绝缘层之间、各像素格对应的区域均设有导电柱，所述导电柱偏离所述像素格的中心区域设于所述像素格的一侧。

根据本发明的一些实施例，各像素格呈正方形，所述导电柱靠近像素格内的一侧像素墙设置，且所述导电柱与像素墙的最短水平距离小于或等于对应像素格内像素墙的边长的1/4；