專利名稱：微格法電泳顯示器的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微格法電泳顯示器的制備方法，屬于電泳顯示技術(shù)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電泳顯示技術(shù)是利用電泳的原理使夾在透明電極間的有色電泳微粒在電場的作用下運(yùn)動，顯示與背景不同的顏色，并可在改變電場方向時交替運(yùn)動。這樣由于電泳顯示器具有對比度好、可視角度大、不需背景光源，還可以改用柔性電極加工成柔性顯示器，所以被形象的稱為“電子紙(e-paper)”或“電子墨水(e-ink)”。在電泳顯示器的制備過程中，一個極其重要的原則就是必須用某種惰性介質(zhì)將電泳液分隔在獨立的微單元內(nèi)，這樣才能克服電泳微粒橫向遷移造成的大面積團(tuán)聚和圖像衰減?，F(xiàn)行的電泳顯示器主要有E INK公司的微膠囊電泳顯示器[Barrett Comiskey，J.D.Albert，Hidekazu Yoshizawa，et al.Anelectrophoretic ink for all-printed reflective electronic display，Nature，1998，394，253～255]和SIPIX公司的微杯型電泳顯示器[Liang Rong-Chang，Chan-Park，Mary，Tseng Scott C-J，WuZarng-Arh George，Zang Hong-Mei.Electrophoretic Display[P].WO 0167170A1，2001]。微膠囊電泳顯示器是將電泳液封裝在粒徑50～150μm的微膠囊內(nèi)，在透明電極板上進(jìn)行單層涂布制備的。這種電泳顯示器機(jī)械性能差、對環(huán)境敏感、對微膠囊要求高制作工藝復(fù)雜。微杯型電泳顯示器是將電泳液用特殊裝置灌裝并密封在預(yù)制的微型杯中得到的，但是制杯技術(shù)困難、灌裝封裝技術(shù)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微格法電泳顯示器的制備方法，該方法采用光刻蝕法、壓模法或激光燙孔法制備具有有限微通道的顯示單元微格，解決了單個微格表面張力大，灌裝困難的問題，并用特定的粘合劑采用分段式封裝，降低封裝難度。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。一種微格法電泳顯示器的制備方法，其特征在于包括以下過程1.微格矩陣的制備在涂布有導(dǎo)電薄膜的基板上再涂覆一層輻射固化材料，所述的輻射固化材料是正性膠甲基丙烯酸甲脂，或負(fù)性膠柯達(dá)KTFR(柯達(dá)薄膜抗蝕劑)，通過光掩膜對其進(jìn)行光固化，然后將未曝光部分洗掉，得到微格矩陣。也可以通過聚合物鑄模高溫固化成型，如尼龍、滌綸、聚丙烯酸脂。微格可以是正四邊形、正六邊形或圓形。微格的寬為30～200μm，深10～50μm，微格壁厚為5～30μm，微格底厚為0.5～5μm。每3～10個微格之間通過其側(cè)壁上寬2～10μm的微槽通道實現(xiàn)連通。
2.電泳液灌裝將含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～1％的電泳微粒漢撒黃、0.02～0.1％的電荷控制劑司盤80或二癸烷基二甲基溴化銨或十二烷基苯磺酸鈣或OP-10、0.1～1％的染料油溶藍(lán)、和其余為分散介質(zhì)的四氯乙烯的電泳液，均勻噴涂在微格上，直至電泳液將微格填滿，待用。
3.微格封裝將不與電泳液相作用的油性粘合劑為5～50％的聚乙烯吡咯烷酮的氯仿溶液或聚乙烯醇的乙醇溶液均勻涂覆在透明導(dǎo)電基板上，涂層厚度1～10μm，在空氣中放置10～100S，迅速將其與2中罐裝了電泳液的微格粘合，將上下兩電極板結(jié)合的四周邊緣部分用環(huán)氧樹脂密封。
本發(fā)明的優(yōu)點在于制備工藝過程簡單。微格的制備采用光刻蝕法、壓模法或激光燙孔法易于實現(xiàn)。制備的微格具有有限微通，即在微格側(cè)壁開通微槽，將若干個微格相聯(lián)通，從而解決了單個微格表面張力大，無法順利灌裝電泳液的問題，避免了現(xiàn)有技術(shù)中微杯法需要特殊灌裝裝置的難題，簡化了制備工藝。由于采用微格式結(jié)構(gòu)，可以克服微膠囊法的復(fù)雜制備工藝，并提高了有效顯示面積。采用分段式封裝，降低封裝難度。


圖1為本發(fā)明所制備的在電極板上的微格矩陣示意圖。
圖2為圖1中A的局部放大圖，即一個微格結(jié)構(gòu)的放大示意圖。
圖3為本發(fā)明所制備的微格電泳顯示器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1是電極板，2是導(dǎo)電涂層，3是粘合劑層，4是微格，5是電泳液，6是電泳微粒。X表示電泳顯示微格處于未加電場狀態(tài)；Y表示電泳顯示微格處于底部施加負(fù)的靜電場的狀態(tài)，Z表示電泳顯示微格處于底部施加正的靜電場的狀態(tài)。
具體實施例方式
實例1在10×15cm的透明導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上旋涂一層40μm厚的甲基丙烯酸甲酯，通過掩膜版，采用220nm紫外光曝光10min以上，曝光計量250mJ/cm2。得到正六邊形微格矩陣，邊長80μm，深20μm，壁厚10μm，微格側(cè)壁上微槽通道寬8μm，微格底厚為0.5μm，每4個微格由其側(cè)壁上微槽通道連通。橫向共590個微格，縱向882個微格。
取20mL四氯乙烯，向其中加入0.1g漢沙黃10G，0.05g油溶藍(lán)35，加入0.01g的司盤80，0.01g的二癸烷基二甲基溴化銨，加入10g玻璃珠，300rpm下研磨4小時，然后過濾除去玻璃珠，得穩(wěn)定分散的黃色電泳液。
取5mL電泳液，均勻噴涂在微格上，至淹沒微格頂部。同時將35％聚乙烯吡咯烷酮的氯仿溶液，用不銹鋼刮刀涂覆在另一塊10×14.5cm的導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上，涂層厚度2μm，在空氣中放置20S，迅速將其與灌裝了電泳液的微格粘合，壓緊。將上下兩電極板結(jié)合的四周邊緣用環(huán)氧樹脂密封。
待粘合劑干燥后，給底部電極施加30V靜電場，得到被動驅(qū)動的電泳顯示圖像。
實例2在5×10cm的透明導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上旋涂一層30μm厚柯達(dá)KTFR負(fù)性膠，通過掩膜版，紫外曝光，曝光計量125mJ/cm2。得到正四邊形微格矩陣，邊長60μm，深15μm，壁厚8μm，微格側(cè)壁上微槽通道寬6μm，微格底厚為1μm，每8個微格由其側(cè)壁上微槽通道連通。橫向共735個微格，縱向1470個微格。
取20mL四氯乙烯，向其中加入0.2g漢沙黃10G，0.1g油溶藍(lán)36，加入0.02g的OP-10，0.02g的二癸烷基二甲基溴化銨，加入10g玻璃珠，300rpm下研磨6小時，然后過濾除去玻璃珠，得穩(wěn)定分散的黃色電泳液。
取4mL電泳液，均勻噴涂在微格上，至淹沒微格頂部。同時將30％聚乙烯醇的乙醇溶液，用不銹鋼刮刀涂覆在另一塊5×9.5cm的導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上，涂層厚度1μm，在空氣中放置10S，迅速將其與灌裝了電泳液的微格粘合，壓緊。將上下兩電極板結(jié)合的四周邊緣用環(huán)氧樹脂密封。
待粘合劑干燥后，給頂部電極施加10V靜電場，得到被動驅(qū)動的電泳顯示圖像。
實例3將低聚滌綸用預(yù)制的模具鑄塑，高溫下固化成形，得到10×10cm大小的圓形微格矩陣，直徑50μm，深20μm，平均壁厚10μm，微格側(cè)壁上微槽通道寬5μm，微格底厚1μm，每3個微格由其側(cè)壁上的微槽通道連通。橫向共1666個微格，縱向1666個微格。將其底部涂1μm厚的丙烯酸樹脂粘合在10×10cm的透明導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上。
取40mL四氯乙烯，向其中加入0.2g漢沙黃10G，0.1g油溶藍(lán)36，加入0.02g的OP-10，0.02g的十二烷基苯磺酸鈣，加入20g玻璃珠，300rpm下研磨10小時，然后過濾除去玻璃珠，得穩(wěn)定分散的黃色電泳液。
取4mL電泳液，均勻噴涂在微格上，至淹沒微格頂部。同時將20％乙烯吡咯烷酮的氯仿溶液，用不銹鋼刮刀涂覆在另一塊10×9.5cm的導(dǎo)電聚碳酸酯薄膜上，涂層厚度1μm，在空氣中放置20S，迅速將其與灌裝了電泳液的微格粘合，壓緊。將上下兩電極板結(jié)合的四周邊緣用環(huán)氧樹脂密封。
待粘合劑干燥后，給頂部電極施加20V靜電場，得到被動驅(qū)動的電泳顯示圖像。
權(quán)利要求
1.一種微格法電泳顯示器的制備，其特征在于包括以下過程(1)微格矩陣的制備在涂布有導(dǎo)電薄膜的基板上再涂覆一層輻射固化材料，所述的輻射固化材料是正性膠甲基丙烯酸甲脂，或負(fù)性膠柯達(dá)薄膜抗蝕劑，通過光掩膜對其進(jìn)行光固化，然后將未曝光部分洗掉，得到微格矩陣；或通過聚合物鑄模高溫固化成型，所述的聚合物為尼龍、滌綸、聚丙烯酸脂；微格為正四邊形、正六邊形或圓形；微格的寬為30～200μm，深10～50μm，微格壁厚為5～30μm，微格底厚為0.5～5μm；每3～10個微格之間通過其側(cè)壁上寬2～10μm的微槽通道實現(xiàn)連通；(2)電泳液灌裝將含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～1％的電泳微粒漢撒黃、0.02～0.1％的電荷控制劑司盤80或二癸烷基二甲基溴化銨或十二烷基苯磺酸鈣或OP-10、0.1～1％的染料油溶藍(lán)、和其余為分散介質(zhì)的四氯乙烯的電泳液，均勻噴涂在微格上，直至電泳液將微格填滿，待用；(3)微格封裝將不與電泳液相作用的油性粘合劑為5～50％的聚乙烯吡咯烷酮的氯仿溶液或聚乙烯醇的乙醇溶液均勻涂覆在透明導(dǎo)電基板上，涂層厚度1～10μm，在空氣中放置10～100S，迅速將其與步驟(2)中罐裝了電泳液的微格粘合，將上下兩電極板結(jié)合的四周邊緣部分用環(huán)氧樹脂密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微格法電泳顯示器的制備方法，屬于電泳顯示技術(shù)的領(lǐng)域。該方法過程包括微格的制備采用導(dǎo)電基板上涂覆高分子通過光刻或鑄模或激光燙孔，得到規(guī)則形狀和排列的，且側(cè)壁上開設(shè)微槽實現(xiàn)微格局部連通的微格矩陣。向微格內(nèi)均勻噴涂含有黃色電泳微粒和藍(lán)色染料的電泳液。微格的封裝以聚乙烯吡咯烷酮的氯仿溶液或聚乙烯醇的乙醇溶液為粘合劑將透明導(dǎo)電基板與罐裝了電泳液的微格粘合。得到微格法電泳顯示器。本發(fā)明的優(yōu)點在于制備工藝過程簡單。表現(xiàn)于微格易于制備，通過微槽實現(xiàn)微格局部連通的微格矩陣使電泳液易于灌裝。采用分段式封裝，降低封裝難度。
文檔編號G02F1/01GK1862351SQ20061001430
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者李祥高, 馮亞青, 李剛 申請人:天津大學(xué)