本發(fā)明屬于電潤濕領(lǐng)域，具體是一種電潤濕顯示器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

潤濕是指固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程。液體在固體表面能鋪展，固液接觸面有擴(kuò)大的趨勢(shì)，即液體對(duì)固體表面的附著力大于其內(nèi)聚力，就是潤濕。液體在固體表面不能鋪展，接觸面有收縮成球形的趨勢(shì)，就是不潤濕，不潤濕就是液體對(duì)固體表面的附著力小于其內(nèi)聚力。

電潤濕是指通過改變液滴與絕緣基板之間電壓，來改變液滴在基板上的潤濕性，即改變接觸角，使液滴發(fā)生形變、位移的現(xiàn)象。

圖1是傳統(tǒng)電潤濕顯示器件結(jié)構(gòu)，主要包括上下兩個(gè)基板，其中上基板由上玻璃基板，ito導(dǎo)電層和密封膠框組成，下基板由下玻璃基板、ito導(dǎo)電層、疏水絕緣層（一般為氟化聚合物）、像素墻組成。像素墻的圖案限定了顯示器件的像素，像素墻之間的區(qū)域?yàn)轱@示區(qū)域，像素中填充有非極性染色油墨和極性電解質(zhì)溶液兩種不互溶的流體，通過施加電壓在透明電解質(zhì)溶液和下基板ito導(dǎo)電層來改變電解質(zhì)溶液在憎水層上的親疏水性，以此來驅(qū)動(dòng)油墨的鋪展和收縮來達(dá)到顯示效果。如roberta.hayes等在文章中描述的顯示器件，當(dāng)沒有施加電壓的時(shí)候，油墨鋪展在憎水層的表面，顯示油墨的顏色。當(dāng)施加電壓時(shí)，油墨收縮，顯示下基板的顏色。目前，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)下基板和電解質(zhì)溶液施加電壓，在上下基板上均鍍有ito導(dǎo)電層。下基板上ito導(dǎo)電層根據(jù)所需要顯示圖案和驅(qū)動(dòng)方式，可刻蝕成具有不同形狀的ito導(dǎo)電層，上基板ito導(dǎo)電層是一完整面ito導(dǎo)電層并作為電潤濕顯示器件的公共電極。

從圖1可以看出電潤濕顯示器件的結(jié)構(gòu)中，上基板上的ito導(dǎo)電層作為一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)存在于器件之中，上基板和下基板上的ito導(dǎo)電層用來對(duì)極性電解質(zhì)溶液和絕緣層施加電壓來改變電解質(zhì)溶液在絕緣層上的潤濕性來實(shí)現(xiàn)顯示。一般情況下，ito是空氣穩(wěn)定性材料，但是對(duì)于電潤濕顯示器件中由于存在非極性油墨和極性電解質(zhì)溶液兩種液體，因此ito在電潤濕顯示器件中具有容易被腐蝕、“霉變”、產(chǎn)生導(dǎo)電性能不佳物質(zhì)的性能，造成顯示器件顯示性能降低，器件失效，可靠性和使用壽命降低的危險(xiǎn)。

ito產(chǎn)生以上問題的原因如下：1、ito在使用過程中由于受到極性非電解質(zhì)溶液中存在的水氧以及雜質(zhì)（例如氯離子，電解質(zhì)溶液中會(huì)添加部分的氯化鈣和氯化鈉等無機(jī)鹽增加電解質(zhì)的導(dǎo)通性）等因素影響，電極之間存在的電壓差引起電化學(xué)氧化還原反應(yīng)，造成ito導(dǎo)電層的腐蝕和擊穿。在濺鍍ito層時(shí)，不同的靶材與玻璃間，在不同的溫度和運(yùn)動(dòng)方式下，所得到的ito層會(huì)有不同的特性，例如有些ito玻璃容易出現(xiàn)“麻點(diǎn)”現(xiàn)象，還有的ito玻璃容易出現(xiàn)微晶溝縫，這也同樣容易造成局部區(qū)域電荷分配不均，在電荷放電過程中產(chǎn)生高壓差擊穿ito層。2、同時(shí)因?yàn)閕to具有很強(qiáng)的吸水性能，因此會(huì)吸收空氣中的水分和二氧化碳并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì)。由于電潤濕顯示器件中電解質(zhì)溶液的組分中含有水，因此就存在上基板“霉變”的風(fēng)險(xiǎn)。3、另外ito還具有在活性正價(jià)離子溶液中產(chǎn)生離子置換反應(yīng)性質(zhì)，從而形成其他導(dǎo)電和透過率不佳的反應(yīng)物質(zhì)。為了提高電潤濕顯示器件的穩(wěn)定性和可靠性，電解質(zhì)溶液中會(huì)添加一定濃度的離子液體，這就與ito的離子置換反應(yīng)性質(zhì)相沖突，存在降低器件透光率的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的電潤濕顯示器件，以解決上述問題。

本發(fā)明的另一目的提供該電潤濕顯示器件的制備方法。

為達(dá)到上述目的之一，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電潤濕顯示器件，包括上基板和下基板，所述上基板包括ar玻璃基板和密封膠框，所述下基板包括導(dǎo)電像素墻、疏水絕緣層、ito導(dǎo)電層和下玻璃基板。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電像素墻由導(dǎo)電光刻膠制成。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電光刻膠由導(dǎo)電介質(zhì)、成膜樹脂、光敏劑、溶劑和添加劑制備而成。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電介質(zhì)是為電阻率小于10×10^-8ω·m的導(dǎo)電金屬粒子或者導(dǎo)電合金粒子。

進(jìn)一步地，所述成膜樹脂為熱塑性樹脂，所述光敏劑為芳香族酮類或安息香醚類，所述溶劑是沸點(diǎn)高于150℃的有機(jī)溶劑，比如環(huán)己酮，添加劑是流平劑、增稠劑、消泡劑，流平劑可選聚二甲基硅氧烷等，增稠劑為聚乙烯蠟，消泡劑用正丁醇。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電像素墻是通過磁控濺射在不導(dǎo)電的像素墻表面形成一層導(dǎo)電層。

進(jìn)一步地，所述疏水絕緣層的材料是af1600、cytop或hyflon。

進(jìn)一步地，電潤濕顯示器件還包括極性電解質(zhì)溶液和非極性染色油墨。

一種制備上述的電潤濕顯示器件的方法，包括以下步驟：

s1、在下玻璃基板上制備ito導(dǎo)電層；

s2、在ito導(dǎo)電層上制備疏水絕緣層；

s3、在疏水絕緣層表面制備導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)；

s4、在ar玻璃基板上制備密封膠框；

s5、填充油墨和電解質(zhì)溶液，上下基板封裝。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過導(dǎo)電像素墻代替原有上基板ito導(dǎo)電層，其作為公共電極與極性電解質(zhì)溶液相接觸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電解質(zhì)溶液和下基板溶液施加電壓的功能，起到原有結(jié)構(gòu)中上基板ito導(dǎo)電層施加電壓在極性電解質(zhì)溶液改變其在絕緣層上潤濕性的作用，從而徹底解決了ito在電潤濕器件中容易發(fā)生電解和擊穿的缺陷，同時(shí)解決了ito導(dǎo)電層易吸水發(fā)生質(zhì)變，以及ito易于電解質(zhì)溶液中的離子液體發(fā)生置換反應(yīng)從而形成導(dǎo)電和透光率不良物質(zhì)的缺陷。

本發(fā)明用ar玻璃（ar鍍膜減反射式玻璃，表層不含ito導(dǎo)電層）代替了原有涂覆ito導(dǎo)電層的上基板玻璃，可以實(shí)現(xiàn)99%的透光率，提高了環(huán)境光的利用率，減少了器件在反射光線過程中的損耗，提高了器件的對(duì)比度和顯示效果。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)電潤濕顯示器件結(jié)構(gòu)；

圖2是本發(fā)明電潤濕顯示器件結(jié)構(gòu)。

圖3是本發(fā)明電潤濕顯示器的一種導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)；

圖4是本發(fā)明電潤濕顯示器的另一種導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例

一種電潤濕顯示器件，如圖2所示，包括上基板和下基板，所述上基板包括ar玻璃基板，ar玻璃基板上設(shè)有密封膠框，所述下基板包括下玻璃基板，下玻璃基板上設(shè)有ito導(dǎo)電層，ito導(dǎo)電層上設(shè)有疏水絕緣層，疏水絕緣層上設(shè)有導(dǎo)電像素墻。在優(yōu)選方案中，電潤濕顯示器件還包括極性電解質(zhì)溶液和非極性染色油墨。

可按照以下步驟制備電潤濕顯示器件：

1、在下玻璃基板上制備ito導(dǎo)電層；目前在玻璃上制備以及刻蝕ito層的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不再贅述。

2、在ito導(dǎo)電層上制備疏水絕緣層；可通過旋涂、狹縫涂布、絲網(wǎng)印刷等方法將疏水絕緣層材料涂布在ito導(dǎo)電層表面，疏水絕緣層可選af1600、cytop、hyflon等材料，在高溫190~230℃的環(huán)境下進(jìn)行固化，得到前進(jìn)角120~124°、后退角112~124°的疏水絕緣層。

3、在疏水絕緣層表面制備導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)；由于疏水絕緣層表面疏水的特性，光刻膠材料很難粘附在疏水絕緣層的表面，因此在涂覆光刻膠之前需要將疏水絕緣層表面進(jìn)行改性，通過反應(yīng)離子刻蝕的方法將疏水絕緣層表面改為親水性，再通過旋涂、狹縫涂布等方法將光刻膠材料成膜在疏水絕緣層的表面，最后通過光刻工藝得到像素墻結(jié)構(gòu)。其中針對(duì)不同的光刻膠材料，導(dǎo)電光刻膠的表現(xiàn)形式略有不同。圖3是其中一種導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的像素墻自身是導(dǎo)電的，因此制備像素墻的光刻膠本身也是導(dǎo)電的，可以選取導(dǎo)電介質(zhì)、成膜樹脂、光敏劑、溶劑和添加劑來制備導(dǎo)電光刻膠，所述導(dǎo)電介質(zhì)是為電阻率小于10×10^-8ω·m的導(dǎo)電金屬粒子或者導(dǎo)電合金粒子，優(yōu)選0.1μm粒徑的銅粒子，成膜樹脂為熱塑性樹脂，光敏劑為芳香族酮類或安息香醚類，溶劑是沸點(diǎn)高于150℃的有機(jī)溶劑，例如環(huán)己酮，添加劑是流平劑、增稠劑、消泡劑，流平劑可選聚二甲基硅氧烷等，增稠劑為聚乙烯蠟，消泡劑用正丁醇。圖4是另一種導(dǎo)電像素墻結(jié)構(gòu)，像素墻本身不具有導(dǎo)電性，光刻膠可以選取目前常用的su-8光刻膠，然后通過磁控濺射等方法在像素墻表面形成一層導(dǎo)電層。

4、在ar玻璃基板上制備密封膠框。

5、填充油墨和電解質(zhì)溶液，上下基板封裝。

電潤濕顯示器是一種反射式顯示器，當(dāng)未施加電壓的時(shí)候油墨鋪展，反射出油墨的顏色，當(dāng)施加電壓時(shí)油墨收縮，反射出下基板的顏色。無論是施加電壓還是未施加電壓情況下，環(huán)境光都需要透過上基板來實(shí)現(xiàn)后面的反射過程，環(huán)境光透過上基板后進(jìn)入器件內(nèi)部，并反射出非極性染色油墨或下基板的顏色，并再次透過上基板后被人眼所接觸，因此電潤濕顯示器件對(duì)于上基板的透光率要求要比傳統(tǒng)具有背光源的透射式顯示器和自發(fā)光顯示器高，當(dāng)上基板透過率低時(shí)會(huì)造成器件對(duì)環(huán)境光的利用率低。

傳統(tǒng)的電潤濕顯示器件上基板采用的是具有ito導(dǎo)電層的玻璃，目前顯示器件中所常用的ito導(dǎo)電玻璃可分為高電阻玻璃、普通玻璃和低電阻玻璃，電阻分別為150~500ω、60~150ω和小于60ω。這三種的透射率分別為≥88%、≥87%和≥83%。高電阻玻璃多用于靜電防護(hù)和觸控屏幕制作，普通玻璃多用于tn類ito液晶顯示器和電子抗干擾，低電阻玻璃多用于stn液晶顯示器和透明線路板。目前電潤濕顯示器件中用的多為普通ito導(dǎo)電玻璃，透射率≥87%。

目前超白玻璃的透過率在91.5%以上，而ar（鍍膜減反射式）玻璃的透光率在95%以上，甚至可以達(dá)到99%的高透過率。因此本發(fā)明中利用ar玻璃代替?zhèn)鹘y(tǒng)ito玻璃，可以實(shí)現(xiàn)99%的透光率，提高了環(huán)境光的利用率，減少了器件在反射光線過程中的損耗，提高了器件的對(duì)比度和顯示效果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。