電潤濕顯示下基板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電潤濕顯示技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及電潤濕顯示下基板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電潤濕顯示技術(shù)（EFD，Electrofluidic Display)，又名電濕潤，是通過控制電壓 來調(diào)控基板表面材料的潤濕性從而控制油墨運動的顯示技術(shù)。參照圖1和圖2,電潤濕顯 示器件包括上基板1、封裝膠框2和下基板4,其中下基板4包含導(dǎo)電層3 (TFT、ITO基板、 金屬電極基板)、疏水絕緣層5、像素墻6。上基板1和下基板4組成的密封腔體中填充有不 導(dǎo)電的第一流體7 (烷烴、硅油等)，和導(dǎo)電的第二流體8 (水、鹽溶液或離子液)，流體相互接 觸且不可混溶。電潤濕顯示器的疏水絕緣層5是其核心功能結(jié)構(gòu)，該層覆蓋下基板4的導(dǎo) 電層3,在其之上設(shè)置有壁圖案即像素墻6,由像素墻6所圍成的像素格9結(jié)構(gòu)即為顯示區(qū) 域，電潤濕顯示裝置就在這個顯示區(qū)域上產(chǎn)生顯示效果。疏水絕緣層5必須具有良好的疏 水性即一定的親油性，才能保證電潤濕顯示器件中第一流體7及第二流體8這兩種互不相 溶液體界面的穩(wěn)定性。由于疏水絕緣層5具有較強的疏水性，使得在其之上直接制備像素 墻6時會出現(xiàn)粘附性不好而分層剝離的現(xiàn)象。
[0003] 現(xiàn)有的電潤濕工藝中常采用反應(yīng)離子刻蝕等手段對疏水絕緣層5進行預(yù)處理，使 其表面變親水，以提高其黏附性，然后再進行像素墻材料的涂布，制備像素墻6,在完成像素 墻6的曝光顯影后，再將顯示下基板4置于氣氛爐中回爐熱處理，恢復(fù)像素格9內(nèi)的疏水絕 緣層5的表面疏水。此種工藝不僅流程復(fù)雜，且回爐熱處理工藝易導(dǎo)致像素墻6的變色及 像素格9變形，會直接影響顯示器的效果。同時，疏水絕緣層5被改性后再恢復(fù)，即回流工 藝過程往往不能做到完全的恢復(fù)，也就是說回流完成后的疏水絕緣層表面與未經(jīng)改性的表 面可能存在性質(zhì)上的差異，也就導(dǎo)致了得到的電潤濕器件出現(xiàn)質(zhì)量或者壽命的問題。
[0004] 專利CN201080050951X中提出采用局部疏水改性然后設(shè)置壁材料的方案，但其提 出的常規(guī)的局部改性方法為局部反應(yīng)離子刻蝕或局部等離子體改性，這種局部改性的方 法，精度難以控制，目前僅能做到毫米級的精確度，因此得到的器件質(zhì)量并不理想。因此本 申請進一步改進，提供一種模板法化學改性的方法，以提高局部改性的精度，從而提高器件 質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種電潤濕顯示下基板的制備方法。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種電潤濕顯示下基板的制備方法，包括在疏水絕 緣層表面進行圖案化親水改性，然后在親水改性后的疏水絕緣層上形成像素墻的步驟，其 中，所述在疏水絕緣層表面進行圖案化親水改性的步驟包括： 制備第一模板，所述第一模板上設(shè)有與像素墻位置對應(yīng)的凸起； 在所述第一模板的凸起表面涂布或沾浸改性液，形成一層改性液膜； 將具有改性液膜的第一模板的凸起與電潤濕顯示下基板的疏水絕緣層接觸，并保留一 定時間進行親水改性。
[0007] 優(yōu)選地，所述改性液為萘鈉溶液、氨鈉溶液、鈦酸丁酯-過氟辛酸和鈉聯(lián)苯二氧六 環(huán)中的任一種。
[0008] 優(yōu)選地，所述改性液膜的厚度為lnm-lmm。
[0009] 優(yōu)選地，所述親水改性的時間為3s_3min。
[0010] 作為上述方案的進一步改進，所述制備方法中，在親水改性后的疏水絕緣層上形 成像素墻的步驟包括： 制備第二模板，所述第二模板具有與像素墻圖案相對應(yīng)的凹形結(jié)構(gòu)； 在疏水絕緣層的親水改性后的表面涂布像素墻材料； 將第二模板與設(shè)置有像素墻材料的下基板接觸，并使像素墻材料充分填充到與凹形結(jié) 構(gòu)中，利用第二模板的凹形結(jié)構(gòu)對像素墻材料進行塑形； 固化后脫模，在電潤濕顯示下基板的表面得到像素墻圖案； 或者， 制備第二模板，所述第二模板具有與像素墻圖案對應(yīng)的凹形結(jié)構(gòu)； 在所述第二模板的凹形結(jié)構(gòu)內(nèi)填充像素墻材料； 將第二模板壓印在親水改性后的電潤濕顯示下基板的疏水絕緣層表面； 固化后脫模，在電潤濕顯示下基板的表面得到像素墻圖案。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一模板和第二模板為無機材料、金屬材料或聚合物材料。優(yōu)選地， 所述無機材料為玻璃或者單晶硅，所述聚合物材料為PDMS、PMMA、PI、PET、PEN、PC、PCO、PES 和PAR中的任一種；所述金屬材料為鋁、銅或鋼等，優(yōu)選為鋁。進一步優(yōu)選地，所述第一模板 和第二模板為柔性模板。
[0012] 優(yōu)選地，所述像素墻材料的涂布或填充方式為旋涂、滾涂、狹縫涂、浸涂、噴涂、刮 涂、凹印、凸印、絲網(wǎng)印和噴墨打印中的任一種。
[0013] 優(yōu)選地，所述的像素墻材料為親水性聚合物、親水性無機材料或親水性的有機/ 無機雜合材料。
[0014] 發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明采用模板壓印法對疏水絕緣層表面進行局部改性，精度高，可以達到微米級 的精確控制，避免了傳統(tǒng)的等離子改性、離子刻蝕等方法，精度不高(毫米級)，偏差大，改性 后的區(qū)域不能很好的和像素墻圖案對應(yīng)，使得像素墻材料不能很好在疏水絕緣層上沉積， 或者在使用過程中，容易出現(xiàn)縫隙，影響器件質(zhì)量的問題。
[0015] 2、本發(fā)明的模板法，可以對復(fù)雜形狀的像素墻圖案也能實現(xiàn)精確的控制。
[0016] 3、由于模板可以從采用剛性，也可以采用柔性，對基板有更好的適應(yīng)性，降低了對 基板表面的要求，并不局限于平面基板，這是傳統(tǒng)的等離子改性和刻蝕無法實現(xiàn)的。
[0017] 4、由于使用液體改性，可以直接用于曲面和柔性基板的改性，可以通過普通壓印 或者卷對卷的方法實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018] 圖1為電潤濕顯示器件結(jié)構(gòu)簡圖。
[0019] 圖2為電潤濕顯示器像素格結(jié)構(gòu)簡圖。
[0020] 圖3為疏水絕緣層表面圖案化改性流程圖。
[0021 ] 圖4為第一模板制作流程圖。
[0022] 圖5為本發(fā)明的一實施方式的在改性后的疏水絕緣層表面設(shè)置像素墻的流程圖。
[0023] 圖6為本發(fā)明另一實施方式的在改性后的疏水絕緣層表面設(shè)置像素墻的流程圖。
[0024] 圖7為本發(fā)明一具體實施例中第一模板、第二模板及對應(yīng)的第一基模板和第二基 模板的結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖（a)_l和（a)_2分別為第一基模板的顯微結(jié)構(gòu)圖和高度分布圖； 圖（b)_l和（b)-2為第一模板的顯微結(jié)構(gòu)圖和高度分布圖；圖（C)-I和（c)-2分別為第二 基模板的顯微結(jié)構(gòu)圖和高度分布圖；圖（d)-l和（d)_2分別為第二模板的顯微結(jié)構(gòu)圖和高 度分布圖。
[0025] 圖8為倒梯形像素墻（圖8_(a))對應(yīng)的第一模板（圖8_(b)、第二模板（圖8_(c)) 的形狀圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清 楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā) 明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出 創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明創(chuàng)造中的各 個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。
[0027] 參照圖3-5,詳細對本發(fā)明的電潤濕顯示下基板的制備方法進行說明。電潤濕又名 電濕潤，本發(fā)明同樣適用于電濕潤顯示下基板或者電潤濕基板的制備。
[0028] 參考圖3,具體包括以下步驟； 首先，制備第一模板11，第一模板11上設(shè)有與像素墻6位置對應(yīng)的凸起。
[0029] 對于第一模板11主要是要求凸起的表面與在疏水絕緣層5表面設(shè)置像素墻6的 位置區(qū)域要對應(yīng)。對于凸起的高度或者沿高度方向的形狀并沒有特別的要求。第一模板11 的制備流程可以參考圖4。
[0030] 第一模板11可以是剛性的或者柔性的。第一模板11的材料可以為無機材料、金 屬材料、或者聚合物材料等，其中，所述無機材料優(yōu)選為玻璃、單晶硅等；所述聚合物材料優(yōu) 選為PDMS、PMMA、PI、PET、PEN、PC、PCO、PES和PAR中的任一種，所述金屬材料優(yōu)選為鋁、銅 或鋼等，進一步優(yōu)選為鋁。進一步的，優(yōu)選為柔性的，這樣便于在彎曲基板表面進行改性。
[0031] 對于剛性的第一模板11，如在玻璃、硅片等剛性基板上，可以采用光刻工藝或蝕刻 工藝進行圖案化，制得具有與像素墻6位置對應(yīng)的凸起；而對于聚合物材料的第一模板11， 則可以參考圖4所示的工藝步驟，先采用光刻或者刻蝕工藝得到剛性的第一基模板10,第 一基模板10具有與像素墻6結(jié)構(gòu)一致的圖案，在其表面澆鑄可塑的高分子材料，然后進行 固化，即得到與像素墻6對應(yīng)的高分子材料的凸起；所述的可塑高分子材料可以是，但不限 于聚二甲基硅氧烷（PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚酰亞胺（PI )、聚對苯二甲酸乙二 醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、多環(huán)烯烴（PC0)、聚芳醚砜（PES)、 聚芳基酸酯（PAR)等。
[0032] 如，以PDMS為例，可以將PDMS與固化劑以8-12:1的質(zhì)量比進行混合，抽真空排氣 后澆鑄于剛性的第一基模板10表面，70-150°C加熱固化0. 5-3h，冷卻后，脫模便可以得到 PDMS制備的第一模板11。而且通過調(diào)節(jié)預(yù)聚物與固化劑的比例可以使PDMS模板有一定的 柔性，在可以彎曲的同時具有一定的剛性，通過改變烘烤溫度和時間也可以調(diào)整PDMS模板 的軟硬度。
[0033] 制備的下一個步驟是，在第一模板11的凸起表面涂布或沾浸改性液12,形成一層 改性液膜。
[0034] 疏水絕緣層5 -般為含氟聚合物，對含氟聚合物親水改性的