本發(fā)明屬于電潤濕顯示器領(lǐng)域，具體是一種電潤濕顯示器中可控油墨填充方法。

背景技術(shù)：

電潤濕顯示裝置包括流體腔室和電極結(jié)構(gòu)，其中流體腔室包含不導(dǎo)電的第一流體(烷烴等)、導(dǎo)電的第二流體(水或鹽溶液)，流體相互接觸且不可混溶。如專利CN 102792207 A描述了一種電潤濕顯示裝置，它包括兩個(gè)支撐板，即上下基板，在下基板上設(shè)置有壁圖案即像素墻，像素墻圍成像素格，像素格內(nèi)的區(qū)域即為顯示區(qū)域，顯示區(qū)域布置有疏水絕緣物質(zhì)，油墨因其疏水性填充在疏水絕緣層上，電潤濕顯示裝置的顯示原理就是加電狀態(tài)疏水絕緣物質(zhì)變親水從而導(dǎo)致油墨由鋪展變聚集，進(jìn)而引起顯示區(qū)域明暗的變化。

專利CN 104932096 A中介紹了幾種現(xiàn)有的油墨填充方法，填充速度快，但是因采用像素墻的高度來控制油墨的高度，因此油墨高度受像素墻高度的影響大。而柔性顯示器因使用過程中存在折疊彎曲等過程，容易出現(xiàn)油墨翻墻的現(xiàn)象，因此需要對像素墻進(jìn)行改進(jìn)，以適合于柔性顯示器，比如專利CN 105372812 A中，設(shè)計(jì)兩段像素墻，且上段像素墻具有較高的親水性。除此之外，像素墻的高度也需要比傳統(tǒng)的高，從而阻擋油墨的翻墻，甚至當(dāng)像素墻高度足夠高時(shí)像素墻的親水性要求可以下降，即不再需要像專利CN 105372812 A中進(jìn)行兩步像素墻布置，同時(shí)像素墻足夠高時(shí)，還可以作為支撐板，阻擋了上下基板的碰觸。當(dāng)像素墻高度較高時(shí)，不可以繼續(xù)采用像素墻的高度來控制油墨的高度，即需要采用一種新的方法控制油墨高度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電潤濕顯示器中填充油墨的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電潤濕顯示器中填充油墨的方法，包括以下步驟：

S1、制備一模板，所述模板設(shè)有與像素墻圖案對應(yīng)的凹陷結(jié)構(gòu)，所述模板凸起部分的寬度小于單個(gè)顯示區(qū)域的寬度，所述模板凹陷部分的寬度大于像素墻寬度；

S2、將模板的凹陷部分罩在下基板的像素墻上，但不與像素墻接觸，將油墨由一端注入，油墨進(jìn)入模板與下基板之間的間隙；

S3、剝離模板，注入極性溶液，進(jìn)行封裝。

進(jìn)一步地，所述像素墻的高度是1～100μm。

進(jìn)一步地，所述模板為水滴靜態(tài)接觸角小于90度的親水性聚合物材料。

更進(jìn)一步地，所述模板為水滴靜態(tài)接觸角小于70度的親水性聚合物材料；最優(yōu)選的是水滴靜態(tài)接觸角小于50度的親水性聚合物材料。

進(jìn)一步地，所述親水性聚合物材料為含羥基的聚合物、含羧基的聚合物、含氨基聚合物或硅氧聚合物。

進(jìn)一步地，所述親水性聚合物材料為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚環(huán)烯烴、聚芳醚砜和聚芳基酸酯中的任一種。

進(jìn)一步地，在制備模板后，將模板放在熱板或烘箱內(nèi)進(jìn)行烘烤。

進(jìn)一步地，所述模板的凹陷部分有一凸起結(jié)構(gòu)，凸起的高度小于步驟S2凹陷部分與像素墻之間的距離。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，通過抽真空或者泵壓的方式填充油墨。

進(jìn)一步地，所述步驟S3在極性溶液或者在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。

進(jìn)一步地，所述極性溶液是離子液體、水、鹽溶液或液態(tài)金屬。

進(jìn)一步地，所述油墨的最終高度是1～10μm。

本發(fā)明用模板法給予定量體積的填充油墨來控制像素格中的油墨高度，可以精確控制油墨高度，油墨高度不依賴于像素墻高度；不僅可以用于高像素墻的柔性顯示器的油墨高度控制，同樣可以用于普通電潤濕顯示器的油墨高度控制；并能夠防止油墨翻墻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的模板制作流程圖；

圖2是本發(fā)明利用模板進(jìn)行油墨填充的流程圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的模板結(jié)構(gòu)及油墨填充流程圖。

具體實(shí)施方式

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

電潤濕又名電濕潤，本發(fā)明同樣適用于電濕潤顯示器中油墨的填充。

為避免柔性電潤濕顯示器彎曲、折疊過程中油墨翻墻，需要對像素墻進(jìn)行加高，達(dá)到1～100μm的高度，更佳的高度為30～70μm，像素墻高度記為h_wall。

因電壓受油墨量的影響，即單個(gè)像素格內(nèi)的油墨越多，所需開合的電壓越大，因此油墨高度優(yōu)選為1～10μm，更佳為1～5μm，油墨的最終高度記為h_oil。

以下具體介紹模板法控制油墨量的方法

1、制備模板

該模板為軟模板，模板材料可以為各種柔性聚合物材料，優(yōu)選親水性聚合物材料，水滴靜態(tài)接觸角優(yōu)選為小于90度，更優(yōu)選小于70度，最優(yōu)選的小于50度，如含羥基的聚合物、含羧基的聚合物、含氨基聚合物或硅氧聚合物。所述親水性聚合物材料為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚環(huán)烯烴、聚芳醚砜和聚芳基酸酯中的任一種。

首先，在玻璃、硅片等剛性基底上，采用光刻工藝或蝕刻工藝進(jìn)行圖案化，制得基模板，基模板的圖案與模板結(jié)構(gòu)匹配。若采用光刻工藝制備，基模板可選用的光刻膠的類型不限，正膠、負(fù)膠均可，例如常用的SU-8光刻膠。

接著，如圖1所示，將可塑性的聚合物材料澆鑄于上述所得的基模板10的表面，固化，從而將基模板10的圖案反向復(fù)制得到模板11，模板11的圖案設(shè)有與像素墻圖案對應(yīng)的凹陷結(jié)構(gòu)，同時(shí)考慮后續(xù)壓油過程，模板11凸起部分的寬度w₂小于單個(gè)顯示區(qū)域的寬度w₁，模板11凹陷部分的寬度w₃大于像素墻寬度w₄。

以PDMS為例，具體制備過程如下：將PDMS預(yù)聚物與固化劑以8～12∶1的質(zhì)量比進(jìn)行混合，利用抽真空的方式使混合液中的氣泡浮至表面并破裂；再澆鑄于基模板10的表面，70～150℃加熱固化0.5～3h，使PDMS材料固化交聯(lián)，冷卻。此過程中，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(shí)具有一定的剛性，調(diào)整烘烤溫度和時(shí)間也可以調(diào)整PDMS模板的軟硬度。

最后，將模板11從基模板10上剝離，得到模板11。

此后，可將模板放置在熱板上或烘箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為90℃，烘烤時(shí)間為10min，用以去除模板表面的水分子等。

2、利用模板得到目標(biāo)高度的油墨

下基板包括基底15、疏水絕緣層14、像素墻13，像素墻13圍成的顯示區(qū)域填充有油墨12。

如圖2所示，將模板11放置于下基板表面，進(jìn)行對準(zhǔn)，即模板11的凹陷部分罩在像素墻13上，但是不與像素墻13接觸，模板凸起部分與下基板顯示區(qū)域距離到達(dá)目標(biāo)高度h₂時(shí)，模板凹陷部分與像素墻不接觸，即二者之間的距離h₁＞0。

為保證模板11與像素墻13不接觸，模板11需要有一定硬度，比如將PDMS預(yù)聚物與固化劑的比例增高，或者增加烘烤的溫度和時(shí)間，或者采用剛性物質(zhì)制作模板11。

然后，將油墨由一端注入，通過抽真空的方式或者泵壓的方式使得油墨進(jìn)入模板與下基板之間的間隙。

3、剝離模板11，向電潤濕器件中注入離子液體、水、鹽溶液或液態(tài)金屬等極性溶液，進(jìn)行封裝。

為保證器件中沒有空氣，油墨注入后將下基板放置于極性溶液中，剝離模板，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了極性溶液的注入，并在極性溶液中完成封裝；也可以注入極性溶液后在保護(hù)氣氛(氮?dú)?中進(jìn)行。

最終的油膜高度h_oil為填入的油墨總量v_oil與顯示區(qū)域面積S的比值，即h_oil＝v_oil/S。

當(dāng)填入的油墨沒有注滿模板與下基板之間的空間時(shí)，如圖2中(1)所示，油墨總量由填入過程控制。

當(dāng)填入的油墨注滿模板與基板之間的空間時(shí)，如圖2中(2)所示，油墨總量為模板與下基板間隙的總體積，即

w₁為模板凸起部分的寬度，w₂為下基板中單個(gè)顯示區(qū)域的寬度，w₃為模板凹陷部分的寬度，w₄為像素墻寬度，N為像素格的總數(shù)目。

在另一個(gè)實(shí)施例中，為了保證模板剝離過程像素墻上表面的油膜破裂后進(jìn)入顯示區(qū)域，如圖3所示，在模板的凹陷部分設(shè)計(jì)一小凸起結(jié)構(gòu)，凸起的高度h₃需滿足h₃＜h₁，油墨12填充過程與以上所述相同。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神和范疇下，對上述實(shí)例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。