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

背景技術：

電潤濕顯示裝置包括流體腔室和電極結構，其中流體腔室包含不導電的第一流體（烷烴等）、導電的第二流體（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，它包括兩個支撐板，即上下基板，在下基板上設置有壁圖案即像素墻，像素墻圍成像素格，像素格內的區(qū)域即為顯示區(qū)域，顯示區(qū)域布置有疏水絕緣物質，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)疏水絕緣物質變親水從而導致油墨由鋪展變聚集，進而引起顯示區(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，因此受像素墻高度的影響。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行改進，以適合于柔性顯示器，比如專利CN 105372812 A中，設計兩段像素墻，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，甚至當像素墻高度足夠高時像素墻的親水性要求可以下降，即不需要像專利CN 105372812 A中進行兩步像素墻布置，同時像素墻足夠高時，還可以作為支撐板，阻擋了上下基板的碰觸。當像素墻高度較高時，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。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電潤濕顯示器中可控油墨填充方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種電潤濕顯示器中可控油墨填充方法，包括以下步驟：

S1、制備第一模板和第二模板，所述第一模板設有與像素墻圖案對應的凹陷結構，所述第一模板凸起部分的寬度小于單個顯示區(qū)域的寬度，所述第一模板凹陷部分的寬度大于像素墻寬度，所述第二模板具有與第一模板相互卡合的結構；

S2、利用第二模板對第一模板的凹槽和底部側壁進行疏水處理；

S3、利用第一模板壓出顯示區(qū)域的油墨，從而控制油墨高度。

所述第二模板具有與第一模板相互卡合的結構，即第二模板設有與第一模板的凸起結構對應的凹陷結構，第二模板設有與第一模板的凹陷結構對應的凸起結構。

進一步地，所述像素墻的高度是1~100μm。

更進一步地，所述像素墻的高度是10~70μm。

進一步地，所述第一模板和第二模板為水滴靜態(tài)接觸角小于90度的親水性聚合物材料。

更進一步地，所述第一模板和第二模板為水滴靜態(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、含氨基的聚合物或硅氧聚合物。

進一步地，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。

進一步地，在制備第一模板后，將第一模板放在熱板或烘箱內進行烘烤。

進一步地，油墨填充方法的步驟S2具體包括如下步驟：

S21、第二模板的凸起部分沾取疏水性物質；

S22、第二模板的凸起部分與第一模板的凹陷部分接觸，稍微用力壓第二模板，使第一模板的凹槽和底部側壁帶有疏水性物質；

S23、對疏水性物質進行烘烤或者曝光或者微波處理。

進一步地，所述疏水性物質為接觸角大于110度的含氟聚合物。

更進一步地，所述疏水性物質為接觸角大于120度的含氟聚合物。

含氟聚合物可以是全氟聚合物或者部分含氟聚合物。

進一步地，所述疏水性物質的粘度大于100mPa.s。

更近一步地，所述疏水性物質的粘度大于1000mPa.s。

進一步地，油墨填充方法的步驟S3具體為：第一模板浸入顯示區(qū)域的油墨層，顯示區(qū)域的部分油墨被第一模板的疏水性物質吸附帶走，控制油墨最終高度為1~10μm。

w₁為下基板中單個顯示區(qū)域的寬度，w₂為第一模板凸起部分的寬度，w₃為第一模板凹陷部分的寬度，w₄為像素墻寬度，h₁為初始的填油高度，h₂為第一模板的凸起高度，h₃為第一模板凹陷部分側壁疏水性物質的高度，h₄為最終的油墨高度；滿足w₃×h₃=w₁×(h₁-h₄)，即被第一模板吸走的油墨體積等于顯示區(qū)域油墨減少的體積；并且w₂＜w₁，w₃＞w₄。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明用模板法擠壓吸出定量油墨以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)明第一模板制作流程圖；

圖2是本發(fā)明對第一模板疏水處理流程圖；

圖3是本發(fā)明用第一模板控制油墨高度流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：

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，需要對像素墻進行加高，達到1~100μm的高度，更佳的高度為10~70μm。

因電壓受油墨量的影響，即單個像素格內的油墨越多，所需開合的電壓越大，因此油墨高度優(yōu)選為1~10μm，更佳為2~5μm。

以下具體介紹軟模板法控制油墨量的方法

1、制備第一模板和第二模板

第一模板和第二模板均為軟模板，軟模板材料可以為各種親水性聚合物材料，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、含氨基的聚合物或硅氧聚合物，比如硅氧樹脂、環(huán)氧樹脂等。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行圖案化，制得基模板，基模板的圖案與第一模板結構匹配。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的圖案反向復制得到第一模板11，第一模板11的圖案設有與像素墻圖案對應的凹陷結構，同時考慮后續(xù)壓油過程，第一模板11凸起部分的寬度w₂小于單個顯示區(qū)域的寬度w₁，第一模板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預聚物與固化劑以8~12：1的質量比進行混合，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，通過調節(jié)預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，調整烘烤溫度和時間也可以調整PDMS模板的軟硬度。

最后，將第一模板11從基模板10上剝離，得到第一模板11。

此后，可將第一模板放置在熱板上或烘箱內進行烘烤，烘烤溫度為90℃，烘烤時間為10min，用以去除所第一模板表面的水分子等。

用同樣的方法制備第二模板，第二模板具有與第一模板相互卡合的結構，即第二模板設有與第一模板的凸起結構對應的凹陷結構，第二模板設有與第一模板的凹陷結構對應的凸起結構。

2、對第一模板凹槽和底部側壁進行疏水處理

如圖2所示，第二模板12的凸起部分沾取少量疏水性物質13，疏水性物質13為接觸角大于110度的含氟聚合物，優(yōu)選的接觸角大于120度，含氟聚合物可以是全氟聚合物或者部分含氟聚合物，比如AF1600、AF1600x和cytop等。疏水性物質13可以為粘稠的聚合物溶液，也可以為聚合物單體與引發(fā)劑的溶液，粘度大于100mPa.s，更優(yōu)的大于1000mP.s。疏水性物質13覆蓋第二模板12的凸起部分及少許的底部側壁。

沾取疏水性物質的第二模板12的凸起部分與第一模板11的凹陷部分接觸，稍微用力壓第二模板12，使第一模板11的凹槽和底部側壁帶有少量疏水性物質，壓的力控制疏水性物質在側壁的高度h₃。

對疏水性物質進行烘烤或者曝光或者微波處理，處理之后將第二模板12撕掉，或者在處理之前將第二模板12撕掉。處理的方式依據(jù)聚合物的性質而定，比如對于聚合物溶液或者熱敏物質，進行加熱處理，加熱溫度與時間需滿足最終留在第一模板11上的疏水性物質表面干燥。而對于光敏或者微波誘發(fā)反應的物質，則可以采用光固化或者微波固化的方式處理。

3、利用第一模板壓出顯示區(qū)域的油墨，從而控制油墨高度

如圖3所示，下基板包括基底17、疏水絕緣層16、像素墻15，像素墻15圍成的顯示區(qū)域填充有油墨14，此時油墨的高度為初始油墨高度，記為h₁。將凹槽帶有疏水性物質的第一模板11浸入顯示區(qū)域的油墨14，施加一定的壓力，顯示區(qū)域的部分油墨被壓到第一模板11的凹槽內，并被疏水性物質吸附帶走，控制油墨最終高度為1~10μm。

h₂為第一模板的凸起高度，h₄為最終的油墨高度；滿足w₃×h₃=w₁×(h₁-h₄)，即被第一模板吸走的油墨體積等于顯示區(qū)域油墨減少的體積。

上述實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。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神和范疇下，對上述實例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領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思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。