电润湿基板及其制备方法、电润湿组件技术

本发明专利技术公开了一种电润湿基板的制备方法，及该制备方法得到的电润湿基板和包括该电润湿基板的电润湿组件。本发明专利技术的制备方法对电润湿制备工艺进行改进，采用含有Si-OH键和/或Si-H键的材料形成像素墙；通过光照改性使位于胶框贴合区域的像素墙表面变得疏水，解决与胶框贴合的问题，进一步还通过显影使其余区域的像素墙表面变亲水，预防驱动跳墨问题。本发明专利技术的制备方法工艺简单，易于实现，而且得到的基板既有效阻止驱动跳墨现象，同时又提高基板与胶框的封装密封性，可以有效提高电润湿器件的质量。

【技术实现步骤摘要】
电润湿基板及其制备方法、电润湿组件
本专利技术涉及一种电润湿基板的制备方法，及该制备方法得到的电润湿基板和包括该电润湿基板的电润湿组件。
技术介绍
如图1和图2所示，电润湿组件一般包括两个基板，第一基板1’和第二基板2’，所述第一基板1’包括第一导电板11’和设置于第一导电板11’之上的疏水绝缘层12’，疏水绝缘层12’上设有像素墙13’；第二基板2’包括第二导电板21’和设置于第二导电板21’和第一基板1’之间的封装胶框22’，第一基板1’和第二基板2’通过封装胶框22’与位于封装贴合区14’的像素墙13’表面的粘合实现封装密封，形成密闭腔室3’，密闭腔室3’内填充有包含不导电的第一流体4’（烷烃等）、导电的第二流体5’（水或盐溶液），流体相互接触且不可混溶。像素墙13’通常由光刻胶类物质（比如SU8）经光刻工艺得到，通常为矩阵排列的凸起，纵、横交错，围成一个个格子，详见图2，而第一流体4’便被限制在像素墙13’围成的一个个格子内，通过第一流体4’和第二流体5’的相对运动产生显示效应，故通常称像素墙13’围成的格子所形成的区域为显示区域16’。当没有施加电压时，第一流体4’铺展在疏水绝缘层12’表面，显示第一流体4’的颜色，当施加电压时，第一流体4’收缩，第二流体5’铺展在疏水绝缘层12’表面，显示第二流体的颜色，当第二流体5’透明时，显示第一基板1’的颜色。根据上述描述，可知，为保证显示效果，在使用过程中，尤其是施加电压第一流体收缩的时候，是不允许其翻越周围的像素墙，进入相邻的像素格的，否则会导致电压消失而第一流体不能流回，无法重复显示，即驱动跳墨现象。因此像素墙表面需要为亲水的，来避免驱动跳墨现象，如申请人之前的专利，申请号：201410665529.5，采用亲水的SOG（spin-on-glass）材料来制备像素墙，以提高像素墙表面的亲水性，避免出现驱动跳墨现象。同时为保证显示质量，两基板封装形成的密闭腔室也要具有良好的密封性能，即胶框和位于胶框贴合区域的像素墙表面要粘合紧密，避免使用过程中因密闭不好出现漏墨现象，即油墨经缝隙流出，导致器件损坏，严重影响器件的寿命。而胶框一般是压敏胶类（PSA）材料制成，因封在密闭腔室里的主要为水或者盐溶液，为防止胶框亲水基团与水作用，因此胶框多采用疏水性压敏胶制备，如聚丙烯酸酯、聚异丁烯等，表面水滴接触角一般≥90°，故当像素墙表面亲水性太高时，胶框与像素墙难以粘合紧密，导致器件封装性能差，容易产生漏墨现象，即密闭腔室内液体流出，或外界污染物进入，从而降低器件的寿命和产量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的之一是提供一种电润湿基板的制备方法，既能避免驱动跳墨问题又能保证胶框贴合区域的像素墙表面的疏水性，同时不改变现有的疏水绝缘层结构，更适合目前的电润湿工艺。本专利技术的电润湿基板的制备方法包括以下步骤：S1：提供基板，该基板包括导电板，导电板之上设有疏水绝缘层；S2：在疏水绝缘层上设置像素墙，所述像素墙是由含有Si-OH键和/或Si-H键的材料形成的；S3：光照改性位于胶框贴合区域的像素墙，使其表面变疏水。Si-OH键具有亲水性，可以保证得到的像素墙的亲水性，如果像素墙材料中大部分为Si-H键或者亲水性不够，进一步还可以包括步骤：S4：显影位于胶框贴合区外的像素墙，使其中的Si-H键转变为Si-OH键。这样，提高像素墙表面的亲水性，避免驱动跳墨现象。优选地，所述像素墙材料具有光可交联的C=C双键基团，可以利用C=C双键在光照条件下的聚合反应或者C=C双键与Si-H键直接的加成反应来改变位于胶框贴合区域的像素墙表面性质，使其变疏水。优选地，所述步骤S2中的像素墙材料为有机硅氧烷，其结构式如下：其中，R1-R5为氢原子或者有机基团，可以为烷基，如直链烷基(CH2)pCH3，p≥0，以及带支链的烷基，也可以为芳香基、烯基或者其他有机基团，其中有机基团的链长影响有机硅氧烷分子的亲疏水性，有机链越长疏水性越强；m为大于等于0的整数，n为大于0的整数；Si-OH所占比例越大，即n/(m+n)值越大，亲水性越强，有机硅氧烷的分子量≥5000。优选地，步骤S2中的像素墙材料为无机SOG材料，其结构式如下：进一步，在光照改性时可以引入光照改性剂，如硅油、硅烷偶联剂等，优选地，所述步骤S3为：将含有光敏剂的硅烷偶联剂溶液涂覆在基板上位于胶框贴合区域的像素墙表面，然后在紫外光下光照，使其与Si-OH键发生交联反应而使得像素墙表面变得疏水。优选地，所述硅烷偶联剂为含氟或者不含氟的长链烷基烷氧基硅烷，分子结构式如下所示：R1-R3为氢原子或有机基团，可以为烷基，即-(CH2)pCH3，p为大于等于0的整数，p一般为0、1或2；m、n为大于等于0的整数，（m+n）不能为0，即m、n不能同时为0；当m=0且n≠0时为全氟硅氧烷，当n=0且m≠0时为不含氟硅氧烷，当m≠0且n≠0时为CH/CF混合硅氧烷。修饰后像素墙表面的疏水性与m、n值有关，即（m+n）值越大，修饰后像素墙表面越疏水；（m+n）值一定时，n值越大，即含氟量越高，修饰后像素墙表面越疏水。此硅烷偶联剂常用的试剂如含氟或者不含氟的长链烷基甲氧基/乙氧基硅烷等，优选地，烷基链长，即烷基链的碳原子数≥10，更优碳原子数≥14，如十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷等；光敏剂如：二苯甲酮（BP）、2-异丙基硫杂蒽酮（ITX）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）等。优选地，所述疏水绝缘层由含氟聚合物形成，如杜邦公司的AF1600、AF1600X、AF1601等。本专利技术的目的之二在于提供一种采用上述的制备方法制备得到电润湿基板。本专利技术的目的之三，提供一种电润湿组件，其包含：相对的第一基板与第二基板；其中第一基板包括第一导电板，设置于该第一基板朝向该第二基板的一侧；第二基板包括第二导电板，设置于该第二基板朝向该第一基板的一侧，第二导电板上设有胶框，通过胶框将第一基板和第二基板封装密封，形成密闭腔室，密封腔室内填充有不相溶的第一流体和第二流体；所述第一基板为本专利技术方案所述的电润湿基板。本专利技术对传统的电润湿制备工艺进行改进，通过选材，采用含有Si-OH键和/或Si-H键的材料形成像素墙；通过光照改性使位于胶框贴合区域的像素墙表面变得疏水，解决与胶框贴合的问题，进一步还通过显影使其余区域的像素墙表面变亲水，预防驱动跳墨问题。本专利技术的制备方法工艺简单，易于实现，而且得到的基板既有效阻止驱动跳墨现象，同时又提高基板与胶框的封装密封性，可以有效提高电润湿器件的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是现有技术的电润湿组件的结构示意图；图2是图1中像素墙矩阵的俯视图；图3是本专利技术的电润湿基板的制备方法工艺流程图；图4是本专利技术的像素墙的制备工艺流程图；图5是本专利技术像素墙的另一制备工艺流程图；图6是本专利技术实施例的电润湿组件的结构示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电润湿基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供基板，该基板包括导电板，导电板之上设有疏水绝缘层；S2：在疏水绝缘层上设置像素墙，所述像素墙是由含有Si‑OH键和/或Si‑H键的材料形成的；S3：光照改性位于胶框贴合区域的像素墙，使其表面变疏水。

【技术特征摘要】
1.一种电润湿基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供基板，该基板包括导电板，导电板之上设有疏水绝缘层；S2：在疏水绝缘层上设置像素墙，所述像素墙是由含有Si-OH键和Si-H键的材料形成的；S3：将含有光敏剂的硅烷偶联剂溶液涂覆在基板上位于胶框贴合区域的像素墙表面，然后在紫外光下光照，使其与Si-OH键发生交联反应而使得位于胶框贴合区域的像素墙表面变得疏水，所述硅烷偶联剂为长链烷基烷氧基硅烷，分子结构式如下所示：R1-R3为氢原子或者有机基团，m、n为大于等于0的整数，m+n≠0；S4：显影位于胶框贴合区外的像素墙，使其中的Si-H键转变为Si-OH键。2.根据权利要求1所述的电润湿基板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中像素墙材料具有光可交联的C＝C双键基团。3.根据权利要求1所述的电润湿基板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：水玲玲，窦盈莹，李发宏，肖龙强，李皓，罗伯特·安德鲁·海耶斯，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳市国华光电科技有限公司，深圳市国华光电研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44