填充液填充器件及其制备方法和电润湿填充液的填充方法技术

本发明专利技术公开了一种填充液填充器件及其制备方法和电润湿填充液的填充方法，填充液填充器件的制备方法简单、高效，制备出的填充液填充器件用于电润湿显示器件的制备过程中时，能够同时填充电润湿显示用油墨和极性液体形成填充液，解决了传统显示器件制备过程中油墨填充工艺中油水两相需要分步填充的问题，通过调节和改变两相流体的粘度、表面张力、两相流速及流速比，能够控制形成填充液的频率、体积和填充液之间的间距，避免了填充过程中气泡的产生，制备出的电润湿显示器件的重复性好。

【技术实现步骤摘要】
填充液填充器件及其制备方法和电润湿填充液的填充方法
本专利技术涉及电润湿显示
，尤其涉及一种填充液填充器件及其制备方法和电润湿填充液的填充方法。
技术介绍
电润湿显示(Electro-wettingDisplay,EWD)是利用外加电场来控制显示单元内极性液体表面张力，进而控制油墨的收缩及铺展，从而实现光学开关的可控性。电润湿显示能利用自然环境中的光源，并且可以做到仅在需要发光的地方进行能量驱动，因此适用与户外强光环境，具有能耗低、反应时间短、色彩丰富、体积小等一系列优点。电润湿显示是一种新型反射式显示，在能耗、色彩质量及健康方面都有突出的表现，被认为是未来的主流显示技术之一。电润湿显示器件包括依次设置的下基板、像素墙和上基板，像素墙围成了像素格结构，在像素格中填充油墨和极性液体后完成封装即形成了电润湿显示器件。现有的电润湿显示装置制作工艺中，油墨的填充过程需要在极性液体(常见的是水)的环境中进行及完成，极性液体填充环境对应的油/水/固三相界面操控的复杂性给电润湿显示油墨填充操作带来了很多困难。电润湿显示油墨填充方法最广泛使用的就是界面自组装工艺，如《AppliedPhysicsLetters》于2007年第91期第1卷发表的“Scalablefabricationofelectrowettingdisplayswithself-assembledoildosing”，利用油水两相对像素结构的润湿性的不同，提出了竖直浸入式填充方法。但是该方法填充速度慢，且浪费大量的油墨，填充后液体表面会有残留的油墨，给后期的对位及封装工艺增添很多麻烦。此外，这种填充方法由于油墨的铺展不均匀性及其总量随着填充过程的进行而逐渐减小，使得填入像素格中的油墨体积及厚度不均匀，影响显示效果。除了自组装方法填充油墨，《JournaloftheSocietyforInformationDisplay》于2011年第19期第7卷发表的“Singlelayermulti-colorelectrowetingdisplaybyusinginkjetprintingtechnologyandfluidmotionpredictionwithsimulation”中，适舒伟等人利用基于喷墨打印技术的油墨填充方法，在单层电润湿显示器上将不同颜色的油墨填充到像素格中，然后将水覆盖在油墨上方，最后用ITO玻璃封装制备了整个显示器件。但是这种方法也是将油墨和水先后填充到像素格中，操作工艺繁琐，并且油墨在先填充过程中存在挥发问题，水相后续填充会出现气泡问题并且油水比例难以控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种填充液填充器件及其制备方法和电润湿油墨的填充方法，能够打破传统电润湿显示器件只能在极性溶液环境下填充的限制，解决了传统显示器件制备过程中油墨填充工艺中油水两相需要分步填充的问题，以及高分辨显示像素格中油墨不均匀和体积不可控的问题，同时避免了填充过程中气泡的产生和油墨的浪费。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术提供一种填充液填充器件，包括填充液流通器件，所述填充液流通器件具有流道，所述流道上依次设置有第一流体流动通路、第二流体流动通路和混合流动通路，所述第一流体流动通路具有第一流体入口，所述第一流体流动通路用于流通第一流体，所述第二流体流动通路具有第二流体入口，所述第二流体流动通路用于流通第二流体，所述第一流体流动通路与所述第二流体流动通路汇合后与所述混合流动通路连通，所述混合流动通路用以流通汇流后的所述第一流体和所述第二流体，并且具有流动出口。优选地，所述第一流体流动通路具有至少两个支路，所述支路位于第二流体通路的两侧，所述第一流体经所述支路流通后从两侧同时与所述第二流体通路中流通的第二流体混合。可以控制第一流体与第二流体的体积流速，使得第一流体包裹着第二流体流至混合流动通道。优选地，所述混合流动通路具有多个分支通路。进一步地，所述混合流动通路包括主混合流动和至少两个一级混合流动通路，所述一级混合流动通路包括至少两个二级混合流动通路，所述二级混合流动通路包括至少两个三级混合流动通路。优选地，所述填充液流通器件包括两块基板，所述两块基板中至少一个基板上具有所述流道。优选地，还包括喷孔板，所述喷孔板具有喷孔，所述喷孔与所述流动出口对准。进一步地，所述喷孔的表面与第一流体接触呈润湿性，与第二流体接触呈非润湿性。进一步地，所述喷孔贯穿所述喷孔板，所述喷孔具有靠近所述流动出口的第一孔面和远离所述流动出口的第二孔面，所述第一孔面的面积大于第二孔面的面积。进一步地，所述喷孔的形状为棱台形或圆台形。所述喷孔的形状还可以是三棱台与圆台的组合形状，其中圆台中较小的圆面与三棱台的上底面相切。优选地，所述喷孔的出口直径为0.08～10mm。本专利技术还提供一种上述的填充液填充器件的制备方法，包括以下步骤：制备填充液流通器件：取两块基板，在所述两块基板中的至少一块基板上制备流道，再与另一块基板进行键合；制备喷孔板：再取一块基板，在其上制备喷孔；集成所述填充液流通器件与所述喷孔板。优选地，所述基板由硅基材料、玻璃、聚合物材料中的任一种制成。优选地，采用光刻、腐蚀工艺、软光刻中的任一种工艺在基板上制备所述流道。优选地，所述流道的深度为10～50μm。优选地，所填充液流通器件中所述两块基板是通过热压键合、激光键合、粘结剂键合、溶剂键合、表面改性键合、等离子体辅助热键合中的任一种工艺进行键合。优选地，采用干法刻蚀、湿法刻蚀、激光打孔中的任一种方式制备所述喷孔。优选地，所述填充液流通器件与所述喷孔板通过热封装、阳极键合、低温黏接技术中的任一种方式集成。本专利技术还提供一种电润湿填充液的填充方法，包括以下步骤：制备或取一具有像素格的下基板；制备上述的填充液填充器件或取根据上述填充液填充器件的制备方法制得的填充液填充器件；将第一流体和第二流体注入所述填充液填充器件，其中所述第一流体和所述第二流体互不相溶；移动所述填充液填充器件或下基板，使所述填充液填充器件的流动出口与像素格对正；控制所述第一流体与所述第二流体的体积流速，使得第一流体包裹着第二流体形成填充液，直至填充液滴落至像素格中或填充液与下基板接触并被吸附于像素格中。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种填充液填充器件及其制备方法和电润湿油墨的填充方法，在电润湿显示器件的制备过程中，利用填充液填充器件同时填充电润湿显示用油墨和极性液体形成填充液，解决了传统显示器件制备过程中油墨填充工艺中油水两相需要分步填充的问题，能够通过调节和改变两相流体的粘度、表面张力、两相流速及流速比，控制形成填充液的频率、体积和填充液中油墨之间的间距，避免了填充过程中气泡的产生，节约了油墨和极性液体的用量。由于填充液的体积和油水比例可精确控制，因而能够精确地改善电润湿显示器的制备过程，制作出的电润湿显示器的重复性好。附图说明图1为实施例1中填充液填充器件；图2为实施例1中喷孔板的俯视图；图3为实施例1中喷孔板单个喷孔的俯视图和立体图；图4为实施例1中喷孔板的剖面图；图5为填充液填充器件的制备流程示意图；图6为电润湿填充液的填充示意图；图7为填充液滴落至像素格的示意图；图8为实施例4中填充液填充器件；图9为实施例4中喷孔板的俯视图；图10为实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种填充液填充器件，其特征在于，包括填充液流通器件，所述填充液流通器件具有流道，所述流道上依次设置有第一流体流动通路、第二流体流动通路和混合流动通路，所述第一流体流动通路具有第一流体入口，所述第一流体流动通路用于流通第一流体，所述第二流体流动通路具有第二流体入口，所述第二流体流动通路用于流通第二流体，所述第一流体流动通路与所述第二流体流动通路汇合后与所述混合流动通路连通，所述混合流动通路用以流通汇流后的所述第一流体和所述第二流体，并且具有流动出口。

【技术特征摘要】
1.一种填充液填充器件，其特征在于，包括填充液流通器件，所述填充液流通器件具有流道，所述流道上依次设置有第一流体流动通路、第二流体流动通路和混合流动通路，所述第一流体流动通路具有第一流体入口，所述第一流体流动通路用于流通第一流体，所述第二流体流动通路具有第二流体入口，所述第二流体流动通路用于流通第二流体，所述第一流体流动通路与所述第二流体流动通路汇合后与所述混合流动通路连通，所述混合流动通路用以流通汇流后的所述第一流体和所述第二流体，并且具有流动出口。2.根据权利要求1所述的填充液填充器件，其特征在于，所述第一流体流动通路具有至少两个支路，所述支路位于第二流体通路的两侧，所述第一流体经所述支路流通后从两侧同时与所述第二流体通路中流通的第二流体混合。3.根据权利要求1所述的填充液填充器件，其特征在于，所述混合流动通路具有多个分支通路。4.根据权利要求3所述的填充液填充器件，其特征在于，所述混合流动通路包括主混合流动和至少两个一级混合流动通路，所述一级混合流动通路包括至少两个二级混合流动通路，所述二级混合流动通路包括至少两个三级混合流动通路。5.根据权利要求1-4任一项所述的填充液填充器件，其特征在于，所述填充液流通器件包括两块基板，所述两块基板中至少一个基板上具有所述流道。6.根据权利要求1-4任一项所述的填充液填充器件，其特征在于，还包括喷孔板，所述喷孔板具有喷孔，所述喷孔与所述流动出口对准。7.根据权利要求6所述的填充液填充器件，其特征在于，所述喷孔的表面与第一流体接触呈润湿性，与第二流体接触呈非润湿性。8.根据权利要求6所述的填充液填充器件，其特征在于，所述喷孔贯穿所述喷孔板，所述喷孔具有靠近所述流动出口的第一孔面和远离所述流动出口的第二孔面，所述第一孔面的面积大于第二孔面的面积。9.根据权利要求6所述的填充液填充器件，其特征在于，所述喷孔的出口直径为0.08～10mm。10.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：水玲玲，谢淑婷，金名亮，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44