一种电润湿显示用基板的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种电润湿显示用基板的制备方法和应用，属于电润湿显示技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种电润湿显示用基板的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电润湿显示
，尤其是涉及一种电润湿显示用基板的制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]电润湿是指通过调整施加在液体
‑
固体电极之间的电势，来改变液体和固体之间的表面张力，从而改变两者之间的接触角
。
电润湿的发现
、
发展历程包括以下阶段：
1875
年，科学家
Lippmann
观察到在汞和电解质之间加电压，会出现毛细下降现象，并提出了著名的
Lippmann
‑
Young
方程
。1993
年，科学家
Berge
在电润湿模型中引入了介电层
(
液体和固体电极之间
)
，以尽量消除电解
,
这被称为介质上电润湿
(electrowetting
‑
on
‑
dielectric,EWOD)。
在电压
V
作用下，液滴的接触角满足电润湿方程：
[0003][0004]式中
ε
为介电层的介电常数，
d
为介电层厚度，
γ
sv
为油和介电层之间的界面张力，
γ
sl
为水和介电层之间的界面张力，
γ
lv
为水油之间的界面张力
。
[0005]目前的/>EWOD
系统的介电层相对较厚
(10
‑6m)
，其性能受到介电膜厚度的限制，根据上式，这需要较高的电压才能实现接触角的显著变化
。
为了获得大的接触角变化，实际的
EWOD
系统需要还需要在介电层和液体之间设置疏水涂层
。
也就是说，传统的电润湿基板中，包括依次叠加设置的固体电极
、
介电层
、
疏水层和液体
。
[0006]电润湿技术的一个重要应用领域是电润湿显示，电润湿显示装置中，利用电压调节可改变该表面的润湿效果，进而可以操控液滴
。
因此，利用电压调节，可在电润湿显示装置表面建立一个像素调制器
。
当不同像素被独立激活以创建影像时，油被染上一种颜色，从而形成显示功能
。
[0007]一般电润湿限制装置的制备包括以下几个步骤：
(1)
自主设计基板，切割，清洗；
(2)
涂布功能材料及表面改性；
(3)
光刻工艺制备像素格，涂胶，前烘，对准，曝光，中烘，显影，后烘；
(4)
光刻后处理，最初疏水，表面改性后变为亲水，光刻改性后变为疏水；
(5)
油墨填充及封装；
(6)
切割成样品，模组化
。
也就是说，电润湿显示装置包括基板，以及被基板封装的油墨
。
[0008]电润湿显示装置在使用时，存在以下问题：
M.Mibus
发现电解质
/
电介质接触在击穿特性上呈现明显的不对称性
:
阴极偏压导致低电压击穿，而在阳极偏压下，高电场离子传导在击穿发生之前开始
。
这些现象可以根据表面发生的电化学反应来解释
:
阴极过程会导致氧化物
(
电介质
)
溶解和失效，而阳极过程会在击穿前导致额外的氧化物生长
。
传统的
ITO
电极条件下，介电层的针孔会导致电化学反应
(
电解水
)
的发生
。
[0009]为解决上述技术问题，
M.Dhindsa
给出了一种具有电介质击穿保护的电润湿系统，具体选用阀金属
(
钝化电压范围较宽的一类金属
)
做阳极，之后使用专用涂层系统实验室涂布机对电极涂覆的基片进一步涂覆
300nm
的二甲苯
‑
c
电介质
(
ε
r
＝
3.1)
，然后将
Parylene
‑
C
样品用
30nm Dupont Teflon AF1600
层浸涂在阳极电介质层表面作为疏水层
。
由此制得的
基板在
DC
和某些交流电润湿条件下，该系统在介电击穿后实际上表现出瞬时自愈
(
在
100
毫秒内
)
，原理则是利用阳极电解的金属氧化物起到降低漏电流的效果
。
氧化产物堵住针孔，使得液滴在后续电润湿过程中不产生气泡
(
不发生电解水
)。
[0010]但是，上述方案提供的基板用于电润湿显示器中依然存在诸多问题：修复过程中，依然不可避免的会在
100
毫秒内会产生气泡，而电润湿显示系统是封闭的，产生的气泡会对电润湿显示系统的性能和安全产生非常不利的影响
。
因此，仍需研究制备一种可用于电润湿显示装置的基板，该基板在使用过程中不会产生气泡
。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提出一种电润湿显示用基板的制备方法，能够有效避免基板在电润湿显示中应用时被腐蚀产生气体的过程，进而提升了基板的使用寿命和性能
。
[0012]本专利技术还提供了上述制备方法的应用
。
[0013]根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种电润湿显示用基板的制备方法，所述制备方法包括以基板半成品为阳极，以钼酸盐溶液为电解液进行电解修复处理；
[0014]所述基板半成品包括叠加设置的阀金属电极
、
绝缘疏水层，所述电解修复处理的过程中，所述绝缘疏水层和所述电解液接触
。
[0015]根据本专利技术实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：
[0016](1)
传统技术中，如果为尽可能的避免基板使用过程中析出气体，通常采用优化选材的思路；限于原材料的性能，这种思路的局限性较大
。
[0017]本专利技术研究发现基板制备过程中，不可避免的在介电层或疏水层中会存在微孔，后期电解水发生的主要位点也是制备过程中残留的微孔，特别是不能缺省的疏水层，其采用有机聚合物组成，延展性好的同时也意味着其几何空间易受热或应力蠕变造成孔洞缺陷
。
因此本专利技术创造性的在基板使用之前，对基板半成品进行电解自修复处理，因此基板使用过程中不会产生气体，进一步的，电润湿显示装置的封闭空间内也不会封存气体，因此本专利技术提供的基板可显著提升电润湿限制装置的可靠性
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电润湿显示用基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以基板半成品为阳极，以钼酸盐溶液为电解液进行电解修复处理；所述基板半成品包括叠加设置的阀金属电极
、
绝缘疏水层，所述电解修复处理的过程中，所述绝缘疏水层和所述电解液接触
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阀金属电极的材质包括钛
、
铌
、
钨
、
铋
、
钽
、
锆
、
铪和铝中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液中，钼酸盐的浓度为
0.5
～
2moL/L
；和
/
或，所述钼酸盐包括钼酸钠
、
钼酸钾
、
钼酸铵和钼酸钙中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解修复处理的过程中，所述阳极的电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海玲，舒畅，蒋洪伟，袁冬，唐彪，周国富，
申请(专利权)人：光显科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：