一种电润湿显示器的油墨填充设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电润湿显示器制备技术领域，特别涉及一种向电润湿显示器的显示基板的像素格内填充油墨的设备和方法。
【背景技术】
[0002]电润湿(EFD，Electrofluidic Display)，又名电湿润，是通过控制电压来控制被包围的液体的表层而导致像素的变化的显示技术。
[0003]参照图la、图lb、图1c和图2，电润湿显示器结构主要包括相对设置的第一导电板I与第二导电板3，以及位于第一导电板I与第二导电板3间的第一流体7、第二流体8、一绝缘层4、一憎水层5和多个像素墙6。其中，第一导电板I上面还设有封装胶框2，第一导电板I和封装胶框2组成电润湿显示器的上基板。绝缘层4覆盖在第二导电板3上。憎水层5覆盖在绝缘层4上，并具有平整表面。多个像素墙6设置在憎水层5的平整表面上，由亲水性材料制成，像素墙之间的区域为像素格9。第二导电板3、绝缘层4、憎水层5、像素墙6组成电润湿显示器的下基板，即为显示基板。第一流体7和第二流体8为两种互不相溶的导电流体，第二流体8为电解质溶液，第一流体7为油墨，第一流体7填充在显示区域的相邻像素墙6之间，即像素格9内。通过施加电压驱动油墨的铺展和收缩来达到显示效果。如Robert A.Hayes等在文章中描述的显示器件，当没有施加电压的时候，油墨铺展在憎水层的表面，显示油墨的颜色。当施加电压时，油墨收缩，显示下基板的颜色。
[0004]由于电润湿显示器结构的特殊性，传统液晶的填充方法不再适用电润湿显示器的油墨和电解质溶液材料的填充，目前主要的像素填充方法主要是利用像素区内的憎水层的亲油疏水性，当憎水层接触到染色油墨时，油墨铺展在憎水层表面，并被亲水的像素墙隔断，同时油墨上面被电解质溶液覆盖。目前填充技术主要有一下几种:
[0005](l)wo2009/065909 Al中描述的分液填充法，描述了一种填充油墨的设备，该设备由硬质有机玻璃材料构成，长度根据显示面板长度所定。中间有凹槽，凹槽上连接油墨注射设备。填充时，填充头部分靠近液面下的基板，距离I微米时，注射油墨在其凹槽处形成油滴，油滴在靠近基板时，填充进入像素点内，通过填充头部分的往返运动达到填充均匀的目的。该方法对填充大面积显示器有一定的难度，对于填充头和基板的平行度要求很高，并且随着显示器面积的增大，填充头部分距离显示基板的距离要逐渐缩小以保障填充油墨的厚度和均匀度，技术难度高。
[0006](2)竖直进入式填充方法，辛辛那提大学提出通过在容器中加入电解质溶液和油墨，由于油墨密度小于电解质溶液密度，油墨会漂浮在电解质溶液表面形成一层油膜，加入足够量的油墨使油膜的厚度达到大于几个像素的厚度。竖直将固定在浸涂机上的基板以0.5mm/s速度浸入到容器中，由于油墨先于电解质溶液接触到氟树脂层而铺展在像素格内，穿过油膜的像素中的油墨因为像素墙的亲水性而被隔离开来并被电解质溶液所覆盖。该方法因为要在容器中形成一层厚度固定的油墨，因此油墨的需求量较大并且油墨量的控制需要很精确，同时由于油墨溶剂的挥发性，没有办法保证油墨的浓度在填充过程中的一致性，并且填充速度较慢，且容器的大小限制了显示基板的尺寸。
[0007](3)喷墨打印法，中国台湾交通大学提出了使用喷墨打印法将油墨填充在像素格内，然后将水覆盖在油墨上方并用ITO玻璃完成显示器件的封装。该方法中，填充设备的精度对于制备高分辨率电润湿显示器件具有自身的限制，无法满足精密填充小尺寸像素格器件的要求，并且填充过程耗费时间较长。
[0008]鉴于现有的像素填充方法填充工艺复杂、填充油墨不均匀、可控性差、效率较低。为了解决以上几种方法存在的问题，本发明提供了一种均匀填充油墨的油墨填充方法和设备。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种电润湿显示器的油墨填充设备和方法，解决了现有技术油墨填充不均匀的技术缺陷。
[0010]本发明所采取的技术方案是:
[0011]一种电润湿显示器的油墨填充方法，该电润湿显示器包括显示基板，在显示基板的整个显示区域内具有由像素墙隔开的像素格，该方法用于将油墨填充到这些像素格内，具体包括如下步骤:
[0012]在具有亲油疏水性性质的载体上涂覆油墨，至少形成与显示基板的显示区域的尺寸相匹配的待转移油膜，其中，该载体的亲油性弱于像素格内憎水层的亲油性；
[0013]将该载体的待转移油膜与显示基板具有像素格的部分相对应接触，使得载体上涂覆的油墨转移到像素格内，实现油墨填充。
[0014]作为发明的进一步改进，所述的载体为可定轴转动的圆棍。
[0015]作为发明的进一步改进，所述显示基板通过传动装置传送与滚动的圆辊相接触，使得圆辊上形成的待转移油膜转移到所述显示基板的显示区域的像素格内。
[0016]作为发明的进一步改进，所述传动装置传送显示基板的速度与圆辊转动的线速度相同，使得二者在接触过程中待转移油膜与显示区域位置对应。
[0017]作为发明的进一步改进，所述油墨是在载体浸没在电解质溶液中的情况下涂覆的和进行转移填充的。
[0018]作为发明的进一步改进，所述圆辊具有亲油疏水性区域和亲水性区域两个部分，所述圆辊先浸没在电解质溶液中，待其亲水性区域被电解质溶液覆盖后，再在未被电解质溶液膜覆盖的亲油疏水性区域涂覆油墨，形成待转移油膜。
[0019]作为发明的进一步改进，所述油墨通过圆辊的转动由供油墨装置涂覆在亲油疏水性区域。
[0020]作为发明的进一步改进，还具有清洁像素墙表面残留的油墨的步骤，通过使较像素格内憎水层亲油性更弱的亲油疏水性材料与填充了油墨的显示基板相接触进行清洁。
[0021]一种电润湿显示器的油墨填充设备，其用于将油墨填充到电润湿显示基板的显示区域的像素格内，该设备包括:
[0022]油墨转移载体，其至少具有一个与待填充电润湿显示基板的显示区域相匹配的亲油疏水性区域；
[0023]供油墨装置，其用于向亲油疏水性区域涂覆油墨；
[0024]其中，该亲油疏水性区域的亲油性低于像素格内憎水层的亲油性，且所述载体的亲油疏水性区域与待填充电润湿显示器的显示基板的显示区域可被控相接触，从而将亲油疏水性区域涂覆的油墨转移到显示基板显示区域的像素格内。
[0025]作为发明的进一步改进，所述油墨转移载体为安装在所述油墨填充设备内的可定轴转动的圆辊。
[0026]作为发明的进一步改进，所述设备还包括用于输送待填充电润湿显示器的显示基板的传动装置，该传动装置位于所述圆辊的下面，所述填充电润湿显示器的显示基板在随该传动装置运动的过程中可与圆辊的亲油疏水性区域相接触。
[0027]作为发明的进一步改进，所述传动装置为若干个与圆辊旋转轴平行设置的滚动轴。
[0028]作为发明的进一步改进，还包括一个箱体，该箱体可用以盛装电解质溶液，所述油墨转移载体、供油墨装置可被浸没在该箱体中所盛装的电解质溶液中。
[0029]作为发明的进一步改进，所述箱体由前至后分为进片区、填充区和封装区三个部分，所述进片区用于放入显示基板，所述填充区用于实现油墨的涂覆和转移，所述封装区用于电润湿显示器的封装和收集。
[0030]作为发明的进一步改进，所述供油墨装置位于所述圆辊的顶部，亲油疏水性区域在随圆辊转动到最顶端位置时，所述供油墨装置对其进行油墨涂覆。
[0031]作为发明的进一步改进，所述供油墨装置包括具有狭长开缝的容器和用于泵送油墨的微泵。
[0032]作为发明的进一步改进，所述填充设备还包括基板油墨清理装置，其具有亲油疏水性区域，且该亲油疏水性区域的亲油性弱于像素格内憎水层的亲油性。
[0033]作为发明的进一步改进，所述基板油墨清理装置为圆辊，其上具有亲油疏水性区域。
[0034]本发明的有益效果是:
[0035]为了解决现有的电润湿显示器的油墨填充方法填充工艺复杂、填充油墨不均匀、可控性差、效率较低等问题，本发明提供了一种电润湿显示器的油墨填充设备及方法，在具有亲油疏水性性质的载体上涂覆油墨，至少形成与显示基板的显示区域的尺寸相匹配的待转移油膜，其中，该载体的亲油性弱于像素格内憎水层的亲油性；将该载体的待转移油膜与显示基板具有像素格的部分相对应接触，使得载体上涂覆的油墨转移到像素格内，实现油墨填充。采用该方法对电润湿显示器进行油墨填充，填充油墨均匀，可控性佳，填充速度快，而且适合批量生产。
【附图说明】
[0036]图1a为电润湿显示器结构图。
[0037]图1b为电润湿显示器上基板的结构图。
[0038]图1c为电润湿显示器显示基板的结构图。
[0039]图2为电润湿显示器像素墙结构简图。
[0040]图3为油墨转移载体展开图。
[0041]图4为油墨填充设备工作简图。
[0042]图5为像素填充设备立体图。
[0043]图6为像素填充设备主视图。
[0044]附图标记说明:
[0045]I 一第一导电板；2 —封装胶框；3 —第二导电板；4 一绝缘层；5 —憎水层；6 —像素墙；7 —第一流体；8 —第二流体；9 一像素格；10 —亲油疏水性区域；11 一亲水性区域；12—圆辊；13—供油墨装置；14 一油墨转移载体；15—基板油墨清理装置；16—显示基板；17 一传动装置；18 —进片区；19 一填充区；20 —封装区。
【具体实施方式】
[0046]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施