一种自支撑的电润湿显示器的制作方法

本实用新型涉及电润湿技术领域，具体涉及一种自支撑的电润湿显示器。

背景技术：

所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。

如图1所示，一般电润湿显示器件结构主要包括上下两个基板，其中上基板由上玻璃基板1’、第一电极2’和密封胶3’组成，下基板由下玻璃基板9’、第二电极8’、疏水绝缘层7’（一般为氟化聚合物）、像素墙6’组成。像素墙6’的图案限定了显示器件的像素，像素墙6’之间的区域为显示区域，像素中填充有非极性溶液5’（油墨）和极性溶液4’（电解质溶液）两种不互溶的流体，通过施加电压在极性溶液4’和下基板的第二电极8’来改变电解质溶液4’在疏水绝缘层7’上的亲疏水性，以此来驱动非极性溶液5’的铺展和收缩来达到显示效果。

像素墙6’和非极性溶液5’上方被极性电解质溶液4’覆盖，其中极性溶液4’在电润湿器件中是连续相并没有像非极性溶液5’被分隔开，同时极性溶液4’与第一电极2’相导通。当施加一个电压在第一电极2’和第二电极8’之间时，极性溶液4’在疏水绝缘层7’表面上的润湿性发生变化，由疏水状态变为亲水状态极性极性溶液4’润湿疏水绝缘层7’表面，非极性溶液5’被推挤到像素格内一角，实现打开状态。当撤掉电压时候，极性电解质溶液4恢复在疏水绝缘层表面的疏水性，非极性溶液5’重新铺展，实现关闭过程。以像素大小为150 μm ×150 μm为例，电润湿显示器件中像素墙高度为6 μm，非极性溶液5’的厚度为5.5-6.6 μm，密封胶3’的厚度为40 μm，因此极性电解质溶液4’的厚度也为40μm左右。当施加电压时，非极性溶液5’收缩，高度变为25 μm。参照图2，上基板的第一电极2’距离非极性液体5’的距离在15-40 μm，由于受到外界大气压力的作用，上下基板中心容易发生变形造成第一电极2’与非极性溶液5’接触，造成非极性溶液5’在第一电极2’表面的堆积10’，或造成非极性溶液5’的翻越11’，造成非极性溶液5’在下基板上的堆积，从而造成整个显示器件的失效。因此对于电润湿显示器件亟需一种可以实现对上下基板进行支撑从而解决由于上下基板弯曲变形造成的油墨翻墙或堆积的问题，进而可以实现电润湿显示器件的柔性化。

目前对于这种成盒的显示器件基本都存在上下基板变形造成中间塌陷的风险，如液晶显示面板在制备过程中为了实现高品质的显示效果，需要准确的控制液晶层的厚度才能实现整体液晶层的良好光调节作用，因此就需要添加隔垫物来进行上下基板间距的支撑。例如液晶显示面板中用来作为隔垫物的微球或微棒，微球或微棒被添加在液晶显示面板的上下基板之间，通过微球或微棒的尺寸来实现对上下基板的支撑。但是对于这种通过添加微球或微棒的方法来实现对上下基板支撑的方法并不适用于电润湿显示器件，因为微球或微棒极易掉落到像素格内与非极性溶液接触造成非极性溶液的堆积或翻越像素墙。除此之外，通过把几种紫外光聚合的高分子聚合物和引发剂一起混合在液晶里，再通过紫外光照射的方式形成隔垫物也是液晶显示面板中用来支撑上下基板的方式。这种通过紫外固化方式来制备隔垫物的方法在理论上也可适用于电润湿显示器件，但在实际操作过程中存在以下风险如：紫外光聚合材料或光引发剂能够与非极性溶液互溶或萃取非极性溶液中的彩色溶质；紫外光聚合材料或光引发剂在聚合过程中反应不充分有残留物质在极性电解质溶液中影响其导电性能和极性电解质溶液在加电状态下在疏水绝缘层上的润湿性；聚合过程中需要掩模板来限定聚合物的位置，掩模板的对位精度以及掩模板的厚度和上支撑板1的厚度对紫外光的折射都会对聚合物实际形成的位置产生偏差，从而与非极性溶液形成接触。

目前电润湿显示器件为了解决器件中心塌陷问题可通过增高密封胶的厚度来部分解决，密封胶框的厚度需要远大于上下基板的形变量，但是此方法对于大尺寸显示面板、采用超薄玻璃作为上下基板电润湿器件或者柔性器件仍存在塌陷问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自支撑的电润湿显示器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种电润湿显示器件，包括上基板和下基板，所述下基板包括第一透光基板、导电层、疏水绝缘层和像素墙结构，包括像素墙结构的上表面设有支撑结构。

在一些具体的实施方式中，所述支撑结构为多个支撑柱。

在上述方案的优选的实施方式中，所述支撑柱设于像素墙结构各个相互垂直的壁面交汇处。

在上述方案的优选的实施方式中，所述支撑柱为圆柱状或多边形柱状。

在一些具体的实施方式中，所述支撑结构的材料为光刻胶。

在一些具体的实施方式中，所述支撑结构的亲水性≥所述像素墙结构的亲水性。

在一些具体的实施方式中，所述支撑结构的高度≤所述像素墙结构上表面至上基板的距离。

本实用新型的有益效果是：

针对电润湿显示器容易因上下基板变形导致器件失效的问题，本实用新型提供了一种自支撑的电润湿显示器，直接将支撑结构制备在像素墙上，不存在支撑结构掉落到像素格内的问题；而且基本没有改变电润湿显示器的基本结构，不会影响显示器件的性能；不需要添加任何成分到极性电解质溶液中，因此就不会有任何成分残留，不会造成两种功能性溶液的污染；可以降低密封胶的厚度，进而降低整体显示器件的厚度，能够实现超薄显示器的制备。

附图说明

图1为一般电润湿显示器件的截面结构图。

图2为一般电润湿显示器件的基板变形示意图。

图3为实施例1的自支撑电润湿显示器的制备过程示意图。

图4为实施例2的部分支撑结构的立体结构示意图。

图5为实施例2的部分支撑结构的俯视图。

具体实施方式

实施例1：

参照图3所示的制备过程示意图，进行自支撑电润湿显示器的制备：

首先，如图3a所示，在第一透光基板9上制备导电层8，在导电层8上制备疏水绝缘层7，所述疏水绝缘层7可为单层结构，也可以为绝缘层+疏水层的复合层结构，在优选的实施方式中，所述疏水绝缘层7为单层结构，通过下列步骤植被得到：将疏水绝缘层7的溶液通过旋涂、刮涂、狭缝涂布、丝印、柔印等方法涂布在带有导电层8的第一透光基板9表面，并进行热固化处理，得到疏水绝缘层7，利用反应离子刻蚀机对疏水绝缘层7表面进行改性，降低表面的疏水性，改性可以让光刻胶材料能够在疏水绝缘层7表面成膜并提高在其表面的粘附力，提高光刻胶材料在其表面的润湿性；参照图3b，将光刻胶材料6’均匀的涂布在疏水绝缘层7的表面，涂布方法可选用旋涂、刮涂、狭缝涂布等任意涂覆方法；参照图3c，将第一掩模板13放置在下基板上方并与其对位，通过平行紫外线15对第一掩模板13进行照射，第一掩模板13上有预先设计好的像素墙结构的图形，部分平行紫外光可穿过第一掩模板13照射到光刻胶材料6’上对其曝光固化；曝光结束后，涂布第二层光刻胶材料12’，所述第二层光刻胶材料12’与第一层光刻胶材料6’相同，涂布方法可选用旋涂、刮涂、狭缝涂布等任意涂覆方法，然后放置第二掩模板14在下基板上方并进行对位，第二掩模板14上有对应像素墙位置的支撑结构的图形；通过平行紫外线15对第二掩模板14进行照射，部分平行紫外光可穿过第二掩模板14照射到光刻胶材料12’上对其曝光固化；曝光结束后，参照图3e，用高浓度KOH溶液进行显影，得到像素墙结构6和支撑结构12，因为第二掩模板14上的预设定图案均在对应像素墙6的位置，因此支撑结构的曝光过程不会对像素墙6非曝光区域产生影响，而且支撑结构12制备于所述像素墙结构6上，支撑结构12可以为支撑柱，所述支撑柱可为任意形状，如圆柱状或多边形柱状；然后将下基板放入高温环境下使疏水绝缘层7达到玻璃化温度恢复疏水绝缘层7表面的疏水性；最后在极性电解质溶液4环境下将非极性溶液5填充在像素格内并将由第二透光基板1、导电层2和密封胶3组成的上基板与下基板进行对位压合，完成电润湿器件的制备过程，得到结构如图3f所示的自支撑电润湿显示器，支撑结构12的高度等于所述像素墙结构6上表面至上基板的距离，也即支撑结构12与导电层2接触，起到上下基板的支撑作用，电解质溶液4在自支撑电润湿显示器中仍然是连续相，支撑结构12不会对电解质溶液4的连通性产生影响。

实施例2：

参照图4和图5，图4为部分支撑结构的立体结构示意图；图5为部分支撑结构的俯视图，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述支撑结构12设于所述像素墙结构6各个相互垂直的壁面交汇处，所述支撑结构12为圆柱状的支撑柱，所述支撑结构12的材料为比所述像素墙结构6亲水性更强的光刻胶材料，所述支撑结构12的材料的性质应当与所述像素墙结构6的材料相近，支撑结构12的材料可根据实际非极性溶液5的填充效果的需求进行调整。支撑结构12的位置和数量可以通过第二掩模板14的预设图形来控制，因此可以针对不同尺寸和不同类型的器件来设计不同的支撑结构12的密度和布局。