一种电润湿前板及其制备方法、电润湿显示器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电润湿技术领域，具体涉及一种丝网印刷电润湿前板的制备方法。
【背景技术】
[0002]疏水绝缘材料广泛用于电润湿显示、微流控芯片等领域，其中电润湿显示技术作为一种新型的平板显示技术，具有响应时间短、色彩丰富、广视角和功耗低等优点，在未来的显示行业中，具有非常广阔的应用市场。电润湿显示器件的一个关键制备工艺就是在疏水绝缘层表面上制作亲水的微阵列显示单元(也称为像素格)。每个显示单元一般须经过光刻胶涂覆，光刻工艺形成，并在围堰中填充油墨后封装所形成的像素格，目前围成像素格的材料主要是基于光刻技术的光敏材料。
[0003]但由于疏水材料表面表面能低，光刻胶很难直接粘在它的表面上，目前主要的涂膜有:(1)通过等离子体或紫外臭氧处理疏水材料表面使其变成亲水，进行涂覆和光刻工艺，然后再进行高温回流恢复疏水层的性能，这种方法一方面降低了疏水材料的疏水性能，影响了电润湿显示器件的工作性能寿命和稳定性，同时但这无形中就增加了多步骤工艺，提高了工艺复杂度和成本。(2)另外一种方法是先在绝缘层上用电子束蒸发镀膜一层二氧化硅或金膜作为牺牲层，然后再旋涂上光刻胶，最后把牺牲层蚀刻掉，这种方法虽然获得较好的效果，但需要工艺成本很高，效率低，不适用于产业化生产。(3)直接在疏水表面上甩胶的方法，该方法通过热风或光辐射等快速加热方式旋涂光刻胶，但这种旋涂方法对于大面积的涂膜以及薄膜的完整性很难保证。
[0004]制备像素墙的方法目前主要有两种:(I) 一种是通过光刻方法，首先在表面涂覆大面积的光刻胶材料，然后通过曝光机对准曝光，在进行蚀刻工艺，去除不需要的薄膜部分，获得所需要的微像素结构。(2)通过凹印或者丝网印刷的方法，直接将图形转移到基板材料上，但是这里所能实现的前提是印刷油墨材料可以和印刷基板有较好的粘附性。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供一种电润湿前板的制备方法，该方法是基于丝网印刷方法，在印刷材料和基板材料之间粘附性较差的情况下，通过提高基板上疏水材料的湿度同时提高印刷像素墙材料的粘度，从而达到可以直接在疏水的表面上印刷亲水的像素格材料。
[0006]本发明解决其技术问题的解决方案是:一种电润湿前板的制备方法，包括以下步骤:
I)在清洗好的导电基材上涂覆获得疏水绝缘层湿膜。
[0007]疏水绝缘层材料通常为含氟聚合物，优选为AF 1600，Cytop，Hyflon等，将其溶液通过旋涂、喷涂等方式在导电基材表面形成湿膜，优选地，采用旋涂涂覆，旋涂涂覆的溶液粘度为 l_30cst，转速为 1000-5000r/min。
[0008]2)烘烤，获得半干的疏水绝缘层，溶剂残余量为0.l_lwt%。
[0009]此步骤是进行丝网印刷的关键步骤，通过控制烘烤工艺，得到半干的疏水绝缘层，利用其自身粘度，实现与像素墙材料的结合。优选的，半干疏水绝缘层的厚度为lO-lOOOnm，接触角为90-120度。
[0010]进一步优选地，所述烘烤是先将基材放到80-100°C的热板上保持l-6min，再放入烘箱中逐步升温至150-200 °C保持30-60min。
[0011]3)在半干的疏水绝缘层表面丝网印刷形成像素墙结构。
[0012]可以采用任意可用于像素墙的亲水材料进行丝网印刷，优选地，所述丝网印刷的像素墙材料溶液粘度为1000 - 25000cSt，印刷后膜厚1-50 μ m。
[0013]4)将基材进行烘烤，获得像素墙结构。
[0014]为了得到更好的像素格，避免烘烤过程中变形等，优选地，所述烘烤条件为:真空度〈0.5bar，从室温以1-20°C /min的升温速度逐步升温至70_100°C，保持时间为5_10min。
[0015]优选地，所述得到的像素墙高度0.1-50 μm,像素墙形成的像素格尺寸为10-1000 μmD
[0016]本发明的另一方面，还提供了采用上述任一方法制备得到的电润湿前板，及包括该前板的电润湿显示器件。
[0017]本发明的有益效果是:本发明的制备方法，通过控制烘烤参数获得湿度可控的具有合适接触角的绝缘疏水层；然后通过丝网印刷方法将合适粘度的亲水像素墙材料印刷在绝缘疏水层的表面形成像素墙，同时通过低真空度逐步烘烤的方法提高像素墙材料在疏水绝缘层表面的粘附性，得到的电润湿前板结合紧密，质量好。
[0018]本发明的制备方法不像等离子体与紫外臭氧处理等传统的制备方法需要对疏水绝缘层进行表面改性、热回流恢复疏水性等复杂的工艺，保证疏水绝缘层初始的疏水特性，延长了器件的寿命。同时克服了热风或光辐射直接甩胶带来难控制、不均匀、粘附性差等问题，以及电子束镀一层牺牲层工艺成本高和难产业化问题。
[0019]本发明的制备方法大大地简化了制备工艺、降低了成本、提高了涂膜粘附性、延长了器件的寿命，适合用于产业化生产。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明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发明的一部分实施例，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。
[0021]图1是本发明的电润湿前板制备工艺流程图与现有的电润湿前板的制备工艺流程图对比；
图2是本发明的疏水绝缘层表面上直接丝网印刷像素墙的工艺流程示意图；
图3是本发明的电润湿显示器件的结构示意图；
图4是本发明的电润湿显示器件像素格结构示意图；
图5是本发明实施例2-4的不同粘度溶液丝网印刷获得的像素格效果图；
图6是本发明实施例1丝网印刷得到的像素格效果图(图6- Ca))及最终得到的电润湿显示前板的像素格效果图(图6- (b))。
【具体实施方式】
[0022]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、完整的描述，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例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0023]参照图1?图2，本发明的电润湿前板的制备方法，包括以下步骤:
I)在清洗好的导电基材上涂覆获得疏水绝缘层湿膜。
[0024]导电基材可以是导电基材为硅片、ITO玻璃、金属板、TFT玻璃、PET板、PI板、PEN板、PO板或PCO板等；优选为ITO玻璃。
[0025]疏水绝缘层材料通常为含氟聚合物，优选为，AF 1600，Cytop，Hyflon等，进一步优选为AF1600，将其溶液通过旋涂、喷涂等方式在导电基材表面形成湿膜，优选地，采用旋涂涂覆，该方法适合于小面积涂覆，涂覆效果均勾；优选地，旋涂涂覆的溶液粘度为l_30cst，转速为1000-5000转/分。
[0026]2)烘烤，获得半干的疏水绝缘层，其溶剂残余量为0.l_lwt%。
[0027]此步骤是进行丝网印刷的关键步骤，通过控制烘烤工艺，得到半干的疏水绝缘层，溶剂残余量为0.l-lwt%,以便具有合适的粘度，实现与具有合适粘度的亲水的像素墙材料的结合。优选的，半干疏水绝缘层的厚度为10-1000 nm，如10nm、20nm、50nm、100nm、300nm、500nm、800nm、100nm等，接触角为90-120度；如115度、90度、100度、120度等，以保证其具有良好的疏水绝缘效果。
[0028]进一步优选地，所述烘烤是先将基材放到80-100°C的热板上保持l-6min，再放入烘箱中逐步升温至150-200 °C保持30-60min。