一种抗变形的像素结构及包括其的下基板和电润湿显示器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗变形的像素结构及包括其的下基板和电润湿显示器，在显示区域内，像素结构围成多个像素格，像素格呈阵列排布，在显示区域的外沿区域内，像素结构设有至少两列围绕显示区域间断设置的抗变形槽，抗变形槽为长条形槽，各列抗变形槽错位设置；在回炉热处理工艺后，在显示区域的外沿区域，像素结构材料会向外侧收缩，在此收缩作用下，抗变形槽被拉伸变形，由于每列抗变形槽错位设置，在变形中吸收了显示区域的外沿区域产生的拉应力，大大减小了传递到形成像素格的像素墙的拉应力，可显著减小电润湿显示器在回炉热处理工艺后像素格的变形，提高后续油墨填充工艺的均匀性，防止憎水性绝缘层在显示区域的外沿区域受拉应力而破损。
【专利说明】
一种抗变形的像素结构及包括其的下基板和电润湿显示器
技术领域
[0001]本发明涉及电润湿显示技术领域，尤其涉及一种抗变形的像素结构及包括其的下基板和电润湿显示器。
【背景技术】
[0002]电润湿显示器，也称为电湿润显示器，是一种反射式显示器，结构上由导电上基板、封装胶框及下基板组成，下基板包含导电基板(TFT或ITO基板)、憎水性绝缘层、像素结构层。上下基板组成的密封腔体中填充有油墨和电解质溶液两种互不溶的流体，电润湿显示器件通过两种流体的相对运动来产生显示效果:当上下基板间没有施加电压的时候，油墨铺展在像素格中，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。由于电润湿显示器件依靠相对运动的流体反射环境光源实现显示效果，具有能耗低、对人眼无刺激性、响应速度快、可显示动态视频等显著优点。
[0003]参照图1和图2，图1为电润湿显示器下基板的俯视图(非等比例)，图2为电润湿显示器下基板的主视图，下基板包括IT0/TFT基板I’、憎水性绝缘层2’和像素结构层3’，憎水性绝缘层2，覆盖在IT0/TFT基板I，上，憎水性绝缘层2，为连续膜结构，保护IT0/TFT基板I，。憎水性绝缘层2’之上为不连续的像素结构层3’，其中中间的阵列像素格结构区域为显示区域4’，在显示区域4’内像素结构层3’围成多个像素格5’，像素格5’中空并暴露底层的憎水性绝缘层2’，像素格5’的尺寸为100-200um。由于憎水性绝缘层2’具有不粘性和易剥离性，直接在其之上制备像素结构层3’时会出现两者黏附不好而分层剥离的现象。因此，目前电润湿器件工艺流程中，在制备憎水性绝缘层2’后需进行表面改性以提高其黏附性，然后在其上涂布光刻胶材料制备像素结构层3’。在完成像素结构层3’的曝光显影后，再将下基板置于气氛炉中回炉热处理(180-240°C)以恢复憎水性绝缘层2’的表面憎水性。此种回炉热处理工艺会导致显示区域外的光刻胶材料7’收缩，使像素结构层3’发生变形，如图3示。尤其是在显示区域4’的边沿处8’(为图3中圆角矩形虚线区域)，像素格5’会产生100-300um的位移和形变9’(为图3中椭圆虚线区域)。此变形9’会直接影响后续的油墨填充工序及显示器显示效果，严重时变形甚至会导致像素墙及憎水性绝缘层的破损，从而直接导致显示器的失效。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种抗变形的像素结构及包括其的下基板和电润湿显示器。
[0005]本发明所采取的技术方案是:
一种抗变形的像素结构，在中间区域，像素结构围成多个像素格，所述像素格呈阵列排布，阵列像素格结构区域为显示区域，在显示区域的外沿区域内，像素结构设有至少两列围绕显示区域间断设置的抗变形槽，所述抗变形槽为长条形槽，各列所述抗变形槽错位设置。
[0006]在一些具体的实施方式中，每一列抗变形槽中各个抗变形槽与最靠近其的像素格的间距相等。
[0007]在优选的实施方式中，最靠近所述像素格的那一列抗变形槽与最外沿的像素格的间距等于相邻两个像素格的间距。
[0008]在优选的实施方式中，相邻两列抗变形槽的间距等于相邻两个像素格的间距。
[0009]在一些具体的实施方式中，每一列抗变形槽中各个抗变形槽的宽度相等。
[0010]在一些具体的实施方式中，所述抗变形槽的宽度为20-40μπι。
[0011]在一些具体的实施方式中，所述显示区域的四个角位置的像素格朝向阵列外的角为圆弧。
[0012]在一些具体的实施方式中，所述显示区域的四个角的外沿区域设有圆弧形的抗变形槽，所述抗变形槽与靠近其的所述像素格的圆弧同心。
[0013]本发明还提供了一种电润湿显示器的下基板，包括如上所述的抗变形的像素结构。
[0014]本发明还提供了一种电润湿显示器，包括如上所述的电润湿显示器的下基板。
[0015]本发明的有益效果是:
针对目前制备电润湿显示器过程中的回炉热处理工艺会造成像素结构变形的问题，本发明通过在显示区域的外沿区域内，设置至少两列围绕显示区域间断设置的抗变形槽，所述抗变形槽为长条形槽，各列所述抗变形槽错位设置，以减小所述像素格在回炉热处理工艺后的变形;在回炉热处理工艺后，在所述显示区域的外沿区域，像素结构材料会向外侧收缩，在此收缩作用下，所述抗变形槽被拉伸变形，由于每列所述抗变形槽错位设置，其拉伸变形将像素结构层外沿的收缩转化为抗变形槽的扩张变形，从而减小电润湿显示器在回炉热处理工艺后像素格区域的变形，提高后续油墨填充工艺的均匀性。同时，抗变形槽的变形减小了热收缩导致的像素结构层与憎水性绝缘层之间的相对位移，减小了回炉热处理工艺后憎水性绝缘层在显示区域的外沿区域受到的剪切应力，防止憎水性绝缘层在此边界破损，从而提尚广品质量及良品率。
【附图说明】
[0016]图1为传统电润湿显示器下基板的俯视图；
图2为传统电润湿显示器下基板的主视图；
图3为传统电润湿显示器像素结构回炉热处理工艺前后变形示意图；
图4为抗变形的电润湿显示器下基板的俯视图；
图5为图4中A-A截面图；
图6为掩_旲板的图案不意图；
图7为两列抗变形槽的像素结构回炉热处理工艺前后变形局部示意图；
图8为三列抗变形槽的像素结构回炉热处理工艺前后变形局部示意图。
【具体实施方式】
[0017]参照图4-5，图4为抗变形的电润湿显示器下基板的俯视图，图5为图4中A-A截面图，本发明提供了一种抗变形的电润湿显示器的下基板，电润湿显示器也称为电湿润显示器，本发明也同样适用于电湿润显示器，下基板包括IT0/TFT基板1、憎水性绝缘层2和抗变形的像素结构3，憎水性绝缘层2覆盖在ITO/TFT基板I上，在本实施例中，憎水性绝缘层2为连续膜结构，保护ITO/TFT基板I。所述像素结构3覆盖在所述憎水性绝缘层2的上面，且所述像素结构3的外边缘超出所述憎水性绝缘层2的外边缘。所述像素结构3，在中间区域，像素结构3围成多个像素格5，所述像素格5呈阵列排布，阵列像素格结构区域为显示区域4，图4中虚线所框区域为显示区域4，在显示区域4的外沿区域10内，像素结构3设有至少两列围绕显示区域4间断设置的抗变形槽6，所述抗变形槽6为长条形槽，各列所述抗变形槽6错位设置。每一列抗变形槽6中各个抗变形槽6与最靠近其的像素格5的间距相等。每一列抗变形槽6中各个抗变形槽6的宽度相等，所述抗变形槽6的宽度为20-40μπι，所述抗变形槽6的宽度随着像素格5的边长尺寸而变化，当所述像素格5的边长小于150μπι时，所述抗变形槽6的宽度选下限值20μπι，当所述像素格5的边长大于200μπι时，所述抗变形槽6的宽度选上限值40μπι。
[0018]在优选的实施方式中，最靠近所述像素格5的那一列抗变形槽6与最外沿的像素格5的间距等于相邻两个像素格5的间距，相邻两列抗变形槽6的间距等于相邻两个像素格5的间距。具体设置多少列抗变形槽6，由所述显示区域4的外沿区域10的宽度决定，当所述显示区域4的外沿区域10的宽度<5mm时，设置抗变形槽6的列数为两列，当所述显示区域4的外沿区域1的宽度> 5mm时，每增加2mm宽度则增加一列所述抗变形槽6。
[0019]所述显示区域4的四个角7位置的像素格5朝向阵列外的角为圆弧。在优选的实施例中，所述显示区域4的四个角7位置的像素格5为四分之一圆形，其半径等于其他像素格5的边长。所述显示区域4的四个角7的外沿区域10设有圆弧形的抗变形槽6，所述抗变形槽6与靠近其的所述像素格5的圆弧同心。所述显示区域4的四条边的外沿区域10的所述抗变形槽6平行于临近的像素格5朝向阵列外的边设置。所述显示区域4的四条边的外沿区域10的所述抗变形槽6为矩形抗变形槽8，所述矩形抗变形槽8的长度等于像素格5的尺寸，且所述矩形抗变形槽8错位设置。在优选的实施方式中，所述矩形抗变形槽8的宽度方向的中心线对准相邻列的各个抗变形槽6间隙的中心。
[0020]如上所述的抗变形的像素结构3的制备方法，包括以下步骤:(I)制备具有像素格5和抗变形槽6图案的掩模板；(2)在制备有憎水性绝缘层2的IT0/TFT基板I上涂覆一层光刻胶材料，将所述掩模板与基板I进行对准；(3)基于对准后的掩模板对涂覆的所述光刻胶材料进行曝光处理，将所述掩模板上的图案显影成像到所述憎水性绝缘层2上。若使用的正性光刻胶材料，所述掩模板9的图案如图6所示。在其他的实施例中，制备方法也可以包括以下步骤:(I)制备具有像素格5和抗变形槽6图案的掩模板；(2)在IT0/TFT基板I上涂覆一层光刻胶材料，将所述掩模板与基板I进行对准；(3)基于对准后的掩模板对涂覆的所述光刻胶材料进行曝光处理，将所述掩模板上的图案显影成像到IT0/TFT基板I上；(4)然后再在像素结构3和IT0/TFT基板I的上表面设置一层憎水性绝缘材料；(5)然后在像素结构3围成的凹槽中填充保护层材料，然后去除所述像素结构3的上表面的憎水性绝缘材料，得到离散图案的憎水性绝缘层2。
[0021]参照图7-8，图7为两列抗变形槽的像素结构回炉热处理工艺前后变形局部示意图，图8为三列抗变形槽的像素结构回炉热处理工艺前后变形局部示意图，在完成像素结构3的曝光显影后，再将下基板置于气氛炉中回炉热处理(180-240°C)以恢复憎水性绝缘层2的表面憎水性。在所述显示区域4的外沿区域10，如图中箭头方向所示，像素结构材料向外侧收缩，在此收缩作用下，所述抗变形槽6被拉伸变形。由于每列所述抗变形槽6错位设置，像素结构材层外侧的拉应力作用于最外侧槽间隔时，将收缩方向的形变转为法向的形变，再作用于内侧的槽间隔，经两列抗变形槽的变形，吸收了所述显示区域4的外沿区域10产生的拉应力，大大减小了传递到形成所述像素格5的像素墙的拉应力，从而可以显著减小所述像素格5的变形。同时，抗变形槽的变形减小了热收缩导致的像素结构层与憎水性绝缘层之间的相对位移，减小了回炉热处理工艺后所述显示区域4的外沿区域的憎水性绝缘层2受到的剪切应力，从而防止憎水性绝缘层2在所述显示区域4的外沿区域破损。所述显示区域4的外沿区域10的宽度越大，在回炉热处理工艺后像素结构材料产生的收缩量越大，故随着所述显示区域4的外沿区域10的宽度的增加，需要增加抗变形槽列数，以提高吸收变形的能力。
【主权项】
1.一种抗变形的像素结构，其特征在于，在中间区域，像素结构围成多个像素格，所述像素格呈阵列排布，阵列像素格结构区域为显示区域，在显示区域的外沿区域内，像素结构设有至少两列围绕显示区域间断设置的抗变形槽，所述抗变形槽为长条形槽，各列所述抗变形槽错位设置。2.根据权利要求1所述的抗变形的像素结构，其特征在于，每一列抗变形槽中各个抗变形槽与最靠近其的像素格的间距相等。3.根据权利要求2所述的抗变形的像素结构，其特征在于，最靠近所述像素格的那一列抗变形槽与最外沿的像素格的间距等于相邻两个像素格的间距。4.根据权利要求2所述的抗变形的像素结构，其特征在于，相邻两列抗变形槽的间距等于相邻两个像素格的间距。5.根据权利要求1所述的抗变形的像素结构，其特征在于，每一列抗变形槽中各个抗变形槽的宽度相等。6.根据权利要求1所述的抗变形的像素结构，其特征在于，所述抗变形槽的宽度为20-40μηιο7.根据权利要求1所述的抗变形的像素结构，其特征在于，所述显示区域的四个角位置的像素格朝向阵列外的角为圆弧。8.根据权利要求1所述的抗变形的像素结构，其特征在于，所述显示区域的四个角的外沿区域设有圆弧形的抗变形槽，所述抗变形槽与靠近其的所述像素格的圆弧同心。9.一种电润湿显示器的下基板，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的抗变形的像素结构。10.—种电润湿显示器，其特征在于，包括如权利要求9所述的电润湿显示器的下基板。
【文档编号】G02B26/00GK105842842SQ201610329981
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】周蕤, 唐彪, 吴昊, 郭媛媛, 罗伯特·安德鲁·海耶斯, 周国富
【申请人】华南师范大学, 深圳市国华光电科技有限公司, 深圳市国华光电研究院