一种提高电润湿器件封装性能的方法及电润湿器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电润湿技术，具体涉及一种可以提高电润湿器件封装性能的方法及由此得到的电润湿器件。
【背景技术】
[0002]电润湿器件一般包括两个基板，其中一个基板表面设有胶框，另一个基板表面设置有呈矩阵排列的像素墙，两个基板之间，通过胶框和像素墙表面之间的粘合，封装形成密闭腔室，其中密闭腔室包含不导电的第一流体(烷烃等)、导电的第二流体(水或盐溶液)，流体相互接触且不可混溶。
[0003]像素墙通常是经光刻工艺得到图案化结构，而像素墙围成的像素格区域就是显示区域，电润湿显示装置就在这个显示区上产生显示效果。不导电的第一流体便填充于像素墙所形成的显示区域内，其周围的像素墙用于阻挡第一流体流向周围像素格，从而得到稳定的显示结构。由于第一流体是疏水的，因此像素墙的上表面需要较高的亲水性以保证疏水的第一流体不会跨过像素墙流向周围像素格，否则会出现第一流体翻过像素墙的情况，即驱动跳墨现象，从而导致电压消失而第一流体不能流回，无法重复显示。
[0004]因此像素墙表面的水滴接触角一般小于等于70°。如发明人之前的专利，申请号:201410665529.5，采用亲水的SOG (spin-on-glass)材料来制备像素墙，以提高像素墙表面的亲水性，避免出现驱动跳墨现象。
[0005]但另一方面，为保证显示质量，两基板封装形成的密闭腔室也要具有良好的密封性能，避免使用过程中因密闭不好出现漏墨现象，即油墨经缝隙流出，导致器件损坏，严重影响器件的寿命。即要求一基板的胶框和另一基板表面的像素墙表面要能够实现粘合紧密，形成完全密闭的腔室。
[0006]而胶框一般是压敏胶类(PSA)材料制成，因封在密闭腔室里的主要为水或者盐溶液，为防止胶框亲水基团与水作用，因此胶框多采用疏水性压敏胶制备，如聚丙烯酸酯、聚异丁烯等，表面水滴接触角一般多90°，故当像素墙表面亲水性太高时，胶框与像素墙难以粘合紧密，导致器件封装性能差，容易产生漏墨现象，即密闭腔室内液体流出，或外界污染物进入，从而降低器件的寿命和产量。
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种能够提高电润湿器件封装性能的方法及电润湿器件。
[0008]本发明解决其技术问题的解决方案是:一种提高电润湿器件封装性能的方法，包括步骤:
提供具有封装胶框的第一基板；
提供表面具有像素墙的第二基板；所述像素墙为矩阵排列的突起，所述像素墙表面的水滴接触角< 50度； 在第二基板的像素墙的表面设置一贴合材料层，所述贴合材料层覆盖像素墙表面与封装胶框相对应的封装贴合区域；所述贴合材料层的表面水滴接触角70-120度；
将第一流体和第二流体施加到第二基板；
将第一基板表面的封装胶框与第二基板表面的贴合材料层进行粘合，并按压6-24h。
[0009]为实现贴合材料在像素墙材料表面的涂布，所述贴合材料层疏水性不可太强，优选地，表面水滴接触角90-100度。
[0010]优选地，所述在第二基板的像素墙的表面设置贴合材料层的步骤，是通过丝网印刷方法在像素墙表面印刷得到贴合材料层的。
[0011]优选地，所述在第二基板的像素墙的表面设置贴合材料层的步骤，是利用掩膜板，通过光刻胶涂布、曝光、显影处理，得到所述贴合材料层的。
[0012]作为上述方案的进一步改进，所述贴合材料层还完全或者部分覆盖位于封装贴合区域之外的纵、横像素墙的若干交叉点，即在纵、横像素墙的交叉点由贴合材料形成若干用于间隔第一基板和第二基板的支撑柱。
[0013]由于重力和毛细力的作用，电润湿显示器件的第一基板和第二基板会呈现凹陷的形状，并且越大越薄的基板中间凹陷会更严重，这就导致密封后器件中间和边缘的空隙间距(即为盒厚)不相等，四周间距大于中间间距。当基板承受来自外部的压力时，像素墙内的第一流体会被毛细力破坏，显示过程中留下坏点。因此，支撑柱的存在可以避免类似问题的出现。
[0014]由于像素墙是呈矩阵排列的，而且像素墙由于围成封闭的空间来容纳第一流体，故纵、横像素墙会交叉，形成交叉点，这里所述的交叉点其实是一个区域。区域的形状由像素墙的形状决定，贴合材料可以全部或者部分覆盖这个区域，形成支撑柱，既不影响显示效果，也可以达到间隔支撑的效果，支撑柱的截面形状可以是正方形、圆形、多边形等。
[0015]当贴合材料覆盖纵、横像素墙的交叉点，形成支撑柱时，优选地，采用掩膜板，通过光刻胶涂布、曝光、显影处理，以便得到较厚的涂层，且涂层形状可以精确控制，通常所述贴合材料层的厚度多10 μ m ;优选地，所述贴合材料层的厚度多50 Um0
[0016]优选地，所述支撑柱的个数为每100个像素1-10个。
[0017]本发明还提供了一种电润湿器件，采用上述任一项提高电润湿器件封装性能的方法封装得到。
[0018]本发明的有益效果是:本发明通过在封装贴合区域的像素墙表面设置一层疏水性较好的贴合材料，避免当采用高亲水材料制备像素墙防止跳墨现象时，胶框与像素墙粘附性能差，封装密封性不好的问题，并且得到的封装器件质量更可靠，既避免了跳墨，也保证了封装的密封性。进一步的，还可以在纵、横像素墙的交叉点也覆盖贴合材料，形成支撑柱，防止基板因重力或者受力而弯曲导致的一系列问题。本发明的方法工艺简单，成本低，容易控制，得到的电润湿器件具有优良的封装性能。
【附图说明】
[0019]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。
[0020]图1是本发明的电润湿器件的第一基板结构示意图；
图2是本发明的电润湿器件的第二基板结构示意图；
图3是本发明的电润湿器件的第二基板上像素墙的矩阵排列图案示意图；
图4是本发明的丝网印刷贴合材料层的工艺示意图；
图5是本发明的光刻工艺制备贴合材料层的工艺示意图；
图6是图5所示工艺中使用的掩膜板的平面示意图；
图7是本发明的支撑柱的分布示意图；
图8是本发明一实施例中使用的掩膜板的平面示意图；
图9是本发明一实施例的电润湿器件封装后的结构示意图；
图10是本发明另一实施例的电润湿器件封装后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]结合图1~10，对本发明的提高电润湿器件封装性能的方法进行说明，本发明的方法包括以下步骤:
S1:提供具有封装胶框13的第一基板I。
[0023]第一基板I的结构如图1所示，包括第一支撑板11，设置于第一支撑板11表面上的第一电极层12，和设置在第一电极层之上的封装胶框13 ;第一支撑板11可以是玻璃、金属或聚合物支撑板，并且可以是刚性的或柔性的。第一电极层12可以为导电ITO (氧化铟锡)、金属电极涂层等，可以是任何期望的形状或形式。
[0024]封装胶框13的作用为将第一基板I与第二基板2粘合，以形成显示的密闭腔室3，如图9或10所示。封装胶框13可采用压敏材料、热敏材料、光敏材料、微波聚合材料等，因压敏材料使用方法简单，且不会对器件造成其他的损坏，因此封装胶框13多采用压敏材料。同时，因第一流体4填充在像素墙24围城的显示区域26内，而密闭腔室3内填充的主要是第二流体5，第二流体5为水溶液或者盐溶液，因此为保证封装胶框13不与之作用而失效，或者水溶液渗过胶框材料而影响器件寿命，封装胶框13多采用疏水性的压敏材料，如聚丙烯酸酯、聚异丁烯等。
[0025]S2:提供表面具有像素墙24的第二基板2，所述像素墙24为矩阵排列的突起，像素墙24表面的水滴接触角< 50度。
[0026]如图2所示，第二基板2包括与第一基板I相对设置的第二支撑板21，第二支撑板21上具有第二电极层22，第二电极层22可以为导电ITO (氧化铟锡)、金属电极涂层等，可以是任何期望的形状或形式。
[0027]第二电极层22之上是疏水绝缘层23，疏水绝缘层23可以是透明的或反射的，疏水绝缘层23的厚度少于2Mm，更优选地，少于lMm。疏水绝缘层23可以是DuPont公司提供的诸如AF1600、AF1600X或AF1601的非晶体含氟聚合物，或者任何其他低表面能聚合物，如Cytop, Hyflon等。优选地，疏水绝缘层23厚度在300~800nm之间。
[0028]疏水绝缘层23也可以分为两层:绝缘层和疏水层，即先在第二电极层22之上涂布一层电介质材料如氧化硅层或氮化硅层，具有例如200nm的厚度，形成绝缘层；然后再涂布一层疏水材料，形成疏水层，当然涂布的材料同时满足疏水和绝缘的要求时，如上述的AF1600、AF1600X或AF1601等，则可以直接涂布形成疏水绝缘层23。
[0029]疏水绝缘层23上设置有像素墙24，像素墙材料可以是光刻胶(例如，SU_8)，厚度控制在2-50Mm。
[0030]像素墙24的制备可以采用本领域技术人员熟知的方法，如对于光刻胶材料可以采用一步或多步法涂布，涂布方式可以但不限于旋涂(spin-coating)、滚涂(roller-coating)、狭缝涂布(slit-coating)、浸涂(dip-coating)、喷涂(spray-coating)、刮涂(blade-coating)等。然后进一步对胶膜进行预烘烤、UV光照曝光和曝光后的烘烤(PEB)，再经显影等得到像素墙24，为避免驱动跳墨现象，要保证得到的像素墙24表面的水滴接触角< 50度。
[0031]优选地采用本发明人之前的提交的申请号为:201410665529.5的发明专利中的方法制备像素墙24，即像素墙