本發(fā)明涉及電潤濕顯示器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種掩模板、采用其制備下基板的方法和該方法的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

電潤濕顯示器，也稱為電濕潤顯示器，是通過改變向顯示單元上施加的電壓，進而改變顯示器件內(nèi)部的功能疏水材料的親疏水性能，從而驅(qū)動期間內(nèi)流體的相對運動，達到顯示的效果。目前有兩種電潤濕顯示器件的制備工藝流程，分別是傳統(tǒng)的制備工藝（1），如專利WO 2003/071346中所描述的：首先在基板上制備一層疏水層，然后在疏水層上制備像素墻結(jié)構(gòu)，再將油墨填充到像素墻圍成的像素格內(nèi)，最后封裝得到顯示器；以及新興的制備工藝（2），如專利申請?zhí)枮镃N201410159289.1所描述的：首先在基板上制備像素墻結(jié)構(gòu)，然后在像素墻和基板上涂覆一層疏水層，再在像素格內(nèi)的疏水層上（即凹槽內(nèi)）設(shè)置保護層材料，保護層材料至少覆蓋凹槽中的疏水層，然后去除像素墻上表面覆蓋的疏水層，在凹槽內(nèi)的疏水層上填充油墨材料，最后封裝得到顯示器。不論是傳統(tǒng)的制備工藝，還是新興的制備工藝，都存在向像素墻形成的凹槽內(nèi)填充液體困難的問題。對于傳統(tǒng)的制備工藝（1）所述方法，油墨填充過程中，會出現(xiàn)油墨填充不均勻，如圖1中所示，對于新興的制備工藝（2）所述方法，在向凹槽填充保護層材料和油墨的過程中，都會出現(xiàn)填充不均勻的問題，如圖2所示，保護層材料無法十分均勻地填充到凹槽內(nèi)，填充油墨后顯微鏡下觀察到的填充現(xiàn)象如圖3，油墨縮到像素格的一角，不能均勻鋪展。

出現(xiàn)上述液體填充困難的問題是因為一般像素墻形狀如圖4所示，橫截面為方形（如圖4a）或者圓頭形狀（如圖4b），液體填充后容易縮到一角或者滑到相鄰的像素格內(nèi)，容易造成液體填充不均勻的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種掩模板、采用其制備下基板的方法和該方法的應(yīng)用。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種掩模板，包括掩模板主體，所述掩模板主體上設(shè)有透光區(qū)域和遮光區(qū)域，所述透光區(qū)域的圖案與像素墻圖案相同，所述遮光區(qū)域為多個呈陣列排列的離散區(qū)域，每個所述遮光區(qū)域的邊緣區(qū)域設(shè)有減弱透光量結(jié)構(gòu)。

在一些具體的實施方式中，所述減弱透光量結(jié)構(gòu)包括多個子掩模條，所述子掩模條與所述遮光區(qū)域連接，所述子掩模條的形狀可以是任意形狀。

作為優(yōu)選的一種實施方式，所述子掩模條相互平行設(shè)置。

作為優(yōu)選的另一種實施方式，所述遮光區(qū)域為多個呈陣列排列的方形區(qū)域，所述子掩模條垂直/平行于與其靠近的所述遮光區(qū)域的邊緣設(shè)置。

作為優(yōu)選的一種實施方式，相鄰兩個所述遮光區(qū)域的間距為像素墻的的寬度，相鄰所述子掩模條的間距≤1/2的像素墻的寬度。

作為進一步優(yōu)選的一種實施方式，相鄰所述子掩模條的間距為1/10的像素墻寬度。

本發(fā)明還提供了一種采用如上所述的掩模板制備下基板的方法，包括采用如上所述的掩模板制備像素墻的步驟，具體步驟為：提供支撐板，在其上涂覆一層負性光刻膠材料；將如上所述的掩模板與所述支撐板進行對準；基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到像素墻。在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，可以是在支撐板的絕緣層或者支撐板的電極層上涂覆負性光刻膠材料，因為所述支撐板可以是制備有絕緣層的，也可以是沒有制備絕緣層的。若是所述支撐板制備有絕緣層，所述支撐板的絕緣層可以是單層疏水層結(jié)構(gòu)，也可以包括疏水層和電介質(zhì)層，所以在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，也可以是在支撐板的疏水層或者支撐板上的電介質(zhì)層上涂覆負性光刻膠材料。

本發(fā)明還提供了一種采用如上所述制備下基板的方法制備得到的下基板。

本發(fā)明還提供了一種電潤濕顯示器件，包括如上所述的下基板。電潤濕顯示器也稱為電濕潤顯示器或電流體顯示器，本發(fā)明同樣適用于電濕潤顯示器和電流體顯示器。

本發(fā)明的有益效果是：

針對目前的電潤濕顯示器均存在在像素墻圍成的凹槽內(nèi)填充液體困難的問題，本發(fā)明提供了一種掩模板、采用其制備下基板的方法和該方法的應(yīng)用，掩模板包括掩模板主體，掩模板主體上設(shè)有透光區(qū)域和遮光區(qū)域，透光區(qū)域的圖案與像素墻圖案相同，遮光區(qū)域為多個呈陣列排列的離散區(qū)域，每個遮光區(qū)域的邊緣區(qū)域設(shè)有減弱透光量結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置減弱透光量結(jié)構(gòu)，使得遮光區(qū)域的邊緣區(qū)域透光量小于透光區(qū)域，將所述掩模板用于制備下基板，所述遮光區(qū)域的邊緣區(qū)域的曝光量小于所述透光區(qū)域，使用負性光刻膠，曝光量的減小會使得形成的像素墻的上表面的寬度會大于下表面的寬度，使得所述像素墻的壁的橫截面形狀為倒梯形，在填充的液體的表面張力和倒梯形形成的毛細管力的作用下，填充的液體會平鋪在所述像素墻形成的凹陷內(nèi)，并且倒梯形的像素墻上表面邊緣可以有效阻止液體填充后流入相鄰像素格，能夠?qū)崿F(xiàn)液體的的均勻填充。其中，減弱透光量的結(jié)構(gòu)可以是任意形狀的。

附圖說明

圖1為普通電潤濕顯示器件油墨填充效果圖；

圖2為新興的電潤濕顯示器件保護層材料填充效果圖；

圖3為新興的電潤濕顯示器件的局部像素墻填充油墨的顯微鏡圖；

圖4為現(xiàn)有的電潤濕顯示器件的局部像素墻填充油墨的截面圖；

圖5為實施例1的掩模板局部的俯視圖；

圖6為實施例2的掩模板局部的俯視圖；

圖7為實施例3的掩模板局部的俯視圖；

圖8為實施例4的掩模板局部的俯視圖；

圖9為實施例5中制備得到的像素墻的掃描電鏡圖；

圖10為實施例5中局部像素墻填充油墨的截面圖；

圖11為實施例6中制備得到的像素墻的掃描電鏡圖；

圖12為實施例6中填充保護材料的截面圖；

圖13為實施例6中填充保護材料的保護層材料的顯微鏡圖；

圖14為實施例7中電潤濕顯示器單個像元的截面圖；

圖15為對比例1中掩模板局部的俯視圖；

圖16為對比例1中制備得到的像素墻的掃描電鏡圖；

圖17為對比例2中制備得到的像素墻的掃描電鏡圖。

具體實施方式

實施例1：

參照圖5，圖5為實施例1中局部掩模板的俯視圖，本發(fā)明提供了一種掩模板，包括掩模板主體1，所述掩模板主體1包括遮光區(qū)域2和透光區(qū)域5，所述透光區(qū)域5的圖案與像素墻圖案相同，所述遮光區(qū)域2為多個呈陣列排列的離散區(qū)域，在優(yōu)選的實施例中，所述遮光區(qū)域2為多個呈陣列排列的方形區(qū)域，每個所述遮光區(qū)域2的邊緣區(qū)域3設(shè)有減弱透光量結(jié)構(gòu)，在圖5中所述兩個虛線框之間的區(qū)域為所述遮光區(qū)域2的邊緣區(qū)域3。在本實施例中，所述減弱透光量結(jié)構(gòu)包括多個子掩模條4，所述子掩模條4相互平行設(shè)置。相鄰兩個所述遮光區(qū)域2的間距為像素墻的寬度，相鄰所述子掩模條4的間距≤1/2像素墻寬度。在優(yōu)選的實施例中，相鄰所述子掩模條4的間距為1/10的像素墻寬度。

實施例2：

參照圖6，圖6為實施例2中局部掩模板的俯視圖，本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于：所述遮光區(qū)域2為多個呈陣列排列的方形區(qū)域，所述子掩模條4垂直于與其靠近的所述遮光區(qū)域2的邊緣設(shè)置。

實施例3：

參照圖7，圖7為實施例3中局部掩模板的俯視圖，本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于：所述子掩模條4平行于與其靠近的所述遮光區(qū)域2的邊緣設(shè)置，各條所述子掩模條4呈層狀圍在所述遮光區(qū)域2的外圍，所述子掩模條4對稱設(shè)置。

實施例4：

參照圖8，圖8為實施例4中局部掩模板的俯視圖，本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于：所述子掩模條4平行于與其靠近的所述遮光區(qū)域2的邊緣設(shè)置，各條所述子掩模條4呈層狀圍在所述遮光區(qū)域2的外圍，每層中各條所述子掩模條4的長度相同。

實施例5：

按照以下步驟采用實施例1-4所述任一項掩模板制備像素墻：在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料；將掩模板與所述支撐板進行對準；基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到像素墻。在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，可以是在支撐板的絕緣層或者支撐板的電極層上涂覆負性光刻膠材料，因為所述支撐板可以是制備有絕緣層的，也可以是沒有制備絕緣層的。若是所述支撐板制備有絕緣層，所述支撐板的絕緣層可以是單層疏水層結(jié)構(gòu)，也可以包括疏水層和電介質(zhì)層，所以在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，也可以是在支撐板的疏水層或者支撐板上的電介質(zhì)層上涂覆負性光刻膠材料。

在本實施例中，支撐板包括基板、電極層和疏水性絕緣層，先對支撐板的疏水性絕緣層的上表面進行親水改性，然后在疏水性絕緣層上涂覆一層負性光刻膠材料；將實施例1所述的掩模板與所述支撐板進行對準；基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到像素墻，加熱，使疏水性絕緣層恢復(fù)疏水性。對制備得到的像素墻進行掃描電極分析，掃描電鏡圖如圖9，圖放大倍數(shù)為7000倍，從圖9中可以看到，所述像素墻的截面呈倒梯形。將其用于填充液體，如用于如專利WO 2003/071346中所描述的，將油墨填充到像素墻圍成的像素格內(nèi)，其形態(tài)如圖10中所示，在填充的液體的表面張力和倒梯形像素墻形成的毛細管力的作用下，填充的液體會鋪展在所述像素墻形成的凹陷內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)液體的的均勻填充，倒梯形形成的毛細管力能夠牽引液體，阻止其縮到像素格的一角或滑到相連的像素格內(nèi)。

實施例6：

按照以下步驟采用實施例1-4所述任一項掩模板制備像素墻：在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料；將掩模板與所述支撐板進行對準；基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到像素墻。在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，可以是在支撐板的絕緣層或者支撐板的電極層上涂覆負性光刻膠材料，因為所述支撐板可以是制備有絕緣層的，也可以是沒有制備絕緣層的。若是所述支撐板制備有絕緣層，所述支撐板的絕緣層可以是單層疏水層結(jié)構(gòu)，也可以包括疏水層和電介質(zhì)層，所以在支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，也可以是在支撐板的疏水層或者支撐板上的電介質(zhì)層上涂覆負性光刻膠材料。

在本實施例中，支撐板包括基板、電極層和疏水性絕緣層，先對支撐板的疏水性絕緣層的上表面進行親水改性，然后在疏水性絕緣層上涂覆一層負性光刻膠材料；將實施例2所述的掩模板與所述支撐板進行對準；基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到像素墻，再涂布第二層疏水絕緣層，第二層疏水絕緣層覆蓋像素墻表面及像素墻在支撐板上所圍成的凹槽區(qū)域；再向第二層疏水絕緣層所形成的凹陷區(qū)域填充保護材料；刻蝕像素墻上表面的疏水絕緣層；清洗保護材料。在尚未刻蝕像素墻上表面的疏水絕緣層時，對像素墻進行掃描電極分析，掃描電鏡圖如圖11，圖放大倍數(shù)為14000倍，從圖11中可以看到，所述像素墻的截面呈倒梯形，像素墻上被掀起的是疏水絕緣層，是為了掃描電鏡分析，切割時因人為操作掀起。如專利申請?zhí)枮镃N201410159289.1所描述的，向像素墻的凹陷區(qū)域的第二層疏水絕緣層填充保護層材料，其形態(tài)如圖12所示，設(shè)置于像素墻和第一層疏水絕緣層上的第二層疏水絕緣層仍然具有近似倒梯形的形狀，在填充的液體的表面張力和倒梯形像素墻形成的毛細管力的作用下，填充的保護層材料能夠均勻平鋪在像素格內(nèi)，顯微鏡下觀察保護層材料的填充情況，得到圖13，從圖13可以清楚看到，保護層材料并沒有縮到像素格的一角，而是均勻地鋪展在各個像素格內(nèi)。

實施例7：

本發(fā)明還提供了一種制備下基板的方法，按照以下步驟制備下基板：1）提供支撐板，在其上涂覆一層負性光刻膠材料，將如實施例3所述的掩模板與所述支撐板進行對準，基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到第一層像素墻；2）在具有第一層像素墻的支撐板上布置疏水層，所述疏水層覆蓋第一層像素墻表面及第一層像素墻在支撐板上所圍成的凹槽區(qū)域；3）在所述凹槽區(qū)域設(shè)置至少一層保護層，并使所述保護層至少完全覆蓋所述凹槽區(qū)域底部的疏水層；4）對步驟3）中得到的支撐板進行表面改性，使得第一層像素墻上表面的疏水層變得親水；5）清洗保護層材料；6）在步驟5）中得到的支撐板上涂覆一層負性光刻膠材料，將如實施例3所述的掩模板與所述支撐板進行對準，基于對準后的掩模板對涂覆的所述光刻膠材料進行曝光，顯影，得到第二層像素墻，所述第二層像素墻與第一層像素墻一一對應(yīng)。所述步驟1）中所使用的掩模板的相鄰兩個所述遮光區(qū)域的間距小于所述步驟6）中所使用的掩模板的相鄰兩個所述遮光區(qū)域的間距。制備得到的下基板的部分截面圖如圖14。將得到的下基板填充封裝得到電潤濕顯示器，本發(fā)明中所述電潤濕顯示器也稱為電濕潤顯示器，本發(fā)明同樣適用于電濕潤顯示器。

如圖14所示，圖14示出了電潤濕顯示器的部分橫截面。該電潤濕顯示器包括多個像元6，在圖中示出了其中的一個。像元6的橫向范圍在圖中由兩條虛線7和8表示。像元6包括第一支撐板9和第二支撐板10。這些支撐板9和10可以是每個像元6的分離的部件，但是優(yōu)選地，這些支撐板9和10被多個像元6共有。支撐板9和10可以包括玻璃或聚合物基板11和10，并且可以是剛性的或柔性的。像素墻設(shè)置在第一支撐板9上，并在第一支撐板9上呈凸起狀，更具體地為像素墻設(shè)置在電介質(zhì)層14或第一電極層15上，且以疏水層18為界，像素墻分為上下兩層：第一層像素墻13和第二層像素墻12。當所述第一支撐板9包括玻璃或聚合物基板11、第一電極層15、電介質(zhì)層14和疏水層18時，所述像素墻設(shè)置在電介質(zhì)層14上，當所述第一支撐板9僅包括玻璃或聚合物基板11、第一電極層15和疏水層18時，所述像素墻設(shè)置在第一電極層15上。

因為制備過程中，所述步驟1）中所使用的掩模板的相鄰兩個所述遮光區(qū)域的間距小于所述步驟6）中所使用的掩模板的相鄰兩個所述遮光區(qū)域的間距。所以制備得到的第一層像素墻13的寬度小于第二層像素墻12的寬度，通過控制所述步驟1）和所述步驟5）中所使用的掩模板的所述遮光區(qū)域的間距差距，可以使得第二層像素墻12底部的寬度約等于所述第一層像素墻13上表面的疏水層18的寬度，使得第二層像素墻12、所述第一層像素墻13及其上表面的疏水層18形成一個倒梯形。

支撐板9和10間的空間充滿兩種流體：第一流體16和第二流體17，第二流體17與第一流體16不混溶。第二流體17為導(dǎo)電性的或電極性的，可以是水或諸如氯化鈉水溶液的鹽溶液。優(yōu)選地，第二流體17是透明的，但可以是彩色的、白色的、吸收的或反射的。第一流體16是非導(dǎo)電性的，例如可以是如同十六烷或（硅樹脂）油的烷烴。

對比例1：

本對比例采用與實施例5相同的制備方法制備電潤濕顯示器下基板，其不同之處在于，所使用的掩模板為普通的掩模板，掩模板的結(jié)構(gòu)如圖15所示，掩模板包括掩模板主體1’，所述掩模板主體1’包括透光區(qū)域2’和遮光區(qū)域3’，所述透光區(qū)域2’對應(yīng)所述像素墻的圖案，所述遮光區(qū)域3’為呈陣列排布的離散方形區(qū)域，采用通常的曝光量進行曝光，形成的像素墻的掃描電鏡圖如圖16所示，放大倍數(shù)為9400，可以看到像素墻的截面呈矩形。

對比例2：

本對比例采用與實施例6相同的制備方法制備電潤濕顯示器下基板，其不同之處在于，所使用的掩模板為普通的掩模板，掩模板的結(jié)構(gòu)與對比例1相同，采用通常的曝光量進行曝光，形成的像素墻的掃描電鏡圖如圖17所示，放大倍數(shù)為15000，像素墻表面的那層膜為疏水絕緣層。從圖17中看到，像素墻的截面呈矩形。