電流體支撐板及其改良制備方法、電流體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電潤濕技術(shù)，具體涉及一種電流體支撐板改良的制備方法，及得到的電流體支撐板和包括該支撐板的電流體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電流體，又名電潤濕(電濕潤)，目前電流體技術(shù)EFD (electrofluidic display)已經(jīng)有了普遍的應(yīng)用，它提供一種基于電流體技術(shù)的顯示單元。
[0003]諸如國際專利申請W0 2003/071346中描述的電流體裝置包括兩個支撐板。壁圖案(即像素壁)設(shè)置在其中一個支撐板上，該壁圖案限定顯示裝置的圖像元素。圖像元素(也稱為像素)的壁之間的區(qū)域被稱作顯示區(qū)，在該顯示區(qū)上產(chǎn)生顯示效果。圖像元素的壁由親水材料制成。顯示區(qū)中的支撐板的區(qū)域在很大范圍上必須疏水，以用于圖像元素的適當操作。在制造期間，支撐板中圖像元素所處的區(qū)域由疏水層覆蓋。通過在疏水層上沉積壁材料層并且使用(例如)光刻法來圖案化該壁材料層，從而在疏水層上制造壁。
[0004]由于壁材料層是親水的，壁材料層與疏水層之間的附著力相對較弱，導(dǎo)致壁材料層易于從疏水層剝離。已知在涂覆壁材料層之前降低疏水層的疏水性，例如通過反應(yīng)離子蝕刻。形成壁之后，將疏水層絕緣熱處理，以便恢復(fù)其疏水性。但等離子刻蝕或者加熱處理的過程中，難免會對疏水層造成損傷，影響其疏水性能，故使用該方法制造的顯示裝置的質(zhì)量并不令人滿意。
[0005]發(fā)明人之前幾個專利提到了一種疏水層無損傷的電潤濕支撐板的結(jié)構(gòu)及工藝(申請?zhí)?201410159289.1 ；201410558299.2 ；201410558316.2,20151050113.8)，通過形成圖案化保護層，得到側(cè)表面具有疏水層的像素壁，但其中存在一個問題:由于在保護層材料涂布步驟之前，疏水層表面未經(jīng)過親水改性，所以要求像素壁達到一定高度，才可以實現(xiàn)使保護層材料流入并完全覆蓋像素壁包圍的顯示區(qū)域的疏水層表面，如圖1所示。如果像素壁高度過低，就會引起保護層材料無法完全覆蓋像素壁包圍的顯示區(qū)域，如圖2所示?；蛘吒采w像素壁區(qū)域在短時間內(nèi)快速破裂，最終無法覆蓋顯示區(qū)域，引起相關(guān)問題(如未被保護區(qū)域疏水材料被刻蝕，器件性能及可靠性均受到影響)。
[0006]但是另一方面，像素壁過高，就會造成油墨填充過程中，油墨填充量過大，導(dǎo)致驅(qū)動電壓過高的問題。因此，最終得到的支持板的像素壁高度又不能太高。
[0007]本發(fā)明工藝在無損傷疏水層表面的基礎(chǔ)之上，降低了像素壁高度，解決了由于像素壁高度過高而引起的相關(guān)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電流體支撐板的改良制備方法，及得到的電流體支撐板和包括該支撐板的電流體裝置。既可以解決油墨回流問題，同時也避免了由于像素壁高度過高引起的相關(guān)問題，提高器件質(zhì)量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種電流體支撐板的改良制備方法，包括:在基體基板上形成像素壁，其中，像素壁限定形成顯示區(qū)域；在具有像素壁的基板表面設(shè)置非晶含氟聚合物，形成覆蓋基體基板的暴露表面，及像素壁的側(cè)面和頂面的疏水層；在顯示區(qū)域內(nèi)的疏水層之上填充保護材料，以形成保護層，所述保護層高度低于像素壁；在具有保護層的基體基板表面設(shè)置圖案化光刻膠層，僅覆蓋保護層；刻蝕或化學(xué)溶解去除部分像素壁及其表面的疏水層；去除光刻膠層和保護層，得到側(cè)表面覆蓋有疏水層的像素壁。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了根據(jù)上述方法制備得到的電流體支撐板。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了包括上述電流體支撐板的電流體裝置。
[0012]本發(fā)明的電流體支撐板的制備方法，通過改良，在保護層上進一步設(shè)置光刻膠層，然后通過光刻膠層的圖案化，將像素壁區(qū)域暴露，然后進行刻蝕，降低像素壁高度的同時，避免了對疏水層的破壞，本發(fā)明的方法既可以解決油墨回流問題，同時也避免了由于像素壁尚度過尚引起的相關(guān)冋題，提尚了器件質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
圖1是像素壁高度足夠，保護材料完全填充時的示意圖；
圖2是像素壁高度不夠，保護材料無法完全填充時的示意圖；
圖3是本發(fā)明的電流體支撐板的改良制備方法流程圖；
圖4是本發(fā)明實施例1的電流體支撐板的制備流程的結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖5是本發(fā)明實施例2的電流體支撐板的制備流程的結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖6是包括本發(fā)明實施例1的電流體支撐板的電流體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是圖6中電流體顯示裝置的顯示區(qū)域示意圖；
圖8是包括本發(fā)明實施例2的電流體支撐板的電流體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
_5] 電流體支撐板的改良制備方法
如圖3所示，給出了本發(fā)明的電流體支撐板的改良制備方法。
[0016]在步驟S101中，在基體基板上形成像素壁，其中像素壁限定形成顯示區(qū)域。
[0017]基體基板可以是玻璃或聚合物基板，如ΙΤ0基板等，并且可以是剛性的或柔性的。通常電極被設(shè)置在基體基板上。為防止上、下基板短路可以在電極之上布置介電層，介電層可以是氧化硅層或氮化硅層，可以具有單層或者多層的結(jié)構(gòu)，具有例如200nm的厚度。當然也可以不設(shè)置，具體原因在后面步驟中說明。
[0018]像素壁為位于基板之上的凸起圖案，剖面通常為矩形，相鄰的像素壁圍成顯示區(qū)域，通常為親水材料形成的，如光刻膠材料，可以通過光刻工藝得到；具體可以包括在基體基板的疏水層上涂覆光刻膠材料，及進行曝光和顯影?；蛘吒鶕?jù)實施例，可以采用噴墨打印的方法制備得到像素壁。
[0019]在步驟S102中，在具有像素壁的基板表面設(shè)置非晶含氟聚合物，形成覆蓋基體基板的暴露的表面，及像素壁的側(cè)面和頂面的疏水層。
[0020]可以通過沉積或者涂覆的方法形成疏水層，非晶體含氟聚合物材料優(yōu)選為杜邦A(yù)F系列，蘇威Hyflon系列或旭硝子Cytop系列，但并不限于此，另外可以是其他任何疏水的非晶體含氟聚合物。
[0021]在步驟S103中，在顯示區(qū)域內(nèi)的疏水層之上填充保護材料，以形成保護層；所述保護層高度低于像素壁。
[0022]保護層材料主要是起到保護其下面的疏水層的作用，為便于填充，優(yōu)選為可以液態(tài)存在的材料，在填充時，以液體的方式，使其流動進入像素壁圍成的顯示區(qū)域內(nèi)，然后固化形成保護層，得到的保護層高度低于像素壁的高度。根據(jù)實施例可以為光刻膠材料，或者其他可以清洗掉的材料。
[0023]保護層可以為一層，也可以為兩層或多層，如，可以選用光刻膠作為第一層材料，然后在光刻膠的上面布置另外一層材料。
[0024]填充的方法優(yōu)選是采用浸漬涂布、旋涂、刮涂、涂布、淋涂、絲網(wǎng)印刷或噴涂，但并不限于此。
[0025]在步驟S104中，在具有保護層的基體基板表面設(shè)置圖案化光刻膠層，僅覆蓋保護層。
[0026]具體可以包括，采用沉積或者涂覆的方法在基體基板表面設(shè)置光刻材料，得到覆蓋保護層及暴露的疏水層表面的光刻膠層，然后通過光刻工藝，包括曝光和顯影程序，保留保護層上表面的光刻膠層，而像素壁頂表面區(qū)域的光刻膠層被顯影掉，露出像素壁頂表面的疏水層；考慮到光刻對位的誤差，被顯影掉的區(qū)域優(yōu)選比像素壁寬一些。
[0027]保護層材料可以為正性光刻膠或負性光刻膠，厚度為0.1微米~100微米。后續(xù)如果采用等離子體刻蝕的方法，光刻膠材料的厚度應(yīng)控制在，保證像素壁被刻蝕至需要厚度的同時，不損傷疏水層表面。也就是說，如果該光刻膠對于等離子體的耐受性強，則厚度可以薄一些，如果該光刻膠對于等離子體的耐受性弱，則需要厚一些。
[0028]優(yōu)選地，為了便于在暴露的疏水層之上設(shè)置光刻膠層，還包括對具有保護層的基板表面進行親水改性的步驟。