[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示裝置及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710977485.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107765423A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐彪;趙青;莊磊;白鵬飛;艾利克斯·漢森·維克多;周?chē)?guó)富
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南師范大學(xué);深圳市國(guó)華光電科技有限公司;深圳市國(guó)華光電研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G02B26/00
• 分類(lèi)號(hào): G02B26/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 唐致明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電潤(rùn)濕顯示領(lǐng)域，尤其是一種雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示裝置及其制備 方法。

背景技術(shù)

電潤(rùn)濕顯示是一種近年來(lái)新出現(xiàn)的顯示技術(shù)，具有反射性好、對(duì)比度高和 溫度范圍寬的特點(diǎn)。電潤(rùn)濕顯示的原理利用外加電場(chǎng)操控像素內(nèi)極性液體表面 張力或接觸角，進(jìn)而推動(dòng)油墨鋪展和收縮，實(shí)現(xiàn)光學(xué)開(kāi)關(guān)和灰度控制的新型反 射式顯示技術(shù)。

雖然目前的電潤(rùn)濕顯示技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，但仍然需要雙穩(wěn)態(tài)， 其中雙穩(wěn)態(tài)顯示僅需要能量來(lái)切換像素而不需要能量來(lái)維持像素狀態(tài)。因此， 雙穩(wěn)態(tài)顯示技術(shù)廣泛應(yīng)用于低功耗顯示領(lǐng)域；自反射式電潤(rùn)濕顯示技術(shù)誕生， 對(duì)于雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示技術(shù)的探索從未停止。

2008年，德國(guó)先進(jìn)顯示技術(shù)有限公司(ADT)利用導(dǎo)電流體在電極陣列驅(qū) 動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)特性提出了一種雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1])，成功 實(shí)現(xiàn)了高對(duì)比度、高反射率的段碼顯示。然而，該像素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效開(kāi)口率 (對(duì)比于總幾何面積)損失嚴(yán)重，且受限于油墨橫向移動(dòng)的響應(yīng)速率低下。

2010年，美國(guó)辛辛那提大學(xué)提出一種雙層立體通道雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示結(jié)構(gòu) (參見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2])，通過(guò)嚴(yán)苛的通道對(duì)稱性獲得和保持流體界面形態(tài)的穩(wěn)定 性。通過(guò)施加電壓來(lái)控制流體界面的移動(dòng)和定位，達(dá)到多穩(wěn)態(tài)操作的效果。該 結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)較快的響應(yīng)速度，且大幅提高電潤(rùn)濕顯示反射率和開(kāi)口率。然而， 該結(jié)構(gòu)必須保持上下通道高度一致，否則嚴(yán)重影響該顯示技術(shù)的灰階控制效果。 因此導(dǎo)致制造工藝精度要求過(guò)高，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

參考文獻(xiàn)[1]：Blankenbach,K.,Schmoll,A.,Bitman,A.,Bartels,F.,Jerosch,D., Novel highly reflective and bistable electrowetting displays,Journal of the SID,16, 237-244(2008).

參考文獻(xiàn)[2]：Yang S.,Zhou K.,Kreit E.,et al.,High reflectivity electrowetting pixels with zero-power grayscale operation.,Applied physics letters,2010, 97(14):143501.

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種開(kāi)口率大、響應(yīng)速度快 的雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示裝置及其制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示裝置，包括上基板和 下基板，所述上基板包括第一基板和公共電極，

所述下基板包括第二基板和依次設(shè)置于所述第二基板上的導(dǎo)電層、絕緣層 和圍成像素格陣列的像素墻結(jié)構(gòu)；

每個(gè)像素格的導(dǎo)電層包括第一電極區(qū)、第二電極區(qū)和設(shè)置于兩者之間的無(wú) 電極區(qū)，所述第一電極區(qū)和第二電極區(qū)的面積比大于3；

每個(gè)像素格的絕緣層上設(shè)置有一潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)以將像素格分成兩個(gè)區(qū) 域，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)在導(dǎo)電層上的投影與第二電極區(qū)相交；所述潤(rùn)濕性隔 絕結(jié)構(gòu)的接觸角為90度。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)在導(dǎo)電層上的投影與第一電極區(qū)相交。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)的寬度范圍為2-10微米。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)的高度范圍為0.5-1微米。

進(jìn)一步地，所述絕緣層為疏水絕緣層。

進(jìn)一步地，所述無(wú)電極區(qū)的形狀為鋸齒形、曲線形或弧形。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)的形狀為矩形。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是：一種雙穩(wěn)態(tài)電潤(rùn)濕顯示裝置的制備方法， 所述制備方法包括制備下基板的步驟，所述制備下基板的步驟包括：

S1、在所述第二基板上制備導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層劃分成像素格陣列且對(duì)應(yīng) 每個(gè)像素格的導(dǎo)電層區(qū)域包括第一電極區(qū)、第二電極區(qū)和設(shè)置于兩者之間的無(wú) 電極區(qū)，所述第一電極區(qū)和第二電極區(qū)的面積比大于3；

S2、制備絕緣層，所述絕緣層覆蓋在所述第二基板和導(dǎo)電層的上表面；

S3、在對(duì)應(yīng)每個(gè)像素格的絕緣層區(qū)域上分別設(shè)置一潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)以將像 素格分成兩個(gè)區(qū)域；所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)在導(dǎo)電層上的投影與第二電極區(qū)相交； 所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)的接觸角為90度；

S4、在所述絕緣層上制備像素墻結(jié)構(gòu)以對(duì)應(yīng)所述像素格陣列劃分絕緣層， 得到所述下基板。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕性隔絕結(jié)構(gòu)的制備方法為：