[發明專利]一種雙穩態電潤濕結構及其制備工藝

有效

• 申請號: 201810449460.0
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108627969B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 肖長詩;梁學磊;徐慶宇
• 申請（專利權）人: 南京晶奧微光電技術有限公司
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮;金子娟

1.一種雙穩態電潤濕結構，包括位于下方的襯底層(6)和位于上方的封裝層(1)，所述襯底層(6)上制備有像素圖形塊(7)的陣列，其特征在于：在所述襯底層(6)和封裝層(1)之間還依次設有電極層(5)、疏水層(4)、墨水層(9)和水層(3)，所述封裝層(1)的下表面設有導電層(2)，疏水層(4)全面覆蓋電極層(5)，所述電極層(5)連續覆蓋所有像素圖形塊(7)，覆蓋有電極層(5)和疏水層(4)的像素圖形塊(7)之間留有容納墨水的溝道，覆蓋像素圖形塊(7)的電極層部分為像素電極(5-1)，覆蓋相鄰像素圖形塊(7)之間間隙的電極層部分為溝道電極(5-2)，所述像素圖形塊(7)采用透光絕緣材料。

2.根據權利要求1所述的一種雙穩態電潤濕結構，其特征在于，所述電極層(5)與疏水層(4)之間設有介電層。

3.根據權利要求1所述的一種雙穩態電潤濕結構，其特征在于，所述電極層(5)上制備的電極圖形為具有兩個凹弧部位的缺陷電極圖形，兩凹弧部位以對角的方式設置在像素電極的頂面。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種雙穩態電潤濕結構，其特征在于，所述襯底層(6)為帶氧化層的硅片、玻璃或PET、PEN或PI材料，所述像素圖形塊(7)為SU-8、氧化硅、氮化硅材料中的一種，所述電極層(5)為Al或ITO材料，所述導電層(2)為ITO材料。

5.一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1)在襯底層表面制備多個具有一定高度的像素圖形塊(7)，形成像素圖形塊陣列，相鄰像素圖形塊(7)之間留有間隙；

2)在像素圖形塊上制備一層均勻且連續覆蓋的導電薄膜，形成電極層(5)；

3)在電極層(5)表面制備一層光刻膠(8)；

4)按照所需的電極圖形，通過光學曝光和顯定影技術制備出對應的光刻膠圖形；

5)刻蝕掉曝光顯影后暴露的電極層部分(10)，得到目標電極圖形，用于控制墨水在兩個穩定狀態間的切換；

6)去除光刻膠(8)，在電極層上制備一層疏水層(4)；

8)灌墨，把墨水(9)注入像素圖形塊(7)間的溝道中；

9)封裝，在灌墨后的樣品上面覆蓋水層(3)，并用帶ITO導電層的封裝層(1)把水和墨水密封在襯底層(6)和封裝層(1)中。

6.根據權利要求5所述的一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于：

步驟1)中，在帶氧化層的硅片、玻璃或PET、PEN或PI材料制成的襯底層上噴涂SU-8膠，利用掩膜版通過曝光顯影技術得到像素圖形塊，之后在150℃的熱板上烘烤30分鐘，使之固化；

步驟2)中，采用磁控濺射的方法在像素圖形塊(7)上均勻鍍上厚度為80nm的Al膜，覆蓋像素圖形塊(7)的頂面、側面及相鄰像素圖形塊(7)間的間隙；

步驟6)中，在1k rpm條件下，旋涂3％wt cytop溶液制備疏水層(4)，并在180℃下烘干。

7.根據權利要求6所述的一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于：

步驟3)中，光刻膠采用Shipley S1813，涂覆后在115℃下前烘1分鐘；

步驟6)中，利用Remover PG去膠劑去除光刻膠。

8.根據權利要求5所述的一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于：

在所述步驟6)中，包括在去除光刻膠后，制備疏水層(4)前，在電極層(5)上制備介電層的步驟。

9.根據權利要求8所述的一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于：

步驟6)中利用PECVD方法制備800nm厚的Si₃N₄介電層。

10.根據權利要求5-9中任一項所述的一種雙穩態電潤濕結構的制備工藝，其特征在于：

通過采用透明導電材料制備像素電極和溝道電極，實現透射式雙穩態電濕潤顯示；或者，通過采用高反射率金屬導電材料制備像素電極和溝道電極，實現反射式雙穩態電濕潤顯示。