[實用新型]一種基于電潤濕技術的可控制油墨運動的器件

有效

• 申請號: 201921441321.X
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN210776027U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 周蕤;方小婷;蔣洪偉;李輝;周國富
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;深圳市國華光電科技有限公司;深圳市國華光電研究院
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本實用新型公開了一種基于電潤濕技術的可控制油墨運動的器件，所述器件包括導電基板、設于所述導電基板上的疏水絕緣層和設于所述疏水絕緣層上的像素墻，所述像素墻圍成像素格，所述導電基板與所述疏水絕緣層之間部分插入有圖案化絕緣層，所述圖案化絕緣層位于對應所述像素格內的區域，所述圖案化絕緣層位于對應所述像素格內的區域的面積占所述像素格的面積的20％～80％。本實用新型通過引入圖案化絕緣層能夠實現在施加電壓條件下油墨的定向移動，并且圖案化絕緣層的位置、形狀和數量可以通過自行設計圖形來控制，因此可以針對不同尺寸和不同類型的器件來設計不同的圖案化結構布局，具有較好的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及電潤濕技術領域，尤其是涉及一種基于電潤濕技術的可控制油墨運動的器件。

背景技術

電潤濕(Electrowetting，EW)是指通過改變施加在液體-固體電極之間的電勢，來改變液滴在基板上的潤濕性，即改變接觸角，使液滴發生形變、位移的現象。基于電潤濕技術發展形成的器件諸多，如電潤濕顯示器件、電潤濕透鏡、圖像顯示裝置等。中國專利CN103809228A中公開的電潤濕透鏡單元包括豎立在下透明基板上表面的垂直阻擋物，該垂直阻擋物上設置有多個電極、電介質層和疏水涂層，其中電介質層和疏水涂層相當于疏水絕緣層，垂直阻擋物圍繞的空間中填充有非極性液體和極性液體，并且將該電潤濕透鏡單元應用到3D圖像顯示裝置和3D圖像拾取裝置中。電潤濕顯示器件是一種反射式顯示器件，其基本結構如圖1所示，其包括上下兩個基板以及密封膠框，其中上基板包括上導電基板11，下基板由下導電基板12、疏水絕緣層13和像素墻14組成，上基板和下基板通過密封膠框15進行密封形成密封腔體，密封腔體中所填充的兩種不互溶的溶液非極性顯色油墨16和極性電解質液體17。電潤濕顯示器件的基本顯示原理是通過改變施加在導電上基板11與導電下基板12的電壓，從而改變極性電解質溶液17在疏水絕緣層13上的接觸角，極性電解質溶液17在疏水絕緣層13表面上的潤濕性由疏水變成親水狀態，驅動油墨層收縮，油墨被推擠到像素格的某一邊或者角，改變了顯示單元的透光率，實現像素的打開，從而達到顯示效果。參見圖2，當撤掉電壓的時候，極性電解質溶液恢復在疏水絕緣層表面的疏水性，非極性顯色油墨重新鋪展，實現關閉過程，如圖2中(a)所示。未施加電壓時，油墨均勻鋪展在疏水絕緣層的表面，僅顯示油墨的顏色。理論上，由于像素的四個角呈對稱分布，故在施加電壓后，油墨可以向任何一個角移動，從而發生不定向的運動，并導致油墨的最終聚集的位置的不同，如圖2中(b)和(c)所示，最后影響了像素開關的一致性，降低了顯示效果。因此，為能夠形成均一的像素打開狀態，提升器件的顯示效果，有效的控制油墨的移動方向是非常有必要的。為解決油墨運動不受控制的問題，現有的電潤濕顯示器會通過激光刻蝕的方式在導電薄膜上進行刻蝕形成notch結構，形成的不規則電場會造成油墨受力不均，但是notch為圖案化的扇形導電薄膜結構，邊緣多為鋸齒狀，當施加電壓時疏水絕緣層易發生擊穿。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種基于電潤濕技術的可控制油墨運動的器件及其制備方法，能夠實現對油墨運動的控制，并且避免了發生介電擊穿。

本實用新型所采取的技術方案是：

本實用新型提供一種基于電潤濕技術的可控制油墨運動的器件，所述器件包括導電基板、設于所述導電基板上的疏水絕緣層和設于所述疏水絕緣層上的像素墻，所述像素墻圍成像素格，所述導電基板與所述疏水絕緣層之間部分插入有圖案化絕緣層，所述圖案化絕緣層位于對應所述像素格內的區域，所述圖案化絕緣層位于對應所述像素格內的區域的面積占所述像素格的面積的20％～80％。引入圖案化絕緣層的目的是增加像素單元的不對稱性，從而改變油墨的移動方向，圖案化絕緣層的面積低于單個像素格面積的20％或者高于80％時，會導致其非對稱性下降，不能夠起到控制油墨定向移動的目的。此外，圖案化絕緣層具有介電性，會對底層導電基板中的電極起到保護作用，避免了發生介電擊穿。

優選地，所述圖案化絕緣層的高度≤400nm。

優選地，所述圖案化絕緣層的形狀包括條形、L型中的任一種。