本發(fā)明屬于電潤(rùn)濕技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電潤(rùn)濕光學(xué)器件及制備方法。

背景技術(shù)：

所謂潤(rùn)濕是指固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過(guò)程。液體在固體表面能鋪展，固液接觸面有擴(kuò)大的趨勢(shì)，即液體對(duì)固體表面的附著力大于其內(nèi)聚力，就是潤(rùn)濕。液體在固體表面不能鋪展，接觸面有收縮成球形的趨勢(shì)，就是不潤(rùn)濕，不潤(rùn)濕就是液體對(duì)固體表面的附著力小于其內(nèi)聚力。電潤(rùn)濕（Electrowetting，EW）是指通過(guò)改變液滴與絕緣基板之間電壓，來(lái)改變液滴在基板上的潤(rùn)濕性，即改變接觸角，使液滴發(fā)生形變、位移的現(xiàn)象。

如圖1所示，傳統(tǒng)電潤(rùn)濕器件的基本結(jié)構(gòu)由上下兩個(gè)基板以及兩個(gè)基板相對(duì)形成的密封腔中填充的兩種不互溶的極性液體9’和非極性溶液7’組成，下基板包含結(jié)構(gòu)有下支撐板4’、第一電極5’、疏水絕緣層（或在表面涂覆疏水材料的絕緣層）6’、像素墻7’。上基板包含的結(jié)構(gòu)有1’上支撐板、第二電極2’、密封膠3’。像素墻之間的區(qū)域?yàn)轱@示區(qū)域，像素墻7’材料的疏水性低于疏水絕緣層6’的疏水性，并且像素墻7’對(duì)于極性液體9’和非極性溶液7’的親疏性，極性液體9’在像素墻7’表面的潤(rùn)濕性更好，這樣就可以控制非極性溶液7’填充在每個(gè)像素格內(nèi)并且由于像素墻7’的親水性將每個(gè)像素中的非極性油墨8’隔斷開(kāi)。電潤(rùn)濕器件中所用材料一般均為透明材料，除了非極性溶液7’多為彩色不透明材料或低透光性材料，這里材料的透光性一般取決于電潤(rùn)濕器件的應(yīng)用方向。上述的電潤(rùn)濕器件結(jié)構(gòu)的制備工藝是通過(guò)旋涂、絲網(wǎng)印刷、狹縫涂布等方法在帶有第一電極5’的下支撐板4’上涂覆一層疏水絕緣層6’。然后在疏水絕緣層6’表面涂覆一層光刻膠，但是由于疏水絕緣層6’表面的表面能很低并且具有很低的接觸角滯后，例如Teflon AF1600前進(jìn)接觸角124±2°，后退接觸角113±2°，因此很難在疏水絕緣層6’表面涂覆一層均勻的光刻膠薄膜。目前大多數(shù)電潤(rùn)濕器件所采用的方法是通過(guò)等離子體改性的方法，改變疏水絕緣層6’表面的親水性來(lái)使光刻膠更容易涂覆在其表面。如圖2所示，通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕機(jī)在低功率下如30~35W、5s條件下，在50 mTorr氧氣壓力、氧氣流量63sccm下轟擊33疏水絕緣層表面32使薄膜表面增加了含氧的親水性基團(tuán)，同時(shí)增加了表面的粗糙度如改性后疏水絕緣層表面34，進(jìn)而影響了表面的潤(rùn)濕性，前進(jìn)和后退接觸角都減小，如Teflon AF1600改性后前進(jìn)接觸角降為84±5°、后退接觸角將為28±2°，后退接觸角的變化更加明顯，所以表面改性后，接觸角滯后增大，表面粘附性增加，更加易于光刻膠在其表面成膜。等光刻膠成膜固化、光刻、顯影一系列流程完成之后，為了恢復(fù)改性后疏水絕緣層表面34的疏水性，需要通過(guò)高溫加熱35使絕緣層底層新鮮的氟樹(shù)脂材料36回流到表面，并將表面疏水性差的氟樹(shù)脂材料37回流到下面，同時(shí)高溫恢復(fù)表面的平整度來(lái)恢復(fù)疏水絕緣層38表面的疏水性。

目前基本的電潤(rùn)濕光學(xué)器件在制備過(guò)程中都需要涉及到疏水絕緣層6’表面的改性，進(jìn)而保證光刻膠更加容易涂覆在疏水層的表面形成均勻薄膜，因此像素墻7’在完成之后需要高溫回流的方法恢復(fù)疏水絕緣層6’表面的疏水性。通過(guò)將改性后的薄膜加熱到熔點(diǎn)以上，薄膜中低表面能的組分就從主體向表面運(yùn)動(dòng)，含有氧原子的組分從表面向主體運(yùn)動(dòng)，這就導(dǎo)致新鮮的疏水基團(tuán)暴露在表面，疏水性恢復(fù)。然而高溫回流并不能將疏水絕緣層6’的疏水性恢復(fù)到改性前的特性，滯后角增大。這就導(dǎo)致了器件在打開(kāi)和關(guān)閉的過(guò)程中非極性溶液7’的收縮和鋪展產(chǎn)生問(wèn)題。同時(shí)高溫回流的溫度較高，容易造成像素墻結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)而影響器件的穩(wěn)定性，同時(shí)光刻膠材料在高溫環(huán)境下變黃，影響電潤(rùn)濕器件的光學(xué)性能；而且像素墻7’所覆蓋的疏水絕緣層表面和暴露在腔體內(nèi)的疏水絕緣層表面的特性差異，以及像素墻7’顯影過(guò)程中殘留下的雜質(zhì)都能造成電潤(rùn)濕器件的失效。

傳統(tǒng)電潤(rùn)濕光學(xué)器件通過(guò)像素墻7’結(jié)構(gòu)將非極性溶液7’限定在單個(gè)像素內(nèi)，對(duì)于傳統(tǒng)電潤(rùn)濕光學(xué)器件像素墻7’是不可缺少的部分，但是像素墻在隔離非極性溶液7’的同時(shí)也降低了顯示器件的對(duì)比度，如在像素大小為150×150μm的器件中，像素墻的寬度一般為10μm，在整個(gè)器件中像素墻的面積占比率為12%，像素墻材料如SU-8等一般為無(wú)色或高溫回流制程之后的淺黃色，均降低了器件的光學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上傳統(tǒng)電潤(rùn)濕光學(xué)器件所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種新型電潤(rùn)濕光學(xué)器件結(jié)構(gòu)，規(guī)避疏水材料表面改性及高溫回流所帶來(lái)的缺陷，完全保證疏水絕緣層表面的原始特性不被破壞，以此來(lái)提高電潤(rùn)濕光學(xué)器件的可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電潤(rùn)濕光學(xué)器件，包括上基板、下基板，上基板和下基板對(duì)向形成的空腔內(nèi)填充有封裝液體，所述上基板包括第一基板，第一基板上設(shè)有輔助電極和像素電極，所述輔助電極和像素電極上設(shè)有疏水層；所述下基板包括第二基板，第二基板上設(shè)有公共電極，所述公共電極表面設(shè)置有支撐性非極性溶液收聚樁，支撐性非極性溶液收聚樁的上端設(shè)有疏水結(jié)構(gòu)。

支撐性非極性溶液收聚樁代替了傳統(tǒng)電潤(rùn)濕光學(xué)器件中的像素墻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是陣列排布的圓柱狀結(jié)構(gòu)，作用是為了在電潤(rùn)濕器件打開(kāi)狀態(tài)下給非極性溶液提供收縮聚集點(diǎn)，同時(shí)對(duì)器件的上下基板起到支撐作用，防止器件塌陷。

支撐性非極性溶液收聚樁的上端通過(guò)涂覆或表面改性的方法增加了疏水結(jié)構(gòu)，目的是為了在施加驅(qū)動(dòng)電壓在電潤(rùn)濕光學(xué)器件時(shí)，非極性溶液破裂更容易向支撐性非極性溶液收聚樁收縮，同時(shí)疏水結(jié)構(gòu)的疏水性讓非極性溶液更容易向支撐性非極性溶液收聚樁攀爬，減少非極性溶液的聚集面積，提高了像素開(kāi)口率。

在第二基板和所述公共電極之間設(shè)有反射層；反射層可選擇Al等，在透射式電潤(rùn)濕光學(xué)器件中反射層可以不存在。

在輔助電極和像素電極的上方、所述疏水層的下方設(shè)有絕緣層。絕緣層可選二氧化硅、氮化硅等材料，目的是為了保護(hù)輔助電極和像素電極在工作狀態(tài)下不會(huì)被電壓擊穿造成器件失效，但這一結(jié)構(gòu)并非是必須存在的，因?yàn)槭杷畬油瑯泳哂薪^緣性，可以增加疏水層的厚度來(lái)提高其絕緣性來(lái)代替絕緣層結(jié)構(gòu)，此時(shí)疏水層就同時(shí)兼顧絕緣層和疏水層的作用；疏水層可選Teflon 1600、Hyflon、Cytop等材料。

輔助電極和像素電極一般為ITO層或其他透明導(dǎo)電層。目前主流的透明導(dǎo)電電極是ITO材料，但是輔助電極和像素電極還可以用石墨烯、銀納米線等材料制備。

封裝液體為極性電解質(zhì)溶液和非極性溶液，兩種溶液不互溶。

支撐性非極性溶液收聚樁頂部并未與上基板的疏水層完全接觸，而是存在一個(gè)間距非常小的狹縫，該狹縫的作用增強(qiáng)了非極性溶液在破裂的時(shí)候更加容易向支撐性非極性溶液收聚樁收縮和聚集。

具體而言，狹縫的作用是器件在打開(kāi)的狀態(tài)下，非極性液體開(kāi)始收縮的時(shí)候，通過(guò)狹縫所產(chǎn)生的毛細(xì)力將非極性液體向支撐性非極性溶液收聚樁吸引聚集，同時(shí)考慮到收聚樁的支撐性作用，因此狹縫的間距需要足夠小，在器件的最終裝配過(guò)程中控制狹縫間距在1μm以內(nèi)。

像素電極為中心對(duì)稱的形狀，例如正方形、正三角形、正六邊形，輔助電極根據(jù)像素電極的形狀設(shè)計(jì)成若干個(gè)圍繞在像素電極外圍的電極。

輔助電極可以有兩種表現(xiàn)方式：一種是隔斷式，所有的輔助電極是不互相串聯(lián)的，每個(gè)輔助電極可以單獨(dú)控制打開(kāi)和關(guān)閉，這種方式的好處在于當(dāng)只需要打開(kāi)電潤(rùn)濕光學(xué)器件中的部分像素格時(shí)，僅需要將此區(qū)域的輔助電極打開(kāi)即可，其他區(qū)域的輔助電極處于關(guān)閉狀態(tài)，避免因?yàn)槠渌麉^(qū)域的輔助電極同時(shí)打開(kāi)而造成器件的光學(xué)性能損失，同時(shí)降低了器件的能耗；另一種方式是全串聯(lián)方式，此方式是將所有的輔助電極全部串聯(lián)在一起，當(dāng)施加電壓在輔助電極和公共電極時(shí)可全部打開(kāi)輔助電極區(qū)域，這種方式的好處在于輔助電極和像素電極的制備可以在一個(gè)層面上完成，降低了器件制備的復(fù)雜程度。

一種制備上述的電潤(rùn)濕光學(xué)器件的方法，包括以下步驟：

S1、在上基板的第一基板上制備輔助電極和像素電極，在輔助電極和像素電極上涂覆疏水層，然后熱固化；

S2、在下基板的第二基板上制備公共電極，在第二基板上通過(guò)光刻技術(shù)，或者絲網(wǎng)印刷，或者柔性版印刷制備支撐性非極性溶液收聚樁，通過(guò)紅外輻射固化疏水材料或者等離子轟擊在支撐性非極性溶液收聚樁上端得到疏水結(jié)構(gòu)；

S3、在下基板周圍添加圍堰，在圍堰所圍起的區(qū)域添加極性電解質(zhì)溶液，通過(guò)加熱或真空揮發(fā)掉部分極性電解質(zhì)溶液，使極性電解質(zhì)溶液的水平高度低于支撐性非極性溶液收聚樁的高度，再添加非極性溶液，非極性溶液的水平高度要高于支撐性非極性溶液收聚樁的高度，最后將上基板蓋在下基板上面完成封裝。

通過(guò)旋涂、浸涂、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷等方法將疏水材料溶液涂覆在輔助電極和像素電極表面，形成疏水層。

所述光刻技術(shù)具體是：涂覆一層均勻的光刻膠材料在公共電極表面（涂覆方法有狹縫涂布、旋涂等），經(jīng)過(guò)熱固化之后在光刻膠表面覆蓋一個(gè)掩膜版，通過(guò)紫外光進(jìn)行曝光，最后通過(guò)顯影得到支撐性非極性溶液收聚樁。

可以通過(guò)在極性電解質(zhì)溶液中添加合適的有機(jī)物來(lái)改善揮發(fā)過(guò)程，例如在極性電解質(zhì)溶液中添加部分乙二醇或甲醇等揮發(fā)性比極性電解質(zhì)溶液好的有機(jī)物，在極性電解質(zhì)溶液揮發(fā)不劇烈的情況下?lián)]發(fā)掉有機(jī)成分，通過(guò)有機(jī)成分的含量來(lái)準(zhǔn)確控制液面下降量，待揮發(fā)過(guò)程完成后，不會(huì)殘留有機(jī)成分在極性電解質(zhì)溶液中。

封裝的過(guò)程具體是：上基板設(shè)有密封膠框，在密封膠框留有開(kāi)口，按照以下兩種方法中的一種進(jìn)行：

A、將上基板的一端先接觸非極性溶液，給先接觸非極性溶液的一端施加壓力，然后按照壓力施加方向不停的給上基板的剩余部分施加壓力，使上基板完全接觸非極性溶液，同時(shí)將多余的非極性溶液通過(guò)開(kāi)口擠壓出去，最后密封開(kāi)口，完成整個(gè)器件的封裝；

B、將上基板與下基板水平放置，然后在上基板中心施加壓力，上基板由于受力不均勻，中心會(huì)先接觸非極性溶液，然后給上基板周圍施加壓力，上基板形變減小，與非極性溶液的接觸面積增大，多余的非極性溶液通過(guò)開(kāi)口流出器件，待上基板完全接觸非極性溶液后，密封開(kāi)口，完成整個(gè)器件的封裝。

本發(fā)明用支撐性非極性溶液收聚樁代替了傳統(tǒng)像素墻結(jié)構(gòu)，電潤(rùn)濕光學(xué)器件結(jié)構(gòu)中的非極性溶液在器件中是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的電潤(rùn)濕光學(xué)器件的非極性溶液隔離式結(jié)構(gòu)不同。本發(fā)明在輔助電極和像素電極作用下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓程序來(lái)進(jìn)行非極性溶液的分離和像素打開(kāi)。

當(dāng)未施加電壓時(shí)，輔助電極區(qū)域和像素區(qū)域處于關(guān)閉狀態(tài)，非極性溶液處于鋪展?fàn)顟B(tài)。當(dāng)施加電壓在輔助電極和公共電極之間時(shí)，輔助電極打開(kāi)，處于輔助電極表面的疏水層潤(rùn)濕性改變，極性電解質(zhì)溶液潤(rùn)濕其表面，非極性溶液在破裂處進(jìn)行分離，輔助電極區(qū)域被打開(kāi)。當(dāng)輔助電極處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，施加電壓在像素電極上，像素電極打開(kāi)，位于像素電極表面的疏水層表面潤(rùn)濕性發(fā)生改變，極性電解質(zhì)溶液潤(rùn)濕其表面，擠迫非極性溶液收縮，由于支撐性非極性溶液收聚樁的上端有疏水結(jié)構(gòu)，因此非極性溶液向其聚集并攀爬，最后完成非極性溶液的收縮狀態(tài)。當(dāng)完成像素的打開(kāi)過(guò)程之后，撤銷掉像素電極上的電壓，像素電極關(guān)閉，此時(shí)位于像素電極表面的疏水層的疏水性恢復(fù)，非極性溶液重新鋪展，像素區(qū)域關(guān)閉。最后去掉輔助電壓上的電壓，輔助電極關(guān)閉，此時(shí)位于輔助電極表面的疏水層的疏水性恢復(fù)，非極性溶液重新鋪展，輔助電極區(qū)域關(guān)閉。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于疏水層在成膜固化之后沒(méi)有再進(jìn)行任何表面改性和恢復(fù)處理，傳統(tǒng)電潤(rùn)濕器件為了增強(qiáng)光刻膠在疏水層表面的粘附性，對(duì)疏水層表面進(jìn)行了離子刻蝕改性增強(qiáng)其表面親水性，最后通過(guò)高溫回流方式恢復(fù)其表面的疏水性，但疏水層表面的性質(zhì)并沒(méi)有完全恢復(fù)。因此本發(fā)明完全保護(hù)了疏水層表面的疏水特性，使疏水層表面滯后角保持最小，有利于電潤(rùn)濕器件像素打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)程。

其次，本發(fā)明用支撐性非極性溶液收聚樁代替?zhèn)鹘y(tǒng)像素墻結(jié)構(gòu)，規(guī)避了傳統(tǒng)像素墻面積占比率高造成的器件光學(xué)性能下降的問(wèn)題。支撐性非極性溶液收聚樁還可以起到器件隔墊物的作用，防止上下基板變形造成的塌陷問(wèn)題，傳統(tǒng)電潤(rùn)濕器件中像素墻不能起到相同作用，因?yàn)橄袼貕敳渴堑诙姌O，兩者接觸時(shí)會(huì)將非極性溶液粘附到第二電極上，并且相鄰像素之間非極性溶液聚集，造成器件的失效。

支撐性非極性溶液收聚樁上端具有疏水結(jié)構(gòu)，在像素打開(kāi)狀態(tài)下非極性溶液在其表面收縮攀爬，減少了非極性溶液的收縮體積，提高了像素開(kāi)口率。

本發(fā)明將支撐性非極性溶液收聚樁構(gòu)建在下基板上，沒(méi)有破壞疏水層的表面結(jié)構(gòu)，且不會(huì)因?yàn)轱@影過(guò)程殘留雜質(zhì)在疏水層表面，因此降低了器件的失效風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，本發(fā)明提出的全新結(jié)構(gòu)中，取消了傳統(tǒng)的像素墻結(jié)構(gòu)，通過(guò)輔助電極和像素電極進(jìn)行非極性溶液的分離和收縮，解決傳統(tǒng)像素墻結(jié)構(gòu)面積占比率過(guò)高所造成的光學(xué)性能下降問(wèn)題，以及像素墻結(jié)構(gòu)構(gòu)建在疏水絕緣層表面破壞了其原有特性所帶來(lái)的器件失效風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)電潤(rùn)濕器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是疏水層表面改性和高溫回流恢復(fù)過(guò)程；

圖3是本發(fā)明電潤(rùn)濕光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是支撐性非極性溶液收聚樁的俯視圖；

圖5是本發(fā)明電潤(rùn)濕光學(xué)器件打開(kāi)狀態(tài)下非極性溶液收縮示意圖；

圖6是極性液體和非極性溶液填充與封裝過(guò)程的示意圖；

圖7是上基板密封膠框結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明電潤(rùn)濕光學(xué)器件的驅(qū)動(dòng)程序；

圖9是本發(fā)明電潤(rùn)濕光學(xué)器件像素打開(kāi)方式示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

電潤(rùn)濕又名電濕潤(rùn)，本發(fā)明同樣適用于電濕潤(rùn)光學(xué)器件。

實(shí)施例1

一種電潤(rùn)濕光學(xué)器件，如圖3所示，包括上基板17、下基板18，上基板17和下基板18對(duì)向形成的空腔內(nèi)填充有極性電解質(zhì)溶液8和非極性溶液7。

上基板包括第一基板1，第一基板1上設(shè)有輔助電極2-a和像素電極2-b，輔助電極2-a和像素電極2-b上設(shè)有疏水層4。

下基板18包括第二基板9，第二基板9上設(shè)有公共電極11，公共電極11表面設(shè)置有支撐性非極性溶液收聚樁12，支撐性非極性溶液收聚樁12的上端設(shè)有疏水結(jié)構(gòu)6。

優(yōu)選地，第一基板1和第二基板9為玻璃基板。

優(yōu)選地，輔助電極2-a和像素電極2-b為ITO層或其他透明導(dǎo)電層。

優(yōu)選地，第二基板9和公共電極11之間設(shè)有反射層10。

優(yōu)選地，在輔助電極2-a和像素電極2-b的上方、疏水層4的下方設(shè)有絕緣層3。

支撐性非極性溶液收聚樁12代替了傳統(tǒng)電潤(rùn)濕光學(xué)器件中的像素墻7’結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是陣列排布的圓柱狀結(jié)構(gòu)，圖4是支撐性非極性溶液收聚樁的俯視圖，其作用是為了在電潤(rùn)濕器件打開(kāi)狀態(tài)下給非極性溶液7提供收縮聚集點(diǎn)，圖5是電潤(rùn)濕光學(xué)器件打開(kāi)狀態(tài)下非極性溶液收縮示意圖；同時(shí)支撐性非極性溶液收聚樁12對(duì)器件的上下基板起到支撐作用，防止器件塌陷。

支撐性非極性溶液收聚樁12的上端通過(guò)涂覆或表面改性的方法增加了疏水結(jié)構(gòu)6，目的是為了在施加驅(qū)動(dòng)電壓在電潤(rùn)濕光學(xué)器件時(shí)，非極性溶液7破裂后更容易向支撐性非極性溶液收聚樁12收縮，同時(shí)疏水結(jié)構(gòu)6的疏水性讓非極性溶液7更容易向支撐性非極性溶液收聚樁12攀爬，減少了非極性溶液7的聚集面積，提高了像素開(kāi)口率。

優(yōu)選地，支撐性非極性溶液收聚樁12頂部并未與上基板17的疏水層4完全接觸，而是存在一個(gè)間距非常小的狹縫5，該狹縫的作用增強(qiáng)了非極性溶液7在破裂的時(shí)候更加容易向支撐性非極性溶液收聚樁12收縮和聚集。

實(shí)施例2

按照以下步驟制備電潤(rùn)濕光學(xué)器件：

1、在上基板的第一基板上制備輔助電極和像素電極，在輔助電極和像素電極上涂覆疏水層，然后熱固化；電極成膜在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛化，不再贅述；可以通過(guò)旋涂、浸涂、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷等方法將疏水材料溶液涂覆在輔助電極和像素電極表面，形成疏水層。

2、在下基板的第二基板上制備公共電極，公共電極的成膜方法在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛化，不再贅述；支撐性非極性溶液收聚樁制備可以采用光刻技術(shù)：涂覆一層均勻的光刻膠材料在公共電極表面（涂覆方法有狹縫涂布、旋涂等），經(jīng)過(guò)熱固化之后在光刻膠表面覆蓋一個(gè)掩膜版，通過(guò)紫外光進(jìn)行曝光，最后通過(guò)顯影得到支撐性非極性溶液收聚樁；支撐性非極性溶液收聚樁也可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷，或者柔性版印刷等方法直接得到。

疏水結(jié)構(gòu)的制備：可以將支撐性非極性溶液收聚樁浸入到幾微米厚的疏水材料溶液薄膜中，然后通過(guò)紅外輻射方式固化得到；也可以通過(guò)等離子體方法，在CF₄環(huán)境下轟擊支撐性非極性溶液收聚樁上端得到疏水結(jié)構(gòu)；還可以選用具有疏水性的光刻膠二次光刻制備。

在優(yōu)選方案中，在第二基板上先制備反射層，反射層的成膜方法在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛化，不再贅述。

在優(yōu)選方案中，在輔助電極和像素電極上先制備絕緣層，絕緣層成膜在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛化，不再贅述。

3、極性液體和非極性溶液填充和封裝，如圖6所示：

在下基板周圍添加一個(gè)臨時(shí)性的圍堰19，然后在圍堰19所圍起的區(qū)域添加極性電解質(zhì)溶液8，通過(guò)加熱或真空等方式揮發(fā)掉部分極性電解質(zhì)溶液20，因?yàn)閾]發(fā)過(guò)程是在整個(gè)液面上同時(shí)進(jìn)行的，所以當(dāng)揮發(fā)掉一部分極性電解質(zhì)溶液20時(shí)，整個(gè)液面還是水平的。在優(yōu)選方案中，可以通過(guò)在極性電解質(zhì)溶液8中添加合適的有機(jī)物來(lái)改善揮發(fā)過(guò)程，例如在極性電解質(zhì)溶液中添加部分乙二醇或甲醇等揮發(fā)性比極性電解質(zhì)溶液8好的有機(jī)物，在極性電解質(zhì)溶液8揮發(fā)不劇烈的情況下?lián)]發(fā)掉有機(jī)成分，通過(guò)有機(jī)成分的含量來(lái)準(zhǔn)確控制液面下降量，待揮發(fā)過(guò)程完成后，不會(huì)殘留有機(jī)成分在極性電解質(zhì)溶液8中。

揮發(fā)完成后，極性電解質(zhì)溶液8的水平高度低于支撐性非極性溶液收聚樁12的高度，此時(shí)添加非極性溶液7在極性電解質(zhì)溶液8的表面，非極性溶液7的水平高度要高于支撐性非極性溶液收聚樁12的高度，確保非極性溶液7的容量對(duì)于電潤(rùn)濕光學(xué)器件是足夠的。

添加完非極性溶液7后需要將上基板17蓋在下基板上面完成封裝過(guò)程，封裝過(guò)程中注意的問(wèn)題是如何避免殘留氣泡在電潤(rùn)濕光學(xué)器件中，針對(duì)此問(wèn)題，本發(fā)明提供兩種方法，如圖6中方法A和方法B，兩種方法中的上基板17均具有密封膠框26，密封膠框的結(jié)構(gòu)如圖7所示，密封膠框26可采用壓敏膠材料，并且密封膠框在不同位置留有開(kāi)口27，目的是在上基板17的封裝過(guò)程中可以讓多余的非極性溶液通過(guò)開(kāi)口27流出。

方法A是將上基板17的一端先接觸非極性溶液7，給先接觸非極性溶液7的一端一個(gè)壓力21，然后按照壓力施加方向22不停的給上基板17的剩余部分施加壓力，使上基板17完全接觸非極性溶液7，同時(shí)將多余的非極性溶液通過(guò)開(kāi)口27擠壓出去，最后用環(huán)氧樹(shù)脂膠等密封開(kāi)口17，完成整個(gè)器件的封裝。

方法B是將上基板17與下基板18水平放置，然后在上基板17中心施加一個(gè)較大壓力24，上基板17由于受力不均勻，中心會(huì)先接觸非極性溶液7，然后給上基板17周圍施加較小壓力23和較小壓力25，上基板17形變減小，與非極性溶液7的接觸面積增大，多余的非極性溶液通過(guò)開(kāi)口27流出器件，等上基板完全接觸非極性溶液后，用環(huán)氧樹(shù)脂膠等密封開(kāi)口17，完成整個(gè)器件的封裝。

實(shí)施例3

電潤(rùn)濕光學(xué)器件的驅(qū)動(dòng)方法

本發(fā)明用支撐性非極性溶液收聚樁12代替了傳統(tǒng)像素墻7’結(jié)構(gòu)，電潤(rùn)濕光學(xué)器件結(jié)構(gòu)中的非極性溶液7在器件中是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的電潤(rùn)濕光學(xué)器件的非極性溶液7’隔離式結(jié)構(gòu)不同。本發(fā)明通過(guò)在輔助電極2-a和像素電極2-b作用下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓程序來(lái)進(jìn)行非極性溶液7的分離和像素打開(kāi)。

器件中包含三種電極，分別為輔助電極2-a、像素電極2-b和公共電極11，其中公共電極11的作用是連接極性電解質(zhì)溶液8，輔助電極2-a的作用是幫助非極性溶液7的分離，像素電極2-b的作用是使非極性溶液7收縮。

其中，像素電極2-b的形狀不限定于正方形，可以為正三角形、正六邊形等各種中心對(duì)稱的形狀，輔助電極2-a根據(jù)像素電極2-b形狀的不同而設(shè)計(jì)成若干個(gè)圍繞在像素電極2-b外圍的電極，優(yōu)選的，輔助電極2-a設(shè)計(jì)成三個(gè)或六個(gè)。

根據(jù)如圖8所示的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)未施加電壓情況下，輔助電極區(qū)域39和像素區(qū)域40處于關(guān)閉狀態(tài)，非極性溶液7處于鋪展?fàn)顟B(tài)，如圖9所示的關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)施加電壓在輔助電極2-a和公共電極11之間時(shí)（圖8中的輔助電極打開(kāi)），處于輔助電極2-a表面的疏水層4潤(rùn)濕性改變，極性電解質(zhì)溶液8潤(rùn)濕其表面，非極性溶液7在破裂處13（圖3所示）進(jìn)行分離，此時(shí)器件打開(kāi)狀態(tài)為圖9所示的輔助電極打開(kāi)，輔助電極區(qū)域39被打開(kāi)。當(dāng)輔助電極2-a處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，施加電壓在像素電極2-b上（如圖8中的像素電極打開(kāi)），位于像素電極2-b表面的疏水層4表面潤(rùn)濕性發(fā)生改變，極性電解質(zhì)溶液8潤(rùn)濕其表面，擠迫非極性溶液收縮，由于支撐性非極性溶液收聚樁12的上端有疏水結(jié)構(gòu)6，因此非極性溶液7向其聚集并攀爬，最后完成非極性溶液7的收縮狀態(tài)41，如圖9所示的像素電極打開(kāi)。

當(dāng)完成像素的打開(kāi)過(guò)程之后，撤銷掉像素電極2-b上的電壓（圖8中的像素電極關(guān)閉），此時(shí)位于像素電極2-b表面的疏水層4的疏水性恢復(fù)，非極性溶液7重新鋪展，像素區(qū)域40關(guān)閉。最后去掉輔助電壓2-a上的電壓（圖8中的輔助電極關(guān)閉），此時(shí)位于輔助電極2-a表面的疏水層4的疏水性恢復(fù)，非極性溶液7重新鋪展，輔助電極區(qū)域39關(guān)閉。

需要說(shuō)明的是器件中的輔助電極2-a可以有兩種表現(xiàn)方式：一種是隔斷式，如圖4所示，所有的輔助電極2-a是不互相串聯(lián)的，每個(gè)輔助電極2-a可以單獨(dú)控制打開(kāi)和關(guān)閉，這種方式的好處在于當(dāng)只需要打開(kāi)電潤(rùn)濕光學(xué)器件中的部分像素格時(shí)，僅需要將此區(qū)域的輔助電極2-a打開(kāi)即可，其他區(qū)域的輔助電極2-a處于關(guān)閉狀態(tài)，避免因?yàn)槠渌麉^(qū)域的輔助電極2-a同時(shí)打開(kāi)而造成的器件的光學(xué)性能損失，同時(shí)降低了器件的能耗。另一種方式是輔助電極2-a全串聯(lián)方式，此方式是將所有的輔助電極2-a全部串聯(lián)在一起，當(dāng)施加電壓在輔助電極2-a和公共電極11時(shí)可全部打開(kāi)輔助電極區(qū)域39，這種方式的好處在于輔助電極2-a和像素電極2-b的制備可以在一個(gè)層面上完成，降低了器件制備的復(fù)雜程度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。