电润湿显示结构中的机械应力缓解制造技术

本文所公开的主题涉及电润湿显示器，所述电润湿显示器包括：形成于基板上的电介质阻挡层；形成于所述电介质阻挡层上的疏水层，其中所述电介质阻挡层维持所述疏水层与所述基板之间的分离；形成于所述疏水层上的图案化像素网格，其中所述图案化像素网格包括形成场像素和边界像素的像素壁的行和列；覆盖所述疏水层的油膜，其中所述油膜由所述图案化像素网格分区；以及覆盖所述油膜和所述图案化像素网格的电解液，其中所述图案化像素网格中的所述像素壁的行或列中的一个或多个包括用于减少所述图案化像素网格与所述疏水层之间的剪切应力的实质上非线性形状的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本专利申请要求2013年11月5日提交的美国实用性专利申请序列号14/072,384的权益和优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。专利技术背景现代通信装置通常具有包括高质量显示器(例如，色彩、大于300像素/英寸(ppi)、800:1对比率等)的用户界面。增加的多媒体使用对并入在这些装置中的显示模块的设计提出了高的要求。电润湿显示器满足了此类现代装置的要求并且在高环境光状况下(例如，在太阳光下)性能良好，具有相对较快的视频速度和相对较低的功耗。因此，在许多装置诸如移动电话、手持式计算装置、摄像机等中，电润湿显示器可代替液晶显示器(LCD)。电润湿显示器包括由保持不透明油的像素壁单独地界定的像素阵列。穿过每个像素的透光率可通过电子地控制像素中油的位置来调节。制造电润湿显示器的过程包括多个步骤，这些步骤将不合期望的热应力施加在电润湿显示器的各个元件上。此类热应力可能导致像素和像素壁的变形，从而可能改变像素壁相对于下部层的位置并且不利地影响由电润湿显示器显示的图像质量。附图简述参照附图中示出的非限制性和非穷举性实施方案来描述具体实施方式。不同附图中的相同参考数字指代类似或相同的项目。图1是根据一些实施方案的电润湿装置的横截面。图2是根据一些实施方案的电润湿装置的部分的顶视图。图3是根据各种实施方案的用于制造电润湿装置的过程的流程图。图4是根据一些实施方案的电润湿装置的部分的顶视图。图5是根据一些其他实施方案的电润湿装置的部分的顶视图。图6A-6D是根据各种实施方案的包括应力释放特征的像素区域的顶视图。图7是根据另外其他实施方案的电润湿装置的部分的顶视图。图8是根据另外其他实施方案的电润湿装置的部分的顶视图。图9示出根据各种实施方案的像素壁部分的顶视图。图10图示根据各种实施方案的制造电润湿装置的方法。具体实施方式综述电润湿显示器包括具有边界像素和场像素的像素阵列。如本文所用的，边界像素是位于像素阵列的边缘上、与电润湿显示器的外边框相邻的像素。像素阵列的除边界像素之外的像素是场像素。各个像素由例如由光刻胶材料制成的像素壁包围。像素壁保持各个像素中的油。在制造电润湿显示器的过程中，像素壁材料(例如，光刻胶材料)沉积到疏水性含氟聚合物层上。由于这种材料的疏水性，像素壁材料通常将不会粘着到其上。因此，制造过程将含氟聚合物层改性以使得它为亲水性的。这种表面改性可以利用例如反应离子蚀刻(RIE)或等离子蚀刻或UV臭氧处理来进行。因此，像素材料将粘附到改性的含氟聚合物层以使得可以对像素壁结构进行处理。然而，在像素壁材料沉积之后，改性的含氟聚合物层的亲水特性不再是所期望的。因此，需要恢复改性的含氟聚合物层的疏水特性，这可以利用升高温度下的热回流来完成。遗憾的是，这个回流步骤可导致像素壁材料(例如，光刻胶)在从升高温度冷却之后皱缩(例如，交联和致密化和/或热收缩)。这种皱缩导致光刻胶层中产生应力并且可以表现为像素壁中出现裂缝和/或像素壁相对于下部基板移动。这种皱缩可以与光刻胶材料的量成比例。在特定的实施方案中，皱缩与下部基板上的光刻胶材料的覆盖面积成比例。例如，如果剪切应力(例如，由热收缩或热膨胀导致)超过光刻胶层与下部基板之间的粘附力，那么结构可以分层。如果剪切应力相对较低以使得粘附保持不变，那么像素壁可能断裂或弯曲。沉积在相对较软的含氟聚合物表面上的光刻胶可以是应力能够导致光刻胶材料变形的原则性原因。例如，在升高的温度下，含氟聚合物层可塑性变形(例如，具有类似液体的行为)，因此含氟聚合物层上的结构可移动以减少应力，从而不利地影响像素壁结构相对于下部层的对准。修改制造过程，诸如通过改变UV曝光剂量和/或修改光刻胶的固化条件，可以减少由热回流步骤引入的应力。但是，完全消除应力是不可能的。因此，本文所述的实施方案包括用于减少此类应力并且缓解此类应力对有源显示像素的影响的制造过程和结构。另外，这些制造过程和结构允许使用更宽选择的具有各种特性的不同光刻胶材料。在一些实施方案中，像素壁和/或显示区域的外边框包括用于缓解可能导致像素壁和像素变形的应力的结构特征。具体地，像素壁可包括配置用于减少像素壁材料与下部疏水层之间的剪切应力对像素阵列的位置的影响的结构特征或部分。例如，在制造过程中，可通过将特定图案包括在用于图案化光刻胶层的掩模中来引入此类结构特征。在可能的实现方式中，像素壁的此类结构特征可包括曲线、弯曲部、弹簧形(例如，蛇形)结构、相对较薄的部分、空隙、像素显示区域的外边框与像素壁之间的间隙、Z字形壁交叉部分图案以及像素壁与外边框之间的有角度的连接部。像素壁中的曲线或弯曲部例如可成形或配置用于响应于应力而伸直。换句话说，预期到由于制造过程导致的应力，像素壁可以是“预先弯曲的”，因为所述应力随后导致像素壁伸直到期望的线性形状。一些实现方式更多地涉及缓解场像素中的应力，而其他实现方式更多地涉及缓解外边框附近的边缘像素中的应力并且从而缓解应力对场像素的影响。包括用于缓解应力的结构特征可以提供许多益处，诸如减少畸变并提高电润湿显示结构的质量、提高制造产量并允许实质上独立于光刻胶特性的相对可靠的制造过程条件。在下文中，用于缓解应力的结构特征被称为应力释放特征。尽管涉及电润湿显示结构，但本文所述的实施方案还可以缓解例如包括光刻胶层的许多半导体结构、半导体封装、微流体结构或微观结构中的任一的应力或应力影响。说明性结构和过程图1是根据一些实施方案的电润湿装置100的横截面。电介质阻挡层102形成在基板104上。疏水层106形成在电介质阻挡层102上，所述电介质阻挡层102维持疏水层106与基板104之间的分离。这种分离可(除其他之外)防止穿过疏水层106发生电解。在一些实现方式中，疏水层106可包括含氟聚合物，例如特拉华州威明斯顿市的杜邦公司(DuPont)生产的AF1600。像素壁108在疏水层106上形成图案化像素网格(在顶视图中可见，诸如图2)。像素壁108包括光刻胶材料，诸如基于环氧树脂的负性光刻胶SU-8。图案化像素网格包括形成场像素和边界像素的像素阵列(例如，显示区域)的行和列。例如，像素可具有在约50至500微米的范围内的宽度和长度。油膜110覆盖疏水层106，所述油膜110例如可具有在约1至10微米的范围内<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电润湿显示器，其包括：疏水层；像素壁，其形成于所述疏水层上，其中所述像素壁限定场像素和边界像素，其中所述场像素和所述边界像素中的每一个至少部分地由所述像素壁界定，并且其中所述像素壁的部分包括减少所述像素壁与所述疏水层之间的剪切应力对所述场像素和所述边界像素的位置的影响的应力释放特征；以及油膜，其覆盖所述疏水层，其中所述油膜由像素壁网格分区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 US 14/072,3841.一种电润湿显示器，其包括：
疏水层；
像素壁，其形成于所述疏水层上，其中所述像素壁限定场像素和
边界像素，其中所述场像素和所述边界像素中的每一个至少部分地由
所述像素壁界定，并且其中所述像素壁的部分包括减少所述像素壁与
所述疏水层之间的剪切应力对所述场像素和所述边界像素的位置的
影响的应力释放特征；以及
油膜，其覆盖所述疏水层，其中所述油膜由像素壁网格分区。
2.如权利要求1所述的电润湿显示器，其中至少部分地界定所
述边界像素的所述像素壁包括所述应力释放特征，并且其中所述应力
释放特征包括所述像素壁中的空隙。
3.如权利要求2所述的电润湿显示器，其中所述应力释放特征
包括所述一个或多个壁的曲线形部分。
4.如权利要求1所述的电润湿显示器，其中至少部分地界定所
述场像素的所述像素壁包括所述应力释放特征。
5.如权利要求4所述的电润湿显示器，其中所述应力释放特征
包括Z字形壁交叉部分或C形壁交叉部分中的一个或多个。
6.如权利要求1所述的电润湿显示器，其中所述应力释放特征
包括位于所述像素壁的交叉部分中的孔。
7.如权利要求1所述的电润湿显示器，其中所述应力释放特征
包括所述像素壁的相对较薄的区域。
8.如权利要求1所述的电润湿显示器，其中所述像素壁实质上

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·菲古拉，托伦·萨凯，克里斯汀·艾蒂安·亨德里克斯，
申请(专利权)人：亚马逊技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US