具有包含硅和氟的层的电润湿元件制造技术

一种电润湿元件(1)包括第一流体(11)和与所述第一流体不能混溶的第二流体(12)，并且所述第一流体和所述第二流体的配置可用施加电压来控制。存在至少一个电极(17)以用于提供所述施加电压。支撑板(5)具有供所述第一流体邻接的表面，其中所述支撑板包括至少部分地由包含硅和氟的材料形成的第一层(16)。

Electrowetting element having a layer comprising silicon and fluorine

An electro wetting element (1) includes a first fluid (11) and a second fluid (12) that cannot be miscible with the first fluid, and the configuration of the first fluid and the second fluid can be controlled by applying voltage. At least one electrode (17) is present to provide the applied voltage. The support plate (5) has a surface adjacent to the first fluid, wherein the support plate includes a first layer (16) formed at least in part by a material comprising silicon and fluorine.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有包含硅和氟的层的电润湿元件
技术介绍
已知的电润湿显示装置包括两个支撑板。在实施例中，在支撑板中的一个上布置壁图案，所述图案限定显示装置的图像元件。由图像元件的壁限定的区域(也称为像素)称为显示区域，显示效果发生在所述显示区域上。支撑板在显示区域中的区域可以是疏水性的，以便于适当操作图像元件。在已知的实施例中，支撑板包括层堆叠，所述层堆叠包括电极、位于电极上的至少一个阻隔层和位于阻隔层上的疏水材料层。疏水材料提供疏水性显示区域，并且阻隔层减少通过支撑板的电流泄漏。为了使每个层为像素操作提供其所需的性质，每个层需要是最小厚度。期望减小电润湿元件中的支撑板的厚度。附图说明图1示意性地示出示例性电润湿显示元件；图2示意性地示出不同的示例性电润湿显示元件；图3示出示例性显示元件的平面图；以及图4是示出示例性制造方法的流程图；以及图5示出包括电润湿显示装置的示例性设备的示意性系统图。具体实施方式图1示出电润湿显示装置1的实施例的部分的图解截面，所述电润湿显示装置1包括多个图像元件或显示元件2，其中一个在图中示出并且也可称为电润湿像素。这种像素或显示元件是电润湿单元或电润湿元件的实例，所述像素或显示元件是用于提供显示效果的电润湿元件的实例。显示元件的横向范围在图中由两条虚线3、4指示。显示元件包括第一支撑板5和第二支撑板6。支撑板可以是每个显示元件的单独部分，但支撑板可由多个显示元件共同分享。支撑板可包括玻璃或聚合物衬底7a、7b，并且可以是刚性的或柔性的。显示装置具有观察侧8和后侧9，在所述观察侧8上可以观察由显示装置形成的图像或显示。在图中，第一支撑板5的表面(在这个实施例中是衬底7a的表面)限定后侧9；第二支撑板6的表面(在这个实施例中是衬底7b的表面)限定观察侧；可替代地，在其他实施例中，第一支撑板的表面可限定观察侧。显示装置可以是反射型、透射型或半透反射型。显示装置可以是有源矩阵驱动式显示装置。多个显示元件可以是单色的。对于彩色显示装置，显示元件可分成多个组，每组具有不同的颜色；可替代地，单个显示元件可以能够显示不同的颜色。每个显示元件的位于支撑板之间的空间10由两种流体填充：第一流体11和第二流体12，所述两种流体中的至少一种可以是液体。第二流体与第一流体不能混溶。因此，第一流体与第二流体不会实质上彼此混合，并且在一些实施例中不会有任何程度的彼此混合。第一流体与第二流体的不可混溶性是由于第一流体和第二流体的性质，例如，它们的化学组成；第一流体与第二流体趋于保持彼此分离，因此不趋于混合在一起来形成第一流体与第二流体的均质混合物。由于这种不可混溶性，第一流体和第二流体在未施加电压时在图1中标为55的界面处彼此相遇，并且在施加电压时在标为57的界面处彼此相遇，所述界面限定第一流体量与第二流体量之间的界限；这个界面或界限可称为弯月面。在第一流体与第二流体实质上不会彼此混合的情况下，在一些实施例中设想第一流体与第二流体有某种程度的混合，但是认为这种混合是可忽略的，因为第一流体量的大部分并未与第二流体量的大部分混合。第二流体是导电的且/或极性的，并且可以是水或盐溶液，诸如氯化钾的水溶液。第二流体可以是透明的；作为代替，其可以是例如有色的或吸收性的。电绝缘的第一流体例如可以是烷烃(如癸烷或十六烷)、硅油或萘烷(另外称为双环-4,4,0-癸烷)。第一流体可吸收光谱的至少一部分。第一流体可以透射光谱的一部分，从而形成滤色片。出于这个目的，可通过添加颜料颗粒或染料来将第一流体染色。可替代地，第一流体可以是黑色的(即，吸收光谱的大致上所有部分)或反射性的。反射性第一流体可反射整个可见光谱，从而使得层呈现白色；或可反射光谱的一部分，从而使得层有颜色。在实施例中，例如使用图1描述的实施例中，支撑板5具有供流体(诸如，本文中描述的第一流体)邻接的电润湿元件表面；在图1的实施例中，这个表面标为14。在一些实施例中，例如图1中示出的实施例中，两个层(即，第一层16和第二层15)形成本文中称为绝缘层13的层，所述绝缘层13定位在电极17与空间10之间、具有电绝缘性质。因此，第二层具有供第一流体邻接的表面(asurfaceforadjoinmentbythefirstfluid)。第二流体使第一层与第一流体分离。这类实施例在期望针对用于邻接第一流体的第二层15使用含氟聚合物或其他材料(所述其他材料不同于本文中描述的包含硅和氟的材料)的情况下是有用的，这例如是由于含氟聚合物的特定期望性质。在其他实施例中，例如使用图2描述的实施例中，作为代替，绝缘层是位于电极与空间之间的绝缘单层29，所述绝缘单层29在这类实施例中称为第一层29；因此，在这类实施例中，第一层具有供第一流体邻接的表面。这类实施例在例如需要更简单的制造方法且/或期望更薄的支撑板且/或需要调整用于邻接第一流体的表面的可润湿性的情况下是有用的，如以下进一步描述。使用图2描述的实施例的一些特征与使用图1描述的实施例中相同或相似；这类特征标有相同的参考数字。参考图1和图2，绝缘层13、29可以是透明的或反射性的。绝缘层可在显示元件的壁之间延伸。为了避免第二流体12与布置在绝缘层下方的电极之间出现短路，如图所示，绝缘层的各部分可在多个显示元件2上不间断地延伸。绝缘层具有面向(即，最靠近)显示元件2的空间10的表面14。绝缘层的厚度可以小于2微米并且可以小于1微米。请注意，本文实施例中描述的层可以是至少一个膜、涂层或覆盖物，所述层可在一些实施例中具有基本上均匀的厚度(即，在可接受的制造公差内的均匀厚度)，或在其他实施例中具有可变厚度。在绝缘层是单层29的一些实施例中，绝缘层至少部分地由包含硅和氟的材料形成，如以上描述并且图2中所示。在一些这类实施例中，绝缘层29(即，第一层)仅由包含硅和氟的材料形成。可替代地，在绝缘层13包括两个层(即，第一层16和第二层15，如图1所示)的实施例中，第一层16至少部分地由包含硅和氟的材料形成，并且在一些这类实施例中，仅由包含硅和氟的材料形成。第二层15例如至少部分地由含氟聚合物(诸如，AF1600)形成。以下将进一步描述包含硅和氟的材料的另外细节。在没有施加电压，即，施加电压为零电压的情况下，第一流体11优先粘着到绝缘层13的供第一流体邻接的表面，这是因为供第一流体邻接的表面针对第一流体的可润湿性高于(即，大于)针对第二流体的可润湿性；所述表面可因此是疏水性的。如将解释的，在施加电压为非零电压的情况下，表面针对第一流体的可润湿性低于针对第二流体的可润湿性；即，在施加非零电压的情况下可认为所述表面是亲水性的。可润湿性涉及流体对固体表面的相对亲合力。可润湿性可通过在流体界限与固体表面之间的接触角来测量。所述接触角由流体与固体在流体-固体边界处的表面张力差决定。例如，高的表面张力差可指示疏水性质。如技术人员将理解，在与水的接触角大于90度的情况下，可认为材料是疏水性的；在与水的接触角小于90度的情况下，可因此认为材料是亲水性的。在图1的实施例中，每个显示元件2包括作为支撑板5的一部分的第一电极17。第一电极用于在第一电极与第二流体之间施加电压，如以下描述。在示出的实施例中，每个元件中存在一个这种电极17。电极17通过绝缘层13与第一流体和第二流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电润湿元件，包括：第一流体；第二流体，其与所述第一流体不能混溶，所述第一流体和所述第二流体的配置是用施加电压可控制的；至少一个电极，其用于提供所述施加电压；以及支撑板，其具有供所述第一流体邻接的表面，其中所述支撑板包括至少部分地由包含硅和氟的材料形成的第一层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 14/502,1071.一种电润湿元件，包括：第一流体；第二流体，其与所述第一流体不能混溶，所述第一流体和所述第二流体的配置是用施加电压可控制的；至少一个电极，其用于提供所述施加电压；以及支撑板，其具有供所述第一流体邻接的表面，其中所述支撑板包括至少部分地由包含硅和氟的材料形成的第一层。2.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述材料包含以下各项中的至少一项：硅氧化物或碳。3.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述材料是以下各项中的至少一项：玻璃或非聚合物。4.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中在所述施加电压是零电压的情况下，所述表面针对所述第一流体的可润湿性大于针对所述第二流体的可润湿性；并且其中在所述施加电压是非零电压的情况下，所述表面针对所述第一流体的可润湿性低于针对所述第二流体的可润湿性。5.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述支撑板包括所述至少一个电极中的一个电极以用于在所述电极与所述第二流体之间施加所述施加电压，其中所述第一层的另一表面邻接所述电极，所述第一层使所述电极与所述第一流体分离。6.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述支撑板包括第二层，所述第二层具有供所述第一流体邻接的表面，其中所述第二层使所述第一层与所述第一流体分离。7.根据权利要求6所述的电润湿元件，其中在所述施加电压是零电压的情况下，所述表面针对所述第一流体的可润湿性大于针对所述第二流体的可润湿性；并且其中在所述施加电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳拉·图克，
申请(专利权)人：亚马逊科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US