具有多层支撑板的电润湿装置制造方法及图纸

一种电润湿元件，包括第一流体和与所述第一流体不可混溶的第二流体。支撑板包括用于施加电压以控制所述第一和第二流体的配置的电极以及所述电极与所述第一或第二流体中的至少一者之间的多个层。所述多个层包括含有第一多个针孔的第一层和含有比所述第一层更少的针孔的第二层。所述第一层设置在所述第二层上，在所述第二层与所述第一或第二流体中的至少一者之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多层支撑板的电润湿装置
技术介绍
电润湿显示装置是已知的。在这种装置的示例的图像元件的关闭状态下，油层覆盖显示区域。在打开状态下，油层缩回以覆盖较少的显示区域。为了将图像元件切换到打开状态，经由导电流体和电极施加电压，传导流体与油不可混溶。为将图像元件切换到关闭状态，电压关闭。随着时间的推移，电润湿显示装置的切换性能可能变差。期望改善电润湿显示装置的寿命。附图说明图1示意性地示出了示例性电润湿元件；图2示意性地示出了图1的示例性电润湿元件的平面图；图3示意性地示出了示例性电润湿元件的支撑板的层的示例；图4示意性地示出了示例性电润湿元件的支撑板的层的另一示例；图5是与制造电润湿元件的方法的示例相关的流程图；以及图6示出了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示出了电润湿显示装置1的示例的一部分的示意性横截面，所述显示装置包括多个图像元件或显示元件2，其中一个在图中示出，并且也可被称为电润湿像素。这样的像素或显示元件是电润湿单元或电润湿元件的示例，像素或显示元件是用于提供显示效果的电润湿元件的示例。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。支撑板可为每个显示元件的分开的部分，但是支撑板可由多个显示元件共同共享。支撑板可包括玻璃或聚合物基板7a、7b，并且可为刚性的或柔性的。一些示例中的支撑板包括比所示出的进一步的层和/或结构，例如用于控制显示元件的电路。为了清楚起见，未示出此类特征。显示装置具有：观看侧8，可在观看侧上观看由显示装置形成的图像或显示；以及后侧9。在图中，第一支撑板5的表面在本示例中是基板7a的表面，其限定后侧9；第二支撑板6的表面在本示例中为基板7b的表面，其限定观看侧8；另选地，在其他示例中，第一支撑板的表面可限定观看侧。显示装置可为反射型、透射型或半透反射型。显示装置可为有源矩阵驱动或直接驱动显示装置。多个显示元件可为单色的。对于彩色显示装置，显示元件可分组，每组具有不同的颜色；另选地，单独的显示元件可能能够显示不同的颜色。每个显示元件在支撑板之间的另外可被认为是腔室的空间10填充有两种流体。在图1的示例中，空间10填充有第一流体11和第二流体12，其中至少一种可为液体。第二流体与第一流体基本上不可混溶。因此，第一流体和第二流体基本上彼此不混合，并且在一些示例中不会在任何程度上彼此混合。在第一和第二流体基本上彼此不混合的情况下，可想到，在一些示例中，第一和第二流体可能存在一定程度的混合，但是这被认为是可忽略的，因为第一流体的大部分体积不与第二流体的大部分体积混合。第一和第二流体的基本上不可混溶性是由于第一和第二流体的性质，例如它们的化学组成；第一和第二流体趋向于保持彼此分离，因此倾向于不混合在一起以形成第一和第二流体的均匀混合物。由于这种不可混溶性，第一和第二流体对于没有电压施加时在图1中标记为55的界面处以及当施加电压时在标记为57的界面处彼此相遇，所述界面限定第一流体的体积和第二流体的体积之间的边界；这个界面或边界可被称为弯月面。示例中第一流体和第二层之间的界面的位置和形状由所施加的电压确定。图1中的第一层和第二层的厚度被示为示例；在其他示例中，第一和/或第二层可具有不同的厚度。装置的第二流体是导电的或极性中的至少一者，即第二流体是导电的、极性的或两者，并且可为水、或盐溶液，诸如氯化钾在水中的溶液。第二流体可为透明的；其替代地可为着色的，例如或吸收的。装置的第一流体是不导电的，其可例如包括烷烃如癸烷或十六烷、硅油或十氢化萘(另外称为双环-4,4,0-癸烷)。示例中的是导电的意味着第二流体能够导电；例如由于离子流过第二流体，所以电流可流过第二流体。示例中的极性意味着第二流体包括至少一种具有具净偶极子的分子的化合物(例如液体载体)；即跨越分子结构，由于电子分布，分子具有整体偶极矩，其中分子的至少一部分具有负电荷，并且分子的至少一个不同部分具有正电荷。这种偶极矩包括永久偶极子。极性是例如通过分子中存在一个或多个原子与原子键引起的，例如其中一个原子是杂原子，诸如氧或氮。例如，这样的极性原子与原子键是氧(O)原子和氢(H)原子之间的键，即-O-H键，在一些示例中其可是由于存在至少一个羟基(-OH)基团。这种键的存在可能导致第二流体内的不同分子之间的氢键合。第一流体可吸收可见光谱的至少一部分。第一流体对于可见光谱的一部分可为透射性的，形成彩色滤光器。为此，可通过添加颜料颗粒或染料来使第一流体着色。另选地，第一流体可为黑色的，即基本上吸收可见光谱的所有部分，或为反射的。反射的第一流体可反射整个可见光谱，使得层出现白色，或反射其一部分，使其具有颜色。在示例中，第一流体是黑色的，并且因此例如在可见光光谱中吸收光谱的基本上所有部分。通常，光谱的基本上所有部分可包括一定程度的变化，因此第一流体可能不吸收所有波长，但是吸收给定光谱诸如可见光谱内的大部分波长，以便执行元件中第一流体的功能。因此，第一流体可被配置为吸收入射在第一流体上的基本上所有的光。例如，第一流体可吸收可见光谱中并入射在第一流体上的90％或更多的光。第一支撑板5包括绝缘层13。绝缘层可为透明的，例如完全透明的，换句话说，例如至少对于可见光是透射的。绝缘层13可在显示元件的壁之间延伸。为了避免第二流体12和布置在绝缘层下方的电极之间的短路，绝缘层的层可在多个显示元件2上方不间断地延伸，如图所示。绝缘层具有面对，即最靠近显示元件2的空间10的表面14。绝缘层的厚度可小于2微米，并且可小于1微米；例如，绝缘层的厚度可为400纳米或以下。本文所述的示例中的绝缘层例如由层15和阻挡层16形成，层15例如由疏水材料诸如特氟隆形成，阻挡层16具有预定的介电性质，层15面对，即更靠近空间10，如图所示。示例中的阻挡层16由多层形成，如下面更详细地描述。阻挡层16可具有在垂直于基板平面的方向上获得的在50纳米和500纳米之间的厚度。在没有施加电压的情况下，即在施加的电压为零电压的情况下，第一流体11优选地粘附到绝缘层13的表面，以与第一流体邻接，因为用于与第一流体邻接的表面对于第一流体比对于第二流体具有更高，即更大的可润湿性；因此所述表面可能是疏水性的。如将说明，在施加的电压为非零电压或驱动电压的情况下，表面对于第二流体相比于对于第一流体具有更高的可湿润性；即具有施加的非零电压的表面可被认为是亲水的。可润湿性涉及流体对固体表面的相对亲和力。可润湿性可通过流体边界和固体表面之间的接触角来测量。接触角由流体-固体边界处流体和固体之间的表面张力差异确定。例如，表面张力的高差异可指示疏水性质。如本领域技术人员将理解，如果与水的接触角大于90度，则材料可被认为是疏水的；因此如果与水的接触角小于90度，则材料因此可被认为是亲水的。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。在所示的示例中，每个元件存在一个这样的电极17；在其他示例中，每个显示元件可存在多于一个电极。电极17通过绝缘层13与第一和第二流体电绝缘；相邻的显示元件的电极由非传导层分开，但是在其他示例中，一个或多个相邻显示元件的电极可电连接。在一些示例中，可在绝缘层13和电极17之间布置另外的层。电极17可为任何期望形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电润湿元件，包括：第一流体；与所述第一流体不可混溶的第二流体；以及支撑板，包括：用于施加电压以控制所述第一流体和所述第二流体的配置的电极；以及所述电极与所述第一流体或所述第二流体中的至少一者之间的多个层，所述多个层包括：包括第一多个针孔的第一层；以及包括比所述第一层更少的针孔的第二层，所述第一层设置在所述第二层上，在所述第二层与所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.25 US 14/667,8961.一种电润湿元件，包括：第一流体；与所述第一流体不可混溶的第二流体；以及支撑板，包括：用于施加电压以控制所述第一流体和所述第二流体的配置的电极；以及所述电极与所述第一流体或所述第二流体中的至少一者之间的多个层，所述多个层包括：包括第一多个针孔的第一层；以及包括比所述第一层更少的针孔的第二层，所述第一层设置在所述第二层上，在所述第二层与所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者之间。2.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述第一层包括具有第一传送速率的材料，用于将所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者的至少一种成分传送通过所述第一层；以及所述第二层包括具有第二传送速率的材料，用于将所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者的所述至少一种成分传送通过所述第二层，其中所述第一传送速率低于所述第二传送速率。3.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述第一多个针孔中的至少一个针孔包括：最靠近所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者的第一端，最靠近所述第二层的第二端，以及从所述第一端延伸到所述第二端的针孔路径，所述针孔路径的长度为以下一者或多者：基本上等于所述第一层的厚度；或者比所述第一层的厚度大所述第一层的厚度的20％、30％、40％、小于50％、大约50％或50％中的至少一者。4.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中，所述第二层具有：与所述第一层接触的第一表面，最靠近所述电极的第二表面，以及多个迁移路径，每个迁移路径从所述第一表面延伸到所述第二表面。5.根据权利要求4所述的电润湿元件，所述多个迁移路径中的至少一个横向延伸穿过所述第二层，使得实现以下一者或多者：所述多个迁移路径中的所述至少一个横向延伸穿过所述第二层一距离，所述距离至少是所述第二层的厚度的两倍，或者所述多个迁移路径中的所述至少一个横向延伸到相邻电润湿元件的第二层中。6.根据权利要求4所述的电润湿元件，其中所述第一多个针孔中的至少一个针孔包括：最靠近所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者的第一端，最靠近所述第二层的第二端，以及从所述第一端延伸到所述第二端的针孔路径，用于使所述第一流体或所述第二流体中的所述至少一者的至少一种成分通过所述第一层；所述多个迁移路径中...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂娜·玛丽亚·佩特库，赫尔本·博恩，
申请(专利权)人：亚马逊科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US