具有脊的电润湿元件制造技术

本文公开了一种电润湿元件，所述电润湿元件包括第一流体和与所述第一流体不混溶的第二流体。第一支撑板包括：第一支撑板表面，所述第一支撑板表面与所述第一流体或所述第二流体中的至少一者接触；衬底，所述衬底具有衬底表面；电极；以及脊。所述脊包括大致上平行于所述衬底表面的大致平行的脊表面和相对于所述大致平行的脊表面成角度的斜脊表面。墙至少部分定位在所述大致平行的脊表面上。所述脊被配置来减少所述第一流体沿所述墙的内表面的流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有脊的电润湿元件背景在已知的电润湿显示装置的电润湿元件的断开状态下，油覆盖显示区域。在接通状态下，油缩回以便覆盖较少的显示区域。为了将电润湿元件切换到接通状态，在电极和与油不混溶的导电流体之间施加电压。当施加电压时，油层由于静电力而破裂。电润湿元件的对比度受油层破裂之后显示区域的被油所占据的部分限制。合乎需要的是提供具有提高的显示质量的电润湿元件。附图简述图1示意性地示出示例性电润湿元件的横截面；图2示意性地示出图1的脊中的一个的横截面；图3示意性地示出图1的电润湿元件的平面视图；图4示意性地示出根据另外示例的电润湿元件的平面视图；图5示意性地示出另一示例性电润湿元件的横截面；图6示意性地示出图5的示例性电润湿元件的平面视图；图7示出制造电润湿元件的示例性方法的流程图；并且图8示意性地示出包括电润湿显示装置的示例性设备的系统图。详述图1示出根据示例的电润湿显示装置1的一部分的图解横截面。电润湿显示装置1包括多个图片元件或显示元件2，所述元件中的一个在附图中示出，并且所述元件还可以被称作电润湿单元或电润湿元件。电润湿元件的侧向范围在附图中由两条虚线3、4来指示。电润湿元件包括第一支撑板5和第二支撑板6。虽然所述支撑板可以是每一电润湿元件的分开部分，但是所述支撑板可以被多个电润湿元件共用。所述支撑板可以包括玻璃或聚合物衬底7a、7b，并且可以是刚性的或柔性的。在一些示例中，所述支撑板包括所示出的层和/或结构以外的层和/或结构，例如用于控制电润湿元件的电路。为了清楚起见，未示出所述特征。显示装置具有观看侧8和后侧9，在所述观看侧8上可以观看由显示装置形成的图像或显示器。在附图中，第一支撑板5的表面与后侧9对应，在该示例中所述表面是衬底7a的表面；第二支撑板6的表面与观看侧对应，在该示例中所述表面是衬底7b的表面；可选地在其它示例中，第一支撑板的表面可以与观看侧对应。显示装置可以是反射型、透射型或半透反射型的。显示装置可以是有源矩阵驱动式显示装置。多个电润湿元件可以是单色的。对于彩色显示装置，电润湿元件可以被划分成群组，每一群组具有不同的颜色；可选地，个别电润湿元件可以能够显示不同的颜色。每一电润湿元件在支撑板之间的空间10填充有两种流体：第一流体11和第二流体12，所述流体中的至少一者可以是液体。第二流体与第一流体不混溶。因此，第一流体和第二流体大致不会彼此混合，并且在一些示例中，不会以任何程度彼此混合。第一流体和第二流体的不混溶性是由于第一流体和第二流体的性质，例如它们的化学成分；所述第一流体和所述第二流体趋向于彼此保持分开，因此趋向于不会混合在一起形成第一流体和第二流体的同质混合物。由于该不混溶性，第一流体和第二流体在限定第一流体的体积与第二流体的体积之间的界限的界面处彼此汇合；该界面或界限可以被称作弯月面。在第一流体和第二流体大致上不彼此混合的情况下，在一些示例中设想的是，第一流体和第二流体可以存在某种程度的混合，但是这被视为是可忽略的，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。第二流体是导电或极性中的至少一者，并且可以是水或盐溶液，诸如水中的氯化钾溶液。第二流体可以是透明的；相反，它也可以是彩色的、白色的、吸光的或反射的。第一流体是不导电的，并且可以举例来说是例如癸烷或十六烷的链烷，诸如硅油等油，或者萘烷。导电的第二流体一般能够导电；例如，由于离子或电子流过第二流体，电流可以流过第二流体。示例中的极性第二流体包括具有净偶极子的分子的至少一种化合物；例如，由于电子分布，整个分子结构中分子具有总偶极矩，其中分子的至少一部分具有负电荷且分子的至少一个不同部分具有正电荷。所述偶极矩包括永久性偶极子。该极性例如由分子中存在一个或多个原子与原子键而引起，例如其中原子中的一个为诸如氧或氮等杂原子。例如，这种极性原子与原子键是氧(O)原子与氢(H)原子之间的键，即-O-H键，在一些示例中可能是由于存在至少一个羟(-OH)基。所述键的存在可以致使第二流体内的不同分子之间的氢键结合。第一流体可以吸收光谱的至少一部分。第一流体对于光谱的一部分可以是透射的，从而形成滤色器。为此目的，可以通过添加颜料颗粒或染料来为第一流体着色。可选地，第一流体可以是黑色的，例如大致上吸收光谱的所有部分，或者对所有部分进行反射。反射型第一流体可以反射整个可见光谱，从而使得所述层显示为白色，或反射光谱的一部分，从而使得其具有彩色。第一支撑板5包括绝缘层13。绝缘层可以是透明的或反射的。绝缘层13可以在电润湿元件的墙之间延伸。为了避免第二流体12与布置在绝缘层下方的电极之间的短路，绝缘层的各层可以在多个电润湿元件2上方不间断地延伸，如附图中所示。绝缘层具有最接近电润湿元件2的空间10的表面14。在该示例中，表面14是疏水性的。绝缘层的厚度可以小于2微米，并且可以小于1微米。所述绝缘层可以是疏水层；可选地，它可以包括具有预定介电性质的疏水层15、有机层27(在该示例中，包括第一有机层27a和第二有机层27b)和屏障层16，所述疏水层15最接近空间10，如附图中所示。疏水层在图1中示意性地示出，并且可以由AF1600形成。屏障层16可以具有在垂直于衬底的平面的方向上得到的在50纳米与500纳米之间的厚度，并且可以由例如氧化硅或氮化硅的无机材料制成。表面14的疏水特性致使第一流体11优先邻接绝缘层13，因为第一流体相对于绝缘层13的表面具有比第二流体12更高的润湿性。润湿性关于流体对于固体表面的相对亲和力。润湿性可以用流体与固体表面之间的接触角来测量。所述接触角通过流体-固体界限处流体与固体之间的表面张力的差异确定。例如，表面张力的高差异可以指示疏水性质。每一电润湿元件2包括作为支撑板5的一部分的第一电极17。在所示出的示例中，每个电润湿元件存在一个所述电极17。电极17通过绝缘层13与第一流体和第二流体电绝缘；相邻电润湿元件的电极由非传导层NCL分开。在一些示例中，更多层可以布置在绝缘层13与电极17之间。电极17可以具有任何所需的形状或形式。电润湿元件的电极17由信号线18供应电压信号，在附图中示意性地示出。支撑板6包括第二电极19，所述第二电极19可以在电润湿元件的墙之间延伸，或者在多个电润湿元件2上方不间断地延伸，如附图中所示。电极19与传导的第二流体12电气接触，并且被所有电润湿元件共用。电极可以由例如透明的传导材料铟锡氧化物(ITO)制成。第二信号线20连接至电极19。可选地，电极可以布置在支撑板的边界处，在这里电极与第二流体电气接触。当所有元件通过第二流体流体地互连并且共享第二流体而不被墙中断时，该电极对于所有元件可是共用的。电润湿元件2可以由施加在信号线18与信号线20之间的电压V来控制。信号线18可以耦接至衬底7a上的控制线矩阵。信号线20耦接至显示器驱动系统。例如图1的示例中的第一流体11通常被包括第一墙21a和第二墙21b的墙限制在一个电润湿元件上。所述墙使用参考编号21来共同表示，并且遵循电润湿元件的横截面。电润湿元件的横截面可以具有任何形状；当电润湿元件被布置成矩阵形式时，所述横截面通常是正方形或矩形。虽然所述墙在图1中被示出为突出的结构，但是它们实际上可以是支撑板的排斥第一流体的表面层，诸如亲水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电润湿元件，所述电润湿元件包括：第一流体；第二流体，所述第二流体与所述第一流体不混溶；第一支撑板和第二支撑板，所述第一流体和所述第二流体定位在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一支撑板包括：第一支撑板表面，所述第一流体或所述第二流体中的至少一者与所述第一支撑板表面接触；衬底，所述衬底具有衬底表面；电极，在所述电极与所述第二流体之间施加了非零电压下，所述第一流体和所述第二流体可切换到第一配置；脊，所述脊包括大致上平行于所述衬底表面的大致平行的脊表面和相对于所述大致平行的脊表面成角度的斜脊表面；以及墙，所述墙至少部分定位在所述大致平行的脊表面上，所述墙具有在所述电润湿元件内的内表面，所述脊被配置来在所述第一流体和所述第二流体切换到所述第一配置的情况下减少所述第一流体沿所述墙的所述内表面的流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 US 14/975,3931.一种电润湿元件，所述电润湿元件包括：第一流体；第二流体，所述第二流体与所述第一流体不混溶；第一支撑板和第二支撑板，所述第一流体和所述第二流体定位在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一支撑板包括：第一支撑板表面，所述第一流体或所述第二流体中的至少一者与所述第一支撑板表面接触；衬底，所述衬底具有衬底表面；电极，在所述电极与所述第二流体之间施加了非零电压下，所述第一流体和所述第二流体可切换到第一配置；脊，所述脊包括大致上平行于所述衬底表面的大致平行的脊表面和相对于所述大致平行的脊表面成角度的斜脊表面；以及墙，所述墙至少部分定位在所述大致平行的脊表面上，所述墙具有在所述电润湿元件内的内表面，所述脊被配置来在所述第一流体和所述第二流体切换到所述第一配置的情况下减少所述第一流体沿所述墙的所述内表面的流动。2.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中在所述墙的所述内表面与所述大致平行的脊表面的界限之间并且在大致上垂直于所述墙的所述内表面的方向上的距离满足有关使所述第一流体沿所述墙的所述内表面的所述流动减少的距离条件。3.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中在所述墙的所述内表面与所述大致平行的脊表面的界限之间并且在大致上垂直于所述墙的所述内表面的方向上的距离小于或等于大约5微米，或大约等于零微米。4.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中在所述大致平行的脊表面的平面与所述斜脊表面的平面之间的所述脊内的内角满足有关使所述第一流体沿所述墙的所述内表面的所述流动减少的内角条件。5.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中在所述大致平行的脊表面的平面与所述斜脊表面的平面之间的所述脊内的内角大于或等于大约135度，或者在大约135度与大约160度之间。6.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述第一支撑板包括：疏水层，所述疏水层具有疏水表面，部分地形成所述脊的所述疏水层的至少一部分，所述大致平行的脊表面、所述斜脊表面和所述第一支撑板表面中的至少一部分由所述疏水表面形成。7.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述脊包括第一层，所述第一层是疏水层，以及第二层，所述第二层包括有机材料，所述墙至少部分定位在所述第一层上。8.根据权利要求1所述的电润湿元件，其中所述电润湿元件具有第一边和与所述第一边相对的第二边，以及所述脊是沿所述电润湿元件的所述第一边延伸的第一脊，所述大致平行的脊表面是第一大致平行的脊表面，所述斜脊表面是第一斜脊表面，所述墙是第一墙，且所述内表面是第一墙内表面，所述第一支撑板包括：第二脊，所述第二脊沿所述电润湿元件的所述第二边延伸，所述第二脊包括大致上平行于所述衬底表面的第二大致平行的脊表面和相对于所述第二大致平行的脊表面成角度的第二斜脊表面；以及第二墙，所述第二墙至少部分定位在所述第二大致平行的脊表面上，所述第二墙具有在所述电润湿元件内的第二墙内表面，所述第二脊被配置来在所述第一流体和所述第二流体切换到所述第一配置的情况下减少所述第一流体沿所述第二墙的所述第二墙...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈尔·马努基扬，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