电润湿显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制造包括多个图像元素和第一支撑板以及第二支撑板的电润湿显示装置的方法。每个图像元素在第一支撑板和第二支撑板之间包括空间。该方法包括以下步骤：设置具有电极结构的第一支撑板；在电极结构上布置绝缘层，该绝缘层具有一定厚度并面对空间的疏水面；跨绝缘层的厚度暂时施加电场从而永久降低表面的预定区域的疏水性。本发明专利技术还涉及电润湿显示装置以及电润湿显示装置中疏水性降低区域的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电润湿显示装置及其制造方法。
技术介绍
诸如国际专利申请WO 2003/071346中描述的电润湿显示装置包括两个支撑板。壁图案设置在其中一个支撑板上，该图案限定显示装置的图像元素。图像元素(也称为像素)的壁之间的区域被称作显示区，在该显示区上产生显示效果。图像元素的壁由亲水材料制成。显示区中的支撑板的区域在很大范围上必须疏水，以用于图像元素的适当操作。在制造期间，支撑板中图像元素所处的区域由疏水层覆盖。通过在疏水层上沉积壁材料层并 且使用(例如)光刻法来图案化该壁材料层，从而在疏水层上制造壁。壁材料层与疏水层之间的附着力相对较弱，导致壁材料层易于从疏水层剥离。已知在涂覆壁材料层之前降低疏水层的疏水性，例如通过反应离子蚀刻。形成壁之后，将疏水层退火，以便恢复其疏水性。然而，使用该方法制造的显示装置的质量并不令人满意。其他方法是使用光刻步骤，通过在暴露区域应用(例如)反应离子蚀刻、等离子体或UV臭氧处理而仅仅降低预定区域中的疏水性。缺点在于需要额外的光刻步骤以及伴随着增加的分层风险难以对均匀疏水面应用光刻处理。本专利技术的目的是提供一种没有上述缺点的电润湿显示装置的制造方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种制造包括多个图像元素和第一支撑板以及第二支撑板的电润湿显示装置的方法，每个图像元素在第一支撑板和第二支撑板之间包括一空间，该方法包括以下步骤设置具有电极结构的第一支撑板；在电极结构上布置绝缘层，该绝缘层具有一定厚度和面对空间的疏水面；暂时地施加跨绝缘层厚度的电场，以永久地降低表面的预定区域的疏水性。根据本专利技术的方法使得通过施加电场来局部降低绝缘层的预定区域的疏水性。该方法不需要降低表面的疏水性然后增加表面的疏水性，这会影响显示装置的使用寿命。由于通过根据本专利技术的方法制造的显示器不经受降低以及增加疏水性的处理步骤，其具有更长的使用寿命。此外，用于增强疏水性的退火处理不能完全恢复原始疏水面的质量。根据本专利技术的方法不需要像现有技术那样光刻处理来局部降低疏水性。因此，处理步骤数减少，分层风险降低。在制造显示装置和/或使用显示装置过程中，疏水性降低的区域可用于多种目的。以下区域被称为具有降低的疏水性如果与疏水性未降低的区域相比，该区域对于导电或极性流体展现的排斥力较小；当疏水性已经足够地降低时，该力可能变为吸引力。可以由电场的强度来控制区域的疏水性降低的程度。绝缘层疏水性降低很可能是由于绝缘层内或绝缘层上电荷积聚。当降低的疏水性用于制造显示装置时，如果该降低持续至少一天，则该降低被称为“永久性的”。当该降低用于显示装置操作时，如果该降低持续显示装置的使用寿命期间，则该降低被称为“永久性的”。在关闭了电场后，施加电荷的一部分可能漏出；然而，其他部分永久停留。应注意的是，由B. J. Feenstra 和 M. ff. J. Prins 于 2001 年 2 月在 NederlandsTijdschrift voor Natuurkunde第 34页的文章“Elektrobenatting:Vloeistofmanipulatie op micixmschaal”公开了施加超过特定强度的电场，使得电润湿装置绝缘层内形成不期望的电荷积聚。其既没有公开具有电荷积聚的区域显示出降低的疏水性，也未指出对于电荷积聚的利用。在特定实施方式中，区域基本上在所有图像元素中形成类似图案。“基本上”意味着大多数图像元素包括该图案，优选地，大于90%。在本方法的优选实施方式中，导电或极性流体布置在绝缘层上并且电场施加到电极结构与流体之间。该方法将电场有效地施加在期望区域中。使用电极结构使得疏水性降低的区域准确地与电极结构准直，而没有采取任何其他准直措施。优选地，电极结构包括用于施加电场的至少一个电极和用于操作图像元素的至少 一个电极，或电极结构包括用于施加电场以及操作图像元素这两者的至少一个电极。电极结构的特定电极可用于操作图像元素或生成用以局部降低疏水性的电场，或者特定电极可用于上述两种功能。该功能可以确定电极在图像元素中的位置。例如，栅极和源极线可用于生成电场以降低布置了壁的区域内的疏水性。在有利实施方式中，通过在电极结构与导电或极性流体之间施加电压而产生电场，电极结构上的电压高于导电或极性流体上的电压。使用该极性更有效地形成永久低疏水性区域。电场可以在第一流体11填充显示装置之前或之后来施加。如果在填充第一流体之前施加电场，具有电极和绝缘层的第一支撑板由导电或极性流体覆盖，电压施加到导电或极性流体和电极之间。导电或极性流体可以是在操作显示装置期间使用的第二流体。如果在填充第一流体之后施加电场，例如，在第一和第二支撑板密封在一起之后，高电压可以施加到导电或极性流体和电极之间。该电压将第一流体移出疏水性将要降低的区域。优选地，电压呈阶梯式或倾斜上升以控制第一流体移动。也可能在施加高电压之前通过在第一支撑板上的电极和导电或极性流体之间施加电压在单独步骤中将第一流体从区域中移出。在第一和第二支撑板密封在一起后，在第一支撑板上的一个或多个电极和导电或极性流体之间施加高电场的步骤也可以稍后在显示装置的使用期内重复进行。这样，该步骤可以保持绝缘层上或绝缘层内的电荷量基本恒定或足够高以用于显示装置。电极结构内的电极可以具有邻近的保护电极。该保护电极限定(confine)电场，从而有助于限定疏水性降低的区域范围。优选地，电极每侧均具有保护电极。该方法的特定实施方式包括在预定区域上布置壁的步骤。由于预定区域的疏水性已降低，壁材料和绝缘层之间的附着力增强进而降低了壁材料的剥离风险。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括多个图像元素和第一支撑板以及第二支撑板的电润湿显示装置，每个图像元素在第一支撑板和第二支撑板之间包括一空间，该空间包括第一流体和第二导电或极性流体，第一流体和第二流体不相溶，电极结构布置在第一支撑板上，绝缘体层(insulator layer)布置在电极结构上并具有面对该空间的疏水面，绝缘体层具有使用根据本专利技术的方法所产生的疏水性降低的预定区域。在显示装置的特定实施方式中，疏水面区域携带永久电荷。可以使用静电伏特计测量电荷的存在。可以在没有施加至电极结构的电压时，确定电荷的永久性。优选地，该区域基本上在所有图像元素中形成类似图案。有利地，该图案定义图像元素的形状并将第一流体限定在图像元素的空间内。该区域用作图像元素的零高度壁。该区域通常具有方形或矩形栅格的形状。疏水性降低的该区域将第一流体限制在壁围绕的区域范围内。由于零高度壁附近的第一流体厚度为零，图像元素的开关行为将会改善，这在显示装置改进的灰度能力中尤其明显。优选地，图案定义图像元素的形状并且壁布置在该区域上，壁将第一流体限制在图像元素的空间内。当以特定壁材料制成的壁布置在该区域上，降低的疏水性提高了壁材料和绝缘层之间的附着力。在显示装置的特定实施方式中，图案形成图像元素的起始点，提供了以下位置当显示装置运行时第一流体从该位置开始移动。这样，图像元素中的起始点提高开关和灰度 能力。图案可以形成图像元素内第一流体的屏障。该屏障可用于双稳态显示装置。电极上的电压脉冲可以移动第一流体跨过屏障；如果电压降为零，屏障将保持第一流体在一位置。图像内容将会是非易失性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗马里克·马萨德，罗伯特·海斯，博克·约翰内斯·芬斯特拉，
申请(专利权)人：三星LCD荷兰研究开发中心，
类型：发明
国别省市：