电润湿显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制造用于电润湿装置的支撑基板的方法。该方法包括以下步骤：设置具有疏水层的支撑板；在疏水层上布置亲水材料图案，以及通过溶剂去除疏水层的表面层。本发明专利技术还涉及一种包括支撑板的电湿润装置，该支撑板包括具有厚度的疏水层，以及布置在疏水层的第一区域上的亲水材料图案，疏水层的厚度在第一区域内大于在第一区域外。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电润湿显示装置和用于制造该电润湿显示装置的方法。
技术介绍
诸如由Zhou 等在 J. Micromech. Microeng. 19 (2009) 065029 的文章中所描述的电润湿显示装置包括两个支撑板，每个支撑板包括基板。壁的图案被布置在一个支撑板上，该图案限定显示装置的像元(picture element)的范围。像元的壁之间的区域(也被称为像素)被称为显示区域，在其上产生显示效果。在电场的影响下，由像元内两种不混溶的流体(油类和电解液)的运动产生显示效果。当没有场施加的时候，油类形成覆盖支撑板的显示区域的层。在施加场时，油类收缩并且电解液邻接支撑板的大部分。如果例如该油类是不透明的，则像元的用作光阀。像元的壁是亲水材料的图案。为了像元的正常运行，显示区域中支撑板的区域必 须在很大程度上是疏水的。在显示装置的制造中，像元所在的支撑板的区域通过包括疏水层而被制成疏水的。通过在疏水层上沉积一层壁材料并且用光刻法对这层壁材料进行图案化在该层上形成壁。为了增强壁材料层与疏水层之间的粘着力，在施加壁材料层之前降低疏水层的疏水性。在壁形成后，对支撑板进行热处理，使得壁之间的疏水层的区域恢复它的疏水性。然而使用这种方法制成的显示装置的质量不能令人满意。本专利技术的目的是提供一种不具有上述缺点的制造电润湿显示装置的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造用于电润湿装置的支撑板的方法，包括以下步骤设置具有疏水层的支撑板；在疏水层上布置亲水材料的图案；以及通过溶剂去除疏水层的表面层。现有技术的显示装置质量不令人满意的一个主要原因看来是由于在显示装置的延伸操作之后在关闭电场时像元中的油类缓慢回流或者不回流。根据本专利技术，通过在显示装置的制造过程中在亲水材料图案被布置在疏水层上以后包括化学去除疏水层的表面层的步骤，可以改善回流。化学去除步骤通过使用制成疏水层的材料的溶剂实现。溶剂处理后疏水表面的质量看来比任何现有技术处理后的都好。溶剂处理出乎意料地减小了疏水层的表面粗糙度，而不需要将支撑板加热至高于疏水层的玻璃化温度。结果像元的性能提高了，因此所显示的图像的质量提高了。将亲水材料布置在疏水层上的处理被认为影响疏水层而导致了所述回流问题。已知的热处理疏水层以恢复它的疏水性的处理步骤不能充分地解决该回流问题。在本方法优选的实施方式中，溶剂是可以用于选择性地溶解该疏水层材料的溶齐U。如果该溶剂选择性地溶解疏水材料并且以较小程度地或者完全不溶解壁图案的亲水材料，去除疏水层的表面层的过程对壁的影响会很小或者完全没有。去除疏水层的表面层可以通过将支撑板与液体溶剂或气体溶剂相接触而进行。与气相溶剂相接触允许通过减慢蚀刻速率改善对材料去除的控制。此外，减小了已去除的材料被再沉积在表面上的可能。另外一个优点是不需要使用阻化剂，因为在干燥阶段期间没有材料被再沉积在表面上。该气体可以是水蒸气。去除表面层的步骤有利地包括使用稀释剂。稀释剂基本上不溶解疏水层的材料。稀释剂的包含稀释了溶液中的反应成分并降低了它的宏观效率，因此减慢了溶解速率，允许对疏水层的表面层的去除进行更好地控制。为了在完成去除步骤后容易将稀释剂从支撑板去除，稀释剂优选挥发物。对稀释剂的使用还减轻了在去除步骤中从亲水区域释放的壁材料或光刻漆的残余物在显示区域中再沉积的问题，或在去除步骤过程中溶解的疏水材料在不希望的位置(例如在壁的顶端)再沉积的问题。在现有技术的显示装置中，显示区域内残余物的存在可能是导致现有技术的显示装置慢回流的一个原因。残余物的存在可以使用诸如XPS或TOF-SMS的表面分析技术来测定。优选地，溶剂为碳氟化合物基的和/或在使用稀释剂的方法中该稀释剂优选为油 基的。在去除表面层后任何陷入通常稍微多孔的疏水层的溶剂或者稀释剂，当它是油基溶 剂或稀释剂时，会比水溶剂或稀释剂对该层的疏水性产生较小的影响。当溶剂和稀释剂形成溶液时,该溶液的同质性(homogeneity)增强了疏水层的去除的均匀性。诸如溶剂和稀释剂的成分在溶液中被完全混合而不形成诸如微粒或者例如乳浊液中的微团的子结构。优选地，本方法包括通过应用液体停止去除所述表面层的步骤，在去除所述表面层的步骤和应用所述液体之间的时间足够短，以至于所述溶剂或所述稀释剂在所述液体使用之前不干。如果溶剂不被允许在支撑板上干燥，那么显示区域中壁材料的残余物和壁上的疏水材料的再沉积减少。该方法可以包括热处理(anneal)支撑板的步骤,从而改善亲水材料图案对疏水层的粘附。该热处理步骤优选在表面层去除步骤后进行。在根据本专利技术的过程中使用的热处理温度可以低于现有技术热处理步骤中使用的温度。现有技术使用恰好低于该疏水材料的熔化温度而高于玻璃化温度的热处理温度；例如，非晶体氟聚合物在220摄氏度和260摄氏度之间的温度被热处理温度以增强该疏水层的疏水性。这种增强已经通过本专利技术中的溶剂步骤实现。因此，热处理步骤可以仅用于增强粘着力。根据本专利技术的对非晶体氟聚合物的热处理步骤可以在低于220摄氏度的温度执行，或者优选地在低于160摄氏度的温度执行。该较低的温度不影响亲水材料。在较低温度下的热处理或者，可选地，使用热处理以外的另一种方法来增强粘着力，允许在支撑板中采用塑料基板而制成柔性显示装置。优选地，本方法包括以下步骤在支撑板上提供第一流体和第二导电的或极性的流体，第一流体和第二流体不混溶；提供另一个支撑板；以及密封支撑板和另一个支撑板，从而在支撑板和另一个支撑板之间形成包括第一流体和第二流体的腔体。如果某层对第一流体比对第二流体具有更大的润湿性，则该层被称为“疏水的”。如果某层对第二流体比对第一流体有更大的润湿性，则该层被称为“亲水的”。在本方法的特定实施方式中，电润湿装置是电润湿显示装置，优选地，该电润湿显示装置包括根据本专利技术制造的支撑板。本专利技术的另一方面涉及包括支撑板的电润湿装置，该支撑板包括具有厚度的疏水层，以及布置在该疏水层的第一区域上的亲水材料图案，该疏水层厚度在第一区域内大于在第一区域外。由于去除步骤仅去除了在布置有亲水壁材料图案的第一区域外的疏水层表面层，在第一区域内疏水层的厚度将大于该区域外疏水层的厚度。例如在已使用等离子蚀刻使疏水层具有较弱疏水性的情况下，优选地，厚度的差大于10nm。当通过反应离子蚀刻使疏水层具有较弱疏水性的情况下，优选地，该差大于lOOnm。在另 一优选实施方式中，该差大于150nm或200nm。受控的从疏水层对更多材料的 去除会给该疏水表面留下较薄的层。该较薄的层具有开关该电润湿装置的所需的电压比较低的优点。有利地，疏水层在第一区域外比在第一区域内具有更高的疏水性。在根据本专利技术的表面处理之后，典型的后退接触角的值在第一区域内为70度以下，以及在第一区域外大于100度，优选地大于110度。在处理后该表面优选地表现为与刚刚沉积后疏水层表面的后退接触角在5度之内相同。根据本专利技术的显示装置工作期间油类或第一流体的滞后小于现有技术显示装置。疏水材料的图案形成限定电润湿显示装置内电润湿元件的范围(extent)的壁。由以下仅通过实例的方式参照附图对本专利技术优选实施方式的描述，本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见。附图说明图I示出了电润湿显示装置的像元横截面的示意图。图2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，基亚拉·科姆蒂，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：