用于制造填充冷密封流体的显示装置的方法制造方法及图纸

本文中所描述的本方法和设备涉及显示器、以及制造包括MEMS的填充冷密封流体的显示器的方法。流体实质上包围MEMS显示器的活动部件以减小静摩擦的影响并改进该显示器的光学和机电性能。本发明专利技术涉及用于在较低温度下密封MEMS显示器的方法，从而汽泡只在低于密封温度约15°C至约20°C的温度下形成。在一些实施例中，MEMS显示装置包括第一基板、通过间隙与第一基板分开且支承光调制器阵列的第二基板、实质上填充该间隙的流体、该间隙内的多个间隔物、以及将第一基板结合到第二基板的密封材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及诸如成像和投影显示器之类的显示器的领域。具体而言，本专利技术涉及填充流体的显示装置的组件和操作。
技术介绍
结合机械光调制器的显示器可包括数百个、数千个、或者在一些情况下数百万个活动元件。在一些设备中，元件的每一个移动都提供了静摩擦的机会以使一个或多个元件无效。通过将所有部分浸入工作流体(也称为流体)、并且将该流体(例如，使用粘合剂)密封在MEMS显示单元中的流体空间或间隙内来便于该移动。该流体通常是长期具有低摩擦系数、低粘度、以及最小退化效应的流体。由于该流体可拥有与包含该流体的基板不同的热膨胀系数，因此操作温度的变化可导致显示器内的流体压力的强变化。这些内压变化可导致显示表面的凸出或翘曲、以及在一些情况下该显示器内的汽泡的形成。例如，可用作MEMS基板的玻璃的CTE可约为3. 5ppm/K，而合适的工作流体的容量CTE可约为1200ppm/K。另外，用于将流体密封在该显示器中的粘合剂的CTE可控制单元间隙的膨胀。在一些实施例中，粘合剂的CTE可约为80ppm/K。由此，MEMS显示器中的间隙中的工作流体膨胀和收缩约为玻璃的400倍、粘合剂的15倍。对于约50摄氏度的温度差，基板和流体之间的容量差约为5.5%。由此，如果该显示器在约20° C下密封、且稍后加热到约80° C，则该流体将比玻璃MEMS基板多膨胀约5. 5%，这进而通过粘合剂溶胀或膨胀来控制。膨胀的差异导致在玻璃上施加力，从而导致该显示器的一部分溶胀。该溶胀量难以在MEMS显示器的边缘周围准确地估计，因为玻璃MEMS基板在边缘周围受粘合剂约束，并且一般在中心自由地变形。在一些实施例中，可处于MEMS显示器中的间隙中心的该溶胀可因为I. 5微米大。当MEMS显示器冷却时，可出现类似效果。如果该显示器冷却约50° C，则将导致约5. 5%的相同流体容量差。
技术实现思路
本文中所描述的方法和装置允许制造其中基本防止汽泡形成的成像显示器。当显示单元的内压减小到低于密封压力且在该显示器中不存在先前汽泡时，汽泡形成。即，一个或多个汽泡突然在该显示器的多个位置处成核。如果该显示器在室温下密封，则汽泡可在远低于室温的温度下形成。在实践中，直至该显示器达到低于密封温度约15° C至20° C，汽泡才出现。泡形成的实际温度难以预测，因为该温度取决于内压和间隔物吸收一些收缩和/或膨胀的能力。当单元受限而不能随着显示单元的间隙中的流体的减小的容量而收缩时，一般存在用于汽泡形成的条件。当显示单元的环境温度下降时，基板开始收缩。然而，当相对间隔物接触(即，该单元的第一基板上的间隔物接触该单元的第二基板(例如，孔板)上的相邻间隔物)时，显示单元变得受约束，并且无法更进一步收缩，而流体继续收缩。该约束进而减小显示单元内的压力。如果温度继续下降，则该单元内的压力可使汽泡形成。当汽泡在用户查看的光学部分内形成时，它们变成烦恼，从而通常导致该显示器的替换。本文中所描述的的装置和方法涉及尤其是有助于防止汽泡在低温下形成的方案。具体而言，本文中所描述的方法和装置涉及包括在低温下进行的流体填充和密封工艺的机械致动显示装置的组件。描述一种用于在更低(例如，低于0° C)、优选约-10° C和约-25° C之间的温度下密封MEMS显示单元的方法。该方法考虑在环境温度降至低于密封温度时汽泡不会立即形成、相反在低于密封温度约15° C至约20° C下形成的知识。以此方式，汽泡可形成的温度降至低于-25° C。本领域技术人员应当认识到，标准密封技术在室温下执行，而本文中所描述的密封工艺在实质上低于室温的温度(即，冷温)下执行，并且由此在本文中描述用于制造显示 装置的“冷密封”工艺。一方面，本专利技术涉及一种用于制造包括第一透明基板和第二透明基板的显示组件的方法。该方法包括在第二透明基板上设置光调制器阵列的至少一部分。该方法还包括设置连接到第一和第二基板的多个间隔物从而在两个基板之间建立一间隙。该方法还包括设置用于接合第一和第二基板的周边的粘合封边、以及在第一温度下用流体填充显示组件。该方法还包括将显示组件冷却到实质上低于第一温度的第二温度、以及压缩显示组件由此将第一和第二基板至少部分地推压在一起。该方法还包括固化密封材料以密封第一和第二基板之间的流体。在一些实施例中，压缩步骤在第二温度下执行。在一些实施例中，多个间隔物维持两个基板之间的至少第一间隙。在一些实施例中，粘合封边维持被第二间隙分开的第一和第二基板的边缘。在一些实施例中，粘合封边包括至少一个边缘间隔物。在一些实施例中，该方法还包括在填充显示组件之后且在显示组件返回到室温之前，向沿着显示组件的边缘放置的填充孔施加密封材料。在一些实施例中，填充孔包括粘合封边中的开口。在一些实施例中，经由填充孔填充显示器在第一温度下以流体实质上包围光调制器的可移动部分的方式进行。在一些实施例中，第一温度实质上是室温。在一些实施例中，第一温度在约18° C和约30° C之间。在一些实施例中，第二温度低于约0° C。在一些实施例中，固化密封材料在低于约0° C的温度下进行。在一些实施例中，第二温度在约-10° C和约-25° C之间。在一些实施例中，该流体为液体、气体、以及润滑剂之一。在一些实施例中，该流体包括氢氟代醚液。在一些实施例中，该流体包括至少一种全氟化碳和至少一种氢氟代醚的混合液。在一些实施例中，光调制器是MEMS光调制器。在一些实施例中，该方法还包括在第一透明基板上设置至少一个附加MEMS光调制器阵列。在一些实施例中，该方法还包括在第一和第二透明基板中的至少一个上制造多个间隔物以维持两个基板之间的间隙。在一些实施例中，多个间隔物维持两个基板之间的至少第一间隙，其中粘合封边维持被第二间隙分开的第一和第二基板的边缘，并且第二间隙的高度大于第一间隙的高度。在一些实施例中，第二间隙的高度比第一间隙的高度大约O. 5微米至约4微米。在一些实施例中，第二间隙的高度在约8微米和约14微米之间。另一方面，本专利技术涉及一种用于制造包括第一透明基板和第二透明基板的显示组件的方法。该方法包括在第二透明基板上设置光调制器阵列的至少一部分。该方法还包括设置连接到第一和第二基板的多个间隔物从而在两个基板之间建立一间隙。该方法还包括设置用于接合第一和第二基板的周边的粘合封边。该方法还包括压缩显示组件由此将第一和第二基板至少部分地推压在一起，其中压缩在实质上低于室温的温度下发生。该方法还包括固化密封材料以密封第一和第二基板之间的流体。在一些实施例中，室温在约18° C和约30° C之间。在一些实施例中，实质上低于室温是低于约0° C。在一些实施例中，实质上低于室温是在约-10° C和约-25° C之间。在一些实施例中，固化密封材料至少部分地在实质上低于室温的温度下进行。 在一些实施例中，多个间隔物维持两个基板之间的至少第一间隙。在一些实施例中，粘合封边维持被第二间隙分开的第一和第二基板的边缘。在一些实施例中，粘合封边包括至少一个边缘间隔物。在一些实施例中，该方法还包括在显示组件返回到室温之前，向沿着显示组件的边缘放置的填充孔施加密封材料。在一些实施例中，填充孔包括粘合封边中的开口。在第三方面，本专利技术涉及显示装置。显示装置包括第一基板、以及包括光调制器阵列的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.02 US 61/300,731;2010.02.03 US 61/301,0151.一种用于制造包括第一透明基板和第二透明基板的显示组件的方法，所述方法包括 在所述第二透明基板上设置光调制器阵列的至少一部分； 设置连接到所述第一和第二基板的多个间隔物从而在所述两个基板之间建立一间隙； 设置用于接合所述第一和第二基板的周边的粘合封边； 在第一温度下用流体填充所述显示组件； 将所述显示组件冷却到实质上低于所述第一温度的第二温度； 压缩所述显示组件由此将所述第一和第二基板至少部分地推压在一起；以及 固化密封材料以密封所述第一和第二基板之间的流体。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述压缩步骤在所述第二温度下执行。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多个间隔物维持所述两个基板之间的至少第一间隙。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述粘合封边维持被第二间隙分开的所述第一和第二基板的边缘。5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述粘合封边包括至少一个边缘间隔物。6.如权利要求I所述的方法，还包括在填充所述显示组件之后且在所述显示组件返回到室温之前，向沿着所述显示组件的边缘放置的填充孔施加所述密封材料。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述填充孔包括所述粘合封边中的开口。8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一温度实质上是室温。9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一温度在约18°C和约30° C之间。10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二温度低于约0°C。11.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述固化所述密封材料在低于约0°C的温度下进行。12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二温度在约-10°C和约-25° C之间。13.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述流体包括氢氟代醚液。14.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述流体包括至少一种全氟化碳和至少一种氢氟代醚的混合液。15.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述光调制器是MEMS光调制器。16.如权利要求I所述的方法，其特征在于，经由所述填充孔填充所述显示器在所述第一温度下以所述流体实质上包围所述光调制器的可移动部分的方式进行。17.如权利要求I所述的方法，还包括在所述第一透明基板上设置至少一个附加MEMS光调制器阵列。18.如权利要求I所述的方法，还包括在所述第一和第二透明基板中的至少一个上制造多个间隔物以维持所述两个基板之间的间隙。19.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多个间隔物具有允许在所述第二温度下压缩的弹性。20.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多个间隔物维持所述两个基板之间的至少第一间隙，其中所述粘合封边维持被第二间隙分开的所述第一和第二基板的边缘，并且所述第二间隙的高度大于所述第一间隙的高度。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二间隙的高度比所述第一间隙的高度大约O. 5微米和约4微米之间。22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二间隙的高度在约8微米和约14微米之间。23.一种用于制造包括第一透明基板和第二透明基板的显示组件的方法，所述方法包括 在所述第二透明基板上设置光调制器阵列的至少一部分； 设置连接到所述第一和...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·E·菲克，J·H·吴，J·L·斯泰恩，J·甘地，
申请(专利权)人：皮克斯特罗尼克斯公司，
类型：
国别省市：