专利名称：制造光学显示器的方法
技术领域：
本发明涉及制造光学显示器的方法，尤其为制造电润湿(electrowetting)显示器的方法。
背景技术：
Applied Physics Letters (应用物理快报)91,011106(2007)上的作者为 B. Sun et al、题目为"Scalable fabrication of electrowetting displays with self-assembled oil dosing”的文章披露了在基板表面上提供油层的方法，更具体地披露了用油填充显示器基板的像素区域的工序。将设有网格模式的亲水材料壁以及在所述壁之间的疏水像素区域的基板竖直地降低到容器内，在该容器中一层油漂浮在水上。一旦降低基板，油首先会将所述壁和像素区域润湿。随着基板进一步降低，水会将亲水壁的顶表面润湿，由此将油从基板去除。同时，油留下而润湿像素区域。进行填充工序后，像素区域被油填充直到所述壁的顶部。已知在基板上填充油的方法的一个缺点是该方法需要相对大的油量。本发明的目的在于提供一种需要更少油的方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了在基板的表面上提供第一流体以用于制造电润湿装置的方法，该方法包括下列步骤将基板的部分浸没在第二流体内，第二流体与第一流体不混溶，并且第二流体的表面沿着基板的表面形成沟槽(gutter)；在沟槽内提供一定量的第一流体；以及沿着基板的表面移动沟槽，基板的表面与水平面形成在100度至170度之间的角。一旦将基板降入第二流体内，在第二流体的表面张力相对大并且基板的表面对于第二流体的润湿性相对低的情况下，第二流体的表面显示出邻近基板的凹陷。根据第二流体的表面张力和基板的表面对于第二流体的润湿性，该凹陷在第二流体的表面内可以形成沟槽。低润湿性造成更深的沟槽。第一流体漂浮在第二流体上，因此未涂覆基板的任何第一流体均漂浮在第二流体上，包括在沟槽内。如上述的那样，现有技术的系统包括降低基板以用于在流体槽内的涂覆，其中相对厚的涂覆流体层漂浮在第二流体的表面上。将基板降低在所提供的流体的仅仅小部分内，意味着浪费了涂覆流体的大部分，或涂覆流体在重新使用前可能需要净化。而且，由于涂覆流体的大量表面区域暴露于大气中，涂覆流体的任何溶剂的挥发会快速降解涂覆流体，比如由于引起了絮凝。而且，为了将油施加于基板，漂浮的油膜厚度相对较厚，大于基板的若干个像素的大小。本发明的发明人已经意识到将基板表面与水平面之间的角设置在100度至170度之间是有利的。因此，需要明显更少量的第一流体来浸没基板的期望区域，比如两个像素区域。降低成本的同时，由于需要更少的油，这也可减少任何溶剂的挥发。相反，现有技术需要明显更大量的涂覆流体，以实现相同程度的大于若干个像素的大小的浸没；原因在于基板是竖直地降入涂覆流体中。利用与现有技术相比减少量的第一流体，本发明能在基板表面上提供厚度均勻的第一流体层，并允许制成高质量的光学显示器。在本发明的实施方式中，一部分第一流体也可位于沟槽的界限之外，在第二流体的表面上形成一薄层，该薄层明显薄于现有技术中的油层。因此，本发明的方法成本低廉且高效。在本发明的实施方式中，第一流体漂浮在第二流体上并且基本上局限于沟槽。在该实施方式中，未涂覆基板表面的任何第一流体均漂浮在第二流体上并且基本上局限于沟槽。第一流体可能是昂贵的。由于沟槽内需要少量的第一流体，因此本发明在第一流体应用于基板表面期间，将第一流体的浪费降到最低，因此，降低了电润湿显示器的制造成本。另外，通过将第一流体基本上局限于沟槽，由于第一流体暴露于大气中的表面区域小， 因此使得任何挥发效应最小化。相反，在现有技术中，相对厚的油层(其明显多于涂覆基板实际所需要的油)造成更大的浪费和损失。由于表面区域小，也降低了任何污染第一流体的风险。沟槽足够深时，第一流体的延展范围可限制在沟槽内，同时依然覆盖基板表面的充足区域，以适当施加第一流体。由于第一流体不需要在第二流体上形成层，所以明显减少了所需要的第一流体的量。在执行了本发明的方法后抛弃依然漂浮在第二流体上的任何第一流体，而不是在本方法的后续应用中重新使用第一流体(这可能需要净化步骤)，这在经济上是可行的。在本发明优选的实施方式中，提供了一种包括下列步骤的方法将基板布置在容器内；以及将第二流体提供到容器内，由此沿着基板的表面移动沟槽。沟槽可以多种方式沿着基板表面移动。在第一种方式中，将基板降入充满第二流体的容器内。在基板浸入第一流体中之前，第一流体可存在于第二流体的表面上。替换地，可以在已经将基板的一部分浸没入第二流体内并且沟槽已经形成后，添加第一流体。在第二种方式中，基板是固定的，并且升高包括第二流体的容器，以使得基板浸入第二流体内。在基板浸入第一流体中之前，第一流体可以再次存在于第二流体的表面上，或者可在沟槽已经形成时添加第一流体。在第三种方式中，在容器内只有少量的第二流体或者没有第二流体时，将基板布置在容器内。通过以受控的方式将第二流体提供到容器内，来升高第二流体在容器内的水平高度，由此沟槽以恒定的速度沿着基板的表面移动。可以在第二流体的表面已经到达基板之前，将第一流体提供在第二流体的表面上。优选地，在沟槽已经形成时提供第一流体， 由此减少所需要的第一流体的量。第三种方式是优选的，这是因为其简单性并且不需要基板或容器进行机械运动， 该运动造成振动，而该振动对像素区域内的第一流体层的厚度的均勻性可能造成不利影响。在本发明的又一实施方式中，提供了一种方法，其包括在沿着基板的表面移动沟槽之前布置平行于基板的板的步骤。当第二流体的表面张力小于第一流体的表面张力时，第一流体将保持在沟槽内。 当一种类型的第二流体的表面张力与第一流体的表面张力近似时，第二流体可能易于流出沟槽。在填充工序开始之前，如果将平行于基板在要填充的侧上布置一板，则这种类型的第一流体可局限于沟槽及其周围环境。所述板的面朝沟槽的侧面与第二流体的表面形成锐角。第二流体将蔓延过所述板的该表面，从上面看形成了凹入表面，并且呈平行于沟槽的提岸形状。这在下文中被称为倒沟槽。倒沟槽会迫使任何从沟槽流走的第一流体返回。倒沟槽的形成与第二流体的表面张力和所述板的表面的润湿性相关。沟槽和倒沟槽的宽度沿水平向来获得，并且可从所谓的毛细管长度CL估计所述宽度，所述宽度取决于所述流体的表面张力和密度。然后将所述宽度限定为Width = CL+depth/tanα其中，深度沿竖直向来获得并且被限定为1XV! ！ h-L所述板与基板之间的距离(在水平面内测量)优选地大于所述毛细管长度，以避免第二流体在所述板与基板之间蔓延。该距离优选地大约等于或小于沟槽的宽度和倒沟槽的宽度的总和，以确保倒沟槽将第二流体推回到沟槽内。对于水类型的第二流体和玻璃板而言，沟槽的深度可以为大约2至3mm，并且沟槽的宽度可以为大约6至7mm。结果，所述板与基板之间的距离为13mm表现出很好的结果。根据本发明的另一实施方式，提供了一种方法，其中，基板的表面与水平面之间的角在135度至160度之间。对于在所述板附近形成第二流体的倒沟槽而言，该范围是优选的角度范围。在本发明的又一实施方式中，所述板为另外的基板或用于基板的支撑板。这有助于同时在多个基板上提供第一流体。在本发明的又一实施方式中，通过所述板内的孔或通过在基板与所述板之间穿过的管来在沟槽内提供第二流体。这提供了在沟槽内提供第一流体的简单方法。在本发明的优选的实施方式中，该方法包括下列步骤在已经在所述基板的至少一部分的表面上提供第一流体之后，将第一流体从第二流体的表面去除；以及将基板从第二流体移走。优选地，在将基板从第二流体移走之前，被涂覆的基板需要耦接至盖板。当第一流体已经局限于沟槽时，残留在第二流体的表面上的第一流体的量相对小。通过朝向排放件的一股第二流体，通过沿排水件的方向经过所述表面上的气流或者通过撇液器 (skimmer)，可去除第一流体。这避免了过量的第一流体污染涂覆有第一流体层的基板，该过量的第一流体另外可能干扰第一流体层的厚度。根据本发明的又一实施方式，将第二流体提供到容器内会移动沟槽，以便将基板在第二流体内进一步浸没。因此，可沿着基板简单有效地移动沟槽。根据又一方面，提供了布置成执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的设备。在本发明的实施方式中，该设备包括用于保持第二流体的容器，该容器包括用于与水平面成100至170度之间的角度的一个或多个基板的支撑物。在又一实施方式中，该支撑物包括用于支撑所述一个或多个基板的一个或多个板的保持件。这就允许以所需的角度来提供一个或多个基板并将其保持在位，以用于正确地在所述表面上提供第一流体。根据优选的实施方式，该设备包括用于以预定的速率将第二流体提供到上述容器内的容器和系统。因此，可以可控地沿着基板表面移动沟槽，以获得具有期望厚度的第一流体的涂层。根据本发明的另一方面，提供了在基板的表面上提供第一流体以用于制造电润湿装置的方法，该方法包括下列步骤将基板的至少一部分提供在容器内，以用于保持一定量的第二流体，第二流体与第一流体不混溶；将第二流体提供至容器内；在第二流体上并且邻近基板的表面提供一定量的第一流体；将更多的第二流体提供至容器内，由此沿着基板的表面移动所述一定量的第一流体。该方法也可用于在基板的表面上提供第一流体，其中表面基板以90度至170度之间的角度定位。该方法对应于上述沿着基板的表面移动沟槽的第三种方式，并具有简单且不需要基板或容器机械运动等的相关优点，所述机械运动可能造成振动，而该振动对像素区域内的第一流体层的厚度的均勻性可造成不利影响。根据本发明的又一方面，提供了使用本发明的方法制造的电润湿光学显示器。从下面参考附图对本发明的仅为示例性的优选实施方式说明中，本发明的进一步特征和优势将变得明显。
图1示出了电润湿元件的横截面；图2、图3和图4示意性地示出了在根据本发明实施方式的方法的阶段处的设备；图5和图6示意性地示出了用于根据本发明不同实施方式的方法的设备；图7和图8示意性地示出了用于根据本发明又一实施方式的方法的设备；图9示出了用于本发明方法的实施方式的设备；图10示出了用于本发明的替换实施方式的设备。
具体实施例方式图1示出了使用本发明的方法制作的一系列电润湿元件的横截面。第一基板2设有电极4，所述电极作为薄膜导体沉积在基板上。将每个电极连接到用于提供电压的信号线6。所述电极被非晶含氟聚合物AF1600的薄疏水层8覆盖。SU8的薄亲水层10的图案将基板的表面划分成疏水第一区域12在亲水第二区域10之间。这些第一区域可以称为像素区域。第一区域的尺寸比如为160平方微米，第二区域的宽度可以为10微米并且高度可以为3至6微米。设有层4、8和10的第一基板2经受根据本发明的方法的处理，其中将油用作第一流体、将水用作第二流体且将空气用作第三流体或使用流体的其他组合。执行该方法后，第一区域12被油层14均勻地覆盖，该油层的厚度在3至6微米之间，比如为5微米。第二区域10和油层被水16覆盖，水可以含盐，以增加其导电性并放大用于该方法的温度窗口。本方法中所使用的第二流体(在该实例中为水)优选地与包括基板的产品内使用的流体相同，这避免在执行该方法之后将第二流体改变为另外的流体。第二基板18在第一与第二基板之间形成了封闭空间。附接到两个基板的密封件保护该空间不受环境的影响， 图中未显示所述密封件。层10的图案在基板上限定了元件，油层14局限于所述元件。每个元件均具有电极4。连接于信号线22的另外的电极20与水16相接触，形成了多个元件的共用电极。在共用电极20与元件的电极4之间施加电压时，该元件中的油层14移动到元件的侧边或破裂，且第一表面将至少部分被水16覆盖。在国际专利申请W003/071346中更充分地描述了这种所谓的电润湿效应。当油和/或水具有特定的光学吸收性能、光反射性能和/或光透光性能时，元件可用作比如显示器中的光阀。电润湿元件可用于显示器设备中，在该设备内，多个电润湿元件形成显示器装置。 该设备中的显示器驱动系统提供电压，以用于将元件设定在期望的状态中。图2显示了用于提供本发明的方法的示例性设备沈的横截面。针对图2描述的特征类似于先前描述的特征。使用相同的参考数字加上100来表示这些特征；并且也应使用相应的描述。设备26包括适合用于保持一定量第二流体并且用于保持和浸没第一基板的容器观。容器观比如可由亲水材料制成，或者容器的内表面可具有亲水性，以减少第一流体对容器内侧的任何附着，并且该容器因此可由玻璃制作成。另外，容器的内侧可能被第一流体污染，这可以损害施加至第一基板的第一流体层的质量和均勻性，并造成第一流体不必要的损失。而且，尽可能最少地使用将容器中分开的部分连接在一起的胶水，以将容器内任何胶粘表面最小化，第一流体可以附着到这些胶粘表面上。布置容器观，以用于填充以第二流体四。比如在该实施方式中，容器观具有开口 30，穿过该开口可提供第二流体。具有以预定速率将第二流体提供到容器内的系统32。比如可以通过管子提供第二流体，所述管子布置有用于控制第二流体流入容器观内的流速的控制阀。在优选的实施方式中，将设备布置在容器的底部，因此开口 30位于容器内第二流体的上表面34之下。这对于本发明的方法有利，因为其将上表面34的扰动(比如由于振动引起)最小化。这有助于用厚度均勻的第一流体覆盖第一区域12，后文中将要描述。设备沈进一步包括用于支撑第一基板102的至少一个支撑物。在该实施方式中， 具有两个支撑物36，这两个支撑物各自水平地安装并在容器的内侧彼此平行，并且所述两个支撑物固定至容器的两个相对壁的内侧。支撑物36相对于彼此适配和定位，因此可将第一基板102以期望角度(后文中解释)安装在支撑物36上，以用于本发明的方法。而且，将支撑物36布置成将第一基板102固定地保持在支撑物36上，因此在执行本发明的方法的过程中，第一基板保持在固定位置中。而且，将支撑物36布置成，在执行本发明的方法后， 可容易地从支撑物去除第一基板102，而不会扰动在本方法过程中施加的第一流体的层。在其他实施方式中，至少一个支撑物可以为板，或者可以包括用于保持一个或多个板的保持件，或者可以另外配置成保持一个或多个第一基板以用于提供第一流体，比如通过具有在容器底部的具有预定角度的狭缝。根据本发明的实施方式，将第一基板102安装在支撑物36上，从而将第一基板布置在容器内。第一基板设有先前描述的电极、疏水层和亲水层；图2中未显示这些部分。第一基板的与电极覆盖表面相对的表面37放置成与支撑物36相接触。将第一基板安装成使得，第一基板的被电极所覆盖的表面38与水平面40之间的期望角度α在100至170度之间，优选地在135至160度之间。第二流体的表面34的配置基本上位于水平面内，第二流体的该表面不受到与另一表面(诸如容器的壁)相互作用的影响。在用第一和第二流体浸没第一基板之前，第一基板应优选地干净且无污染。通过将第一基板102安装在支撑物36上，容器通过开口 30被填充以第二流体四。 安装第一基板时，容器内可以没有第二流体，或者在容器内可以已经有一定量的第二流体。 在容器内有一定量的第二流体时，第二流体的量使得当第一基板安装在支撑物36上时，表面34低于第一基板的最低点。控制第二流体流入容器的流速，以获得容器的期望填充速率。在填充时，第二流体四的表面34与第一基板102相接触。从而，将所述基板的一部分浸入第二流体内。因此第二流体的表面34在垂直于图2的平面的方向上沿着表面38 形成沟槽42。沟槽42由基板表面38与第二流体四之间的表面张力形成。所述沟槽为第二流体的表面34内的凹陷，该凹陷由第二流体与第一基板的表面38之间的相互作用所造成。形成沟槽的表面34的曲率可通过下列项目确定角α的大小；第二流体的与沟槽相邻的表面34的配置，例如，如果相邻的表面为平坦的并且位于水平面内；第一和第二流体的成分和性质，比如它们的粘性和表面张力；形成基板的表面38的材料及其润湿性，包括表面上的润湿性或物理形状的任何变化；以及环境条件，比如温度。在与跟电极覆盖表面38相对的表面37相互作用时，第二流体的表面34还可以具有弯曲轮廓46，所述弯曲轮廓的配置为沟槽42的倒转配置。这是由表面张力造成的，并且在后面所描述的实施方式中会被称为倒沟槽。可认为该倒沟槽具有提岸的形式，或者具有第二流体的表面的升起部的形式。在沟槽42内提供一定量的第一流体44。该一定量的第一流体漂浮在第二流体的表面34上，这是因为第一流体的密度小于第二流体并且与第二流体不能混溶。在于沟槽内提供第一流体时，可暂停以第二流体填充容器。可以使用布置在沟槽上方的管子提供第一流体。第一流体自动地沿着沟槽的表面扩展。优选地，在提供第一流体时，第二流体不浸没基板的任何第一区域；这就允许将第一流体均勻地施加到第一区域。第一流体的量优选地至少足以用期望厚度的第一流体层来覆盖基板上的第一区域。在另外优选的实施方式中， 第一流体的量明显大于覆盖第一区域所需要的量。这样，在将第一流体施加至第一区域的同时，第二流体的表面上的第一流体的量保持基本恒定，因此将均勻的第一流体层施加到第一区域。在这些实施方式中基本上恒定的意思是覆盖第一区域的第一流体的量为在第二流体的表面上的第一流体的总量的10%或者小于10%。所需要的量由第一区域的数量和表面积确定。在另外的实施方式中，即使在执行本发明的方法的过程中，通过比如在沟槽内进一步提供第一流体，来将第一流体施加至第一区域，在第二流体上的第一流体的量也可以保持恒定。更优选地是，第一流体的量和沟槽的配置使得第一流体基本上局限于沟槽。基本上局限于的意思是第一流体不与第二流体的表面34的与沟槽相邻且处于水平面内的部分相接触。本发明的方法包括通过将第二流体提供到容器内来沿着基板的表面38移动沟槽 42，以将第一区域涂覆一层第一流体。在该实施方式中，通过继续用第二流体填充容器来移动沟槽。填充容器造成第二流体的表面34上升，随之使沟槽上升并使沟槽在平行于基板的表面38的方向48上移动。由于沟槽形成在基板的表面38处，当第二流体的表面34上升时，沟槽依然与表面38相接触。当第一流体与第一区域接触时，由于第一区域的疏水性，第一流体附着于第一区域。因此，当沟槽42沿着表面38移动时，沟槽内的第一流体44将第一区域涂覆有第一流体的层114。然而，在执行本发明的方法的过程中，第二区域的润湿性优选地足够大以将任何第一流体从第二区域壁的表面驱除。因此，第二区域上没有沉积第
一流体。在本发明中，除了以角α来提供基板，沟槽增加的深度允许在沟槽内使用漂浮在第二流体上的更少量的第一流体，同时依然覆盖基板上的足够的像素区域，以实现恰当填充。比如在一个实施方式中，优选地，沟槽内的第一流体在沿着表面移动时覆盖两个像素区域。这在图中未显示出。在其他实施方式中，改变角α会造成覆盖更多或更少的像素区域。 当角α大于170度时，第二流体倾向于在基板的表面上不规则地移动，这可能是由于第一和第二流体之间的界面牵制在基板的具有较高和较低润湿性的区域的边界上，这些区域比如为第一和第二区域。图3显示了本发明实施方式的方法的某个阶段处的设备，该阶段处于图2所示的阶段之后。通过在容器内提供更多的第二流体，第二流体的表面34高于图1中的表面，沟槽44也是一样。因此，第一基板的更多部分浸没在第二流体内，并且更多的第一区域覆盖有第一流体的层114。由于第二区域的亲水性，第一区域之间的第二区域110未被第一流体涂覆。图4显示了在该实施方式的方法的更后面阶段处的设备，容器观充满第二流体， 使得第一基板102被第二流体浸没。该阶段在第一区域涂覆有第一流体的层之后。因此已经将第一流体提供在基板的至少一部分上。由于第二流体的表面34不再与第一基板接触，这是因为在该实施方式中表面34位于第一基板的最高点上方，因此不再具有沟槽。因此，未施加到第一区域的任何过量的第一流体都漂浮在第二流体的表面34上，比如作为液滴50。替换地，该过量的第一流体形成在第二流体的至少一部分的表面上的薄膜。可从第二流体的表面34去除该过量的第一流体，比如使用刮刀或撇液器。在另外的实施方式中， 可以使用注射器等从第二流体的表面去除第一流体，存在沟槽时可能是从沟槽去除。优选地，在从第二流体移走被涂覆的第一基板前，去除过量的第一流体，以避免过量接触第一区域上的第一流体层，这可能干扰第一流体层的厚度。替换地，可将分离器(未显示出)穿过第二流体的表面34插入，以便将过量的第一流体限于分离器的一侧，并且可以例如通过将基板放入填充水的运输容器内来移走被涂覆的第一基板，然后从基板在其中被填充的容器移走该基板，并且将所述基板送到其与第二基板附着的地点。可去除所涂覆的第一基板。替换地，可以在容器内处理被涂覆的第一基板，比如在分离器的另一侧上。这种处理可包括 在第二流体的表面34下面将设有压力粘附密封物的第二基板(未指示出)施加至覆盖有第一流体的第一基板，以形成如图1所示的电润湿元件，并且第一流体层周围的空间被第二流体填充。图5显示了用于执行本发明的替换方法的设备的示意图。针对图5描述并且在图 5中显示的特征与先前描述的特征类似。用相同的参考数字加上200表示这些特征；也应使用相应的描述。在该实施方式中，在沿着第一基板的表面238移动沟槽之前，将板52平行于第一基板202的表面238布置。所述板可以横过容器2 来安装，并且将该板固定至容器的相对壁。在其他实施方式中，可以以相对于第一基板的表面238不同的角度来安装板52。可将该板52适配成使得用于在沟槽内提供第一流体的管子(未指示出)穿过该板并在沟槽上打开。替换地，管子可以在基板302与板352之间穿过，以用于在沟槽内提供第一流体。第二流体的表面234与板52的面向第一基板202的表面相互作用，从而形成倒沟槽M。板52与第一基板之间的间距比如为13毫米，沿箭头56所指示的方向截取。依据该间距的延伸范围，通过将表面张力施加到沟槽M2，倒沟槽M可以影响沟槽M2的配置。依据第一和第二流体的表面张力，第一流体有可能可以不保持局限于沟槽内，而是可以从沟槽流出，并流到沟槽周围的第二流体的表面上。通过板形成的倒沟槽有助于迫使第一流体进入沟槽内，从而将第一流体维持在沟槽内，以确保用第一流体均勻涂覆基板表面。当所述板的面向第一基板的表面与水平面之间的角度为45度时，倒沟槽可以形成。 优选地，该角度小于45度。第一基板202的表面238的变化可以影响沟槽M2的配置，所述变化可以阻挡沟槽沿着表面238的推移。比如，表面238的从疏水到亲水区域(反之亦然)的润湿性的变化，或者表面238上的用于限定第一基板上的像素区域的物理结构(比如，升起的壁)的变化，可能影响沟槽的配置。因此，当沟槽沿着表面238移动时，沟槽可改变形状，比如在表面 238上遇到阻力时会加深，然后一旦该沟槽不受到阻力，则沟槽就变浅。沟槽的这些变化可造成部分第一流体流出沟槽。通过将第一流体推回到沟槽内，倒沟槽M可以提供克服沟槽配置的这种变化以及随后的第一流体流出的回复力。因此，该实施方式可有利地使得将更均勻的第一流体层施加于第一区域上。在另外的实施方式中，根据本发明的方法，板52可以为用于涂覆以第一流体的另外的第一基板，或者可以布置成支撑用于涂覆以第一流体的另外的第一基板。图6显示了用于执行本发明的替换方法的设备的示意图。针对图6描述并且在图 6中显示的特征与先前描述的特征相似。将用相同的参考数字加上300表示这些特征；也应使用相应的描述。在该实施方式中，将板352安装至另外的支撑物。，类似于先前描述的基板，另外的第一基板58也可以以针对第一基板302所描述的方式安装在另外的支撑物上。这样，根据本发明的方法，使用另外的沟槽59，多个第一基板可以同时涂覆有第一流体。另外的支撑物中的一个(在图6中用60标注)可适配成使得管子62穿过该另外的支撑物60。也可将板352适配成使得管子62穿过板352内的孔，并且在沟槽342上方打开。可以经由管子 62并穿过该开口将第一流体分配成64，以在沟槽342内提供第一流体。在另外的实施方式中，可将管开口布置成比图6中所示的更靠近沟槽，以在分配时将第一流体的飞溅最小化。图7显示了用于本发明的替换实施方式的设备。针对图7描述并且在图7中显示的特征与先前描述的特征相似。将用相同的参考数字加上400表示这些特征；也应使用相应的描述。在该实施方式中，容器4 包括用于将另外的第一基板66安装在其上的另外的支撑物65，这些支撑物类似于先前描述的支撑物。这就允许第一基板402、66都同时涂覆以第一流体。另外的支撑物65布置成使得另外的第一基板66的要涂覆有第一流体的表面67 面向第一基板402的表面438。表面67、438可以彼此垂直地布置，或者可以相对于彼此以不同的角度布置，以确定所施加的第一流体层的厚度。第二流体的表面形成另外的沟槽68，这由与另外的第一基板的表面的相互作用造成。该另外的沟槽68类似于用第一基板402 形成的沟槽442，并且可以填充有一定量的第一流体，以及以与先前所描述的相似的方式沿着另外的第一基板的表面移动，以便用第一流体涂覆该另外的第一基板。提供在两个沟槽 442、68内的第一流体可以为相同的流体、或者不同的流体，比如具有不同的颜色。每个沟槽内的第一流体的量可以相同、或可以不同。可将两个第一基板之间的间距设置成确定施加到第一基板的第一流体的厚度。如上所述，通过用第二流体填充容器，两个第一基板402、66可以同时涂覆有第一流体。一旦两个基板被涂覆且浸入第二流体内，其中一个第一基板(在该实例中为另外的第一基板66)可以在箭头70所指示的方向上移动，以便将两个第一基板66、402接合并在一起，以形成电润湿元件。在该实施方式中，另外的第一基板类似于第一基板402并且代替用图1描述的电润湿元件的第二基板。因此，参看图8，通过将第一基板结合在一起(优选地，其中一个第一基板设有在像素区域组之间的压力致动密封物72，每个组形成包括多个电润湿元件的光学显示器的显示区域)，可形成包括能独立开关(SWitchable)的两个第一流体层的光学显示器74。类似地，通过同时填充多个基板并在填充这些基板后将这些基板结合，可将另外的可开关层添加至显示器。如图8所示，可以在像素区域的相邻组之间提供两个密封物72，因此可以在这些密封物之间切割这些基板，从而获得单独密封的光学显示
ο图9显示了图3中所示的设备的透视图。针对图9描述并且在图9中显示的特征类似于先前描述的特征。将用相同的参考数字加上500表示这些特征；也应使用相应的描述。在图9中示出了疏水第一区域76和亲水第二区域77。在下面要描述的图9和图 10中，为了清晰起见，显示了比先前的图中少的像素区域。在第二流体的表面534之下，第一区域覆盖有第一流体层514 (用阴影线表示)。在该实施方式中，第一区域为正方形，且将第一基板502布置在容器内，使得正方形的第一区域的两个边缘为水平的且另外两个边缘为竖直的。当沟槽沿着第一基板的表面538移动时，与表面538接触的第一流体的线78沿着表面538移动。当线78经过表面538内的变化时，所述变化比如为与沿着线78的其他区域的润湿性不同的区域(比如第一和第二区域76、77)，与其他区域相比，沟槽的移动在表面的某些区域内可感觉到更多的阻力。上面已经描述了这种阻力和随之的不利的突然释放效应。图10显示了本发明的另一实施方式中的设备一部分。针对图10描述并且在图10 中显示的特征类似于先前描述的特征。将用相同的参考数字加上600表示这些特征；也应使用相应的描述。在该实施方式中，将第一基板602安装在与如图2中所显示的第一基板102所安装的平面相同的平面内。然而，参看图2，在本实施方式中，第一基板转动了 45度，以使得正方形的第一区域676的边缘同第一流体45的线678之间的角度为45度。因此，每个正方形的第一区域676具有拐角80，其作为沿着表面638移动的第一流体所接触的第一个点。 将基板以这种方向布置时，沿着表面638移动的沟槽所感受到的阻力以及由此的突然释放效应减少。同样，在第一区域的顶侧上，如上拐角81所示，在该实施方式中，由于第一流体从可湿性较差的区域过渡到可湿性较好的区域所造成的突然释放效应显著减小了，因此可获得更均勻的第一流体层。要将上述实施方式理解成本发明的说明性的实例，可以设计本发明的其他实施方式。比如，所描述的用于将第一流体施加到两个基板的实施方式可用于将第一流体同时施加到多于两个的基板。可按不同的顺序执行上述方法中的步骤的顺序。比如，将基板浸入第二流体中和提供一定量第一流体的步骤可互换，以便将第一流体提供在第二流体的表面上，然后将基板浸入所述流体内，由此形成沟槽。因此，通过漂浮在第二流体上的第一流体流入沟槽，来将一定量的第一流体提供在沟槽内。而且，这些图未按比例绘制并且均为示意图；为了清晰起见，可能已经按更大的比例描绘所说明的特征。比如，用横截面示出的基板显示了九个疏水像素区域。为了清晰的缘故，图9和图19中所显示的像素区域比图1到8中的少。可以将本发明的方法应用于具有任何数量的疏水第一像素区域的基板，实际上是应用于具有任何模式的疏水第一区域和亲水第二区域的基板。比如，每个基板可以包括多组像素区域，每组像素区域形成光学显示器的显示器区域。因此，每操作一次本发明的方法，每个基板可用于制造多个光学显示器。如图所示，在沿着表面移动沟槽时，沟槽内的第一流体的量足以同时覆盖至少一个像素区域，或至少两个甚至更多的像素区域。可以构想替换的实施方式，这些实施方式可使用与描述的那些不同的流体、不同的基板以及用于定位基板和实施本发明的不同设备。根据本发明的又一方面，提供了将第一流体提供在基板的表面上以用于制造电润湿装置的方法，该方法包括下列步骤将基板的至少一部分提供在容器内，以用于保持一定量第二流体，第二流体与第一流体不混溶；将第二流体提供至容器内；在第二流体上并且与基板的表面相邻地提供一定量第一流体；将更多的第二流体提供至容器内，由此沿着基板的表面移动一定量的第一流体。使用上述设备可以实施该方法。有利地，本方法可以以这样的方式应用第一基板以小于100度的角α定位在容器中，并且所述角在90度与170度之间。该方法有利于避免将基板移动至容器内的流体中，或者移动已经填充流体的容器以包围基板；这种方法引起机械振动，这些振动可能影响基板表面上提供的第一流体层的均勻性。优选地，在容器的底部、或者至少在安装在容器内的基板之下，将第二流体提供在容器内，以减少对第二流体的上表面的振动。在另外的实施方式中，构想可应用与第一和第二流体不同的另外的流体，且优选地为液体，以在容器内的第一和第二流体的暴露于大气的表面之上形成覆盖层。该另外的流体有利地防止第一和第二流体的挥发，并且也可减少第一和第二流体的污染，比如由于第一流体的干燥而造成的污染。该另外的流体与第一和第二流体不混溶，并且具有适当的粘性和表面张力，以覆盖第一和第二流体。另外的流体可以比如为氟碳化合物液体。要理解的是，关于任何一个实施方式的所描述的任何特征可单独使用、或者与其他所描述的特征相结合地使用，也可以与任何其他实施方式的一个或多个特征相结合，或与任何其他的实施方式的组合相结合地使用。而且，在不背离所附权利要求书中所限定的本发明的范围的情况下，也可使用上面未描述的等同物和修改。
权利要求
1.一种在基板的表面上提供第一流体以制造电润湿装置的方法，所述方法包括下列步骤将所述基板的一部分浸入第二流体内，所述第二流体与所述第一流体不混溶，并且所述第二流体的表面沿着所述基板的表面形成沟槽；在所述沟槽内提供一定量的所述第一流体；以及沿着所述基板的表面移动所述沟槽，所述基板的表面与水平面形成100度与170度之间的角。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一流体漂浮在所述第二流体上并且基本上局限于所述沟槽。
3.根据权利要求1所述的方法，包括下列步骤在容器内布置所述基板；以及将所述第二流体提供至所述容器内，由此沿着所述基板的表面移动所述沟槽。
4.根据权利要求1所述的方法，包括在沿着所述基板的表面移动所述沟槽之前平行于所述基板来布置板的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述基板的表面与所述水平面之间的角在135度与160度之间。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述板为另外的基板或用于基板的支撑板。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，通过所述板内的孔或通过在所述基板与所述板之间穿过的管来将所述第一流体提供在所述沟槽内。
8.根据权利要求1所述的方法，包括下列步骤在已经在所述基板的至少一部分的表面上提供所述第一流体之后，将所述第一流体从所述第二流体的表面去除；以及从所述第二流体移走所述基板。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述第二流体提供至所述容器内的操作移动了所述沟槽，以便将所述基板进一步浸入所述第二流体内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供与所述第一流体和第二流体不混溶的另外的流体，所述另外的流体覆盖所述第一流体和/或第二流体的表面。
11.布置成执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的设备。
12.根据权利要求11所述的设备，包括用于保持第二流体的容器，该容器包括用于与水平面所成的角在100与170度之间的一个或多个基板的支撑物。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述支撑物包括用于支撑所述一个或多个基板的一个或多个板的保持件。
14.根据权利要求13所述的设备，包括一容器和用于以预定的速率将所述第二流体提供到该容器内的系统。
15.在基板的表面上提供第一流体以用于制造电润湿装置的方法，所述方法包括下列步骤将所述基板的至少一部分提供在容器内，以用于保持一定量的第二流体，所述第二流体与所述第一流体不混溶；将所述第二流体提供至所述容器内；在所述第二流体上并与所述基板的表面相邻地提供一定量的第一流体； 将更多的所述第二流体提供至所述容器内，由此沿着所述基板的表面移动所述一定量的第一流体。
16.使用根据权利要求1至10中任一项或权利要求15所述的方法来制造的电润湿光学显不器。
全文摘要
本发明涉及在基板的表面上提供第一流体以制造电润湿装置的方法。该方法包括下列步骤将基板的一部分浸入第二流体内，第二流体与第一流体不混溶，且第二流体的表面沿着基板的表面形成沟槽；在沟槽内提供一定量第一流体；以及沿着基板的表面移动沟槽，基板的表面与水平面形成100度与170度之间的角。本发明进一步涉及用于执行该方法的设备。
文档编号G02B26/02GK102439508SQ201080022214
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者伊瓦·施拉姆, 克里斯托弗·米雷蒙特, 罗马里克·马萨德 申请人:利奎阿维斯塔股份有限公司