制造电润湿元件的方法_2

文档序号:8449114阅读:来源:国知局
在施加器的运动期间,可通过控制施加器和/或表面2的位置来使所述大小保持恒定,如例如从CoreFlow公司的FPD (即,平板显示器)狭缝涂层或Keko Equipment公司的涂覆设备的刮片间隙控制的空气浮动解决方案已知。
[0040]小体5的大小也由间隙4中所沉积的第一液体的量来决定。可使用例如用于将所需量的第一液体从施加器的尾侧分配在间隙中的注射器或泵机构来将第一液体沉积在间隙中。第一液体将因毛细作用力而均匀地分散在间隙内。第二液体也可通过注射器或泵机构沉积在尾侧10处。使用泵机构,可控制与施加器接触的第一液体和第二液体的量;例如,在施加器的操作期间,它们可保持大体上恒定。在第一液体已沉积在间隙中之后,可施加第二液体。
[0041]第一液体和第二液体可使用在施加器外部且从前侧11延伸靠近间隙4的第一管以及延伸靠近尾侧10的第二管来沉积。或者,可使用施加器中的第一通道20以及第二通道21来沉积第一液体和第二液体,如图2中所示。所述通道可为狭缝。管与通道的组合也是可行的。多个管和/或通道可沿施加器3的长度布置。
[0042]而在图1的实施方案中,施加器3在静止表面2上方移动,所述施加器也可为静止的,且所述板在施加器下方移动。施加器与板两者的组合移动是可能的,使得施加器扫掠所述板的表面。
[0043]施加器3的尾侧10可为亲水的,以改进在表面2上方拖曳所述量9的第二液体。施加器3的面向所述表面的表面15可为疏水的,以改进第一液体在所述间隙中的含有量。
[0044]尽管图1的实施方案中施加器的横截面是矩形的,但所述横截面也可为圆形的,且具有杆的形状。在后者情况下,可通过使杆的尾侧亲水且使面向间隙的侧疏水来固定界面12接触施加器的位置。可旋转杆状施加器,以提供用于控制的额外工艺参数,例如用于将第一液体从不需要涂覆的区域处的表面起离。
[0045]图3示出具有图案的表面的俯视图。图案30包括第一区域31,在此实施方案中为正方形,其对第一液体具有比对第二液体高的可润湿性。所述正方形可由AF1600的层组成。相邻的第二区域32对第二液体具有比对第一液体高的可润湿性。第二区域32可由多种材料的层组成,包括光阻剂,例如SU8。可通过将具有所述形式的第二区域的单独层布置在形成第一区域的不间断层上来形成所述第二区域。当第一区域为疏水性时,所述单独层应为亲水性的。可例如通过印刷方法或蒸发来形成所述单独层。第二区域也可由具有某一高度的壁形成,所述壁在机械上将第一液体约束到第一区域。第一区域的大小可为170微米乘170微米,且第二区域的宽度为10微米,但在其它实例中,可具有不同配置,例如矩形、圆形或三角形。当第二区域不平,而是具有壁形状时,高度可例如为5微米。
[0046]当如图3中所示,板具有图案化表面时,沉积方法提供第一液体的图案化层。图中的影线区域被图中从右到左移动的施加器所沉积的第一液体覆盖。线33是引导界面7与表面2的相交线。线33左侧的表面覆盖有空气。所述线的波浪符由区域31和32对空气和第一液体的不同可润湿性引致。由括号34指示的施加器的间隙下方的表面被第一液体覆盖。
[0047]在施加器的尾侧,第一液体层13的厚度减小,如图1中所示。当所述厚度已变为足够小时,由于这些区域对第二液体具有比对第一液体大的亲和力,所以第二液体将使第一液体从第二区域32移位。第一区域31上的第一液体将不被第二液体取代,因为这些区域对第一液体具有比对第二液体大的亲和力。因此,所述方法将第一液体层近沉积在第一区域31上。
[0048]由于第一液体层在施加器后面的厚度相对较小,即小于间隙的高度,因此对于第二液体来说将第一液体层从第二区域32移除是相对容易的。当所述间隙具有50微米的高度时,将移除的第一液体层比50微米薄。
[0049]图4示出根据事实方案而制作的一系列电润湿元件的实例的横截面。第一衬底70具备电极71,其沉积为衬底上的薄膜导体。每一电极连接到信号线72,用于提供电压。所述电极由非晶氟聚合物AF1600的薄疏水层73覆盖。施加有层的第一衬底形成第一支撑板。SU8的薄亲水层74的图案在亲水的第二区域74之间划分疏水第一区域75中的支撑板的表面。第一区域的大小可为160微米正方形,第二区域可具有10微米的宽度,且可具有3到6微米的高度,在其它实例中,设想不同尺寸。
[0050]类似于板1,具备层71、73和74的第一衬底70经受上文所述的方法,所述方法在第一支撑板表面的区域上提供第一液体层,且在第一液体层上提供第二液体层,使用油作为第一液体,且使用水作为第二液体,或液体的任何其它组合,例如上文所给出。在进行所述方法之后,第一区域75被油层76均匀的覆盖,油层76具有介于3微米与6微米之间的厚度,例如5微米。第二区域74和油层被水77覆盖。所述水可含有盐,以增加其导电性,且扩大所述方法的温度窗。所述方法期间所使用的第二液体(此实例中为水)可为包括支撑板的产品中所使用的同一液体,这避免了在用另一液体执行所述方法之后改变第二液体。
[0051]第二支撑板78在第一与第二支撑板之间形成闭合空间。所述空间通过附接到两个支撑板的密封件(图中未示出)而免受环境干扰。层74的图案界定油层76被限制于的支撑板上的元件。每一元件具有电极71。连接到信号线80的另一电极79余水77接触,从而形成用于多个元件的共用电极。当在共用电极79与元件的电极71之间施加电压时,所述元件中的油层76移到元件的侧面或破裂,且第一表面将至少部分地被水77覆盖。这种所谓的电润湿效应在国际专利申请W003/071346中更全面地描述。在油和/或水具有吸收、反射和/或透射光的特殊光学特性时,所述元件可作为光阀来操作。电润湿元件可用于显示设备中,其中多个电润湿元件形成显示装置。设备中的显示器驱动系统提供用于将所述元件设定在所需状态的电压。
[0052]现在将根据制造电润湿元件的方法的实施方案来描述在第二液体层上提供第二支撑板的方法。
[0053]图5示意性地示出用于在第二液体层上提供第二支撑板的设备的实例。所示出的特征与先前在图1和图2中示出的那些特征类似;对于所述特征,例如施加器3,此处将使用相同参考标号,递增100 ;对应描述应被视为也适用于此。
[0054]在此实例中,除施加器103被布置来在提供第二液体层之前提供第一液体层之夕卜,施加器103还被布置来在第二液体层114上提供第二支撑板178。因此,用于提供第二液体层的施加器也用来提供第二支撑板。具体地说,在此实例中,施加器103在施加器的尾侧110中配置有狭槽82,用于将第二支撑板178的边缘固定到其中。举例来说,可通过机械支架来将第二支撑板固定到施加器,所述机械支架施加到第二支撑板的边缘,且接着附接到施加器,例如通过将机械支架夹紧在狭槽82中来实现。接着,随着施加器103在运动方向106上相对于第一支撑板移动,以提供如上文所述的第一液体和第二液体层,施加器也在方向83上,沿第二液体层的表面移动(在此情况下拉动)第二支撑板。因此,第二支撑板沿已经提供的第二液体层的一部分的表面滑动。
[0055]在此实例中,在被提供时,第二支撑板覆盖第二液体层,并与之接触。因此,第二液体层在第二支撑板的移动期间支撑第二支撑板。设想第二支撑板,尤其是第二支撑板的将移动成与第二液体层的表面接触的部分,可进一步由施加到第二支撑板的上表面的垫支撑。所述垫将真空施加到第二支撑板,以便使第二支撑板保持平坦,且位于第一支撑板上方与已经由施加器提供的第一液体和第二液体层的厚度对应的距离处。用于从第一支撑板提供第二支撑板的距离可大于下文所述的粘合剂小体和密封部件的高度,以在使第二支撑板沿第二液体层的表面移动时,避免粘合剂小体与密封部件之间的接触。
[0056]另外,在此实例中,在被提供时,通过第二支撑板覆盖第二液体层,第二液体层的厚度在施加之后得以维持。在施加之后第二支撑板不直接覆盖第二液体层的情况下,归因于第一液体层上的退润湿和/或第一支撑板的边缘上方的流动,第二液体具有收缩趋向性。第二液体的此收缩可大约为若干毫米,且在已知系统中,是施加第二支撑板时,溢出和浪费可察觉量的第二液体的原因。
[0057]在此实例中,一旦已在第二液体层上提供第二支撑板,第一支撑板和第二支撑板就相对于彼此对准。如果支撑板在长度和宽度上具有相同尺寸,那么可使用机械对准。此夕卜,可使用第二液体与第二支撑板之间的表面张力来辅助对准,因为第二液体可具有保留在第一液体与第二支撑板之间的偏向性。为了对准所述板,可首先将机械支架从施加器拆下;在对准期间,可或可不使用真空垫来支撑第二支撑板。
[0058]在此实例中,第一支撑板和第二支撑板可接着彼此附接,以将第一液体层和第二液体层密封在第一支撑板与第二支撑板之间的空间内。这可如下实现:
[0059]在于第二液体层上提供第二支撑板之前,第二支撑板在面向第一支撑板
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