電潤濕顯示裝置及其制造方法
【專利摘要】一種電潤濕顯示裝置包括基體基板、電潤濕層、限定像素區(qū)域的壁、位于像素區(qū)域中的疏水層和用來控制電潤濕層的電子器件，其中，電潤濕層具有互不混溶的第一流體和第二流體。還提供了一種制造電潤濕顯示裝置的方法。
【專利說明】電潤濕顯示裝置及其制造方法
[0001]該申請要求于2012年6月5日提交的第10-2012-0060573號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該韓國專利申請的內(nèi)容通過引用包含于此。
【技術(shù)領域】
[0002]本公開涉及一種利用電潤濕效應的電潤濕顯示裝置和一種制造該電潤濕顯示裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]廣泛地使用各種平板顯示器，例如，液晶顯示器(IXD)、等離子體顯示面板(PDP)顯不器、有機發(fā)光顯不器(OLED)、場效應顯不器(FED)、電泳顯不器(EPD)或電潤濕顯不器(EffD)0
[0004]電潤濕顯示器向水溶液液體電解質(zhì)提供電壓，以改變水溶液液體電解質(zhì)的表面張力并且反射或透射來自外部光源的光，從而顯示圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的實施例提供了一種具有增強的顯示品質(zhì)的電潤濕顯示裝置和一種具有簡化的制造工藝、減少的制造時間和成本及增強的顯示品質(zhì)的制造該電潤濕顯示裝置的方法。
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例提供了一種電潤濕顯示裝置，其包括:基體基板；電潤濕層，在像素區(qū)域中，包括第一流體和與第一流體不混溶的第二流體；壁，位于基體基板上以劃分像素區(qū)域并限制第一流體和第二流體中的至少一種的流動范圍；疏水層，位于像素區(qū)域中；電子器件，被構(gòu)造為向電潤濕層施加電場，以控制電潤濕層。第二流體具有電導性或極性。壁包括基本平行于基體基板的頂表面和將基體基板與頂表面連接的側(cè)表面。疏水層覆蓋壁的側(cè)表面和基體基板。
[0007]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例提供了一種電潤濕顯示裝置，其通過下述步驟制造:在基體基板上形成用于限定像素區(qū)域的壁；形成覆蓋基體基板的頂表面和壁的側(cè)表面且暴露壁的頂表面的疏水層；在像素區(qū)域中形成電潤濕層；形成被構(gòu)造為控制電潤濕層的電子器件。
[0008]疏水層通過下述步驟形成:在形成有壁的基體基板上形成預疏水層；使壁收縮，以使預疏水層的一部分與壁分離；去除預疏水層的分離部分，以使壁的頂表面暴露。
[0009]當形成疏水層時，在使壁收縮之前，可以向預疏水層照射UV線，以在預疏水層中形成裂紋。
[0010]壁可以通過下述步驟形成:在基體基板上涂覆有機材料，以形成有機層；在有機層上形成犧牲圖案；利用犧牲圖案作為掩模將有機層圖案化。犧牲圖案可以包括負型光致抗蝕劑、正型光致抗蝕劑或金屬。當犧牲圖案包括負型光致抗蝕劑或金屬時，在剖視圖中，犧牲圖案可以包括寬度比壁的寬度大的頂表面和寬度與壁的寬度相同的底表面。當犧牲圖案包括正型光致抗蝕劑時，在剖視圖中，犧牲圖案可以包括寬度比壁的寬度大的底表面和寬度比犧牲圖案的底表面的寬度小的頂表面。疏水層可以通過下述步驟形成:在形成有犧牲圖案的基體基板上形成預疏水層；剝離犧牲圖案和犧牲圖案上的預疏水層，以使壁的頂
表面暴露。
[0011]根據(jù)實施例，提供了一種制造電潤濕顯示器的方法，該方法包括:在基體基板的表面上形成壁；在基體基板的表面和壁上形成疏水層；從壁的頂表面去除疏水層。
[0012]從壁的頂表面去除疏水層的步驟可以包括:利用預定波長的紫外(UV)線照射壁；使壁收縮；洗掉壁的頂表面的疏水層。
[0013]在基體基板的表面上形成壁的步驟可以包括:在基體基板的表面上順序地形成有機層和犧牲層；將有機層和犧牲層圖案化，以形成壁和犧牲圖案。
[0014]將有機層和犧牲層圖案化的步驟可以包括同時蝕刻有機層和犧牲層。
[0015]在基體基板的表面上形成壁的步驟可以包括:在基體基板的表面上順序地形成有機層和犧牲層；分別對犧牲層和有機層順序地執(zhí)行光刻和蝕刻。
[0016]從壁的頂表面去除疏水層的步驟可以包括從壁的頂表面剝離犧牲圖案和疏水層?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0017]通過參照以下結(jié)合附圖考慮時的詳細描述，本發(fā)明的實施例將變得容易理解，其中:
[0018]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電潤濕顯示裝置的一部分的剖視圖；
[0019]圖2是示出了包括在圖1中示出的電潤濕顯示裝置中的像素的等效電路圖；
[0020]圖3是示出了圖1中示出的電潤濕顯示裝置的平面圖；
[0021]圖4是沿著圖3中示出的Ι-線截取的剖視圖；
[0022]圖5是示出了制造圖1中示出的電潤濕顯示裝置的方法的流程圖；
[0023]圖6A至圖6G是示出了制造圖1中示出的電潤濕顯示裝置的方法的剖視圖；
[0024]圖7A和圖7B是示出了在向預疏水層照射UV之后的預疏水層的掃描電子顯微鏡(SEM)照片；
[0025]圖8是示出了制造圖1中示出的電潤濕顯示裝置的方法的流程圖；
[0026]圖9A至圖9G是示出了圖8中示出的制造電潤濕顯示裝置的方法的剖視圖；
[0027]圖1OA至圖1OG是示出了制造圖1中示出的電潤濕顯示裝置的方法的剖視圖。
【具體實施方式】
[0028]將理解的是，當元件或?qū)颖环Q作“在”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“結(jié)合到”另一元件或?qū)訒r，該元件或?qū)涌梢灾苯釉谒隽硪辉驅(qū)由?、直接連接到或直接結(jié)合到所述另一元件或?qū)?，或者，可以存在中間元件或中間層。如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括相關所列項目中的一個或多個項目的任意組合和所有組合。
[0029]如這里所使用的，除非上下文另外明確地指明，否則單數(shù)形式“一個(種)”和“所述(該)”也意圖包括復數(shù)形式。
[0030]在下文中，將參照附圖詳細地解釋本發(fā)明，其中，在所有附圖和整個說明書中，相同的標號可以用來表示相同或基本相同的元件。[0031]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電潤濕顯示裝置的一部分的剖視圖。電潤濕顯示裝置包括按矩陣形狀布置的多個像素，在圖1中示出了像素之一。如圖1所示，像素的范圍用兩條第一點劃線DOTl表不。
[0032]參照圖1，每個像素包括陣列基板、對向基板和電潤濕層EWL。陣列基板包括第一基體基板BS1、第一電極EL1、開關器件、壁WL和疏水層HPL。對向基板包括第二基體基板BS2和第二電極EL2。第一電極EL1、開關器件和第二電極EL2構(gòu)成控制電潤濕層EWL的電子器件。
[0033]電潤濕顯示裝置包括在其上顯示圖像的前表面和與前表面相對的后表面。前表面前方的觀看者可以感知到顯示在電潤濕顯示裝置上的圖像。在示例性實施例中，第二基體基板BS2的外表面(例如，圖1中的第二基體基板BS2的頂表面)被稱作電潤濕顯示裝置的前表面或頂表面，第一基體基板BSl的外表面(例如，圖1中的第一基體基板BSl的底表面)被稱作電潤濕顯示裝置的后表面或底表面。然而，前表面和后表面的位置不應局限于此或受此局限?？梢愿鶕?jù)電潤濕顯示裝置的諸如反射模式、透射模式或透反射模式的操作模式來改變前表面和后表面的位置。根據(jù)實施例，電潤濕顯示裝置采用每個包括多個像素的片段(segment)形成圖像的片段顯示類型。
[0034]根據(jù)實施例，第一基體基板BSl和第二基體基板BS2中的每個形成在一般由像素共用的單個主體中，或者形成在均用作每個像素的至少一部分的多個可分割構(gòu)件中。根據(jù)實施例，第一基體基板BSl和/或第二基體基板BS2包括但不限于諸如玻璃或聚合物的透明絕緣體，例如，塑料。例如，根據(jù)實施例，第一基體基板BSl和/或第二基體基板BS2由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、纖維增強塑料(FRP)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成。根據(jù)實施例，第一基體基板BSl和/或第二基體基板BS2為剛性的或柔性的。
[0035]電潤濕層EWL設置在由第一基體基板BSl、第二基體基板BS2和壁限定的空間中。電潤濕層EWL包括第一流體FLl和第二流體FL2。第一流體FLl和第二流體FL2是彼此不能混溶的。
[0036]第一流體FLl具有非電導性。根據(jù)實施例，第一流體FLl包括諸如十六烷的烷或諸如硅油的油。
[0037]第二流體FL2具有電導性或極性，并且包括在其中溶解有氯化鉀的水和乙醇的混合物或者包括氯化鈉水溶液。根據(jù)實施例，第二流體FL2是透明的或者具有顏色。作為示例，第二流體FL2是白色的并且吸收或反射來自外部源的光。
[0038]在下文中，出于描述的目的，第一流體FLl是不導電的油，第二流體FL2是導電的電解質(zhì)。然而，第一流體FLl或第二流體FL2的材料不限于此。
[0039]第一流體FLl可以吸收光的至少一些光譜并且透射光的一些其它光譜，導致呈現(xiàn)顏色。第一流體FLl包括顏料顆?；蛉玖弦猿尸F(xiàn)顏色?？蛇x擇地，第一流體FLl是黑色的，從而第一流體FLl可以吸收基本所有光譜的可見光。根據(jù)實施例，第二流體FL2反射光的光譜。
[0040]壁WL通過劃分分別對應于像素的像素區(qū)域PA來限定像素區(qū)域PA。像素區(qū)域PA的范圍通過圖1中示出的第一點劃線DOTl來示出。壁WL設置在第一基體基板BSl上。壁WL從第一基體基板BSl突出。壁WL包括與第一基體基板BSl平行或基本平行的頂表面以及將壁WL的頂表面連接到第一基體基板BSl的側(cè)表面。根據(jù)實施例，當在第一基體基板BSl上形成另一層時，側(cè)表面將壁WL的頂表面連接到所述另一層。壁WL與第一基體基板BSl 一起限定用于每個像素區(qū)域PA的像素空間。
[0041]疏水層HPL設置在第一基體基板BSl和壁WL在像素區(qū)域PA中的一些表面上。疏水層HPL對應于每個像素基本覆蓋除了壁WL的頂表面之外的像素區(qū)域PA。例如，疏水層HPL設置在第一基體基板BSl的頂表面和壁WL的側(cè)表面上。疏水層HPL并不設置在壁WL的頂表面上并且暴露壁WL的頂表面。因此，每個像素的疏水層HPL與相鄰像素的疏水層HPL通過壁WL的沒有形成疏水層HPL的頂表面分離。根據(jù)實施例，疏水層HPL覆蓋壁WL的側(cè)表面的至少一部分。
[0042]根據(jù)實施例，阻擋層BRL設置在第一基體基板BSl和疏水層HPL之間及第一基體基板BSl和壁WL之間。根據(jù)實施例，阻擋層BRL具有多層結(jié)構(gòu)，例如，雙層結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，省略了阻擋層BRL。
[0043]疏水層HPL包括具有疏水性質(zhì)的材料，例如，含氟化合物。根據(jù)實施例，該化合物包括由諸如_CxFy-、CxFyHz-, -CxFyCzHp-, -CxFyO-或-CxFyNOD -的化學式表示的聚合物化合物，其中，x、y、z、p、n和m均為等于或大于I的整數(shù)，或者，該化合物包括非晶氟化合物，例如，由DuPont生產(chǎn)的具有下面的化學式I的AF1600:
[0044][化學式I]
【權(quán)利要求】
1.一種電潤濕顯示裝置，所述電潤濕顯示裝置包括: 基體基板； 電潤濕層，包括第一流體和與第一流體不混溶的第二流體，第二流體具有電導性或極性； 壁，位于基體基板上，壁劃分像素區(qū)域； 疏水層，位于像素區(qū)域中；以及 電子器件，被構(gòu)造為向電潤濕層施加電場， 其中，壁包括基本平行于基體基板的頂表面和將基體基板與頂表面連接的側(cè)表面，其中，疏水層覆蓋壁的側(cè)表面和基體基板。
2.一種制造電潤濕顯示裝置的方法，所述方法包括下述步驟: 在基體基板上形成壁，其中，壁限定像素區(qū)域； 形成覆蓋基體基板的頂表面和壁的側(cè)表面且暴露壁的頂表面的疏水層； 在像素區(qū)域中形成電潤濕層；以及 形成被構(gòu)造為控制電潤濕層的電子器件。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成疏水層的步驟包括: 在形成有壁的基體基板上形成預疏水層； 使壁收 縮，以使預疏水層的一部分與壁分離；以及 去除分離的預疏水層，以使壁的頂表面暴露。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，通過在第一溫度下加熱壁來執(zhí)行使壁收縮的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，第一溫度在115°C至160° C的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括: 向預疏水層照射UV線，以在預疏水層中形成裂紋。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，UV線具有170nm或更小的波長。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，形成壁的步驟包括: 在基體基板上涂覆有機材料，以形成有機層； 將有機層圖案化以形成壁；以及 在第二溫度下預焙燒壁。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括: 在去除分離的預疏水層后將UV線照射到預疏水層的殘余物。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成壁的步驟包括: 在基體基板上形成有機材料，以形成有機層； 在有機層上形成犧牲圖案；以及 利用犧牲圖案作為掩模將有機層圖案化，以形成壁。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過干蝕刻有機層來形成壁。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，犧牲圖案包括負型光致抗蝕劑、正型光致抗蝕劑和金屬中的至少一種。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，犧牲圖案包括負型光致抗蝕劑或金屬，其中，犧牲圖案的頂表面具有比壁的寬度大的寬度，犧牲圖案的底表面具有與壁的寬度相同的寬度。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，犧牲圖案包括正型光致抗蝕劑，其中，犧牲圖案的底表面具有比壁的寬度大的寬度，犧牲圖案的頂表面具有比壁的寬度小的寬度。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成疏水層的步驟包括: 在形成有犧牲圖案的基體基板上形成預疏水層；以及 剝離犧牲圖案和犧牲圖案上的預疏水層，以使壁的頂表面暴露。
16.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成壁的步驟包括: 在基體基板上涂覆有機材料，以形成有機層； 在有機層上形成犧牲層；以及 將有機層和犧牲層圖案化，以形成壁。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，有機層和犧牲層中的至少一種包含負型光致抗蝕劑。
18.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成電子器件的步驟包括: 在基體基板上形成開關器件； 形成與開關器件連接的第一電極；以及 形成與第一電極分離的第二電極。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一電極設置在基體基板上。
20.如權(quán)利要求18所述的 方法，所述方法還包括形成面對基體基板的對向基板，其中，第二電極形成在對向基板上。
【文檔編號】G02B26/02GK103472578SQ201310159804
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】樸大真, 盧正訓, 李甫覽, 金晙燁, 申東和 申請人:三星顯示有限公司