CN103809282A - 电湿润显示组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电湿润显示组件及其制造方法。所述制造方法包含下列步骤:提供第一基板与一第二基板;在第一基板朝向第二基板的一侧设置第一电极层;在第二基板朝向第一基板的一侧设置第二电极层;在第一电极层上设置高分子层,高分子层包含具有光可交联基团及Si-H键的有机硅氧烷,有机硅氧烷的单体的分子量大于等于5000;光照高分子层以形成多个疏水区;使用显影液使疏水区外的高分子层显影而形成亲水区,亲水区与疏水区构成图案层;在图案层与第二电极层之间设置极性液体及非极性液体。
Description
技术领域
本申请涉及一种显示组件及其制造方法,特别是一种电湿润显示组件及其制造方法。
背景技术
自2003年飞利浦公司的Robert A.Hayes与B.J.Feenstra在Nature期刊上公开最早的电湿润显示器后,由于电湿润显示器的结构简单且材料单纯而容易制备,因此相关研究正蓬勃地发展。
一般而言,电湿润显示器的结构主要包含极性液体、疏水性油墨、疏水性绝缘层、亲水性挡墙以及透明电极,藉由施加电压的不同来控制疏水性油墨与疏水性绝缘层之间的接触角,来达到色彩转换之目的。
当电湿润显示器未施加电压时,极性液体与疏水性绝缘层之表面相互排斥,使得疏水性油墨被极性液体所覆盖,而呈现平铺状态。当施加电压于电湿润显示器时,电压产生的电荷分布会吸引极性液体,使极性液体推开疏水性油墨。藉由极性液体覆盖疏水性油墨或者极性液体推开疏水性油墨,使得电湿润显示器有亮态以及暗态之呈现。并藉由亲水性挡墙限制疏水性油墨的移动区域,以区隔相异的画素。
在上述电湿润显示器之结构中,疏水性绝缘层扮演着重要的角色。一方面疏水性绝缘层需要足够的疏水性,使极性液体与疏水性绝缘层表面排斥而覆盖疏水性油墨。另一方面,疏水性绝缘层又需要与亲水性挡墙相连接。然而,疏水性绝缘层的表面能以及亲水性挡墙的表面能无法匹配,而导致亲水性挡墙的附着性差、大面积制程困难。并且亲水性挡墙也无法选用极亲水的材料,这使得电湿润显示器的疏水性绝缘层与亲水性挡墙之间亲疏水性质的差异较小,而导致电湿润显示器产生了驱动跳墨(oiloverflow)等问题。此外,由于电湿润显示器设置了挡墙,这也使得设计人员无法进一步降低电湿润显示器的厚度。
因此,如何设计一种电湿润显示器,以解决现有技术中疏水性绝缘层与亲水性挡墙之间亲疏水性质的差异较小以及无法进一步降低电湿润显示器的厚度的问题,就成为设计人员需要解决的问题。
发明内容
本申请涉及一种电湿润显示组件及其制造方法,藉以解决现有技术中疏水性绝缘层与亲水性挡墙之间亲疏水性质的差异较小以及无法进一步降低电湿润显示器的厚度的问题。
根据上述本申请一实施方式所披露的电湿润显示组件的制造方法,包含下列步骤:提供第一基板与第二基板;在第一基板朝向第二基板的一侧设置第一电极层;在第二基板朝向第一基板的一侧设置第二电极层;在第一电极层上设置高分子层,高分子层的成分包含具有光可交联基团以及Si-H键的有机硅氧烷,有机硅氧烷的单体的分子量大于等于5000;光照部分的高分子层以形成多个疏水区,并以显影液使疏水区外的高分子层显影而形成亲水区,亲水区与疏水区构成图案层;在图案层与第二电极层之间设置极性液体及非极性液体。
根据上述本申请一实施方式所披露的电湿润显示组件,包含相对的一第一基板与一第二基板、第一电极层、图案层以及极性液体及非极性液体。第一电极层设置于第一基板朝向第二基板的一侧。第二电极层设置于第二基板朝向第一基板的一侧。图案层设置于第一电极层上,图案层包含多个疏水区及亲水区。亲水区环绕疏水区。亲水区的成分包含具有Si-OH的有机硅氧烷,疏水区的成分包含具有非极性的有机硅氧烷。极性液体及非极性液体介于图案层与第二电极层之间。
根据上述本申请实施方式的电湿润显示组件,高分子层是藉由光交联反应将光照区的有机硅氧烷上的Si-H键与光可交联基团反应,再经由显影液以将光遮区的有机硅氧烷的Si-H键转换成Si-OH键。因此,可将光遮区的有机硅氧烷从疏水性转换成亲水性,而达到极性反转的功效,因而使高分子层转变成具有共平面的亲水区以及疏水区的图案层,并且亲水区与水的接触角以及疏水区与水的接触角的差异较大,而可减少电湿润显示组件驱动跳墨的情形发生。并且,由于电湿润显示组件不须设置挡墙,因此所制成的电湿润显示组件可以具有较薄的厚度。
以上关于本申请内容的说明及以下实施方式的说明系用以示范与解释本申请之原理,并且提供本申请的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本申请一实施方式所披露的电湿润显示组件的制作流程图。
图2A至图2H为分别对应图1中步骤S101至S 108的部分结构侧视图。
图3A为对应图2F的图案层的立体示意图。
图3B为对应图2G的图案层的立体示意图。
图4A为根据图1的步骤制作完成的电湿润显示组件的部分结构侧视图。
图第4B为根据图1的步骤制作完成的电湿润显示组件在通电状态下的部分结构侧视图。
图5为根据本申请另一实施方式所披露的电湿润显示组件的制作流程图。
图6A为对应图5中步骤S208的部分结构侧视图。
图第6B为对应图5中步骤S209的部分结构侧视图。
图7A至图7F为本申请另一实施方式所披露的电湿润显示组件的图案层及挡墙的上视图。
主要组件符号说明
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本申请的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本申请的技术内容并据以实施,且根据本说明书所披露的内容、申请专利范围及图式,任何熟习相关技艺者可轻易地理解本申请相关之目的及优点。以下的实施例系进一步详细说明本申请的观点,但非以任何观点限制本申请的范畴。
在以下说明中,所使用的第一、第二、第三等字眼是用以区分图式中的不同组件、组成、区域。这些字眼并非用以限制组件、组成、区域。也就是说,在不脱离本申请的精神和范围内,所叙述的第一组件、第一组成、第一区域也可以是第二组件、第二组成、第二区域。
在以下说明中,所使用的上、下、左、右等关于方向的字眼仅是针对图式中各组件之相对关系进行说明。也就是说,在不脱离本申请的精神和范围内,所叙述甲在乙之上方也可以是乙在甲之上方。
首先,请参阅图1、图2A至图2H以及图3A、图3B,图1为根据本申请一实施方式所披露的电湿润显示组件的制作流程图,图2A至图2H为分别对应图1中步骤S 101至S108的部分结构侧视图,图3A为对应图2F的图案层的立体示意图,图3B为对应图2G的图案层的立体示意图。在以下说明中,将以电湿润显示组件的画素作为举例说明。
首先,提供第一基板10与第二基板20,并且第一基板10与第二基板20之间保持间距(S101)(如图2A所示)。其中,第一基板10与第二基板20的材质例如为玻璃基材。
接着,在第一基板10朝向第二基板20一侧的表面利用如溅镀的方式设置第一电极层30(S102)(如图2B所示)。然而,设置第一电极层30的方式并不以溅镀为限。其中,第一电极层30的材质例如为氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜。
然后,在第二基板20朝向第一基板10一侧的表面利用如溅镀的方式设置第二电极层40(S103)(如图2C所示)。然而,设置第二电极层40的方式并不以溅镀为限。其中,第二电极层40的材质例如为氧化铟锡薄膜。
须注意的是,在本实施方式中,是先将第一基板10及第二基板20保持一间距,然后在第一基板10设置第一电极层30,再在第二基板20设置第二电极层40。然而,将第一基板10及第二基板20保持一间距、设置第一电极层30及设置第二电极层40的顺序并非用以限定本申请。例如在其它实施方式中,可以先在第二基板20设置第二电极层40,在第一基板10设置第一电极层30,之后才将第一基板10及第二基板20保持一间距。
接着,在第一电极层30设置介电层50(S104)(如图2D所示)。介电层50的成分为具有高介电常数的材料。例如,介电层50的成分可以是氮化硅(silicon nitride,Si3N4)或者是二氧化硅(silicon dioxide,SiO2),并藉由蒸镀方式而设置在第一电极层30,但并不以此为限。在其它实施方式中,介电层50可以是有机高分子,并藉由涂布之方式而设置在第一电极层30。
接着,使用例如包括但不限于涂布的方式将高分子层60设置于介电层50上(S105)(如图2E所示),藉此以强化高分子层60的结构,并避免高分子层60因电驱动而被击穿崩溃。然而,介电层50的设置并非用以限定本申请。在其它实施方式中,可藉由选择具有高介电常数的材料作为高分子层60,并将高分子层60设置于第一电极层30上,藉此,可不必设置介电层50,而仍可避免高分子层60因电驱动而被击穿崩溃。高分子层60的成分包含具有光可交联基团以及Si-H键的有机硅氧烷。有机硅氧烷的结构式为:
其中,X为光可交联基团,Y为有机基团,Z1及Z2为氢原子或有机基团,m、n、p为大于等于0的整数,若p为0,则Z1及Z2至少有一个为氢原子。有机基团可为烷基,例如为甲基,但并不以此为限。光可交联基团可为乙烯基、丙烯酰基、异丁烯酰基等具有碳-碳双键之结构,或者如1,2-环氧基的具有环氧结构的基团。并且,有机硅氧烷的分子量大于或等于5000。
在部分实施方式中,高分子层60可再包含光交联加速组合物,用以促进光可交联基团进行光交联反应的反应速率。其中,光交联加速组合物例如为Pt(CH3COCHCOCH3)2(platinum(II)acetylacetonate)等铂催化剂、偶氮二异丁腈(AIBN,azobisisobutyronitrile)等自由基产生剂或者盐酸等阳离子产生剂。
为了使高分子层60制成的电湿润显示组件与水接触时具有适宜的接触角(ContactAngle),可藉由改变有机硅氧烷的分子量以进行调整。详细来说,当有机硅氧烷的分子量越大,有机硅氧烷进行光交联反应的程度越高,这使得有机硅氧烷进行光交联反应后的极性越低,因而具有较低的接触角。在一实施方式中,有机硅氧烷的分子量是介于6000至155000之间。在另一实施方式中,有机硅氧烷的分子量是介于6000至12000之间。须注意的是,当有机硅氧烷的分子量越大,所制成的高分子层60的黏度也会越高,这也会增加电湿润显示组件制作时的难度。
接下来,在高分子层60上设置光掩模(未绘示),并使光线由光掩模照射高分子层60,使部分高分子层60的有机硅氧烷进行光交联反应,而使高分子层60进行反应而形成图案层62(S106)(如图2F所示)。详细来说,光掩模具有至少一个透光区(未绘示)以及至少一个不透光区(未绘示),并且透光区对应于介电层50。因此,藉由光线照射高分子层60,使得高分子层60反应形成具有对应于透光区的光照区A以及对应于不透光区的光遮区B的图案层62。并且,光遮区B围绕光照区A(如图3A所示)。其中,光线的能量是与光可交联基团匹配的。详细而言,当光可交联基团为具有碳-碳双键结构的烯基时,光线的能量可将碳-碳双键结构的电子激发,而形成自由基以进行光交联反应,而光交联加速组合物可促进此自由基的形成,因此光交联加速组合物可以加速光交联反应的反应速率。一般而言,照射光线的曝光强度越强,光照区A的接触角会越低。照射的光线例如为紫外光、可见光或者是红外线。藉此,使光照区A的有机硅氧烷之间进行如下之反应:
其中,有机硅氧烷的C=C键与另一有机硅氧烷的Si-H键进行反应,使得光照区A中的有机硅氧烷的Si-H键被反应成Si-C-C-R,因而有机硅氧烷不再具有Si-H键。
接着,藉由显影液使图案层62的表面显影(S107)(如图2G所示)。显影液是用以将光遮区B中有机硅氧烷的Si-H键转换成Si-OH键。藉此,将光遮区B的有机硅氧烷转换成亲水之基团,大幅降低了光遮区B的接触角,而使光遮区B构成亲水区622。另一方面,光照区A中的有机硅氧烷因为不具有Si-H键,因而不会与显影剂反应,而保持光照区A中的有机硅氧烷的疏水性质,使光照区A构成疏水区620。其中,亲水区622与水的接触角θa<90度,而疏水区620与水的接触角θb>100度,并且θa与θb相差30度。因此,在图案层62上区分出亲水区622以及疏水区620。并且,亲水区622围绕疏水区620(如图3B所示)。其中,显影液例如为碱液,例如为NaOH(水溶液)或者KOH(水溶液)。
以下将藉由数个实施例对本申请所提供的图案层62及其制造方法作详细说明,并且针对亲水区622及疏水区620进行实验测试。
实施例一
首先,将100g的异丙醇(Isopropyl Alcohol,IPA)置入一圆底瓶,再将1.0g的(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷((3-aminopropyl)triethoxysilane)(Aldrich)置入圆底瓶进行搅拌。接着,取出上述混合溶液5g并置入另一圆底瓶,再加入0.2g的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(vinyl-terminatedpolydimethylsiloxane)(Mw=6,000)(产品编号:Gelest DMS-V21)以及7mg的乙酰丙酮铂(II)(platinum(II)acetylacetonate)(Aldrich)。其中,乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷为一具有Si-H键的有机硅氧烷,而光可交联基团为具有碳碳双键的乙烯基。将上述混合液在室温下搅拌1小时,再以旋转涂布的方式将混合液涂布于基板上,其中旋转涂布的旋转速率为3000rpm(转/分钟,rpm)而涂布时间为20秒。接着,在基板上方设置光掩模,并且以365nm的紫外光进行曝光,其中曝光强度为18000mJ/cm2。然后,使用异丙醇冲洗样品30秒,再将基板浸入0.1M的NaOH(水溶液)10秒。最后,以水冲洗基板,再对基板吹送氮气以将基板吹干。即完成了具有共平面的亲水区及疏水区之电湿润显示组件的图案层的制备,并且疏水区的接触角与亲水区之接触角相差73度。亲水区以及疏水区与水的接触角如下表所示。
区域 | 水接触角 |
亲水区 | 30° |
疏水区 | 103° |
实施例二
首先,将100g的异丙醇(Isopropyl Alcohol,IPA)置入一圆底瓶,再将1.0g的(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷((3-aminopropyl)triethoxysilane)(Aldrich)置入圆底瓶进行搅拌。接着,取出上述混合溶液5g并置入另一圆底瓶,再加入0.2g的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(vinyl-terminatedpolydimethylsiloxane)(Mw=17,200)(产品编号:Gelest DMS-V25)以及7mg的乙酰丙酮铂(II)(platinum(II)acetylacetonate)(Aldrich)。其中,乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷为一具有Si-H键的有机硅氧烷,而光可交联基团为具有碳碳双键的乙烯基。将上述混合液在室温下搅拌1小时,再以旋转涂布的方式将混合液涂布于基板上,其中旋转涂布的旋转速率为3000rpm而涂布时间为20秒。接着,在基板上方设置光掩模,并且以365nm的紫外光进行曝光,其中曝光强度为18000mJ/cm2。然后,使用异丙醇冲洗样品30秒,再将基板浸入0.1M之NaOH(水溶液)10秒。最后,以水冲洗基板,再对基板吹送氮气以将基板吹干。即完成了具有共平面的亲水区及疏水区的电湿润显示组件的图案层的制备,并且疏水区的接触角与亲水区之接触角相差77度。亲水区以及疏水区与水的接触角如下表所示。
区域 | 水接触角 |
亲水区 | 30° |
疏水区 | 107° |
根据上述本申请实施例的图案层,因为是藉由光交联反应将光照区的有机硅氧烷上的Si-H键与光可交联基团反应,再经由显影液以将光遮区的有机硅氧烷的Si-H键转换成Si-OH键,这使得光遮区的有机硅氧烷从疏水性转变成为亲水性。因此,达到了极性反转(Umpolung)的功效,因而在图案层上建立了共平面的亲水区以及疏水区,并且亲水区与水之接触角以及疏水区与水之接触角分别相差73度及77度,接触角之差异较大。藉此,所制成的电湿润显示组件可以具有较薄的厚度,并且可减少电湿润显示组件驱动跳墨的情形发生。
最后,在图案层62以及第二电极层40之间设置极性液体70以及非极性液体80(S108)(如图2H所示)。其中,极性液体70例如为水而非极性液体80例如为油墨,极性液体70与非极性液体80彼此不互溶。藉此,完成电湿润显示组件8的备制。
请参阅图4A及图4B,图4A为根据图1的制作流程完成的电湿润显示组件的部分结构侧视图,图4B为根据图1的制作流程完成的电湿润显示组件在通电状态下的部分结构侧视图。当第一电极层30以及第二电极层40之间无电压差时,非极性液体80覆盖疏水区620,且极性液体70覆盖非极性液体80及亲水区622(如图4A所示)。当第一电极层30以及第二电极层40之间有电压差时,极性液体70会将非极性液体80推开,并且极性液体70覆盖住疏水区620(如图4B所示)。因此,藉由施加电压,可以改变极性液体70与非极性液体80在疏水区620上的分布,进而达到利用通电来改变电湿润显示组件8的「亮」或「暗」的状态。
请参阅图5、图6A、图6B以及图7A至图7F。图5为根据本申请另一实施例所披露的电湿润显示组件的制作流程图,图6A为对应图5中步骤S208的部分结构侧视图,图6B为对应图5中步骤S209的部分结构侧视图,图7A至图7F为本申请另一实施例所披露的电湿润显示组件的图案层及挡墙的上视图。本实施例与图1的实施例类似,其中相同的符号代表相同或相似的组件,故只针对差异之处进行详细说明。
在本实施例中,步骤S201至S207与步骤S101至S107相类似,差异在于本实施例在设置极性液体及非极性液体前还设置了挡墙结构。其中步骤S101至S107之制作方法与图1的实施例类似,故不再赘述。在使用显影液进行显影后(S207),还可在亲水区622上设置挡墙90,使疏水区620由挡墙90所环绕(S208)(如图6A所示)。详细来说,是在图案层62上涂布一层例如酚醛树脂(phenol formaldehyde resin)的正型亲水光致抗蚀剂,接着设置光掩模并进行曝光,并藉由例如NaOH(水溶液)的碱性溶液将正型亲水光致抗蚀剂的曝光区洗去。藉此,将挡墙90建立于图案层62上。其中,挡墙90的高度为3~50μm。在另一实施例中,挡墙90的高度可以低于6μm。并且挡墙90构成封闭的环型墙体。其中,挡墙90的形状可视使用者的需求进行调整,例如可以是长方形(如图7A所示)、正方形(如图7B所示)、三角形(如图7C所示)、圆形(如图7D所示)、扇形(如图7E所示)或六角形(如图7F所示)。藉由挡墙90的设置,可再强化电湿润显示组件8’的结构,而减少电湿润显示组件8’驱动跳墨状况的发生。
最后,在图案层62以及第二电极层40之间设置极性液体70以及非极性液体80(S108)(如图6B所示)。其中,极性液体70例如为水而非极性液体80例如为油墨,极性液体70与非极性液体80彼此不互溶。藉此,完成电湿润显示组件8’的备制。
根据上述本申请实施例的电湿润显示组件,因为是藉由光交联反应将高分子层上的光照区的有机硅氧烷上的Si-H键与光可交联基团反应,再经由显影液以将光遮区的有机硅氧烷的Si-H键转换成Si-OH键,这使得光遮区的有机硅氧烷从疏水性转变成为亲水性。因此,达到了极性反转的功效,因而使高分子层转变成具有共平面的亲水区以及疏水区的图案层,并且亲水区与水的接触角以及疏水区与水的接触角的差异较大。藉此,所制成的电湿润显示组件可以具有较薄的厚度,并且可减少电湿润显示组件驱动跳墨的情形发生。
此外,在部分的实施例中,可再于亲水区上设置亲水挡墙,以强化电湿润显示组件的结构,因而可进一步减少驱动跳墨状况之发生。
Claims (21)
1.一种电湿润显示组件的制造方法,其包含:
提供第一基板与第二基板;
在该第一基板且面对该第二基板设置第一电极层;
在该第二基板且面对该第一基板设置第二电极层;
在该第一电极层上设置高分子层,该高分子层的成分包含具有光可交联基团以及Si-H键的有机硅氧烷,该有机硅氧烷的单体的分子量大于等于5000;
光照部分该高分子层以形成多个疏水区;
使用显影液使该多个疏水区外的该高分子层显影而形成亲水区,该亲水区环绕该多个疏水区,该亲水区与该多个疏水区构成图案层;以及
在该图案层与该第二电极层之间设置极性液体及非极性液体。
2.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该亲水区与水之间的接触角(Contact Angle)为θa,该多个疏水区与水之间的接触角为θb,且满足以下条件:
θa<90度;
θb>100度;以及
∣θa-θb∣>30度。
3.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该光可交联基团为乙烯基、丙烯酰基、异丁烯酰基或1,2-环氧基。
4.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该有机硅氧烷的单体的分子量范围为6000~155000。
5.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该有机硅氧烷的结构式为:
其中,X为光可交联基团,Y为有机基团,Z1及Z2为氢原子或有机基团,且满足以下条件:
m≧0;
n≧0;
p≧0;以及
m、n、p为0或正整数。
6.权利要求5所述的电湿润显示组件的制造方法,其中若p为0,则Z1及Z2至少有一个为氢原子。
7.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该高分子层的成分还包含光交联加速组合物。
8.权利要求7所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该光交联加速组合物为铂催化剂、自由基产生剂或阳离子产生剂。
9.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,在该第一基板设置该第一电极层之后,还包含在该第一电极上设置介电层。
10.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中在使用该显影液使该多个疏水区外的该高分子层显影而形成该亲水区后,还包含设置挡墙,位于该亲水区上。
11.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中在该第一电极与该第二电极之间无电压差时,该非极性液体覆盖该多个疏水区,且该极性液体覆盖该非极性液体及该亲水区。
12.权利要求1所述的电湿润显示组件的制造方法,其中该显影液为碱液。
13.一种电湿润显示组件,其包含:
相对的第一基板与第二基板;
第一电极层,设置于该第一基板朝向该第二基板的一侧;
第二电极层,设置于该第二基板朝向该第一基板的一侧;
图案层,设置于该第一电极层上,该图案层包含多个疏水区及亲水区,该亲水区环绕该多个疏水区,且该亲水区与该多个疏水区共平面,该亲水区的成分包含具有Si-OH的有机硅氧烷,该多个疏水区的成分包含非极性的有机硅氧烷;以及
极性液体及非极性液体,介于该图案层与该第二电极层之间。
14.权利要求13所述的电湿润显示组件,其中该亲水区与水之间的接触角(Contact Angle)为θa,该多个疏水区与水之间的接触角为θb,且满足以下条件:
θa<90度;
θb>100度;以及
∣θa-θb∣>30度。
15.权利要求13所述的电湿润显示组件,还包含介电层,介于该第一电极与该图案层之间。
16.权利要求13所述的电湿润显示组件,还包含挡墙,位于该亲水区上。
17.权利要求16所述的电湿润显示组件,其中该挡墙的高度为3~50μm。
18.权利要求16所述的电湿润显示组件,其中该挡墙为封闭的环型墙体。
19.权利要求18所述的电湿润显示组件,其中该挡墙的外型为长方形、正方形、三角形、圆形、扇形或六角形。
20.权利要求13所述的电湿润显示组件,其中该极性液体与该非极性液体不相溶。
21.权利要求13所述的电湿润显示组件,其中在该第一电极与该第二电极之间无电压差时,该非极性液体覆盖该多个疏水区,且该极性液体覆盖该非极性液体及该亲水区。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104614853A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-13 | 华南师范大学 | 电润湿基板及其制备方法、电润湿组件 |
WO2016078607A1 (zh) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 深圳市国华光电研究院 | 具有亲水sog材料的电润湿支撑板及其制备方法、电润湿显示器 |
CN107075277A (zh) * | 2014-09-17 | 2017-08-18 | 亚马逊科技公司 | 电润湿元件和制造方法 |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104656246B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-01-04 | 华南师范大学 | 电润湿显示基板及其制备方法、电润湿显示装置 |
US10067335B1 (en) * | 2015-12-28 | 2018-09-04 | Amazon Technologies, Inc. | Electrowetting element with shaped color filter |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101493576A (zh) * | 2008-01-23 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | 电润湿法显示器装置及其制造方法 |
US20100223779A1 (en) * | 2007-12-28 | 2010-09-09 | Industrial Technology Research Institute | Electrowetting display devices and fabrication methods thereof |
TW201044010A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Ind Tech Res Inst | Electrowetting display and method for fabricating the same |
KR20110116506A (ko) * | 2010-04-19 | 2011-10-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전기습윤 표시장치 |
CN102269867A (zh) * | 2011-06-15 | 2011-12-07 | 友达光电股份有限公司 | 可切换透明式电润湿显示装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW594423B (en) * | 2003-08-28 | 2004-06-21 | Ind Tech Res Inst | A color filter manufacturing method for a plastic substrate |
CN100451724C (zh) * | 2004-06-23 | 2009-01-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 双稳态电浸润光学元件及其驱动方法 |
JP4546266B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2010-09-15 | シャープ株式会社 | シート状画像表示装置 |
KR100714561B1 (ko) * | 2005-08-23 | 2007-05-07 | 삼성전기주식회사 | 구동 특성이 안정화된 전기 습윤 장치 |
DE102007018959A1 (de) | 2007-04-21 | 2008-10-30 | Advanced Display Technology Ag | Schichtaufbau eines Elektrowetting-Systems |
US7732081B2 (en) | 2007-05-23 | 2010-06-08 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hydrophilic/hydrophobic patterned surfaces and methods of making and using the same |
US9116357B2 (en) * | 2007-06-23 | 2015-08-25 | Industrial Technology Research Institute | Hybrid multiplexed 3D display and displaying method thereof |
US7763314B2 (en) | 2008-01-29 | 2010-07-27 | Motorola, Inc. | Forming an electrowetting module having a hydrophilic grid |
US20100215968A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-08-26 | Fields Lenwood L | Electrically isolating polymer composition |
GB0919652D0 (en) | 2009-11-10 | 2009-12-23 | Liquavista Bv | Method for making electrowetting display device |
GB0922690D0 (en) | 2009-12-30 | 2010-02-17 | Liquavista Bv | Electrowetting display device |
GB201004244D0 (en) | 2010-03-15 | 2010-04-28 | Liquavista Bv | Electrowetting display device |
TWM388645U (en) | 2010-03-29 | 2010-09-11 | Wintek Corp | Electro-wetting display unit |
US8059328B1 (en) * | 2010-09-20 | 2011-11-15 | Industrial Technology Research Institute | Electrowetting display devices |
JP2012181513A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-20 | Daikin Ind Ltd | エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム |
TW201239392A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-01 | Ind Tech Res Inst | Electro-wetting display device |
-
2012
- 2012-11-14 TW TW101142513A patent/TWI448729B/zh active
- 2012-12-20 CN CN201210558907.0A patent/CN103809282B/zh active Active
-
2013
- 2013-03-14 US US13/803,168 patent/US9069250B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100223779A1 (en) * | 2007-12-28 | 2010-09-09 | Industrial Technology Research Institute | Electrowetting display devices and fabrication methods thereof |
CN101493576A (zh) * | 2008-01-23 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | 电润湿法显示器装置及其制造方法 |
TW201044010A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Ind Tech Res Inst | Electrowetting display and method for fabricating the same |
KR20110116506A (ko) * | 2010-04-19 | 2011-10-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전기습윤 표시장치 |
CN102269867A (zh) * | 2011-06-15 | 2011-12-07 | 友达光电股份有限公司 | 可切换透明式电润湿显示装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107075277A (zh) * | 2014-09-17 | 2017-08-18 | 亚马逊科技公司 | 电润湿元件和制造方法 |
CN107075277B (zh) * | 2014-09-17 | 2020-02-18 | 亚马逊科技公司 | 电润湿元件和制造方法 |
WO2016078607A1 (zh) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 深圳市国华光电研究院 | 具有亲水sog材料的电润湿支撑板及其制备方法、电润湿显示器 |
CN104614853A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-13 | 华南师范大学 | 电润湿基板及其制备方法、电润湿组件 |
CN104614853B (zh) * | 2015-01-27 | 2017-11-10 | 华南师范大学 | 电润湿基板及其制备方法、电润湿组件 |
US11181733B2 (en) | 2017-02-16 | 2021-11-23 | South China Normal University | Method for preparing electrowetting display support plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9069250B2 (en) | 2015-06-30 |
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US20140133009A1 (en) | 2014-05-15 |
TW201418773A (zh) | 2014-05-16 |
CN103809282B (zh) | 2016-05-11 |
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