TW201504678A - 電濕潤元件 - Google Patents
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Abstract
一種電濕潤元件,包含一個基座、一個可與該基座共同定義出一個密閉空間的封裝殼,及一封裝於該密閉空間的溶液,特別的是該基座具有一個第一擋牆及一形成於該第一擋牆的輔助電極,且該封裝殼可分別與該輔助電極及該基座配合形成一第一導電迴路及一第二導電迴路,藉由該第一、二導電迴路的控制可加速該溶液的型態變換;另外,本發明還同時提供該電濕潤元件的製作方法。
Description
本發明是有關於一種電子元件,特別是指一種電濕潤元件。
參閱圖1,習知電濕潤顯示元件包含一具有疏水性表面111的基座11、多個形成在該疏水性表面111的擋牆12、多個由該疏水性表面111與該些擋牆12共同界定之容槽13、一與該基座11配合封閉該些容槽13的封裝座14、一容置於該些容槽13底部的油性溶液15,及一蓋覆該油性溶液15的極性溶液16。要說明的是,該電濕潤顯示元件的油性溶液15與該極性溶液16的油/水界面,於平衡時所呈現的態樣,會因為該油性溶液15、極性溶液16及該擋牆12的親、疏水性之間的關係,而會令該油/水界面呈現凸狀或凹狀,而於顯示器中,該每一個容槽13代表一個畫素。圖1所顯示者為說明該擋牆12具有疏水性,且為未施加電壓的狀態,該油性溶液15位於該些該些容槽13的底部,因此,該油/水界面呈現凹狀。
配合參閱圖2,當利用電濕潤顯示元件進行顯示時,則可藉由該基座11及封裝座14相互配合提供電壓,令該基座11的疏水性表面111的電性造成變化,進而控制
該油墨15的型態變化,而得以產生顯示的功能。在沒有施加電壓時,由於該些擋牆12表面具有疏水性,因此該油墨15於該些容槽13的接觸面,會形成如圖1所示的凹狀液滴,而呈現『暗』的效果;當施加電壓時,會改變該些疏水性擋牆12與該疏水性表面111的表面電性,因此,該油墨15與該些擋牆12及該疏水性表面111接觸面的表面張力會產生變化,使得原本呈凹弧液滴狀態的油墨15會被上方的極性溶液16擠壓,而自該些凹槽13的底部向該些凹槽13的四周分散,形成如圖2所示的圖元變化,而呈現『亮』的效果;當電壓移除後,該些疏水性擋牆12與該疏水性表面111的表面又回復至原來疏水性的狀態,因此該些油墨15又會從該些凹槽13的四周朝向底部聚集恢復成原本的狀態,藉由該油墨的型態變化控制,而可產生畫素明/暗的效果。
由前述說明可知,電濕潤顯示元件所產生的畫素開/關效果是藉由控制油墨15的型態變化而得,當施加電壓時,由於表面電性改變,因此可快速將該油墨15擠壓至四周的擋牆,改變油墨15的型態;然而,當要令油墨15恢復原狀時,僅是將電壓移除,利用油膜厚度的應變能(strain energy)將油墨15拉回原位,因此,恢復速度較慢,所以會造成該電濕潤顯示元件的畫素開/關速度不一致,而影響元件的應答速度,或是在畫素開/關的切換過程影響對比性,造成對比不足的缺點。
因此,本發明之目的,即在提供一種具有高應答速度的電濕潤元件。
於是本發明的電濕潤元件,包含一個基座、一個封裝殼,及一溶液。
該基座具有一個本體、一層形成於該本體表面的疏水層、一個第一擋牆,及一個形成於該第一擋牆的輔助電極,其中,第一擋牆自該本體表面穿過該疏水層向上延伸具有疏水性表面,並與該疏水層共同界定出多個第一凹槽。
該封裝殼與該基座共同定義出一個密閉空間,並可分別與該輔助電極及該基座配合形成一第一導電迴路及一第二導電迴路。
該溶液封裝於該密閉空間,並包括一油性液體及一極性液體。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該第一擋牆具有一個與該本體表面連接的主擋牆部,該主擋牆部具有一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,及一形成於該圍繞壁表面並與該疏水層一體連接的疏水膜,該輔助電極形成於該主擋牆部的頂面,且該油性液體位於該些第一凹槽的底部。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該第一擋牆具有一個與該本體表面連接的主擋牆部,該主擋牆部具有一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁及一形成於該圍繞壁表面並與該疏水層一體連接的疏水膜,以及一個
自該主擋牆部的頂面向上延伸的增高壁,且該輔助電極為形成於增高壁的頂面。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該第一擋牆還具有一自該主擋牆部的頂面向上延伸的增高壁,該輔助電極形成於主擋牆部的頂面且被該增高壁所覆蓋。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該增高壁的寬度不大於該第一擋牆的寬度。
該基座還具有一與該第一輔助電極的頂面連接的增高壁。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆與該第一擋牆的位置相對應,並與該殼體共同界定出多個位置與該些第一凹槽相對應的第二凹槽,該些第一、二凹槽共同界定出多個容置空間,且該溶液容置於該些容置空間。
較佳地,前述該電濕潤元件,其中,該輔助電極具有一個電極塊,及一層覆蓋該電極塊的保護層,且該保護層於對應該電極塊側面的厚度大於該保護層對應該電極塊頂面的厚度。
又,本發明之另一目的,即在提供一種具有高應答速度的電濕潤元件的製作方法。
於是本發明的電濕潤元件的製作方法包含一基座製備步驟,及一封裝步驟。
該基座製備步驟包括(a)提供一可導電的本體
,(b)以微影方式形成一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,(c)於該圍繞壁的頂面形成一個電極塊,(d)形成一層覆蓋該電極塊的保護層,及(e)形成一層至少與該底區及圍繞壁的表面連接且具有疏水性的疏水材料層,製得一基座。
該封裝步驟是先準備一可與該基座配合形成一密閉空間,並與該基座電連接的封裝殼,將該封裝殼與該基座密合封裝並將一油性液體及一極性液體封置於該密閉空間中,製得該電濕潤元件。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先在該底區與圍繞壁裸露的表面沉積形成一層由導電材料構成的導電層後,再利用微影製程於對應該圍繞壁的頂面形成一由光阻構成的光阻層,接著蝕刻移除未被該光阻層遮覆的導電層,令留存於該圍繞壁的頂面的導電材料形成該電極塊,再進行(d),於該底區、圍繞壁,及該電極塊的表面沉積一層介電絕緣層,最後進行該步驟(e),於該介電絕緣層對應該底區及圍繞壁的表面形成該疏水材料層。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟還包含一實施在該(c)之後的(f),利用微影製程形成一自該圍繞壁的頂面向上延伸並覆蓋該電極塊的增高壁。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用具有導電性的光阻材料
,以微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度的電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度且寬度小於該圍繞壁的絕緣壁,接著於該絕緣壁的表面沉積一層導電層,製得該電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度並具有一凹槽的絕緣壁,接著於該凹槽中沉積一層導電層,製得該電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該封裝步驟的封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆是利用光阻材料以微影製程形成,並與該第一擋牆的位置相對應。
此外,本發明之又一目的,即在提供一種具有高應答速度的電濕潤元件的製作方法。
於是本發明的電濕潤元件的製作方法包含一基座製備步驟,及一封裝步驟。
該基座製備步驟,包括(a)提供一可導電的本體,(b)以微影方式形成一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,(c)形成一層與該底區與該圍繞壁的表面及頂面連接的疏水材料層,(d)於該疏水材料層表面形成一個可導電的電極塊,及(e)於該電極塊表面覆蓋一層保護層,製得一基座。
該封裝步驟是先準備一可與該基座配合形成一密閉空間,並可與該基座電連接的封裝殼,將該封裝殼與該基座密合封裝並將一油性液體及一極性液體封置於該密閉空間中,製得該電濕潤元件。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該步驟(d)是先在該底區與圍繞壁裸露的表面濺鍍形成一層由導電材料構成的導電層,並利用微影製程,在對應該圍繞壁的頂面形成一由光阻構成的光阻層,接著蝕刻移除未被該光阻層遮覆的導電層,蝕刻後殘留的導電層即為該電極塊,該(e)則是對該步驟(d)的光阻層進行熱處理,令該光阻層垂流覆蓋該電極塊,即可得到該覆蓋電極塊的保護層。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該步驟(d)的光阻層具有一預定高度,該經步驟(e)熱處理後的光阻層會同時形成一覆蓋該電極塊的保護層,及一與該保護層一體連接的增高壁。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用具有導電性的光阻材料,以微影方式於該圍繞壁的頂面形成一具有預定高度的電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度且寬度小於該圍繞壁的絕緣壁,接著於該絕緣壁的表面沉積一層導電層,製得該電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度並具有一凹槽的絕緣壁,接著於該凹槽中沉積一層導電層,製得該電極塊。
較佳地,前述該電濕潤元件的製作方法,其中,該封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆是利用光阻材料以微影製程形成,並與該第一擋牆的位置相對應。
本發明之功效在於:利用該輔助電極的設置,讓油墨在開/關的過程均可藉由電壓的輔助,可更快速的回復原狀,而提升電濕潤元件的應答速度。
2‧‧‧基座
21‧‧‧本體
211‧‧‧基板
212‧‧‧導電層
213‧‧‧介電絕緣層
213a‧‧‧介電層
22‧‧‧疏水層
22a‧‧‧疏水性材料層
23‧‧‧第一擋牆
231‧‧‧圍繞壁
232‧‧‧疏水膜
233‧‧‧主擋牆部
234‧‧‧增高壁
24‧‧‧輔助電極
241‧‧‧電極塊
241a‧‧‧導電層
242‧‧‧保護層
3‧‧‧封裝殼
31‧‧‧殼體
32‧‧‧第二擋牆
4‧‧‧溶液
41‧‧‧油性液體
42‧‧‧極性液體
51‧‧‧基座製備步驟
52‧‧‧封裝步驟
61‧‧‧基座製備步驟
62‧‧‧封裝步驟
100‧‧‧第一凹槽
200‧‧‧第二凹槽
V-1‧‧‧第一導電迴路
V-2‧‧‧第二導電迴路
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現,其中:圖1是一示意圖,說明習知電濕潤顯示元件,且為未施加電壓的狀態;圖2是一示意圖,說明圖1之電濕潤顯示元件於施加電壓的狀態;圖3是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件,且在完全未施加電壓之狀態;圖4是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件,且在施加V-2電壓之狀態;圖5是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件,且在施加V-1電壓之狀態;
圖6是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件的製作方法的第一較佳實施例;圖7是一流程示意圖,輔助說明該第一較佳實施;圖8是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件的基座還具有增高壁的態樣;圖9是一示意圖,說明該輔助電極形成於增高壁頂面的態樣;圖10是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件的封裝殼還具有殼體及第二擋牆的態樣;圖11是一示意圖,說明本發明該第一較佳實施之輔助電極的另一態樣;圖12是一示意圖,說明本發明之電濕潤元件的製作方法的第二較佳實施例;及圖13是一流程示意圖,輔助說明該第二較佳實施。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。要說明的是,本發明該電濕潤元件可應用在液態透鏡、顯示器等不同之用途,在此,將該電濕潤元件以應用於顯示器為例作說明,惟本發明之應用並不以此為限。
參閱圖3,圖3為本發明之電濕潤元件在未施加電壓之狀態,包含一個基座2、一個封裝殼3,及一溶液4。
該基座2具有一個本體21、一層形成於該本體
表面的疏水層22、一個自該本體21的表面穿過該疏水層22向上延伸並具有疏水性表面的第一擋牆23,及一個輔助電極24。
該本體21具有一基板211、一形成在該基板211表面的導電層212,及一形成在該導電層212上的介電絕緣層213,該疏水層22為形成於該介電絕緣層213的表面。
該第一擋牆23具有一自該本體21的表面向上穿過該疏水層22向上延伸的圍繞壁231,及一形成於該圍繞壁231的表面,並與該疏水層22一體連接的疏水膜232,且該第一擋牆23與該疏水層22共同界定出多個可容納溶液4的第一凹槽100,而於顯示器中該每一個第一凹槽100即代表一個畫素。
要說明的是,該疏水膜232的高度可用來控制容置於該些第一凹槽100的油墨於該些第一凹槽100的側邊高度;疏水膜232愈高,油墨於該些第一凹槽100兩側邊的高度愈高,留存於該些第一凹槽100底部的油墨就愈少,為了避免油墨因為該疏水膜232的高度過高,導致後續封裝時溢過該些第一凹槽100,或是因為油墨向兩側邊移動導致該些第一凹槽100底部的油墨量不足而產生漏光的問題,因此,較佳地,該疏水膜232的高度小於該些第一凹槽100的高度。於圖3中,該疏水膜232是以小於該些第一凹槽100的高度為例做說明。
該輔助電極24具有一個形成於該圍繞壁231頂
面的電極塊241,及覆蓋該電極塊241的保護層242。
該封裝殼3與該基座2共同定義出一個密閉空間,並可分別與該輔助電極24及該基座2配合形成一第一導電迴路V-1及一第二導電迴路V-2。
該溶液4封裝於該密閉空間,包括一有顏色的油性液體41及一透明的極性液體42,其中,該油性液體41位於該些第一凹槽100的底部,且該極性液體42蓋覆在該油性液體41的上方。
前述該電濕潤元件在沒有施加電壓時,由於該第一擋牆23的表面具有疏水性,因此,該油性液體41與該些第一凹槽100的接觸面會形成如圖3所示的凹狀液滴;而當該基座2與封裝殼3經由該第二導電迴路V-2電導通時,該第一擋牆23、疏水層22,與該溶液4之間的表面張力會因為施加電壓的改變,而產生電濕潤性(Electro-wetting),因此,該極性液體42會朝向該第一凹槽100的底部下壓,而該油性液體41則會因為受到該極性液體42的擠壓,朝向四周的圍繞壁231分散,得到如圖4所示,畫素”開”的效果;當將該基座2與封裝殼3的第二導電迴路V-2中斷,並令該第一輔助電極24與封裝殼3電導通形成該第一導電迴路V-1時,因為該疏水層22的表面已恢復疏水性,而該第一擋牆23因為第一導電迴路V-1的影響則仍具有電濕潤性,因此,該極性液體42會擠壓留在該第一擋牆23表面的油性液體41,而讓油性液體41更快速的恢復集中到該些第一凹槽100的底部,而得到如圖5所示的畫
素”關”的效果;如此,即可藉由該第一、二導電迴路V-1、V-2的控制,更迅速的達到畫素開/關的目的。
上述該電濕潤元件,在配合以下該電濕潤元件的製作方法的第一較佳實施例的說明後,當可更佳清楚明白。
參閱圖6、圖7,本發明該電濕潤元件的製作方法的第一較佳實施例包含:一基座製備步驟51,及一封裝步驟52。
該基座製備步驟51是先提供一個可導電的本體21,再以微影方式形成一將該本體21的表面圈圍出多個底區的圍繞壁231,接著於該圍繞壁231的頂面形成一個第一電極塊241,再形成一層與該底區、圍繞壁231,及第一電極塊241的表面連接且為疏水性的疏水性材料層,即可製得該基座2。
具體的說,該本體21是在一由玻璃構成的透明基板211表面依序形成一由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)構成,厚度實質為1000Å的導電層212,及一由氮化矽構成,厚度實質為3000Å的介電絕緣層213而得,且該介電絕緣層213的表面即為該本體21的表面。接著,自該介電絕緣層213的表面塗佈一層負型光阻材料(壓克力系列負型光阻)經由曝光、顯影步驟後即可在該介電絕緣層213的表面上形成該圍繞壁231,由於上述形成該圍繞壁231的製程方式及材料選擇是在半導體相關技術領域非常成熟且慣用之製程技術,因此不再多加贅述。
接著,在該圍繞壁231及該介電絕緣層213裸露的表面沉積形成一層導電層241a,然後再利用蝕刻方式移除形成在該圍繞壁231的側壁面及該介電絕緣層213表面的導電層241a,令留在該圍繞壁231的頂面的導電層形成該電極塊241;接著,再於該圍繞壁231、該介電絕緣層213,及該電極塊241裸露的表面沉積一層介電層213a、之後再於該介電層213a對應該底區及該圍繞壁231的表面,形成一層疏水性材料層22a,即可製得該基座21;其中,對應形成於該圍繞壁231側壁面位置的疏水性材料層22a即為該疏水膜232,對應形成該底區表面的疏水性材料層22a即為該疏水層22,而對應覆蓋該第一電極塊241表面的該介電層213a即為該保護層242。
該介電層213a可選自一般半導體領域常用之介電絕緣材料,而該疏水性材料層可選自鐵氟龍,或含氟材料,且可以是經由旋轉塗佈(spin coating)、浸佈塗佈(dipping)、淋幕塗佈(curtain coating)等方式形成,於本較佳實施例中,該介電層213a是選自氮化矽、氧化矽等介電絕緣材料,該疏水性材料層22a選自鐵氟龍,且是以旋轉塗佈(spin coating)方式形成於該介電層213a表面,而當要控制該疏水材料層22a於該些第一凹槽100的高度不大於該圍繞壁231的高度時,則可進一步將多餘的疏水材料層22a移除即可。
該封裝步驟52是準備一可與該基座2配合形成一密閉空間,並與該基座2電連接的封裝殼3,將該封裝
殼3與該基座2密合封裝並將一油性液體41及一極性液體42封置於該密閉空間中,製得該電濕潤元件。
具體的說,該驟52可以是以浸入式或噴墨方式將該油性液體41與該極性液體42封裝於該密閉空間中。以浸入式製程而言,是先在經過真空脫泡的水面形成一層油墨(即油性液體41),再將該基座2緩慢斜插入水中(即極性液體42),而令該油墨隨著該插入的基座2進入該些第一容槽100中,之後再於水中將該封裝殼3與該基座2貼合,而將該油墨及水一起封裝於該密閉空間;而噴墨式製程則是將油墨(油性液體41)以噴墨方式填入該些第一容槽100中,接著再將填有該油墨的基座2浸入水中,再將該封裝殼3於水中與該基座2貼合而將該油墨及水一起封裝於該密閉空間,或是可再一次利用噴墨方式,將該極性液體42裝填至該些容槽100,令該極性液體42蓋覆該油性液體41,最後再將該封裝殼3與該基座2貼合密封,而製得該電濕潤元件。
參閱圖8,值得一提的是,該第一擋牆23還可具有一自一主擋牆部233的頂面向上延伸的增高壁234,當該第一擋牆23具有該增高壁234時,該第一擋牆23的結構則為同時具有該主擋牆部233及該增高壁234;其中,該主擋牆部233即為由該圍繞壁231及該疏水膜232所構成,該增高壁234為自該主擋牆部233的頂面延伸並覆蓋該輔助電極24,且寬度不超過該主擋牆部233。利用該增高壁234可用以擴充該第一凹槽100的空間,以避免容置
於該些第一凹槽100的油性液體41在型態變化時溢過該第一擋牆23,而造成該油性液體41的體積分佈產生變化,或是該些第一凹槽100間的油性液體41彼此接觸。
此外,要說明的是,當該第一擋牆23具有該增高壁234時,該輔助電極24可以形成於該主擋牆部233的頂面或是該增高壁234的頂面,或是也可同時形成於該主擋牆部233與該增高壁234的頂面;參閱圖9,較佳地,該輔助電極24是形成於該增高壁234的頂面,利用將該輔助電極24設置於該增高壁234頂面,除了可利用該增高壁234防止容置於該些第一凹槽100的油性液體41在型態變化時溢過該增高壁234,還可更進一步利用該輔助電極24與該封裝殼3配合形成的該第一導電迴路V-1,而讓分布在該增高壁234表面的油性液體41更快速的恢復集中到該些第一凹槽100的底部。另外,較佳地,上述該增高壁234的寬度為小於該圍繞壁231的寬度,藉由該圍繞壁231及該增高壁234之間的寬度差所產生的空間,可用於儲存該油性液體41,增加開口率,而可增加該電濕潤元件的對比度,以及提昇解析度。圖9所示即為該輔助電極24是形成於該增高壁234的頂面,且該增高壁234的寬度小於該圍繞壁231寬度的態樣。
具體的說,當該輔助電極24形成於該增高壁234頂面時,該輔助電極24的製作方法可以是先在該主擋牆部233形成之後,利用和該圍繞壁231相同的材料及方法,於該主擋牆部233的頂面形成該增高壁234,再於該
增高壁234的頂面形成該輔助電極24;而當該輔助電極24是形成於該主擋牆部233頂面時,則是先形成該主擋牆部233與該輔助電極24後,再利用與前述該圍繞壁231相同的方法形成該增高壁234。
要再說明的是,當該輔助電極24是形成於該主擋牆部233的頂面時,由於該輔助電極24的表面具有疏水性,為了不影響後續形成之增高壁234與該輔助電極24之間的密著性,於形成該增高壁234之前,可先將該輔助電極24頂面的疏水性材料層移除,或是將形成於該輔助電極24頂面的疏水性材料層改質成具有親水性質後,再形成該增高壁233,較佳地,該疏水性材料層可經由機械研磨、化學機械研磨、雷射,或蝕刻等方式移除,或是利用電漿方式進行表面改質。
參閱圖10,要再說明的是,該封裝殼3還可具有一個殼體31,及一自該殼體31表面延伸的第二擋牆32,該第二擋牆32是利用光阻材料以微影製程形成,與該第一擋牆23的位置相對應,並與該殼體31共同界定出多個位置與該些第一凹槽100相對應的第二凹槽200,該些第一、二凹槽100、200共同界定出多個容置空間,如此,當該封裝殼3與該基座2封裝後,也可藉由該相互對應的該第一、二擋牆23、32將該溶液4獨立分隔於該些容置空間中,彼此不相接觸。
參閱圖11,值得一提的是,該輔助電極24也可以是自該第一擋牆23的頂面延伸而具有一預定高度,利用
具有一預定高度的輔助電極24不僅可預防油性液體41溢過該第一凹槽100,還可用以提供畫素開/關的電壓,讓分布在該輔助電極24表面的油性液體41更快速的恢復集中到該些第一凹槽100的底部,較佳地,該輔助電極24的保護層242於該電極塊241側面的厚度大於該保護層242於該電極塊241頂面的厚度,藉由該保護層242的厚度差異,可讓該輔助電極24於形成導電迴路時,在其頂面產生的電場會大於側面產生的電場,因此可藉由該電場差讓該保護層242頂部的電濕潤性更強,而更有效的防止該油性液體41溢過該第一輔助電極24。
具體的說,前述該具有預定高度的輔助電極24的製作方式可以是先利用具有導電性的光阻材料(例如摻有銀粉的負型光阻),經過微影製程,於該第一擋牆23的頂面形成該電極塊241,再於該電極塊241的側面及頂面塗佈一層由介電材料構成的保護層242即可製得;或是可先利用絕緣的光阻材料,以微影方式於該第一擋牆23的頂面形成一具有預定高度且寬度小於該第一擋牆23的絕緣壁,接著再於該絕緣壁表面沉積一層導電層,製得該電極塊241後,再於該電極塊241的表面塗佈一層由介電材料構成的保護層242即可製得;或是也可利用絕緣的光阻材料以微影製程於該第一擋牆23的頂面形成一具有凹槽的絕緣壁,且該凹槽的深度約與該絕緣壁的深度相當,接著再於該凹槽中填入導電材料,之後再於該導電材料露出的表面覆蓋一層絕緣材料,同時形成一由該導電材料構成的電極
塊241及由該絕緣材料構成的保護層242,也可製得該輔助電極24;此外,若要進一步調整該保護層242於對應該電極塊241頂面的厚度,則可利用研磨、蝕刻或雷射的方式將對應該電極塊241頂面的該保護層242部分移除。
參閱圖12、圖13,本發明電濕潤元件的製作方法的一第二較佳實施例,包含一基座製備步驟61,及一封裝步驟62。該第二較佳實施例的製作過程與該第一較佳實施例大致相同,因此相同的製作過程於此不再多加說明,該第二較佳實施例與該第一較佳實施例的不同處在於:該基座製備步驟61中該疏水性材料層及該輔助電極24的製作順序,因此,以下僅就該基座製備步驟61中之該疏水性材料層與該輔助電極24的製作過程做說明。
具體的說,該步驟61是在該本體21的介電絕緣層213表面以微影方式形成該圍繞壁231,然後先在該介電絕緣層213及該圍繞壁231裸露的表面形成一疏水性材料層22a,之後,於該疏水性材料層22a的表面形成一層導電層241a,接著,利用蝕刻方式移除形成在該圍繞壁231的側壁面及該介電絕緣層213表面的導電層241a,令留在該圍繞壁231的頂面的導電層241a成為該第一電極塊241,最後再於該第一電極塊241的表面形成該保護層242後,即可製得該基座2。
要說明的是,為了不影響該導電層241a與該疏水性材料層22a之間的密著性,於形成該導電層241a前可先將該疏水性材料層22a利用電漿將該疏水性材料層22a
表面暫時改質,再形成該導電層241a;或是可直接利用濺鍍方式形成該導電層241a,而由於在濺鍍過程中會使用電漿,因此,可在沉積該導電層241a的同時,對該疏水性材料層22a的表面進行改質。此外,該保護層242也可以是先在該底區與圍繞壁的表面及頂面濺鍍形成一層由導電材料構成的導電層241a,並利用微影製程,在對應該圍繞壁的頂面形成一由光阻構成的光阻層(圖未示),接著蝕刻移除未被該光阻層遮覆的導電層,蝕刻後殘留的導電層即為該電極塊241,最後對該光阻層進行熱處理,令該光阻層垂流覆蓋該電極塊241,即可得到該覆蓋該電極塊241的保護層242。
值得一提的是,由於該第二較佳實施例中該第二保護層242的材料並非疏水性材料,因此,欲進一步形成該增高壁234時可不用經過表面改質的步驟而可直接形成該增高壁234;或是,也可在形成該光阻層時,將該光阻層的厚度增加,如此,當將該光阻層進行熱處理後,該光阻層與該電極塊241接觸的部分會垂流覆蓋該電極塊241而形成該保護層242,並因為該光阻層的厚度較大,因此也可同時做為該增高壁233使用。
綜上所述,本發明該電濕潤元件藉由該輔助電極24的設置,讓油墨在畫速開/關的過程均可藉由電壓的輔助,可更快速的回復原狀,而提升電濕潤元件的應答速度,此外,當該輔助電極24具有一預定高度時,還可利用該具有一預定高度的輔助電極24預防該油性液體41溢過該
第一凹槽100,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍以及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧基座
21‧‧‧本體
211‧‧‧基板
212‧‧‧導電層
213‧‧‧介電絕緣層
22‧‧‧疏水層
23‧‧‧第一擋牆
231‧‧‧圍繞壁
232‧‧‧疏水膜
24‧‧‧輔助電極
241‧‧‧電極塊
242‧‧‧保護層
3‧‧‧封裝殼
4‧‧‧溶液
41‧‧‧油性液體
42‧‧‧極性液體
100‧‧‧第一凹槽
V-1‧‧‧第一導電迴路
V-2‧‧‧第二導電迴路
Claims (21)
- 一種電濕潤元件,包含:一個基座,該基座具有一個本體、一層形成於該本體表面的疏水層、一個第一擋牆,及一個形成於該第一擋牆的輔助電極,其中,第一擋牆自該本體表面穿過該疏水層向上延伸具有疏水性表面,並與該疏水層共同界定出多個第一凹槽;一個封裝殼,可與該基座共同定義出一個密閉空間,並可分別與該輔助電極及該基座配合形成一第一導電迴路及一第二導電迴路;及一溶液,該溶液封裝於該密閉空間,包括一油性液體及一極性液體。
- 如請求項1所述的電濕潤元件,其中,該第一擋牆具有一個與該本體表面連接的主擋牆部,該主擋牆部具有一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,及一形成於該圍繞壁表面並與該疏水層一體連接的疏水膜,該輔助電極形成於該主擋牆部的頂面,且該油性液體位於該些第一凹槽的底部。
- 如請求項1所述的電濕潤元件,其中,該第一擋牆具有一個與該本體表面連接的主擋牆部,該主擋牆部具有一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁及一形成於該圍繞壁表面並與該疏水層一體連接的疏水膜,以及一個自該主擋牆部的頂面向上延伸的增高壁,且該輔助電極為形成於增高壁的頂面。
- 如請求項2所述的電濕潤元件,其中,該第一擋牆還具有一自該主擋牆部的頂面向上延伸的增高壁,該輔助電極形成於主擋牆部的頂面且被該增高壁所覆蓋。
- 如請求項3或4所述的電濕潤元件,其中,該增高壁的寬度不大於該第一擋牆的寬度。
- 如請求項1所述的電濕潤元件,其中,該封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆與該第一擋牆的位置相對應,並與該殼體共同界定出多個位置與該些第一凹槽相對應的第二凹槽,該些第一、二凹槽共同界定出多個容置空間,且該溶液容置於該些容置空間。
- 如請求項1所述的電濕潤元件,其中,該輔助電極具有一個電極塊,及一層覆蓋該電極塊的保護層,且該保護層於對應該電極塊側面的厚度大於該保護層對應該電極塊頂面的厚度。
- 一種電濕潤元件的製作方法,包含:一基座製備步驟,包括(a)提供一可導電的本體,(b)以微影方式形成一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,(c)於該圍繞壁的頂面形成一個電極塊,(d)形成一層覆蓋該電極塊的保護層,及(e)形成一層至少與該底區及圍繞壁的表面連接且具有疏水性的疏水材料層,製得一基座;及一封裝步驟,準備一可與該基座配合形成一密閉空間,並與該基座電連接的封裝殼,將該封裝殼與該基座 密合封裝並將一油性液體及一極性液體封置於該密閉空間中,製得該電濕潤元件。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該步驟(c)是先在該底區與圍繞壁裸露的表面沉積形成一層由導電材料構成的導電層後,再利用微影製程於對應該圍繞壁的頂面形成一由光阻構成的光阻層,接著蝕刻移除未被該光阻層遮覆的導電層,令留存於該圍繞壁的頂面的導電材料形成該電極塊,再進行(d),於該底區、圍繞壁,及該電極塊的表面沉積一層介電絕緣層,最後進行該步驟(e),於該介電絕緣層對應該底區及圍繞壁的表面形成該疏水材料層。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟還包含一實施在該(c)之後的(f),利用微影製程形成一自該圍繞壁的頂面向上延伸並覆蓋該電極塊的增高壁。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用具有導電性的光阻材料,以微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度的電極塊。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度且寬度小於該圍繞壁的絕緣壁,接著於該絕緣壁的表面沉積一層導電層,製得該電極塊。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(c)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一 具有預定高度並具有一凹槽的絕緣壁,接著於該凹槽中沉積一層導電層,製得該電極塊。
- 如請求項8所述電濕潤元件的製作方法,其中,該封裝步驟的封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆是利用光阻材料以微影製程形成,並與該第一擋牆的位置相對應。
- 一種電濕潤元件的製作方法,包含:一基座製備步驟,包括(a)提供一可導電的本體,(b)以微影方式形成一將該本體的表面圈圍出多個底區的圍繞壁,(c)形成一層與該底區及該圍繞壁的表面連接的疏水材料層,(d)於對應該圍繞壁的頂面形成一個可導電的電極塊,及(e)形成一層覆蓋該電極塊表面的保護層,製得一基座;及一封裝步驟,準備一可與該基座配合形成一密閉空間,並可與該基座電連接的封裝殼,將該封裝殼與該基座密合封裝並將一油性液體及一極性液體封置於該密閉空間中,製得該電濕潤元件。
- 如請求項15所述電濕潤元件的製作方法,其中,該步驟(d)是先在該底區與圍繞壁裸露的表面濺鍍形成一層由導電材料構成的導電層,並利用微影製程,在對應該圍繞壁的頂面形成一由光阻構成的光阻層,接著蝕刻移除未被該光阻層遮覆的導電層,蝕刻後殘留的導電層即為該電極塊,該(e)則是對該步驟(d)的光阻層進行熱處理,令該光阻層垂流覆蓋該電極塊,即可得到該覆蓋電 極塊的保護層。
- 如請求項16所述電濕潤元件的製作方法,其中,該步驟(d)的該光阻層具有一預定高度,該經步驟(e)熱處理後的光阻層會同時形成一覆蓋該電極塊的保護層,及一與該保護層一體連接的增高壁。
- 如請求項15所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用具有導電性的光阻材料,以微影方式於該圍繞壁的頂面形成一具有預定高度的電極塊。
- 如請求項15所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度且寬度小於該圍繞壁的絕緣壁,接著於該絕緣壁的表面沉積一層導電層,製得該電極塊。
- 如請求項15所述電濕潤元件的製作方法,其中,該基座製備步驟的(d)是先利用微影方式於該圍繞壁的頂面一具有預定高度並具有一凹槽的絕緣壁,接著於該凹槽中沉積一層導電層,製得該電極塊。
- 如請求項15所述電濕潤元件的製作方法,其中,該封裝殼具有一個殼體,及一自該殼體表面延伸的第二擋牆,該第二擋牆是利用光阻材料以微影製程形成,並與該第一擋牆的位置相對應。
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