TWI519357B - 施配方法和用於施配的裝置 - Google Patents

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TWI519357B TW097113408A TW97113408A TWI519357B TW I519357 B TWI519357 B TW I519357B TW 097113408 A TW097113408 A TW 097113408A TW 97113408 A TW97113408 A TW 97113408A TW I519357 B TWI519357 B TW I519357B
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瑪麗亞 胡伯緹娜 凡 德 偉杰 瓦基曼 梅蘭妮
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利奎威仕達公司
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    • G02OPTICS
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    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/0289Apparatus for withdrawing or distributing predetermined quantities of fluid
    • B01L3/0293Apparatus for withdrawing or distributing predetermined quantities of fluid for liquids

Description

施配方法和用於施配的裝置
本發明係關於一種藉由一施配器在一表面之一第一區域上提供一第一流體之一層之方法。本發明還關於一種用於實施該方法之設備。
國際申請案WO 2005/098797揭示一種在一基板之一表面上提供一油層之方法,其特別適用於製造電濕潤顯示器。該表面最初係由一水層所覆蓋。一施配器在該水層內及在該表面上方具有其開口。油係饋入於該施配器內,然後在該開口與該表面之間形成一油滴。該表面包括由第二親水性區域環繞的第一疏水性區域。當該施配器在該表面上移動時,在該等第一及第二區域上拖動該油滴並由一油層來取代在該等第一區域上的水並使水留在該等第二區域上。
此提供一油層之方法之一缺點係難以控制油層之厚度。
本發明之一目標係提供一種允許更容易控制油層厚度之方法。
該目標係藉由一種藉由具有一開口之一第一施配器在一表面之一第一區域上提供一第一流體之一層之方法來加以實現,該方法包含以下步驟:-在該表面上提供一第二流體之一層,該第二流體係與該第一流體不相溶;-在該第一區域上方在該第二流體內配置該第一施配器之 開口;以及-透過該輔助開口來施配該第一流體用於沈澱在該第一區域上;-藉由一第三流體來輔助該施配,該第三流體係與該第一流體不相溶。
添加一第三流體提供一額外自由度以控制在該表面上沈積該第一流體。特定言之,該第三流體可用以移除在提供該第二流體層期間在該表面上所截獲之(例如)空氣之空穴。移除該等空穴改良該第一流體在該表面上的沈積。不相溶性確保僅沈積該第一流體而不包括該輔助第三流體且該第三流體之效果不受混合該第一流體影響。在該第二流體與該第三流體也係不相溶的情況下,增加該方法之穩定性。
在該方法之一第一具體實施例中,使用一第二施配器來施加該第三流體,該第二施配器有一開口配置於該第二流體內。移除該等截獲空穴可獨立於提供該第一流體層來加以實施。例如,可在該表面上一或多次掃描該第二施配器,隨後進行該第一施配器之一或多個掃描。當該第二及第三流體係不相溶時,將會避免混合該第二及第三流體。
該第三流體可透過該第二施配器之開口來加以施加以在該開口與該表面之間形成該第三流體之一小滴。該小滴表現為有效地移除在該表面上所截獲之(例如)空氣之空穴。
具有一開口配置於該第二流體內的該第二施配器還可獨立於該第一施配器來加以施加並第一流體可用以從該表面 移除(例如)空氣之截獲空穴。
儘管該第二施配器可先於該第一施配器掃描該表面,但較有利的係該第一施配器先於該第二施配器掃描該表面。當該第一流體層已沈積在該表面上時,比還未曾沈積該第一流體時,更可能藉由該第三流體之小滴來移除該等截獲空穴。而且,其使該第一流體之沈積層之厚度更均勻。
在該方法之一第二具體實施例中,該第三流體係透過該第一施配器之開口來加以施加。在該情況下,可調節該第三流體之量及其位置以影響該第一流體之沈積量及方式。其允許所沈積第一流體層之厚度之一改良控制,特別係厚度之均勻性。在該第二具體實施例之一特殊形式下,該方法包含以下步驟:-透過該施配器之開口來施配該第三流體以在該開口與該表面之間形成該第三流體之一小滴;以及-透過該開口來施配該第一流體,用於沿在該第二流體與該第三流體之間的一介面移動並沈澱在該第一區域上。
在於施配器之開口與表面間之該第三流體小滴與該第二流體之間的介面提供一路徑用於該第一流體從該施配器開口移動至該表面。在該等第一區域上所沈積之第一流體量可由該小滴之大小來加以控制。一更大小滴在該等第一區域上提供一更厚第一流體層。可精確地控制填充,使得對於許多應用,不再需要藉由(例如)一刮板在填充後夷平所沈積的第一層。
當該第一區域對於該第二流體比對於該第一流體具有一 更低潤濕性時,會改良該第一流體之沈積。潤濕性差異促進在該表面上由該第一流體替換該第二流體。
該第一、第二及第三流體可能係液體。在該方法之一特殊具體實施例中,該第一流體係一第一液體,該第二流體係一第二液體而該第三流體係一氣體。在該氣體與該第二液體之間的介面形成一較佳品質路徑用於該第一液體從該施配器移動至該表面。
當該第二流體係極性或導電性時,具有該第一及第二流體並形成一基板之部分的表面特別適合用於一可切換光學元件,例如一電濕潤顯示器。
該氣體可能係空氣,其恰好形成較佳小滴。當藉由在該表面上施配該第二流體或藉由在該第二流體內浸沒具有該表面之物件來施加該第二流體層至該表面時,空氣空穴可能因為用於該第二流體之較低潤濕性而被截獲在該第一區域上。在施配該第一流體期間,在該施配器與該表面之間的空氣小滴將會與所截獲空穴合併,藉此從該第一區域釋放空氣空穴並使整個區域可用於該第一流體。當該施配器在該表面上移動時,該小滴作為用於所截獲空氣空穴之一清除器而操作。
該方法可較有利地用於施加一第一流體於一表面上,在該表面上該第一區域具有一相鄰第二區域,該第二區域對於該第二流體比對於該第一流體具有一更高潤濕性。由於該潤濕性差異,該第一流體將會偏向性地黏附至該等第一區域而不黏附至該等第二區域。類似地,該第二流體將會 保持黏附至該等第二區域並驅使離開該等第一區域。由此,該等第一區域將會由該第一流體之一層所覆蓋,厚度另外取決於該小滴之大小,而該等第二區域將仍由該第二流體所覆蓋。
當該第一區域之大小係較小時,所沈積第一流體可能採取接近一半球形之一形狀。此類彎曲沈積係也由術語「該第一流體之一層」所涵蓋。
當該第一及/或第二施配器之開口之一最大尺寸係小於該第一區域之一最小尺寸時,便可精確填充各區域以獲得該第一層之所需厚度,該厚度可能對於不同第一區域而不同。
當該第一及/或第二施配器之開口之一最大尺寸係大於該第一區域之一最小尺寸時,可同時填充數個相鄰第一區域,從而允許增加沈積速度。
一具有一伸長形狀之開口允許在該第一施配器之一掃掠中填充第一區域或藉由該第二施配器之一掃掠來移除空氣。一區域或一區域圖案可藉由在一柵格狀圖案內在該區域上逐步或連續地移動該施配器來加以填充。藉由在該表面上掃過一伸長施配器進行填充需要更少移動並可加速沈積程序。該小滴之邊界(即在該表面上的該第一及第二流體之間介面線上的法線不平行於移動方向時該小滴之部分)可能會引起沈積層厚度之局部不均勻性。該伸長施配器允許保持該等邊界於上面欲沈積該第一流體的該等第一區域之外,藉此避免在該等第一區域上的沈積層厚度不均 勻性。
當該第一施配器之開口與該表面在一方向(較佳的係實質上垂直於該伸長形狀之一長軸)上相對於彼此移動時,一最大區域係由該施配器之一單一掃掠所覆蓋。
該方法特別適合於在一表面上沈積一第一層,該表面包含由第二區域所分離並形成一圖案的複數個第一區域。當由具有一伸長開口之施配器來沈積該第一流體時,獲得該第一層之一均勻厚度。較佳的係,該開口之伸長形狀之長軸具有至少與平行於該長軸之圖案之一尺寸相同的長度。若該第一流體係在二或更多掃掠中沈積在一圖案上且該小滴之部分越過一第一區域兩次,則沈積在該第一區域上的層厚度將會不同於該小滴僅越過一次之第一區域。因此,該厚度在該圖案係在一伸長施配器之一掃掠中填充比在一更小施配器之數個掃掠中填充時將會更加均勻。
在該方法之一特殊具體實施例中,在一第一區域與一第二區域之間的一界線與在越過該界線的該第二流體與第一流體之間的一前導介面(leading interface)之一局部方向形成一不同於零之角度。當在該第一及/或第二施配器開口與該介面之間的前導介面與在第一及第二區域之間的一界線形成一線接觸時,流體介面傾向於固定於該界線上,引起所沈積第一流體層之厚度不均勻。當該界線與該介面形成一非零角度時,不再存在任何線接觸,而僅存在一點接觸,從而幾乎不顯示任何固定。由此,所沈積第一流體層厚度更加均勻。一5°或更多角度引起一明顯的均勻性改 良。對於20°及以上的一角度,獲得極佳的均勻性。
當該施配器之開口為矩形時,該前導介面之局部方向平行於該開口之長軸。因此應配置第一區域之一矩形圖案,其界線與該長軸成一非零角度。
上文傾斜掃描不僅有利於一三流體沈積方法,而且還為一雙流體沈積方法改良沈積層厚度均勻性,其中係在該第二流體中施配該第一流體而不施加該第三流體。該優點還適用於不使用該第二流體來沈積該第一流體或僅在該第二流體內施加該第三流體的施配器。在後者情況下,在該第二流體與該第三流體之間的前導介面方向係相關而非在該第二流體與該第一流體之間的前導介面方向。
該第一施配器可在該表面上一次掃描以沈積第一流體層。當該第一施配器在該表面二或更多次掃描時,獲得一更大層厚度均勻性。在第一掃描期間,該第一流體係沈積在該表面上;在隨後掃描或多個掃描期間,該第一流體係藉由在第一掃描中沈積過少情況下補充第一流體並藉由在沈積過多時移除第一流體來重新分配於該表面上。若使用一第一及第二施配器,則在該第一施配器之後該第二施配器之一或多個掃描也會增加厚度均勻性。
當該表面係一第一基板之部分且提供一第二基板,其定義在該第一基板與該第二基板之間包含該第一流體與該第二流體之一空間時,具有該第一及第二流體層之該表面可轉換成一閉合系統。
本發明之一第二態樣係關於一種設備,其包括一第一施 配器,其具有一開口用於使用依據本發明之方法來在一表面之一第一區域上提供一第一流體之一層。
在該設備之一第一具體實施例中,提供具有一開口的一第二施配器用於施加該第三流體。
在該設備之一第二具體實施例中,該第一施配器有用於該第一流體的一第一輸入與用於該第三流體的一第二輸入,從而允許控制第一流體之量與第三流體小滴之大小,藉此控制沈積於該表面上的第一流體量。
在該設備之一特殊具體實施例中,該第一及/或第二施配器之開口係伸長的。該設備較有利的係包括一移動平台,用於相對於彼此來移動該施配器與該表面。
當該裝置包含用於控制該第一流體與該第三流體之一控制器時,可控制所沈積第一流體層厚度以增加該沈積層之厚度精度。該控制器可控制該第一流體及/或該第三流體之量。用於該控制器之輸入可能係由一決定該沈積層厚度之測量裝置或由一決定該第三流體小滴之形狀及/或大小之測量裝置所提供的值。該控制器還可使用來自該設備之一操作者之手動輸入。
參考附圖進行本發明之較佳具體實施例之下列說明,其係僅藉由範例方式提供,從中將會明白本發明之進一步特徵及優點。
圖1以斷面顯示依據本發明之一種用於在一表面上施配一第一流體之設備之一第一具體實施例。一板1具有一表 面2,在其上將會沈積一第一流體之一層。採取一注射器針3形式之一施配器在一方向5上在該表面上移動,該注射器針具有一中心通道4。第一流體6係透過通道4來加以供應。表面2係由一第二流體7之一層所覆蓋。該針具有一圓形開口8,其在操作中位於該第二流體內並位於表面2上方。一第三流體9係部分位於通道4內並部分位於開口4與表面2之間。該第三流體在開口4與表面2之間形成一小滴10。小滴10可局部鄰接表面2。
第一流體6作為一相對較薄層沿第二流體7與第三流體9之間的介面11從注射器3移動至表面2,在該表面處其沈澱成為一層12。在第二流體7與第一流體6之間的一前導介面13推開該第二流體並用該第一流體取代其。在通過該施配器之後仍留在該表面之一區域上的該層之厚度另外取決於開口8之寬度、其形狀、該施配器之移動速度、在開口8與表面2之間的距離、該等流體之黏度及小滴之大小、第一及第三流體之量、各種介面之介面張力及化學差異,即在流體及該表面及該施配器之各種組合之間的疏水性差異。
第一流體6可能係一烷烴(例如十六烷)或一油(例如一烴油)。圖1之具體實施例使用一矽油。第二流體7可能係與該第一流體不相溶的任一流體。該第二流體可能係極性或導電性的,此在由該第一及第二流體所覆蓋之板之一些應用中較有用。所示具體實施例使用水作為第二流體。第三流體9較有利的係同時與該第一流體與該第二流體不相溶以穩定該小滴。該第三流體可能係一氣體,例如空氣、氮 氣或氬氣。該具體實施例使用空氣作為第三流體。可使用的其他不相溶流體係氟碳化合物與液體金屬(例如水銀)。
在該表面對於該第一流體比對於該第二流體具有一更高潤濕性時,將會促進在該表面上沈積該第一流體。在所示具體實施例中,板1可由一疏水層所覆蓋,例如一非晶含氟聚合物,諸如AF 1600。該疏水層增加該油黏附至該表面並排斥該水之傾向。
如圖1所示施加該第三流體可藉由遵循後續步驟來實現:使用該第一流體來填充該注射器;引入一定量的空氣至該注射器內;將該注射器插入第二流體7之層內;及將流體從該注射器中推出。該小滴之大小係由在該注射器內的空氣量與該等第一及第二流體之屬性來決定的。該注射器可由一充滿第一液體之貯存器與一用於施配所需第一流體量之幫浦機構來取代。
圖2顯示一用於在一具有圖案之表面上施配該第一流體之施配器之俯視圖。圖案20包含第一區域21,在此具體實施例中係方格,其對於第一流體6比對於第二流體7具有一更大潤濕性。該等方格可由一AF 1600層製成。一相鄰第二區域22對於該第二流體比對於該第一流體具有一更大潤濕性。區域22可由各種材料之一層所製成,包括一光阻(例如SU8)。在圖中該針之開口8之最大尺寸係小於該方格之一最小尺寸。該針之大小允許僅填充該圖案之選定第一區域。當在該第一區域上沈積該第一流體時,該第一流體層之展度係受該第二區域限制,該第二區域排斥該第一流 體。該第二區域可藉由配置一分離層來加以形成,該分離層在形成該等第一區域之一不中斷層上具有該第二區域之形式。當該第一區域係疏水性時,該分離層應該係親水性的。該分離層可藉由(例如)一印刷方法或蒸鍍來加以形成。該第二區域還可由具有一高度之壁所形成,該高度機械約束該第一流體至該第一區域。
圖3顯示一用於在一具有一圖案之表面上施配該第一流體之施配器之俯視圖。圖案30包括第一區域31與第二區域32。針33具有一開口34,其具有大於該第一區域之一最小尺寸(即該第一區域之一側之長度)的一最大尺寸(即一直徑)。當該開口在該表面上的該圖案上移動時,複數個第一區域係同時由該第一流體所覆蓋,藉此增加該設備之沈積速度。該第一流體偏向於鄰接第一區域並因為其不同潤濕性而受該第二區域排斥。
透過該第二流體層來沈積該第一流體具有數個優點。其減少第一流體之溢濺。其減少由於環境所導致之表面污染;污染物不會傾向於穿過環境之阻擋至第二流體。存在該第二流體使得更易於局部化該沈積。該第二流體引起該第一流體更少曝露於空氣中的氧氣,從而減少該第一流體氧化。若不存在該第二流體層而沈積該第一流體,該第一流體將會固定於該第二區域上的雜質。當該第二流體在沈積該第一流體之前接觸該第二區域時,該第一流體會更少可能固定於該等雜質上,因為必需從雜質周圍的一較小區域排斥該第二流體。
在施加該第二流體層於該表面上時,空氣可能會截獲於該表面上,特別係在與一第二區域之邊界附近的第一區域上。當該施配器掃過該第一區域且該小滴係充滿空氣時,所截獲空氣將會與該小滴合併並且其在該第一區域上的位置將會由該第一流體所佔據。該小滴作為該表面之一空氣清除器而操作。
在該表面上沈積該第一流體之後,具有第一及第二流體之板可用以(例如)一電濕潤裝置,例如一顯示裝置、一光學元件及一可調整虹膜或一可調整透鏡。該第二流體還可在該第一流體沈積之後移除並在一應用中使用僅具有該第一流體之板。
圖4顯示一設備,其具有一種用於透過提供於該表面上之一第二流體水之一層並在一第三流體空氣輔助下沈積一第一流體油之一層之伸長施配器。該圖顯示該施配器與該板之一切透。該施配器可能藉由兩個垂直壁而在較短側閉合。施配器40具有一U形狀,其開口41面向一板43之表面42。該開口係在該第二流體表面下面。圖中未顯示在該第二流體與環境之間的介面。該施配器有採取一管44之形式的一第一輸入,其係用以饋送該油至該施配器內;及採取一管45之形式的一第二輸入,其係用以控制空氣。一較長施配器可能具有二或更多第一輸入及/或第二輸入,其係以該施配器之長度規則間隔以改良該等流體之控制。空氣形成由一油層47所環繞之一伸長小滴46。開口41之寬度較佳的係小於10 mm,例如2 mm。當該開口寬於10 mm時, 油傾向於從該開口逃逸並在水中向上移動。在該表面上方的該開口距離較佳的係小於2 mm,且在一特殊具體實施例中係0.1 mm。一較小開口透過毛細管力藉由該第一流體來促進該施配器之填充。
該施配器在內壁48上及相鄰開口41之壁部分49上具有一疏水性表面。該疏水特性將該油固定至該施配器。至少部分為水所鄰接的該施配器之外壁50係親水性的以避免油污染。該施配器可由略微疏水的PMMA製成。此材料具有一高接觸角度滯後的優點,從而改良該油之潛在穩定性。儘管在圖中該第一流體固定在該壁部分之兩個外邊緣上,但其還可固定於該壁部分之兩個內邊緣上。滯後係指在流體邊界之前進及退後運動之後的接觸角差異。
在沈積程序期間,該施配器在一方向51上移動,該方向實質上垂直於開口41之長軸,藉此在表面42上移動在該水與該油之間的一前導介面52。該表面包含一區域圖案53,各區域可能係一第一區域或一第一區域及第二區域子圖案。例如,各子圖案可能係一顯示裝置,且二或更多顯示裝置係在一平行於該施配器之長軸之方向上而配置於該表面上。此外,一圖案或子圖案可能具有一形狀,其向一觀察者傳達一含意,例如一徽標。此一子圖案可能組合另一子圖案用以一顯示功能,同時還提供一標牌功能。在一顯示裝置中,該圖案或子圖案可作為一共同顯示元件切換或係永久性的,即不可切換。在另一具體實施例中,此一圖案或子圖案提供一裝飾效果,例如用以增強觀察者體驗。
該開口之長度係實質上與平行於該開口長軸之圖案之尺寸相同或大於其。該長度應至少大得足以在小滴46之邊界處所引起之任一沈積不規則會發生於該圖案之外。該開口之長度可能在垂直於掃描方向之方向上實質上等於該表面之大小。在區域53之間的區域較佳的係親水性的,例如由SU8覆蓋以避免在該表面之此區域內沈積油。
在圖4所示設備之具體實施例中,該油之前導介面52平行於在第一區域與第二區域之間的界線54而行進。由於油47不欲鄰接第二區域,故在該施配器下面的油形狀沿從疏水性區域至親水性區域之接觸線而受到擾亂。在該等界線上固定該油會在該施配器在該表面上移動期間引起一遲滯(stick-slip)運動,從而可能會導致一條狀沈積油層。
圖5(a)顯示施配器60相對於具有第一及第二區域之一圖案61配置於一板62上之一表面之一第一方位。掃描方向係由箭頭63來指示。第一方位係與圖4所示之方位相同。圖5(b)顯示一第二方位,其中比較圖5(a)中方位,板62在大約8度的一角度上隨同圖案61一起旋轉。該施配器之前導介面52現在處於與界線54相同的8度角度下。由於該介面與該界線不再具有一線接觸而僅一點接觸,故會強烈降低固定效應且該沈積層之厚度比圖5(a)之情況更加均勻。對於大於5度之角度觀察到一均勻性改良且對於大於22.5度之角度,均勻性不會進一步顯著改良。圖5(c)顯示一替代性組態,其中板63具有其邊緣之一平行於施配器60而圖案64具有界線與該施配器之前導介面成一不等於零之角度。
用於一筆直、伸長施配器之前導介面係筆直且具有等於該施配器開口之長軸之方向的一方向。當該施配器之開口在一平行於該表面之平面內彎曲時,該前導介面也將會彎曲。為了避免上述遲滯運動,該前導介面之局部方向應與該等界線之方向形成一非零角度。
儘管使用三個流體針對一填充程序來說明圖5(b)及(c)所示之傾斜填充,但還可能較有利地用於其中該第一流體係施配於一第二流體內表面上的填充方法,由於在此情況下發生類似遲滯運動。在一單流體填充方法中,該傾斜填充類似地較有利,其中一流體係在空氣或真空中沈積於該表面上。
圖6顯示使用依據本發明之沈積方法所製造之一系列電濕潤元件之一斷面。一第一基板70具有電極71,其係在該基板上沈積作為一薄膜導體。各電極係連接至用於提供一電壓之一信號線72。該等電極係由非晶含氟聚合物AF 1600之一細薄疏水層73所覆蓋。一細薄SU8親水層74之一圖案在該等第二親水區域74之間的第一疏水區域75內劃分該基板表面。第一區域之大小係160平方微米,該等第二區域具有一10微米寬度與一3至6微米高度。具有該等層71、73及74之第一基板70使用油作為第一流體、水作為第二流體及空氣作為第三流體或另一流體組合而經歷依據本發明之沈積方法。在實施該方法之後,該等第一區域75均勻地由一油層76覆蓋,該油層具有在3與6微米之間的一厚度,例如5微米。該等第二區域74與該油層係由水77所覆 蓋。該水可能包含鹽以增加其導電性並增大用於該方法之溫度窗口。在該方法期間所使用的該第二流體(在此範例中為水)較佳的係在包括該基板之產品中所使用的相同流體,從而避免在藉由另一流體執行該方法之後改變該第二流體。一第二基板78形成在該第一及第二基板之間的一閉合空間。該空間係藉由附著至二基板之密封劑(圖中未顯示)保護以免受環境影響。
層74之圖案在該基板上定義限定油層76的元件。各元件具有一電極71。連接至一信號線80的另一電極79係接觸水77,從而形成用於複數個元件的一共同電極。當在共同電極79與一元件之電極71之間施加一電壓時,在該元件內的油層76移動至一元件側或打碎,然後該第一表面將會至少部分地由水77所覆蓋。在國際專利申請案W003/071346中更全面地說明此所謂電濕潤效應。當該油及/或該水具有用於光吸收、反射及/或透射的特定光學屬性時,該元件可作為在(例如)一顯示器中的一光閥操作。
該等電濕潤元件可用於一顯示設備,其中複數個電濕潤元件形成一顯示裝置。在該設備內的一顯示驅動系統提供用於設定該等元件於所需狀態下的電壓。
圖7顯示依據本發明一種用於在一表面上沈積一層之設備。一托盤82可由該第二流體填充。該托盤包含一平台84,其上可配置一基板。在下側具有一開口86之一施配器85係安裝於一平移平台(圖中未顯示)上,該平移平台致能該施配器掃過平台84。或者,該施配器係固定不動的而該 表面係安裝於一平移平台上。在操作中,該施配器開口低於該第二流體之位準。用於該第一流體之一第一容器87係連接至一第一控制單元88(例如一閥或一幫浦),其控制欲經由一連接89遞送至施配器85之第一流體量。用於該第三流體之一第二容器90係類似地連接至一第二控制單元91,其係用於經由一連接92遞送該第三流體至該施配器。當該第三流體係空氣時,可施配該第二容器且控制單元91可較佳的係經由一過濾器從周圍環境提取空氣,或排出任何多餘空氣。連接92還可用以在必須減少小滴之大小時或在從該等空穴所移除之空氣變得相當多時從該施配器中排出空氣。
一控制器93提供用於設定該第一及第二控制器至所需設定之信號。該設備可包括用於決定該沈積層之厚度之一測量裝置。厚度值可用作用於設定該等控制單元之輸入。該設備還可能包括用於(例如)使用一在該施配器長軸方向上觀察該施配器之相機來測量第三流體小滴之形狀及/或大小或在該施配器與該表面之間第一流體容積的一裝置,並使用此輸入來設定該等控制單元。在該表面上方的該施配器之高度可能(例如)藉由在該伸長施配器之二遠端處測量高度並維持該些高度在相等值下來保持在一所需值下。該控制器還可使用來自該設備之一操作者之手動輸入而非測量值。
圖8顯示依據本發明之方法之一替代性具體實施例。透過一管101填充有第一流體6並在一第二流體7層內具有一 開口之一施配器100在板43之表面42上在一方向102上掃描,從而在該表面上沈積該第一流體之一層103。透過一管106填充有第三流體9並在第二流體7層內具有一開口之一施配器105跟隨施配器100之後在一方向107上掃描表面42。該第三流體在施配器105之開口與表面42之間形成一小滴。該小滴移除在該表面上提供該第二流體層之後在該表面上所截獲之空氣空穴。
上述具體實施例應理解為本發明之說明性範例。預期本發明之另外具體實施例。應明白,所述關於任一具體實施例所述之任一特徵可單獨或組合所述其他特徵來使用,並還可組合該等具體實施例之任一其他具體實施例之一或多個特徵或該等具體實施例之任一其他者之任一組合來使用。此文,還可運用上面未說明之等效內容及修改而不脫離在隨附申請專利範圍內所定義的本發明之範疇。
1‧‧‧板
2‧‧‧區域/表面
3‧‧‧施配器/注射器針
4‧‧‧中心通道/開口
6‧‧‧第一流體
7‧‧‧第二流體
8‧‧‧開口
9‧‧‧第三流體
10‧‧‧小滴
11‧‧‧介面
12‧‧‧層
13‧‧‧前導介面
20‧‧‧圖案
21‧‧‧第一區域
22‧‧‧第二區域
30‧‧‧圖案
31‧‧‧第一區域
32‧‧‧第二區域
33‧‧‧針
34‧‧‧開口
40‧‧‧施配器
41‧‧‧開口
42‧‧‧表面
43‧‧‧板
44‧‧‧管
45‧‧‧管
46‧‧‧小滴
47‧‧‧油層
48‧‧‧內壁
49‧‧‧壁部分
50‧‧‧外壁
52‧‧‧前導介面
53‧‧‧區域圖案
54‧‧‧界線
60‧‧‧施配器
61‧‧‧圖案
62,63‧‧‧板
64‧‧‧圖案
70‧‧‧第一基板
71‧‧‧電極/層
72‧‧‧信號線
73‧‧‧細薄疏水層
74‧‧‧親水層/第二親水區域
75‧‧‧第一疏水區域
76‧‧‧油層
77‧‧‧水
78‧‧‧第二基板
79‧‧‧電極
80‧‧‧信號線
82‧‧‧托盤
84‧‧‧平台
85‧‧‧施配器
86‧‧‧開口
87‧‧‧第一容器
88‧‧‧第一控制單元
89‧‧‧連接
90‧‧‧第二容器
91‧‧‧第二控制單元
92‧‧‧連接
93‧‧‧控制器
100‧‧‧施配器
101‧‧‧管
103‧‧‧層
105‧‧‧施配器
106‧‧‧管
圖1顯示依據本發明用於使用一空氣小滴在一表面上施配油之一設備;圖2及3顯示用於在具有一圖案之一表面上施配油之一施配器;圖4顯示具有一伸長施配器之一設備;圖5(a)、(b)及(c)顯示用於掃描該表面之一第一、第二及第三方位。
圖6顯示一電濕潤元件之一斷面;圖7顯示用於該設備之一控制器;以及 圖8顯示用於施配油之一施配器與用於施加空氣之一分離施配器。
1‧‧‧板
2‧‧‧區域/表面
3‧‧‧施配器/注射器針
4‧‧‧中心通道/開口
6‧‧‧第一流體
7‧‧‧第二流體
8‧‧‧開口
9‧‧‧第三流體
10‧‧‧小滴
11‧‧‧介面
12‧‧‧層
13‧‧‧前導介面

Claims (36)

  1. 一種藉由具有一開口之一第一施配器在一表面之一第一區域上提供一第一流體之一層之方法,該方法包含以下步驟:在該表面上提供一第二流體之一層,該第二流體係與該第一流體不相溶;在該第一區域上方在該第二流體內配置該第一施配器之該開口;以及透過該開口來施配該第一流體用於沈澱(settle)在該第一區域上;於該施配期間,將一第三流體越過(passing over)已提供於該第一區域上之該第一流體,該第三流體係與該第一流體及該第二流體不相溶。
  2. 如請求項1之方法,其使用一第二施配器,其具有一開口配置於該第二流體內用於施加該第三流體。
  3. 如請求項2之方法,其包含步驟:透過該第二施配器之該開口來施加該第三流體以在該第二施配器之該開口與該表面之間形成該第三流體之一小滴。
  4. 如請求項2或3之方法,其中該第一施配器先於該第二施配器掃描該表面。
  5. 如請求項1之方法,其中該第三流體係透過該第一施配器之該開口來施加。
  6. 如請求項5之方法,其包含以下步驟透過該開口來施配該第三流體以在該第一施配器之該 開口與該表面之間形成該第三流體之一小滴;以及透過該開口來施配該第一流體,用於沿在該第二流體與該第三流體之間的一介面移動並沈澱在該第一區域上。
  7. 如請求項1之方法,其中該第一區域對於該第二流體比對於該第一流體具有一更低潤濕性。
  8. 如請求項1之方法,其中該第一流體與該第二流體係液體而該第三流體係一氣體。
  9. 如請求項8之方法,其中該第二流體係極性或導電性的。
  10. 如請求項8之方法,其中該氣體係空氣。
  11. 如請求項1之方法,其中該第一區域具有一相鄰第二區域,該第二區域對於該第二流體比對於該第一流體具有一更高潤濕性。
  12. 如請求項11之方法,其中該表面包含由第二區域分離並形成一圖案的複數個第一區域。
  13. 如請求項12之方法,其中該圖案或該圖案之一子圖案具有一裝飾功能或用作一標牌。
  14. 如請求項1、2或5之方法,其中該施配器之該開口之一最大尺寸係小於該第一區域之一最小尺寸。
  15. 如請求項2之方法,其中該第二施配器之該開口之一最大尺寸係小於該第一區域之一最小尺寸。
  16. 如請求項1、2或5之方法,其中該第一施配器之該開口之一最大尺寸係大於該第一區域之一最小尺寸。
  17. 如請求項2之方法,其中該第二施配器之該開口之一最大尺寸係大於該第一區域之一最小尺寸。
  18. 如請求項1、2或5之方法,其中該第一施配器之該開口具有一伸長形狀。
  19. 如請求項18之方法,其中該第一施配器之該開口與該表面在一實質上垂直於該伸長形狀之一長軸之方向上相對於彼此移動。
  20. 如請求項19之方法,其中該表面包含由第二區域分離並形成一圖案的複數個第一區域,且該伸長形狀之該長軸具有至少與平行於該長軸之該圖案之一尺寸相同的長度。
  21. 如請求項18之方法,其中在該第一區域與一第二區域之間的一界線與在越過該界線的該第二流體與該第一流體之間的一前導介面之一局部方向形成一不同於零之角度。
  22. 如請求項2之方法,其中該第二施配器之該開口具有一伸長形狀。
  23. 如請求項22之方法,其中該第二施配器之該開口與該表面在一實質上垂直於該伸長形狀之一長軸之方向上相對於彼此移動。
  24. 如請求項23之方法,其中該表面包含由第二區域分離並形成一圖案的複數個第一區域,且該伸長形狀之該長軸具有至少與平行於該長軸之該圖案之一尺寸相同的長度。
  25. 如請求項22之方法,其中在該第一區域與一第二區域之間的一界線與在越過該界線的該第二流體與該第一流體之間的一前導介面之一局部方向形成一不同於零之角度。
  26. 如請求項1之方法,其包括步驟:在該表面上一或多次掃描該第一施配器。
  27. 如請求項1之方法,其中該表面係一第一基板之部分且該方法包括步驟:提供一第二基板,其在該第一基板與該第二基板之間定義包含該第一流體與該第二流體的一空間。
  28. 如請求項27之方法,其中該第一基板與該第二基板形成一電濕潤元件。
  29. 一種用於施配之設備,其包括一第一施配器,該第一施配器有一開口用於使用如請求項1、2、3、5至13、15、17、或19至22中任一項之方法在一表面之一第一區域上提供一第一流體之一層。
  30. 如請求項29之設備,其包括一第二施配器,其具有一開口用於施加一第三流體。
  31. 如請求項29之設備,該第一施配器設備有用於該第一流體的一第一輸入與用於該第三流體的一第二輸入。
  32. 如請求項29之設備,其中該第一施配器之該開口係伸長的。
  33. 如請求項30之設備,其中該第二施配器之該開口係伸長的。
  34. 如請求項29之設備,其包括一移動平台,用於使該第一施配器與該表面相對於彼此而移動。
  35. 如請求項29之設備,其包括一控制器,用於控制該第一流體與該第三流體。
  36. 如請求項29之設備,其包括一控制器,用於控制該第一施配器在該表面上方的一高度。
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