包含可分配电泳流体的光学控制器及其制造方法
【技术领域】
[0001]发明背景
[0002]发明领域
[0003]本申请要求保护2013年I月7日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0001623的权益,其通过引用而并入于此,如同在此全面阐述。本发明的实施方式涉及光学控制器,并且更具体地说,涉及包含电泳流体的光学控制器。尽管本发明的实施方式适于宽范围的应用,但其特别适于具有间隔物(partit1n)结构的电泳显示装置。
【背景技术】
[0004]一般来说,电泳流体具有悬浮在清澈电介质流体或有色透射电介质流体中的色素颗粒(pigment particle)。每一个色素颗粒都具有永久性电荷。电泳器件典型包括处于隔开的板状电极之间的电泳流体。这些电极之一通常是透明的。另一电极可以具有比透明电极更小的宽度,并且设置在下基板上。当横跨这两个电极施加电压时,色素颗粒聚集在具有与该色素颗粒上的电荷的极性相反的极性的电极处。该色素颗粒通常聚集在具有更小宽度的电极处,或者浅储器状物(shallow reservoir)的底部。由此,穿过电泳器件的光的颜色是光所穿过的电介质流体的颜色。随后反转电极上的电压极性致使该颗粒反向分散到电介质流体中,使得颜色像色素颗粒板的颜色一样。
[0005]电泳显示器是可以包括数千个电泳器件的平板显示装置。每一个电泳器件都应当具有相同量的色素颗粒和电介质流体,以使每一个电泳装置响应于该电泳器件的电极上的电压而具有相同性能。因为色素颗粒采用流体,所以该色素颗粒可以因重力而在显示器内不合需要地移动,致使一些电泳器件具有比该显示器中的其它电泳器件显著更多的色素颗粒。为了防止显示器内的色素颗粒的不合需要的移动(如,沉积),间隔物将该显示器划分成包括用于一个或更多个电泳器件的电泳流体的单元。然而,在形成具有间隔物结构的电泳显示器方面具有困难。
[0006]图1示出了根据现有技术的、用于通过连续分散电泳流体和密封剂来形成电泳显示器的方法的流程图。如图1所示,根据现有技术的形成电泳显示器的方法I包括如下步骤:在下基板上形成下电极(步骤2)。接着,方法I通过在下基板上形成多个划分区域而继续(步骤3)。随后,将电泳流体连续分配到划分区域中(步骤4)。
[0007]图2a例示了根据现有技术的、用于在粘合用于电泳显示器的基板之前连续分散电泳流体的装置和方法。如图2a中所示,下电极11形成在下基板10上。下基板10按间隔物12划分成多个区域。电泳流体分配器13沿方向D移动,并且将电泳流体14连续分配到间隔物12之间的下基板上和间隔物12上。
[0008]如图1所示,方法I包括如下步骤:将密封层连续分配到电泳流体上(步骤5)。接着,将密封层在电泳流体上固化(步骤6)。该固化可以利用紫外光进行。
[0009]图2b例示了根据现有技术的、用于在粘合用于电泳显示器的基板之前连续分散密封剂的装置和方法。如图2b所示,密封分配器15沿方向D移动,并且将密封层16连续分配到电泳流体14上。密封层16处于间隔物12之间的电泳流体14上,以及间隔物12顶部上的电泳流体14上。密封层16密封间隔物12之间的电泳流体,并且防止电泳流体14的色素颗粒和电介质流体两者迀移。
[0010]如图1所示,方法I包括如下步骤:在上基板上形成上电极(步骤7)。上电极可以是溅射淀积的铟锌氧化物。接着,方法I包括如下步骤:在上基板上形成粘合层(步骤8)。该粘合层可以是涂敷的双面粘合剂或喷射的粘合剂。在形成上基板和下基板之后,方法I包括如下步骤:将上基板的粘合层定位到下基板的固化密封层上,以将上基板和下基板粘合在一起(步骤9)。
[0011]图2c例示了根据现有技术的、粘合用于电泳显示器的基板的截面图。如图2c所示,将上电极18形成在上基板17上。上基板17是透明的。将粘合层19设置在上电极18上。将粘合层19定位成下降到固化密封层16上,以利用粘合层19将上基板17与下基板10粘合在一起。
[0012]图2d例示了根据现有技术的电泳显示器的截面图。如图2d所示,根据现有技术的电泳显示器的间隔物12之间的划分区域不能均匀地填充电泳流体14。填充方面的不均匀性连同间隔物之间的气隙的可变尺寸可以造成电泳显示装置中的像素阵列当中的性能变化。电泳流体上的密封剂的紫外线固化可以造成密封层与色素颗粒之间的化学反应,其随机劣化了电泳显示装置中的像素阵列当中的用于电泳的色素颗粒的个体性能特征。而且,在间隔物顶部上存在密封层连同电泳流体可以因密封层与电泳流体组合的改变厚度而造成显示器上的点缺陷外观。
【发明内容】
[0013]因此,本发明的实施方式致力于提供一种可分配电泳流体和分散其的方法,其基本上消除因现有技术的局限性和缺点而造成的一个或更多个问题。
[0014]本发明的实施方式的一目的是,遍布光学控制器的划分区域均匀分散电泳流体。
[0015]本发明的实施方式的另一目的是,防止密封剂与光学控制器的电泳流体混和。
[0016]本发明的实施方式的另一目的是,从光学控制器的划分区域去除空气。
[0017]本发明的实施方式的另一目的是,向光学控制器的划分区域填充电泳流体。
[0018]本发明的实施方式的附加特征和优点在下面的描述中将加以阐述,并且根据该描述将部分地明白,或者可以通过具体实践本发明的实施方式而获知。本发明的实施方式的目的和其它优点将通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构认识到并获得。
[0019]为实现这些和其它优点并且根据本发明的实施方式的目的,如具体实施和广泛描述的,提供一种光学控制器,该光学控制器包括:具有第一电极图案的透明下基板;具有透明电极的透明上基板;所述透明下基板上的按间隔物分隔的多个划分区域;介质,该介质包含小于5wt%的带电颗粒,该介质处于所述多个划分区域内并且处于所述第一电极图案与所述透明电极之间;以及密封部,该密封部包围所述多个划分区域,并且结合至所述第一和第二基板。
[0020]在另一方面,提供一种光学控制器,该光学控制器包括:具有第一电极图案的下基板;具有第二电极图案的上基板;所述下基板上的按间隔物分隔的多个划分区域;以及介质,该介质定位在密封结构内,并且处于所述第一电极图案与所述第二电极图案之间,所述介质具有小于40Pa的蒸汽压力,并且包含大致第一极性的带电颗粒。
[0021]在又一方面,提供一种制造光学控制器的方法,该方法包括以下步骤:在第一基板上形成第一电极;在所述第一基板上形成按间隔物分隔的多个划分区域;在所述第一基板上分配电泳流体,其中,所述流体包含小于5wt%的带电颗粒;在第二基板上形成第二电极;在腔室中将所述第二基板定位在所述第一基板上;以及抽空所述腔室,使得所述第一基板和所述第二基板彼此结合。
[0022]要明白的是,前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,并且旨在提供对如要求保护的本发明的实施方式的进一步阐释。
【附图说明】
[0023]附图被包括进来以提供对本发明的实施方式的进一步理解,并且被并入并构成本说明书的一部分,例示了本发明的实施方式,并与本描述一起用于说明本发明的实施方式的原理。
[0024]图1示出了根据现有技术的、用于通过连续分散电泳流体和密封剂来形成电泳显示器的方法的流程图。
[0025]图2a例示了根据现有技术的、用于在粘合用于电泳显示器的基板之前连续分散电泳流体的装置和方法。
[0026]图2b例示了根据现有技术的、用于在粘合用于电泳显示器的基板之前连续分散密封剂的装置和方法。
[0027]图2c例示了根据现有技术的、结合用于电泳显示器的基板的截面图。
[0028]图2d例示了根据现有技术的电泳显示器的截面图。
[0029]图3示出了根据本发明的示例性实施方式的、用于通过分配电泳流体点来形成光学快门的方法的流程图。
[0030]图4a和4b例示了根据本发明的示例性实施方式的、在下基板上的划分区域中形成构图电极的截面图。
[0031]图5例示了根据本发明的示例性实施方式的、用于按间隔将电泳流体点分配到一些划分区域中的装置。<
br>[0032]图6例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的电泳流体点。
[0033]图7a和7b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的行电极的立体图和沿Ι-Γ的侧视图。
[0034]图8a和Sb分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板的外周上的未固化密封线的立体图和沿ΙΙ-ΙΓ的侧视图。
[0035]图9例示了根据本发明的示例性实施方式的、针对下基板定位上基板。
[0036]图10例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的上基板的未固化密封线。
[0037]图11例示了根据本发明的示例性实施方式的、定位在真空室内的具有包围电泳流体点的密封线的上基板和下基板。
[0038]图12例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板与下基板之间的、具有利用光固化的包围密封图案的分散电泳流体。
[0039]图13例示了根据本发明的示例性实施方式的光学快门的截面图。
[0040]图14a_14d例示了将上基板上的构图电极偏移定位至下基板上的构图电极的示例性实施方式。
[0041]图15a_15c例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上形成构图且绝缘的电极的截面图。
[0042]图16a_16d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中形成构图电极的截面图。
[0043]图17a_17d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中的构图电极上方形成绝缘层的截面图。
[0044]图18a_18d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中的绝缘构图电极的截面图。
[0045]图19a_19c例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的不平坦绝缘层上方形成金属电极。
[0046]图20a和20b例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上形成具有不平坦表面的蚀刻电极。
[0047]图21a和21b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的构图且绝缘的平坦电极的立体图和沿ΙΙΙ-ΙΙΓ的侧视图。
[0048]图22a和22b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的构图行电极的立体图和沿IV-1V’的侧视图。
[0049]图23a和23b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、与上基板上的构图且绝缘的平坦电极相绝缘的平坦电极的立体图和沿V-V’的侧视图。
[0050]图24例示了根据本发明的示例性实施方式的、通过固化密封线直至上基板的上电极的接触结构。
[0051]图25例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用非绝缘上电极的光学快门的截面图。
[0052]图26例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用绝缘上电极和垫层中的绝缘构图电极的光学快门的截面图。
[0053]图27例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用垫层中的绝缘构图电极上方的绝缘层的光学快门的截面图。
【具体实施方式】
[0054]下面,对本发明的优选实施方式进行详细说明,其示例在附图中进行了例示。然而,本发明可以按许多不同形式具体实施,而不应视为对在此阐述的实施方式进行限制;相反的是,提供这些实施方式,以使本公开透彻和完整,并且向本领域技术人员全面阐述本发明的概念。在图中,为清楚起见,将层和区域的厚度夸大了。附图中的相同附图标记指示相同部件。
[0055]图3示出了根据本发明的示例性实施方式的、用于通过分配电泳流体点来形成光学快门的方法的流程图。如图3所示,根据本发明的示例性实施方式的形成光学快门的方法100包括如下步骤:在下基板上形成下电极(步骤102)。本发明实施方式中的光学快门可以被用作有源阻挡层、光学快门、光电快门器件、有源光学快门、光学控制器、光学控制装置,以及智能窗。倘若用作智能窗,其中,该智能窗被安装在使其容易暴露至来自外部源的影响的地点,如建筑物外墙或车窗上,则该光学控制装置可以被设置成,容易吸收冲击或具有针对冲击的强容限。
[0056]图3所示方法100继续如下步骤:在下基板上形成多个划分区域(步骤103)。随后,将电泳流体点分配到下基板上的划分区域中(步骤104)。该电泳流体具有悬浮在清澈电介质流体或有色透射电介质流体中的色素颗粒。每一个色素颗粒都具有永久性电荷。图4a例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的构图电极的截面图。如图4a中所示,透明基板120具有电极图案121。尽管在图4a中示出了单个电极,但是基板120上的电极的图案可以包括彼此互连或彼此分隔的、形状和尺寸不同的许多电极。该电极图案121连接至用于有源矩阵光学控制器的开关器件,或用于无源矩阵光学控制器的地址电极。
[0057]如图3所示,根据本发明示例性实施方式的形成光学快门的方法100包括如下步骤:在下基板上形成多个划分区域(步骤103)。仙例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的划分区域的截面图。如图4b所示,将间隔物122横跨下基板120地定位。直接处于两个相邻间隔物122之间的一部分基板是一划分区域DR。划分区域DR的长度或跨度可以处于200微米至600微米的范围内。划分区域DR可以包括显示装置中的一个、两个、三个或更多个像素。间隔物122可以由可以构图的聚合物或其它绝缘材料形成。
[0058]如图3所示,根据本发明示例性实施方式的形成光学快门的方法100包括如下步骤:在下基板上分配电泳流体点(步骤104)。图5例示了根据本发明的示例性实施方式的、用于按间隔将电泳流体点分配到一些划分区域中的装置。如图5所示,电泳流体分配器123沿方向D移动,并且将电泳流体点124滴落到间隔物122之间的下基板120上和间隔物122上。电泳流体点124不在每一个间隔物122之间,而相反,该点按大致规则间隔横跨下基板120分布。每一个电泳流体点124都可以横跨几个间隔物122延伸,并且具有大于间隔物高度H2的总高度Hl。
[0059]图6例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的电泳流体点。如图6所示,电泳流体点124可以按矩阵分布。电泳流体应当具有小于10cp的粘性。电泳流体的蒸汽压力可以在10Pa至0.0lPa的范围内,但应当低于40Pa。每一个电泳流体点124都应当具有大约相同的重量百分比的色素颗粒,并且可以处于Iwt.%至5被.%的范围中。每一个电泳流体点124都应当具有大约相同的质量,并且可以处于Img至10mg的范围中。
[0060]如图3所示,方法100包括如下步骤:在上基板上形成上电极(步骤105)。上电极可以是溅射淀积的铟锌氧化物,其接着被构图。图7a和7b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的行电极的立体图和沿1-1’的侧视图。将行电极132设置在由玻璃或聚合物制成的透明上基板130上。行电极132的图案具有预定间距,用于与随后将接合至上基板130的下基板上的构图电极对应。
[0061]如图3所示,方法100包括如下步骤:在上基板的外周形成未固化密封线(步骤106)。用于未固化密封线的材料可以是环绕该基板的外周分配的有粘性的密封剂。图8a和8b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板的外周上的未固化密封线的立体图和沿ΙΙ-ΙΓ的侧视图。未固化密封线131被定位在刚好电极132外侧的上基板上。该未固化密封线131易弯曲且发粘。
[0062]如图3所示,方法100包括如下步骤:将上基板的未固化密封线定位到下基板上(步骤107)。图9例示了根据本发明的示例性实施方式的、相对下基板定位上基板的步骤。如图9所示,上基板130被定位在下基板1210上方,并且下降到具有电泳流体点124的下基板120上。图10例示了根据本发明的示例性实施方式的、下基板上的上基板的未固化密封线。如图10所示,上基板130的未固化密封线131随着将该未固化密封线131定位在下基板120上而压缩。而且,电泳流体点124随着将上基板130定位在下基板120上而展开为稍微分散。
[0063]如图3所示,方法100包括如下步骤:应用真空以去除腔室中的空气。向该腔室应用真空,或抽空腔室导致该腔室具有比
大气压力显著小的压力。图11例示了根据本发明的示例性实施方式的、定位在真空室内的具有包围电泳流体点的密封线的下基板和上基板。如图11所示,将具有包围电泳流体点124的未固化密封线131的下基板120和上基板130定位在腔室140内。施加真空,以从腔室内去除空气,并且使间隔物顶部接触上基板表面,以使划分区域彼此隔离。同时,将上基板和下基板粘合,并且在上基板与下基板之间分散电泳流体点124。
[0064]如图3所示,方法100包括如下步骤:固化密封线,以粘合上基板和下基板(109)。图12例示了根据本发明的示例性实施方式的、通过利用光固化周围密封线而将上基板和下基板密封在一起。如图12所示,固化密封线134将上基板和下基板粘合在一起以形成面板150。可以将UV激光器160定位成将UV激光161直接聚焦在密封线上,以使上基板和下基板密封在一起,来防止空气或湿气在上基板与下基板之间渗透。
[0065]图13例示了根据本发明的示例性实施方式的光学快门的截面图。图13所示的面板150具有处于间隔物122之间的划分区域DR。每一个划分区域DR都在上基板130与下基板120之间充满包含色素颗粒125的电泳流体。面板150的固化密封线134密封在包含色素颗粒125的电泳流体中,并且定位得刚好超出外侧间隔物122。上基板130的上电极132偏移下基板120的下电极121。
[0066]下面,对光学快门的、针对图13所示实施方式的驱动实现进行讨论。在这个实施例中,电泳流体中分散的色素颗粒125具有负电荷,但还存在色素颗粒具有正电荷的实例。上基板130上的上电极132和下基板120上的下电极121最初可以具有基准电压0V,或者接地状态。
[0067]向上基板120上的上电极132提供的正电压吸引带正电颗粒。根据因上电极132上的正电压而造成的电场的强度,色素颗粒125可以移动至上基板130,覆盖上电极132的三侧。来自下基板120的光被上电极132上的色素颗粒125吸收。进一步地,根据因上电极132上的正电压而造成的电场的集中度和上电极132的分隔距离,还从上电极132之间的区域去除色素颗粒125。然而,因为下电极121反射来自下基板120的光,所以光不能穿过上电极132之间的、不包含色素颗粒125的区域。因此,如果色素颗粒125覆盖电极132的三侧,则来自下基板120的光被上电极132上的色素颗粒125吸收,或者被下电极121反射,致使来自下基板120的所有光或者被吸收或者被反射。在这种情况下,在图13所示光学快门的上部可见黑色。由此,根据所施加电压,可以通过覆盖上电极132以吸收光的色素颗粒125,将光学快门的条件置于关闭模式(即,阻光模式或关闭光阀模式)。
[0068]可以在下基板120的下电极121上提供正电压,同时上基板130上的上电极132处于基准电压0V,或者接地状态。根据因下电极121上的正电压而造成的电场的强度,色素颗粒125可以移动至下基板120,覆盖下电极121的三侧。来自下基板120的光在下电极132之间经过,并且穿过图13所示光学快门的电泳流体、上电极132以及上基板130中的每一个。通过如上所述因所施加电压而将色素颗粒125定位在下电极132上,可以使光学快门进入看穿模式或透明模式。
[0069]图14a_14d例示了将上基板上的构图电极偏移定位至下基板上的构图电极的示例性实施方式。图14a示出了像图13所示电极一样具有直接偏移关系的、上基板170上的构图上电极172和下基板160上的构图下电极162。下基板160上的下电极162具有和上基板170上的上电极172之间的间距一样的宽度W1。而且,下基板160上的下电极162具有和上基板170上的上电极172之间的宽度W2 —样的间距。上电极172与下电极162之间的电场的密度可以根据上电极172与下电极162之间的偏移关系来控制。
[0070]图14b不出了具有隔开偏移关系的、上基板190上的构图上电极192和下基板180上的构图下电极182。下基板180上的下电极182具有宽度W1,宽度Wl比上基板190上的上电极192之间的、具有宽度W3的间距小。而且,下基板180上的下电极182的间距比上基板190上的上电极192的宽度W2大。与图14a所示直接偏移关系相比,上电极192与下电极182之间的电场的密度朝着上电极192和下电极182的侧面。
[0071]图14c示出了具有交叠偏移关系的、上基板210上的构图上电极212和下基板200上的构图下电极202。下基板200上的下电极202具有宽度W5,宽度W5比上基板210上的上电极212之间的间距大W1。而且,下基板200上的下电极202的间距比上基板210上的上电极212的宽度W2小。与图14b所示隔开偏移关系相比,上电极212与下电极202之间的电场的密度直接在交叠的上电极212与下电极202之间增加。
[0072]图14d示出了具有未偏移关系的、上基板230上的未构图上电极232和下基板220上的构图下电极222。下基板220上的下电极222完全被上基板230上的上电极232交叠。下基板220上的下电极222在下基板220上隔开。与图14c所示交叠偏移关系相比,直接在上电极232与下电极222之间的电场的密度更高。
[0073]图15a_15c例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上形成构图的且绝缘的电极的截面图。如图15a中所示,通过对金属层进行构图而在基板240上的划分区域中形成金属电极242。如图15b所示,将绝缘层244设置在基板240和金属电极242两者上。该绝缘层244可以是硅氧化物和硅氮化物之一。如图15c所示,接着在绝缘层244上形成间隔物246。如图15d所示,利用绝缘层244将金属电极242绝缘,以保持金属电极242与色素颗粒248之间的分隔。绝缘层244防止色素颗粒248粘附至金属电极242。
[0074]图16a_16d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中形成构图电极的截面图。如图16a中所示,通过对金属层进行构图而在基板250上的划分区域中形成金属电极252。如图16b所示,将垫层254设置在基板250上,但未设置在金属电极252上。该垫层可以通过首先在金属电极252与基板250两者上设置有机绝缘层来形成。该有机绝缘层可以是光致抗蚀剂、BCB,以及光丙稀(photoacrylic)之一。接着,通过构图形成有机绝缘层,其可以包括使用光刻工艺。如图16c所示,接着,在垫层254上形成间隔物256。如图16d所示,垫层254在金属电极252上创建储器状物R。当金属电极252具有与色素颗粒258相反的极性时,色素颗粒258聚集在储器状物R中。
[0075]图17a_17d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中的构图电极上方形成绝缘层的截面图。如图17a中所示,通过对金属层进行构图在基板260上的划分区域中形成金属电极262。如图17b所示,将垫层264设置在基板260上方,但未设置在金属电极262上方。如图17c所示,将绝缘层265设置在垫层264和金属电极262两者上方。如图17d所示,接着在绝缘层265上形成间隔物266。绝缘层265保持金属电极262与色素颗粒268之间的分隔,并且防止色素颗粒268粘附至金属电极262。垫层264在金属电极262上方创建储器状物R。
[0076]图18a_18d例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上的垫层中的绝缘构图电极的截面图。如图18a中所示,通过对金属层进行构图在基板270上的划分区域中形成金属电极272。如图18b所示,将绝缘层274设置在基板270和金属电极272两者上方。如图18c所示,将垫层275设置在基板270正上的绝缘层274上方,但未设置在金属电极272上的绝缘层274上。绝缘层275保持金属电极272与色素颗粒278之间的分隔,并且防止色素颗粒278粘附至金属电极272。垫层274在金属电极272上创建储器状物R。
[0077]图19a_19c例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上形成具有不平坦表面的金属电极。如图19a中所示,将聚合物层281淀积到透明基板2
80上。接着,将金属层282淀积到像有机绝缘聚合物一样的聚合物层281上,其是有机材料。如图19b所示,使金属层282覆盖的聚合物层281经受热处理,使得聚合物层283皱折,以使金属层284具有不平坦表面。如图19c所示,具有不平坦表面的聚合物层和金属层可以利用掩模来构图成不平坦聚合物图案285和金属电极286。
[0078]不平坦聚合物图案285上方的金属电极286的不平坦表面在该电极具有与色素颗粒的电荷相反的极性时,在聚集色素颗粒方面增加了电极的效率。更具体地说,色素颗粒横跨不平坦绝缘层上方的金属电极285而更加均匀地聚集。因此,所有电极趋于在相同操作电压下具有相同性能。
[0079]不平坦绝缘层上方的金属电极285可以在针对下基板上的电极的全部先前公开实施方式中加以实现。例如,不平坦绝缘层上方的金属电极285可以被实现为图4a和4b所示划分区域的实施方式中的电极。而且,不平坦绝缘层上的金属电极285可以被实现为图15a-15c所示划分区域的实施方式中的绝缘电极。而且,不平坦绝缘层上方的金属电极285可以像图16a-16c所示划分区域的实施方式一样在垫层中加以实现。而且,该金属电极285可以在图17a-17c和图18a_18c中所示划分区域的实施方式中,连同绝缘层一起在垫层中加以实现。
[0080]图20a和20b例示了根据本发明的示例性实施方式的、在划分区域中的下基板上形成具有不平坦表面的蚀刻电极。如图20a中所示,将金属291淀积到透明基板290之一上。如图20b所示,将金属层291蚀刻成具有不平坦表面,并接着进行构图,以形成具有蚀刻不平坦表面292的构图电极。
[0081]具有蚀刻不平坦表面292的构图电极可以在针对下基板上的电极的全部先前公开实施方式中加以实现。例如,具有不平坦表面292的蚀刻电极可以被实现为图4a和4b所示划分区域的实施方式中的电极。而且,具有不平坦表面292的蚀刻电极可以像图15a-15c所示划分区域的实施方式一样实现为绝缘电极。而且,具有不平坦表面292的蚀刻电极可以像图16a-16c所示划分区域的实施方式一样在垫层中实现。而且,具有不平坦表面292的蚀刻电极可以像图17a-17d和图18a-18d中所示划分区域的实施方式一样,连同绝缘层一起在垫层中加以实现。
[0082]图21a和21b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的成型且绝缘的平坦电极的立体图和沿Ill-1ll’的侧视图。将平坦电极301形成在由玻璃或聚合物制成的透明上基板300上。将绝缘层302形成在该平坦电极301上。在该另选例中,可以省略绝缘层302,如在单一电压施加下。
[0083]图22a和22b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、上基板上的构图列电极的立体图和沿IV-1V’的侧视图。将列电极311在由玻璃或聚合物制成的透明上基板310上进行构图。将绝缘层310形成到该列电极311上。在该另选例中,可以省略绝缘层312,如在单一电压施加下。
[0084]图23a和23b分别例示了根据本发明的示例性实施方式的、与上基板上的成型且绝缘的行电极相绝缘的平坦电极的立体图和沿V-V’的侧视图。将平坦电极321形成在由玻璃或聚合物制成的透明上基板320上。将第一绝缘层322设置在平坦电极321上方。将行电极323构图到中间绝缘层322上。将第二绝缘层324淀积到行电极323与中间绝缘层322上。可以将第一绝缘层321和第二绝缘层324形成在透明上基板320上的密封线内。而且,第一绝缘层可以第二绝缘层尺寸相同。
[0085]图24例示了根据本发明的示例性实施方式的、通过固化密封线直至上基板的上电极的接触结构。如图24所示,上电极331连接至上基板330上的上导电线332。该上导电线332接触至上基板330上的导电焊盘333。电路部件341连接至下基板340上的下导电线342。该下导电线342接触至下基板340上的下导电焊盘343。固化密封线336内的导电球344在施加真空以去除腔室中的空气期间,接触至上导电焊盘333和下导电焊盘343两者。稍后,导电球344在固化密封线期间固定在上导电焊盘333与下导电焊盘343之间。
[0086]图25例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用非绝缘上电极的光学快门的截面图。如图25所示,上电极350与划分区域的间隔物接触,并且在上电极与下电极之间形成电泳流体355。图26例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用绝缘上电极和垫层中的绝缘构图电极的光学快门的截面图。如图26所示,上基板361上的上电极360通过绝缘层362与电泳流体363绝缘。该绝缘上电极360是用于所有划分区域的相同上电极。下基板371的每一个金属电极370都被绝缘层372覆盖,绝缘层372被垫层373覆盖。上电极360是用于所有划分区域的相同上电极。
[0087]图27例示了根据本发明的示例性实施方式的、利用垫层中的绝缘构图电极上方的绝缘层的光学快门的截面图。如图27、上基板381上的上电极380通过绝缘层382与电泳流体383绝缘。该绝缘上电极380是用于所有划分区域的相同上电极。下基板391的每一个金属电极390都处于垫层393中。绝缘层392覆盖垫层393和金属电极390两者。上电极360是用于所有划分区域的相同上电极。
[0088]为驱动该光学快门,上电极380和金属电极390可以分别接收负电压和正电压。在该另选例中,上基板381上的上电极380可以接收正电压,同时下基板上的金属电极390可以接收基准电压0V,或者保持浮置或接地状态。如果在上电极380上施加正电压,则带负电荷的色素颗粒向上电极380移动。每一个电极都可以经由用于向上电极380和金属电极390施加电压的电气布线而连接至电压控制部件。
[0089]根据在上电极380和金属电极390上施加的电压,色素颗粒383可以朝着上基板381迀移,并且沿着上基板381上的绝缘层382横跨上电极380分散。光学快门上的入射光可以穿过上基板381、上电极380以及绝缘层382,但该光被色素颗粒吸收。色素颗粒383的这种布置结构使得黑色能够在光学快门的上侧区域可见。利用所施加电压随着色素颗粒383的这种布置结构来阻挡光使光学快门进入称作关闭模式(或者阻光模式或关闭光阀模式)的状态。
[0090]还可以阻挡穿过下基板391的入射光。例如,如果光入射穿过下基板,则该入射光穿透下基板和垫层393,并且抵达要被色素颗粒吸收的色素颗粒383。因此,在关闭模式(或阻光模式或关闭光阀模式)下,黑色可以在光学快门的下侧区域可见。
[0091]可以将正电压施加在形成在下基板391上的金属电极390上,而将基准电压OV施加至上电极380,或者上电极380可以处于接地或浮置状态。由于将这些电压施加在金属层390和上电极380上,因而,色素颗粒向下基板391移动,并且定位在垫层393的开孔附近和下基板391上的金属层390上。入射光从下侧至上侧穿透光学快门,使得该光在光学快门的上侧区域可见。通过如上所述利用所施加电压设置色素颗粒383,光学快门的状态进入看穿模式或透明模式。
[0092]在本发明的实施方式中,光学快门的透射率因具有金属表面的表面粗糙度、不平坦性或不规则性的金属层390而增加。在透明模式期间,在金属层上施加电压以形成电场。色素颗粒383累积在不平坦金属表面的凹陷内。由此,色素颗粒383在金属层390继续从不平坦金属表面的高点有效发射电场的同时聚集,以吸引更加多的色素颗粒383。因此,通过在上金属层390上创建多个粗糙度,可以通过有效聚集色素颗粒383而提升透明模式下的透射率。
[0093]下面,对本发明的光学快门的各种特征进行描述。
[0094]根据本发明另一特征,所述光学控制器还包括处于所述第一电极图案上的第一绝缘层,和处于所述透明电极上的第二绝缘层。
[0095]根据本发明又一特征,所述介质具有小于50cp的粘性。
[0096]根据本发明又一特征,所述划分区域的所述间隔物附接至所述透明下基板,并且朝着所述上基板延伸,以防止所述介质在所述多个划分区域之间移位。
[0097]根据本发明又一特征,划分区域的相对间隔物之间的距离大于200微米。
[0098]根据本发明又一特征,所述光学控制器还包括聚合物图案,该聚合物图案处于所述透明下基板与所述第一电极图案之间。
[0099]根据本发明又一特征,所述聚合物和所述第一电极图案具有不平坦表面。
[0100]根据本发明又一特征,所述第一电极图案对应于所述聚合物图案。
[0101]根据本发明又一特征,所述光学控制器还包括处于所述第一电极图案上的第一绝缘层。
[0102]根据本发明又一特征,所述光学控制器还包括处于所述透明电极上的第二绝缘层O
[0103]下面,对本发明的光学快门的各种特征进行描述。
[0104]根据本发明另一特征,所述光学控制器包括处于所述第一电极图案上的第一绝缘层,和处于所述第二电极图案上的第二绝缘层。
[0105]根据本发明又一特征,所述介质包含小于5wt%的带电颗粒。
[0106]根据本发明又一特征,所述光学控制器包括包围所述多个划分区域的密封部。
[0107]根据本发明又一特征,所述密封部利用紫外光固化。
[0108]根据本发明又一特征,所述多个划分区域的所述间隔物采用列、行以及矩阵构造中的一种。
[0109]根据本发明又一特征,所述划分区域的所述间隔物附接至所述透明下基板并且朝着所述上基板延伸,以防止所述介质在所述多个划分区域之间移位。
[0110]根据本发明又一特征,划分区域的相邻间隔物之间的最长距离大于200微米。
[0111]根据本发明又一特征,所述光学控制器包括聚合物图案,该聚合物图案处于所述透明下基板与所述第一电极图案之间。
[0112]根据本发明又一特征,所述聚合物和所述第一电极图案具有不平坦表面。
[0113]根据本发明又一特征,所述第一电极图案对应于所述聚合物图案。
[0114]根据本发明又一特征,包括形成在所述第一电极图案上的第一绝缘层。
[0115]根据本发明又一特征,包括形成在所述第二电极图案上的第二绝缘层。
[0116]下面,对制造本发明的光学控制器的方法的各种特征进行描述。
[0117]根据本发明又一特征,所述方法包括以下步骤:在所述定位所述第二基板之前,在所述第二基板上形成一密封结构。
[0118]根据本发明又一特征,所述方法包括以下步骤:在抽空所述腔室之后,以大气压固化所述密封部。
[0119]根据本发明又一特征,划分区域的相对间隔物之间的距离大于200微米。
[0120]根据本发明又一特征,所述划分区域的所述间隔物采用列、行以及矩阵构造中的一种。
[0121]本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可以在本发明的实施方式中进行各种修改和变型。由此,本发明的实施方式旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的、本发明的修改例和变型例。
【主权项】
1.一种光学控制器,该光学控制器包括: 具有第一电极图案的透明下基板; 具有透明电极的透明上基板; 所述透明下基板上的由间隔物分隔的多个划分区域; 介质,该介质包含小于5wt%的带电颗粒,该介质处于所述多个划分区域内,并且处于所述第一电极图案与所述透明电极之间;以及 密封部,该密封部包围所述多个划分区域,并且结合至所述透明下基板和所述透明上基板。2.根据权利要求1所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:处于所述第一电极图案上的第一绝缘层,和处于所述透明电极上的第二绝缘层。3.根据权利要求1所述的光学控制器,其中,所述介质具有小于50cp的粘性。4.根据权利要求1所述的光学控制器,其中,所述多个划分区域的所述间隔物采用列、行以及矩阵构造中的一种。5.根据权利要求1所述的光学控制器,其中,所述划分区域的所述间隔物附接至所述透明下基板,并且朝着所述上基板延伸,以防止所述介质在所述划分区域之间移位。6.根据权利要求1所述的光学控制器,其中,划分区域的相对间隔物之间的距离大于200微米。7.根据权利要求1所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:聚合物图案,该聚合物图案处于所述透明下基板与所述第一电极图案之间。8.根据权利要求7所述的光学控制器,其中,所述聚合物和所述第一电极图案具有不平坦表面。9.根据权利要求7所述的光学控制器,其中,所述第一电极图案对应于所述聚合物图10.根据权利要求1所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:处于所述第一电极图案上的第一绝缘层。11.根据权利要求10所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:处于所述透明电极上的第二绝缘层。12.一种光学控制器,该光学控制器包括: 具有第一电极图案的下基板; 具有第二电极图案的上基板; 所述下基板上的由间隔物分隔的多个划分区域;以及 介质,该介质定位在密封结构内,并且处于所述第一电极图案与所述第二电极图案之间,所述介质具有小于40Pa的蒸汽压力,并且包含大致第一极性的带电颗粒。13.根据权利要求12所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:处于所述第一电极图案上的第一绝缘层,和处于所述第二电极图案上的第二绝缘层。14.根据权利要求12所述的光学控制器,其中,所述介质包含小于5wt%的带电颗粒。15.根据权利要求12所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:密封部,该密封部包围所述多个划分区域。16.根据权利要求15所述的光学控制器,其中,所述密封部利用紫外光固化。17.根据权利要求12所述的光学控制器,其中,所述多个划分区域的所述间隔物采用列、行以及矩阵构造中的一种。18.根据权利要求12所述的光学控制器,其中,所述划分区域的所述间隔物附接至所述透明下基板,并且朝着所述上基板延伸,以防止所述介质在所述划分区域之间移位。19.根据权利要求12所述的光学控制器,其中,划分区域的相邻间隔物之间的最长距离大于200微米。20.根据权利要求12所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:聚合物图案,该聚合物图案处于所述透明下基板与所述第一电极图案之间。21.根据权利要求20所述的光学控制器,其中,所述聚合物和所述第一电极图案具有不平坦表面。22.根据权利要求20所述的光学控制器,其中,所述第一电极图案对应于所述聚合物图案。23.根据权利要求12所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:形成在所述第一电极图案上的第一绝缘层。24.根据权利要求23所述的光学控制器,所述光学控制器还包括:形成在所述第二电极图案上的第二绝缘层。25.一种制造光学控制器的方法,该方法包括以下步骤: 在第一基板上形成第一电极; 在所述第一基板上形成由间隔物分隔的多个划分区域; 在所述第一基板上分配电泳流体,其中,所述流体包含小于5wt%的带电颗粒; 在第二基板上形成第二电极; 在腔室中将所述第二基板定位在所述第一基板上;以及 抽空所述腔室,使得所述第一基板和所述第二基板彼此结合。26.根据权利要求25所述的制造光学控制器的方法,所述方法还包括以下步骤:在定位所述第二基板之前,在所述第二基板上形成密封结构。27.根据权利要求25所述的制造光学控制器的方法,所述方法还包括以下步骤:在抽空所述腔室之后,在大气压下固化所述密封部。28.根据权利要求25所述的制造光学控制器的方法,其中,划分区域的相对间隔物之间的距离大于200微米。29.根据权利要求25所述的制造光学控制器的方法,其中,所述多个划分区域的所述间隔物采用列、行以及矩阵构造中的一种。
【专利摘要】一种光学控制器,该光学控制器包括:具有第一电极图案的透明下基板;具有透明电极的透明上基板;所述透明下基板上的由间隔物分隔的多个划分区域;介质,该包含小于5wt%的带电颗粒,该介质处于所述多个划分区域中,并且处于所述第一电极图案与所述透明电极之间;以及密封部,该密封部包围所述多个划分区域,并且结合至所述第一和第二基板。
【IPC分类】G02F1/167
【公开号】CN104903789
【申请号】CN201380069580
【发明人】安贤真
【申请人】乐金显示有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月30日
【公告号】EP2941669A1, US9146440, US20140192401, WO2014107015A1