电湿润显示装置制造方法
【专利摘要】一种电湿润显示装置，其包括第一支撑板(105)、第二支撑板(106)和至少一个图像元件(102)，所述图像元件(102)包括介于所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的空间，所述空间包括第一流体(111)和与所述第一流体不相混的第二流体(112)，当零电压施加到所述第二流体时，所述第一和第二流体具有第一形态，当非零电压施加到所述第二流体时，所述第一和第二流体具有不同的第二形态。所述至少一个图像元件包括突出部(34)，所述突出部(34)被配置穿过所述第二流体(112)且与呈所述第一形态的所述第一流体(111)接触以提供所述第一流体的部分在第一方向(FD)和所述第一流体的不同部分在第二方向(SD)上的优选运动起始以从所述第一形态转换到所述第二形态。
【专利说明】电湿润显示装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电湿润显示装置。
【背景技术】
[0002]已知显示器包括亲水分离器和凸出间隔件。
[0003]在一种已知的电湿润显示装置中，支撑构件具有从装置的肋部侧壁向下凸出的延伸构件。延伸构件附近的非极性溶液由亲水性延伸构件推进以形成非极性溶液的弧形位置。因此，当电压施加到电极时，非极性溶液会从弧形位置收缩。
[0004]需要提供一种替代的电湿润显示装置。
【发明内容】
[0005]根据第一实施方案，提供了一种电湿润显示装置，其包括第一支撑板、第二支撑板和至少一个图像元件，所述至少一个图像元件包括介于第一支撑板与第二支撑板之间的空间，所述空间包括第一流体和与第一流体不相混的第二流体，当零电压施加到第二流体时，所述第一和第二流体具有第一形态，且当非零电压施加到第二流体时，所述第一和第二流体具有不同的第二形态，
[0006]其中所述至少一个图像元件包括突出部，所述突出部被配置穿过第二流体且与呈第一形态的第一流体接触以提供第一流体的部分在第一方向和第一流体的不同部分在第二方向上的优选起始运动以将第一形态转换到第二形态。
[0007]根据其它实施方案，提供了 一种支撑板，其包括根据实施方案的突出部。
[0008]从下文参考附图仅举实例给出的实施方案的描述将显而易知另外的特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1、图2和图3示出了根据实施方案的图像元件的示意横截面；
[0010]图4示意地示出了显示装置的部分的装配过程；
[0011]图5和图6示意地示出了根据实施方案的突出部的实施方案；
[0012]图7和图8示意地示出了不同实施方案的图像元件的横截面；
[0013]图9和图10示出了其它实施方案的示意横截面；
[0014]图11示意地示出了另一实施方案的横截面；
[0015]图12示意地图示根据实施方案的图像元件矩阵；
[0016]图13到图15图示替代实施方案；和
[0017]图16和图17示意地图示根据其它替代实施方案的图像元件矩阵的实例。
【具体实施方式】
[0018]根据第一实施方案，提供了一种电湿润显示装置，其包括第一支撑板、第二支撑板和至少一个图像元件，所述至少一个图像元件包括介于第一支撑板与第二支撑板之间的空间，所述空间包括第一流体和与第一流体不相混的第二流体，当零电压施加到第二流体时，所述第一和第二流体具有第一形态，当非零电压施加到第二流体时，所述第一和第二流体具有不同的第二形态，
[0019]其中所述至少一个图像元件包括突出部，所述突出部被配置穿过第二流体且与呈第一形态的第一流体接触以提供第一流体的部分在第一方向和第一流体的不同部分在第二方向上的优选运动起始以将第一形态转换到第二形态。
[0020]通过配置突出部来起始至少两个方向上的第一流体运动，包括第一方向和第二方向，第一实施方案提供新的变量来设计电湿润显示装置。因此，实施方案为控制在何处优选起始第一流体的运动给予更大的设计自由度，且因此可以被用来在第一流体优选起始之后更好地控制其运动。
[0021]在实施方案中，所述至少一个图像元件可以包括第一图像元件和第二图像元件，其中突出部被配置来在第一图像元件中提供第一方向且在第二图像元件中提供第二方向。因此，突出部可以在不要求每个图像元件具有单独突出部的情况下，优选地起始例如两个图像元件中的第一流体运动。在一些实例中，突出部是第一突出部且图像元件包括第二突出部。这类具有一个以上突出部的实施方案提供高效的第一流体起始和运动。可以选定突出部相对于彼此的定位和形状来协调第一流体起始和运动行为。突出部可以是被配置来界定所述至少一个图像元件侧的第二支撑板的壁。突出部因此可以执行双重功能；首先，第一流体在第一和第二图像元件中的优选起始；且其次界定图像元件侧以提供壁以将第一流体限制在图像元件侧。突出部还可以被至少部分配置来将第二流体限于所述至少一个图像元件。
[0022]在替代实施方案中，所述至少一个图像元件包括第一图像元件且突出部被配置来在第一图像元件上提供第一和第二方向。因此，突出部可以被配置在一个图像元件内，因此提供对图像元件中的第一流体的精确和可靠控制。例如，突出部可以被配置在图像元件的角落中，使得第一流体运动在所述角落中起始，继续横越图像元件，且在对角相对的角落中终止。
[0023]在一些实施方案中，突出部可以接触第一流体的表面，但是不穿过其中。在替代实施方案中，突出部被配置成至少部分穿过呈第一形态的第一流体。换句话说，突出部至少部分浸没在第一流体中。如此且在突出部通过第一流体的部分而与第一支撑板的表面分开的实施方案中，介于突出部与表面之间的第一流体的部分的厚度小于突出部与表面之间的第一流体的部分周围的第一流体的部分的厚度。因此，当例如通过在第二流体与第一支撑板的电极之间施加电压而将合适的电压施加于第二流体时，第一流体运动始于第一流体的较薄部分，这是因为由施加的电压引起的电场在突出部比在周围的较厚第一流体大。因此，可以选定突出部在第一流体中的浸没深度来确定第一流体的起始特性；浸没越深，第一流体厚度越薄，且因此起始所需的施加电压越低。
[0024]在一些实施方案中，突出部被配置来减小第二支撑板朝向第一支撑板的移动范围。因此，如下文将描述，突出部可以充当间隔件且可以在不妨碍装置中“降低天花板效应”和/或“海嘯效应”的情况下减小。
[0025]突出部可以是被配置来减小第二支撑板朝向第一支撑板的移动范围的防护器的部分。防护器可以设置在所述至少一个图像元件中以解决下文进一步描述的“降低天花板效应”和“海嘯效应”的问题。在下文实施方案中，防护器可以是间隔件，如下文说明。突出部可以是这类防护器的部分，因此提供图像元件的简单设计和制造，而无需形成突出部作为图像元件的单独部分。在一些实施方案中，突出部由防护器的部分形成，其宽度大于支撑防护器的部分的壁部的宽度。这类实施方案制造简单。
[0026]突出部的形状可以被配置来确定第一方向和第二方向。因此，可以精确控制图像元件中的第一流体运动的起始位置和所得方向，以可靠且一致地转换流体形态。
[0027]对于突出部的表面的第一流体的可湿度可以被配置来确定第一方向和第二方向。选定突出部表面的可湿度给予对第一流体运动的起始和随后方向的进一步控制和可预测性。例如，突出部表面对于第一流体可以具有低可湿度。因此，第一流体与第二流体之间的弯月面可以自突出部下方到突出部周围的较高弯月面水平形成曲线。这弯曲的弯月面可以帮助平稳地转换流体的形态。
[0028]在一些实施方案中，电湿润显示装置包括可以被配置来限制所述至少一个图像元件的第一流体的至少部分的第一支撑板的至少一个壁，所述突出部的至少一个被配置来限制所述至少一个图像元件的第一流体和第二流体的至少部分。所述至少一个壁和至少一个突出部因此可以共同操作以界定图像元件。例如，两个平行壁和垂直于两个壁的两个平行突出部可以互锁以形成具有例如正方形显示区域的图像元件。因此，突出部可以执行图像元件壁的功能。互锁可以通过自对准壁和突出部而提供装置的简单装配。
[0029]在这类实施方案中，对于所述至少一个壁的第一流体的可湿度可以不同于对于所述至少一个突出部的第一流体的可湿度。由于图像元件的不同壁的可湿度的差异，可以精确控制图像元件中流体的配置，例如以在电压施加时影响图像元件中第一和/或第二流体的运动方向。
[0030]根据突出部的所要功能，如前文和下文其它细节中的描述，突出部的至少部分可以通过第一流体的部分而与第一支撑板的表面分开，例如在突出部确定一个图像元件中第一和第二方向的第一流体运动起始之处，或在突出部的至少部分接触第一支撑板的表面之处，其中例如突出部充当图像元件壁。
[0031]在某些实施方案中，突出部是第二支撑板的部分。在其它实施方案中，突出部可以是第一支撑板的部分。例如，其中突出部被配置来在一个图像元件中提供第一和第二方向，突出部可以是图像元件的部分，其形成作为第一支撑板的部分。
[0032]在某些实施方案中，突出部与图像元件的壁隔开。在这类实施方案中，突出部因此不触及，即不相邻于图像元件壁放置，因此在壁与突出部之间形成空间，即间隔。这间隔可以用来帮助获得图像元件中第一流体的所要流量。而且，如果突出部是用于安装具有壁的第一支撑板的第二支撑板的部分，那么间隔在突出部与第一支撑板的至少一个壁之间给予空间。这样为突出部和第一支撑板壁的制造精确度赋予更大公差以确保在装配装置时正确互锁第一和第二支撑板。因此，图像元件的设计自由度更大。此外，在选择突出部的形状来确定优选起始的实例中，间隔给予更大的设计自由度。而且，由于突出部与第一支撑板壁之间的间隔，在显示装置弯曲的情况下，有空间供突出部朝壁移动，而不会损坏突出部、第一支撑板壁或层。
[0033]根据其它实施方案，提供了一种支撑板，其包括根据实施方案的突出部。因此，当支撑板装配在例如电湿润显示装置中时，可将上述支撑板的特征设置在这类装置中。[0034]图1示出了电湿润显示装置I的部分的示意横截面。显示装置包括多个图像元件2，图中示出其中之一。图中由两条虚线3、4表示图像元件的侧向范围。图像元件包括第一支撑板5和第二支撑板6。支撑板可以是每个图像元件的独立部分，但是支撑板由多个图像元件共同使用。支撑板每个可以包括玻璃或聚合物基板7且可以是刚性的或易曲的。
[0035]显示装置具有观看侧8和后侧9，观看侧8上通过显示装置形成图像或显示。在图中，第一支撑板5面向后侧9 ;第二支撑板6面向观看侧；替代地，第一支撑板可以面向观看侦U。显示装置可以是反射型、透射型或半透反射型。显示装置可以是分段式显示型，其中图像可以由若干片段建立，每个片段包括若干图像元件。显示装置可以是有源矩阵驱动的显示型或无源驱动显示装置。所述多个图像元件可以是单色的。对于彩色显示装置，图像元素可以被划分成多个组，每个组具有不同颜色；替代地，个别图像元素能够显示不同颜色。
[0036]支撑板之间的空间10填充有两种流体:第一流体11和第二流体12，其中至少一种流体可以是液体。第二流体与第一流体不相混。第二流体是电传导的或有极性的，且可以是水或盐溶液，诸如溶于水的氯化钾溶液。第二流体可以是透明的，但是可以是彩色的、散射的、吸收的或反射的。第一流体是非电传导的且例如可以是烷烃类十六烷或(硅氧烷)油。
[0037]第一流体吸收光谱的至少一部分。第一流体可以透射光谱的一部分，形成彩色滤光器。出于此目的，第一流体可以通过添加颜料颗粒或染料而染色。替代地，第一流体可以是黑色的，即基本上吸收光谱的所有部分；散射的或反射的。反射层可以反射整个可见光谱，使层呈现为白色或部分白色，使其具有一种颜色。
[0038]支撑板5包括绝缘层13。绝缘层可以是透明的或反射的。绝缘层13可以在图像元件壁之间延伸。然而，为了避免第二流体12与配置在绝缘层下方的电极之间的短路，绝缘层的层可以在多个图像元件2上方不间断地延伸，如图中所示。绝缘层具有面向图像元件2的空间10的疏水表面14。绝缘层的厚度可以小于2微米，且可以小于I微米。
[0039]绝缘层可以是疏水层；替代地，其可以包括疏水层15和具有预定介电性质的屏障层16，疏水层15面向空间10，如图中所示。屏障层16可以具有厚度，其在垂直于基板平面的方向上取得、介于IOOnm与150nm之间且可以由无机材料类氧化硅或氮化硅或这些材料的堆叠(例如，氧化硅-氮化硅-氧化硅)或有机材料类聚酰亚胺或聚对二甲苯制成。屏障层可以包括具有不同介电常数的多个层。
[0040]表面14的疏水特性导致第一流体11优选粘附到绝缘层13，这是因为第一流体关于绝缘层13的表面的可湿度比第二流体12高。可湿度涉及流体对于固体表面的相对紧密性。
[0041]每个元件2包括电极17作为支撑板5的部分。电极17通过绝缘层13与流体分开；相邻图像元件的电极由非传导层分开。在一些实施方案中，其它层可以配置在绝缘层13与电极17之间。电极17可以是任何所要形状或形式。图像元件的电极17通过图中示意所示的信号线18被供应电压信号。第二信号线19连接到与导电的第二流体12接触的电极。当所有元件通过不为壁所间断的第二流体而流体式互连且共享第二流体时，连接到信号线19的这个电极可以为所有元件所共用。图像元件2可以通过施加在信号线18与信号线19之间的电压V控制。基板7上的电极17被耦接到显示驱动系统。在具有配置成矩阵形式的图像元件的显示装置中，电极可以被耦接到基板7上的控制线矩阵。[0042]第一流体11通过沿着图像元件的横截面的壁而限制于一个图像元件。图像元件的横截面可以具有任何形状；当图像元件被配置成矩阵形式时，横截面通常是正方形或矩形。
[0043]图2示出了第一支撑板的疏水层的平面图中的正方形图像元件的矩阵。对应于图1中的虚线3和4的图2中的中央图像元件的范围由虚线25表示。线26表示壁的内边界；线也是显示区域23的边缘。显示区域23的范围由图1和图3所示的线21与线22之间的箭头表示。
[0044]在本实施方案中，图像元件包括两对壁，其一起界定显示区域23且因此界定图像兀件侧。图1以图2所不的平面A A截取,其图不第一对壁20A。图3以图2所不的平面BB截取，其图示第二对壁20B。第一对壁20A是第二支撑板6的部分且壁具有一个高度以从第二支撑板延伸而邻接装置中的第一支撑板。相比较而言，第二对壁20B是第一支撑板5的部分。第二对壁可以从第一支撑板延伸到第二支撑板，但是可以取而代之的是部分从第一支撑板延伸到第二支撑板，如图3所示。因此，第二对壁可以具有低于第一对壁20A的高度。第二对壁的高度足以将第一流体的至少部分限制于装置中的显示区域23内。
[0045]参考图2，其以图3所示的平面C—C截取，第一对壁20A彼此平行且通过显示区域23彼此间隔。第二对壁20B类似地彼此平行且由显示区域23隔开。第一对壁20A和第二对壁20B被配置来彼此互锁以形成图像元件。第一对壁与第二对壁之间的接合处J示于图2中。如此，在图像元件中，第一支撑板的至少一个壁被配置来限制第一流体的至少部分且至少一个突出部被配置来限制第一和第二流体的至少部分。
[0046]图4示意地图示显示装置I的部分的装配过程。第二支撑板6被图示为具有向下指向的第一对壁20A。第一支撑板5被图示为具有向上指向的第二对壁20B。当第一支撑板5和第二支撑板6放在 一起时，第一对壁20A与第二对壁20B互锁以界定图像元件2。第一对壁20A邻接第一支撑板5，因此界定空间10的高度。
[0047]如图4图示，第二支撑板6可以包括多个壁20A且第一支撑板5可以包括被配置来彼此互锁的多个壁20B ;例如第一支撑板的每个壁可以是第一支撑板的较长壁的部分。因此，当第一和第二支撑板放置在一起时(其中壁互锁)，可以装配具有图像元件矩阵的显示
>j-U ρ?α装直。
[0048]再次参考图1，第一流体11和第二流体12的形态可以根据施加到第二流体(例如介于第二流体与电极17之间)的电压而改变，如本领域技术中所知。图1示出了其中施加零电压的第一形态。在第一形态中，第一流体11在疏水层15的表面14上形成例如具有均匀厚度的层。施加足够振幅的非零电压会将第一形态改变到不同的第二形态，例如，第一流体向壁收缩，如由图1中的虚线形状24所示。第一流体的可控制形状被用来将图像元件操作为光阀，对显示区域23提供显示效果。应了解可以设想其它流体形态，其取决于施加的电压振幅。
[0049]根据实施方案，显示装置包括至少一个图像元件，所述至少一个图像元件包括突出部。突出部被配置穿过第二流体12且与呈第一形态的第一流体11接触。在本实例中，突出部也被配置穿过第一流体。在本实施方案中，第一对壁20Α的每个是图像元件的突出壁的实例。这些突出部是第二支撑板6的部分。因此，突出部被至少部分配置来将第二流体限于图像元件。现在将参考图1所示的左侧壁20Α说明突出部的功能。[0050]突出部被配置来提供第一流体的一部分在第一方向上以及第一流体的不同部分在第二方向上的优选运动起始，以将第一形态转换到第二形态。
[0051 ] 如图1和图2所示，在本实施方案中，突出部被配置来在第一图像元件(即图1所示的图像元件2中)提供第一方向FD，且在第二图像元件(即在本实例中图像元件2的左侧部分示于图1中的图像元件2’)提供第二方向SD。因此，当将合适的高非零电压施加到第一图像元件2中的第二流体时，第一流体的一部分的移动始于突出部，即左侧壁，且在背离突出部的第一方向FD上继续。当合适的高非零电压施加到第二图像元件22时，第二图像元件22中的第一流体的不同部分的移动始于突出部且在背离突出部的不同的第二方向SD上继续。为了辅助在突出部而非在图像元件的其它壁处发生的优选起始，突出部的形状可以被配置来确定第一和第二方向。例如，突出部20A的表面24面向并接触第一支撑板，其可以并非如图1所示般平坦，而是可以具有如图5所示的三角形横截面。因此，以横截面表示的突出部形成点28，且因此沿着突出部形成脊部；因此突出部的至少部分接触第一支撑板5的表面14。所述接触足够靠近来防止第一和第二流体流经脊部与表面14之间。有了这种形状，第一流体的部分位于突出部的至少部分与疏水层的表面14之间，且因此将两者分开。因此，突出部下方的第一流体的厚度朝向点28减小，且实际上对第一流体与第二流体之间的弯月面M的曲率产生影响。厚度取自垂直于基板7的方向D。随着与第一流体层的其它部分相比第一流体的厚度减小，在突出部边缘处和突出部下方由第一流体引起的绝缘效应减小。因此，当电压施加时，与第一流体的周围部分相比，突出部处要求较少能量以在第一和第二方向两者上在突出部处起始第一流体运动。
[0052]在其它实施方案中，对于突出部的表面29的第一流体的可湿度可以被配置来确定第一和第二方向。例如，参考图6，突出部可以具有亲水表面29且可以由亲水材料制成。因此，由于第一流体相较于第二流体较难湿润突出部表面29，所以第一流体被突出部排斥且第一流体11的厚度朝突出部减小。因此，以与上文参考图5描述类似的方式，第一流体的运动优选始于突出部，这是因为当电压施加时，突出部处的电场大于图像元件的其它部分处的电场。因此，突出部确定何处起始第一流体运动以及起始后第一流体的流动方向，在本实例中是第一方向FD和第二方向SD。图像元件的其它壁表面对于第一流体与突出部的可湿度可以不同。例如，第二对壁20B对于第一流体的可湿度可以不同，例如对于第一流体的可湿度比第一对壁20A大。
[0053]应明白突出部可以使形状和对于第一流体的可湿度中的一者或两者来确定第一流体运动起始以及第一和第二方向。在其它实施方案中，突出部可以经不同成形和/或对于第一流体可以具有不同于上述的可湿度。应明白右侧壁20A可以被配置为与上述左侧壁20A具有类似功能。
[0054]在上述实施方案中，第二对壁20B被示为从绝缘层13凸出的结构。在替代实施方案中，其可取而代之为排斥第一流体的支撑板的表面层，诸如亲水层。
[0055]图7示意地图示根据其它实施方案的电湿润显示装置的横截面。本实施方案的特征类似于前文描述的特征且使用以100累加的相同参考符号而提及并图示；相应的描述也应适用。
[0056]在本实施方案中，取代前文描述的第一对和第二对壁的是，壁30被配置为第一支撑板105的部分以界定图像元件102的显示区域以及将第一流体限制于图像元件。壁类似于前文描述的第二对壁，但是例如形成为格栅以提供多个壁来为图像元件矩阵界定多个显示区域。第二支撑板包括间隔件32，所述间隔件32被配置来在第二支撑板106与第一支撑板105放置在一起时邻接至少一个壁30的顶部。
[0057]图8示出了沿着图7的线D--D的横截面。第一支撑板105的壁30用阴影线图示，除间隔件32被定位在壁30上以外。下层壁30用虚线表示。在本实施方案中，间隔件32是十字形，除伸出显示区域123的正方形部分33以外。间隔件32被定位在壁30上，此处四个相邻图像元件相遇。在壁30上无间隔件之处，即图中可见阴影线之处，第二流体可以在介于相邻图像元件之间的壁30上方流动。
[0058]如图7和图8示出，图像元件102包括突出部34，所述突出部被配置穿过第二流体112且与呈第一形态的第一流体111接触。在本实施方案中，突出部不穿透第一流体。然而在其它实施方案中，设想突出部可以至少部分浸没在第一流体中。在本实施方案中，突出部34被形成为间隔件32的部分。在其它实施方案中，突出部34可以被附接到例如第二支撑板的基板107或由所述基板107形成。
[0059]在本实施方案中，突出部34被配置在间隔件32的正方形部分33的角落，且是圆柱形，具有如图8用虚线图示的圆形横截面(表示其位于正方形部分33下方)。突出部34与壁30隔开距离S。在本实例中，突出部34被配置为靠近每个图像元件的显示区域123的角落。在其它实施方案中，如果突出部与壁之间存在间距，其间距可能是最小的。
[0060]图7图示呈第一形态的第一和第二流体，其施加有零电压。现在参考图8，突出部被配置来提供图像元件102中第一流体的一部分在第一方向FD上以及第一流体的不同部分在第二方向SD上的优选运动起始。在本实施方案中，第一流体优选起始于突出部且在除第一和第二方向以外 的多个方向上移动。换句话说，在本实施方案中第一流体的运动自突出部辐射。这种情况由突出部的圆形横截面引起；第一流体运动的每个方向在垂直于起始运动的突出部的部分的方向上从突出部辐射。介于壁30与突出部34之间的第一流体，当始于突出部时，起初背离突出部34移动且接着在方向W1和W2上沿着最靠近突出部的两个壁移动。在第二流体形态上，当施加合适电压时，第一流体可以例如收集在显示区域123的角落36中,所述角落与最靠近突出部的角落对角相对。
[0061]再次参考图7，突出部34与疏水层的表面114之间的第一流体的厚度薄于突出部34周围的第一流体层的厚度。因此，如上文关于图5所说明，当电压施加时，突出部处的电场(电容减小)比在图像元件中的任何地方都大，从而引起第一流体运动在突出部处的优选起始，这是因为这是起始的能量最有利点。
[0062]如上文说明，突出部的形状和/或对于突出部表面的第一流体的可湿度可以被配置来确定第一和第二方向且实际上帮助确定在何处起始第一流体运动。例如，在本实施方案中，突出部的圆柱形形状确定第一和第二方向，以及第一流体的其它方向。在其它实施方案中，突出部可以经不同定形，例如具有非圆柱形横截面。图9图示包括类似于前文描述的特征的替代实施方案；这类特征将使用以200累加的相同参考符号而提及，且相应描述在此处也适用。在图9中，突出部234的表面面向第一支撑板，其并非如图8所示般平坦，而是与其指向第一支撑板的顶点238成锥形。突出部的这种形状因此可以确定第一流体运动在顶点处的起始，且因此也确定第一流体运动的方向，包括第一和第二方向。图10图示其它实施方案，其使用如前文但以300累加的类似参考符号且具有相应描述，其类似于图8，除突出部40具有矩形横截面以外。面向显示区域323的矩形突出部40的两侧确定第一方向FD和第二方向SD。突出部40的表面也可以是亲水的以帮助确定何处起始第一流体运动以及第一和第二方向，其类似于上文关于图6描述的实施方案。
[0063]图11示出了又一实施方案，其使用类似于先前但以400累加的参考符号；相应的描述也应适用。本实施方案类似于使用图7和图8描述的实施方案，除图像元件包括第一突出部42和第二突出部44以外。第一和第二突出部的每个具有与图7和图8的实施方案的圆柱形突出部相同的形状。第一和第二突出部是间隔件432的部分且被配置在间隔件的相同平面中，即在本实例中是图11的平面。在第一突出部与第二突出部之间存在间隙。可以选择间隙大小来获得呈第一形态时的所要显示效果和所要第一流体运动。如上文说明，突出部致使第一流体的部分在突出部处的优选起始。在本实施方案中，由于存在两个突出部，所以起始发生在所述两个突出部处。
[0064]如果压力朝向第一支撑板施加在电湿润显示装置的第二支撑板上，那么第一流体可以通过收缩并粘附到第二支撑板而从图像元件中的限制位置移动。这可以称为降低的天花板效应。此外，如果压力脉冲施加在第二支撑板上，其产生冲击波，那么第一流体的一部分可以通过在壁上流入相邻的图像元件而从其在图像元件中的限制位置驱离。这可以称为海嘯效应。上述突出部可以被配置来减小第二支撑板朝向第一支撑板的移动范围。例如，关于上述图1到图6，第二支撑板的突出部延伸以邻接第一支撑板，其减小第一支撑板与第二支撑板之间的移动范围。突出部因此可以充当用于防止第一流体的驱离且因此减小或避免显示装置中的降低的天花板效应和/或海嘯效应的防护器。在其它实施方案中，例如上文关于图7到图10描述的实施方案，突出部可以是被配置来减小第二支撑板朝向第一支撑板的移动范围的防护器的部分。在图7到图10的实施方案中，第一支撑板和第二支撑板的壁的部分之间的间隔件减小第一和第二支撑板朝向彼此移动的范围。因此，间隔件可以充当用于防止第一流体驱离且因此减小或防止降低的天花板效应和/或海嘯效应的防护器。如上文所说明，突出部可以由间隔件的正方形部分形成，且因此突出部可以是防护器的部分。防止降低的天花板效应和海嘯效应的其它细节可见于国际专利公开W02009/133079，其内容以引用的方式并入本文中。
[0065]前文描述的第一支撑板和第二支撑板可以使用已知技术，例如使用光微影术或压花术而制造。在图7到图10的实施方案中，突出部可以通过两步骤制程形成:首先在第二支撑板上形成间隔件；其次形成突出部。一旦制成第一和第二支撑板，便将第一和第二流体设置在第一支撑板与第二支撑板之间，第一和第二支撑板彼此对准，且支撑板彼此耦接以形成显示装置。上述壁、突出部和间隔件可以由SU8或另一合适材料形成。在其中第一支撑板壁上方存在空间的实施方案中，例如图1到图4的实施方案，用第一和第二流体填充显示装置可以得到简化，这是因为在填充期间流体可以在壁上方流动。
[0066]以上实施方案应被理解为阐释性实例。可以设想其它实施方案。例如，上述壁、间隔件和突出部的任何一个的形状在其它实施方案中可以不同。然而，在一些实施方案中，第一和第二支撑板的壁可能需要彼此互锁。在其它实施方案中，虽然上文针对图11给出具有两个突出部的一个实例，但是可以设想其它实施方案，其可以包括一个以上或两个突出部，其形状可能是非圆柱形，且可能定位在图像元件中不同于上述的位置中。此外，尽管在图7到图11的实施方案中，所述一个或多个突出部不接触第一支撑板，但是在替代实施方案中，所述一个或多个突出部可以接触第一支撑板。间隔件和突出部的尺寸在某些实施方案中可以尽可能小和/或具有合适的透明度以使可观看的显示区域最大化而不受突出部干涉。
[0067]在图8和图10的实施方案中，给出其中突出部在每个图像元件中位于相同位置的实例。在其它实施方案中，突出部可以位于不同图像元件中的不同位置。例如，参考图12，图示其中特征与前文描述的特征类似的实施方案。这类特征使用以500累加的参考符号而提及；相应的描述也应适用。在本实施方案中，间隔件532具有四个正方形部分533 ;通过将间隔件定位在介于四个图像元件之间的壁530的连接处上，每个正方形部分533伸出不同图像元件的显示区域523的角落区域。突出部534形成在每个正方形部分的角落处。每一突出部534是圆柱形且以类似于上文关于图7和图8所述的突出部的方式配置在图像元件中。因此，在本实施方案中，一个间隔件被配置来提供四个不同图像元件中第一流体运动的优选起始。对于图像元件矩阵，这样一个间隔件532可以被提供用于每组四个相邻图像元件，使得第一流体运动的优选起始设置在矩阵的每个图像元件中。因此，四个相邻图像元件中的第一流体运动的聚集效应可以是四个图像元件且因此整个显示器可以达成更大的白色区域，例如其中每个图像元件是呈第二形态。
[0068]如上文所说明，突出部提供在第一方向FD和第二方向SD上的第一流体运动的优选起始，且在突出部与壁之间存在空间的情况下，突出部与壁之间的第一流体的部分可以沿着壁在方向W1和W2上移动。在其它实施方案中，应明白间隔件的形成可以不同于刚才所述。例如，突出部可以设置在少于或多于四个图像元件中。此外，突出部可以形成例如作为第二支撑板而非间隔件的另一部分，例如基板。
[0069]图13到图15示意地图示其它实施方案。本实施方案的特征类似于前文描述的实施方案且将使用以600累加的相同参考符号而提及；相应描述在此处也应适用。图13是以图14所不的平面F F截取的横截面且图15是以图14所不的平面G G截取的横截面。
[0070]在本实施方案中，第一间隔件46设置在第一支撑板的壁630上，所述壁界定显示区域623的一侧。第二间隔件47设置在壁630的另一壁上，所述壁界定显示区域的不同侧，在本实施方案中，一侧与第一间隔件的侧相对。第一间隔件的宽度Wa大于支撑第一间隔件的壁630的宽度。宽度是沿着平行于显示区域表面614的平面的轴获得。因此，第一间隔件的第一部分48伸出图像元件的显示区域的部分。此外，沿着下文所述的轴H取得的第一间隔件的高度足够高使得第一部分穿过第二流体且接触第一流体。在本实施方案中，第一间隔件的宽度Wa足够宽于下方壁630 (其以图14中的虚线被示为位于第一间隔件46下方)，且第一间隔件被适当地配置在壁630上，使得第一间隔件的第二部分50伸出相邻图像元件602’的显示区域的部分。第二部分的高度与第一部分相同。在本实施方案中，根据前文描述的实施方案第一间隔件是突出部。因此，第一间隔件被配置穿过第二流体612且与呈第一形态的第一流体611接触以如针对先前实施方案说明般提供第一流体的部分在第一方向FD上以及第一流体的不同部分在第二方向SD上的优选运动起始以将第一形态转换到第二形态。在本实施方案中，间隔件即突出部在一个图像元件中提供由第一部分48引起的第一方向，且在不同图像元件中提供由第二部分50引起的第二方向。优选起始是由于适当图像元件的显示区域的表面与突出部的第一和第二部分之间的第一流体的较小厚度，如先前说明。[0071]在本实施方案中，第二间隔件47的宽度Wb与支撑第二间隔件的下方壁630的宽度相同。第二间隔件因此配置在壁630上使得没有部分伸出显示区域623的部分。因此，第二间隔件不引起第一流体的优选起始。与壁630不支撑间隔件的较高高度且在本实施方案中也与在壁支撑第二间隔件的位置相比，壁630在壁630支撑第一间隔件处具有较低高度。高度H沿着垂直于显示区域的表面614的平面的轴取得。第一间隔件与壁630不相遇之处的较高高度允许那些壁将第一流体611限制于图像元件。较低高度壁允许间隔件为优选起始提供第一流体的较小厚度。如果壁具有较低高度，那么第一间隔件有助于将第一流体限制于图像元件，在本实例中原因在于突出部48减小第一流体的部分的厚度。为了制造具有具不同高度的不同部分的壁的第一支撑板，可以使用两步骤光微影术制程，可以使用灰度等级光微影掩膜使得更多的壁材料沉积在与需要较低壁高度之处相比需要较高壁高度的位置处，或可以使用压花技术。
[0072]图16类似于图14，但是图示本实施方案如何应用于图像元件矩阵。在这样一个矩阵中，第一间隔件46针对多个图像元件延伸且被提供用于每第二行或列图像元件。因此，每一行或列图像元件的每一图像元件具有第一流体运动的优选方向。
[0073]设想其它实施方案，其类似于刚才描述的实施方案，即其中间隔件的至少部分的宽度大于支撑间隔件的壁的一部分，从而在图像元件中提供突出部。例如，图17示出了替代实施方案，其中上文描述的类似特征是使用以700累加的相同参考符号提及且相应的描述适用。在本实施方案中，提供类似于图12的间隔件532的间隔件52。然而，在本实施方案中，一个间隔件52是提供四个部分56的突出部，每个部分伸出不同图像元件的显示区域的角落。每个部分56由宽度大于支撑间隔件52的壁730的部分的宽度的间隔件52的适当部分提供。而且，间隔件的高度足以穿过第二流体且接触或穿透第一流体。因此，在每个图像元件中在第一方向FD和第二方向SD上提供第一流体运动的优选起始。如图17所示，间隔件52可以设置在多组四个相邻的图像元件的连接处，使得在图像元件矩阵的每个图像元件中提供第一和第二方向上的优选起始。
[0074]其它间隔件可以设置在壁上的其它位置处，根据实施方案，所述其它间隔件不提供突出部，但是其充当防护器。
[0075]设想其它实施方案，根据先前描述的实施方案的突出部由具有一个部分的间隔件提供，所述部分的宽度大于支撑所述部分的壁的宽度。例如，十字形间隔件可以具有宽度大于壁的下层部分的部分，或圆柱形间隔件可以具有大于下层壁宽度的直径。
[0076]在图7到图17的实施方案中，形成间隔件的材料和第二支撑板的突出部可以不同于形成第一支撑板上的壁的材料。例如，对于材料的第一流体的可湿度可以不同且被选定来帮助控制图像元件中的第一流体运动。可以根据将要执行的功能来选择材料。例如，间隔件可以由刚性材料形成以赋予显示刚性且帮助减小降低的天花板效应和海嘯效应。
[0077]在上述实施方案中，突出部可以导致第一流体层的一部分的薄化，例如对于突出部下方的第一流体，或第一流体厚度朝突出部减小之处。对应于这些较薄的第一流体部分的显示部分因此可以以第一形态表现为比图像元件的其它处较浅。为了补偿并提供改进的对比度，可以对突出部上方的支撑板的一部分着色、暗化或黑化。这样可以达成例如对比度29/4 = 7.25，其与对比度30/5 = 6相比，而不需要补偿测量。
[0078]应了解关于任何一个实施方案描述的任何特征可以单独使用，或与所述的其它特征结合使用，且也可以结合任何其它实施方案的一个或多个特征使用或可以是任何其它实施方案的任何组合。此外，也可以采用并非上文描述的等效物和修改而不背离随附权利要求书的范畴。
【权利要求】
1.一种电湿润显示装置，其包括第一支撑板、第二支撑板和至少一个图像元件，所述至少一个图像元件包括介于所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的空间，所述空间包括第一流体和与所述第一流体不相混的第二流体，当零电压施加到所述第二流体时，所述第一和第二流体具有第一形态，且当非零电压施加到所述第二流体时，所述第一和第二流体具有不同的第二形态， 其中所述至少一个图像元件包括突出部，所述突出部被配置穿过所述第二流体且与呈所述第一形态的所述第一流体接触以提供所述第一流体的部分在第一方向和所述第一流体的不同部分在第二方向上的优选运动起始以从所述第一形态转换到所述第二形态。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，所述至少一个图像元件包括第一图像元件和第二图像元件，其中所述突出部被配置来在所述第一图像元件中提供所述第一方向且在所述第二图像元件中提供所述第二方向。
3.根据权利要求2所述的电湿润显示装置，其中所述突出部是被配置来界定所述至少一个图像元件的一侧的所述第二支撑板的壁。
4.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中所述至少一个图像元件包括第一图像元件且所述突出部被配置来在所述第一图像元件中提供所述第一和第二方向。
5.根据权利要求4所述的电湿润显示装置，其中所述突出部是第一突出部且所述图像元件包括第二突出部，所述第一和第二突出部一起提供所述第一方向和所述第二方向。
6.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中当呈所述第一形态时，所述突出部被配置为至少部分穿过所述第一流体。
7.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中所述突出部被配置来减小所述第二支撑板朝向所述第一支撑板的移动范围。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电湿润显示装置，其中所述突出部是被配置来减小所述第二支撑板朝向所述第一支撑板的移动范围的防护器的部分。
9.根据权利要求8所述的电湿润显示装置，其中所述突出部由所述防护器的一部分形成，其宽度大于支撑所述防护器的所述部分的壁部的宽度。
10.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中所述突出部的形状被配置来确定所述第一方向和所述第二方向。
11.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中对于所述突出部的表面的所述第一流体的可湿度被配置来确定所述第一方向和所述第二方向。
12.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中所述突出部被至少部分配置来限制所述至少一个图像元件的所述第二流体。
13.根据权利要求12所述的电湿润显示装置，其包括被配置来限制所述至少一个图像元件的所述第一流体的至少部分的所述第一支撑板的至少一个壁，所述突出部的至少一个被配置来限制所述至少一个图像元件的所述第一和第二流体的至少部分。
14.根据权利要求13所述的电湿润显示装置，其中对于所述至少一个壁的所述第一流体的可湿度不同于对于所述至少一个突出部的所述第一流体的可湿度。
15.根据权利要求14所述的电湿润显示装置，其中对于所述至少一个壁的所述第一流体的所述可湿度大于对于所述至少一个突出部的所述第一流体的所述可湿度。
16.根据权利要求1以及4至11中任一项所述的电湿润显示装置，其中所述突出部的至少部分通过所述第一流体的部分与所述第一支撑板的表面分开。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的电湿润显示装置，其中所述突出部的至少部分接触所述第一支撑板的表面。
18.根据任意一项前述权利要求所述的电湿润显示装置，其中所述突出部是所述第二支撑板的部分。
19.根据权利要求1、4至11和16至18中任一项所述的电湿润显示装置，其中所述突出部与所述图像元件壁隔开。
20.根据权利要求4至19中任一项所述的电湿润显示装置，其中所述突出部是第一突出部且所述图像元件包括第二突出部。
21.一种支撑板，其包括根据权利要求1至20中任一项所述的突出部。
【文档编号】G02B26/00GK104040406SQ201280062298
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2011年12月16日
【发明者】克里斯蒂安·艾蒂安·亨德里克斯, 罗马里克·马蒂厄·马萨德, 马蒂厄·汉普顿, 丹尼尔·菲古拉 申请人:利奎阿维斯塔股份有限公司