(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、
画素壁によって互いに分離された複数のエレクトロウェッティング画素と、を備え、
前記複数のエレクトロウェッティング画素のうち一のエレクトロウェッティング画素は、
前記支持板上の第１の導電層部分及び第２の導電層部分と、
前記エレクトロウェッティング画素の第１の領域において前記第１の導電層部分と前記第２の導電層部分とを分離する誘電体層部分と、を備え、
前記第１の導電層部分は、前記エレクトロウェッティング画素の第２の領域内で、前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域内の前記誘電体層部分の溝において、前記第２の導電層部分と電気的に接触しており、前記溝は、前記画素壁の１つに沿った方向に延びた部分を備える、
エレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項２】
前記溝は、平面図においてＵ字型である、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項３】
前記第１の導電層部分と前記第２の導電層部分とを分離する前記誘電体層部分が、第１の誘電体層部分であり、
前記エレクトロウェッティング画素が、さらに、
前記第２の導電層部分を少なくとも部分的に覆う第２の誘電体層部分と、
前記第２の誘電体層部分を少なくとも部分的に覆う疎水性層部分であって、前記疎水性層部分が、前記溝の側面及び下部に配置される、前記疎水性層部分と、を備える、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項４】
電解液をさらに含み、
前記電解液が、前記第２の導電層部分に印加される電位に少なくとも部分的に応答して前記溝を少なくとも部分的に満たす、
請求項３に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項５】
前記第２の誘電体層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の前記第１の領域に第１の厚さを有し、
前記第２の誘電体層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域に第２の厚さを有し、
前記第１の厚さが前記第２の厚さよりも厚い、
請求項３に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項６】
油をさらに含み、前記第２の導電層部分に印加される電位に少なくとも部分的に応答して、前記油に与えられる力が、前記電位を前記第２の誘電体層部分の厚さで割った値に比例する、
請求項３に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項７】
油をさらに含み、前記油が、前記第２の導電層部分に印加される電位がゼロの前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域において層を形成する、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項８】
前記画素壁は、４つの画素壁部分を備え、前記４つの画素壁部分は、前記エレクトロウェッティング画素を囲み、
前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域が、前記４つの画素壁部分のうちの３つに平行に拡張する、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項９】
油をさらに含み、前記油が、前記第２の導電層部分に印加される電位に少なくとも部分的に応答して、前記４つの画素壁部分の１つに隣接するビーズ内に集まる、
請求項８に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項１０】
前記支持板が、第１の支持板であり、
前記エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、
第２の支持板と、
前記第１の支持板と前記第２の支持板との間の空間を少なくとも部分的に満たす電解液と、をさらに備える、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項１１】
前記第２の支持板が、第３の導電層部分を備え、
前記第２の導電層部分、前記第３の導電層部分、及び前記電解液が、コンデンサーに対応する、
請求項１０に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項１２】
前記第１の導電層部分が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレインを備える、
請求項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【請求項１３】
エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの少なくとも一部を製造する方法であって、
支持板上に導電層を堆積することと、
前記導電層上に誘電体層を堆積することと、
溝を備えるパターン化された誘電体層を形成するために前記誘電体層をパターン化することと、
前記パターン化された誘電体層の上に疎水性層を堆積することと、
画素壁の少なくとも一部が前記溝と整列するように、前記疎水性層の上に、前記画素壁を形成することと、
を含む、前記方法。
【請求項１４】
前記導電層が第１の導電層であり、前記誘電体層が第１の誘電体層であり、
前記方法は、さらに、
前記疎水性層を堆積することの前に、少なくとも部分的に、前記パターン化された誘電体層上に第２の導電層を堆積することと、
前記第２の導電層上に第２の誘電体層を堆積することと、を含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の導電層は、前記溝において、電気的に前記第２の導電層と接続しており、
前記第１の導電層は、前記溝の外側の前記第１の誘電体層によって前記第２の導電層から電気的に絶縁されている、
請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年９月２９日に出願された米国特許出願第１４／５００，０３９号の優先権を主張する。その全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
電子ディスプレイは、電子書籍（「ｅＢｏｏｋ」）リーダー、携帯電話、スマートフォン、ポータブルメディアプレーヤー、タブレットコンピューター、ウェアラブルコンピューター、ラップトップコンピューター、ネットブック、デスクトップコンピューター、テレビ、電化製品、ホームエレクトロニクス、自動車エレクトロニクス、拡張現実デバイスなどの多くの種類の電子デバイスに見出される。電子ディスプレイは、関連するデバイスの種類及び目的に応じて、ユーザーインターフェース、デバイスの動作ステータス、デジタルコンテンツアイテムなどの各種の情報を提示し得る。ディスプレイの外観及び品質は、電子デバイス及び電子デバイス上に提示されるコンテンツによるユーザーの体験に影響を与え得る。したがって、ユーザー体験及び満足度を高めるための方法を見つけることが、引き続き優先事項である。さらに、マルチメディアの使用の増加により、モバイル用途に利用可能なコンテンツがより広範になり、デバイスの移植性が引き続き高い優先度であるため、ディスプレイデバイスの設計、パッケージング、及び製造に対して高い要求を課している。
【発明の概要】
【０００３】
エレクトロウェッティングディスプレイは、たとえば、不透明な油などの液体を保持する画素壁によって個々に縁取られた画素アレイを含む。各画素を通る光の透過は、電子的に画素内の液体の位置を制御することによって調整可能である。エレクトロウェッティングディスプレイの解像度及び品質は、いくつか例を挙げると、エレクトロウェッティングディスプレイの材料層の光透過率または光反射率及び画素サイズなどのいくつかの要因に依存し得る。
【０００４】
詳細な説明は、添付の図面を参照して説明される。図面において、参照番号の左端の数字（複数可）は、参照番号が最初に現れる図を特定している。異なる図面における同じ参照番号の使用は、類似または同一の項目または機能を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの一部の断面図を示す。
【図２】様々な実施形態による、ディスプレイデバイスの画素を表す電子回路の概略図を示す。
【図３】いくつかの実施形態による、大部分がエレクトロウェッティング流体に覆われたエレクトロウェッティング画素の上面図を示す。
【図４】いくつかの実施形態による、大部分がエレクトロウェッティング流体によって露出したエレクトロウェッティング画素の上面図を示す。
【図５】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素の上面図を示す。
【図６】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素の断面図を示す。
【図７】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素の断面図を示す。
【図８】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素の詳細断面図を示す。
【図９】いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素の上面図を示す。
【図１０】様々な例示的な実施形態による、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスを製造するためのプロセスのフロー図である。
【図１１】いくつかの実施形態による、ディスプレイデバイスを組み込み得る例示的な電子デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に記載の様々な実施形態では、電子デバイスは、コンテンツ及びその他の情報を提示するためのエレクトロウェッティングディスプレイを含む。いくつかの例では、電子デバイスは、タッチ入力を検出するためのエレクトロウェッティングディスプレイの一番上にある積層タッチセンサーコンポーネント、エレクトロウェッティングディスプレイを明るくするためのフロントライトまたはバックライトコンポーネント、及び／またはカバー層コンポーネントなどの、エレクトロウェッティングディスプレイに関連する１つまたは複数のコンポーネントを含み得て、これは、アンチグレア特性、反射防止特性、耐指紋特性、耐クラック特性、などを含み得る。本明細書に記載の様々な実施形態は、本明細書に記載のエレクトロウェッティングディスプレイ及びその他の機能のためのこれらのコンポーネントを含む電子デバイスを組み立てるための技術を含む。
【０００７】
エレクトロウェッティング画素は、パターン化された電場を形成するために１つまたは複数の構造を含み得る。たとえば、Ｌ字型のビアまたはＵ字型のビアなどの構造は、特に高い電場勾配を形成し得、高い電場勾配は、エレクトロウェッティング画素がアクティブ状態に入った場合、流体の流れを開始し得る。流体は、エレクトロウェッティング画素の領域を選択的に覆うまたは露出させる。その結果、エレクトロウェッティング画素が、非アクティブ状態またはアクティブ状態になる。したがって、流体の流れを開始することにより、エレクトロウェッティング画素が露出し、エレクトロウェッティング画素がアクティブ状態に置かれる。
【０００８】
「ビア」は、典型的には、層間絶縁膜層がエッチングされ、相互接続層に金属で満たされたまたは被覆されたホールであるが、本明細書に記載の実施形態のＬ字型またはＵ字型のビア（またはその他の型を有するビア）は、比較的長さ／広さを大きくし得て、いくつかの異なるセクションまたは部分などを有し得る。たとえば、Ｕ字型のビアは、（たとえば、典型的なビアのホールとは対照的に）溝を含み得る。さらに、Ｕ字型またはＬ字型のビアは、「Ｕ」形状または「Ｌ」形状を有するものとして本明細書に記載されているが、そのような形状は正確である必要はなく、たとえば、丸みを帯びた角または四角い角、及び／または異なる長さを有するセグメントなどを含み得る。
【０００９】
エレクトロウェッティングディスプレイデバイスなどのディスプレイデバイスは、一般に、アクティブマトリクスアドレス方式によって動作するように構成された画素（たとえば、サブ画素を含み得る）のアレイを含む透過型、反射型または半透過型のディスプレイであり得る。たとえば、エレクトロウェッティング画素の行及び列は、複数のソースライン及びゲートラインの電圧レベルを制御することによって動作する。このようにして、ディスプレイデバイスは、光を透過、反射または遮断する特定の画素を選択することによって画像を生成し得る。画素は、各画素に含まれる（たとえば、スイッチとして使用される）トランジスターに電気的に接続されたソースライン及びゲートラインの行及び列を介してアドレス指定される（たとえば、選択される）。トランジスターは、光が表示画素を効率よく通過（または表示画素から反射）することを可能にするために、各画素の領域の比較的小さい部分を占める。本明細書では、画素は、特に明記しない限り、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの２つ以上のサブ画素を含むサブ画素または画素を含み得る。このような画素またはサブ画素は、画素を通過する光透過量または画素からの反射量を直接制御するように個別に動作可能なディスプレイの最小の光透過性、反射性または半透過性画素であり得る。たとえば、いくつかの実施様態では、画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素、及び青色サブ画素を含み得る。その他の実施様態では、画素は、たとえば、いかなるサブ画素も含まない、最小のコンポーネントであり得る。
【００１０】
エレクトロウェッティングディスプレイは、下部支持板及び上部支持板などの２枚の支持板との間に挟まれた画素のアレイを含む。たとえば、上部支持板と協働する下部支持板は、支持板との間にエレクトロウェッティング油、電解液及び画素壁を含む画素を含み得る。支持板は、ガラス、プラスチック（たとえば、ＰＭＭＡまたはその他のアクリルなどの透明熱可塑性樹脂）、またはその他の透明な材料を含み得て、たとえば、剛性材料または可撓性材料で作られ得る。
【００１１】
画素は、下部支持板上に構築された様々な材料の層を含む。そのような層の１つは、画素壁が構築される疎水性のフッ素重合体（ＡＦ）である。
【００１２】
以下、例示的な実施形態は、限定するものではないが、透明な上部支持板及び透明である必要はない下部支持板を含む反射型エレクトロウェッティングディスプレイを含む。透明な上部支持板は、ガラスまたは、プラスチック、石英、半導体などのいくつかの透明材料のうちのいずれかを含み得て、特許請求される主題はこの点について限定されない。エレクトロウェッティングディスプレイの支持板を識別するために本明細書で使用される「上部」及び「下部」は、重力を基準とする方向またはエレクトロウェッティングディスプレイの視認側を指すとは限らない。また、例示的な実施形態を説明する便宜のために本明細書中で使用されるように、上部支持板は、（反射型）エレクトロウェッティングディスプレイの画素の視認を生じるものである。
【００１３】
いくつかの実施形態では、反射型エレクトロウェッティングディスプレイは、下部支持板と上部支持板との間に挟まれた画素のアレイを含む。下部支持板は不透明であり得るが、上部支持板は透明である。本明細書では、画素または材料を「透明」であると説明することは、画素または材料に入射する光の相当量を、画素または材料が透過し得ることを意味する。たとえば、透明な材料または層は、その表面に入射する光の７０％または８０％より多くの光を透過し得るが、特許請求される主題はこの点について限定されない。
【００１４】
画素壁は、個々の画素で、不透明または有色の油などの電気的に非導電性である第１の流体を少なくとも保持する。支持板との間に形成された空洞は、導電性または極性であり、水または塩化カリウム水の溶液などの塩溶液であり得る、（たとえば、画素壁によって保持される）第１の流体及び（たとえば、電解液であるとみなされる）第２の流体で満たされている。第２の流体は、透明であり得るが、着色され得るか、光吸収性であり得る。第２の流体は、第１の流体と混合しない。
【００１５】
個々の反射型エレクトロウェッティング画素は、エレクトロウェッティング画素の下部支持板上の反射層、反射層に隣接した透明電極層、及び電極層上の疎水性層を含み得る。各画素の画素壁、疎水性層、及び透明な上部支持板は、電解液及び電解液と混合しない不透明な液体を含む液体領域を少なくとも部分的に囲む。本明細書に記載されているように、「不透明な」液体は、観察者に対して黒色に見える液体を説明するために使用される。たとえば、不透明な液体は、電磁放射線の可視領域において、波長の広域スペクトル（たとえば、赤色、緑色、青色のスペクトルを含む）を強く吸収する。いくつかの実施様態では、不透明な液体は、無極性エレクトロウェッティング油である。
【００１６】
不透明な液体は、液体領域内に配置される。以下で詳細に説明するように、下部疎水性層上の不透明液体の被覆領域は、電子的に調整可能であり、各画素の下部の反射材料に到達する、反射型エレクトロウェッティングディスプレイ上の入射光の量に影響を及ぼす。
【００１７】
画素に加えて、スペーサー及びエッジシールも、２枚の支持板との間に配置され得る。支持板は、プラスチック、ガラス、石英、半導体などのいくつかの透明材料のうちのいずれかを含み得て、特許請求される主題はこの点について限定されない。
【００１８】
第１の支持板を第２の上を覆う支持板と機械的に接続する、または第１の支持板と第２の支持板との間に分離を形成するスペーサー及びエッジシールは、エレクトロウェッティングディスプレイの機械的完全性に寄与する。たとえば、エッジシールは、エレクトロウェッティング画素のアレイの周囲に沿って配置され、第１の支持板と第２の上を覆う支持板との間の（たとえば、第１及び第２の）流体を保持することに寄与し得る。スペーサーは、エレクトロウェッティングディスプレイの光の処理量を妨げないように透明にすることが望ましい。スペーサーの透明性は、スペーサー材料の屈折率に少なくとも部分的に依存し得て、スペーサー材料は、周囲の媒体の屈折率と類似または同一である必要がある。スペーサーは、周囲の媒体に対して化学的に不活性であることが望ましい。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のディスプレイデバイスは、たとえば、制御基板上に存在し得る１つまたは複数のプロセッサー及び１つまたは複数のコンピューターメモリーを含むシステムの一部を含み得る。ディスプレイソフトウェアは、外部光源（たとえば、周囲の室内光）から受光される光、またはディスプレイデバイスの導光板から出力結合される光を調節するために、１つまたは複数のメモリーに記憶し得て、１つまたは複数のプロセッサーで動作可能であり得る。たとえば、ディスプレイソフトウェアは、少なくとも部分的に、画像またはビデオデータを表す電子信号に基づいて、エレクトロウェッティングディスプレイの個々の画素の光学的特性を調節するプロセッサーによって実行可能なコードを含み得る。コードは、プロセッサーが、エレクトロウェッティングディスプレイの層上、層全体にわたる、層内の電気信号（たとえば、電圧、電流、電場など）を制御することで、画素の光学的特性を調節させ得る。
【００２０】
図１は、いくつかの実施形態による、いくつかのエレクトロウェッティング画素１００を示す反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの一部の断面図である。上述の３つのエレクトロウェッティング画素が示されているが、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、エレクトロウェッティング画素の任意の数（通常、数千または数百万などの非常に多数）を含み得る。電極層１０２は、下部支持板１０４上に形成される。
【００２１】
様々な実施形態では、電極層１０２は、たとえば、アクティブマトリクスアドレスを使用して、エレクトロウェッティング画素１００を選択または選択解除するように切り替えられる任意の数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に接続され得る。ＴＦＴは、支持（ただし、非導電性）基板上の活性半導体層の薄膜ならびに誘電体層及び金属接触を含む電界効果トランジスターの特定のタイプであり、たとえば、ガラスまたはいくつかのその他の透明または不透明な材料のうちのいずれかであり得る。
【００２２】
いくつかの実施様態では、誘電体バリア層（図１には図示せず）は、下部支持板１０４上にも形成されたＡＦ層１０６から電極層１０２を少なくとも部分的に分離し得る。このような分離は、とりわけ、ＡＦ層１０６を介して発生する電気分解を防止し得る。いくつかの実施様態では、ＡＦ層１０６は、デラウェア州ウィルミントンに本拠を置くデュポン社製ＡＦ１６００などの疎水性のフッ素重合体のいくつかの種類のいずれかを含み得る。また、ＡＦ層１０６は、たとえば、隣接する材料の濡れ性に影響を与えるいくつかの材料のいずれかであり得る。
【００２３】
画素壁１０８は、ＡＦ層１０６上にパターン化されたエレクトロウェッティング画素グリッドを形成する。画素壁１０８は、たとえば、エポキシベースのネガ型フォトレジストＳＵ−８などのフォトレジスト材料を含み得る。パターン化されたエレクトロウェッティング画素グリッドは、エレクトロウェッティング画素のアレイを形成する行と列を含む。たとえば、エレクトロウェッティング画素は、約５０〜５００ミクロンの範囲の幅及び長さを有し得る。
【００２４】
たとえば、約１〜１０ミクロンの範囲の厚さ（たとえば、深さ）を有し得る第１の流体１１０がＡＦ層１０６を覆う。第１の流体１１０は、パターン化されたエレクトロウェッティング画素グリッドの画素壁１０８によって仕切られる。外側リム１１２は、画素壁１０８と同じ材料を含み得る。電解液などの第２の流体１１４が、パターン化されたエレクトロウェッティング画素グリッドの第１の流体１１０及び画素壁１０８を覆う。電解液は、導電性及び／または極性であり得る。たとえば、電解液は、とりわけ、水溶液または塩化カリウム水などの塩溶液であり得る。第１の流体１１０は、第２の流体１１４と混合しない。
【００２５】
支持板１１６が第２の流体１１４を覆い、エッジシール１１８がエレクトロウェッティング画素アレイ上に第２の流体１１４を維持する。支持板１１６は、エッジシール１１８及び支持板１１６まで延在し、画素１００のアレイ全体に点在するスペーサー（図示せず）によって支持され得る。支持板は、ガラスまたはポリマーから製造され得て、たとえば、剛性または可撓性であり得る。いくつかの実施様態では、ＴＦＴは支持板１１６上に製作される。
【００２６】
とりわけ、個々のエレクトロウェッティング画素の第２の流体１１４及び電極１０２に印加される電圧は、個々のエレクトロウェッティング画素の透過率または反射率を制御し得る。
【００２７】
反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスにより形成された画像を見ることができる視認面１２０及び、背面１２２を有する。支持板１１６は、視認面１２０に面し、下部支持板１０４は、背面１２２に面する。反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、画像がセグメントから構築されるセグメント表示タイプであり得る。セグメントは、同時にまたは別々に切り替え得る。各セグメントは、１つのエレクトロウェッティング画素１００または互いに隣接し得るまたは互いに離れ得るいくつかのエレクトロウェッティング画素１００を含む。１つのセグメントに含まれるエレクトロウェッティング画素１００は、たとえば、同時に切り替えられる。また、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、いくつか例を挙げると、アクティブマトリクス駆動型ディスプレイタイプまたはパッシブマトリクス駆動型ディスプレイであり得る。
【００２８】
上述したように、第２の流体１１４は、第１の流体１１０と混合しない。本明細書では、物質が実質的に溶液を形成しない場合、物質は互いに混合しない。第２の流体１１４は、導電性及び／または極性であり、たとえば、水、または水とエチルアルコールとの混合物中の塩化カリウムの溶液などの塩溶液であり得る。第２の流体１１４は、透明であることが好ましいが、着色され得るか吸収性であり得る。第１の流体１１０は、電気的に非導電性であり、たとえば、ヘキサデカンまたは（シリコン）油のようなアルカンであり得る。
【００２９】
ＡＦ層１０６は、下部支持板１０４上に配置され、エレクトロウェッティング表面領域を生成する。第１の流体１１０が、電圧が存在しない場合に、第２の流体１１４よりもＡＦ層１０６の表面に対して高い濡れ性を有するので、疎水特性は、ＡＦ層１０６に第１の流体１１０を優先的に付着させる。濡れ性は、固体の表面に対する流体の相対的親和性に関係する。濡れ性は、親和性の増加に伴い増加し、流体と固体との間に形成され、対象とする流体の内部で測定された接触角によって測定され得る。たとえば、このような接触角は、９０°を超える相対的な非濡れ性から０°の完全な濡れ性まで増加し得て、その場合、流体は固体の表面上に膜を形成する傾向がある。
【００３０】
第１の流体１１０は、光スペクトルの少なくとも一部を吸収する。第１の流体１１０は、色フィルターを形成して、光スペクトルの一部を透過し得る。このために、流体は、たとえば、顔料粒子または染料の添加により着色され得る。あるいは、第１の流体１１０は、（たとえば、光スペクトルのほぼすべての部分を吸収する）黒色であり得るか、反射し得る。疎水性層１０６は、透明であり得るか、反射し得る。反射層は、層を白く見せて、可視スペクトル全体を反射し得るか、または層に色を付けて、可視スペクトルの一部を反射し得る。
【００３１】
エレクトロウェッティング画素１００に電圧が印加されると、エレクトロウェッティング画素１００は、アクティブ状態に入る。静電気力は、第２の流体１１４を電極層１０２に向かって移動させ、それによってＡＦ層１０６から第１の流体１１０をＡＦ層１０６の領域を囲む画素壁１０８に液滴状に移動させる。このような移動動作は、エレクトロウェッティング画素１００のＡＦ層１０６の表面から第１の流体１１０の覆いを取る。このような移動動作は、パターン化された電場によって影響され得る。たとえば、流体の移動は、特に高い電場勾配を有する領域内または領域付近で開始し得て、これは、エレクトロウェッティング画素１００のＡＦ層１０６下でＬ字型、Ｕ字型、正方形、または長方形（図１には図示せず）の形状を有するビアによって形成され得る。いくつかの例示的な実施形態では、エレクトロウェッティング画素１００は、平面図で、正方形または長方形の形状を有し得る。このような形状を有するエレクトロウェッティング画素１００のビアは、エレクトロウェッティング画素１００の輪郭の少なくとも一部をなぞる形状を有し得る。したがって、たとえば、正方形のビアは正方形のエレクトロウェッティング画素に組み込み得る。本明細書の例示的な実施形態は、主にＬ字型を有するビアを対象にしているが、特許請求される主題はそのように限定されない。
【００３２】
エレクトロウェッティング画素１００全体の電圧が、ゼロの非アクティブ信号レベルまたはゼロに近い値に戻される場合、エレクトロウェッティング画素１００は、第１の流体１１０がＡＦ層１０６を覆うように逆流する非アクティブ状態に戻る。このようにして、第１の流体１１０は、各エレクトロウェッティング画素１００の電気的に制御可能な光スイッチを形成する。もちろん、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスのこのような詳細は、単なる例であり、特許請求される主題はこの点について限定されない。
【００３３】
図２は、様々な実施形態による、反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの画素２０２を表す電子回路２００の概略図である。たとえば、画素２０２は、図１に示すエレクトロウェッティング画素１００と同一または類似であり得る。反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、このような画素の行及び列のアレイを含む。反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスは、また、個々の画素のＴＦＴに接続されるゲートラインの行及びソースラインの列を含む。たとえば、ＴＦＴ２０４は、ゲートラインＶgate及びソースラインＶsourceに接続され、画素２０２を選択または選択解除するためのスイッチとして機能する。具体的には、ゲートラインＶgateは、ＴＦＴ２０４のゲートに接続され、ソースラインＶsourceは、ＴＦＴ２０４のソースに接続される。ＴＦＴ２０４のドレインは、画素２０２に接続されている。画素２０２は、画素２０２の２つの電極（図２には図示せず）の間の複数の誘電体層のスタックによって形成されたキャパシタンスを表すキャパシタンスＣpixelを含む。
【００３４】
画素２０２は、たとえば、金属または導電性の半導体材料であり得る３つの導電層を含み得る。３つの導電層を、それぞれ、Ｍ０、Ｍ１、及びＭ２と称する。Ｍ０は、画素２０２の上部支持板（たとえば、図１に示す１１６）と電気的に接続する導電層を含み得る。Ｍ１は、画素２０２の下部支持板（たとえば、図１に示す１０４）の第１の導電層を含み得て、Ｍ２は、下部支持板の第２の導電層を含み得る。Ｍ０は、反射型エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの電位接地２０６に接続され得る。Ｍ１は、ＴＦＴ２０４のドレインに接続され得る。Ｍ２は、たとえば、ＴＦＴ２０４に接続された電極層１０２（図１に示す）などの反射層を含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、Ｍ２は、ＩＴＯ層上に配置された反射層（たとえば、金属）を含み得る。
【００３５】
Ｍ１（たとえば、ＴＦＴ２０４のドレイン）とＭ２との間の電気的接合部または電気的インターフェースは、以下で詳細に説明するように、Ｍ１及びＭ２が、互いに電気的に相互接続されたＵ字型ビアを含み得る。
【００３６】
図３は、いくつかの実施形態による、画素が実質的にエレクトロウェッティング流体３０２で覆われている場合の非アクティブ状態のエレクトロウェッティング画素３００の上面図を示す。たとえば、エレクトロウェッティング流体３０２は、不透明な油を含み得る。画素３００は、画素領域３０６を囲む画素壁３０４を含む。画素壁３０４は、エレクトロウェッティング流体３０２に対する周囲の境界を示す。図３には示されていないが、エレクトロウェッティング画素３００は、エレクトロウェッティング流体３０２及び画素壁３０４の上を覆う別のエレクトロウェッティング流体を含む。たとえば、エレクトロウェッティング流体３０２は、油を含み得るが、その上を覆うエレクトロウェッティング流体は、電解液を含み得る。
【００３７】
画素領域３０６の一部は、Ｕ字型ビア溝３０８（以下、「Ｕ字型ビア」と称する）を含む。Ｕ字型ビア３０８は、いくつかの機能を提供し得る。たとえば、Ｕ字型ビア３０８は、画素３００の第１の導電層（たとえば、Ｍ１）と第２の導電層（たとえば、Ｍ２）とを電気的に相互接続するように構成され得る。したがって、Ｕ字型ビア３０８は、第１の導電層と第２の導電層との間（たとえば、Ｍ１とＭ２との間）に電気信号の伝達を提供する構造であり得る。別の例では、Ｕ字型ビア３０８は、画素３００の非アクティブ状態からアクティブ状態への移行の間に、エレクトロウェッティング流体３０２の流れを開始するために使用され得る、延長された長さに沿った比較的高い電場勾配をもたらし得る。このような延長された長さ（たとえば、Ｕ字型）は、パターン化された電場（たとえば、Ｕ字型の電場パターン）を生じさせ得る。いくつかの実施形態では、Ｌ字型ビアまたは線形で、細長いビアは、Ｕ字型ビア３０８に置き換え得る。たとえば、Ｕ字型ビア３０８は、４つの画素壁３０４のうちの３つ、すなわち、３０４Ａ、３０４Ｂ、及び３０４Ｃに沿って配置される。一方、Ｌ字型ビアは、４つの画素壁３０４のうちの２つ、すなわち、３０４Ａ及び３０４Ｂ、または３０４Ｂ及び３０４Ｃに沿って配置され得る。
【００３８】
図４は、いくつかの実施形態による、画素領域３０６の反射層（たとえば、導体Ｍ２）がエレクトロウェッティング流体３０２によって実質的に露出されている場合のアクティブ状態のエレクトロウェッティング画素３００の上面図を示す。この場合、エレクトロウェッティング流体３０２は、その上を覆う電解液により移動され得る。その結果、エレクトロウェッティング流体３０２は、画素領域３０６の端部領域４０２に向かってビーズのようにまとまる。エレクトロウェッティング画素３００をアクティブ状態に置くために、電荷をＵ字型ビア３０８に置いて電場を作成する。具体的には、電荷は、実質的に画素領域３０６全体に配置され得る。しかし、Ｕ字型ビア３０８の構成により、Ｕ字型ビア上の電荷は、画素領域３０６の残りの部分と比較して、Ｕ字型ビア３０８の縁に沿って最大の電場勾配を生じる。したがって、上を覆う電解液は、Ｕ字型ビア３０８に向かって（たとえば、ＡＦ層（たとえば、図１の１０６）の疎水性に少なくとも部分的に起因する）最大の力で引き付けられる。その結果、エレクトロウェッティング流体３０２は、矢印４０４によって示されるように、この領域から離れるように移動する。この局所的な移動は、矢印４０６によって示されるように、端部領域４０２の方向に「押し出される」エレクトロウェッティング流体３０２の全体的な移動をもたらす。たとえば、このような押出動作または移動動作は、エレクトロウェッティング流体３０２と混合しない第２のエレクトロウェッティング流体によって実行され得る。特定の例では、エレクトロウェッティング流体３０２が不透明な油であり得て、第２のエレクトロウェッティング流体は、電解液であり得る。
【００３９】
図５は、いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング流体のないエレクトロウェッティング画素５００の一部の上面図を示す。たとえば、エレクトロウェッティング画素５００は、図３に示した反射型エレクトロウェッティング画素３００と類似または同一であり得る。図を分かりやすくするために、エレクトロウェッティング流体は図５には存在しない。
【００４０】
画素５００は、画素領域５０４を囲む画素壁５０２を含む。画素壁５０２は、図３に示すエレクトロウェッティング流体３０２などのエレクトロウェッティング流体に対する周囲の境界を示す。画素領域５０４の一部は、ＡＦ層（たとえば、ＡＦ層１０６）で覆われたＵ字型ビア５０６を含む。画素領域５０４の残りの部分は、ＡＦ層でも覆われた実質的に平坦な表面を含む。Ｕ字型ビア５０６は、画素領域５０４の他の実質的に平坦な面を「遮断する」くぼみまたは溝であり得る。線Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’に沿った位置での断面図を以下に説明する。
【００４１】
図６は、いくつかの実施形態による、線Ａ−Ａ’に沿ったエレクトロウェッティング画素５００の断面図を示す。画素領域５０４は、実質的に平坦であり得て、とりわけ、第１の導電層６０２、第１の誘電体層６０４、第２の導電層６０６、第２の誘電体層（図６には図示せず）、及び少なくとも部分的に第２の誘電体層を覆うＡＦ層６０８を含む。特定の例では、第１の誘電体層６０４は、ＳｉＮを含み得て、約１００ナノメートル〜約２００ナノメートルまでの範囲の厚さを有し得る。別の特定の例では、第１の導電層６０２及び第２の導電層６０６は、それぞれ、図２に示すように、Ｍ１及びＭ２と同一または類似であり得る。第１の導電層６０２及び第２の導電層６０６の厚さは、約２００ナノメートル〜約３００ナノメートルの範囲であり得る。互いに混合しない１つまたは複数の異なる流体を含み得るエレクトロウェッティング流体６１０は、導体と誘電体６０２〜６０６とＡＦ層６０８のスタックを覆う。矢印６１２が指し示す第２の導電層６０６の表面は、エレクトロウェッティング画素５００に入射し得る光を受光するように構成される。ＡＦ層６０８は、実質的に透明である。
【００４２】
図７は、いくつかの実施形態による、線Ｂ−Ｂ’に沿ったエレクトロウェッティング画素５００の断面図を示す。図７は、溝５０６を含む画素領域５０４の一部を示す。図５に示すように、溝５０６（画素領域５０４の右側部分及び左側部分に図示）は、単一のＵ字型ビアの一部であり得る。しかし、いくつかの実施形態では、溝５０６は、連続的である必要はなく、２つ以上の分離したセクションを含み得る。
【００４３】
導体と誘電体６０２〜６０６とＡＦ層６０８のスタックは、Ｕ字型ビア５０６の左右の部分の間の画素領域において実質的に平坦である。図８に領域７００を拡大して詳細に示す。
【００４４】
図８は、いくつかの実施形態による、図７に示すエレクトロウェッティング画素５００の領域７００の詳細な断面図を示す。具体的には、領域７００は、図１に示す下部支持板１０４と同一または類似であり得る支持板８００上に形成されたＵ字型ビア５０６の一部を含む。第１の導電層６０２、第１の誘電体層６０４、第２の導電層６０６、第２の誘電体層８０２、及びＡＦ層６０８は、支持板８００上に形成される。特定の例では、第２の誘電体層８０２は、ＳｉＮを含み得て、約１００ナノメートル〜約４００ナノメートルまでの範囲の厚さを有し得る。さらに、透明導電層８０４は、第２の導電層６０６の少なくともいくつかの部分に隣接して配置され得る。特定の例では、透明導電層８０４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を含み得て、約５０ナノメートル〜約１００ナノメートルまでの範囲の厚さを有し得る。
【００４５】
Ｕ字型ビア５０６の２つの領域は、遷移領域８０６及び下部領域８０８として識別され得る。遷移領域８０６は、第１の導電層６０２、第１の誘電体層６０４、第２の導電層６０６、第２の誘電体層８０２、ＡＦ層６０８、及びＩＴＯ層８０４を含み得る。一方、下部領域８０８は、第１の導電層６０２、第２の導電層６０６、第２の誘電体層８０２、ＡＦ層６０８、及びＩＴＯ層８０４を含み得る。言い換えれば、第１の誘電体層６０４は、下部領域８０８に存在する必要はない。したがって、第１の導電層６０２及び第２の導電層６０６は、下部領域で互いに電気的に接触している。画素２０２を表す電子回路２００を参照すると、第１の導電層６０２は、Ｍ１と同一または類似であり得て、第２の導電層６０６は、Ｍ２と同一または類似であり得る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、第２の誘電体層８０２は、遷移領域８０６の第２の誘電体層８０２の厚さに比べて比較的薄くあり得る。さらに、遷移領域８０６の第２の誘電体層８０２は、非ビア領域８１０の第２の誘電体層８０２の厚さに比べて比較的薄くあり得る。上述したように、第１及び／または第２の導電層６０２及び６０６上に配置された電荷は、電場を生じさせ得る。このような電場の勾配は、少なくとも部分的に、第１及び／または第２の導電層６０２と６０６との間の距離に依存し得て、第２の誘電体層８０２の厚さによって決定され得る。したがって、電場勾配は、非ビア領域８１０の電場勾配に比べて、下部領域８０８及び遷移領域８０６では比較的高い。このような高い電場勾配により、エレクトロウェッティング画素５００がアクティブ状態に入ると、エレクトロウェッティング流体６１０の流れを開始し得る。エレクトロウェッティング流体６１０は、油及び／または電解液を含み得る。たとえば、エレクトロウェッティング画素５００の一部（たとえば、図２に示すように、Ｍ２〜Ｍ０まで）に電圧を印加することは、エレクトロウェッティング画素５００が非アクティブまたはアクティブになるように画素領域５０４を（部分的に）覆うまたは露出させる油の流れに影響を及ぼし得る。流体６１０の流れを開始することにより、画素領域５０４の比較的大きな部分が油から露出し、エレクトロウェッティング画素がアクティブ状態に置かれる。
【００４７】
第２の誘電体層８０２の厚さを「ｄ」とし、「Ｖ」をエレクトロウェッティング画素５００の一部（たとえば、Ｍ２〜Ｍ０まで）に配置された電荷によって生成される電圧とすると、油（または流体６１０）に作用し得る力Ｆは、Ｆ〜Ｖ／ｄという式で表し得る。式中、「〜」は「比例」を意味する。第２の誘電体層８０２の厚さｄが減少するにつれて、それに応じて力Ｆは増加する。したがって、ビアまたは溝の構成は、エレクトロウェッティング流体を移動させるように作用する比較的大きな力をもたらし得る。
【００４８】
図９は、いくつかの実施形態による、エレクトロウェッティング画素９００の上面図を示す。たとえば、エレクトロウェッティング画素９００は、図５〜８に示したエレクトロウェッティング画素５００と類似または同一であり得る。エレクトロウェッティング画素９００は、画素壁９０４Ａ〜Ｄで囲まれた画素領域９０２を含み、画素領域９０２の周囲に連続し得るが、４つの壁９０４Ａ、９０４Ｂ、９０４Ｃ、及び９０４Ｄを有していると識別され得る。このような各画素壁は、隣接するエレクトロウェッティング画素（図示せず）によって共有され得る。
【００４９】
Ｕ字型ビア９０６は、４つの画素壁のうち３つ（たとえば、９０４Ａ、９０４Ｂ、及び９０４Ｃ）に実質的に隣接し得る。画素壁９０４Ａ〜９０４Ｃに隣接するＵ字型ビア９０６の部分の幅９０８は、エレクトロウェッティング画素９００の幅Ｗの約２％〜約２０％までの範囲であり得る。たとえば、エレクトロウェッティング画素は、約５０〜５００ミクロンの範囲の幅及び長さを有し得る。画素壁９０４Ｂに隣接するＵ字型ビア９０６の部分の幅９１０は、幅Ｗの約２％〜約５０％までの範囲であり得る。画素壁９０４Ａ〜ＣとＵ字型ビア９０６との間の距離９１２は、幅Ｗのゼロ〜約１０％または２０％の範囲であり得る。Ｕ字型ビア９０６の外側の幅９１４は、幅Ｗの約６０％〜約１００％までの範囲であり得る。
【００５０】
図１０は、様々な実施形態による、エレクトロウェッティングディスプレイデバイスを製造するためのプロセス１０００のフロー図である。たとえば、ディスプレイデバイスは、図１に示すディスプレイデバイスと同一または類似であり得る。特許請求される主題はこの点について限定されないが、プロセス１０００は、（たとえば、人が）手動で実行及び／または自動装置で実行され得る。ブロック１００２では、第１の導電層は、第１の支持板上に堆積される。たとえば、第１の導電層は、図２に示すＭ１または図６に示す第１の導電層６０２であり得る。第１の導電層は、たとえば、スズ、銅、金、またはそのような金属の合金などの金属であり得る。堆積技術は、たとえば、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、スパッタリング、などを含む。第１の支持板は、図１に示す支持板１０４と同一または類似であり得る。
【００５１】
ブロック１００４では、第１の誘電体層（たとえば、図６に示す６０４）は、第１の導電層上に堆積される。第１の誘電体層は、いくつか例を挙げると、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ、またはＴａＯを含み得る。たとえば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、及びスパッタリングなどの、いくつかの堆積技術のいずれかを使用し得る。ブロック１００６では、第１の誘電体層をパターン化して、図５に示すＵ字型ビア５０６などの、Ｕ字型の溝を含むパターン化された第１の誘電体層を形成し得る。たとえば、パターンマスクを組み込んだリソグラフィプロセスが、パターン化された第１の誘電体層を形成するために使用され得る。パターンマスクは、Ｕ字型の溝をエッチングするためのパターンを含み得る。いくつかの実施様態では、エッチングプロセスは、Ｌ字型パターンマスクからＬ字型溝の任意の不正確なレンダリングから生じる丸みを帯びた角またはその他の特徴を有するＬ字型を生成し得る。ブロック１００８では、疎水性層（たとえば、図１に示すＡＦ層１０６）を、パターン化された第１の誘電体層の上に堆積させ得る。ブロック１０１０では、画素壁がＵ字型の溝を取り囲むように、画素壁を疎水性層の上に形成し得る。いくつかの実施様態では、画素壁は、疎水性層の上にフォトレジスト材料を堆積させ、続いて、画素壁を形成するように構成されたパターンを有するフォトレジスト材料をエッチングすることによって形成し得る。フォトレジスト材料は、たとえば、エポキシベースのネガ型フォトレジストＳＵ−８を含み得る。
【００５２】
図１１は、上述のディスプレイデバイスのいずれかを組み込み得る例示的な電子デバイス１１００を示す。デバイス１１００は、ディスプレイを有する電子デバイスの任意のタイプを含み得る。たとえば、デバイス１１００は、モバイル電子デバイス（たとえば、電子ブックリーダ、タブレットコンピューティングデバイス、ラップトップコンピューター、スマートフォンまたはその他の多機能通信デバイス、携帯情報端末、ウェアラブルコンピューティングデバイス、車載ディスプレイ、など）であり得る。あるいは、デバイス１１００は、非モバイル電子デバイス（たとえば、コンピューターディスプレイ、テレビなど）であり得る。さらに、図１１は、電子デバイス１１００のいくつかの例示的なコンポーネントを示しているが、デバイス１１００は、オペレーティングシステム、システムバス、入力／出力コンポーネントなどのその他の従来のコンポーネントも含め得ることを理解すべきである。さらに、テレビまたはコンピューターモニターの場合のような、その他の例では、電子デバイス１１００は、図示されたコンポーネントのサブセットのみを含み得る。
【００５３】
電子デバイス１１００の具体的な実施様態に関係なく、デバイス１１００は、ディスプレイ１１０２及び対応するディスプレイコントローラー１１０４を含む。ディスプレイ１１０２は、いくつかの例では、反射型ディスプレイまたは透過型ディスプレイを表し得る。
【００５４】
一実施様態では、ディスプレイは、表面に対する流体の表面張力を変化させるために印加電圧を用いるエレクトロウェッティングディスプレイを含む。たとえば、このようなエレクトロウェッティングディスプレイは、図１に示した画素１１０のアレイを含み得るが、特許請求される主題はこの点について限定されない。エレクトロウェッティングディスプレイのエレクトロウェッティング画素の一部に電圧を印加することにより、表面の濡れ性を改質して、表面の親水性をますます増加させるようにし得る。エレクトロウェッティングディスプレイの一例として、電圧がディスプレイの個々の画素に印加されている場合、着色油膜を収縮することにより、表面張力の変化が光スイッチとして機能する。電圧が存在しない場合、着色された油は、画素内に連続被膜を形成し、したがって、ディスプレイのユーザーに対して色を見せ得る。一方、電圧が画素に印加されると、着色された油が移動し、画素が透明になる。ディスプレイの複数の画素が独立して活性化されると、ディスプレイはカラー画像またはグレースケール画像を提示し得る。画素は、透過型、反射型、または透過型／反射型（半透過型）ディスプレイの基礎を形成し得る。さらに、画素は、小さな画素寸法を採用しながら、高スイッチング速度（たとえば、数ミリ秒程度）で応答し得る。したがって、本明細書のエレクトロウェッティングディスプレイは、ビデオコンテンツを表示するような用途に適し得る。
【００５５】
もちろん、いくつかの異なる例が示されているが、上述した実施例のいくつかは、黒色、白色、及び灰色の色合いを変化させるレンダリングとして説明されていることを理解すべきであるし、記載された技術は、色画素をレンダリングすることができる反射型ディスプレイに等しく適用されることを理解すべきである。したがって、用語「白色（ｗｈｉｔｅ）」、「灰色（ｇｒａｙ）」、及び「黒色（ｂｌａｃｋ）」は、カラーディスプレイを利用する実施様態において様々な色の度合い指し得る。たとえば、画素が赤色の色フィルターを含む場合、画素の「灰色」値は、ピンクの色合いに対応し得て、画素の「黒色」値は、色フィルターの最も暗い赤色に対応し得る。さらに、本明細書のいくつかの例は、反射型ディスプレイの環境で記載されているが、その他の例では、ディスプレイ１１０２は、上述されているバックライト付きディスプレイを表し得る。
【００５６】
図１１は、ディスプレイ１１０２を含むことに加えて、デバイス１１００のいくつかの例が、タッチセンサーコンポーネント１１０６及びタッチコントローラー１１０８を含み得ることを示す。いくつかの例では、少なくとも１つのタッチセンサーコンポーネント１１０６が、ディスプレイ１１０２上に存在するか、ディスプレイ１１０２上に積み重ねられて、タッチセンシティブディスプレイを形成する。したがって、ディスプレイ１１０２は、ユーザーのタッチ入力を受け入れること、及びタッチ入力に応答または対応するコンテンツをレンダリングすることの両方を可能にし得る。いくつかの例として、タッチセンサーコンポーネント１１０６は、静電容量式タッチセンサー、力感知抵抗（ＦＳＲ）、補間力感知抵抗（ＩＦＳＲ）センサー、または任意のその他のタイプのタッチセンサーを含み得る。いくつかの例では、タッチセンサーコンポーネント１１０６は、タッチを検出するだけでなく、これらのタッチの圧力または力の量を決定することもできる。
【００５７】
図１１はさらに、電子デバイス１１００が、１つまたは複数のプロセッサー１１１０及び１つまたは複数のコンピューター可読媒体１１１２、ならびにディスプレイ１１０２を点灯させるためのフロントライトコンポーネント１１１４（あるいは、バックライト付きディスプレイの場合は、バックライトコンポーネントであり得る）、カバーガラスまたはカバーシートなどのカバー層コンポーネント１１１６、１つまたは複数の通信インターフェース１１１８及び１つまたは複数の電源１１２０を含み得ることを示す。通信インターフェース１１１８は、セルラーネットワーク、無線、ＷｉＦｉネットワーク、短距離ネットワーク（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、赤外線（ＩＲ）などの様々なネットワークへの有線及び無線接続の両方をサポートし得る。
【００５８】
電子デバイス１１００の構成に応じて、コンピューター可読媒体１１１２（及び本明細書全体を通して記載されたその他のコンピューター可読媒体）は、コンピューター記憶媒体の例であり、揮発性及び不揮発性メモリーを含み得る。したがって、コンピューター可読媒体１１１２は、限定するものではないが、コンピューター可読命令、プログラム、アプリケーション、メディアアイテム、及び／または電子デバイス１１００によってアクセスし得るデータを保存するために使用し得る、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、またはその他のメモリー技術、または任意のその他の媒体を含み得る。
【００５９】
コンピューター可読媒体１１１２は、プロセッサー１１１０上で実行可能な任意の数の機能コンポーネント、ならびにコンテンツアイテム１１２２及びアプリケーション１１２４を保存するために使用され得る。したがって、コンピューター可読媒体１１１２は、オペレーティングシステム及び電子ブック、オーディオブック、楽曲、動画、静止画などの１つまたは複数のコンテンツアイテム１１２２を保存する記憶域データベースを含み得る。また、電子デバイス１１００のコンピューター可読媒体１１１２は、デバイス１１００上でコンテンツアイテムをレンダリングするための１つまたは複数のコンテンツプレゼンテーションアプリケーションも保存し得る。これらのコンテンツプレゼンテーションアプリケーションは、コンテンツアイテム１１２２に応じて、様々なアプリケーション１１２４として実行され得る。たとえば、コンテンツプレゼンテーションアプリケーションは、テキスト電子書籍を読むための電子書籍リーダーアプリケーション、オーディオブックや楽曲などを再生するためのオーディオプレーヤー、ビデオを再生するためのビデオプレーヤー、などであり得る。
【００６０】
いくつかの例では、電子デバイス１１００は、デバイス１１００のディスプレイ（及びディスプレイスタックまたはディスプレイアセンブリ内のその他のコンポーネント）を保護するために、カバー（図１１には図示せず）と結合させ得る。一例では、カバーは、デバイス１１００の背面部を覆う後フラップ及びディスプレイ１１０２及びスタック内のその他のコンポーネントを覆う前フラップを含み得る。デバイス１１００及び／またはカバーは、カバーが開いているかどうか（すなわち、前フラップが、ディスプレイ及びその他のコンポーネントの上にない場合）を検出するセンサー（たとえば、ホール効果センサー）を含み得る。カバーが開いている場合、センサーはフロントライトコンポーネント１１１４に信号を送信し得て、それに応じて、フロントライトコンポーネント１１１４は、ディスプレイ１１０２を点灯させ得る。一方、カバーが閉じている場合、フロントライトコンポーネント１１１４は、カバーが閉じられたことを示す信号を受信し得て、それに応じて、フロントライトコンポーネント１１１４をオフにさせ得る。
【００６１】
さらに、フロントライトコンポーネント１１１４によって放射される光の量は変化し得る。たとえば、ユーザーがカバーを開けると、フロントライトからの光を、全点灯になるまで徐々に増加させ得る。いくつかの例では、デバイス１１００は、周囲光センサー（図１１には図示せず）を含み、フロントライトコンポーネント１１１４の照射量は、周囲光センサーにより検出された周囲光の量に少なくとも部分的に基づき得る。たとえば、フロントライトコンポーネント１１１４は、周囲光センサーが、暗室などの比較的少ない周囲光を検出した場合、さらに暗くし得て、周囲光センサーが、特定の範囲内で周囲光を検出した場合、さらに明るくし得て、周囲光センサーが、直射日光などの周囲光の比較的大きな量を検出した場合、さらに暗くし得るか、またはオフにし得る。
【００６２】
さらに、ディスプレイ１１０２の設定は、フロントライトコンポーネント１１１４が、オンまたはオフであるかどうかに応じて、またはフロントライトコンポーネント１１１４によって提供される光の量に基づいて変化し得る。たとえば、電子デバイス１１００は、光が点灯している場合と比較して光が消灯している場合、より大きなデフォルトフォントまたはより大きなコントラストを実施し得る。いくつかの例では、光が点灯している場合、電子デバイス１１００は、光が消灯している場合のコントラスト比の一定の規定された割合以内のディスプレイのコントラスト比を維持する。
【００６３】
上述したように、タッチセンサーコンポーネント１１０６は、ディスプレイ１１０２上に存在する静電容量式タッチセンサーを含み得る。いくつかの例では、タッチセンサーコンポーネント１１０６は、カバー層コンポーネント１１１６上に形成され得るか、またはカバー層コンポーネント１１１６と一体化され得る。その他の例では、タッチセンサーコンポーネント１１０６は、ディスプレイアセンブリのスタック内の別個のコンポーネントであり得る。フロントライトコンポーネント１１１４は、タッチセンサーコンポーネント１１０６の上または下に存在し得る。いくつかの例では、タッチセンサーコンポーネント１１０６またはフロントライトコンポーネント１１１４のいずれかが、ディスプレイ１１０２の保護シート１１２６の上面に結合される。一例として、フロントライトコンポーネント１１１４は、導光シート及び光源（図１１には図示せず）を含み得る。導光シートは、基材（たとえば、ＰＭＭＡまたはその他のアクリルなどの透明な熱可塑性材料）、ラッカーの層及びディスプレイ１１０２に向けて光源からの光を伝播するように機能するラッカーの層に形成された複数の格子要素の層を含み得て、したがって、ディスプレイ１１０２を点灯させ得る。
【００６４】
カバー層コンポーネント１１１６は、電子デバイス１１００に入射する周囲光のグレアまたは反射の少なくとも１つを低減するように機能する外層を有する透明な基板またはシートを含み得る。いくつかの例では、カバー層コンポーネント１１１６は、ベースポリエステルまたはポリカーボネートを含む、ハードコーティングされたポリエステル及び／またはポリカーボネートフィルムを含み得て、その結果、耐擦傷性である化学的に結合したＵＶ硬化された硬質表面コーティングが得られる。いくつかの例では、フィルムは、得られるフィルムが所定のしきい値（たとえば、少なくとも３Ｈの鉛筆に対する耐性がある硬度評価）より大きい硬度評価を含むように添加剤を用いて製造し得る。このような耐擦傷性がなければ、デバイスには、簡単に傷が付き得て、ユーザーは、反射型ディスプレイの上部に分散した光から傷を知覚し得る。いくつかの例では、保護シート１１２６は、外面上に同様のＵＶ硬化されたハードコーティングを含み得る。カバー層コンポーネント１１１６は、ディスプレイ１１０２の別のコンポーネントまたは保護シート１１２６と結合し得る。カバー層コンポーネント１１１６は、また、いくつかの例では、電子デバイス１１００上に入射するＵＶ光からスタック内の下部コンポーネントを保護するため、ＵＶフィルター、ＵＶ吸収染料、などを含み得る。さらにその他の例では、カバー層コンポーネント１１１６は、アンチグレア及び／または反射防止コーティングを有する高強度ガラスのシートを含み得る。
【００６５】
ディスプレイ１１０２は、画像表示コンポーネント１１２８の上を覆う保護シート１１２６を含む。たとえば、ディスプレイ１１０２は、ディスプレイ１１０２の上部または画像閲覧側の外周面として、保護シート１１２６を有するように予め組み立て得る。したがって、保護シート１１２６は画像表示コンポーネント１１２８と一体であり得て、その上を覆い得る。保護シート１１２６は、保護シート１１２６を通して、ディスプレイ１１０２の画像表示コンポーネント１１２８に提示された画像をユーザーが見ることができるように光学的に透明であり得る。
【００６６】
いくつかの例では、保護シート１１２６は、厚さが２５〜２００マイクロメートルの範囲内の透明ポリマーフィルムであり得る。いくつかの例として、保護シートは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの透明ポリエステルであり得るか、ポリカーボネートまたはアクリルなどのその他の適切な透明ポリマーフィルムまたはシートであり得る。いくつかの例では、保護シート１１２６の外面は、上述のハードコーティングなどのコーティングを含み得る。たとえば、ハードコーディングは、ディスプレイ１１０２の画像表示コンポーネント１１２８と保護シート１１２６の組み立て前または後に、保護シート１１２６の外側表面に適用され得る。いくつかの実施例では、ハードコーティングは、その組成物中に保護シート１１２６上のハードコーティングを硬化させるためなどの、光開始剤またはその他の反応性種を含み得る。さらに、いくつかの例では、保護シート１１２６は、ＵＶ光吸収染料で染色し得るか、またはその他のＵＶ吸収処理で処理され得る。たとえば、保護シートは、カットオフ波長またはしきい値波長以下のＵＶ光が、少なくとも部分的に保護シート１１２６によって吸収され、それによって、ＵＶ光から画像表示コンポーネント１１２８を保護するように特定のＵＶカットオフを有するように処理され得る。
【００６７】
本明細書のいくつかの実施様態によれば、上述のコンポーネントの１つまたは複数は、光学的に透明な液状接着剤（ＬＯＣＡ）を使用してディスプレイ１１０２と結合し得る。たとえば、フロントライトコンポーネント１１１４の導光板部が、ディスプレイ１１０２と結合されていると仮定する。導光板は、保護シート１１２６の外側または上面にＬＯＣＡを配置することによって、ディスプレイ１１０２に結合され得る。ＬＯＣＡが角（複数可）及び／または保護シートの周囲の少なくとも一部に到達すると、角及び／または周囲の一部のＬＯＣＡ上でＵＶ硬化が行われ得る。その後、残りのＬＯＣＡをＵＶ硬化させ得て、フロントライトコンポーネント１１１４をＬＯＣＡと結合させ得る。角（複数可）及び／または周囲を最初に硬化させることにより、この技術は、残りのＬＯＣＡの障壁を効果的に作成し、さらにＬＯＣＡ層空隙の形成を防止し、それによってフロントライトコンポーネント１１１４の有効性を向上させる。その他の実施様態では、ＬＯＣＡは、保護シート１１２６の中心近くに配置され、ＬＯＣＡの上にフロントライトコンポーネント１１１４を置くことによって、保護シート１１２６の上面の周囲に向かって外側に押圧され得る。次いで、ＬＯＣＡは、フロントライトコンポーネント１１１４を通してＵＶ光を向けることによって硬化され得る。上述のように、また以下でさらに述べるように、保護シートの表面処理などの様々な技術は、ＬＯＣＡ及び／または保護シート１１２６の変色を防止するために使用され得る。
【００６８】
図１１は、いくつかのコンポーネントの例を示しているが、電子デバイス１１００は、追加の特徴または機能を有し得る。たとえば、デバイス１１００は、たとえば、磁気ディスク、光ディスク、またはテープなどの追加のデータ記憶装置（取外し可能及び／または取外し不可能）も含み得る。追加のデータ記憶媒体は、制御盤内に存在し得て、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール、またはその他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実行される揮発性及び不揮発性、取外し可能及び取外し不可能な媒体を含み得る。さらに、デバイス１１００内に存在するものとして説明されている機能の一部またはすべては、いくつかの実施様態では、デバイス１１００から離れて存在し得る。これらの実施様態では、デバイス１１００は、通信インターフェース１１１８を利用して、この機能と通信し、この機能を利用し得る。
【００６９】
発明主題は、構造的特徴及び／または方法論的動作に特有の言語で説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される発明主題は、必ずしも説明してきた特定の特徴または動作に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲を実施する例示的形態として開示される。
【００７０】
当業者であれば、上記の説明に対する実質的に無数の変形例が可能であり、例及び添付の図面は、単に１つまたは複数の実施様態の例を示すことに過ぎないことを理解するであろう。
【００７１】
特許請求される主題から逸脱することなく、様々な他の修正がなされ得、等価物が置換され得ることが、当業者には理解されよう。加えて、本明細書に記載された中心概念から逸脱することなく、特許請求される主題の教示に特定の状況を適応させるために、多くの修正が行われ得る。したがって、特許請求される主題は、開示された特定の実施形態には限定されず、そのような特許請求される主題はまた、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内に含まれるすべての実施形態も含み得ることが意図される。
【００７２】
上記の詳細な説明では、特許請求される主題の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられている。しかしながら、特許請求される主題は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることは、当業者には理解されるであろう。その他の例では、特許請求される主題を不明瞭にしないために、当業者に周知の方法、装置、またはシステムは詳細には記載されていない。
【００７３】
本明細書の全体を通じて、「ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」への言及は、特定の実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、特許請求される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味し得る。したがって、本明細書全体を通じて様々な場所での「ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」という語句の出現は、必ずしも同じ実施形態または記載された任意の特定の実施形態を指すものではない。さらに、説明した特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において様々な方法で組み合わせ得ることを理解されたい。もちろん、一般に、これらの問題やその他の問題は、使用の特定の文脈によって異なり得る。したがって、記述の特定の文脈またはこれらの用語の使用は、その文脈のために引き出される推論に関する有用な指針を提供し得る。
【００７４】
条項
１．個々のエレクトロウェッティング画素領域を規定する画素壁の行及び列を有する支持板であって、
各個々のエレクトロウェッティング画素領域が、
前記支持板の一部に配置された第１の金属層部分と、
前記第１の金属層部分の上に配置された第１の誘電体層部分と、
前記第１の誘電体層部分の上に配置された第２の金属層部分と、
第１の流体と、
前記第１の流体と混合しない第２の流体と、
前記第１の金属層部分及び前記第２の金属層部分を電気的に相互接続するＵ字型ビアであって、前記Ｕ字型ビアの少なくとも一部が、前記個々のエレクトロウェッティング画素の１つまたは複数の画素壁に沿って延在する、前記Ｕ字型ビアと、
を含む、前記支持板、
を含む、エレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００７５】
２．エレクトロウェッティング画素領域の各々が、さらに、
前記第２の金属層部分の上の第２の誘電体層部分と、
前記第２の誘電体層部分を少なくとも部分的に覆い、前記Ｕ字型ビアの側面及び下部に配置された疎水性層部分と、を含む、
条項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００７６】
３．前記第２の金属層部分が、前記反射式エレクトロウェッティングディスプレイデバイスに入射する光を反射するように構成された反射率を有する、条項１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００７７】
４．支持板と、
画素壁によって互いに分離されたエレクトロウェッティング画素であって、各エレクトロウェッティング画素が、
前記支持板上に配置された第１の導電層部分及び第２の導電層部分であって、前記第１の導電層部分及び前記第２の導電層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の第１の領域内の誘電層部分によって分離され、前記第１の導電層部分及び前記第２の導電層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の第２の領域で互いに電気的に接触しており、前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域が、前記画素壁の少なくとも１つに実質的に隣接している、前記第１の導電層部分及び第２の導電層部分を含む、前記エレクトロウェッティング画素と、を含む、
エレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００７８】
５．前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域が、Ｕ字型ビアを含む、条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００７９】
６．前記第１の導電層部分と前記第２の導電層部分とを分離する前記誘電体層部分が、第１の誘電体層部分であり、
各エレクトロウェッティング画素が、さらに、
前記第２の導電層部分を少なくとも部分的に覆う第２の誘電層部分と、
前記第２の誘電体層部分を少なくとも部分的に覆う疎水性層部分であって、前記疎水性層部分が、前記Ｕ字型ビアの側面及び下部に配置される、前記疎水性層部分と、を含む、
条項５に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８０】
７．電解液をさらに含み、前記電解液が、前記第２の導電層部分に印加される電圧に少なくとも部分的に応答して前記Ｕ字型溝を少なくとも部分的に満たす、条項６に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８１】
８．前記第２の誘電体層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の前記第１の領域に第１の厚さを有し、
前記第２の誘電体層部分が、前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域に第２の厚さを有し、
前記第１の厚さが前記第２の厚さよりも厚い、条項５に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８２】
９．油をさらに含み、前記第２の導電層部分に印加される電圧に少なくとも部分的に応答して、前記油に与えられる力が、前記電圧を前記第２の導電層部分の厚さで割った値に比例する、条項５に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８３】
１０．油をさらに含み、前記油が、前記第２の導体に電圧が印加されていないことに少なくとも部分的に基づいて、前記個々のエレクトロウェッティング画素の前記第２の領域に層を形成する、条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８４】
１１．前記画素壁が、さらに、エレクトロウェッティング画素を囲む４つの画素壁部分を含み、
前記エレクトロウェッティング画素の前記第２の領域が、前記４つの画素壁のうちの３つに隣接する、
条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８５】
１２．油をさらに含み、前記油が、前記第２の導電層に印加される電圧に少なくとも部分的に応答して、前記４つの画素壁部分の１つに隣接するビーズ内に集まる、条項１１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８６】
１３．前記第２の導電層部分が、前記エレクトロウェッティングディスプレイデバイスに入射する光を反射するように構成された反射率を有する、条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８７】
１４．前記支持板が、第１の支持板であり、
前記支持板が、さらに、
前記第１の支持板に面する第２の支持板と、
前記第１の支持板と前記第２の支持板との間の空間を少なくとも部分的に満たす電解液と、をさらに含む、
条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８８】
１５．前記第２の支持板が、第３の導電層部分を含み、
前記第２の導電層部分、前記第３の導電層部分、及び前記電解液が、コンデンサー形成する、
条項１３に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００８９】
１６．前記第１の導電層部分が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレインを含む、条項４に記載のエレクトロウェッティングディスプレイデバイス。
【００９０】
１７．エレクトロウェッティングディスプレイデバイスの少なくとも一部を製造する方法であって、
支持板上に導電層を堆積することと、
前記導電層上に誘電体層を堆積することと、
溝を含むパターン化された誘電体層を形成する前記誘電体層をパターン化することと、
前記パターン化された誘電体層の上に疎水性層を堆積することと、
前記画素壁の少なくとも一部が前記溝と整列するように、前記疎水性層の上に、画素壁を形成することと、
を含む、前記方法。
【００９１】
１８．前記導電層が第１の導電層を含み、
前記誘電体層が第１の誘電体層を含み、
前記疎水性層を堆積する前に少なくとも部分的に、前記パターン化された第１の誘電体層上に第２の導電性層を堆積することと、
前記第２の導電層上に第２の誘電体層を堆積することと、をさらに含む、
条項１７に記載の方法。
【００９２】
１９．前記第１の導電層及び前記第２の導電層が、前記溝内で互いに電気的に接続され、
前記第１の導電層及び前記第２の導電層が、前記溝の外側の前記第１の誘電体層によって互いに電気的に絶縁される、
条項１８に記載の方法。
【００９３】
２０．電解液または油の少なくとも１つで、少なくとも部分的に前記溝を満たすことさらに含む、条項１７に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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