纳米压印制备电润湿显示器单元格

发布时间：2017-03-27 09:09

  本文关键词：纳米压印制备电润湿显示器单元格，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在信息社会,显示器扮演着越来越重要的角色。目前,液晶显示器在市场上仍占据主流地位。但是由于其自身原理的限制,仍存在着一些缺陷,比如亮度和户外对比度低、可视角范围小、光的利用率低、功耗高等。新型显示技术和设备一直是研究热点。在目前研究的各种潜在的显示技术中,电润湿显示技术有明显的优势,具有亮度高、颜色转换速度快、响应时间短、可视角范围大、能耗极低的优点,能够胜任多种情况下显示的需求,是一种极具应用前景的显示技术。通常利用传统光刻工艺来制备电润湿显示器单元格,工艺流程十分繁琐。本文中,我们采用纳米压印技术替代传统光刻工艺制备电润湿显示器单元格,成功简化了工艺流程,为降低电润湿显示器的成本拓宽了思路,有助于电润湿显示技术走向实用。主要结果如下：1.压印技术制备两电极典型电润湿显示器结构单元的工艺研究：根据SU8光刻胶固化的原理,采取预紫外曝光与热压印相结合的方式压印SU8,并通过优化参数达到了很好的脱模效果。使用PECVD工艺生长的Si02层,既保证了亲水的SU8在疏水的氟化物Cytop表面能够均匀地旋涂,又在氧等离子体去除残余压印胶时起到阻挡刻蚀进而保护Cytop的作用。15W紫外灯曝光1.5min,先加压后加热,0.3Mpa压力和110℃温度下保持5min,脱模后压印效果最佳。压印后不可避免地残留着SU8胶,引入少量含SF6到氧等离子体中提高了去除残余胶层的速率；在此工艺条件下制备了尺寸为100×300 μm、围堰高度为13μm的两电极典型结构的电润湿显示器单元格,并对制备的显示器进行灌油封装测试。测试结果表明通过调控电压可以操控显示器单元格里的油实现收缩和恢复,即显示器是基于电润湿原理工作的。虽然测试结果仍有缺陷,但是说明压印工艺制备电润湿显示器单元格是可行的。2.压印技术制备三电极双稳态电润湿显示器结构单元的工艺研究；首先利用无掩膜光刻技术结合盐酸湿法刻蚀制备了ITO双底电极结构；接着确定了最佳的压印方式和最优参数来压印SU83010以制备双稳态电润湿显示器单元格,即用先压后热的压印方式,0.2Mpa的压力和110℃的温度并保温保压2min,脱模后紫外曝光然后加热固化。因为在此双稳态电润湿显示器中残余SU8胶层可以作为介质层,所以无需考虑残余层的问题。但是因为采用不透明的硅模具来压印,对准效果还需要进一步提升。此种双稳态电润湿显示器避免了接触角饱和与滞后的现象,能够减少一项误差分析。另外,因为双稳态电润湿显示器只需电压来转换开关状态并不需电压来维持,所以能耗更低。
【关键词】：电润湿显示器 纳米压印 反应离子束刻蚀 无掩膜光刻
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN873;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-33
• 1.1 引言12
• 1.2 电润湿显示12-19
• 1.2.1 发展概况12-13
• 1.2.2 电润湿的基本原理13-16
• 1.2.3 电润湿显示器的基本原理16-19
• 1.3 纳米压印19-26
• 1.3.1 热塑纳米压印技术21-22
• 1.3.2 紫外固化纳米压印技术22-23
• 1.3.3 微接触纳米压印技术23-25
• 1.3.4 纳米压印技术中的核心技术25-26
• 1.4 本文研究意义及主要内容26-28
• 参考文献28-33
• 第二章 主要实验仪器及其基本原理33-40
• 2.1 主要加工制备类仪器33-37
• 2.1.1 等离子体增强化学气相沉积系统33-34
• 2.1.2 电感耦合—反应离子体刻蚀系统34-35
• 2.1.3 纳米压印机35
• 2.1.4 无掩膜紫外光刻机35-37
• 2.2 主要表征类仪器37-39
• 2.2.1 膜厚仪37
• 2.2.2 台阶仪37-38
• 2.2.3 扫描电子显微镜和光学显微镜38-39
• 参考文献39-40
• 第三章 压印制备典型结构的电润湿显示器40-66
• 3.1 引言40-41
• 3.2 具体工艺流程41-63
• 3.2.1 高质量薄膜的制备41-44
• 3.2.2 压印工艺制备围堰44-60
• 3.2.3 灌油封装和测试60-63
• 3.3 本章小结63-64
• 参考文献64-66
• 第四章 压印制备双稳态电润湿显示器66-75
• 4.1 引言66-67
• 4.2 主要实验流程67-73
• 4.2.1 制备ITO底电极67-69
• 4.2.2 压印制备显示单元格69-73
• 4.3 小结与讨论73-74
• 参考文献74-75
• 第五章 总结和展望75-77
• 5.1 总结75-76
• 5.2 展望76-77
• 研究生期间发表的论文77-78
• 致谢78-79

【参考文献】

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本文编号：270171