(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１の基板及び第２の基板間に形成されたセル内に、互いが混ざり合わない第１の液体材料及び該第１の液体材料に対して表面エネルギーの低い第２の液体材料を含み、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方がゲル化又は高粘度化されており、前記セル内に電圧を印加することで前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料における界面形状が変化するエレクトロウェッティング素子の製造方法であって、
ゲル化又は高粘度化された、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方に対して、刺激を付与することにより低粘度化する工程を備えることを特徴とするエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に所定量の前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記ゲル化又は高粘度化された第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記隔壁に囲まれた領域に前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項５】
前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料と第２の液体材料の混合液体を配置する工程と、
前記隔壁に囲まれた領域に前記第１の液体材料を配置する工程、又は前記第１の基板の一方面側に、前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記ゲル化又は高粘度化を行った前記第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項７】
ゲル化又は1Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料と、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料とを積層することで積層体を形成する工程と、
前記積層体を用いて、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項８】
前記貼り合せ工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方に前記積層体を転写した状態で行うことを特徴とする請求項７に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項９】
前記刺激が、化学物質との接触、電磁波の照射、熱、音波、振動、電場及び磁場からなる群より選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の液体材料のゲル化剤又は高粘度化剤が、該第２の液体材料をゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上に高粘度化させ、且つ、前記第１の液体材料に溶解するゲル化剤又は高粘度化剤であることを特徴とする請求項１、３、４、６又は９に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１１】
前記ゲル化剤又は高粘度化剤が次の一般式（１）で示されるゲル化剤又は高粘度化剤であることを特徴とする請求項１０に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【化１】
0005484630.tif 000009
（式（１）において、Ｘ−は一価の陰イオン基を表す。Ｒ１は炭素数１〜９の一価の置換基を表し、酸素、窒素及びイオウからなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよく、環状構造を含んでいてもよい。Ｒ２は炭素数１〜２０の一価の置換基を表す。）
【請求項１２】
Ｘ−が芳香族基を有する酸の共役塩基であることを特徴とする請求項１１に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１３】
Ｒ１がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ベンジル基のいずれかであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１４】
Ｒ２が炭素数６〜２０の直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ゲル化剤又は高粘度化剤が次の構造式（２）で示される化合物を含むことを特徴とする請求項１０に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【化２】
0005484630.tif 000010
【請求項１６】
前記ゲル化剤又は高粘度化剤が、前記構造式（２）で示される化合物と、ステロイド化合物又はフェノール性化合物との混合物であることを特徴とする請求項１５に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１７】
フェノール性化合物がヒドロキノン又はレソルシノールであることを特徴とする請求項１６に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項１８】
前記ゲル化剤又は高粘度化剤が次の一般式（３）で示される化合物を含むことを特徴とする請求項１０に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【化３】
0005484630.tif 000011
式中、ｎは１〜３の整数を表し、Ｒは一価の有機基を示し、Ｙは一価の任意の置換基を示す。
【請求項１９】
Ｙがメチル基、クロロ基又はブロモ基のいずれかである請求項１８に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項２０】
Ｒが炭素数６〜２０の脂肪族炭化水素、又はアラルキル基である請求項１８に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項２１】
前記第１の液体材料のゲル化剤又は高粘度化剤が、該第１の液体材料をゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上に高粘度化させ、且つ、前記第２の液体材料に溶解するゲル化剤又は高粘度化剤である請求項１、２、４、５、のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項２２】
前記セル内に刺激を付与することにより、ゲル化又は高粘度化された、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方を低粘度化する工程が、前記第１の基板及び前記第２の基板の貼り合せ工程後に行われることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法により製造されたエレクトロウェッティング素子からなることを特徴とするエレクトロウェッティングディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロウェッティング素子の製造方法、及びエレクトロウェッティングディスプレイに関する。本願は、２０１１年１０月２４日に、日本に出願された特願２０１１−２３３１９９号、２０１２年２月２８日に、日本に出願された特願２０１２−０４１７７２号、２０１２年４月２６日に、日本に出願された特願２０１２−１０１２９１号、及び２０１２年７月５日に、日本に出願された特願２０１２−１５１６６１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロウェッティング効果を利用したエレクトロウェッティング素子が注目されている。一般に、エレクトロウェッティング素子は、一対の基板間にお互いに混じり合わない相対的に表面エネルギーが高い高表面エネルギーの液体と、相対的に表面エネルギーが低い低表面エネルギーの液体とが満たされてなり、一方の基板は、表面に電極層と、電極層の表面に形成された疎水性中間層（絶縁層）とを備えている。エレクトロウェッティング素子は、疎水性中間層を介して親水性の液体と電極層との間に電圧を印加すると親水性液体が疎水性中間層に引き寄せられ、親水性の液体と疎水性の液体との間の界面形状が変化する特性を有する。エレクトロウェッティング素子は、このような特性を利用して光学レンズや表示素子等に用いられる（非特許文献１）。【０００３】
上述したようなエレクトロウェッティング素子を製造するための方法としては下記特許文献１、２に開示されるものが知られている。
特許文献１に開示の製造方法においては、基板表面が高表面エネルギーの液体（水）で覆われ、基板表面の上部に開口部が配置されている。なお、基板表面は疎水性の第一領域を有し、各第一領域は、親水性の第二領域（画素壁）に囲まれている。
そして、基板表面に沿って低表面エネルギー液体（オイル）を満たした注入器からオイルを排出させながら移動させると、低表面エネルギー液体の液滴が第一領域に引き込まれ、第一領域に接していた高表面エネルギー液体は低表面エネルギー液体の層に置換されるようになっている。【０００４】
また、特許文献２においては、一方が導電性（高表面エネルギー）で他方が絶縁性（低表面エネルギー）である第１、第２の液体を用いるエレクトロウェッティングデバイスの製造方法が開示されており、液導入口と液排出口とを有する容器を作製する工程と、第１の液体を容器内部に充填した後第２の液体を導入し、導入後液導入口と液排出口を閉塞して容器内部を密閉する工程とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０５／０９８７９７号
【特許文献２】特開２００８−１７０５８６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「Ｅｌｅｃｔｒｏ-ｗｅｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙｓ」、「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ.３８ Ｉｓｓｕｅ ４」、１９８１年、Ｇ. Ｂｅｎｉ、Ｓ. Ｈａｃｋｗｏｏｄ著、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｈｙｓｉｃｓ発行、２０７−２０９頁（ＵＲＬ：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/electronicpaper/4-4-4.pdf#1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法では、高表面エネルギー液体（水）を満たした基板に、低表面エネルギー液体（オイル）を導入して置換される工程を確実に行うためには、各液体の量（厚み）や導入速度を考慮する必要があり、比較的時間がかかり、大型基板への適用が難しいという問題があった。
また、上記特許文献２に開示されている方法では、液導入口などを別途設ける必要があるため、基板の構造が複雑となり、製造工程も増え、最終的にできる素子の開口率が低下するといった問題があった。
このようなエレクトロウェッティング素子の製造における問題の本質は、エレクトロウェッティング素子を製造する際に、２種類の液体を同時に取り扱う必要があるために発生するものであった。【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、エレクトロウェッティング素子を効率的かつ容易に製造することができ、かつ、当該エレクトロウェッティング素子の良好な応答性を確保できる、エレクトロウェッティング素子の製造方法、及びエレクトロウェッティングディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、対向配置される第１の基板及び第２の基板間に形成されたセル内に、互いが混ざり合わない第１の液体材料及び該第１の液体材料に対して表面エネルギーの低い第２の液体材料を含み、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方がゲル化又は高粘度化されており、前記セル内に電圧を印加することで前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料における界面形状が変化するエレクトロウェッティング素子の製造方法であって、ゲル化又は高粘度化された、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方に対して、刺激を付与することにより低粘度化する工程を備えることを特徴とするエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００１０】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、第１の液体材料及び第２の液体材料の少なくとも一方がゲル化又は高粘度化されており、固体もしくは固体に準じた取り扱いが可能となるので、２種類の液体を同時に取り扱うという、エレクトロウェッティング素子製造における本質的な問題を回避することができる。２種類の液体を同時に取り扱う必要がなくなるため、工程は簡略且つ簡易となり、既存の製造装置をそのまま適用することが可能になり、液体注入量の偏りによる画像ムラなど素子の性能に影響する問題も大幅に低減することが可能となる。本発明においては、ゲル化又は高粘度化された、第１の液体材料及び第２の液体材料の少なくとも一方に対して、刺激を付与することにより低粘度化する工程を有することから、応答性に優れたエレクトロウェッティング素子を製造することが可能となる。即ち、製造途上においては一種類の液体を取り扱うか、又は、液体を取り扱わない簡易な製造方法をとることができる一方で、最終的にはゲル化又は高粘度化された液体材料に刺激を与えて低粘度の液体とすることにより、製造されたエレクトロウェッティング素子の動作性、応答性を十分に確保することができる。【００１１】
本発明の第２の態様は、前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に所定量の前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記ゲル化又は高粘度化された第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００１２】
本明細書中において、セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に配置する液体材料の所定量とは、隣の隔壁に囲まれた領域内に液体材料があふれることがない量であって、色素の隠蔽性とエレクトロウェッティングとしての動作性、及び動作後の低表面エネルギー液体の液滴の大きさに応じて調整できる量を意味する。【００１３】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化された第１の液体材料を介して第１の基板と第２の基板との貼り合せ工程を行うので、液体材料に偏りが生じるのを防止できる。よって、例えば本発明により製造した素子を表示装置に用いた場合に表示ムラの無い高品質なものを提供できる。また、第１の液体材料はゲル状態又は高粘度状態で液ダレが生じ難くなっているので、第１の液体材料が配置された第１の基板の取り扱いが容易となり、基板の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。したがって、大型の基板を有するエレクトロウェッティング素子であっても、効率的かつ容易に製造することができる。【００１４】
本発明の第３の態様は、前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記隔壁に囲まれた領域に前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００１５】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化された第２の液体材料を配置した領域内に第１の液体材料を配置するので、第１の液体材料を配置する際、液体材料の飛散や偏りが生じるのを防止できる。よって、例えば本発明により製造した素子を表示装置に用いた場合に表示ムラや欠陥の無い高品質なものを提供できる。また、第２の液体材料がゲル状態又は高粘度状態となっているので、第１の液体材料の配置工程を簡便且つ短時間で行うことができる。したがって、大型の基板を有するエレクトロウェッティング素子であっても、効率的かつ容易に製造することができる。【００１６】
本発明の第４の態様は、前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００１７】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化された第２の液体材料を第２の基板に形成されたセル区画する隔壁に囲まれた領域内に配置し、一方、第１の基板に第１の液体材料を配置し、第２の基板を第１の基板に貼り合せるため、工程として極めて簡便であり、大量に且つ短時間にエレクトロウェッティング素子の製造が可能である。第２の基板を第１の基板に貼り合せる際、第２の基板に設けられた第２の液体材料はゲル化又は高粘度化されており、固体と同様に扱えるため、貼り合せの際に流れたり、飛び散ったりすることを防止できる。したがって、大型の基板を有するエレクトロウェッティング素子であっても、効率的かつ容易に製造することができる。【００１８】
本発明の第５の態様は、前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料と第２の液体材料の混合液体を配置する工程と、
前記隔壁に囲まれた領域に前記第１の液体材料を配置する工程、又は前記第１の基板の一方面側に、前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００１９】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化されたた第１、２の液体材料の混合体をセル内に配置し、このゲル化又は高粘度化した第１、２の液体材料の混合体が配置された第２の基板上に第１の液体材料を設置し、第１の液体材料を介して第１の基板を設置するため、第１の液体材料を設置する際、ゲル化又は高粘度化された第１，２の液体材料は舞い上がったり飛散したりして偏ることがないため、表示ムラや欠陥のない高品質な表示デバイスを提供できる。また更に、ゲル化又は高粘度化した第１、２の液体材料の混合体を第２基板のセル内に配置し、一方、第１の基板上に第１の液体材料を設け、この第１の基板材料に設けられた第１の液体材料を介して、第２基板を貼り合せることができる。この際、第２の基板に設置した第１、２の液体材料はゲル化又は高粘度化されているため、第２基板を反転して第１の基板側に貼り合せても第1、第２の液体材料は流れ落ちたり偏ったりすることはなく、表示村や欠陥のない高品質な表示デバイスを提供できる。このように、第１、第２の液体材料はゲル状態又は高粘度状態で流れたり、飛散したり、舞い上がったりすることがないため、第1の液体を設置する時の取り扱いが容易となり、基板の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。
したがって、大型の基板を有するエレクトロウェッティング素子であっても、効率的かつ容易に製造することができる。【００２０】
本発明の第６の態様は、前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に、所定量のゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料を配置する工程と、
前記第１の基板の一方面側に、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料を配置する工程と、
前記ゲル化又は高粘度化を行った前記第１の液体材料を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００２１】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化を行った第２の液体材料を前記第２の基板に形成された前記セルを区画する隔壁に囲まれた領域内に設け、一方、前記第１の基板にゲル化又は高粘度化を行った第１の液体材料を設け、この両者を貼り合せる工程を含むエレクトロウェッティング素子の製造方法である。それぞれ、前記第２の基板、第１の基板に設けられた第２の液体材料、第１の液体材料がゲル化又は高粘度化されているため、第１、第２の基板の取り扱いが容易となり、基板の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。また、第１の液体材料、第２の液体材料がゲル化又は高粘度化されているため、貼り合せの際、それぞれの液体が舞い上がったり、飛散したり、偏ったりすることがなく、表示ムラや欠陥のない高品質なエレクトロウェッティング素子を提供することができる。【００２２】
本発明の第７の態様は、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第１の液体材料と、ゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された前記第２の液体材料とを積層することで積層体を形成する工程と、
前記積層体を用いて、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せる工程と、を備えることを特徴とする前記第１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００２３】
本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法によれば、ゲル化又は高粘度化されたた第１及び第２の液体材料からなる積層体を用いて第１の基板と第２の基板との貼り合せ工程を行うので、安定した液体量を表示セルに設置することができ、表示ムラや欠陥のない、高品質なエレクトロウェッティング素子を提供することができる。また、ゲル状態又は高粘度状態の積層体を用いるため、転写などの大量生産に適した工程によりエレクトロウェッティング素子を製造することが可能となる。したがって、大型の基板を有するエレクトロウェッティング素子であっても、効率的かつ容易に製造することができる。【００２４】
本発明の第８の態様は、前記貼り合せ工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方に前記積層体を転写した状態で行うことを特徴とする前記第７の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００２５】
上記エレクトロウェッティング素子の製造方法においては、前記貼り合せ工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方に前記積層体を転写した状態で行うのが好ましい。
この構成によれば、積層体が第１の基板或いは第２の基板に転写されるので、第１の基板及び第２の基板の貼り合せ工程を高速且つ容易に行うことができる。【００２６】
本発明の第９の態様は、前記刺激が、化学物質との接触、電磁波の照射、熱、音波、振動、電場及び磁場からなる群より選択される少なくとも１つであることを特徴とする前記第１〜８の態様のいずれか１つに記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００２７】
この構成によれば、化学物質との接触、電磁波の照射等といった簡便な工程により、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方の粘度を低下させることができるので、エレクトロウェッティング素子の動作時、すなわち、セル内に電圧を印加した際に、第１の液体材料及び第２の液体材料における界面形状の変化における応答性を向上させることができる。【００２８】
本発明の第１０の態様は、前記第２の液体材料のゲル化剤又は高粘度化剤が、前記第２の液体材料をゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上に高粘度化させ、且つ、前記第１の液体材料に溶解するゲル化剤又は高粘度化剤であることを特徴とする前記第１、３、４、６又は９のいずれか１つの態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００２９】
この構成によれば、第２の液体材料のゲル化剤又は高粘度化剤が第１の液体材料に溶解するので、ゲル化又は高粘度化された第２の液体材料が第1の液体材料と接触することにより、ゲル化剤又は高粘度化剤が第1の液体に移行する。その結果、ゲル化又は高粘度化されていた第２の液体材料は、エレクトロウェッティング素子として動作するのに十分低粘度な液体となる。一方、ゲル化剤又は高粘度化剤は、第１の液体材料に溶解するため、第１の液体材料をゲル化又は高粘度化することなく、第１の液体材料もエレクトロウェッティング素子として動作するのに十分低粘度な液体となる。【００３０】
本発明の第１１の態様は、前記ゲル化剤又は高粘度化剤が、次の一般式（１）で示されるゲル化剤又は高粘度化剤であることを特徴とする前記第１０の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３１】
【化１】
0005484630.tif 000002
【００３２】
式（１）において、Ｘ−は一価の陰イオン基を表す。Ｒ１は炭素数１〜９の一価の置換基を表し、酸素、窒素及びイオウからなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよく、環状構造を含んでいてもよい。Ｒ２は炭素数１〜２０の一価の置換基を表す。【００３３】
本発明の第１２の態様は、Ｘ−が芳香族基を有する酸の共役塩基であることを特徴とする前記第１１の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３４】
本発明の第１３の態様は、Ｒ１がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ベンジル基のいずれかであることを特徴とする前記第１１又は１２の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３５】
本発明の第１４の態様は、Ｒ２が炭素数６〜２０の直鎖アルキル基であることを特徴とする前記第１〜１３のいずれか１つの態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３６】
本発明の第１５の態様は、前記ゲル化剤又は高粘度化剤が次の構造式（２）で示される化合物を含むことを特徴とする前記第１０の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３７】
【化２】
0005484630.tif 000003
【００３８】
本発明の第１６の態様は、前記ゲル化剤又は高粘度化剤が、前記構造式（２）で示される化合物と、ステロイド化合物又はフェノール性化合物との混合物であることを特徴とする前記第１５の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００３９】
本発明の第１７の態様は、前記フェノール性化合物が、ヒドロキノン又はレソルシノールであることを特徴とする前記第１６の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４０】
本発明の第１８の態様は、前記ゲル化剤又は高粘度化剤が次の一般式（３）で示される化合物を含むことを特徴とする前記第１０の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４１】
【化３】
0005484630.tif 000004
【００４２】
式中、ｎは１〜３の整数を表し、Ｒは一価の有機基を示し、Ｙは一価の任意の置換基を示す。【００４３】
本発明の第１９の態様は、Ｙがメチル基、クロロ基又はブロモ基のいずれかである前記第１８の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４４】
本発明の第２０の製造方法は、Ｒが炭素数６〜２０の脂肪族炭化水素又はアラルキル基である前記第１８の態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４５】
本発明の第２１の態様は、前記第１の液体材料ゲル化剤又は高粘度化剤が、該第１の液体材料をゲル化又は１Ｐａ・ｓ以上に高粘度化させ、且つ、前記第２の液体材料に溶解するゲル化剤又は高粘度化剤である前記第１、２、４、５、のいずれか１つの態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４６】
この構成によれば、第１の液体材料のゲル化剤又は高粘度化剤が第２の液体材料に溶解するので、ゲル化又は高粘度化された第１の液体材料が第２の液体材料と接触することにより、ゲル化剤又は高粘度化剤が第２の液体材料に移行する。その結果、ゲル化又は高粘度化されていた第１の液体材料は、エレクトロウェッティング素子として動作するのに十分な低粘度の液体となる。一方、ゲル化剤又は高粘度化剤は、第２の液体材料に溶解するため、第２の液体材料をゲル化又は高粘度化することなく、第２の液体材料もエレクトロウェッティング素子として動作するのに十分低粘度な液体となる。【００４７】
本発明の第２２の態様は、前記セル内に刺激を付与することにより、ゲル化又は高粘度化された、前記第１の液体材料及び前記第２の液体材料の少なくとも一方を低粘度化する工程が、前記第１の基板及び前記第２の基板の貼り合せ工程後に行われることを特徴とする、前記第１〜２１のいずれか１つの態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造方法である。【００４８】
この構成によれば、刺激を付与するといった簡便な工程により、第１の液体材料及び第２の液体材料の少なくとも一方の粘度を低下させることができるので、セル内に電圧を印加した際に第１の液体材料及び第２の液体材料における界面形状の変化における応答性を向上させることができる。【００４９】
本発明の第２３の態様は、前記第１〜２２のいずれか１つの態様に記載のエレクトロウェッティング素子の製造法により製造されたエレクトロウェッティング素子からなることを特徴とするエレクトロウェッティングディスプレイである。【００５０】
本発明のエレクトロウェッティングディスプレイによれば、上述の方法により製造されたエレクトロウェッティング素子から構成されるので、表示ムラや欠陥の無い高品質な画像を表示することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、エレクトロウェッティング素子を容易に製造できる。本発明の製造方法で製造したエレクトロウェッティング素子は、印加電圧の上昇や、動作の遅滞などがなく、例えば表示素子として用いた場合、高品質な表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、第１実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの断面構成を示す図である。
【図２】図２は、エレクトロウェッティングディスプレイの動作概念を説明するための図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造工程を示す図である。
【図４】図４は、図３に続く製造工程の説明図である。
【図５】図５は、図４に続く製造工程の説明図である。
【図６】図６は、図５に続く製造工程の説明図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造工程を示す図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造工程を示す図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造工程を示す図である。
【図１０】図１０は、第５実施形態に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法に係る実施形態について説明する。
【００５４】
（第１実施形態）
図１は本発明により製造されたエレクトロウェッティング素子の構造の一例として、エレクトロウェッティングディスプレイの構造例を示すものである。また、図２はエレクトロウェッティングディスプレイの動作概念を説明するための図である。なお、図２においては説明に不要な部分の構成については図示を簡略化している。
【００５５】
図１に示すようにエレクトロウェッティングディスプレイ１００は、第１基板１１０と、第２基板１２０とを有し、これら基板１１０、１２０が高表面エネルギー液体１３０を介して対向配置されている。高表面エネルギー液体１３０は、基板１１０、１２０の外周に沿って設けられたシール材１４０で区画される領域に配置されている。ここで、高表面エネルギー液体１３０とは、後述する低表面エネルギー液体１３１に対して相対的に表面エネルギーが高いものである。なお、本明細書において、「セル」とは、第１基板１１０及び第２基板１２０間に生じる高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１が配置される領域を意味する。
【００５６】
第１基板１１０は、基材１１０Ａ、コモン電極１１１を有している。第２基板１２０は、基材１２０Ａ、ＴＦＴ１２１、配線部１２２、平坦化膜１２３、画素電極１２４、コモン電極１２５及び絶縁膜１２６を有している。絶縁膜１２６の表面は撥水化処理されている。撥水化処理は特に限定されず公知の方法を用いることができるが、本実施形態では例えばフッ素樹脂の塗布及び熱処理を行った。上記基材１２０Ａは、例えば、ガラスや樹脂成型体やフィルム等、表示装置のパネル基板として通常使用されるものから構成される。本実施形態では例えばガラスを用いた。画素電極１２４、及びコモン電極１２５は、平坦化膜１２３上に形成されており、コンタクトホール１２３ａを介してＴＦＴ１２１及び配線部１２２に接続されている。
【００５７】
コモン電極１１１を構成する材料としては、透明電極が好ましく、代表例はＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）である。一方、画素電極１２４、コモン電極１２５を構成する材料としては、ＩＴＯやＡｌ等が用いられる。電極材料としてＩＴＯを用いた場合、エレクトロウェッティングディスプレイ１００は、第２基板１２０の背面側に光源（不図示）を備えた所謂透過型のディスプレイとなる。また、電極材料としてＡｌを用いた場合、エレクトロウェッティングディスプレイ１００は、外光を電極表面で反射する所謂反射型のディスプレイとなる。本発明は透過型、反射型、又は半透過反射型のディスプレイに適用可能である。
【００５８】
第１基板１１０は、基材１１０Ａを主体に構成される。上記基材１１０Ａは、例えば、ガラスや樹脂成型体やフィルム等、表示装置のパネル基板として通常使用されるものから構成される。本実施形態では例えばガラスを用いた。
【００５９】
第２基板１２０の上記絶縁膜１２６上には、画素壁１２７が形成されている。画素壁１２７は格子状に形成されており、第２基板１２０上に複数の画素Ｇを区画している。ここで、本実施形態では画素壁１２７は図１のように第１基板１１０と接していないものを用いたが、必要に応じて、画素壁１２７の上部が第１基板１１０と一部又は全部が接する構造にしてもよい。画素電極１２４及びコモン電極１２５は各画素Ｇ内に一対ずつ配置されている。画素壁１２７で区画された領域（画素Ｇ）には、低表面エネルギー液体１３１が格納されている。画素壁１２７は高表面エネルギー液体１３０となじみのよい表面を有している。
【００６０】
画素電極１２４に所定電圧を印加することで、図２に示すように、画素電極１２４と高表面エネルギー液体１３０を電極、絶縁膜１２６を誘電体としたキャパシタとなる。絶縁膜１２６の分極により高表面エネルギー液体１３０が静電作用で引きつけられ、その結果、画素電極上の低表面エネルギー液体１３１がコモン電極１２５上に押しのけられ、液体界面形状が変化する。以上のように、画素Ｇ内の低表面エネルギー液体１３１を選択的にコモン電極１２５上に移動させることで、各画素Ｇを通る光が低表面エネルギー液体１３１を透過する状態と低表面エネルギー液体１３１を略透過する状態とを切り替えることが可能となる。
【００６１】
上記低表面エネルギー液体１３１は、低表面エネルギー溶媒と着色材料とを含有する。
低表面エネルギー溶媒は特に限定されず表面エネルギー値が３５ｍＪ／ｍ２以下であればよい。３５ｍＪ／ｍ２を超えると、高表面エネルギー液体と混合してしまう可能性がある。表面エネルギー値としては３０ｍＪ／ｍ２以下であることがより好ましく、２０ｍＪ／ｍ２以下であることが更に好ましい。
【００６２】
また、上記低表面エネルギー液体１３１は、通常使用及び保管時に固化・結晶化したり、気化・沸騰することは好ましくないため、融点は−１０℃以下が好ましく、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−４０℃以下である。沸点は８０℃以上が好ましく、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１５０℃以上である。
【００６３】
さらに、低表面エネルギー液体１３１は粘度が高いと動作速度が低下するため、動作温度範囲にて、好ましくは３００ｍＰａ・Ｓ以下、より好ましくは１００ｍＰａ・Ｓ以下、更に好ましくは３０ｍＰａ・Ｓ以下の粘度であることが好ましい。
【００６４】
低表面エネルギー溶媒を以下に例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等の直鎖あるいは分岐アルカン、シクロヘキサン、シクロヘプタンなどの環状アルカン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサンなどのシリコーン類、フルオロカーボン等が挙げられる。これらの低表面エネルギー溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
また、上記着色材料は特に限定されず、例えば、酸化チタンやカーボンブラックなどの無機系、フタロシアニンやアゾ類、アントラキノン等の有機系等、各種の顔料や染料が利用できる。エレクトロウェッティングに用いられる溶液特性として、低表面エネルギー液体に溶解あるいは分散するが、高表面エネルギー液体には溶解・分散しない必要があり、適宜疎水性表面処理顔料や疎水性染料が用いられる。
これらの組み合わせのうち、本発明において好ましいのは、直鎖あるいは分岐アルカンと、カーボンブラックなどの疎水性顔料、あるいは、アルキル基変成された染料の組み合わせであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
さらに、低表面エネルギー溶媒に必要に応じて酸化防止剤、紫外線防止剤、安定剤、分散安定剤、界面活性剤、疎水性電解質等の添加剤を加えてもよい。
【００６６】
一方、上記高表面エネルギー液体１３０は、高表面エネルギー溶媒を主成分とするもので、必要に応じて電解質や界面活性剤等の添加剤を加えてもよい。高表面エネルギー溶媒は特に限定されず、表面エネルギー値が４５ｍＪ／ｍ２以上であればよい。４５ｍＪ／ｍ２未満であれば、低表面エネルギー溶媒と混合してしまう可能性がある。表面エネルギー値としては５５ｍＪ／ｍ２以上であるとより好ましく、６５ｍＪ／ｍ２以上が更に好ましい。
【００６７】
低表面エネルギー溶媒と同様、通常使用及び保管時に固化・結晶化したり、気化・沸騰することは好ましくないため、融点は−１０℃以下が好ましく、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−４０℃以下である。沸点は８０℃以上が好ましく、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１５０℃以上である。
【００６８】
高表面エネルギー溶媒を以下に例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、水あるいは電解質水溶液、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール類などが挙げられる。これらの高表面エネルギー溶媒は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。また、表面エネルギーを高めたり、融点や沸点を調整するために添加剤やイオン等を加えてもよい。なお、表面エネルギー値自体は大きくないが、極性が高く、低表面エネルギー液体１３１と混ざらない液体も存在し、これらも１３０として使用することが可能である。具体的にはメタノール、エタノール等の低分子アルコール、あるいはその混合物などである。
【００６９】
続いて、上記エレクトロウェッティングディスプレイ１００の第１の製造方法について図３乃至図６を参照しながら説明する。
【００７０】
まず、図３に示すように従来の手法により製造した第２基板１２０を用意し、第２基板１２０に画素壁１２７を形成する。
ここで画素壁１２７の高さは特に限定されないが、低表面エネルギー液体が隣の画素にあふれることがなく、一方、斜め方向から見たときに画素壁による遮蔽が起こらないような高さを設定することが好ましい。画素壁１２７の高さとしては、画素壁の間隔、低表面エネルギー液体の量によるため、一概に言えないが、一例としてあげると、好ましくは２〜８０μｍ、より好ましくは２〜５０μｍ、更に好ましくは２〜３０μｍである。
【００７１】
また、画素壁１２７の幅は薄い方が開口率が高くなることでコントラストの高い画像が得られるものの、薄くすると製造方法が難しくなり、また、たわみ、倒れ、破断等の可能性があるため、好ましくは２〜３０μｍ、より好ましくは５〜２５μｍである。
【００７２】
画素壁１２７の間隔は、狭い方が高精細な画像が得られる一方、狭すぎると開口率が小さくなり、また、視野角も狭くなるためコントラストが低下し、電極等の製造も難しくなる。このため、好ましくは３０〜１０００μｍ、より好ましくは５０〜３００μｍ、更に好ましくは８０〜１６０μｍである。
【００７３】
また、ここで、画素Ｇの底部が撥水性であり、側面が親水性であることが好ましい。このため、第２基板１２０の表面はあらかじめフッ素樹脂処理等、公知の方法により撥水化処理が施されていてもよく、また、画素壁１２７を形成した後に、公知の方法を用いて、画素底部に撥水化材を塗布したり、撥水化処理してもよい。なお、画素壁１２７はレジスト材料である場合が多いため、一般に親水性材料である場合が多いが、必要に応じて親水化処理（プラズマ処理、コロナ処理など）を行ってもよい。
【００７４】
続いて、図４に示すように第２基板１２０の画素壁１２７で区画された各領域内に低表面エネルギー液体１３１を注入する。注入においては、インクジェット装置ＩＪを用いてもよい。また、揮発性溶媒に溶解した低表面エネルギー液体１３１を画素Ｇに満たし、その後加熱等により揮発性溶媒を揮発させ、所望の低表面エネルギー液体１３１層を形成してもよい。このように、所望の低表面エネルギー液体１３１を画素Ｇ内に注入できる方法であれば、特に制限されない。画素Ｇ内に低表面エネルギー液体１３１を配置する方法は、他に、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷法、カーテンコート法、ディスペンス法等を用いることができる。
【００７５】
また、例えば、カラーに対応した表示を行いたいのであれば、インクジェット装置にて所望の位置に各色色材を含んだ低表面エネルギー液体１３１を注入すればよいし、モノクローム、モノカラー、あるいはカラーフィルターを用いる場合には、揮発性溶媒で希釈した低表面エネルギー液体１３１を基板全体に注ぎ込み、その後溶媒を揮発させる方法をとることができる。
【００７６】
画素Ｇ内に注入する低表面エネルギー液体１３１の量は、色素の隠蔽性とエレクトロウェッティングとしての動作性、及び動作後の低表面エネルギー液体の液滴の大きさに応じて調整する。色素の隠蔽性が低い場合は、低表面エネルギー液体１３１の量は多くする必要があるが、一方、量を多くすると動作が遅くなったり、高い駆動電圧が必要となったり、動作後の低表面エネルギー液体の液滴が大きくなり、画素壁１２７の高さが必要となり、視野角やコントラストを低下させる。好ましい画素Ｇ内に注入する低表面エネルギー液体１３１の量（画素Ｇ中の液体厚さ）は、上記のように種々の因子に作用されるため一概に言えないが、一例を挙げるとすれば、１〜１５μｍの厚みが好ましく、より好ましくは２〜８μｍ、更に好ましくは３〜５μｍである。
【００７７】
ところで、この様にして得られた図４に示す構造体に、高表面エネルギー液体１３０をそのまま液体として導入することは困難である。厚みを一定として第２基板１２０に配置された低表面エネルギー液体１３１に高表面エネルギー液体１３０を導入する場合、高表面エネルギー液体１３０の流入の勢いにより画素Ｇ内から飛び出したり別の画素Ｇに移動したりする可能性が高いためである。また、一般に低表面エネルギー液体１３１は高表面エネルギー液体１３０よりも比重が軽い場合が多く、流入の勢いにより低表面エネルギー液体１３１が浮き上がってしまう。このように、高表面エネルギー液体１３０の流入により低表面エネルギー液体１３１の設置量が変化してしまうことは、表示デバイスとしてみれば画像のムラとなる。このような高表面エネルギー液体１３０の導入による低表面エネルギー液体１３１の体積変化等を防ぐためには、非常にゆっくりとした速度で１３０を導入することにより回避することができるが、そのためには製造に時間がかかってしまい、また、そのための専用の装置が必要となってしまう。
【００７８】
本発明はこのような問題点を解消したものである。
即ち、高表面エネルギー液体１３０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。具体的には図５に示すように、第１基板１１０のコモン電極１１１側に、外周に沿ってシール材１４０を配置する。このシール材１４０を含む第１基板１１０の内部に、ゲル化又は１Ｐａ・s以上の粘度に調整した高表面エネルギー液体１３０からなる高粘度材料１３０Ａを配置する。ここで、高粘度材料１３０Ａとは、倒立させても流れないことが必要であり、ペースト状、ゲル状、半固体状、擬固体状等に調整されたものを含む。
【００７９】
このように高表面エネルギー液体１３０をゲル化又は高粘度化した１３０Ａを調製し、前記１３０Ａを第1基板１１０に配置し、前記第１基板１１０を上下反転し、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。このとき、１３０Ａは、ゲル状態又は高粘度状態であるため、上下反転がされた場合であっても、厚みが大きく変化することが無い。
【００８０】
本実施形態では、ゲル又は高粘度材料１３０Ａを用いることで高表面エネルギー液体１３０における低表面エネルギー液体１３１上への配置が、貼り合せ工程という簡便且つ生産性に優れた方法を用いることが可能となっている。なお、貼り合せの際、気泡の流入を防ぐため、貼り合せ角度を調整しても良く、貼り合せ時に略真空雰囲気にしても良く、また、第１基板１１０又はシール材１４０の一部に空気抜きの孔を設けてもよい。
【００８１】
このように、高表面エネルギー液体１３０を高粘度化、あるいはゲル化させることは製造時には大きなメリットとなる。一方、エレクトロウェッティング素子を特に表示素子として用いる場合、高表面エネルギー液体１３０が高粘度化、あるいはゲル化していることはデメリットとなる。即ち、動作速度が遅くなり、場合によっては動作しないおそれもある。高表面エネルギー液体１３０が高粘度あるいはゲル状の素子を形成した場合、電圧を印加しても高表面エネルギー液体１３０と低表面エネルギー液体１３１の界面形状が変化し難くなるおそれもある。また、高電圧をかけて界面形状を変化させることが可能であったとしても、電圧を解除した場合に元の状態に戻らなくなる可能性もある。
【００８２】
そこで、本実施形態では、高表面エネルギー液体１３０をゲル化又は高粘度化させる際、ゲル化剤又は高粘度化剤として刺激応答性のゲル化剤又は高粘度化剤を用いている。ここで言う刺激応答性とは、製造時には高粘度状態、あるいはゲル化状態である高粘度材料１３０Ａの状態を保持するものの、その後、特定の刺激を与えることにより、低粘度化、液状化（ゾル化）することで上記高表面エネルギー液体１３０の状態に戻るものであることを指す。また、低粘度化した高表面エネルギー液体１３０は、一旦低粘度液体又はゾルとなった後は、高粘度液体やゲルに可逆的変化しないものが好ましい。
【００８３】
すなわち、本発明のエレクトロウェッティング素子の製造方法は、刺激応答性のゲル化剤又は高粘度化剤を用いているので、エレクトロウェッティング素子を効率的かつ容易に製造することができ、かつ、ゲル化剤又は高粘度化剤は、刺激応答性であるため、特定の刺激をゲル化剤又は高粘度化剤に与えることにより、エレクトロウェッティング素子の応答性を効率的かつ容易に向上させることができる。
【００８４】
ここで言う刺激の具体的な例としては、化学物質との接触、紫外光、可視光、赤外光等の電磁波、熱、音波、揺動、電場、磁場等である。特に、セルの外部から刺激を与える場合には、セル内の高表面エネルギー液体１３０の高粘度液体あるいはゲル体（高粘度材料１３０Ａ）に第１基板１１０又は第２基板１２０を貫通して作用可能な刺激が好ましい。
高粘度液体又はゲルを刺激により低粘度液体又はゾルとした場合の粘度は、３００ｍＰａ・ｓ以下にすることが好ましく、１００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、３０ｍＰａ・ｓ以下が更に好ましい。
【００８５】
ゲル化剤又は高粘度化剤を低粘度化する際に、第１の液体材料及び第２の液体材料の少なくとも一方に与える刺激としては、化学物質との接触又は電磁波の照射が好ましい。
【００８６】
これらのうち、化学物質との接触による応答は、例えば、低表面エネルギー液体１３１との接触、画素壁１２７との接触による応答が挙げられる。更に具体的には、ゲル化剤又は高粘度化剤が低表面エネルギー液体１３１に溶けるものであることが好ましい。即ち、ゲル化剤又は高粘度化剤が高表面エネルギー液体１３０をゲル化又は高粘度化させるものであり、かつ、低表面エネルギー液体１３１に溶けるものであった場合、ゲル化又は高粘度化された高表面エネルギー液体１３０が低表面エネルギー液体１３１に接触すると、ゲル化剤が低表面エネルギー液体１３１に溶解、移行し、高表面エネルギー液体１３０の粘度が大幅に低下する。このようにして、工程時には、ゲル状態又は高粘度状態であり、使用時には低粘度状態となる高表面エネルギー液体１３０を実現することができる。
【００８７】
このようなゲル化剤としてテトラコサン、オクタコサン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタンなどの炭化水素類を用い、高表面エネルギー液体１３０としてメタノール、エタノール等のアルコールあるいはこれらアルコールと水との混合物を用い、低表面エネルギー液体１３１としてオクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンなどの直鎖炭化水素、シクロヘキサンなどの環状炭化水素を用いることができる（ラングミュア（Ｌｎａｇｍｕｉｒ）、第１６巻、３５２ページ、２０００年）。
【００８８】
また更に、低表面エネルギー液体１３１中、あるいは、画素壁１２７表面に、酸、塩基、塩、酸化剤、還元剤などの化学物質を含有、あるいは塗布させておき、高表面エネルギー液体１３０と接触した際、ゲル化剤又は高粘度化剤と反応させ、低粘度化させる方法も用いることが可能である。酸、塩基、塩は特に低表面エネルギー液体１３１には作用を及ぼさず、高表面エネルギー液体１３０では溶解、解離して作用するものであり有効に用いることができる。
【００８９】
また、光などの外部刺激による応答の例の一つとして、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ)とトランス−オルソ−メトキシシンナム酸を組み合わせたゲル化剤がある（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、１２９巻、６号、１５５３ページ、２００７年）。このゲル化剤は通常の環境では水系・あるいは極性溶媒をゲル化するが、水銀灯等にて紫外光を照射すると、シス体に異性化し、比較的低粘度の液体となる。
【００９０】
本実施形態において、化学物質接触応答性の高粘度化剤やゲル化剤に関しては、図５（ｂ）のようにセルを形成した段階で高表面エネルギー液体１３０の低粘度化が進行するが、必要に応じて、加熱、揺動などを行ってもよい。
【００９１】
一方、光応答性の高粘度化剤あるいはゲル化剤を用いた場合には、図６（ａ）に示すように、必要に応じて紫外光、可視光、赤外光等といった光エネルギーを付与することで上述の刺激を与えた。本実施形態では、第１基板１１０（基材１１０Ａ）側から光エネルギーを付与した。第１基板１１０を構成する基材１１０Ａは光透過性を有するガラスから構成されることから光エネルギーは第１基板１１０を透過し、内部に充填されている高粘度材料１３０Ａに良好に照射される。これにより、高粘度材料１３０Ａは、図６（ｂ）に示すように、低粘度化することで高表面エネルギー液体１３０の状態へと変化する。これにより、低表面エネルギー液体１３１上に高表面エネルギー液体１３０を良好に配置することができる。
【００９２】
本実施形態によれば、上記高表面エネルギー液体１３０を１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整することで高粘度あるいはゲル状物質からなる高粘度材料１３０Ａを用いて第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを行うので、第１基板１１０に配置した高粘度材料１３０Ａは下側にしても落下しないので、ロールトゥロール方式を用いて容易に第１基板１１０及び第２基板１２０を貼り合せることができる。したがって、第１基板１１０及び第２基板１２０として大型の基板を用いた場合であっても、効率的かつ容易に製造することができる。
【００９３】
なお、第１基板１１０の片面に高粘度材料１３０Ａを配置する方法は上述の方法に限定されることはなく、例えば、ロールコーターやダイコーター等を用いて塗布する方法等を用いてもよい。
【００９４】
また、第１基板１１０の片面に高粘度材料１３０Ａを配置する工程と、第２基板１２０の画素壁１２７に囲まれた画素Ｇ内に低表面エネルギー液体１３１を塗布する工程は、いずれを先に行ってもよいし、同時並行して行ってもよい。
【００９５】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態として、上記エレクトロウェッティングディスプレイ１００の第２の製造方法について説明する。図７は本実施形態に係る製造工程を示す図であり、コモン電極１１１の図示は省略している。ここで、第１実施形態と同一の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
【００９６】
本実施形態に係る製造方法では、まず、図３に示したように従来の手法により製造した第２基板１２０を用意し、第２基板１２０に画素壁１２７を形成する。続いて、図７（ａ）に示すように第２基板１２０の各画素Ｇ内に、１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化された低表面エネルギー液体１３１からなる高粘度材料１３１Ａを配置する。ここで、高粘度材料１３１Ａとは、倒立させても流れないゲル状に調整されたものを含むものである。高粘度材料１３１Ａは、刺激応答性であって、化学的あるいは物理的刺激により粘度が低下し、低表面エネルギー液体１３１となる材料である。
【００９７】
なお、高粘度材料１３１Ａの配置においては、既知の塗工方法、印刷方法を適宜用いることができる。これらの設置方法は、高粘度材料１３１Ａを画素Ｇ内に配置できる方法であれば、特に制限されず、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷法、ディスペンス法等を用いることができる。設置方法の一例として、例えば、図７に示したようにインクジェット装置ＩＪを用いてもよい。
高粘度材料１３１Ａを設置する際には、高粘度材料１３１Ａをゲル状態あるいは高粘度状態で設置してもよく、また、高粘度材料１３１Ａを加熱して低粘度化あるいはゾル化させてから設置してもよい。また、揮発性溶媒に溶解した高粘度材料１３１Ａを画素Ｇに満たし、その後加熱等により揮発性溶媒を揮発させ、所望の高粘度材料１３１Ａ層を形成してもよい。
【００９８】
続いて、図７（ｂ）に示すように、画素壁１２７の区画領域(画素Ｇ)内に配置された高粘度材料１３１Ａ上に高表面エネルギー液体１３０を注入する。注入においては、本実施形態では、インクジェット装置ＩＪを用いた。なお、高表面エネルギー液体１３０を画素Ｇ内に注入できる方法であれば、特に制限されず、他に、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷法、ディスペンス法等を用いることができる。
【００９９】
このように低表面エネルギー液体１３１を高粘度状態又はゲル状態とすることにより、上述のように高表面エネルギー液体１３０を上部から注ぎ込んだ場合であっても、高表面エネルギー液体１３０の流入の勢いにより画素Ｇの底面から浮き上がったりすることがなく、安定したエレクトロウェッティング素子を製造することができる。
【０１００】
ところで、高粘度化あるいはゲル化した高粘度材料１３１Ａは、高表面エネルギー液体１３０を導入する製造時には有利であるが、エレクトロウェッティング素子として動作させるときには、ゲル状態の低表面エネルギー液体１３１を移動、変形させることは困難となるおそれがある。また、高電圧印加により動作させたとしても、電圧解除後、元に戻らず、結果として可逆的な界面形状変化による表示素子としては動作が困難となるおそれがある。
【０１０１】
そこで、本実施形態では、高粘度化あるいはゲル化された高粘度材料１３１Ａについて所定の刺激を与えることで低粘度の液体となる性能を有するもの（具体的には、低表面エネルギー液体１３１の状態となるもの）を用いている。また、低粘度化した高粘度材料１３１Ａは、一旦低粘度液体又はゾルとなった後は、高粘度液体やゲルに可逆的変化しないものが好ましい。
【０１０２】
ここで加える刺激としては、極性物質、酸、塩基、酸化剤、還元剤などの各種化学物質による刺激、紫外光、可視光、赤外光等の電磁波、熱、音波、揺動、電場、磁場等の物理的刺激があげられるが、高粘度材料１３１Ａが低粘度の低表面エネルギー液体１３１とすることができる方法であれば限定されるものではない。
【０１０３】
化学物質による刺激に用いられる物質を以下に例示するが、本発明はこれに限定されるものではなく、高粘度材料１３１Ａを低粘度化できるものであればよい。本発明に用いられる極性物質、酸、塩基としては、例えば、水酸基、アミノ基又はその塩、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、ホスホン酸基又はその塩、アミド結合、ウレタン結合、尿素結合、ニトロ基、メルカプト基、フェノール基等を有する化合物が挙げられ、これらのうち、腐食性の少ない水酸基、カルボキシル基を有する化合物が好ましく、その中でも水酸基を有する化合物がより好ましい。
また、本発明で用いることができる酸化剤としては、ｍ−クロロ過安息香酸、過酢酸、過酸化水素などが挙げられる。
さらに、本発明で用いることができる還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウムが挙げられる。
なお、本発明における化学物質による刺激とは、化学物質との接触によりゲル化剤等が反応により変化するものに限定されるものではなく、それらの化学物質と接触することにより、ゲル化剤が溶解したり、それらの物質を含む相に移行する場合も含まれる。エレクトロウェッティング素子の安定性を考慮すれば、本発明における化学物質による刺激の中でも、溶解や移行を伴う化学物質応答性を有する化学物質を用いることが好ましい。
【０１０４】
物理的刺激を与える場合は、セル内の高粘度材料１３１Ａの高粘度液体あるいはゲル体に第１基板１１０又は第２基板１２０を貫通して作用可能な刺激が好ましい。
高粘度液体又はゲルを刺激により低粘度液体又はゾルとした場合の粘度は、３００ｍＰａ・ｓ以下にすることが好ましく、１００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、３０ｍＰａ・ｓ以下が更に好ましい。
【０１０５】
このうち、化学物質による刺激応答により、溶解あるいは相移行するゲル化剤又は高粘度化剤としては、例えば、低表面エネルギー液体１３１をゲル化又は高粘度化させ、かつ、高表面エネルギー液体１３０に溶解するゲル化剤又は高粘度化剤が挙げられる。このような高粘度化剤を用いると、図７（ｂ）の状態とすると、ゲル化剤又は高粘度化剤が１３１Ａから高表面エネルギー液体１３０に移行し、１３１Ａは低粘度の低表面エネルギー液体１３１となる。この際、高粘度化剤の移行を促進するため、加温したり，揺動したりしてもよい。また、一般的に低表面エネルギー液体１３１は高表面エネルギー液体１３０よりも比重が低く、高粘度化剤移行に伴い低表面エネルギー液体１３１が浮き上がる場合があるため、図７（ｂ）とした後、すぐに第１基板１１０を設置し、第１基板１１０を下に、第２基板１２０を上にしてもよい。
ここで、前記ゲル化剤又は高粘度化剤が、高表面エネルギー液体１３０に溶解するとは、低表面エネルギー液体１３１よりも高表面エネルギー液体１３０に溶解しやすく、分配されることが重要である。溶解度には特に限定は無いが、好ましくは１重量％以上の溶解度であり、より好ましくは５重量％以上の溶解度である。溶解は、室温で起こることが好ましいが、製造の妨げにならない範囲で加温してもよい。
【０１０６】
高粘度化剤は高表面エネルギー液体１３０に溶解するため、高表面エネルギー液体１３０を高粘度化することはなく、また、低表面エネルギー液体１３１に逆移行し、１３１Ａを再度形成することはない。
【０１０７】
このような、低表面エネルギー液体１３１を高粘度化あるいはゲル化し、高表面エネルギー液体１３０に溶解する材料の具体例としては、１２−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシカルボン酸系、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α、γ−ジブチルアミド、Ｎ−２−エチルヘキシル−Ｌ−グルタミン酸ジブチルアミドなどのアミド類、テトラドデシルアンモニウムブロミド、置換桂皮酸類とアルキルあるいはアラルキルアミンの塩、1,1-シクロブタンジカルボン酸とシクロヘキシルアミンの塩、マロン酸と長鎖アルキル（例えばヘキサデシル）アミンの塩などのアンモニウム塩系、１，３；２，４−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトールなどの多価水酸基系、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸−ジラウリルエステルなどの多価カルボン酸エステル、アミノ酸系界面活性剤系、ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムとステロイド化合物、フェノール類、ヒドロキノン、レソルシノールなどとの複合塩、トリメチルステアリルアンモニウムクロリドとデカン酸の複合塩、アルジュノール酸エステル類、ビス（アルキルアミド化アミノ酸）フタルアミド、アミノ酸アルキル変成物などが挙げられるが、本発明の目的に沿うものであればこれらに限定されるものではない。
このうち、アミノ酸系界面活性剤系高粘度化あるいはゲル化剤とは、例えば、次の一般式（１）で示されるゲル化剤が挙げられる（Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｐｏｌｙｍ.Ｓｃｉ. ２７６:２５２（１９９８））。
【０１０８】
【化４】
0005484630.tif 000005
【０１０９】
式（１）において、Ｘ−は一価の陰イオン基を表す。Ｒ１は炭素数１〜９の一価の置換基を表し、酸素、窒素及びイオウからなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよく、環状構造を含んでいてもよい。Ｒ２は炭素数１〜２０の一価の置換基を表す。
【０１１０】
式（１）のゲル化剤は、Ｒ１構造を有するアミノ酸と、Ｒ２のエステル構造に対応するアルコールを酸条件にて脱水縮合し、必要に応じてＸ−のイオン交換を行うことで、容易に合成できる。
【０１１１】
ここで、Ｘ−は一価の陰イオンであれば特に制限は無いが、芳香族基を有する酸の共役塩基が、ゲル化能が高くなる傾向があるため好ましい。芳香族基を有する酸の共役塩基とは、具体的にはパラトルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ベンゼンホスホネート、ベンゾエートなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。このうち、パラトルエンスルホネートが合成後のイオン交換が必要なく、大量入手可能で低コストであるため、特に好ましく用いることができる。
【０１１２】
また、Ｒ１は炭素数１〜９の一価の置換基を表し、酸素、窒素及びイオウからなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよく、環状構造を含んでいてもよい。Ｒ１の構造は、原料として用いるアミノ酸の構造に依存する。原料として用いるアミノ酸はＤ体、又はＬ体であることが好ましく、ＤＬ体はゲル化能力が低下するため、好ましくない。
【０１１３】
これらアミノ酸のうち、Ｒ１がアルキル基であるものが、比較的安定して用いることができるため、好ましい。Ｒ１としては、具体的には、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ベンジル基が好ましく、それぞれ、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンを原料とすれば合成可能である。このうち、Ｒ１がイソブチル基、即ち、ロイシンを原料としたものが、適度な溶解度と極性を有し、ゲル化剤として好ましく用いることができる。
【０１１４】
更に、Ｒ２は炭素数１〜２０の一価の置換基であればよい。特に、炭素数６〜２０の直鎖アルキル基である場合、ゲルの安定性が高く、合成も容易であるため、好ましく用いることができる。また、この炭素原子の数を調整することにより、ゲル化剤のゲル転移温度を調整することができるため、炭素鎖長の選択と調整は重要である。
【０１１５】
これらアミノ酸系界面活性剤型ゲル化剤は、単独で用いても、ゲル化温度等の調整のため、複数を混合して用いてもよく、他種のゲル化剤と併用してもよい。
【０１１６】
また、ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムとステロイド化合物、あるいはフェノール性化合物との複合塩も同様に、低表面エネルギー液体１３１をゲル化して半固体状１３１Ａを形成し、かつ、高表面エネルギー液体１３０には溶解するため、本発明において好適に用いることができる（Shih-Huang Tungら、Soft Matter、２００８年、４巻、１０８６ページ）。
ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムは下記式（２）で示される物質であり、容易に入手可能である。
【０１１７】
【化５】
0005484630.tif 000006
【０１１８】
ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムは、デオキシコール酸ナトリウムなどのステロイド化合物、あるいはクレゾール、アミノフェノール、ヒドロキノン、レソルシノールなどのフェノール性化合物などの添加剤と併用することにより、低表面エネルギー液体をゲル化することができる。ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムと共に用いられる添加剤の量は、重量比でジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムに対して、１重量％〜１５０重量％の範囲であることが好ましく、５重量％〜１００重量％の範囲であることがより好ましく、１０重量％〜５０重量％の範囲であることが更に好ましい。用いられる添加剤の種類や量により、ゲルの物性を調整することが可能であるため、非常に汎用性に富んだ高粘度化剤、ゲル化剤とすることができる。
また更に、３−メチル桂皮酸、４−メチル桂皮酸などのアルキル置換桂皮酸、３−クロロ桂皮酸、３−ブロモ桂皮酸、４−クロロ桂皮酸、４−ブロモ桂皮酸などのハロゲン置換桂皮酸、４−ニトロ桂皮酸などのニトロ基置換桂皮酸と、ヘキサデシルアミン等の長鎖アルキルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどの脂環式アルキル置換アミン、ジベンジルアミンなどのアラルキル置換アミンの塩は低表面エネルギー液体をゲル化することが出来る（例えば、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ  ＆  Ｄｅｓｉｇｎ、第６巻、第９号、２１１４ページ、２００６年発行）。この塩は、下記一般式（３）で示される構造の化合物である。
【０１１９】
【化６】
0005484630.tif 000007
【０１２０】
式中、ｎは１〜３の整数を表し、Ｒは一価の有機基を示し、Ｙは一価の任意の置換基を示す。
【０１２１】
一価の有機基を示すＲとしては、例えば、炭素数６〜２０の脂肪族炭化水素、又はアラルキル基等が挙げられる。炭素数６〜２０の脂肪族炭化水素としては、具体的には、例えば、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、n-ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−エイコシル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられるがこれらに限定されず、分岐等があっても良い。これらのうち、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、シクロヘキシル基が好ましい。また、アラルキル基としては、具体的には、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられ、これらのうち、ベンジル基が好ましい。
【０１２２】
一価の任意の基を示すＹとしては、例えば、炭素数１〜６の低級アルキル基又はハロゲノ基を示す。炭素数１〜６の低級アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘプチル基等が挙げられ、これらのうち、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。また、ハロゲノ基としては、具体的には、例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基等が挙げられ、これらのうち、クロロ基又はブロモ基が好ましい。
【０１２３】
これらのゲル化剤又は高粘度化剤は界面活性作用を有する可能性があり、また、高表面エネルギー液体１３０の物性に影響を与える可能性もあるため、必要最小限の量を用いることが好ましい。必要最小限の量とは、用いる低表面エネルギー液体１３１、高表面エネルギー液体１３０の種類、高粘度化剤の種類によりこの濃度は異なるため一概に言えないが、通常、低表面エネルギー液体１３１に対して０．００１重量％〜１０重量％が好ましく、０．０１重量％〜５重量％がより好ましい。
【０１２４】
また、物理応答性の高粘度化剤も好ましく用いることができる。このような刺激応答性ゲル化剤の一つとして、下記式（４）のスチルベン化合物Ｅ−ＳＧＰがある（Ｃｈｅｍ.Ｃｏｍｍｕｎ，２００４，１６０８〜１６０９頁）。
【０１２５】
【化７】
0005484630.tif 000008
【０１２６】
このゲル化剤は有機溶媒（低表面エネルギー液体１３１）に高温で溶解すると溶液となり、室温まで冷やすとゲル化するが、紫外線を照射することにより、低粘度の液体となる。従って、高温の時に画素内に何らかの方法で注入・印刷し、室温に冷却するとゲルとなる。ここで高表面エネルギー液体１３０を画素に注入し、後に紫外線を照射すると、スチルベンの異性化及び二量化によりゾル（液体）となる。
【０１２７】
また、アゾベンゼンにコレステロールをエステル結合にて結合した化合物も同様に、低表面エネルギー液体１３１をゲル化し、光でアゾベンゼンが異性化することにより、低粘度化する（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９４年、第１１６巻、６６６４ページ）。
【０１２８】
また更に、９−アントラセンカルボン酸と脂肪族アミンの塩も同様に、低表面エネルギー液体１３１をゲル化し、光でアントラセンの９，１０位が反応（２量化）することにより、ゲルが低粘度液体になる（Ｏｒｇ．Ｂｉｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２００３年、第１巻、２７４５ページ）。このゲル化剤は、原料である９−アントラセンカルボン酸、及び脂肪族アミンが容易に入手でき、また、塩の合成も簡単であるため、好ましく用いることができる。この９−アントラセンカルボン酸と脂肪族アミンの塩は、光照射により二量化し、ゾルとなった後、２量体は高表面エネルギー液体１３０に溶解し，移行する。このため、９−アントラセンカルボン酸と脂肪族アミンの塩からなるゲル化剤を用いた場合、再ゲル化の可能性はなく、好ましく用いることができる。
【０１２９】
本実施形態では、図７（ｃ）に示すように、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。その後、紫外光、可視光、赤外光等といった光エネルギーを必要に応じて付与することで上述の刺激を与えた。
本実施形態では、第１基板１１０（基材１１０Ａ）側から光エネルギーを付与した。第１基板１１０を構成する基材１１０Ａは光透過性を有するガラスから構成されることから光エネルギーは第１基板１１０を透過し、内部に充填されている高粘度材料１３１Ａに良好に照射される。これにより、高粘度材料１３１Ａは、図７（ｃ）に示すように、低粘度化することで低表面エネルギー液体１３１の状態へと変化する。これにより、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０とが良好に積層することができる。
【０１３０】
本実施形態によれば、上記低表面エネルギー液体１３１を１Ｐａ・ｓ以上にゲル化又は高粘度化した高粘度材料１３１Ａを用い、該高粘度材料１３１Ａ上に高表面エネルギー液体１３０を配置するので、低表面エネルギー液体１３１をそのまま用いるのに対し、１３１の浮き上がりや画素間の移動を防止しつつ積層でき、第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。
したがって、第１基板１１０及び第２基板１２０として大型の基板を用いた場合であっても、効率的かつ容易に製造することができる。更に、セル作製後、化学的あるいは物理的刺激により、高粘度材料１３１Ａを低粘度の低表面エネルギー材料１３１に変換するため、エレクトロウェッティング素子として良好に動作することができる。
【０１３１】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態として、上記エレクトロウェッティングディスプレイ１００の第３の製造方法について説明する。図８は本実施形態に係る製造工程を示す図であり、コモン電極１１１の図示は省略している。ここで、第１実施形態や第２実施形態と同一の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
【０１３２】
本実施形態に係る製造方法では、まず、図３に示したように従来の手法により製造した第２基板１２０を用意し、第２基板１２０に画素壁１２７を形成する。続いて、図８（ａ）に示すように第２基板１２０の各画素Ｇ内に混合高粘度材料１３２Ａを配置する。
【０１３３】
混合高粘度材料１３２Ａは、１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整した高表面エネルギー液体１３０と、低表面エネルギー液体１３１と、該高表面エネルギー液体１３０を高粘度化可能なゲル化剤又は高粘度化剤と、からなる。ここで、１Ｐａ・ｓ以上の粘度の混合高粘度材料１３２Ａとは、倒立させても流れないゲル状に調整されたものを含むものである。
【０１３４】
高表面エネルギー液体１３０と低表面エネルギー液体１３１は混じり合わないが、高表面エネルギー液体１３０を高粘度化することにより、低表面エネルギー液体１３１を分散させることが可能となる。高粘度化剤は低表面エネルギー液体１３１に溶解する材料であり、低表面エネルギー液体１３１の導入量が多すぎるとゲル化できないため、低表面エネルギー液体１３１の導入量は適宜調整する。
【０１３５】
混合高粘度材料１３２Ａの配置においては、本発明の第２の実施形態と同様、インクジェット装置ＩＪを用いてもよい。混合高粘度材料１３２Ａを画素Ｇ内に配置できる方法であれば、特に制限されず、他に、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷法、ディスペンス法等を用いることができる。
【０１３６】
続いて、図８（ｂ）に示すように、画素壁１２７の区画領域（画素Ｇ）内に配置された混合高粘度材料１３２Ａ上に高表面エネルギー液体１３０を注入する。注入においては、高表面エネルギー液体１３０を画素Ｇ内に注入できる方法であれば、特に制限されず、図８（ｂ）に示したインクジェット装置（ＩＪ）による注入の他に、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷法、ディスペンス法等を用いることができる。
【０１３７】
このように低表面エネルギー液体１３１を含む高粘度状態又はゲル状態である混合高粘度材料１３２Ａを用いることにより、上述のように高表面エネルギー液体１３０を上部から注ぎ込んだ場合であっても、高表面エネルギー液体１３０の流入の勢いにより画素Ｇ底面から浮き上がったりすることがなく、安定したエレクトロウェッティング素子を製造することができる。
【０１３８】
ところで、高粘度化あるいはゲル化した混合高粘度材料１３２Ａは、高表面エネルギー液体１３０を加え、図８（ｂ）の状態とすることにより、混合高粘度材料１３２Ａに高表面エネルギー液体１３０が流入し、粘度が低下する。粘度低下と同時に、高粘度化剤が低表面エネルギー液体１３１中に溶け込み、更に低粘度化と分離が進み、最終的に低粘度の高表面エネルギー液体１３０と低表面エネルギー液体１３１が分離した形となり、エレクトロウェッティング素子が動作するのに良好な状態となる。最終的に得られる高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１の粘度は実施形態１及び２と同じである。なお、この際、第１の基板を設置した図８（ｃ）において、低表面エネルギー液体１３１が浮き上がらないように、第１の基板を下にしてもよい。
本実施形態においても、再ゲル化や再高粘度化は発生しない。
【０１３９】
このように、高表面エネルギー液体１３０を高粘度化あるいはゲル化し、低表面エネルギー液体１３１に溶解し、両者の混合高粘度材料１３２Ａを形成する高粘度化剤の具体例としては、テトラコサン、オクタコサン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタンなどの長鎖炭化水素材料が挙げられるが、本発明の目的に沿うものであれば、これらに限定されるものではない。これらのゲル化剤については、雑誌「ラングミュア（Ｌｎａｇｍｕｉｒ）」２０００年、第１６巻、３５２ページに報告されている。
【０１４０】
これらの混合比率は、用いる高表面エネルギー液体１３０、低表面エネルギー液体１３１の種類、高粘度化剤の種類によりこの濃度は異なるため一概に言えないが、通常、高粘度化剤の添加量は高表面エネルギー液体１３０に対して０．００１重量％〜１０重量％が好ましく、０．０１重量％〜３重量％がより好ましい。また、高表面エネルギー液体１３０と低表面エネルギー液体１３１の比率は３：１〜３０：１の範囲が好ましい。
【０１４１】
本実施形態によれば、上記低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０の混合物を１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整することで高粘度あるいはゲル状物質からなる混合高粘度材料１３２Ａを用い、該混合高粘度材料１３２Ａ上に高表面エネルギー液体１３０を配置するので、高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１を均一に配置しつつ、第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。したがって、図８（ｃ）に示すように第１基板１１０及び第２基板１２０として大型の基板を用いた場合であっても、効率的かつ容易に製造することができる。
また、高粘度化剤として少量の炭化水素類等を用いることができるため、高表面エネルギー液体１３０、低表面エネルギー液体１３１への不純物やイオンの混入を極力抑えることができる点が、第３実施形態の最大の特徴である。
【０１４２】
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態として、上記エレクトロウェッティングディスプレイ１００の製造方法について説明する。図９は本実施形態に係る製造工程を示す図であり、コモン電極１１１の図示は省略している。ここで、上記実施形態と同一の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
【０１４３】
本実施形態に係る製造方法では、まず、図３に示したように従来の手法により製造した第２基板１２０を用意し、第２基板１２０に画素壁１２７を形成する。続いて、図９（ａ）に示すように第２基板１２０の各画素Ｇ内に、第２実施形態と同様、１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化又はゲル化低表面エネルギー液体１３１からなる高粘度材料１３１Ａを配置する。
【０１４４】
続いて、図９（ｂ）に示すように、高表面エネルギー液体１３０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。本実施形態では、第１実施形態と同様に、シール材１４０を含む第１基板１１０の内部に、１Ｐａ・ｓ以上の粘度に高粘度化又はゲル化高表面エネルギー液体１３０からなる高粘度材料１３０Ａを配置し、高粘度材料１３０Ａを介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。貼り合せる際には、気泡等が入らないように貼り合せ角度を工夫したり、略真空下で貼り合せを行ってもよい。
【０１４５】
このように高表面エネルギー液体１３０を高粘度状態又はゲル状態とすることにより、高粘度材料１３０Ａを配置した第１基板１１０を上下反転し、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。このとき、高粘度材料１３０Ａは、高粘度状態であるため、上下反転がされた場合であっても、厚みが大きく変化することが無い。
また、高粘度材料１３１Ａを配置した第２基板１２０に、高粘度材料１３０Ａを公知の方法で塗布し、その後第１基板１１０をその上から貼り合せてもよい。
【０１４６】
本実施形態においても、高粘度化剤又はゲル化剤として、化学的刺激及び／又は物理的刺激に対して応答する刺激応答性の材料を用いる。  
高粘度材料１３０Ａが低表面エネルギー液体１３１に溶ける高粘度化剤、高粘度材料１３１Ａが１３０に溶ける高粘度化剤を用いた場合は、図９（ｃ）の状態にて互いの層に高粘度化剤の移行が始まり、低粘度化が始まる。高粘度化剤の移行を促進するため、加熱や揺動を行ってもよい。
【０１４７】
ゲル化剤又は高粘度化剤が光応答性の場合は、本実施形態においても、第１基板１１０及び第２基板１２０を貼り合せ、図９（ｃ）の状態とした後、セル内の高粘度材料１３０Ａ、高粘度材料１３１Ａに第１基板１１０又は第２基板１２０を貫通して作用可能な光エネルギーを付与する。
【０１４８】
本実施形態では、第１基板１１０側から必要に応じて光エネルギーを付与した。光エネルギーは、第１基板１１０を構成する基材１１０Ａを透過し、内部に充填されている高粘度材料１３０Ａ、高粘度材料１３１Ａに良好に照射される。これにより、高粘度材料１３０Ａ、高粘度材料１３１Ａは、低粘度化することでそれぞれ高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１へと変化する。これにより、低表面エネルギー液体１３１上に高表面エネルギー液体１３０を良好に配置された構造を得ることができる。
【０１４９】
本実施形態によれば、上記高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１をそれぞれ１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整した、高粘度あるいはゲル状物質からなる高粘度材料１３０Ａ、高粘度材料１３１Ａを用いて第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを行うので、第１基板１１０に配置した高粘度材料１３０Ａは下側にしても落下しないので、ロールトゥロール方式を用いて容易に第１基板１１０及び第２基板１２０を貼り合せることができる。また、高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１は高粘度状態で液ダレが生じ難くなっているので、貼り合せ時の第１基板１１０及び第２基板１２０の取り扱いが容易となり、基板の貼り合せ工程を短時間で行うことができる。したがって、第１基板１１０及び第２基板１２０として大型のものを用いた場合であっても、効率的かつ容易に製造することができる。
【０１５０】
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態として、上記エレクトロウェッティングディスプレイ１００の製造方法について説明する。図１０は本実施形態に係る製造工程を示す図であり、コモン電極１１１の図示は省略している。ここで、上記実施形態と同一の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
【０１５１】
本実施形態に係る製造方法では、まず、図３に示したように従来の手法により製造した第２基板１２０を用意し、第２基板１２０に画素壁１２７を形成する。
本実施形態では、続いて、図１０（ａ）に示すように第１基板１１０上に上記実施形態に係る、物理刺激応答性（光応答性）の高粘度材料１３０Ａ、１３１Ａの積層物からなる積層体１３５を配置する。高粘度材料１３０Ａ、１３１Ａは、上述のように高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１をそれぞれ１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整することで高粘度あるいはゲル状物質としたものである。なお、積層体１３５は第１基板１１０上に直接形成してもよいし、別の基板に形成した後、第１基板１１０上に転写するようにしても構わない。本実施形態では、積層体１３５を別の基板（不図示）に形成した後、第１基板１１０上に転写するようにした。このように第１基板１１０上に積層体１３５を転写することで後述の第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せ工程を容易に行うことができる。また、積層体１３５は、フィルム状、板状の基材を基板として用いてもよい。
【０１５２】
このように高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１を高粘度状態又はゲル状態とした積層体１３５を用いることにより、積層体１３５を配置した第１基板１１０を上下反転し、図１０（ｂ）の様に、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せる。このとき、積層体１３５は高粘度状態であるため、上下反転がされた場合であっても、厚みが大きく変化することが無い。
【０１５３】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、本実施形態においては、第１基板１１０及び第２基板１２０を貼り合せた後、セル内の積層体１３５（高粘度材料１３０Ａ，１３１Ａ）に第１基板１１０又は第２基板１２０を貫通して作用可能な光エネルギーを必要に応じて付与する。
【０１５４】
本実施形態では、第１基板１１０側から光エネルギーを付与する。光エネルギーは、第１基板１１０を構成する基材１１０Ａを透過し、内部に充填されている積層体１３５（高粘度材料１３０Ａ，１３１Ａ）に良好に照射される。これにより、高粘度材料１３０Ａ、１３１Ａは、低粘度化することでそれぞれ高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１へと変化する。これにより、低表面エネルギー液体１３１上に高表面エネルギー液体１３０を良好に配置された構造を得ることができる。
【０１５５】
本実施形態によれば、１Ｐａ・ｓ以上の粘度に調整した高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１からなる積層体１３５を用いて第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを行うので、高表面エネルギー液体１３０及び低表面エネルギー液体１３１を均一に配置することができ、かつ、第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを短時間で行うことができる。
したがって、第１基板１１０及び第２基板１２０として大型の基板を用いた場合であっても、効率的かつ容易に製造することができる。
【０１５６】
なお、本実施形態では、積層体１３５を第１基板１１０に転写した状態で第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを行う場合を例に説明したが、積層体１３５を第２基板１２０側に転写して第１基板１１０及び第２基板１２０の貼り合せを行うようにしても構わない。この場合、図９（ｂ）の場合と異なり、画素壁１２７を第１基板１１０側に設けておいてもよい。
【０１５７】
以下、具体的な実施の形態について以下に説明する。なお、本発明はこれに限定されることは無く、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。なお、溶媒、試薬は特に記載のない限り和光純薬工業(株)社製のものを、特に精製することなく用いた。
【０１５８】
（実施例１）
まず、従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面は、テフロン（登録商標）溶液：ＡＦ１６００（デュポン社製）を用いて、スピンコート法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０にフォトレジスト：ＳＵ−８（化薬マイクロケム社製）を用いて高さ２０μｍ、幅１０μｍの画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。画素壁の間隔は８０μｍとした。これは約１インチあたり３００画素（ピクセル）の解像度に相当する。
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５ｗｔ％の濃度でウンデカンに溶解した顔料混合体を用いた。前記カーボンブラックのウンデカン溶液をヘキサンにて５倍容量に希釈し、図４に示したように画素壁１２７が形成された第２基板１２０に満たし、６０℃の熱風を吹き付けてヘキサンを揮発させ、４μｍ厚みの低表面エネルギー液体１３１を形成した。
【０１５９】
これとは別に、第１基板１１０のコモン電極１１１側の外周に沿って、光硬化性のシール材１４０としてＡ７８５（積水化学工業社製）を、ディスペンサーで塗布し、シールパターンを形成した。
【０１６０】
このシールパターン内に、臭化セチルトリメチルアンモニウム６０ｍＭ、トランス−オルソ−メトキシシンナム酸（アルドリッチ社製）５０ｍＭを加熱溶解した水溶液を冷却し、ゲル状態となったものを高粘度材料１３０Ａとし、第１基板１１０の基材１１０Ａの片面にナイフコーターを用いて１００μｍの塗工厚みとなるように塗布した。
【０１６１】
続いて、図５に示したように、高粘度材料１３０Ａを設置した第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。この際、シール材１４０の一部に空気抜きの孔を形成しておき、余剰の空気を追い出した後、同じシール材を用いて封止した。
【０１６２】
この後、図６に示したように３６５ｎｍの中心波長を有する超高圧水銀灯によって、１０００ｍＪの光を照射してシール材１４０を硬化させると同時に、高粘度材料１３０Ａを液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１６３】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１６４】
（実施例２）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１６５】
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５ｗｔ％の濃度でウンデカンに溶解した顔料混合体を用いた。前記カーボンブラックのウンデカン溶液にスチルベン化合物Ｅ-ＳＧＰ４重量％、Ｎ,Ｎ-ジメチルドデシルアミン０．２重量％を低表面エネルギー液体１３１に対して加え、１２０℃まで加熱した。加熱した低表面エネルギー液体１３１をインクジェット装置にて画素Ｇに吐出した。その後、第２基板１２０を室温とし、低表面エネルギー液体１３１をゲル化させ、高粘度材料１３１Ａを得た。
【０１６６】
この第２基板の周辺にシール材１４０（Ａ７８５（積水化学工業社製））を用いてシールパターンを形成した。このシールパターン内に高表面エネルギー液体１３０を注入した。高粘度材料１３１Ａはゲル化しているため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
【０１６７】
この後、３６５ｎｍの中心波長を有する超高圧水銀灯によって、１０００ｍＪの光を照射してシール材１４０を硬化させると同時に、高粘度材料１３１Ａを液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１６８】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１６９】
（実施例３）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１７０】
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１をゲル化した高粘度材料１３１Ａを実施例２と同様にして作製した。これとは別に、第１基板１１０に実施例１と同様にしてシールパターンを形成した。
【０１７１】
このシールパターン内に、高表面エネルギー液体１３０をゲル化した高粘度材料１３０Ａを実施例１と同様に形成し、第２基板１２０と貼り合せた。この際、シール材１４０の一部に空気抜きの孔を形成しておき、余剰の空気を追い出した後、同じシール材を用いて封止した。
【０１７２】
この後、３６５ｎｍの中心波長を有する超高圧水銀灯によって、１０００ｍＪの光を照射してシール材１４０を硬化させると同時に、高粘度材料１３０Ａ，１３１Ａを液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１７３】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、高表面エネルギー液体１３０と低表面エネルギー液体１３１との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１７４】
（実施例４）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１７５】
これとは別に、第１基板１１０に実施例１と同様にしてシールパターンを形成した。さらに、これとは別に、高表面エネルギー液体１３０をゲル化した１３０Ａをポリエチレンテレフタレートフィルムに２０μｍの厚さで塗布した。この高表面エネルギー液体１３０の上に、低表面エネルギー液体１３１をゲル化した１３１Ａを４μｍ塗布し、上記積層体１３５を形成した。
【０１７６】
このゲルを塗布したフィルム（積層体１３５）を第１基板１１０に転写した後、該フィルムを介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。この際、シール材１４０の一部に空気抜きの孔を形成しておき、余剰の空気を追い出した後、同じシール材を用いて封止した。
【０１７７】
この後、３６５ｎｍの中心波長を有する超高圧水銀灯によって、１０００ｍＪの光を照射してシール材１４０を硬化させると同時に、高表面エネルギー液体１３０、１３１を液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１７８】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１７９】
（実施例５）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５重量％の濃度でシクロヘキサンに溶解した顔料混合体を用いた。前記カーボンブラックのシクロヘキサン溶液に９−アントラセンカルボン酸デシルアンモニウム塩（自家合成品）を０．３重量％加え、８０℃まで加熱した。加熱した低表面エネルギー液体１３１をインクジェット装置にて画素Ｇに吐出した。その後、第２基板１２０を室温とし、低表面エネルギー液体１３１をゲル化させ、高粘度材料１３１Ａを得た。
【０１８０】
この第２基板の周辺にシール材１４０（Ａ７８５（積水化学工業社製））を用いてシールパターンを形成した。このシールパターン内に高粘度材料１３１Ａを注入した。高粘度材料１３１Ａはゲル化しているため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、図７（ｃ）に示したように、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。
【０１８１】
この後、３６５ｎｍの中心波長を有する超高圧水銀灯によって、１０００ｍＪの光を照射してシール材１４０を硬化させると同時に、高粘度材料１３１Ａを液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１８２】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１８３】
（実施例６）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１８４】
このシールパターン内に、テトラコサン０．０４Ｍを加熱溶解したエタノール９５％、水５％溶液を冷却し、白濁したゲル状態となったものを高粘度材料１３０Ａとし、第１基板１１０の基材１１０Ａの片面にナイフコーターを用いて１００μｍの塗工厚みとなるように塗布した。
【０１８５】
低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５重量％の濃度でウンデカンに溶解した顔料混合体を用い、第２基板の画素内にインクジェット装置を用いて配置した。
【０１８６】
続いて、図５に示したように、高粘度材料１３０Ａを設置した第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。この際、シール材１４０の一部に空気抜きの孔を形成しておき、余剰の空気を追い出した後、同じシール材を用いて封止した。
【０１８７】
この後、基板を５０℃に加温し、高粘度材料１３０Ａを液状化することにより、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、１３１と１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１８８】
（実施例７）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１８９】
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５ｗｔ％の濃度でシクロヘキサンに溶解した顔料混合体を用いた。前記カーボンブラックのシクロヘキサン溶液に１２−ヒドロキシステアリン酸を５重量％加え、７０℃にて加熱した低表面エネルギー液体１３１をインクジェット装置にて画素Ｇに吐出した。その後、第２基板１２０を室温とし、低表面エネルギー液体１３１をゲル化させ、高粘度材料１３１Ａを得た。
【０１９０】
この第２基板の周辺にシール材１４０（Ａ７８５（積水化学工業社製））を用いてシールパターンを形成した。このシールパターン内に高表面エネルギー液体１３０として、エタノール９５％、水５％混合物を注入した。高粘度材料１３１Ａはゲル化しているため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、図７（ｃ）に示したように、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。
【０１９１】
この後、低表面エネルギー液体１３１が浮き上がらないように、第２基板が上となるようにした状態にて３０分室温で静置すると、高粘度材料１３１Ａが液状化し、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１９２】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１９３】
（実施例８）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０１９４】
低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５ｗｔ％の濃度でシクロヘキサンに溶解した顔料混合体を用いた。高表面エネルギー液体１３０としてエタノール９５％、水５％の混合物を用いた。高粘度化剤として、テトラコサンを用いた。
【０１９５】
高表面エネルギー液体１３０に対して、高粘度化剤２重量％を加え、８０℃にて激しく攪拌しながら混合し、更に低表面エネルギー液体１３１を高表面エネルギー液体１３０に対して２０％加え、更に攪拌した。得られた白濁液体を第２基板の画素Ｇに流し込み、室温にしたところ、黒色の混合高粘度液体１３２Ａとなった。この第２基板のシールパターン内に高表面エネルギー液体１３０を注入した。混合高粘度液体１３２Ａはゲル化しているため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
【０１９６】
続いて、図８（ｃ）に示したように、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。
この後、低表面エネルギー液体１３１が浮き上がらないように、第２基板が上となるようにした状態にて、３０分５０℃で放置すると、混合高粘度液体１３２Ａが液状化し、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０１９７】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、１３１と１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０１９８】
（実施例９）
（ゲル化剤の合成）
２００ｍＬのナスフラスコに、Ｌ−ロイシン３．２９ｇ（２５ｍｍｏｌ）、１−ドデカノール９．３４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸５．７１ｇ（３０ｍｍｏｌ）、トルエン６０ｍＬを投入した。脱水装置を設置し、オイルバス１４０℃にて溶液を６時間激しく還留した。反応混合物は、冷却後、溶媒を減圧留去し、得られた固体をシクロヘキサン、続いてアセトンにて再結晶した。９．０ｇの繊維状結晶を得た。収率７６％であった。構造及び純度は各磁気共鳴スペクトル（日本電子製、ＥＣＸ−４００）にて確認した。
【０１９９】
（表示セルの作製、評価）
従来の手法により製造した第２基板１２０を用意した。この第２基板表面を実施例１と同様の方法により撥水化した。撥水化層の厚みは１μｍとなるように調整した。この第２基板１２０に実施例１と同様に画素壁１２７を形成し、図３に示した構造とした。
【０２００】
画素壁１２７が形成された第２基板１２０に低表面エネルギー液体１３１として、疎水性表面を有するカーボンブラックを５ｗｔ％の濃度でオクタンに溶解した顔料混合体を用いた。前記カーボンブラックのオクタン溶液に、合成したゲル化剤（ドデシル−（ｓ）−２−アンモニウム−２−イソブチルアセテート  ｐ−トルエンスルホネート）を１重量％加え、８０℃にて加熱攪拌し、均一な液体とした。このゲル化剤含有低表面エネルギー液体１３１を、加熱したままインクジェット装置にて画素Ｇに吐出した。その後、第２基板１２０を室温とし、低表面エネルギー液体１３１をゲル化させ、高粘度材料１３１Ａを得た。
【０２０１】
この第２基板の周辺にシール材１４０（Ａ７８５（積水化学工業社製））を用いてシールパターンを形成した。このシールパターン内に高表面エネルギー液体１３０として、メタノール（和光純薬製）を注入した。高粘度材料１３１Ａはゲル化しているため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、図７（ｃ）に示したように、シール材１４０を介して第１基板１１０と第２基板１２０とを貼り合せた。
【０２０２】
この後、低表面エネルギー液体１３１が浮き上がらないように、第２基板が上となるようにした状態にて３０分室温で静置すると、高粘度材料１３１Ａが液状化して低表面エネルギー液体１３１となり、エレクトロウェッティングディスプレイ１００を得た。
【０２０３】
上記工程により得たエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２０４】
（実施例１０）
（ゲル化剤の合成）
アルコールとして１−ヘキサデカノール１２．１５ｇ（５０ｍｍｏｌ）を,用いたこと以外は実施例９と同様にしてゲル化剤を合成した。９．４ｇの繊維状結晶を得た。収率６７％であった。
【０２０５】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（ヘキサデシル−（ｓ）−２−アンモニウム−２−イソブチルアセテート  ｐ−トルエンスルホネート）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２０６】
（実施例１１）
（ゲル化剤の合成）
アルコールとして１−デカノール７．９２ｇ（５０ｍｍｏｌ）を,用いたこと以外は実施例９と同様にしてゲル化剤を合成した。６．５ｇの繊維状結晶を得た。
【０２０７】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（デシル−（ｓ）−２−アンモニウム−２−イソブチルアセテート  ｐ−トルエンスルホネート）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２０８】
（実施例１２）
（ゲル化剤の合成）
アミノ酸としてＬ−バリン２．９５ｇ（２５ｍｍｏｌ）を,用いたこと以外は実施例９と同様にしてゲル化剤を合成した。８．１ｇの繊維状結晶を得た。収率７０％であった。
【０２０９】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（ドデシル−（ｓ）−２−アンモニウム−２−イソプロピルアセテート  ｐ−トルエンスルホネート）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２１０】
（実施例１３）
（ゲル化剤の調整）
ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム（以下ＡＯＴと略する）とヒドロキノンを重量比５：１で混合し、エタノール中６０℃で１時間攪拌した後、室温にてエタノールを揮発させた。得られた半固体状物を減圧下６０℃にて１２時間乾燥し、フィルム状のゲル化剤を得た。
【０２１１】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（ＡＯＴとヒドロキノンの５：１混合物）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２１２】
（実施例１４）
（ゲル化剤の調整）
ＡＯＴとレソルシノールを重量比５：１で混合し、エタノール中６０℃で１時間攪拌した後、室温にてエタノールを揮発させた。得られた半固体状物を減圧下６０℃にて１２時間乾燥し、フィルム状のゲル化剤を得た。
【０２１３】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（ＡＯＴとレソルシノールの５：１混合物）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２１４】
（実施例１５）
（ゲル化剤の調整）
４−メチル桂皮酸をメタノール中に溶解し、ジベンジルアミンをゆっくり添加した。混合溶液は中和熱で若干発熱、その後６０℃にて１時間攪拌して中和を完結させた。その後、室温にてメタノールを揮発させた。得られた固体状物を減圧下６０℃にて１２時間乾燥し、フィルム状のゲル化剤を得た。
【０２１５】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（４−メチル桂皮酸・ジベンジルアミン塩）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【０２１６】
（実施例１６）
（ゲル化剤の調整）
４−メチル桂皮酸の替わりに３−クロロ桂皮酸を用いたこと以外は、実施例１５と同様にしてゲル化剤を調整した。
【０２１７】
（表示セルの作製、評価）
前記にて合成したゲル化剤（３−クロロ桂皮酸・ジベンジルアミン塩）を用いたこと以外は実施例９と同様にして表示セルを合成した。実施例９同様、高粘度材料１３１Ａはゲル化剤にてゲル化せしめたため、高表面エネルギー液体１３０を注入しても浮き上がったり、画素から逸脱することはなかった。
続いて、実施例９と同様にしてエレクトロウェッティングディスプレイ１００を作製した。
得られたエレクトロウェッティングディスプレイ１００を顕微鏡で観察したところ、低表面エネルギー液体１３１がムラなく均一に画素壁１２７で囲まれた画素Ｇ内に格納されていることが確認できた。このエレクトロウェッティングディスプレイ１００の画素電極１２４に０Ｖ／３０Ｖのパルス電圧で３０ヘルツの印加をしたところ、電圧の上下に応答して、低表面エネルギー液体１３１と高表面エネルギー液体１３０との界面形状が変化し、図２に示したような画素領域の開口と閉口とが観察できた。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明の製造方法により製造されたエレクトロウェッテイング素子は、印加電圧の上昇や、操作の遅滞などがないため、例えば、表示素子として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２１９】
１００…エレクトロウェッティングディスプレイ、１１０…第１基板、１２０…第２基板、１２７…画素壁、１３０…高表面エネルギー液体、１３０Ａ…高粘度材料、１３１…低表面エネルギー液体、１３１Ａ…高粘度材料、１３５…積層体
【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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