(57)【要約】【課題】エレクトロウェッティングディスプレイを好適に製造し得る新規な方法を提供する。【解決手段】疎水性表面上に非極性液体１７を配する。非極性液体１７が配された第１の基板１２と第２の基板１１とを対向させた状態で、極性液体１６を第１の基板１２と第２の基板１１との間に導入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性表面を有する誘電体層が設けられた第１の基板と、
前記誘電体層の上方に配された第２の基板と、
前記疎水性表面の上に配された非極性液体と、
前記非極性液体と前記第２の基板との間に配された極性液体と、
を備えたエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法であって、
前記疎水性表面上に前記非極性液体を配する工程と、
前記非極性液体が配された前記第１の基板と前記第２の基板とを対向させた状態で、前記極性液体を前記第１の基板と前記第２の基板との間に導入する工程と、
を備える、エレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記極性液体を導入する工程において、前記第１の基板と前記第２の基板との間のギャップを前記極性液体に接触させ、毛細管現象により前記極性液体を前記第１の基板と前記第２の基板との間に導入する、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の製造方法。
【請求項３】
前記極性液体を導入する工程において、前記第１の基板と前記第２の基板との間のキャップから前記極性液体を加圧注入する、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の製造方法。
【請求項４】
ゲル化した前記非極性液体を前記疎水性表面上に配する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項５】
前記極性液体の導入に先立って、前記第２の基板の前記第１の基板側の表面を親水化処理する工程をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項６】
前記親水化処理された第２の基板が前記第１の基板に対して鉛直方向の下側に位置するように前記第１及び第２の基板を相互に間隔をおいて配した状態で前記極性液体を導入する工程を行う、請求項５に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項７】
前記第２の基板の親水化処理された表面が、前記第２の基板の親水化処理された表面の２５℃における水に対する接触角が、好ましくは３０°以下になるように前記親水化処理を行う、請求項６に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項８】
前記非極性液体を配する工程において、ゲル化剤を含む非極性液体を配する、請求項６又は７に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項９】
前記非極性液体を配する工程において、ゲル化剤を含まない非極性液体を配する、請求項６又は７に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１０】
前記疎水性表面の上に、前記疎水性表面を複数の領域に分割する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、
前記隔壁部の表面を親水化処理する親水化工程と、
をさらに備え、
前記隔壁部形成工程と前記親水化工程とを前記極性液体の導入に先立って行う、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の基板の少なくとも一方の上に、前記非極性液体及び極性液体が封入される内部空間を区画形成するシール材を設ける工程をさらに備え、
前記シール材に前記内部空間と外部とを接続する連通口を設け、
前記連通口から前記極性液体を前記内部空間内に導入する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１２】
前記内部空間の圧力を前記内部空間の外側の圧力よりも高くした状態で前記極性液体の導入を行う、請求項１１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１３】
前記非極性液体の常温における蒸気圧が水の常温における蒸気圧よりも高い、請求項１２に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１４】
前記内部空間の圧力を前記内部空間の外側の圧力よりも低くした状態で前記極性液体の導入を行う、請求項１１に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１５】
前記シール材は、一の方向に沿って延びる第１及び第２の壁部と、前記第１及び第２の壁部に対して交差する方向に沿って延びる第３及び第４の壁部とを有し、
前記第１及び第３の壁部により構成される第１の角部に第１の連通口を設け、
前記第２及び第４の壁部により構成される第２の角部に第２の連通口を設け、
前記第２の連通口から前記極性液体を前記内部空間内に導入する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１６】
前記第２の連通口が、前記第１の連通口よりも大面積である、請求項１５に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１７】
前記第１及び第４の壁部により構成される第３の角部に第３の連通口を設け、
前記第２及び第３の壁部により構成される第４の角部に第４の連通口を設け、
前記第２及び第４の連通口から前記極性液体を前記内部空間内に導入する、請求項１５又は１６に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１８】
前記極性液体を導入する工程を行う前に、前記第１及び第２の基板を含む積層体の端部において、前記疎水性表面の上に、前記疎水性表面よりも親水性が高い部材を配する工程をさらに備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項１９】
前記疎水性表面よりも親水性が高い部材として、複数のセルを区画形成する隔壁部を形成する、請求項１８に記載のエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法。
【請求項２０】
疎水性表面を有する誘電体層が設けられた第１の基板と、
前記誘電体層の上方に配された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配されており、前記第１及び第２の基板と共に内部空間を区画形成しているシール材と、
前記内部空間内において、前記疎水性表面の上に配された非極性液体と、
前記内部空間内において、前記非極性液体と前記第２の基板との間に配された極性液体と、
を備え、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の距離が、毛細管現象が発現する距離であり、  前記シール材には、それぞれ前記内部空間と前記内部空間の外側とを連通させる第１及び第２の連通口が設けられており、
前記第１及び第２の連通口を閉口させる閉口材をさらに備える、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ディスプレイ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。
【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（以下、「ＥＷ」と記載することがある。）素子が注目されている。一般的に、ＥＷ素子では、セル内に、互いに混和しない極性液体と非極性液体とが封入されている。ＥＷ素子に電圧を印加すると、極性液体と非極性液体との界面が変化する。これにより、光の透過率が変化する。
【０００３】
エレクトロウェッティング素子を製造するに際しては、非極性液体が誘電体層の上に位置するように、非極性液体と極性液体とをセル内に充填する必要がある。例えば特許文献１には、極性液体と非極性液体との充填方法の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７０５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
極性液体と非極性液体との充填方法を含め、エレクトロウェッティングディスプレイの製造方法に関しては、十分に検討されていないのが現状である。
【０００６】
本発明の目的は、エレクトロウェッティングディスプレイを好適に製造し得る新規な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法は、疎水性表面を有する誘電体層が設けられた第１の基板と、誘電体層の上方に配された第２の基板と、疎水性表面の上に配された非極性液体と、非極性液体と第２の基板との間に配された極性液体とを備えたエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法に関する。本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、疎水性表面上に非極性液体を配する。非極性液体が配された第１の基板と第２の基板とを対向させた状態で、極性液体を第１の基板と第２の基板との間に導入する。
【０００８】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、極性液体を導入する工程において、第１の基板と第２の基板との間のギャップを極性液体に接触させ、毛細管現象により極性液体を第１の基板と第２の基板との間に導入してもよい。
【０００９】
なお、本発明において、「毛細管現象」とは、壁面の濡れ性に起因してギャップに液体が浸入していく現象のことをいう。「毛細管現象」には、液体が上方に向かって延びるギャップに侵入していく現象のみならず、例えば、液体が水平方向や下方に向かって延びるギャップに侵入していく現象も含まれる。すなわち、ギャップの延びる方向は特に限定されない。
【００１０】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、極性液体を導入する工程において、第１の基板と第２の基板との間のキャップから極性液体を加圧注入してもよい。
【００１１】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、ゲル化した非極性液体を疎水性表面上に配することが好ましい。
【００１２】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、極性液体の導入に先立って、第２の基板の第１の基板側の表面を親水化処理することが好ましい。
【００１３】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、親水化処理された第２の基板が第１の基板に対して鉛直方向の下側に位置するように第１及び第２の基板を相互に間隔をおいて配した状態で極性液体を導入する工程を行うことが好ましい。
【００１４】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、第２の基板の親水化処理された表面２５℃における水に対する接触角が、好ましくは３０°以下、より好ましくは１０°以下になるように親水化処理を行うことが好ましい。
【００１５】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、非極性液体を配する工程において、ゲル化剤を含む非極性液体を配してもよい。
【００１６】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、非極性液体を配する工程において、ゲル化剤を含まない非極性液体を配してもよい。
【００１７】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法は、疎水性表面の上に、疎水性表面を複数の領域に分割する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、隔壁部の表面を親水化処理する親水化工程とをさらに備えていてもよい。その場合、隔壁部形成工程と親水化工程とを極性液体の導入に先立って行うことが好ましい。
【００１８】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法は、第１及び第２の基板の少なくとも一方の上に、非極性液体及び極性液体が封入される内部空間を区画形成するシール材を設ける工程をさらに備えていてもよい。その場合、シール材に内部空間と外部とを接続する連通口を設け、連通口から極性液体を内部空間内に導入してもよい。
【００１９】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、内部空間の圧力を内部空間の外側の圧力よりも高くした状態で極性液体の導入を行ってもよい。特に、非極性液体の常温における蒸気圧が水の常温における蒸気圧よりも高い場合は、内部空間の圧力を内部空間の外側の圧力よりも高くした状態で極性液体の導入を行うことが好ましい。
【００２０】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、内部空間の圧力を内部空間の外側の圧力よりも低くした状態で極性液体の導入を行ってもよい。
【００２１】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、シール材が、一の方向に沿って延びる第１及び第２の壁部と、第１及び第２の壁部に対して交差する方向に沿って延びる第３及び第４の壁部とを有していてもよい。その場合、第１及び第３の壁部により構成される第１の角部に第１の連通口を設け、第２及び第４の壁部により構成される第２の角部に第２の連通口を設け、第２の連通口から極性液体を内部空間内に導入してもよい。第２の連通口が、第１の連通口よりも大面積であることが好ましい。第１及び第４の壁部により構成される第３の角部に第３の連通口を設け、第２及び第３の壁部により構成される第４の角部に第４の連通口を設け、第２及び第４の連通口から極性液体を内部空間内に導入してもよい。
【００２２】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイの製造方法では、極性液体を導入する工程を行う前に、第１及び第２の基板を含む積層体の端部において、疎水性表面の上に、疎水性表面よりも親水性が高い部材を配する工程をさらに行ってもよい。その場合、疎水性表面よりも親水性が高い部材として、複数のセルを区画形成する隔壁部を形成してもよい。
【００２３】
本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイは、第１の基板と、第２の基板と、シール材と、非極性液体と、極性液体とを備える。第１の基板には、誘電体層が設けられている。誘電体層は、疎水性表面を有する。第２の基板は、誘電体層の上方に配されている。シール材は、第１の基板と第２の基板との間に配されている。シール材は、第１及び第２の基板と共に内部空間を区画形成している。非極性液体は、内部空間内において、疎水性表面の上に配されている。極性液体は、内部空間内において、非極性液体と第２の基板との間に配されている。第１の基板と第２の基板との間の距離が、毛細管現象が発現する距離である。シール材には、それぞれ内部空間と内部空間の外側とを連通させる第１及び第２の連通口が設けられている。本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイは、第１及び第２の連通口を閉口させる閉口材をさらに備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、エレクトロウェッティングディスプレイを好適に製造し得る新規な方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態において製造されるエレクトロウェッティングディスプレイの略図的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態において製造されるエレクトロウェッティングディスプレイのシール材及び閉口材を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態において製造されるエレクトロウェッティングディスプレイの動作を説明するための略図的断面図である。
【図４】変形例において、エレクトロウェッティングディスプレイの製造に際して、極性液体を導入する工程説明するための略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２７】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００２８】
（ＥＷディスプレイ１の構成）
まず、本実施形態において製造されるエレクトロウェッティングディスプレイ（以下、「ＥＷディスプレイ」とすることがある。）２の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２９】
図１に示されるように、ＥＷディスプレイ１は、ディスプレイ本体１０を備えている。ディスプレイ本体１０は、内部空間１０ａを有する。
【００３０】
具体的には、ディスプレイ本体１０は、第１の基板１２と、第２の基板１１とを備える。第１の基板１２と第２の基板１１とは、内部空間１０ａを介して互いに間隔をおいて対向している。第１の基板１２と第２の基板１１との間の距離は、毛細管現象が発現する距離である。具体的には、第１の基板１２と第２の基板１１とは、第１の基板１２と第２の基板１１との間のギャップを、後述する極性液体１６と接触させた際に、毛細管現象によって極性液体１６が第１の基板１２と第２の基板１１との間に流入する程度に近接して配されている。
【００３１】
第２の基板１１と第１の基板１２との間には、側壁部を構成しているシール材１３が配されている。これらシール材１３並びに第１及び第２の基板１２，１１により内部空間１０ａが区画形成されている。
【００３２】
シール材１３は、一の方向に沿って延び、一の方向に対して垂直な他の方向に沿って配された直線状の第１及び第２の壁部１３ａ、１３ｂと、他の方向に沿って延び、一の方向に沿って配された直線状の第３及び第４の壁部１３ｃ、１３ｄとを有する。これら第１〜第４の壁部１３ａ〜１３ｄによって、平面視形状が矩形状である内部空間１０ａが区画形成されている。
【００３３】
シール材１３には、複数の連通口１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈが設けられている。これら複数の連通口１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈは、それぞれ、内部空間１０ａと、内部空間１０ａの外側とを連通している。第１の連通口１３ｅは、第１の壁部１３ａと第３の壁部１３ｃとにより形成された第１の角部１３ｊにおいて、第１の壁部１３ａに設けられている。第２の連通口１３ｆは、第２の壁部１３ｂと第４の壁部１３ｄとにより形成された第２の角部１３ｋにおいて、第２の壁部１３ｂに設けられている。第２の角部１３ｋと第１の角部１３ｊとは対角線状に位置している。第２の連通口１３ｆは、第１の連通口１３ｅよりも大面積である。
【００３４】
第３の連通口１３ｇは、第１の壁部１３ａと第４の壁部１３ｄとにより形成された第３の角部１３ｍにおいて、第１の壁部１３ａに設けられている。第４の連通口１３ｈは、第２の壁部１３ｂと第３の壁部１３ｃとにより形成された第４の角部１３ｎにおいて、第２の壁部１３ｂに設けられている。第３の角部１３ｍと第４の角部１３ｎとは対角線状に位置している。第４の連通口１３ｈは、第３の連通口１３ｇよりも大面積である。
【００３５】
第１〜第４の連通口１３ｅ〜１３ｈは、それぞれ、閉口材２０によって閉口されている。
【００３６】
第１の基板１２は、基板本体１２ａと、ＴＦＴ１２ｂと、配線部１２ｃと、平坦化膜１２ｄと、画素電極１２ｅと、コモン電極１２ｆとを有する。一方、第２の基板１１は、基板本体１１ａと、コモン電極１１ｂとを有する。コモン電極１１ｂは、基板本体１１ａの第１の基板１２側の主面の上に配されている。
【００３７】
基板本体１１ａ，基板本体１２ａは、例えば、ガラス、樹脂成型体及びフィルム等により構成することができる。
【００３８】
コモン電極１１ｂは透明電極であることが好ましい。コモン電極１１ｂは、例えば、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）等の透明導電性酸化物などにより構成することができる。
【００３９】
画素電極１２ｅ及びコモン電極１２ｆは、それぞれ、平坦化膜１２ｄ上に形成されている。画素電極１２ｅ及びコモン電極１２ｆは、それぞれ、ビアホール電極１２ｄａを介してＴＦＴ１２ｂ及び配線部１２ｃに接続されている。
【００４０】
画素電極１２ｅ及びコモン電極１２ｆは、それぞれ、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性酸化物などや、アルミニウムや銅等の金属などにより構成することができる。
【００４１】
第１の基板１２の第２の基板１１側の表面には、誘電体層１４が設けられている。誘電体層１４の上方に第２の基板１１が位置している。この誘電体層１４は、画素電極１２ｅ及びコモン電極１２ｆが設けられた領域を含め、基板本体１２ａの第２の基板１１側の主面の実質的に全体を覆うように設けられている。
【００４２】
誘電体層１４の表面は、例えばフッ素樹脂の塗布及び熱処理などの公知の方法により、撥水化処理されている。このため、誘電体層１４の第２の基板１１側の表面は、疎水性表面を構成している。すなわち、誘電体層１４は、疎水性表面を有する。誘電体層１４には、コモン電極１１ｂと画素電極１２ｅとによって電圧が印加される。これにより、誘電体層１４が分極する。
【００４３】
第１の基板１２の誘電体層１４の上には、第２の基板１１側に向かって延びる隔壁部１５が設けられている。隔壁部１５は、第２の基板１１に到っていてもよいし、第２の基板１１に到っていなくてもよい。この隔壁部１５により、内部空間１０ａが複数のセルＣに区画されている。具体的には、本実施形態では、隔壁部１５は、格子状に設けられている。よって、略矩形状の複数のセルＣがマトリクス状に設けられている。
【００４４】
複数のセルＣのそれぞれには、コモン電極１１ｂと共に誘電体層１４を分極させる画素電極１２ｅと、コモン電極１２ｆとが配されている。なお、コモン電極１２ｆは、コモン電極１１ｂと同電位の電極である。
【００４５】
各セルＣには、極性液体１６と非極性液体１７とが充填されている。ＥＷディスプレイ１に電圧が印加されていない状態において、非極性液体１７が疎水性表面の上に位置しており、極性液体１６は、非極性液体１７と第２の基板１１との間に位置している。
【００４６】
極性液体１６の表面エネルギーが相対的に高く、非極性液体１７の表面エネルギーが相対的に低い。極性液体１６は、親水性を有する高表面エネルギー液体により構成されている。非極性液体１７は、疎水性を有する低表面エネルギー液体により構成されている。このため、極性液体１６と非極性液体１７とは、実質的に混和しない。
【００４７】
ＥＷディスプレイ１の応答速度を高くする観点からは、極性液体１６及び非極性液体１７のそれぞれの粘度が低いことが好ましい。極性液体１６及び非極性液体１７のそれぞれの粘度は、８００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、３００ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【００４８】
非極性液体１７は、例えば、アルカン、シリコーン類、フルオロカーボン類等の有機溶媒により構成することができる。非極性液体１７は、複数種類の有機溶媒を含んでいてもよい。アルカンとしては、直鎖アルカン、分岐アルカン、環状アルカン等が挙げられる。好ましく用いられる直鎖又は分岐アルカンの具体例としては、例えば、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等が挙げられる。環状アルカンの具体例としては、シクロヘキサン、シクロヘプタン等が挙げられる。シリコーン類としては、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ンシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサン等が挙げられる。
【００４９】
極性液体１６は、水または水溶液であってもよいし、少なくとも１種の有機溶媒を含んでいてもよい。極性液体１６は、有機溶媒を含むことが好ましい。極性を有する有機溶媒のなかには、水等よりも融点が低いものが存在する。そのような低融点の有機溶媒を極性液体１６として用いることにより、ＥＷディスプレイ１の作動温度域を広げることができる。ＥＷディスプレイ１の作動温度域を広げる観点から、極性液体１６の沸点は８０℃以上であることが好ましい。その場合、極性液体１６における有機溶媒の含有率は、９０質量％以上であることが好ましい。
【００５０】
極性液体１６として好ましく用いられる有機溶媒の具体例としては、例えば、エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどの一価及び多価アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、Ｎ−メチルピロリドンなどのピロリドン類等が挙げられる。なお、極性液体１６は、有機溶媒と水とを含む混合液であってもよい。
【００５１】
非極性液体１７は、着色物質を含む。一方、極性液体１６は、着色物質を実質的に含まない。
【００５２】
着色物質は、例えば、極性部と非極性部とを有する顔料であってもよい。極性部と非極性部とを有する顔料の具体例としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、鉄酸化物、銅−クロム複合酸化物、銅−クロム−亜鉛複合酸化物等が挙げられる。
【００５３】
着色物質は、極性を有する染料を含んでいてもよい。極性を有する染料の具体例としては、例えば、ソルベントブラック類等が挙げられる。
【００５４】
なお、非極性液体１７における着色物質の含有率は、ＥＷディスプレイ１に要求される光学特性等に応じて適宜設定することができる。非極性液体１７における着色物質の含有率は、通常、１重量％〜３０重量％程度である。
【００５５】
ＥＷディスプレイ１では、誘電体層１４の表面が疎水性表面を構成している。このため、コモン電極１１ｂと画素電極１２ｅとの間に電圧が印加されていない状態では、非極性液体１７の方が、極性液体１６よりも誘電体層１４に対する親和性が高い。従って、コモン電極１１ｂと画素電極１２ｅとの間に電圧が印加されていない状態では、誘電体層１４の実質的に全体が非極性液体１７により覆われている。
【００５６】
図２に示されるように、画素電極１２ｅに電圧（ＥＶ）を印加し、画素電極１２ｅとコモン電極１１ｂとの間に電位差を設けると、画素電極１２ｅと極性液体１６とが電極として機能し、誘電体層１４の画素電極１２ｅの上に位置する部分が分極する。その結果、極性液体１６が、誘電体層１４の画素電極１２ｅの上に位置する部分に静電作用で引きつけられる。一方、コモン電極１２ｆとコモン電極１１ｂとの間には電位差が生じない。このため、誘電体層１４のコモン電極１２ｆの上に位置する部分は分極せず、当該部分の表面は、疎水性表面のままである。このため、誘電体層１４の画素電極１２ｅの上に位置する部分を覆っていた非極性液体１７が、誘電体層１４のコモン電極１１ｂの上に位置する部分の上に押しのけられる。よって、非極性液体１７の単位面積あたりの被覆率が低下する。その結果、セルＣの光透過率が変化する。ＥＷディスプレイ１では、この原理を用いて、画像表示が行われる。
【００５７】
なお、本実施形態に係るＥＷディスプレイ１では、ＥＷディスプレイ１の端部において、疎水性表面を有する誘電体層１４の上に、疎水性表面よりも親水性が高い部材が配されている。具体的には、ＥＷディスプレイ１の端部において、誘電体層１４の疎水性表面の上に、疎水性表面よりも高い親水性を有する隔壁部１５が設けられている。従って、ＥＷディスプレイ１の端部において、内壁面は、疎水性表面よりも高い親水性を有する隔壁部１５及びコモン電極１１ｂにより構成されている。
【００５８】
（ＥＷディスプレイ１の製造方法）
次に、ＥＷディスプレイ１の製造方法の一例について説明する。
【００５９】
まず、第１の基板１２と第２の基板１１とを準備する。第１及び第２の基板１２，１１は、それぞれ、公知の方法により作製することができる。
【００６０】
次に、第１の基板１２の疎水性表面の上に非極性液体１７を配する。非極性液体１７にゲル化剤等を添加しておくことにより、非極性液体１７をゲル化しておくことが好ましい。
【００６１】
使用できるゲル化剤としては、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、ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α、γ−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、アミノ酸系界面活性剤系、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、スルホコハク酸ジアルキルエステルナトリウムとフェノール性材料の複合系、ベンゼントリアルキルアミド系などが挙げられる。
【００６２】
次に、第１及び第２の基板１２，１１の少なくとも一方の上に、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、硬化させることにより、第１の基板１２と第２の基板１１とを貼り合わせる。第１の基板１２と第２の基板１１との間のギャップの大きさは、毛細管現象が発現する程度であることが好ましい。第１の基板１２と第２の基板１１との間のギャップの好ましい大きさは、極性液体１６の種類等にもよるが、例えば、１μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、５μｍ〜１００μｍであることがより好ましい。
【００６３】
次に、第２及び第４の連通口１３ｆ、１３ｈに極性液体１６を接触させる。これにより、極性液体１６が第２及び第４の連通口１３ｆ、１３ｈから、毛細管現象により内部空間１０ａに流入する。内部空間１０ａ内の気体は、第１及び第２の連通口１３ｅ、１３ｆから内部空間１０ａ外へと排出される。極性液体１６が流入する第２及び第４の連通口１３ｆ、１３ｈを、第１及び第２の連通口１３ｅ、１３ｆよりも大面積にしておくことにより、極性液体１６の流入速度を高めることができる。従って、極性液体１６の導入に要する時間を短くすることができる。
【００６４】
非極性液体１７をゲル化しておくことにより、極性液体１６の流入時に非極性液体１７が極性液体１６と共に流動することを抑制することができる。非極性液体１７に添加するゲル化剤として、極性液体１６に溶解するものを選択しておくことにより、極性液体導入後に、非極性液体１７がゲルから液体へと相変化する。従って、完成したＥＷディスプレイ１においては、非極性液体１７の粘度が低くなる。
【００６５】
本実施形態のように、角部に設けられた第２及び第４の連通口１３ｆ、１３ｈから極性液体１６を内部空間１０ａに流入させることにより、内部空間１０ａに気泡が残存することを抑制することができる。本実施形態では、角部に設けられた第２及び第４の連通口１３ｆ、１３ｈから極性液体１６を内部空間１０ａに流入させると共に、角部に設けられた第１及び第２の連通口１３ｅ、１３ｆから内部空間１０ａに位置していた気体を排出させるため、内部空間１０ａに気泡が残存することがより効果的に抑制されている。
【００６６】
なお、極性液体１６を内部空間１０ａに注入させるときのセルの保持態様は特に限定されない。例えば、セルを鉛直方向に沿って配した状態で、液体を下方又は上方から流入させてもよい。また、例えば、セルを水平方向に沿って配した状態で、液体を流入させてもよい。
【００６７】
内部空間１０ａが、非極性液体１７と極性液体１６とにより満たされた後に、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、硬化させることにより、第１〜第４の連通口１３ｅ〜１３ｈを閉口する閉口材２０を形成する。以上の工程により、ＥＷディスプレイ１を完成させることができる。
【００６８】
なお、完成したＥＷディスプレイ１において、極性液体１６及び非極性液体１７中にゲル化剤が含まれていてもよいが、含まれていなくてもよい。例えば、極性液体１６及び非極性液体１７中のゲル化剤を除去する工程をさらに行ってもよい。
【００６９】
ところで、例えば、第１の基板の上に、非極性液体を供給し、その後、極性液体を供給してから第１の基板の上方に第２の基板を配することも考えられる。しかしながら、この場合は、極性液体を供給する工程において、予め配した非極性液体の揮発が生じやすい。
このため、着色物質を含む非極性液体の物性が大きく変化してしまう虞がある。
【００７０】
それに対して、本実施形態では、非極性液体を配した後に、第１の基板の上に第２の基板を配する。その後、極性液体を供給する。このため、極性液体を供給する工程において、非極性液体の揮発を抑制することができる。よって、着色物質を含む非極性液体の物性の変化を抑制することができる。従って、ＥＷディスプレイ１を好適に製造し得る。
【００７１】
非極性液体１７の揮発をより効果的に抑制する観点からは、非極性液体１７を供給しながら、第２の基板１１を第１の基板１２の上に配していくことが好ましい。例えば、第１の基板１２の一の方向における一方側部分から他方側部分に向かって非極性液体１７を供給しながら、第１の基板１２の上方を第２の基板１１を一の方向の一方側から他方側に向かってスライドさせていくことにより、第１の基板１２の非極性液体１７が供給された部分の上に第２の基板１１を配置していくことが好ましい。
【００７２】
また、本実施形態の製造方法では、ＥＷディスプレイ１の製造工程において、ＥＷディスプレイ１の外表面に極性液体１６や非極性液体１７が付着しにくい。従って、極性液体１６や非極性液体１７を供給した後に、洗浄工程を行う必要が必ずしもない。
【００７３】
また、例えば、内部空間を減圧した状態で極性液体を内部空間に導入することも考えられる。しかしながら、この場合は、内部空間が減圧されることにより、予め配した非極性液体や極性液体の揮発が激しくなるという問題が生じる。
【００７４】
本実施形態では、毛細管現象により極性液体を導入するため、内部空間１０ａを減圧する必要は必ずしもない。従って、非極性液体や極性液体の揮発を抑制することができる。非極性液体や極性液体の揮発をより効果的に抑制する観点からは、内部空間１０ａの圧力を、内部空間１０ａの外側の圧力よりも高くすることが好ましい。特に、非極性液体１７の常温における蒸気圧が、水の常温における蒸気圧よりも高いような場合、すなわち、非極性液体１７の揮発性が高い場合には、内部空間１０ａの圧力を、内部空間１０ａの外側の圧力よりも高くすることが好ましい。
【００７５】
但し、内部空間１０ａの圧力を高くしすぎると、極性液体１６の内部空間１０ａへの流入速度が低くなりすぎる場合がある。
【００７６】
もっとも、非極性液体１７の揮発性が低いような場合には、極性液体１６の流入速度を高めるために、内部空間１０ａの圧力を、内部空間１０ａの外側の圧力よりも低くしてもよい。
【００７７】
また、非極性液体と極性液体とを第１の基板の上に配した後に、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることも考えられる。その場合は、第１の基板と第２の基板とを確実に接合させるため、第１の基板と第２の基板との間に配した硬化性樹脂をある程度押し込む必要がある。このため、内部空間の内圧が高まり、その結果、シール材を所望の形状精度で形成することが困難となる場合がある。
【００７８】
本実施形態では、毛細管現象を利用して極性液体１６を内部空間１０ａに導入するため、内部空間１０ａの内圧がシール材１３を変形させるほど高くなりにくい。また、シール材１３を予め硬化させておく。従って、シール材１３を高い形状精度で形成することができる。
【００７９】
極性液体１６の内部空間１０ａへの流入をより促進する観点から、極性液体１６の導入に先立って、第２の基板１１の第１の基板１２側の表面を親水化処理しておくことが好ましい。隔壁部１５の表面を親水化処理しておくことが好ましい。好ましい親水化処理の具体例としては、例えば、プラズマ処理等が挙げられる。
【００８０】
極性液体１６の内部空間１０ａへの流入をより促進する観点から、極性液体１６の温度を上昇させるなどして、極性液体１６の粘度を低下させた状態で極性液体１６を内部空間１０ａに流入させることが好ましい。
【００８１】
また、本実施形態では、極性液体を導入する工程を行う前に、第１及び第２の基板１２，１１を含む積層体の端部において、疎水性表面の上に、疎水性表面よりも親水性が高い部材を配する。具体的には、極性液体を導入する工程を行う前に、第１及び第２の基板を含む積層体の端部において、疎水性表面の上に、疎水性表面よりも高い親水性を有する隔壁部１５を形成する。このため、積層体の端部において、内壁面は、疎水性表面よりも高い親水性を有する隔壁部１５及びコモン電極１１ｂにより構成される。従って、毛細管現象により極性液体１６が第１及び第２の基板１２，１１間のギャップに侵入しやすい。
【００８２】
なお、本実施形態では、各画素を独立して駆動できるアクティブマトリクス駆動方式のＥＷディスプレイの構成について説明した。但し、本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイは、アクティブマトリクス駆動方式のエレクトロウェッティングディスプレイに限定されない。本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイは、例えば、対向する一対の基板の一方の基板の上に、一の方向に沿って延びる複数の第１の電極が設けられており、他方の基板の上に、他の方向に沿って延びる複数の第２の電極が設けられたパッシブ駆動方式のエレクトロウェッティングディスプレイであってもよい。また、本発明に係るエレクトロウェッティングディスプレイは、例えば、セグメント駆動方式のエレクトロウェッティングディスプレイであってもよい。また、第１の基板のコモン電極を第２の基板側に設けた場合には、焦点距離可変なレンズにも適応できる。
【００８３】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、毛細管現象を用いて極性液体１６を内部空間１０ａに供給する例について説明した。但し、本発明は、第１の基板の上方に第２の基板を配した後に極性液体を供給する限りにおいて、極性液体の供給方法は特に限定されない。例えば、第１の基板１２と第２の基板１１との間のギャップから極性液体１６を加圧注入してもよい。その場合であっても、極性液体１６を供給する工程において、予め供給されている非極性液体１７が揮発することを抑制することができる。従って、ＥＷディスプレイ１を好適に製造し得る。
【００８４】
極性液体１６を加圧注入する場合、極性液体１６を毛細管現象により供給するよりも極性液体１６の供給速度を高くすることができる。よって、ＥＷディスプレイ１の製造に要する時間を短くする観点からは、極性液体１６を加圧注入することが好ましい。特に、大面積のＥＷディスプレイ１を製造する場合は、極性液体１６を高速に供給できる、極性液体１６の加圧注入が好ましい。
【００８５】
（変形例）
図４は、本変形例において、エレクトロウェッティングディスプレイの製造に際して、極性液体を導入する工程説明するための略図的断面図である。
【００８６】
図４に示されるように、親水化処理された第２の基板１１が第１の基板１２に対して鉛直方向の下側に位置するように第１及び第２の基板１２，１１を相互に間隔をおいて配した状態で極性液体１６を導入することが好ましい。この場合、極性液体１６は、第２の基板１１側に引き寄せられた状態で内部空間１０ａに流入していく。このため、極性液体１６の導入に伴い、非極性液体１７が流動することを効果的に抑制することができる。従って、非極性液体１７にゲル化剤を含有させていない場合であっても、極性液体１６の導入時の非極性液体１７の流動を抑制し得る。非極性液体１７にゲル化剤を含ませないことにより、ＥＷディスプレイ１の信頼性を向上することができる。また、ゲル化剤を非極性液体１７に含有させない場合は、非極性液体１７を加熱する必要が必ずしもない。このため、非極性液体１７の揮発を抑制することができる。
【００８７】
また、非極性液体１７にゲル化剤を含有させておくことにより極性液体１６の導入時の非極性液体１７の流動をより効果的に抑制できる。このため、極性液体１６の導入速度を高くすることができる。従って、ＥＷディスプレイ１の製造効率を向上することができる。非極性液体１７にゲル化剤を含有させることは、大面積のＥＷディスプレイ１を製造する際により効果的である。
【００８８】
なお、本変形例において、極性液体１６の注入方法は、特に限定されない。極性液体１６を毛細管現象により注入してもよいし、加圧注入してもよいが、加圧注入することがより好ましい。
【符号の説明】
【００８９】
１：ＥＷディスプレイ
１０：ディスプレイ本体
１０ａ：内部空間
１１：第２の基板
１１ａ：基板本体
１１ｂ：コモン電極
１２：第１の基板
１２ａ：基板本体
１２ｂ：ＴＦＴ
１２ｃ：配線部
１２ｄ：平坦化膜
１２ｄａ：ビアホール電極
１２ｅ：画素電極
１２ｆ：コモン電極
１３：シール材
１３ａ：第１の壁部
１３ｂ：第２の壁部
１３ｃ：第３の壁部
１３ｄ：第４の壁部
１３ｅ：第１の連通口
１３ｆ：第２の連通口
１３ｇ：第３の連通口
１３ｈ：第４の連通口
１３ｊ：第１の角部
１３ｋ：第２の角部
１３ｍ：第３の角部
１３ｎ：第４の角部
１４：誘電体層
１５：隔壁部
１６：極性液体
１７：非極性液体
２０：閉口材
【図１】
2015179244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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