JP2014109782A - エレクトロウェッティング装置及びその製造方法 - Google Patents

エレクトロウェッティング装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014109782A
JP2014109782A JP2013245707A JP2013245707A JP2014109782A JP 2014109782 A JP2014109782 A JP 2014109782A JP 2013245707 A JP2013245707 A JP 2013245707A JP 2013245707 A JP2013245707 A JP 2013245707A JP 2014109782 A JP2014109782 A JP 2014109782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
substrate
electrowetting device
cover
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013245707A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5774668B2 (ja
Inventor
In-Cha Hsieh
英家 薛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Chung Hsing University
Original Assignee
National Chung Hsing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Chung Hsing University filed Critical National Chung Hsing University
Publication of JP2014109782A publication Critical patent/JP2014109782A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5774668B2 publication Critical patent/JP5774668B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/344—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on particles moving in a fluid or in a gas, e.g. electrophoretic devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/3453—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on rotating particles or microelements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/348—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on the deformation of a fluid drop, e.g. electrowetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
    • B43K5/02—Ink reservoirs
    • B43K5/10—Ink reservoirs with reserve ink chambers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
    • G02B26/026—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light based on the rotation of particles under the influence of an external field, e.g. gyricons, twisting ball displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
    • G02F1/094—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect based on magnetophoretic effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

【課題】高い信頼性を持つエレクトロウェッティング装置及びエレクトロウェッティング装置の製造方法を提供する。
【解決手段】エレクトロウェッティング装置は、基板（２１）と、基板（２１）の上に支持される電極ユニット（２３）とを含み、内部チェンバー（２１４）を画定する液体閉じ込め部材（２）と、内部チェンバー（２１４）の中に配置され、磁性インクである第１の液体（３１）と、内部チェンバー（２１４）の中に配置され、且つ、第１の液体３１と混じり合わない極性材料である第２の液体３２と、を含む。第１及び第２の液体（３１、３２）は、それらの間に液体−液体接触面（３３）を画定するように互いに接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレクトロウェッティング装置及びその製造方法に関し、さらに詳細には、磁性インクを含むエレクトロウェッティング装置、エレクトロウェッティング装置の製造方法に関する。
一般的に、エレクトロウェッティング装置は、筺体と、筺体に封入された作動流体を含み、作動流体は、その作動状態を制御するために外部電源が作動流体に印加されたとき、その表面張力を変化させる。エレクトロウェッティング装置は、ディスプレイ、光学液体レンズ、バイオチップ等に応用することができる。
特許文献１は、エレクトロウェッティング装置の製造方法を開示している。その方法は、（ａ）基板の上面に包囲壁を形成してマイクロチェンバーを画定するステップであって、包囲壁は、マイクロチェンバーを囲う内面と、内面の上の上面を有し、基板の上面が非疎水性であるステップと、（ｂ）包囲壁と基板の上面を疎水性被覆材料で被覆するステップと、（ｃ）包囲壁の上面に形成された疎水性被覆材料の一部を除去し、包囲壁の上面を露出させるステップと、（ｄ）第１の液体と、第１の液体と混じり合わない第２の液体をマイクロチェンバーに充填するステップと、を含む。第１の液体は、色の付いたインクであり、第２の液体は、電気伝導性溶液である。
第１の液体は、エレクトロウェッティング装置が正常に且つ確実に動作できるよう、第２の液体がマイクロチェンバーに導入されるときに、マイクロチェンバーの所定の領域にしっかりと位置決めされ、第２の液体に覆われる必要がある。しかし、第１の液体は、第２の液体の濃度より小さい濃度を持つため、前述の第１の液体の位置決め及び覆うことの制御は、比較的難しい。
米国特許出願公開第２０１２／００７３７４０号明細書
本発明の目的は、高い信頼性を持つエレクトロウェッティング装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、エレクトロウェッティング装置の製造方法を提供することである。
本発明の一つの態様によれば、基板と、前記基板の上に支持される電極ユニットとを含み、内部チェンバーを画定する液体閉じ込め部材と、前記内部チェンバーの中に配置され、磁性インクである第１の液体と、前記内部チェンバーの中に配置され、且つ前記第１の液体と混じり合わない極性材料である第２の液体と、を具備し、前記第１及び第２の液体は、それらの間に液体−液体接触面を画定するように互いに接触し、前記電極ユニットは、前記液体−液体接触面を横切る電界を与えるための外部電源と接続されるように構成され、前記液体−液体接触面は、前記液体−液体接触面を横切る電界の変化に反応して変化する形状を有することを特徴とするエレクトロウェッティング装置が提供される。
本発明のもう一つの態様によれば、エレクトロウェッティング装置の製造方法が提供される。その方法は、（ａ）内部空間を画定し、開口部を画定する開いた端部を有する基板を与えるステップと、（ｂ）前記内部空間の中の前記基板の所定の領域に、磁性インクである第１の液体を与えるステップと、（ｃ）前記第１の液体を磁気的に引き付ける磁気ユニットを用いて、前記基板の所定の領域に前記第１の液体を位置決めするステップと、（ｄ）ステップ（ｃ）の後に、前記第１の液体と混じり合わない第２の液体を前記内部空間に充填するステップと、を含む。
図面において、本発明の実施形態が示される。
図１は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の概略図である。 本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の製造方法の一連のステップを示す概略図である。 本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の製造方法の一連のステップを示す概略図である。 本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の製造方法の一連のステップを示す概略図である。 本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の製造方法の一連のステップを示す概略図である。 図３は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第２の好ましい実施形態の概略図である。 図４は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第３の好ましい実施形態の概略図である。
図１は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態を示す。
エレクトロウェッティング装置は、基板２１と、基板２１の上に支持される電極ユニット２３とを含み、密閉された内部チェンバー２１４を画定する液体閉じ込め部材２と、内部チェンバー２１４の中に配置され、磁性インクである第１の液体３１と、内部チェンバー２１４の中に配置され、且つ、第１の液体３１と混じり合わない極性材料である第２の液体３２と、を備える。第１及び第２の液体３１、３２は、それらの間に液体−液体接触面３３を画定するように互いに接触する。
電極ユニット２３は、液体−液体接触面３３を横切る電界を与えるための外部電源（図示せず）と接続されるように構成される。
液体−液体接触面３３は、液体−液体接触面３３を横切る電界の変化に反応して変化する形状を有する。液体−液体接触面３３は、磁界の変化に反応して変化しないことに留意されたい。
第１の液体３１は、磁性顔料粒子と非極性溶媒を含む。第１の好ましい実施形態では、第１の液体３１の非極性溶媒は、ｎ−ヘキサン、ドデカン、オクタデカン、またはシリコンオイルのような炭化水素溶剤から選択された物質から作られる。第１の液体３１は、疎水性の液体であり、内部チェンバー２１４の中で変形するよう電界により駆動されることができ、それにより、液体−液体接触面３３の形状が変化する。
第２の液体３２は、極性溶媒である。第１の好ましい実施形態では、第２の液体３２は、水である。
第１の液体３１の磁性顔料粒子は、５０ｎｍより大きくない平均粒径を持ち、好ましくは、エレクトロウェッティング装置の所定の動作モード下で所望の色を付与する。
好ましくは、第１の液体３１の磁性顔料粒子は、酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄から作られる。
第１の好ましい実施形態では、液体閉じ込め部材２は、基板２１を覆うカバー２２をさらに含む。基板２１は、鉛直方向にカバー２２の反対側にある下部基板２１１と、下部基板２１１から鉛直方向に延び、下部基板２１１と協働してそれらの間に内部空間２１６を画定する包囲バリケード２１５と、内部空間２１６に形成される疎水層２１２とを含む。電極ユニット２３は、下部基板２１１に設けられた下部電極２３１と、カバー２２に設けられた上部電極２３２とを含む。
下部電極２３１は、上部電極２３２、第１及び第２の液体３１、３２、及び外部電源（図示せず）と協働し、回路を形成する。
液体閉じ込め部材２の基板２１は、下部電極２３１の上に形成される下部誘電層２１０をさらに含む。液体閉じ込め部材２のカバー２２は、包囲バリケード２１５の上に形成される上部誘電層２２０、及び上部誘電層２２０の上に形成される透過パネル２２１を含む。上部電極２３２は、上部誘電層２２０と透過パネル２２１との間に配置される。
内部チェンバー２１４の中の第１の液体３１の形状は、凹状であり、そこに印加される電界だけでなく疎水層２１２の高さによっても制御できることに留意されたい。疎水層２１２を高くすればするほど、内部チェンバー２１４の中の第１の液体３１の中央部の高さは低くなり、第１の液体３１の周辺部の高さは高くなる。
第１の液体３１が内部空間２１６から外へ溢れ出るのを防ぐために、包囲バリケード２１５は、疎水層２１２より大きな高さを有する。
図２Ａから図２Ｄは、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第１の好ましい実施形態の製造方法の一連のステップを示す。その方法は、（ａ）内部空間２１６を画定し、開口部２１９を画定する開いた端部２１７を有する基板２１を与え（図２Ａ参照）、（ｂ）内部空間２１６の中の基板２１の所定の領域に、磁性インクである第１の液体３１を与え、（ｃ）第１の液体３１を磁気的に引き付ける磁気ユニット４を用いて、基板２１の所定の領域に第１の液体３１を位置決めし（図２Ｂ参照）、（ｄ）第１の液体３１と混じり合わない第２の液体３２を内部空間２１６に充填し（図２Ｃ参照）、（ｅ）カバー２２を基板２１の開いた端部２１７に密封するよう取り付けて、カバー２２で開口部２１９を覆う（図２Ｄ参照）ステップを含む。
図１を参照すると、下部電極２３１は、インジウムスズ酸化物の導体膜から作られ、４００オングストローム以上の厚みを有する。下部誘電層２１０は、シリコン窒化物から作られ、約２０００オングストロームの厚みを有する。包囲バリケード２１５は、フォトレジスト材料から作られ、下部誘電層２１０の上に形成される。疎水層２１２は、疎水性化合物から作られ、下部誘電層２１０及び包囲バリケード２１５の上に形成される。
包囲バリケード２１５は、スピンコーティング、ディッピング、又はカーテンコーティングの技法を用いて、下部誘電層２１０の上に形成される。第１の好ましい実施形態では、疎水層２１２は、テフロン（登録商標）材料から作られ、スピンコーティング技術を用いて形成される。
疎水層２１２と包囲バリケード２１５との高さの差は、疎水層２１２を形成するために使用される疎水性化合物の量、又は包囲バリケード２１５を形成する製造過程を制御することにより調整できることに留意されたい。より具体的には、疎水層２１２と包囲バリケード２１５とをそれらの間に高さの差をもって形成するためには、はじめに、第１のフォトレジスト層のパターンを、フォトリソグラフィ処理技術を用いて下部誘電層２１０の上に形成し、次に、疎水性膜を、スピンコーティング技術を用いて第１のフォトレジスト層と第１のフォトレジスト層から露出した下部誘電層２１０の上に形成し、第１のフォトレジスト層の上端の疎水性膜の上部を、機械研磨技術を用いて除去し、第２のフォトレジスト層を、フォトリソグラフィ処理技術を用いて第１のフォトレジスタ層の上端に形成する。第１及び第２のフォトレジスト層は協働して包囲バリケード２１５を画定し、疎水性膜は疎水層２１２を画定し、第１のフォトレジスト層と同じ高さを有する。
磁気ユニット４は永久磁石、電磁石、磁気コイル等から選択される材料である。第１の好ましい実施形態では、磁気ユニット４は、永久磁石である。
酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄は、炭化水素溶剤の中で鉄−オレイン酸複合物を熱的に複混合することで形成される。そのように形成された酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄は、脂溶性を有するため、油溶媒の中で均一に分散する。
ひとつの実施形態では、酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄を含む磁性インクは、３６ｇのオレイン酸ナトリウム複合物、８０ｇのエタノール、６０ｍｌの脱イオン水、１４０ｍｌのヘキサン、及び１０．８ｇの塩化鉄を混ぜて第１の混合物を形成し、７０℃で４時間のあいだ第１の混合物を撹拌し、鉄−オレイン酸の複合物を得るため、分液漏斗の中で脱イオン水により第１の混合物を洗浄し、３６ｇの鉄−オレイン酸の複合物、５．７ｇのオレイン酸、及び、２００ｇの１−オクタデカンを混ぜて第２の混合物を形成し、第２の混合物を、３２０℃まで毎分５℃の加熱率で加熱して、３２０℃の温度を３０分間維持し、第２の混合物を冷却し、第２の混合物と非極性溶媒とを混ぜることで磁性インクが形成される。
内部空間２１６の中の第１の液体３１の付与は、インクジェット印刷技術を用いて行ってもよい。第１の液体３１を覆うための、内部空間２１６の中の第２の液体３２の充填は、インクジェット印刷技術を用いて行ってもよい。
図３は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第２の好ましい実施形態を示す。第２の好ましい実施形態は、第１の好ましい実施形態と、主に液体閉じ込め部材２が複数のユニットセルを画定し、各ユニットセルは第１及び第２の液体３１、３２を収容する内部チェンバー２１４を画定する点で異なる。包囲バリケード２１５の上端とカバー２２の上部領域２２３との間にギャップ部φが形成され、ユニットセルの隣接する内部チェンバー２１４間の第２の液体３２の流体連結が、ギャップ部φを通してなされるようにする。
図４は、本発明に係るエレクトロウェッティング装置の第３の好ましい実施形態を示す。第３の好ましい実施形態は、第１の実施形態と異なり、基板２１が、包囲バリケード２１５とカバー２２の間に延び、それらを相互接続し、カバー２２の上部誘電層２２０、疎水層２１２及び包囲バリケード２１５と協働して内部チェンバー２１４を画定する親水壁２１８をさらに含む。図４は、エレクトロウェッティング装置の動作状態も示しており、第１の液体３１は、開放位置に配置され、バルブとして作用する。
液体閉じ込め部材２の中に親水壁２１８を含むことで、開放位置に配置したときの開口部５とともに形成される第１の液体３１の開口比を増大させることができ、エレクトロウェッティング装置の解像度、及びコントラスト比を上げることが可能となる。
親水壁２１８は、ポリイミドから作ることができ、フォトリソグラフィ処理、エッチング技術を用いて包囲バリケード２１５の上に形成される。
第３の好ましい実施形態の製造方法は、第１の好ましい実施形態の製造方法と、主に親水壁２１８を形成する追加ステップ（ｆ）を含み、第２の液体３２の充填を実施し、前述したステップ（ｄ）と（ｅ）において開口部２１９を塞ぐ点で異なる。特に、第３の好ましい実施形態の製造方法では、ステップ（ｆ）、（ｄ）、及び（ｅ）において、親水壁２１８がカバー２２と協働して凹部を画定するように、フォトリソグラフィ処理、エッチング技術を用いてカバー２２に親水壁２１８を形成し、凹部に第２の液体３２を充填し、磁気ユニット４によって位置決めされた第１の液体３１が充填された基板２１を反転し、親水壁２１８の上端部に基板２１の包囲バリケード２１５を取り付けて、第２の液体３２を内部空間２１６の中に流し、カバー２２が開口部２１９を覆うことができるよう、基板２１が凹部の下に位置するように基板２１を再度反転させる処理を行う。
第１の液体は、磁性インクから作られるため、内部空間２１６に第２の液体３２を充填している間、磁気ユニット４によって内部空間２１６の中で位置決めされ、それにより、内部空間２１６の中に第２の液体３２を充填している間、第１の液体３１の不要な位置異常を防止することができる。このため、本発明のエレクトロウェッティング装置の中に磁性インクである第１の液体３１を含めることで、信頼性の高いエレクトロウェッティング装置が得られる。
本発明を最も実用的で好ましいと考えられる実施形態に関連して説明したが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる様々な変更例、及び等価な変更例を包含するように意図されていることを理解されたい。

Claims (12)

  1. 基板（２１）と、前記基板（２１）の上に支持される電極ユニット（２３）とを含み、内部チェンバー（２１４）を画定する液体閉じ込め部材（２）と、
    前記内部チェンバー（２１４）の中に配置され、磁性インクである第１の液体（３１）と、
    前記内部チェンバー（２１４）の中に配置され、且つ前記第１の液体（３１）と混じり合わない極性材料である第２の液体（３２）と、
    を具備し、
    前記第１及び第２の液体（３１、３２）は、それらの間に液体−液体接触面（３３）を画定するように互いに接触し、
    前記電極ユニット（２３）は、前記液体−液体接触面（３３）を横切る電界を与えるための外部電源と接続されるように構成され、
    前記液体−液体接触面（３３）は、前記液体−液体接触面（３３）を横切る電界の変化に反応して変化する形状を有することを特徴とするエレクトロウェッティング装置。
  2. 前記第１の液体（３１）は、磁性顔料粒子と非極性溶媒を含む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装置。
  3. 前記磁性顔料粒子は、５０ｎｍより大きくない平均粒径を持つことを特徴とする請求項２に記載のエレクトロウェッティング装置。
  4. 前記磁性顔料粒子は、酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄から作成されることを特徴とする請求項２に記載のエレクトロウェッティング装置。
  5. 前記液体閉じ込め部材（２）は、前記基板（２１）を覆うカバー（２２）をさらに含み、前記基板（２１）は、鉛直方向に前記カバー（２２）の反対側にある下部基板（２１１）と、前記下部基板（２１１）から鉛直方向に延び、前記下部基板（２１１）と協働してそれらの間に内部空間（２１６）を画定する包囲バリケード（２１５）と、前記内部空間（２１６）に形成される疎水層（２１２）とを含み、前記電極ユニット（２３）は、前記下部基板（２１１）に設けられた下部電極（２３１）と、前記カバー（２２）に設けられた上部電極（２３２）とを含むことを特徴とする請求項２1に記載のエレクトロウェッティング装置。
  6. 前記基板（２１）は、前記包囲バリケード（２１５）と前記カバー（２２）の間に延び、前記カバー（２２）、前記疎水層（２１２）及び前記包囲バリケード（２１５）と協働して前記内部チェンバー（２１４）を画定する親水壁（２１８）をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のエレクトロウェッティング装置。
  7. （ａ）内部空間（２１６）を画定し、開口部（２１９）を画定する開いた端部（２１７）を有する基板（２１）を与えるステップと、
    （ｂ）前記内部空間（２１４）の中の前記基板（２１）の所定の領域に、磁性インクである第１の液体（３１）を与えるステップと、
    （ｃ）前記第１の液体（３１）を磁気的に引き付ける磁気ユニット（４）を用いて、前記基板（２１）の所定の領域に前記第１の液体（３１）を位置決めするステップと、
    （ｄ）ステップ（ｃ）の後に、前記第１の液体（３１）と混じり合わない第２の液体（３２）を前記内部空間（２１６）に充填するステップと、
    を含むことを特徴とするエレクトロウェッティング装置の製造方法。
  8. （ｅ）ステップ（ｄ）の後に、カバー（２２）で前記開口部（２１９）を覆うステップをさらに含む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装置の製造方法。
  9. ステップ（ｂ）において、前記基板（２１）に前記第１の液体（３１）を与えることは、インクジェット印刷技術を用いて行われ、前記第２の液体（３２）は、極性溶媒である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装置の製造方法。
  10. 前記第１の液体（３１）は、磁性顔料粒子と非極性溶媒を含む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装置の製造方法。
  11. 前記磁性顔料粒子は、酸化鉄を変性した疎水族疎水基で修飾した酸化鉄から作成され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装置の製造方法。
  12. 前記カバー（２２）と協働して凹部を画定するように、カバー（２２）に親水壁（２１８）を形成するステップと、前記凹部に第２の液体（３２）を充填するステップと、包囲バリケード（２１５）を有し、前記磁気ユニット（４）によって位置決めされた第１の液体（３１）が充填された前記基板（２１）を反転するステップと、前記親水壁（２１８）の上端部に前記基板（２１）の包囲バリケード（２１５）を取り付けるステップと、前記第２の液体（３２）を前記内部空間（２１６）の中に流すため、前記基板（２１）が前記凹部の下に位置するように前記基板（２１）を再度反転させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のエレクトロウェッティング装置の製造方法。
JP2013245707A 2012-11-30 2013-11-28 エレクトロウェッティング装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5774668B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101144994A TWI467228B (zh) 2012-11-30 2012-11-30 An electric wetting element and its making method
TW101144994 2012-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014109782A true JP2014109782A (ja) 2014-06-12
JP5774668B2 JP5774668B2 (ja) 2015-09-09

Family

ID=49667049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013245707A Expired - Fee Related JP5774668B2 (ja) 2012-11-30 2013-11-28 エレクトロウェッティング装置及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9081174B2 (ja)
EP (1) EP2738588A1 (ja)
JP (1) JP5774668B2 (ja)
CN (1) CN103852886B (ja)
TW (1) TWI467228B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018021981A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社トプコン 液体光学材料及び光学素子
WO2019021884A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 Jsr株式会社 表示装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467228B (zh) * 2012-11-30 2015-01-01 Nat Univ Chung Hsing An electric wetting element and its making method
TW201504678A (zh) * 2013-07-16 2015-02-01 Ying-Jia Xue 電濕潤元件
CN104090360B (zh) * 2014-06-20 2017-04-26 华南师范大学 一种制备电润湿显示支撑板的方法
CN104391375B (zh) * 2014-10-20 2016-09-07 华南师范大学 一种提高电润湿装置可靠性的方法、电润湿支撑板及电润湿装置
AU2015360849B2 (en) 2014-12-08 2018-10-11 Berkeley Lights, Inc. Microfluidic device comprising lateral/vertical transistor structures and process of making and using same
CN104658431B (zh) * 2015-03-11 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板以及包括该显示面板的显示装置
IL284235B (en) 2015-04-22 2022-07-01 Berkeley Lights Inc Kits and methods for preparing a microfluidic device for cell culture
US10799865B2 (en) 2015-10-27 2020-10-13 Berkeley Lights, Inc. Microfluidic apparatus having an optimized electrowetting surface and related systems and methods
CN105372812A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 华南师范大学 一种柔性电润湿显示器及其制备方法
US9977234B1 (en) * 2015-12-18 2018-05-22 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display pixel walls and spacers having surface features
SG11201809539RA (en) 2016-05-26 2018-12-28 Berkeley Lights Inc Covalently modified surfaces, kits, and methods of preparation and use
CN106773013B (zh) * 2016-11-22 2019-01-01 华南师范大学 一种电润湿光学器件及制备方法
CN106646854A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 华南师范大学 一种自支撑的电润湿显示器及其制备方法
CN109103221B (zh) 2018-08-17 2020-08-28 京东方科技集团股份有限公司 像素界定层及其制备原料和制备方法、显示基板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502923A (ja) * 2004-06-01 2008-01-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光学要素
JP2008040455A (ja) * 2006-07-10 2008-02-21 Sony Corp レンズアレイ
US20120073740A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 D & Y Intelligent Co., Ltd. Method for Making an Electrowetting Device

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3220750A1 (de) * 1982-06-02 1983-12-08 Montblanc-Simplo Gmbh, 2000 Hamburg Tintenversorgungssystem fuer mit fluessiger tinte arbeitende schreibgeraete
US6048920A (en) * 1994-08-15 2000-04-11 Xerox Corporation Magnetic nanocomposite compositions and processes for the preparation and use thereof
KR100621851B1 (ko) * 1998-01-28 2006-09-13 세이코 엡슨 가부시키가이샤 액체분출구조와, 잉크젯식 기록헤드 및 프린터
US6514328B1 (en) * 1999-02-05 2003-02-04 Ricoh Company, Ltd. Marking ink composition and display medium using the same
US6449081B1 (en) * 1999-06-16 2002-09-10 Canon Kabushiki Kaisha Optical element and optical device having it
US6517618B2 (en) * 2001-05-24 2003-02-11 Xerox Corporation Photochromic electrophoretic ink display
US6574034B1 (en) * 2002-01-16 2003-06-03 Xerox Corporation Electrophoretic displays, display fluids for use therein, and methods of displaying images
US7463398B2 (en) * 2002-02-19 2008-12-09 Liquivista B.V. Display device
JP4739676B2 (ja) * 2002-02-20 2011-08-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 表示装置
KR20070026617A (ko) * 2004-06-23 2007-03-08 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 쌍안정 전자 습식 광학 요소, 및 그 구동 방법
WO2006017129A2 (en) 2004-07-09 2006-02-16 University Of Cincinnati Display capable electrowetting light valve
US20070075922A1 (en) * 2005-09-28 2007-04-05 Jessop Richard V Electronic display systems
EP1798958A1 (en) 2005-12-16 2007-06-20 Varioptic Adjustable liquid optical diaphragm
WO2007101174A2 (en) * 2006-02-27 2007-09-07 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Digital magnetofluidic devices and methods
WO2008063135A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-29 Agency For Science, Technology And Research Apparatus for processing a sample in a liquid droplet and method of using the same
EP2103982A4 (en) * 2007-01-10 2012-04-11 Sony Corp LIQUID DEVICE, DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE LIQUID DEVICE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE
GB0722812D0 (en) 2007-11-21 2008-01-02 Liquavista Bv Method of making an electrowetting device, apparatus for carrying out the method and electrowetting device
US8093064B2 (en) * 2008-05-15 2012-01-10 The Regents Of The University Of California Method for using magnetic particles in droplet microfluidics
GB0908681D0 (en) 2009-05-20 2009-07-01 Liquavista Bv Method of manufacturing an optical display
US20130288254A1 (en) * 2009-08-13 2013-10-31 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet Actuator and Droplet-Based Techniques
US8059328B1 (en) * 2010-09-20 2011-11-15 Industrial Technology Research Institute Electrowetting display devices
TWI467228B (zh) * 2012-11-30 2015-01-01 Nat Univ Chung Hsing An electric wetting element and its making method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502923A (ja) * 2004-06-01 2008-01-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光学要素
JP2008040455A (ja) * 2006-07-10 2008-02-21 Sony Corp レンズアレイ
US20120073740A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 D & Y Intelligent Co., Ltd. Method for Making an Electrowetting Device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018021981A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社トプコン 液体光学材料及び光学素子
WO2019021884A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 Jsr株式会社 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20140154404A1 (en) 2014-06-05
CN103852886A (zh) 2014-06-11
US9081174B2 (en) 2015-07-14
CN103852886B (zh) 2016-03-30
TWI467228B (zh) 2015-01-01
TW201421070A (zh) 2014-06-01
EP2738588A1 (en) 2014-06-04
US20140153079A1 (en) 2014-06-05
JP5774668B2 (ja) 2015-09-09
US8982448B2 (en) 2015-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5774668B2 (ja) エレクトロウェッティング装置及びその製造方法
JP2006178456A (ja) フレキシブル電気泳動型表示装置および製造方法
JP5089116B2 (ja) レンズ装置
CN101495901B (zh) 光学设备
EP1231500B1 (en) Electronically addressable microencapsulated ink
EP1873560A2 (en) Lens with adjustable focal length
EP2088461A2 (en) Liquid optical element
KR20170093213A (ko) 측방향/수직 트랜지스터 구조들을 포함하는 미세유체 디바이스 및 그 제조 및 사용 프로세스
JP2008203282A (ja) 画像表示装置
KR20140026338A (ko) 일렉트로웨팅 광학 소자
US8304067B2 (en) Method of fabricating liquid film, method of arranging nano particles and substrate having liquid thin film fabricated using the same
JP2007500876A (ja) 表示装置
US11325127B2 (en) Methods for fluid manipulation by electrodewetting
JP2007086461A (ja) 表示媒体の製造方法および表示媒体
JP2006250977A (ja) 光学素子
JP2009199013A (ja) 液体光学素子
Tsumori et al. Development of three-dimensional printing system for magnetic elastomer with control of magnetic anisotropy in the structure
EP1361585A1 (en) Liquid reflective mirror shaped by magnetic field
JP2009186666A (ja) 液体光学素子
KR20120135155A (ko) 광 투과 조절 방법, 광 투과 조절 장치 및 이를 제조하기 위한 방법
JP4986422B2 (ja) 電気泳動表示装置の製造方法
Lee et al. Novel concept electrowetting microlens array based on passive matrix
JP2024509727A (ja) フォトレジストの露光後ベークのための装置
JP2004295087A (ja) 表示装置
US20100309112A1 (en) Color display materials and related methods and devices

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141021

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150701

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5774668

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees