JP5631407B2 - エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法 - Google Patents

エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5631407B2
JP5631407B2 JP2012537421A JP2012537421A JP5631407B2 JP 5631407 B2 JP5631407 B2 JP 5631407B2 JP 2012537421 A JP2012537421 A JP 2012537421A JP 2012537421 A JP2012537421 A JP 2012537421A JP 5631407 B2 JP5631407 B2 JP 5631407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
layer
wall
hydrophobic layer
hydrophobic
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012537421A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013510337A (ja
JP2013510337A5 (ja
Inventor
ポール バーミューレン,
ポール バーミューレン,
ブルース スコット,
ブルース スコット,
ミック エヴァンズ,
ミック エヴァンズ,
イワン シュラム,
イワン シュラム,
Original Assignee
リクアヴィスタ ビー. ヴィー.
リクアヴィスタ ビー. ヴィー.
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 リクアヴィスタ ビー. ヴィー., リクアヴィスタ ビー. ヴィー. filed Critical リクアヴィスタ ビー. ヴィー.
Publication of JP2013510337A publication Critical patent/JP2013510337A/ja
Publication of JP2013510337A5 publication Critical patent/JP2013510337A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5631407B2 publication Critical patent/JP5631407B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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
    • G09G3/3433Control 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
    • G09G3/348Control 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0415Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • B01L2400/0427Electrowetting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/73Hydrophobic
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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
    • G09G3/3433Control 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本発明は、エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法に関する。
国際公開第2003/071346号パンフレットに説明されているものなどのエレクトロウェッティング表示デバイスは、2つの支持板を含む。支持板の1つには、あるパターンの複数の壁が配置され、そのパターンは表示デバイスの複数の画素を画定する。ピクセルとしても知られている画素の壁間の領域は表示区域と称され、そこに表示効果が生じる。画素の壁は親水性の材料で作製される。支持板のうち表示区域の領域は、画素の適切な動作のために、かなりの程度まで疎水性でなければならない。支持板のうち画素が配置される領域は、製造中、疎水性層によって覆われる。壁は、疎水性層上に壁材料の層を堆積し、壁材料の層を、例えばフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、疎水性層上に作製される。
壁材料の層と疎水性層の間の付着力は比較的弱く、壁材料の層が疎水性層から剥離し易い。壁材料の層を設けるのに先立って、疎水性層の疎水性を低下させることが知られている。壁の形成の後、壁間の疎水性層の領域は、疎水性を回復するためにアニール処理される。しかし、この方法を用いて作製された表示デバイスの品質は十分ではない。
本発明の目的は、この不利益がないエレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法を提供することである。
本発明によれば、複数の画素を有するエレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法が提供され、各画素が、表示区域を囲む複数の壁によって画定され、複数の画素が、支持板の第1の領域を覆い、この方法は、
少なくとも第1の領域を覆う疎水性層を設けるステップと、
示区域の実質的に外側にある第2の領域において疎水性層の疎水性を低下させるステップと、
第1の領域において疎水性層上に壁を形成するステップとを含む。
本発明は、アニールステップを用いる既知の表示デバイスの不満足な品質は、疎水性を低下させるステップと高めるステップとに起因する疎水性層の表面の品質低下によるものであるという認識に基づく。表示区域、すなわち壁の側の画素の領域の表面の品質低下は、表示デバイスの寿命及び製造プロセスの再現性に影響を及ぼす。
本発明による方法は、最初に、複数の画素からなる第1の領域を完全に含む支持板の領域に疎水性層を設けることにより、この問題を回避する。次に、疎水性層の疎水性を、局所的に、すなわち表示区域の外側にある第2の領域において低下させる。壁の材料が、第2の領域の表面に適切に付着し、それによって壁の材料が支持板から剥離するのを回避する。第2の領域は、ひと続きの領域でもよいし、複数の分離した領域でもよい。第2の領域が表示区域の外側にあるので、表示区域の疎水性層の疎水性は低下しておらず、したがって、壁を設けた後に疎水性層の疎水性を高める必要はない。したがって、疎水性を低下させるステップと高めるステップのサイクルに起因する従来技術の不利な影響が生じない。
この方法により、各画素の表示区域内において疎水性層に影響を及ぼすことなく壁を設けることができる。表示区域の疎水性層は、疎水性を増減させる処理を受けておらず、それによって、その表面は変わらないままである。したがって、本発明による方法で作製される表示デバイスは、寿命が低下することがなく、そのうえ、製造プロセス優れた再現性を有する
「表示区域の実質的に」という語句は、疎水性が低下するのが表示区域の10%未満であることを意味する。特別な実施形態では、第2の領域が、完全に表示区域の外側にある。
米国特許出願公開第2009/0168144 A1号が、壁材料の層の前述の剥離を回避し、かつ壁のを改善するために別のプロセスを用いることに注目されたい。この方法は、最初に、ディスプレイの全領域を覆う支持板上に疎水性層を堆積する。次に、壁が作製されるべき領域において疎水性層を除去することにより、疎水性層がパターニングされる。壁は、この除去された領域に設けられ、疎水性層の下の層に着し、それによって壁の支持板へのが改善される。疎水性層をパターニングすることの不利益は、パターニングとそれに続く壁の位置合わせが非常に正確でなければならないことである。というのも、疎水性層は、それ単独で、あるいは別の誘電層と共に、画素中の液体と電極との間の絶縁層としても使用されるからである。パターニングされた疎水性層と壁の間に隙間があると、流体と電極の間に、機能障害を引き起こすような短絡が生じるかもしれない。この既知の方法の第2の不利益は、疎水性層と支持板の付着力が比較的弱いことである。疎水性層がパターニングされた後、疎水性層は、表示デバイスを作製するのに用いられる後続のプロセス中、特に洗浄、溶液コーティング及び他のステップなど、後続のウェットプロセスのステップ中に、支持板から剥離するリスクが高い。本発明による方法の疎水性層は、パターニングされないので、複数の画素の外側に位置する疎水性層の縁端部製造プロセス中水侵入から保護することができる
より小さな表示デバイスに特に適切な特別な実施形態では、低疎水性の第2の領域は、完全に第1の領域の外側にあって、壁材料の層に対する付着力が強化された領域をもたらす。第2の領域は、壁材料の層を支持板に付着させ、壁の製造中の剥離を回避する。壁材料の層のパターニングの後、壁材料の層は、好ましくは第2の領域の少なくとも一部分を依然として覆う。特別な実施形態では、第2の領域が第1の領域を囲んでもよい。
製造中、第1の領域マスクで覆ことによって、疎水性を低下させる作用から第1の領域を保護してもよい
先の実施形態の変形形態では、第2の領域は、部分的に第1の領域の外側にあり、かつ、部分的に第1の領域の内側にある。壁材料の層の支持板への付着力は、複数の画素が配置される第1の領域の外側の領域及び第1の領域の内側の領域の疎水性を低下させることにより改善してもよい。第1の領域の内側の領域は、好ましくは、壁の範囲と実質的に重複する範囲を有し、すなわち、この領域の幅は、壁の幅と実質的に等しく、この領域の長さは、1つの画素の長さより短いか、或いは1つ又は複数の画素の長さと等しくてもよい。特別な実施形態では、第2の領域は、複数の画素を囲む領域と、第1の領域内の1本以上の線(格子や長方形を形成してもよい)との組合せであ
特別な実施形態では、第2の領域が第1の領域の内側にある。この実施形態では、第2の領域が、画素間の領域、すなわち壁が作製される領域と一致する。第2の領域は、好ましくは実質的に壁の広さを有する。第2の領域は、一連のの形を有してもよく、これらの線は、格子又は1つ以上の長方形を形成してもよい。さらなる特別な実施形態では、第2の領域がすべての画素を包囲する。それによって、壁の支持板へのが改善される。
第2の領域が表示区域の開始領域(initiation area)を形成している場合、開始領域と、壁材料に対して改善された付着力を有する領域と、同一のプロセスステップで作製することができる。この方法の特別な実施形態では、実質的にすべての表示区域が、このような開始領域を有する。開始領域は、表示区域内の領域であって電界を印加したときに第1の流体が好ましくはそこから動き始め、それにより開始として働く領域である。このような開始領域は、低疎水性の小さな領域であり得る。開始領域は、好ましくは画素の表示区域の10%未満である。開始領域は、表示区域のいかなる場所にも配置することができ、正方形、長方形、又は四半円などの任意の様々な形状を有することができる。好ましい実施形態では、開始領域は、ピクセル壁に直接隣接して配置される。別の好ましい実施形態では、開始領域は、表示区域の隅に配置される。開始の光効果は、例えばブラックマトリクスを使用することにより、最小限にするか又は除去することができる。
この方法は、好適には、反応性イオンエッチング、プラズマ処理、UVオゾン処理、又は化学処理を含む、疎水性を低下させるステップを含んでいてもよい。表面の疎水性は、
接着促進剤を付与することによっても局所的に低下させることができる。
疎水性の低下は、局所的反応性イオンエッチング局所的プラズマ処理など、制御可能な適用範囲を有する方法を用いて実行してよいこの他に、処理てはならない領域を保護するために、パターン付きの層をいてもよい。第2の領域が少なくとも部分的に第1の領域の内側に存在し、かつ実質的に壁の広さを有する、この方法の好ましい実施形態では、第1の領域のうち第2の領域の外側にある部分は、疎水性層の疎水性が低下するのを防止するパターン付きの層で覆われる。方法の、この特別な実施形態では、パターン付きの層が、疎水性層のうち表示区域に対応する部分を覆う。したがって、疎水性を低下させる作用の影響が及ぶのは、壁が設けられる領域のみということになる。
パターン層は、フォトリソグラフィプロセスを用いて作製してもよい
壁は、疎水性層上に壁材料の層を堆積することにより形成してもよい
壁層は、マスクを通して壁層材料を堆積することにより、又は疎水性層に対するフォトリソグラフィプロセスによりパターニングしてもよい
この方法の特別な実施形態では、第2の領域が表示区域を囲み、第2の領域上に壁を形成するステップは、自己組織化プロセスによって行なわれる。壁材料は、表示区域と第2の領域の間に強い化学的コントラストを有する第1の領域上でウェット処理され、湿った壁材料の特性(とりわけ粘度、表面張力、沸点)は、湿った層を設けた後に、壁材料が表示区域上ではなく第2の領域上に自発的に堆積するように選択される。壁材料は、溶剤が蒸発した後には固体の壁になる溶液又は分散液であり得る。湿った層は、基板を溶液又は分散液の中に浸漬すること、或いはバーコーティング、スピンコーティング又はスリットコーティングによることを含めて、多くの方法で設けることができる。
本発明のさらなる態様は、複数の画素を有するエレクトロウェッティング表示デバイスに関し、各画素は、表示区域を囲む複数の壁によって画定され、表示デバイスは、疎水性を有する疎水性層によって覆われた支持板を含み、壁は、疎水性層上に配置されたパターン付き壁層の一部分であり、壁層が配置される領域の疎水性が、高い値と低い値の間で変化する。壁材料と疎水性層の間のを改善するために、疎水性層の疎水性は、壁層の下の特定の位置、すなわち第2の領域で低くされる。パターン付き壁層の下の他の位置では、疎水性が、表示区域におけるものと同様の高い値である。疎水性を局所的に低くすることで、壁の疎水性層へのが改善される。壁層によって覆われた領域全体の疎水性を低下させることなく、壁材料の優れた着を達成することができると考えられる。
本発明の別の態様は、複数の画素を有するエレクトロウェッティング表示デバイスに関し、各画素は、表示区域を囲む複数の壁によって画定され、表示デバイスは、疎水性を有する疎水性層によって覆われた支持板を含み、壁は、疎水性層上に配置されたパターン付き壁層の一部分であり、表示区域は開始領域を含み、疎水性は、表示区域のうち開始領域の外側の領域では高い値を有し、開始領域と表示区域間の領域とでは低い値を有する。
フッ素重合体AF1600からなる疎水性層の場合には、高い疎水性の一般的な値は、110度より大きく、好ましくは110〜125度の範囲の水−空気界面の後退接触角であり、低い疎水性については、70度未満であり、好ましくは30度と70度の間にある水−空気界面の後退接触角である
本発明のさらなる特徴及び利点が、単なる一例として添付図面を参照しながら示される、本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
エレクトロウェッティング表示デバイスの画素の概略断面図である。 表示デバイスの支持板の表面の概略図である。 支持板の表面の他の実施形態を示す図である。 支持板の表面の別の実施形態を示す図である。 表面上の壁の断面図である。
図1は、エレクトロウェッティング表示デバイス1の一部分の概略の断面を示す。この表示デバイスは、複数の画素2を含み、そのうち1つが図に示されている。画素の横方向の範囲が、2つの一点鎖線3及び4によって図に示されている。画素は、第1の支持板5及び第2の支持板6を含む。支持板は、各画素の個別の部分でもよいが、好ましくは複数の画素によって共有される。支持板は、ガラス又は重合体の基板を含んでもよく、剛体でも可撓体でもよい。
表示デバイスは、表示デバイスによって形成された画像又は表示を見ることができる画面8と、後面9を有する。図では、第1の支持板5が後面に面し、第2の支持板6が画面に面しているが、代わりに第1の支持板が画面に面してもよい。表示デバイスは、反射型、透過型、又は半透過型であってもよい。表示デバイスは、画像が複数の部分(セグメント)から構築され得るセグメントディスプレイ型でもよく、ここで、各セグメントは、いくつかの画素を含む。表示デバイスは、アクティブマトリクス駆動表あってもよいし、パッシブ動表示デバイスであってもよい。複数の画素は白黒でもよい。カラー表示デバイスについては、画素は、各群が別の色を有する複数の群に分割されてもよいし代わりに、個々の画素が様々な色を示すことができてもよい。
支持板間の空間10は、第1の流体11及び第2の流体12の2つの流体で満たされる。第2の流体は、第1の流体とは混ざらない。第2の流体は、導電性また有極性であり、水や、塩溶液、例えば水とエチルアルコールの混合物塩化カリウムを溶かした液であってもよい。第2の流体は、好ましくは透明であるが、有色でもよく、白色でもよく、光を吸収しても反射してもよい。第1の流体は、非導電性であり、例えばヘキサデカンのようなアルカン又は(シリコーン)オイルであってもよい
第1の流体は、光スペクトルの少なくとも一部分を吸収する。第1の流体は、光スペクトルの一部分に対して透過性でもよく、カラーフィルタを形成する。このために、第1の流体は、顔料粒子又は染料を付加することによって着色される。代わりに、第1の流体は、黒色であってもよく、すなわち光スペクトルのすべてを実質的に吸収するか、或いは反射してもよい。反射層は、可視スペクトルの全体を反射して白色に見えてもよく、又はその一部分を反射して有色に見えてもよい。
疎水性層13は、支持板5上に配置される。疎水性層は、透明でもよく、又は反射性でもよい。この層は、図に示されるように、複数の画素2にわたって延在する連続した層である。この層は、例えばAF1600などのアモルファスフッ素重合体層でもよいし、他の表面エネルギー重合体でもよい。疎水性層13の表面に対して、第1の流体が第2の流体より高い濡れ性を有するので、疎水性の特性によって、第1の流体が、第1の支持板5に優先的に付着する。濡れ性は、流体の、固体の表面に対する相対的親和性に関連する。
画素2は、支持板5上に配置された電極14を含む。電極14は、絶縁カバー層によって流体から分離される。この絶縁カバー層は、疎水性層13であってもよい。疎水性層と電極の間に他の層が配置されてもよい。電極14は、任意の所望の形状又は形態であり得る。電極14は、図に概略的に示された信号ライン15によって電圧信号を供給される。第2の信号ライン16が、導電性の第2の流体12に接している電極に接続される。この電極は、すべての画素が第2の流体を壁で遮断されることなく共有することにより第2の流体によって相互に接続されるとき、すべての画素に対して共通であってもよい。画素2は、信号ライン15と16の間に印加する電圧Vによって制御することができる。支持板5上の電極14は、それぞれが表示駆動システムに結合される。マトリクス形式で配置された画素を有する表示デバイスでは、電極を、第1の支持板上のプリントされた制御ラインのマトリクスに結合することができる。
第1の流体11は、複数の壁17によって1つの画素に閉じ込められ、これらの壁17は画素の断面を画している。壁は、支持板5から突出する構造として示されているが、親水性の層など、第1の流体をはじく支持板上の表面層であってもよい。壁は、第1の支持板から第2の支持板まで延在してもよいが、第1の支持板から第2の支持板までの一部に延在してもよい。一点鎖線3及び4によって示された画素の範囲は、壁17の中心によって画定される。線18及び19で示される画素の壁間の領域は、表示区域20と称され、この表示区域20において表示効果が生じる。
電極間に電圧が印加されないとき、図に示されるように、第1の流体11が壁17の間に層を形成する。電圧を印加すると、第1の流体11は収縮し、例えば、図に破線の形状21で示されるように、一つの壁に寄り添うことになる。第1の流体の制御可能な形状、画素を光弁として動作させ、表示区域20において表示効果をもたらすために用いられる
図2は、支持板5の表面の、図1のA−Aに沿った概略図を示す。この図は、マトリクス構成の隣接した5つの画素2の表示区域20を示す。表示装置上に画像を形成するこれら複数の表示区域は、支持板の、表示域とも称される第1の領域25を覆う。壁17が、表示区域20のまわりの領域に配置される。
表示装置の画素のさらなる詳細は、特に、国際特許出願の国際公開第03071346号パンフレットに開示されている。
表示デバイスの製造中に、支持板5には、各画素について電極14が設けられる。この代わりに、画素が複数の電極を有してもよい。アクティブマトリクス型の表示デバイスは、支持板5上に配置された複数の層を有してもよく、これらの層が、電気的接続、トランジスタ、キャパシタ及び前記電極14を形成する。
次のステップで、疎水性層13が、例えばウェットコーティングプロセス(フレクソプリント、スピンコーティング又は浸漬コーティングなどによって電極14上に設けられる。この層は、第1の流体11に接触する疎水性表面26をもたらす。この疎水性表面26は、流体の配置次第で第2の流体12に接触する。疎水性層13は、複数の画素からなる第1の領域25を覆い、図2に示されるように第1の領域の外側に延在してもよい。疎水性層の剥離をもたらす恐れのある、疎水性層の間への水の侵入を回避するために、帯状の保護層(図示せず)が、疎水性層13の縁端部上に設けられてもよい。剥離を回避する別の方法は、以下の順序のプロセスステップを用いることである。すなわち、最初に、例えばスピンコーティングによって基板を疎水性層で完全に覆い、次に、局所表面改質ステップを実行し、最終ステップとして、第1の領域の外側の特定の位置、例えば、接触域や、基板がいくつかの表示デバイスを含むときのそれら表示デバイスの第1の領域間の箇所、でフッ素重合体を完全に除去する。接触域は、例えば、支持板5上に直接接合される相互接続フォイル、TCP又は駆動ICによって表示デバイスが駆動電子装置に接続される領域である。
疎水性層13上に壁17を設ける以前に、疎水性層の表面26は、疎水性を低下させることによって壁の材料と表面の間のを改善するために局所的に処理される。この処理は、疎水性層13の、第1の領域25の外側に存在する第2の領域27で実行されてもよい。図2に示されるように、第2の領域27が第1の領域25を取り囲んでもよい。この代わりに、第2の領域は、第1の領域25の外側に存在するいくつかの分離された領域を備える。
図2の表示区域22は、表示デバイスの特別な実施形態を示し、開始領域23が表示区域ののうちの1つに配置される。この開始領域の疎水性は、壁材料のを改善するための領域と一緒に低下させられる。開始領域は表示区域配置され、電極に電圧が印加されるとき、第1の流体は好ましくはこの領域で移動し始める。開始領域の疎水性が非常に低いとき、電圧が印加されているときと電圧が印加されていないときの双方において、この領域から第1の流体が取り除かれてもよい
図3は、疎水性が低下させられた第2の領域の別構成を示す。第2の領域は、第1の領域25の内側の1つ又は複数の長方形28によって形成される。第2の領域は、領域27も含んでもよい。長方形の1つのに関して図中に概略的に示されているように、長方形は、画素20の間に存在する4本の直線を備える。これらの線の幅は、好ましくは壁17の幅、すなわち隣接した表示区域20の間の領域の幅以下である。壁の幅は、一般に20マイクロメートル未満で、典型的には5マイクロメートルと12マイクロメートルの間にある。の幅は、好ましくは5マイクロメートルより大きい。の幅は、壁の幅より大きくて、表示区域の面積の10%未満を覆ってもよい。しかし、この幅は、好ましくは壁の幅と等しいか、又は壁の幅より2〜3マイクロメートル小さい。上記の及び壁の寸法は、第2の領域が少なくとも部分的に第1の領域にある本発明のすべての実施形態に適合する。図中に表示区域が示されているが、表示区域を画定する壁が支持板上にまだ設けられていないので、プロセスのこの段階では表示区域はまだ存在しない。
図4は、第2の領域の実施形態を示している。この実施形態では、第2の領域は、複数の垂直29及び水平30を備え、第1の領域25の上に格子を形成する。これらの線は画素間に存在し、図3のの幅と同様の幅を有する。特別な実施形態では、第2の領域は、表示デバイスの画素をすべて取り囲む垂直及び水平を備える。図3及び図4のは、波線又は点線の形態を有してもよい。図3及び図4のは、等間隔に配置されてもよいが、必ずしもそうする必要はなく、水平又は垂直のいずれかを用いることが可能である。これらの実施形態では、第2の領域が領域27を含んでもよい。
第2の領域内における疎水性の低下は、例えば表面26を反応性イオンエッチング、プラズマ処理、UVオゾン処理又は化学処理によって局所的に処理することにより、実行され得る。表面の疎水性は、接着促進剤を加えることによっても局所的に低下させることができる。
これらの技法のうちのいくつかは、反応性イオンエッチング又は局所的プラズマ処理において例えば小さなソースを使用することにより、局所処理を可能にするのに十分な分解能を有する。これは、図2に示されたものなどの第2の領域27に特に適している。処理の適用範囲が比較的広範なとき、処理するべきでない表面26の一部分をマスクによって覆うことができる。図2では、画素が配置されている第1の領域25をマスクが保護してもよい
局所処理は、処理に対して疎水性層を保護する層を疎水性層13上に設けその層を、例えば、既知のフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングして、表面26のうち処理しなければならない領域を暴露することによっても実現することができる。この目的のために、スピニング若しくは別のウェット堆積技術又は乾燥した光応答材料の付与のいずれかを用いて、表面にフォトラッカーが付される。露光の後、ラッカーの材料は、ウェットエッチング又はドライエッチングによって第2の領域で除去される。次に、疎水性層が、上記の処理の少なくとも1つを用いて第2の領域で改される。第2の領域における表面への壁のは、例えば反応性イオンエッチング及び接着促進剤の付与といった2つの処理を適用することにより、さらに改善してもよい。接着促進剤は、ラッカーの部を含疎水性層の全表面26に付されてもよい。リソグラフィプロセスの最後、ラッカーが除去される。この除去により、第2の領域の外側にある領域の接着促進剤も除去されることになる。
疎水性層13の表面26の局所処理の後、この表面は、図5に示されるように、疎水性の低下した第2の領域30及び疎水性層が基板上に設けられたときの当初のままの表面を有する隣接領域31を有することになる。次に、支持板に壁17が設けられることになる。壁は、エンボス加工、プリント又は表面の局所処理で使用される保護層に適用される技法に類似のフォトリソグラフィ技法を含み得る既知のプロセスを用いて設けることができる。例えば、K.ZhouらのJ.Micromech.Microeng.19,065029(2009年)の文献を参照されたい。図3若しくは図4の実施形態第2の領域が各画素を囲む実施形態などのように、表示区域の間のが処理されている場合は、図5に示されるように、処理された領域30上における壁17の設置を達成するために、壁のパターニング処理のパターニングと位置合わせしなければならない。壁が第2の領域の外側に配置されるとき、いかなる小さな位置合わせ不良も、壁の付着力の小さな低下をもたらす恐れがあり、また、処理された表面が表示区域に組み込まれる恐れもあり、これは表示装置の寿命低下をもたらす可能性がある。しかし、疎水性層が壁の下でとぎれないので、米国特許出願公開第2009/0168144 A1号の従来技術の表示デバイスにおけるような短絡の危険性はない。
壁は、自己組織化によって、第2の領域30の表面26にも設けられてもよいこの表面は、好ましくは、低疎水性の第2の領域がすべての表示区域を囲むように処理される。第2の領域と壁材料間の化学的コントラストは、例えば上記の処理のうち2つを適用することにより、又はこれらの処理のうち1つのより強いバージョンを用いることにより、できるだけ大きくするべきである。表示区域と第2の領域の間のこの強い化学的コントラストは、湿った壁材料の特定の特性(とりわけ低粘度、高表面張力及び高沸点)と組み合わせるべきである。これらの特性は、材料が、湿った層を設けた後に自発的に第2の領域へ移動し、それによって自らを表示区域から取り除くように選択される。溶剤の選択は重要であり、溶剤は、好ましくは水性であって、例えばKOH又は水である。用いられる壁材料は、溶液又は分散液の中に含めることができる。色素粒子、カーボンブラック、TiO又は分子材料(SU−8及び他のフォトラッカーなどを含む多くの壁材料を用いることができる。これらの材料は、例えば排出又は蒸発によって溶剤を除去した後に固体の壁17になる。湿った層は、いくつかの方法(基板を溶液又は分散液の中に浸漬する方法や、バーコーティング、スピンコーティング又はスリットコーティングによる方法を含む)設けることができる。
支持板5に壁構造が設けられると、表示デバイスは、画素を第1の流体及び第2の流体で満たすステップと、第1の支持板及び第2の支持板を集成するステップと、2つの支持板間の空洞を封止するステップとを実行することによって完成することができる。電極に対する電圧を制御するための回路は、第1の支持板上に配置することができる。表示デバイスは表示装置の一部分であってもよく、ここで、この表示装置は、第1の支持板上の回路に接続された表示駆動システムを含む。
上記の実施形態は、本発明の説明に役立つ実例として理解されるべきである。本発明のさらなる実施形態が意図される。例えば、表示装置以外のエレクトロウェッティング装置を作製する方法の使用である任意の一つの実施形態にして説明されたいかなる特徴も、単独で、又は説明された他の特徴と組み合わせて用いてもよく、また、他の任意の実施形態の1つ又は複数の特徴と組み合わせて、又は他の任意の実施形態の任意の組合せと組み合わせて用てもよいことを理解されたい。さらに、上記で説明されていない均等物及び変更形態も、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲から逸脱することなく利用してよい

Claims (15)

  1. 複数の画素を有するエレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法であって、前記画素の各々が、表示区域を囲む複数の壁によって画定され、前記エレクトロウェッティング表示デバイスが、疎水性を有する疎水性層によって覆われた支持板を含み、前記壁が、前記疎水性層上に配置されたパターン付き壁層の一部分であり、前記複数の画素が、前記支持板の第1の領域を覆っており、
    (i)前記疎水性層を前記支持板に設けるステップであって、前記疎水性層が、少なくとも前記第1の領域を覆うステップと、
    (ii)前記表示区域の少なくとも一部において前記疎水性層の疎水性を低下させることなく、実質的に前記表示区域の外側にある第2の領域において前記疎水性層の疎水性を低下させるステップと、
    (iii)前記パターン付き壁層を前記疎水性層上に形成するステップであって、前記パターン付き壁層が配置される領域の前記疎水性が高い値と低い値の間で変化するように、前記第2の領域上に前記パターン付き壁層を部分的に形成するとともに、前記第2の領域よりも高い疎水性を有する領域上に前記パターン付き壁層を部分的に形成するステップとを含む方法。
  2. 前記第2の領域が前記第1の領域の外側にある、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第2の領域が、部分的に前記第1の領域の外側にあり、部分的に前記第1の領域の内側にある、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第2の領域が前記第1の領域の内側にある、請求項1に記載の方法。
  5. 前記第2の領域が、前記表示区域の開始領域を形成する、請求項1に記載の方法。
  6. 前記疎水性を低下させる前記ステップが、反応性イオンエッチング、プラズマ処理、UVオゾン処理、又は化学処理を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記疎水性層への前記壁の材料の付着力を強化するために接着促進剤を堆積するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記第2の領域が、少なくとも部分的に前記第1の領域の内側に存在して前記壁の少なくとも一部の広さを有し、前記第2の領域の外側にある前記第1の領域の部分が、前記疎水性層の前記疎水性が低下するのを防止するパターン層で覆われる、請求項6に記載の方法。
  9. 前記パターン層がフォトリソグラフィプロセスを用いて作製される、請求項8に記載の方法。
  10. 前記壁が、前記疎水性層上に前記パターン付き壁層を堆積することにより形成される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記パターン付き壁層が、マスクを通して壁層材料を堆積することにより、又は前記疎水性層に対するフォトリソグラフィプロセスによりパターニングされる、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第2の領域が前記表示区域を囲み、前記第2の領域上に前記パターン付き壁層を部分的に形成する前記ステップが、前記パターン付きの材料のウェットプロセスを含み、該ウェットプロセスでは、前記パターン付きの材料が与えられた後に、前記パターン付きの材料が自発的に自らを前記第2の領域上に配置する、請求項1に記載の方法。
  13. それぞれが表示区域を囲む複数の壁によって画定される複数の画素を有するエレクトロウェッティング表示デバイスであって、
    疎水性を有する疎水性層によって覆われた支持板を含み、前記壁が、前記疎水性層上に配置されたパターン付き壁層の一部分であり、前記パターン付き壁層が配置される領域の前記疎水性が、高い値と低い値の間で変化する、エレクトロウェッティング表示デバイス。
  14. 前記複数の画素が、支持板の第1の領域を覆い、前記疎水性層の前記疎水性が、前記第1の領域の外側の前記支持板の第2の領域で低い値を有する、請求項13に記載のエレクトロウェッティング表示デバイス。
  15. 記表示区域が開始領域を含み、前記疎水性が、前記開始領域の外側の前記表示区域の領域では高い値を有し、前記開始領域と前記表示区域の間の領域とでは低い値を有する、請求項13又は14に記載のエレクトロウェッティング表示デバイス。
JP2012537421A 2009-11-10 2010-11-09 エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法 Expired - Fee Related JP5631407B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0919652.8A GB0919652D0 (en) 2009-11-10 2009-11-10 Method for making electrowetting display device
GB0919652.8 2009-11-10
PCT/EP2010/067141 WO2011058019A1 (en) 2009-11-10 2010-11-09 Method for making electrowetting display device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013510337A JP2013510337A (ja) 2013-03-21
JP2013510337A5 JP2013510337A5 (ja) 2013-12-26
JP5631407B2 true JP5631407B2 (ja) 2014-11-26

Family

ID=41502145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012537421A Expired - Fee Related JP5631407B2 (ja) 2009-11-10 2010-11-09 エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8896903B2 (ja)
EP (1) EP2499532B1 (ja)
JP (1) JP5631407B2 (ja)
KR (1) KR101704852B1 (ja)
CN (1) CN102695977B (ja)
GB (1) GB0919652D0 (ja)
WO (1) WO2011058019A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0922690D0 (en) * 2009-12-30 2010-02-17 Liquavista Bv Electrowetting display device
TWI581005B (zh) * 2011-10-24 2017-05-01 積水化學工業股份有限公司 電潤濕元件之製造方法及電潤濕顯示器
GB201120782D0 (en) 2011-12-02 2012-01-11 Samsung Lcd Nl R & D Ct Bv Electrowetting device
GB201121710D0 (en) * 2011-12-16 2012-02-01 Samsung Lcd Nl R & D Ct Bv Electrowetting device
KR101941712B1 (ko) * 2012-06-05 2019-01-24 리쿠아비스타 비.브이. 전기습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법
TWI448729B (zh) 2012-11-14 2014-08-11 Ind Tech Res Inst 電濕潤顯示元件及其製造方法
US9046682B2 (en) * 2013-11-05 2015-06-02 Amazon Technologies, Inc. Mechanical stress mitigation in electrowetting display structures
US9377616B1 (en) 2013-12-19 2016-06-28 Amazon Technologies, Inc. Method of manufacturing a support plate
CN103855086B (zh) * 2014-01-21 2016-09-28 华南师范大学 一种电湿润显示器件的制备方法
US9784965B2 (en) 2014-03-04 2017-10-10 Jsr Corporation Display element, photosensitive composition and electrowetting display
US9310602B1 (en) * 2014-03-28 2016-04-12 Amazon Technologies, Inc. Color electrowetting display having high resolution monochrome mode
US9645385B2 (en) * 2014-06-26 2017-05-09 Amazon Technologies, Inc. Methods and apparatuses for fabricating electrowetting displays
US9423606B2 (en) * 2014-06-30 2016-08-23 Amazon Technologies, Inc. Method of manufacturing an electrowetting device
CN104932097B (zh) * 2015-06-10 2017-08-18 华南师范大学 一种电润湿显示器及其制备方法
CN105044901A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 深圳市国华光电科技有限公司 一种电流体支撑板及其制备方法、电流体装置
CN105044903B (zh) * 2015-08-19 2017-09-22 华南师范大学 电润湿显示下基板的制备方法
US10133057B1 (en) * 2015-12-21 2018-11-20 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element with different dielectric layers
US10185142B1 (en) * 2015-12-21 2019-01-22 Amazon Technologies, Inc. Systems and methods for improving a fluid contact layer in an electrowetting element
US10371982B2 (en) * 2017-06-23 2019-08-06 Himax Display, Inc. Display panel
TWI639867B (zh) * 2017-07-20 2018-11-01 立景光電股份有限公司 顯示面板
CN113934069B (zh) * 2021-10-19 2023-06-20 中山大学 一种基于界面改性的微杯制作工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4155553B2 (ja) 2001-08-01 2008-09-24 キヤノン株式会社 表示素子及びその製造方法
KR101041259B1 (ko) 2002-02-19 2011-06-14 리쿠아비스타 비.브이. 디스플레이 디바이스
JP4810636B2 (ja) * 2003-05-22 2011-11-09 サムスン エルシーディ ネザーランド アールアンドディ センター ビー ヴィ 表示装置
US7872790B2 (en) * 2004-07-09 2011-01-18 University Of Cincinnati Display capable electrowetting light valve
GB0611125D0 (en) * 2006-06-06 2006-07-19 Liquavista Bv Transflective electrowetting display device
GB0712859D0 (en) * 2007-07-03 2007-08-08 Liquavista Bv Electrowetting system and method for operating it
GB0723861D0 (en) * 2007-12-06 2008-01-23 Liquavista Bv Transflective electrowetting display device
TWI366677B (en) 2007-12-28 2012-06-21 Ind Tech Res Inst Electrowetting display devices and fabrication methods thereof
CN101493576B (zh) * 2008-01-23 2010-12-15 财团法人工业技术研究院 电润湿法显示器装置及其制造方法
US7763314B2 (en) * 2008-01-29 2010-07-27 Motorola, Inc. Forming an electrowetting module having a hydrophilic grid
JP2009210738A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Sony Corp 液体光学素子の製造方法
JP5286894B2 (ja) * 2008-04-04 2013-09-11 大日本印刷株式会社 電気泳動表示装置の製造方法
GB0814079D0 (en) * 2008-08-01 2008-09-10 Liquavista Bv Electrowetting system
GB0922690D0 (en) * 2009-12-30 2010-02-17 Liquavista Bv Electrowetting display device
US8059328B1 (en) * 2010-09-20 2011-11-15 Industrial Technology Research Institute Electrowetting display devices

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013510337A (ja) 2013-03-21
US20120275009A1 (en) 2012-11-01
EP2499532B1 (en) 2014-01-08
CN102695977A (zh) 2012-09-26
US8896903B2 (en) 2014-11-25
US9383572B2 (en) 2016-07-05
EP2499532A1 (en) 2012-09-19
CN102695977B (zh) 2016-02-03
KR20120105443A (ko) 2012-09-25
WO2011058019A1 (en) 2011-05-19
US20150077834A1 (en) 2015-03-19
GB0919652D0 (en) 2009-12-23
KR101704852B1 (ko) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5631407B2 (ja) エレクトロウェッティング表示デバイスを作製する方法
JP2013510337A5 (ja)
KR101931373B1 (ko) 전기 습윤 표시장치용 기판 및 이의 제조 방법
US8780435B2 (en) Electrowetting display device and method of manufacturing the same
KR101862880B1 (ko) 전기습윤 디스플레이 장치
US9495919B2 (en) Electrowetting device
US20180046045A1 (en) Array substrate, manufacturing method thereof, and display panel
JP2006023462A (ja) カラーフィルタとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器
US20140176847A1 (en) Display device and method of manufacturing the same
KR20130143150A (ko) 전기 습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP5194526B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法、画素アレイの製造方法
JP5899606B2 (ja) 積層構造体の製造方法
US8960088B2 (en) Gravure printing method
CN110426881A (zh) 显示面板
US10310354B2 (en) Electrofluidic support plates and preparation method therefor, and electrofluidic apparatus
JP2011170249A (ja) 隔壁基板および隔壁基板製造装置
JP6877345B2 (ja) 導体とその製造方法、及びそれを用いた積層回路及び積層配線部材
JP4744460B2 (ja) 多層積層構造体、パターン形成方法、半導体装置の製造方法、電気回路の製造方法、表示装置の製造方法、発光素子の製造方法、およびカラーフィルタの製造方法
WO2013037982A2 (en) Display device
US9377616B1 (en) Method of manufacturing a support plate
CN111190310B (zh) 显示面板
JP2010076189A (ja) 印刷版およびそれを用いた印刷方法
TW201539488A (zh) 功能性元件之製造方法及功能性元件
JP2008210967A (ja) パターン形成方法、半導体装置の製造方法、電気回路の製造方法、表示装置の製造方法、発光素子の製造方法、およびカラーフィルタの製造方法
JP2016103620A (ja) 積層配線部材、半導体素子およびこれらの製造方法、並びに電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A524 Written submission of copy of amendment under section 19 (pct)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20131108

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140408

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140708

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: 20140909

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5631407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees