TWI581005B - 電潤濕元件之製造方法及電潤濕顯示器 - Google Patents

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Description

電潤濕元件之製造方法及電潤濕顯示器
本發明係關於一種電潤濕元件之製造方法及電潤濕顯示器。本申請案係基於2011年10月24日於日本提出申請之日本特願第2011-233199號、2012年2月28日於日本提出申請之日本特願第2012-041772號、2012年4月26日於日本提出申請之日本特願第2012-101291號、及2012年7月5日於日本提出申請之日本特願第2012-151661號且主張優先權，其內容被引入本文。
近年來，利用電潤濕效果之電潤濕元件受到關注。一般而言，電潤濕元件係於一對基板間裝滿不互溶之表面能相對較高之高表面能液體、及表面能相對較低之低表面能液體而成，且一基板於表面具備電極層及形成於電極層之表面之疏水性中間層(絕緣層)。電潤濕元件具有如下特性：若經由疏水性中間層對親水性液體與電極層之間施加電壓，則親水性液體會被牽引至疏水性中間層，而親水性液體與疏水性液體之間之界面形狀發生變化。電潤濕元件係利用此種特性而用於光學透鏡或顯示元件等(非專利文獻1)。
作為用以製造如上所述之電潤濕元件之方法，眾所周知有下述專利文獻1、2所揭示者。
於專利文獻1所揭示之製造方法中，基板表面由高表面能之液體(水)所覆蓋，於基板表面之上部配置有開口 部。再者，基板表面具有疏水性之第一區域，各第一區域由親水性之第二區域(像素壁)所包圍。
而且，若一面沿著基板表面自裝滿低表面能液體(油)之注入器將油排出一面移動，則低表面能液體之液滴被引入第一區域，接觸第一區域之高表面能液體由低表面能液體層所取代。
又，於專利文獻2中揭示有一種使用一者為導電性(高表面能)而另一者為絕緣性(低表面能)之第1、第2液體的電潤濕裝置之製造方法，其包含如下步驟：製作具有液體導入口及液體排出口之容器之步驟；將第1液體填充於容器內部之後導入第2液體，於導入後閉合液體導入口及液體排出口而將容器內部密閉之步驟。
[專利文獻1]國際公開第05/098797號
[專利文獻2]日本特開2008-170586號公報
[非專利文獻1]「Electro-wetting displays」，「Applied Physics Letters Vol.38 Issue 4」，1981年，G.Beni、S.Hackwood著，American Institute of Physics發行，第207-209頁(URL：http：//www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/electronicpaper/4-4-4.pdf#1)
然而，上述專利文獻1所揭示之方法中，為確實地進行向裝滿高表面能液體(水)之基板導入低表面能液體(油)而加以取代之步驟，必需考慮各液體之量(厚度)或導入速度，且存在相對耗費時間，難以應用於大型基板之問題。
又，於上述專利文獻2所揭示之方法中，因必需另行設置液體導入口等，故而存在基板之結構變得複雜，製造步驟亦增加，且最終形成之元件之開口率降低之問題。
此種電潤濕元件之製造中之問題本質在於，由於製造電潤濕元件時必需同時處理兩種液體而產生。
本發明係鑒於此種情況而完成者，其目的在於提供一種可有效且容易地製造電潤濕元件且可確保該電潤濕元件之良好之反應性的電潤濕元件之製造方法及電潤濕顯示器。
本發明之第1態樣係一種電潤濕元件之製造方法，係於對向配置之第1基板及第2基板間所形成之單元內包含不互溶之第1液體材料及相對於該第1液體材料表面能較低之第2液體材料，上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者經凝膠化或高黏度化，對上述單元內施加電壓，藉此使上述第1液體材料及上述第2液體材料之界面形狀發生變化者；該電潤濕元件之製造方法之特徵在於具備藉由對經凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者賦予刺激而使其低黏度化之步驟。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於第1液體材料及第2液體材料之至少一者經凝膠化或高黏度化，可進行固體或以固體看待之處理，因此可避免同時處理兩種液體之電潤濕元件製造中之本質問題。因無需同時處理兩種液體，故而步驟變得簡略且簡易，可直接應用既存之製造裝置，亦可大幅地減少因液體注入量之偏差所致之圖像 不均等對元件之性能造成影響之問題。於本發明中，由於具有藉由對經凝膠化或高黏度化之第1液體材料及第2液體材料之至少一者賦予刺激而使其低黏度化的步驟，因此可製造反應性優異之電潤濕元件。即，於製造途中可採用處理一種液體或不處理液體的簡易之製造方法，另一方面，藉由最終對經凝膠化或高黏度化之液體材料賦予刺激而使其成為低黏度液體，可充分地確保所製造之電潤濕元件之作動性及反應性。
本發明之第2態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上之黏度的上述第1液體材料；及經由上述經凝膠化或高黏度化之第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
於本說明書中，所謂配置於由區劃單元之間隔壁所包圍之區域的液體材料之規定量，係指液體材料不會溢出至相鄰之由間隔壁所包圍之區域的量，且為可根據色素之隱蔽性、作為電潤濕之作動性、及作動後之低表面能液體之液滴大小而調整之量。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於經由經凝膠化或高黏度化之第1液體材料而進行第1基板與第2基板之貼合步驟，因此可防止於液體材料中產生偏差。因此， 例如於將藉由本發明而製造之元件用於顯示裝置時，可提供一種不存在顯示不均的高品質之顯示裝置。又，第1液體材料於凝膠狀態或高黏度狀態下不易產生滴液，因此配置有第1液體材料的第1基板之處理變得容易，可以較短時間進行基板之貼合步驟。因此，即便為具有大型基板之電潤濕元件，亦可有效且容易地製造。
本發明之第3態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上之黏度之上述第2液體材料；於由上述間隔壁所包圍之區域配置上述第1液體材料；及使上述第1基板與上述第2基板貼合。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於在配置有經凝膠化或高黏度化之第2液體材料之區域內配置第1液體材料，因此可防止於配置第1液體材料時產生液體材料之飛散或偏差。因此，例如於將藉由本發明而製造之元件用於顯示裝置時，可提供一種不存在顯示不均或缺陷的高品質之顯示裝置。又，第2液體材料成為凝膠狀態或高黏度狀態，因此可簡便且以短時間進行第1液體材料之配置步驟。因此，即便為具有大型基板之電潤濕元件，亦可有效且容易地製造。
本發明之第4態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之 製造方法，其特徵在於具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置上述第1液體材料；及經由上述第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於將經凝膠化或高黏度化之第2液體材料配置於由形成於第2基板上之區劃單元之間隔壁所包圍之區域，另一方面，於第1基板上配置第1液體材料，使第2基板貼合於第1基板，因此作為步驟而言極其簡便，可大量地且以短時間製造電潤濕元件。於使第2基板貼合於第1基板時，設置於第2基板之第2液體材料經凝膠化或高黏度化，且能以與固體同樣之方式進行處理，因此可防止於貼合時流動或飛散。因此，即便為具有大型基板之電潤濕元件，亦可有效且容易地製造。
本發明之第5態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度之上述第1液體材料及第2液體材料的混合液體；於由上述間隔壁所包圍之區域配置上述第1液體材料，或於上述第1基板之一面側配置上述第1液體材料； 及使上述第1基板與上述第2基板貼合。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於將經凝膠化或高黏度化之第1、第2液體材料之混合體配置於單元內，且於配置有該凝膠化或高黏度化之第1、第2液體材料之混合體的第2基板上設置第1液體材料，經由第1液體材料而設置第1基板，因此於設置第1液體材料時，經凝膠化或高黏度化之第1、第2液體材料不會飛舞或飛散而偏移，因此可提供一種不存在顯示不均或缺陷的高品質之顯示裝置。又，進而可將凝膠化或高黏度化之第1、第2液體材料之混合體配置於第2基板之單元內，另一方面，於第1基板上設置第1液體材料，且經由設置於該第1基板材料之第1液體材料而貼合第2基板。此時，因設置於第2基板之第1、第2液體材料經凝膠化或高黏度化，故而即便將第2基板反轉且使其貼合於第1基板側，第1、第2液體材料亦不會流動落下或偏移，而可提供一種不存在顯示不均或缺陷的高品質之顯示裝置。如此，由於第1、第2液體材料於凝膠狀態或高黏度狀態下不會流動、飛散或飛舞，因此設置第1液體時之處理變得容易，可以較短時間進行基板之貼合步驟。
因此，即便為具有大型基板之電潤濕元件，亦可有效且容易地製造。
本發明之第6態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於具備如下步驟： 於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度之上述第1液體材料；及經由進行上述凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，其包含如下步驟：將進行凝膠化或高黏度化之第2液體材料設置於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域，另一方面，於上述第1基板上設置進行凝膠化或高黏度化之第1液體材料，且使該兩者貼合。因分別設置於上述第2基板、第1基板上之第2液體材料、第1液體材料經凝膠化或高黏度化，故而第1、第2基板之處理變得容易，可以短時間進行基板之貼合步驟。又，因第1液體材料、第2液體材料經凝膠化或高黏度化，故而於貼合時各自之液體不會飛舞、飛散或偏移，而可提供一種不存在顯示不均或缺陷的高品質之電潤濕元件。
本發明之第7態樣係如上述第1態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於具備如下步驟：藉由將凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度的上述第1液體材料、與凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上黏度的上述第2液體材料積層而形成積層體；及使用上述積層體，使上述第1基板與上述第2基板貼 合。
根據本發明之電潤濕元件之製造方法，由於使用由經凝膠化或高黏度化之第1及第2液體材料所構成之積層體進行第1基板與第2基板之貼合步驟，因此可提供一種可於顯示單元設置穩定之液體量、不存在顯示不均或缺陷的高品質之電潤濕元件。又，因使用凝膠狀態或高黏度狀態之積層體，故而可藉由轉印等適合大量生產之步驟而製造電潤濕元件。因此，即便為具有大型基板之電潤濕元件，亦可有效且容易地製造。
本發明之第8態樣係如上述第7態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述貼合步驟係於將上述積層體轉印於上述第1基板及上述第2基板之一者之狀態下進行。
於上述電潤濕元件之製造方法中，上述貼合步驟較佳為於將上述積層體轉印於上述第1基板及上述第2基板之一者之狀態下進行。
根據該構成，由於積層體被轉印於第1基板或第2基板，因此可高速且容易地進行第1基板及第2基板之貼合步驟。
本發明之第9態樣係如上述第1至第8中任一態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述刺激係選自由與化學物質之接觸、電磁波之照射、熱、音波、振動、電場及磁場所組成之群之至少一種。
根據該構成，藉由與化學物質之接觸、電磁波之照射等簡便之步驟，可使上述第1液體材料及上述第2液體材 料之至少一者之黏度降低，因此於電潤濕元件之作動時、即對單元內施加電壓時，可提高第1液體材料及第2液體材料之界面形狀之變化中的反應性。
本發明之第10態樣係如上述第1、3、4、6或9中任一態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述第2液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係使上述第2液體材料凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上且可溶解於上述第1液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑。
根據該構成，由於第2液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係溶解於第1液體材料，因此藉由使凝膠化或高黏度化之第2液體材料與第1液體材料接觸，可使凝膠化劑或高黏度化劑向第1液體轉移。其結果為，經凝膠化或高黏度化之第2液體材料成為對作為電潤濕元件之作動而言為足夠低黏度之液體。另一方面，由於凝膠化劑或高黏度化劑係溶解於第1液體材料，因此不會使第1液體材料凝膠化或高黏度化，第1液體材料亦成為對作為電潤濕元件之作動而言為足夠低黏度之液體。
本發明之第11態樣係如上述第10態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述凝膠化劑或高黏度化劑為如下之通式(1)所示之凝膠化劑或高黏度化劑。
式(1)中，X-表示一價之陰離子基。R1表示碳數1~9的一價之取代基，可包含選自由氧、氮及硫所組成之群之至少1種，亦可包含環狀結構。R2表示碳數1~20之一價之取代基。
本發明之第12態樣係如上述第11態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，X-為具有芳香族基之酸的共軛鹼。
本發明之第13態樣係如上述第11或第12態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，R1為甲基、異丙基、異丁基、第二丁基、苄基中之任一種。
本發明之第14態樣係如上述第1至第13中任一態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，R2為碳數6~20之直鏈烷基。
本發明之第15態樣係如上述第10態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述凝膠化劑或高黏度化劑包含如下之結構式(2)所示之化合物。
本發明之第16態樣係如上述第15態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述凝膠化劑或高黏度化劑為上述結構式(2)所示之化合物與類固醇化合物(steroidal compound)或酚性化合物之混合物。
本發明之第17態樣係如上述第16態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述酚性化合物為對苯二酚或間苯二酚。
本發明之第18態樣係如上述第10態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，上述凝膠化劑或高黏度化劑包含如下之通式(3)所示之化合物。
式中，n表示1~3之整數，R表示一價之有機基，Y表示一價之任意取代基。
本發明之第19態樣係如上述第18態樣之電潤濕元件之製造方法，其中Y為甲基、氯基或溴基中之任一種。
本發明之第20態樣之製造方法係如上述第18態樣之電潤濕元件之製造方法，其中R為碳數6~20之脂肪族烴或芳烷基。
本發明之第21態樣係如上述第1、2、4、5中任一態樣之電潤濕元件之製造方法，其中，上述第1液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係使該第1液體材料凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上且溶解於上述第2液體材料之凝膠化劑 或高黏度化劑。
根據該構成，由於第1液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係溶解於第2液體材料，因此藉由使經凝膠化或高黏度化之第1液體材料與第2液體材料接觸，可使凝膠化劑或高黏度化劑向第2液體材料轉移。其結果為，經凝膠化或高黏度化之第1液體材料成為對作為電潤濕元件之作動而言為足夠低黏度之液體。另一方面，由於凝膠化劑或高黏度化劑會溶解於第2液體材料，因此不會使第2液體材料凝膠化或高黏度化，第2液體材料亦成為對作為電潤濕元件之作動而言為足夠低黏度之液體。
本發明之第22態樣係如上述第1至第21中任一態樣之電潤濕元件之製造方法，其特徵在於，藉由對上述單元內賦予刺激而使經凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者低黏度化的步驟係於上述第1基板及上述第2基板之貼合步驟後進行。
根據該構成，藉由賦予刺激之簡便步驟，可使第1液體材料及第2液體材料之至少一者之黏度降低，因此對單元內施加電壓時，可提高第1液體材料及第2液體材料之界面形狀之變化中的反應性。
本發明之第23態樣係一種電潤濕顯示器，其特徵在於，由藉由上述第1至第22中任一態樣之電潤濕元件之製造法所製得之電潤濕元件構成。
根據本發明之電潤濕顯示器，由於係藉由上述方法而製造之電潤濕元件所構成，故而可顯示不存在顯示不均或 缺陷之高品質圖像。
根據本發明，可容易地製造電潤濕元件。藉由本發明之製造方法而製造之電潤濕元件不存在施加電壓之上升或作動之遲滯等，例如於用作顯示元件之情形時可進行高品質之顯示。
以下，對本發明之電潤濕元件之製造方法之實施形態進行說明。
(第1實施形態)
圖1係作為藉由本發明而製造之電潤濕元件之結構的一例，表示電潤濕顯示器之結構例。又，圖2係用以說明電潤濕顯示器之作動概念之圖。再者，於圖2中，對於無需說明之部分之構成，將圖示簡化。
如圖1所示，電潤濕顯示器100具有第1基板110及第2基板120，該等基板110、120經由高表面能液體130而對向配置。高表面能液體130係配置於由沿基板110、120之外周設置之密封材料140所區劃之區域。此處，所謂高表面能液體130，係指相對於下述之低表面能液體131表面能相對較高者。再者，於本說明書中，所謂「單元」，係指產生於第1基板110及第2基板120間之配置有高表面能液體130及低表面能液體131之區域。
第1基板110具有基材110A及共用電極111。第2基板120具有基材120A、TFT(薄膜電晶體)121、配線部122、平坦化膜123、像素電極124、共用電極125及絕緣膜126。 絕緣膜126之表面經撥水化處理。撥水化處理並無特別限定，可使用公知之方法，於本實施形態中，例如進行氟樹脂之塗佈及熱處理。上述基材120A係由例如玻璃或樹脂成型體或膜等通常用作顯示裝置之面板基板者構成。於本實施形態中例如使用玻璃。像素電極124及共用電極125係形成於平坦化膜123上，經由接觸孔123a而連接於TFT121及配線部122。
作為構成共用電極111之材料，較佳為透明電極，代表例為ITO(摻錫氧化銦)。另一方面，作為構成像素電極124、共用電極125之材料，使用ITO或Al等。於使用ITO作為電極材料之情形時，電潤濕顯示器100成為於第2基板120之背面側具備光源(未圖示)即所謂的透過型顯示器。又，於使用Al作為電極材料之情形時，電潤濕顯示器100成為藉由電極表面反射外光即所謂的反射型顯示器。本發明可應用於透過型、反射型或半透過反射型之顯示器。
第1基板110係以基材110A為主體而構成。上述基材110A係由例如玻璃、樹脂成型體或膜等通常用作顯示裝置之面板基板者而構成。於本實施形態中例如使用玻璃。
於第2基板120之上述絕緣膜126上形成有像素壁127。像素壁127形成為格子狀，於第2基板120上區劃有複數個像素G。此處，於本實施形態中，像素壁127係使用如圖1般不與第1基板110接觸者，亦可視需要而形成像素壁127之上部與第1基板110部分或全部接觸之結構。像素電極124及共用電極125係於各像素G內分別配置一 對。於由像素壁127區劃之區域(像素G)內儲存有低表面能液體131。像素壁127具有與高表面能液體130適應性良好之表面。
藉由對像素電極124施加規定電壓，如圖2所示，形成將像素電極124與高表面能液體130作為電極、絕緣膜126作為介電體之電容器。藉由絕緣膜126之極化，使高表面能液體130被靜電作用吸引，其結果為，像素電極上之低表面能液體131被擠壓至共用電極125上，液體界面形狀發生變化。如上所述，藉由使像素G內之低表面能液體131選擇性地移動至共用電極125上，可切換通過各像素G之光透過低表面能液體131之狀態與大致透過低表面能液體131之狀態。
上述低表面能液體131含有低表面能溶劑及著色材料。
低表面能溶劑並無特別限定，只要表面能量值為35 mJ/m2以下即可。若超出35 mJ/m2，則有可能會與高表面能液體混合。表面能量值更佳為30 mJ/m2以下，最佳為20 mJ/m2以下。
又，上述低表面能液體131若於通常使用及保管時發生固化、結晶化，或發生汽化、沸騰則欠佳，因此熔點較佳為-10℃以下，更佳為-20℃以下，最佳為-40℃以下。沸點較佳為80℃以上，更佳為120℃以上，最佳為150℃以上。
進而，若低表面能液體131之黏度較高則作動速度降低，因此較佳為於作動溫度範圍，較佳為300 mPa．s以下，更佳為100 mPa．s以下，最佳為30 mPa．s以下之黏度。
以下例示低表面能溶劑，但本發明並非限定於此。
例如，可列舉：庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷等直鏈或分支烷烴，環己烷、環庚烷等環狀烷烴，八甲基三矽氧烷(octamethyltrisiloxane)、十甲基四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、十二甲基五矽氧烷等聚矽氧類，氟碳化合物等。該等低表面能溶劑可單獨使用，亦可併用2種以上。
又，上述著色材料並無特別限定，例如可利用氧化鈦或碳黑等無機系、酞青或偶氮類、蒽醌等有機系等各種顏料或染料。作為用於電潤濕之溶液特性，必需溶解或分散於低表面能液體中，但不溶解、分散於高表面能液體中，可適當使用疏水性表面處理顏料或疏水性染料。
於該等之組合中，對本發明而言較佳為直鏈或分支烷烴、與碳黑等疏水性顏料或經烷基改質之染料之組合，但本發明並不限定於此。
進而，視需要亦可於低表面能溶劑中添加抗氧化劑、紫外線防止劑、穩定劑、分散穩定劑、界面活性劑、疏水性電解質等添加劑。
另一方面，上述高表面能液體130係以高表面能溶劑作為主成分者，亦可視需要添加電解質或界面活性劑等添加劑。高表面能溶劑並無特別限定，只要表面能量值為45 mJ/m2以上即可。若未達45 mJ/m2，則有可能與低表面能溶劑混合。表面能量值若為55 mJ/m2以上，則更佳，最佳為65 mJ/m2以上。
與低表面能溶劑同樣地，上述高表面能液體130若於通常使用及保管時發生固化、結晶化，或發生汽化、沸騰則欠佳，因此熔點較佳為-10℃以下，更佳為-20℃以下，最佳為-40℃以下。沸點較佳為80℃以上，更佳為120℃以上，最佳為150℃以上。
以下例示高表面能溶劑，但本發明並非限定於此。
例如，可列舉水或電解質水溶液、乙二醇、丙二醇等多元醇類等。該等高表面能溶劑可單獨使用，亦可併用2種以上。又，為提高表面能或調整熔點或沸點，亦可添加添加劑或離子等。再者，亦存在表面能值自身並不大，但極性較高且不與低表面能液體131混溶之液體，該等亦可用作130。具體而言為甲醇、乙醇等低分子醇或其混合物等。
繼而，一面參照圖3至圖6一面對上述電潤濕顯示器100之第1製造方法進行說明。
首先，如圖3所示，準備藉由先前之方法而製造之第2基板120，於第2基板120上形成像素壁127。
此處，像素壁127之高度並無特別限定，較佳為設定為如下高度：低表面能液體不會溢出至相鄰之像素，另一方面，自傾斜方向觀察時不會因像素壁而導致遮蔽。作為像素壁127之高度，取決於像素壁之間隔、低表面能液體之量，因此不可一概而論，若列舉一例，則較佳為2~80 μm，更佳為2~50 μm，最佳為2~30 μm。
又，由於像素壁127之寬度較薄者開口率高，故可獲得對比度較高之圖像，但若變薄則製造方法變難，又，有 可能導致彎曲、倒塌、斷裂等，因此較佳為2~30 μm，更佳為5~25 μm。
像素壁127之間隔較窄者可獲得高精細之圖像，但另一方面，若過窄則開口率變小，又，視角亦變得狹小，因此對比度降低，電極等之製造亦變難。因此，較佳為30~1000 μm，更佳為50~300 μm，最佳為80~160 μm。
又，此處較佳為像素G之底部為撥水性，側面為親水性。因此，第2基板120之表面可預先藉由氟樹脂處理等公知之方法實施撥水化處理，又，亦可於形成像素壁127後，使用公知之方法於像素底部塗佈撥水化材料或進行撥水化處理。再者，像素壁127為光阻材料之情形較多，因此一般為親水性材料之情形較多，亦可視需要進行親水化處理(電漿處理、電暈處理等)。
繼而，如圖4所示，於第2基板120之由像素壁127區劃之各區域內注入低表面能液體131。注入時可使用噴墨裝置IJ。又，亦可將溶解於揮發性溶劑之低表面能液體131裝滿像素G，其後藉由加熱等使揮發性溶劑揮發，形成所需之低表面能液體131層。如此，只要為可將所需之低表面能液體131注入像素G內之方法，則無特別限制。於像素G內配置低表面能液體131之方法此外可使用網版印刷、軟版印刷、凹版印刷法、簾塗法、點膠法等。
又，例如若欲進行與彩色對應之顯示，則只要藉由噴墨裝置於所需之位置注入包含各色色材之低表面能液體131即可，於使用單色素(monochrome)、單色(monocolor)、 或彩色濾光片時，可採用將經揮發性溶劑稀釋之低表面能液體131注入至基板整體，其後使溶劑揮發之方法。
像素G內所注入之低表面能液體131之量係根據色素之隱蔽性、作為電潤濕之作動性、及作動後之低表面能液體之液滴之大小而進行調整。於色素之隱蔽性低之情形時，必需使低表面能液體131之量增多，但另一方面，若使量增多則作動變慢，或必需較高之驅動電壓，而作動後之低表面能液體之液滴變大，且必需像素壁127之高度，使視角或對比度降低。像素G內所注入之低表面能液體131之較佳之量(像素G中之液體厚度)如上述般受到各種因素作用，因此不可一概而論，若列舉一例，則較佳為1~15 μm之厚度，更佳為2~8 μm，最佳為3~5 μm。
然而，難以直接將作為液體之高表面能液體130導入至於如此獲得之圖4所示之結構體。其原因在於，將高表面能液體130導入至以一定厚度配置於第2基板120之低表面能液體131時，由高表面能液體130之流入之勢而導致從像素G內飛出或向其他像素G移動之可能性較高。又，一般而言，低表面能液體131之比重輕於高表面能液體130之情形較多，低表面能液體131會藉由流入之勢而上浮。如此，藉由高表面能液體130之流入而使低表面能液體131之設置量發生變化，就作為顯示裝置而言產生圖像之不均。為防止此種因高表面能液體130之導入所致之低表面能液體131之體積變化等，可藉由以非常慢之速度導入130而避免，但會因此於製造中耗費時間，又，必需用於其之 專用裝置。
本發明係消除此種問題者。
即，經由高表面能液體130使第1基板110與第2基板120貼合。具體而言，如圖5所示，於第1基板110之共用電極111側，沿著外周配置密封材料140。於包含該密封材料140之第1基板110之內部配置由凝膠化或調整為1 Pa．s以上之黏度的高表面能液體130所構成之高黏度材料130A。此處，所謂高黏度材料130A，必需即便倒立亦不流動，包含調整為糊狀、凝膠狀、半固體狀、偽固體狀等者。
以此方式製備使高表面能液體130經凝膠化或高黏度化之130A，將上述130A配置於第1基板110，且將上述第1基板110上下反轉，經由密封材料140而使第1基板110與第2基板120貼合。此時，130A為凝膠狀態或高黏度狀態，因此即便於使其上下反轉之情形時，厚度亦不會大幅變化。
於本實施形態中，藉由使用凝膠或高黏度材料130A，可使高表面能液體130中低表面能液體131上之配置使用所謂貼合步驟之簡便且生產性優異之方法。再者，於貼合時，為防止氣泡之流入，可調整貼合之角度，亦可於貼合時設為略微真空環境，又，亦可於第1基板110或密封材料140之一部分設置抽出空氣之孔。
如此，使高表面能液體130高黏度化或凝膠化係於製造時成為較大之優點。另一方面，於將電潤濕元件特別是用作顯示元件之情形時，使高表面能液體130高黏度化或 凝膠化成為缺點。即，作動速度變慢，視情形亦有不作動之虞。於高表面能液體130形成高黏度或凝膠狀之元件時，亦有即便施加電壓，高表面能液體130與低表面能液體131之界面形狀仍難以變化之虞。又，即便可施加高電壓而使界面形狀變化，但於解除電壓之情形時，亦有可能無法恢復至原本之狀態。
因此，本實施形態中，於使高表面能液體130凝膠化或高黏度化時，使用刺激反應性之凝膠化劑或高黏度化劑來作為凝膠化劑或高黏度化劑。此處所謂之刺激反應性，係指於製造時保持高黏度狀態、或凝膠化狀態即高黏度材料130A之狀態，但其後藉由施加特定之刺激，使其低黏度化、液狀化(溶膠化)，藉此而恢復至上述高表面能液體130之狀態。又，低黏度化之高表面能液體130較佳為一旦成為低黏度液體或溶膠之後，不會可逆性地變化為高黏度液體或凝膠者。
即，本發明之電潤濕元件之製造方法係使用刺激反應性之凝膠化劑或高黏度化劑，因此可有效且容易地製造電潤濕元件，且凝膠化劑或高黏度化劑具有刺激反應性，因此藉由對凝膠化劑或高黏度化劑施加特定之刺激，可有效且容易地提高電潤濕元件之反應性。
作為此處所謂之刺激的具體例，為與化學物質之接觸、紫外光、可見光、紅外光等電磁波、熱、音波、搖動、電場、磁場等。尤其於自單元之外部施加刺激之情形時，較佳為可貫通第1基板110或第2基板120而作用於單元 內高表面能液體130之高黏度液體或凝膠體(高黏度材料130A)的刺激。
藉由刺激而使高黏度液體或凝膠成為低黏度液體或溶膠之情形，其黏度較佳為300 mPa．s以下，更佳為100 mPa．s以下，最佳為30 mPa．s以下。
作為使凝膠化劑或高黏度化劑低黏度化時，對第1液體材料及第2液體材料之至少一者施加之刺激，較佳為與化學物質之接觸或電磁波之照射。
該等之中，與化學物質之接觸之反應例如可列舉與低表面能液體131之接觸、與像素壁127之接觸所致之反應。進而具體而言，凝膠化劑或高黏度化劑較佳為溶於低表面能液體131者。即，於凝膠化劑或高黏度化劑為使高表面能液體130凝膠化或高黏度化者，且為溶於低表面能液體131者時，若經凝膠化或高黏度化之高表面能液體130與低表面能液體131接觸，則凝膠化劑溶解、轉移於低表面能液體131，高表面能液體130之黏度大幅地降低。如此，可實現於進行步驟時為凝膠狀態或高黏度狀態而於使用時為低黏度狀態之高表面能液體130。
作為此種凝膠化劑，可使用二十四烷、二十八烷、三十二烷、三十六烷等烴類；作為高表面能液體130，可使用甲醇、乙醇等醇或該等醇與水之混合物；作為低表面能液體131，可使用辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷等直鏈烴、環己烷等環狀烴(Lnagmuir，第16卷，第352頁，2000年)。
又，進而亦可使用於低表面能液體131中或像素壁127表面含有或塗佈有酸、鹼、鹽、氧化劑、還原劑等化學物質，於與高表面能液體130接觸時，使其與凝膠化劑或高黏度化劑反應而低黏度化的方法。酸、鹼、鹽為尤其不會對低表面能液體131產生作用，而於高表面能液體130中溶解、解離而作用者，故而可有效地使用。
又，作為藉由光等外部刺激而產生反應之一例，有組合有溴化鯨蠟基三甲基銨(CTAB)與反式鄰甲氧基桂皮酸(trans-o-methoxycinnamic acid)之凝膠化劑(Journal of American Chemical Society，第129卷，6號，第1553頁，2007年)。該凝膠化劑於通常之環境下使水系或極性溶劑凝膠化，若藉由水銀燈等照射紫外光，則異構化為順式體，成為黏度相對較低之液體。
於本實施形態中，關於化學物質接觸反應性之高黏度化劑或凝膠化劑，如圖5(b)般於形成有單元之階段進行高表面能液體130之低黏度化，亦可視需要進行加熱、搖動等。
另一方面，於使用光反應性之高黏度化劑或凝膠化劑之情形時，如圖6(a)所示，藉由視需要賦予紫外光、可見光、紅外光等光能而施加上述刺激。於本實施形態中，自第1基板110(基材110A)側賦予光能。構成第1基板110之基材110A係由具有透光性之玻璃所構成，因此光能透過第1基板110，良好地照射至填充於內部之高黏度材料130A。藉此，如圖6(b)所示，高黏度材料130A藉由低 黏度化而變化為高表面能液體130之狀態。藉此，可將高表面能液體130良好地配置於低表面能液體131上。
根據本實施形態，藉由將上述高表面能液體130調整為1 Pa．s以上之黏度，而使用由高黏度或凝膠狀物質所構成之高黏度材料130A進行第1基板110及第2基板120之貼合，故配置於第1基板110上之高黏度材料130A即便位於下側亦不會落下，因此可使用捲對捲(roll-to-roll)方式而容易地貼合第1基板110與第2基板120。因此，即便於使用大型基板作為第1基板110及第2基板120之情形時，亦可有效且容易地製造。
再者，於第1基板110之單面配置高黏度材料130A之方法並不限定於上述方法，例如亦可採用使用輥式塗佈法或壓膜塗佈法等進行塗佈之方法等。
又，於第1基板110之單面配置高黏度材料130A之步驟、及於第2基板120之由像素壁127所包圍之像素G內塗佈低表面能液體131之步驟可先進行其中任一者，亦可同時進行。
(第2實施形態)
繼而，作為本發明之第2實施形態，對上述電潤濕顯示器100之第2製造方法進行說明。圖7係表示本實施形態之製造步驟之圖，省略共用電極111之圖示。此處，對與第1實施形態相同之構件標註相同之符號，省略或簡化其詳細之說明。
於本實施形態之製造方法中，首先，如圖3所示，準 備藉由先前之方法而製造之第2基板120，於第2基板120上形成像素壁127。繼而，如圖7(a)所示，於第2基板120之各像素G內配置由高黏度化為1 Pa．s以上黏度之低表面能液體131所構成之高黏度材料131A。此處，所謂高黏度材料131A，包含調整為即便倒立亦不流動之凝膠狀者。高黏度材料131A為具有刺激反應性，為藉由化學或物理刺激，黏度降低，而成為低表面能液體131的材料。
再者，於高黏度材料131A之配置中，可使用既知之塗佈方法、印刷方法。該等設置方法只要為可將高黏度材料131A配置於像素G內之方法，則無特別限制，可使用網版印刷、軟版印刷、凹版印刷法、點膠法等。作為設置方法之一例，例如亦可如圖7所示般使用噴墨裝置IJ。
於設置高黏度材料131A時，可將高黏度材料131A以凝膠狀態或高黏度狀態設置，又，亦可加熱高黏度材料131A使其低黏度化或溶膠化後設置。又，亦可將溶解於揮發性溶劑中之高黏度材料131A裝滿像素G，其後藉由加熱等使揮發性溶劑揮發，形成所需之高黏度材料131A層。
繼而，如圖7(b)所示，於配置於像素壁127之區劃區域(像素G)內之高黏度材料131A上注入高表面能液體130。注入時，於本實施形態中使用噴墨裝置IJ。再者，只要為可將高表面能液體130注入像素G內之方法，則無特別限制，此外可使用網版印刷、軟版印刷、凹版印刷法、點膠法等。
藉由以此方式使低表面能液體131成為高黏度狀態或 凝膠狀態，即便於如上述般自上部注入高表面能液體130之情形時，亦不會藉由高表面能液體130之流入之勢而自像素G之底面上浮，而可製造穩定之電潤濕元件。
然而，高黏度化或凝膠化之高黏度材料131A係於導入高表面能液體130之製造時較為有利，但於作為電潤濕元件而作動時，有難以使凝膠狀態之低表面能液體131移動、變形之虞。又，即便藉由施加高電壓而使其作動，於電壓解除後亦不會恢復至原樣，結果有難以作為可逆性界面形狀變化之顯示元件而作動之虞。
因此，於本實施形態中，使用具有藉由對經高黏度化或凝膠化之高黏度材料131A施加規定之刺激而成為低黏度液體之性能者(具體為成為低表面能液體131之狀態者)。又，經低黏度化之高黏度材料131A較佳為一旦成為低黏度液體或溶膠之後不會可逆地變化為高黏度液體或凝膠者。
作為此處施加之刺激，可列舉極性物質、酸、鹼、氧化劑、還原劑等各種化學物質之刺激；紫外光、可見光、紅外光等電磁波；熱、音波、搖動、電場、磁場等物理刺激，只要為可使高黏度材料131A成為低黏度之低表面能液體131之方法，則無限定。
以下例示化學物質之刺激中所使用之物質，但本發明並不限定於此，只要為可使高黏度材料131A低黏度化者即可。作為本發明中所使用之極性物質、酸、鹼，例如可列舉具有羥基、胺基或其鹽、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、膦酸基或其鹽、醯胺鍵、胺基甲酸酯鍵、脲鍵、硝基、巰 基、苯酚基等之化合物，於該等之中，較佳為具有腐蝕性較少之羥基、羧基之化合物，其中更佳為具有羥基之化合物。
又，作為本發明中可使用之氧化劑，可列舉間氯過苯甲酸(m-chloroperbenzoic acid)、過乙酸、過氧化氫等。
進而，作為本發明中可使用之還原劑，可列舉硼氫化鈉。
再者，所謂本發明中之化學物質之刺激，並不限定於利用與化學物質之接觸而使凝膠化劑等藉由反應而變化者，亦包含藉由與該等化學物質接觸使凝膠化劑溶解、或轉移至包含該等物質之相之情形。若考慮電潤濕元件之穩定性，則於本發明中之化學物質之刺激中，較佳為使用具有伴隨溶解或轉移之化學物質反應性之化學物質。
於施加物理刺激之情形時，較佳為可貫通第1基板110或第2基板120而作用於單元內之高黏度材料131A之高黏度液體或凝膠體之刺激。
藉由刺激使高黏度液體或凝膠成為低黏度液體或溶膠之情形之黏度較佳為300 mPa．s以下，更佳為100 mPa．s以下，最佳為30 mPa．s以下。
其中，作為藉由化學物質之刺激反應而溶解或相轉移之凝膠化劑或高黏度化劑，例如可列舉使低表面能液體131凝膠化或高黏度化，且溶解於高表面能液體130之凝膠化劑或高黏度化劑。若使用此種高黏度化劑，則於成為圖7(b)之狀態後，凝膠化劑或高黏度化劑自131A向高表面 能液體130轉移，131A成為低黏度之低表面能液體131。此時，為促進高黏度化劑之轉移，亦可進行加溫或搖動。又，一般而言，低表面能液體131之比重低於高表面能液體130，存在隨著高黏度化劑之轉移，低表面能液體131上浮之情況，因此成為圖7(b)之後，立即設置第1基板110，亦可將第1基板110設於下方，將第2基板120設於上方。
此處，所謂上述凝膠化劑或高黏度化劑係溶解於高表面能液體130中，重要的是較低表面能液體131更易溶解分佈於高表面能液體130中。溶解度並無特別限定，較佳為1重量%以上之溶解度，更佳為5重量%以上之溶解度。溶解較佳為於室溫下發生，亦可於不妨礙製造之範圍進行加溫。
由於高黏度化劑可溶解於高表面能液體130中，因此不會使高表面能液體130高黏度化，又，亦不會向低表面能液體131逆轉移而再次形成131A。
作為此種使低表面能液體131高黏度化或凝膠化且可溶解於高表面能液體130之材料之具體例，可列舉：12-羥基硬脂酸等羥基羧酸系；N-月桂醯基-L-麩胺酸-α、γ-二丁基醯胺、N-2-乙基己基-L-麩胺酸二丁基醯胺等醯胺類；四(十二烷基)溴化銨、取代桂皮酸類與烷基或芳烷基胺之鹽；1,1-環丁烷二羧酸與環己胺之鹽；丙二酸與長鏈烷基(例如十六烷基)胺之鹽等銨鹽系；1,3；2,4-二亞苄基-D-山梨醇等多元羥基系；丁烷-1,2,3,4-四羧酸-二月桂酯等多元羧酸酯；胺基酸系界面活性劑系；二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉 與類固醇化合物、酚類、對苯二酚、間苯二酚等之複合鹽；三甲基硬脂基氯化銨與癸酸之複合鹽；阿江欖仁酸酯(arjunolic acid ester)類；雙(烷基醯胺化胺基酸)鄰苯二甲醯胺；胺基酸烷基酯改質物等，只要為遵循本發明之目的者，則並不限定於該等。
其中，所謂胺基酸系界面活性劑系高黏度化或凝膠化劑，例如可列舉如下之通式(1)所示之凝膠化劑(Colloid Polym.Sci.276：252(1998))。
式(1)中，X-表示一價之陰離子基。R1表示碳數1~9之一價之取代基，可包含選自由氧、氮及硫所組成之群中之至少1種，亦可包含環狀結構。R2表示碳數1~20之一價之取代基。
式(1)之凝膠化劑可藉由使具有R1結構之胺基酸與對應R2之酯結構之醇於酸條件下進行脫水縮合，並視需要進行X-之離子交換而容易地合成。
此處，只要X-為一價之陰離子則無特別限制，具有芳香族基之酸之共軛鹼有使凝膠化能力變高之傾向，故而較佳。所謂具有芳香族基之酸之共軛鹼，具體而言可列舉對甲苯磺酸酯、苯磺酸酯、苯膦酸酯、苯甲酸酯等，但並不 限定於此。其中，對甲苯磺酸酯無需進行合成後之離子交換，可大量獲取且成本較低，因此可特佳地使用。
又，R1表示碳數1~9之一價之取代基，可包含選自由氧、氮及硫所組成之群中之至少1種，亦可包含環狀結構。R1之結構依存於用作原料之胺基酸之結構。用作原料之胺基酸較佳為D體或L體，DL體由於凝膠化能力降低，故而欠佳。
該等胺基酸中，R1為烷基者可相對穩定地使用，故而較佳。作為R1，具體而言，較佳為甲基、異丙基、異丁基、第二丁基、苄基，若分別將丙胺酸、纈胺酸、白胺酸、異白胺酸、苯丙胺酸作為原料，則可合成。其中，R1為異丁基、即以白胺酸作為原料者具有適度之溶解度及極性，可較佳地用作凝膠化劑。
進而，R2只要為碳數1~20之一價之取代基即可。尤其於R2為碳數6~20之直鏈烷基之情形時，凝膠之穩定性較高，亦容易合成，因此可較佳地使用。又，藉由調整該碳原子數，可調整凝膠化劑之凝膠轉移溫度，因此碳鏈長之選擇及調整較為重要。
該等胺基酸系界面活性劑型凝膠化劑可單獨使用，亦可為調整凝膠化溫度等而混合複數種使用，還可與其他種類之凝膠化劑併用。
又，二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉與類固醇化合物或酚性化合物之複合鹽亦同樣地使低表面能液體131凝膠化而形成半固體狀131A，且溶解於高表面能液體130，因此可 較佳地用於本發明中(Shih-Huang Tung等人，Soft Matter，2008年，第4卷，第1086頁)。
二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉為下述式(2)所示之物質，可容易獲取。
二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉可藉由與去氧膽酸鈉(sodium deoxycholate)等類固醇化合物或甲酚、胺基苯酚、對苯二酚、間苯二酚等酚性化合物等添加劑併用，而使低表面能液體凝膠化。與二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉一併使用之添加劑之量以重量比計較佳為相對於二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉為1重量%~150重量%之範圍，更佳為5重量%~100重量%之範圍，最佳為10重量%~50重量%之範圍。可根據所使用之添加劑之種類或量而調整凝膠之物性，因此可成為通用性極佳之高黏度化劑、凝膠化劑。
又，進而，3-甲基桂皮酸、4-甲基桂皮酸等烷基取代桂皮酸、3-氯桂皮酸、3-溴桂皮酸、4-氯桂皮酸、4-溴桂皮酸等鹵素取代桂皮酸、4-硝基桂皮酸等硝基取代桂皮酸、與十六烷基胺等長鏈烷基胺、二環己胺等脂環式烷基取代胺、 二苄胺等芳烷基取代胺之鹽可使低表面能液體凝膠化(例如Crystal Growth & Design，第6卷，第9號，第2114頁，2006年發行)。該鹽為下述通式(3)所示之結構之化合物。
式中，n表示1~3之整數，R表示一價之有機基，Y表示一價之任意取代基。
作為表示一價之有機基之R，例如可列舉碳數6~20之脂肪族烴或芳烷基等。作為碳數6~20之脂肪族烴，具體而言，例如可列舉：正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基、環己基、環辛基等，但並不限定於該等，亦可具有分支等。於該等中，較佳為正十六烷基、正十八烷基、環己基。又，作為芳烷基，具體而言，例如可列舉苄基、苯基乙基、萘基甲基、萘基乙基等，其中較佳為苄基。
作為表示一價之任意基之Y，例如表示碳數1~6之低級烷基或鹵代基。作為碳數1~6之低級烷基，具體而言，例如可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、庚基等，其中較佳為甲基、乙基、丙基，更佳為甲基。又，作為鹵代基，具體而言，例如可列舉氟代基、氯基、溴基等，其 中較佳為氯基或溴基。
該等凝膠化劑或高黏度化劑有可能具有界面活性作用，又，亦有可能對高表面能液體130之物性造成影響，因此較佳為使用所需最小限之量。所謂所需最小限之量，因該濃度根據所使用之低表面能液體131、高表面能液體130之種類、高黏度化劑之種類而有所不同，故而不可一概而論，通常較佳為相對於低表面能液體131為0.001重量%~10重量%，更佳為0.01重量%~5重量%。
又，亦可較佳地使用物理反應性之高黏度化劑。作為此種刺激反應性凝膠化劑之一種，有下述式(4)之茋(stilbene)化合物E-SGP(Chem.Commun，2004，第1608~1609頁)。
該凝膠化劑若於高溫下溶解於有機溶劑(低表面能液體131)中則成為溶液，若冷卻至室溫則凝膠化，藉由照射紫外線而成為低黏度之液體。因此，若於高溫時以某些方法注入、印刷於像素內並冷卻至室溫，則成為凝膠。此處，若將高表面能液體130注入像素中，其後照射紫外線，則 藉由茋之異構化及二量化而成為溶膠(液體)。
又，利用酯鍵將膽固醇鍵結於偶氮苯上而成之化合物亦同樣地使低表面能液體131凝膠化，藉由利用光使偶氮苯異構化而實現低黏度化(J.Am.Chem.Soc.,1994年，第116卷，第6664頁)。
又，進而，9-蒽甲酸與脂肪族胺之鹽亦同樣地使低表面能液體131凝膠化，藉由利用光使蒽之9、10位進行反應(二聚合)而使凝膠成為低黏度液體(Org.Biomol.Chem.,2003年，第1卷，第2745頁)。該凝膠化劑可容易獲取作為原料之9-蒽甲酸及脂肪族胺，又，鹽之合成亦較為簡單，因此可較佳地使用。該9-蒽甲酸與脂肪族胺之鹽藉由光照射而二聚合，於成為溶膠後，二聚物溶解並轉移於高表面能液體130中。因此，於使用由9-蒽甲酸與脂肪族胺之鹽所構成之凝膠化劑之情形時，不可能再次凝膠化而可較佳地使用。
於本實施形態中，如圖7(c)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。其後，藉由視需要賦予紫外光、可見光、紅外光等光能而施加上述刺激。
於本實施形態中，自第1基板110(基材110A)側賦予光能。構成第1基板110之基材110A係由具有透光性之玻璃構成，因此光能可透過第1基板110，良好地照射於內部所填充之高黏度材料131A。藉此，如圖7(c)所示，高黏度材料131A藉由低黏度化而變化為低表面能液體131之狀態。藉此，可良好地積層低表面能液體131與高表面能 液體130。
根據本實施形態，由於使用將上述低表面能液體131凝膠化或高黏度化為1 Pa．s以上之高黏度材料131A，且於該高黏度材料131A上配置高表面能液體130，因此相對於直接使用低表面能液體131之情形，可一面防止131之上浮或像素間之移動一面進行積層，可以短時間進行第1基板110及第2基板120之貼合步驟。
因此，即便於使用大型基板作為第1基板110及第2基板120之情形時，亦可有效且容易地製造。進而，於製作單元後，藉由化學或物理刺激，使高黏度材料131A轉換為低黏度之低表面能材料131，因此可作為電潤濕元件而良好地作動。
(第3實施形態)
繼而，作為本發明之第3實施形態，對上述電潤濕顯示器100之第3製造方法進行說明。圖8係表示本實施形態之製造步驟之圖，省略共用電極111之圖示。此處，對與第1實施形態或第2實施形態相同之構件標註相同符號，省略或簡化其詳細之說明。
於本實施形態之製造方法中，首先，如圖3所示，準備藉由先前之方法而製造之第2基板120，於第2基板120上形成像素壁127。繼而，如圖8(a)所示，於第2基板120之各像素G內配置混合高黏度材料132A。
混合高黏度材料132A係由調整為1 Pa．s以上之黏度之高表面能液體130、低表面能液體131、及可使該高表面能 液體130高黏度化之凝膠化劑或高黏度化劑所構成。此處，所謂1 Pa．s以上黏度之混合高黏度材料132A，包含調整為即便倒立亦不流動之凝膠狀者。
高表面能液體130與低表面能液體131雖不混溶，但藉由使高表面能液體130高黏度化，可使低表面能液體131分散。高黏度化劑為溶解於低表面能液體131之材料，若低表面能液體131之導入量過多則無法凝膠化，因此適當調整低表面能液體131之導入量。
於混合高黏度材料132A之配置中，亦可與本發明之第2實施形態同樣地使用噴墨裝置IJ。只要為可將混合高黏度材料132A配置於像素G內之方法，則無特別限制，此外，可使用網版印刷、軟版印刷、凹版印刷法、點膠法等。
繼而，如圖8(b)所示，於配置於像素壁127之區劃區域(像素G)內之混合高黏度材料132A上注入高表面能液體130。於注入時，只要為可將高表面能液體130注入像素G內之方法，則無特別限制，除圖8(b)所示之藉由噴墨裝置(IJ)之注入以外，亦可使用網版印刷、軟版印刷、凹版印刷法、點膠法等。
如此，藉由使用包含低表面能液體131之高黏度狀態或凝膠狀態之混合高黏度材料132A，即便於以上述之方式自上部注入高表面能液體130之情形時，亦不會藉由高表面能液體130之流入之勢而自像素G底面上浮，而可製造穩定之電潤濕元件。
另外，高黏度化或凝膠化之混合高黏度材料132A藉由 添加高表面能液體130成為圖8(b)之狀態，而使高表面能液體130流入混合高黏度材料132A中，降低黏度。於黏度降低之同時，高黏度化劑溶入低表面能液體131中，進而推進低黏度化與分離，最終成為低黏度之高表面能液體130與低表面能液體131分離之形態，形成對電潤濕元件作動而言良好之狀態。最終所獲得之高表面能液體130及低表面能液體131之黏度與實施形態1及2相同。再者，此時，亦可於設置有第1基板之圖8(c)中，將第1基板設於下方以使低表面能液體131不會上浮。
於本實施形態中，亦不會產生再凝膠化或再高黏度化。
如此，作為使高表面能液體130高黏度化或凝膠化，且可溶解於低表面能液體131中而形成兩者之混合高黏度材料132A之高黏度化劑之具體例，可列舉二十四烷、二十八烷、三十二烷、三十六烷等長鏈烴材料，只要為遵循本發明之目的者，則並不限定於該等。關於該等凝膠化劑，報告於雜誌「Lnagmuir」2000年，第16卷，第352頁中。
該等之混合比率因該濃度根據所使用之高表面能液體130、低表面能液體131之種類、高黏度化劑之種類而有所不同，故而不可一概而論，通常，高黏度化劑之添加量較佳為相對於高表面能液體130為0.001重量%~10重量%，更佳為0.01重量%~3重量%。又，高表面能液體130與低表面能液體131之比率較佳為3：1~30：1之範圍。
根據本實施形態，藉由將上述低表面能液體131與高表面能液體130之混合物調整為1 Pa．s以上之黏度，可使 用由高黏度或凝膠狀物質所構成之混合高黏度材料132A，於該混合高黏度材料132A上配置高表面能液體130，因此可均勻地配置高表面能液體130及低表面能液體131，並且以短時間進行第1基板110及第2基板120之貼合步驟。因此，如圖8(c)所示，即便於使用大型基板作為第1基板110及第2基板120之情形時，亦可有效且容易地製造。
又，第3實施形態之最大特徵在於，因可使用少量烴類等作為高黏度化劑，故而可儘量抑制向高表面能液體130、低表面能液體131中混入雜質或離子。
(第4實施形態)
繼而，作為本發明之第4實施形態，對上述電潤濕顯示器100之製造方法進行說明。圖9為表示本實施形態之製造步驟之圖，省略共用電極111之圖示。此處，對與上述實施形態相同之構件標註相同符號，省略或簡化其詳細之說明。
於本實施形態之製造方法中，首先，如圖3所示，準備藉由先前之方法而製造之第2基板120，於第2基板120上形成像素壁127。繼而，如圖9(a)所示，於第2基板120之各像素G內，以與第2實施形態同樣之方式配置由高黏度化為1 Pa．s以上之黏度或凝膠化之低表面能液體131所構成之高黏度材料131A。
繼而，如圖9(b)所示，經由高表面能液體130使第1基板110與第2基板120貼合。於本實施形態中，以與第1實施形態同樣之方式，於包含密封材料140之第1基板 110之內部配置由高黏度化為1 Pa．s以上之黏度或凝膠化之高表面能液體130所構成之高黏度材料130A，經由高黏度材料130A使第1基板110與第2基板120貼合。於貼合時，注意貼合角度以不使氣泡等進入、或亦可於大致真空下進行貼合。
如此，藉由使高表面能液體130成為高黏度狀態或凝膠狀態，將配置有高黏度材料130A之第1基板110上下反轉，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。此時，高黏度材料130A為高黏度狀態，因此即便於使其上下反轉之情形時，厚度亦不會大幅地變化。
又，亦可藉由公知之方法將高黏度材料130A塗佈於配置有高黏度材料131A之第2基板120上，其後自其上貼合第1基板110。
於本實施形態中，作為高黏度化劑或凝膠化劑，亦使用對化學刺激及/或物理刺激產生反應之刺激反應性之材料。
於高黏度材料130A使用可溶於低表面能液體131之高黏度化劑、高黏度材料131A使用可溶於130之高黏度化劑之情形時，於圖9(c)之狀態下於相互之層中開始高黏度化劑之轉移，開始低黏度化。為促進高黏度化劑之轉移，亦可進行加熱或搖動。
於凝膠化劑或高黏度化劑具有光反應性之情形時，於本實施形態中，亦使第1基板110及第2基板120貼合，於成為圖9(c)之狀態後，賦予可貫通第1基板110或第2 基板120而作用於單元內之高黏度材料130A、高黏度材料131A之光能。
於本實施形態中，自第1基板110側視需要賦予光能。光能透過構成第1基板110之基材110A，良好地照射於內部所填充之高黏度材料130A、高黏度材料131A。藉此，高黏度材料130A、高黏度材料131A藉由低黏度化而分別變化為高表面能液體130及低表面能液體131。藉此，可獲得於低表面能液體131上良好地配置有高表面能液體130之結構。
根據本實施形態，由於使用由將上述高表面能液體130及低表面能液體131分別調整為1 Pa．s以上之黏度之高黏度或凝膠狀物質所構成之高黏度材料130A、高黏度材料131A，進行第1基板110及第2基板120之貼合，故配置於第1基板110上之高黏度材料130A即便位於下側亦不會落下，因此可使用捲對捲方式而容易地使第1基板110及第2基板120貼合。又，由於高表面能液體130及低表面能液體131於高黏度狀態下難以產生滴液，因此貼合時之第1基板110及第2基板120之處理變得容易，可以短時間進行基板之貼合步驟。因此，即便於使用大型基板作為第1基板110及第2基板120之情形時，亦可有效且容易地製造。
(第5實施形態)
繼而，作為本發明之第5實施形態，對上述電潤濕顯示器100之製造方法進行說明。圖10係表示本實施形態之 製造步驟之圖，省略共用電極111之圖示。此處，對與上述實施形態相同之構件標註相同符號，省略或簡化其詳細之說明。
於本實施形態之製造方法中，首先，如圖3所示，準備藉由先前之方法而製造之第2基板120，於第2基板120上形成像素壁127。
於本實施形態中，繼而，如圖10(a)所示，於第1基板110上配置由上述實施形態之物理刺激反應性(光反應性)之高黏度材料130A、131A之積層物所構成之積層體135。如上所述，高黏度材料130A、131A係藉由將高表面能液體130及低表面能液體131分別調整為1 Pa．s以上之黏度而成為高黏度或凝膠狀物質者。再者，積層體135可直接形成於第1基板110上，亦可於形成於另一基板上後轉印於第1基板110上。於本實施形態中，於另一基板上(未圖示)形成積層體135後，將其轉印於第1基板110上。如此，藉由將積層體135轉印於第1基板110上，可容易地進行下述之第1基板110及第2基板120之貼合步驟。又，就積層體135而言，亦可使用膜狀、板狀之基材作為基板。
如此，藉由使用使高表面能液體130及低表面能液體131成為高黏度狀態或凝膠狀態之積層體135，將配置有積層體135之第1基板110上下反轉，如圖10(b)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。此時，積層體135為高黏度狀態，因此即便於使其上下反轉 之情形時，厚度亦不會大幅地變化。
繼而，如圖10(c)所示，於本實施形態中，使第1基板110及第2基板120貼合之後，視需要賦予可貫通第1基板110或第2基板120而作用於單元內之積層體135(高黏度材料130A、131A)之光能。
於本實施形態中，自第1基板110側賦予光能。光能透過構成第1基板110之基材110A，良好地照射於內部所填充之積層體135(高黏度材料130A、131A)。藉此，高黏度材料130A、131A藉由低黏度化而分別變化為高表面能液體130及低表面能液體131。藉此，可獲得於低表面能液體131上良好地配置有高表面能液體130之結構。
根據本實施形態，由於使用由調整為1 Pa．s以上之黏度之高表面能液體130及低表面能液體131所構成之積層體135，進行第1基板110及第2基板120之貼合，因此可均勻地配置高表面能液體130及低表面能液體131，且可以短時間進行第1基板110及第2基板120之貼合。
因此，即便於使用大型基板作為第1基板110及第2基板120之情形時，亦可有效且容易地製造。
再者，於本實施形態中，以於將積層體135轉印於第1基板110上之狀態下進行第1基板110及第2基板120之貼合之情形為例進行了說明，亦可將積層體135轉印於第2基板120側而進行第1基板110及第2基板120之貼合。於此情形時，與圖9(b)之情形不同，亦可將像素壁127設置於第1基板110側。
以下，對具體之實施形態進行說明。再者，本發明並不限定於此，可於不脫離發明之宗旨之範圍內進行適當變更。再者，關於溶劑、試藥，只要未作特別記載，則無需特別純化而使用和光純藥工業股份有限公司製造者。
(實施例1)
首先，準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。該第2基板表面係使用鐵氟龍(註冊商標)溶液：AF1600(Dupont公司製造)，藉由旋轉塗佈法而撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。使用光阻劑：SU-8(Kayaku Microchem公司製造)於該第2基板120上形成高度20 μm、寬度10 μm之像素壁127，形成圖3所示之結構。像素壁之間隔設為80 μm。其係相當於每約1英吋形成300個像素(pixel)之解像度。
於形成有像素壁127之第2基板120上，使用將具有疏水性表面之碳黑以5 wt%之濃度溶解於十一烷中而成之顏料混合體作為低表面能液體131。利用己烷將上述碳黑之十一烷溶液稀釋成5倍容量，如圖4所示，裝滿形成有像素壁127之第2基板120，噴吹60℃之熱風使己烷揮發，形成4 μm厚度之低表面能液體131。
另外，沿著第1基板110之共用電極111側之外周，藉由分注器塗佈A785(積水化學工業公司製造)作為光硬化性之密封材料140，形成密封圖案。
於該密封圖案內，將對加熱溶解溴化鯨蠟基三甲基銨60 mM及反式鄰甲氧基桂皮酸(Aldrich公司製造)50 mM 所成之水溶液進行冷卻而成為凝膠狀態者作為高黏度材料130A，使用刮刀塗佈機以成為100 μm之塗佈厚度之方式塗佈於第1基板110之基材110A之單面。
繼而，如圖5所示，使設置有高黏度材料130A之第1基板110與第2基板120貼合。此時，於密封材料140之一部分形成抽出空氣之孔，於排出剩餘空氣後，使用相同之密封材料進行密封。
其後，如圖6所示，藉由具有365 nm之中心波長之超高壓水銀燈，照射1000 mJ之光而使密封材料140硬化，同時使高黏度材料130A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例2)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地，於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
於形成有像素壁127之第2基板120上，使用將具有疏水性表面之碳黑以5 wt%之濃度溶解於十一烷中而成之 顏料混合體作為低表面能液體131。於上述碳黑之十一烷溶液中，相對於低表面能液體131而添加茋化合物E-SGP 4重量%、N,N-二甲基十二烷基胺0.2重量%，加熱至120℃。藉由噴墨裝置將經加熱之低表面能液體131噴出至像素G。其後，將第2基板120設為室溫，使低表面能液體131凝膠化，獲得高黏度材料131A。
使用密封材料140(A785(積水化學工業公司製造))，於該第2基板之周邊形成密封圖案。於該密封圖案內注入高表面能液體130。因高黏度材料131A凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
其後，藉由具有365 nm之中心波長之超高壓水銀燈，照射1000 mJ之光而使密封材料140硬化，同時使高黏度材料131A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例3)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120 上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
以與實施例2同樣之方式於形成有像素壁127之第2基板120上製作使低表面能液體131凝膠化之高黏度材料131A。另外，以與實施例1同樣之方式於第1基板110上形成密封圖案。
於該密封圖案內，以與實施例1同樣之方式形成使高表面能液體130凝膠化之高黏度材料130A，使其與第2基板120貼合。此時，於密封材料140之一部分形成抽出空氣之孔，於排出剩餘空氣後，使用相同之密封材料進行密封。
其後，藉由具有365 nm之中心波長之超高壓水銀燈，照射1000 mJ之光而使密封材料140硬化，同時使高黏度材料130A、131A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，高表面能液體130與低表面能液體131之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例4)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。與實施例1同樣地於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示 之結構。
另外，以與實施例1同樣之方式於第1基板110上形成密封圖案。進而，另外於聚對苯二甲酸乙二酯膜上以20 μm之厚度塗佈將高表面能液體130凝膠化之130A。於該高表面能液體130上塗佈4 μm之將低表面能液體131凝膠化之131A，形成上述積層體135。
於將塗佈有該凝膠之膜(積層體135)轉印於第1基板110後，經由該膜使第1基板110與第2基板120貼合。此時，於密封材料140之一部分形成抽出空氣之孔，於排出剩餘空氣後，使用相同之密封材料進行密封。
其後，藉由具有365 nm之中心波長之超高壓水銀燈，照射1000 mJ之光而使密封材料140硬化，同時使高表面能液體130A、131A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例5)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120 上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
於形成有像素壁127之第2基板120上，使用將具有疏水性表面之碳黑以5重量%之濃度溶解於環己烷中而成之顏料混合體作為低表面能液體131。於上述碳黑之環己烷溶液中添加9-蒽甲酸癸基銨鹽(本公司合成品)0.3重量%，加熱至80℃。藉由噴墨裝置將經加熱之低表面能液體131噴出至像素G。其後，將第2基板120設為室溫，使低表面能液體131凝膠化，獲得高黏度材料131A。
使用密封材料140(A785(積水化學工業公司製造))，於該第2基板之周邊形成密封圖案。於該密封圖案內注入高表面能液體130。因高黏度材料131A凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，如圖7(c)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。
其後，藉由具有365 nm之中心波長之超高壓水銀燈，照射1000 mJ之光而使密封材料140硬化，同時使高黏度材料131A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例6)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
於該密封圖案內，將對加熱溶解有二十四烷0.04 M之乙醇95%、水5%溶液進行冷卻而成為白濁之凝膠狀態者作為高黏度材料130A，使用刮刀塗佈機以成為100 μm之塗佈厚度之方式塗佈於第1基板110之基材110A之單面。
作為低表面能液體131，使用將具有疏水性表面之碳黑以5重量%之濃度溶解於十一烷中而成之顏料混合體，使用噴墨裝置將其配置於第2基板之像素內。
繼而，如圖5所示，使設置有高黏度材料130A之第1基板110與第2基板120貼合。此時，於密封材料140之一部分形成抽出空氣之孔，於排出剩餘空氣後，使用相同之密封材料進行密封。
其後，將基板加溫至50℃，使高黏度材料130A液狀化，藉此獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，131與130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例7)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
於形成有像素壁127之第2基板120上，使用將具有疏水性表面之碳黑以5 wt%之濃度溶解於環己烷中而成之顏料混合體作為低表面能液體131。於上述碳黑之環己烷溶液中添加12-羥基硬脂酸5重量%，藉由噴墨裝置將於70℃下加熱之低表面能液體131噴出至像素G。其後，將第2基板120設為室溫，使低表面能液體131凝膠化，獲得高黏度材料131A。
使用密封材料140(A785(積水化學工業公司製造))，於該第2基板之周邊形成密封圖案。於該密封圖案內注入乙醇95%、水5%混合物作為高表面能液體130。因高黏度材料131A凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，如圖7(c)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。
其後，若為不使低表面能液體131上浮而以第2基板位於上方之狀態於室溫下靜置30分鐘，則高黏度材料131A液狀化，獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素 壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例8)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
作為低表面能液體131，使用將具有疏水性表面之碳黑以5 wt%之濃度溶解於環己烷中而成之顏料混合體。作為高表面能液體130，使用乙醇95%、水5%之混合物。作為高黏度化劑，使用二十四烷。
相對於高表面能液體130而添加2重量%之高黏度化劑，一面於80℃下劇烈攪拌一面混合，進而相對於高表面能液體130而添加20重量%之低表面能液體131，進一步攪拌。使獲得之白濁液體流入第2基板之像素G中，使其變為室溫，結果成為黑色之混合高黏度液體132A。於該第2基板之密封圖案內注入高表面能液體130。因混合高黏度液體132A凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，如圖8(c)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。
其後，若為不使低表面能液體131上浮而以第2基板位於上方之狀態於50℃下放置30分鐘，則混合高黏度液體132A液狀化，獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，131與130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例9)
(凝膠化劑之合成)
於200 mL之圓底燒瓶中投入L-白胺酸3.29 g(25 mmol)、1-十二烷醇9.34 g(50 mmol)、對甲苯磺酸5.71 g(30 mmol)、甲苯60 mL。設置脫水裝置，於140℃油浴中使溶液劇烈回流6小時。於反應混合物冷卻後，將溶劑減壓餾去，藉由環己烷，繼而藉由丙酮使所獲得之固體重新結晶。獲得9.0 g之纖維狀結晶。產率為76%。結構及純度係藉由各核磁共振波譜(日本電子製造，ECX-400)進行確認。
(顯示單元之製作、評價)
準備藉由先前之方法而製造之第2基板120。藉由與實施例1同樣之方法使該第2基板表面撥水化。撥水化層之厚度調整為1 μm。與實施例1同樣地於該第2基板120上形成像素壁127，成為圖3所示之結構。
於形成有像素壁127之第2基板120上，使用將具有疏水性表面之碳黑以5 wt%之濃度溶解於辛烷中而成之顏料混合體作為低表面能液體131。於上述碳黑之辛烷溶液中添加合成之凝膠化劑(十二烷基-(s)-2-銨-2-異丁基乙酸酯對甲苯磺酸鹽)1重量%，於80℃下加熱攪拌，形成均勻之液體。藉由噴墨裝置將含有該凝膠化劑之低表面能液體131於經加熱之狀態下噴出至像素G。其後，將第2基板120設為室溫，使低表面能液體131凝膠化，獲得高黏度材料131A。
使用密封材料140(A785(積水化學工業公司製造))，於該第2基板之周邊形成密封圖案。於該密封圖案內注入甲醇(和光純藥製造)作為高表面能液體130。因高黏度材料131A凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，如圖7(c)所示，經由密封材料140使第1基板110與第2基板120貼合。
其後，若為不使低表面能液體131上浮而以第2基板位於上方之狀態於室溫下靜置30分鐘，則高黏度材料131A液狀化而成為低表面能液體131，獲得電潤濕顯示器100。
利用顯微鏡觀察藉由上述步驟獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130 之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例10)
(凝膠化劑之合成)
使用1-十六烷醇12.15 g(50 mmol)作為醇，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成凝膠化劑。獲得9.4 g之纖維狀結晶。產率為67%。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(十六烷基-(s)-2-銨-2-異丁基乙酸酯對甲苯磺酸鹽)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例11)
(凝膠化劑之合成)
使用1-癸醇7.92 g(50 mmol)作為醇，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成凝膠化劑。獲得6.5 g之纖維狀 結晶。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(癸基-(s)-2-銨-2-異丁基乙酸酯對甲苯磺酸鹽)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例12)
(凝膠化劑之合成)
使用L-纈胺酸2.95 g(25 mmol)作為胺基酸，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成凝膠化劑。獲得8.1 g之纖維狀結晶。產率為70%。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(十二烷基-(s)-2-銨-2-異丙基乙酸酯對甲苯磺酸鹽)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130 亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例13)
(凝膠化劑之製備)
將二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉(以下簡稱AOT)與對苯二酚以重量比5：1混合，於乙醇中於60℃下攪拌1小時後，以室溫使乙醇揮發。將獲得之固體狀物於減壓下於60℃下乾燥12小時，獲得膜狀之凝膠化劑。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(AOT：對苯二酚為5：1之混合物)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124 以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例14)
(凝膠化劑之製備)
將AOT與間苯二酚以重量比5：1混合，於乙醇中於60℃下攪拌1小時後，以室溫使乙醇揮發。將獲得之半固體狀物於減壓下於60℃下乾燥12小時，獲得膜狀之凝膠化劑。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(AOT：間苯二酚為5：1之混合物)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例15)
(凝膠化劑之製備)
將4-甲基桂皮酸溶解於甲醇中，緩緩添加二苄胺。混合溶液以中和熱進行若干發熱，其後於60℃下攪拌1小時而完成中和。其後，以室溫使甲醇揮發。將獲得之固體狀物於減壓下於60℃下乾燥12小時，獲得膜狀之凝膠化劑。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(4-甲基桂皮酸-二苄胺鹽)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
(實施例16)
(凝膠化劑之製備)
使用3-氯桂皮酸取代4-甲基桂皮酸，除此以外，以與實施例15同樣之方式製備凝膠化劑。
(顯示單元之製作、評價)
使用上述所合成之凝膠化劑(3-氯桂皮酸-二苄胺鹽)，除此以外，以與實施例9同樣之方式合成顯示單元。與實 施例9同樣，高黏度材料131A藉由凝膠化劑而凝膠化，故而即便注入高表面能液體130亦不會上浮或自像素脫離。
繼而，以與實施例9同樣之方式製作電潤濕顯示器100。
藉由顯微鏡觀察獲得之電潤濕顯示器100，結果可確認，低表面能液體131均勻地儲存於由像素壁127包圍之像素G內而無不均。對該電潤濕顯示器100之像素電極124以0 V/30 V之脈衝電壓施加30 Hz後，隨電壓之上下反應，低表面能液體131與高表面能液體130之界面形狀發生變化，可觀察到如圖2所示之像素區域之開口及閉口。
[產業上之可利用性]
藉由本發明之製造方法而製造之電潤濕元件不存在施加電壓之上升或操作之遲滯等，因此例如可較佳地用作顯示元件。
100‧‧‧電潤濕顯示器
110‧‧‧第1基板
110A‧‧‧基材
111‧‧‧共用電極
120‧‧‧第2基板
120A‧‧‧基材
121‧‧‧薄膜電晶體
122‧‧‧配線部
123‧‧‧平坦化膜
123a‧‧‧接觸孔
124‧‧‧像素電極
125‧‧‧共用電極
126‧‧‧絕緣膜
127‧‧‧像素壁
130‧‧‧高表面能液體
130A‧‧‧高黏度材料
131‧‧‧低表面能液體
131A‧‧‧高黏度材料
132A‧‧‧混合高黏度材料
135‧‧‧積層體
140‧‧‧密封材料
G‧‧‧像素
IJ‧‧‧噴墨裝置
圖1係表示第1實施形態之電潤濕顯示器之剖面構成圖。
圖2係用以說明電潤濕顯示器之作動概念圖。
圖3係表示第1實施形態之電潤濕顯示器之製造步驟。
圖4係繼圖3之製造步驟之說明圖。
圖5係繼圖4之製造步驟之說明圖。
圖6係繼圖5之製造步驟之說明圖。
圖7係表示第2實施形態之電潤濕顯示器之製造步驟。
圖8係表示第3實施形態之電潤濕顯示器之製造步驟之圖。
圖9係表示第4實施形態之電潤濕顯示器之製造步驟。
圖10係表示第5實施形態之電潤濕顯示器之製造步驟。
100‧‧‧電潤濕顯示器
110‧‧‧第1基板
110A‧‧‧基材
111‧‧‧共用電極
120‧‧‧第2基板
120A‧‧‧基材
121‧‧‧薄膜電晶體
122‧‧‧配線部
123‧‧‧平坦化膜
123a‧‧‧接觸孔
124‧‧‧像素電極
125‧‧‧共用電極
126‧‧‧絕緣膜
127‧‧‧像素壁
130‧‧‧高表面能液體
131‧‧‧低表面能液體
140‧‧‧密封材料
G‧‧‧像素

Claims (23)

  1. 一種電潤濕元件之製造方法，其係於對向配置之第1基板及第2基板間所形成之單元內包含不互溶之第1液體材料及相對於該第1液體材料表面能較低之第2液體材料，上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者經凝膠化或高黏度化，且對上述單元內施加電壓，藉此使上述第1液體材料及上述第2液體材料之界面形狀發生變化者；且該電潤濕元件之製造方法之特徵在於：具備藉由對經凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者賦予刺激而使其低黏度化之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第1液體材料；及經由上述經凝膠化或高黏度化之第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  3. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第2液體材料； 於由上述間隔壁所包圍之區域配置上述第1液體材料；及使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  4. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域內配置規定量之凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置上述第1液體材料；及經由上述第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  5. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域內配置規定量之凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第1液體材料及第2液體材料的混合液體；於由上述間隔壁所包圍之區域配置上述第1液體材料，或於上述第1基板之一面側配置上述第1液體材料；及使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  6. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：於由形成於上述第2基板的區劃上述單元之間隔壁所包圍之區域配置規定量之凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上 黏度之上述第2液體材料；於上述第1基板之一面側配置凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第1液體材料；及經由進行上述凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料而使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  7. 如申請專利範圍第1項之電潤濕元件之製造方法，其具備如下步驟：藉由將凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第1液體材料、與凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上黏度之上述第2液體材料積層而形成積層體；及使用上述積層體，使上述第1基板與上述第2基板貼合。
  8. 如申請專利範圍第7項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述貼合步驟係於將上述積層體轉印於上述第1基板及上述第2基板之一者之狀態下進行。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述刺激係選自由與化學物質之接觸、電磁波之照射、熱、音波、振動、電場及磁場所組成之群之至少一種。
  10. 如申請專利範圍第1、3、4或6項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述第2液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係使該第2液體材料凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上且可溶解於上述第1液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑。
  11. 如申請專利範圍第10項之電潤濕元件之製造方 法，其中上述凝膠化劑或高黏度化劑為如下之通式(1)所示之凝膠化劑或高黏度化劑： (式(1)中，X-表示一價之陰離子基；R1表示碳數1~9的一價之取代基，可包含選自由氧、氮及硫所組成之群之至少1種，亦可包含環狀結構；R2表示碳數1~20之一價之取代基)。
  12. 如申請專利範圍第11項之電潤濕元件之製造方法，其中X-為具有芳香族基之酸的共軛鹼。
  13. 如申請專利範圍第11項之電潤濕元件之製造方法，其中，R1為甲基、異丙基、異丁基、第二丁基、苄基中之任一種。
  14. 如申請專利範圍第11項之電潤濕元件之製造方法，其中，R2為碳數6~20之直鏈烷基。
  15. 如申請專利範圍第10項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述凝膠化劑或高黏度化劑包含如下之結構式(2)所示之化合物：
  16. 如申請專利範圍第15項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述凝膠化劑或高黏度化劑為上述結構式(2)所示之化合物與類固醇化合物或酚性化合物之混合物。
  17. 如申請專利範圍第16項之電潤濕元件之製造方法，其中，酚性化合物為對苯二酚或間苯二酚。
  18. 如申請專利範圍第10項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述凝膠化劑或高黏度化劑包含如下之通式(3)所示之化合物： 式中，n表示1~3之整數，R表示一價之有機基，Y表示一價之任意取代基。
  19. 如申請專利範圍第18項之電潤濕元件之製造方法，其中，Y為甲基、氯基或溴基中之任一種。
  20. 如申請專利範圍第18項之電潤濕元件之製造方 法，其中，R為碳數6~20之脂肪族烴、或芳烷基。
  21. 如申請專利範圍第1、2、4、5項中任一項之電潤濕元件之製造方法，其中，上述第1液體材料之凝膠化劑或高黏度化劑係使該第1液體材料凝膠化或高黏度化為1Pa．s以上且可溶解於上述第2液體材料者。
  22. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之電潤濕元件之製造方法，其中，藉由對上述單元內賦予刺激而使經凝膠化或高黏度化之上述第1液體材料及上述第2液體材料之至少一者低黏度化的步驟係於上述第1基板及上述第2基板之貼合步驟後進行。
  23. 一種電潤濕顯示器，係藉由申請專利範圍第1項至第22項中任一項之電潤濕元件之製造方法而製得的電潤濕元件所構成。
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