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电湿润元件的制造方法、及电湿润显示器

摘要

本发明涉及一种电湿润元件的制造方法,该电湿润元件在形成于相对配置的第一基板及第二基板间的单元内含有相互不混合的第一液体材料及表面能比该第一液体材料的表面能低的第二液体材料,所述第一液体材料及所述第二液体材料的至少一方经过了凝胶化或高粘度化,通过对所述单元内施加电压使所述第一液体材料及所述第二液体材料的界面形状发生变化,其特征在于,该方法包括下述工序:通过对经过了凝胶化或高粘度化的所述第一液体材料及所述第二液体材料的至少一方赋予刺激而使其低粘度化。根据本发明,可容易地制造电湿润元件,通过本发明制造的电湿润元件不存在施加电压的上升、及动作的迟滞等。

著录项

  • 公开/公告号CN103748510A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-04-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 积水化学工业株式会社;

    申请/专利号CN201280038988.X

  • 发明设计人 野村茂树;

    申请日2012-09-18

  • 分类号G02F1/17(20060101);G02B3/14(20060101);G02B26/02(20060101);

  • 代理机构11105 北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人张涛

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2024-02-19 23:49:46

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-10-19

    授权

    授权

  • 2014-05-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02F1/17 申请日:20120918

    实质审查的生效

  • 2014-04-23

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及电湿润元件的制造方法及电湿润显示器。本申请基于2011年10月24日在日本提出申请的特愿2011-233199号、2012年2月28日在日本提出申请的特愿2012-041772号、2012年4月26日在日本提出申请的特愿2012-101291号、及2012年7月5日在日本提出申请的特愿2012-151661号主张优先权,在此引用其内容。

背景技术

近年来,利用了电湿润效果的电湿润元件受到关注。通常,电湿润元件在一对基板间充满相互不混合的表面能相对较高的高表面能的液体和表面能相对较低的低表面能的液体,且其中一个基板在表面具备电极层和形成于电极层表面的疏水性中间层(绝缘层)。电湿润元件具有如下特性:若隔着疏水性中间层对亲水性的液体和电极层之间施加电压,则亲水性液体被牵引至疏水性中间层,亲水性的液体和疏水性的液体之间的界面形状发生变化。电湿润元件利用这样的特性而用于光学透镜及显示元件等(非专利文献1)。

作为用于制造如上所述的电湿润元件的方法,已知有下述专利文献1、2公开的方法。

在专利文献1公开的制造方法中,基板表面被高表面能的液体(水)覆盖,在基板表面的上部配置有开口部。另外,基板表面具有疏水性的第一区域,各第一区域被亲水性的第二区域(像素壁)包围。

而且,若一边沿基板表面从充满低表面能液体(油)的注入器使油排出一边移动,则低表面能液体的液滴被引入第一区域,与第一区域相接的高表面能液体被置换成低表面能液体层。

另外,在专利文献2中公开了使用一种为导电性(高表面能)、另一种为绝缘性(低表面能)的第一、第二液体的电湿润装置的制造方法,该方法包括如下工序:制作具有液体导入口和液体排出口的容器的工序;以及将第一液体填充在容器内部后导入第二液体,导入后闭合液体导入口和液体排出口以密封容器内部的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第05/098797号

专利文献2:日本特开2008-170586号公报

非专利文献

非专利文献1:“Electro-wetting displays”、“Applied Physics Letters Vol.38Issue4”,1981年,G.Beni,S.Hackwood著,American Institute of Physics发行,207-209页(URL:http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/electronicpaper/4-4-4.pdf#1)

发明内容

发明要解决的问题

但是,在上述专利文献1公开的方法中,为了可靠地进行向充满高表面能液体(水)的基板导入低表面能液体(油)来进行置换的工序,需要考虑各液体的量(厚度)及导入速度,且存在相对耗费时间,难以应用于大型基板的问题。

另外,在上述专利文献2公开的方法中,由于需要另行设置液体导入口等,因此存在下述问题:基板的结构变得复杂,制造工序也增加,最终形成的元件的开口率降低。

这种电湿润元件的制造中的问题的本质是由于在制造电湿润元件时需要同时处理两种液体而产生的。

本发明正是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种能够有效且容易地制造电湿润元件,且可确保该电湿润元件的良好的响应性的电湿润元件的制造方法、以及电湿润显示器。

解决问题的方法

本发明的第一方面是一种电湿润元件的制造方法,该电湿润元件在形成于相对配置的第一基板及第二基板间的单元内含有相互不混合的第一液体材料及表面能比该第一液体材料的表面能低的第二液体材料,所述第一液体材料及所述第二液体材料的至少一方经过了凝胶化或高粘度化,通过对所述单元内施加电压使所述第一液体材料及所述第二液体材料的界面形状发生变化,其特征在于,该方法包括下述工序:通过对经过了凝胶化或高粘度化的所述第一液体材料及所述第二液体材料的至少一方赋予刺激而使其低粘度化。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于第一液体材料及第二液体材料的至少一方经过了凝胶化或高粘度化,可以进行固体或者以固体为准的处理,因此,能够避免同时处理两种液体这样的电湿润元件制造中的本质问题。由于不需要同时处理两种液体,因此,工序变得简略且简易,可以直接应用现有的制造装置,也可以大幅减少由液体注入量的偏差导致的图像不均等影响元件性能的问题。在本发明中,由于具有通过对经过了凝胶化或高粘度化的第一液体材料及第二液体材料的至少一方赋予刺激而使其低粘度化的工序,因此,可以制造响应性优异的电湿润元件。即,可以采取在制造中途处理一种液体、或不处理液体的简易的制造方法,另一方面,通过最终对经过了凝胶化或高粘度化的液体材料赋予刺激而使其成为低粘度的液体,从而能够充分确保所制造的电湿润元件的动作性、响应性。

本发明的第二方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下工序:

在由下述隔壁包围的区域内配置给定量的所述第二液体材料的工序,所述隔壁形成在所述第二基板上并区划所述单元;

在所述第一基板的一面侧配置经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第一液体材料的工序;以及

隔着所述经过了凝胶化或高粘度化的第一液体材料使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

在本说明书中,在由用来区划单元的隔壁包围的区域内配置的液体材料的给定量是指液体材料不会溢出至相邻的由隔壁包围的区域内的量,该量可根据色素的隐蔽性、作为电湿润的动作性、及动作后的低表面能液体的液滴的大小进行调整。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于隔着经过了凝胶化或高粘度化的第一液体材料进行使第一基板和第二基板贴合的工序,因而可防止液体材料中产生偏离。因此,例如在将通过本发明制造的元件用于显示装置的情况下,可提供无显示不均的高品质的显示装置。另外,由于第一液体材料在凝胶状态或高粘度状态不易产生液体滴落,因此,配置有第一液体材料的第一基板的处理变得容易,能够以短时间进行基板的贴合工序。因此,即使是具有大型基板的电湿润元件,也能有效且容易地制造。

本发明的第三方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下工序:

在由下述隔壁包围的区域内配置给定量的经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第二液体材料的工序,所述隔壁形成在所述第二基板上并区划所述单元;

在由所述隔壁包围的区域配置所述第一液体材料的工序;以及

使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于在配置有经过了凝胶化或高粘度化的第二液体材料的区域内配置第一液体材料,因此,可防止在配置第一液体材料时产生液体材料的飞散及偏离。因此,例如在将通过本发明制造的元件用于显示装置的情况下,可提供无显示不均及缺陷的高品质的显示装置。另外,由于第二液体材料成为凝胶状态或高粘度状态,因而能够简便且在短时间进行第一液体材料的配置工序。因此,即使是具有大型基板的电湿润元件,也能够有效且容易地制造。

本发明的第四方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下的工序:

在由下述隔壁包围的区域内配置给定量的经凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第二液体材料的工序,所述隔壁形成在所述第二基板上并区划所述单元;

在所述第一基板的一面侧配置所述第一液体材料的工序;以及

隔着所述第一液体材料使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于将经过了凝胶化或高粘度化的第二液体材料配置在由形成于第二基板的区划单元隔壁所包围的区域内,另一方面,在第一基板上配置第一液体材料,并使第二基板与第一基板贴合,因此,作为工序极其简便,可以大量且以短时间制造电湿润元件。在使第二基板与第一基板贴合时,由于设于第二基板上的第二液体材料经过了凝胶化或高粘度化,且可与固体同样地进行处理,因此,在贴合时可防止流动或飞散。因此,即使是具有大型基板的电湿润元件,也能够有效且容易地制造。

本发明的第五方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下工序:

在由下述隔壁包围的区域内配置给定量的经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第一液体材料和第二液体材料的混合液体的工序,所述隔壁形成在所述第二基板上并区划所述单元;

在由所述隔壁包围的区域配置所述第一液体材料的工序、或者在所述第一基板的一面侧配置所述第一液体材料的工序;以及

使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于将经过了凝胶化或高粘度化的第一、二液体材料的混合体配置在单元内,且在配置有该凝胶化或高粘度化的第一、二液体材料的混合体的第二基板上设置第一液体材料,隔着第一液体材料设置第一基板,因此,在设置第一液体材料时,经过了凝胶化或高粘度化的第一、二液体材料不会飞舞或飞散而偏移,因此,可提供无显示不均及缺陷的高品质的显示装置。另外,能够将凝胶化或高粘度化的第一、二液体材料的混合体配置在第二基板的单元内,另一方面,在第一基板上设置第一液体材料,隔着设于该第一基板材料的第一液体材料使第二基板贴合。此时,由于设置于第二基板的第一、二液体材料经过了凝胶化或高粘度化,因此,即使将第二基板翻转以使其贴合在第一基板侧,第一、第二液体材料也不会流动落下或偏移,从而可提供无显示不均及缺陷的高品质的显示装置。这样,由于第一、第二液体材料在凝胶状态或高粘度状态下不会流动、飞散、或飞舞,因此,设置第一液体时的处理变得容易,能够以短时间进行基板的贴合工序。

因此,即使是具有大型基板的电湿润元件,也能够有效且容易地制造。

本发明的第六方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下工序:

在由下述隔壁包围的区域内配置给定量的经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第二液体材料的工序,所述隔壁形成在所述第二基板上并区划所述单元;

在所述第一基板的一面侧配置经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第一液体材料的工序;以及

隔着进行了所述凝胶化或高粘度化的所述第一液体材料使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

本发明的电湿润元件的制造方法是包含如下工序的电湿润元件的制造方法:将进行了凝胶化或高粘度化的第二液体材料设置在由形成于所述第二基板的区划所述单元的隔壁所包围的区域内,另一方面,在所述第一基板上设置进行了凝胶化或高粘度化的第一液体材料,并使两者贴合。由于分别设置于所述第二基板、第一基板的第二液体材料、第一液体材料经过了凝胶化或高粘度化,因此,第一、第二基板的处理变得容易,能够以短时间进行基板的贴合工序。另外,由于第一液体材料、第二液体材料经过了凝胶化或高粘度化,因此,在贴合时,各自的液体不会飞舞、飞散、或偏移,能够提供无显示不均及缺陷的高品质的电湿润元件。

本发明的第七方面涉及上述第一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,具备如下工序:

通过将经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第一液体材料、和经过了凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的粘度的所述第二液体材料叠层而形成叠层体的工序;以及

使用所述叠层体使所述第一基板和所述第二基板贴合的工序。

根据本发明的电湿润元件的制造方法,由于使用由经过了凝胶化或高粘度化的第一及第二液体材料构成的叠层体进行第一基板和第二基板的贴合工序,因此,能够在显示单元中设置稳定的液体量,能够提供无显示不均及缺陷的高品质的电湿润元件。另外,由于使用凝胶状态或高粘度状态的叠层体,因此,可以通过适合转印等大量生产的工序来制造电湿润元件。因此,即使是具有大型基板的电湿润元件,也能够有效且容易地制造。

本发明的第八方面涉及上述第七方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述贴合工序在将所述叠层体转印到了所述第一基板及所述第二基板中的一个上的状态下进行。

在上述电湿润元件的制造方法中,所述贴合工序优选为在将所述叠层体转印到所述第一基板及所述第二基板的一个上的状态下进行。

根据该构成,由于叠层体转印于第一基板或第二基板,因此,能够高速且容易地进行第一基板及第二基板的贴合工序。

本发明的第九方面涉及上述第一~八方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述刺激是选自与化学物质进行接触、照射电磁波、热、声波、振动、电场及磁场中的至少一种。

根据该构成,由于能够通过与化学物质进行接触、照射电磁波等这样的简便的工序使所述第一液体材料及所述第二液体材料中的至少一种的粘度降低,因此,在电湿润元件动作时,即对单元内施加电压时,能够提高第一液体材料及第二液体材料的界面形状的变化中的响应性。

本发明的第十方面涉及上述第一、第三、第四、第六及第九方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述第二液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂是使该第二液体材料凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上,且溶解于所述第一液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂。

根据该构成,由于第二液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂溶解在第一液体材料中,因此,通过使经过了凝胶化或高粘度化的第二液体材料与第一液体材料接触,凝胶化剂或高粘度化剂向第一液体转移。其结果,经过了凝胶化或高粘度化的第二液体材料成为对作为电湿润元件动作而言足够低粘度的液体。另一方面,由于凝胶化剂或高粘度化剂溶解在第一液体材料中,因此,不会使第一液体材料凝胶化或高粘度化,第一液体材料也成为对作为电湿润元件动作而言足够低粘度的液体。

本发明的第十一方面涉及上述第十方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述凝胶化剂或高粘度化剂是下面的通式(1)表示的凝胶化剂或高粘度化剂。

[化学式1]

在式(1)中,X-表示一价的阴离子基团,R1表示碳原子数1~9的一价的取代基,任选含有选自氧、氮及硫中的至少一种,且任选含有环状结构,R2表示碳原子数1~20的一价的取代基。

本发明的第十二方面涉及上述第十一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,X-为具有芳香族基团的酸的共轭碱。

本发明的第十三方面涉及上述第十一或十二方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,R1为甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、苄基中的任意基团。

本发明的第十四方面涉及上述第一~十三方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,R2为碳原子数6~20的直链烷基。

本发明的第十五方面涉及上述第十方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述凝胶化剂或高粘度化剂包含下面的结构式(2)表示的化合物。

[化学式2]

本发明的第十六方面涉及上述第十五方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述凝胶化剂或高粘度化剂是所述结构式(2)表示的化合物与类固醇化合物或酚化合物的混合物。

本发明的第十七方面涉及上述第十六方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述苯酚化合物为对苯二酚或间苯二酚。

本发明的第十八方面涉及上述第十方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述凝胶化剂或高粘度化剂包含下面的通式(3)表示的化合物。

[化学式3]

式中,n表示1~3的整数,R表示一价的有机基团,Y表示一价的任意取代基。

本发明的第十九方面涉及上述第十八方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,Y为甲基、氯基或溴基中的任意基团。

本发明的第二十方面的制造方法涉及上述第十八方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,R为碳原子数6~20的脂肪族烃基或芳烷基。

本发明的第二十一方面涉及上述第一、第二、第四、第五方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,所述第一液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂是使该第一液体材料凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上,且溶解于所述第二液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂。

根据该构成,由于第一液体材料的凝胶化剂或高粘度化剂溶解在第二液体材料中,因此,通过使经过了凝胶化或高粘度化的第一液体材料与第二液体材料接触,使凝胶化剂或高粘度化剂向第二液体材料转移。其结果,经过了凝胶化或高粘度化的第一液体材料成为对作为电湿润元件动作而言足够低粘度的液体。另一方面,由于凝胶化剂或高粘度化剂溶解在第二液体材料中,因此,不会使第二液体材料凝胶化或高粘度化,第二液体材料也成为对作为电湿润元件动作而言足够低粘度的液体。

本发明的第二十二方面涉及上述第一~二十一方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法,其中,通过对所述单元内赋予刺激而使经过了凝胶化或高粘度化的所述第一液体材料及所述第二液体材料的至少一方低粘度化的工序在所述第一基板及所述第二基板的贴合工序后进行。

根据该构成,由于能够通过赋予刺激这样的简便的工序使第一液体材料及第二液体材料中的至少一种的粘度降低,因此,能够在对单元内施加电压时提高第一液体材料及第二液体材料的界面形状的变化中的响应性。

本发明的第二十三方面为一种电湿润显示器,其特征在于,其包括通过所述第一~二十二方面中任一方面所述的电湿润元件的制造方法制造的电湿润元件。

根据本发明的电湿润显示器,由于包括通过上述方法制造的电湿润元件,因此,能够显示无显示不均及缺陷的高品质的图像。

发明的效果

根据本发明,可容易地制造电湿润元件。通过本发明的制造方法制造的电湿润元件不存在施加电压上升、及动作的迟滞等,例如在用作显示元件的情况下,可以进行高品质的显示。

附图说明

图1是示出第一实施方式的电湿润显示器的剖面结构的图。

图2是用于说明电湿润显示器的动作概念的图。

图3是示出第一实施方式的电湿润显示器的制造工序的图。

图4是继图3之后的制造工序的说明图。

图5(a)、(b)是继图4之后的制造工序的说明图。

图6(a)、(b)是继图5之后的制造工序的说明图。

图7(a)、(b)、(c)是示出第二实施方式的电湿润显示器的制造工序的图。

图8(a)、(b)、(c)是示出第三实施方式的电湿润显示器的制造工序的图。

图9(a)、(b)、(c)是示出第四实施方式的电湿润显示器的制造工序的图。

图10(a)、(b)、(c)是示出第五实施方式的电湿润显示器的制造工序的图。

符号说明

100…电湿润显示器、110…第一基板、120…第二基板、127…像素壁、130…高表面能液体、130A…高粘度材料、131…低表面能液体、131A…高粘度材料、135…叠层体

具体实施方式

以下,对本发明的电湿润元件的制造方法的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1是作为通过本发明制造的电湿润元件的结构的一个例子,示出的是电湿润显示器的结构例的图。另外,图2是用于说明电湿润显示器的动作概念的图。需要说明的是,在图2中,对于不需要说明的部分的结构,将图示简化。

如图1所示,电湿润显示器100具有第一基板110和第二基板120,这些基板110、120隔着高表面能液体130相对配置。高表面能液体130配置于由沿基板110、120的外周设置的密封材料140所区划的区域中。在此,高表面能液体130是指相对于后述的低表面能液体131表面能相对较高的液体。另外,在本说明书中,“单元”是指在第一基板110及第二基板120之间产生的配置高表面能液体130及低表面能液体131的区域。

第一基板110具有基体材料110A、共用电极111。第二基板120具有基体材料120A、TFT 121、配线部122、平坦化膜123、像素电极124、共用电极125及绝缘膜126。绝缘膜126的表面经过了防水化处理。防水化处理没有特别限定,可以使用公知的方法,本实施方式中,例如进行了氟树脂的涂敷及热处理。上述基体材料120A由例如玻璃、树脂成型体、薄膜等通常作为显示装置的面板基板使用的材料构成。本实施方式中例如使用了玻璃。像素电极124及共用电极125形成于平坦化膜123上,经接触孔123a与TFT121及配线部122连接。

作为构成共用电极111的材料,优选为透明电极,代表例为ITO(掺锡氧化铟)。另一方面,作为构成像素电极124、共用电极125的材料,使用ITO及Al等。在使用ITO作为电极材料的情况下,电湿润显示器100成为在第二基板120的背面侧具备光源(未图示)的所谓透射型的显示器。另外,在使用Al作为电极材料的情况下,电湿润显示器100成为通过电极表面反射外光的所谓反射型的显示器。本发明可以应用于透射型、反射型、或半透射反射型的显示器。

第一基板110以基体材料110A为主体而构成。上述基体材料110A由例如玻璃、树脂成型体、薄膜等通常作为显示装置的面板基板使用的材料构成。本实施方式中,例如使用了玻璃。

在第二基板120的上述绝缘膜126上形成有像素壁127。像素壁127形成为格子状,在第二基板120上区划有多个像素G。在此,本实施方式中,像素壁127如图1所示使用了不与第一基板110相接的结构,但根据需要,也可以设为像素壁127的上部与第一基板110部分或全部相接的结构。在各像素G内分别配置了一对像素电极124及共用电极125。在由像素壁127区划的区域(像素G)中,储存有低表面能液体131。像素壁127具有与高表面能液体130适应性良好的表面。

如图2所示,通过对像素电极124施加给定电压,形成以像素电极124和高表面能液体130为电极、绝缘膜126为电介质的电容器。通过绝缘膜126的极化,高表面能液体130被静电作用吸引,其结果,像素电极上的低表面能液体131被挤压至共用电极125上,液体界面形状发生变化。如以上那样,通过使像素G内的低表面能液体131选择性地移动至共用电极125上,可以对通过各像素G的光透过低表面能液体131的状态和基本透过低表面能液体131的状态进行切换。

上述低表面能液体131含有低表面能溶剂和着色材料。

低表面能溶剂没有特别限定,只要表面能值为35mJ/m2以下即可。如果超过35mJ/m2,则可能与高表面能液体混合。作为表面能值,更优选为30mJ/m2以下,进一步优选为20mJ/m2以下。

另外,由于上述低表面能液体131不优选在通常使用及保管时发生固化、结晶化,或者发生气化、沸腾,因此,熔点优选为-10℃以下,更优选为-20℃以下,进一步优选为-40℃以下。沸点优选为80℃以上,更加优选为120℃以上,进一步优选为150℃以上。

另外,由于低表面能液体131若粘度较高则动作速度降低,因此,在动作温度范围内,优选为300mPa·S以下,更优选为100mPa·S以下,进一步优选为30mPa·S以下的粘度。

以下例示低表面能溶剂,但本发明并不限定于此。

可举出例如:庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一碳烷、十二碳烷等直链或支链烷烃、环己烷、环庚烷等环状烷烃、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷等有机硅类、碳氟化合物等。这些低表面能溶剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用。

另外,上述着色材料没有特别限定,例如可利用氧化钛及炭黑等无机系、酞青及偶氮类、蒽醌等有机系等各种颜料及染料。作为用于电湿润的溶液特性,必须在低表面能液体中溶解或分散,且在高表面能液体中不溶解、分散,可适当使用疏水性表面处理颜料及疏水性染料。

在这些组合中,在本发明中,优选的是直链或支链烷烃与炭黑等疏水性颜料或烷基改质染料的组合,但本发明并不限定于此。

另外,根据需要,可以在低表面能溶剂中添加抗氧剂、紫外线防止剂、稳定剂、分散稳定剂、表面活性剂、疏水性电解质等添加剂。

另一方面,上述高表面能液体130以高表面能溶剂为主成分,根据需要,可以添加电解质及表面活性剂等添加剂。高表面能溶剂不作特别限定,只要表面能值为45mJ/m2以上即可。如果表面能值低于45mJ/m2,则可能和低表面能溶剂混合。作为表面能值,更优选为55mJ/m2以上,进一步优选为65mJ/m2以上。

与低表面能溶剂同样,由于不优选在通常使用及保管时发生固化、结晶化,或者发生气化、沸腾,因此,熔点优选为-10℃以下,更优选为-20℃以下,进一步优选为-40℃以下。沸点优选为80℃以上,更优选为120℃以上,进一步优选为150℃以上。

以下例示高表面能溶剂,但本发明并不限定于此。

可举出例如:水或电解质水溶液、乙二醇、丙二醇等多元醇类等。这些高表面能溶剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用。另外,为了提高表面能、或调整熔点及沸点,也可以添加添加剂及离子等。需要说明的是,也存在表面能值本身不大,但极性较高,且不与低表面能液体131混合的液体,这些液体也可以用作130。具体而言,为甲醇、乙醇等低分子醇或者其混合物等。

接着,参照图3~图6对上述电湿润显示器100的第一制造方法进行说明。

首先,如图3所示,准备通过现有的方法制造的第二基板120,在第二基板120上形成像素壁127。

在此,像素壁127的高度没有特别限定,但优选设定低表面能液体不会溢出至相邻的像素、并且从倾斜的方向观察时不会由像素壁导致遮蔽的高度。作为像素壁127的高度,取决于像素壁的间隔、低表面能液体的量,因此不能一概而论,若列举其一例,优选为2~80μm,更优选为2~50μm,进一步优选为2~30μm。

另外,由于像素壁127的宽度较薄时开口率高,因此,可得到对比度较高的图像,但是,若变薄则制造方法变困难,另外,可能导致弯曲、倒塌、断裂等,因此,优选为2~30μm,更优选为5~25μm。

像素壁127的间隔较窄时可得到高精细的图像,另一方面,若过窄则开口率变小,另外,视场角也变得狭窄,因此,对比度降低,电极等的制造也变困难。因此,优选为30~1000μm,更优选为50~300μm,进一步优选为80~160μm。

另外,在此,优选像素G的底部为防水性、侧面为亲水性。因此,第二基板120的表面可预先通过氟树脂处理等公知的方法实施防水化处理,另外,也可以在形成像素壁127后,使用公知的方法,在像素底部涂敷防水材料,或进行防水化处理。需要说明的是,由于像素壁127多数情况下为光阻材料,因此,虽然一般大多为亲水性材料,但也可以根据需要进行亲水化处理(等离子处理、电晕处理等)。

接着,如图4所示,在由第二基板120的像素壁127区划的各区域内注入低表面能液体131。在注入时,可以使用喷墨装置IJ。另外,也可以将溶解在挥发性溶剂中的低表面能液体131充满像素G,然后通过加热等使挥发性溶剂挥发,形成期望的低表面能液体131层。这样,只要为可将期望的低表面能液体131注入像素G内的方法,就没有特别限制。此外,在像素G内配置低表面能液体131的方法可以使用丝网印刷、苯胺印刷、凹版印刷法、帘涂法、点胶法等。

另外,例如,如果要进行与彩色对应的显示,则只要通过喷墨装置在期望的位置注入包含各色色材的低表面能液体131即可,在使用单色素、单色、或者彩色滤光片的情况下,能够采用将用挥发性溶剂稀释的低表面能液体131注入至基板整体,然后使溶剂挥发的方法。

注入像素G内的低表面能液体131的量根据色素的隐蔽性和作为电湿润的动作性、及动作后的低表面能液体的液滴的大小来调整。在色素的隐蔽性较低的情况下,需要增加低表面能液体131的量,但另一方面,如果使量增多则动作变慢,或需要高驱动电压,动作后的低表面能液体的液滴变大,需要像素壁127的高度,使视场角及对比度降低。优选的注入像素G内的低表面能液体131的量(像素G中的液体厚度)如上述那样受到各种因素作用,因此不能一概而论,但如果列举一例,优选为1~15μm的厚度,更优选为2~8μm,进一步优选为3~5μm。

但是,难以直接将高表面能液体130以液体形式导入上述获得的图4所示的结构体中。这是由于在将高表面能液体130导入以一定厚度配置于第二基板120的低表面能液体131的情况下,由于高表面能液体130的流入的势头而从像素G内飞出或移动至其他像素G的可能性较高。另外,一般来说,低表面能液体131的比重大多比高表面能液体130轻,在流入的势头的作用下,低表面能液体131会上浮。这样,由于高表面能液体130的流入而使低表面能液体131的设置量发生变化,作为显示装置来看,成为图像的不均。为了防止由这种高表面能液体130的导入而导致的低表面能液体131的体积变化等,通过以非常慢的速度导入130能够避免上述情况,但会因此在制造时耗费时间,另外,需要用于其的专用装置。

本发明消除了上述问题。

即,隔着高表面能液体130使第一基板110和第二基板120贴合。具体而言,如图5所示,在第一基板110的共用电极111侧沿外周配置密封材料140。在包含该密封材料140的第一基板110的内部配置由凝胶化或调整为1Pa·s以上的粘度的高表面能液体130构成的高粘度材料130A。在此,所谓高粘度材料130A,需要即使使其倒立也不流动,包含调整为糊状、凝胶状、半固体状、仿固体状等的材料。

这样,制备使高表面能液体130凝胶化或高粘度化的130A,将上述130A配置于第一基板110,且将上述第一基板110上下翻转,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。此时,130A为凝胶状态或高粘度状态,因此,即使在上下翻转的情况下,厚度也不会大幅变化。

在本实施方式中,通过使用凝胶或高粘度材料130A,可以使高表面能液体130中的向低表面能液体131上的配置使用贴合工序这样的简便且生产性优异的方法。另外,在贴合时,为了防止气泡的流入,可以调整贴合角度,也可以在贴合时设为基本真空的氛围,另外,也可以在第一基板110或密封材料140的一部分上设置抽出空气的孔。

这样,使高表面能液体130高粘度化、或者凝胶化在制造时成为较大的优点。另一方面,特别是在将电湿润元件作为显示元件使用的情况下,使高表面能液体130高粘度化、或者凝胶化成为缺点。即,动作速度变慢,根据情况不同可能不动作。在高表面能液体130形成高粘度或凝胶状的元件的情况下,也可能即使施加电压,高表面能液体130和低表面能液体131的界面形状仍难以变化。另外,即使可以施加高电压使界面形状发生变化,但在解除电压的情况下,也可能无法恢复至原来的状态。

因此,在本实施方式中,在使高表面能液体130凝胶化或高粘度化时,使用了刺激响应性的凝胶化剂或高粘度化剂作为凝胶化剂或高粘度化剂。这里所说的刺激响应性,是指在制造时保持高粘度状态、或者凝胶化状态即高粘度材料130A的状态,但是其后,通过给予特定的刺激,使其低粘度化、液态化(溶胶化),由此,恢复至上述高表面能液体130的状态。另外,低粘度化的高表面能液体130优选为一旦变为低粘度液体或溶胶后,不会可逆地变化为高粘度液体及凝胶的液体。

即,本发明的电湿润元件的制造方法由于使用刺激响应性的凝胶化剂或高粘度化剂,因此,可有效且容易地制造电湿润元件,并且,由于凝胶化剂或高粘度化剂为刺激响应性,因此,通过对凝胶化剂或高粘度化剂给予特定的刺激,能够有效且容易地提高电湿润元件的响应性。

作为这里所说的刺激的具体的例子,是与化学物质进行接触、紫外光、可见光、红外光等电磁波、热、声波、摇动、电场、磁场等。特别是,在从单元的外部给予刺激的情况下,优选为可贯通第一基板110或第二基板120而作用于单元内的高表面能液体130的高粘度液体或凝胶体(高粘度材料130A)的刺激。

通过刺激而使高粘度液体或凝胶成为低粘度液体或溶胶的情况下的粘度优选为300mPa·s以下,更优选为100mPa·s以下,进一步优选为30mPa·s以下。

作为在使凝胶化剂或高粘度化剂低粘度化时给予第一液体材料及第二液体材料的至少一种的刺激,优选为与化学物质进行接触或照射电磁波。

在这些之中,由与化学物质进行接触所产生的响应,例如可举出由与低表面能液体131的接触、与像素壁127的接触产生的响应。更具体而言,凝胶化剂或高粘度化剂优选为能溶于低表面能液体131的物质。即,在凝胶化剂或高粘度化剂为使高表面能液体130凝胶化或高粘度化、并且能溶于低表面能液体131的物质的情况下,如果经过了凝胶化或高粘度化的高表面能液体130与低表面能液体131接触,则凝胶化剂向低表面能液体131中溶解、转移,高表面能液体130的粘度大幅降低。这样,能够实现在进行工序时为凝胶状态或高粘度状态,从而在使用时变为低粘度状态的高表面能液体130。

作为这样的凝胶化剂,可以使用二十四碳烷、二十八碳烷、三十二碳烷、三十六碳烷等烃类,作为高表面能液体130,可以使用甲醇、乙醇等醇或这些醇与水的混合物,作为低表面能液体131,可以使用辛烷、壬烷、癸烷、十一碳烷、十二碳烷等直链烃、环己烷等环状烃(Lnagmuir,第十六卷,352页,2000年)。

另外,还也可以使用在低表面能液体131中、或者在像素壁127表面含有或涂敷酸、碱、盐、氧化剂、还原剂等化学物质,或者在与高表面能液体130接触时使其与凝胶化剂或高粘度化剂反应从而低粘度化的方法。酸、碱、盐,特别是不会对低表面能液体131产生作用且在高表面能液体130中溶解、解离而作用的酸、碱、盐能够有效使用。

另外,作为由光等外部刺激产生的响应的例子,有组合了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和反式邻甲氧基肉桂酸而成的凝胶化剂(Journal of AmericanChemical Society,第129卷,6号,1553页,2007年)。该凝胶化剂在通常的环境下会使水系或极性溶剂凝胶化,但如果通过水银灯等照射紫外光,则异构化成顺式体,成为比较低粘度的液体。

在本实施方式中,关于化学物质接触响应性的高粘度化剂及凝胶化剂,如图5(b)所示,在形成单元的阶段进行高表面能液体130的低粘度化,但根据需要,也可以进行加热、摇动等。

另一方面,在使用光响应性的高粘度化剂或者凝胶化剂的情况下,如图6(a)所示,通过根据需要赋予紫外光、可见光、红外光等光能而给予上述的刺激。在本实施方式中,从第一基板110(基体材料110A)侧赋予了光能。构成第一基板110的基体材料110A由具有光透过性的玻璃构成,因此,光能透过第一基板110,良好地照射至填充于内部的高粘度材料130A。由此,如图6(b)所示,高粘度材料130A通过低粘度化而变化为高表面能液体130的状态。由此,能够将高表面能液体130良好地配置在低表面能液体131上。

根据本实施方式,通过将上述高表面能液体130调整为1Pa·s以上的粘度而使用由高粘度或凝胶状物质构成的高粘度材料130A进行第一基板110及第二基板120的贴合,因此,配置于第一基板110的高粘度材料130A即使位于下侧也不会落下,因此,能够使用辊对辊方式容易地将第一基板110及第二基板120贴合。因此,在使用了大型基板作为第一基板110及第二基板120的情况下,也能够有效且容易地制造。

需要说明的是,在第一基板110的一面配置高粘度材料130A的方法并不限定于上述的方法,例如,也可以采用使用辊涂机或模涂机等进行涂敷的方法等。

另外,在第一基板110的一面配置高粘度材料130A的工序和在第二基板120的由像素壁127包围的像素G内涂敷低表面能液体131的工序可以先进行任一工序,也可以同时进行。

(第二实施方式)

接着,作为本发明的第二实施方式,对上述电湿润显示器100的第二制造方法进行说明。图7是示出本实施方式的制造工序的图,省略了共用电极111的图示。其中,对于与第一实施方式相同的构件标注相同符号,并省略或简化其详细说明。

在本实施方式的制造方法中,首先,如图3所示,准备利用现有的方法制造的第二基板120,在第二基板120上形成像素壁127。接着,如图7(a)所示,在第二基板120的各像素G内配置由高粘度化为1Pa·s以上的粘度的低表面能液体131构成的高粘度材料131A。其中,所谓高粘度材料131A是包含调整为即使倒立也不流动的凝胶状的材料。高粘度材料131A为刺激响应性、即通过化学的或物理的刺激使粘度降低而成为低表面能液体131的材料。

需要说明的是,在高粘度材料131A的配置中,可以适当使用已知的涂布方法、印刷方法。这些设置方法只要是能够将高粘度材料131A配置在像素G内的方法,则没有特别限制,可以使用丝网印刷、苯胺印刷、凹版印刷法、点胶法等。作为设置方法的一个例子,例如,也可以如图7所示使用喷墨装置IJ。

在设置高粘度材料131A时,可以将高粘度材料131A以凝胶状态或高粘度状态进行设置,另外,也可以将高粘度材料131A在加热而使其低粘度化或溶胶化后进行设置。另外,也可以将溶解在挥发性溶剂中的高粘度材料131A充满像素G,然后通过加热等使挥发性溶剂挥发,从而形成期望的高粘度材料131A层。

接着,如图7(b)所示,在配置于像素壁127的区划区域(像素G)内的高粘度材料131A上注入高表面能液体130。在注入时,在本实施方式中,使用了喷墨装置IJ。另外,只要是可将高表面能液体130注入像素G内的方法,则没有特别限制,此外,能够使用丝网印刷、苯胺印刷、凹版印刷法、点胶法等。

通过如上所述将低表面能液体131设为高粘度状态或凝胶状态,即使在如上述那样从上部注入高表面能液体130的情况下,也不会由于高表面能液体130流入的势头而从像素G的底面上浮,能够制造稳定的电湿润元件。

但是,高粘度化或凝胶化的高粘度材料131A在导入高表面能液体130的制造时是有利的,但在作为电湿润元件动作时,可能难以使凝胶状态的低表面能液体131移动、变形。另外,即使通过施加高电压使其动作,在电压解除后,也不能恢复至原样,其结果,可能难以作为可逆的界面形状变化的显示元件动作。

因此,在本实施方式中,使用具有通过对经过了高粘度化或凝胶化的高粘度材料131A给予给定的刺激而成为低粘度液体的性能的材料(具体而言,使用成为低表面能液体131的状态的材料)。另外,低粘度化的高粘度材料131A优选为一旦变为低粘度液体或溶胶后,不会可逆地变化为高粘度液体及凝胶的材料。

作为在此施加的刺激,可举出由极性物质、酸、碱、氧化剂、还原剂等各种化学物质产生的刺激、紫外光、可见光、红外光等电磁波、热、声波、摇动、电场、磁场等物理刺激,只要是可使高粘度材料131A成为低粘度的低表面能液体131的方法则不作限定。

以下列举用于由化学物质产生的刺激中的物质,但本发明并不限定于此,只要是可使高粘度材料131A低粘度化的物质即可。作为本发明中使用的极性物质、酸、碱,例如可举出具有羟基、氨基或其盐、羧基或其盐、磺酸基或其盐、膦酸基或其盐、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、硝基、巯基、酚基等的化合物,这些当中,优选腐蚀性较小的具有羟基、羧基的化合物,其中,更优选为具有羟基的化合物。

另外,作为能够在本发明中使用的氧化剂,可举出间氯过苯甲酸、过乙酸、过氧化氢等。

另外,作为能够在本发明中使用的还原剂,可举出硼氢化钠。

需要说明的是,所谓本发明中的由化学物质产生的刺激,并不限定于利用与化学物质进行接触而使凝胶化剂等通过反应而变化,也包括通过与这些化学物质接触,使凝胶化剂溶解,或转移至包含这些物质的相中的情况。如果考虑电湿润元件的稳定性,则在本发明中的由化学物质产生的刺激中,优选使用具有伴随溶解及转移的化学物质响应性的化学物质。

在给予物理刺激的情况下,优选为可以贯通第一基板110或第二基板120而作用在单元内的高粘度材料131A的高粘度液体或凝胶体的刺激。

通过刺激使高粘度液体或凝胶成为低粘度液体或溶胶的情况下的粘度优选设为300mPa·s以下,更优选为100mPa·s以下,进一步优选为30mPa·s以下。

其中,作为通过由化学物质产生的刺激响应而溶解或发生相转移的凝胶化剂或高粘度化剂,例如可举出使低表面能液体131凝胶化或高粘度化、且在高表面能液体130中溶解的凝胶化剂或高粘度化剂。如果使用这样的高粘度化剂,则在成为图7(b)的状态后,凝胶化剂或高粘度化剂从131A转移至高表面能液体130中,131A变为低粘度的低表面能液体131。此时,为了促进高粘度化剂的转移,可以加温或摇动。另外,一般来说,低表面能液体131与高表面能液体130相比比重较低,存在伴随着高粘度化剂转移而使低表面能液体131上浮的情况,因此,在成为图7(b)后,立即设置第一基板110,也可以将第一基板110设在下面,将第二基板120设在上面。

在此,所谓上述凝胶化剂或高粘度化剂溶解在高表面能液体130中,重要的是与低表面能液体131相比,更容易在高表面能液体130中溶解、分布。其溶解度没有特别限定,但优选为1重量%以上的溶解度,更优选为5重量%以上的溶解度。溶解优选在室温下发生,但在不妨碍制造的范围内,也可以进行加温。

由于高粘度化剂在高表面能液体130中溶解,因此,不会使高表面能液体130高粘度化,另外,也不会向低表面能液体131逆转移而再次形成131A。

作为这样的使低表面能液体131高粘度化或凝胶化、且在高表面能液体130中溶解的材料的具体例,可举出12-羟基硬脂酸等羟基羧酸系、N-月桂基-L-谷氨酸-α,γ-二丁基酰胺、N-2-乙基己基-L-谷氨酸二丁基酰胺等酰胺类、四月桂基溴化铵、取代肉桂酸类与烷基或者芳烷基胺形成的盐、1,1-环丁烷二羧酸与环己胺形成的盐、丙二酸与长链烷基(例如十六烷基)胺形成的盐等铵盐系、1,3;2,4-二亚苄基-D-山梨醇等多元羧酸酯系、丁烷-1,2,3,4-四羧酸二月桂基酯等多元羧酸酯、氨基酸系表面活性剂系、二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠与类固醇化合物、苯酚类、对苯二酚、间苯二酚等形成的复合盐、三甲基硬脂基氯化铵与癸酸形成的复合盐、阿江榄仁酸酯类、双(烷基酰胺化氨基酸)邻苯二甲酰胺、氨基酸烷基酯改性物等,但只要是遵循本发明的目的的材料,则不作限定。

其中,所谓氨基酸系表面活性剂系高粘度化或凝胶化剂,例如可举出下述通式(1)表示的凝胶化剂(Colloid Polym.Sci.276:252(1998))。

[化学式4]

在式(1)中,X-表示一价的阴离子基团。R1表示碳原子数1~9的一价的取代基,任选含有选自氧、氮及硫中的至少一种,且任选含有环状构造。R2表示碳原子数1~20的一价的取代基。

式(1)的凝胶化剂可通过使具有R1结构的氨基酸和与R2的酯结构对应的醇在酸条件下进行脱水缩合,并根据需要进行X-的离子交换而容易地合成。

在此,X-只要为一价的阴离子就没有特别限制,但具有芳香族基团的酸的共轭碱存在使凝胶化能变高的倾向,因此优选。所谓具有芳香族基团的酸的共轭碱,具体而言可举出对甲苯磺酸酯、苯磺酸酯、苯膦酸酯、苯甲酸酯等,但并不限定于此。其中,对甲苯磺酸酯无需进行合成后的离子交换,可大量获得且成本低,因此,可特别优选使用。

另外,R1表示碳原子数1~9的一价的取代基,可以包含选自含有选自氧、氮及硫中的至少一种,且任选含有环状结构。R1的结构依赖于作为原料使用的氨基酸的结构。作为原料使用的氨基酸优选为D体或L体,DL体由于凝胶化能力降低,因此不优选。

在这些氨基酸中,由于R1为烷基时能够比较稳定地使用,因此优选。作为R1,具体而言,优选为甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、苄基,只要分别将丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸作为原料就可以合成。其中,R1为异丁基、即以亮氨酸作为原料时具有适度的溶解度和极性,可优选作为凝胶化剂使用。

另外,R2只要为碳原子数1~20的一价的取代基即可。特别是,在为碳原子数6~20的直链烷基的情况下,凝胶的稳定性高,合成也容易,因此可优选使用。另外,通过调整该碳原子的数目,能够调整凝胶化剂的凝胶转变温度,因此,碳链长度的选择和调整很重要。

这些氨基酸系表面活性剂型凝胶化剂可以单独使用,为了调整凝胶化温度等,也可以混合多种使用,还可以与其它凝胶化剂组合使用。

另外,二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠与类固醇化合物、或者与酚化合物形成的复合盐也同样,使低表面能液体131凝胶化而形成半固体状131A,且在高表面能液体130中溶解,因此,在本发明中,可优选使用(Shih-Huang Tung等,Soft Matter,2008年,第4卷,1086页)。

二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠为下述式(2)表示的物质,可以容易获得。

[化学式5]

二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠能够通过与脱氧胆酸钠等类固醇化合物、或者甲酚、氨基苯酚、对苯二酚、间苯二酚等酚化合物等添加剂组合使用,使低表面能液体凝胶化。与二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠同时使用的添加剂的量以重量比计,相对于二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠,优选为1重量%~150重量%的范围,更优选为5重量%~100重量%的范围,进一步优选为10重量%~50重量%的范围。由于可以通过所使用的添加剂的种类及量来调整凝胶的物性,因此,能够成为极富通用性的高粘度化剂、凝胶化剂。

另外,3-甲基肉桂酸、4-甲基肉桂酸等烷基取代肉桂酸、3-氯肉桂酸、3-溴肉桂酸、4-氯肉桂酸、4-溴肉桂酸等卤素取代肉桂酸、4-硝基肉桂酸等硝基取代肉桂酸与十六烷基胺等长链烷基胺、二环己胺等脂环式烷基取代胺、二苄胺等芳烷基取代胺形成的盐能够使低表面能液体凝胶化(例如,CrystalGrowth&Design,第6卷,第9号,2114页,2006年发行)。该盐为下述通式(3)所示结构的化合物。

[化学式6]

式中,n表示1~3的整数,R表示一价的有机基团,Y表示一价的任意取代基。

作为表示一价有机基团的R,例如可举出碳原子数6~20的脂肪族烃基、或芳烷基等。作为碳原子数6~20的脂肪族烃基,具体而言,例如可举出正己基、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、环己基、环辛基等,但并不限定于此,也可具有支链。这些当中,优选正十六烷基、正十八烷基、环己基。另外,作为芳烷基,具体而言,例如可举出苄基、苯基乙基、萘基甲基、萘基乙基等,这些当中,优选苄基。

作为表示一价的任意基团的Y,例如,表示碳原子数1~6的低级烷基或卤代基团。作为碳原子数1~6的低级烷基,具体而言,例如可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、庚基等,这些当中,优选甲基、乙基、丙基,更优选甲基。另外,作为卤代基,具体而言,例如可举出氟基、氯基、溴基等,这些当中,优选氯基或溴基。

这些凝胶化剂或高粘度化剂可能具有表面活性作用,另外,也可能对高表面能液体130的物性造成影响,因此,优选使用所需的最小限度的量。所谓所需的最小限度的量,由于其浓度根据所使用的低表面能液体131、高表面能液体130的种类、高粘度化剂的种类的不同而异,因此不能一概而论,一般来说,相对于低表面能液体131,优选为0.001重量%~10重量%,更优选为0.01重量%~5重量%。

另外,也可以优选使用物理响应性的高粘度化剂。作为这样的刺激响应性凝胶化剂的一种,有下述式(4)的茋化合物E-SGP(Chem.Commun,2004,1608~1609页)。

[化学式7]

该凝胶化剂如果在高温下溶解于有机溶剂(低表面能液体131)中则变为溶液,若冷却至室温则凝胶化,通过照射紫外线,成为低粘度的液体。因此,如果在高温时以任何方法在像素内进行注入、印刷,并冷却至室温,则变为凝胶。在此,若将高表面能液体130注入到像素中,然后照射紫外线,则通过茋的异构性及二聚化而成为溶胶(液体)。

另外,利用酯键将胆固醇键合在偶氮苯上而得到的化合物也同样地,使低表面能液体131凝胶化,并利用光使偶氮苯异构化,由此进行低粘度化(J.Am.Chem.Soc.,1994年,第116卷,6664页)。

另外,9-蒽甲酸与脂肪族胺形成的盐也同样地,使低表面能液体131凝胶化,利用光使蒽的9、10位进行反应(二聚化),由此使凝胶变成低粘度液体(Org.Biomol.Chem.,2003年,第1卷,2745页)。该凝胶化剂可容易获取作为原料的9-蒽甲酸、及脂肪族胺,另外,由于盐的合成也简单,因此可优选使用。该9-蒽甲酸与脂肪族胺形成的盐通过照射光而二聚化,变成溶胶后,二聚体溶解并转移至高表面能液体130中。因此,在使用由9-蒽甲酸与脂肪族胺形成的盐构成的凝胶化剂的情况下,不可能再凝胶化,可优选使用。

在本实施方式中,如图7(c)所示,隔着密封材料140使第一基板110与第二基板120贴合。然后,通过根据需要赋予紫外光、可见光、红外光等光能而给予上述的刺激。

在本实施方式中,从第一基板110(基体材料110A)侧赋予了光能。由于构成第一基板110的基体材料110A由具有光透射性的玻璃构成,因此,光能透过第一基板110良好地照射到填充于内部的高粘度材料131A。由此,如图7(c)所示,高粘度材料131A通过低粘度化而变化为低表面能液体131的状态。由此,低表面能液体131和高表面能液体130能够良好地叠层。

根据本实施方式,由于使用使上述低表面能液体131凝胶化或高粘度化为1Pa·s以上的高粘度材料131A,且在该高粘度材料131A上配置高表面能液体130,因此,相对于直接使用低表面能液体131,可防止131的上浮及像素间的移动并进行叠层,从而能够以短时间进行第一基板110及第二基板120的贴合工序。

因此,即使在使用大型基板作为第一基板110及第二基板120的情况下,也能够有效且容易地制造。另外,在制作单元后,通过化学或物理刺激,使高粘度材料131A变换为低粘度的低表面能材料131,因此,能够作为电湿润元件良好地动作。

(第三实施方式)

接着,作为本发明的第三实施方式,对上述电湿润显示器100的第三制造方法进行说明。图8是示出本实施方式的制造工序的图,省略了共用电极111的图示。在此,对于与第一实施方式及第二实施方式相同的构件标注相同的符号,并省略或简化其详细说明。

在本实施方式的制造方法中,首先,如图3所示,准备通过现有的方法制造的第二基板120,在第二基板120上形成像素壁127。接着,如图8(a)所示,在第二基板120的各像素G内配置混合高粘度材料132A。

混合高粘度材料132A由调整为1Pa·s以上的粘度的高表面能液体130、低表面能液体131、及能够使该高表面能液体130高粘度化的凝胶化剂或高粘度化剂构成。在此,所谓1Pa·s以上粘度的混合高粘度材料132A,包含调整为即使倒立也不流动的凝胶状的材料。

高表面能液体130和低表面能液体131虽不混合,但通过使高表面能液体130高粘度化,可以使低表面能液体131分散。高粘度化剂为在低表面能液体131中溶解的材料,如果低表面能液体131的导入量过多则无法凝胶化,因此,适当调整低表面能液体131的导入量。

在混合高粘度材料132A的配置中,与本发明的第二实施方式相同,可以使用喷墨装置IJ。只要是能够将混合高粘度材料132A配置在像素G内的方法,则没有特别限制,此外,能够使用丝网印刷、苯胺印刷、凹版印刷法、点胶法等。

接着,如图8(b)所示,在配置于像素壁127的区划区域(像素G)内的混合高粘度材料132A上注入高表面能液体130。在注入时,只要是能够将高表面能液体130注入像素G内的方法,则没有特别限制,除由如图8(b)所示的喷墨装置(IJ)进行的注入外,还可以使用丝网印刷、苯胺印刷、凹版印刷法、点胶法等。

这样,通过使用包含低表面能液体131的高粘度状态或凝胶状态的混合高粘度材料132A,即使在如上述那样将高表面能液体130从上部注入的情况下,也不会由于高表面能液体130的流入势头而从像素G底面上浮,从而能够制造稳定的电湿润元件。

但是,高粘度化或凝胶化的混合高粘度材料132A通过添加高表面能液体130成为图8(b)的状态,从而在混合高粘度材料132A中流入高表面能液体130,粘度降低。在粘度降低的同时,高粘度化剂溶入到低表面能液体131中,进而推进低粘度化和分离,最终成为低粘度的高表面能液体130和低表面能液体131分离的形态,成为对电湿润元件动作而言良好的状态。最终得到的高表面能液体130及低表面能液体131的粘度与实施方式1及2相同。需要说明的是,此时,也可以在设置了第一基板的图8(c)中,将第一基板设置在下面,以免低表面能液体131上浮。

在本实施方式中,也不会发生再凝胶化及再高粘度化。

这样,作为使高表面能液体130高粘度化或凝胶化,且溶解在低表面能液体131中,形成两者的混合高粘度材料132A的高粘度化剂的具体例子,可举出二十四碳烷、二十八碳烷、三十二碳烷、三十六碳烷等长链烃材料,但只要遵循本发明的目的,则并不限定于此。对于这些凝胶化剂,在杂志“Lnagmuir”2000年,第16卷,352页中有报道。

它们的混合比率由于根据所使用的高表面能液体130、低表面能液体131的种类、高粘度化剂的种类不同而其浓度也不同,因此不能一概而论,通常,高粘度化剂的添加量相对于高表面能液体130优选为0.001重量%~10重量%,更优选为0.01重量%~3重量%。另外,高表面能液体130和低表面能液体131的比率优选为3:1~30:1的范围。

根据本实施方式,通过将上述低表面能液体131和高表面能液体130的混合物调整为1Pa·s以上的粘度而使用由高粘度或凝胶状物质构成的混合高粘度材料132A,并在该混合高粘度材料132A上配置高表面能液体130,因此,能够均匀地配置高表面能液体130及低表面能液体131,同时以短时间进行第一基板110及第二基板120的贴合工序。因此,如图8(c)所示,即使在使用大型基板作为第一基板110及第二基板120的情况下,也能够有效且容易地制造。

另外,第三实施方式的最大的特征在于,由于能够使用少量的烃类等作为高粘度化剂,因此,能够极力抑制杂质及离子混入到高表面能液体130、低表面能液体131中。

(第四实施方式)

接着,作为本发明的第四实施方式,对上述电湿润显示器100的制造方法进行说明。图9是示出本实施方式的制造工序的图,省略了共用电极111的图示。在此,对于与上述实施方式相同的构件标注相同的符号,并省略或简化其详细说明。

在本实施方式的制造方法中,首先,如图3所示,准备通过现有的方法制造的第二基板120,在第二基板120上形成像素壁127。接着,如图9(a)所示,在第二基板120的各像素G内,与第二实施方式同样地配置由高粘度化为1Pa·s以上的粘度或凝胶化的低表面能液体131构成的高粘度材料131A。

接着,如图9(b)所示,隔着高表面能液体130使第一基板110和第二基板120贴合。在本实施方式中,与第一实施方式同样地,在包含密封材料140的第一基板110的内部配置由高粘度化为1Pa·s以上的粘度或凝胶化的高表面能液体130构成的高粘度材料130A,隔着高粘度材料130A使第一基板110和第二基板120贴合。在贴合时,为了避免气泡等进入,可以对贴合角度进行设计,或者也可以在基本真空下进行贴合。

这样,通过使高表面能液体130成为高粘度状态或凝胶状态,从而将配置了高粘度材料130A的第一基板110上下翻转,并隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。此时,由于高粘度材料130A为高粘度状态,因此,即使在进行上下翻转的情况下,厚度也不会大幅变化。

另外,也可以通过公知的方法将高粘度材料130A涂敷在配置了高粘度材料131A的第二基板120上,然后从其上面贴合第一基板110。

在本实施方式中,作为高粘度化剂或凝胶化剂,也使用对化学刺激和/或物理刺激响应的刺激响应性的材料。

在高粘度材料130A使用可溶于低表面能液体131的高粘度化剂、高粘度材料131A使用可溶于130的高粘度化剂的情况下,在图9(c)的状态下,在相互的层中开始高粘度化剂的转移,开始低粘度化。为了促进高粘度化剂的转移,也可以进行加热及摇动。

在凝胶化剂或高粘度化剂具有光响应性的情况下,在本实施方式中,也使第一基板110及第二基板120贴合而成为图9(c)的状态后,赋予可贯通第一基板110或第二基板120而作用在单元内的高粘度材料130A、高粘度材料131A的光能。

在本实施方式中,根据需要,从第一基板110侧赋予了光能。光能透过构成第一基板110的基体材料110A良好地照射到填充于内部的高粘度材料130A、高粘度材料131A上。由此,高粘度材料130A、高粘度材料131A通过低粘度化分别变化为高表面能液体130及低表面能液体131。由此,能够得到在低表面能液体131上良好地配置了高表面能液体130的结构。

根据本实施方式,由于使用由将上述高表面能液体130及低表面能液体131分别调整为1Pa·s以上的粘度的、由高粘度或凝胶状物质构成的高粘度材料130A、高粘度材料131A进行第一基板110及第二基板120的贴合,因此,配置于第一基板110的高粘度材料130A即使位于下侧也不会落下,因此,能够使用辊对辊方式容易地使第一基板110及第二基板120贴合。另外,高表面能液体130及低表面能液体131为高粘度状态,不易产生液体滴下,因此,贴合时的第一基板110及第二基板120的处理变得容易,能够以短时间进行基板的贴合工序。因此,即使在使用大型基板作为第一基板110及第二基板120的情况下,也能够有效且容易地制造。

(第五实施方式)

接着,作为本发明的第五实施方式,对上述电湿润显示器100的制造方法进行说明。图10是示出本实施方式的制造工序的图,省略了共用电极111的图示。在此,对于与上述实施方式相同的构件标注相同的符号,并省略或简化其详细说明。

在本实施方式的制造方法中,首先,如图3所示,准备通过现有的方法制造的第二基板120,在第二基板120上形成像素壁127。

在本实施方式中,接着,如图10(a)所示,在第一基板110上配置由上述实施方式涉及的物理刺激响应性(光响应性)的高粘度材料130A、131A的叠层物构成的叠层体135。高粘度材料130A、131A通过如上述那样将高表面能液体130及低表面能液体131分别调整为1Pa·s以上的粘度而制成高粘度或凝胶状物质。需要说明的是,叠层体135可以直接形成在第一基板110上,也可以形成在另一基板上后,再转印到第一基板110上。在本实施方式中,在另一基板(未图示)上形成叠层体135后,再转印到第一基板110上。这样,通过将叠层体135转印到第一基板110上,能够容易地进行后述的第一基板110及第二基板120的贴合工序。另外,叠层体135也可以使用膜状、板状的基体材料作为基板。

通过如上所述使用使高表面能液体130及低表面能液体131成为高粘度状态或凝胶状态的叠层体135,将配置了叠层体135的第一基板110上下翻转,如图10(b)所示,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。此时,由于叠层体135为高粘度状态,因此,即使在进行上下翻转的情况下,厚度也不会大幅变化。

接着,如图10(c)所示,在本实施方式中,在使第一基板110及第二基板120贴合后,根据需要,赋予可贯通第一基板110或第二基板120而作用在单元内的叠层体135(高粘度材料130A、131A)的光能。

在本实施方式中,从第一基板110侧赋予了光能。光能透过构成第一基板110的基体材料110A良好地照射到填充于内部的叠层体135(高粘度材料130A、131A)上。由此,高粘度材料130A、131A通过低粘度化分别变化为高表面能液体130及低表面能液体131。由此,能够得到在低表面能液体131上良好地配置了高表面能液体130的结构。

根据本实施方式,由于使用由调整为1Pa·s以上的粘度的高表面能液体130及低表面能液体131构成的叠层体135进行第一基板110及第二基板120的贴合,因此,能够均匀地配置高表面能液体130及低表面能液体131,并且能够以短时间进行第一基板110及第二基板120的贴合。

因此,即使在使用大型基板作为第一基板110及第二基板120的情况下,也能够有效且容易地制造。

另外,在本实施方式中,以在将叠层体135转印到第一基板110上的状态下进行第一基板110及第二基板120的贴合的情况为例进行了说明,但也可以将叠层体135转印到第二基板120侧而进行第一基板110及第二基板120的贴合。在该情况下,与图9(b)的情况不同,可以将像素壁127设在第一基板110侧。

以下,对具体的实施方式进行以下说明。另外,本发明并不限定于此,在不脱离发明的主旨的范围内可适当变更。另外,溶剂、试剂只要未作特别记载则无需特别纯化而使用和光纯药工业株式会社制造的溶剂、试剂。

(实施例1)

首先,准备了通过现有的方法制造的第二基板120。该第二基板表面使用特氟隆(注册商标)溶液:AF1600(Dupont公司制)、通过旋涂法进行了防水化。防水层的厚度调整为1μm。在该第二基板120上使用光致抗蚀剂:SU-8(KayakuMicrochem公司制)形成高度20μm、宽10μm的像素壁127,形成了图3所示的结构。像素壁的间隔设为80μm。这相当于大约每1英寸300个像素(象素)的分辨率。

在形成有像素壁127的第二基板120上,使用了将具有疏水性表面的炭黑以5wt%的浓度溶解在十一碳烷中的颜料混合体作为低表面能液体131。利用己烷将上述炭黑的十一碳烷溶液稀释成5倍容量,如图4所示,充满形成有像素壁127的第二基板120,吹60℃的热风以使己烷挥发,形成了4μm厚度的低表面能液体131。

另外,沿第一基板110的共用电极111侧的外周,由分配器涂敷作为光固化性的密封材料140的A785(积水化学工业株式会社制),形成了密封图案。

在该密封图案内,将对加热溶解有十六烷基三甲基溴化铵60mM、反式邻甲氧基肉桂酸(Aldrich公司制)50mM的水溶液进行冷却,成为凝胶状态,将该凝胶状态的物质作为高粘度材料130A,使用刮刀涂布机涂敷在第一基板110的基体材料110A的一面,并使其涂布厚度为100μm。

接着,如图5所示,使配置了高粘度材料130A的第一基板110和第二基板120贴合。此时,在密封材料140的一部分上形成了抽出空气的孔,在排出剩余的空气后,使用相同的密封材料进行了封装。

然后,如图6所示,通过具有365nm的中心波长的超高压水银灯照射1000mJ的光,使密封材料140固化,同时通过使高粘度材料130A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例2)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

在形成有像素壁127的第二基板120上,使用了将具有疏水性表面的炭黑以5wt%的浓度溶解在十一碳烷中的颜料混合体作为低表面能液体131。在上述炭黑的十一碳烷溶液中,相对于低表面能液体131添加茋化合物E-SGP4重量%、N,N-二甲基十二烷基胺0.2重量%,并加热至120℃。利用喷墨装置将加热后的低表面能液体131排出至像素G。然后,使第二基板120为室温,使低表面能液体131凝胶化,得到了高粘度材料131A。

在该第二基板的周边使用密封材料140(A785(积水化学工业株式会社制))形成了密封图案。在该密封图案内注入高表面能液体130。由于高粘度材料131A凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

然后,通过具有365nm的中心波长的超高压水银灯照射1000mJ的光,使密封材料140固化,同时,通过使高粘度材料131A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例3)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

与实施例2同样地,在形成有像素壁127的第二基板120上制作了使低表面能液体131凝胶化的高粘度材料131A。另外,与实施例1同样地,在第一基板110上形成了密封图案。

与实施例1同样地,在该密封图案内形成使高表面能液体130凝胶化的高粘度材料130A,并与第二基板120贴合。此时,在密封材料140的一部分上形成了抽出空气的孔,在排出剩余的空气后,使用相同的密封材料进行了封装。

然后,通过具有365nm的中心波长的超高压水银灯照射1000mJ的光,使密封材料140固化,同时,通过使高粘度材料130A、131A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,高表面能液体130和低表面能液体131的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例4)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

另外,与实施例1同样地,在第一基板110上形成了密封图案。进而,另行将使高表面能液体130凝胶化的130A以20μm的厚度涂敷在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上。在该高表面能液体130上涂敷4μm的使低表面能液体131凝胶化的131A,形成了上述叠层体135。

在将涂敷了该凝胶的膜(叠层体135)转印到第一基板110上后,隔着该膜使第一基板110和第二基板120贴合。此时,在密封材料140的一部分上形成了抽出空气的孔,在排出剩余的空气后,使用相同的密封材料进行了封装。

然后,通过具有365nm的中心波长的超高压水银灯照射1000mJ的光,使密封材料140固化,同时,通过使高表面能液体130、131液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时后,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例5)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

在形成有像素壁127的第二基板120上,使用将具有疏水性表面的炭黑以5重量%的浓度溶解在环己烷中的颜料混合体作为低表面能液体131。在上述炭黑的环己烷溶液中添加0.3重量%的9-蒽甲酸癸基铵盐(本公司合成品),并加热至80℃。通过喷墨装置将加热后的低表面能液体131排出至像素G。然后,将第二基板120设为室温,使低表面能液体131凝胶化,得到了高粘度材料131A。

使用密封材料140(A785(积水化学工业株式会社制))在该第二基板的周边形成了密封图案。在该密封图案内注入了高粘度材料131A。由于高粘度材料131A凝胶化,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,如图7(c)所示,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。

然后,通过具有365nm的中心波长的超高压水银灯照射1000mJ的光,使密封材料140固化,同时,通过使高粘度材料131A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例6)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

在该密封图案内,对加热溶解有0.04M二十四碳烷的乙醇95%、水5%溶液进行冷却,形成了白浊的凝胶状态,将该凝胶状态的材料作为高粘度材料130A,使用刮刀涂布机涂敷在第一基板110的基体材料110A的一面,并使其涂布厚度为100μm。

作为低表面能液体131,使用将具有疏水性表面的炭黑以5重量%的浓度溶解在十一碳烷中的颜料混合体,并使用喷墨装置配置在第二基板的像素内。

接着,如图5所示,使设置了高粘度材料130A的第一基板110和第二基板120贴合。此时,在密封材料140的一部分上形成了抽出空气的孔,在排出剩余的空气后,使用相同的密封材料进行了封装。

然后,将基板加温至50℃,使高粘度材料130A液态化,从而得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,131和130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例7)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

在形成有像素壁127的第二基板120上,使用将具有疏水性表面的炭黑以5wt%的浓度溶解在环己烷中的颜料混合体作为低表面能液体131。在上述炭黑的环己烷溶液中添加5重量%的12-羟基硬脂酸,通过喷墨装置将在70℃下加热后的低表面能液体131排出至像素G。然后,将第二基板120设为室温,使低表面能液体131凝胶化,得到了高粘度材料131A。

使用密封材料140(A785(积水化学工业株式会社制))在该第二基板的周边形成了密封图案。在该密封图案内注入了作为高表面能液体130的乙醇95%、水5%混合物。由于高粘度材料131A凝胶化,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,如图7(c)所示,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。

然后,为了不使低表面能液体131上浮而以将第二基板设在上方的状态在室温中静置30分钟,此时,高粘度材料131A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例8)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

作为低表面能液体131,使用将具有疏水性表面的炭黑以5wt%的浓度溶解在环己烷中的颜料混合体。作为高表面能液体130,使用了乙醇95%、水5%的混合物。作为高粘度化剂,使用了二十四碳烷。

相对于高表面能液体130添加2重量%的高粘度化剂,在80℃下一边剧烈搅拌一边混合,进而,相对于高表面能液体130添加20%的低表面能液体131,进一步搅拌。使得到的白浊液体流入到第二基板的像素G,使其变为室温后,成为了黑色的混合高粘度液体132A。在该第二基板的密封图案内注入了高表面能液体130。由于混合高粘度液体132A凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,如图8(c)所示,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。

然后,为了避免低表面能液体131上浮而以将第二基板设在上面的状态下于50℃放置30分钟,此时,混合高粘度液体132A液态化,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于在该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,131和130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例9)

(凝胶化剂的合成)

在200mL的茄形烧瓶中投入了L-亮氨酸3.29g(25mmol)、1-十二烷醇9.34g(50mmol)、对甲苯磺酸5.71g(30mmol)、甲苯60mL。设置脱水装置,在油浴140℃中使溶液剧烈回流6小时。反应混合物冷却后,将溶剂减压蒸馏除去,利用环己烷、接着利用丙酮使得到的固体进行了重结晶。得到了9.0g的纤维状结晶。产率为76%。结构及纯度通过各核磁共振光谱(日本电子制,ECX-400)进行了确认。

(显示单元的制作、评价)

准备了通过现有的方法制造的第二基板120。通过与实施例1相同的方法使该第二基板表面防水化。防水层的厚度调整为1μm。与实施例1同样地,在该第二基板120上形成像素壁127,形成了图3所示的结构。

在形成有像素壁127的第二基板120上,使用将具有疏水性表面的炭黑以5wt%的浓度溶解在辛烷中的颜料混合体作为低表面能液体131。在上述炭黑的辛烷溶液中添加合成的凝胶化剂(十二烷基-(s)-2-铵-2-异丁基乙酸酯对甲苯磺酸盐)1重量%,在80℃下加热搅拌,形成了均匀的液体。通过喷墨装置将该含有凝胶化剂的低表面能液体131在加热的状态下排出至像素G。然后,使第二基板120为室温,使低表面能液体131凝胶化,得到了高粘度材料131A。

使用密封材料140(A785(积水化学工业株式会社制))在该第二基板的周边形成了密封图案。在该密封图案内注入了作为高表面能液体130的甲醇(和光纯药制)。由于高粘度材料131A凝胶化,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,如图7(c)所示,隔着密封材料140使第一基板110和第二基板120贴合。

然后,为了避免低表面能液体131上浮,以将第二基板设在上面的状态在室温中静置30分钟,此时,高粘度材料131A液态化,成为低表面能液体131,得到了电湿润显示器100。

利用显微镜观察通过上述工序得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例10)

(凝胶化剂的合成)

除使用了1-十六烷醇12.15g(50mmol)作为醇以外,与实施例9同样地合成了凝胶化剂。得到了9.4g的纤维状结晶。产率为67%。

(显示单元的制作、评价)

除使用上述合成的凝胶化剂(十六烷基-(s)-2-铵-2-异丁基乙酸酯对甲苯磺酸盐)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样地,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂而凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例11)

(凝胶化剂的合成)

除使用了1-癸醇7.92g(50mmol)作为醇以外,与实施例9同样地合成了凝胶化剂。得到了6.5g的纤维状结晶。

(显示单元的制作、评价)

除使用上述合成的凝胶化剂(癸基-(s)-2-铵-2-异丁基乙酸酯对甲苯磺酸盐)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样地,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例12)

(凝胶化剂的合成)

除使用了L-缬氨酸2.95g(25mmol)作为氨基酸以外,与实施例9同样地合成了凝胶化剂。得到了8.1g的纤维状结晶。产率为70%。

(显示单元的制作、评价)

除使用了上述合成的凝胶化剂(十二烷基-(s)-2-铵-2-乙酸异丙酯对甲苯磺酸盐)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样地,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于在该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例13)

(凝胶化剂的调整)

将二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠(以下简称AOT)与对苯二酚以重量比5:1混合,在乙醇中于60℃搅拌1小时后,在室温中使乙醇挥发。将得到的半固体状物在减压下于60℃干燥12小时,得到了膜状的凝胶化剂。

(显示单元的制作、评价)

除使用了上述合成的凝胶化剂(AOT:对苯二酚为5:1的混合物)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时后,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例14)

(凝胶化剂的调整)

将AOT与间苯二酚以重量比5:1混合,在乙醇中于60℃搅拌1小时后,在室温中使乙醇挥发。将得到的半固体状物在减压下于60℃干燥12小时,得到了膜状的凝胶化剂。

(显示单元的制作、评价)

除使用了上述合成的凝胶化剂(AOT:间苯二酚为5:1的混合物)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例15)

(凝胶化剂的调整)

将4-甲基肉桂酸溶解在甲醇中,缓慢添加了二苄胺。混合溶液由于中和热而稍微发热,然后在60℃下搅拌1小时以完成中和。然后,在室温下使甲醇挥发。将得到的固体状物在减压下于60℃干燥12小时,得到了膜状的凝胶化剂。

(显示单元的制作、评价)

除使用了上述合成的凝胶化剂(4-甲基肉桂酸二苄胺盐)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时后,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

(实施例16)

(凝胶化剂的调整)

除使用了3-氯肉桂酸代替4-甲基肉桂酸以外,与实施例15同样地调整凝胶化剂。

(显示单元的制作、评价)

除使用了上述合成的凝胶化剂(3-氯肉桂酸二苄胺盐)以外,与实施例9同样地合成了显示单元。与实施例9同样,由于高粘度材料131A通过凝胶化剂凝胶化,因此,即使注入高表面能液体130也不会上浮,或从像素上脱离。

接着,与实施例9同样地制作了电湿润显示器100。

通过显微镜观察得到的电湿润显示器100时,可确认低表面能液体131均匀地存储于由像素壁127包围的像素G内而没有不均。对于该电湿润显示器100的像素电极124上以0V/30V的脉冲电压施加30赫兹时,与电压的上下响应,低表面能液体131和高表面能液体130的界面形状发生变化,可观察到图2所示的像素区域的开口和闭口。

工业实用性

通过本发明的制造方法制造的电湿润元件由于不存在施加电压的上升、操作的迟滞等,因此,例如能够优选用作显示元件。

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