CN109557659B - 电润湿装置及电润湿装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种两基板间的密合性优异的电润湿装置及电润湿装置的制造方法。电润湿装置(100)包含:有源基板(14),其具备:第一基板(1)、第一电极层(2)、电介质层(3)及第一防水层(4);及共用电极基板(15),其具备:第二基板(8)、第二电极层(7)及第二防水层(6),所述有源基板与所述共用电极基板经由配置于密封区域的密封材料(5)具有间隙地粘合,其中,所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方在其层上,除形成有所述防水层的防水层形成区域以外还具有防水层非形成区域(11、12),所述密封区域形成为俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠,且所述间隙为10~500μm的范围。
Description
技术领域
本公开涉及一种电润湿装置及电润湿装置的制造方法。
背景技术
在微流体工学等领域,需要例如亚微升这样的小规模的流体的操作及准确的控制。因此,通过施加电场对液滴进行操作的电润湿技术受到关注。
电润湿是指,通过对设置于电极上的、实施了疏水处理(防水处理)的电介质层上放置的液滴施加电压,使电介质层的表面能量变化与形成在电极与液滴之间的电容器的静电能量对应的量,由此使固液界面能量发生变化,液滴相对于介电体层表面的接触角发生变化的现象。
近年来,正在开发利用了这样的电润湿的电润湿装置(还称为微小流体装置或者液滴装置)。
例如,专利文献1中记载了作为电润湿装置的一个示例的、利用了电润湿的图像显示装置。
在利用了该电润湿的图像显示装置中,通过将下侧基板上的疏水性绝缘膜与上侧基板上的电极层经由密封材料而具有间隙(单元间隙)地相互粘合,由此实现在显示面板的内侧,所述疏水性绝缘膜与所述电极层面对面的显示面板。
另一方面,作为经由密封材料将两张基板粘合的技术,例如专利文献2中记载了一种以隔着液相层的方式经由密封材料将两张基板粘合而成的液晶显示装置,其中,通过在基板上设置相对于密封材料的表面张力不同的垂直取向膜和ITO膜,来防止密封材料的流出并改善其直线性。
然而,液晶显示装置在略微几μ级的间隙内封入有液相分子。为了防止密封材料向这样的细微的间隙内流出而对基板进行粘合的技术,无法应用于具有几十~几百μm级的间隙并将基板粘合起来的电润湿装置。
现有技术文献
非专利文件
专利文献1:日本特开2014-52561号公报(2014年3月20日公开)
专利文献2:日本特开2008-52048号公报(2008年3月6日公开)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在电润湿装置中,形成于基板表面的疏水性绝缘膜等防水层,由为了操作液滴而可发挥优异的防水性的特定的材料构成,材料选择性受到限制。因此,用于形成防水层的工艺也受到限定。例如,在液晶显示装置中用于形成取向膜的印刷涂布法等,难以应用于形成电润湿装置的防水层。针对防水层的形成,在当前状态下,采用对基板表面均匀地涂布材料的浸涂法等涂布方法。
然而,像专利文献1所述的电润湿装置那样,当在基板上均匀地形成有防水层时,会产生几个问题。
图7为用于说明在基板上均匀地形成有防水层的现有的电润湿装置的问题点的图。
图7所示的电润湿装置100V包含:包含第一基板1的有源基板、包含第二基板8的共用电极基板、及对它们进行粘合的密封材料5。
有源基板具备:第一基板1;形成于第一基板1上的薄膜晶体管形成层9;形成于薄膜晶体管形成层9上的、由与薄膜晶体管的漏电极电连接的第一电极构成的第一电极层2;以覆盖第一电极层2的方式形成的电介质层3;及表面张力比电介质层3小且均匀地形成于电介质层3的表面的第一防水层4。
另一方面,共用电极基板具备:第二基板8;作为形成于第二基板8上的共用电极层的第二电极层7;及表面张力比第二电极层7小且均匀地形成于第二电极层7的表面的第二防水层6。
在这样的现有的电润湿装置100V中,由于第一防水层4及第二防水层6排斥密封材料5,因此无法获得充分的密合性,易于产生密封不良。此外,会产生封入在间隙内的油等试剂漏出这样的问题。
因此,本公开的一个方式是鉴于所述的问题点而完成的,其目的在于,提供一种两基板间的密合性优异的电润湿装置。
解决问题的手段
为了解决所述的课题,本公开的一个方式涉及的电润湿装置,包含:有源基板,其具备:第一基板;形成于所述第一基板上的第一电极层;以覆盖所述第一电极层的方式形成的电介质层;及表面张力比所述电介质层小且形成于所述电介质层上的第一防水层;及共用电极基板,其具备:第二基板;形成于所述第二基板上的第二电极层;及表面张力比所述第二电极层小且形成于所述第二电极层上的第二防水层,所述有源基板与所述共用电极基板以所述第一防水层与所述第二防水层相互对置的方式经由配置于密封区域的密封材料而具有间隙地粘合,所述电润湿装置的特征在于,所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方在其层上,除形成有所述防水层的防水层形成区域以外还具有防水层非形成区域,所述密封区域形成为俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠,且所述间隙为10~500μm的范围。
发明效果
根据本公开的一个方式,能够提供一种两基板间的密合性优异的电润湿装置。
附图说明
图1为表示第一实施方式涉及的电润湿装置的概要构成的局部剖视图。
图2为表示电润湿装置的制造方法的一个示例中的一部分的工序的图。
图3为表示电润湿装置的制造方法的另一个示例中的一部分的工序的图。
图4为表示第二实施方式涉及的电润湿装置的概要构成的局部剖视图。
图5为表示第三实施方式涉及的电润湿装置的概要构成的局部剖视图。
图6为表示在向电润湿装置注入有液滴22的情况下的、液滴22的形状、间隙d、液滴相对于防水层表面的接触角θ、表示(θ-90°)ⅹ1/2的θ’及从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a的局部剖视图。
图7为用于说明在基板上均匀地形成有防水层的现有的电润湿装置的问题点的图。
具体实施方式
基于图1至图6对本公开的实施方式进行说明,如以下所示。以下,为了便于说明,有时对具有与特定的实施方式中说明的构成相同的功能的构成,标注相同的符号,并省略其说明。
〔第一实施方式〕
在本实施方式中,作为电润湿装置,列举使用薄膜晶体管(TFT)在有源矩阵配置内实施液滴驱动(EWOD;Electrowetting-On-Dielectric(电介质电润湿))的有源矩阵型电介质电润湿(Active Matrix Electrowetting-On-Dielectric;AM-EWOD)装置为例进行说明。
图1为表示本实施方式涉及的AM-EWOD装置100的概要构成的局部剖视图。
如图1所示,本实施方式涉及的AM-EWOD装置100包含:包含第一基板1的有源基板14、包含第二基板8的共用电极基板15、及对它们进行粘合的密封材料5。在此,密封材料5以按照每单元(AM-EWOD装置)对有源基板14与共用电极基板15之间进行封闭的方式以规定的宽度配置在两基板的粘合面的整个边缘周部。
有源基板14具备:第一基板1、形成于第一基板1上的薄膜晶体管形成层9、形成于薄膜晶体管形成层9上的、由与薄膜晶体管的漏电极电连接的第一电极构成的第一电极层2、以覆盖第一电极层2的方式形成的电介质层3、及表面张力比电介质层3小且形成于电介质层3上的第一防水层4。
此外,电介质层3具有第一防水层形成区域及第一防水层非形成区域11。第一防水层形成区域为,在电介质层3的表面区域内,在其上供第一防水层4层压的区域。另一方面,第一防水层非形成区域11也可以为,在电介质层3的表面区域内,在其上未层压有防水层或去除了所层压的防水层的开口区域。或者,第一防水层非形成区域11也可以为,防水层的一部分通过局部表面处理实施表面改性,从而防水性下降的区域。
另一方面,共用电极基板15具备:第二基板8、作为形成于第二基板8上的共用电极层的第二电极层7、及表面张力比第二电极层7小且形成于第二电极层7上的第二防水层6。
此外,第二电极层7具有第二防水层形成区域及第二防水层非形成区域12。第二防水层形成区域为,在第二电极层7的表面区域内,在其上供第二防水层6层压的区域。另一方面,第二防水层非形成区域12也可以为,在第二电极层7的表面区域内,在其上未层压有防水层或去除了所层压的防水层的开口区域。或者第二防水层非形成区域12也可以为,防水层的一部分通过局部表面处理实施表面改性,从而防水性下降的区域。
第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12也可以同为防水层的开口区域。或者两者也可以同为,防水层的一部分通过局部表面处理实施了表面改性的区域。或者一方为防水层的开口区域,另一方为实施了表面改性的区域。
在有源基板14与共用电极基板15之间的间隙内的、被密封材料5封闭的基板内侧P的间隙内,封入有1或1以上的液滴及作为非导电性液体的油等试剂(均未图示)。
在共用电极基板15中虽未图示,但作为向该间隙注入试剂的注入口及将间隙内的气体排出的排出口,也可以形成有1或1以上的贯通孔。或者注入口及排出口也可以通过在密封材料5中设置开口部来形成,在该情况下,能够从AM-EWOD装置的旁边注入试剂。
从注入口注入到基板内侧P的间隙内的液滴,以该间隙为流路在防水层上移动。
作为构成有源基板14的第一基板1,例如为玻璃基板。
构成第一电极层2的第一电极为AM(有源矩阵)电极,例如为ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ZnO(氧化锌)等透明氧化物电极、钛(Ti)、铝(A1)等金属电极。第一电极形成为,MⅹN个(M及N为任意的数量)呈阵列状形成于薄膜晶体管形成层9上。
电介质层3以覆盖所述多个第一电极的方式形成于薄膜晶体管形成层9及第一电极层2上,从而使第一电极层2与第一防水层4分离。作为电介质层3,可使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等,能够使用等离子化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等来形成。
第一防水层4能够通过如下方式形成:使用浸涂法、喷涂法、旋涂法、棒涂法、印刷涂布等惯用的方法涂布包含防水性材料的溶液(稀释液)来进行成膜。
第一防水层4还能够通过如下方式形成:通过物理的气相沉积(PVD:PhysicalVapor Deposition)法、例如溅射法等或化学气相沉积(CVD)法、例如等离子CVD法等惯用的薄膜形成方法,使用可形成防水膜的靶材或原料气体,在电介质层上对薄膜进行成膜。
作为防水性材料,能够使用高防水性的氟树脂,作为这样的氟树脂,可列举出全氟非晶树脂AGC旭硝子株式会社制的CYTOP(注册商标)、株式会社HARVES制DURASURF(注册商标)、大金工业株式会社制Optool(注册商标)等。
电介质层3的第一防水层非形成区域11例如能够通过剥离技术或掩模法等形成。如图2的(a)所示,在第一基板上设置有电介质层的下侧基板20上,通过丝网印刷或照相凹版印刷等使抗蚀膜17图案化或作为掩模,接下来,如(b)所示,通过浸涂法等层压防水层4,接下来,如(C)所示,通过去除抗蚀膜17或掩模,作为防水层的开口区域,能够形成第一防水层非形成区域11。
第一防水层非形成区域11还能够通过利用浸涂法等局部地去除层压于电介质层的整个面的防水层4来形成。如图3的(a)所示,在将电介质层设置于第一基板上的下侧基板20的整个面上层压防水层4,接下来,如(b)所示,利用光刻等各种光刻技术使干蚀刻掩模18图案化,接下来,如(C)所示,通过干蚀刻局部地去除防水层,接下来,如(d)所示,通过湿蚀刻去除干蚀刻掩模18,由此作为防水层的开口区域,能够形成第一防水层非形成区域11。作为局部地去除防水层的单元,并不限于干蚀刻,也可以是由激光实施的去除、使用喷砂、干冰雪花等喷射处理。或者也可以通过组合描图***和机械加工等,局部地去除防水层。防水层也可以完全被去除直至作为其下层的电介质层露出。或者也可以以防水性能下降而与后述的密封材料5的密合性提高的程度局部地被去除。例如,第一防水层非形成区域11即使通过如下方式也能够形成:相对于层压于电介质层的整个面的防水层的表面,局部地进行等离子处理、紫外线照射等表面处理,使防水性能下降。
作为构成共用电极基板15的第二基板8,也可以与上述的第一基板1相同,例如为玻璃基板。
作为构成第二电极层7的第二电极,例如为ITO、IZO、ZnO等透明氧化物电极、钛(Ti)、铝(A1)等金属电极。
第二防水层6能够通过使用与上述的第一防水层4同样的防水性材料,利用同样的成膜方法来形成。
第二电极层7的第二防水层非形成区域12能够通过与上述的第一防水层非形成区域11同样的方法来形成。
作为液滴,可使用离子性液体或极性液体等、导电性液体,例如能够使用水、电解液(电解质的水溶液)、醇类、各种离子性液体等液体。作为液滴的一个示例,例如可列举出全血检体、细菌性细胞悬浮液、蛋白质或者抗体溶液及各种缓冲液等。
此外,也可以在供液滴移动的流路内,注入未与液滴混和的作为非导电性液体的油。例如,也可以用油填满未被流路内的液滴占有的容积。
另外,作为非导电性液体,能够使用表面张力比液滴小的无极性液体(非离子性液体),作为非导电性液体的一个示例,例如可列举出癸烷、十二烷、十六烷、十一烷等烃系溶剂(低分子烃系溶剂)、硅油等油、碳氟化合物系溶剂等。作为硅油,可列举出二甲基聚硅氧烷等。另外,非导电性液体也可以仅使用一种,也可以适当混合使用多种。
有源基板14与共用电极基板15以第一防水层4与第二防水层6相互对置的方式经由使用分配器而描绘于密封区域的密封材料5,具有间隙地粘合。在此,密封区域是指,有源基板14及共用电极基板15分别与密封材料接触的区域。
对于粘合有源基板14和共用电极基板15而言,首先,在它们中的任意一方的基板的密封区域上使用分配器描绘密封材料5。密封材料5沿着通过之后的工序划分的单元(AM-EWOD装置)的外缘的整周描绘。接下来,将另一方的基板的密封区域与密封材料5对位,来进行密封材料5的粘合。
此时,为了确保有源基板与共用电极基板之间的间隙(单元间隙),根据需要,将塑料珠或玻璃珠等间隔珠(Spacer Beads)混入密封材料5。间隙的厚度、即两基板间的距离,例如为10~500μm,优选为60~430μm,更优选为110~380μm,更优选为210~270μm,本实施方式中为250μm。通过使间隙的厚度处于该范围,作为电润湿装置,能够通过将恒定量的试剂注入单元,使液滴良好地动作。
在粘合后,在相对于两基板施加规定的力的同时进行退火处理,从而使密封材料5固化。如以上所述,能够确保均匀的单元间隙并使有源基板与共用电极基板粘合。密封材料5以按照每单元对有源基板与共用电极基板之间进行封闭的方式,以规定的宽度配置于单元的外缘整周。
在本实施方式涉及的AM-EWOD装置100中,第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12,与在两基板的粘合面的整周缘部以规定的宽度配置的密封区域同样地,在整周缘部以规定的宽度配置,各防水层非形成区域与密封区域以横跨整周的方式以规定的宽度重叠。另外,第一及第二防水层非形成区域也仅形成有任意一方。
在防水层非形成区域中,表面张力比防水层大的下层(电介质层或第二电极层)露出或防水层的防水性能下降而防水层的表面张力增大。即,密封材料5与防水层非形成区域的接触角小于密封材料5与第一防水层4或第二防水层6的接触角。
因而,在防水层非形成区域与密封区域重叠的部分,可获得各基板与密封材料牢固的紧贴,可获得充分的密封强度。由此,能够制造两基板间的密合性优异的AM-EWOD装置,能够防止封闭在间隙内的流体漏出等问题。另外,防水层非形成区域的宽度是指,从配置于单元的外缘整周的防水层非形成区域的外周端部(即,位于基板外侧Q方向的端部)的1点到内周端部(即,位于基板内侧P(流路侧)方向的端部)的最短距离。
在本实施方式涉及的AM-EWOD装置100中,如图1所示,密封材料5与有源基板14接触的密封区域位于有源基板14的第一防水层非形成区域11内,并不跨越电介质层3上的防水层形成区域与防水层非形成区域11的边界。另一方面,密封材料5与共用电极基板15接触的密封区域,以横跨防水层形成区域与防水层非形成区域12的边界的方式、即覆盖共用电极基板15的第二防水层非形成区域12的方式形成。
然而,密封区域与防水层非形成区域的位置关系并不限定于所述的结构,密封区域也可以以横跨防水层形成区域与防水层非形成区域的所有边界的方式且覆盖两防水层非形成区域的方式形成。或者密封区域也可以以不横跨防水层形成区域与防水层非形成区域的所有边界的方式,形成于两防水层非形成区域内。或者密封区域也可以以横跨防水层形成区域与防水层非形成区域的一部分的边界而不横跨剩余的边界的方式且以一部分与防水层非形成区域重叠的方式形成。
第一及第二防水层非形成区域分别与密封区域重叠部分的宽度,只要处于能够确保各基板与密封材料的紧贴力的范围则并不特别限定。然而,为了充分地发挥高紧贴力,优选重叠部分的最小宽度为0.5mm以上,更优选为1.0mm以上,更加优选为1.5mm以上。
如果密封区域的宽度与防水层非形成区域重叠部分具有充分的宽度且处于能够充分确保单元内的液滴的动作区域的范围,则并不特别限定。
如果各防水层非形成区域的宽度与密封区域重叠部分具有充分的宽度且处于能够充分确保单元内的液滴的动作区域的范围,则并不特别限定。
特别是,像图1中观察到的第一防水层非形成区域11与密封区域的位置关系那样,在密封区域的内周端部位于防水层非形成区域的区域内的情况下,当从该内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a过大时,由于单元内的液滴的动作区域窄,因此并不是优选的。即,由于液滴的动作区域位于设置有防水层的区域上,因此为了最大限度地确保单元内的液滴动作区域,优选所述a小。当液滴与表面张力大的防水层非形成区域接触时,难以在表面张力更小的防水层上移动。
另一方面,为了防止液滴与密封材料5的侧壁接触,严格来说,液滴的动作区域与密封区域不相邻而在两区域间存在有些许的间隙。因而,即使在防水层非形成区域从密封区域的内周端部朝向基板内侧扩展规定的宽度a的情况下,只要该宽度a比所述间隙的宽度小,就不会影响液滴的动作区域。
即,优选从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a小于液滴的动作区域密封区域之间的间隙的宽度。
针对这一点,使用图6以下进行说明。
图6为表示在向电润湿装置注入有液滴22的情况下的、液滴22的形状、单元间隙d、液滴相对于防水层表面的接触角θ、表示(θ-90°)ⅹ1/2的θ’及从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a的局部剖视图。
为了便于说明,图6中将基板内部的层构成简化,将第一基板1、第一电极层2、电介质层3及薄膜晶体管形成层9统一图示为下侧基板20。同样地,将第二基板8及第二电极层7统一图示为上侧基板21。
图6中,在下侧基板20及上侧基板21上,防水层非形成区域向基板内侧扩展。
单元内的液滴22设为图6所示那样的形状,能够在设置有第一防水层4及第二防水层6的区域内移动。然而,严格来说,在液滴的动作区域与密封区域之间存在有些许的间隙,使得液滴22与密封材料5的侧壁不接触。
该间隙的宽度b使用单元间隙d及液滴相对于防水层表面的接触角θ通过下述式(1)拟合。
[数式1]
式中,d为单元间隙,θ为液滴相对于防水层表面的接触角。
因而,从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a的优选的范围,如下述式(2)所示。
[数式2]
如果密封区域的内周端部防水层非形成区域的内周端部的最短距离a处于所述式(2)的范围,则不会对最短距离a产生的液滴的动作区域有实质上的影响,能够最大限度地确保单元内的液滴动作区域。
电润湿装置的单元间隙d例如为10~500μm,优选为60~430μm,更优选为110~380μm,更优选为210~270μm。另一方面,像图6那样被具有防水层的上下基板夹着的液滴的模拟的接触角θ例如为100~160°,优选为115~155°,更优选为130~150°。因而,当根据单元间隙d与接触角θ的组合求取所述间隙的宽度b时,以横跨粘合面的整周的方式从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离a,例如优选为150μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为50μm以下。
另一方面,像图1中观察到的第二防水层非形成区域12与密封区域的位置关系那样,在密封区域的内周端部位于从防水层非形成区域的位置的情况下,当从该内周端部到防水层非形成区域的内周端部的突出宽度过大时,由于单元内的液滴的动作区域窄,因此并不是优选的。因而,从密封区域的内周端部到防水层非形成区域的内周端部的最短距离(突出宽度)横跨粘合面的整周,例如优选为150μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为50μm以下。
根据本实施方式,在防水层非形成区域与密封区域重叠部分可获得各基板与密封材料的牢固的紧贴,因此能够防止封闭在间隙内的流体漏出等问题。
此外,电润湿装置为了使单元间隙变大,而需要比液晶表示装置更大量的密封材料。因而,易于产生配置密封材料的密封区域的偏移。然而,根据本实施方式,如果第一防水层非形成区域及第二防水层非形成区域分别至少一部分与密封区域重叠即可,即使不进行用于使它们一致的精确的对位,也能够确保基板与密封材料的高密合性。
而且,根据与所述同样的理由,根据本实施方式,防水层非形成区域也可以形成为,具有稍微的误差。因此,针对防水层非形成区域的形成,还能够使用可进行比较高精度的对位的光刻以外的方法。例如,本实施方式中,即使是更简单的、激光、喷砂、干冰雪花等、局部等离子处理、紫外线照射等表面处理,也能够形成防水层非形成区域。
〔第二实施方式〕
接着,基于图4对本公开的第二实施方式进行说明。
本实施方式中,密封区域g与第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12各自的位置关系不同于第一实施方式,其他方面如第一实施方式中所说明那样。
为了便于说明,图4中将基板内部的层构成简化,将第一基板1、第一电极层2、电介质层3及薄膜晶体管形成层9统一图示为下侧基板20。同样地,将第二基板8及第二电极层7统一图示为上侧基板21。此外,对第一防水层4、密封材料5、第二防水层6、第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12,标注与第一实施方式的图1相同的符号。这些部件及区域分别具有与第一实施方式相同的构成,因此省略其说明。
在本实施方式中,如图4所示,密封材料5与下侧基板20接触的密封区域g不横跨下侧基板的第一防水层形成区域与第一防水层非形成区域11的边界中的、位于基板内侧P方向的边界,而横跨位于基板外侧Q方向的边界,且以一部分与第一防水层非形成区域11重叠的方式形成。
另一方面,密封材料5与上侧基板21接触的密封区域g不横跨上侧基板的第二防水层形成区域与第二防水层非形成区域12的边界中的、位于基板外侧Q方向的边界,而横跨位于基板内侧P方向的边界,且以一部分与第二防水层非形成区域12重叠的方式形成。
根据本实施方式,只要下侧基板20的第一防水层非形成区域11与上侧基板21的第二防水层非形成区域12分别一部分与密封区域g重叠即可,该区域11与区域12在俯视观察时也可以重叠也可以不重叠。因而,在粘合两基板的工序中,也可以不进行严格的对位,能够以高密封强度粘合两基板。
〔第三实施方式〕
接着,基于图5对本公开的第三实施方式进行说明。
在本实施方式中,密封区域g与第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12各自的位置关系不同于第一实施方式,其他方面如第一实施方式中所说明那样。
为了便于说明,图5中将基板内部的层构成简化,将第一基板1、第一电极层2、电介质层3及薄膜晶体管形成层9统一图示为下侧基板20。同样地,将第二基板8及第二电极层7统一图示为上侧基板21。此外,对第一防水层4、密封材料5、第二防水层6、第一防水层非形成区域11及第二防水层非形成区域12,标注与第一实施方式的图1相同的符号。这些部件及区域分别具有与第一实施方式相同的构成,因此省略其说明。
在本实施方式中,如图5所示,密封材料5与下侧基板20接触的密封区域g不横跨下侧基板的第一防水层形成区域与第一防水层非形成区域11的边界中的、位于基板内侧P方向的边界,而横跨位于基板外侧Q方向的边界,且以一部分与第一防水层非形成区域11重叠的方式形成。
另一方面,密封材料5与上侧基板21接触的密封区域g,和上侧基板的第二防水层非形成区域12一致。
本实施方式的电润湿装置为,例如在上侧基板21的第二防水层非形成区域12上描绘密封材料5,接下来,通过粘合下侧基板20可适宜地进行制造。在粘合下侧基板20时,即使不进行其严格的对位,也能够以高密封强度粘合两基板。
〔总结〕
本公开的方式1涉及的电润湿装置,包含:有源基板(14),其具备:第一基板(1);形成于所述第一基板上的第一电极层(2);以覆盖所述第一电极层的方式形成的电介质层(3);及表面张力比所述电介质层小且形成于所述电介质层上的第一防水层(4);及共用电极基板(15),其具备:第二基板(8);形成于所述第二基板上的第二电极层(7);及表面张力比所述第二电极层小且形成于所述第二电极层上的第二防水层(6),所述有源基板与所述共用电极基板以所述第一防水层与所述第二防水层相互对置的方式经由配置于密封区域的密封材料(5)而具有间隙地粘合,所述电润湿装置(100)的特征在于,所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方在其层上除形成有所述防水层的防水层形成区域以外还具有防水层非形成区域,所述密封区域形成为,在俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠,所述间隙为10~500μm的范围。
根据所述构成,即使不进行精确的对位,在防水层非形成区域与密封区域重叠部分也可获得基板与密封材料的牢固的紧贴。
本公开的方式2涉及的电润湿装置优选为,在所述方式1中,所述防水层非形成区域为所述防水层的开口区域。
根据所述构成,能够进一步良好地维持基板与密封材料的紧贴特性。
本公开的方式3涉及的电润湿装置优选为,在所述方式1中,所述防水层非形成区域为,所述防水层的一部分通过局部表面处理实施了表面改性的区域。
根据所述构成,即使通过简单的表面处理方法形成的防水层非形成区域,也能够确保良好的紧贴特性。
本公开的方式4涉及的电润湿装置优选为,在所述方式1中,所述电介质层及所述第二电极层均在其层上具有防水层非形成区域,所述电介质层上的第一防水层非形成区域与所述第二电极层上的第二防水层非形成区域中的任意一方为,防水层的一部分通过局部表面处理实施了表面改性的区域,另一方为防水层的开口区域。
根据所述构成,能够根据所要的紧贴特性、位置精度,实现多种变化。
本公开的方式5涉及的电润湿装置优选为,在所述方式1~4中的任一方式中,所述密封区域配置于所述有源基板及所述共用电极基板的粘合面的整周缘部,所述防水层非形成区域配置于所述有源基板及所述共用电极基板中的至少一方的粘合面的整周缘部,位于所述密封区域的基板内侧方向的端部与位于所述防水层非形成区域的基板内侧方向的端部相比,位于基板外侧,以横跨所述粘合面的整周的方式,从位于所述密封区域的基板内侧方向的端部到位于所述防水层非形成区域的基板内侧方向的端部的最短距离a为150μm以下。
根据所述构成,能够良好地维持基板与密封材料的紧贴特性,并且能够最大限度地确保单元内的液滴动作区域。
本公开的方式6涉及的电润湿装置优选为,在所述方式1~5中的任一方式中,在所述密封材料至少设有一个开口部。
根据所述构成,能够从电润湿装置的旁边注入试剂。
本公开的方式7涉及的电润湿装置的制造方法,包含:有源基板的形成工序,其包含:在第一基板上形成第一电极层的工序;形成覆盖所述第一电极层的电介质层的工序;在所述电介质层上形成表面张力比所述电介质层小的第一防水层的工序;共用电极基板的形成工序,其包含:在第二基板上形成第二电极层的工序;在所述第二电极层上形成表面张力比所述第二电极层小的第二防水层的工序;及以所述第一防水层与所述第二防水层相互对置的方式经由配置于密封区域的密封材料使所述有源基板与所述共用电极基板具有间隙地粘合的工序,所述电润湿装置的制造方法的特征在于,还包含:在所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方,形成未形成有所述防水层的防水层非形成区域的工序,在所述粘合工序中,以所述密封区域在俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠的方式形成所述密封区域,且以所述间隙为10~500μm的范围的方式粘合。
根据所述构成,能够以高成品率制造基板与密封材料牢固地紧贴的电润湿装置。
本公开的方式8涉及的电润湿装置的制造方法也可以为如下方法:在所述方式7中,在所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方形成防水层非形成区域的工序包含:将抗蚀膜(17)形成为规定图案的第一工序;以覆盖所述抗蚀膜的方式形成所述防水层的第二工序;将所述抗蚀膜和形成于所述抗蚀膜上的所述防水层一起剥离的第三工序。
根据所述方法,能够实现使用剥离工序而形成所述防水层非形成区域的电润湿装置的制造方法。
本公开的方式9涉及的电润湿装置的制造方法也可以为如下方法:在所述方式7中,在所述电介质层及所述第二电极层中的至少一方形成防水层非形成区域的工序包含:形成所述防水层的第一工序;在所述防水层上以规定图案形成抗蚀膜(干蚀刻掩模18)的第二工序;将所述抗蚀膜作为掩模进行干蚀刻,去除所述防水层而形成防水层非形成区域的第三工序;及将所述防水层上的抗蚀膜剥离的第四工序。
根据所述方法,能够实现进行干蚀刻而形成所述防水层非形成区域的电润湿装置的制造方法。
〔附记事项〕
本公开并不限定于上述的各实施方式,能够在权利要求所示的范围内实施各种变更,对不同的实施方式分别公开的技术手段进行适当组合获得的实施方式也包含在本公开的技术范围内。而且,通过对各实施方式分别公开的技术手段进行组合,能够形成新的技术特征。
附图标记说明
1:第一基板
2:第一电极层
3:电介质层
4:第一防水层
5:密封材料
6:第二防水层
7:第二电极层
8:第二基板
9:薄膜晶体管形成层
11:第一防水层非形成区域
12:第二防水层非形成区域
14:有源基板
15:共用电极基板
17:抗蚀膜
18:干蚀刻掩模
20:下侧基板
21:上侧基板
22:液滴
100、100V:电润湿装置
Claims (6)
1.一种电润湿装置,包含:
有源基板,其具备:第一基板、形成于所述第一基板上的第一电极层、以覆盖所述第一电极层的方式形成的电介质层、及表面张力比所述电介质层小且形成于所述电介质层上的第一防水层;及
共用电极基板,其具备:第二基板、形成于所述第二基板上的第二电极层、及表面张力比所述第二电极层小且形成于所述第二电极层上的第二防水层,
所述有源基板与所述共用电极基板以所述第一防水层与所述第二防水层相互对置的方式经由配置于密封区域的密封材料而具有间隙地粘合,
所述电润湿装置的特征在于,
所述电介质层及所述第二电极层均在其层上,除形成有所述防水层的防水层形成区域以外还具有防水层非形成区域,
所述密封区域形成为俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠,
所述间隙为10~500μm的范围,
所述电介质层上的第一防水层非形成区域与所述第二电极层上的第二防水层非形成区域中的任意一方为防水层的一部分通过局部表面处理实施了表面改性的区域,另一方为防水层的开口区域。
2.根据权利要求1所述的电润湿装置,其特征在于,
所述密封区域配置于所述有源基板及所述共用电极基板的粘合面的整周缘部,
所述防水层非形成区域配置于所述有源基板及所述共用电极基板的粘合面的整周缘部,
位于所述密封区域的基板内侧方向的端部,与位于所述防水层非形成区域的基板内侧方向的端部相比,位于基板外侧,
以横跨所述粘合面的整周的方式,从位于所述密封区域的基板内侧方向的端部到位于所述防水层非形成区域的基板内侧方向的端部的最短距离a为150μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的电润湿装置,其特征在于,
在所述密封材料至少设有一个开口部。
4.一种电润湿装置的制造方法,包含:
有源基板的形成工序,其包含:在第一基板上形成第一电极层的工序、形成覆盖所述第一电极层的电介质层的工序、及在所述电介质层上形成表面张力比所述电介质层小的第一防水层的工序;
共用电极基板的形成工序,其包含:在第二基板上形成第二电极层的工序、及在所述第二电极层上形成表面张力比所述第二电极层小的第二防水层的工序;及
以所述第一防水层与所述第二防水层相互对置的方式经由配置于密封区域的密封材料使所述有源基板与所述共用电极基板具有间隙地粘合的工序,
所述电润湿装置的制造方法的特征在于,
还包含:在所述电介质层及所述第二电极层这两层上,形成未形成有所述防水层的防水层非形成区域的工序,
在所述粘合工序中,以所述密封区域在俯视观察时至少一部分与所述防水层非形成区域重叠的方式形成所述密封区域,且以所述间隙为10~500μm的范围的方式粘合,
所述电介质层上的第一防水层非形成区域与所述第二电极层上的第二防水层非形成区域中的任意一方为防水层的一部分通过局部表面处理实施了表面改性的区域,另一方为防水层的开口区域。
5.根据权利要求4所述的电润湿装置的制造方法,其特征在于,
在所述电介质层及所述第二电极层中的任一方形成防水层非形成区域作为防水层的开口区域的工序包含:
将抗蚀膜形成为规定图案的第一工序;以覆盖所述抗蚀膜的方式形成所述防水层的第二工序;及将所述抗蚀膜和形成于所述抗蚀膜上的所述防水层一起剥离的第三工序。
6.根据权利要求4所述的电润湿装置的制造方法,其特征在于,
在所述电介质层及所述第二电极层的任一方形成防水层非形成区域作为防水层的开口区域的工序包含:
形成所述防水层的第一工序;在所述防水层上以规定图案形成抗蚀膜的第二工序;将所述抗蚀膜作为掩模进行干蚀刻,去除所述防水层而形成防水层非形成区域的第三工序;及将所述防水层上的抗蚀膜剥离的第四工序。
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