特許 5719457 吐出方法および吐出用装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5719457

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】吐出方法および吐出用装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/02 20060101AFI20150430BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   G02B26/02 H

   G09F9/30 380

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-558463(P2013-558463)

(86)(22)【出願日】2012年3月16日

(65)【公表番号】特表2014-514600(P2014-514600A)

(43)【公表日】2014年6月19日

(86)【国際出願番号】EP2012054710

(87)【国際公開番号】WO2012126851

(87)【国際公開日】20120927

【審査請求日】2013年9月17日

(31)【優先権主張番号】1104713.1

(32)【優先日】2011年3月21日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】513234008

【氏名又は名称】リクアビスタ ビー ヴィ

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100175628

【弁理士】

【氏名又は名称】仁野 裕一

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー，ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ハルコ，ジャンセン

(72)【発明者】

【氏名】シュラム，アイヴァー

【審査官】 山本 貴一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４９３８９９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１５５６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６０４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６２０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６８０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３０１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３２９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２６／０２

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｂ０５Ｃ ５／０２

Ｂ０５Ｄ ５／００−５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺塗布器を用いて表面の第１エリア上に第１液体の層を提供する方法であって、
前記塗布器と前記表面との間に長尺間隙が形成され、前記長尺間隙は前記第１液体の長尺小滴により満たされ、
ある量の第２液体が前記塗布器と接触し前記長尺小滴と接触する状態で配置され、前記第１液体および前記第２液体は不混和性であり、前記第１エリアは前記第２液体に対するよりも前記第１液体に対してより高い濡れ性を有し、
前記表面は、複数の前記第１エリアのパターンと、前記第１液体に対するよりも前記第２液体に対してより高い濡れ性を有し、前記第１エリアを他の前記第１エリアと隔てる第２エリアとを含み、
前記塗布器と前記表面との間に相対運動を加えるステップを含み、前記量の第２液体は前記塗布器の後続側面上にのみ配置される、方法。

【請求項2】

ある量の前記第１液体を前記長尺間隙内に沈殿することにより前記長尺間隙を満たすステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１液体は、前記塗布器が移動する間、前記長尺間隙内に沈殿される、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

ある量の前記第２液体を前記塗布器の１つの側面にそって前記表面上に沈殿することにより前記第２液体を提供するステップを含む、請求項１、請求項２、または請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記表面は実質的に水平である、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の方法。

【請求項6】

前記長尺間隙は前記塗布器の長軸に平行な前記パターンの寸法と少なくとも同じ長さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記塗布器と前記表面との間の前記相対運動は前記塗布器の長軸に対して実質的に垂直な方向でなされる、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の方法。

【請求項8】

前記第１エリアと前記第２エリアの間の境界線と前記塗布器の長軸方向とは０度とは異なる角度を形成する、請求項１、請求項６、または請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記塗布器により前記表面をさらに走査するステップを含む、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の方法。

【請求項10】

前記表面は第１支持プレートの一部であり、前記方法は第２支持プレートを提供するステップを含み、前記第２支持プレートは前記第１支持プレートと前記第２支持プレートとの間に空間を画成し、前記空間は前記第１液体および前記第２液体を含む、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の方法。

【請求項11】

前記第１支持プレートおよび前記第２支持プレートはエレクトロウェッティング素子を形成する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

請求項１から請求項１１のいずれか１つに係る方法を用いて表面の第１エリア上に第１液体の層を提供するための塗布器を含む装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面の第１エリア上に第１液体の層を吐出器により提供するための方法に関する。本発明は、また、その方法を実行するための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エレクトロウェッティングディスプレイに使用するための支持プレートの表面のエリア上に第１流体の層を提供する方法は国際公開第２０１０／１３３６９０号から知ることができる。その方法において、傾斜する支持プレートが、第１流体に対して不混和性を示す第２流体内に浸漬される。第２流体は支持プレート表面付近にガターを形成し、ガターは第１流体で満たされる。ガターは、表面に対して第２流体のレベルを増すことにより、表面に沿って移動される。表面は、最初は空気により覆われ、次に第１流体により被覆され、最後は、第２流体内に沈められる。第２流体が支持プレート全体を被覆すると、第１流体は、支持プレートと第２流体との間において表面のエリア上に薄層を形成する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

この既知の方法の短所は、かなりの量の第２液体を消費し、および一方の表面のみの被覆が必要であるにも関わらず支持プレートの全表面が第２流体に被覆されること、である。他方の表面はこの方法による塗布の後洗浄される必要がある。本発明の目的はこの短所を克服することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の１つの態様によれば、長尺塗布器を用いて第１液体の層を表面の第１エリア上に提供する方法が提供される。なお、塗布器と表面との間には長尺間隙が形成され、間隙は第１液体の長尺小滴で満たされ、ある量の第２液体が塗布器と小滴とに接触して配置され、第１液体および第２液体は不混和性であり、第１エリアは第２液体に対するよりも第１液体に対してより高い濡れ性を示し、この方法は、塗布器と表面との間に相対運動を加えるステップを含み、前記量の第２液体は塗布器の後続側面にのみ配置される。

【0005】

表面に第１液体の層が提供されなければならない支持プレートは、先行技術におけるように第２液体で満たされた槽に沈められなくてもよい。代わって、比較的少量の第２液体を塗布器と表面との間に塗布するのみで充分である。支持プレートの他の表面は第２液体が塗布される必要がなく、したがって本方法の適用の後、これらの表面を洗浄する必要が減る。本方法においては大量の第２液体も必要とされない。

【0006】

塗布器は表面に対して可動であり、表面もまた塗布器に対して可動であり得る。塗布器は第１液体を表面上に分布させ、したがって散布器として機能する。当該量の第２液体は塗布器の後続側面にのみ存在するため、塗布器の前方表面は第２液体に被覆されない。塗布器の前方表面は、好適には、空気等の気体により隣接される。小滴が表面上を通過すると、第１液体の層が第１エリア上に沈殿され、第２液体の層が第１液体の層上に沈殿される。第１液体に対する第１表面の濡れ性がより高いため、第２液体が第１液体を第１表面から押し退けることはない。

【0007】

本発明に係る沈殿方法は先行技術に係る方法よりもより大きい支持プレートの寸法に拡大することがより容易である。

【0008】

第２液体が極性または導電性を有する場合、第１液体および第２液体が提供され且つ支持プレートの１部分を形成する表面は、エレクトロウェッティングディスプレイ装置等のスイッチ可能な光学素子における使用に対して特に好適である。

【0009】

特定の実施形態において、本方法は、ある量の第１液体を間隙内に沈殿することにより間隙を満たすステップを含む。毛管力により、第１液体は間隙の長さに沿って散布され、塗布器が移動する間、第１液体は間隙内に保たれる。間隙の高さは６００マイクロメートルよりも小さいことが好ましく、１００マイクロメートルより小さいことがより好ましい。

【0010】

第１液体は、塗布器が移動する間、間隙内に沈殿され得る。第２液体は、塗布器の側面に沿った表面上の第２液体の量として、沈殿され得る。第２液体は、第１液体が間隙内に沈殿されることを支援するために、第１液体が提供された後に提供されることが好適である。

【0011】

表面の法線は垂直方向に対して０以外の角度に配置され得る。この角度は沈殿プロセスを調整するために用いられ得る。表面が実質的に水平、すなわち当該角度が実質的に０である場合、作製プロセスは簡素化される。

【0012】

特殊な実施形態において、第１エリアに隣接する第２エリアは、第１液体に対するよりも第２液体に対してより高い濡れ性を示す。濡れ性の差異に起因して、第１液体は、第２エリアに対してではなく、第１エリアに対して優先的に接着するであろう。したがって、塗布器が走査する間、第２液体は第２エリアに対して沈殿、第２エリアから第１液体を排出する。結果として、第１エリアは第１液体の層により被覆され、その厚さは、とりわけ、小滴の形状および走査速度に依存し、第２エリアは第２液体により被覆されることとなる。

【0013】

第１エリアの寸法が小さいとき、沈殿された第１液体は半球に近い形状を取り得る。係る湾曲した沈殿もまた「第１液体の層」という用語に含まれる。

【0014】

表面は第２エリアにより隔てられた複数の第１エリアを含み、それにより１つのパターンが形成され得る。パターンまたはサブパターンは、装飾的機能を有し得、または標識として機能し得る。

【0015】

間隙は、塗布器の長軸に平行であるパターンの寸法と少なくとも同じ長さを有することが好適である。間隙が塗布器の長軸に平行なパターンの寸法と少なくとも同じ長さを有する場合、第１液体の均一な沈殿が表面上において達成されることとなる。第１液体は２回以上の走査においてパターン状に沈殿され、小滴の部分が第１エリア上で２回通過する場合、第１エリア上に沈殿される層の厚さは、小滴が１回のみ通過した第１エリアとは異なるであろう。したがって、厚さの均一度は、より大きい塗布器の１回の掃引でパターンが満たされる場合、より小さい塗布器の数回の掃引で満たされる場合よりも、より大きくなるであろう。

【0016】

好適な実施形態において、塗布器と表面との間の相対運動は塗布器の長軸に対して実質的に垂直な方向でなされる。塗布器および表面が塗布器の長軸に対して好適な実質的垂直方向において互いに対して移動すると、最も広いエリアが塗布器の単一の掃引により被覆される。

【0017】

第１エリアと第２エリアの間の境界線と塗布器の長軸方向とは、本方法を実行するための装置を簡素化するために、０度の角度を形成し得る。

【0018】

本発明の特殊な実施形態において、この角度は０度と異なり得る。長軸の方向は、第１液体および第２液体と表面との間の後続縁部、すなわち第２液体により第１液体が押し退けられる縁部の方向を部分的に決定する。この後続縁部が第１エリアと第２エリアとの間の境界線と線接触を形成するとき、第２エリアにおける第１液体が必ずしも第２エリアから全部すくい取られるとは限らない。境界線が後続縁部に対して０度と異なる角度を形成するとき、線接触はもはや存在せず、点接触のみが存在することとなり、これはピニングをほとんど示さない。結果として、ほぼ全部の第１液体が第２エリアからすくい取られる。境界線と長軸との間の角度が５度以上である場合、顕著な改善がみられる。非常に良好なすくい取り結果は、２０度以上の角度に対して取得される。

【0019】

したがって、第１エリアの長方形パターンは、その境界線が長軸に対して０と異なる角度をなす状態で配置されることが好適であるべきである。

【0020】

塗布器による表面のさらなる走査が実行されてもよい。層の厚さの均一度は、塗布器が２回以上走査されるかまたは表面が塗布器の下方で２回以上移動される場合、改善され得る。第１走査の間、第１液体は表面上に沈殿され、それ以降の走査（単数または複数）の間、第１液体は、第１走査において沈殿が過小な場所において第１液体を補い、沈殿が過剰な場所において第１液体を取り除くことにより、表面上に再分布される。

【0021】

表面は第１支持プレートの一部であり得、本方法は第２支持プレートを提供するステップを含む。なお、第２支持プレートは第１支持プレートと第２支持プレートとの間に空間を画成し、この空間は第１液体および第２液体を含む。

【0022】

第１支持プレートおよび第２支持プレートはエレクトロウェッティング素子を形成し得る。第１液体の層および第２液体の層が提供された表面は、表面が第１支持プレートの一部であり、第２支持プレートが提供され、それにより第１支持プレートと第２支持プレートとの間に空間が画成され、空間が第１液体および第２液体を含む場合、閉じられた系に変換され得る。

【0023】

本発明のさらなる態様は、本発明に係る方法を用いて表面の第１エリア上に第１液体の層を提供するための塗布器を含む装置に関する。

【0024】

塗布器は長尺状であることが好適である。本装置は、塗布器および表面を互いに対して移動させるための移動ステージを含むことが好適である。本装置は、塗布器の表面上における高さを制御するための制御器を含むことが好適である。本装置は、大量生産に好適である設備の開発を支援する先行技術に係るスリット被覆設備に非常に類似したものであり得る。本装置は、同一表面の第１走査と後続の第２走査とを実行するために２つの塗布器を有し得る。これら２つの塗布器の間隙は同一であり得、あるいは、第１走査用塗布器に対する間隙は、第２走査用塗布器に対する間隙より大きくてもよく、または小さくてもよい。

【0025】

本発明のさらなる特徴および長所は、本発明の好適な実施形態に関する以下の説明から明らかとなることであろう。なお、これらの実施形態は例示として提示されたものであり、係る説明は添付の図面を参照してなされる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１液体の層を沈殿するための装置を示す図である。

【図2】塗布導管を有する塗布器を示す図である。

【図3】第１液体により部分的に被覆された表面のパターンを示す図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、それぞれ、表面を走査するための第１方向、第２方向、および第３方向を示す図である。

【図5】エレクトロウェッティング素子の断面を示す図である。

【図6】本方法を実行するための装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は本発明に係る方法を用いて表面上に第１液体の層を沈殿するための装置の実施形態を断面図において示す。断面において示されるプレート１は表面２を有し、表面２上には第１液体の層が沈殿される。バーまたはスライドの形状の塗布器３が、表面２の上方に懸下される。塗布器および表面は間隙４を形成し、間隙４は図面において塗布器と表面との間の最小距離を示す矢印により表される。塗布器は図面の平面に対して垂直な長軸を有し、間隙は長軸の方向に長尺状である。間隙は第１液体の長尺小滴５で満たされる。

【0028】

動作中、滑動部３は表面２上で方向６に移動する。小滴５は、気体８が塗布器３の前方にある状態で、界面７を有する。界面７は表面２から塗布器３に延びる。長尺形状を有する量９の第２液体は、塗布器３の後続側面１０にのみ配置され、塗布器と接触する。塗布器の後続側面１０は移動方向６に対して逆向きの側面である。方向６に向かう塗布器の側面１１は先頭側面である。小滴５は第１液体と第２液体との間の後続界面１２を有する。第１液体および第２液体は不混和性である。

【0029】

塗布器３が表面２上で移動すると、第１液体５の移動小滴５は、依然として乾いた状態にあるプレート１の表面２を第１液体の層１３により湿潤させる。なお、第１液体の層１３は塗布器からの距離が大きくなるにしたがって厚さが減少する。ある距離の後、層１３の厚さは塗布器からの距離には無関係となる。同様に、量９の第２液体は第１液体の層１３上に第２液体の層１４を形成する。換言すると、移動する塗布器３は第１液体の小滴５および量９の第２液体に沿って引きずって進み、第１液体の小滴５および量９の第２液体の後方に層１３および層１４が表面２上に残される。

【0030】

塗布器が通過した後の表面のエリア上に残る第１液体の層１３の厚さは、とりわけ、間隙４の寸法、その形状、塗布器の移動速度、界面１２の形状、第１液体および第２液体の粘度、塗布器に加えられる第１液体および第２液体の量、これら２つの界面の界面張力、および化学的コントラスト）すなわち第１液体および第２液体と表面および塗布器との間の疎水性における差異に依存する。

【0031】

第１液体は、ヘキサデカン等のアルカン、または炭化水素油等の油であり得る。図１の実施形態はシリコン油を用いる。第２液体は第１液体に対して不混和性を示す任意の液体であり得る。第２液体は極性または伝導性を有し得る。なお、これは、第１液体および第２液体に被覆されたプレート１のいくつかの用途において有用である。図示の実施形態は第２液体として水を用いる。あるいは、第２液体は、水と少なくとも１つの非水性成分との組合せを含み得、または第２液体は第１非水性成分および第２非水性成分を含み得る。第１成分の１例は炭酸エチレンであり、第２成分の１例はエリトリトールである。気体８は空気、窒素、またはアルゴン等の任意の気体であり得る。本実施形態においては空気が用いられる。用いられ得る他の不混和性液体は過フッ化炭化水素、および水銀等の液体金属である。

【0032】

図１に示す表面２のエリアは、第２液体に対するよりも第１液体に対してより高い濡れ性を示す。それにより、第２液体により第１液体がそのエリアから押し退けられることが阻害される。図示の実施形態において、プレート１は疎水性層、例えばＡＦ１６００等のアモルファスフルオロポリマー、により被覆され得る。この疎水性層により、第１液体が表面と接合し第２液体に反発する傾向が増強される。

【0033】

界面７の形状は、とりわけ、第１液体および気体８に対する表面２および塗布器３の表面の濡れ性と、間隙４の寸法と、に依存する。界面１２の形状は、とりわけ、第１液体および第２液体に対する塗布器３の表面の濡れ性と、界面１２が塗布器に接触する位置付近の塗布器の形状と、間隙の寸法と、に依存する。図１に示す実施形態において、その形状は塗布器の傾斜角を変化させることにより変化し得る。

【0034】

図１の実施形態における塗布器３と表面２との間の間隙の寸法は５０マイクロメートルである。塗布器が移動する間、その寸法は、例えばＣｏｒｅＦｌｏｗ社のＦＰＤ（すなわちフラットパネルディスプレイ）スリットコーティングに対するエアフローティングソリューション、またはＫｅｋｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ社のコーティング設備のドクターブレード間隙制御から周知のように、塗布器および／または表面２の姿勢を制御することにより一定に保持され得る。

【0035】

小滴５の寸法も間隙４に沈殿される第１液体の量により決定される。第１液体は、例えば塗布器の後続側面から間隙内に所望量の第１液体を吐出するためのシリンジまたはポンプ機構を用いて、間隙内に沈殿され得る。第１液体は毛管力により間隙内に均等に分散するであろう。第２液体もシリンジまたはポンプ機構により後続側面１０に沈殿されるであろう。ポンプ機構は、塗布器に接触する第１液体および第２液体の量が制御され得る、すなわち第１液体および第２液体の量が塗布器の動作中において実質的に一定に保持され得るという特長を有する。第２液体は、第１液体が間隙内に沈殿された後に加えられることが好ましい。

【0036】

第１液体および第２液体は、塗布器の外側に位置し且つ先頭側面１１から間隙４の付近に延長する第１チューブと、後続側面１０の付近に延長する第２チューブと、を用いて沈殿され得る。あるいは、第１液体および第２液体は、図２に示すように、塗布器内の第１導管２０と、第２導管２１とを用いて沈殿され得る。これらの導管はスリットであり得る。チューブおよび導管の組合せも可能である。複数のチューブおよび／または導管が塗布器３の長さに沿って配置され得る。

【0037】

図１の実施形態においては、静止する表面２上で塗布器３が移動するが、塗布器が静止しプレートが塗布器下方で移動してもよい。塗布器がプレートの表面を走査するような塗布器およびプレートの両方の組み合わされた移動が可能である。

【0038】

塗布器３の後続側面１０は、量９の第２液体を表面２上で引きずることが改善されるよう親水性を示すことが好適である。表面に対向する塗布器３の表面１５は、間隙内における第１液体の含有を改善するために、疎水性にされ得る。

【0039】

図１の実施形態における塗布器の断面は長方形であるが、塗布器は丸くてもよく、または棒状体の形状を有してもよい。後者の場合、界面１２が塗布器に接触する位置は、棒状体の後続側面を親水性にし且つ間隙に対向する側面を疎水性にすることにより、固定化され得る。棒状体形状の塗布器は回転可能となる。それにより、例えば被覆が不必要であるエリアにおいて表面から第１液体を持ち上げるための制御に対する追加的なプロセスパラメータが提供されることとなる。

【0040】

図３は１つのパターンを有する表面の上面図を示す。パターン３０は第１エリア３１を含む。この実施形態において第１エリア３１は正方形であり、第２液体に対するよりも第１液体に対してより高い濡れ性を示す。これらの正方形はＡＦ１６００の層で形成され得る。隣接する第２エリア３２は、第１液体に対するよりも第２液体に対してより高い濡れ性を示す。第２エリア３２はＳＵ８等のフォトレジストを含む様々な物質の層から形成され得る。第２エリアは、第１エリアを形成するとぎれのない層の上に第２エリアの形状を有する別個の層を配置することにより、形成され得る。第１エリアが疎水性を示す場合、別個の層は親水性を示すべきである。別個の層は、例えばプリント方法または蒸着により、形成され得る。第２エリアはある高さを有する壁部によっても形成され得る。なお、この壁部により、第１液体は第１エリアに機械的に制限される。第１エリアの寸法は１７０マイクロメートル×１７０マイクロメートルであり、第２エリアの幅は１０マイクロメートルであり得る。第２エリアは平坦ではなく、壁部の形状を有する。なお、その高さは例えば５マイクロメートルであり得る。

【0041】

プレートが図３に示すパターン化された表面を有する場合、この沈殿方法は第１液体のパターン化された層を提供する。図面に示すハッチングが施されたエリアは、図面において右から左に移動する塗布器により沈殿された第１液体により被覆される。線３３は先頭の界面７と表面２との交点である。線３３の左側の表面は空気により被覆される。この線の波形特性は、空気および第１液体に対するエリア３１および３２の異なる濡れ性に起因するものである。中括弧記号３４により示される塗布器の間隙の下方の表面は第１液体により被覆される。

【0042】

塗布器の後続側面において、第１液体の層１３の厚さは図１に示すように減少する。厚さが充分に小さくなると、第２エリア３２が第１液体に対するよりも第２液体に対してより大きい親和性を示すため、第２液体は第２エリア３２から第１液体を押し退けることとなる。第１エリアが第２液体に対するよりも第１液体に対してより大きい親和性を示すため、第１エリア３１上の第１液体は第２液体により押し退けられない。結果として、本方法は第１エリア３１上にのみ第１液体層を沈殿する。

【0043】

塗布器の後方における第１液体の層の厚さが比較的小さいため、すなわち、間隙の高さよりも小さいため、第２液体が第２エリア３２から第１液体の層を取り除くことは比較的容易である。間隙が５０マイクロメートルの高さを有する場合、取り除かれるべき第１液体の層は５０マイクロメートルよりも薄い。これを、国際公開第２０１０／１３３６９０号に開示される先行技術の方法において第２エリアからすくい取られるべき第１液体の１ミリメートルの厚さを越える層と比較してみるべきである。結果として、本発明に係る塗布器は、先行技術に係るガターが表面を走査するよりも実質的により速く表面を走査することが可能である。典型的な走査速度は、前者に対して３０ｍｍ／ｓであり、後者に対して３ｍｍ／ｓである。

【0044】

図３に示す方法の実施形態において、依然として第１液体により被覆される部分と第２エリアにおいて第２液体３２により被覆される部分との間の後続縁部３５は、第１エリアと第２エリアとの間の境界線３６に対して平行に延びる。この状況においては、第１液体が後続縁部に平行な方向に移動しなければならないため、第２エリア３７における第１液体が押し退けられて第２液体により置き換えられることはより困難である。異なる方向に向けられた第２エリア３８において、第１液体は後続縁部の移動方向に第２エリアから容易に脱することが可能である。この効果により、第１液体の残存物は第２エリア３７上に残ることとなる。

【0045】

図４（ａ）は、プレート６２上に配置された第１エリアおよび第２エリアのパターン６１を有する表面に対する、塗布器６０の第１方向を示す。走査方向は矢印６３により示される。第１方向は図３に示す方向と同一である。図４（ｂ）は第２方向を示す。なお、第２方向においてにおいては、プレート６２はパターン６１とともに図４（ａ）の方向と比較して約８度の角度で回転されている。塗布器６０の長軸６５は、この時点では境界線５４に対して８度の同一角度にある。このパターンの第２エリアにおける後続縁部３５は境界線３６に対してもはや平行には延びないであろう。結果として、第２エリア３７上の第１液体は第２エリアから容易に流れ出ることが可能である。結果として、第１液体は図４（ａ）の場合におけるよりも第２エリアからより良好にすくい取られる。５度より大きい角度に対して均一度の改善が観察され、２２．５度を超える角度に対してはさらに顕著な改善は見られない。図４（ｂ）における走査方向６３が６３’に変更され得ることに注意すべきである。なお図４（ｂ）において、この走査方向はパターンの方向に対して平行であるが、長軸６５の方向に対してある角度をなし得る。この走査方向は作製装置において実現が容易である。

【0046】

図４（ｃ）は代替的な構成を示す。なお、この代替的な構成において、プレート６４は、その縁部のうちの１つが塗布器６０に対して平行な端の一つを有し、パターン６５は塗布器の先頭界面に対して０に等しくない角度をなす境界線を有する。まっすぐな長尺塗布器に対して後続縁部はまっすぐであり、塗布器の長軸方向に等しい方向を有する。塗布器が表面に対して平行である平面において湾曲する場合、後続縁部も湾曲するであろう。上記の固着すべり運動を回避するために、後続縁部の局所的方向は境界線の方向に対して０でない角度を形成するべきである。

【0047】

図５は、本発明に係る沈殿方向を用いて作製された一連のエレクトロウェッティング素子の断面を示す。第１基板７０には、基板上に薄膜導体として沈殿された電極７１が提供される。各電極は電圧を提供するために信号線７２に接続される。これらの電極は非晶質フルオロポリマーＡＦ１６００の薄い疎水性層７３により被覆される。これらの層が加えられた第１基板は第１支持プレートを形成する。ＳＵ８の薄い親水性層７４のパターンは疎水性第１エリア７５の支持プレートの表面を親水性第２エリア７４の間で分割する。第１エリアの寸法は１６０マイクロメートルの正方形であり、第２エリアは１０マイクロメートルの幅および３〜６マイクロメートルの高さを有する。

【0048】

層７１、層７３、および層７４が提供された第１基板７０に対して、プレート１と同様に、例えば上記のように第１液体として油および第２液体として水を用いて、または任意の他の液体の組合せを用いて、本発明に係る沈殿方法が適用される。本方法を実行した後、第１エリア７５は、３〜６マイクロメートル、例えば５マイクロメートルの厚さを有する油層７６により均一に被覆される。第２エリア７４および油層は水７７により被覆される。水は、電気伝導率を高めるため、および本方法のための温度ウィンドウを拡大するために、塩分を含有し得る。本方法の間に用いられる第２液体、すなわち本事例における水は、支持プレートを含む生産物に用いられる同一液体であることが好適である。それにより、本方法の実行の後第２液体が他の液体により変化されることが回避される。

【0049】

第２支持プレート７８は第１支持プレートと第２支持プレートとの間に閉空間を形成する。この空間は、両方の支持プレートに取り付けられた、図面には示さないシールにより環境から保護される。層７４のパターンは、油層７６が閉じ込められた支持プレート上に素子を画成する。各素子は電極７１を有する。信号線８０に接続された他の電極７９は水７７と接触し、それにより、複数の素子のための共通１５電極が形成される。共通電極７９と素子の電極７１との間に電圧が印加されると、その素子における油層７６は素子の側面へと移動、または分割され、第１表面は少なくとも部分的に水７７により被覆されるであろう。このいわゆるエレクトロウェッティング効果は国際公開第０３／０７１３４６号においてより詳細に説明される。この油および／または水が、光の吸収、反射、および／または伝達に対する特定の光学特性を有する場合、この素子は光バルブとして動作し得る。エレクトロウェッティング素子はディスプレイ装置に用いられ得、そのディスプレイ装置において、複数のエレクトロウェッティング素子がディスプレイデバイスを形成する。この装置におけるディスプレイ駆動システムはこれらの素子を所望状態に設定するための電圧を提供する。

【0050】

図６は本発明によりプレートの表面上に液体の層を沈殿するための装置を示す。プレートはステージ８４上に配置され得る。表面に対して間隙８６を形成する塗布器８５は、塗布器８５がステージ８４上で走査することを可能にする平行移動ステージ上に取り付けられる。なお、平行移動ステージは図面において図示しない。あるいは、塗布器は固定され、表面が平行移動ステージ上に取り付けられる。第１液体用の第１容器８７は、接合部８９を介して塗布器８５に供給される第１液体の量を制御する第１制御ユニット８８、例えばバルブまたはポンプ、に接続される。第２液体用の第２容器９０は、接合部９２を介して第２液体を塗布器に供給するための第２制御ユニット９１に同様に接続される。制御器９３は第１制御器および第２制御器を所望設定に設定するための信号を提供する。本装置は沈殿された層の厚さを判定するための測定装置を含み得る。厚さ値は制御ユニットを設定するための入力として用いられ得る。本装置は、第１液体の小滴の形状および／または寸法を、または塗布器と表面との間の第２液体の体積を、例えば塗布器をその長軸方向において観察するカメラを用いて測定するための装置も含み、この入力を制御ユニットを設定するために用い得る。表面上方の塗布器の高さは、例えば、長尺塗布器の両端の高さを測定しこれらの高さを等しい値に保持することにより、所望値に保たれ得る。制御器は、測定値に代わって装置オペレータからの手動入力も用い得る。

【0051】

上述の実施形態は本発明の具体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想起されるであろう。任意の１つの実施形態に関して説明される任意の特徴は、単独でも、または説明された他の特徴と組み合わせても、用いられ得ること、および、これらの実施形態のうちの他の任意の実施形態の、またはこれらの実施形態のうちの他の任意の実施形態の任意の組合せの、１つまたは複数の特徴と組み合わせても用いられ得ることを、理解すべきである。さらに、上記で説明されない等価物および修正例も、添付の請求項に規定される本発明の範囲から逸脱することなく用いられ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】