顯示元件、感光性組合物以及電潤(rùn)濕顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種顯示元件、感光性組合物以及電潤(rùn)濕顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電潤(rùn)濕現(xiàn)象為利用如下情況的現(xiàn)象：例如，通過(guò)對(duì)具有疏水性表面的電極上的非 混合性的極性液體及無(wú)極性液體(通常被著色)施加電壓，所述疏水性表面對(duì)極性液體(無(wú) 極性液體)的接觸角變化。
[0003] 利用該電潤(rùn)濕現(xiàn)象的元件顯示出高的亮度及對(duì)比度比、大的視角以及快速的開(kāi)關(guān) 速度等，另外，利用該現(xiàn)象的顯示元件由于不需要正面光或背光，故而消耗電力比較低。因 此，該元件被用于多種光應(yīng)用領(lǐng)域，例如:光纖用光開(kāi)關(guān)、相機(jī)或者誘導(dǎo)裝置用光快門(mén)或者 濾光器、光學(xué)讀取元件、光波導(dǎo)材料以及視頻顯示器像素 (video display pixel)。
[0004] 例如，專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了利用如上所述的現(xiàn)象的顯示元件。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2013-210479號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] [發(fā)明所欲解決的問(wèn)題]
[0009] 所述顯示元件通過(guò)根據(jù)所施加的電壓的有無(wú)，無(wú)極性液體的存在狀態(tài)產(chǎn)生變化， 從而顯示出文字或圖形等，因此期望因所施加的電壓的有無(wú)所引起的該液體的存在狀態(tài)的 變化平穩(wěn)地進(jìn)行。隨著顯示元件的長(zhǎng)壽命化的要求，也要求該液體的存在狀態(tài)的變化長(zhǎng)期 穩(wěn)定地進(jìn)行。
[0010] 然而，現(xiàn)有的顯示元件中為了滿足這些要求，仍然存在進(jìn)一步改良的余地。
[0011] 本發(fā)明是鑒于所述要求而形成，問(wèn)題在于提供一種能夠根據(jù)所施加的電壓的有無(wú) 而使無(wú)極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長(zhǎng)期穩(wěn)定地變化的顯示元件。
[0012][解決問(wèn)題的技術(shù)手段]
[0013] 基于這種狀況，本發(fā)明人等人為了解決所述問(wèn)題而進(jìn)行積極研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò) 將存在于所述隔離壁中的Li、Na及K的量設(shè)為既定的值以下，能夠解決所述問(wèn)題，從而完成 本發(fā)明。
[0014] 如所述專利文獻(xiàn)1中所記載，利用現(xiàn)有的電潤(rùn)濕現(xiàn)象的顯示元件中使用黑色樹(shù)脂 (black resin)等作為其隔離壁。該黑色樹(shù)脂中包含黑色顏料等，這種顏料中有時(shí)包含Li、 Na或K的鹽等。
[0015] 另外，在形成現(xiàn)有隔離壁的樹(shù)脂合成時(shí)，通常使用包含Li、Na或K等的物質(zhì)等作為 催化劑。
[0016] 進(jìn)而，為了形成具有由多個(gè)隔離壁劃分而成的多個(gè)像素區(qū)域的顯示元件，有使用 感光性組合物作為隔離壁的形成材料的情況，由該組合物形成涂膜后，使用顯影液進(jìn)行顯 影，借此形成具有多個(gè)像素區(qū)域的顯示元件。而且，此時(shí)使用的顯影液中通常包含Li、Na或K 等，有時(shí)顯影液中所含的這些金屬等會(huì)殘存于所形成的隔離壁中。
[0017]另外，現(xiàn)有的隔尚壁中，為了提尚耐熱性、或控制折射率(氧化錯(cuò)、氧化欽等進(jìn)彳丁尚 折射率化，二氧化硅、中空二氧化硅等進(jìn)行低折射率化），有時(shí)添加無(wú)機(jī)填料。而且，這種無(wú) 機(jī)填料中通常包含Li、Na或Κ。
[0018] 如以上所述，現(xiàn)有的隔離壁中，只要不使用特別包含Li、Na及K的物質(zhì)，或者不采取 去除Li、Na及K的方法，則大部分情況包含Li、Na及K。
[0019] 另一方面，本發(fā)明人等人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)如上所述，將存在于隔離壁中的Li、Na及K的量 設(shè)為既定的值以下，能夠解決所述問(wèn)題。
[0020] 本發(fā)明的構(gòu)成例是如以下所述。
[0021] [1]-種顯示元件，其包括:第1電極層堆、第2電極層堆、形成于所述第1電極層堆 及所述第2電極層堆之間的收納空間、以及劃分所述收納空間的隔離壁，并且
[0022] 在所述收納空間中至少包含彼此為非混合性的極性液體及無(wú)極性液體，且 [0023] 存在于所述隔離壁中的Li、Na及K的量為lOOppm以下。
[0024] [2]根據(jù)[1]所述的顯示元件，其中存在于所述隔離壁中的Mg及Ca的量為300ppm以 下。
[0025] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的顯示元件，其中所述隔離壁是由感光性組合物所獲得的 膜。
[0026] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其中所述隔離壁是由負(fù)型感光性組 合物所獲得的膜。
[0027] [5]根據(jù)[4]所述的顯示元件，其中所述負(fù)型感光性組合物包含堿可溶性聚合物、 交聯(lián)劑及光引發(fā)劑。
[0028] [6]根據(jù)[5]所述的顯示元件，其中所述交聯(lián)劑是選自由含乙烯性不飽和基的化合 物、含環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁基的化合物以及含烷氧基烷基的化合物所組成的組群中的至少一 種化合物。
[0029] [7]根據(jù)[5]或[6]所述的顯示元件，其中所述堿可溶性聚合物是具有選自由羧基、 酚性羥基及硅烷醇基所組成的組群中的至少一種官能基的化合物。
[0030] [8]根據(jù)[5]~[7]中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其中所述堿可溶性聚合物是選自由 丙烯酸樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚苯并噁唑、聚硅氧烷、聚烯烴、具有卡多（cardo)骨架的樹(shù)脂以及 酚醛清漆樹(shù)脂所組成的組群中的至少一種聚合物。
[0031] [9]根據(jù)[5]~[8]中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其中所述堿可溶性聚合物的重量平 均分子量為1000~100000。
[0032] [10]-種感光性組合物，其用以形成Li、Na及K的量為lOOppm以下的隔離壁，所述 隔離壁對(duì)第1電極層堆、第2電極層堆及收納空間進(jìn)行劃分，所述收納空間形成于所述第1電 極層堆及所述第2電極層堆之間且包含彼此為非混合性的極性液體及無(wú)極性液體。
[0033] [11]根據(jù)[10]所述的感光性組合物，其為包含堿可溶性聚合物、交聯(lián)劑及光引發(fā) 劑的負(fù)型組合物。
[0034] [12]-種電潤(rùn)濕顯示器，其包含根據(jù)[1]~[9]中任一項(xiàng)所述的顯示元件。
[0035] [13]根據(jù)[12]所述的電潤(rùn)濕顯示器，其包含彩色濾光片層。
[0036] [發(fā)明的效果]
[0037] 依據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可根據(jù)所施加的電壓的有無(wú)而使無(wú)極性液體的存在狀 態(tài)平穩(wěn)且長(zhǎng)期穩(wěn)定地變化的顯示元件。另外，依據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種耐光性、特別是耐 紫外線性優(yōu)異、脫氣量少的顯示元件。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是表示本發(fā)明的顯示元件的一例的剖面概略圖。
[0039] 圖2是實(shí)施例中獲得的隔離壁(格子狀圖案化涂膜)的概略平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 《顯示元件》
[0041] 例如圖1所表示，本發(fā)明的顯示元件包括:第1電極層堆11、第2電極層堆12、形成于 所述第1電極層堆11及所述第2電極層堆12之間的收納空間16、以及劃分所述收納空間16的 隔離壁13;并且
[0042]在所述收納空間16中至少包含彼此為非混合性的極性液體15及無(wú)極性液體14， [0043] 存在于所述隔離壁13中的Li、Na及K的量為lOOppm以下。
[0044] 圖1中，第1電極層堆11的與所述收納空間16接觸的面為疏水性。因此，顯示元件10 中，在未施加電壓的情況(圖1的"關(guān)閉（turn off)"）下，無(wú)極性液體(著色液體)14是以覆蓋 第1電極層堆11表面的方式平坦地存在。另一方面，在對(duì)該顯示元件10施加電壓的情況(圖1 的"開(kāi)啟（turn on)"）下，無(wú)極性液體14在隔離壁13附近成為大致半球狀而存在。
[0045] 如上所述，本發(fā)明的顯示元件根據(jù)所施加的電壓的有無(wú)而使無(wú)極性液體的存在狀 態(tài)變化，通過(guò)使用經(jīng)著色的無(wú)極性液體，例如可顯示出著色狀態(tài)及透明狀態(tài)。
[0046] 此外，對(duì)本發(fā)明的顯示元件施加的電壓只要是可使無(wú)極性液體的存在狀態(tài)變化的 程度的電壓，則并無(wú)特別限制。
[0047] 本發(fā)明的顯示元件可以是具有一個(gè)像素區(qū)域（圖元）的元件，所述一個(gè)像素區(qū)域 (圖元)是將所述收納空間以四個(gè)隔離壁等劃分而成，但通常為具有將所述收納空間以多個(gè) 隔離壁劃分而成的多個(gè)像素區(qū)域的元件，各像素區(qū)域是以在顯示元件的顯示面?zhèn)瓤蛇M(jìn)行全 彩顯示的方式分別形成。而且，對(duì)于每個(gè)像素區(qū)域，利用電潤(rùn)濕現(xiàn)象來(lái)使無(wú)極性液體的存在 狀態(tài)變化，借此變更、顯示面?zhèn)鹊娘@示色。
[0048] 〈隔離壁〉
[0049] 所述隔離壁對(duì)形成于第1電極層堆及第2電極層堆之間的收納空間進(jìn)行劃分。所述 隔離壁通常只要是在連續(xù)存在的像素區(qū)域(圖元）中，在鄰接的像素區(qū)域之間發(fā)揮不阻礙無(wú) 極性液體的往來(lái)的作用的壁，則并無(wú)特別限制。
[0050] 因此，所述隔離壁可如圖1所示，與第1電極層堆11及第2電極層堆12的兩者接觸， 但如圖1所示，在無(wú)極性液體14存在于收納空間16的第1電極層堆11側(cè)的情況下，也可以僅 存在于第1堆11側(cè)而不與第2電極層堆12接觸。在后者的情況下，所述隔離壁可與第1電極層 堆11接觸，也可以在與第1電極層堆11之間空出微小的間隙而存在。
[0051] 此外，在所述隔離壁與第1電極層堆或第2電極層堆接觸的情況下，可與第1電極層 堆或第2電極層堆一體化，也可以粘接于第1電極層堆或第2電極層堆上。
[0052] 存在于所述隔離壁中的Li、Na及K的量為lOOppm以下，優(yōu)選為80ppm以下，更優(yōu)選為 50ppm下，特別優(yōu)選為40ppm以下。進(jìn)而，更優(yōu)選為存在于所述隔離壁中的堿金屬(Li、Na、K、 Rb、Cs及Fr)量在所述范圍內(nèi)。
[0053] 若Li、Na及K的量，特別是堿金屬量在所述范圍內(nèi)，則能夠獲得可根據(jù)所施加的電 壓的有無(wú)而使無(wú)極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長(zhǎng)期穩(wěn)定地變化的顯示元件。進(jìn)而，若Li、Na及 K的量，特別是堿金屬量在所述范圍內(nèi)，則能夠獲得耐光性優(yōu)異、脫氣量少的隔離壁。因此， 通過(guò)使用這種隔離壁，能夠獲得耐久性或顯示性優(yōu)異的顯示元件。
[0054]此外，在隔離壁中存在超過(guò)所述范圍的量的Li、Na及K的情況下，存在容易產(chǎn)生泄 漏電流(在本來(lái)不流動(dòng)電流的部位漏出電流的電流)等電氣不良的傾向。
[0055]另外，在隔離壁中存在超過(guò)所述范圍的量的Li、Na及K的情況下，存在這些金屬自 隔離壁中漏出至存在于所述收納空間中的液體中的情況。
[0056]若產(chǎn)生這種泄漏電流或Li、Na及K向液體中的漏出，則當(dāng)施加電壓時(shí)或者停止電壓 的施加時(shí)，存在無(wú)法使無(wú)極性液體的存在狀態(tài)如所預(yù)期般變化的情況，所得的顯示元件無(wú) 法進(jìn)行鮮明的顯示，存在容易產(chǎn)生無(wú)法獲得充分的對(duì)比度等顯示性下降的傾向。
[0057] 但是，依據(jù)本發(fā)明，能夠獲得難以產(chǎn)生泄漏電流或Li、Na及K向液體中的漏出，歷經(jīng) 長(zhǎng)期而難以產(chǎn)生顯示性下降的顯示元件。
[0058] 這種Li、Na及K的量，特別是堿金屬量的隔離壁可通過(guò)調(diào)整該隔離壁形成用組合物 中的這些金屬量，或在形成隔離壁時(shí)的各種處理時(shí)不使用包含這些金屬的化合物而獲得。 進(jìn)而，在所需的情況下，也可以利用現(xiàn)有公知的方法，通過(guò)自隔離壁形成用組合物或隔離壁 中減少堿金屬量而獲得。
[0059] 存在于所述隔離壁中的Mg及Ca的量?jī)?yōu)選為300ppm以下，更優(yōu)選為200ppm以下，尤 其優(yōu)選為150ppm以下，特別優(yōu)選為lOOppm下。進(jìn)而，更優(yōu)選為存在于所述隔離壁中的元素周 期表第2族金屬(86、1%、0 &、3^8&及1^)量在這種范圍內(nèi)。
[0000]若Mg及Ca量，特別是元素周期表第2族金屬量在所述范圍內(nèi)，則能夠獲得如下顯示 元件，其難以產(chǎn)生泄漏電流或元素周期表第2族金屬向液體中的漏出，歷經(jīng)長(zhǎng)期而難以產(chǎn)生 顯示性下降，且可根據(jù)所施加的電壓的有無(wú)而使無(wú)極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長(zhǎng)期穩(wěn)定地 變化。
[0061] 這種元素周期表第2族金屬量的隔離壁可通過(guò)調(diào)整該隔離壁形成用組合物中的元 素周期表第2族金屬量，或在形成隔離壁時(shí)的各種處理時(shí)不使用包含元素周期表第2族金屬 的化合物而獲得。進(jìn)而，在所需的情況下，也可以利用現(xiàn)有公知的方法，通過(guò)自隔離壁形成 用組合物或隔離壁中減少元素周期表第2族金屬量而獲得。
[0062] 自隔離壁形成用組合物或隔離壁中減少堿金屬量或元素周期表第2族金屬量的方 法并無(wú)特別限制，例如可列舉：日本專利特開(kāi)平05-112661號(hào)公報(bào)、日本專利特開(kāi)平OS-141308 號(hào)公報(bào) 、日 本專利特開(kāi)平 08-141310 號(hào)公報(bào) 、日 本專利特開(kāi)平 08-165313 號(hào)公報(bào) 、日本 專利特開(kāi)平10-237125號(hào)公報(bào)、日本專利特開(kāi)2012-136635號(hào)公報(bào)中記載的方法。
[0063] 具體而言，存在于所述隔離壁中的堿金屬量及元素周期表第2族金屬量可利用下 述實(shí)施例中記載的方法來(lái)測(cè)定。
[0064] 所述隔離壁的下述實(shí)施例中