顯示元件、感光性組合物以及電潤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濕顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電潤濕現(xiàn)象為利用如下情況的現(xiàn)象：例如，通過對具有疏水性表面的電極上的非 混合性的極性液體及無極性液體(通常被著色)施加電壓，所述疏水性表面對極性液體(無 極性液體)的接觸角變化。
[0003] 通常，該無極性液體被封入至由隔離壁劃分的空間內(nèi)。
[0004] 利用該電潤濕現(xiàn)象的元件顯示出高的亮度及對比度比、大的視角以及快速的開關(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:光纖用光開關(guān)、相機或者誘導(dǎo)裝置用光快門或者 過濾器、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)。
[0005] 例如，專利文獻(xiàn)1~專利文獻(xiàn)2中公開了利用如上所述的現(xiàn)象的顯示元件。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特表2013-542465號公報 [0009] 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2013-92701號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所欲解決的問題
[0011] 所述顯示元件通過根據(jù)所施加的電壓的有無，無極性液體的存在狀態(tài)變化，從而 顯示出文字或圖形等，因此若被封入至由隔離壁劃分的空間內(nèi)的無極性液體漏出至其他空 間中，則存在無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘@示的傾向。
[0012] 因此，要求由隔離壁劃分的空間為無極性液體不會漏出至其他空間中的空間。
[0013] 另外，所述顯示元件通過根據(jù)所施加的電壓的有無，無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。隨著顯示元件的長壽命化的要求，也要求該液體的存在狀態(tài)的變 化長期穩(wěn)定地進(jìn)行。
[0014] 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。
[0015] 本發(fā)明是鑒于所述要求而形成，問題在于提供一種在隔離壁和與該隔離壁接觸的 層之間難以產(chǎn)生龜裂或剝離，且可根據(jù)所施加的電壓的有無而使無極性液體的存在狀態(tài)平 穩(wěn)且長期穩(wěn)定地變化的顯示元件。
[0016] 解決問題的技術(shù)手段
[0017] 基于這種狀況，本發(fā)明人等人為了解決所述問題而進(jìn)行積極研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過 在包括第1電極層堆、第2電極層堆、包含彼此為非混合性的極性液體及無極性液體且形成 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 的顯示元件中，該隔離壁與如下的表面層的熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值在既定的范圍內(nèi)， 能夠解決所述問題，從而完成本發(fā)明，所述表面層存在于所述第1電極層堆與第2電極層堆 的至少一個的與所述收納空間接觸的面上，且與所述隔離壁接觸。
[0018] 本發(fā)明的構(gòu)成例是如以下所述。
[0019] [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
[0020] 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極性液體，
[0021] 在所述第1電極層堆與第2電極層堆的至少一個的與所述收納空間接觸的面上存 在與所述隔離壁接觸的表面層，且
[0022] 所述隔離壁與表面層的熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值為150ppm/K以下。
[0023] [2]根據(jù)[1]所述的顯示元件，其中所述隔離壁的熱線膨脹系數(shù)為O.lppm/Κ~ 150ppm/K〇
[0024] [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。
[0025] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項所述的顯示元件，其中所述隔離壁是由負(fù)型感光性組 合物所獲得的膜。
[0026] [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。
[0027] [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。
[0028] [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。
[0029] [8]根據(jù)[5]~[7]中任一項所述的顯示元件，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)骨架的樹脂以及 酚醛清漆樹脂所組成的組群中的至少一種聚合物。
[0030] [9]根據(jù)[5]~[8]中任一項所述的顯示元件，其中所述堿可溶性聚合物的重量平 均分子量為1000~100000。
[0031] [10]-種感光性組合物，其用以形成隔離壁，所述隔離壁對第1電極層堆、第2電極 層堆、以及收納空間進(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極性液體，并且
[0032] 所述隔離壁與如下的表面層的熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值為150ppm/K以下，所述 表面層存在于所述第1電極層堆與第2電極層堆的至少一個的與所述收納空間接觸的面上， 且與所述隔離壁接觸。
[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]-種電潤濕顯示器，其包含根據(jù)[1]~[9]中任一項所述的顯示元件。
[0035] [13]根據(jù)[12]所述的電潤濕顯示器，其包含彩色濾光片層。
[0036]發(fā)明的效果
[0037]依據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在隔離壁和與該隔離壁接觸的層之間難以產(chǎn)生龜裂或 剝離，且可根據(jù)所施加的電壓的有無而使無極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長期穩(wěn)定地變化的 顯示元件。
【附圖說明】
[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及無極性液體14，
[0043] 在所述第1電極層堆11與第2電極層堆12的至少一個的與所述收納空間接觸的面 上存在與所述隔離壁接觸的表面層(未圖示），且
[0044] 所述隔離壁13與表面層的熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值為150ppm/K以下。
[0045] 所述隔離壁與表面層的熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值為150ppm/K以下，優(yōu)選為 130ppm/K以下，更優(yōu)選為110ppm/K以下，特別優(yōu)選為100ppm/K以下。具體而言，該熱線膨脹 系數(shù)的差的絕對值可利用下述實施例中記載的方法來測定。
[0046] 若熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值在所述范圍內(nèi)，則在隔離壁和與該隔離壁接觸的表 面層之間難以產(chǎn)生龜裂或剝離，特別是即便將顯示元件在高溫及低溫下使用，也難以產(chǎn)生 如上所述的龜裂或剝離。因此，依據(jù)本發(fā)明，能夠獲得具有無極性液體不會漏出至其他空間 中的收納空間，且耐久性或顯示性優(yōu)異的顯示元件。另外，若熱線膨脹系數(shù)的差的絕對值在 所述范圍內(nèi)，則能夠獲得可根據(jù)所施加的電壓的有無而使無極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長 期穩(wěn)定地變化的顯示元件。
[0047] 此外，本發(fā)明中，存在使用粘接材等使隔離壁與電極層堆粘接的情況，但在該情況 下，所述表面層并不是粘接材層，而是指存在于電極層堆的與所述收納空間接觸的面上的 層。
[0048] 圖1中，在第1電極層堆11的與所述收納空間16接觸的面上存在表面層，該表面層 為疏水性層。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，在對該顯 示元件10施加電壓的情況（圖1的"開啟（turn on)"）下，無極性液體14在隔離壁13附近成為 大致半球狀而存在。
[0049] 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而使無極性液體的存在狀 態(tài)變化，通過使用經(jīng)著色的無極性液體，例如可顯示出著色狀態(tài)及透明狀態(tài)。
[0050] 此外，對本發(fā)明的顯示元件施加的電壓只要是使無極性液體的存在狀態(tài)變化的程 度的電壓，則并無特別限制。
[0051] 本發(fā)明的顯示元件可以是具有一個像素區(qū)域（圖元）的元件，所述一個像素區(qū)域 (圖元)是將所述收納空間以四個隔離壁等劃分而成，但通常為具有將所述收納空間以多個 隔離壁劃分而成的多個像素區(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，對于每個像素區(qū)域，利用電潤濕現(xiàn)象來使無極性液體的存在 狀態(tài)變化，借此變更顯示面?zhèn)鹊娘@示色。
[0052] 〈隔離壁〉
[0053] 所述隔離壁對形成于第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 極性液體的往來的作用的壁，則并無特別限制。
[0054]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的兩個接觸， 但如圖1所示，在無極性液體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。
[0055]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。
[0050] 所述隔離壁的熱線膨脹系數(shù)優(yōu)選為0 . lppm/K~150ppm/K，更優(yōu)選為0 . lppm/K~ 140ppm/K，尤其優(yōu)選為0· lppm/K~120ppm/K，特別優(yōu)選為0· lppm/K~100ppm/K。具體而言， 該熱線膨脹系數(shù)可利用下述實施例中記載的方法來測定。
[0057]若隔離壁的熱線膨脹系數(shù)在所述范圍內(nèi)，則不僅獲得在隔離壁和與該隔離壁接觸 的層之間難以產(chǎn)生龜裂或剝離的顯示元件，而且能夠根據(jù)對顯示元件施加的電壓的有無而 使無極性液體的存在狀態(tài)平穩(wěn)且長期穩(wěn)定地變化。
[0058]具有這種熱線膨脹系數(shù)的隔離壁可通過適當(dāng)調(diào)整形成該隔離壁的組合物，具體而 言，適當(dāng)調(diào)整該組合物中使用的交聯(lián)性單體的使用量、聚合物及交聯(lián)劑的種類或比例，或適 當(dāng)調(diào)整無機填料的使用量來獲得。例如，可通過增多交聯(lián)性單體的使用量、增多相對于聚合 物的交聯(lián)劑的使用量、或者增多無機填料的使用量，來獲得低熱線膨脹系數(shù)的隔離壁。
[0059] 所述隔離壁的高度(第1電極層堆與第2電極層堆的間隔方向的長度，圖1的上下方 向的長度）只要是能夠發(fā)揮阻礙各像素區(qū)域間的無極性液體的往來的作用的長度，則并無 特別限制。
[0060] 另外，所述隔離壁的厚度(和第1電極層堆與第2電極層堆的間隔方向大致垂直的 方向的長度，圖1的左右方向的長度)也只要是能夠發(fā)揮阻礙無極性液體的往來的作用的長 度，則并無特別限制，就隔離壁的強度等方面而言，所述隔離壁的厚度為Ιμπι~50μπι，優(yōu)選為 5μπι ~40μπι〇
[0061] 所述隔離壁可以是一層的膜，也可以是包括黑色矩陣(black matrix，BM)層、增強 層或者表面被覆層等的積層體。另外，所述隔離壁可以是未開孔的膜，也可以是開有格子狀 或狹縫狀的孔的膜。
[0062][感光性組合物]
[0063] 就能夠容易制成具有將收納空間以多個隔離壁劃分而成的多個像素區(qū)域的顯示 元件等方面而言，所述隔離壁優(yōu)選為由感光性組合物所獲得的膜。
[0064] 另外，為了使所得的隔離壁中的熱線膨脹系數(shù)成為所述范圍，所述隔離壁更優(yōu)選 為由調(diào)整了成分的組合物而獲得的膜。通過使用這種組合物，不