显示元件、感光性组合物以及电润湿显示器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种显示元件、感光性组合物以及电润湿显示器。
【背景技术】
[0002] 电润湿现象为利用如下情况的现象：例如，通过对具有疏水性表面的电极上的非 混合性的极性液体及无极性液体(通常被着色)施加电压，所述疏水性表面对极性液体(无 极性液体)的接触角变化。
[0003] 通常，该无极性液体被封入至由隔离壁划分的空间内。
[0004] 利用该电润湿现象的元件显示出高的亮度及对比度比、大的视角以及快速的开关 速度等，另外，利用该现象的显示元件由于不需要正面光或背光，故而消耗电力比较低。因 此，该元件被用于多种光应用领域，例如:光纤用光开关、相机或者诱导装置用光快门或者 过滤器、光学读取元件、光波导材料以及视频显示器像素(video display pixel)。
[0005] 例如，专利文献1~专利文献2中公开了利用如上所述的现象的显示元件。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本专利特表2013-542465号公报 [0009] 专利文献2:日本专利特开2013-92701号公报
【发明内容】
[0010] 发明所欲解决的问题
[0011] 所述显示元件通过根据所施加的电压的有无，无极性液体的存在状态变化，从而 显示出文字或图形等，因此若被封入至由隔离壁划分的空间内的无极性液体漏出至其他空 间中，则存在无法进行适当的显示的倾向。
[0012] 因此，要求由隔离壁划分的空间为无极性液体不会漏出至其他空间中的空间。
[0013] 另外，所述显示元件通过根据所施加的电压的有无，无极性液体的存在状态产生 变化，从而显示出文字或图形等，因此期望因所施加的电压的有无所引起的该液体的存在 状态的变化平稳地进行。随着显示元件的长寿命化的要求，也要求该液体的存在状态的变 化长期稳定地进行。
[0014] 然而，现有的显示元件中为了满足这些要求，仍然存在进一步改良的余地。
[0015] 本发明是鉴于所述要求而形成，问题在于提供一种在隔离壁和与该隔离壁接触的 层之间难以产生龟裂或剥离，且可根据所施加的电压的有无而使无极性液体的存在状态平 稳且长期稳定地变化的显示元件。
[0016] 解决问题的技术手段
[0017] 基于这种状况，本发明人等人为了解决所述问题而进行积极研究，结果发现，通过 在包括第1电极层堆、第2电极层堆、包含彼此为非混合性的极性液体及无极性液体且形成 于所述第1电极层堆及所述第2电极层堆之间的收纳空间、以及划分所述收纳空间的隔离壁 的显示元件中，该隔离壁与如下的表面层的热线膨胀系数的差的绝对值在既定的范围内， 能够解决所述问题，从而完成本发明，所述表面层存在于所述第1电极层堆与第2电极层堆 的至少一个的与所述收纳空间接触的面上，且与所述隔离壁接触。
[0018] 本发明的构成例是如以下所述。
[0019] [1]-种显示元件，其包括:第1电极层堆、第2电极层堆、形成于所述第1电极层堆 及所述第2电极层堆之间的收纳空间、以及划分所述收纳空间的隔离壁，并且
[0020] 在所述收纳空间中至少包含彼此为非混合性的极性液体及无极性液体，
[0021] 在所述第1电极层堆与第2电极层堆的至少一个的与所述收纳空间接触的面上存 在与所述隔离壁接触的表面层，且
[0022] 所述隔离壁与表面层的热线膨胀系数的差的绝对值为150ppm/K以下。
[0023] [2]根据[1]所述的显示元件，其中所述隔离壁的热线膨胀系数为O.lppm/Κ~ 150ppm/K〇
[0024] [3]根据[1]或[2]所述的显示元件，其中所述隔离壁是由感光性组合物所获得的 膜。
[0025] [4]根据[1]~[3]中任一项所述的显示元件，其中所述隔离壁是由负型感光性组 合物所获得的膜。
[0026] [5]根据[4]所述的显示元件，其中所述负型感光性组合物包含碱可溶性聚合物、 交联剂及光引发剂。
[0027] [6]根据[5]所述的显示元件，其中所述交联剂是选自由含乙烯性不饱和基的化合 物、含环氧基或氧杂环丁基的化合物以及含烷氧基烷基的化合物所组成的组群中的至少一 种化合物。
[0028] [7]根据[5]或[6]所述的显示元件，其中所述碱可溶性聚合物是具有选自由羧基、 酚性羟基及硅烷醇基所组成的组群中的至少一种官能基的化合物。
[0029] [8]根据[5]~[7]中任一项所述的显示元件，其中所述碱可溶性聚合物是选自由 丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚硅氧烷、聚烯烃、具有卡多（cardo)骨架的树脂以及 酚醛清漆树脂所组成的组群中的至少一种聚合物。
[0030] [9]根据[5]~[8]中任一项所述的显示元件，其中所述碱可溶性聚合物的重量平 均分子量为1000~100000。
[0031] [10]-种感光性组合物，其用以形成隔离壁，所述隔离壁对第1电极层堆、第2电极 层堆、以及收纳空间进行划分，所述收纳空间形成于所述第1电极层堆及所述第2电极层堆 之间且包含彼此为非混合性的极性液体及无极性液体，并且
[0032] 所述隔离壁与如下的表面层的热线膨胀系数的差的绝对值为150ppm/K以下，所述 表面层存在于所述第1电极层堆与第2电极层堆的至少一个的与所述收纳空间接触的面上， 且与所述隔离壁接触。
[0033] [11]根据[10]所述的感光性组合物，其为包含碱可溶性聚合物、交联剂及光引发 剂的负型组合物。
[0034] [12]-种电润湿显示器，其包含根据[1]~[9]中任一项所述的显示元件。
[0035] [13]根据[12]所述的电润湿显示器，其包含彩色滤光片层。
[0036]发明的效果
[0037]依据本发明，能够提供一种在隔离壁和与该隔离壁接触的层之间难以产生龟裂或 剥离，且可根据所施加的电压的有无而使无极性液体的存在状态平稳且长期稳定地变化的 显示元件。
【附图说明】
[0038]图1是表示本发明的显示元件的一例的剖面概略图。
[0039] 图2是实施例中获得的隔离壁(格子状图案化涂膜)的概略平面图。
【具体实施方式】
[0040] 《显示元件》
[0041] 例如图1所表示，本发明的显示元件包括:第1电极层堆11、第2电极层堆12、形成于 所述第1电极层堆11及所述第2电极层堆12之间的收纳空间16、以及划分所述收纳空间16的 隔离壁13;并且
[0042]在所述收纳空间16中至少包含彼此为非混合性的极性液体15及无极性液体14，
[0043] 在所述第1电极层堆11与第2电极层堆12的至少一个的与所述收纳空间接触的面 上存在与所述隔离壁接触的表面层(未图示），且
[0044] 所述隔离壁13与表面层的热线膨胀系数的差的绝对值为150ppm/K以下。
[0045] 所述隔离壁与表面层的热线膨胀系数的差的绝对值为150ppm/K以下，优选为 130ppm/K以下，更优选为110ppm/K以下，特别优选为100ppm/K以下。具体而言，该热线膨胀 系数的差的绝对值可利用下述实施例中记载的方法来测定。
[0046] 若热线膨胀系数的差的绝对值在所述范围内，则在隔离壁和与该隔离壁接触的表 面层之间难以产生龟裂或剥离，特别是即便将显示元件在高温及低温下使用，也难以产生 如上所述的龟裂或剥离。因此，依据本发明，能够获得具有无极性液体不会漏出至其他空间 中的收纳空间，且耐久性或显示性优异的显示元件。另外，若热线膨胀系数的差的绝对值在 所述范围内，则能够获得可根据所施加的电压的有无而使无极性液体的存在状态平稳且长 期稳定地变化的显示元件。
[0047] 此外，本发明中，存在使用粘接材等使隔离壁与电极层堆粘接的情况，但在该情况 下，所述表面层并不是粘接材层，而是指存在于电极层堆的与所述收纳空间接触的面上的 层。
[0048] 图1中，在第1电极层堆11的与所述收纳空间16接触的面上存在表面层，该表面层 为疏水性层。因此，显示元件10中，在未施加电压的情况(图1的"关闭（turn off)"）下，无极 性液体(着色液体)14是以覆盖第1电极层堆11表面的方式平坦地存在。另一方面，在对该显 示元件10施加电压的情况（图1的"开启（turn on)"）下，无极性液体14在隔离壁13附近成为 大致半球状而存在。
[0049] 如上所述，本发明的显示元件根据所施加的电压的有无而使无极性液体的存在状 态变化，通过使用经着色的无极性液体，例如可显示出着色状态及透明状态。
[0050] 此外，对本发明的显示元件施加的电压只要是使无极性液体的存在状态变化的程 度的电压，则并无特别限制。
[0051] 本发明的显示元件可以是具有一个像素区域（图元）的元件，所述一个像素区域 (图元)是将所述收纳空间以四个隔离壁等划分而成，但通常为具有将所述收纳空间以多个 隔离壁划分而成的多个像素区域的元件，各像素区域是以在显示元件的显示面侧可进行全 彩显示的方式分别形成。而且，对于每个像素区域，利用电润湿现象来使无极性液体的存在 状态变化，借此变更显示面侧的显示色。
[0052] 〈隔离壁〉
[0053] 所述隔离壁对形成于第1电极层堆及第2电极层堆之间的收纳空间进行划分。所述 隔离壁通常只要是在连续存在的像素区域(图元）中，在邻接的像素区域之间发挥不阻碍无 极性液体的往来的作用的壁，则并无特别限制。
[0054]因此，所述隔离壁可如图1所示，与第1电极层堆11及第2电极层堆12的两个接触， 但如图1所示，在无极性液体14存在于收纳空间16的第1电极层堆11侧的情况下，也可以仅 存在于第1堆11侧而不与第2电极层堆12接触。
[0055]此外，在所述隔离壁与第1电极层堆或第2电极层堆接触的情况下，可与第1电极层 堆或第2电极层堆一体化，也可以粘接于第1电极层堆或第2电极层堆上。
[0050] 所述隔离壁的热线膨胀系数优选为0 . lppm/K~150ppm/K，更优选为0 . lppm/K~ 140ppm/K，尤其优选为0· lppm/K~120ppm/K，特别优选为0· lppm/K~100ppm/K。具体而言， 该热线膨胀系数可利用下述实施例中记载的方法来测定。
[0057]若隔离壁的热线膨胀系数在所述范围内，则不仅获得在隔离壁和与该隔离壁接触 的层之间难以产生龟裂或剥离的显示元件，而且能够根据对显示元件施加的电压的有无而 使无极性液体的存在状态平稳且长期稳定地变化。
[0058]具有这种热线膨胀系数的隔离壁可通过适当调整形成该隔离壁的组合物，具体而 言，适当调整该组合物中使用的交联性单体的使用量、聚合物及交联剂的种类或比例，或适 当调整无机填料的使用量来获得。例如，可通过增多交联性单体的使用量、增多相对于聚合 物的交联剂的使用量、或者增多无机填料的使用量，来获得低热线膨胀系数的隔离壁。
[0059] 所述隔离壁的高度(第1电极层堆与第2电极层堆的间隔方向的长度，图1的上下方 向的长度）只要是能够发挥阻碍各像素区域间的无极性液体的往来的作用的长度，则并无 特别限制。
[0060] 另外，所述隔离壁的厚度(和第1电极层堆与第2电极层堆的间隔方向大致垂直的 方向的长度，图1的左右方向的长度)也只要是能够发挥阻碍无极性液体的往来的作用的长 度，则并无特别限制，就隔离壁的强度等方面而言，所述隔离壁的厚度为Ιμπι~50μπι，优选为 5μπι ~40μπι〇
[0061] 所述隔离壁可以是一层的膜，也可以是包括黑色矩阵(black matrix，BM)层、增强 层或者表面被覆层等的积层体。另外，所述隔离壁可以是未开孔的膜，也可以是开有格子状 或狭缝状的孔的膜。
[0062][感光性组合物]
[0063] 就能够容易制成具有将收纳空间以多个隔离壁划分而成的多个像素区域的显示 元件等方面而言，所述隔离壁优选为由感光性组合物所获得的膜。
[0064] 另外，为了使所得的隔离壁中的热线膨胀系数成为所述范围，所述隔离壁更优选 为由调整了成分的组合物而获得的膜。通过使用这种组合物，不