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] 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 滤光器、光学读取元件、光波导材料以及视频显示器像素 (video display pixel)。
[0004] 例如，专利文献1中公开了利用如上所述的现象的显示元件。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利特开2013-210479号公报
【发明内容】
[0008] [发明所欲解决的问题]
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 本发明是鉴于所述要求而形成，问题在于提供一种能够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。
[0012][解决问题的技术手段]
[0013] 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 将存在于所述隔离壁中的Li、Na及K的量设为既定的值以下，能够解决所述问题，从而完成 本发明。
[0014] 如所述专利文献1中所记载，利用现有的电润湿现象的显示元件中使用黑色树脂 (black resin)等作为其隔离壁。该黑色树脂中包含黑色颜料等，这种颜料中有时包含Li、 Na或K的盐等。
[0015] 另外，在形成现有隔离壁的树脂合成时，通常使用包含Li、Na或K等的物质等作为 催化剂。
[0016] 进而，为了形成具有由多个隔离壁划分而成的多个像素区域的显示元件，有使用 感光性组合物作为隔离壁的形成材料的情况，由该组合物形成涂膜后，使用显影液进行显 影，借此形成具有多个像素区域的显示元件。而且，此时使用的显影液中通常包含Li、Na或K 等，有时显影液中所含的这些金属等会残存于所形成的隔离壁中。
[0017]另外，现有的隔尚壁中，为了提尚耐热性、或控制折射率(氧化错、氧化钦等进彳丁尚 折射率化，二氧化硅、中空二氧化硅等进行低折射率化），有时添加无机填料。而且，这种无 机填料中通常包含Li、Na或Κ。
[0018] 如以上所述，现有的隔离壁中，只要不使用特别包含Li、Na及K的物质，或者不采取 去除Li、Na及K的方法，则大部分情况包含Li、Na及K。
[0019] 另一方面，本发明人等人发现，通过如上所述，将存在于隔离壁中的Li、Na及K的量 设为既定的值以下，能够解决所述问题。
[0020] 本发明的构成例是如以下所述。
[0021] [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
[0022] 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，且 [0023] 存在于所述隔离壁中的Li、Na及K的量为lOOppm以下。
[0024] [2]根据[1]所述的显示元件，其中存在于所述隔离壁中的Mg及Ca的量为300ppm以 下。
[0025] [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。
[0026] [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。
[0027] [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。
[0028] [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。
[0029] [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。
[0030] [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。
[0031] [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。
[0032] [10]-种感光性组合物，其用以形成Li、Na及K的量为lOOppm以下的隔离壁，所述 隔离壁对第1电极层堆、第2电极层堆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。
[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。另外，依据本发明，能够提供一种耐光性、特别是耐 紫外线性优异、脱气量少的显示元件。
【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] 存在于所述隔离壁13中的Li、Na及K的量为lOOppm以下。
[0044] 图1中，第1电极层堆11的与所述收纳空间16接触的面为疏水性。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。
[0045] 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。
[0046] 此外，对本发明的显示元件施加的电压只要是可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。
[0047] 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。
[0048] 〈隔离壁〉
[0049] 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。
[0050] 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的两者接触， 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。在后者的情况下，所述隔离壁可与第1电极层 堆11接触，也可以在与第1电极层堆11之间空出微小的间隙而存在。
[0051] 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。
[0052] 存在于所述隔离壁中的Li、Na及K的量为lOOppm以下，优选为80ppm以下，更优选为 50ppm下，特别优选为40ppm以下。进而，更优选为存在于所述隔离壁中的碱金属(Li、Na、K、 Rb、Cs及Fr)量在所述范围内。
[0053] 若Li、Na及K的量，特别是碱金属量在所述范围内，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。进而，若Li、Na及 K的量，特别是碱金属量在所述范围内，则能够获得耐光性优异、脱气量少的隔离壁。因此， 通过使用这种隔离壁，能够获得耐久性或显示性优异的显示元件。
[0054]此外，在隔离壁中存在超过所述范围的量的Li、Na及K的情况下，存在容易产生泄 漏电流(在本来不流动电流的部位漏出电流的电流)等电气不良的倾向。
[0055]另外，在隔离壁中存在超过所述范围的量的Li、Na及K的情况下，存在这些金属自 隔离壁中漏出至存在于所述收纳空间中的液体中的情况。
[0056]若产生这种泄漏电流或Li、Na及K向液体中的漏出，则当施加电压时或者停止电压 的施加时，存在无法使无极性液体的存在状态如所预期般变化的情况，所得的显示元件无 法进行鲜明的显示，存在容易产生无法获得充分的对比度等显示性下降的倾向。
[0057] 但是，依据本发明，能够获得难以产生泄漏电流或Li、Na及K向液体中的漏出，历经 长期而难以产生显示性下降的显示元件。
[0058] 这种Li、Na及K的量，特别是碱金属量的隔离壁可通过调整该隔离壁形成用组合物 中的这些金属量，或在形成隔离壁时的各种处理时不使用包含这些金属的化合物而获得。 进而，在所需的情况下，也可以利用现有公知的方法，通过自隔离壁形成用组合物或隔离壁 中减少碱金属量而获得。
[0059] 存在于所述隔离壁中的Mg及Ca的量优选为300ppm以下，更优选为200ppm以下，尤 其优选为150ppm以下，特别优选为lOOppm下。进而，更优选为存在于所述隔离壁中的元素周 期表第2族金属(86、1%、0 &、3^8&及1^)量在这种范围内。
[0000]若Mg及Ca量，特别是元素周期表第2族金属量在所述范围内，则能够获得如下显示 元件，其难以产生泄漏电流或元素周期表第2族金属向液体中的漏出，历经长期而难以产生 显示性下降，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。
[0061] 这种元素周期表第2族金属量的隔离壁可通过调整该隔离壁形成用组合物中的元 素周期表第2族金属量，或在形成隔离壁时的各种处理时不使用包含元素周期表第2族金属 的化合物而获得。进而，在所需的情况下，也可以利用现有公知的方法，通过自隔离壁形成 用组合物或隔离壁中减少元素周期表第2族金属量而获得。
[0062] 自隔离壁形成用组合物或隔离壁中减少碱金属量或元素周期表第2族金属量的方 法并无特别限制，例如可列举：日本专利特开平05-112661号公报、日本专利特开平OS-141308 号公报 、日 本专利特开平 08-141310 号公报 、日 本专利特开平 08-165313 号公报 、日本 专利特开平10-237125号公报、日本专利特开2012-136635号公报中记载的方法。
[0063] 具体而言，存在于所述隔离壁中的碱金属量及元素周期表第2族金属量可利用下 述实施例中记载的方法来测定。
[0064] 所述隔离壁的下述实施例中