JP2009020535A - 積層接着剤層を有する電気光学ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学ディスプレイは、第1の基板および第2の基板、ならびに第1の基板と第2の基板との間に配置された、積層接着剤層および固体電気光学材料の層を備え、この積層接着剤層は、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、3より大きいファクターで変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有する。電気光学材料は、好ましくは、カプセル化された電気泳動材料である。電気光学ディスプレイにおいて使用するための積層接着剤の、他の望ましい特徴もまた、記載される。
【選択図】なし
Description
象となっている)は、粒子ベースの電気泳動ディスプレイであり、ここで、複数の荷電粒子が、電場の影響下で、懸濁流体を通って移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較して、良好な輝度およびコントラスト、広い視角、状態の二安定性、ならびに低い電力消費の性質を有し得る。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期の画質に関する問題は、これらが広範に利用されることを妨げている。例えば、電気泳動ディスプレイを構成する粒子は、沈降する傾向があり、これらのディスプレイに対する不十分な耐用年数を生じる。
その上に有する基板が、積層接着剤を使用して、バックプレーンに積層される(非常に類似のプロセスを使用して、バックプレーンを単純な保護層(例えば、プラスチックフィルム)(この上で、スタイラスまたは他の可動電極がスライドし得る)で置き換えることによって、スタイラスまたは類似の可動電極と共に使用可能な電気泳動ディスプレイを調製し得る)。このようなプロセスの1つの好ましい形態において、バックプレーン自体が可撓性であり、そしてピクセル電極および導体をプラスチックフィルムまたは他の可撓性基板上に印刷することによって、調製される。このプロセスによってディスプレイを大量生産するための、明らかな積層技術は、積層接着剤を使用するロール積層である。類似の製造技術は、他の型の電気光学ディスプレイと共に使用され得る。例えば、ミクロセル電気泳動媒体または回転二色性部材媒体は、カプセル化された電気泳動媒体と実質的に同じ様式においてバックプレーンに積層され得る。
るために必要とされる電場を印加する)の間に配置される電気光学ディスプレイにおいて、この接着剤の電気特性が重要となる。電気技師に理解されるように、積層接着剤の体積抵抗率が重要となる。なぜならば、電気光学媒体を横切る電圧低下が、積層接着剤を横切る電圧低下を差し引いた、電極を横切る電圧降下に本質的に等しいからである。接着剤層の抵抗性があまりにも高い場合、実質的な電圧低下がこの接着剤層内で生じ、電極を横切る電圧の増加を必要とする。この様式において、電極を横切る電圧を増加させることは、望ましくない。なぜなら、このことは、ディスプレイの電力消費を増加させ、そして関与する増加した電圧を取り扱うために、より複雑かつ高価な制御回路を使用することを必要とし得るからである。他方で、ディスプレイを横切って連続的に延びる接着剤層が、アクティブマトリックスディスプレイにおけるように電極のマトリックスと接触する場合、接着剤層の体積抵抗率は、低すぎるべきではないか、または連続的な接着剤層を通る電流の横方向の電導が、隣接する電極間での所望でないクロストーク(cross−talk)を引き起こし得る。また、大部分の材料の体積抵抗率は温度上昇と共に迅速に低下するので、接着剤層の体積抵抗率が低すぎる場合、実質的に上記の室温でのディスプレイの性能は不利に影響される。これらの理由のために、任意の所定の電気光学媒体を用いるための、積層接着剤の抵抗率値には最適な範囲が存在し、この範囲は電気光学媒体の抵抗性とともに変化する。カプセル化された電気泳動媒体の体積抵抗率は、代表的に、約1010Ωcmであり、そして他の電気光学媒体の体積抵抗率は、通常、同じ桁である。従って、積層接着剤の体積抵抗率は、通常、ディスプレイの操作温度(代表的には、約20℃)で、108〜1012Ωcm、好ましくは、109〜1011Ωcmであるべきである。
、低温でのディスプレイの性能を改善することを見出している。したがって、本発明は、以下を提供する。
(1)
電気光学ディスプレイであって、該電気光学ディスプレイは、第1の基板および第2の基板、ならびに該第1の基板と第2の基板との間に配置された、積層接着剤層および固体電気光学材料の層を備え、該ディスプレイは、該積層接着剤層が、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有することを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
(2)
10℃で測定される、前記積層接着剤の体積抵抗率が、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が2倍より大きく変化しないことを特徴とする、項目1に記載の電気光学ディスプレイ。
(3)
10℃で測定される、前記積層接着剤の体積抵抗率が、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が1.5倍より大きく変化しないことを特徴とする、項目2に記載の電気光学ディスプレイ。
(4)
前記積層接着剤層が、本質的に可塑剤を含まないことを特徴とする、項目1〜3のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(5)
前記積層接着剤層が、示差走査熱量測定によって測定される場合、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、2ジュール/グラム以下の、前記材料の任意の相転移に関連するエンタルピー変化を示すことを特徴とする、項目1〜4のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(6)
前記積層接着剤層が、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、2未満の誘電率変化を示すことを特徴とする、項目1〜5のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(7)
前記積層接着剤が、少なくとも2種の材料のブレンドを含有することを特徴とする、項目1〜6のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(8)
前記積層接着剤が、少なくとも2種の積層接着剤のブレンドを含有し、該少なくとも2種の積層接着剤の少なくとも1つは、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化する、10℃で測定される体積抵抗率を有することを特徴とする、項目1〜7のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(9)
前記積層接着剤が、少なくとも1種のポリウレタンを含有することを特徴とする、項目1〜8のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(10)
前記積層接着剤が、少なくとも2種のポリウレタンのブレンドを含有することを特徴とする、項目9に記載の電気光学ディスプレイ。
(11)
前記積層接着剤が、非イオン的に安定化されたポリエステルベースのポリウレタンと、アニオン的に安定化されたポリエステルベースのポリウレタンとのブレンドを含有することを特徴とする、項目10に記載の電気光学ディスプレイ。
(12)
前記積層接着剤が、10℃で測定される場合、3×10 10 Ωcm以下の体積抵抗率を有することを特徴とする、項目1〜11のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(13)
電気光学媒体が、回転二色性部材、エレクトロクロミック、カプセル化された液晶、またはミクロセル電気泳動媒体を含むことを特徴とする、項目1〜12のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(14)
電気泳動媒体が、複数のカプセルを含む電気泳動媒体を含むことを特徴とし、各カプセルが、カプセル壁および該カプセル壁内にカプセル化された内部相を備え、該内部相が、懸濁流体中に懸濁した荷電粒子を含み、該粒子は、該電気泳動材料への電場の印加の際に、該流体を通って移動し得る、項目1〜12のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(15)
前記電気光学媒体と、前記基板のうちの1つとの間に配置された、少なくとも1つの電極によって特徴付けられ、該電極が、該電気光学媒体に電場を印加するよう配置されている、項目14に記載の電気光学ディスプレイ。
(16)
前記電気光学媒体の反対側であって、該電気光学媒体と前記2つの基板との間に配置された、2つの電極によって特徴付けられ、該電極の少なくとも1つおよび隣接する基板は、光透過性であり、その結果、該電気光学媒体が、該光透過性の基板および電極を通して観察され得る、項目15に記載の電気光学ディスプレイ。
(17)
電気光学ディスプレイを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、電気光学層および第1の基板を備える第1のサブアセンブリを提供する工程、第2の基板を備える第2のサブアセンブリを提供する工程であって、該サブアセンブリの少なくとも1つが電極を備える、工程、ならびに該電気光学層が該第1の基板と第2の基板との間に配置されるように、該2つのサブアセンブリを、積層接着剤を使用して互いに積層させる工程によるプロセスであり、該プロセスは、該積層接着剤が、25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有することを特徴とする、プロセス。
(18)
電気光学ディスプレイであって、該電気光学ディスプレイは、第1の基板および第2の基板、ならびに該第1の基板と第2の基板との間に配置された、積層接着剤層および固体電気光学材料の層を備え、積層接着剤が、以下:
(a)25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有すること;
(b)該積層接着剤と接触している電極材料からの、少なくとも2lb/インチの剥離強度を有すること;
(c)該積層接着剤の体積抵抗率が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、増減の規模が10倍未満で変化すること;
(d)該積層接着剤が、10〜20μmの範囲の厚さを有すること;
(e)該積層接着剤が、120℃において、1メガパスカル以下のせん断弾性係数を有すること;
(f)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、電気光学媒体の誘電率と体積抵抗率との積以下であること;
(g)紫外線安定剤を含有すること;
(h)光吸収材料を含有すること、
のいずれか1つ以上によって特徴付けられる、電気光学ディスプレイ。
(19)
前記積層接着剤が、該積層接着剤と接触している電極材料からの、少なくとも4lb/インチの剥離強度を有することを特徴とする、項目32に記載の電気光学ディスプレイ。
(20)
前記積層接着剤の体積抵抗率が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、増減の規模が2倍未満で変化することを特徴とする、項目18または19に記載の電気光学ディスプレイ。
(21)
前記積層接着剤が、12〜約18μmの範囲の厚さを有することを特徴とする、項目18〜20のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(22)
前記積層接着剤が、13〜17μmの範囲の厚さを有することを特徴とする、項目21に記載の電気光学ディスプレイ。
(23)
前記積層接着剤が、120℃において、0.2メガパスカル以下のせん断弾性係数を有することを特徴とする、項目18〜22のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(24)
前記紫外線安定剤が、ヒンダードアミン光安定剤であることを特徴とする、項目18〜23のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(25)
前記光吸収材料が、色素を含有することを特徴とする、項目18〜24のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(26)
前記積層接着剤が、芳香族有機物質を本質的に含まないことを特徴とする、項目18〜25のいずれか1項に記載の電気光学ディスプレイ。
(27)
電気光学ディスプレイを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、固体電気光学層および第1の基板を備える第1のサブアセンブリを提供する工程、第2の基板を備える第2のサブアセンブリを提供する工程であって、該サブアセンブリの少なくとも1つが電極を備える、工程、ならびに該電気光学層が該第1の基板と第2の基板との間に配置されるように、該2つのサブアセンブリを、積層接着剤を用いて互いに積層させる工程によるプロセスであり、該積層接着剤が、以下:
(a)25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有すること;
(b)該積層接着剤と接触している電極材料からの、少なくとも2lb/インチの剥離強度を有すること;
(c)該積層接着剤の体積抵抗率が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、増減の規模が10倍未満で変化すること;
(d)該積層接着剤が、10〜20μmの範囲の厚さを有すること;
(e)該積層接着剤が、120℃において、1メガパスカル以下のせん断弾性係数を有すること;
(f)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、電気光学媒体の誘電率と体積抵抗率との積以下であること;
(g)紫外線安定剤を含有すること;
(h)光吸収材料を含有すること、
のいずれか1つ以上によって特徴付けられる、プロセス。
(28)
前記2つのサブアセンブリが一緒に積層される前に、前記積層接着剤が、液体または半固体の形態で、剥離シート上にコーティングされ、該剥離シート上で固体層に転換され、該剥離シートと積層接着剤との組み合わせが、電気光学層に積層され、その後、該剥離シートが該積層接着剤から除去されることを特徴とする、項目27に記載のプロセス。
(29)
電気泳動ディスプレイであって、該電気泳動ディスプレイは、第1の基板および第2の基板、ならびに該第1の基板と第2の基板との間に配置された、積層接着剤層および電気泳動材料の層を備え、該電気泳動材料が、複数のカプセルを含み、各カプセルが、カプセル壁および該カプセル壁内にカプセル化された内部相を備え、該内部相が、懸濁流体中に懸濁した荷電粒子を含み、該粒子は、該電気泳動材料への電場の印加の際に、該流体を通って移動し得、該積層接着剤が、以下:
(a)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、該懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の0.01〜100倍であること;
(b)10〜50℃の温度範囲内で、該懸濁流体の誘電率に対する該積層接着剤の誘電率の比が、25℃における該比から2%より大きくは変化しないこと;
(c)10〜50℃の温度範囲内で、該懸濁流体の体積抵抗率に対する該積層接着剤の体積抵抗率の比が、25℃における該比から増減の規模が100倍より大きく変化しないこと;
(d)10〜50℃の範囲にわたって、該積層接着剤中への該懸濁流体の溶解度が、1%(重量/重量)を超えないこと;
(e)可動種を実質的に含まないこと;
のいずれか1つ以上によって特徴付けられる、電気泳動ディスプレイ。
(30)
前記積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、前記懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の0.1〜10倍であることを特徴とする、項目29に記載の電気泳動ディスプレイ。
(31)
前記積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、前記懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の0.5〜2倍であることを特徴とする、項目30に記載の電気泳動ディスプレイ。
(32)
10〜50℃の温度範囲内で、前記懸濁流体の誘電率に対する前記積層接着剤の誘電率の比が、25℃における該比から1%より大きくは変化しないことを特徴とする、項目29〜31のいずれか1項に記載の電気泳動ディスプレイ。
(33)
10〜50℃の温度範囲内で、前記懸濁流体の体積抵抗率に対する前記積層接着剤の体積抵抗率の比が、25℃における該比から増減の規模が10倍より大きく変化しないことを特徴とする、項目29〜32のいずれか1項に記載の電気泳動ディスプレイ。
(34)
10〜50℃の範囲にわたって、該積層接着剤中への該懸濁流体の溶解度が、0.1%(重量/重量)を超えないことを特徴とする、項目29〜33のいずれか1項に記載の電気泳動ディスプレイ。
(35)
前記積層接着剤が、可動のイオン性種、界面活性剤、有機溶媒、殺生物剤、および遊離モノマーのいずれの1つ以上も実質的に含まないことを特徴とする、項目29〜34のいずれか1項に記載の電気泳動ディスプレイ。
(36)
前記積層接着剤が、少なくとも1種のポリウレタンを含有することを特徴とする、項目29〜35のいずれか1項に記載の電気泳動ディスプレイ。
(37)
電気泳動ディスプレイを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、第1の基板および電気泳動媒体の層を備える第1のサブアセンブリを提供する工程であって、該電気泳動媒体が、複数のカプセルを含み、各カプセルが、カプセル壁および該カプセル壁内にカプセル化された内部相を備え、該内部相が、懸濁流体中に懸濁した荷電粒子を含み、該
粒子は、該電気泳動媒体への電場の印加の際に、該流体を通って移動し得る、工程、第2の基板を備える第2のサブアセンブリを提供する工程であって、該サブアセンブリの少なくとも1つが電極を備える、工程、ならびに電気光学層が該第1の基板と第2の基板との間に配置されるように、該2つのサブアセンブリを、積層接着剤を用いて互いに積層させる工程によるプロセスであり、該積層接着剤が、以下:
(a)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、該懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の0.01〜100倍であること;
(b)10〜50℃の範囲にわたる温度内で、該懸濁流体の誘電率に対する該積層接着剤の誘電率の比が、25℃における該比から2%より大きくは変化しないこと;
(c)10〜50℃の範囲にわたる温度内で、該懸濁流体の体積抵抗率に対する該積層接着剤の体積抵抗率の比が、25℃における該比から増減の規模が100倍より大きく変化しないこと;
(d)10〜50℃の範囲にわたって、該積層接着剤中への該懸濁流体の溶解度が、1%(重量/重量)を超えないこと;
(e)可動種を実質的に含まないこと;
のいずれか1つ以上によって特徴付けられる、プロセス
ミクロセル電気泳動ディスプレイであって、複数の閉じた空洞が内部に形成された基板を備え、該空洞は、少なくとも部分的に、電気泳動媒体を充填されており、該電気泳動媒体は、懸濁流体中に懸濁された複数の荷電粒子を含み、該粒子は、該電気泳動媒体への電場の印加の際に、該懸濁流体を通って移動し得、該ミクロセル電気泳動ディスプレイは、少なくとも1つの電極、および該空洞と該電極との間に配置された積層接着剤の層をさらに備え、該積層接着剤は、以下:
(a)25℃および45%の相対湿度で1000時間保持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない、10℃で測定される体積抵抗率を有すること;
(b)該積層接着剤と接触している電極材料からの、少なくとも2lb/インチの剥離強度を有すること;
(c)該積層接着剤の体積抵抗率が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、増減の規模が10倍未満で変化すること;
(d)該積層接着剤が、10〜20μmの範囲の厚さを有すること;
(e)該積層接着剤が、120℃において、1メガパスカル以下のせん断弾性係数を有すること;
(f)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、10〜90%の相対湿度の範囲内で、10〜50℃の温度範囲にわたって、電気光学媒体の誘電率と体積抵抗率との積以下であること;
(g)紫外線安定剤を含有すること;
(h)光吸収材料を含有すること、
(i)該積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、該懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の0.01〜100倍であること;
(j)10〜50℃の範囲にわたる温度内で、該懸濁流体の誘電率に対する該積層接着剤の誘電率の比が、25℃における該比から2%より大きくは変化しないこと;
(k)10〜50℃の範囲にわたる温度内で、該懸濁流体の体積抵抗率に対する該積層接着剤の体積抵抗率の比が、25℃における該比から増減の規模が100倍より大きく変化しないこと;
(l)10〜50℃の範囲にわたって、該積層接着剤中への該懸濁流体の溶解度が、1%(重量/重量)を超えないこと;
(m)可動種を実質的に含まないこと;
のいずれか1つ以上によって特徴付けられる、ミクロセル電気泳動ディスプレイ。
セスにおいて、電気光学層および第1基板を備える第1サブアセンブリ、ならびに第2基板を備える第2サブアセンブリが提供され、少なくとも1つのサブアセンブリは、電極を備える。この2つのサブアセンブリは、積層接着剤を使用して互いに積層され、その結果、この電気光学層は、第1基板と第2基板との間に配置され、この積層接着剤は、10℃にて測定されるある体積抵抗率を有し、この体積抵抗率は、25℃および45%の相対的湿度にて1000時間維持された後に、増減の規模が3倍より大きくは変化しない。
(a)10℃にて測定されるある体積抵抗率を有し、この体積抵抗率は、25℃および45%の相対的湿度にて1000時間維持された後に、増減の規模が3倍より大きく変化しない;
(b)少なくとも2lb/インチの積層接着剤と接触した電極材料からの、ある剥離強度を有する;
(c)積層接着剤の体積抵抗率は、10〜90%の相対湿度範囲内かつ10〜50℃の温度範囲にわたって、増減の規模が10倍未満で変化する;
(d)積層接着剤は、10〜20μmの範囲の厚さを有する;
(e)積層接着剤は、120℃にて、1メガパスカル以下の剪断弾性係数を有する;
(f)積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、10〜90%の相対湿度範囲内かつ10〜50℃の温度範囲にわたる、電気光学媒体の誘電率と体積抵抗率との積以下である;
(g)紫外線安定剤を含む;
(h)光吸収材料を含む。
(i)積層接着剤の誘電率と体積抵抗率との積が、この懸濁流体の誘電率と体積抵抗率との積の増減の規模が0.01〜100倍である;
(j)10〜50℃の温度範囲内の懸濁流体の誘電率に対する積層接着剤の誘電率の比が、25℃にて、この比から2%以上変化しない;
(k)10〜50℃の温度範囲内の懸濁流体の誘電率に対する積層接着剤の誘電率の比が、25℃にて、この比から増減の規模が100倍以上で変化しない;
(l)積層接着剤中の懸濁流体の溶解度が、10〜50℃の温度範囲にわたって、1重量%を越えない;
(m)可動の種を実質的に含まない。
動媒体が提供され、各々のカプセルは、カプセル壁およびカプセル壁内にカプセル化された内部相を備え、この内部相は、懸濁流体中に懸濁され、そして電気泳動材料への電場の印加の際にこの流体を介して移動し得る、荷電した粒子を含む。第2基板を備える第2サブアセンブリもまた提供され;これらのサブアセンブリの少なくとも1つは電極を備える。この2つのサブアセンブリは、積層接着剤を使用して互いに積層され、その結果、この電気光学層は、第1基板と第2基板との間に配置され、この積層接着剤は、上記の段落(i)〜(m)において列挙された特性のうち、任意の1以上を有する。
は、コーティングのためにはあまり簡便でない個々のシートの形態である剛性基板上に調製されるので、積層接着剤をバックプレーンに適用することは、あまり簡便ではない(が、本発明は、この可能性を排除しない)。
の際に、白色粒子150は、正の電極へと移動し、そして黒色粒子160は、負の電極へと移動する。その結果、電気光学層130は、基板110を介してディスプレイを見る観察者にとって、導電性層120が、バックプレーン中の隣接するピクセル電極と比較して正であるか負であるかに依存して、白色または黒色に見える。
(i)保存安定性;
(ii)光遅効性および制御;
(iii)機械的特性;
(iv)電気的特性;および
(v)物理化学的特性。
すでに言及したように、本発明者らは、時間がたつにつれた電気光学ディスプレイの性
能における劣化が、少なくとも一部は積層接着剤の体積抵抗率の変化によって引き起こされ、ディスプレイの耐用年数が、その体積抵抗率が時間がたっても大きく変化しない積層接着剤の使用によって増加することを発見した。特に、積層接着剤は、10℃で測定されるある体積抵抗率を有するべきであり、この体積抵抗率は、25℃および45%の相対的湿度にて1000時間維持された後に、増減の規模が3倍より大きくは変化しない。
好ましい接着剤混合物のいくつかは、この型である。
25〜50%のU KA 8713
50%のR 9000
10〜50%のR 9314
25〜50%のU 53
50%のU 54
ブレンドを形成する工程に、特別な技術は要求されない;2以上の成分は、単に従来の混合装置中で、これらの成分の完全な混合物を形成させるために十分な時間混合される。当然、このブレンドの種々の成分の化学的適合性、特に存在する分散剤の化学的適合性に注意が払われるべきである。なぜなら(ポリマー化学者に周知であるように)、特定の型の分散剤を混合することは、望まれないポリマーの沈殿物を生じる可能性が高いからである。
to−roll)プロセスで、大きなバッチで調製され得、保存され得、そしてその後、そのようなディスプレイを形成させるための積層の前に、個々のディスプレイの後平面への積層に適切な部分に切られ得る。このような製造プロセスの経済的操業に関して、部分が(例えば)数ヶ月から1年の期間にわたる異なる時期に大きなバッチから切られ得、そして最終的なディスプレイを形成させるために一貫した様式で後平面に積層され得るように積層接着剤が保存期間中安定であり続けることが必要である。
この実施例は、前述のR 9320の、前述のU KA 8713とこの材料をブレンドすることにより提供される、長期の保存における体積抵抗率の改善された安定性を例示する。
この実施例は、前述のR 9320の、この材料を前述のR 9000とブレンドすることによって提供される、長期の保存における体積抵抗率および誘電定数の改善された安定性を例示する。
この実施例は、前述のR 9320の、この材料を前述のU 53とブレンドすることによって提供される、長期の保存における体積抵抗率および誘電定数の改善された安定性を例示する(U 53は、接着剤として販売されるが、これらの実験において使用される電気泳動ディスプレイの型において使用される場合、不十分な接着強度を生じることが見出されている)。
この実施例は、前述のR 9320の、この材料を前述のU 54とブレンドすることによって提供される、長期の保存における体積抵抗率および誘電定数の改善された安定性を例示する(U 54は、接着剤として販売されるが、これらの実験において使用される電気泳動ディスプレイの型において使用される場合、不十分な接着強度を生じることが見出されている)。
この実施例は、前述のR 9320の、この材料を前述のR 9314と混合することによって提供される、長期の保存における体積抵抗率および誘電定数の改善された安定性を例示する。
なかったこと(図5および図7を参照のこと)、全時間において抵抗率が3×1010Ωcm限界より低かったことが見られる。図10における誘電定数データはまた、全てのブレンドが良好であることを示す。
この実施例は、長期の保存後の低い温度における電気泳動ディスプレイの性能(および詳細には白色状態(white state))を改善する際における安定な抵抗率接着剤の効果を例示する。
一見して、光(および他の電磁放射、特に紫外線照射)の影響は、電気光学ディスプレイにおける大きな懸案であるべきではないようである。なぜなら、組み立てたディスプレイにおいて、積層接着剤は、電気光学媒体(これは通常かなり不透明である)および後平面(これもまた通常不透明である)の間に挟まれているからである。しかし、実際には積層接着剤における光の影響は、長い可使時間および耐用年数中の安定な電気光学特性を有するディスプレイの製造において重要な因子であることがわかった。多くの電気光学媒体が実際に、画面上に当たる光のいくらかの部分を、電気光学層を通って積層接着剤に透過させ、そしてこの透過した光が積層接着剤における変化(これは、ディスプレイの可使時間に悪影響を及ぼすか、および/またはその電気光学特性を経時的に変化させる)を引き起こし得ることが考えられている(しかし、本発明は決してこの意見に制限されない)。
気光学媒体を通ったいくらかの光の漏れ、およびこの光の部分が電気光学媒体を通って後平面の裏から反射され得、このディスプレイの画面から現れ得る。本発明に従って積層接着剤に光吸収物質を提供することは、画面を通って再出現する、このような反射光の量を低減し、従ってディスプレイのみかけの反射率をわずかに低減する。反射率におけるこの減少の効果は、このディスプレイの白色状態において最少であるが、このディスプレイの暗い状態においてかなりより有意であり、そしてこのディスプレイのコントラスト比を改善する。
積層接着剤が、電気光学ディスプレイがしばしば対象になる機械的衝撃に耐久性のある様式で2つのサブアセンブリーに結合することを確実にするために、積層接着剤は、少なくとも2lb/インチおよび好ましくは4lb/インチの接触にある電極材料(例えばITO)からの剥離強度(peel strength)を有するべきであることがわかった。使用される特定の電極材料からの剥離強度は、実験的に最善に決定される。なぜなら、ITO、フッ素をドープした酸化スズおよび有機的半導体のような電極材料の特性は、層が体積して、結果として例えば任意の特定の積層接着剤のITO被覆ポリマーフィルムからの剥離強度がITOを体積するために使用される正確なプロセスに大きく依存して変化し得る様式でかなり変化し得ることに注意すべきであるからである。接着剤技術における当業者は、American Society for Testing and Materialsによって規定されるような多くの標準的な手順(関連した剥離強度を測定するために使用され得る)を知っている。
既に考察したように、電気光学ディスプレイは、環境湿度における変化に感受性であることが公知であるが、この感受性についての理由は、これまでにあまり理解されていない。本発明者らは、この感受性が先行技術の電気光学ディスプレイにおいて使用される積層接着剤の体積抵抗率の変化に主に部分依存していること、およびこの問題が相対湿度での体積抵抗率の変動に注意を払うことによって大いに低減または除去され得ることを発見した。いくつかの積層接着剤は、その環境の温度および湿度が、10〜50℃および10〜90%相対湿度(RH)の範囲内で変えられた場合、体積抵抗率において2桁の大きさよりも大きい変化を表し得る。良好な性能について、積層接着剤の体積抵抗率が10〜90%RHおよび10〜50℃の範囲内または任意のより広いRHおよびディスプレイが操作されることが意図される温度の範囲内において10より大きい因数で変動するべきでないことがわかった。望ましくは、体積抵抗率は、特定のRHおよび温度範囲内で3より大きい因数、および好ましくは2より大きい因数で変化しない。RHおよび温度に伴う体積抵抗率における変化についての材料の試験において、体積抵抗率を測定する前に、試験するサンプルが本当に所望のRHおよび温度環境と平衡であることを確実にするために、上記と同じ防止が観察されるべきである。
本発明はまた、電気泳動ディスプレイにおいて用いられる積層接着剤の物理化学的性質に対する、特定の重要な要求が存在することを発見した。積層接着剤における懸濁流体の溶解性は1% w/wを超えるべきではなく、望ましくは0.1% w/wを超えるべきではなく、そして好ましくは0.01% w/wを超えるべきではない。積層接着剤において、懸濁流体の溶解性は当然、固体内での液体の溶解性を測定するための標準的な技術により、容易に測定され得る。従って、物理化学者にも容易に理解されるように、適切な溶解性は、実際のディスプレイにおける接着剤のフィルムを形成するために用いられるのと同様のプロセシング条件を用いて、公知の重量の、積層接着剤の乾燥フィルムを形成し、このフィルムを懸濁流体浴中に浸し、フィルムの重量が安定になってすぐに、フィルムの増量を測定することにより測定され得る。
示す。現在、特定の好ましい積層接着剤は、75〜25重量部のNeoResin R 9630および25〜75重量部のNeoResin R 9330(実験材料であり、まだ大量には入手できない)またはNeoResin R 9314のいずれかのブレンド、および実施例7で生成される自前のポリウレタンを含む。NeoResinの材料のブレンドの場合、最適な処方物は、60重量部のR 9630および40重量部のR 9330またはR 9314であるようである。好ましい積層接着剤はすべて、芳香族材料を含まない脂肪族ポリウレタンであり、そしてそのような脂肪族ポリウレタンの最も高い光安定な性質を有する。R9630/R 9330ブレンドおよびR 9630/R 9314ブレンドを形成するための、特別な技術は必要とされない;従来の装置の中で、実質的に均質な混合物が得られるまで、成分は単純に混合される。代表的には、空気中で、50℃で10分間乾燥して、接着剤の固体層を形成した後、代表的には、好ましい積層接着剤を全て、0.7ft/min(3.6mm/sec)の速度および50psigの圧力(約0.36mPa)で、300°F(149℃−これはロールの温度をいい、実質的により低い温度である、積層接着剤の自体の温度ではないことに注意)のホットローラー(hot roller)を用いて積層させる。これらの好ましい積層接着剤の選択された性質を、以下の表1に提供する。
この実施例は、上記の表で、好ましい積層接着剤の1つとして用いられた、カスタムのポリウレタンの調製を示し、そしてまた、このカスタムのポリウレタンの設計に対する合理性を説明する。
共溶媒として、NMP(1−メチル−2−ピロリジン、Aldrich Chemical Companyから入手可能である);
内在性アニオン安定化セグメントとして、DMPA(2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、これもまたAldrich Chemical Companyから入手可能である);
触媒として、SnBu2L2(ジブチルスズジラウリン酸、これもまたAldrich
Chemical Companyから入手可能である);
中和薬剤として、TEA(トリエチルアミン、これもまたAldrich Chemical Companyから入手可能である);および
鎖伸長剤(chain extender)として、HDA(ヘキサメチレンジアミン、これもまたAldrich Chemical Companyから入手可能である)。
ポリマー工程:リアクタジャケットを90℃に加熱し、次いで前もって計量したDMPA、NMP、PPOジオールおよびSnBu2L2を添加した。窒素入口を用いて、反応の間、不活性な雰囲気を維持した。リアクタを、オーバーヘッドミキサーで15分間にわたり、250rpmで攪拌し、そして攪拌の間にDMPAを徐々に溶解させた。次いで、H12MDIを5分間にわたって滴下して添加し、そして90℃で3時間、重付加重合化させた。
手順を用いて調製した。
NMP(1−メチル−2−ピロリドン、Aldrich)、CAS# 872−50−4
DMPA(2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、Aldrich)、CAS# 4767−03−7
SnBu2L2(ジブチルスズジラウリン酸、Aldrich)、CAS# 77−58−7
H12MDI(4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、Bayer Desmodur W)、CAS# 5124−30−1
TEA(トリエチルアミン、Aldrich)、CAS# 121−44−8
図14に、材料の相対的割合を提供する。
本発明のディスプレイに存在する電気光学媒体は、先に記載した型のいずれかであり得る。従って、この電気光学媒体は、回転二色性(bichorome)部材、エレクトロクロミック媒体またはミクロセル電気泳動媒体であり得る。しかし、この電気光学媒体は、複数のカプセルを含む電気泳動媒体であり、各々カプセル壁を含むカプセルであり、そして懸濁流体中に懸濁した電気的荷電した粒子を含む内部位相であり、そして電場の印加を通じて、流体を電気泳動媒体へと移動することができることが好ましい。好ましくは、カプセルに加えて、電気泳動媒体はカプセルを保持するポリマー結合体を含む。
の基質との間に配置された少なくとも1つの電極を備え、この電極は、電場を電気光学媒体に印加するようにアレンジされている。一般的に、このディスプレイは、電気光学媒体の反対側および電気光学媒体と2つの基材との間に配置した2つの電極を含み、少なくとも1つの電極および隣接する基材は、電気光学媒体が光透過性の基材および電極を通して見え得るような光透過性である。
Claims (1)
- 明細書に記載の発明。
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