JP2018523727A - 電気光学媒体との使用のためのポリマー配合組成 - Google Patents

Abstract

ウレタンアクリレート、接着促進剤、および伝導性モノマーを含む、ポリマー配合組成。好適な伝導性モノマーを選択することによって、１週間、２５℃および５０％相対湿度において調整された後、１０^６〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有する配合組成を達成することが可能である。そのような配合組成は、例えば、建築用途のための電気光学ディスプレイまたは可変透過性フィルム等の電気光学材料の中に組み込むために好適である。他の実施形態では、配合組成は、加えて、酸化金属ナノ粒子を含み、屈折率および／または伝導性を改変する。ある金属ナノ粒子の添加は、加えて、Ｘ線蛍光分光法を使用して、層厚の非破壊測定を促進する。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１５年７月２３日に出願された米国仮出願第６２／１９５，９４３号に対する優先権を主張するものであり、該米国仮出願の全体は、参照により本明細書中に援用される。

本願は、２０１５年４月２２日に出願された米国特許第８，１７７，９４２号および同時係属中の出願第１４／６９２，８５４号（ＵＳ ２０１５／０２２６９８６として公開）に関連している。上記特許および同時係属中の出願の全体の内容ならびに下記米国特許および公開および同時係属中の出願の全ての全体の内容は、参照により本明細書中に援用される。

本発明は、電気光学デバイスの加工において使用するためのポリマー配合組成に関する。そのようなデバイスは、電気泳動媒体、エレクトロクロミック媒体、発光ダイオード媒体、または液晶媒体を含む、種々の電気光学媒体を含むことができる。特に、本発明は、モニタ、モバイルデバイス、タブレット、電子リーダ、および標識において見出されるディスプレイ等の電気光学ディスプレイの中に組み込まれる電気光学媒体を含む、層状アセンブリの性能を改良するために有用である。本発明はまた、窓、工芸品、家具、または他の建築製品の中に組み込まれ得る可変透過性媒体等の電気的に切替可能な光学特性を有する、バルク材料を加工するために有用である。

例えば、米国特許第６，９８２，１７８号に説明されるような前面ラミネート（ＦＰＬ）は、典型的には、少なくとも透明電極と、電気光学媒体と、接着剤層と、剥離層とから成る。ＦＰＬを使用する電気光学ディスプレイの組立は、接着剤層を背面に接触させ、それによって、接着剤層、電気光学媒体の層、および導電性層を背面に固着させるために効果的条件下、剥離シートをＦＰＬから除去し、接着剤層と背面を接触させることによってもたらされ得る。図１Ａを参照されたい。本プロセスは、前面ラミネートが、典型的には、ロールツーロールコーティング技法を使用して、大量生産され、次いで、具体的背面と併用するために必要とされる任意の粒径の部片に切断され得るため、大量生産に非常に適合される。いくつかの実施形態では、背面は、トランジスタの活性マトリクスを含むように微小加工される。

前述のような「単純」ＦＰＬの代替として、米国特許第７，５６１，３２４号は、本質的に、米国特許第６，９８２，１７８号の前面ラミネートの簡略化されたバージョンである、いわゆる「二重剥離シート」を説明している。二重剥離シートの１つの形態は、２つの接着剤層間に狭入された固体電気光学媒体の層を備え、接着剤層の一方または両方が、剥離シートによって被覆される。二重剥離シートの別の形態は、２つの剥離シート間に狭入された固体電気光学媒体の層を備える。二重剥離フィルムの両形態は、すでに説明された前面ラミネート（ＦＰＬ）から電気光学ディスプレイを組み立てるためのプロセスに略類似するが、２つの別個の積層を伴う、プロセスにおいて使用するために意図される。典型的には、第１の積層では、二重剥離シートが、正面電極に積層され、正面サブアセンブリを形成し、次いで、第２の積層では、正面サブアセンブリが、背面に積層され、最終ディスプレイを形成するが、これらの２つの積層の順序は、所望に応じて、逆転され得る（図１Ｃ参照）。

代替構造として、米国特許第７，８３９，５６４号は、米国特許第６，９８２，１７８号に説明される前面ラミネートの変形である、いわゆる「反転前面ラミネート」を説明している。本反転前面ラミネートは、光透過性保護層および光透過性導電性層のうちの少なくとも１つと、接着剤層と、固体電気光学媒体の層と、剥離シートとを順に備える。図１Ｂを参照されたい。本反転前面ラミネートは、積層接着剤の層を電気光学層と正面電極または正面基板との間に有する、電気光学ディスプレイを形成するために使用される。接着剤の第２の、典型的には、薄い層が、電気光学層と背面との間に存在してもよい、またはそうではなくてもよい。そのような電気光学ディスプレイは、良好な分解能と良好な低温性能を組み合わせることができる。（図１Ｂ参照。）

米国特許第７，０１２，７３５号および第７，１７３，７５２号に議論されるように、電気光学ディスプレイ（またはそのような電気光学ディスプレイを生産するために使用される前面ラミネート、反転前面ラミネート、二重剥離フィルム、または他のサブアセンブリ）において使用するための積層接着剤の選択は、ある問題を提示する。積層接着剤は、通常、電気光学媒体の電気状態を変化させるために必要とされる電場を印加する、電極間に位置するため、接着剤の伝導性特性が、性能に大きく影響を及ぼし得る。

主に、積層接着剤の体積抵抗率が、電気光学媒体を横断する全体的電圧降下を制御し、これは、媒体の性能における重要な要因である。［電気光学媒体を横断する電圧降下は、電極を横断する電圧降下から積層接着剤を横断する電圧降下を差し引いたものと等しい。］一方で、接着剤層の抵抗率が高すぎる場合、実質的電圧降下が、接着剤層内で生じ、電気光学媒体における作業電圧降下を生産するために電極間により高い電圧を要求するであろう。しかしながら、このように電極を横断して電圧を増加させることは、電力消費を増加させ、増加される電圧を生産し、切り替えるためのより複雑かつ高価な制御回路の使用を要求し得るため、望ましくない。または一方で、接着剤層の抵抗率が低すぎる場合、隣接する電極（すなわち、活性マトリクス電極）間の望ましくないクロストークが存在するであろう、またはデバイスは、単に、短絡し得る。また、大部分の材料の体積抵抗率は、増加する温度に伴って急低下するため、接着剤の体積抵抗率が低すぎる場合、ディスプレイの性能は、実質的に室温を上回る温度に伴って著しく変動するであろう。

これらの理由から、大部分の電気光学媒体と併用するための積層接着剤抵抗率値の最適範囲が存在し、本範囲は、電気光学媒体の抵抗率に伴って変動する。カプセル化された電気泳動媒体の体積抵抗率は、典型的には、約１０^１０Ｏｈｍ ｃｍであって、他の電気光学媒体の抵抗率も、通常、同一の大きさである。故に、積層接着剤の体積抵抗率は、典型的には、約２０°Ｃのディスプレイの動作温度を仮定して、通常、約１０^８〜１０^１２Ｏｈｍ ｃｍまたは約１０^９〜１０^１１Ｏｈｍ ｃｍであるはずである。好ましくは、積層接着剤もまた、電気光学媒体自体に類似する温度に伴う体積抵抗率の変動を有するであろう。

電気特性に加え、積層接着剤は、接着剤の強度、可撓性、積層温度における耐久および流動能力等を含む、いくつかの機械的および流動学的基準を充足しなければならない。全関連電気および機械的基準を満たし得る、市販の接着剤の数は、少なく、実際、最も好適な積層接着剤は、米国特許第７，３４２，０６８号に説明されるもの等のあるポリウレタンである。

市販のポリウレタンの性能を改良するために、ポリウレタンは、例えば、前述の米国特許第７，０１２，７３５号および第７，１７３，７５２号に説明されるような塩または他の材料でドープされることができる。本目的のための好ましいドーパントは、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファートである。経験に伴って、そのようなドーパントとともに配合された接着剤は、活性マトリクス背面、特に、有機半導体から作製されるトランジスタを含むものに損傷を及ぼすことが発見された。米国特許第８，１８８，９４２号は、いくつかの実施形態では、塩ドーパントがヒドロキシル基（ポリ（エチレングリコール等）を有するポリマー添加剤と置換され、接着剤配合組成の体積抵抗率を改良し得ることを示している。

残念ながら、塩および／またはポリマー添加剤を伴うポリウレタン組成物は、不規則表面を有する電気光学媒体に適用されると、空隙を形成することが見出されている。空隙に対処するために、接着剤のより厚い層が、電気光学アセンブリ、例えば、前面ラミネートまたはディスプレイの構築の際に適用される。層が厚いほど、空隙形成を減らし、電気光学媒体と電極との間の平坦性を改良する。改良された平坦性は、ディスプレイの表面にわたってより一貫したグレースケールをもたらすが、しかしながら、増加される厚さは、背面電極と正面電極との間の力線がより拡散されるため、ディスプレイにおける鮮明度を低減させる。２０１５年４月２２日に出願された同時係属中の出願第１４／６９２，８５４号は、空隙形成を排除しながら、接着剤層の平坦性を改良するためのさらなる試みについて説明している。同時係属中の出願第１４／６９２，８５４号もまた、改良された硬度および耐久性を伴う接着剤層を生産するために使用され得る、実質的に無溶媒のポリウレタン配合組成を説明している。

米国特許第６，９８２，１７８号明細書 米国特許第７，５６１，３２４号明細書 米国特許第７，８３９，５６４号明細書 米国特許第７，０１２，７３５号明細書 米国特許第７，１７３，７５２号明細書 米国特許第８，１８８，９４２号明細書

本発明の、すなわち、本明細書に説明されるような配合組成は、改良された伝導性、接着性、および光学特性を伴う接着剤ならびに／または平坦化層を提供することによって、先行技術の欠点を克服する。配合組成は、種々の電気光学媒体と併用するために非常に好適である。

一側面では、本発明は、ウレタンアクリレートと、接着促進剤と、伝導性モノマーとを含む、ポリマー組成物を提供する。組成物は、典型的には、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^６〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を生産するであろう。典型的には、配合組成は、非常にわずかのみのまたは実質的に無溶媒を含む。ポリマー組成物は、電気光学ディスプレイの構築において等、低溶媒比導電率コーティングが有益である、種々の用途のために使用されることができる。ポリマー組成物はまた、酸化金属粒子、例えば、酸化金属ナノ粒子を含んでもよい。酸化金属ナノ粒子は、層状活性材料、例えば、前面ラミネート（ＦＰＬ）の全体的屈折率が、ＦＰＬが設置される基板の屈折率に合致するように、組成物の屈折率を改変するように選択されることができる。例えば、組成物の屈折率は、可視光に対して１．０〜２．０となるように加工されることができる。

ポリマー組成物は、加えて、ＵＶ硬化を促進するための光開始剤、および／または強度を改良するための架橋剤を含んでもよい。ポリマー組成物はまた、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス［（トリフルオロメチル）スルホニル］イミド（ＥＭＩ ＴＦＳＩ）等のイオン性液体を含んでもよい。例示的ウレタンアクリレートは、脂肪族および／または芳香族官能基を含んでもよい。例示的伝導性モノマーは、アルコキシ化アクリレート、カプロラクトンアクリレート、およびアクリル等の官能化アクリレートモノマー（および／またはオリゴマー）を含む。本明細書に説明されるように、ポリマー組成物は、比導電率、光学、および／または機械的特性を達成するように調整されることができる。例えば、非伝導性希釈モノマーは、組成物のための具体的体積抵抗率を達成するために添加されることができる。

開示されるポリマー配合組成の性能は、以下に議論されるように、ある添加剤の相対的組成物を変動させることによって修正されることができる。故に、体積抵抗率の具体的範囲、例えば、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^６〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍ、例えば、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^７〜１０^９Ｏｈｍ・ｃｍ、例えば、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^８〜１０^９Ｏｈｍ・ｃｍを伴うポリマー配合組成を生産することが可能である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物は、−２５℃未満のガラス遷移温度（Ｔ_ｇ）を有する。いくつかの実施形態では、組成物の屈折率は、可視光に対して１．０〜２．０、例えば、１．２〜１．７である。さらに、配合組成の組成物を変動させることによって、感圧式接着剤等の特定の使用のための接着剤を生成することが可能である。

本発明のポリマー組成物は、表面を別の構造との接合または積層のために調製されたまま残しながら、望ましくない表面形態を伴う表面を平坦化する（平滑にする）ために使用されることができる。例えば、組成物は、不規則表面にわたって拡散され、薄く、平滑であって、空隙が不規則表面と組成物との間に実質的に残されない、接着剤層を生成するように硬化されることができる。任意の数の不規則表面が、説明される配合組成とともに平滑化されることができるが、本配合組成は、介在接着剤層の厚さおよび抵抗率の慎重な制御の必要性がある、微小電子機器の加工のために非常に好適である。本明細書に説明されるように、本配合組成は、噴霧、拡散、積層、傾注、またはスピンコーティングを用いて表面にわたって分散されることができる。いったん適用されると、組成物は、例えば、熱を印加することによって、または光、例えば、ＵＶ光で活性化することによって硬化されることができる。いくつかの実施形態では、平坦化された層は、２５μｍ厚未満、すなわち、１０μｍ厚未満、すなわち、５μｍ厚未満、すなわち、３μｍ厚未満であってもよい。平坦化された層は、１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍ未満、すなわち、約１０^９Ｏｈｍ・ｃｍの全体的体積抵抗率を有してもよい。

別の側面では、本発明のポリマー組成物は、電気光学ディスプレイの中に組み込まれることができる。そのようなディスプレイは、電気光学媒体と、伝導性層と、本発明のポリマー組成物（すなわち、ウレタンアクリレート、接着促進剤、および伝導性モノマー）とを含む。電気光学媒体は、液晶、エレクトロクロミック材料、または電気泳動材料を含んでもよい。特に、カプセル化された電気泳動媒体（ＥＥＭ）を使用する電気光学ディスプレイは、平坦化接着剤としての本発明のポリマー組成物の使用に伴って改良される。典型的には、ＥＥＭを使用するディスプレイの加工の際、ＥＥＭ層は、剥離または伝導性材料のシートにわたって拡散され、乾燥または硬化される。いったん拡散されると、ＥＥＭの層は、剥離または電極の別の層と整合するためにあまり好適ではない、不規則表面形態を呈する。本発明のポリマー組成物は、ＥＥＭ層の表面の粗度を平滑化し、別の基板または電極に接合されるようにＥＥＭ層を調製するために使用されることができる。さらに、ポリマー組成物の体積抵抗率は、調節されることができるため、電極間の抵抗率は、標的作業条件下での最適性能のために修正されることができる。

ある実施形態では、電気光学ディスプレイは、電気光学媒体を提供し、電気光学媒体と、本発明のポリマー組成物（すなわち、１０^７〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有する、ウレタンアクリレート、接着促進剤、および伝導性モノマーを含む）とを接触させることによって加工されてもよい。いくつかの事例では、電気光学媒体は、本発明のポリマー組成物によって平滑化（平坦化）された表面不規則性を有するであろう。加工方法は、加えて、例えば、熱またはＵＶ光を使用して、ポリマー組成物を硬化するステップを含んでもよい。付加的ステップは、剥離シートまたは伝導性層をポリマー組成物に積層するステップを含んでもよい。本発明はまた、本発明のポリマー組成物を組み込む、前面ラミネート、反転前面ラミネート、または二重剥離シートに拡張される。

別の側面では、ポリマー組成物は、可変透過性（ＶＴ）媒体の中に組み込まれることができ、その光学透過性は、要求に応じて修正されることができる。典型的には、ＶＴ媒体は、透明基板と、電気光学媒体と、第１の透明電極と、第２の透明電極と、本発明のポリマー組成物（すなわち、ウレタンアクリレート接着促進剤、二官能性架橋剤、非伝導性希釈剤、および硬化されると１０^７〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有するホモポリマーを生産する伝導性モノマー）とを含むであろう。電気信号の印加に応じて、電気光学媒体は、状態を変化させ、ＶＴ媒体の屈折率の変化をもたらすであろう。ユーザの要件に応じて、ＶＴ媒体は、透明から半透明、透明から艶消し、または透明から不透明に変化してもよい。付加的構成要素は、色顔料またはフィルタを含み、したがって、色および光学透過性の両方の変化を可能にしてもよい。ＶＴ媒体は、建物の内部または外部に据え付けられるような可変透過性窓のために使用されることができる。代替として、ＶＴ媒体は、標識または光学フィルタであってもよい。

ナノ粒子、例えば、酸化金属ナノ粒子を含む、本発明の組成物はＸ線蛍光（ＸＲＦ）分光法を用いた評価に適している。ジルコニア等のあるナノ粒子を含む、本発明の組成物に関するＸＲＦ強度は、配合組成を含む層の厚さと略線形相関を有することが分かっている。これは、ラミネート構造、例えば、前面ラミネート（ＦＰＬ）が、加工の間または後に厚さおよび規則性に関して非破壊的に評価されることを可能にする。

伝導性モノマーならびに／またはナノ粒子添加剤の量およびタイプを修正することによって、具体的屈折率を伴う接着剤を達成し、それによって、用途の必要性に応じて、種々の電気光学媒体および基板の使用を可能にすることが可能である。ある実施形態では、電気光学媒体は、ポリマー分散電気泳動媒体またはカプセル化電気泳動媒体を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物は、加えて、例えば、低濃度においてイオン性液体を含むであろう。

図１Ａは、前面ラミネートおよび従来の接着剤を使用して生産された、電気光学ディスプレイの断面を図示する。図１Ｂは、反転前面ラミネートおよび従来の接着剤を使用して生産され得る、電気光学ディスプレイの断面を図示する。図１Ｃは、二重剥離シートおよび従来の接着剤を使用して生産された、電気光学ディスプレイの断面を図示する。 図２Ａは、図１Ａのものに類似するが、本発明の配合組成（平坦化層）を組み込む、電気光学ディスプレイの断面を図示する。図２Ｂは、図１Ｂのものに類似するが、本発明の配合組成（平坦化層）を組み込む、電気光学ディスプレイの断面を図示する。図２Ｃは、図１Ｃのものに類似するが、本発明の配合組成（平坦化層）を組み込む、電気光学ディスプレイの断面を図示する。 図３は、温度の関数としての本発明の種々の配合組成の抵抗率を示す。 図４は、反転前面ラミネート（ＦＰＬ）における電気光学層の平坦性を改良するための本発明の配合組成の使用を図示する。 図５Ａは、ＦＰＬの生成における本発明の配合組成の使用を描写する。図５Ｂは、反転前面ラミネートの生成における本発明の配合組成の代替使用を描写する。図５Ｃは、ＦＰＬの生成における本発明の配合組成の使用を描写する。 図６は、本発明の配合組成を伴わない電気光学媒体と、平坦化層として本発明の配合組成を伴うものとの表面干渉法測定を対比する。 図７Ａは、平坦化層として本発明の配合組成を伴わない、電気光学媒体の表面形態測定を示す。図７Ｂは、平坦化層として本発明の配合組成を伴う、電気光学媒体の表面形態測定を示す。 図８Ａは、従来の接着剤を使用する電気泳動ディスプレイ（対照）と、本発明の配合組成を使用する電気泳動ディスプレイ（平坦化済み）とに関する白色状態を達成するための応答時間を比較する。 図８Ｂは、従来の接着剤を使用する電気泳動ディスプレイ（対照）と、本発明の配合組成を使用する電気泳動ディスプレイ（平坦化済み）とに関する黒色状態を達成するための応答時間を比較する。 図９は、接着剤層として本発明の配合組成を使用する電気泳動ディスプレイ（左）と、従来の接着剤層を使用する電気泳動ディスプレイとにおける低温でのＬ^＊の増加されたダイナミックレンジを示す。 図１０Ａは、平坦化層／接着剤として本発明の配合組成を使用する活性ラミネートを通る断面を示す。図１０Ｂは、平坦化層／接着剤として本発明の配合組成を使用する活性ラミネートを通る断面を示す。 図１１Ａは、平坦化層／接着剤として本発明の配合組成を使用する可変反射デバイスを通る断面を示す。図１１Ｂは、平坦化層／接着剤として本発明の配合組成を使用する可変反射デバイスを通る断面を示す。 図１２は、４つの例示的組成物に関する温度に伴う伝導性の変動を示す。 図１３は、ＳＥＭを用いて測定されるジルコニアナノ粒子を含む層のジルコニアＸ線蛍光信号強度と厚さとの間の測定された相関を示す。

前述のように、本発明は、種々の電気光学媒体と併用するためのポリマー配合組成を提供する。ポリマー配合組成は、ある接着剤層が、電気光学媒体および動作条件に合致する伝導性、機械的接着性、および屈折率を有することを可能にするため、電気光学媒体を含むデバイスの性能を改良する。ポリマー配合組成はまた、電極間、例えば、正面電極と背面との間、または２つの透明電極間の電気光学媒体のより薄く、より平面状の層を可能にすることによって、性能を改良する。

本発明のポリマー配合組成は、電気光学ディスプレイ、標識、および建築用途等の可変透過性（ＶＴ）媒体において使用するために設計される。電気光学媒体と機能するために、配合組成は、３つの要件を満たさなければならない。すなわち、比較的に整合された屈折率を提供しなければならず、異なる層間（例えば、ＩＴＯと電気光学媒体との間）に良好な接着性を提供しなければならず、かつ適切な体積抵抗率を提供し、精密な光学状態切替を達成しなければならない。しかしながら、これらの値（屈折率、接着剤強度、および最適伝導性）はそれぞれ、電気光学媒体の性質、用途、および動作条件に応じて大きく変動し得る。

用語「電気光学」は、材料またはディスプレイに適用されるように、結像技術分野におけるその従来的な意味で使用され、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する材料であって、材料への電場の印加によって、その第１からその第２の表示状態に変化される、材料を指すために、本明細書で使用される。光学特性は、典型的には、ヒトの眼に知覚可能な色であるが、光学透過率、反射率、ルミネッセンス、または機械読取のために意図されるディスプレイの場合、可視範囲外の電磁波長の反射の変化の意味における擬似色等の別の光学特性であってもよい。

用語「グレー状態」は、画像化技術分野におけるその従来的な意味で本明細書で使用され、ピクセルの２つの極限光学的状態の中間の状態を指し、必ずしもこれらの２つの極限状態の間の黒色と白色との遷移を意味するわけではない。例えば、本明細書に参照されるいくつかのＥＩｎｋ特許および公開された出願は、極限状態が白色および濃青色であり、中間の「グレー状態」が実際には薄青になる電気泳動ディスプレイ（ＥＰＩＤ）を説明している。実際、既述のように、光学的状態の変化は、色の変化では全くない場合もある。用語「黒色」および「白色」は、ディスプレイの２つの極限光学的状態を指すように以降で使用される場合があり、例えば、前述の白色および濃青色状態等の厳密には黒色ならびに白色ではない極限光学的状態を通常含むものとして理解されるべきである。用語「単色」は、以降、介在グレー状態を伴わず、ピクセルをその２つの極限光学状態のみに駆動させる、駆動スキームを指すために使用され得る。

用語「双安定」および「双安定性」は、本明細書中では当技術分野におけるそれらの従来の意味で使用され、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備えるディスプレイであって、第１または第２の表示状態のうちのいずれか一方を呈するように、有限持続時間のアドレス指定パルスを用いて、所与の要素が駆動されてから、アドレス指定パルスが終了した後に、表示要素の状態を変化させるために必要とされるアドレス指定パルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が続くようなディスプレイを指す。米国特許第７，１７０，６７０号では、グレースケール対応のいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極限黒色および白色状態においてだけではなく、また、その中間グレー状態においても、安定しており、同じことは、いくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示されている。本タイプのディスプレイは、適切には、双安定性ではなく、「多安定性」と呼ばれるが、便宜上、用語「双安定性」が、本明細書では、双安定性および多安定性ディスプレイの両方を網羅するために使用され得る。

いくつかのタイプの電気光学ディスプレイが、公知である。１つのタイプの電気光学ディスプレイは、例えば、米国特許第５，８０８，７８３号、第５，７７７，７８２号、第５，７６０，７６１号、第６，０５４，０７１号、６，０５５，０９１号、第６，０９７，５３１号、第６，１２８，１２４号、第６，１３７，４６７号、および第６，１４７，７９１号に説明されるような回転二色部材タイプである（本タイプのディスプレイは、多くの場合、「回転二色ボール」ディスプレイと称されるが、前述の特許のうちのいくつかでは、回転部材が球状ではないため、用語「回転二色部材」の方がより正確なものとして好ましい）。そのようなディスプレイは、異なる光学特性を伴う２つまたはそれを上回る区分と、内部双極子とを有する、多数の小さい本体（典型的には、球状または円筒形）を使用する。これらの本体は、マトリクス内に液体が充填された空胞の中に懸濁され、空胞は、本体が自由に回転するように、液体で充填されている。ディスプレイの外観は、そこに電場を印加し、したがって、本体を種々の位置に回転させ、視認表面を通して見られる本体の区分を変動させることによって、変更される。本タイプの電気光学媒体は、典型的には、双安定性である。

別のタイプの電気光学ディスプレイは、エレクトロクロミック媒体、例えば、少なくとも部分的に半導体金属酸化物から形成される電極と、電極に付着して色の変化を反転可能な複数の染色分子とを含む、ナノクロミックフィルムの形態におけるエレクトロクロミック媒体を使用する。例えば、Ｏ’Ｒｅｇａｎ， Ｂ．， ｅｔ ａｌ， Ｎａｔｕｒｅ １９９１，３５３，７３７，およびＷｏｏｄ， Ｄ．， Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ， １８（３），２４（２００２年３月）を参照されたい。また、Ｂａｃｈ， Ｕ．， ｅｔ ａｌ， Ａｄｖ． Ｍａｔｅｒ．， ２００２，１４（１１），８４５も参照されたい。本タイプのナノクロミックフィルムはまた、例えば、米国特許第６，３０１，０３８号、第６，８７０，６５７号、および第６，９５０，２２０号にも説明されている。本タイプの媒体もまた、典型的には、双安定性である。

別のタイプの電気光学ディスプレイは、Ｐｈｉｌｉｐｓによって開発され、Ｈａｙｅｓ， Ｒ．Ａ．， ｅｔ ａｌ，「Ｖｉｄｅｏ−Ｓｐｅｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｐｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ」，Ｎａｔｕｒｅ，４２５，３８３−３８５（２００３年）に説明されている、エレクトロウェッティングディスプレイである。米国特許第７，４２０，５４９号には、そのようなエレクトロウェッティングディスプレイが双安定性となり得ることが示されている。

長年にわたり研究および開発の関心の対象である、あるタイプの電気光学ディスプレイは、粒子ベースの電気泳動ディスプレイであって、複数の帯電粒子が、電場の影響下で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たときに、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定、ならびに低電力消費の属性を有することができる。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期の画像品質に伴う問題は、その広範な利用を妨げている。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の不十分な使用可能寿命をもたらす。

上述のように、電気泳動媒体は、流体の存在を必要とする。殆どの先行技術の電気泳動媒体では、この流体は、液体であるが、電気泳動媒体は、ガス状流体を使用して生産され得る（例えば、Ｋｉｔａｍｕｒａ， Ｔ．， ｅｔ ａｌ． 「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｔｏｎｅｒ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐａｐｅｒ−ｌｉｋｅ ｄｉｓｐｌａｙ」，ＩＤＷ Ｊａｐａｎ， ２００１，Ｐａｐｅｒ ＨＣＳ１−１、およびＹａｍａｇｕｃｈｉ， Ｙ．， ｅｔ ａｌ．， Ｔｏｎｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｈａｒｇｅｄ ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｉｌｙ， ＩＤＷ Ｊａｐａｎ，２００１，Ｐａｐｅｒ ＡＭＤ４−４参照）。同様に、米国特許第７，３２１，４５９号および第７，２３６，２９１号も参照されたい。そのようなガスベース電気泳動媒体は、例えば、媒体が垂直プレーンに配置される看板等、媒体がそのような沈降を可能にする配向で使用されるときに、粒子沈降のために液体ベース電気泳動媒体と同じ種類の問題の影響を受けやすいと考えられる。実際、粒子沈降は、電気泳動粒子のより高速の沈降を可能にする流体の粘度と比較して、ガス状懸濁流体のより低い粘度のため、液体ベース電気泳動媒体よりもガスベース電気泳動媒体において深刻な問題であると考えられる。

Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、またはそれらの名義の多数の特許および出願は、カプセル化された電気泳動および他の電気光学媒体に使用される種々の技術を説明している。そのようなカプセル化された媒体は、多数の小型カプセルを含み、そのそれぞれはそれ自体、電気泳動により移動可能な粒子を流体媒体中に含有する内相と、内相を包囲するカプセル壁とを含む。典型的には、カプセルはそれ自体が、ポリマー接着剤内に保持され、２つの電極間に位置付けられる密着した層を形成する。これらの特許および出願に説明される技術としては、以下が挙げられる。
（ａ） 電気泳動粒子、流体、および流体添加物（例えば、米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号参照）
（ｂ） カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス（例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号参照）
（ｃ） 電気光学材料を含有するフィルムおよびサブアセンブリ（例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号参照）
（ｄ） ブラック平面、接着剤層、および他の補助層、ならびにディスプレイにおいて使用される方法（例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号参照）
（ｅ） 色形成および色調節（例えば、米国特許第７，０７５，５０２号および米国特許出願公開第２００７／０１０９２１９号参照）
（ｆ） ディスプレイの適用（例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および米国特許出願公開第２００６／０２７９５２７号参照）
（ｇ） 非電気泳動ディスプレイ（米国特許第６，２４１，９２１号、第６，９５０，２２０号、および第７，４２０，５４９号、ならびに米国特許出願公開第２００９／００４６０８２号参照）

前述の特許および出願の多くは、カプセル化電気泳動媒体内の離散マイクロカプセルを囲繞する壁が、連続相と置換され得、したがって、いわゆる高分子分散電気泳動ディスプレイ（ＰＤＥＰＩＤ）を生産し、その中で、電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の離散液滴と、ポリマー材料の連続相とを備え、そのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の離散液滴が、離散カプセル膜が各個々の液滴と関連付けられない場合でも、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることを認識する。例えば、前述の米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。故に、本願の目的のために、そのようなポリマー分散電気泳動媒体は、カプセル化電気泳動媒体の亜種と見なされる。

関連タイプの電気泳動ディスプレイは、いわゆる「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」である。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、帯電粒子および流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されないが、代わりに、担体媒体、典型的には、ポリマーフィルム内に形成される、複数の空洞内に留保される。例えば、米国特許第６，６７２，９２１号および第６，７８８，４４９号を参照されたい（両方とも、Ｓｉｐｉｘ Ｉｍａｇｉｎｇ， Ｉｎｃに譲渡されている）。

多くの場合、電気泳動媒体は不透明であり（例えば、多くの電気泳動媒体では、粒子は、ディスプレイを通る可視光の透過を実質的に遮断するため）、反射モードで動作するが、多くの電気泳動ディスプレイは、１つのディスプレイ状態が実質的に不透明であり、１つは、光透過性である、いわゆる「遮蔽モード」で動作するように作製され得る。例えば、米国特許第５，８７２，５５２号、第６，１３０，７７４号、第６，１４４，３６１号、第６，１７２，７９８号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照されたい。誘電泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイと類似するが、電場強度の変動に依存し、類似のモードで動作し得る。米国特許第４，４１８，３４６号を参照されたい。他の種類の電気光学ディスプレイもまた、遮蔽モードで動作することが可能なことがある。遮蔽モードで動作する電気光学媒体は、フルカラーディスプレイ用の多層構造で使用されることができ、そのような構造では、ディスプレイの視認表面に隣接する少なくとも１つの層は、遮蔽モードで動作して、視認表面からより遠くにある第２の層を露出させる、または隠す。

カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的には、従来的な電気泳動機器のクラスタ化および沈降故障モードに悩まされることがなく、多様な可撓性および剛性基材上にディスプレイを印刷またはコーティングする能力等のさらなる利点を提供する。（印刷という語の使用は、全ての形態の印刷およびコーティングを含むことが意図され、限定ではないが、前計量コーティング、例えば、パッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング等、ロールコーティング、例えば、ナイフオーバーロールコーティング、フォワードおよびリバースロールコーティング等、グラビアコーティング、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、メニスカスコーティング、スピンコーティング、ブラシコーティング、エアナイフコーティング、シルクスクリーン印刷プロセス、静電気印刷プロセス、熱印刷プロセス、インクジェット印刷プロセス、電気泳動析出（米国特許第７，３３９，７１５号参照）、ならびに他の同様の技術が挙げられる。）したがって、得られるディスプレイは、可撓性であり得る。さらに、ディスプレイ媒体は（種々の方法を使用して）印刷され得るため、ディスプレイ自体は、安価に作製され得る。

他のタイプの電気光学媒体が、本発明のディスプレイで使用されてもよい。粒子ベースの電気泳動ディスプレイおよび類似挙動を示す他の電気光学ディスプレイ（そのようなディスプレイは、以降、便宜上、「インパルス駆動ディスプレイ」と称され得る）の双安定性または多安定性挙動は、従来の液晶（「ＬＣ」）ディスプレイのものと著しく対照的である。ねじれネマティック液晶は、双または多安定性ではないが、所与の電場をそのようなディスプレイのピクセルに印加することが、ピクセルに以前に存在したグレーレベルにかかわらず、ピクセルに具体的グレーレベルを生成するように、電圧変換器として作用する。さらに、ＬＣディスプレイは、一方向（非透過性または「暗」から透過性または「明」）にのみ駆動され、より明るい状態からより暗い状態への逆遷移は、電場を低減または排除することによってもたらされる。最後に、ＬＣディスプレイのピクセルのグレーレベルは、電場の極性にではなく、その大きさのみに敏感であって、実際、技術的理由から、市販のＬＣディスプレイは、通常、頻繁な間隔で駆動場の極性を逆転する。対照的に、双安定性電気光学ディスプレイは、まず得られた一応の結果として、ピクセルの最終状態が、印加される電場および本場が印加される時間だけではなく、また、電場の印加に先立つピクセルの状態にも依存し得るように、インパルス変換器として作用する。

使用される電気光学媒体が双安定性であるかどうかにかかわらず、高分解能ディスプレイを得るために、ディスプレイの個々のピクセルは、隣接ピクセルからの干渉を伴わずに、アドレス指定可能でなければならない。本目的を達成するための１つの方法は、「活性マトリクス」ディスプレイを生成するために、各ピクセルと関連付けられた少なくとも１つの非線形要素を伴う、トランジスタまたはダイオード等の非線形要素のアレイを提供することである。１つのピクセルをアドレス指定する、アドレス指定またはピクセル電極は、関連付けられた非線形要素を通して、適切な電圧源に接続される。典型的には、非線形要素がトランジスタであるとき、ピクセル電極は、トランジスタのドレインに接続され、本配列は、以下の説明において仮定されるが、本質的に、恣意的であって、ピクセル電極は、トランジスタのソースにも接続され得る。従来、高分解能アレイでは、ピクセルは、任意の具体的ピクセルが、１つの規定された行および１つの規定された列の交差点によって一意に画定されるように、行および列の２次元アレイで配列される。各列内の全トランジスタのソースは、単一列電極に接続される一方、各行内の全トランジスタのゲートは、単一行電極に接続される。再び、行へのソースおよび列へのゲートの割当は、従来のものであるが、本質的に、恣意的であって、所望に応じて、逆転され得る。行電極は、行ドライバに接続され、これは、本質的に、任意の所与の瞬間において、１つのみの行が選択されることを確実にする、すなわち、選択された行電極に、選択された行内の全トランジスタが伝導性であることを確実にするような電圧が印加される一方、全他の行に、これらの選択されていない行内の全トランジスタが非伝導性のままであることを確実にするような電圧が印加される。列電極は、列ドライバに接続され、これは、種々の列電極上に、選択された行内のピクセルをその所望の光学状態に駆動するように選択された電圧をかける。（前述の電圧は、従来、電気光学媒体の非線形アレイと反対側に提供され、全体的ディスプレイを横断して延在する、共通正面電極に対するものである。）「ラインアドレス時間」として知られる事前に選択された間隔後、選択された行は、選択解除され、次の行が、選択され、列ドライバ上の電圧は、ディスプレイの次のラインが書き込まれるように変化される。本プロセスは、ディスプレイ全体が行毎様式で書き込まれるように繰り返される。

本発明は、ウレタンアクリレートと、接着促進剤と、伝導性モノマーとを含む、ポリマー組成物を含む。伝導性モノマーは、典型的には、高イオン性伝導性特徴を硬化されたフィルムにもたらす、低分子量（＜１０００ｇ／ｍｏｌ）単官能モノマーである。いくつかの実施形態では、モノマーは、極性官能基を含み、水に対して中程度の親和性を呈する。モノマー（または配合組成）の伝導性特徴は、硬化されたフィルム、例えば、「ホモポリマー」を１週間２５℃および５０％相対湿度（ＲＨ）に暴露し、次いで、硬化されたフィルムの体積抵抗率の測定を行うことによって判定される。伝導性モノマーは、典型的には、１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍ未満、より典型的には、１×１０^８〜９×１０^９Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を呈する。

伝導性モノマーに加え、本発明の配合組成はまた、他の成分の中でもとりわけ、非伝導性希釈モノマー、架橋剤、光開始剤、および可塑剤を含んでもよい。伝導性モノマーのように、非伝導性モノマーも、典型的には、低分子量（＜１０００ｇ／ｍｏｌ）の単官能モノマーである。しかしながら、伝導性モノマーと異なり、非伝導性希釈モノマーは、１０^１１Ｏｈｍ・ｃｍを上回る、例えば、１０^１２Ｏｈｍ・ｃｍを上回る測定された伝導性を有する。表１は、ガラス遷移温度（Ｔ_ｇ）、屈折率、および伝導性に影響を及ぼすためにポリマー配合組成に添加され得る、添加剤を列挙する。
表１．本発明の配合組成に添加され得るモノマーのガラス遷移温度（Ｔｇ）、屈折率（ｎＮ）、および比重。添加剤毎の説明および販売元は、以下の表１に列挙される。

Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ９０８７−市販のアルコキシ化フェノールアクリレートモノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ３３９−市販の２−フェノキシエチルアクリレートモノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ４９５Ｂ−市販のカプロラクトンアクリレートモノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ９０３８−市販のエトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ９６６Ｈ９０−１０％の２（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレートとブレンドされた市販の脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ３４９−市販のエトキシル化（３）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＤ９０５５−市販の酸性アクリレート接着促進剤。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ５３１−市販の環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート（ＣＴＦＡ）モノマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
ＳａｒｔｏｍｅｒＣＮ３１０８−市販のアクリレートオリゴマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ２５６−市販のアクリレートオリゴマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ９７８２−市販の芳香族ウレタンアクリレートオリゴマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。
Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ１３１Ｂ−市販の低粘度アクリルオリゴマー。Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）。

表１に列挙される成分に加え、他の添加剤も、体積抵抗率を調節するために含まれてもよく、例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ４４０（市販のイソオクチルアクリレートモノマー）Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ３９５（市販のイソデシルアクリレートモノマー）、およびＲａｈｎ Ｍ１６６（市販のポリエステルアクリレート；Ｒａｈｎ ＡＧ， Ｚｕｒｉｃｈ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）が挙げられる。組成物は、加えて、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ９６４（市販のウレタンジアクリレートオリゴマー）等の架橋剤、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドおよび１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニル−ケトン（両方ともＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ， Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ， ＷＩ）等の光開始剤、および／またはグリセロール、炭酸プロピレン、またはフタル酸塩（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから市販）等の可塑剤を含んでもよい。いくつかの事例では、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ９６４（市販のウレタンアクリレートオリゴマー）等の付加的接着剤樹脂が、添加されることができる。いくつかの実施形態では、配合組成は、０〜７０％（重量／重量）伝導性モノマー、例えば、５〜５０％（重量／重量）、例えば、１０〜４０％（重量／重量）を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、０〜５０％（重量／重量）非伝導性モノマー、例えば、５〜４５％（重量／重量）、例えば、１０〜４０％（重量／重量）を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、０〜４０％（重量／重量）架橋剤、例えば、５〜１５％（重量／重量）、例えば、１０〜１５％（重量／重量）を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、０〜５０％（重量／重量）接着促進剤、例えば、５〜４５％（重量／重量）、例えば、１０〜４０％（重量／重量）を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、２％未満（重量／重量）光開始剤、例えば、約１％（重量／重量）光開始剤、例えば、約０．５％（重量／重量）光開始剤を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、２％未満（重量／重量）可塑剤、例えば、約１％（重量／重量）可塑剤、例えば、約０．５％（重量／重量）可塑剤を含むであろう。いくつかの実施形態では、配合組成は、１％未満（重量／重量）イオン性液体、例えば、０．５％未満（重量／重量）イオン性液体、例えば、０．１％未満（重量／重量）イオン性液体を含むであろう。

いくつかの実施形態では、本発明の配合組成は、実質的に無溶媒である、すなわち、モノマー成分および添加剤自体以外に溶媒を含まない。例えば、配合組成は、ケトン、エーテル、ヘキサン、または可塑性官能性を伴わない他の短鎖長アルカン溶媒、すなわち、アクリレートまたはエポキシドを含まない。そのような配合組成は、硬化の間に蒸発収縮が殆どなく、より一貫したフィルムにつながるため、層状電気光学アセンブリおよび他の材料、すなわち、ＶＴ窓の信頼性を改良する。さらに、加工プロセス自体も、空気処理／洗浄を殆ど要求せず、有機廃棄物を殆ど生産しない。

いくつかの実施形態では、本発明の配合組成は、金属、すなわち、伝導性金属粒子が実質的にない。配合組成が金属粒子を含まないため、配合組成が硬化するにつれて、異なる伝導性域を伴う接着剤／平坦化層をもたらし得る、これらの高密度添加剤が接着剤懸濁物から沈降するリスクが殆どない。加えて、金属粒子は、屈折率に悪影響を及ぼし、視覚的欠陥を完成されたディスプレイに生じさせ得る。

典型的には、配合組成は、処理、例えば、コーティングおよび積層の間、適切に流動するために、低粘度（５０００ｃＰ未満、例えば、２０００ｃＰ未満、例えば、１０００ｃＰ未満）を要求するであろう。低粘度は、配合組成が低コーティング重量で材料をコーティングするが、依然として、硬化前に均平を達成することを可能にする。それでもなお、配合組成は、依然として、硬化に先立って、材料を脱湿潤させない、またはインク表面を優先的に湿潤させる、十分な高粘度を有していなければならない。本理由から、本発明の配合組成は、典型的には、また、硬化の間、例えば、光開始を介して活性化される、架橋剤を含む。使用される架橋剤のタイプは、コーティングされるべき材料に伴って変動し得、例えば、異なる架橋剤が、電気光学媒体がカプセル化された液体ポリマーまたは電気光学無機固体であるかどうかに応じて使用されてもよい。加えて、加工プロセスの間の架橋結合のタイミングも、用途の必要性に応じて変動し得る。例えば、いくつかの実施形態では、接着剤層は、電気光学媒体に適用された後、または積層プロセスの間に架橋結合されるであろう。他の実施形態では、接着剤層は、前面ラミネート等の電気光学アセンブリが加工された後に架橋結合されるであろう。架橋結合が加工の後に開始されるとき、接着剤層に隣接する電極または剥離シートは、光開始のために必要とされる光に対して実質的に透明でなければならない。当然ながら、熱等のポリマーを架橋結合させるための他の手段も、用途に応じて使用されることができる。

配合組成の接着性およびコーティングとしての性能は、２つの主要な方法において助長されることができる。１つ目は、接合されるべき表面に対して接着剤層の親和性を増加させることである。２つ目は、剥離力を、層剥離の代わりに、ポリマー運動中に消散させることである。重要なこととして、ポリマー間の凝集力が、ポリマーと表面との間の接着力より強い場合、ポリマーは、表面から剥ぎ取られるであろう。逆の状況では、すなわち、接着剤力が凝集力より強い場合、ポリマーは、分裂し、わずかのみ表面に付着するであろう。最良性能のために、接着力は、ポリマー間の凝集力より強いように選択されるが、しかしながら、接着性および凝集性の両方とも、比較的に高くあるべきである。

接着剤および凝集力は両方とも、ポリマーの官能基ならびにモノマー単位の長さを修正することによって改変されることができる。例えば、ウレタンは、大きい種々の表面に対して比較的に強い親和性を有するが、ある官能基（例えば、カルボキシル酸、アミン、アセタール、フェニル基）の添加は、表面の組成物に応じて、接着性を著しく改良することができる。同時に、配合組成が剥離力に暴露されるときの層剥離を回避するために必要なエネルギーの消散は、比較的に長く、絡合されたポリマー鎖を生成することによって改良される。これは、プレポリマー（例えば、硬化前に数千分子量単位である二官能アクリレート）を使用する、架橋結合密度を変動させる、または硬化条件を変動させることによって行われることができる。

モノマー自体の組成物に加え、ポリマー混合物の屈折率も、添加剤の含有に伴って改変されることができる。例えば、より短く、かつより高い官能性の架橋剤は、屈折率におけるより大きい増加につながる一方、非常に長い架橋剤は、わずかな増加につながる。加えて、硬化されたフィルムは、典型的には、非硬化混合物より若干高い屈折率を有する。（硬化するにつれたポリマー内の無減少体積に起因した硬化に伴う屈折率依存性が可能性として考えられる。）電気光学媒体の屈折率は、実質的に変動し得る、例えば、ポリマー分散電気泳動媒体は、約１．５の屈折率を有し得る一方、エレクトロクロミック媒体の屈折率は、２を上回り得る。いったん電気泳動媒体が選択されると、本発明のポリマー混合物を修正し、必要に応じて、屈折率整合配合組を達成することが可能である。特に、良好な透明性を達成するために、配合組成の屈折率は、電気光学媒体がクリア状態にあるとき、電気光学媒体の屈折率に可能な限り近くあるべきである。

接着剤層の屈折率は、高屈折酸化金属ナノ粒子の添加によって調整されることができる。接着剤にナノ粒子をドープすることは、Ｔｇおよび伝導性に影響を及ぼさずに、屈折率が調整されることを可能にする。好ましい充填剤は、高屈折率ナノ材料を有し、低Ｔｇ高伝導性ＵＶ流体連続相中に分散可能である。そのような組成物は、マトリクスを通して高伝導性経路を残し、ナノ材料および硬化されたＵＶ流体の平均である屈折率を生産するであろう（充填剤が浸透濃度を下回る限り）。金属ナノ粒子もまた、本発明の組成物中に含まれ、屈折率を修正することができる。適切に選定されると、ナノ粒子の組成物、粒径、および量は、組成物の屈折率が、電気光学媒体の屈折率に合致する、または電気光学媒体の屈折率に反作用するように、組成物の屈折率を改変することができる。すなわち、本発明の組成物は、層、例えば、電気光学層および光透過性電極層間の界面を調整し、全体的透過性を改良し、うねり、斑点、または他の歪曲を低減させるために使用されることができる。いくつかの実施形態では、金属ナノ粒子は、ジルコニアナノ粒子等の酸化金属ナノ粒子である。好適なナノ粒子は、Ｐｉｘｅｌｌｉｇｅｎｔ（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ， ＭＤ）およびＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ， ＷＩ）等のいくつかの供給業者から市販されている。ナノ粒子は、典型的には、（平均して）５００ｎｍ未満の粒径、例えば、（平均して）３００ｎｍ未満の粒径、例えば、（平均して）２００ｎｍ未満の粒径、例えば、（平均して）１００ｎｍ未満の粒径、例えば、（平均して）５０ｎｍ未満の粒径、例えば、（平均して）２０ｎｍ未満の粒径である。いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、狭粒径分布（すなわち、３〜７ｎｍ）を伴う、約５ｎｍの平均粒径を有する。加えて、ナノ粒子は、表面処理され、分散性を改良し、また、ポリマー混合物内の架橋結合のための活性部位を提供することができる。両面処理および未処理のジルコニウム、チタン、銅、インジウム、亜鉛、ニッケル、スズ、ランタン、およびセリウムナノ粒子を含む、種々の金属ナノ粒子が、本発明と併用されてもよい。他の実施形態では、これらの金属の酸化物、炭化物、または窒化物が、好適なナノ粒子を作製するために使用されてもよく、例えば、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ＣｄＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、またはＣｅＯ_２が挙げられる。

屈折率および接着特性の修正に加え、ポリマー配合組成の性能は、伝導性を修正することによって改良されることができる。例えば、電気光学材料を伴う多くの用途では、約１ｘ１０^９Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有することが有益である。これは、体積抵抗率約１×１０^１３Ｏｈｍ・ｃｍ（すなわち、絶縁性）を有する従来の接着剤と比較して、比較的に低体積抵抗率である。したがって、所望の抵抗率を達成するためのモノマータイプおよび官能性を選択することが有益である。しかしながら、多くの場合、伝導性を増加させる添加剤は、配合組成の光学または機械的特性に悪影響を及ぼす。例えば、伝導性金属粒子の添加は、接着剤および光学特性を著しく変化させる。故に、容認可能物理的特性を維持しながら、伝導性を促進するための接着剤の設計において妥協することが必要である。

本発明のポリマー配合組成では、伝導性特性は、硬化されたネットワークを通してイオン輸送を促進するモノマーを添加することによって改良される。多数の電荷担体およびそれらの電荷担体のための多数の結合部位の両方を助長するための２つの主要な方法がある。１つ目は、カルボニルまたはアルコキシ基を含むモノマー等の極性ゴム状吸湿性モノマーを組み込むことである。２つ目は、有機イオン性ドーパントを添加することである。極性基およびドーパントクラスタは両方とも、電荷担体、おそらく、ヒドロニウムイオンおよび水酸化物イオンのための低エネルギー部位として作用する。しかしながら、伝導性モノマーまたはイオン性液体（ＩＬ）の含有は、排他的ではなく、いくつかの事例では、組み合わせは、伝導性モノマーおよびＩＬからの寄与の加算和より低い、バルク体積抵抗率を達成する等の相乗効果をもたらし得る。

本発明と併用するために好適なイオン性液体は、リン酸塩、スルホンアミド、ホウ酸塩、およびシアナミド等の強対イオンに結合されるイミダゾリウム等の近隣分子によって溶媒和される高帯電成分を伴う、有機化合物を含む。例えば、１−ブチル−３−ヘキサフルオロリン酸メチルイミダゾリウム（ＢＭＩＰＦ６）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス［（トリフルオロメチル）スルホニル］イミド（ＢＭＩＴＦＳＩ）、１−デシル−３−ヘキサフルオロリン酸メチルイミダゾリウム（ＤＭＩＰＦ６）、１−エチル−３−テトラフルオロホウ酸メチルイミダゾリウム（ＥＭＩＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアンジアミド（ＥＭＩＤＣＮ）、および１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス［（トリフルオロメチル）スルホニル］イミド（ＥＭＩＴＦＳＩ）が挙げられる。

溶媒和イオンを輸送するポリマーの能力は、典型的には、非常に温度依存性であって、その伝導性は、ポリマーの遷移ガラス温度（Ｔ_ｇ）を著しく下回って減少する。［ガラス遷移温度は、非晶質固体がゴムとガラス状状態との間で変化する温度である。］Ｔ_ｇは、標準的測定（動的走査熱量分析（ＤＳＣ））であるため、ホモポリマーまたはオリゴマーのＴ_ｇは、成分が伝導性に最も寄与するであろう温度範囲を判定するために使用されることができる。その一方で、所望に応じて、成分は、ポリマー配合組成が動作温度の範囲内の異なる点において顕著に異なる伝導性を有するであろうように、デバイスの動作温度範囲内にあるＴ_ｇを用いて選定されることができる。そのようなポリマーは温度および電気刺激の両方に応答する、二重刺激電気光学ディスプレイを生成するために使用されてもよい。二重刺激配合組成は、例えば、約４０％（重量／重量）吸湿性アクリレートモノマー（伝導性を改良する、例えば、ＳＲ９０８８、またはＳＲ９０８７）、約１０％（重量／重量）ウレタンアクリレートオリゴマー（機械的特性を改良する、例えば、ＣＮ９６４）および約５０％（重量／重量）アクリレートオリゴマーモノマー混成物（粘着剤／接着促進剤；例えば、ＣＮ３１０８）を含んでもよい。例えば、ＶＴ窓は、温度が所与の温度を上回って上昇すると、クリアから銀色状に変化し、それによって、暑い日に太陽からの入射光を最小限にすることに役立つように設計されてもよい。

様々なポリマー混成物の伝導性の温度依存性の例証が、１０００で乗算された抵抗率対逆温度の自然対数をプロットする、図３に示される。図３における測定は、透明酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極と炭素背面との間に狭入された硬化されたサンプルに対してインピーダンス分光法を用いて得られた。図３における配合組成の組成物は、重量比エチレンオキシドのその組成物において変動する。配合組成Ａ−Ｃはそれぞれ、重量比約３０％エチレンオキシドを含有する。配合組成Ｅ−Ｈはそれぞれ、重量比約１５％エチレンオキシドを含有する。配合組成Ｊは、重量比約８％エチレンオキシドを含有する。

高温、すなわち、グラフの左側では、全ての材料は、そのガラス遷移温度を有意に上回り、抵抗率は、低温（グラフの右側）より少なくとも２桁低い。一般に、最高伝導性は、可能な限りガラス遷移を上回る高温において達成されるであろう。（恣意的高温では、ポリマー鎖は、可能な限り自由に移動するであろうが、しかしながら、機械的特性は、影響を受け得る。）図３はまた、吸湿性含有率の関数としての抵抗率における傾向を図示する。特に、上の線（Ｊ）は、最低エチレンオキシド濃度を有し、最高抵抗率を示す一方、下の線（Ａ−Ｃ）は、最高エチレンオキシド濃度を有し、最低抵抗率を示す。

実際は、典型的には、ガラス遷移温度を約２５℃上回って動作することで十分である。ポリマー配合組成を組み込む多くのシステムは、室温環境で動作するであろうため、バルク配合組成のＴ_ｇは、約０℃またはより低い温度のいずれかの温度であるべきである。動作温度は、概して、固定されるため（かつ恣意的に高くない）、これは、可能な限り低いＴ_ｇを伴うポリマーマトリクスを意図的に生成することを要求する。当然ながら、接着剤および光学特性のように、ガラス遷移温度もまた、モノマー組成物で調整されることができる。一般に、モノマーの混合物は、硬化されたフィルムを生産し、そのＴ_ｇは、最高および最低ホモポリマーＴ_ｇ間のいずれかの温度であって、さらに、１つ上回るモノマーが添加されるほど、そのＴ_ｇにより近くなり、混合物のＴ_ｇは、Ｆｌｏｒｙ−Ｆｏｘ方程式によって予測されるであろう。

配合組成は、電気光学媒体を含むデバイス、例えば、前面ラミネートおよびディスプレイの構造において使用するために説明されるが、配合組成は、伝導性接着剤等の他の用途にも有用であり得ることを理解されたい。例えば、本発明の配合組成は、伝導性感圧式接着剤として使用されることができる。そのような配合組成は、約３０％カプロラクトンアクリレートモノマー（例えば、ＳＲ４９５Ｂ）、約４０％ポリエステル／ウレタンモノマー混成物（例えば、ＣＮ９６６Ｈ９０）、および約３０％アルキル化アクリレートモノマー（例えば、ＳＲ４４０）を含んでもよい。
（電気泳動ディスプレイ媒体）

本発明の配合組成は、電気光学媒体を含む層状アセンブリを加工するため、すなわち、図２Ａ−２Ｃに図示されるようなディスプレイにおいて使用するために非常に好適である。特に、前述の組成物および方法を使用することによって、電気光学媒体と透明ＩＴＯ電極等の電極との間、または電気光学媒体と接着剤層との間、または電気光学媒体の層と剥離シートとの間の優れた接着性もまた提供しながら、電気光学アセンブリの良好な平坦化を提供する、接着剤配合組成が、達成されることができる。

ある実施形態では、本配合組成は、背面と継合され、電気光学ディスプレイを生成し得る、層状アセンブリを生成するために使用されることができる。図４に示される実施形態では、プロセスは、インジウムスズ酸化物コーティングテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ−ＩＴＯ）３２０の層上への電気光学媒体３１０の層の堆積から開始する。いくつかの実施形態では、電気光学媒体３１０は、ＰＥＴ−ＩＴＯ３２０の上部のラミネート接着剤（図４には図示せず）上に堆積されてもよい。ラミネート接着剤は、電気光学媒体と別の後に添加される層、例えば、背面との間の接合を改良し得る。

ＰＥＴ ＩＴＯ３２０上への堆積後、本発明の配合組成３３０は、電気光学媒体３１０の層上に堆積され、すなわち、図４の中央パネルに示されるように、実質的に平面表面を生産する。配合組成３３０は、以下により詳細に議論されるように、噴霧、傾注、拡散、スピンコーティング、または積層されてもよい。いったん配合組成３３０が、電気光学媒体３１０の層上に堆積されると、接着剤層および剥離シート３４０は、図４の最後のパネルに示されるように、配合組成３３０の層に接着、積層等されてもよい。いくつかの実施形態では、配合組成３３０は、電気光学媒体３１０に適用された後であるが、接着剤層および剥離シート３４０が適用される前に、硬化される。他の実施形態では、配合組成３３０は、接着剤層および剥離シート３４０が適用された後に硬化される。硬化は、熱または光活性化を用いて行われてもよい。図４に示されるように、配合組成３３０は、接着剤層および剥離シート３４０とＰＥＴ ＩＴＯ３２０との間の良好な平坦性をもたらす。その結果、剥離シートが除去され、電気光学媒体３１０／配合組成３３０／ＰＥＴ ＩＴＯ３２０が、背面、例えば、活性マトリクス電極（図示せず）に適用されると、背面およびＰＥＴ ＩＴＯ３２０は、デバイスを横断して平面状になり、電気光学媒体３１０の一貫した性能をもたらすであろう。本発明の配合組成３３０は、接着剤層および剥離シート３４０ならびにＰＥＴ ＩＴＯ３２０が、層状アセンブリ内で相互に５０μｍ以内、例えば、相互から５０μｍ未満、例えば、相互から４０μｍ未満、例えば、相互から３０μｍ未満、例えば、相互から２５μｍ未満、例えば、相互から２０μｍ未満で層状となることを可能にする。

図４における電気光学媒体３１０は、カプセル化された粒子系として描写されるが、しかしながら、他の電気光学媒体も、前述のように使用され得る。加えて、実際は、電気光学媒体３１０の層は、図４に描写されるものよりはるかに平滑である。（電気光学媒体３１０の層内の形態は、本発明の利点を図示するために誇張されている。）

いくつかの実施形態では（図４には図示せず）、配合組成３３０の層と異なる、付加的接着剤層が、電気光学媒体３１０とＰＥＴ ＩＴＯ３２０との間に添加される。余剰接着剤層は、配合組成３３０と組み合わせられ、図５Ｂに関して以下に説明されるように、ハイブリッド平坦化／接着性層をもたらすことができる。

配合組成３３０が電気光学媒体３１０をＰＥＴ ＩＴＯ３２０に接着させると、結果として生じるアセンブリは、すなわち、米国特許第７，８３９，５６４号に議論されるように、「反転前面ラミネート（ＦＰＬ）」と称され得る。そのような反転ＦＰＬは、電気光学層に隣接する剥離シートを除去し、残りの層を背面に積層させることによって、ディスプレイを形成するために使用されてもよい。背面が十分に平滑であって、使用される積層条件に対して細かい注意が払われる場合、良好な無空隙積層は、達成可能であるはずであって、結果として生じるディスプレイは、良好な低温性能および高分解能の両方を示すであろう。空隙形成（すなわち、面積電気光学媒体が背面に接着しない場合）が問題となることが見出される場合、電気光学層に隣接する剥離シートは、反転ＦＰＬから除去され、残りの層が別個の剥離シート上に以前にコーティングされた積層接着剤の薄層に積層され、したがって、積層接着剤の補助層を含有する修正された反転ＦＰＬを形成することができる（図２Ｂ参照）。補助接着剤層を被覆する剥離シートの除去後、修正された反転ＦＰＬは、背面への改良された接着性を伴って、前述と同一様式で背面に積層されることができる。剥離シートの除去によって暴露された電気光学層の表面は、非常に平滑であろうため（電気光学層が平滑支持体上にコーティングされたため）、積層接着剤の非常に薄い補助層（ある場合には、１μｍ程度の薄さまたはそれ未満）は、大部分の場合に十分であろう。本接着剤の薄い厚さは、ディスプレイの電気光学性能または分解能のいずれかに影響を及ぼすほど十分ではないであろう。補助積層接着剤層の伝導性は、所望に応じて、本明細書に説明される技法および配合組成を使用して変動され得る。本補助層が厚いほど、伝導性は少なくなり得るが、非常に薄い（約１〜１０μｍ）場合、本発明によって提供される性能改良を損なわずに、平坦化層より実質的に伝導性となり得る。

前述のように、前述の層状構造は、ＰＥＴ ＩＴＯ３２０と層状アセンブリに適用されるであろう背面との間の伝導性の精密な制御を可能にする。いくつかの事例では、単一デバイスは、異なる電気光学媒体３１０を要求する、すなわち、デバイスの異なる部分に対して異なる伝導性を有し得る。デバイスを横断する電極３４０と背面との間の共通伝導性を達成するために、異なる部分はそれぞれ、異なる伝導性を伴う配合組成３３０を有し、電気光学媒体３１０の伝導性における差異を平衡化してもよい。他の実施形態では、共通電気光学媒体３１０が、層状アセンブリの生成のために使用されてもよいが、しかしながら、例えば、屋外または低温における動作条件は、最適性能のために、電極３４０と背面との間の異なる総伝導性を要求し得る。本明細書に説明される技法を使用することによって、配合組成３３０の伝導性は、必要とされる伝導性を達成するために調節されることができる。当然ながら、配合組成３３０の他の特性も、本明細書に説明される技法を使用して、必要に応じて調節されることができ、例えば、配合組成３３０の接着力または屈折率は、配合組成３３０を修正することによって調節されることができる。

ある用途に関して、電気光学媒体３１０の両側に等厚配合組成層３３０を伴う、完全対称構造を有することが有利であり得る。本構造は、ある種類の電気光学アーチファクトを低減または排除することが予期され得る、事実上同じ対称電気応答を有するはずである。そのようなディスプレイ構造は、例えば、米国特許第７，５６１，３２４号に説明されるような対称二重剥離フィルムを使用して生産されてもよい。

さらに別の実施形態では、図４のＰＥＴ ＩＴＯ３２０は、第２の剥離シートで代用され、それによって、接着剤層剥離シート３４０、電気光学媒体３１０、配合組成層３３０、および第２の剥離シートを順に備える、構造（実際は、修正された二重剥離フィルム）を提供することができる。そのような実施形態では、選択肢として、いずれかの剥離シートを本修正された二重剥離フィルムから除去することが可能である。修正された二重剥離フィルムは、事実上、自立電気光学層の均等物であって、例えば、米国特許第７，１１０，１６４号に説明されるようないくつかの方法でデバイスを構築するために使用されることができる。

本発明の配合組成を含む、前面ラミネート（ＦＰＬ）または反転前面ラミネート（ｉＦＰＬ）は、例えば、図５Ａ−５Ｃに示されるように、積層プロセスを用いて形成されてもよい。図５Ａ（ＦＰＬ）および５Ｂ（ｉＦＰＬ）は、図５Ａおよび５Ｂにおける配合組成が熱硬化される一方、図５Ｃの配合組成がＵＶ硬化されるという点において、図５Ｃと異なる。前面ラミネート（ＦＰＬ）は、電気光学層（「Ｉｎｋ」）を直接ＰＥＴ／ＩＴＯ電極に接着し、配合組成、すなわち、平坦化接着剤層を電気光学媒体３１０に適用し、次いで、積層接着剤を剥離シートとともに平坦化接着剤層に適用することによって形成されることができる。いくつかの実施形態では、接着剤層は、平坦化層と相互作用し、ハイブリッド平坦化／接着剤層を生産してもよい。積層との本組立を完了するための例示的技法は、図５Ａに示される。いくつかの実施形態では、剥離シートは、ＵＶ透明材料から形成され、したがって、配合組成３３０が、図５Ｃにおけるように、電気光学媒体３１０に積層された後に硬化されることを可能にする。いくつかの実施形態では、ＵＶ硬化は、平坦化層と接着剤層との間の架橋結合を開始し、したがって、最終ディスプレイアセンブリ内で電気光学媒体３１０と背面との間のより良好な接合をもたらすであろう。

代替として、図５Ｂに示されるように、配合組成は、剥離層の上部の電気光学媒体上に堆積されることができ、ＰＥＴ／ＩＴＯ電極３４０が、次いで、積層ローラを通して層を圧延し、配合組成および電気光学媒体の上部に積層されることによって、反転ＦＰＬ構造をもたらす。（図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃは、金属基板の使用を示すが、他の材料も基板のために使用されることができ、例えば、ポリマー等の可撓性材料が挙げられることを理解されたい。）いくつかの実施形態では、配合組成３３０は、図５Ａおよび５Ｂに示されるように、積層後に硬化されるであろう。他の実施形態では、配合組成３３０は、積層前（図示せず）または積層の間に（図示せず）硬化されるであろう。図２Ａ−２Ｃに示されるタイプのディスプレイアセンブリのためのラミネートはまた、図５Ａおよび５Ｂに示されるものに類似する積層技法を使用して生成されることができる。いくつかの実施形態では、前述のように、第２の積層接着剤層は、平坦化層または電気光学媒体に添加され、最終ディスプレイアセンブリの完全性を改良してもよい。

重要なこととして、図５Ｃ等のＵＶ硬化を使用する加工技法は、より広範な温度敏感材料がデバイスの中に組み込まれることを可能にするであろう。例えば、高温によって途絶を受け得る、ポリマー系導線またはワイヤが、ＵＶ硬化性接着剤を用いて層状アセンブリ内に含まれてもよい。加えて、室温またはその近傍で積層を行うことは、層間の気泡につながり得る、脱ガスを低減させる。電気光学媒体が液体、例えば、水系または水浸透性である実施形態では、ＵＶ硬化は、媒体の膨張および／または脱水を回避するであろう。そのような事例では、ＵＶ硬化は、層状アセンブリ内の欠陥率を低減させるであろうだけではなく、プロセスにおいて要求される事後処理調整の量、例えば、再水和を低減させるであろう。

薄い硬化性の配合組成を使用する電気光学層を平坦化する能力は、有意な積層空隙の形成を伴わずに、２５μｍ未満、潜在的に、１０μｍの薄さ、潜在的に、５μｍの薄さ、潜在的に、３μｍの薄さの接着剤コーティングの適用を可能にする。加えて、そのような平坦化層は、多層カプセル化電気泳動媒体等の多層電気光学媒体を生成するために使用されることができる。多層電気光学材料は、例えば、複数の色または複数の極性の同時提示を可能にし得る。特に、本明細書に説明される平坦化配合組成は、相互層汚染を伴わずに、別個にアドレス指定可能な層の組立のために有用である。電気泳動顔料等の反射電気光学媒体の事例では、薄い平坦化層はまた、媒体の反射率を改良し、より優れたダイナミックレンジ（グレースケールの深度）につながる。

前述の特性に加え、平坦化層は、視差（すなわち、視認角度に起因するダイナミックレンジの損失）を最小限にしながら、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）要素を生成するための直接コーティングの使用を可能にする。ある実施形態では、上側表面電極は、背面と非常に平行であるため、上側電極は、単に、着色ピクセルを生成するための着色材料でコーティングされることができる。代替として、別個に加工されるフィルタが、同一色の異なるピクセルが、表面形態における差異のため、異なる色および／または強度を表示するであろう心配なく、正面平面に接着されることができる。
（実施例）

表面平坦性の評価

（メタ）アクリレート化ポリウレタンオリゴマー樹脂を含む、ＵＶ硬化性平坦化層が、カプセル化された電気泳動媒体上への堆積のために調製された。配合組成が、４５百分率樹脂（ｐｈｒ）（メタ）アクリレート化樹脂（ＳＲ９０８８）および１５ｐｈｒポリエステルウレタンジアクリレートオリゴマー（ＣＮ９６４）および４０ｐｈｒアクリレートオリゴマー（ＣＮ３１０８）を瓶内で混合し、混合物を６０℃まで２時間加熱し、次いで、一晩圧延し、高粘度ポリマー混合物を生産することによって調製された。徹底した混合後、１ｐｈｒの１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニル−ケトン（ＣＰＫ）光開始剤および１ｐｈｒのジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯ）光開始剤が、添加され、混合物が、４０℃まで２時間加熱され、配合組成が、再び、一晩圧延され、混合物を均質化した。

前述のＵＶ硬化配合組成が、１ミル（２５μｍ）間隙厚に設定されたバーを伴うバーコーティングを使用して、剥離シート上の電気光学媒体にわたって拡散された。コーティングステップ後、８５ｍＪ／ｃｍ^２の出力を有する３６５ｎｍランプを伴うＤｅｌｏ ３０Ｓチャンバ（Ｄｅｌｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ， Ｗｉｎｄａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用した１分の硬化が続いた。硬化後、コーティングおよび非コーティングインクの表面粗度が、干渉法によって測定された。

干渉法を使用して、非コーティング電気光学媒体の表面粗度（Ｓａ）は、約０．１μｍの標準偏差を伴って、約１．５μｍであった一方、１５μｍＵＶ硬化性配合組成でオーバーコーティングされた電気光学媒体のＳａは、０．０４μｍの標準偏差を伴って、約０．２μｍであった。コーティング電気光学媒体と非コーティング電気光学媒体との間の差異は、図６、７Ａ、および７Ｂにおいて容易に認められる。図６に示されるように、より濃い面積は、サンプルに対する平均高さを上回るおよび下回る表面特徴を表す。図６の左側のサンプルは、非コーティング電気光学媒体、すなわち、平坦化を伴わないサンプルである。対照的に、電気光学媒体は、右側のサンプルでは、配合組成でコーティングされた。明らかに、平坦化層の使用を伴う場合、表面変動がはるかに少ない。

図６における表面形態の変動は、図７Ａおよび７Ｂにおいて容易に認められ、恣意的１次元スライスは、図６の両平面測定におけるＸ−方向において切断され、平坦化された電気光学媒体が実質的により平坦であることを示す。図７Ａに示されるように、非コーティング材料は、５μｍ〜約１０μｍの範囲の高さを有する一方、コーティングされた材料（図７Ｂ）は、約０μｍの高さを有し、３μｍにおいて単離されたピークを有する。これらの結果は、１５μｍコーティングを用いて表面全体を横断して非常に良好な平坦化を示し、これは、より良好な電気光学ディスプレイ性能をもたらすであろう。図７Ｂに示される小特徴は、コーティング厚を３０μｍに増加させることによって排除されることができ、これは、用途に応じて、望ましくあり得る、または望ましくないことがあり得る。

配合組成性能の評価

上部電極と背面との間の改良された平坦性を提供することに加え、配合組成はまた、配合組成を含む４層構造（電極／電気光学媒体／平坦化配合組成／電極）の安定性を改良した。配合組成を含む構造は、類似４層構造（剥離／電気光学媒体／従来の接着剤／電極）を層剥離させる歪み下でも層剥離しなかった。

従来の接着剤の代わりに平坦化配合組成を含有する４層構造はまた、速度およびダイナミックレンジを切り替えることによって測定されるように、改良された性能を実証した。これは、５〜３０μｍの厚さで適用されるときに略絶縁である従来の接着剤に起因する可能性が高い。直接ＩＴＯ上にコーティングされたカプセル化された双安定（黒色／白色）電気泳動媒体の層へのＵＶ平坦化層の添加は、図８に示されるように、１５Ｖで２５０ｍｓパルスを用いて、白色および暗状態の両方に対して速度上昇を示した。

４５ｐｈｒ ＳＲ９０８７と、１５ｐｈｒ ＳＲ９０３８と、４０ｐｈｒ ＣＮ３１０８と、０．５ｐｈｒ ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドと、０．５ｐｈｒ １−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニル−ケトンとを含む、代替配合組成が、前述の技法を使用して調製された。本配合組成は、カプセル化された電気泳動双安定電気光学媒体上にコーティングされ、コーティングは、Ｄ−ランプを用いて硬化され、ウレタン接着剤層を用いて背面に積層され、次いで、１週間５０℃および５０％ＲＨで調整された。電気泳動媒体のダイナミックレンジが、次いで、種々の温度において測光法を使用して評価された。結果は、「配合組成」として図９に示される。比較のために、市販のカプセル化された電気泳動双安定ディスプレイ内で使用される従来の接着剤が、同一方法で調製され、試験された（図９における「最先端技術」）。図９に示されるように、本配合組成のダイナミックレンジは、０℃および２５℃において最先端技術より良好であり、５０℃でわずかにのみ悪化した。しかしながら、市販の電気泳動媒体デバイスは、典型的には、−１０℃〜４０℃の温度範囲内で使用されるため、配合組成は、典型的動作温度下で性能において顕著な改良を示す。
（可変透過性媒体）

本発明のポリマー配合組成は、加えて、電圧の印加が媒体の光学透過性に変化をもたらすであろう、「スマートガラス」等の可変透過性（ＶＴ）媒体の生成のために使用されることができる。一般に、ＶＴ媒体の構造は、電気光学媒体に関して示される、すなわち、図２Ａ−２Ｃに示されるものと類似する。電気光学媒体は、典型的には、活性マトリクス電極を伴う背面を含むであろうが、ＶＴ媒体は、図８Ａおよび８Ｂに示されるように、透明基板と、第２の透明電極とを含む。いくつかの実施形態では、電気光学材料は、カプセル化された電気泳動媒体であることができ、他の実施形態では、電気光学材料は、米国第６，８６６，７６０号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるようなポリマー分散電気泳動媒体である。当然ながら、ＶＴ媒体はまた、前述もの等の代替電気光学材料、例えば、エレクトロクロミック材料で構築されてもよい。

ＶＴガラスのためのＵＶポリマー配合組成

いくつかのＵＶ活性化ポリマー配合組成が、接着剤として使用するために、かつＶＴガラスの中に組み込まれるべきポリマー分散電気泳動（ＰＤＥＰＩＤ）層またはカプセル化電気泳動粒子層を平坦化するために調製された。配合組成は、図１０Ｂに描写されるように、ＩＴＯ（ＰＥＴ／ＩＴＯ正面電極）をＰＤＥＰＩＤスキムコーティングのポリビニルアルコール結合剤に接合するために使用されるであろう。可変透過性デバイスのみが以下に例示されるが、可変反射率デバイスも、同一技法を使用するが、透明媒体の代わりに、反射基板を使用して構築されることができる。そのような構造は、図１１Ａおよび１１Ｂに示される。当然ながら、切替式可変透過性フィルムは、既存の基板、例えば、窓、鏡、標識、壁、金属等に適用されることができる。可変反射率デバイスの一実施形態では、反射基板は、鏡、例えば、水銀塗りガラスである。別の実施形態では、反射基板は、高光沢、例えば、研磨された金属表面または着色光沢性表面を有する、材料である。図１１Ａおよび１１Ｂに示される可変反射率デバイスは、他の用途の中でもとりわけ、要求に応じて、表面の光沢を修正するために使用されることができる。

モノマーの各混成物が、モノマーを計量し、表２に記載のモノマーをアンバーバイアル内において光開始剤およびイオン性液体とともに組み合わせることによって調製された。混合物は、次いで、１２時間、ロールミル上で圧延され、配合組成の均一な混合を確実にした。いくつかの事例では、モノマーは、混合に先立って加温され、粘度を減少させた。いったん完了されると、各配合組成が、屈折率、体積抵抗率、および最大剥離力に関して評価された。表面処理されたジルコニアナノ粒子が、酢酸エチル中に懸濁された状態で（ＰＣＰＢ−５０ＥＴＡおよびＰＣＰＧ−５０ＥＴＡ， Ｐｉｘｅｌｌｉｇｅｎｔ， Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ， ＭＤ）から購入されたが、これは、表面処理されたジルコニアを溶液に添加後、回転蒸発で除去された。体積抵抗率測定は、ＩＴＯガラスの２つの平面間の各フィルムを硬化し、次いで、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎインピーダンス分析器（Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ、Ｆａｒｎｂｏｒｏｕｇｈ、ＵＫ）を用いてインピーダンスを測定することを伴った。

表２．ＶＴガラスにおいて使用するために調製されたポリマー配合組成の組成物。

表２を見ると、伝導率および屈折率は、配合組成の組成物を変動させることによって調整されることができることが明白である。そのような配合組成は、したがって、動作条件および使用される材料の組成物に応じて、可変透過性媒体内の平坦化および接着層のための種々のオプションを提供する、例えば、電気光学媒体および透明媒体が挙げられる。

ガラス遷移温度の修正

屈折率の修正に加え、また、配合組成の屈折率をＴ_ｇおよび伝導率から分断することも可能である。これは、屈折率を改変するが、マトリクスを通して高伝導性経路を提供するように分散する、ナノ粒子を添加することによって行われることができる。屈折率をＴ_ｇおよび伝導率から分断する能力は、以下の配合組成および図１２のグラフとともに図示される。実際は、温度に対する配合組成の伝導性応答が可能な限り平坦となるであろうように、配合組成のＴ_ｇを可能な限り低く保つことが望ましい。したがって、本配合組成を組み込む、ディスプレイまたはＶＴデバイスは、より広範な動作温度にわたって安定するであろう。接着剤配合組成が、以下に列挙される。配合組成Ａは、有機物のみの配合組成であって、配合組成Ｂは、表面処理されたジルコニアナノ粒子を含み、配合組成Ｃは、表面処理されたジルコニアナノ粒子を伴わない配合組成Ｂであって、配合組成Ｄは、高Ｔ_ｇ配合組成であった。図１２は、これらの接着剤とともに構築されたディスプレイの抵抗率ならびに各接着剤のＴ_ｇを示す。図１２における配合組成ＢおよびＣの比較から明白であるように、表面処理されたジルコニアナノ粒子の添加は、ある範囲の温度にわたって伝導率曲線を事実上平坦化させる。

配合組成Ａ：４０ｐｈｒ ＣＮ３１０８ウレタンアクリレート混成物；２０ｐｈｒ ＳＲ９０３８エトキシル化（３０）ビスフェノール−Ａジアクリレート；４０ｐｈｒ ＣＮ１３１Ｂ低粘度アクリルオリゴマー；０．５ｐｈｒ ＴＰＯ光開始剤；および０．５ｐｈｒ ＣＰＫ光開始剤。

配合組成Ｂ：５０ｐｈｒ ＣＮ３１０８ウレタンアクリレート混成物；３０ｐｈｒ ＳＲ４９５Ｂカプロラクトンアクリレート；２０ｐｈｒ ＳＲ９０３８エトキシル化（３０）ビスフェノール−Ａジアクリレート；ＰＧＭＥＡ中５０ｐｈｒ Ｐｉｘｃｌｅａｒ ＰＧ５０重量％ナノジルコニアゾル（ＰＧの除去後、０．５ｐｈｒ ＴＰＯ光開始剤および０．５ｐｈｒ ＣＰＫ光開始剤）。

配合組成Ｃ：５０ｐｈｒ ＣＮ３１０８ウレタンアクリレート混成物；３０ｐｈｒ ＳＲ４９５Ｂカプロラクトンアクリレート；２０ｐｈｒ ＳＲ９０３８エトキシル化（３０）ビスフェノール−Ａジアクリレート；０．５ｐｈｒ ＴＰＯ光開始剤、および０．５ｐｈｒ ＣＰＫ光開始剤。

配合組成Ｄ：１５ｐｈｒ ＳＲ４９５Ｂ、４０ｐｈｒ ＣＮ３１０８、４５ｐｈｒ ＳＲ３４９エトキシル化（３）ビスフェノール−Ａジアクリレート、０．５ｐｈｒ ＴＰＯ光開始剤、および０．５ｐｈｒ ＣＰＫ光開始剤
（Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）を用いた厚さの判定）

本発明は、加えて、本明細書に説明される接着剤および／または平坦化層の厚さを測定するための方法を含む。本発明は、透明ディスプレイ内の種々の他の層の厚さおよび面積あたり重量の変動に起因して失敗する、従来のコーティング重量および直接厚さ測定（例えば、ノギスを使用する）とは対照的である。例えば、多くの接着剤層は、ＩＲにおいて特性特徴を有するが、その信号は、典型的には、ディスプレイ内のＩＴＯまたは他の層からの信号によって妨害される、および／もしくは繁雑となる。

予期せず、屈折率を修正するために本発明の組成物に添加され得る、金属または酸化金属ナノ粒子の多くは、顕著なＸ線蛍光信号を有する。特に、１８を上回る原子番号を伴う金属を含む金属または酸化金属ナノ粒子は、市販のＸＲＦ方法を用いて容易に分解される、特性Ｘ線蛍光特徴を有する。Ｔｈｅｒｍｏ−Ｆｉｓｈｅｒ（Ｗａｌｔｈａｍ， ＭＡ）によって提供されるもの等の好適な評価機器を使用して、ディスプレイまたは可変透過性フィルム等の加工された電気光学材料が、材料を切り込む必要なく、処理されるにつれて、硬化中、または硬化後、層厚に関して評価されることができる。ＸＲＦを用いた材料の評価のための技法は、公知であって、ＳｋｏｏｇのＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ等の教科書ならびに米国第５，８２１，００１号および第ＵＳ２０１２０２５８３０５号（両方とも、参照することによってその全体として組み込まれる）等の種々の特許および特許出願において説明されている。

層厚のＸＲＦ判定

列挙された範囲（すなわち、２０ｐｈｒ未満）内の酸化金属ナノ粒子の添加はまた、Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）による組成物の層の厚さの非破壊定量化を可能にする。特に、厳密な粒径を伴う、良好に分散されたナノ粒子が、組成物中に分布されると、ＸＲＦ信号強度と層厚との間に略線形関係が存在する。

一連の前面ラミネートが、上記の実施例４のジルコニアドープ配合組成Ｂを使用して構築された。異なるラミネートは、異なる接着剤コーティング重量を含み、様々な厚さの接着剤層を伴う一連のＦＰＬをもたらした。各ラミネート部分は、切断され、断面が、走査電子顕微鏡検査（ＳＥＭ）を用いて分析され、酸化金属ナノ粒子を含む層の厚さを測定した。ＳＥＭを用いた測定後、層は、Ｓｐｅｃｔｒｏ−ＸＥＰＯＳ ＸＲＦ分光計（Ｓｐｅｃｔｒｏ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｋｌｅｖｅ， Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用するＸ線蛍光分光法を用いて評価された。ＸＲＦによるＺｒ信号対ＳＥＭによるコーティング重量のプロットが、図１３に示される。測定された厚さとＸＲＦ信号との間の関係は、典型的範囲の接着剤厚（すなわち、５〜２０μｍ）にわたって略線形である。したがって、説明される配合組成に関して、Ｚｒ ＸＲＦ信号は、接着剤厚を計算するために使用されることができる。

重要なこととして、Ｚｒ ＸＲＦ測定は、電気光学材料、光透過性電極、または二次接着剤層の存在から独立して行われることができる。さらに、前面ラミネートがディスプレイまたは可変透過性フィルムにおいて使用するために生産されているかどうかにかかわらず、同一ＸＲＦ機器がラミネート層厚を評価するために使用されることができるため、電気光学状態を１つの状態または別の状態に切り替える必要はない。ＸＲＦは、広範囲の元素の濃度を判定可能であるため、同一アプローチが、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化鉄等を含む、酸化ナノ粒子の任意の数の金属を用いて解析され得る。いくつかの実施形態では、別個のＸＲＦ信号が複数の異なる層の厚さを評価するために使用され得るように、異なる金属を含む異なるナノ粒子を伴う複数の接着剤層を有することが望ましくあり得る。

多数の変更および修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、前述の本発明の具体的実施形態に行われ得ることが当業者に明白となるであろう。故に、前述の説明の全体は、限定的意味ではなく、例証として解釈されるものである。

Claims (25)

1. 組成物であって、
   ウレタンアクリレートと、
   接着促進剤と、
   伝導性モノマーと
   を含み、前記組成物は、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^６〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有する、
   組成物。
2. 光開始剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
3. 架橋剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
4. 酸化金属粒子をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
5. 前記酸化金属粒子は、１００ｎｍまたはそれ未満の平均粒子粒径を有する、請求項４に記載の組成物。
6. 前記酸化金属粒子は、１８を上回る原子番号を伴う金属を含む、請求項４に記載の組成物。
7. 前記金属は、チタン、銅、インジウム、亜鉛、ニッケル、スズ、ランタン、セリウム、およびジルコニウムから成る群から選択される、請求項６に記載の組成物。
8. 前記組成物は、０．０１％〜２５％酸化金属粒子（重量粒子／重量組成物）を含む、請求項１に記載の組成物。
9. 前記組成物は、１％未満の金属を含有する、請求項１に記載の組成物。
10. 前記伝導性モノマーの分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ未満である、請求項１に記載の組成物。
11. 非伝導性モノマーをさらに含み、前記非伝導性モノマーは、ホモポリマーとして硬化されると、１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍを上回る体積抵抗率を有する、請求項１に記載の組成物。
12. 前記組成物の体積抵抗率は、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^７〜１０^９Ｏｈｍ・ｃｍである、請求項１に記載の組成物。
13. 前記組成物の体積抵抗率は、１週間、２５℃で硬化されると、１０^８〜１０^９Ｏｈｍ・ｃｍである、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記組成物は、−２５℃未満のガラス遷移温度（Ｔ_ｇ）を有する、請求項１に記載の組成物。
15. 前記組成物は、可視光に対して１．０〜２．０の屈折率を有する、請求項１に記載の組成物。
16. 前記伝導性モノマーは、アクリレート官能基を含む、請求項１に記載の組成物。
17. 前記アクリレート官能基は、アルコキシ化される、請求項１６に記載の組成物。
18. 加えて、イオン性液体を含む、請求項１に記載の組成物。
19. 前記イオン性液体は、０．１％（重量イオン性液体／前記組成物の重量）未満で存在する、請求項１８に記載の組成物。
20. 前記イオン性液体は、リン酸塩、ホウ酸塩、スルホンアミド、またはシアナミド塩を含む、請求項１８に記載の組成物。
21. 活性材料であって、
    電気光学媒体と、
    光透過性電極と、
    請求項１に記載の組成物と
    を含む、活性材料。
22. 第２の光透過性電極をさらに含む、請求項２１に記載の活性材料。
23. 電気光学ディスプレイを加工するための方法であって、
    電気光学媒体を提供するステップと、
    前記電気光学媒体と請求項１に記載の組成物とを接触させるステップと、
    コーティングを硬化し、それによって、平滑表面を生成するステップと
    を含む、方法。
24. 電気光学ディスプレイの層の厚さを判定するための方法であって、
    電気光学ディスプレイを提供するステップであって、前記電気光学ディスプレイは、
    電気光学媒体と、
    光透過性電極と、
    ウレタンアクリレートと、接着促進剤と、酸化金属粒子と、伝導性モノマーを含む組成物を含む層であって、前記組成物は、１週間２５℃および５０％相対湿度で調整された後、１０^６〜１０^１０Ｏｈｍ・ｃｍの体積抵抗率を有する、層と
    を含む、ステップと、
    前記酸化金属に対応するＸ線蛍光信号の強度を測定するステップと、
    前記電気光学ディスプレイの層の厚さを判定するステップと
    を含む、方法。
25. 前記酸化金属粒子は、ジルコニウム酸化物を含む、請求項２４に記載の方法。

Images