用于电光介质的聚合物制剂制造技术

包含聚氨酯丙烯酸酯、粘合促进剂和导电单体的聚合物制剂。通过选择合适的导电单体，能够获得在25℃和50％的相对湿度下适应一周后具有10

【技术实现步骤摘要】
用于电光介质的聚合物制剂本申请是优先权日为2015年7月23日、申请号为201680043170.5、名称为“用于电光介质的聚合物制剂”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的引用本申请要求2015年7月23日提交的第62/195,943号美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。本申请还涉及2015年4月22日提交的第8,177,942号美国专利和第14/692,854号共同未决申请(作为US2015/0226986公开)，这些专利和共同未决申请以及下文提到的所有其他美国专利以及公开的和共同未决的申请的全部内容通过引用并入本文。专利技术背景本专利技术涉及用于制造电光器件的聚合物制剂。这样的器件可以包括各种电光介质，包括电泳介质、电致变色介质、发光二极管介质或液晶介质。具体地，本专利技术用于改善包括电光介质的层状组件的性能，所述层状组件被加入电光显示器，例如监视器、移动设备、平板电脑、电子阅读器和指示牌中存在的显示器中。本专利技术还可用于制造具有电可切换光学特性的主体材料(bulkmaterial)，例如可变透射介质，其可以被加入窗户、艺术品、家具或其他建筑产品中。前层压面板(frontplanelaminate，FPL)，例如第6,982,178号美国专利中描述的，通常至少由透明电极、电光介质、粘合层和剥离层组成。使用FPL组装电光显示器可以通过以下步骤来实现：从FPL移除剥离片，并在能使粘合层粘附到背板的条件下使粘合层与背板接触，从而将粘合层、电光介质层和导电层固定到背板。参见图1A。因为前层压面板通常可以使用卷到卷(roll-to-roll)的涂布技术批量生产，然后被切割为用于特定背板所需的任何尺寸的片，所以该方法非常适合批量生产。在一些实施方案中，背板被微制造为包括晶体管的有源矩阵。作为如上所述的“简单的”FPL的替代物，第7,561,324号美国专利描述了所谓的“双剥离片”，其基本上是第6,982,178号美国专利的前层压面板的简化版本。双剥离片的一种形式包括夹在两个粘合层之间的固体电光介质层，所述粘合层中的一个或两个被剥离片覆盖。双剥离片的另一种形式包括夹在两个剥离片之间的固体电光介质层。双剥离膜的两种形式旨在用于与已经描述的由前层压面板(FPL)组装电光显示器的过程大致类似的过程，但涉及两次分开的层压；通常，在第一次层压中，将双剥离片层压到前电极以形成前子组件(frontsub-assembly)，然后在第二次层压中，将前子组件层压到背板以形成最终的显示器，但是如果需要，这两次层压的顺序可以颠倒(参见图1C)。作为供选择的结构，第7,839,564号美国专利描述了所谓的“倒置的前层压面板”，其为第6,982,178号美国专利中描述的前层压面板的变形。该倒置的前层压面板依次包括：至少一个透光保护层和透光导电层；粘合层；固体电光介质层和剥离片。参见图1B。该倒置的前层压面板用于在电光层与前电极或前基板之间形成具有层压粘合剂的层的电光显示器；在电光层和背板之间可以存在或不存在第二个通常薄的粘合剂层。这种电光显示器可以将良好的分辨率与良好的低温性能结合起来(参见图1B)。如在第7,012,735号和第7,173,752号美国专利中讨论的，用于电光显示器(或用于制造这种电光显示器的前层压面板、倒置的前层压面板、双剥离膜或其他子组件)的层压粘合剂的选择存在某些问题。由于层压粘合剂通常位于电极之间，所述电极施加改变电光介质的电状态所需的电场，粘合剂的导电特性能可以极大地影响性能。在大多数情况下，层压粘合剂的体积电阻率控制跨电光介质的整体电压降，这是介质性能的关键因素[跨电光介质的电压降等于跨电极的电压降减去跨层压粘合剂的电压降]。一方面，如果粘合层的电阻率太高，则将在粘合层内产生显著的电压降，需要电极之间的电压更高以在电光介质处产生工作电压降。然而，以这种方式增加跨电极的电压是不理想的，因为它增加了功耗，并且可能需要使用更复杂和更昂贵的控制电路来产生和切换增加的电压。另一方面，如果粘合层的电阻率太低，则在相邻电极(即有源矩阵电极)之间会有不希望的串扰，或者器件可能完全短路。而且，由于大多数材料的体积电阻率随着温度升高而快速降低，如果粘合剂的体积电阻率太低，则显示器的性能将随着远高于室温的温度大幅度变化。由于这些原因，用于大多数电光介质的层压粘合剂的电阻率值具有最佳范围，该范围随着电光介质的电阻率而变化。封装的电泳介质的体积电阻率通常为约1010Ohmcm，而其他电光介质的电阻率通常处在相同的数量级。因此，假定显示器的操作温度通常为约20℃，层压粘合剂的体积电阻率通常应为约108至1012Ohmcm或约109至1011Ohmcm。优选地，层压粘合剂还将具有随着温度变化的体积电阻率，其与电光介质本身类似。除了电性能之外，层压粘合剂必须满足几个机械和流变标准，包括粘合剂的强度、柔性、层压温度下的承受能力和流动能力等。可以满足所有相关电和机械标准的市售粘合剂的数量少，并且在实践中，最合适的层压粘合剂是某些聚氨酯，例如第7,342,068号美国专利中描述的那些。为了改善市售聚氨酯的性能，可以用盐或其他材料掺杂聚氨酯，例如前述第7,012,735号和第7,173,752号美国专利中描述的。用于此目的的优选的掺杂剂是四丁基六氟磷酸铵。根据经验发现，使用这样的掺杂剂配制的粘合剂损坏有源矩阵背板，特别是包括由有机半导体制成的晶体管的那些。第8,188,942号美国专利表明，在一些实施方案中，盐掺杂剂可以被具有羟基的聚合物添加剂(例如聚(乙二醇))替代，以改善粘合剂制剂的体积电阻率。不幸的是，已经发现含有盐和/或聚合物添加剂的聚氨酯组合物在应用到具有不规则表面的电光介质时形成空隙。为了抵消空隙，在电光组件，例如前层压面板或显示器的构造过程中应用较厚的粘合剂层。较厚的层阻止空隙形成并改善电光介质和电极之间的平坦性。改善的平坦性使得显示器表面上灰度级更一致，然而，增加的厚度降低了显示器的锐度，因为背板和前电极之间的场线更加漫射。2015年4月22日提交的申请号为14/692,854的共同未决申请描述了进一步改善粘合层的平坦性，同时减少空隙形成的努力。第14/692,854号共同未决申请也公开了基本上不含溶剂的聚氨酯制剂，其可用于生产具有改善的硬度和持久性的粘合层。专利技术概述本专利技术的制剂，即如本文所描述的，通过提供具有改善的电导率、粘合性和光学特性的粘合剂和/或平坦化层克服了现有技术的缺点。所述制剂非常适合用于各种电光介质。一方面，本专利技术提供了聚合物组合物，其包含聚氨酯丙烯酸酯、粘合促进剂和导电单体。所述组合物在25℃和50％的相对湿度下适应一周后，通常将产生106至1010Ohm·cm的体积电阻率。通常，所述制剂包含极少的溶剂或基本上不含溶剂。所述聚合物组合物可以用于各种其中低溶剂、特定的导电性涂层是有益的，如在构造电光显示器中的应用。所述聚合物组合物还可以包含金属氧化物颗粒，如金属氧化物纳米颗粒。可以选择金属氧化物纳米颗粒以改变组合物的折射率，使得层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电光器件，其依次包括：/n透光电极层；/n封装的电泳介质层；/n第一粘合剂层；和/n背板；/n其中所述第一粘合剂层由包含以下成分的组合物形成：/n聚氨酯丙烯酸酯；/n粘合促进剂；/n包含烷氧基化的丙烯酸酯官能团的导电单体；/n其中所述组合物在25℃和50％的相对湿度下适应一周后具有10

【技术特征摘要】
20150723 US 62/1959431.一种电光器件，其依次包括：
透光电极层；
封装的电泳介质层；
第一粘合剂层；和
背板；
其中所述第一粘合剂层由包含以下成分的组合物形成：
聚氨酯丙烯酸酯；
粘合促进剂；
包含烷氧基化的丙烯酸酯官能团的导电单体；
其中所述组合物在25℃和50％的相对湿度下适应一周后具有106至1010Ohm·cm的体积电阻率。


2.权利要求1所述的电光器件，其还包括第二粘合剂层，其中所述第二粘合剂层设置在所述透光电极层和所述封装的电泳介质层之间。


3.权利要求1所述的电光器件，其中，基于所述组合物的重量，所述组合物的粘合促进剂含量为5至45重量％。


4.权利要求1所述的电光器件，其中，基于所述组合物的重量，所述组合物的导电单体含量为15至70重量％。


5.权利要求1所述的电光器件，其中，所述组合物还包含离子液体。


6.权利要求1所述的电光器件，其中，所述组合物还包含光引发剂。


7.权利要求1所述的电光器件，其中，所述组合物还包含交联剂。


8.权利要求1所述的电光器件，其中，基于所述组合物的重量，所述组合物还包含0.01重量％至25重量％的金属氧化物颗粒。


9.权利要求8所述的电光器件，其中所述金属氧化物颗粒具有100nm或更小的平均粒径。


10.权利要求8所述的电光器件，其中所述金属氧化物颗粒包含原子序数大于18的金属。


11.权利要求8所述的电光器件，其中所述金属选自钛、铜、铟、锌、镍、锡、镧、铈和锆。


12.权利要求1所述的电光器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·B·威吉，L·A·麦库拉芙，R·J·德维特，R·J·小保利尼，T·福韦尔，J·K·阮，
申请(专利权)人：伊英克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US