專利名稱：用于光電組件的粘結(jié)劑和粘合劑的制作方法
用于光電組件的粘結(jié)劑和粘合劑本發(fā)明涉及第W02003/104884 號、第 W02004/023195 號、第 W02005/041160 號、第 W02005/073777號和W02007/104003號國際申請公開，以及第PCT/US2006/60049號和第 PCT/US2006/62399號國際申請。對于有關(guān)本發(fā)明的背景技術(shù)信息，讀者參考這些國際申請。本發(fā)明涉及可用于生產(chǎn)光電顯示器的光電組件，并涉及用于這樣的組件的粘結(jié)劑 (adhesive)和粘合劑(binder)。更具體地，本發(fā)明提供了具有受控體電阻率的粘結(jié)劑和 粘合劑組合物，以及摻入這樣的粘結(jié)劑的光電組件和顯示器。本發(fā)明特別地但非排他性旨 在用于包含封裝電泳介質(zhì)的顯示器。然而，本發(fā)明還可利用多種其他類型的固體光電介質(zhì)， 在該意義上它們具有固體的外表面，盡管所述介質(zhì)可以并且常常具有含有流體(液體或氣 體)的內(nèi)腔。因此，術(shù)語“固體光電顯示器”包括封裝電泳顯示器、封裝液晶顯示器以及以 下所討論的其他類型的顯示器。本文公開的粘結(jié)劑可被用于除了光電顯示器以外的用途。關(guān)于光電顯示器的背景術(shù)語和現(xiàn)有技術(shù)在第7，012，600號美國專利中被詳細(xì)討 論，讀者為進(jìn)一步的信息而參考該專利。因此，所述術(shù)語和現(xiàn)有技術(shù)將在下文中簡要概述。用于材料或顯示器的術(shù)語“光電”在本發(fā)明中以其在成像領(lǐng)域中的傳統(tǒng)含義來使 用，是指具有在至少一種光學(xué)性質(zhì)上不同的第一和第二顯示狀態(tài)的材料，通過向該材料施 加電場是其從其第一顯示狀態(tài)改變?yōu)槠涞诙@示狀態(tài)。一些光電材料為固體，在該意義 上它們具有固體的外表面，盡管所述材料可以并且確實(shí)常常具有內(nèi)部充滿液體或氣體的 空間。為方便起見，這樣的利用固體光電材料的顯示器在下文中可被稱為“固體光電顯示 器”。因此，術(shù)語“固體光電顯示器”包括旋轉(zhuǎn)式雙色擰轉(zhuǎn)球元件顯示器(rotatingbichromal member display)、封裝電泳顯示器、微電池電泳顯示器以及封裝液晶顯示器。本文的術(shù)語“雙穩(wěn)態(tài)的，，和“雙穩(wěn)態(tài)”以它們在本領(lǐng)域中的傳統(tǒng)含義來使用，是指 顯示器包括具有在至少一種光學(xué)性質(zhì)上不同的第一和第二顯示狀態(tài)的顯示器元件，并且使 得在任何給定的元件借助于有限時(shí)間的尋址脈沖而被驅(qū)動以呈現(xiàn)其第一或第二顯示狀態(tài) 之后，在尋址脈沖終止后，該狀態(tài)將持續(xù)至少幾次，例如至少四次(改變顯示器元件的狀態(tài) 所需的尋址脈沖的最少時(shí)間)。已知幾種類型的光電顯示器，例如(a)旋轉(zhuǎn)式雙色擰轉(zhuǎn)球元件顯示器，(參見，例如，第5，808，783號；第5，777，782 號；第 5，760，761 號；第 6，054，071 號；第 6，055，091 號；第 6，097，531 號；第 6，128，124 號； 第6，137，467號以及第6，147，791號美國專利)；(b)電色顯示器，(參見，例如，0' Regan, B.等人，Nature 1991，353，737 ；Wood， D. ， Information Display, 18 (3), 24 (2002 ￥ 3 月)；Bach, U.等人，Adv. Mater. ，2002， 14(11)，845 ；和第 6，301，038 號；第 6，870. 657 號；以及第 6，950，220 號美國專利)；(c)電濕潤顯示器(參見，Hayes, R. A.等人，“Video-Speed Electronic PaperBased on Electro wetting “ ，Nature，425，383—385 (2003 年 9 月 25 曰)禾口第 2005/0151709號美國專利申請)；(d)基于粒子的電泳顯示器，在該顯示器中大量帶電粒子在電場的影響下貫穿 流體移動(參見，第5，930，026號；第5，961，804號；第6，017，584號；第6，067，185號；第 6，118,426 號；第 6，120，588 號；第 6，120,839 號；第 6，124,851 號；第 6，130，773 號； 和第 6，130，774 號美國專利；第 2002/0060321 號；第 2002/0090980 號；第 2003/0011560 號；第 2003/0102858 號；第 2003/0151702 號；第 2003/0222315 號；第 2004/0014265 號； 第 2004/0075634 號；第 2004/0094422 號；第 2004/0105036 號；第 2005/0062714 號；和第 2005/0270261 號美國專利申請公開；第 W0 00/38000 號；第 W0 00/36560 號；第 W000/67110 號；和第W0 01/07961號國際申請公開；第1，099，207 B1號和第1，145，072 B1號歐洲專 利；以及在前述第7，012，600號美國專利中討論的其他MIT和E Ink的專利和專利申請)。有幾種不同的電泳介質(zhì)的變體。電泳介質(zhì)可使用液態(tài)流體或固態(tài)流體；對于氣態(tài) 流體而 目，參見，例如，Kitamura，T.，等人，"Electrical toner movementfor electronic paper-like display “，IDW 日本，2001，Paper HCS1-1 ；和 Yamaguchi，Y.，等人，“Toner display using insulative particles charged triboelectrically “ ，IDW 日本，2001， Paper AMD4-4)；第 2005/0001810 號美國專利公開；第 1，462，847 號；第 1，482，354 號；第 1，484，635 號；第 1，500，971 號；第 1，501，194 號；第 1，536，271 號；第 1，542，067 號；第 1，577，702號；第1，577，703號；和第1，598，694號歐洲專利申請；以及第W0 2004/090626 號；第W02004/079442號；和第W0 2004/001498號國際申請。所述介質(zhì)可以被封裝，其包括 許多小包囊，各個小包囊自身包括含有懸浮于液態(tài)懸浮介質(zhì)中的電泳流動粒子的內(nèi)相和包 圍所述內(nèi)相的包囊壁。通常，所述膠囊本身被保持在聚合物粘合劑內(nèi)以形成位于兩個電極 之間的粘結(jié)層(coherent layer)，見前述的MIT和E Ink的專利和專利申請。供選擇地， 封裝電泳介質(zhì)中包圍離散的微膠囊的壁可以被連續(xù)相取代，由此產(chǎn)生所謂的聚合物分散電 泳顯示器，其中所述電泳介質(zhì)包括大量離散的電泳流體的液滴和聚合物材料的連續(xù)相，參 見，例如，第6，866，760號美國專利。出于本申請的目的，這樣的聚合物分散電泳介質(zhì)被認(rèn) 為是封裝電泳介質(zhì)的亞類。另一種變體是所謂的“微電池電泳顯示器”，其中帶電粒子和 流體保留在載體介質(zhì)(通常聚合物膜)中形成的多個空腔內(nèi)，參見，例如，第6，672，921和 6，788，449號美國專利。盡管電泳介質(zhì)通常是不透明的(由于，例如在多種電泳介質(zhì)中，粒子基本上阻斷 可見光通過顯示器的透射)并且以反射模式來運(yùn)行，許多電泳顯示器可以被制造成以所謂 的“快門模式，，來運(yùn)行，在該模式中一種顯示狀態(tài)是基本不透明的，而一種顯示狀態(tài)是透光 的。參見，例如，前述的第6，130，774號和第6，172，798號美國專利；和第5，872，552號；第 6，144，361號；第6，271，823號；第6，225，971號；和第6，184，856號美國專利。與電泳顯示 器相似但依賴于電場強(qiáng)度變化的介電電泳顯示器可以以相似模式運(yùn)行，參見，第4，418，346 號美國專利。其他類型的光電顯示器也能夠以快門模式運(yùn)行。封裝電泳顯示器通常不遭受傳統(tǒng)電泳組件的群集故障模式和沉降故障模式，并且 提供了進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，例如能夠在許多種柔性和剛性基底上印刷或涂覆顯示器。(單詞“印 刷”的使用旨在包括所有形式的印刷和涂覆，包括，但不限于預(yù)計(jì)量式涂覆，例如貼片模具 式涂覆，狹縫式涂覆或擠壓式涂覆，斜板式涂覆或?qū)盈B式涂覆，簾式涂覆；輥式涂覆，例如輥 式刮刀涂覆，順輥式涂覆和逆輥式涂覆；凹版式涂覆；浸漬式涂覆；噴霧式涂覆；液面彎曲 式涂覆(meniscus coating)；旋轉(zhuǎn)式涂覆；刷式涂覆；氣刀涂覆；絲網(wǎng)印刷工藝；靜電印刷 工藝；熱印刷工藝；噴墨印刷工藝；電泳沉積(參見，第7，339，715號美國專利；和其他相似 的技術(shù))。因此，所得的顯示器可以為柔性的。另外，因?yàn)轱@示器介質(zhì)可以被印刷(利用多種方法)，顯示器本身可以被便宜地制造。其他類型的光電介質(zhì)，例如，聚合物分散液晶，也可以用于本發(fā)明的顯示器。光電顯示器通常包括光電材料層和置于光電材料的相對側(cè)的至少另外兩層，這兩 層中的一層為電極層。在大多數(shù)這樣的顯示器中，這兩層均為電極層，并且構(gòu)造所述電極層 中的一層或兩層以限定顯示器的像素。例如，一個電極層可被構(gòu)造成延長行電極(elongate row electrodes)，另一電極層可以被構(gòu)造成與延長行電極成直角的列電極，像素由行電極 和列電極的交叉點(diǎn)來限定。供選擇地，且更常見的是，一個電極層具有單個連續(xù)的電極形 式，而另一個電極層被構(gòu)造成像素電極的矩陣，這兩個電極層各自限定顯示器的一個像素。 在旨在與觸針、印刷頭或與顯示器分離的相似可移動電極一起使用的另一種類型的光電顯 示器中，臨近光電層的層中僅一層包含電極，位于光電層相對面的層通常為旨在防止可移 動電極損害光電層的保護(hù)層。三層式光電顯示器的制造通常包括至少一種層壓操作。例如，在幾個前述的MIT 和E Ink專利和專利申請中，描述了一種用于制造封裝電泳顯示器的工藝，其中，將包含位 于粘合劑中的膠囊的封裝電泳介質(zhì)涂覆到位于塑料膜上的包含氧化銦錫(IT0)柔性基底 上或相似的電導(dǎo)涂層(用作最終顯示器的一個電極)上，將膠囊/粘合劑涂層干燥以形成 與基底牢固粘著的電泳介質(zhì)粘結(jié)層。單獨(dú)制備后面板，該后面板包含像素電極陣列和連接 像素電極以驅(qū)動電路的合適的導(dǎo)體布置。為了形成最終的顯示器，使用層壓粘結(jié)劑將其上 具有膠囊/粘合劑層的基底層壓至后面板。(可以利用非常相似的工藝來制備可與觸針或 相似的可移動電極一起使用的電泳顯示器，該工藝通過用觸針或其他可移動的電極可以在 其上滑動的簡單保護(hù)層(諸如塑料膜)來代替后面板)。在上述工藝的一個優(yōu)選形式中， 后面板本身是柔性的，并且通過將像素電極和導(dǎo)體印刷在塑料膜上或其他柔性基底上來制 備。通過該工藝大量生產(chǎn)顯示器的顯而易見的層壓技術(shù)是利用層壓粘結(jié)劑的滾動層壓。相 似的制造技術(shù)可用于其他類型的光電顯示器。如在前述第6，982，178號美國專利(參見，第3欄第63行至第5欄第46行)中 所討論的，許多用于固體光電顯示器的部件和用于制造這樣的顯示器的方法是從用于液晶 顯示器(LCD' s)的技術(shù)中衍化而來的。然而，用于組裝LCD' s的方法不能用于固體光電 顯示器。LCD' s的組裝通常是通過在分開的玻璃基底上形成后面板和前電極，然后將這些 部件粘結(jié)固定在一起，使得它們之間留有小孔隙，在真空下放置所得的組件，并將該組件浸 沒于液晶浴中，使得液晶穿過后面板和前電極之間的孔隙來流動。最后，隨著液晶處于適當(dāng) 位置，孔隙被封閉以提供最終的顯示器。該IXD組裝工藝不能被容易地轉(zhuǎn)化為固體光電顯示器。因?yàn)楣怆姴牧鲜枪腆w，它 必須在后面板和前電極相互固定之前存在于這兩個整體之間。另外，與簡單位于前電極和 后面板之間而不附著于其中任一個的液晶材料相比，固體光電介質(zhì)通常需要與兩者均固 定，在大多數(shù)情況中，在前電極上形成固體光電介質(zhì)，因?yàn)檫@通常比在含有電路的后面板上 形成介質(zhì)容易，并且然后，通常通過用粘結(jié)劑覆蓋整個光電介質(zhì)表面并在熱、壓力和可能真 空下層壓來將前電極/光電介質(zhì)的組合層壓至后面板。因此，大多數(shù)用于固體電泳顯示器 的最終層壓的現(xiàn)有技術(shù)方法基本是批處理方法，其中(通常)在最終的組裝之前立即將光 電介質(zhì)、層壓粘結(jié)劑和后面板組合在一起，希望提供更好地適于大量生產(chǎn)的方法。第6，982，178號美國專利描述了一種組裝良好地適于大量生產(chǎn)的固體光電顯示器(包括封裝電泳顯示器)的方法。基本上，該專利描述了所謂的“前面板層壓板(“FPL”) ”， 其按順序包括透光的電導(dǎo)層、與所述電導(dǎo)層電接觸的固體光電介質(zhì)層、粘結(jié)劑層以及釋放 片。通常，在透光基底(優(yōu)選為柔性的)上將帶有透光的電導(dǎo)層，這是在該基底可人工地被 包繞在直徑10英寸(254mm)的圓筒(比如說)而無永久變形的意義上而言的。本專利和 本文中使用的術(shù)語“透光的”的意思是由此定義透過足夠光的層以使得觀察者能夠通過該 層觀察光電介質(zhì)的顯示狀態(tài)的變化，該變化通常將通過電導(dǎo)層和鄰近的基底(如果存在的 話)而觀察到，在光電介質(zhì)呈現(xiàn)出在非可見波長反射率變化的情況中，術(shù)語“透光”應(yīng)該當(dāng) 然被解釋為是指透過相關(guān)的非可見波長。第6，982，178號美國專利還描述了一種在將前面板層壓板并入顯示器之前檢測 前面板層壓板中的光電介質(zhì)的方法。在該檢測方法中，釋放片配備有電導(dǎo)層，并且在該電導(dǎo) 層和位于光電介質(zhì)相對面的電導(dǎo)層之間施加足以改變該光電介質(zhì)的光狀態(tài)的電壓。然后， 對于光電介質(zhì)的觀察將揭示了介質(zhì)中的任意缺陷，由此避免將缺陷的光電介質(zhì)層壓至顯示 器中(具有所產(chǎn)生的刮傷整個顯示器的代價(jià)，不僅僅是缺陷的前面板層壓板)。第6，982，178號美國專利還描述了第二種檢測前面板層壓板中的光電介質(zhì)的方 法，該方法通過將靜電電荷置于釋放片上，由此形成關(guān)于光電介質(zhì)的圖像。然后，在檢測到 光電介質(zhì)中的任何缺陷之前以前述相同方式觀察該圖像。利用這樣的前面板層壓板來組裝光電顯示器可以通過如下步驟進(jìn)行從前面板 層壓板去除釋放片，并在有效導(dǎo)致粘結(jié)劑層與后面板粘結(jié)的條件下使粘結(jié)劑層與后面板接 觸，由此將粘結(jié)劑層、光電介質(zhì)層以及電導(dǎo)層固定于后面板。由于通?？梢岳脻L動式涂覆 技術(shù)來大量生產(chǎn)前面板層壓板且然后將其切割成用于特定后面板所需要的任何尺寸的碎 片，因此該工藝良好地適于大量生產(chǎn)。第2004/0155857號美國專利申請公開描述了所謂的“雙釋放片”，其基本為前述 第6，982，178號美國專利的前面板層壓板的簡化形式。雙釋放片的一種形式包括夾在兩個 粘結(jié)劑層之間的固體光電介質(zhì)，所述粘結(jié)劑層的一層或兩層被釋放片覆蓋。所述雙釋放片 的另一種形式包括夾在兩個釋放片之間的固體光電介質(zhì)層。兩種形式的雙釋放膜均旨在用 于通常與已經(jīng)描述的由前面板層壓板組裝光電顯示器的工藝相似但包括兩個分開的層壓 的工藝；通常，在第一層壓中，將雙釋放片層壓至前電極以形成前次組件，然后在第二層壓 中，將所述前次組件層壓至后面板以形成最終的顯示器，但如果希望可以將這兩個層壓的 順序顛倒。前述的2007/0109219描述了一種所謂的“反轉(zhuǎn)式前面板層壓板”，其為前述第 6，982，178號美國專利中描述的前面板層壓板的變體。該反轉(zhuǎn)式前面板層壓板按順序包括 透光保護(hù)層和透光電導(dǎo)層中的至少一個；粘結(jié)劑層；固體光電介質(zhì)層；以及釋放片。該反轉(zhuǎn) 式前面板層壓板用于形成具有在光電層和前電極或前基底之間的層壓粘結(jié)劑層的光電顯 示器；在光電層和后面板之間可以存在或不存在另一通常薄的粘結(jié)劑層。這樣的光電顯示 器可以將良好的分辨率和良好的低溫性能組合起來。如前述第7，012，735號和第7，173，752號美國專利中所討論的，用于光電顯示器 (或在用于生產(chǎn)這樣的光電顯示器的前面板層壓板、反轉(zhuǎn)式前面板層壓板、雙釋放膜或其他 次組件中)的層壓粘結(jié)劑的選擇提出了某些特別的問題。由于層壓粘結(jié)劑通常位于電極之 間(其施加改變光電介質(zhì)的電狀態(tài)所需的電場)，因此所述粘結(jié)劑的電性質(zhì)通常至關(guān)重要。所述層壓粘結(jié)劑還需要滿足幾個力學(xué)和流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，包括粘結(jié)劑的強(qiáng)度、柔性、在層壓溫度 下耐壓和流動的能力等?？梢詽M足所有相關(guān)電學(xué)和力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的可商購獲得的粘結(jié)劑的數(shù) 量少，且實(shí)際上，大多數(shù)合適的層壓粘結(jié)劑為某些聚氨酯，例如第2005/0107564號美國申 請公開中描述的那些。這些聚氨酯基于四甲基二甲苯二異氰酸鹽(TMXDI-系統(tǒng)名1，3_雙 (1-異氰酸基-1-甲基乙基)_苯)與聚丙二醇和2，2_雙(羥甲基)丙酸的聚合，利用六亞 甲基二胺進(jìn)行鏈增長。在制備聚氨酯之后，通過利用三乙胺中和并利用水稀釋而將其分散 為含水乳液狀的懸浮液。然而，實(shí)際上，不可能通過控制用于聚氨酯的制造的材料的比例而 使其電導(dǎo)率不同。因此，對于許多光電顯示器和光電組件中的使用而言，聚氨酯粘結(jié)劑不具有足夠 的電導(dǎo)性，并且已知通過使用鹽或其他材料摻雜來提高其電導(dǎo)率，如前述第7，012，735號 和第7，173，752號美國專利中所描述的。用于該目的的優(yōu)選摻雜劑是四丁基六氟磷酸銨 (下文稱為“TBAHFP”)。不幸的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以該方式配制的粘結(jié)劑可以損害包含由某些有 機(jī)半導(dǎo)體制造的晶體管的有源矩陣后面板(active matrix backplanes)。本發(fā)明提供了供 選擇形式的層壓粘結(jié)劑，當(dāng)其用于含有有機(jī)半導(dǎo)體的顯示器時(shí)可以減輕或消除現(xiàn)有技術(shù)粘 結(jié)劑所造成的問題。本發(fā)明還延伸至用于光電顯示器的粘合劑的改性以減輕或消除包含有 機(jī)半導(dǎo)體的顯示器中由現(xiàn)有技術(shù)粘合劑所造成的問題。本發(fā)明具有兩個主要方面。第一方面涉及以不允許材料從粘結(jié)劑層擴(kuò)散出來的方 式將離子材料加入到粘結(jié)劑層中。第二方面涉及對粘結(jié)劑材料或粘合劑進(jìn)行預(yù)處理以去除 可能損害有機(jī)半導(dǎo)體的某些可擴(kuò)散物質(zhì)。因此，一方面，本發(fā)明提供了一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層， 所述粘結(jié)劑層包括聚合物粘結(jié)劑材料和離子材料，所述離子材料的陽離子或陰離子中的一 種固定于所述聚合物粘結(jié)劑材料，并且其陽離子和其陰離子中的另一種自由地貫穿所述聚 合物粘結(jié)劑材料來遷移，所述離子材料降低所述聚合物粘結(jié)劑材料的體電阻率，并且將所 述聚合物粘結(jié)劑材料加熱至50°C所述離子材料不被去除。下文中，為了方便起見，固定于所述聚合物粘結(jié)劑材料的離子材料的陽離子或陰 離子將被稱為“固定離子”，而貫穿所述聚合物粘結(jié)劑材料自由遷移的陽離子或陰離子將被 稱為“流動離子”。通常，所述固定離子將與聚合物粘結(jié)劑化學(xué)鍵合，并且下文討論用于提供 與聚氨酯粘結(jié)劑鍵合的這樣的離子的多種技術(shù)。然而，這樣的化學(xué)鍵合并非絕對必要，條件 是所述固定離子不能貫穿所述聚合物粘結(jié)劑來遷移，例如，所述固定離子可以形成與所述 聚合物粘結(jié)劑不同但與其鏈纏結(jié)的聚合物的部分。在光電組件的一種形式中，離子材料包括固定于聚合物粘結(jié)劑材料的季銨或鱗陽 離子和羧酸鹽陰離子。所述聚合物粘結(jié)劑材料可以包括聚氨酯。供選擇地，所述離子材料 可以包含固定于聚合物粘結(jié)劑材料的季銨或鱗陽離子，和六氟磷酸鹽、四丁基硼酸鹽或四 苯基硼酸鹽陰離子。在光電組件的另一種形式中，所述離子材料包括從堿性單體和選自磺 酸鹽、硫酸鹽、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、雙(甲烷磺酰)亞胺鹽、磷酸鹽以及膦酸鹽流動陰 離子衍生的重復(fù)單元。所述堿性單體可以包括，例如，乙烯基吡啶、二甲基氨基乙基丙 烯酸鹽、N-甲基(乙烯基吡啶)或N-芐基(乙烯基吡啶)、N-烷基-N'-乙烯基咪唑或 N-烷芳基-N'-乙烯基咪唑以及三甲基氨基乙基)丙烯酸鹽或三甲基氨基乙 基)甲基丙烯酸鹽。
在這樣的光電組件中，所述光電材料可包括旋轉(zhuǎn)式雙色擰轉(zhuǎn)球元件或電色材料。 供選擇地，所述光電材料可以包括一種電泳材料，所述電泳材料包含置于流體中的并且能 夠在電場的影響下貫穿流體移動的大量帶電粒子。所述帶電粒子和流體可以被限制在許多 膠囊或微電池內(nèi)。供選擇地，所述帶電粒子和流體可以作為由包含聚合材料的連續(xù)相包圍 的許多離散的液滴而存在。本發(fā)明延伸至包含本發(fā)明的光電組件的光電顯示器、前面板層壓板、反轉(zhuǎn)式前面 板層壓板或雙釋放膜。本發(fā)明還提供了一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑 層包含一種已經(jīng)經(jīng)受滲析或滲濾以去除具有小于約3，500的分子量的有機(jī)物的聚合物粘 結(jié)劑材料。本發(fā)明還提供了一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑 層包括聚合物粘結(jié)劑材料，該聚合物粘結(jié)劑材料具有含量為不超過基于粘結(jié)劑層和光電材 料層總重量計(jì)的約500ppm的N-甲基吡咯烷酮。在這樣的光電組件中，所述聚合物粘結(jié)劑材料可以包括聚氨酯。，N-甲基吡咯 烷酮的含量優(yōu)選不超過基于粘結(jié)劑層和光電材料層總重量計(jì)的約200ppm，并且希望地為 lOOppm。在這樣的光電組件中，所述光電材料可以包括旋轉(zhuǎn)式雙色元件或電泳材料。供選 擇地，所述光電材料可以包括電泳材料，所述電泳材料包含置于流體中的并且能夠在電場 的影響下貫穿流體移動的大量帶電粒子。所述帶電粒子和流體可被限制在許多膠囊或微電 池內(nèi)。供選擇地，所述帶電粒子和流體可以作為由包含聚合材料的連續(xù)相包圍的許多離散 的液滴而存在。所述流體可以為液態(tài)的或氣態(tài)的。本發(fā)明延伸至包含本發(fā)明的光電組件的光電顯示器、前面板層壓板、反轉(zhuǎn)式前面 板層壓板或雙釋放膜。本發(fā)明還提供了一種電泳介質(zhì)，所述電泳介質(zhì)包括連續(xù)相和非連續(xù)相，所述非連 續(xù)相包含許多液滴，各液滴包含懸浮流體和置于該懸浮流體中且當(dāng)向電泳介質(zhì)施加電場時(shí) 能夠貫穿流體流動的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍并封裝所述非連續(xù)相并且包含已經(jīng)經(jīng) 受滲析或滲濾而去除具有小于約3，500的分子量的有機(jī)物的聚合物粘合劑。所述電泳介質(zhì) 可以為封裝類型或聚合物分散類型，即，在各液滴和粘合劑之間可以是膠囊壁或不是膠囊 壁。本發(fā)明還提供了一種電泳介質(zhì)，所述電泳介質(zhì)包括連續(xù)相和非連續(xù)相，所述非連 續(xù)相包含許多液滴，各液滴包含懸浮流體和置于該懸浮流體中且當(dāng)向電泳介質(zhì)施加電場時(shí) 能夠貫穿流體流動的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍并封裝所述非連續(xù)相并且包含聚合物 粘結(jié)劑，所述聚合物粘結(jié)劑具有含量為不超過基于電泳介質(zhì)的重量計(jì)的約lOOOppm的N甲 基聚吡咯烷酮。本發(fā)明延伸至包含本發(fā)明的光電組件或電泳介質(zhì)的光電顯示器、前面板層壓板、 反轉(zhuǎn)式前面板層壓板或雙釋放膜。本發(fā)明的顯示器可用于其中已經(jīng)使用現(xiàn)有技術(shù)光電顯示器的任何應(yīng)用。因此，例 如，本發(fā)明的顯示器可以用于電子書閱讀器、便攜式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、手機(jī)、智能卡、標(biāo) 示牌、手表、貨架標(biāo)簽(shelf label)以及閃存驅(qū)動器。
附圖
中的唯一圖是顯示在以下實(shí)施例5中獲得的光學(xué)狀態(tài)讀數(shù)的圖表。如上所述，本發(fā)明具有兩個主要方面，第一方面涉及將非擴(kuò)散的離子材料加入到 粘結(jié)劑層中，而第二方面涉及經(jīng)滲析或滲濾的粘結(jié)劑材料和/或粘合劑在電泳介質(zhì)和顯示 器中的用途。以下將本發(fā)明的這兩個主要方面主要分開討論，但將易于顯而易見的是本發(fā) 明的兩個方面可以被并入單個的物理顯示器中。A部分非可擴(kuò)散的離子材料如上所述，一方面，本發(fā)明提供了一種光電組件，該組件包括光電層和粘結(jié)劑層。 所述粘結(jié)劑層含有離子材料，所述離子材料中的一種離子不能貫穿粘結(jié)劑層遷移而其他離 子可以貫穿粘結(jié)劑層遷移。這種類型的離子材料防止離子擴(kuò)散出粘結(jié)劑層和潛在地?fù)p害了 離子擴(kuò)散至其中的其他層(例如，有機(jī)半導(dǎo)體層)。聚合物粘結(jié)劑層中的離子電導(dǎo)已經(jīng)顯示通過“跳躍(hopping) ”機(jī)制來產(chǎn)生，其中 解離的游離離子在離子聚集體(離子對和較高的聚集體)之間穿移，大多數(shù)這些聚集體基 本上是中性的。根據(jù)本發(fā)明，離子材料的陰離子和陽離子中的僅一中能夠移動。所述固定 離子被限制在單個位置，而所述流動離子仍舊自由遷移。合適的離子材料的一個實(shí)例是聚 合物鹽，例如，聚合物羧酸鹽的離子鹽。在該情況中，羧酸鹽離子有效地不可移動，因?yàn)樗?效地結(jié)合到聚合物鏈且僅能與聚合物一起作為整體來移動。另一方面，所述陽離子抗衡離 子可以自由參與跳躍運(yùn)動，而它可移動的速率取決于與陰離子羧酸鹽的靜電相互作用的強(qiáng) 度、粘結(jié)劑介質(zhì)中羧酸鹽抗衡離子聚集體的濃度、介質(zhì)的粘度以及該抗衡離子被介質(zhì)溶解 的自由能。如在前述第7，012，735號美國專利中描述的離子摻雜的粘結(jié)劑中，在本發(fā)明中大 量陽離子是有利的，因?yàn)樗鼈兙哂信c離子聚集體狀態(tài)吸引的低靜電能量，且因此容易從它 們中解離。作為一個實(shí)例，季銨堿可以用于中和聚氨酯上的羧酸官能團(tuán)，導(dǎo)致如上所述能夠 支持離子導(dǎo)電的季銨羧酸鹽聚合物。離子材料的選擇使得在干燥之后最終粘結(jié)劑層的電導(dǎo)率可以通過改變聚氨酯的 羧酸含量以及還通過所使用的陽離子來變化和調(diào)整是希望的。例如，在其中聚氨酯上的羧 酸基團(tuán)被以給定羧酸含量的季銨堿中和的前述系統(tǒng)中，預(yù)期電導(dǎo)率按照如下順序增長四甲基銨 < 四乙基銨 < 四丁基銨等。也可以使用磷鹽，由于中心原子的尺寸較大，因而磷鹽應(yīng)該比含氮的類似物具有 稍高的電導(dǎo)性。其他陽離子種類(例如，金屬絡(luò)合離子)也可以用于該目的。由于離子是 介質(zhì)的固有部分且不能因此作為分離的晶體相來進(jìn)行相分離，所以粘結(jié)劑中離子材料的溶 解性在該方法中不是問題。聚合物粘結(jié)劑的酸性組分還可以通過使用具有較高解離常數(shù)的基團(tuán)來取代羧酸 組分而制備更強(qiáng)的酸性，所述具有較高解離常數(shù)的基團(tuán)，例如硫酸單酯、磺酸、亞磺酸、膦 酸、次膦酸基團(tuán)或磷酸酯，只要具有至少一種可解離的質(zhì)子存在。預(yù)期季銨鹽和其他大的陽 離子將最希望被用于抗衡離子，因?yàn)槠涑叽绱蟛⑶以诟稍锏牡蜆O性粘結(jié)劑介質(zhì)中的相對高 程度離子解離?；诘乃崛绻唤Y(jié)合到足以吸電子的官能團(tuán)(例如rso2-NH-SO2R)，也可 以使用。在該情況中，可以使用幾乎任何流動離子，包括叔銨，因?yàn)樯踔猎诟稍锏恼辰Y(jié)劑中 流動離子以質(zhì)子化的形式存在。然而，基于較大的胺(即，具有較長烷基尾的胺)的流動離 子仍可能是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈冊诔叽缟巷@著較大，并因此包含它們的離子對會更可解離。
供選擇地，所述粘結(jié)劑上的羧酸鹽基團(tuán)可以與非強(qiáng)布郎斯臺德酸(Bronsted acid)的流動離子(即，不具有酸性質(zhì)子)一起使用，諸如上述季陽離子。其中陽離子是固定離子的粘結(jié)劑組合物可以通過使用聚合物主鏈中的季銨基團(tuán) 或?qū)⑵溆米鱾?cè)鏈并優(yōu)選使用大的陰離子(例如，六氟磷酸鹽、四丁基硼酸鹽、四苯基硼酸鹽 等)作為流動離子而構(gòu)建。季銨基團(tuán)可以被磷、锍或其他無可解離的氫的陽離子基團(tuán)取代， 包括通過與金屬陽離子絡(luò)合形成的那些。后者的實(shí)例包括聚醚/鋰離子包合絡(luò)合物，尤其 是環(huán)聚醚(例如，18-冠-6)或具有過渡金屬離子的聚胺絡(luò)合物。在該情況中，陰離子流動 離子可包括上述列出的那些類型的離子，加上堿性更強(qiáng)的材料，例如羧酸鹽或甚至酚鹽。供選擇的固定陽離子粘結(jié)劑材料包括含有重復(fù)單元的聚合物，該重復(fù)單元衍生 自堿性單體連同非良好布郎斯臺德受體的流動陰離子；所述堿性單體例如，聚(乙烯基吡 啶)、聚二甲基氨基乙基丙烯酸鹽)等、和含有這樣的基團(tuán)的共聚物，所述非良好布郎 斯臺德受體的流動陰離子(例如，磺酸鹽、硫酸鹽、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、雙(甲磺?；? 亞胺鹽、磷酸鹽、膦酸鹽等)。衍生自這樣的氨基單體的季鹽也可以使用，例如聚(N-甲基 (乙烯基吡啶)或N-芐基(乙烯基吡啶))、聚(N-烷基-N'-乙烯基咪唑)或聚(N-烷芳 基-N'-乙烯基咪唑)和聚(日-三甲銨乙基)丙烯酸鹽或聚(日-三甲銨乙基)甲基丙 烯酸鹽的鹽，以及包含這些離子基團(tuán)的乙烯基共聚合物。如先前所述，較大的流動離子為優(yōu) 選。這些化學(xué)改性的技術(shù)不限于聚氨酯，但可應(yīng)用于具有合適結(jié)構(gòu)的任何聚合物。例 如，基于乙烯基的聚合物可含有陰離子或陽離子固定離子。B部分經(jīng)滲析或滲濾的粘結(jié)劑材料和/或粘合劑如已經(jīng)指明的，本發(fā)明的一方面減輕或消除由來自粘結(jié)劑層的離子摻雜劑遷移至 光電顯示器的其他層引起的問題，尤其是對包含由某些有機(jī)半導(dǎo)體制成的有源矩陣后面板 的損害。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些問題的原因不限于離子摻雜劑，而包括存在于現(xiàn)有技術(shù)粘結(jié) 劑和粘合劑組合物中的其他逸散物，其可以以與離子摻雜劑相似的方式從粘結(jié)劑層或粘 合劑層遷移至光電顯示器的其他層。一種這樣的特別受關(guān)注的逸散物是N-甲基吡咯烷酮 (NMP)，其被用作聚氨酯制備中的溶劑。在一些情況中可以受關(guān)注的其他逸散物包括在聚氨 酯的制備中使用的其他溶劑，和來自聚合反應(yīng)的可滲析的不易表征的低分子量分子。已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)通過仔細(xì)干燥粘結(jié)劑層去除NMP改進(jìn)了該層的儲存穩(wěn)定性。層壓粘結(jié)劑的滲析去除 NMP還有其他低分子量材料，且甚至更有效。本發(fā)明的非可擴(kuò)散的離子材料粘結(jié)劑組合物可 經(jīng)受滲析，這是由于電中性防止固定離子和流動離子顯著分離，且在滲析之后，所述粘結(jié)劑 材料含很少或不含可擴(kuò)散的材料。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的粘結(jié)劑可以特別有效減輕層壓 粘結(jié)劑對含有有機(jī)半導(dǎo)體的后面板的性能的有害作用。滲濾也可以代替滲析來使用。如先前指明的，本發(fā)明的非可擴(kuò)散的離子粘結(jié)劑材料可以通過滲析或滲濾純化。 然而，通過滲析合成這些粘結(jié)劑材料也可以是有用的。例如，可以通過在合適的水溶性金屬 鹽溶液中滲析聚合物溶液將聚胺或聚醚的水溶液部分轉(zhuǎn)化為陽離子絡(luò)合物。在將傳統(tǒng)聚氨酯粘結(jié)劑與傳統(tǒng)的離子摻雜劑一起混合之前，滲析或滲濾也可以用 于從該粘結(jié)劑去除NMP和其他逸散物。因此，如已經(jīng)指明的，在其第二個主要方面，本發(fā)明 提供了一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié) 劑材料，所述聚合物粘結(jié)劑材料已經(jīng)經(jīng)受滲析或滲濾而去除具有小于約3，500的分子量的有機(jī)物。這樣的滲析或滲濾可用于去除除了其他物質(zhì)以外的NMP、四氫呋喃(THF)以及丙 酮。相似地，本發(fā)明的第二個方面還提供了 一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料 層，所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié)劑材料，在所有情況中，所述聚合物粘結(jié)劑材料具有不超 過基于粘結(jié)劑層和光電材料層的總重量計(jì)的約500ppm的N-甲基吡咯烷酮、優(yōu)選地不超過 約200ppm，并且希望地不超過約lOOppm。本發(fā)明的第二方面還提供了一種電泳介質(zhì)，該介質(zhì)包括連續(xù)相和非連續(xù)相，所述 非連續(xù)相包含許多液滴，各液滴包含懸浮流體和置于該懸浮流體中且當(dāng)向電泳介質(zhì)施加電 場時(shí)能夠貫穿流體移動的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍和封裝所述非連續(xù)相并包含聚合 物粘合劑，所述聚合物粘合劑已經(jīng)經(jīng)受滲析或滲濾而以去除具有小于約3，500分子量的有 機(jī)物。所述電泳介質(zhì)可以是封裝或聚合物分散的類型，即，在各液滴和粘合劑之間可以是膠 囊壁或不是膠囊壁。本發(fā)明的第二個方面還提供了一種電泳介質(zhì)，該電泳介質(zhì)包括連續(xù)相 和非連續(xù)相，所述非連續(xù)相包含許多液滴，各液滴包含懸浮流體和置于該懸浮流體中且當(dāng) 將向電泳介質(zhì)施加電場時(shí)能夠貫穿流體移動的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍和封裝所述 非連續(xù)相，并包含聚合物粘合劑，在所有情況中所述聚合物粘合劑具有不超過基于電泳介 質(zhì)(即，所述連續(xù)相和非連續(xù)相的組合)的重量計(jì)的約lOOOppmN-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃 和丙酮、優(yōu)選地不超過約400ppm，并且希望地不超過約200ppm。如已經(jīng)指出的，本發(fā)明的第二個方面可用于從光電顯示器中使用的層壓粘結(jié)劑和 /或粘合劑去除NMP和可能其他逸散物。在許多情況中，從粘合劑去除逸散物比從層壓粘 結(jié)劑去除逸散物更重要。層壓粘結(jié)劑層的制備通常包括將可流動形式的粘結(jié)劑涂覆到釋放 片上，然后將粘結(jié)劑層干燥，使得在所述釋放片上形成粘結(jié)劑的粘結(jié)層。在干燥步驟過程中 的高溫和低涂覆速度足以驅(qū)除大部分的揮發(fā)性有機(jī)物，例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以50，OOOppm的NMP 涂覆的層壓粘結(jié)劑在干燥之后僅具有200ppm的NMP。另外，由于僅在干燥過程中存在的層 為層壓粘結(jié)劑和釋放片(將粘結(jié)劑層壓至光電介質(zhì)僅在干燥步驟之后發(fā)生)，干燥條件的 選擇可以僅基于層壓粘結(jié)劑本身的性質(zhì)，且不需要考慮光電介質(zhì)的性質(zhì)。相比之下，用于光 電介質(zhì)的粘合劑通常與介質(zhì)的非連續(xù)相混合在一起，以形成淤漿，所述淤漿然后被涂覆并 干燥形成電泳介質(zhì)。因此，在該情況中，干燥條件必須考慮非連續(xù)相的性質(zhì)，特別是關(guān)注揮 發(fā)性非連續(xù)相溶劑的同步去除。最后，從質(zhì)量控制的觀點(diǎn)出發(fā)，去除具有損害任何后面板 (預(yù)期光電介質(zhì)可以與之接觸)的可能性的所有材料表現(xiàn)為良好的保險(xiǎn)措施，使得未知組 分(其濃度可隨未知或?qū)φ崭淖?的數(shù)量被保持至最小，顯而易見地，作為良好制造工藝的 物質(zhì)，已知組合物的純材料的使用是非常合乎需要的。滲析和滲濾均為熟知的純化膠體和聚合物懸浮液的方法。在這兩種技術(shù)中，通過 位于洗液(通常水或緩沖溶液)相對側(cè)的半透膜限定懸浮液?？梢源┻^膜的且可溶于洗液 的分子在設(shè)備的兩個區(qū)域之間平衡，并通過交換洗液來從懸浮液中去除。通常，所述膜由 允許低分子量物質(zhì)選擇性通過的材料制成，且水通常用作溶劑；在本發(fā)明中，已發(fā)現(xiàn)具有約 3. 5kD截留分子量(MWC0)的膜是有用的。由于NMP是水溶性溶劑，這些技術(shù)良好地適于去 除該污染物。同時(shí)，其他可溶性物質(zhì)(有些具有潛在的有害性質(zhì))也可以被去除。不需要 通過略微蒸發(fā)去除物質(zhì)，如通過干燥去除的情況中。通過調(diào)整膜的性質(zhì)，可以改變被去除的 分子的種類。例如，如果在特定的層壓粘結(jié)劑或粘合劑存在的水溶性寡聚物中，片段是個問 題，具有較高M(jìn)WC0的膜可以被用于去除這樣的片段，多種具有不同MWC0’ s的半透膜可商購獲得。滲析或滲濾可以用于本發(fā)明的工藝，但對于商業(yè)生產(chǎn)而言，滲濾通常是優(yōu)選的。滲 析是一種簡單的平衡工藝，而滲濾應(yīng)用高流動條件和高跨膜壓力以加速通過膜的大量運(yùn) 輸。滲濾基本上比滲析快速，并且可以在防止材料的稀釋液被純化的條件下應(yīng)用，如在滲析 中的通常情況。滲濾是可容易調(diào)整的工藝，并且實(shí)驗(yàn)室規(guī)模和生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)備可以以合理 的價(jià)格獲得。滲濾是良好建立的工業(yè)程序，廣泛用于生物化學(xué)和其他工業(yè)。本發(fā)明人已經(jīng)揭示滲析和滲濾均有效地從商業(yè)聚氨酯膠乳的懸浮液去除NMP。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用具有低MWC0(3. 5kD)的膜對聚氨酯膠乳進(jìn)行滲析和滲濾可以在幾小時(shí)內(nèi)將 NMP含量減少超過一個數(shù)量級。例如，通過滲濾將一種聚氨酯粘合劑的NMP含量從約14% (140，OOOppm)減少至約500ppm。當(dāng)使用滲析時(shí)，NMP去除的效率可受到膠乳的稀釋度的限 制，這使得乳液難以涂覆，尤其在層壓粘結(jié)劑的情況中。可通過在減壓下蒸發(fā)多余的水分來 濃縮膠乳，但這是笨拙的方法。純化的聚氨酯膠乳的分子量分布的測量顯示其基本上與原 材料一致，即在滲析過程中無聚合物損失。當(dāng)經(jīng)滲析的材料取代未經(jīng)滲析的粘合劑和層壓 粘結(jié)劑使用時(shí)，觀察到許多優(yōu)點(diǎn)。首先，有機(jī)半導(dǎo)體后面板性能降低被大量消除。如果僅對粘合劑且非層壓粘結(jié)劑 進(jìn)行滲析可獲得相同的結(jié)果。然而，如果省略粘合劑滲析，則有機(jī)半導(dǎo)體裝置的性能經(jīng)歷嚴(yán) 重降低。第二個優(yōu)點(diǎn)是使用經(jīng)滲析的材料，電池帶寬電阻(前面板層壓板的電導(dǎo)率的測 量)較高，通常達(dá)約50%。較高的電池帶寬電阻對運(yùn)行晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)電導(dǎo)率提出了較 少的要求(也就是說，較低的截留率是可允許的)。這對于有機(jī)半導(dǎo)體晶體管來說是特別重 要的特性，有機(jī)晶體管的截留率通常不如無機(jī)晶體管的截留率高。第三個優(yōu)點(diǎn)是由經(jīng)滲析的膠乳制備的電泳介質(zhì)的光電特性具有些許改進(jìn)。如下文 實(shí)施例5中所述，相對于使用未經(jīng)滲析的材料，使用經(jīng)滲析的聚氨酯膠乳導(dǎo)致約2L*的動態(tài) 范圍(介質(zhì)的極白和極黑光電狀態(tài)之間的差異)的改進(jìn)(使用L*的常用CIE定義)?，F(xiàn)在給出(但僅通過例示的方式)下列實(shí)施例以顯示用于本發(fā)明的優(yōu)選試劑、條 件以及技術(shù)的詳細(xì)情況。實(shí)施例1 利用四丁基氫氧化銨中和來合成TMXDI-PP0聚氨酯在該實(shí)施例中制備的聚氨酯與下文實(shí)施例2中制備的現(xiàn)有技術(shù)聚氨酯相似，除了 具有較高的酸含量。在配備磁力攪拌器、冷凝器以及進(jìn)氮口的三頸圓底燒瓶中制備預(yù)聚物。在氮下 進(jìn)行反應(yīng)。將四甲基二甲苯二異氰酸酯(TMXDI，由Aldrich Chemical公司供應(yīng)，16. 34g， 0. 067mol)、聚(丙二醇)二醇(由 Aldrich Chemical 公司供應(yīng)，平均 Mn ca. 2000，33. 5g, 0. 0168mol)以及二月桂酸二丁基錫(由AldrichChemical公司供應(yīng)，0. 04g)裝入燒瓶，并 在90°C下于油浴中將混合物加熱2小時(shí)。之后，將1-甲基-2-吡咯烷酮(購自Aldrich， 8. 5g)的2，2-雙(羥甲基)丙酸(購自Aldrich，3.35g，0.025mol)溶液加入至燒瓶，并且 使得在90°C下再繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，以獲得末端為NC0的預(yù)聚物。然后，將反應(yīng)混合物的溫度 降低至70°C。將四丁基氫氧化銨(NBu40H)(購自Aldrich，6. 15g，0. 0237mol)和去離子水 (100g)分開裝入配備有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)和進(jìn)氮口的500mL夾套玻璃反應(yīng)器中，并且將 所得的混合物在氮下加熱至35°C。然后，將預(yù)聚物混合物緩慢地加入到NBu40H水溶液中，以在機(jī)械攪拌和氮?dú)夥障聦⒃擃A(yù)聚物轉(zhuǎn)化為水性分散體。在分散步驟之后，在35°C下使用 溶于小量水的六亞甲基二胺(購自Aldrich)進(jìn)行鏈增長反應(yīng)。從pH測量值來確定鏈增長 反應(yīng)的終點(diǎn)。最后，將所得的分散體加熱至50°C 1小時(shí)，以確保任何殘留的異氰酸酯基團(tuán)被 水消耗。實(shí)施例2 用三乙胺中和來合成TMXDI-PP0聚氡跑(對照)重復(fù)實(shí)施例1達(dá)到獲得末端為NC0的預(yù)聚物的點(diǎn)，并且反應(yīng)混合物的溫度降低至 70°C的點(diǎn)。之后，經(jīng)30分鐘的時(shí)間緩慢加入三乙胺(購自Aldrich，2. 4g，0. 0237mol)，以中 和羧酸。然后，在機(jī)械攪拌和氮?dú)夥障聦⒃摲磻?yīng)混合物緩慢地加入到500mL夾套玻璃反應(yīng) 器中的35°C去離子水中，以將預(yù)聚物轉(zhuǎn)化為水性分散體。以實(shí)施例1中的相同方式進(jìn)行鏈 增長反應(yīng)并將分散體最終加熱至50°C。實(shí)施例3 由實(shí)施例1和2中制備的材料來制備實(shí)驗(yàn)件單像素顯示器將上述實(shí)施例1和2中制備的聚氨酯分開涂覆到厚度(干燥的)約20i!m的金 屬化釋放膜上。在帶傳輸干燥爐中于60°C并且以lft/min(約5. lmm/sec)的傳輸速率對 經(jīng)涂覆的聚合物膜進(jìn)行干燥，已知這些條件將NMP的含量減小至非常低的水平?；救绲?7，002，728號美國專利的實(shí)施例4中所描述的分開制備電泳介質(zhì)，并將其涂覆至氧化銦錫 (IT0)涂覆的5mil(127i!m)聚對(苯二甲酸乙二酯)(PET)膜的表面上(一個表面涂覆 IT0)。將兩個次組件相互層壓，使電泳層與層壓粘結(jié)劑相接觸以形成前述第6，982，178號 美國專利中所述的前面板層壓板。從前面板層壓板剝脫釋放片，并將余下的層(包括PET膜 上的碳黑層)層壓至實(shí)驗(yàn)性單像素2英寸(51mm)見方的后面板，以形成實(shí)驗(yàn)性單像素顯示 器。無添加的摻雜劑加入到任何粘結(jié)劑涂層中。在50%相對濕度下調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)性顯示器(如 在幾個前述的E Ink專利和專利申請中所討論的，電泳顯示器的光電性質(zhì)隨電泳層的濕度 而變化，且因此在檢測前在標(biāo)準(zhǔn)條件下調(diào)節(jié)試驗(yàn)樣品是希望的)。然后，檢測實(shí)驗(yàn)性顯示器的光電性質(zhì)，該檢測是通過在不同電壓下使用250毫秒 脈沖將實(shí)驗(yàn)性顯示器驅(qū)動至其黑光狀態(tài)和白光狀態(tài)，測定黑光狀態(tài)和白光狀態(tài)的反射率， 以及將這些反射率轉(zhuǎn)化至為傳統(tǒng)的L*值，其中，L*具有通常的CIE定義L* = 116(R/E0)1/3-16,其中，R是反射率，禮是標(biāo)準(zhǔn)的反射率值。下表1顯示了以不同電壓實(shí)現(xiàn)的動態(tài)范 圍(黑光狀態(tài)和白光狀態(tài)的L*值之間的差異)表 1 從表1將看出，本發(fā)明的層壓粘結(jié)劑顯示在所有驅(qū)動電壓下顯著大于對照粘結(jié)劑 的動態(tài)范圍。該改進(jìn)與從電導(dǎo)率差異所預(yù)期的一致，且與使用具有較低酸含量的現(xiàn)有技術(shù) 摻雜粘結(jié)劑發(fā)現(xiàn)的相似。使用三乙胺中和的對照粘結(jié)劑顯示了對于很強(qiáng)電阻性的層壓粘結(jié) 劑期望的光電反應(yīng)。在操作過程中顯示器的目測觀察顯示了具有對照粘結(jié)劑的顯示器僅顯 示在顯示器邊緣的小量發(fā)光，而使用本發(fā)明的粘結(jié)劑的顯示器表現(xiàn)了大量的發(fā)光。高度的 發(fā)光也與具有高電導(dǎo)率的粘結(jié)劑一致。實(shí)驗(yàn)性顯示器還經(jīng)受低溫檢測。如在幾個前述E Ink專利和專利申請中所討論的， 電泳顯示器的光電性質(zhì)在低溫下趨于快速降低，這至少部分因?yàn)閷訅赫辰Y(jié)劑的電導(dǎo)率隨溫 度的降低而降低。為了確定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)性顯示器的低溫行為，使用250或500毫秒的15V 脈沖在+25至-25°C的溫度下驅(qū)動顯示器，并使用驅(qū)動脈沖結(jié)束之后2分鐘所取的反射率值 測定動態(tài)范圍。(在取反射率值之前的這兩分鐘停頓允許某些影響反射率值消散的短期效 應(yīng))。以前述的相同方式將獲得的反射率值轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)范圍值，結(jié)果示于下列表2中。表 2 從表2中的數(shù)據(jù)將看出，本發(fā)明的粘結(jié)劑提供了低至約-10°C的合適性能，條件是使用脈沖長度補(bǔ)償，即，條件是在低溫下延長驅(qū)動脈沖。該低溫性能與高度摻雜的現(xiàn)有技術(shù) 層壓粘結(jié)劑的低溫性能具有可比性。實(shí)施例4 通過滲析純化本發(fā)明的層壓粘結(jié)劑將以上實(shí)施例1中制備的層壓粘結(jié)劑樣品(49. 3g,35% wt.固體)置于滲析膜管 (Fisher (注冊商標(biāo))再生的纖維素膜，MWC0 3500)中。在使用夾具封閉該管兩端之后，將該 管浸沒于連續(xù)補(bǔ)充、攪拌的水槽中約4小時(shí)。然后，在該時(shí)間結(jié)束時(shí)，回收61. 6g材料，其中 固體含量29. 5% (95%回收率)。一開始，NMP含量為4.4%，在滲析之后，其含量為1.4%。 NMP含量可用作去除其他水溶性低分子量材料的替代指標(biāo)。使用以上實(shí)施例4中所制備的經(jīng)滲析的層壓粘結(jié)劑與現(xiàn)有技術(shù)層壓粘結(jié)劑(經(jīng)滲 析和未經(jīng)滲析的)和專有的有機(jī)半導(dǎo)體后面板對顯示器的預(yù)備性長期儲存試驗(yàn)表明，本發(fā) 明的經(jīng)滲析的層壓粘結(jié)劑比現(xiàn)有技術(shù)粘結(jié)劑具有顯著較好的長期儲存特性。棚列5擺馳齡劑和瓶齡劑在申麗祿柳_基本如第2008/0074730號美國專利申請公開的實(shí)施例2中所述合成一種聚氨酯 膠乳，并且將其用作下文描述的實(shí)驗(yàn)中的粘合劑?；救绲?005/0107564號美國專利申請 公開的實(shí)施例2中所述合成另一種聚氨酯膠乳，并且將其用作這些實(shí)驗(yàn)中的層壓粘結(jié)劑。基本如第7，002, 728號美國專利的實(shí)施例7中所述來制備實(shí)驗(yàn)性單像素顯示器， 但使用前述粘合劑和層壓粘結(jié)劑，所述層壓粘結(jié)劑摻雜有180ppm的四丁基六氟磷酸銨。如 下生產(chǎn)了四組實(shí)驗(yàn)性顯示器(A)對粘合劑或?qū)訅赫辰Y(jié)劑均不進(jìn)行滲析；(B)基本如上文實(shí)施例4中所述對粘合劑進(jìn)行滲析，但未對層壓粘結(jié)劑進(jìn)行滲析；(C)基本如上文實(shí)施例4中所述未對粘合劑進(jìn)行滲析，但對層壓粘合劑進(jìn)行滲析； 以及(D)基本如上文實(shí)施例4中所述對粘合劑和層壓粘結(jié)劑均進(jìn)行滲析。然后，基本如第7，002, 728號美國專利的實(shí)施例7中所述對四組實(shí)驗(yàn)性顯示器的 光電性質(zhì)進(jìn)行檢測，但使用300毫秒的士 15V脈沖，并且測量極白和極黑狀態(tài)反射率，并將 其轉(zhuǎn)化為CIE L*單位。結(jié)果示于附圖的唯一圖表中。在各組讀數(shù)中，左側(cè)條代表顯示器的 極白狀態(tài)，中心條代表極黑狀態(tài)，而右側(cè)條代表動態(tài)范圍(即，以L*單位測量的極白和極黑 狀態(tài)之間的差異)。從圖表中將見的是，粘合劑和層壓粘結(jié)劑的滲析對顯示器的光電性質(zhì)均無不良作 用。確實(shí)，其中粘合劑經(jīng)滲析的兩種顯示器(B和D)顯示了改進(jìn)的白色狀態(tài)，顯示器C和D 顯示了改進(jìn)的黑色狀態(tài)(黑色狀態(tài)的改進(jìn)當(dāng)然由較低的L*值表示)。其中粘合劑和層壓粘 結(jié)劑均經(jīng)滲析的顯示器D顯示了四組顯示器的最大動態(tài)范圍。使用100和500毫秒持續(xù)時(shí)間的士 15V脈沖和100、300以及500毫秒的士 10V脈
沖重復(fù)光電檢測。在所有情況中，所獲得的結(jié)果與圖中顯示的那些一致。當(dāng)使用有機(jī)晶體管將在上文(A)-(D)中提到的含有粘合劑和層壓粘結(jié)劑組合的 前面板層壓板層壓至后面板時(shí)，觀察到含有未經(jīng)滲析的粘合劑的前面板層壓板造成有機(jī)晶 體管快速降解，而含有經(jīng)滲析的粘合劑的前面板層壓板未造成有機(jī)晶體管快速降解。使用 經(jīng)滲析的層壓粘結(jié)劑觀察到相似但較小的作用。從前述內(nèi)容將看出本發(fā)明可以提供層壓粘結(jié)劑，所述層壓粘結(jié)劑提供了與現(xiàn)有技術(shù)粘結(jié)劑有可比性的光電特性和低溫性能，而避免使用可損害某些后面板以及可能導(dǎo)致其 他問題的逸散離子。另外，本發(fā)明可以提供以下權(quán)利要求。
權(quán)利要求
一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑層包括聚合物粘結(jié)劑材料和離子材料，所述離子材料的陽離子和陰離子中的一種固定于所述聚合物粘結(jié)劑材料，并且其陽離子和其陰離子的另一種自由地貫穿聚合物粘結(jié)劑材料遷移，所述離子材料降低所述聚合物粘結(jié)劑材料的體電阻率，并且將所述聚合物粘結(jié)劑材料加熱至50℃所述離子材料不被去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，所述離子材料包括固定于所述聚合物粘結(jié) 劑材料的季銨或鱗陽離子和羧酸鹽陰離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，所述聚合物粘結(jié)劑材料包括聚氨酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，所述離子材料包括固定于所述聚合物粘結(jié) 劑材料的季銨或鱗陽離子和六氟磷酸鹽、四丁基硼酸鹽或四苯基硼酸鹽陰離子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，所述離子材料包含由堿性單體和選自磺酸 鹽、硫酸鹽、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、雙(甲烷磺酰)亞胺鹽、磷酸鹽以及膦酸鹽的流動陰 離子衍生的重復(fù)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電組件，其中，所述堿性單體包括乙烯基吡啶、β-二甲氨 基乙基丙烯酸鹽、N-甲基(乙烯基吡啶)或N-芐基(乙烯基吡啶)、Ν-烷基-N'-乙烯基 咪唑或N-烷芳基-N'-乙烯基咪唑以及(三甲基氨基乙基)丙烯酸鹽或三甲基 氨基乙基)甲基丙烯酸鹽中的任何一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，所述光電材料包括電泳材料，所述電泳材料 包含置于流體中的并且能夠在電場影響下貫穿所述流體移動的大量帶電粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電顯示器，其中，所述流體是氣態(tài)的。
9.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電組件的光電顯示器、前面板層壓板、反轉(zhuǎn)式前 面板層壓板或雙釋放膜。
10.一種包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電顯示器的電子書閱讀器、便攜式計(jì)算機(jī)、平板 計(jì)算機(jī)、手機(jī)、智能卡、標(biāo)示牌、手表、貨架標(biāo)簽或閃存驅(qū)動器。
11.一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié) 劑材料，所述聚合物粘結(jié)劑材料已經(jīng)經(jīng)滲析或滲濾來去除具有小于約3，500分子量的有機(jī) 物。
12.一種光電組件，該組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層，所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié) 劑材料，基于所述粘結(jié)劑層和所述光電材料層的總重量計(jì)，該聚合物粘結(jié)劑材料具有含量 不超過500ppm的N-甲基吡咯烷酮。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電組件，其中，所述聚合物粘結(jié)劑材料包括聚氨酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電組件，該組件具有含量為不超過200ppm的N-甲基吡 咯烷酮。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電組件，其中，所述光電材料包括電泳材料，所述電泳材 料包含置于流體中的并且能夠在電場影響下貫穿流體移動的大量帶電粒子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電顯示器，其中，所述流體是氣態(tài)的。
17.一種包含根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電組件的光電顯示器、前面板層壓板、反轉(zhuǎn)式 前面板層壓板或雙釋放膜。
18.—種包含根據(jù)權(quán)利要求17所述的光電顯示器的電子書閱讀器、便攜式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、手機(jī)、智能卡、標(biāo)示牌、手表、貨架標(biāo)簽或閃存驅(qū)動器。
19.一種電泳介質(zhì)，該介質(zhì)包括連續(xù)相和非連續(xù)相，所述非連續(xù)相包括大量液滴，各液 滴包括懸浮流體和被置于該懸浮流體中的且當(dāng)向電泳介質(zhì)施加電場時(shí)能夠貫穿流體移動 的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍并封裝所述非連續(xù)相并且包括聚合物粘合劑，所述聚合 物粘合劑已經(jīng)經(jīng)滲析或滲濾來去除具有小于3，500的分子量的有機(jī)物。
20.一種電泳介質(zhì)，該介質(zhì)包括連續(xù)相和非連續(xù)相，所述非連續(xù)相包含大量液滴，各液 滴包括懸浮流體和被置于該懸浮流體中的且當(dāng)向電泳介質(zhì)施加電場時(shí)能夠貫穿流體移動 的至少一種粒子，所述連續(xù)相包圍并封裝所述非連續(xù)相并且包括聚合物粘合劑，基于電泳 介質(zhì)重量計(jì)，所述聚合物粘合劑具有含量不超過lOOOppm的N-甲基聚吡咯烷酮。
全文摘要
一種光電組件包括粘結(jié)劑層和光電材料層。所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié)劑材料和離子材料，所述離子材料的陽離子或陰離子中的一種固定于所述聚合物粘結(jié)劑材料。所述離子材料降低所述聚合物粘結(jié)劑材料的體電阻率且當(dāng)加熱至50℃時(shí)所述離子材料不被去除。在一種相似的包括粘結(jié)劑層和光電材料層的光電組件中，所述粘結(jié)劑層包含聚合物粘結(jié)劑材料，該聚合物粘結(jié)劑材料已經(jīng)經(jīng)受滲析或滲濾來去除具有小于3,500的分子量的有機(jī)物，使得所述粘結(jié)劑材料具有含量為基于所述粘結(jié)劑層和光電材料層總重量計(jì)的不超過500ppm的N-甲基吡咯烷酮。
文檔編號B32B37/00GK101855083SQ200880116008
公開日2010年10月6日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者T·H·懷特賽茲, 曹嵐 申請人:伊英克公司