(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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の基材および第２の基材と、接着剤層と、該第１の基材と該第２の基材との間に配置された電気泳動材料の層とを含み、該電気泳動材料が、懸濁流体と、該懸濁流体内に懸濁され、該材料への電界の印加中に該流体内を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、該ディスプレイは、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を該接着剤層が含むことを特徴とする、電気泳動ディスプレイ。
【請求項２】
複数の液滴を含む電気泳動媒体であって、該液滴のそれぞれが、懸濁流体と、該懸濁流体内に懸濁され、該媒体への電界の印加中に該流体内を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、該媒体が、該液滴を囲む結合剤をさらに含み、該媒体は、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を該結合剤が含むことを特徴とする、電気泳動媒体。
【請求項３】
前記液滴に、前記懸濁流体および前記帯電粒子を囲むカプセル壁が提供されている、請求項２に記載の電気泳動媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学ディスプレイ、および電気光学ディスプレイに使用する材料に関する。さらに具体的には、本発明は、体積抵抗率を制御した結合剤および接着剤組成物、およびかかる材料を取り入れた電気光学ディスプレイに関する。本発明は、電気光学ディスプレイにおけるボイドの成長の防止にも関する。本発明は、特にカプセル化電気泳動媒体を含有するディスプレイでの使用を目的としているが、これに限定しているわけではない。本発明が提供する特定の材料は、電気光学ディスプレイ以外の用途に有用な場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
電気光学ディスプレイは、電気光学材料（この用語は、映像技術におけるその従来の意味において本願明細書で使用されており、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を指す）層を含み、該材料は、電界が材料に印加されることによって第１から第２の表示状態に変化する。この光学特性とは、概して人間の目で認識できる色のことであるが、光の透過、反射率、発光、または機械での読込みを対象としたディスプレイの場合の可視域外の電磁波長の反射率の変化という意味での擬似カラーなどの別の光学特性である場合がある。
【０００３】
本発明のディスプレイでは、電気光学媒体は、内部に液体またはガスを満たした空間を有する場合が多いが、電気光学媒体が固体の外面を有するという点では、概して固体（以下、このようなディスプレイを便宜上「固体の電気光学ディスプレイ」と称する場合がある）である。したがって、「固体の電気光学ディスプレイ」という用語は、カプセル化電気泳動ディスプレイ、カプセル化液晶ディスプレイ、および以下に述べる他の種類のディスプレイを含む。
【０００４】
「双安定」および「双安定性」という用語は、映像技術における従来の意味において本願明細書で使用されており、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含むディスプレイを指す。またいずれかの特定の要素の駆動後、アドレッシングパルスが終了した後に、有限の持続期間のアドレッシングパルスによって、その第１のまたは第２の表示状態を呈するために、その状態は、少なくとも数回、例えば少なくとも４回持続するが、これはディスプレイ要素の状態を変化させるために必要なアドレッシングパルスの最小持続期間となる。公開済みの米国特許出願２００２／０１８０６８７号では、グレースケールが可能な一部の粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、極端な白黒状態だけでなく中間的な灰色の状態にもおいて安定しており、他の数種類の電気光学ディスプレイにも同様に当てはまることが示されている。便宜上、双安定および多安定ディスプレイの両方を指す「双安定」という用語が本願明細書において使用される場合があるが、この種のディスプレイは、正しくは双安定ではなく「多安定」と呼ばれる。
【０００５】
数種類の電気光学ディスプレイが公知である。電気光学ディスプレイの一種には、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、第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号に記載の回転２色部材が挙げられる（この種のディスプレイは、「回転２色ボール」と称されることが多いが、これら特許のうちのいくつかが、回転部材は球状ではないと述べていることから、「回転２色部材」という用語がより正確であり、好ましい）。このようなディスプレイは、異なる光学特性、および内蔵双極子を有する２つ以上のセクションを有する多数の小体（概して、球状または円筒状）を使用する。これらの物体は、マトリクス内の液体を満たした空胞の中で懸濁され、この空胞は、その物体が自由に回転できるように液体で満たされる。ディスプレイの外観は、そこへ電界を印加することによって変化し、したがって、その物体が様々な位置へ回転し、その物体のセクションの変化が画面を介して見られる。この種の電気光学媒体は、概して双安定である。
【０００６】
別の種類の電気光学ディスプレイは、例えば、半導体の金属酸化物から少なくとも一部を形成した電極と、その電極に取り付けられた可逆の変色が可能な複数の染料分子とを含む、ナノクロムフィルム状のエレクトロクロミック媒体などのエレクトロクロミック媒体を使用する。一例として、Ｏ’Ｒｅｇａｎ，Ｂ．他、Ｎａｔｕｒｅ  １９９１年、３５３、７３７、およびＷｏｏｄ，Ｄ．、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，１８（３）、２４（２００２年３月）を参照のこと。また、Ｂａｃｈ，Ｕ．他、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．、２００２年１４（１１）、８４５も参照のこと。この種類のナノクロムフィルムは、例えば、米国特許第６，３０１，０３８号、国際出願公開ＷＯ  ０１／２７６９０、および、米国特許出願第２００３／０２１４６９５号にも開示されている。この種の媒体も、概して双安定である。
【０００７】
長年にわたって研究および開発が行われた別の種類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り、複数の荷電粒子が電界の影響下で懸濁流体内を移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較した場合、良好な明るさおよびコントラスト、広視野角、状態の双安定性、および低消費電力といった特性を有することができる。それでもやはり、これらのディスプレイの長期的な画質に関する問題によって、広範囲にわたる使用が妨げられている。例えば、電気泳動ディスプレイ上を占める粒子は沈殿する傾向があるため、これらのディスプレイの耐用年数が不十分となる。
【０００８】
上記の如く、電気泳動媒体には懸濁流体の存在が必要である。大部分の従来技術の電気泳動媒体では、この懸濁流体は液体であるが、ガス状の懸濁流体を使用しても製造することができる。一例として、Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．他、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｏｎｅｒ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐａｐｅｒ−ｌｉｋｅ  ｄｉｓｐｌａｙ」、ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ、２００１年、論文  ＨＣＳ１−１、およびＹａｍａｇｕｃｈｉ，Ｙ．他、「Ｔｏｎｅｒ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｓｉｎｇ  ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｃｈａｒｇｅｄ  ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ」、ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ、２００１年、論文  ＡＭＤ４−４を参照のこと。また、欧州特許出願第１，４２９，１７８号、第１，４６２，８４７号、第１，４８２，３５４号、および第１，４８４，６２５号、ならびに国際出願ＷＯ  ２００４／０９０６２６、ＷＯ  ２００４／０７９４４２、ＷＯ  ２００４／０７７１４０、ＷＯ  ２００４／０５９３７９、ＷＯ  ２００４／０５５５８６、ＷＯ  ２００４／００８２３９、ＷＯ  ２００４／００６００６、ＷＯ  ２００４／００１４９８、ＷＯ  ０３／０９１７９９、およびＷＯ  ０３／０８８４９５も参照のこと。このようなガスベースの電気泳動媒体は、その媒体を、例えば媒体が垂直な面に配置された看板など、粒子の沈殿が起こりえる向きで使用する場合は、液体ベースの電気泳動媒体と同様の、粒子の沈殿から生じる問題の影響を受けやすいと思われる。実際に、粒子の沈殿は、液体のものよりもガス状の懸濁流体の粘性が低いことによって電気泳動粒子のより急速な沈殿が可能になるので、液体ベースのものよりもガスベースの電気泳動媒体の方が問題は深刻であると思われる。
【０００９】
最近では、マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）およびＥ  Ｉｎｋ社に移譲するか、またはその名義である、カプセル化媒体電気泳動媒体を開示した数多くの特許および出願が公開されている。このようなカプセル化媒体は、多数の小さなカプセルを含み、それぞれのカプセル自体が、液体の懸濁媒体内に懸濁された電気泳動的に可動性の粒子を含有する内相と、その内相を囲むカプセル壁とを有する。概して、カプセルは、それ自体がポリマー結合剤に保持され、２つの電極間に配置されるコヒーレントな層を形成する。この種のカプセル化媒体は、例えば、米国特許第５，９３０，０２６号、第５，９６１，８０４号、第６，０１７，５８４号、第６，０６７，１８５号、第６，１１８，４２６号、第６，１２０，５８８号、第６，１２０，８３９号、第６，１２４，８５１号、第６，１３０，７７３号、第６，１３０，７７４号、第６，１７２，７９８号、第６，１７７，９２１号、第６，２３２，９５０号、第６，２４９，７２１号、第６，２５２，５６４号、第６，２６２，７０６号、第６，２６２，８３３号、第６，３００，９３２号、第６，３１２，３０４号、第６，３１２，９７１号、第６，３２３，９８９号、第６，３２７，０７２号、第６，３７６，８２８号、第６，３７７，３８７号、第６，３９２，７８５号、第６，３９２，７８６号、第６，４１３，７９０号、第６，４２２，６８７号、第６，４４５，３７４号、第６，４４５，４８９号、第６，４５９，４１８号、第６，４７３，０７２号、第６，４８０，１８２号、第６，４９８，１１４号、第６，５０４，５２４号、第６，５０６，４３８号、第６，５１２，３５４号、第６，５１５，６４９号、第６，５１８，９４９号、第６，５２１，４８９号、第６，５３１，９９７号、第６，５３５，１９７号、第６，５３８，８０１号、第６，５４５，２９１号、第６，５８０，５４５号、第６，６３９，５７８号、第６，６５２，０７５号、第６，６５７，７７２号、第６，６６４，９４４号、第６，６８０，７２５号、第６，６８３，３３３号、第６，７０４，１３３号、第６，７１０，５４０号、第６，７２１，０８３号、第６，７２７，８８１号、第６，７３８，０５０号、第６，７５０，４７３号、および第６，７５３，９９９号、および、米国特許出願公開第２００２／００１９０８１号、第２００２／００２１２７０号、第２００２／００６０３２１号、第２００２／００６０３２１号、第２００２／００６３６６１号、第２００２／００９０９８０号、第２００２／０１１３７７０号、第２００２／０１３０８３２号、第２００２／０１３１１４７号、第２００２／０１７１９１０号、第２００２／０１８０６８７号、第２００２／０１８０６８８号、第２００２／０１８５３７８号、第２００３／００１１５６０号、第２００３／００２０８４４号、第２００３／００２５８５５号、第２００３／００３８７５５号、第２００３／００５３１８９号、第２００３／０１０２８５８号、第２００３／０１３２９０８号、第２００３／０１３７５２１号、第２００３／０１３７７１７号、第２００３／０１５１７０２号、第２００３／０２１４６９５号、第２００３／０２１４６９７号、第２００３／０２２２３１５号、第２００４／００���８３９８号、第２００４／００１２８３９号、第２００４／００１４２６５号、第２００４／００２７３２７号、第２００４／００７５６３４号、第２００４／００９４４２２号、第２００４／０１０５０３６号、第２００４／０１１２７５０号、および第２００４／０１１９６８１、および、国際出願公開ＷＯ  ９９／６７６７８、ＷＯ  ００／０５７０４、ＷＯ  ００／３８０００、ＷＯ  ００／３８００１、ＷＯ  ００／３６５６０、ＷＯ  ００／６７１１０、ＷＯ  ００／６７３２７、ＷＯ  Ｏ１／０７９６１、ＷＯ  ０１／０８２４１、ＷＯ  ０３／１０７３１５、ＷＯ  ２００４／０２３１９５および、ＷＯ  ２００４／０４９０４５、に記載されている。
【００１０】
上述の特許および出願の多くでは、カプセル化電気泳動媒体において個々のマイクロカプセルを囲む壁を連続相に置換することが可能であるとしており、したがって、電気泳動媒体が電気泳動流体の複数の個々の液滴とポリマー材料の連続相とを含む、いわゆるポリマー分散電気泳動ディスプレイを製造し、また、個々のカプセル膜が各液滴と関連していないとしても、このようなこのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイの中の電気泳動流体の個々の液滴は、カプセルまたはマイクロカプセルと考えられるともしている。例として、上述の２００２／０１３１１４７を参照のこと。したがって、本出願において、こ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みなされる。
【００１１】
関連する種類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、荷電粒子および懸濁流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されないが、その代わりに、概してポリマーフィルムである担体媒体内に形成される複数のキャビティの中に保持される。例として、どちらもＳｉｐｉｘ  Ｉｍａｇｉｎｇ社に委譲された、国際出願公開第ＷＯ  ０２／０１２８１号、および公開米国特許出願第２００２／００７５５５６号を参照のこと。
【００１２】
電気泳動媒体は、（例えば、多くの電気泳動媒体において、粒子がディスプレイを通過する可視光の伝達を実質的に遮るので）不透明であることが多く、反射モードで機能するが、電気泳動ディスプレイの多くは、１つの表示状態が実質的に不透明であり、他の表示状態が光を透過する、いわゆる「シャッターモード」で機能させることができる。例として、上述の米国特許第６，１３０，７７４号および第６，１７２，７９８号、および米国特許第５，８７２，５５２号、第６，１４４，３６１号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照のこと。電気泳動ディスプレイと同様であるが電界強度の変化に依存する、誘電泳動ディスプレイも同様のモードにおいて機能させることができる。米国特許第４，４１８，３４６号を参照のこと。
【００１３】
カプセル化またはマイクロセル電気泳動ディスプレイは、概して従来の電気泳動装置の密集および沈殿の問題の影響を受けず、フレキシブルかつ堅固な様々な基材へディスプレイを印刷または被覆する能力等、更なる利点を提供する。（「印刷」という用語の使用は、印刷および被覆の全形態を含むことを意図しており、パッチダイ被覆、スロットまたは押出し被覆、スライドまたはカスケード被覆、カーテン被覆などの予計量された被覆、ナイフオーバーロール被覆、前後進ロール被覆などのロール被覆、グラビア被覆、浸漬被覆、スプレー被覆、メニスカス被覆、スピン被覆、ブラシ被覆、エアナイフ被覆、シルスクリーン印刷プロセス、静電印刷プロセス、感熱印刷プロセス、インクジェット印刷プロセス、および他の同様の技術等を限定することなく含む。）したがって、得られるディスプレイはフレキシブルとなりうる。さらに、ディスプレイ媒体は（種々の方法を使用して）印刷することができるので、ディスプレイ自体を安価に製造することができる。
【００１４】
電気光学ディスプレイは、電気光学材料層に加えて、通常電気光学材料の対向側に配置された少なくとも２枚の他の層を含み、そのうちの１つは電極層である。このようなディスプレイの大部分では、この層はいずれも電極層であり、電極層のうちの１つまたは両方がディスプレイのピクセルを定義するようにパターン化される。例えば、１つの電極層を細長い列電極に、他の層を列電極に直角な行電極にパターン化することが可能であり、ピクセルは行および列電極が交差することで画定される。代替的に、および、より一般的には、１つの電極層が単一の連続する電極を有し、他の電極層がピクセル電極のマトリクスにパターン化され、それぞれの層がディスプレイの１つのピクセルを画定する。スタイラスとともに使用することを対象とする別の種類の電気光学ディスプレイでは、印刷ヘッドまたは同様の可動電極がディスプレイから分離し、その層のうち１つが電極を備えた電気光学層に隣接し、この電気光学層に対向する層は、概して可動電極が電気光学層に損傷を与えないようにすることを目的とする保護層である。
【００１５】
３層電気光学ディスプレイの製造では、通常少なくとも１つの積層工程を伴う。例えば、上述のＭＩＴおよびＥ  Ｉｎｋ社の特許および出願では、カプセル化電気泳動ディスプレイの製造プロセスを開示しており、そのプロセスでは、結合剤内にカプセルを含むカプセル化電気泳動媒体をインジウム酸化スズ（ＩＴＯ）を含むフレキシブル基板上に被覆するか、または（最終的なディスプレイの１つの電極としての機能する）同様の伝導性被覆をプラスチックフィルム上に被覆し、そのカプセル／結合剤被覆を乾燥させて基板に確実に固着した電気泳動媒体のコヒーレントな層を形成する。それとは別に、多数のピクセル電極を備え、このピクセル電極を駆動回路に接続するために導電体を適切に配置したバックプレーンを作成する。最終的なディスプレイを形成するために、その上にカプセル／結合剤を有する基材をバックプレーンに積層接着剤を使用して積層する。（このバックプレーンをスタイラスまたは他の可動電極が摺動できるプラスチックフィルムのような単純な保護層に置換することによって、非常に類似したプロセスを、スタイラスまたは同様な可動電極とともに使用可能な電気泳動ディスプレイの作成に使用することができる。）このようなプロセスの好適な形態の１つでは、バックプレーンは、それ自体がフレキシブルであり、ピクセル電極および導電体をプラスチックフィルムまたは他のフレキシブル基板に印刷することによって作成される。このプロセスによるディスプレイの大量生産のための明白な積層技術は、積層接着剤を使用したロール積層である。同様の製造法を他の種類の電気光学ディスプレイに使用することができる。例えば、マイクロセル電気泳動媒体または回転２色部材の媒体を、カプセル化電気泳動媒体と実質的に同じ方法でバックプレーンに積層することが可能である。
【００１６】
上述のプロセスでは、電気光学層を担持する基材のバックプレーンへの積層は、真空積層によって好都合に行うことが可能である。真空積層は、積層する２つの材料間の空気を追い出すことに有効であり、したがって、最終的なディスプレイ内の不要な気泡（このような気泡は、ディスプレイに生成される画像において、望ましくないアーチファクトをもたらすことがある）の発生が防止される。しかし、このような電気光学ディスプレイの二要素の真空積層では、特にカプセル化電気泳動媒体を使用するディスプレイの場合に、使用する積層接着剤に厳しい要件を課す。積層接着剤は、積層する層（概して電極層）への電気光学層の結合に対して十分な接着力を有さなければならず、カプセル化電気泳動媒体の場合、この接着剤はカプセルを互いに機械的に保持するための十分な接着力も有さなければならない。電気光学ディスプレイがフレキシブルタイプである（および、回転２色部材およびカプセル化電気泳動ディスプレイの重要な利点の一つが、それらをフレキシブルにすることである）場合、ディスプレイを撓ませた際にディスプレイに欠陥が生じないように、接着剤は十分な柔軟性を有さなければならない。積層接着剤は、高質の積層を確実にするために積層温度における十分な流動性を有さなければならず、この点に関しては、カプセル化電気泳動および他の種類の電気光学媒体の積層についての要求は非常に困難なものである。媒体は実質的に高温に晒されると損傷するので、積層は約１３０℃以下で行わなければならないが、接着剤の流動性は、その表面が下層のカプセルによって不規則に生成されているカプセル含有層の比較的一様でない表面に対応しなければならない。実際積層温度は、可能な限り低く保たなければならず、室温積層が理想的であるが、そのような室温積層を可能にする市販の接着剤は発見されていない。積層接着剤は、ディスプレイ内のその他すべての材料と化学的に適合しなければならない。
【００１７】
上述の２００３／００２５８５５に詳述されているように、電気光学ディスプレイに使用する積層接着剤は、一定の電気的な基準を満たさなければならず、これが積層接着剤の選択においてかなりの問題をもたらしている。積層接着剤の市販メーカーは、概してポリマーおよび同様なフィルムの積層を伴う主要な用途において接着剤が適切に機能するように、そのような接着剤の接着強度および積層温度などの特性を確実に得るための労力を必然的に充てている。しかし、このような用途では、積層接着剤の電気的特性は関係しないため、結果的に市販メーカーはこのような電気的特性には留意していないである。実際に、特定の電気的特性の（最大で数倍の）実質的な変動が、同じ市販の積層接着剤の異なるバッチ間に生じるが、これはおそらく、メーカーが積層接着剤の非電気的特性（例えば、細菌の増殖への耐性）の最適化を試みていたが、その結果の電気的特性の変化については全く配慮していなかったことにある。
【００１８】
しかし、通常積層接着剤が、電気光学媒体の伝記的な状態の変化に必要な電界を印加する電極間に配置される電気光学ディスプレイでは、接着剤の電気的特性が非常に重要となることがある。電気技術者には明らかであるように、電気光学媒体全体の電圧降下は電極全体の電圧降下から積層接着剤全体の電圧降下を除したものに実質的に等しいため、積層接着剤の体積抵抗率が重要になってくる。接着剤層の抵抗率が高すぎれば、接着剤層内に実質的な電圧降下が生じ、電極にかける電圧を増加させる必要がある。ディスプレイの消費電力を増加させ、増加させた電圧を取り扱うための複雑かつ高価な制御回路の使用を必要とすることがあるため、電極にかける電圧をこのように増加させることは望ましくない。また一方で、ディスプレイ全体に拡がる接着剤層が電極のマトリクスと接触する場合、アクティブマトリクスディスプレイにあるように、接着剤層の体積抵抗率を低くしすぎてはならない。さもないと、連続する接着剤層を介した電流の側面導通によって隣接する電極間に望ましくないクロストークが生じることがある。また、大部分の材料の体積抵抗率は温度の上昇とともに急激に増加するので、接着剤の体積抵抗率が低すぎると、実質的に室温以上でのディスプレイの性能が悪影響を受ける。これらの理由により、いずれの特定の電気光学媒体とともに使用する積層接着剤の抵抗率には最適な範囲があり、この範囲は電気光学媒体の抵抗率によって異なる。カプセル化電気泳動媒体の体積抵抗率は一般的に約１０１０Ωｃｍであり、他の電気光学媒体の抵抗率は通常同程度の大きさである。したがって、積層接着剤の体積抵抗率は、ディスプレイの動作温度である通常約２０℃で、通常約１０８乃至１０１２Ωｃｍ、または１０９乃至１０１０Ωｃｍとすべきである。積層接着剤は、電気光学媒体自身のものと同様な、温度による体積抵抗率の変動も有するべきである。
【００１９】
電気光学ディスプレイに使用するための積層接着剤に対する、前述のかなり異なる要件のうちの大部分を満足させる市販の材料の数は少なく、実際には、少数の水分散性ウレタンエマルジョンがこの用途に使用されている。カプセル化電気泳動媒体には同類の材料を結合剤として使用している。
【００２０】
しかし、積層接着剤としてこのようなポリエステルベースのウレタンエマルジョンを使用しても、依然として所望の機械的特性と電気的特性とを完全には満たさない。アクリル系ポリマーおよび感圧性接着剤のような積層接着剤では、より良好な機械的特性が得られるが、これらの材料の電気的特性は電気光学ディスプレイでの使用には不適当である。さらに、これまで、特定の電気光学媒体の電気的特性を一致させるために、ウレタンエマルジョンの電気的特性を「微調整して」それらを変化させる満足な方法が存在しなかった。したがって、一連の各特性を別々に最適化できる、すなわち、一方では非常に望ましい機械的性質を有する接着剤を選択することができ、他方では特定の電気光学媒体とともに使用するためにその電気的特性を最適化するように、積層接着剤の機械的および電気的特性を「分離する」方法が見出せれば非常に有益となろう。本発明の一側面では、実質的に接着剤の機械的性質に影響を及ぼさずにその電気的特性を変化させる方法を提供する。本発明はまた、実質的に結合剤の機械的性質に影響を及ぼさずにその電気的特性を変化させるために使用することも可能である。
【００２１】
さらに、電気光学ディスプレイで使用する積層接着剤の選択を考慮した場合、ディスプレイを組立てるためのプロセスに留意しなければならない。電気泳動ディスプレイの最終的な積層に対する従来技術の方法の大部分は、最終的な組立の直前に電気光学媒体、積層接着剤、およびバックプレーンを単に接合するもので、より大量生産に適した方法の提供に望ましい、基本的にバッチ方式である。しかし、上述の２００４／００２７３２７では、大量生産に適切である、（粒子ベースの電気泳動ディスプレイを含む）固体の電気光学ディスプレイの組立方法を開示している。基本的に、この同時係属出願は、いわゆる「フロントプレーン積層物」（「ＦＰＬ」）を開示しており、順に、光透過性の導電層と、この導電層と電気的に接触する固体の電気光学媒体層と、接着剤層と、剥離シートとを備える。概して、基材を永続的に変形させずに直径（約）２５４ｍｍ（１０インチ）に手動で巻きつけることができるという意味においては、光透過性の導電層は、フレキシブルであることが好ましい光透過性の基材上に担持される。「光透過性の」という用語がこの同時係属出願および本願明細書で使用されているが、これは、この層が十分な光を透過することによって、その層を介して見ている観察者が電気光学媒体の表示状態の変化を観察できるようになり、通常は導電層および（存在すれば）隣接する基材を介して観察されることを意味する。基材は、概してポリマーフィルムであり、２５乃至６３４μｍ（１乃至２５ｍｉｌ）、好ましくは５１乃至２５４μｍ（２乃至１０ｍｉｌ）の厚さを有する。導電層は、好都合に例えばアルミニウムまたはＩＴＯの薄い金属層であるか、または伝導性のポリマーであってもよい。アルミニウムまたはＩＴＯで被覆されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムは、例えば、「アルミナ化Ｍｙｌａｒ」（「Ｍｙｌａｒ」は登録商標である）としてＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ社（Ｗｉｌｉｍｉｎｇｔｏｎ  ＤＥ）から入手可能であり、このような市販材料は、フロントプレーン積層物での使用において良好な結果をもたらすことがある。
【００２２】
このようなフロントプレーン積層物を使用した電気光学ディスプレイの組立体は、フロントプレーン積層物から剥離シートを除去すること、および接着層のバックプレーンへの接着に有効な条件下での接着層とバックプレーンとを接触することによって達成され、それによって、接着層、電気光学媒体層、および導電層をバックプレーンに固定する。このプロセスは、概してロールツーロール被覆技術を使用し、次いで特定のバックプレーンでの使用に必要なあらゆるサイズに切断して、フロントプレーン積層物を大量生産することが可能であるため、大量生産に好適である。
【００２３】
上述の２００４／００２７３２７では、フロントプレーン積層物をディスプレイに組み込む前にフロントプレーン積層物内の電気光学媒体を試験する方法も開示している。この試験方法では、剥離シートに導電層が備えられ、電気光学媒体の光学的な状態を変化させるに十分な電圧がこの導電層と電気光学媒体の対向側の導電層との間に印加される。電気光学媒体の観察によって媒体のあらゆる不良が明らかになり、したがって、電気光学媒体のディスプレイへの不完全な積層を防ぎ、単に不完全な積層物の廃棄だけでなくこれに伴うディスプレイ全体を廃棄するコストをなくすことになる。
【００２４】
上述の２００４／００２７３２７では、静電荷を剥離シートに配置して、画像を電気光学媒体上に形成することによって、フロントプレーン積層物内の電気光学媒体を試験する第２の方法を開示している。この画像は、次いで電気光学媒体内のあらゆる不良を検出するために上述と同様に観察される。
【００２５】
上述の２００３／００２５８５５、および、対応する国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／２７６８６では、基本的に上述のフロントプレーン積層物の簡略化バージョンである、いわゆる「二重剥離フィルム」を開示している。ある形態の二重剥離シートは、２つの接着剤層の間に挟まれ、その接着剤層のうちの１つまたは両方が剥離シートで覆われた、固体の電気光学媒体層を含む。別の形態の二重剥離シートは、２つの剥離シートの間に挟まれた固体の電気光学媒体層を含む。両形態の二重剥離フィルムは、上述のフロントプレーン積層物から電気光学ディスプレイを組立てるプロセスに類似したプロセスにおける使用を対象としているが、２つの別々の積層を伴い、概して第１の積層では、二重剥離シートを前部電極に積層してフロントサブ組立体を形成し、次いで第２の積層では、このフロントサブ組立体をバックプレーンに積層して最終的なディスプレイを形成する。
【００２６】
上述の２００４／００２７３２７に開示されたフロントプレーン積層物を使用した組立方法の利点を考慮すると、積層接着剤のこのようなフロントプレーン積層物への組み込みが可能であることが望ましい。また、積層接着剤の上述の二重剥離フィルムへの組み込みが可能であることが望ましい。
【００２７】
また、上述の２００３／００２５８５５では、特に電気光学ディスプレイで使用するために形成された特定のポリウレタン分散体を開示している（特にパラグラフ［０１６２］から［０１９１］を参照のこと）。
【００２８】
上述の同時係属出願第１０／８１０，７６１号およびＰＣＴ／ＵＳ０４／０９１９８では、第１および第２の基材と、接着剤層と、第１の基材と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、この接着剤層がポリマー接着材料と塩または他の高分子電解質との混合物を含む、電気光学ディスプレイを開示している。この塩は、例えば、塩化テトラブチルアンモニウムまたはカリウムアセテートなどのテトラアルキルアンモニウム塩であってよい。（同様に、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトが、モル対モルを基準とした塩化物に好都合に代用してよいことも見出された。）高分子電解質は、ポリアクリル酸のナトリウム塩などのポリマー材料であってよい。塩または高分子電解質は、接着材料の体積抵抗率を変化させる役目をするが、概してこの材料の機械的性質には実質的に影響を及ぼさない。
【００２９】
これらの出願では、各カプセルがカプセル壁を備えた複数のカプセルと、このカプセル壁内にカプセル化された懸濁流体と、この懸濁流体内で懸濁され、媒体への電界の印加中にその中を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、この媒体がカプセルを囲む結合剤をさらに含み、この結合剤は、ポリマー接着材料と塩または他の高分子電解質との混合物を含む、電気泳動体を開示している。塩または高分子電解質は、上述のうちのいずれであってもよい。
【００３０】
これらの出願で開示されたディスプレイおよび媒体は、良好な結果をもたらしている。しかし、少なくとも一部の場合では、電気光学ディスプレイで使用する接着剤および／または結合剤へのイオン種の追加によって、電気光学ディスプレイ、概して積層接着剤と直接接触する、特にそのバックプレーンで使用される特定の材料において腐食の問題を生じる可能性がある、という懸念がある。一側面では、本発明は、体積抵抗率を変化させ、電気光学ディスプレイの低温性能を高めるために使用できる、別の添加物に関する。別の側面では、本発明は、より電気光学ディスプレイでの使用に適するようにするためのポリウレタン系接着剤の改良に関する。
【００３１】
既に述べたように、電気光学ディスプレイを製造するために使用する積層プロセスでは、積層接着剤の機械的および電気的な特性に厳しい要件を課す。最終的なディスプレイにおいて、積層接着剤は、接着剤の電気的特性が重要となるように、電気光学媒体の電気的状態を変化させるために必要な電界を印加する電極間に配置される。電気技術者には明らかであるように、電気光学媒体全体の電圧降下は電極全体の電圧降下から積層接着剤全体の電圧降下を除したものに実質的に等しいため、積層接着剤の体積抵抗率が重要になってくる。接着剤層の抵抗率が高すぎれば、接着剤層内に実質的な電圧降下が生じ、電極にかける電圧を増加させる必要がある。ディスプレイの消費電力を増加させ、増加させた電圧を取り扱うための複雑かつ高価な制御回路の使用を必要とすることがあるため、電極にかける電圧をこのように増加させることは望ましくない。
【００３２】
しかし、積層接着剤が満たさなければならない他の制約がある。ボイドの成長は、各種の固体の電気光学ディスプレイで起こる可能性があり、下記に示すように、このようなボイドがディスプレイ上に記されるといった、使用時の可視的な欠陥を生成するので、高解像度なディスプレイを確保するためには、最終的なディスプレイにはボイドの発生が無いことが重要である。最終的なディスプレイにボイドを発生させないようにするには、フロントプレーン積層物（生じる場合）を形成するための積層と、バックプレーンに対する最終的な積層との両方を、ボイドの形成無しに行うことが重要である。同様に、ボイドの形成を誘導またはさらに悪化させることなく、実質的な温度変化（例えば、パーソナルコンピュータまたは携帯情報端末を空調管理された自動車から戸外の暑い日差しの下に移動した場合に生じる可能性があるような）実質的な温度の変化に耐えられることが必要である。なぜなら、最初はボイドの発生が無いように見える一部のディスプレイは、温度変化に晒された場合に好ましくないボイドを成長させうることが判明しているためである。この現象は、「ボイドの再生」と称されることがある。
【００３３】
本発明の発明者およびその協力者らは、上述の２００４／００２７３２７に開示されている好適な種類の、ポリウレタン積層接着剤によって薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）バックプレーンに積層されたカプセル化電気泳動媒体を含むディスプレイが、長期間（１０時間を越える）高温（約７０乃至９０℃）に晒された場合に、積層接着剤とバックプレーンとの間にボイドが発生し始め、この積層接着剤とバックプレーンとの間にエアギャップを生成するようになる、と判定した。電気泳動媒体は、エアギャップの影響を受けた領域内のその光学的状態が切り換わらないので、これらのエアギャップが電気泳動媒体に形成される画像に可視的な欠陥をもたらす。最終的に、ボイドおよび関連する非スイッチング領域が、概して直径約１乃至５ｍｍの大きなサイズに成長する可能性がある。
【００３４】
したがって、本発明の別の側面は、ディスプレイが長期間であっても高温に晒された場合のボイドの形成を減じるか、または排除するように改良した接着剤を含む電気光学ディスプレイに関する。
【００３５】
一側面では、本発明は、第１および第２の基材と、接着剤層と、前記第１と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、前記接着剤層が、ポリマー接着材料と数平均分子量が約５０００以下の水酸基含有ポリマーとの混合物を含む、電気光学ディスプレイを提供する。
【００３６】
本発明のこの側面は、便宜上、以下「低分子量ポリマー」ディスプレイと称されることがある。このようなディスプレイでは、水酸基含有ポリマーはポリ（エチレングリコール）であってよく、概してその数平均分子量は約２０００以下である。前記ポリ（エチレングリコール）は、ポリマー接着材料１グラムにつき約１０−６乃至１０−５モルの濃度で存在することが可能である。
【００３７】
別の側面では、本発明は、複数の液滴を含み、液滴のそれぞれが、懸濁流体と、前記懸濁流体内に懸濁され、前記媒体への電界の印加中にその中を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、前記媒体が、前記液滴を囲む結合剤をさらに含み、前記結合剤がポリマー接着材料と数平均分子量が約５０００以下の水酸基含有ポリマーとの混合物を含む、電気泳動媒体を提供する。
【００３８】
本発明のこの側面は、便宜上、以下「低分子量ポリマー」媒体と称されることがある。このような媒体では、水酸基含有ポリマーはポリ（エチレングリコール）であってよく、概してその数平均分子量は約２０００以下である。前記ポリ（エチレングリコール）は、ポリマー接着材料１グラムにつき約１０−６乃至１０−５モルの濃度で存在することが可能である。電気泳動媒体は、前記液滴に、前記懸濁流体および前記帯電粒子を囲むカプセル壁が提供される、カプセル化電気泳動媒体であってよい。
【００３９】
別の側面では、本発明は、第１および第２の基材と、接着剤層と、前記第１と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、前記接着剤層が、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を含む、電気光学ディスプレイ（本発明の「電気光学ポリウレタンを改良した」ディスプレイ）を提供する。
【００４０】
別の側面では、本発明は、液滴を含み、前記液滴のそれぞれが、懸濁流体と、前記懸濁流体内に懸濁され、前記媒体への電界の印加中にその中を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、前記媒体が、前記液滴を囲む結合剤をさらに含み、前記結合剤が、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を含む、電気泳動媒体（本発明の「電気光学ポリウレタンを改良した」媒体）を提供する。電気泳動媒体は、前記液滴に、前記懸濁流体および前記帯電粒子を囲むカプセル壁が提供される、カプセル化電気泳動媒体であってよい。
【００４１】
本発明は、電気光学ディスプレイにおける熱架橋剤の使用、およびその製造に使用するコンポーネントにも関する。一側面では、本発明は、電気光学ディスプレイであって、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と、
電界を電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと、
前記電気光学材料層と前記バックプレーンとの間に配置され、前記電気光学材料層を前記バックプレーンに接着固定する接着剤層とを含み、
前記接着剤層が、活性化温度へ晒すことによって前記接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含む、電気光学ディスプレイを提供する。
【００４２】
このような「架橋可能な接着剤層」のディスプレイでは、接着剤層は、ポリウレタンを含んでよい。架橋剤は、グリシジル基（すなわち、エポキシメチル基）の形態であることが可能なエポキシ基であってよい。架橋剤は、第三級アミンを含んでもよい。例えば、架橋剤は、少なくとも約５，０００重量ｐｐｍの濃度、好ましくは１０，０００重量ｐｐｍの濃度で接着剤層に存在する、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンを含んでよい。他の有用な種類の架橋剤には、アルキルまたは少なくとも２つの水酸基を有するシクロアルキルポリオールのエポキシエーテル、および主鎖および前記主鎖に従属する複数のエポキシ基を有するポリマーが挙げられる。特定の有用な架橋剤には、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、Ｏ，Ｏ，Ｏ−トリグリシジルグリセロール、およびグリシジルメタクリレートのホモ重合体および共重合体が挙げられる。
【００４３】
本発明はまた、電気光学ディスプレイの製造プロセスであって、前記プロセスが、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と、電界を電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと、前記電気光学材料層と前記バックプレーンとの間に配置され、前記電気光学材料層を前記バックプレーンに接着固定する接着剤層であって、前記接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含む接着剤層とを含む組立体を提供するステップ、および
前記接着剤層を前記架橋剤の活性化に十分な温度に晒すことによって前記接着剤層を架橋するステップを有する、電気光学ディスプレイの製造プロセスも提供する。
【００４４】
本発明はまた、電気光学ディスプレイであって、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と、
電界を電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと、
前記電気光学材料層と前記バックプレーンとの間に配置され、前記電気光学材料層を前記バックプレーンに接着固定する接着剤層とを含み、
前記接着剤層を熱活性架橋剤によって架橋した、電気光学ディスプレイも提供する。
【００４５】
本発明はまた、製品（フロントプレーン積層物）であって、
光透過性の導電層、
前記導電層と電気的に接触する固体の電気光学媒体層、
接着剤層、および、
剥離シートの順に積層され、
前記接着剤層が、活性化温度へ晒すことによって前記接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含む、製品（フロントプレーン積層物）も提供する。
【００４６】
最後に、本発明は、製品（二重剥離フィルム）であって、
対向する第１および第２の面を有する固体電気光学物質の層と、
固体の電気光学媒体層の第１の面上の第１の接着剤層と、
前記固体の電気光学媒体層から前記第１の接着剤層の対向側に配置される剥離シートと、
固体の電気光学媒体層の第２の面上の第２の接着剤層とを含み、
前記第１および第２の接着剤層のうち少なくとも１つが、活性化温度へ晒すことによって前記接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含む、製品（二重剥離フィルム）を提供する。
上述の本発明のフロントプレーン積層物および二重剥離フィルムは、選択的な特徴のいずれかまたはそのようなフロントプレーン、および上述の出願に開示した二重剥離シートを含むことが可能である。したがって、本発明のフロントプレーン積層物は、フロントプレーン積層物の導電層と接触し、その電気光学媒体を通って延びる導電性ビアと、この導電性ビアと接触し、フロントプレーン積層物を積層するためのバックプレーンに提供される電極と接触するように構成された接触バッドとを含むことが可能である。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
電気光学ディスプレイであって、第１および第２の基材と、接着剤層と、該第１と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、該接着剤層が、ポリマー接着材料と５０００以下の数平均分子量を有する水酸基含有ポリマーとの混合物を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
（項目２）
前記水酸基含有ポリマーが、ポリ（エチレングリコール）である、項目１に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目３）
前記ポリ（エチレングリコール）が、２０００以下の数平均分子量を有する、項目２に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目４）
前記ポリ（エチレングリコール）が、ポリマー接着材料１グラムにつき１０−６〜１０−５モルの濃度で存在する、項目２に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目５）
複数の液滴を含む電気泳動媒体であって、該液滴のそれぞれが、懸濁流体と、該懸濁流体内に懸濁され、該媒体への電界の印加中に該流体内を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、該媒体が、該液滴を囲む結合剤をさらに含み、該ディスプレイは、該結合剤が、ポリマー接着材料と５０００以下の数平均分子量を有する水酸基含有ポリマーとの混合物を含むことを特徴とする、電気泳動媒体。
（項目６）
前記水酸基含有ポリマーが、ポリ（エチレングリコール）である、項目５に記載の電気泳動媒体。
（項目７）
前記ポリ（エチレングリコール）が、約２０００以下の数平均分子量を有する、項目６に記載の電気泳動媒体。
（項目８）
前記ポリ（エチレングリコール）が、ポリマー接着材料１グラムにつき１０−６〜１０−５モルの濃度で存在する、項目６に記載の電気泳動媒体。
（項目９）
前記液滴に、前記懸濁流体および前記帯電粒子を囲むカプセル壁が提供されている、項目５に記載の電気泳動媒体。
（項目１０）
電気光学ディスプレイであって、第１および第２の基材と、接着剤層と、該第１と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、該接着剤層が、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
（項目１１）
複数の液滴を含む電気泳動媒体であって、該液滴のそれぞれが、懸濁流体と、該懸濁流体内に懸濁され、該媒体への電界の印加中に該流体内を移動することが可能である複数の帯電粒子とを含み、該媒体が、該液滴を囲む結合剤をさらに含み、該結合剤が、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を含むことを特徴とする、電気泳動媒体。
（項目１２）
前記液滴に、前記懸濁流体および前記帯電粒子を囲むカプセル壁が提供されている、項目１１に記載の電気泳動媒体。
（項目１３）
電気光学ディスプレイであって、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と、
電界を該電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと、
該電気光学材料層と該バックプレーンとの間に配置され、該電気光学材料層を該バックプレーンに接着固定する接着剤層と
を含み、
該接着剤層が、活性化温度へ晒すことによって該接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
（項目１４）
前記接着剤層が、ポリウレタンを含む、項目１３に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１５）
前記架橋剤が、エポキシ基を含む、項目１４に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１６）
前記架橋剤が、グリシジル基を含む、項目１５に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１７）
前記架橋剤が、第三級アミンを含む、項目１５に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１８）
前記架橋剤が、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンを含む、項目１７に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１９）
前記Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンが、少なくとも５，０００重量ｐｐｍの濃度で前記接着剤層に存在する、項目１７に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２０）
前記Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンが、少なくとも１０，０００重量ｐｐｍの濃度で前記接着剤層に存在する、項目１８に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２１）
前記架橋剤が、少なくとも２の水酸基を有するシクロアルキルポリオールまたはアルキルのグリシジルエーテルを含む、項目１６に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２２）
前記架橋剤が、主鎖および該主鎖に基づいた複数のエポキシ基を有するポリマーを含む、項目１５に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２３）
前記架橋剤が、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルと、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルと、Ｏ，Ｏ，Ｏ−トリグリシジルグリセロールと、グリシジルメタクリレートのホモ重合体および共重合体とのうちの１つ以上を含む、項目１６に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２４）
前記接着剤層が、架橋後の該接着剤層の体積抵抗率の低減に有効な作用剤をさらに含む、項目１３に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２５）
前記体積抵抗率を低減する作用剤が、塩と、高分子電解質と、５０００以下の数平均分子量を有する水酸基含有ポリマーとのうち少なくとも１つを含む、項目２４に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２６）
前記体積抵抗率を低減する作用剤が、第四級アンモニウム塩またはポリエチレングリコールを含む、項目２５に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２７）
前記体積抵抗率を低減する作用剤が、塩化テトラブチルアンモニウム、またはテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイト、または２０００以下の数平均分子量を有するポリエチレングリコールを含む、項目２６に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２８）
前記架橋剤がＮ，Ｎ−ジグリシジルアニリンを含み、前記体積抵抗率を低減する作用剤がテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトを含む、項目２７に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２９）
電気光学ディスプレイを製造するプロセスであって、該プロセスは、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と；電界を該電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと；該電気光学材料層と該バックプレーンとの間に配置され、該電気光学材料層を該バックプレーンに接着固定する接着剤層とを含む組立体を提供するステップであって、該接着剤層は、該接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含む、ステップと、
該接着剤層を該架橋剤の活性化に十分な温度に晒すことによって、該接着剤層を架橋するステップと
を包含する、プロセス。
（項目３０）
電気光学ディスプレイであって、
電界の印加時に少なくとも１つの光学特性を変化させることが可能な固体の電気光学材料層と、
電界を該電気光学材料層に印加するように配置された少なくとも１つの電極を含むバックプレーンと、
該電気光学材料層と該バックプレーンとの間に配置され、該電気光学材料層を該バックプレーンに接着固定する接着剤層と
を含み、
該接着剤層が熱活性架橋剤によって架橋されていることを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
（項目３１）
フロントプレーンの積層物であって、該積層物は、
光透過性の導電層と、
該導電層と電気的に接触する固体の電気光学媒体層と、
接着剤層と、
剥離シートと
をこの順で含み、
該接着剤層が、活性化温度へ晒すことによって該接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含むことを特徴とする、積層物。
（項目３２）
二重剥離シートであって、
対向する第１および第２の面を有する固体電気光学物質の層と、
該固体の電気光学媒体層の該第１の面上の第１の接着剤層と、
該固体の電気光学媒体層に対して該第１の接着剤層と反対側に配置された剥離シートと、
該固体の電気光学媒体層の該第２の面上の第２の接着剤層と
を含み、
該第１および第２の接着剤層のうちの少なくとも１つが、熱活性架橋剤であって、活性化温度へ晒すことによって該接着剤層が存在するところにおいて該接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤を含むことを特徴とする、二重剥離シート。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】添付の図１は、本発明の低分子量ポリマーディスプレイに有用な特定のポリウレタン系接着剤の温度による体積抵抗率の変動を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明の改良したポリウレタン電気光学ディスプレイおよび媒体に有用なポリウレタンの１つの基の組成式を示す。
【図３】図３は、本発明の架橋可能な接着剤層ディスプレイで使用する熱活性架橋剤の１つの好適な基の化学式を示す。
【図４】図４は、同じディスプレイで使用する熱活性架橋剤の第２の好適な基の化学式を示す。
【図５】図５は、熱活性架橋剤を含有する特定の接着剤の時間に対する剪断弾性率の変動を示すグラフである。
【図６】図６は、図３と同じ接着剤に対して種々の温度に晒したサンプルの時間による剪断弾性率の変化率を示すグラフである。
【図７】図７は、対照例の接着剤によって得られるボイド形成の程度を示す。
【図８】図８は、架橋接着剤によって得られるボイド形成の程度を示す。
【図９】図９は、熱活性架橋剤を含有する種々の接着フィルムの時間に対する膨張比率を示すグラフである。
【図１０】図１０は、熱活性架橋剤を含有する種々の接着フィルムの時間に対する貯蔵弾性率を示すグラフである。
【図１１】図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、図７および図８と同様に、対照例の接着剤（図１１Ａ）および架橋接着剤（図１１Ｂおよび１１Ｃ）によって得られるボイド形成の程度を示す。
【図１２】図１２は、下記実施例６に説明するように、接着剤層が架橋剤および体積抵抗率の低減剤の両方を含有する、本発明のディスプレイの電気光学特性の温度による変化を示すグラフである。
【図１３】図１３は、下記実施例６に説明するように、接着剤層が架橋剤および体積抵抗率の低減剤の両方を含有する、本発明のディスプレイの電気光学特性の温度による変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
既に述べたように、本発明は、電気光学ディスプレイで使用する接着剤（および、場合によっては結合剤）における複数の異なる改善を提供する。本発明の種々の側面を以下に説明するが、単一のディスプレイが本発明の側面複数を使用することが可能であると理解されたい。
【００４９】
（低分子量ポリマーディスプレイおよび媒体）
既に述べたように、本発明の第１の側面は、ポリマー接着材料と少ない数平均分子量（Ｍｎ：約５０００以下）の水酸基含有ポリマーとの混合物を含む接着剤層を有する電気光学ディスプレイに関する。このための好適なポリマーは、好ましくは約２０００以下のＭｎのポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）である。実質的に、ポリマー添加物は、上述の同時係属出願第１０／８１０，７６１号で使用する塩または他の高分子電解質と同じ機能を果たす。しかし、ポリマー添加物の使用によって、塩の使用による腐食の問題がより少なくなるようである。また、ポリマー添加物を使用することで、温度によるポリウレタン接着材料の体積抵抗率の変動を減じることによって、塩の添加物を使用した場合には改善されないディスプレイの動作温度の範囲が改善される。任意の特定のシステムのための水酸基含有ポリマー添加物の最適濃度は、経験的に最良に判断されるが、一般的に、その最適な濃度は、概してポリマー接着材料１グラムにつき約１０−６乃至１０−５モルであるとされる。下記の関連実施例を参照のこと。
【００５０】
本発明の低分子量ポリマーディスプレイは、上述のあらゆる種類の電気光学媒体を使用することが可能である。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
３種類の異なる市販ＰＥＧ（数平均分子量Ｍｎはそれぞれ３００、１０００、および８０００ｇ／ｍｏｌｅ、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社より購入）を特殊ポリウレタン系接着剤において４４００ｐｐｍの濃度で使用した。４４００ｐｐｍの濃度に対応するモル濃度は、ＰＥＧ−３００に対して５．１７×１０−６、ＰＥＧ−１０００に対して１．５５×１０−６、ＰＥＧ−８０００に対して１．９４×１０−７である。カプセル化された電気泳動ディスプレイを綿密にシミュレーションする実験見本を用意するために、各ポリウレタン／ＰＥＧ混合物を、ＩＴＯを被覆した１７７μｍ（７ｍｉｌ）のポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムに３０±２μｍの厚さで被覆し、この混合物をフィルムのＩＴＯ被覆面上に被覆した。これらの実験での使用に好適な実験ユニットを用意するために、得られた接着剤被覆フィルムの断片を、１２０℃、約０．５ｍＰａ（６５ｐｓｉｇ）、約２．５ｍｍ／秒（６インチ／秒）の速さで、カーボンブラック層を被覆した５ｃｍ×５ｃｍのＰＥＴフィルムに積層した。このカーボンブラック層は、試験ユニットの後側電極となる（基本的に、カプセル層自体を省略したカプセル化電気泳動ディスプレイである）。各実験には少なくとも４つの試験ユニットを使用し、すべての試験ユニットは、試験前に３０℃および相対湿度３０％で１１６時間調整した。以前の実験では、接着剤が相対湿度の平衡に達するにはこの調整で十分であったことを示した。次いで、各試験ユニットの接着剤の体積抵抗率（Ｖｒ）を、標準的な工業試験装置を使用して２５℃および相対湿度３０％で試験した。対照例を提供するために、何も添加しない同じポリウレタン系接着剤含むものと、４４００ｐｐｍのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイト（下表ではＮＢｕ４ＰＦ６に短縮）を添加した同じポリウレタン系接着剤を含む試験ユニットを準備した。結果を下表に示す。説明を簡単にするため、各サンプル内の実験的な不確実性は省略するが、誤差は、一般に±１５％以下である。
【００５２】
表の最後のコラムは、各材料の理論的な最大含水量を示すが、かなりの量の水分がポリマー鎖内でのエーテル結合による多量の水分が結合する可能性が低いことから、ＰＥＧ含有サンプルでは、吸湿のための部位が末端ヒドロキシル基であると仮定する。テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトを含有するサンプルの最大含水量は、１乃至５モルの結晶水を仮定して計算した。
【００５３】
【表１】
0005998245.tif 000002
表１のデータから、ＰＥＧ−３００およびＰＥＧ−１０００は、ポリウレタン系接着剤の体積抵抗率の減少において、少なくともテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトと同じくらい有効であり、一方で、ＰＥＧ−８０００は体積抵抗率にほとんど影響していないことがわかるであろう。これは、サンプルの理論的な最大含水量と一致する。言い換えれば、ＰＥＧ−８０００は、ポリウレタン系接着剤の可塑化においてＰＥＧ−３００およびＰＥＧ−１０００に比べてはるかに非有効的である。
【００５４】
（実施例２）
既に述べたように、低分子量の水酸基含有ポリマーの添加によって、塩類の添加では改善されない温度によるポリウレタン系接着剤の体積抵抗率の変動が改善される。この反応を示すために第２の一連の実験を行った。試験ユニットは、最低で１００時間の調整を行ったことと、試験ユニットが、添加物なし、４４００ｐｐｍのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトだけ、または１６６または２６５８ｐｐｍのＰＥＧ−３００だけを含有した以外は、実施例１と同じ方法で準備および調整を行った。次いで、体積抵抗率の測定を−５℃乃至５０℃で、またすべての場合において相対湿度３０％で行った。結果を添付図面の図１に示す。実験的な誤差がデータポイントの記録に使用した符号のサイズよりも一般に小さいので、誤差のバーはこの図に示していない。
【００５５】
図１から、非ドープ接着剤の体積抵抗率が使用した５５℃の温度範囲にわたり約２桁減少していることがわかるであろう。この反応は、ポリウレタン系接着剤に対して代表的である。テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトをドープした接着剤は、同じ温度では非ドープ接着剤よりも約２桁小さい体積抵抗率を有するが、塩でドープした接着剤の体積抵抗率曲線の全体的な形状は、非ドープの接着剤の曲線のものと非常に類似している。対照的に、ＰＥＧでドープした接着剤は、使用した温度範囲にわたる温度では、どちらも体積抵抗率にはほとんど変化がなく、実際に、ＰＥＧをドープした接着剤の体積抵抗率は、温度とともにわずかに増加した。低温でのポリウレタン系接着剤の体積抵抗率の増加が、このような接着剤を低温で使用した電気光学ディスプレイの性能を制限する主な要素であるので、図１に示す結果は、ＰＥＧでドープしたポリウレタン系接着剤がこのような電気光学ディスプレイの低温性能に顕著な改善をもたらすことを示している。
【００５６】
上記のことから、本発明の低分子量ポリマーディスプレイおよび電気光学媒体は、塩類の接着剤への添加に関連する可能性があるあらゆる可能な腐食問題を減じる、電気光学ディスプレイで使用するこのような接着剤の体積抵抗率制御する手段を提供することがわかるであろう。また、それらは、電気光学ディスプレイで使用する接着剤の体積抵抗率が温度変化の影響を受けないようにし、それによって、このようなディスプレイが動作できる条件の範囲を潜在的に向上させる手段も提供する。最後に、カプセル化電気泳動媒体で使用する接着剤および結合剤に必要とされる特性の間の関係により、本発明の低分子量ポリマー媒体の結合剤としての使用は、電気光学ディスプレイの接着剤としてのその使用で達成される利点と同様の利点を提供しなければならない。
【００５７】
（改良したポリウレタン電気光学ディスプレイおよび媒体）
既に述べたように、本発明の更なる側面では、第１および第２の基材と、接着剤層と、前記第１と第２の基材との間に配置された電気光学材料層とを含み、前記接着剤層が、ポリマーの主鎖に親水性基または重合性基を有するポリウレタン系接着剤を含む、電気光学ディスプレイを提供する。
【００５８】
電気光学ディスプレイの接着剤として使用する水性ポリウレタン分散体での使用に好適な代表的なポリウレタンの構造を添付図面の図２に示す。この図では、「ＨＲＮ−」は、１，６−ヘキサンジアミンを使用した連鎖延長を示し、「ＣＯＯ−／ＮＨ＋（Ｅｔ）３」は、トリエチルアミンを有するジメチロールプロピオン酸から導かれるカルボン酸基の中和を表す。このようなポリウレタンを調製するための全体的な手順は、概して以下の４つのステップ：
（ａ）ポリオール（例えば、ポリプロピレングリコール）とモル過剰のジイソシアネート（例えば、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート）との反応によるプレポリマーの調製；
（ｂ）ジオール基（例えば、ジメチロールプロピオン酸）を含有するカルボン酸とプレポリマーの反応；
（ｃ）第三級アミン（例えば、トリエチルアミン）によるステップ（ｂ）で導入したカルボン酸酸性基の中和；および
（ｄ）ジアミンまたはジオール（１，６−ヘキサンジアミンまたは１，４−ブチレングリコール）を使用した連鎖延長
を含む。
【００５９】
これら４つのステップのそれぞれは、いずれかの特定の用途に最適な特性を有するポリウレタン系接着剤の合成を非常に複雑にする、最終的なポリウレタン系接着剤の特性に大きく影響を及ぼすことができる。例えば、ステップ（ａ）で使用するポリ（プロピレングリコール）の分子量を制御することによって、最終的なポリウレタンの分子量を制御することができる。また、最終的なポリウレタンの弾性率および伸び率などの機械的特性が、ステップ（ａ）におけるイソシアン酸塩／水酸基の比率に大きく依存することは、ポリウレタン化学業者には公知である。ステップ（ｂ）では、ジメチロールプロピオン酸の量が、最終的なポリウレタン分散の重量平均分子量（Ｍｗ）、粒径、およびゼータ電位に影響を及ぼし、概して、ジメチロールプロピオン酸のコンテンツが増加すると、Ｍｗが減少し、粒径が減少し、ゼータ電位が増加する。ステップ（ｃ）では、中和の程度が、最終的なポリウレタン分散の粒径に対する支配的な要因であり、最適な中和において、粒径は最小である。最後に、ステップ（ｄ）は、最終的なポリウレタンの分子量を制御する最も有効な段階であることが判明している。
【００６０】
接着剤の体積抵抗率を制御する添加物としてのイオンおよび低分子量ポリマーの効果に関連する前述の結果は、親水性および／または分極性基をポリウレタン構造に組込むことによって添加物を使用せずに、同様の効果が達成されることを示す。このような基の組込みは、幾通りかの方法で達成することができる。ポリウレタンの主鎖の重合は、過剰な親水性または分極性機能によって生じさせることができる。例えば、ジアミンの代わりに過剰なジオールを使用して連鎖延長を行い、したがって、水酸基をポリマーに導入することによって生じさせることが可能である。ステップ（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）での２つ以上の機能によるポリオールの導入は、ポリマーの化学的架橋をもたらすことが可能である。しかし、この方法の使用時には最終的なポリウレタンの材料特性が大きく影響を受けることがあるので、注意しなければならない。この代わりに、最終的なポリウレタンの親水性および／または分極性は、ステップ（ｃ）での中和の程度、すなわち、ジメチロールプロピオン酸に対するトリエチルアミンのモル比にも影響を受けることもある。増加した中和の程度の増加によって、ポリウレタンの体積抵抗率が増加する傾向があり、体積抵抗率の大きさが中和の程度の定量的測度であると予想される。
【００６１】
また、カプセル化電気泳動媒体で使用する接着剤および結合剤に必要とされる特性の間の関係により、電気光学ディスプレイで使用するカプセル化電気泳動媒体の結合剤としての改良したポリウレタンの使用は、電気光学ディスプレイの接着剤としてのその使用で達成される利点と同様の利点を提供しなければならない。
【００６２】
本発明の改良したポリウレタンディスプレイは、上述のあらゆる種類の電気光学媒体を使用することが可能である。
【００６３】
本発明のこの側面によるポリウレタンの改良は、ポリウレタンのイオンおよび低分子量のポリマー添加物の使用に関して既に述べたものと同様の利点を提供するが、最終的なディスプレイの腐食問題において極微のリスクがある。なお、添加物が接着剤層から離れたり拡散したりするリスクはない。
【００６４】
（架橋可能な接着剤層ディスプレイおよび本発明の関連側面）
既に示したように、本発明の一側面は、電気光学ディスプレイの接着剤層における接着剤層の架橋が可能な熱活性架橋剤の使用に関する。本発明はまた、架橋接着剤層による電気光学ディスプレイを製造するためのプロセスと、そのようなプロセスで製造する電気光学ディスプレイと、そのようなディスプレイの形成に有用なコンポーネント（すなわち、フロントプレーン積層物および二重剥離フィルム）とを提供する。このような熱活性架橋剤の使用が、電気光学ディスプレイにおけるボイドの形成の防止に有効であることがわかった。
【００６５】
このような架橋が、電気光学ディスプレイを長期間高温に晒した場合のボイド形成の解消（または少なくとも大幅な減少）に有効であることが判明しており、長期間高温に晒す際に、接着剤を実質的に架橋するような架橋剤が選択されるべきである。また、既に示したように、電気光学ディスプレイの製造に用いられる積層物において接着剤の架橋がほとんどまたは全く生じないように、架橋剤が選択されるべきである。バックプレーンへの電気光学材料の積層時には、わずかな程度の架橋を許容することができるが（以下の追加説明を参照のこと）、バックプレーンへの電気光学材料の良好な接着を確保するために、接着剤は積層時の流動能力を維持しなければならないことが重要であると考えられる。実際に、上述の２００４／００２７３２７に開示される「二重積層」プロセスの間に、積層接着剤は、概して接着剤の被覆、乾燥、電気光学材料への積層、およびバックプレーンへの積層を受ける。これらのステップのうち３つは、高温処理（概して６０乃至１２０℃）を伴うので、最適な処理のためには、部品の製造が完了するまで架橋を生じさせないか、またはこのような接着剤の処理が生じないように非常に低速で架橋を生じさせないようにしなければならない。
【００６６】
一般的な場合として、ポリウレタン系接着剤で使用される接着剤の場合、架橋剤は、グリシジル基の形態で存在することのある１つ以上のエポキシ基を含有することが望ましい。複数の異なる種類のエポキシ複合物が有用であると判明した。例えば、架橋剤は第三級アミンであってよく、この種の特定の好適な架橋剤は、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン（以下、「ＤＧＡ」に短縮）である。しかし、ＤＧＡはアニリン誘導体であるので、特に市販品におけるこの材料の使用については健康および安全上の懸念となりうる。さらに、紫外線に対するアニリン誘導体の安定性は一般に低いので、ＤＧＡの組込みが、例えば日光に晒される屋外のディスプレイのように、このような光線に晒されるディスプレイの長期的な性能に影響を及ぼす可能性がある。したがって、代替となる架橋剤を調査した。
【００６７】
ポリウレタン系接着剤を架橋するためのＤＧＡの能力は、ポリウレタン主鎖上のカルボン酸基のＤＧＡのグリシジル基におけるエポキシ基の求核攻撃に起因する。したがって、このようなエポキシ基を含有し、ポリウレタン系接着剤相に分散可能な他の分子をＤＧＡの代わりに使用することが可能である。架橋剤としての使用に対して好適なエポキシ含有複合物には、例えば図３に示されるような、複数のエポキシ基を有する小分子がある。図３で、ｎは２以上であり、Ｒはエポキシ基に結合するいずれかの化学構造を表す。このような複合物には、アルキルまたはシクロアルキルジオールのグリシジルエーテル、または、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル（ＣＨＤＤＥ）、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル（ＮＧＤＥ）、および、０，０，０−トリグリシジルグリセロール（ＴＧＧ）などの高級ポリオールが挙げられる。このような架橋剤の第２のグループは、図４に略図で示したような、主鎖およびこの主鎖に従属する複数のエポキシ基を有する（および選択的に、ポリメチレン基などの連結器を経て主鎖に連結される）ポリマーである。好適なポリマーの例としては、メタクリル酸グリシジルのホモ重合体および（ランダムまたはブロックの）共重合体が挙げられる。
【００６８】
任意の特定の接着剤組成物で使用するための架橋剤の最適な量は、経験的に最良に判断される。しかし、一般的なガイダンスとして、架橋剤の濃度は、少なくとも１００ｐｐｍ（接着剤組成物の重量に基づく重量％）、一般に少なくとも１０００ｐｐｍが概して必要である。多くの場合、最適な割合の架橋剤は、約１０，０００ｐｐｍ以上である。ＤＧＡの場合、ボイドの成長を防ぐための架橋接着剤の十分な機械的強度を提供するためには１５，０００ｐｐｍ以上の割合が一般的に望ましい。
【００６９】
場合によっては、電気光学ディスプレイにおいて、上述したような水酸基含有ポリマー（またはイオンドーパント）および架橋剤の両方を含有する積層接着剤の使用が有益となることがある。この組合せは、ディスプレイがハイブリッドディスプレイ、すなわち、実質的に異なる機械的性質を有するフロントおよびバック材料を使用して組立てたものであれば、特に有用となりうる。
【００７０】
国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０４／３５２６１にて説明されているように、ディスプレイの製造時または可使時間中にセルのカール（またはワーピング）を防ぐような方法で、ハイブリッド電子ディスプレイ（すなわち、根本的に異なる機械的性質を有するフロントおよびバック材料を使用して組立てるディスプレイ）を設計および製造することは困難である。この問題は、本発明による積層接着剤に熱活性架橋剤が含まれる場合に悪化する。このような架橋剤を使用する場合、ディスプレイセルをしばらくの間高温で加熱する必要があり、このような加熱は、ディスプレイセルにおけるカールの問題を著しく悪化させる傾向がある。
【００７１】
したがって、本発明は、熱活性架橋剤を含有する積層接着剤とともに使用するためにこれらの問題を適応させるよう、出願中のＰＣＴ／ＵＳ０４／３５２６１に開示される製造プロセスを改良する。本発明はまた、熱活性架橋剤を含有している積層接着剤の体積抵抗率および他の特性を制御する手段も提供する。
【００７２】
出願中のＰＣＴ／ＵＳ０４／３５２６１に開示された、熱活性架橋剤を含有する積層接着剤によるプロセスを使用する場合、以下の３つの考慮すべき問題：
１．ディスプレイで使用するプラスチックフィルムに必要とされる熱安定の程度；
２．全体的なシステムインテグレーションの問題に基づいた、ディスプレイの製造のための好適な工程；および
３．感熱性接着剤架橋剤のハイブリッドディスプレイ組立プロセスへの最適な統合を確保するための温度および時間的尺度の適切な指示
がある。
【００７３】
これらの３つ考慮すべき問題を以下に個別に説明する。
【００７４】
（１．寸法安定性）
上述の出願中のＰＣＴ／ＵＳ０４／３５２６１にて説明したように、ハイブリッドディスプレイは、熱安定であり周知の熱膨張係数（ＣＴＥ）および相対湿度膨張係数（ＣＨＥ）値を有するポリマーフィルムなどの材料を使用して製造することが非常に望ましい。寸法の安定性の特性は、両方向（ロール上で提供されるポリマーフィルムの場合は、ロール長さ対ロール幅）においてほぼ同じであることが好ましい。市販のポリマーフィルムの熱安定化の程度は、メーカー間で、また同じメーカーからの様々な種類の材料によって著しく異なる。ポリマーフィルムは、最高温度環境の試験限度（概して、１００℃）でのＣＴＥの影響が引き起こすものよりも小さな寸法変化をもたらす、高温での長時間の寸法安定性（数百時間、例えば少なくとも約５００時間で、１３０℃以上が望ましいが、１５０℃以上が好ましい）を有することが非常に望ましい。
【００７５】
例えば、代表的なディスプレイの適切な材料には、熱安定化ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）社製のＭｅｌｉｎｅｘのグレード５０４、「ＭＥＬＩＮＥＸ」は登録商標）および高性能硼珪酸ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ、ＮＹ）社製の１７３７）がある。
このＰＥＴに対しては、
ＣＴＥ＝１８ｐｐｍ／℃、
ＣＨＥ＝７ｐｐｍ／％ＲＨであり、
ガラスに対しては、
ＣＴＥ＝３．７６ｐｐｍ／℃である。
また、メーカーは、ＰＥＴが１５０℃で３０分晒した後に、約０．２％の残留収縮率を受けると注記している。
【００７６】
ＣＴＥの影響によって、ＰＥＴの室温から１００℃への加熱が、ＰＥＴに１３５０ｐｐｍすなわち約０．１４％（１８ｐｐｍ／℃×７５℃）の寸法変化を生じさせることになる。長時間高温に晒されている間に、残留収縮による付加逆性の寸法変化がディスプレイの機構に影響を及ぼさないようにするために、残留収縮率をこの値よりも大幅に少なくすることが望ましい。したがって、１００℃での残留収縮率は、例えば、１００℃で数百時間に対して、０．１４％を決して超えてはならない。さらに、より高い温度にＰＥＴを晒す個々のいかなる組立プロセス（例えば、電気光学媒体フィルムの接着剤への積層は、好ましくは１２０乃至１３０℃で達成される）も、残留収縮率を大幅に増加させる一因となってはならない。
【００７７】
ディスプレイの製造中にＰＥＴフィルムが極めて大きな収縮を受けないようにするために、当業者に公知の複数の方法を用いて変化の程度に対してフィルムを熱安定させられることが公知である。例えば、Ｎ．Ｄ．Ｙｏｕｎｇ他の、ＡＭＬＣＤｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ、Ｅｕｒｏ  Ｄｉｓｐｌａｙ  １９９６年、５５５〜５５８ページに記載されたように、１５０℃で数百時間後、寸法変化における変化率を実質的になくす（変化率は１ｐｐｍ／ｈｒ未満）ことができる。
【００７８】
（２．選択的な工程）
本発明による熱活性架橋剤を含有する積層接着剤を使用する場合、実際的に関連あるプロセスのバリエーションには以下の４つ：
１．支持体への接着剤の被覆後であるが、接着剤の電気光学媒体への積層前の、一定時間の熱への露出を介した接着剤の架橋；
２．電気光学媒体への積層後であるが、接着剤（概して、上述のようなフロントプレーン積層物の形態）のバックプレーンへの積層前の、一定時間の熱への露出を介した接着剤の架橋；
３．接着剤（概してフロントプレーン積層物の形態）のバックプレーンへの積層後であるが、ディスプレイのエッジシール前の（上述の２００４／００２７３２７の、電気光学ディスプレイ製造時のエッジシールの実際的な重要性に関する説明を参照のこと）一定時間の熱への露出を介した接着剤の架橋；および
４．ディスプレイの完全な組立後、場合により最終的なエッジシールポストベークプロセスの一部として、一定時間の熱への露出を介した接着剤の架橋
がある。
【００７９】
言うまでもなく、任意の温度および時間で熱活性架橋剤を含有する接着剤を晒す（室温に晒すことを含む）各プロセスが、架橋反応を促進することは、電気光学ディスプレイ業者に認識されよう。熱に晒す条件の例として、１つには４０℃乃至９０℃の温度で１０分乃至１００時間であってよいが、１時間乃至３０時間がさらに好ましく、１時間乃至１０時間が最も好ましい。
【００８０】
上述のプロセスのバリエーション１は架橋によって接着剤が著しく硬化し、したがって、積層プロセスを困難にし、場合により極度に困難にするので望ましくない。
【００８１】
プロセスのバリエーション２は、接着剤の硬化の利点を有しながら、取り扱い、処理時などにおいて高度な平坦さを維持するように、剥離層との緊密な接触を（概して）保持する。ＦＰＬ上で好適な平坦さが維持される場合、接着剤の硬さが増してもバックプレーンへの積層が可能である。したがって、架橋剤の化学的性質がバックプレーンへの積層後に好適な接着力をもたらすのであれば、このバリエーションは実用的である。
【００８２】
プロセスのバリエーション３は、接着剤がすべての積層プロセス中には軟らかいままであるが、積層が完了すると硬化するので、望ましい。このプロセスのバリエーションはまた、ＦＰＬ／バックプレーンの組合せ（例えば、ガラス製バックプレーンを使用した組合せ）が、最終的なディスプレイにさらに進行する前に平衡状態に達することができるので、望ましい。これは、特に架橋反応が接着システムに大量の体積変化率（高密度化または薄型化（ｒａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ））を導く場合に望ましい。
【００８３】
プロセスのバリエーション４もまた、（ａ）接着剤がすべての積層プロセス中に軟らかく、（ｂ）接着剤の架橋とエッジシール接着剤の熱活性架橋とを同時に達成することができるので、プロセスのバリエーション３よりもわずかに効率の向上をもたらすことから、望ましい。代表的な好適なエッジシーラント（例えば、ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｈｉｎｃｉｎｎａｔｉ、Ｏｈｉｏ）社製のＴｈｒｅｅｂｏｎｄ  ３０Ｙ−４９１）は、紫外線および熱硬化が必要とされることに留意されたい。
【００８４】
考慮したすべてのプロセスのバリエーションでは、架橋剤の使用が架橋ステップ時にディスプレイのカールを著しく増加させないようにするために、使用するＰＥＴまたは同様なフィルムは熱安定であることが非常に望ましい。
【００８５】
（３．プロセス温度および時間的尺度）
熱活性架橋剤を含有する接着剤組成物を本発明によって使用する場合、所望の速度で接着剤の架橋が進行するように、関連するすべてのプロセスに対する温度および時間的尺度の適切な選択を確実に行うことが重要である。導入的な事例として表２に示されるプロセスの検討材料を考慮する。
【００８６】
【表２】
0005998245.tif 000003
好適なプロセスのバリエーション３または４で熱活性架橋剤を使用するために、実際には以下の事柄：
（ａ）２つの積層に関連する温度での架橋に必要とされる時間は、これらの積層の時間的尺度（分）よりもかなり長いこと；
（ｂ）試験中の高温での残留フィルムの収縮に必要とされる時間は、架橋の時間的尺度よりもかなり長く、残留収縮率の影響はＣＴＥおよびＣＨＥに関連する寸法変化よりもかなり小さい（上述の説明を参照のこと）こと；
（ｃ）架橋のための時間的尺度は、十分に短いことが実用的（より短いほうがよい）であるが、種々の長期貯蔵ステップの間に過度の架橋が可能となるほど短くする必要は無いこと
が重要である。
【００８７】
明らかに、架橋反応は、表２に記載した種々のプロセス／貯蔵ステップの間に進行する。具体例として、特定の架橋剤および接着剤に対して、２つの積層後に架橋反応は完了の０．１％乃至５０％まで進行した。上述のように、以上のステップは、完了の許容可能なレベルに達するまで反応を進めることができる。
【００８８】
架橋積層接着剤の使用により、容易かつ高スループットな処理を可能にする軟らかい接着剤の利点と、高温でボイドを成長させずにディスプレイを互いに固く保持する堅固な接着剤の利点両方が得られる。最も明白なプロセスのリスクは、接着剤（および使用していればＦＰＬ）の貯蔵寿命が短くなること、および貯蔵寿命を最長化するために接着剤の冷却が必要になる可能性があることである。
【００８９】
本発明はまた、熱活性架橋剤を含有している積層接着剤の体積抵抗率および他の特性を制御する手段も提供する。既に述べたように、上述のＰＣＴ／ＵＳ０４／３５２６１は、電気光学ディスプレイにおける結合剤および接着剤組成物を使用し、それらの体積抵抗率が、塩または塩化テトラブチルアンモニウムなど（テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトを好都合に代用することができる）の高分子電解質の添加によって減じられることを開示している。本発明による積層接着剤を実質的に架橋することによって、接着剤の体積抵抗率が増加する。しかし、塩、高分子電解質、または水酸基含有ポリマーのそのような架橋接着剤への添加は、架橋接着剤の体積抵抗率を最も望ましい範囲にまで容易に減じることができ、同時係属出願第１０／８１０，７６１号に開示された不架橋接着剤と実質的に同じ体積抵抗率を有する架橋接着剤を生成することがわかっている。また、そのようなドープおよび架橋した接着剤によって製造したカプセル化電気泳動ディスプレイは、同様な従来のディスプレイよりも広範囲な温度および相対湿度で使用可能であることもわかった。体積抵抗率を減じるために使用した塩、高分子電解質、またはポリマーは、上述したもののうちいずれであってもよく、特に好適な組合せは、架橋剤としてのＤＧＡと体積抵抗率の低減剤としてのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイトとの組合せである。
【００９０】
例示目的としてのみではあるが、以下の実施例は、本発明の架橋可能な接着剤で使用する好適な試薬、条件、および技術を示す。
【００９１】
（実施例３：Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンによるポリウレタン系接着剤の架橋）
約３５重量％の固形物含量を有する特殊水性ポリウレタン分散体を剥離シート上に被覆し、６０℃で約２分間コンベア炉にて乾燥し、剥離シート上に厚さ１５μｍの接着剤層が形成されるように分散体の被覆重量を制御した。熱活性架橋剤の効果を示すために、使用する分散体には、（分散体の固形物含量に基づいて）２０，０００ｐｐｍのＮ，Ｎ−ジグリシジルアニリン（ＤＧＡ）を含有させた。
【００９２】
得られた接着剤層は、剥離シートから剥がし、剪断弾性試験に十分な厚さの接着剤層を提供するように多層の厚さに折り畳んだ。せん断弾性試験は、Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、Ｍｏｄｅｌ  ＲＨ２０００で行った。接着剤のサンプルを６０℃で１０００分間晒し、次いで添付図面の図５に示すように、その温度を７０、８０、および９０℃に連続的に上昇させた。第２のサンプルは、６０℃で１４４０時間保持した。両サンプルの剪断弾性率（Ｇ’）は、間をおいて測定した。図５では、４本の別々の線が、６０、７０、８０、および９０℃で１つのサンプルに行った測定を示し、連続する曲線は、４本の別々の線に最も適合するように記した。図６は、種々の温度に晒したサンプルのための貯蔵弾性率（Ｇ”、経時的な剪断弾性率の変化率）を示す。図５に示される温度上昇時のモジュールの初期の低下は、接着剤の温度上昇による剪断弾性率の不可避な減少によるものである。
【００９３】
図５および６のデータから、ＤＧＡによるポリウレタン系接着剤の熱活性架橋（硬化）は、比較的低速であり、大きく温度に依存していることがわかるであろう。図５および６には関連するデータを示していないが、６０℃一定に保持したサンプルは、１４４０時間後でも完全に硬化していないことが判明した。したがって、ＤＧＡ含有ポリウレタン系接着剤は、かかる接着剤が代表的な電気光学ディスプレイの製造時に、比較的短時間高温に晒されている間には、実質的に硬化しない（下記実施例４参照）。しかし、使用中にこのようなディスプレイを高温へ長時間晒すと、接着剤の熱活性架橋が生じる。
【００９４】
（実施例４：ディスプレイのボイド形成の抑制）
本発明による実験的な架橋可能な電気泳動ディスプレイを用意するために、炭化水素懸濁流体とチタニアおよびカーボンブラック電気泳動粒子とを含有するゼラチン／アカシアカプセルと、ポリマー結合剤とを含むスラリーを上述の２００２／０１８０６８７のパラグラフ［００６６］から［００７２］で説明されたように実質的に調製した。このスラリーは、次いでＩＴＯを薄く被覆した１つの表面を有する１８８μｍのポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムに被覆され、スラリーをフィルムのＩＴＯ被覆面上に被着させた。被覆フィルムは、６０℃で約２分間コンベア炉にて乾燥した。それとは別に、約３５重量％の固形物含量を有する特殊水性ポリウレタン分散体を剥離シート上に被覆し、６０℃で約２分間コンベア炉にて乾燥し、剥離シート上に厚さ１５μｍの接着剤層が形成されるように分散体の被覆重量を制御した。使用する分散体には、添加物を含有させない（対照例）か、または（分散体の固形物含量に基づいて）２０，０００ｐｐｍのＤＧＡを含有させた。次いで接着剤被覆剥離シートをカプセル被覆フィルムに積層してフロンとプレーン積層物を形成するが、この積層は、両ロールを１２０℃に保持し、Ｗｅｓｔｅｒｎ  Ｍａｇｎｕｍ  Ｔｗｉｎ  Ｒｏｌｌ  Ｌａｍｉｎａｔｏｒを使用して、０．５６ｍＰａ（６５ｐｓｉｇ）、２．５ｍｍ／ｓｅｃ（６インチ／ｍｉｎ）の速度で行った。次いで光学的に透明な接着剤をそれからＰＥＴフィルム上に（すなわち、カプセルからこのフィルムの反対側に）被覆した。工学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）の使用および下記で生成される最終的なディスプレイの構造に関する詳細に関して、読者は、上述の２００４／００２７３２７、特に図２０および関連する説明を参照してほしい。
【００９５】
これらの実験での使用に好適な実験的な単一ピクセルディスプレイを用意するために、得られたフロントプレーン積層物の断片は、剥離シートを剥がし、７５℃、０．６３ｍＰａ（７２ｐｓｉｇ）、１０ｍｍ／秒（２フィート／分）の速度で、Ｉｓｈｉｙａｍａ  ｌａｍｉｎａｔｏｒを使用して、ＩＴＯ層で覆った５ｃｍ×５ｃｍのガラスの断片に積層した。この積層はフィルムのＩＴＯ被覆面に行った。この第２の積層に続いて、積層物の応力除去を室温で４時間行った。最後に、積層物のＯＣＡ被覆面を、保護シートと、低タック接着剤の第１の層と、ＯＣＡ上にアルミナを被覆したＰＥＴ層と、防眩性の硬質被覆を施したＰＥＴ層と、積層物のＯＣＡに積層した第２の低タック接着剤とを含む保護スタックに積層した。次いで、得られた構造を、シートの外周周辺にエッジシーラントのビードを施与してエッジシールを行った。
【００９６】
次いで、得られたディスプレイを、９０℃および相対湿度１７％で１５時間保持して熱応力を加え、その後暗光学状態に切り換えて撮影を行った。その結果を添付図面の図７および８に示すが、図７はポリウレタン系接着剤がいずれのＤＧＡも含有していない対照例のディスプレイを示し、図８は接着剤がこの添加物を含有した本発明のディスプレイを示す。図７から、対照例のディスプレイにボイドの存在を示す多数の白色の領域が表されていることがわかり、図８からは、本発明のディスプレイにボイドが存在してないことがわかるであろう。
【００９７】
（実施例５：種々の架橋剤を使用した積層接着剤）
架橋可能な積層接着剤のサンプルは、接着剤を２５μｍの厚さに被覆したことを除いては、上述の実施例３のように、実質的に同一の方法および同一の特殊ポリウレタンを使用して調製した。実施例３のように、被覆接着フィルムは、基材から剥がし、１０ｍｍ四方で厚さ１ｍｍのサンプルを提供するよう複数回折り畳み、７０℃で時間を変化させて炉で架橋を行った。この架橋反応後に、このサンプルを平衡に達するまで２５℃で少なくとも２４時間ＨＰＬＣグレードのアセトンで膨潤させた。サンプルの平衡膨潤の達成後、サンプルの表面に吸着されたアセトンを薄葉紙で除去し、サンプルを計量した。最後に、サンプルを、すべての溶媒を除去するために６０℃の炉で２４時間完全に乾燥させた後に再度計量した。平衡による質量膨潤率をポリマーの乾燥質量に対する平衡膨潤質量の比率から計算した。その結果を図９に示す。
【００９８】
使用するサンプルは、１５，０００または２０，０００ｐｐｍ（ポリウレタン系接着剤の固形物含量に基づく重量％）のＤＧＡ、および２０，０００ｐｐｍのＣＨＤＤＥまたはＴＧＧのいずれかを含有する。低膨潤率が、高架橋密度、したがって、接着剤フィルムのより高い機械的強度に対応するので、図９にプロットしたデータは、ＣＨＤＤＥおよびＴＧＧで架橋した接着剤フィルムがＤＧＡで架橋したものに比べて機械的強度が高く、したがって、ボイドの形成を防げることを示す。
【００９９】
接着剤の貯蔵弾性率（Ｇ”）を、対照例および２０，０００ｐｐｍの種々の架橋剤を含有する３つのサンプルに対しても測定し、この貯蔵弾性率は上述の実施例３と同じ方法で測定した。その結果を図１０に示す。この図から、架橋接着剤が、対照例と比較して特に２５℃以上において、機械的強度の保持がかなり改善されたことがわかるであろう。この機械的強度の保持の改善は、架橋接着剤を使用した電気光学ディスプレイを高温に晒した際のボイド成長の防止に役立つ。
【０１００】
最後に、上記の実施例３と同じ方法で準備した実験的なディスプレイを、７０℃および相対湿度２３％で２５０時間晒して熱応力を加え、次いで視覚的に検査した。結果の写真を図１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃ示す。これらの図から、架橋剤のない対照例（図１１Ａ）は、熱応力試験後に著しいボイドの成長を表し、２０，０００ｐｐｍのＤＧＡ（図１１Ｂ）およびＣＨＤＤＥ（図１１Ｃ）は試験後もボイドが発生していないことがわかるであろう。
【０１０１】
（実施例６：架橋剤およびイオン添加物を用いた積層接着剤）
この実施例は、本発明のディスプレイで使用する架橋可能な接着剤の体積抵抗率を制御するイオン添加物（「ドーパント」）の使用を示す。
【０１０２】
一連のディスプレイは、下記の表３に示すように、積層接着剤を、ドーパント、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェイト、ＮＢｕ４ＰＦ６および架橋剤、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、ＤＧＡの有無で調製して準備した。
【０１０３】
【表３】
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実験的な単一ピクセルのディスプレイは、カプセル化電気泳動媒体をＩＴＯ被覆ＰＥＴフィルム上に被覆し、この媒体をフィルムのＩＴＯ被覆面に被覆して準備した。特定の添加物を加えた以前の実施例と同じ特殊ポリウレタン系接着剤を含む接着剤を、剥離シート上に被覆して乾燥させて、厚さ３０乃至３３μｍの接着剤被覆を生成した。次いで接着剤被覆剥離シートを電気泳動媒体に積層し、フロンとプレーン積層物を形成し、適切なサイズの断片に切断した。剥離シートは、ＦＰＬの断片、および最終的な単一ピクセルのディスプレイを形成するために黒鉛電極で被覆した５１ｍｍ×５１ｍｍ（２インチ×２インチ）のポリマーフィルムに積層したフロントプレーン積層物から除去した。上述の手順は、実質的に上述の２００４／００２７３２７で説明したように行った。体積抵抗率の測定が実験的な接着剤上でのみ行われるように、同様な一連の実験的なディスプレイを準備したが、電気泳動媒体は省略した。
【０１０４】
試験に先立って、すべてのディスプレイを８０℃および相対湿度２０％で５３時間架橋を行った。ＤＡＧを含まないサンプルでは架橋が生じることはできないが、実験的な一貫性のため、これらのディスプレイも同じ条件で露出した。続いて、すべてのディスプレイを２５℃および相対湿度３０％で２週間平衡させ、次いで積層接着剤の体積抵抗率（Ｖｒ）、および接着積層剤と電気光学媒体とを組み合わせた平均体積抵抗率を測定するために試験を行った。結果を表４に示すが、すべてのデータは４つのサンプルの平均であり、サンプル間での最大の実験的な誤差は、概して±１５％未満であった。
【０１０５】
【表４】
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表４のデータから、塩による接着剤のドーピングは、接着剤の体積抵抗率を約３０倍減少させ、一方で、ドーパントを添加していない接着剤の架橋は、体積抵抗率を約３倍増加させ、この体積抵抗率は、実際の電気泳動ディスプレイで使用するには高くなりすぎる、ということがわかるであろう。上述のＥ  Ｉｎｋ社およびＭＩＴの出願で説明されているように、接着剤層における電圧降下が過剰にならないように、接着剤および電気泳動媒体の体積抵抗率の「平衡を保つ」ことが必要である。しかし、ドーパントの架橋接着剤への添加は、ドープした不架橋接着剤と実質的に同じ値まで架橋接着剤の体積抵抗率を減少させる。すなわち、ドーパントは不架橋接着剤の体積抵抗率を減少させた係数よりも大きな係数で架橋接着剤の体積抵抗率を減少させる。
【０１０６】
接着剤処方物の電気光学的性能を測定するために更なる一連の実験を行った。実験的なディスプレイを、２５℃および相対湿度７０％で数日間平衡させたことを除いて、上述と同じ方法で準備した。当然、この一連の実験で使用したすべてのディスプレイは、電気泳動媒体を含有している。次いでディスプレイの白黒状態を−１５、−１０、０、１５、２５、５０、および６０℃で測定し、その結果を添付図面の図１２に示す。図１３は、種々の温度でのディスプレイの動的な電気光学的範囲を示す。
【０１０７】
図１２から、対照例のディスプレイ（非ドープ、不架橋）の白色状態は、これらの温度でのダイナミックレンジの実質的にゼロへの低下とともに、約０℃以下および約５０℃以上の温度で悪化することがわかるであろう。不架橋のドーピングの接着剤は、ディスプレイの低温での性能を実質的に改善するが、５０℃以上の高温での性能にはほとんど効果がない。架橋および非ドープの接着剤（ディスプレイ  ＳＣ−０／４３０００）は、高温での性能の改善を示すが、低温での性能は対照例とほとんど変わらない。対照的に、３つすべてのドープした架橋接着剤は、高温でのダイナミックレンジが減少しているが、低温および高温での良好な性能を示し、ドーパントを５００ｐｐｍしか含有しない接着剤が全体で最高の性能を提供している。したがって、ドープおよび架橋接着剤の使用が低温および高温の両方での性能を改善するだけでなく、架橋剤の存在によって低温での良好な性能に必要とされるドーパントの量が減少する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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