专利名称：用于电泳显示器的粘合剂及密封层的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于改进显示器的物理机械性能以及对比度的组合物及其方法，而且涉及具有改进的物理机械性能的半成品和成品显示板及其制造。
背景技术：
电泳显示器(EPD)是一种非发射性的装置，其是基于悬浮在溶剂中的带电荷颜料微粒的电泳现象。其在1969年首次提出。该显示器通常包括两个彼此相对放置、并用隔离物分开的电极板。其中一电极板通常为透明的。由带电荷颜料微粒分散于其中的着色溶剂组成的电泳液被封装在两个电极板之间。当将电压差施于两个电极之间时，颜料微粒将迁移到一侧或者另一侧，其使得从观看侧(viewing side)可看到该颜料微粒的颜色或该溶剂的颜色。
有许多不同种类的电泳显示器(EPDs)。在分区式(partition-type)电泳显示器中(参见M.A.Hopper和V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.，26(8)，第1148-1152页(1979))，在两电极之间有许多分隔区域，用于将空间分割成为较小的单元，其目的是为了避免不希望的微粒运动，例如沉降。微胶囊型电泳显示器(如美国专利第5,961,804号以及第5,930,026号中所描述)具有基本上二维的微胶囊排列，每个当中均具有介电液和带电荷颜料微粒的悬浮液(其与介电溶剂在视觉上进行对比)的电泳组合物。另一种类型的电泳显示器(参见美国专利第3,612,758号)则具有由平行线槽所形成的电泳盒。该槽状电泳盒覆盖以透明导体、并与其电接触。透明玻璃层从观看面板的一侧覆盖在透明导体上。
一种经改进的电泳显示器技术披露于一些共同提出的未决申请中，即2000年3月3日提交的美国申请第09/518,488号(对应于WO 01/67170)、2000年6月28日提交的美国申请第09/606,654号(对应于WO 02/01281)、2001年2月15日提交的美国申请第09/784,972号(对应于WO 02/65215)、2001年6月11日提交的美国申请第09/879,408号(对应于WO 02/100155)、2001年6月4日提交的美国申请第09/874,391号(对应于WO 02/98977)、2002年7月17日提交的美国申请第60/396,680号、以及2002年9月4日提交的美国申请第60/408,256号，所有上述结合于此作为参考资料。
图1中所示为一种典型的微型杯基底显示盒。该盒10是通过壁10b加以分隔成子盒(subcells)或微型杯10a，并且被夹在第一电极层11和第二电极层12之间，其中至少有一层是透明的。底涂层13(primer layer)可选地存在于盒10与第一电极层11之间。子盒或微型杯10a是用电泳液进行填充，该电泳液包括分散于介电溶剂10d中的颜料微粒10c。该经填充的微型杯用密封层14进行密封，并用第二电极层12，可选地用粘合剂(adhesive)15进行层压。在面内切换(in-plane switching)的电泳显示器的情况中，两个面内电极均可在电泳显示器的同一侧，并且可用绝缘基片替换上述所提及的电极层之一。
显示板可通过如在WO01/67170中所披露的微模压(micro-embossing)或光刻法进行制备。在微模压方法中，将可模压组合物涂布于第一电极层11的导电侧，并在施加压力和/或加热条件下进行模压，以制成微型杯阵列。
该可模压组合物可包括热塑性塑料、热固性塑料、或其前体物，其可选自由多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯基苯、乙烯基醚、环氧化物、及其低聚物或聚合物等等组成的组。多官能丙烯酸酯及其低聚物为最佳。多官能环氧化物和多官能丙烯酸酯的结合也非常有利于获得理想的物理机械性能。通常，也添加赋予挠性的可交联低聚物，如氨基甲酸乙酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯，以改进微型杯的抗弯曲性。该组合物可包括低聚物、单体、添加剂、以及可选的聚合物。该可模压组合物的玻璃化温度(Tg)范围通常在约-70℃至约150℃之间，优选约-45℃至约50℃之间。
该微模压方法通常是在高于可模压组合物的玻璃化温度下进行。加热的凸模或加热的模子基片(housing substrate)(模具对其加压)可用来控制微模压的温度和压力。
在对该可模压组合物进行硬化期间或之后，将其脱模，以暴露出子盒或微型杯10a。该可模压组合物的硬化可通过冷却、溶剂蒸发、辐射交联、热、或湿气来完成。如果该可模压组合物的固化是通过紫外光辐射来完成，紫外光则可透过透明导体层照射到热固性前身物上。可替换地，可将紫外线灯置于模具内。在这种情况下，模具必须是透明的，以允许紫外光穿过预图形化凸模照射到可模压组合物上。
可选地将薄底涂层13预涂布到电极层11上，以改进模具的脱模性能、以及在子盒或微型杯10a和电极层11之间的粘结。该底涂层的成分可与模压组合物相同或不同。
一般而言，每一个单独的微型杯或盒的尺寸可在大约102至大约106平方微米的范围内，优选大约103至大约5×104平方微米。盒的深度是在大约3至约100微米的范围内，优选大约10至大约50微米。开口面积和总面积的比例在大约0.05至大约0.95的范围内，优选大约0.4至大约0.9。开口宽度(从开口的边缘到边缘的距离)通常在大约15至约500微米的范围内，优选大约25至约300微米。
微型杯用电泳液进行填充，并且通过如在USSN 09/518,488(对应于WO 01/67170)和USSN 09/874,391(对应于WO02/98977)中所披露的方法之一进行顶部密封(top-sealed)，其内容结合于此作为参考。例如，其可通过两步(two-pass)法来完成，该方法涉及用包括溶剂和顶部密封材料的顶部密封组合物涂布经填充的微型杯。该顶部密封组合物基本上与该电泳液不相容(incompatible)，并且其比重不大于电泳液的比重。在溶剂蒸发之后，该密封组合物可在电泳液的顶部形成均匀的无缝密封。该顶部密封层可通过热、辐射、电子束(e-beam)、或其它固化方法来进一步硬化。特别优选用包括热塑性弹性体的组合物进行密封。可替换地，该顶部密封可通过一步(one-pass)法来完成，其中密封组合物是分散在电泳液中，并且与电泳液一起填充到微型杯中。该顶部密封组合物基本上与电泳液不相容，并且比电泳液轻。在相分离和溶剂蒸发之后，该顶部密封组合物会漂浮到电泳液的顶部，并在其上形成无缝密封层。该顶部密封层可通过热、辐射、或其它固化方法进一步硬化。
经顶部密封的微型杯最后用第二电极层12进行层压，该第二电极层可选地用粘合剂层15进行预涂布。
透射式(transmissive)或反射式液晶显示器也可通过如披露于共同提出的未决申请中的微型杯技术进行制备，即2001年1月11日提交的美国申请第09/759,212号(对应于WO02/56097)以及2002年11月25日提交的美国申请第60/429,177号，其内容结合于此作为参考。
虽然用微型杯以及顶部密封技术所制备而成的显示器代表着在显示器科技领域当中重大的发展，然而，其性能还未达到完全令人满意的程度。这可归因于许多因素。例如，两层(也就是粘合剂层和密封层)的介电性能以及总厚度经常会使得显示器无法具有可接受的显示性能。大多数普遍使用的粘合剂具有很强的电容器作用，其可能会产生较差的电泳显示器切换性能。使用亲水性粘合剂或者在粘合剂中添加导电性添加剂，可以减轻与很强的电容器作用有关的问题，但是这些可能的补救措施经常会导致一些缺点(setbacks)，例如对湿度敏感、不希望的漏电、或者短路。
在共同提出的未决的申请，即2002年9月4日提出的美国申请第60/408,256号中，披露了用于改进电泳显示器的粘合特性以及切换性能的方法，其内容结合于此作为参考。该方法涉及使用组合物，其包括高介电聚合物或低聚物、以及可选的交联剂，作为粘合剂或顶部密封层。在所披露的方法中，一般需要热硬化步骤。但不幸地，热硬化是一种非常缓慢的过程，特别是在低温条件下，而通常采用低温条件以避免电泳液的介电溶剂的不希望的蒸发。可以使用用于交联反应的催化剂来加速热固化，然而其是以涂布溶液的未固化时间(green time)为代价。较低的热固化温度也可导致固化的顶部密封层或粘合剂层具有较低的Tg，这是由于玻璃化效应的缘故，即当固化系统的Tg接近固化温度时，热固化反应将会明显地慢下来。因此，较低Tg的顶部密封层或粘合剂层可导致缩小的(deteriorated)电泳显示器温度范围(latitude)，这可能是因为当操作温度接近顶部密封材料的Tg时，颜料微粒倾向于不可逆地附着于顶部密封层。
热固化的顶部密封/粘合剂层的其它缺点则在于用于其后层压于电极层或支撑基片上的未固化时间较短。因此，由热固化密封或粘合剂层所制成的显示板通常为在运送给客户以前具有电极层12层压于其上的成品显示板。这种成品或预层压(prelaminated)结构需要在制造面板的同时预先确定各种不同的电极图案或设计，以满足不同的客户要求。就需要普通的、非图形化的电极层或绝缘基片在一侧的电泳或液晶显示器而言，高度希望通过供应客户巨型卷(jumbo roll)的半成品显示板，以简化制造的操作过程，而该巨型卷半成品显示板包括经填充及密封的微型杯，其用临时基片，如脱膜衬垫(release liner)，进行层压，以避免密封或粘合剂层附着于该卷的背部。在收到成卷的半成品显示板以后，客户可以将其切割成所需的规格和尺寸，除去临时基片以暴露密封或粘合剂层，并将面板层压到具有希望的电极设计的第二电极层上，以完成各种不同应用的显示板的装配。可替换地，可将第二基片或电极层通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经密封的微型杯上，以满足客户的特殊需求。在经密封的微型杯或第二电极层上可以涂布保护涂层，以进一步改善成品面板的光学性能或物理机械性能。该成品显示板则随时可以用于组件(module)的装配。
这种新颖的产品观念可显著地简化制造过程、并且降低成本。为了使得该产品观念可行，则非常需要粘合剂或密封层在层压之前具有较长的未固化时间，而在层压于电极层或基片上之后具有快速的后固化(post curing)速率。
发明简述本发明的第一个方面涉及顶部密封或粘合剂组合物，其包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物。该顶部密封或粘合剂组合物可用于分区式显示器中，包括微型杯型的电泳或液晶显示器或装置，其中将显示液填充并顶部密封于构造在第一基片或电极层上的显示盒中。这种新颖的显示器密封技术可称为“顶部密封方法(top sealing process)”。显示盒在第二基片或电极层放置在其上之前进行顶部密封。
本发明的第二个方面涉及具有粘合剂或顶部密封层的电泳或液晶显示器或装置，而粘合剂或顶部密封层由包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物的组合物构成。
本发明的第三个方面涉及多种具有夹层状结构的“半成品面板”。该半成品面板包括经填充和顶部密封的显示盒的阵列，其夹在第一电极或基片层和临时基片(如脱模衬垫)之间，或在两个临时基片之间。
在本发明这个方面的一个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于第一电极或基片层上，且临时基片用本发明的粘合剂层层压在经填充和密封的显示盒上。
在第二个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于临时基片上，且第一电极或基片层则用本发明的粘合剂层层压于经填充和顶部密封的显示盒上。
在第三个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成在临时基片上，而第一电极或基片层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和密封的显示盒上。在该具体实施例中，显示盒也是用本发明的顶部密封组合物进行密封。
在第四个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成在临时基片上。将本发明的粘合剂层涂布到经顶部密封的显示盒上，且第一电极或基片层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和顶部密封的显示盒上。
在第五个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成在第一电极或基片层上，且临时基片在没有附加粘合剂层的情形下，层压在经填充和密封的显示盒上。在此具体实施例中，显示盒用本发明的顶部密封组合物进行密封。
在第六个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成在临时基片上，且第一电极或基片层在没有附加粘合剂层的情形下，层压在经填充和顶部密封的显示盒上。在该具体实施例中，显示盒也是用本发明的顶部密封组合物进行密封。
本发明的第四个方面涉及半成品面板，其包括夹在两个临时基片之间的经填充和顶部密封的显示盒的阵列。经填充和顶部密封的显示盒形成于第一临时基片上。在一个具体实施例中，经填充的盒是用本发明的顶部密封组合物进行密封，并层压于第二临时基片上。在第二个具体实施例中，使用本发明的粘合剂组合物来将第二临时基片层压于经填充和顶部密封的显示盒上。为了将半成品显示板转变成成品面板，可移除两个临时基片，并将两个永久基片层(至少其中之一包括电极层)层压于经填充和顶部密封的显示盒面板的每一侧。可替换地，该永久基片或电极层可以通过诸如印刷、涂布、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和顶部密封的显示盒上。
本发明的第五个方面涉及制造半成品显示板以及将半成品显示板转变成成品显示板的方法。
本发明的第六个方面涉及改善电泳或液晶显示器或装置的粘结和物理机械性能的方法，特别是当第二基片或电极层对于辐射或紫外光为不透明时。该方法包括(1)在移除临时基片之前或之后，通过热或辐射将在半成品面板的粘合剂或顶部密封/粘合剂层中的催化剂或光引发剂进行活化；(2)将经活化的半成品面板结构，在没有临时基片的情况下，层压到第二基片或电极层上；以及可选地(3)通过热或辐射对成品显示板进行后固化。如果利用辐射来后固化顶部密封/粘合剂或粘合剂层，则可透过面板的任一侧来完成曝光，其中可选地接通电场以降低电泳液的光遮盖效应(optical hidingeffect)。
本发明的第七个方面涉及改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能的方法，该方法包括在显示液顶部形成密封层，该密封层包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物。
本发明的第八个方面涉及改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能的方法，该方法包括利用粘合剂组合物将显示器的一个组件(例如经填充及密封的显示盒的阵列)粘结到另一个组件(例如电极或基片层)，而该粘合剂组合物包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物。
本发明的第九个方面涉及将高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物用作顶部密封或粘合剂层，以改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能。
本发明的组合物可进一步包括交联剂。适当交联剂包括但不限于多官能异氰酸酯，优选脂肪族聚异氰酸酯。
本发明的组合物可进一步包括催化剂。催化剂包括但不限于有机锡催化剂、有机锆催化剂、以及铋催化剂，有机锡催化剂优选是二月桂酸二丁基锡。
可辐射固化组合物可以是阳离子型的可紫外光固化组合物。
本发明的另一个方面涉及一种用于连接显示器装置的部件或者密封显示器装置的显示盒的组合物，其中所述显示盒用包含溶剂的显示液体填充，其中所述组合物包含介电常数至少为2.5的聚合物或低聚物以及可辐射固化组合物。
该聚合物或低聚物的实例包括聚氨基甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚己酸内酯、聚乙烯醇、聚醚、聚醋酸乙烯酯衍生物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、顺丁烯二酸酐共聚物、乙烯基醚共聚物、苯乙烯共聚物、双烯类共聚物、硅氧烷共聚物、纤维素衍生物、阿拉伯树胶、藻酸酯、卵磷脂、以及从氨基酸衍生而来的聚合物及其混合物。
该聚合物或低聚物优选包括用于链延长或交联的官能团。
该官能团的实例包括但不限于-OH、-SH、-NCO、-NCS、-NHR、-NRCONHR、-NRCSNHR、乙烯基、环氧化物及其衍生物，其中R为氢、烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基。
聚合物或低聚物特别优选官能化的聚氨基甲酸酯，例如羟基封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、异氰酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、或丙烯酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。
官能化的聚氨基甲酸酯优选为羟基封端的聚酯型聚氨酯。
可辐射固化组合物包括多官能单体或低聚物。
官能单体或低聚物可以包括多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、环氧化物、乙炔基化合物、和丙炔基化合物。
多官能单体或低聚物还可以包括侧基或封端的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物、或是乙烯基团。
多官能单体或低聚物可以是低分子量的聚氨基甲酸酯、聚环氧化物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、或聚醚。
多官能单体或低聚物还可以是脂肪族或芳香族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯。
该组合物可进一步包括交联剂。适当交联剂包括但不限于多官能异氰酸酯，优选脂肪族聚异氰酸酯。
该组合物可进一步包括催化剂。催化剂包括但不限于有机锡催化剂、有机锆催化剂、以及铋催化剂，有机锡催化剂优选是二月桂酸二丁基锡。
可辐射固化组合物可以是阳离子型的可紫外光固化组合物。
附图简要说明图1表示用微型杯技术制成的显示盒；以及图2表示具有临时基片的半成品显示板的典型的巨型卷，以及成品有源矩阵显示器，其通过包括将临时基片剥离、并随后将面板层压到第二基片或电极层(如薄膜晶体管(TFT))上的方法制备而成。
定义除非在本说明书中另有定义，否则在此所使用的技术术语皆根据本领域技术人员通常使用并理解的惯用定义而被使用。商品名(商标)等同于所使用的材料，并且还提供其来源。
术语“最大密度”(“Dmax”)表示显示器的可达到的最大光密度。
术语“最小密度”(“Dmin”)是指显示背景的最小光密度。
术语“对比度”被定义为最小密度状态下电泳显示器的％反射比和最大密度状态下显示器的％反射比之比率。
术语“显示盒”是指包括不仅填充有电泳液的显示盒，而且包括填充有液晶组合物的显示盒。此外，在本发明的说明书中，“显示盒”优选为由微型杯制备而成的显示盒，其是根据WO 01/67170中所描述的任何一种方法。当使用复数形式时(即display cells)，该术语并不是限制保护的范围。应该了解的是，显示器可以具有多个显示盒或单个的显示盒(例如，液晶显示器)。
术语“顶部密封”是指密封方法，其中将构造在第一基片或电极层上的显示盒进行填充并顶部密封。在传统的边缘密封方法中，需要两个基片或电极层和边缘密封粘合剂，以将显示液封装并边缘密封于盒中。相比之下，在顶部密封方法中，显示液是在第二基片或电极层被放置到显示盒上之前进行封装和顶部密封。
术语“显示板”是指经填充和密封的显示盒的阵列，其可夹在，例如，两个电极层之间、一个电极层和一个基片层之间、一个临时基片和一个电极层之间、一个临时基片和一个永久基片层之间、或两个临时基片层之间。
术语“半成品显示板”是指经填充和顶部密封的显示盒的阵列，其是夹在一个临时基片层和一个电极层之间、一个临时基片层和一个基片层之间、或两个临时基片层之间。该临时基片层是在将第二电极层或基片层层压于经填充和密封的显示盒上之前被移除。
术语“成品面板”是指经填充和顶部密封的显示盒的阵列，其是夹在，例如，两个电极层之间(例如，图1中所示的电极层)、或一个电极层和一个基片层之间(例如，具有面内切换方式的显示器)。
发明详述本发明的第一个方面涉及一种组合物，其包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物。密封或粘合剂组合物可用于分区形式中，包括微型杯型的电泳或液晶显示器或装置，其中将显示液填充并顶部密封于构造在第一基片或电极层上的显示盒中。显示盒在第二基片或电极层放置在其上之前进行顶部密封。
当其被用作顶部密封组合物时，可将临时基片、或电极、或永久基片层，在不使用粘合剂层的情形下，直接层压在经填充和顶部密封的显示盒上。换句话说，在该情况中的顶部密封层也可以作为粘合剂层。为了清楚起见，这种类型的顶部密封层可在本申请中称作“顶部密封/粘合剂”层。可替换地，可将本发明的分开的粘合剂层涂布在密封层上。
如果将其用作粘合剂层，该组合物可在层压之前被涂布到经填充和顶部密封的显示盒的面板上、或涂布到将层压于该面板的层上(例如，临时基片、电极层、或永久基片层)。在这种情况下，顶部密封层可具有与粘合剂层相同或与粘合剂层不同的组合物。在后一种情况下，该顶部密封层的组合物可为USSN 09/518,488(对应于WO01/67170)以及USSN 09/874,391(对应于WO02/98977)中所披露组合物的一种，其内容结合于此作为参考。
对于本发明有用的高介电聚合物和低聚物，与电泳液中所使用的介电溶剂相比具有较高的介电常数。然而，具有非常高介电常数的聚合物倾向于是亲水的，并且会导致较差的环境稳定性，特别是在高湿度的环境下。就最佳的性能而言，用于本发明的聚合物或低聚物的介电常数较好在2.5-17的范围内，更好在3-15的范围内。在它们之中，最好是无色且透明的聚合物。
实例包括聚氨基甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚己酸内酯、聚乙烯醇、聚醚、聚醋酸乙烯酯衍生物(如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、顺丁烯二酸酐共聚物、乙烯基醚共聚物、苯乙烯共聚物、双烯类共聚物、硅氧烷共聚物、纤维素衍生物、阿拉伯树胶、藻酸酯(alginate)、卵磷脂、从氨基酸衍生而来的聚合物等等。适当的纤维素衍生物包括羟乙基纤维素、丙基纤维素、醋酸-丙酸纤维素、醋酸-丁酸纤维素、或其相似物，以及其接枝共聚物。
该聚合物和低聚物可具有多官能团，以在层压期间或之后用于链延长或交联。
在以上所提及的聚合物和低聚物中，聚氨基甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚酯、和聚酰胺、尤其是那些包括官能团的，是特别优选的，原因在于其具有优异的粘结和光学特性、以及较高的环境阻力(environmental resistance)。官能团的实例包括但不限于-OH、-SH、-NCO、-NCS、-NHR、-NRCONHR、-NRCSNHR、乙烯基、或环氧化物、及其衍生物，包括环状衍生物。在以上所提及的官能团中的“R”可为氢、或高达二十个碳原子的烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基，该烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基可被N、S、O、或卤素可选地取代或隔开。“R”优选为氢、甲基、乙基、苯基、羟甲基、羟乙基、羟丁基、或类似物。
特别优选官能化的聚氨基甲酸酯，如羟基封端(hydroxylterminated)的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、异氰酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、或丙烯酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。
用于合成聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯的聚酯多元醇或聚醚多元醇包括但不限于聚己酸内酯、聚酯(从例如己二酸、邻苯二甲酸酐(phthalate anhydride)、或顺式丁烯二酸酐衍生而来)、聚乙二醇及其共聚物、聚丙二醇及其共聚物等等。在这些聚酯型聚氨酯中，最优选羟基封端或异氰酸酯封端的聚酯型聚氨酯，例如那些来自IROSTIC系列的聚酯型聚氨酯(Huntsman Polyurethanes公司)。典型的商业上可获得的聚合物的介电常数表可在文献中找到，如1993年由Hanser出版社出版，C.C.Ku和R.Liepins所著的“ElectricalProperties of Polymers(聚合物的电性能)”；以及Marcel Dekker公司于2002年，由J.Bicerano所编辑的“Prediction of PolymerProperties(聚合物特性预测)”第三版。将其中一部份列于下面的表1表1聚合物的介电常数(来自1993年由Hanser出版社出版，C.C.Ku和R.Liepins所著的“Electrical Properties of Polymers”)
可辐射固化组合物包括可辐射固化单体或低聚物。适用于本发明的单体和低聚物的实例包括氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、环脂肪族环氧树脂、乙炔化合物(acetylenes)、或乙烯基化合物(如苯乙烯、乙烯基丙烯酸酯、或乙烯基醚)、烯丙酯、包括上述官能团的聚合物和低聚物等等。可辐射固化组合物优选与高介电聚合物或低聚物相容，而该高介电聚合物或低聚物优选包括可化学结合或接枝于可辐射固化树脂基体上的官能团。
在一个具体实施例中，多官能单体或低聚物可包括侧基(pendant)、或封端的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物(epoxy)、或乙烯基。
在另一个具体实施例中，多官能单体或低聚物可为低分子量的聚氨基甲酸酯、聚环氧化物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、或聚醚。
在再一个具体实施例中，多官能单体或低聚物可具有从300至20,000的分子量范围。
在又一个具体实施例中，多官能单体或低聚物可为脂肪族或芳香族的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯。
可辐射固化组合物优选为高介电聚合物或低聚物的优良的增塑剂或稀释剂。
在密封或粘合剂层中，以该层的干重计算，高介电聚合物或低聚物的总浓度较好在3至95％的范围内，更好在30至75％的范围内。以该层的干重计算，可辐射固化单体或低聚物的总浓度较好在1至50％的范围内，更好在5至30％的范围内。
密封或粘合剂组合物可以溶解或分散在常见的溶剂中，如甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环己酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、醋酸乙酯、四氢呋喃(THF)、1，2-二乙氧基乙烷、或其混合物。溶液通常紧接着在涂布之前将其充分地进行混合和脱气。
本发明的组合物可进一步包括交联剂。用于含羟基或含氨基的高介电聚合物的适当交联剂包括但不限于多官能异氰酸酯或异硫氰酸酯、多官能环氧化物或聚氮丙啶，其中最佳的是脂肪族聚异氰酸酯(例如，来自Bayer的Desmodur N-100以及来自HuntsmanPolyurethane的Irodur E-358)、和聚氮丙啶。
用于多官能含有环氧基或含异氰酸酯的高介电聚合物的适当交联剂包括多官能醇类和胺类，如丁二醇、戊二醇、甘油(glycerol)、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、N，N，N′，N′-四(2-羟乙基)乙二胺、乙二胺、二亚乙基三胺、Jeffermine、聚酰亚胺(polyimine)、及其衍生物。
在组合物中当将羟基封端的聚酯型聚氨酯用作高介电聚合物以及将聚异氰酸酯用作交联剂时，羟基封端的聚酯型聚氨酯的羟基和聚异氰酸酯的异氰酸酯基的摩尔比率较好为1/10至10/1，更好为1.1/1至2/1。
当存在交联剂时，也可添加催化剂来促进交联反应。适当的催化剂包括但不限于有机锡催化剂(例如，二月桂酸二丁基锡，DBTDL)、有机锆催化剂(例如，锆螯合2，4-戊二酮、来自KingIndustry的K-Kat XC-4205和K-Kat XC-6212)、铋催化剂(例如，来自King Industry的K-Kat348)，其中最佳的是有机锡催化剂和有机锆催化剂。
以重量计，交联剂的浓度在1至20％的范围内为较好，在2至10％的范围内为更好，其是以聚合物或低聚物的总干重来计算。以重量计，催化剂的浓度在0.1至5％的范围内为较好，在0.2至3％的范围内为更好，其是以树脂的总干重来计算。
如果将该组合物用作粘合剂，则可将其涂布在临时基片、第二电极层、或基片层上。然后，则可将经涂布的临时基片、电极层、或基片层层压到经填充和密封的显示盒上，并且产生的半成品或成品面板可以按下述进行后固化。在这种情况下，显示盒可用密封层进行预密封，如以下的共同提出的未决申请中所描述的，即2000年3月3日提交的美国申请第09/518,488号(对应于WO 01/67170)、2001年1月11日提交的美国申请第09/759,212号(对应于WO02/56097)、2000年6月28日提交的美国申请第09/606,654号(对应于WO 02/01281)、2001年2月15日提交的美国申请第09/784,972号(对应于WO 02/65215)、2001年6月11日提交的美国申请第09/879,408号(对应于WO 02/100155)、2001年6月4日提交的美国申请第09/874,391号(对应于WO 02/98977)、2002年7月17日提交的美国申请第60/396,680号、2002年11月25日提交的美国申请第60/429,177号、以及2002年9月23日提交的美国申请第60/413,225号，以上所列出的申请均结合于此作为参考资料。
本发明的组合物也可用作顶部密封组合物，且显示盒可以按照如在以上所提及的共同提出的未决专利申请中所披露的一步法或两步法进行填充和顶部密封。在顶部密封层具有足够的厚度或粘度从而可以作为粘合剂层的情况下，经顶部密封和填充的显示盒可直接层压到临时基片、第二电极层、或基片上。可替换地，基片或电极层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经顶部密封的微型杯上，以满足客户的特殊需求。
通过将可辐射固化组合物加入粘合剂/顶部密封、或粘合剂层中，显示板(例如，半成品或成品显示板)的物理机械性能可在其制造期间，通过辐射固化来形成互穿网络(IPN)或半互穿网络(Semi-IPN)，从而快速地增强。该面板可在密封之后立即卷绕(wound up)在辊中。就半成品面板结构而言，在移除临时基片之后，显示板可进一步在层压第二基片或电极层以前、期间或之后暴露于辐射。因此，在不牺牲(trading off)成品显示板的物理机械性能的情况下，可获得非常宽广的工艺窗口(process window)。
在顶部密封层中使用可辐射固化树脂，通过快速辐射固化机制提供了交联网络，其比热固化机制更有效和环境可接受性。此外，结合使用可热固化的高介电聚合物或低聚物和可辐射固化组合物，则允许双重固化(热和辐射)机制从而进一步改善成品显示板的物理机械性能以及其制造过程的操作范围(process latitude)。
本发明的组合物可进一步包括添加剂，例如有机溶剂、增塑剂、增稠剂、填料、着色剂、抗氧化剂、光引发剂、或催化剂、或表面活性剂。
可辐射固化组合物，除了单体或低聚物以外，还可进一步包括粘合剂(binder)、增塑剂、光引发剂、共引发剂(coinitiator)、去氧剂(oxygen scavenger)、热稳定剂、填料、表面活性剂、或类似物。
在本发明的一个具体实施例中，可辐射固化组合物可为阳离子型的可紫外光固化组合物。其优于自由基型的可紫外光固化系统之处在于对氧气不敏感、以及在紫外光曝光和层压步骤之间具有较长的未固化时间。潜催化剂可在紫外光曝光步骤期间产生，并在随后的层压步骤期间或之后被活化。
本发明的另一个方面涉及电泳或液晶显示器或装置，其具有由组合物所构成的粘合剂或顶部密封层，而该组合物包括高介电聚合物或低聚物、以及如上所述的可辐射固化组合物。该层还可包括如上所述的一种或更多种添加剂。
为了简化显示器或装置的制造过程，多种具有夹层状结构的半成品面板则非常有用。该半成品显示板包括经填充和顶部密封的显示盒的阵列，其夹在第一电极或基片层和临时基片之间，或在两个临时基片之间。该临时基片(例如脱模衬垫)可由材料构成，该材料选自由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、纸张、以及其层压或镀层(cladding)薄膜组成的组。可将聚硅氧烷脱模涂层涂布到临时基片上以改进脱模性能。
在本发明该方面的一个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于第一电极或基片层上，且该临时基片用本发明的粘合剂层，层压于经填充和顶部密封的显示盒上。
在第二个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于临时基片上，且第一电极或基片层用本发明的粘合剂层，层压于经填充和顶部密封的显示盒上。
在第三个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于临时基片上，且第一电极或基片层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和顶部密封的显示盒上。在该具体实施例中，显示盒也可用本发明的顶部密封组合物进行顶部密封。
在第四个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于临时基片上。将本发明的粘合剂层涂布到经顶部密封的显示盒上，且第一电极或基片层可以通过诸如层压、涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和顶部密封的显示盒上。
在第五个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于第一电极或基片层上，且临时基片在没有附加粘合剂层的情况下，层压于经填充和顶部密封的显示盒上。在该具体实施例中，显示盒是用本发明的顶部密封组合物进行顶部密封。
在第六个具体实施例中，经填充和顶部密封的显示盒的阵列可以形成于临时基片上，且第一电极或基片层在没有附加的粘合剂层的情况下，层压于经填充和顶部密封的显示盒上。在该具体实施例中，显示盒也可用本发明的顶部密封组合物进行顶部密封。在第三、第五、和第六个具体实施例中，本发明的粘合剂层可选地涂布到经填充和顶部密封的显示盒上。
半成品显示板可通过以下所述的方法进行制备。在一个具体实施例中，该方法包括(1)在电极或基片层上制备经填充和顶部密封的显示盒的阵列；(2)用本发明的粘合剂层将临时基片或脱模层层压到经填充和顶部密封的显示盒上；以及(3)可选地固化或硬化粘合剂层。可将粘合剂层涂布到经填充和顶部密封的显示盒、或临时基片上。当这种半成品显示板转变成成品面板时，在将临时基片剥离(不移除粘合剂层)之后，可将第二电极或基片层放置在经填充和密封的显示盒上。第二电极或基片层可以通过诸如层压、涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和密封的显示盒上。
另一种方法包括(1)在临时基片、优选透明基片上制备经填充和顶部密封的显示盒的阵列；(2)用本发明的粘合剂层将第一电极或基片层层压到经填充和密封的显示盒上；以及(3)可选地固化或硬化粘合剂层。可选地，在层压之前，可将粘合剂涂布到电极或基片层上、或经填充和顶部密封的显示盒上。当这种半成品显示板转变成成品面板时，在将临时基片层剥离之后，可将用本发明的粘合剂层预涂布(pre-coated)的第二电极或基片层层压或放置在经填充和密封的显示盒上(在与密封层相反的一侧)。可替换地，最后的层压或放置步骤可以通过将本发明的粘合剂涂布在与密封层相反一侧的经填充的盒上来完成。
又一种方法包括(1)在电极或基片层上制备显示盒的阵列；(2)填充显示盒；(3)用本发明的顶部密封层顶部密封经填充的显示盒；(4)将临时基片层压到经填充和密封的显示盒上，而未用单独的粘合剂层；以及可选地(5)固化或硬化顶部密封/粘合剂层。在这种情况下，该顶部密封层也可作为粘合剂层。可替换地，在层压之前，可将本发明的粘合剂层涂布到经填充和顶部密封的显示盒上或临时基片上。当这种半成品显示板转变成成品面板时，在将临时基片剥离之后(不移除密封/粘合剂、或粘合剂层)，可将第二电极或基片层层压或放置在经填充和密封的显示盒上。
还有另一种方法包括(1)在临时基片上制备显示盒的阵列；(2)填充显示盒；(3)顶部密封经填充的显示盒；(4)将第一电极或基片层层压到经填充和密封的显示盒上，而未用单独的粘合剂层；以及可选地(5)固化或硬化顶部密封/粘合剂层。在该方法中，顶部密封层可以由如在以上所指出的(identified)共同提出的未决申请中所披露的顶部密封组合物或本发明的顶部密封组合物所构成。在后者的情况下，该顶部密封层也可作为粘合剂层。可选地，在层压以前，可将本发明的粘合剂层涂布到经填充和顶部密封的显示盒上或临时基片上。当这种半成品显示板转变成成品面板时，在将临时基片剥离之后，可将用本发明的粘合剂层预涂布的第二电极或基片层层压或放置在经填充和顶部密封的显示盒上(在与密封层相反的一侧)。
可替换地，半成品面板可包括经填充和顶部密封的显示盒的阵列，其夹在两个临时基片之间。经填充和顶部密封的显示盒是形成于第一临时基片上。在一个具体实施例中，经填充的盒是用本发明的顶部密封组合物进行顶部密封，并层压在第二临时基片上。在第二个具体实施例中，可使用本发明的粘合剂组合物，将第二临时基片层压到经填充和顶部密封的显示盒上。为了将半成品显示板转变成成品显示板，移除两个临时基片，并将两个永久基片层(至少其中之一包括电极层)层压或放置于经填充和顶部密封的显示盒上。
在所有以上所叙述的方法中，代替层压，第二基片或电极层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经填充和顶部密封的显示盒上，以满足客户的特殊需求。在经顶部密封的显示盒或第二电极层上可以涂布保护涂层，诸如防眩保护涂层或滤色层，以进一步改善成品面板的光学或物理机械性能。
图2说明了半成品面板到成品显示板的转变。图2a表示成卷的半成品显示板。图2b所示为半成品显示板的剖面图，包括经填充和密封的显示盒的阵列20，其夹在临时基片21和第一电极层或基片22之间。临时基片21是层压于本发明的顶部密封/粘合剂层23，可选地用附加的本发明的粘合剂层23a。图2c表示将临时基片21剥离，但未移除粘合剂层23a或顶部密封/粘合剂层23。在图2d中，第二电极层24(如TFT背板)层压于经填充和顶部密封的显示盒的阵列上。可替换地，基片或电极层可以通过诸如涂布、印刷、汽相淀积、喷镀、或其结合的方法，放置在经顶部密封的微型杯上，以满足客户的特殊需求。
在图2d中，第一基片或电极层22为观看侧(viewing side)，而层压在经填充和顶部密封的显示盒上的第二电极层(如TFT背板24)则为非观看侧(non-viewing side)。如果使用透明的第二电极层24的话，则也可以从另一侧24来观看。
顶部密封/粘合剂层23或粘合剂层23a的硬化或固化可以透过第二基片24通过暴露于辐射或紫外光来完成。产生的装置可以通过热或其它固化机理进一步进行后固化。可替换地，粘合剂的硬化可通过以下步骤来完成(i)在临时基片剥离之前或之后，通过热或辐射对半成品显示板的顶部密封/粘合剂层23、或粘合剂层23a中的催化剂或光引发剂进行活化；(ii)将经活化的没有临时基片的半成品面板结构层压到第二基片或电极层24上；以及可选地(iii)通过热或辐射对成品显示板进行后固化。该可供选择的方法，在第二基片或电极层对辐射或紫外光不透明时，特别有用。暴露于辐射也可以透过第一基片或电极层来完成，其中可选地开启电场以降低电泳液的光遮盖效应(optical hiding effect)。
本发明还涉及改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能的方法，该方法包括在显示液顶部形成顶部密封层，其包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射或紫外光固化组合物。
本发明还涉及改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能的方法，该方法包括利用粘合剂组合物，将显示器的一个组件(例如，经填充及顶部密封的显示盒的阵列)粘结到另一个组件(例如，电极或基片层)，而该粘合剂组合物包括高介电聚合物或低聚物、以及可辐射或紫外光固化组合物。
本发明的另一个方面涉及将高介电聚合物或低聚物、以及可辐射固化组合物用作顶部密封或粘合剂层，以改善电泳或液晶装置或显示器的物理机械性能和光电性能。
实施例以下所描述的实施例，是便于本领域技术人员能够更清楚地了解并实施本发明，不应理解为是对本发明范围的限制，而仅仅是对表2术语表
制备1微型杯阵列的制备制备1A底涂层的透明导体膜充分混合含有33.2克(gm)EB 600TM(UCB，佐治亚州的Smyrna)、16.12克SR 399TM(Sartomer，宾夕法尼亚州的Exton)、16.12克TMPTA(UCB，佐治亚州的Smyrna)、20.61克HDODA(UCB，佐治亚州的Smyrna)、2克IrgacureTM369(Ciba，纽约的Tarrytown)、0.1克IrganoxTM1035(Ciba)、44.35克聚甲基丙烯酸乙酯(分子量为515,000，Aldrich，威斯康星州的Milwaukee)、和399.15克甲乙酮的底涂层溶液，然后用4号压延棒(drawdown bar)把这种底涂层溶液涂布到5密耳(mil)透明导电膜上(ITO/PET膜，5密耳OC50，来自弗吉尼亚州Martinsville的CPFilms)。把该涂布的ITO膜放入65℃的烘箱中干燥10分钟，然后用紫外线传送装置(DDU公司，加利福尼亚的Los Angles)在氮气氛下，暴露于1.8J/cm2的紫外光。
制备1B微型杯的制备表3微型杯组合物
将33.15克EB 600TM(UCB，佐治亚州的Smyrna)、32.24克SR 399TM(Sartomer，宾夕法尼亚州的Exton)、6克EB 1360TM(UCB，佐治亚州的Smyrna)、8克Hycar 1300×43(活性液态聚合物，Noveon公司，俄亥俄州的Cleveland)、0.2克IrgacureTM369(Ciba，纽约的Tarrytown)、0.04克ITX(异丙基-9H-噻吨-9-酮，Aldrich，威斯康辛州的Milwaukee)、0.1克IrganoxTM1035(Ciba，纽约的Tarrytown)、和20.61克HDDA(二丙烯酸-1，6-己二醇酯，UCB，佐治亚州的Smyrna)，在室温下用Stir-Pak混合器(Cole Parmer，伊利诺伊州的Vernon)彻底混合约1小时，然后用离心机以2000转/分钟的转速脱气泡(debubbled)约15分钟。
把微型杯组合物缓慢地涂布到电铸制成的4″×4″镍凸模上，以便获得72微米(长度)×72微米(宽度)×35微米(深度)×13微米(微型杯之间分隔壁的顶部表面宽度)的微型杯阵列。使用塑料刮刀除去过量的液体并把所述组合物平缓地挤入镍模子的“凹处”。把经涂布的镍模在65℃的烘箱中加热5分钟，并使用GBC Eagle 35层压机(GBC，伊利诺伊州的Northbrook)，用底涂层的ITO/PET薄膜(在制备1A中制备)进行层压，其中底涂层朝向镍模，而该层压机的设置如下辊温度为100℃、层压速度为1英尺/分钟以及辊间隙为“粗隔距”(“heavy gauge”)。使用紫外线强度为2.5mJ/cm2的紫外线固化工段来固化面板5秒钟。然后从镍模子以大约30度的角度剥掉ITO/PET薄膜，得到在ITO/PET薄膜上的4″×4″微型杯阵列。观察到可接受的微型杯阵列脱模。如此获得的微型杯阵列用紫外线传送装置固化系统(DDU，加利福尼亚的Los Angles)进一步进行后固化，其紫外线剂量为1.7J/cm2。
制备2ARf-胺的制备 将17.8克Krytox甲酯(分子量＝约1780，g＝约10，DuPont)溶解于含有12克1，1，2-三氯三氟乙烷(Aldrich)和1.5克α，α，α-三氟甲苯(Aldrich)的溶剂混合物中。在室温搅拌下，经过2小时把形成的溶液滴入另一溶液，该溶液为25克α，α，α-三氟甲苯和30克1，1，2-三氯三氟乙烷中含有7.3克三(2-氨乙基)胺(Aldrich)。然后再搅拌混合物8小时以使反应完全。粗产物的红外光谱清楚地表明在1780cm-1处甲酯的C＝O振动消失，而在1695cm-1处出现酰胺产物的C＝O振动。通过旋转蒸发及其后的在100℃真空解吸4至6小时除去溶剂。然后将粗产物溶解于50ml的PFS2溶剂(来自Ausimont的全氟聚醚)，用20ml的乙酸乙酯萃取3次，之后进行干燥，获得17克的纯产物(Rf-胺1900)，该产物在HT-200中表现出极好的溶解性。
按照相同的步骤，也可合成其它具有不同分子量的活性Rf胺，如Rf-胺4900(g＝约30)、Rf-胺2000(g＝约11)、Rf-胺800(g＝约4)、和Rf-胺650(g＝约3)。
制备2B电泳液的制备把9.05克Desmodur N3400脂肪族聚异氰酸酯(来自BayerAG)和0.49克三乙醇胺(99％，Dow)溶解于3.79克的甲乙酮(MEK)中。在生成的溶液中，加入13克TiO2R706(DuPont)并在室温下用转子-定子均化器(IKA ULTRA-TURRAX T25，IKA WORKS)均化2分钟。加入一溶液，该溶液包含1.67克1，5-戊二醇(BASF)、1.35克聚环氧丙烷(分子量＝725，来自Aldrich)、2.47克甲乙酮、和0.32克2％的二月桂酸二丁基锡(Aldrich)在甲乙酮中的溶液，并再均化2分钟。在最后阶段，加入在40.0克HT-200(Ausimont)中的0.9克的Rf-胺4900(来自制备2A)并均化2分钟，接着加入附加的在33.0克HT-200中的0.9克的Rf-胺4900并均化2分钟。获得包含TiO2且具有低粘度的微粒状分散体。
在80℃对获得的微粒状分散体加热过夜并在低剪切下搅拌以对微粒进行后固化。用400目(38微米)的筛子过滤生成的微胶囊分散体并用IR-200湿气分析仪(Denver Instrument公司)测量过滤的分散体的固体含量，固体含量为29％(重量)。
用Beckman Coulter LS230微粒分析仪测量了过滤的分散体的平均微粒尺寸，其平均微粒尺寸约为1-2微米。
制备3填充并顶部密封微型杯使用0号压延棒，将1克电泳液填充到根据制备1B所制备的4″×4″微型杯阵列中，该电泳液包含6％(干重)的根据制备2所制备的含TiO2微粒和1.3％(重量)的在HT-200(Ausimont)中的全氟化铜酞菁染料(CuPc-C8F17)。过多的液体则用橡胶刮片刮去。
CuPc-C8F17然后使用通用刮刀涂抹器(Universal Blade Applicator)将如在以下每个实施例中所描述的密封组合物涂布在经填充的微型杯上，目标厚度为大约5-6微米。经顶部密封的微型杯阵列则按照以下每个实施例中所规定的方式进行硬化。
制备4电极层的层压除非在以下每个实施例中有规定，否则第二个5密耳的ITO/PET层则用层压器(laminator)在120℃下、以20厘米/分钟的线性速度直接层压在经密封的微型杯上，而不用分离的粘合剂层。
通过使用GretagMacbethTMSpectrolino光谱仪，在不同的电压下，用正方的电波形对形成的显示器的对比度进行测量。
实施例1-4比较例1将包括13.46份(干重)的聚氨基甲酸酯IP9820-20、0.54份(干重)的聚异氰酸酯DN-100、以及0.14份(干重)的催化剂K-KAT348的顶部密封/粘合剂组合物溶解到43份(重量)MEK、34.4份(重量)IPAc、以及8.6份(重量)环己酮(CHO)中，并在使用以前在声波浴(sonic bath)中进行脱气泡1分钟。
用刮刀将顶部密封溶液涂布到根据制备3的第一部份制备的经填充的微型杯上，风干10分钟，并在80℃的烘箱中加热2分钟，以在经填充的微型杯阵列上形成无缝密封。将经顶部密封的微型杯阵列直接层压于ITO/PET薄膜(5密耳)，如制备4中所叙述，然后在80℃下进行后固化60分钟，并在65℃下继续后固化过夜。
在20、30、和40伏特下测得的对比度分别为5.8、11.8、和12.6。
实施例2按照比较例1的顶部密封和层压的相同步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂组合物进一步包括0.7份(干重)可紫外光固化的聚氨基甲酸酯低聚物(CN983)和0.07份(干重)Irgacure 907。
在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进行紫外光固化，接着在80℃下进行后固化60分钟，并在65℃下继续后固化过夜。
在20、30、和40伏特下测得的对比度分别为9.8、12.6、和13.8。该可紫外光固化的顶部密封/粘合剂组合物的对比度在所有测试的电压下，均具有显著的改进。
实施例3按照比较例1的密封和层压的相同步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂组合物进一步包括1.4份(干重)可紫外光固化的聚氨基甲酸酯低聚物(CN983)和0.07份(干重)Irgacure 907。在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进行紫外光固化，接着在80℃下进行后固化60分钟，并在65℃下继续后固化过夜。
在20、30、和40伏特下测得的对比度分别为12.3、15.1、和16.2。该可紫外光固化的顶部密封/粘合剂组合物的对比度在所有测试的电压下，均具有显著改进。
实施例4按照比较例1的顶部密封和层压的相同步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂组合物进一步包括2.8份(干重)可紫外光固化的聚氨基甲酸酯低聚物(CN983)和0.07份(干重)Irgacure 907。在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进行紫外光固化，接着在80℃下进行后固化60分钟，并于65℃下继续后固化过夜。
在20、30、和40伏特下测得的对比度分别为11.2、12.6、和13.2。从实施例1-4可以明显得知，所有包括可紫外光固化的聚氨基甲酸酯丙烯酸酯的密封/粘合剂组合物，在所有测试的电压下，其对比度均具有显著的改进。从剥离试验还发现，在顶部密封的微型杯阵列和第二ITO/PET层之间的粘结明显改进。可紫外光固化的低聚物/单体还显著改进了经填充/密封的微型杯和第二ITO/PET层之间的接触。
实施例5-7温度范围使用温差电模块来控制显示器的操作温度，用于在±20V、0.2Hz下的温度范围研究。来自光纤电缆的入射光以45°角照射在显示器样品上。将反射光以90°的角度(垂直于显示器表面)进行收集，且通过光电探测器检测的信号则显示在示波器的屏幕上。记录了从20℃至80℃的各种不同的操作温度下的光信号强度，并归一化到20℃下所测量的信号强度。
比较例5将包括12.48份(干重)的聚氨基甲酸酯IP9820-20、0.52份(干重)的聚异氰酸酯DN-100、以及0.13份(干重)的催化剂K-KAT348的顶部密封/粘合剂组合物溶解到60.8份(重量)MEK、21.7份(重量)IPAc、以及4.3份(重量)环己酮(CHO)中，并在使用以前在声波浴中进行脱气泡1分钟。
显示器样品的制备过程与比较例1相同。在20V/20℃下所获得的对比度为11.48，并且测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、86、和78。
实施例6按照比较例5的顶部密封和层压的相同步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂组合物进一步包括1.95份(干重)可紫外光固化的聚氨基甲酸酯低聚物(E8807)和0.09份(干重)Irgacure 907。在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进行紫外光固化，接着在80℃下进行后固化60分钟，并在65℃下继续后固化过夜。
在20V/20℃下所获得的对比度为11.0。虽然该对比度相似于比较例5的对比度，但是通过在密封/粘合剂组合物中加入可辐射固化成分，温度范围则获得显著改进。测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、96、和90。
实施例7按照比较例5的顶部密封和层压的相同步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂组合物进一步包括2.6份(干重)可紫外光固化的聚氨基甲酸酯低聚物(CN983)和0.09份(干重)Irgacure 907。在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，进行紫外光固化，接着在80℃下进行后固化60分钟，并在65℃下继续后固化过夜。
在20V/20℃下所获得的对比度为10.7。虽然该对比度相似于比较例5的对比度，但是通过在顶部密封/粘合剂组合物中加入可辐射固化成分，温度范围则获得显著改进。测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、98、和100。
从实施例5-7可以明显得知，所有包括可紫外光固化的聚氨基甲酸酯丙烯酸酯的密封/粘合剂组合物均显示出明显更宽的操作温度范围。从剥离试验还发现，在经密封的微型杯阵列和第二ITO/PET层之间的粘结明显改进。
实施例8-11温度范围、未固化时间以及高速硬化方法比较例8将包括15份(干重)的聚氨基甲酸酯IP9820-20的顶部密封/粘合剂组合物溶解在70份(重量)MEK中，并在使用以前在声波浴中进行脱气泡1分钟。
用刮刀将密封溶液涂布到根据制备3所制备的经填充的微型杯上，风干10分钟，并在80℃的烘箱中加热2分钟，以在经填充的微型杯阵列上形成无缝密封。如制备4中所述，将经顶部密封的微型杯阵列直接层压于5密耳的ITO/PET薄膜。
在20V/20℃下的对比度过低，以至于无法用GretagMacbethSpectrolino光谱仪测量，而在20℃、50℃、和80℃下测得的归一化光信号强度分别为100、24、和10。
实施例9将包括9.1份(干重)聚氨基甲酸酯IP9815-20、3.9份(重量)CN983、以及0.08份Irgacure 907的顶部密封/粘合剂组合物溶解到41.3份(重量)MEK、41.3份(重量)IPAc、以及4.3份(重量)环己酮(CHO)中。在使用以前，将生成的溶液在声波浴中进行脱气泡1分钟。
显示器样品的制备过程与比较例8相同。在层压之后，样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的紫外光强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进一步进行紫外光固化。
通过在顶部密封/粘合剂层中加入可紫外光固化成分，则对比度与温度范围均获得显著改进。在20V/20℃下所获得的对比度为11.0，并且测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、83、和62。
实施例10按照与实施例9相同的步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂溶液由另一种溶液代替，该溶液包括10.4份(干重)IP9815-20、2.8份(干重)E8301、0.08份(干重)Irgacure 907、41.3份(重量)MEK、41.3份(重量)IPAc、以及4.3份(重量)环己酮(CHO)。
通过在顶部密封/粘合剂层中加入可紫外光固化成分，则对比度与温度范围均获得显著改进。在20V/20℃下所获得的对比度为12.0，并且测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、86、和66。
实施例11按照与实施例9相同的步骤，不同之处在于顶部密封/粘合剂溶液由另一种溶液代替，该溶液包括9.75份(干重)IP9815-20、2.6份(干重)CN983、0.65份(重量)E8301、0.04份(干重)Irgacure907、0.04份(重量)Irgacure 369、41.3份(重量)MEK、41.3份(重量)IPAc、以及4.3份(重量)环己酮(CHO)。
通过在密封/粘合剂层中加入可紫外光固化成分，则对比度与温度范围均获得显著改进。在20V/20℃下所获得的对比度为11.7，并且测得在20℃、50℃、和80℃下的归一化光信号强度分别为100、91、和87。
从实施例8-11可以明显得知，所有包括可紫外光固化的聚氨基甲酸酯丙烯酸酯的顶部密封/粘合剂组合物均显示出明显更宽的操作温度范围。从剥离试验还发现，在经密封的微型杯阵列和第二ITO/PET层之间的粘结明显改进。几天过后，也没有发现密封溶液的流变性能有可察觉的变化。而且，就实施例9-11而言，不需要耗时的热后固化，在实施例9-11中密封层在层压之后的硬化可在传送装置速度为10ft/min下完成。
实施例12-13半成品显示板实施例12自由基型的可紫外光固化的粘合剂和密封层制备顶部密封溶液，其包括11.9份(干重)聚氨基甲酸酯IP9820-15、2.1份(重量)CN983、0.1份(重量)Irgacure 907、40.8份(重量)MEK、40.8份(重量)IPAc、以及4.3份(重量)环己酮(CHO)，然后在使用以前将其在声波浴中进行脱气泡1分钟。如在比较例1中所述，对微型杯阵列进行填充和顶部密封密封层的目标(干)厚度大约为3-4微米。
将经顶部密封的微型杯阵列切割成相同的两片。将其中之一直接层压于ITO/PET薄膜(5密耳)，如在制备4中所述。在层压之后，允许样品两次以10ft/min的速度、2.56W/cm2的强度(相当于0.856J/cm2)通过紫外光传送装置，以进行紫外光固化。该片在性能评估中用作对照。在10、20、30、和40伏特下，测得的对比度分别为4、8、15、和15。
将另一半经顶部密封的微型杯阵列用来制备半成品显示板结构。在其上首先层压3M 5002临时基片，并在室温下、在紫外光传送装置(DDU，加利福尼亚的Los Angles，剂量1.712J/cm2)中进行固化。在紫外光曝光后除去临时基片。
充分混合包括4.0份(干重)聚氨基甲酸酯IP9820-15、1份(重量)Ebercry 1290、0.075份(重量)Irgacure 907、85.5份(重量)MEK、以及9.5份(重量)环己酮的粘合剂组合物，并在使用以前对其进行5分钟的声波破碎(sonicated)。用#12钢丝棒(wired rod)将该溶液涂布(目标厚度大约为1.5微米)在3M 5002临时基片上，并在65℃的烘箱中干燥10分钟。
在80℃下，通过将涂布有粘合剂的临时基片层压于经填充和密封的微型杯阵列上，制备成临时基片/粘合剂/经顶部密封的微型杯阵列的夹层结构。
将形成的夹层结构和ITO/玻璃板在80℃下进行至少2分钟的预处理(preconditioned)。将临时基片从夹层结构中移除，随后在80℃下，将经顶部密封的微型杯阵列/粘合剂层压在ITO/玻璃板上，以完成电泳显示器的装配。使用剂量为0.86J/cm2的DDV紫外光传送装置系统，从ITO/玻璃板一侧对电泳显示器的面板进行进一步的后固化。在10、20、30、和40伏特下测得的对比度分别为5、12、15、和15。在半成品显示板中的附加粘合剂层可使得层压品质更佳，而显示板不会有明显的性能退化(deterioration)，特别是在低电压下进行驱动时。而且，即使临时基片/粘合剂/经顶部密封的微型杯阵列的夹层结构在40℃进行老化超过一周后，脱模层/粘合剂层/经顶部密封的微型杯也显示出令人满意的层压特性。
实施例13阳离子可紫外光固化粘合剂制备顶部密封溶液，其包括14.26份(干重)聚氨基甲酸酯IP9820-15、0.59份(重量)DN100、0.15份(重量)催化剂K-KAT348、57.05份(重量)MEK、以及27.95份(重量)IPAc，然后在使用以前将其在声波浴中进行脱气泡1分钟。如在比较例1中所述，对微型杯阵列进行填充和顶部密封。密封层的目标(干)厚度大约为3-4微米。
将经顶部密封的微型杯阵列切割成相同的两片。将其中之一直接层压于ITO/PET薄膜(5密耳)，如在制备4中所述。在层压之后，将样品在80℃的烘箱中进行后固化1小时，并接着在65℃下后固化12小时。该片在性能评估中用作对照。在10、20、30、和40伏特下，测得的对比度分别为5、8、9、和9。
将另一半经顶部密封的微型杯阵列用来制备半成品显示板结构。
充分混合包括5.97份(干重)聚氨基甲酸酯IP9820-15、3.98份(重量)Loctite 3335、0.52份(重量)Cyracure UVI-6974、以及89.53份(重量)MEK的粘合剂组合物，并在使用以前对其进行5分钟的声波破碎(sonicated)。用#6钢丝棒将该溶液涂布(目标厚度大约为1.5微米)在3M 5002临时基片上，并在65℃的烘箱中干燥10分钟。
在120℃下，通过将涂布有粘合剂的临时基片层压在该经填充和密封的微型杯阵列上，制备成临时基片/粘合剂/经顶部密封的微型杯阵列的夹层结构。
将形成的夹层结构和ITO/玻璃板在80℃下进行至少2分钟的预处理。将临时基片从夹层结构中移除，并将经顶部密封的微型杯阵列/粘合剂在DDV紫外光传送装置中暴露于1.08J/cm2的紫外光，储存在空气中30分钟，随后在120℃下，层压在ITO/玻璃板上，从而完成电泳显示器的装配。将形成的电泳显示器面板在80℃的烘箱中放置1.5小时、接着在65℃的烘箱中放置12小时以进行进一步的后固化。在10、20、30、和40伏特下测得的对比度分别为5、7、8、和9。附加的粘合剂层导致层压品质更佳，而没有明显的性能(对比度)退化。即使临时基片/粘合剂/经顶部密封的微型杯阵列的夹层结构在40℃进行老化超过一周后，脱模层/粘合剂层/经顶部密封的微型杯也显示出令人满意的层压特性。而且还观察到，在紫外光暴露步骤(在临时基片从夹层结构剥离之后)和随后的层压步骤之间，在室温下有超过12小时的未固化时间，并加上在80℃下30分钟的未固化时间。
虽然本发明已经参考其特定的具体实施例进行描述，但是对于本领域技术人员来说，可以做多种的改变，以及有多种的等效物可以取代，而不偏离本发明的真正精神和范围。此外，可以做许多修改来适合特殊的情况、材料、组合物、工艺、一个工艺步骤或多个步骤，而不偏离本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在所附的本发明专利申请权利要求范围内。
权利要求
1.一种用于连接显示器装置的部件或者密封显示器装置的显示盒的组合物，其中所述显示盒用包含溶剂的显示液体填充，其中所述组合物包含介电常数高于所述溶剂和可辐射固化组合物的聚合物或低聚物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物或低聚物选自由聚氨基甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚己酸内酯、聚乙烯醇、聚醚、聚醋酸乙烯酯衍生物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、顺丁烯二酸酐共聚物、乙烯基醚共聚物、苯乙烯共聚物、双烯类共聚物、硅氧烷共聚物、纤维素衍生物、阿拉伯树胶、藻酸酯、卵磷脂、以及从氨基酸衍生而来的聚合物组成的组。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物或低聚物包括用于链延长或交联的官能团。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述官能团选自由-OH、-SH、-NCO、-NCS、-NHR、-NRCONHR、-NRCSNHR、乙烯基、环氧化物及其衍生物组成的组，其中R为氢、烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基。
5.根据权利要求3所述的组合物，其中所述聚合物或低聚物是官能化的聚氨基甲酸酯。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述官能化的聚氨基甲酸酯是羟基封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、异氰酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯、或丙烯酸酯封端的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述官能化的聚氨基甲酸酯为羟基封端的聚酯型聚氨酯。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述可辐射固化组合物包括多官能单体或低聚物。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多官能单体或低聚物选自由多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、环氧化物、乙炔基化合物、和丙炔基化合物组成的组。
10.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多官能单体或低聚物包括侧基或封端的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物、或是乙烯基团。
11.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多官能单体或低聚物是低分子量的聚氨基甲酸酯、聚环氧化物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、或聚醚。
12.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多官能单体或低聚物是脂肪族或芳香族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯。
全文摘要
本发明涉及用于改进电泳或液晶显示器的物理机械性能和光电性能的组合物和方法，而且还涉及具有改进的物理机械性能的半成品或成品显示板。
文档编号C09J169/00GK1908107SQ20061010938
公开日2007年2月7日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年1月24日
发明者张小加, 袁学易, 侯维新, 梁荣昌 申请人:希毕克斯影像有限公司