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用于密封电光装置的微单元的密封膜组合物制造方法及图纸

技术编号:41633595 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-13 02:30
本发明专利技术涉及水性密封组合物,其包含在水性载体中的聚合物—聚(乙烯醇)均聚物或聚(乙烯醇‑共‑乙烯)共聚物和聚氨酯、导电填料和水溶性醚的组合。所述水性密封组合物可用于在具有电光材料层的电光装置中形成密封膜,所述电光材料层包括(a)多个填充有带电粒子和非极性流体的微单元和(b)密封膜,其中所述电光材料层设置于两个电极层之间。所述装置表现出良好的电光性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

专利
本专利技术涉及一种可用于电光装置诸如电泳显示器的密封膜。密封膜包含聚(乙烯醇)均聚物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物、聚氨酯、导电填料和水溶性醚。密封膜可以通过固化或干燥水性密封组合物形成。


技术介绍

0、专利技术背景

1、当应用于材料或显示器时,术语“电光”在本文以其在成像领域中的常规含义使用以指这样的材料,其具有在至少一种光学性质方面不同的第一显示状态和第二显示状态,通过向材料施加电场,材料从其第一显示状态变化至其第二显示状态。尽管该光学性质一般是人眼可感知的颜色,但它可以是另一种光学性质,诸如光学传输、反射、发光,或者在意图用于机器阅读的显示器的情况下,在可见范围之外的电磁波长的反射率变化意义上的伪彩色。

2、术语“双稳态的”及“双稳态性”在本文中以其在本领域中的常规含义使用以指这样的显示器,其包括具有在至少一种光学性质方面不同的第一显示状态和第二显示状态的显示元件,并使得在已借助于有限持续时间的寻址脉冲驱动任何给定元件以呈现其第一显示状态或第二显示状态后,在寻址脉冲终止后,该状态将持续改变显示元件状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的至少几倍,例如至少四倍。第7,170,670号美国专利中显示一些具有灰阶能力的基于粒子的电泳显示器不仅在其极端黑色和白色状态是稳定的,而且在其中间灰色状态也是稳定的,并且一些其它类型的电光装置同样如此。该类型的显示器被适当地称为“多稳态的”,而非双稳态的,但是为了方便起见,术语“双稳态的”在本文可用以涵盖双稳态显示器和多稳态显示器两者。

3、数年来已经是密集研究和开发的对象的一种类型的电光装置是基于粒子的电泳显示器,其中多个带电粒子在电场的影响下移动通过流体。当相较于液晶显示器时,电泳显示器可具有良好的亮度和对比度、宽视角、状态双稳态性和低功率耗损的属性。

4、许多转让给麻省理工学院(mit)、e ink corporation、e ink california,llc和相关公司,或在麻省理工学院(mit)、e ink corporation、e ink california,llc和相关公司名下的专利和申请描述用于封装的和微单元电泳介质和其它电光介质的各种技术。封装的电泳介质包含许多小囊,每个小囊本身包括内相以及围绕内相的囊壁,所述内相含有在流体介质中的电泳移动的粒子。一般,囊本身被保持在聚合物粘结剂内,以形成位于两个电极之间的粘结层(coherent layer)。在微单元电泳显示器中,带电粒子和流体不被封装在微囊内,而是被保留在一般是聚合物膜的载体介质内形成的多个腔内。

5、这些专利和申请中描述的技术包括:

6、(a)电泳粒子、流体和流体添加剂;参见例如第7,002,728和7,679,814号美国专利;

7、(b)囊、粘结剂和封装方法;参见例如第6,922,276和7,411,719号美国专利;

8、(c)微单元结构、壁材料和形成微单元的方法;参见例如第7,072,095和9,279,906号美国专利;

9、(d)用于填充和密封微单元的方法;参见例如第7,144,942;7,005,468;和7,715,088号美国专利;以及第2004-0120024和2004-0219306号美国专利申请公开;

10、(e)含有电光材料的膜和子组件;参见例如第6,982,178和7,839,564号美国专利;

11、(f)背板、粘合剂层和其它用于显示器的辅助层和方法;参见例如第7,116,318和7,535,624号美国专利;

12、(g)色彩形成和色彩调整;参见例如第7,075,502和7,839,564号美国专利;

13、(h)用于驱动显示器的方法;参见例如第7,012,600和7,453,445号美国专利;

14、(i)显示器的应用;参见例如第7,312,784和8,009,348号美国专利;和

15、(j)非电泳显示器;如第6,241,921号美国专利及第2015/0277160号美国专利申请公开所述;以及除显示器以外的封装与微单元技术的应用;参见例如第7,615,325号美国专利;以及第2015/0005720和2016/0012710号美国专利申请公开。

16、所有上述参考文献的内容通过引用以其整体并入本文。

17、具有多个密封的微单元的结构在商业上用于电光装置,所述密封的微单元包含带电颜料粒子在非极性流体中的分散体。微单元在文献中也被称为微腔或微杯。制造用于电光装置的密封的微单元结构的一般过程包括(a)通过微压印制造具有多个微腔的聚合物片材,其中每个微腔具有开口,(b)用电泳介质填充微腔,所述电泳介质是包含在非极性流体中的带电颜料粒子的分散体,和(c)用水性密封组合物密封微腔,形成密封膜。包含电泳介质的密封的微腔形成装置的电光材料层。电光材料层被设置于前电极与后电极之间。通过这些电极跨电泳介质施加电场导致颜料粒子迁移通过电泳介质,产生图像。密封膜对装置的功能和性能起着重要作用。首先,由于密封膜与电泳介质接触并将其密封在微腔内,它必须(1)几乎不溶于电泳介质的非极性流体,并且(2)是对非极性流体的良好屏障,使得非极性流体在装置的寿命期间不从微单元扩散出来。其次,密封膜不得从环境吸收大量湿气。即其必须防止环境湿气进入装置的电泳介质;这样的湿气会对装置的电光性能有负面影响。密封膜应该在装置的使用寿命期间具有机械弹性,并且具有最佳的体积电阻率,该体积电阻率随着时间保持几乎恒定。密封膜对非极性流体的较差阻隔性质导致来自电泳介质的流体减少,并导致密封膜下垂。最后,密封膜的导电性质是重要的,因为除了其它组件之外,电势施加在装置上并通过密封膜传导。提供形成具有这些特征的密封膜的水性密封组合物的技术问题是困难的,因为不同的目标可能需要不同的配制策略。例如,对非极性流体的阻隔性质一般需要更亲水的组分,而这样的组分从环境中吸收更多的湿气。如果密封膜具有低电导率,则装置的运行需要增加的功耗,而过高的电导率会因起霜而导致图像质量变差。因此,对形成优化的密封膜用于改善的对非极性流体的阻隔、减少的吸湿性和改善的电光性能的水性密封组合物有需求。本专利技术的专利技术人发现,包含聚(乙烯醇)均聚物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物、聚氨酯、导电炭黑和水溶性醚的组合的密封膜组合物提供具有良好电光性能和优异颜色的密封膜。


技术实现思路

0、专利技术概述

1、一方面,本专利技术涉及包含以下密封膜的密封膜,所述密封膜包含:含量为密封膜重量的15重量%至60重量%的水溶性聚(乙烯醇)均聚物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物,聚(乙烯醇)均聚物的水解度为90%至99.5%,聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物的水解度为90%至99.5%,乙烯含量小于10%;含量为密封膜重量的7重量%至29重量%的聚氨酯;含量为密封膜重量的5重量%至70重量%的炭黑;和含量为密封膜重量的0.5重量%至25重量%的水溶性醚。

2、聚(乙烯醇)均本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种密封膜,其包含:

2.权利要求1所述的密封膜,其中所述密封膜的总表面能低于60mN/m。

3.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性聚(乙烯醇)聚合物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物与聚氨酯之间的界面张力小于2mN/m。

4.权利要求1所述的密封膜,其中所述炭黑具有使用根据ASTM 2414的OAN法测量的小于每100mg炭黑100mL的吸油值。

5.权利要求1所述的密封膜,其中所述炭黑具有使用根据ASTM D6556的氮吸附法测量的小于70m2/g的总表面积。

6.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性醚由式I、式II或式III表示,

7.权利要求6所述的密封膜,其中n是1至10。

8.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性醚选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇正单丁醚、乙二醇单异丁醚、乙二醇单叔丁醚、乙二醇单苄基醚、乙二醇单苯醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二异丙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单异丙醚、二乙二醇正单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单叔丁醚、二乙二醇单苄基醚、二乙二醇单苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单正丙醚、三乙二醇单异丙醚、三乙二醇正单丁醚、三乙二醇单异丁醚、三乙二醇单叔丁醚、三乙二醇单苄基醚、三乙二醇单苯醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二正丙醚、三乙二醇二异丙醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、三乙二醇单苯醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单乙醚、聚乙二醇单苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单异丙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单异丁醚、丙二醇单苯醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单正丁醚、二丙二醇单异丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇二正丙醚、二丙二醇二异丙醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单正丙醚、三丙二醇单异丙醚、三丙二醇单正丁醚和三丙二醇单异丁醚。

9.权利要求1所述的密封膜,其还包含有机硅润湿剂。

10.权利要求1所述的密封膜,其具有108至1010欧姆·厘米的体积电阻率。

11.权利要求1所述的密封膜,其中所述聚氨酯是酯聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯或其组合。

12.权利要求1所述的密封膜,其中所述聚氨酯聚合物的数均分子量为1000至2000000道尔顿。

13.权利要求1所述的密封膜,其中所述聚(乙烯醇)均聚物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物的数均分子量为1000至1000000道尔顿。

14.权利要求1所述的密封膜,其中所述聚(乙烯醇)聚合物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物的水解度为92%至99%。

15.权利要求1所述的密封膜,其中所述聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物的乙烯含量小于9%。

16.一种电光装置,其包括

17.权利要求16所述的电光装置,其中所述电泳介质包含至少三种类型的带电颜料粒子,一种类型的带电粒子具有选自蓝色、绿色、红色、青色、品红色和黄色的颜色。

18.一种水性密封组合物,其包含:

19.权利要求18所述的水性密封组合物,其还包含含量为排除水的水性密封组合物重量的0.1重量%至8重量%的交联剂,所述交联剂是多异氰酸酯、多官能聚碳化二亚胺、多官能氮丙啶、硅烷偶联剂、硼/钛/锆基交联剂或三聚氰胺甲醛。

20.权利要求18所述的水性密封组合物,其还包含含量为密封膜重量的0.05重量%至5重量%的流变改性剂,其中所述水性密封组合物具有流变分布,所述流变分布显示出在10-4l/s的剪切速率下的粘度和在102l/s的剪切速率下的粘度之间粘度降低5倍至10000倍。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种密封膜,其包含:

2.权利要求1所述的密封膜,其中所述密封膜的总表面能低于60mn/m。

3.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性聚(乙烯醇)聚合物或聚(乙烯醇-共-乙烯)共聚物与聚氨酯之间的界面张力小于2mn/m。

4.权利要求1所述的密封膜,其中所述炭黑具有使用根据astm 2414的oan法测量的小于每100mg炭黑100ml的吸油值。

5.权利要求1所述的密封膜,其中所述炭黑具有使用根据astm d6556的氮吸附法测量的小于70m2/g的总表面积。

6.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性醚由式i、式ii或式iii表示,

7.权利要求6所述的密封膜,其中n是1至10。

8.权利要求1所述的密封膜,其中所述水溶性醚选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇正单丁醚、乙二醇单异丁醚、乙二醇单叔丁醚、乙二醇单苄基醚、乙二醇单苯醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二异丙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单异丙醚、二乙二醇正单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单叔丁醚、二乙二醇单苄基醚、二乙二醇单苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单正丙醚、三乙二醇单异丙醚、三乙二醇正单丁醚、三乙二醇单异丁醚、三乙二醇单叔丁醚、三乙二醇单苄基醚、三乙二醇单苯醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二正丙醚、三乙二醇二异丙醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、三乙二醇单苯醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单乙醚、聚乙二醇单苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单异丙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单异丁醚、丙二醇单苯醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·萨维A·贝尔哈内M·E·帕伦特S·J·特尔弗
申请(专利权)人:伊英克公司
类型:发明
国别省市:

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