專利匯可以提供Electrochromic display apparatus and its manufacturing method專利檢索,專利查詢,專利分析的服務(wù)。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic display apparatus wherein problems of liquid leakage of a composition for display and peeling of a sealing wall are suppressed.
SOLUTION: In the electrochromic display apparatus wherein a working electrode side substrate having a transparent working electrode provided thereon and a counter electrode side substrate having a counter electrode provided thereon are opposed to each other so that the transparent working electrode and the counter electrode are opposed to each other, the composition for display containing a coloring substance capable of repetitively performing coloring and decoloring by oxidation and reduction and an aprotic polar solvent is disposed therebetween and coloring and decoloring the coloring substance by conducting electricity between the transparent working electrode and the counter electrode to perform display, the composition for display is sealed by a sealing wall adhering to inner peripheral parts of the working electrode side substrate and the counter electrode side substrate and consisting of a composition containing an olefinic resin having a polar group.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI,下面是Electrochromic display apparatus and its manufacturing method專利的具體信息內(nèi)容。
本発明は、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)を使用するエレクトロクロミック表示裝置に関する。
従來、電子ペーパ、ペーパーライクディスプレイ、デジタルペーパなどと呼ばれ、電界により光學(xué)的吸収や光學(xué)的反射を変化させて像表示を行う表示裝置が提案されている。
電界により光學(xué)的吸収や光學(xué)的反射が変化する素子としては、色と電気的特性の雙方が異なる半球を合わせた回転粒子を絶縁性液體とともに內(nèi)包したマイクロカプセル、電気泳動粒子を分散させた溶媒を著色し、この溶媒を內(nèi)包したマイクロカプセル(たとえば特許文獻1參照。)、2色性色素とスメクチック液晶とを含む液晶/高分子複合膜などがある。 これらの技術(shù)を使用した表示裝置は、メモリ性を有し、電源が無くても像情報を保持でき、反射型表示裝置であるため、紙の代替として期待されている。 電極のある基板として、たとえばPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等を使用できるので、薄くて、軽く、曲げることが可能な表示裝置である。
また、近年、電圧の変化による物質(zhì)の色変化を利用したエレクトロクロミック表示裝置について、紙なみのコントラスト、白色度を?qū)g現(xiàn)できるエレクトロデポジション型ディスプレイも提案されている。 これらのエレクトロクロミック表示裝置は、たとえば、透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、透明作用電極と対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間にハロゲン化銀とハロゲンを含む支持電解質(zhì)とを含む固體電解質(zhì)を配し、電位変化により透明電極に銀を析出することで発色させる(たとえば特許文獻2,3參照。)。 また、逆の電位によって透明電極上の銀が再溶解することで消色させる。
これらのエレクトロクロミック表示裝置の多くは、透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、透明作用電極と対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に酸化と還元とにより発色と消色を行う発色性物質(zhì)を含む表示用組成物を封入した裝置構(gòu)成となる。 その際、作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著剤よりなるシール壁を接著させ、このシール壁と二枚の基板とで囲まれた空間に表示用組成物を保持する。 なお、一般的には、シール壁と二枚の基板との內(nèi)側(cè)周辺部には透明作用電極や対抗電極への配線部が存在する。 従って、このような場合には、シール壁が二枚の基板の內(nèi)側(cè)周辺部や配線部に接著することにより表示用組成物の外部への漏れが防止されている。
この目的に使用する接著剤としては、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、シリコーン系などの各種の、一般的に接著剤やシール剤と呼ばれている材料を使用することができる。
このシール壁に関し、表示用組成物に含まれる極性溶媒がシール壁を構(gòu)成する材料を溶解または膨潤させる問題や、基板とシール壁との接著面や配線部とシール壁との接著面に侵入して接著強度を著しく低下させ、液漏れ、シール壁の剝離等を引き起こす問題が生じていた。 このような問題に対処するため、紫外線硬化性接著剤とエポキシ接著剤を併用して封止する技術(shù)が紹介されている(たとえば特許文獻4參照。)が、溶媒への耐性を高めるためには、接著に時間を要する上、使用する材料が硬化して固くなるため、樹脂フィルム等を使用したフレキシブルな表示裝置には適用できないという問題があった。
本発明は、このような、基板とシール壁との接著面や配線部とシール壁との接著面における接著強度の低下、エレクトロクロミック表示裝置の表示パネルからの液漏れ、シール壁の剝離等を引き起こす問題を回避する技術(shù)を提供することを目的としている。 本発明のさらに他の目的および利點は、以下の説明から明らかになるであろう。
本発明の一態(tài)様によれば、透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、透明作用電極と対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物を配し、透明作用電極と対抗電極との間の通電により、発色性物質(zhì)を発色または消色させることにより表示を行うエレクトロクロミック表示裝置において、表示用組成物が、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著された、極性基を有するオレフィン系樹脂を含む組成物よりなるシール壁によりシールされている、エレクトロクロミック表示裝置が提供される。
本発明態(tài)様により、表示用組成物の液漏れ、シール壁の剝離の問題の抑制されたエレクトロクロミック表示裝置が提供される。
本発明の他の一態(tài)様によれば、透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、透明作用電極と対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物を配し、透明作用電極と対抗電極との間の通電により、発色性物質(zhì)を発色または消色させることにより表示を行うエレクトロクロミック表示裝置の製造方法において、表示用組成物を、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著された、極性基を有するオレフィン系樹脂を含む組成物よりなるシール壁によりシールする、エレクトロクロミック表示裝置の製造方法が提供される。
本発明態(tài)様により、表示用組成物の液漏れ、シール壁の剝離の問題の抑制されたエレクトロクロミック表示裝置の製造方法が提供される。
いずれの態(tài)様においても、シール壁が、透明作用電極と対抗電極との少なくともいずれか一方への配線部に接著している場合に特に本発明の効果が発揮されやすい。
また、極性基を有するオレフィン系樹脂がシランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方を含んだものであることや、シール壁が接著する相手である、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面または配線部の接著面またはその両方が、シランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方で処理されたものであること、極性基を有するオレフィン系樹脂が、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた、少なくとも一種の基を有することが、シール壁の接著性を更に強化する上で好ましい。
シランカップリング剤またはチタンカップリング剤としては、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有するものであることが好ましく、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板としては、それぞれ獨立に、ガラス、熱可塑性ポリエステル樹脂およびシクロオレフィン系樹脂からなる群から選ばれた材料からなる基板であることが好ましい。
本発明により、表示用組成物の液漏れ、シール壁の剝離の問題の抑制されたエレクトロクロミック表示裝置が提供される。
以下に、本発明の実施の形態(tài)を図、実施例等を使用して説明する。 なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。 本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態(tài)も本発明の範疇に屬し得ることは言うまでもない。 図中、同一の符號は同一の要素を表す。
本発明に係るエレクトロクロミック表示裝置は、透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、透明作用電極と対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物を配し、透明作用電極と対抗電極との間の通電により、発色性物質(zhì)を発色または消色させることにより表示を行うエレクトロクロミック表示裝置であり、表示用組成物が、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著された、極性基を有するオレフィン系樹脂(以下、「極性基を有するオレフィン系樹脂」を「変性オレフィン系樹脂」ともいう)を含む組成物よりなるシール壁によりシールされている。
この様子を図1に示す。 図1は、本発明に係るエレクトロクロミック表示裝置の表示パネルの模式的橫斷面図である。 図1において、表示パネル1は、対向する作用電極側(cè)基板3と対抗電極側(cè)基板5のそれぞれに設(shè)けられた透明作用電極2と対抗電極4との間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物6が配されている。 矢印は、表示パネル1の表示を人が見る方向を表す。 透明作用電極2と対抗電極4とは、それぞれストライプ狀で、矢印の方向から見た場合にはストライプ形狀が互いに直交した配置になっている。 基板3,5の內(nèi)側(cè)周辺部には、表示用組成物6を囲んでシールするシール壁7が設(shè)けられている。 本例では、シール壁7が対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部ならびに、透明作用電極および対抗電極を表示パネルの外部と電気的に接続するための配線部(図示されていない)に接著しており、これにより、表示用組成物が外部へ漏れ出すことを防止している。
透明作用電極と対抗電極とは、通?;澶紊悉酥苯婴蓼郡?、基板との間の密著性を向上させる等の目的で設(shè)けられる層を介して配される。 作用電極側(cè)基板の材質(zhì)としては透明であることが必要であり、石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等の透明ガラスを用いることが可能であるが、これに限定されず、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル樹脂類、ポリアミド、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル類、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等のフッ素ポリマー類、ポリオキシメチレン等のポリエーテル類、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン類、ゼオノア、ゼオネックス(以上日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)といった製品銘柄に代表されるシクロオレフィン系樹脂類及びポリイミドアミドやポリエーテルイミド等のポリイミド類等を例として挙げることができる。
なかでも、光透過性と極性溶媒に対する耐性を考えた場合、ガラス基板、熱可塑性ポリエステル樹脂またはシクロオレフィン系樹脂製の基板を用いることが好ましい。
対抗電極側(cè)基板の材質(zhì)は必ずしも透明である必要はなく、石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等の透明ガラス、金屬、セラミックの他、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル樹脂類、ポリアミド、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル類、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン?ヘキサフルオロプロピレン共重合體等のフッ素ポリマー類、ポリオキシメチレン等のポリエーテル類、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン類、ゼオノア、ゼオネックス(以上日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)といった製品銘柄に代表されるシクロオレフィン系樹脂類及びポリイミド?アミドやポリエーテルイミド等のポリイミド類を挙げることができる。
なかでも、極性溶媒に対する耐性を考えた場合、ガラス基板、熱可塑性ポリエステル樹脂またはシクロオレフィン系樹脂製の基板を用いることが好ましい。
上記の基板は、いずれの場合も、容易に曲がらないような高剛性の基板にすることも、可撓性を持ったフィルム狀の構(gòu)造體とすることも可能である。
透明作用電極は、表示を行うため可視光に対する透過率を高くする必要があり、作用電極側(cè)基板表面に、たとえばITO(インジウム錫酸化物)、FTO(フッ素ドープ酸化錫)、SnO 2といった導(dǎo)電性材料を蒸著、または塗布することで作製される。 また、これらの導(dǎo)電性材料層と作用電極側(cè)基板との間に、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどの無機材料層、ポリアミドなどの有機材料膜を形成してもよい。 これにより、導(dǎo)電性材料層の密著性向上、ガスや溶媒に対するバリヤ性向上といった効果が得られる。 像の表示は、上記電極間の通電により、作用電極の近傍の発色性物質(zhì)が電気化學(xué)的な酸化または還元反応により発色することで行われる。
対抗電極に使用する材料としては、導(dǎo)電性のある物質(zhì)であれば特に制限はない。 たとえば、銀、金、白金、アルミニウム、銅等の導(dǎo)電性の高い金屬、ポリアニリン、ポリピロール等の導(dǎo)電性ポリマー、ITO、FTO、SnO 2といった金屬酸化物の薄膜、または、蒸著膜、あるいは、可能な場合には、これらの粉體のペーストを使用した塗布膜により導(dǎo)電層を形成してあるものが好ましい。
特に、銀の析出、溶解により表示を行うエレクトロクロミック表示裝置では、対抗電極の電極表面に銀の導(dǎo)電層が形成されるようになっていると、対抗電極側(cè)からも銀イオンが溶出するため、常に銀イオンが補充される狀態(tài)となることから、表示速度が速く、高いコントラストが得られるため有利である。 より具體的には、0.2μmより厚い銀の表面を有する対抗電極を使用することが好ましい。 この銀の膜厚は、エレクトロクロミック表示裝置を作製する前の段階?作製後のいずれの段階かで0.2μmより厚くなっていることを確認すれば十分である。 このことにより、表示用組成物中の銀イオンの濃度を高く保て、高コントラスト、高白色度の裝置を作製し易い。
上記作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)電極の間にスペーサを挾み、あるいは挾まず、表示用組成物をシール壁でシールすることにより、エレクトロクロミック表示裝置のセルやパネルを形成できる。 このとき使用するスペーサには、作用電極と対抗電極とが互いに接觸することなく、十分な電極間距離が得られるのであれば特に制限なく、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステルなどの不織布、メッシュの類、粒子などを使用できる。 粒子は、粒徑分布のシャープなものが好ましく、架橋性高分子(ポリスチレン、アクリル等)、ワックス狀物質(zhì)、無機粒子(ジルコニア、ガラス等)の公知の材料で、表示用組成物やその原料に溶解しないものを使用できる。 ワックス狀物質(zhì)においては、ワックスの融點がエレクトロクロミック表示裝置の表示パネル製造時の溫度より高いことが必要である。 なお、エレクトロクロミック表示裝置における電極間距離は、一般的には10μm?1mm程度である。
本発明に係る表示用組成物は、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む。 支持電解質(zhì)を含めてもよい。 本発明の趣旨に反しない限り、その他の材料を含んでいてもよい。
酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)としては、公知の材料を用いることができる。 たとえば、タングステン酸化物やビオロゲンおよびその誘導(dǎo)體、あるいは、ビスマス、銅、銀、リチウム、鉄、クロム、ニッケル、カドミウム等の電析可能なイオンを含有する化合物を挙げることができる。 特に、電析により高コントラストな表示が可能なエレクトロディポジション表示裝置においては、発色性物質(zhì)としてハロゲン化銀を用いることが好ましい。
ハロゲン化銀としては、フッ化銀(AgF)、塩化銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)、ヨウ化銀(AgI)を用いることができる。 なお、溶解性の観點からヨウ化銀を用いるのが好ましい。 また、ハロゲン化銀の濃度は0.05?8.0 moL/Lが好ましい。
表示用組成物には、これらの発色性物質(zhì)のほかに、発色性物質(zhì)の溶解性や反応性を調(diào)整するために、他の支持電解質(zhì)が含まれていてもよい。 たとえば、ハロゲン化銀を溶解するための、ハロゲンを含む支持電解質(zhì)としては、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、ヨウ化リチウム、臭化リチウム、塩化リチウムなどの公知の材料を用いることができる。 なお、エレクトロクロミック表示裝置の表示速度やハロゲン化銀の溶解性の観點からは、アンモニウム塩を用いるのが好ましい。 また、この支持電解質(zhì)はハロゲン化銀の濃度に対して、0.5?2モル倍の範囲にあることが好ましい。 より好ましくは、ハロゲン化銀の濃度に対して0.5?1モル倍の範囲である。
また、他の支持電解質(zhì)としては、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、チオシアン酸イソシアネート、チオシアン酸アンモニウム、硫化ナトリウムなどの、過塩素酸塩、チオシアン酸塩、硫酸塩、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、フマル酸、乳酸、サリチル酸等、公知の材料が挙げられる。
これら発色性物質(zhì)や支持電解質(zhì)を溶解する溶媒としては、酸化還元反応によるガスの発生を抑制する意味で非プロトン極性溶媒が好ましい。 具體的には、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジエチルホルムアミド(DEF)、N,N?ジメチルアセトアミド(DMAA)、N?メチルプロピオン酸アミド(MPA)、N?メチルピロリドン(NMP)、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ヘキサメチルリン酸トリアミド、スルホラン、アセトニトリル(AN)、2?エトキシエタノール(EEOH)、2?メトキシエタノール(MEOH)、ジオキソラン(DOL)、エチルアセテート(EA)、テトラヒドロフラン(THF)、メチルテトラヒドロフラン(MeTHF)、ジメトキシエタン(DME)、γ?ブチロラクトン(GBL)等を用いることができ、これらを混合使用してもよい。
本発明に係る表示用組成物には、非表示部の色を整えるために、著色剤が含まれていてもよい。 コントラスト向上のためには白色顔料を添加することが好ましい場合が多い。 白色顔料としては二酸化チタン、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム等が挙げられるが、隠蔽率の観點から二酸化チタンを用いるのが好ましい。 その他、酸化鉄等の無機顔料や銅フタロシアニン顔料やキナクリドン顔料などの有機顔料を使用することもできる。
なお、本発明に係る表示用組成物は、液狀からゲル狀あるいは完全な固體狀までに渡る形態(tài)を有し、一般的には電解質(zhì)である。 液狀の表示用組成物をゲル狀あるいは固體狀とするためには、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイドのゲルポリマーなどの公知の材料を含ませてもよい。
本発明に係る表示用組成物は、対向する二枚の基板に接著した、変性オレフィン系樹脂を含む組成物よりなるシール壁によりシールされる。 この変性オレフィン系樹脂を含む組成物は、変性オレフィン系樹脂そのものでもよいが、本発明の趣旨に反しない限り、その他の樹脂、無機物等が存在してもよい。 その他の樹脂、無機物等が存在する場合、その量は、30體積%以下が好ましく、10體積%以下がより好ましい。
変性オレフィン系樹脂を含む組成物を、対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部や、配線部に接著する方法としては、組成物を加熱により軟化させ、接著すべき箇所に圧著する方法を挙げることができる。 この場合の加熱溫度や圧著の程度は、使用する組成物の物性に応じて実験的に定めることができる。
このような目的に使用できる未変性のオレフィン系樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の、アルキレンを主骨格としたオレフィン系樹脂である。 枝分かれ構(gòu)造を有していてもよい。
未変性のオレフィン系樹脂は極性が低く、表示用組成物に用いられる溶媒とは親和性が低い。 従って、表示用組成物に用いられる溶媒に溶解、膨潤されにくい點で優(yōu)れている。
しかしながら、基板上には、その周辺部に、導(dǎo)電性物質(zhì)が、透明作用電極や対抗電極へ通電するための配線部として、ライン狀や様々な形狀で形成されているため、シール壁が、透明作用電極と対抗電極との少なくともいずれか一方への配線部と接著している部分も存在することが通常であり、この部分での接著性が問題となる。 すなわち、オレフィン系材料そのものは、一般的に、金屬や金屬酸化物とは十分な接著性を確保できないため、その接著界面に溶媒が侵入して、シール壁の剝離、表示用組成物の液漏れを生じさせる場合がある。 これは、金屬や金屬酸化物よりなる配線部の表面の極性が高く、オレフィン系材料そのものとは特性が大きく異なっているためである。
このような事情は、作用電極側(cè)基板や対抗電極側(cè)基板についても存在し得る。 すなわち、オレフィン系材料そのものは、ガラスやその他のプラスチック類とは十分な接著性を確保できないことが多く、その接著界面に溶媒が侵入して、シール壁の剝離、表示用組成物の液漏れを生じさせる場合がある。
このような場合における接著性を向上させるために、本発明では、変性オレフィン系樹脂を採用する。
変性オレフィン系樹脂としては、公知のどのような変性オレフィン系樹脂を使用してもよい。 カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有する変性オレフィン系樹脂を例示することができる。 このような極性基を?qū)毪工毪长趣摔瑜辍⒔饘俦砻妞浣饘偎峄锏趣伪砻妞藢潳工胗H和性を高めることができる。 オレフィン系樹脂中における極性基の量は、実情に応じて定めることができる。
このようなオレフィン系樹脂の具體例としては、ポリエチレン?アクリル酸共重合體、ポリエチレン?メタクリル酸共重合體、ポリエチレン?アクリル酸エステル共重合體、ポリエチレン?メタクリル酸エステル共重合體、ポリエチレン?メタクリル酸グリシジル共重合體、エチレン?酢酸ビニル共重合體、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートなど、ポリエチレンやポリプロピレンと極性基を有する化合物との共重合體が挙げられる。
変性オレフィンの具體的な製品銘柄としては、エバフレックス、エバフレックス?EEA、エルバロイAC、ニュクレル(以上、三井デュポンポリケミカル株式會社製)、NUCシリーズ(日本ユニカー株式會社製)、ボンダイン、ボンドファースト(以上、住友化學(xué)工業(yè)株式會社製)、ノバテック?EVA、ノバテック?EAA(以上、日本ポリエチレン株式會社製)などが挙げられる。
本発明では、上記のように変性オレフィン系樹脂を含む組成物を使用してシール壁を形成することにより、シール壁と配線部や基板との間の接著強度の低下、表示用組成物の液漏れ、シール壁の剝離等を引き起こす問題を回避できる。 しかも、オレフィン系樹脂として表示用組成物に用いられる溶媒に溶解、膨潤されにくい特性も維持できる。 さらに、紫外線硬化性接著剤とエポキシ接著剤を併用して封止する技術(shù)の場合のように、柔軟性を失うこともなく、フレキシブルな表示裝置とすることも可能である。
配線部や基板との接著性をさらに向上させるには、変性オレフィン系樹脂と電極基板表面との雙方に反応性を有する化合物を用いて、シール壁が接著する相手の作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面または配線部の接著面またはその両方を処理することが有効である。
このような化合物としては、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた少なくとも一つの基を有するシランカップリング剤またはチタンカップリング剤が挙げられる。
シランカップリング剤またはチタンカップリング剤は、それぞれ珪素またはチタンにアルコキシ基と有機基が結(jié)合した分子構(gòu)造の化合物であるが、アルコキシ基の加水分解により配線部や基板の表面と強固に結(jié)合できる。 また、有機基に含まれるカルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基が変性オレフィン系樹脂に含まれる極性基と反応して変性オレフィン系樹脂とも強固に結(jié)合できる。
これらのシランカップリング剤の具體例としては、γ?アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ?アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ?アミノプロピルトリメトキシシラン、γ?アミノプロピルトリエトキシシラン、N?(β?アミノエチル)?γ?アミノプロピルトリメトキシシラン、N?(β?アミノエチル)?γ?アミノプロピルトリエトキシシラン、N?(β?アミノエチル)?γ?アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N?(β?アミノエチル)?γ?アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のアミノシランカップリング剤、γ?グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ?グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のグリシジルシランカップリング剤、イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネートシランカップリング剤、γ?メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシランカップリング剤、チタンカップリング剤としては、イソプロピルトリN?エチルアミノ?エチルアミノチタネート等のアミノチタンカップリング剤等が挙げられる。 これらのシランカップリング剤やチタンカップリング剤は、1種単獨で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 シランカップリング剤とチタンカップリング剤とを混合使用可能な場合もある。
シランカップリング剤やチタンカップリング剤で、シール壁が接著する相手の作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面や配線部の接著面を処理する方法としては公知の手法を用いることができる。 たとえば、水や有機溶媒にシランカップリング剤やチタンカップリング剤を溶解させた液を、ディップコート、スピンコート、スプレーなどの手法により、シール壁と接觸すべき基板部分および配線部に塗布した後、乾燥させてシランカップリング剤またはチタンカップリング剤を基板部分および配線部に反応付著させ、これに、変性オレフィン系樹脂を接著させて、シール壁を形成する。 この際、反応性を高めるために加熱処理を行ってもよい。
さらには、別の方法として、シランカップリング剤やチタンカップリング剤をあらかじめ変性オレフィン系樹脂にブレンドしておいたものを用いて基板部分および配線部に接著してもよい。 この場合も接著力が向上することによって同様の効果が得られる。 シランカップリング剤またはチタンカップリング剤と変性オレフィンとの混合は、変性オレフィンの融點以上に加熱したエクストルーダーやニーダやミキサを用いて撹拌混合すれはよい。 なお、シランカップリング剤やチタンカップリング剤で、シール壁が接著する相手の作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面や配線部の接著面を処理する方法と、シランカップリング剤やチタンカップリング剤をあらかじめ変性オレフィン系樹脂にブレンドしておいたものを用いる方法との二つの方法を併せて実行してもよい。
上記方法により製造されたエレクトロクロミック表示裝置は、基板とシール壁との接著面や配線部とシール壁との接著面における接著強度の低下、エレクトロクロミック表示裝置の表示パネルからの液漏れ、シール壁の剝離等を引き起こす問題を回避でき、長期に渡って安定に稼動可能な信頼性の高い裝置となる。
また、シールに使用される材料として柔軟性を有する組成物を選択することが容易であり、樹脂フィルム等を使用したフレキシブルな表示裝置にも好適に適用できる。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
[実施例1]
(1)表示セルの作製 ポリエチレンナフタレート基板(帝人デュポンフィルム社製、Q65、厚さ125μm)にITO膜(表面抵抗10Ω/□)をストライプ狀(ライン幅290μm、スペース幅30μm)に形成して透明作用電極および配線部とした。 また、ポリエチレンナフタレート基板(帝人デュポンフィルム社製、Q65、厚さ125μm)に銀の膜をストライプ狀(ライン幅290μm、スペース幅30μm)に形成して対抗電極および配線部とした。
次に、雙方の基板について、表示面をマスクして基板の周辺部の接著予定面にアミノシランカップリング剤SH6020(東レダウコーニングシリコーン社製)の1重量%エタノール溶液を塗布した後、120℃で加熱乾燥させた。 次いで、厚さ100μmのシート狀に加工したボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)をシール壁用に用い、図2に示すような構(gòu)成にて上記基板と加熱圧著して貼り合わせ、表示セルを作製した。 図2中、符號8が、透明作用電極と対抗電極側(cè)との配線部を示している。
(2)表示用組成物の作製 プロピレンカーボネートに、ヨウ化銀(1.0moL/L)、ヨウ化アンモニウム(1.0moL/L)を溶解させ電解液とし、この電解液4.3gに対し、モノマー(2?ヒドロキシ?1,3?ジメタクリロキシプロパン(新中村化學(xué)製、品番701)0.5g、オリゴマー(1,6?ヘキサンジオールジグリシジルエーテルアクリレート(新中村化學(xué)製、品番EA?5521)0.1gおよびシアノレジン(信越化學(xué)製、CR?S)0.1gを溶解した。さらに、プロピレンカーボネートに重合開始剤V?65(和光純薬製)を2.5重量%溶解した液500μLを混合し、その混合物に対し二酸化チタン(石原産業(yè)製、CR?58)を40重量%分散し、表示用組成物の原料組成物を作製した。
上記表示セルに上記表示用原料組成物(液狀)を注入した後、加熱することで表示用組成物とし、シート型表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。 なお、この表示パネルは手で容易に曲げることが可能であった。
[実施例2]
シランカップリング剤SH6020をイソシアネートシランカップリング剤Y?5187(日本ユニカー社製)に代えた以外は実施例1と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例3]
シランカップリング剤SH6020をグリシジルシランカップリング剤SH6040(東レダウコーニングシリコーン社製)に代えた以外は実施例1と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例4]
シランカップリング剤SH6020をアミノチタンカップリング剤KR?44(味の素ファインテクノ社製)に代えた以外は実施例1と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例5]
ボンダインTX8030をニュクレルN1207C(三井デュポンポリケミカル社製)に代えた以外は実施例1と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例6]
シランカップリング剤SH6020をイソシアネートシランカップリング剤Y?5187(日本ユニカー社製)に代えた以外は実施例5と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例7]
ボンダインTX8030をボンドファースト2B(住友化學(xué)工業(yè)社製)に代えた以外は実施例1と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例8]
シランカップリング剤SH6020をイソシアネートシランカップリング剤Y?5187(日本ユニカー社製)に代えた以外は実施例7と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例9]
シランカップリング剤SH6020をメルカプトシランカップリング剤A?189(日本ユニカー社製)に代えた以外は実施例7と同様にして表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例10]
ポリエチレンナフタレート基板(帝人デュポンフィルム社製、Q65、厚さ125μm)にITO膜(表面抵抗10Ω/□)をストライプ狀(ライン幅290μm、スペース幅30μm)に形成して透明作用電極および配線部とした。 また、ポリエチレンナフタレート基板(帝人デュポンフィルム社製、Q65、厚さ125μm)に銀の膜をストライプ狀(ライン幅290μm、スペース幅30μm)に形成して対抗電極および配線部ととした。
また、5重量部のアミノシランカップリング剤SH6020(東レダウコーニングシリコーン社製)と95重量部のボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)とをニーダを用いて混練し、厚さ100μmのシート狀に加工した後、これをシール壁用に用い、上記基板と加熱圧著して貼り合わせ、表示セルを作製した。 次いで、この表示セルに実施例1に示す表示用原料組成物の液體を注入した後、加熱することで、シート型表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例11]
実施例1で用いた透明作用電極を備えた作用電極用基板および対抗電極用基板をカップリング剤を塗布することなく使用した。 厚さ100μmのシート狀に加工したボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)を用いて、図2に示すような構(gòu)成にて、これらの基板と加熱圧著して貼り合わせ、表示セルを作製した。 さらに、この表示セルに実施例1で作製した表示用原料組成物を注入した後、加熱することで、シート型表示パネルを作製した。 作製直後は表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。 また、この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[実施例12]
ボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)に代えてボンドファースト2B(住友化學(xué)工業(yè)社製)を使用した以外は実施例11と同様にしてシート型表示パネルを作製した。 作製直後は表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。 また、この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、表示用組成物の接著面への侵入は見られなかった。
[比較例1]
ボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)に代えてポリエステル樹脂バイロンGA6400(東洋紡績社製)を使用した以外は実施例11と同様にしてシート型表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、接著層が白濁し、電極が簡単に剝離した。
[比較例2]
ボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)に代えてエポキシ接著剤アラルダイド(バンティコ社製)を使用した以外は実施例11と同様にして、図2に示すような構(gòu)成にて基板と加熱圧著して貼り合わせ、6時間室溫で放置させて接著剤を硬化させて表示セルを作製した。 さらに、この表示セルに実施例で作製した表示用原料組成物を注入した後、加熱することで、シート型表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、接著層が軟化し、電極が簡単に剝離した。
[比較例3]
ボンダインTX8030(住友化學(xué)工業(yè)社製)に代えてアクリル系接著剤Y600H(セメダイン社製)を使用した以外は実施例11と同様にして、図2に示すような構(gòu)成にて基板と加熱圧著して貼り合わせ、12時間室溫で放置させて接著剤を硬化させて表示セルを作製した。 さらに、この表示セルに実施例で作製した表示用原料組成物を注入した後、加熱することで、シート型表示パネルを作製した。 この表示パネルを80℃のオーブン中で、24時間放置したところ、接著層が軟化し、電極が簡単に剝離した。
なお、上記に開示した內(nèi)容から、下記の付記に示した発明が導(dǎo)き出せる。
(付記1)
透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、當該透明作用電極と當該対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物を配し、當該透明作用電極と當該対抗電極との間の通電により、當該発色性物質(zhì)を発色または消色させることにより表示を行うエレクトロクロミック表示裝置において、
當該表示用組成物が、當該対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著された、極性基を有するオレフィン系樹脂を含む組成物よりなるシール壁によりシールされている、エレクトロクロミック表示裝置。
(付記2)
前記シール壁が、前記透明作用電極と前記対抗電極との少なくともいずれか一方への配線部に接著している、付記1に記載のエレクトロクロミック表示裝置。
(付記3)
前記極性基を有するオレフィン系樹脂がシランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方を含んだものである、付記1または付記2に記載のエレクトロクロミック表示裝置。
(付記4)
前記シール壁が接著する前記対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面または前記配線部の接著面またはその両方が、シランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方で処理されたものである、付記1?3のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置。
(付記5)
前記極性基を有するオレフィン系樹脂が、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた、少なくとも一種の基を有する、付記1?4のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置。
(付記6)
前記シランカップリング剤または前記チタンカップリング剤が、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有する、付記1?5のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置。
(付記7)
前記対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板とが、それぞれ獨立に、ガラス、熱可塑性ポリエステル樹脂およびシクロオレフィン系樹脂からなる群から選ばれた材料からなる基板である、付記1?6のいずれかに記載の表示裝置。
(付記8)
透明作用電極を設(shè)けた作用電極側(cè)基板と対抗電極を設(shè)けた対抗電極側(cè)基板とを、當該透明作用電極と當該対抗電極とが相対するようにして対向させ、その間に、酸化と還元とにより発色と消色とを繰り返し行うことのできる発色性物質(zhì)と、非プロトン系極性溶媒とを含む表示用組成物を配し、當該透明作用電極と當該対抗電極との間の通電により、當該発色性物質(zhì)を発色または消色させることにより表示を行うエレクトロクロミック表示裝置の製造方法において、
當該表示用組成物を、當該対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部に接著された、極性基を有するオレフィン系樹脂を含む組成物よりなるシール壁によりシールする、エレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記9)
前記シール壁を、前記透明作用電極と前記対抗電極との少なくともいずれか一方への配線部に接著させる、付記8に記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記10)
前記極性基を有するオレフィン系樹脂を含む組成物がシランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方を含んだものである、付記8または付記9に記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記11)
前記シール壁が接著する前記対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板との內(nèi)側(cè)周辺部の接著面または前記配線部の接著面またはその両方を、シランカップリング剤とチタンカップリング剤との少なくともいずれか一方で処理する、付記8?10のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記12)
前記極性基を有するオレフィン系樹脂が、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた、少なくとも一種の基を有する、付記8?11のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記13)
前記シランカップリング剤または前記チタンカップリング剤が、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基およびメルカプト基からなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有する、付記8?12のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
(付記14)
前記対向する作用電極側(cè)基板と対抗電極側(cè)基板とが、それぞれ獨立に、ガラス、熱可塑性ポリエステル樹脂およびシクロオレフィン系樹脂からなる群から選ばれた材料からなる基板である、付記8?13に記載のエレクトロクロミック表示裝置の製造方法。
1 表示パネル 2 透明作用電極 3 作用電極側(cè)基板 4 対抗電極 5 対抗電極側(cè)基板 6 表示用組成物 7 シール壁 8 配線部
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