半后向反射、半镜面、镜面和蚀刻的玻璃显示器配备有介电层。这导致在电泳介质、电场和高温存在下具有增强的亮度、改进的电泳颗粒响应性、改进的灰度和化学稳定性的显示器。在一个实施例中，一种反射式图像显示器包括进一步包括多个半球状突起的前片、前电极和后电极、在至少一个电极的表面上的介电层、具有电泳可移动颗粒的液体介质、滤色器阵列层和定向前光系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请和交叉引用本披露要求于2014年1月31日提交的美国临时申请号61/934,596的申请日的优选权，将该临时申请的说明书以其全文结合在此。
本披露是针对一种用于反射式图象显示器的装置。在一个实施例中，本披露涉及一种反射式图象显示器，该显示器包括位于至少一个电极表面上的介电层。
技术介绍
介电材料广泛地用于宽范围的工业应用中。介电涂层典型地具有例如对于高温、辐射、氧化降解连同磨耗、摩擦以及其他多种形式的物理磨损的耐受性。此外，介电涂层除了展现优异的电绝缘特性之外，典型地提供对溶剂和其他化学品的耐受性。介电化合物可以是有机或无机类型的。最常见的无机介电材料是常用于集成芯片的二氧化硅。有机介电材料典型地是聚合物如聚酰亚胺、氟聚合物、聚降冰片烯以及烃基聚合物(缺少极性基团)。附图说明本披露的这些以及其他实施例将参考以下示例性和非限制性说明进行讨论，其中相似元件类似地进行编号，并且其中：图1是具有介电层的TIR半后向反射、半球-珠状类型的显示器的一部分的截面视图；图2是配备有穿孔的连续反射隔膜和介电层的TIR半后向反射、半球-珠状类型的显示器的一部分的截面视图；图3是具有穿孔的连续反射隔膜和介电层的调制的反射式图像显示器的一部分的截面视图；图4是包括一个介电层和多个通过孔连接的腔的显示器的一部分的截面视图；并且图5是展示通过介电层的存在该显示器的光学特性增强的曲线图。具体实施方式已经发现在可抑制的TIR半后向反射显示器中在透明前电极ITO层上添加介电层并且布置在该ITO前电极与光学透明介质(包含电泳可移动颗粒)之间，以及在后电极上添加介电层增强了所述显示器的性能和稳定性。该介电层有助于防止这些电泳可移动颗粒在该ITO层上的粘着。这导致这些颗粒对施加的偏压的改进的响应性。这进一步导致改进的灰度控制、增强的亮度和降低的滞后。此外，该介电层在高压和高温下保护该ITO层并且向其提供化学稳定性(当与该包含电泳可移动颗粒的介质接触时)，因此防止该显示器性能随时间的推移的劣化。例如，聚(亚二甲苯基)基介电材料(例如聚对二甲苯)已经示出是在此所述的应用中特别有希望的介电材料家族。选择聚对二甲苯作为介电材料在其固有特性和容易制造二者上具有很多优点。聚对二甲苯具有高的阻气特性，如对于氧气、湿气和二氧化碳。聚对二甲苯还是光学透明的、具有强的对溶剂、酸和碱的化学耐性、高的热稳定性并且是具有低介电常数的优异的电绝缘体。聚对二甲苯可以通过一种无溶剂的化学气相沉积(CVD)方法并且在无固化下沉积，由此导致没有针孔，具有优异的粘附、共形的且均匀厚度的膜。披露的实施例提供不同的显示器构造，包括半后向反射、半球-珠状类型的显示器，这些显示器具有一个或多个添加的介电层。有利地，披露的实施例导致具有增强的光学性能和化学稳定性的显示器。图1是具有介电层的TIR半后向反射、半球-珠状类型的显示器100的一部分的截面视图；显示器100包括半后向反射前片102(在向内的表面中包括多
个部分嵌入的高折射率透明半球珠104)、在这些半球珠的表面上的透明的前电极层106、配备有后电极110的后支撑体108如呈薄膜晶体管或图案化的电极阵列、以及连接该前电极和后电极的电压源112。可替代地，半后向反射前片102可以限定具有凸状突起的连续的、高折射率的透明片。这些凸状突起可以呈半球突起的形状。前电极106可以包括分散在基本上透明的聚合物或BaytronTM内的透明导电材料如铟锡氧化物(ITO)、导电纳米颗粒、金属纳米线、石墨烯或其他导电碳同素异形体或这些材料的组合。后电极110可以包括分散在聚合物，BaytronTM或金属基导电材料(例如铝、金或银)内的导电材料如铟锡氧化物(ITO)、导电颗粒、金属纳米线、石墨烯或其他导电碳同素异形体或其组合。包含在前电极106与后电极110之间形成的腔内的可以是一种惰性、低折射率流体介质114。介质114可以进一步包括悬浮的光吸收电泳可移动颗粒116。在一个实施例中，介质114具有比前片102更低的折射率。在反射前电极106与后电极110之间形成的腔可以进一步包括间隔单元如珠以便控制在该前电极与后电极之间的间隙的大小。显示器100的示例性实施例进一步包括位于透明前电极106的表面上并且布置在透明前电极106与介质114之间的介电层118。图1展示了在显示器100中的后电极表面110上的介电层，这样使得该介电层布置在后电极110与介质114之间。在后电极上具有介电层可以是任选的并且可以取决于该后电极的组成。该介电层可以是厚度至少约20nm的均匀层。在一个实施例中，该介电层包含聚对二甲苯。也可以使用其他无机或有机介电材料或其组合。该介电层可以具有至少80nm的厚度。在一个示例性实施例中，该厚度是约80-200nm。有利地，聚对二甲苯具有低的介电常数并且可以被制成薄至20nm薄，而不具有针孔泄漏路径。此类特征有助于每单位面积具有比较高的电容的显示器结构。高电容意味着需要的每单位面积的带电颜料颗粒数可以在与如果该厚度更高或如果该介电常数更低的情况相比更低的电压下被吸引到聚对二甲苯上。再次参考图1，虚线122的左侧示出在白色、明亮的或半后向反射状态下
的显示器的一部分或像素。在此状态下，在施加的偏压的影响下电泳可移动颗粒116在邻近后电极110表面的介电层118附近移动。TIR在片102的向内表面上发生。这通过入射光线124和126示出，这些光线以半后向反射方式全内反射回到观察者120，如分别通过反射光线128和130示出的。在虚线122的右侧上，图1展示了在受抑TIR暗状态下的显示器100的一部分或像素。在此状态下，可移动颗粒116在施加的反向极性(与图1的左侧相比)的偏压的影响下移动。颗粒在位于透明前电极106上的介电层118的表面附近聚集，这样使得TIR受抑以便由此产生暗状态。这由入射光线132和134示出，这些光线例如被光吸收电泳可移动颗粒116吸收。图2是TIR半后向反射、半球-珠状类型的显示器200的一部分的截面视图。该显示器包括穿孔的、连续的反射隔膜和介电层。显示器200也包括半后向反射前片202(在向内的表面中包括多个部分嵌入的高折射率透明半球珠204)、在这些半球珠的表面上的透明的前电极206、具有后电极210的后支撑体208(如呈薄膜晶体管或图案化的电极阵列)以及连接该前电极和后电极的电压源212。在一个替代性实施例，前片202可以是具有凸状突起的连续的高折射率的透明片。这些凸状突起可以是半球形状的。该前电极和后电极可以包括与关于图1描述的类似的组成。包含在前电极206与后电极210之间形成的腔内的可以是一种惰性、低折射率流体介质214。介质214可以包括悬浮的光吸收电泳可移动颗粒216。在一个实施例中，流体214的折射率小于前片202的折射率。由前电极206与后电极210形成的腔可以进一步包括间隔单元如珠以便控制在这两个电极之间的间隙的大小。图2的显示器200可以进一步包括在前电极206上形成的并且布置在该前电极与介质214之间的透明介电层218。图2还展示了在后电极上的第二介电层218，这样使得该介电层布置在后电极210与介质214之间。在后电极上的介电层可以任选地使用，取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反射式图像显示装置，包括：包括凸状突起或嵌入的球形珠的透明前片，观察者通过该前片观察该显示器；前电极；后支撑体；后电极；位于至少一个电极的表面上的介电层；光学透明的流体介质悬浮在该光学透明的流体介质中的多个电泳可移动颗粒；以及电压源，该电压源用于跨过该光学透明的流体介质施加偏压以便移动这些电泳可移动颗粒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 US 61/934,5961.一种反射式图像显示装置，包括：包括凸状突起或嵌入的球形珠的透明前片，观察者通过该前片观察该显示器；前电极；后支撑体；后电极；位于至少一个电极的表面上的介电层；光学透明的流体介质悬浮在该光学透明的流体介质中的多个电泳可移动颗粒；以及电压源，该电压源用于跨过该光学透明的流体介质施加偏压以便移动这些电泳可移动颗粒。2.如权利要求1所述的反射式图像显示装置，其中该后电极进一步包括薄膜晶体管或图案化的阵列。3.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，其中该透明前片是半后向反射片，该半后向反射片在其向内表面上具有多个半球状突起。4.如权利要求3的反射式图像显示装置，其中该前电极是透明的并且位于该多个半球状突起的表面上。5.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，其中该介电层进一步包含一种聚合物。6.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，其中该介电层进一步包含聚对二甲苯。7.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，其中该介电层进一步包含一种卤化的聚对二甲苯。8.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，进一步包括位于该前电极与后电极之间的穿孔的多孔的反射连续隔膜。9.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，进一步包括一个或多个横壁或部分横壁。10.如权利要求2所述的反射式图像显示装置，进一步包括滤色器层。11.如权利要求1-10中任一项中限定的反射式图像显示装置，进一步包括一种定向前光系统。12.如权利要求9所述的反射式图像显示装置，进一步包括滤色器层和定向前光系统。13.一种反射式图像显示装置，包括：透明前片，观察者通过该前片观察该显示器；前电极；后支撑体；后电极；位于至少一个电极的表面上的介电层；位于该前电极与该后电极之间的穿孔的多孔的连续反射隔膜；悬浮在光学透明的流体介质中的多个电泳可移动颗粒，该流体介质布置在由该前片和后电极限定的腔中并且在该穿孔的多孔隔膜与光反射前电极的孔内；以及电压源，该电压源用于跨过该光学透明的介质施加偏压以便在该前电极与该后电极之间移动这些悬浮的电泳可移动颗粒。14.如权利要求13所述的反射式图像显示装置，其中该后电极由薄膜晶体管或图案化的阵列构成。15.如权利要求14所述的反射式图像显示装置，其中该穿孔的多孔且连续的反射隔膜反...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·格尔丁，罗杰·肯普，内森·史密斯，布拉姆·M·萨德利克，洛恩·A·怀特黑德，安东尼·E·珀伦，
申请(专利权)人：清墨显示股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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