用于改善电泳显示器性能进行表面改性的方法技术

本发明专利技术涉及用于改善电泳显示器性能进行表面改性的方法。更具体地，当利用模压方法通过微型杯技术制备显示盒时，涉及微型杯脱模后对微型杯表面进行改性。经处理的微型杯，其表面性能表现出显著的改善，如化学官能度、表面粗糙度、表面张力、表面形态、表面电荷、表面反射率、表面电导率和光学性能，特别是在可见光区域的光密度，从而使显示器具有许多优点，如呈现出较高的对比度、较短的电光响应时间、较低的驱动电压、较长的贮存期限、较高的图像双稳性和阈值电压。此外，通过降低在微型杯表面的不希望的浮膜形成、或不可逆的微粒沉积，呈现出改善的图像品质。本发明专利技术还改善了填充和密封步骤的涂层质量和／或粘合质量，不会对脱模造成损害。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电泳显示器(EPD)是基于电泳现象影响悬浮在着色电介质溶剂中的带电荷颜料微粒所制成的一种非发射性的装置。这种一般类型的显示器于1969年首次提出。电泳显示器通常包括一对相对放置且分隔开的板状电极，两电极间预留有一定距离。至少其中一块电极(通常在观察者一侧)是透明的。当在二电极之间施加一个电压差时，颜料微粒由于受到带有与其极性相反电荷的极板的吸引而迁移至该侧。因而可以通过对极板选择性施加电压，决定透明极板显现的颜色为溶剂的颜色或颜料微粒的颜色。改变极板的极性，会引起微粒迁移回相反的极板，从而改变颜色。可以通过电压范围或脉冲发送时间控制极板电荷，获得由于透明极板上中间颜料密度引起的中间色彩密度(或灰度梯度)。先前已报道不同像素或盒结构的电泳显示器，例如，分区式电泳显示器(M.A.Hopper和V.Novotny，电气和电子工程师协会论文集电气分卷(IEEE Trans.Electr.Dev.)，卷ED26，No.8，pp.1148-1152(1979))和微胶囊型电泳显示器(美国专利第5,961,804号和第5,930,026号)。在最近的共同未决专利申请中，即美国申请09/518,488(2000年3月3日提交)(对应WO 01/67170，公布于2001年9月13日)、美国申请09/759,212(2001年1月11日提交)、美国申请09/606,654(2000年6月28日提交)(相应于WO 02/01281，公布于2002年1月3日)和美国申请09/784,972(2001年2月15日提交)，披露了一种改进的电泳显示器制造技术，所有这些结合于此作为参考文献。该改进的电泳显示器包括隔离的盒，这些隔离的盒由具有明确定义的形状、大小、和纵横比的微型杯制备而成，并以分散于电介质溶剂，优选卤化溶剂，特别是全氟化溶剂中的带电荷微粒填充。用聚合物密封层分别密封填充的盒，聚合物密封层优选用含有一种材料的合成物制备而成，所述材料选自热塑性塑料、热固性塑料和它们的前体物。这种基于微型杯的显示盒可以由微模压和光刻法制备。为改善电泳显示器的图像品质和耐久性，必须优化微型杯的表面性能以降低不良的不可逆的微粒沉积或网络形成。为获得最佳切换性能，微型杯材料的介电性能和/或电导率以及其与电泳流体的相互作用也需优化。但是，为方便微模压期间的脱模，经常把脱模剂(如，硅油、全氟化合物或它们的乙烯基或丙烯酸酯衍生物)涂布于模子上或加入模压树脂组分中。然而，所需的良好的脱模性能倾向于导致低表面张力和低介电常数的疏水微型杯表面，这使得可接受的显示器性能的工艺和配方窗口(processing and formulationwindows)严重变窄。专利技术简述本专利技术涉及通过改性显示盒表面来改善电泳显示器性能的方法。更具体地，当利用模压方法通过微型杯制造技术制备显示盒时，涉及微型杯脱模后对微型杯表面进行改性。在本专利申请中使用的术语“微型杯”，该术语应该理解为本专利技术范围内包括所有类型显示盒。根据本专利技术的第一方面，涉及一种用供电子或受质子探针分子对微型杯表面进行等离子体处理的方法。根据本专利技术的第二方面，涉及一种用受电子或供质子探针分子对微型杯表面进行等离子体处理的方法。根据本专利技术的这两个方面，进行等离子体处理以诱发微型杯表面的表面电荷，从而调节其与带电荷颜料微粒的相互作用。进行该处理可在微型杯表面诱发正电荷或负电荷。作为根据本专利技术的第一方面或第二方面处理的结果，电泳显示器可包括带电荷微型杯表面和带相反电荷的颜料微粒(如，带正电荷的微型杯表面和带负电荷的颜料微粒，或带负电荷的微型杯表面和带正电荷的颜料微粒)，或带电荷微型杯表面和带同种电荷的颜料微粒(如，带正电荷的微型杯表面和带正电荷的颜料微粒，或带负电荷的微型杯表面和带负电荷的颜料微粒)。根据本专利技术的第三方面，涉及一种通过等离子体处理改性微型杯表面的化学官能度的方法，通过该等离子体处理从而诱发相互作用，如在颜料微粒和微型杯表面之间的氢键或酸碱相互作用。根据本专利技术的第四方面，涉及一种通过等离子体处理改性微型杯表面的化学官能度的方法，通过该等离子体处理从而在微型杯表面形成空间稳定层或保护胶体层。根据本专利技术的第五方面，涉及一种方法，用着色剂处理微型杯表面，如碳黑、石墨、RuO4、MnO4-1、Cr2O7-2或OsO4的溶液或分散体，从而使微型杯表面变暗和/或改善与颜料微粒的相互作用。根据本专利技术的第六方面，涉及一种方法，用强酸或碱处理微型杯表面，如H2SO4、HCl、HNO3、KOH、K2CO3、NH4OH、乙二胺、二亚乙基三胺或聚亚胺(polyimine)，从而诱变表面官能度和微观结构。根据本专利技术的第七方面，涉及一种方法，该方法通过喷镀、汽相淀积或电淀积金属或金属氧化物来处理微型杯表面，从而改变微型杯表面的电导率、光密度和/或反射率。经过本专利技术的任何处理方法处理过的微型杯，其表面性能表现出明显的改善，如化学官能度、表面粗糙度、表面张力、表面形态、表面电荷、表面反射率、表面电导率和光学性能，尤其是在可见光区域的光密度。因而，用处理过的微型杯制成的电泳显示器具有许多优点。例如，这种显示器呈现出较高的对比度、较短的电光响应时间、较低的驱动电压、较长的贮存期限、较高的图像双稳性和较高的阈值电压。此外，通过减少在微型杯表面的不希望的浮渣形成(scum formation)或不可逆的微粒沉积，这种显示器表现出改善的图像品质。表面改性还显著地改善了填充和密封步骤中的涂层质量和/或粘合质量。获得所有这些改善而不会对脱模造成任何不利。图2说明用微型杯技术制备的典型的显示盒。图3a和3b说明经等离子体处理后显示盒的带正电荷表面。图4a和4b说明经等离子体处理后显示盒的带负电荷表面。图5说明盒表面和颜料微粒表面之间的分子-分子相互作用，它是等离子体处理盒表面的结果。图6说明经等离子体处理后在显示盒表面形成的空间稳定层或保护胶体层。本专利技术详述I.定义除非在本专利说明书中另有定义，否则在此所用的技术术语皆根据本领域技术人员通常使用并了解的惯用定义使用。术语“微型杯”，是指由微模压或光刻法所生成的杯状的凹处，如在WO01/67170中所说明的。术语“阈值电压”是指施加于盒而不会引起盒中微粒在电极板之间向盒的相反侧进行不希望的迁移的最大偏压。术语“最大密度(Dmax)”是指显示器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”是指最小密度状态的反射比和最大密度状态的反射比之比率。II.显示盒的制备如在WO 01/67170中所说明的，电泳显示盒可用微模压或光刻法制备而成。简言之，通过在玻璃平板或塑料基片上形成一透明导电膜，从而制成透明导电基片。然后在该导电膜上涂布一层热塑性或热固性前体物。在高于热塑性或热固性前体物层的玻璃化温度(Tg)条件下，用辊、板、或带凸模对该热塑性或热固性前体物层进行模压。用于制备微型杯的热塑性或热固性前体物可以是多官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯醚、环氧化物或它们的低聚物或聚合物和类似物。优选多官能团的丙烯酸酯及其低聚物。多官能团的环氧化物与多官能团的丙烯酸酯的组合也非常有利于获得所需要的物理机械性能。通常，也添加赋予挠性的可交联低聚物，例如氨基甲酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善包含显示盒的电泳显示器性能的方法，该方法包括用探针分子对所述显示盒进行等离子体处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾金仁，侯维新，吴让二，张小加，梁荣昌，
申请(专利权)人：希毕克斯影像有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]