制造电泳显示器的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造微型杯阵列的方法。此种阵列可以有多种用途，例如视频显示。这种微型杯特别适用于电泳或液晶显示器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电泳显示器，尤其涉及一种制造这种显示器的新颖方法。与本专利技术相关的
技术介绍
电泳显示器是基于悬浮在溶剂中的带电荷颜料微粒的电泳现象制成的一种非发射性的装置。其在1969年首次提出。这类显示器通常包括具有电极的两块板，这两块板彼此相对放置并由间隔物分隔开。通常，其中的一块电极板是透明的。包含有一种被染色的溶剂和带电荷颜料微粒的悬浮物被密封在二个电极板之间。当在二电极之间施加一个电压差时，颜料微粒将迁移到一侧，该颜料的颜色或该溶剂的颜色依电压差的极性显现。为避免不希望的微粒迁移(诸如沉淀)，在先技术在二个电极之间划分区间。然而，在分区式电泳显示器的情况下，形成分区与悬浮物密封处理会遇到某些困难。此外，难于在分区式电泳显示器中保持不同颜色的悬浮物分离。因此现有技术试图把悬浮物密封在微胶囊中。美国专利第5,961,804号以及第5,930,026号说明了微胶囊化的电泳显示器。该文献披露的显示器具有基本上二维的微胶囊排列，其中各微胶囊含有由一介电质流体与一带电荷颜料微粒悬浮物(在视觉上与介电质溶剂对比)所组成的电泳组分。该微胶囊的形成可借助于界面聚合、原位聚合，或者诸如物理处理、液体内固化或简单/复杂凝聚等其他已知的工艺。在微胶囊形成后，可将其注入装有二个隔离电极的室中，或“印刷”或涂布在透明导电膜上。所述微胶囊也可被固定到一透明基材或粘合剂中，亦即其本身被夹在所述二个电极之间。利用这些现有工艺方法，特别是美国专利第5,930,026号、第5,961,804号以及第6,017,584号所披露的微胶囊方法制备的电泳显示器有许多缺点。例如，用微胶囊方法制造的电泳显示器，由于微胶囊壁的化学性质受到对环境变化的敏感度(特别是对于湿度与温度的敏感度)的不利影响。第二，由于胶囊的薄壁面与较大微粒尺寸，用微胶囊制造的电泳显示器具有较差的抗刮性。为改进该显示器的操作性，微胶囊被嵌埋于大量的聚合物基材中。但是，由于二电极间距增大，使响应时间变长；而且，由于颜料微粒的低有效负载，使对比度降低。因为电荷控制剂在该微胶囊制备期间趋于扩散至水/油界面，致使难以增加颜料微粒上的表面电荷密度。微胶囊中颜料微粒的低电荷密度或ζ电位也使其灵敏度变低。此外，因为微胶囊的大微粒尺寸和与大范围分布，对于色彩应用而言，此类型的现有技术的电泳显示器具有的分辨率与寻址能力较低。为了避免不希望的微粒移动，诸如侧向迁移或沉淀，现有技术采用光刻法将电泳显示器分割成比较小的单元。现有技术中的处理，是分批次进行的，并且需要溶剂显影。现有技术还披露了一种辊对辊微模压工艺。因此需要一种不需要溶剂的高产出的制造方法，用于电泳或液晶显示器中的微型杯(micro-cups)的生产。专利技术综述本专利技术提出了一种微型杯阵列的制造方法及用途。根据本专利技术的一个方面，提供了一种是利用涂布有热塑性或热固性前体物组分(例如紫外光固化树脂)的预成型凸模制作微型杯阵列的方法。然后，使此树脂与具有图案化的导电层的转移片(或塑料基板)接触，并且可以选择性地将它加热。模子对准于导体图案。可向转移片施加均匀的压力，以帮助改善转移片和树脂之间的粘合，以及控制微型杯底部的厚度。通过暴露于辐射(例如紫外光(UV))而固化树脂。一旦树脂固化之后，从凸模脱出以产生微型杯阵列。凸模也可以选择性地预先涂脱模剂，例如蜡、聚硅氧烷或氟化聚合物。如果需要的话，也可以后固化微型杯阵列。根据本专利技术的第二方面，提供了一种使用微型杯阵列的电泳显示器的制造方法。用于全彩电泳显示器的制造方法包括层叠预先制成的微型杯和一层正性光致抗蚀剂，将正性光致抗蚀剂进行图形曝光，选择性地打开一定数量的微型杯，接着把抗蚀剂显影、把打开的微型杯填充着色的电泳流体，并用密封工艺将填充的微型杯密封起来。可以重复这些步骤，以生成填充了不同颜色的电泳流体的密封微型杯。根据本专利技术的第三方面，提供了一种使用微型杯阵列的电泳显示器。对微型杯阵列填充介电流体，而该流体包含至少一种带电荷的颜料悬浮体，其是在一种有色的介电溶剂或溶剂混合物中。然后密封微型杯。层叠该密封的阵列和涂有胶层的导电膜。图2是转移模(也就是凸模)的示意图。图3是生产工艺的示意图，其通过将紫外光固化组合物转移涂布至凸模上。图4是制造黑白电泳显示器或其它单色电泳显示器的流程图。图5是制造多色电泳显示器的流程图。图6是以本专利技术的方法所制备的典型微型杯阵列。专利技术详述以下述定义和实施例作为参考的方式详细描述本专利技术。本文所引述的所有专利和出版物，结合于此作为参考文献。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而被使用。在此，下述的词汇或缩写(不论是以单数形式或复数形式使用)，具有所述的意义“微型杯(micro-cup)”一词，是指由转移模压所生成的杯状凹处。在本专利说明书中，术语“盒”是指由一密封微型杯所形成的独立的单位。该盒以分散于溶剂或溶剂混合物中的带电荷颜料微粒填充。当说明该微型杯或盒时，术语“有明确定义的”是指该微型杯或盒具有根据本工艺的特定参数预定的明确的形状、尺寸、纵横比。“纵横比”一词为电泳显示器中一般所知的词汇。于本申请中，它是指微型杯的深度对宽度或深度对长度的比例。优选实施例的详细描述如附图说明图1所示，根据本专利技术的电泳显示器包括有二个电极板(10，11)(至少其中一个为透明的(10))，以及位于该二个电极之间密封的一层明确定义的盒层(12)。该盒有明确定义的形状与尺寸，并以分散在经染色的介电溶剂中的带电荷颜料微粒填充。当施加电压差于二电极之间时，该带电荷微粒将迁移至一侧，这样可透过透明导电膜看见颜料的颜色或溶剂的颜色。至少该二导体之一是被图案化的。用于制备该电泳显示器的工艺涉及几个方面。I.微型杯的制备凸模的制备凸模(24)可用任何适当的方法制备，例如光致抗蚀处理后，接着蚀刻或电镀。制作凸模的示意性实施例见图2。用于凸模的主模板则可以用任何适当的方法制造，例如电镀。采用电镀法时，在一玻璃基板上喷镀一层通常为3000的籽金属薄层，例如铬镍铁合金(chrome inconel)。接着涂布光致抗蚀剂层，并以紫外光曝光。一掩模被置于紫外光与光致抗蚀剂层之间。该光致蚀刻剂的曝光区域变硬。然后用适当的溶剂清洗，去除未曝光区域。干燥所保留的固化光致抗蚀剂，并再次喷镀一层籽金属薄层。之后主模准备就绪，可以进行电铸成形。用于电铸成形的典型材料是镍钴合金。此外，该主模可由镍制作，如摄影光学仪器工程师学会会刊卷1663，pp.324(1992)中《薄镀层光学介质的连续制作》(“Continuousmanufacturing of thin cover sheet optical media”，SPIE Proc.)中所说明的，采用氨基磺酸镍(nickel sulfamate)电铸或无电镍沉积。该模具的底座(22)通常约50至400微米。该主模也可用其他微工程技术制作，包括电子束写入、干式蚀刻、化学蚀刻、激光写入或激光干涉，如《精密光学复制技术》见摄影光学仪器工程师学会会刊(“Replication techniques for micro-optics”，SPIE Proc.)卷3099，pp.76-82(1997)中说明。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造微型杯阵列的方法，包括： ａ．将热固性或热塑性前体物组分涂布于预成型的凸模上，以便在所述凸模上形成一层连续的前体物层； ｂ．将所述前体物层与转移片接触； ｃ．将所述前体物固化，以形成固化的微型杯阵列；以及 ｄ．将所述凸模从所述微型杯阵列中脱模。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁荣昌，陈美英，吴让二，陈仙海，臧宏玫，
申请(专利权)人：希毕克斯幻像有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]