具有局部凸起结构的改进的电泳显示器制造技术

本发明专利技术涉及一种电泳显示器，其包括多个具有明确定义的形状、尺寸和纵横比的隔离的盒，这些盒具有内部局部凸起结构，并且填充以分散在介电溶剂中的带电颜料微粒。该显示器显示出改进的对比度和抗剪切及抗压缩压力的特性。该显示器可以具有传统的上／下切换模式、平面内切换模式、或者双重切换模式。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Improved electrophoretic display with local convex structure

The present invention relates to an electrophoretic display comprising well-defined shape, size and aspect ratio of the isolation box, the box has an internal convex structure, and are filled with dispersed in a dielectric solvent charged pigment particles. The display shows improved contrast and shear and compression resistance characteristics. The display can be provided with a traditional up / down switching mode, a plane switching mode, or a double switching mode.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进的电泳显示器，其包括多个具有明确定义的形状、尺寸和纵横比的隔离的盒，并且这些盒具有内部局部凸起结构并填充以分散在介电溶剂中的带电微粒。该显示器可以具有传统的上/下切换模式、平面内切换模式或者双重切换模式。与本专利技术相关的
技术介绍
电泳显示器(electrophoretic display，EPD)是一种根据影响悬浮在一种有色介电溶剂中的带电颜料微粒的电泳现象制成的非发射性装置。此种普通型的显示器最早在1969年提出。一个典型的电泳显示器包括一对相对放置且分隔开的板状电极，用间隔物预先决定电极之间的距离。至少一个电极(典型地是在观看一侧)是透明的。对于无源电泳显示器来说，分别需要顶板(观看一侧)和底板上的行与列电极来驱动显示器。相对而言，有源电泳显示器则需要在底板上有一排薄膜晶体管以及在顶视基板上具有常用的未图案化的透明导体板。由一种有色介电溶剂和分散其中的带电颜料微粒所组成的电泳流体封装在两电极之间。当在两个电极之间施加一个电压差时，该颜料微粒被吸引而迁移到与颜料微粒极性相反的电极板。这样，在透明电极板所显示的颜色(由选择性地给电极板充电所决定)，可以是溶剂的颜色或者是颜料微粒的颜色。板的极性转换会造成微粒迁移回到相对的板，从而转换颜色。由于透明板处的中间颜料密度，可以通过用一定范围的电压来控制电极板的电荷而获得中间的颜色密度(或者灰度)。现有技术中已经报导了不同像素或盒结构的电泳显示器，例如分隔型电泳显示器(M.A.Hopper and V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.，26(8)1148-1152(1979))以及微胶囊化的电泳显示器(美国专利第5,961,804号和第5,930,026号)。然而，这些显示器都有各自的问题，如下所述。在分隔型电泳显示器中，两电极之间有多个分隔物，将空间分成比较小的盒，以便避免不想要的微粒移动，例如沉降。然而，在形成分隔、以流体填充显示器、将流体封装在显示器中以及保持不同颜色的悬浮液彼此分开时遇到了困难。微胶囊化的电泳显示器具有大致二维排列的微胶囊，每个当中具有由一种介电流体以及一种在视觉上与该介电流体呈对比的带电颜料微粒的悬浮物系所组成的电泳组分。微胶囊典型地制备在水溶液中，以达到有用的对比度，其平均微粒尺寸较大(50～150微米)。大的微胶囊尺寸导致抗刮性差，并且因为大的胶囊在两个相对电极之间需要大的间隙，所以导致在给定的电压下反应时间慢。同时，在水溶液中制备的微胶囊的亲水性外壳，一般导致对高温高湿的状况敏感。如果微胶囊被嵌入大量的聚合物基材中以消除这些缺点，则基材的使用会导致更慢的反应时间和/或更低的对比度。为了改善切换速率，此种电泳显示器中常常需要一种电荷控制剂。然而，水溶液中的微胶囊化过程对可用的电荷控制剂种类有所限制。与微胶囊系统相关的其它缺点包括分辨率差以及彩色用途的寻址性差。一种经过改进的电泳显示器技术最近披露在几个未决申请中，美国专利申请序号09/518,488，申请日2000年3月3日；美国专利申请序号09/759,212，申请日2001年1月11日；美国专利申请序号09/606,654，申请日2000年6月28日和美国专利申请序号09/784,972，申请日2001年2月15日，都结合在此一并作为参考。改进的电泳显示器包括由有明确定义的形状、尺寸和纵横比的微型杯所形成的封闭的隔离的盒，并且填充以分散在介电溶剂中的带电颜料微粒。电泳流体隔离并密封在每个微型杯中。该微型杯结构能够使电泳显示器的制备以一种形式灵活、高效率的辊对辊的连续工艺进行。显示器可以通过下述的方式在连续的导体膜(例如ITO/PET)支撑网上制备(1)在ITO/PET膜上涂布可辐射硬化的组分，(2)以微模压或光蚀刻方法制作微型杯，(3)以电泳流体填充微型杯并且密封住微型杯，(4)将另一导体膜层合在密封的微型杯上，以及(5)将显示器切割成想要的尺寸或格式，以便组装。此种电泳显示器设计的一个优点是微型杯壁事实上是内建的间隔物，使顶基板和底基板分开成固定的距离。微型杯显示器的机械性质和结构整体性，明显优于包括使用间隔物微粒所制造的任何现有技术的显示器。此外，包含微型杯的显示器具有理想的机械性能，包括当显示器被弯、卷或者是在例如触摸屏用途下的压缩压力时有可靠的显示性能。采用微型杯技术消除了对边缘密封黏合剂的需要，其会限制并预先界定显示面板的尺寸，并且限定显示流体在预先界定的区域内。如果以边缘密封黏合剂方法所制备的传统显示器以任何方式切割，或者如果显示器钻出一个孔，则其中的显示流体会全部泄露。损坏的显示器将不会再有作用。相对而言，以微型杯技术所制备的显示器中的显示流体密封并隔离在每个盒中。微型杯显示器几乎可以切成任何尺寸，而不会由于作用区域泄露显示流体而导致损害显示功能的风险。换言之，该微型杯结构能够使一种形式灵活的显示器制造工艺得以进行，其中该工艺产生以大片形式连续输出的并且可以切成任何理想形式的显示器。当盒填充以不同特定性质(例如颜色和切换速率)的流体时，隔离的微型杯或盒结构是特别重要的。没有这种微型杯结构就很难避免相邻区域中的流体互混在一起，或是很难避免在操作期间相互干扰。为了达到比较高的对比度，优选由比较宽的微型杯形成的和具有比较窄的分隔壁的盒，因为其允许有比较高的盒开口面积比例(也就是盒开口面积与总面积的比例)，从而有比较少的光线从非作用壁泄漏出去。虽然显示器的分辨率可能随着盒开口比例的增加而减少，但是使用比较宽的盒(最宽到大约300微米)仍然是低分辨率和单色用途要达到高对比度的最低成本高效率的方式之一。然而，随着开口面积比例的增加，抗压缩和/或抗剪切力(例如由触摸屏面板用的尖笔所施加)的特性也显著地降低。而且，随着开口比例的增加，盒内不想要的微粒移动(例如对流)会变得更加显著，并且显示器的对比度事实上会降低。如果存在过度的不想要的移动，显示器的影像均匀性也会变坏。专利技术简述本专利技术涉及一种采用微型杯技术的改进的电泳显示器。该显示器包括由微型杯形成的有明确定义的形状、尺寸和纵横比的隔离的盒。该盒具有内部局部凸起结构，并且用分散在一种介电溶剂中的带电颜料微粒填充。该显示器可以具有传统的上/下切换模式、平面内切换模式或者双重切换模式。在具有传统的上/下切换模式或双重切换模式的显示器中，有一个顶部透明电极板、一个底部电极板以及封装在两个电极板之间的多个隔离的盒。在具有平面内切换模式的显示器中，盒夹在一个顶部电极板和底部绝缘层之间。在这些盒当中具有从底层升起的局部凸起结构。它们可以是离散的结构，例如柱、圆柱、楔形物、十字交叉，或者例如壁和格栅的连续结构。然而该局部结构并不接触到顶部透明层。换句话说，该结构的顶端和顶部透明层之间有间隙。该局部凸起结构的顶端和顶部透明层之间的距离典型地是大约3到50微米，最好在大约5到30微米之间，更好是在10到20微米之间。连续局部凸起结构的顶面可以是任何形状，最好是平坦的而且不大于结构的底部。局部凸起结构的截面可以是任何形状，包括圆形、正方形、长方形、椭圆形及其它形状。附图说明图1a是具有平面内切换模式的电泳显示器。图1b是具有双重切换模式的电泳显示器。图2是制作黑/白电泳显示器或其它单色电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电泳显示器包括： ａ）一个顶部透明层； ｂ）多个具有有明确定义的尺寸、形状和纵横比的隔离的盒，所述多个盒具有内部局部凸起结构，并且填充以分散在一种介电溶剂或溶剂混合物中的带电荷颜料微粒；以及 ｃ）一个底层。

【技术特征摘要】
US 2001-8-28 60/315,6471.一种电泳显示器包括a)一个顶部透明层；b)多个具有有明确定义的尺寸、形状和纵横比的隔离的盒，所述多个盒具有内部局部凸起结构，并且填充以分散在一种介电溶剂或溶剂混合物中的带电荷颜料微粒；以及c)一个底层。2.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述局部凸起结构是非连续的结构。3.根据权利要求2所述的电泳显示器，其中所述非连续的结构是柱形、圆柱形、楔形或十字交叉形。4.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述局部凸起结构是连续结构。5.根据权利要求4所述的电泳显示器，其中所述连续结构是壁或格栅。6.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中，在所述局部凸起结构的顶端和所述顶部透明层之间有间隙。7.根据权利要求6所述的电泳显示器，其中所述间隙是大约3到50微米。8.根据权利要求7所述的电泳显示器，其中所述间隙是大约5到30微米。9.根据权利要求8所述的电泳显示器，其中所述间隙是大约10到20微米。10.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述局部结构具有圆形、正方形、长方形或椭圆形截面。11.根据权利要求3所述的电泳显示器，其中所述局部凸起结构的直径或宽度是在大约3到50微米的范围。12.根据权利要求11所述的电泳显示器，其中所述局部凸起结构的直径或宽度是在大约5到30微米的范围。13.根据权利要求12所述的电泳显示器，其中所述局部凸起结构的直径或宽度是在大约8到20微米的范围。14.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述显示器的每个盒平均具有至少一个局部凸起结构。15.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述的一些盒没有内部局部结构。16.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述局部结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荣昌，阿巴斯哈希尼，庄孝根，
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]