[發明專利]在輥對輥顯示器制造過程中密封微型杯的組分及方法

有效

• 申請號: 01136448.3
• 申請日: 2001-10-17
• 公開（公告）號: CN1389534A
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發明（設計）人: 臧宏玫;張小加;梁榮昌
• 申請（專利權）人: 希畢克斯幻像有限公司
• 主分類號: C09K3/10
• 分類號: C09K3/10;H05B33/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛

本發明所屬技術領域

電泳顯示器(EPD)是基于懸浮在溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳現象制成的一種非發射性的裝置。該類顯示器于1969年首次提出。這類顯示器通常包括相對而置、分隔開的板狀電極，電極間預定距離內有間隔物。通常，其中的一塊電極板是透明的。包含有一種被染色的溶劑和帶電荷顏料微粒的懸浮物被封裝在兩個電極板之間。

當在二電極之間施加一個電壓差時，顏料微粒由于受到帶有與其極性相反電荷的極板的吸引而遷移至該側。因而可以通過對極板選擇性施加電壓，決定透明極板顯現的顏色為溶劑的顏色或顏料微粒的顏色。改變極板極性，顏料微粒會向相對的極板遷移，從而顯現相反的顏色。不同的過渡色(灰色梯度)是由透明極板的過渡顏料密度決定，并可通過控制電壓和充電時間來獲得。

電泳顯示器優于其它類型的平板顯示器的優勢之一是其耗電量非常低。這一突出優點使得電泳顯示器特別適合便攜式以及電池供電設備，例如筆記本電腦、移動電話、個人數字輔助裝置、便攜式電子醫療和診斷裝置、全球定位系統裝置等等。

為了避免不希望的微粒遷移(諸如沉淀)，有人提出了在兩個電極之間分區的方法，將兩個電極之間的空間分成小的單元。參見M.A.Hopper和V.Novotny電氣和電子工程師協會會報-《電子裝置》(IEEE?Trans.Electron?Device)，ED-26，8，pp1148-1152(1979)。然而，在分區式電泳顯示器的情況下，形成分區與懸浮物密封處理存在一定困難。此外，在分區式電泳顯示器中難于保持不同顏色的懸浮物分離。

因此，現有技術試圖把懸浮物密封在微膠囊內。美國專利第5,961,804號以及第5,930,026號說明了微膠囊化的電泳顯示器。該文獻披露的顯示器具有基本二維的微膠囊排列，其中各微膠囊含有由一介電質流體與一帶電荷顏料微粒懸浮物(在視覺上與介電質溶劑對比)所組成的電泳組分。該微膠囊的形成可借助于界面聚合、原位聚合，或者諸如物理處理、液體內固化、或簡單/復雜凝聚等其它已知的方法。在微膠囊形成后，可將其注入裝有二個隔離電極的室中，或被“印刷”或涂布在透明導電膜上。該微膠囊也可被固定于透明基材或夾在該二電極之間的粘合劑中。

利用這些現有工藝方法，特別是美國專利第5,930,026號、第5,961,804號、以及第6,017,584號所披露的微膠囊方法制備的電泳顯示器有許多缺點。例如，用微膠囊方法制造的電泳顯示器，由于微膠囊壁的化學性質受到對環境變化的敏感度(特別是對于濕度和溫度的敏感度)的不利影響。第二，由于膠囊的薄壁面與較大的微粒尺寸，用微膠囊制造的電泳顯示器具有較差的抗刮性。為改進該顯示器的操作性，微膠囊被嵌埋于大量的聚合物基質中。但是，由于二電極間距增大，使反應時間變長；而且，由于顏料微粒的低有效負載，使對比度降低。因為電荷控制劑在該微膠囊制備期間趨于擴散至水/油界面，致使難于增加該顏料微粒上的表面電荷密度。微膠囊中顏料微粒的低電荷密度或ζ電位也使其靈敏度變低。此外，因為微膠囊的大微粒尺寸和大范圍分布，對于色彩應用而言，這種類型現有技術的電泳顯示器具有的分辨率與尋址能力較低。

另外，在本申請人于2000年3月3日提交的未決美國專利申請09/518,488號和2001年2月25日提交的未決美國專利申請09/784,972號中，披露了一種改進的電泳顯示器制造技術。這種改進的電泳顯示器的盒是由多個微型杯形成的，這些微型杯相互連接整體構成二維陣列集合的一部分。該陣列集合中的每個微型杯都填充以帶電顏料微粒在介電溶劑中的懸浮物或分散物，并密封形成電泳盒。

在其上形成微型杯的基底襯板包含由預先制成的導電膜(如氧化銦錫導電區帶)構成的顯示尋址陣列。導電膜(ITO區帶)預涂布有一層輻射固化聚合前體物。然后，該膜和前體物層經輻射圖像曝光形成微型杯的壁結構。曝光后，將未曝光區域的前體物組分清除，留下結合在導電膜/基底襯板上的固化的微型杯壁。圖像曝光可以通過透過光掩膜的紫外光或其它形式的輻射來完成，以形成涂布在導電膜上的輻射固化材料的預定圖像或確定圖形。盡管通常不要求，掩模可以對正并套準該導電膜(也就是ITO區帶)，這樣，透明掩模部分定位于ITO區帶之間的間隔，而不透明掩模部分與ITO材料(將成為微型杯盒底的部分)對齊。