專利名稱：具有雙重方式切換的改良的電泳顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括傳統(tǒng)的上/下切換以及面內(nèi)切換方式的改良的電泳顯示器。換言之，該改良的電泳顯示器具有雙重切換方式。
背景技術(shù)：
電泳顯示器(EPD)是一種基于影響懸浮在溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳現(xiàn)象的非發(fā)射性的裝置。此種一般類型的顯示器是在1969年首次提出。EPD典型地包括一對相對的、間隔開且為板狀的電極，其具有在該電極之間預(yù)先決定一段特定距離的間隔物。至少一個該電極，典型地是在觀看側(cè)，是透明的。對于無源型EPD，分別在頂部(觀看側(cè))和底部板之上的行和列電極是驅(qū)動顯示器所必需的。相對地，對于有源矩陣型EPD而言，在該底部板之上的薄膜晶體管(TFT)陣列以及在頂部觀看基片之上的非圖案化的透明導(dǎo)電板是必要的。一種由有色介電溶劑以及分散于其中的帶電荷顏料微粒所構(gòu)成的電泳液被封裝在該兩個電極之間。
當(dāng)一電壓差施加于該二個電極之間時，該顏料微粒將因為吸引力而遷移到具有極性相反于顏料微粒的極性的板。因此，在該透明板所顯示的顏色，可以通過選擇性地對板充電來加以決定為該溶劑的顏色或該顏料微粒的顏色。板極性的反轉(zhuǎn)將會使微粒遷移回到相對的板，由此反轉(zhuǎn)該顏色。由吸引至該透明板的中間程度的顏料微粒所造成的中間色彩密度(或灰度梯度)可以通過一定范圍的電壓來控制該板電荷而獲得。在此類型的反射式EPD中并不需要背光，盡管可以可選地加入背光來改善該顯示器在黑暗中的可見度。
先前已經(jīng)報道了具有不同像素或者盒結(jié)構(gòu)的電泳顯示器，例如，分區(qū)式電泳顯示器(參見M.A.Hopper和V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.(電氣和電子工程師協(xié)會論文集電氣分卷)，卷26，No.8，1148-1152(1979))和微膠囊化電泳顯示器(如在美國專利第5,961,804號以及美國專利第5,930,026號中所述)。如以下所述，這些電泳顯示器的每一種都具有其本身的問題。
在分區(qū)式電泳顯示器中，在兩電極之間有許多分隔區(qū)域，用于將空間分割成為較小的單元，其目的是為了避免不希望的微粒運動，例如沉降。然而，會遇到一些困難分區(qū)的形成、用電泳液填充顯示器的方法、將電泳液封裝在顯示器中、以及保持不同顏色的懸浮液彼此分開。在開發(fā)這類分區(qū)式顯示器的輥對輥(roll to roll)制造方法時會遇到甚至更困難的問題。
微膠囊化的電泳顯示器具有基本上二維的微膠囊排列，其中各微膠囊含有由介電液與帶電荷顏料微粒的分散體(在視覺上與介電溶劑對比)所組成的電泳組合物。微膠囊典型地是在水溶液中制備，并且為了達到有用的對比度，其平均微粒尺寸相對較大(50至150微米)。大的微膠囊尺寸導(dǎo)致不良的抗刮性以及對于特定的電壓而言較慢的響應(yīng)時間，這是因為對于大的膠囊而言，在兩個相對的電極之間需要大的間隙。同時，在水溶液中所制備的微膠囊的親水殼層典型地導(dǎo)致對高濕度以及溫度環(huán)境的敏感性。若將微膠囊包埋于大量的聚合物基質(zhì)中來消除這些缺點，基質(zhì)的使用則導(dǎo)致更慢的響應(yīng)時間和/或更低的對比度。為了改進切換速率，在此種類型的EPD中通常需要電荷控制劑。然而，在水溶液中的微膠囊化工藝限制了可以使用的電荷控制劑的類型。對于彩色應(yīng)用而言，其它與該微膠囊系統(tǒng)相關(guān)的缺點則包括不良的分辨率以及不良的尋址能力。
美國專利第3,612,758號揭露了另一種類型的EPD，其中電泳盒是由平行線槽所形成，其含有分散于介電溶劑中的帶電荷顏料微粒。該槽狀電泳盒覆蓋以透明導(dǎo)體、并與其電接觸。透明玻璃層從觀看面板的一側(cè)覆蓋在透明導(dǎo)體上。
利用微型槽、細微紋溝、或微型柱來形成EPD陣列仍然存在問題不希望的微粒沉降或沿著列方向的乳化。此外，缺少無縫的、無氣囊的以及連續(xù)的密封方法來將電泳液封裝在兩個電極之間，使得輥對輥制造極為困難。
一種改良的EPD技術(shù)以及輥對輥制造方法最近披露在下述共同提出的未決申請中，即2000年3月3日提交的美國申請09/518,488、2001年1月11日提交的美國申請09/759,212、2000年6月28日提交的美國申請09/606,654、以及2001年2月15日提交的美國申請09/784,972，所有這些均結(jié)合于此作為參考。該改良的EPD包括封閉的盒，其是由具有明確定義的形狀、尺寸以及縱橫比，并且填充以分散在介電溶劑中的帶電荷顏料微粒的微型杯所形成，并通過披露在USSN 09/518,488(對應(yīng)于WO 01/67170)以及USSN 09/874,391(對應(yīng)于WO 02/98977)中的方法之一，用頂部密封組合物進行頂部密封，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。此種涉及微型杯的改良的技術(shù)允許單色EPD具有高圖像質(zhì)量。彩色顯示器也可以利用空間上相鄰的小像素陣列來制備，其由填充以不同顏色(例如，紅色、綠色、或藍色)的染料的微型杯所構(gòu)成。然而，在只具有傳統(tǒng)的上/下切換方式的此類型的系統(tǒng)中有一個主要的缺點，即，從“被關(guān)閉的”(turned-on)有色像素反射的白光大大地降低“被激活的”(turned-off)顏色的色彩飽和度。在這方面的更多細節(jié)是在以下的“詳述”章節(jié)之中給出。
盡管此后者的缺點可以通過覆蓋的快門裝置加以補救，如聚合物分散液晶，以切換“關(guān)閉的”像素至黑色狀態(tài)并且保持“激活的”像素在所希望的顏色狀態(tài)，但是此種解決方式的缺點是覆蓋裝置的高成本、與快門裝置相關(guān)的高Dmin(其是背景的最小光密度)、以及復(fù)雜的驅(qū)動電路設(shè)計。
可替換地，常規(guī)的上/下切換方式的彩色顯示器可以利用覆蓋在顯示器的觀看側(cè)之上的濾色片來制備。然而，對于利用濾色片的反射式彩色顯示器的主要問題是暗的Dmin以及欠缺高質(zhì)量“白色”狀態(tài)。
“面內(nèi)”切換概念是披露在E.Kishi等人的“5.1development ofIn-Plane EPD”(“5.1面內(nèi)EPD的開發(fā)”)，Canon研究中心，SID 00文摘，第24至27頁以及Sally A.Swanson等人的“5.2HighPerformance EPDs”(“5.2高性能的EPD”)，IBM Almaden研究中心，SID 00文摘，第29至31頁。在這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，顏色效應(yīng)是利用帶有白色或黑色微粒的有色背景來達到。這些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的缺點是欠缺高質(zhì)量“白色”或高質(zhì)量“黑色”狀態(tài)。更多的細節(jié)也在“詳述”章節(jié)之中給出。
因此，對于也可以用有效率的方式，尤其是通過輥對輥制造方法來加以制造的具有高質(zhì)量全色功能的改良的EPD仍然有著需求。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及改良的EPD，其包括傳統(tǒng)的上/下切換以及面內(nèi)切換方式。換言之，該改良的EPD具有雙重切換方式。
本發(fā)明的單色EPD能夠顯示選擇的突出顯示(highlight)顏色，其不同于文字(text)的顏色。例如，白色背景、藍色文字、以及紅色突出顯示，可以顯示在顯示器的任何所選的區(qū)域中。此外，本發(fā)明的全色EPD能夠顯示具有高色彩飽和度的高對比圖像。高質(zhì)量的黑色以及白色狀態(tài)在本發(fā)明的全色顯示器之中均是可能的。本發(fā)明的EPD并不需要復(fù)雜的電路設(shè)計，并且適合于低成本和高產(chǎn)量的輥對輥制造方法。
附圖簡要說明應(yīng)注意的是所有的附圖均為示意圖并且不是按照比例繪制。


圖1說明傳統(tǒng)的僅具有上/下切換方式的EPD的一般缺點。
圖2A至2D說明在僅具有面內(nèi)切換方式的EPD中欠缺純白色或純黑色狀態(tài)。
圖3說明本發(fā)明的一個典型的電泳盒以及上/下與面內(nèi)切換電極的一般位置。
圖4A至4C說明具有雙重方式的改良的EPD的各種可能的情形。
圖4D說明本發(fā)明的突出顯示選項(俯視圖)。
圖5A與5B說明微型杯的制造，涉及透過光掩模進行圖像曝光。
圖6A與6B說明兩層的ITO電極系統(tǒng)。
圖7A與7B是說明本發(fā)明的純白色狀態(tài)的俯視以及剖面圖。
圖8A與8B是說明本發(fā)明的純黑色狀態(tài)的俯視以及剖面圖。
圖9A與9B是說明本發(fā)明的多色狀態(tài)的俯視以及剖面圖。
圖10A至10E說明TFT有源驅(qū)動機制。
圖11A至11E說明有源和無源驅(qū)動機制的結(jié)合。
圖12A至12E說明有源和無源驅(qū)動機制的一種替代的結(jié)合。
圖13A與13B說明分別具有透明和不透明分隔壁的微型杯。圖13C說明具有不同顏色的分隔壁的兩側(cè)。
圖14A至14H說明各種黑色基質(zhì)層的位置的剖面圖。圖14I說明具有帶黑色基質(zhì)層分隔壁的微型杯的俯視圖。
發(fā)明詳述除非在本專利說明書中另有定義，否則在此所用的技術(shù)術(shù)語皆根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員通常使用并了解的慣用定義而被使用。術(shù)語“明確定義的”、“縱橫比”以及“圖像曝光”如在以上所指明的共同提出的未決申請中所定義。
應(yīng)當(dāng)明了的是本發(fā)明的范圍包括傳統(tǒng)的EPD以及從微型杯、微型槽、微膠囊等制成的EPD。
術(shù)語“傳統(tǒng)的EPD”指任何在本技術(shù)領(lǐng)域熟知的電泳盒。電泳盒可以具有任何形狀和尺寸，并且該顯示器包括例如分區(qū)式顯示器。
術(shù)語“微型槽”指在美國專利第3,612,758號中所披露的電泳盒的類型。
術(shù)語“微型杯”指杯狀的凹處，其可以由例如微模壓或圖形曝光，接著是顯影步驟來移除未曝光或已曝光的區(qū)域的方法來產(chǎn)生。同樣地，復(fù)數(shù)形式的“微型杯”在整個上下文中一般可以指包括多個此種微型杯的微型杯組合件，這些微型杯被整體地形成或結(jié)合起來從而制成有結(jié)構(gòu)的(structured)二維微型杯陣列。該微型杯的尺寸披露在以上所指出的共同提出的未決申請中。
術(shù)語“頂部密封”是指密封方法，其中填充并頂部密封構(gòu)造在第一基片或電極層上的顯示盒。在傳統(tǒng)的邊緣密封方法中，需要兩個基片或電極層和邊緣密封粘合劑，以將顯示液封裝并邊緣密封于盒中。相比之下，在頂部密封方法中，顯示液是在第二基片或電極層被放置到顯示盒上之前進行封裝和頂部密封。
術(shù)語“Dmax”表示顯示器的可達到的最大光密度。
術(shù)語“Dmin”是指顯示背景的最小光密度。
術(shù)語“對比度”被定義為最小光密度狀態(tài)下電泳顯示器的反射百分比比和最大光密度狀態(tài)下顯示器的反射百分比之比率。
I.傳統(tǒng)EPD的缺點(1)僅具有上/下切換的EPD圖1的EPD僅具有上/下切換方式。在該圖中的盒是填充以懸浮液，其中帶正電荷的白色微粒是分散在一種著色(紅色、綠色、以及藍色)介電液中。在圖1中的所有三個盒表示在頂部和底部電極(未示出)之間施加電壓差。在綠色以及藍色盒中，頂部電極具有低電壓，在這兩個盒中的帶正電荷的白色微粒遷移至透明的頂部觀看電極，于是這些微粒的顏色(即，白色)透過在該兩個盒中的透明的導(dǎo)電膜而反射至觀看者。在紅色盒中，底部電極具有低電壓；因此帶正電荷的白色微粒遷移至該盒的底部，因而透過頂部透明的導(dǎo)電膜看到介質(zhì)的顏色(即，紅色)。在如圖1所示的情形中，從綠色以及藍色像素反射的白色光大大地降低紅色像素的色彩飽和度。
(2)僅具有面內(nèi)切換方式的EPD圖2A至2D說明僅具有面內(nèi)切換方式的現(xiàn)有技術(shù)制備的EPD的缺點。
在圖2A中，盒填充以白色帶電荷微粒分散于其中的無色介電溶劑。盒的背景是有色的(即，紅色、綠色、或藍色)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間存在電壓差時，白色微粒遷移至盒的每一側(cè)，因而從頂部透明開口可看到背景的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間沒有電壓差時，這些微粒散布在介電溶劑中，導(dǎo)致從頂部透明開口可看到白色(即，這些微粒的顏色)。此種無色溶劑、有色背景以及白色微粒的配置導(dǎo)致欠缺高密度黑色狀態(tài)的顯示器。
在圖2B中，盒填充以黑色微粒分散于其中的無色液。盒的背景是有色的(即，紅色、綠色、或藍色)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間存在電壓差時，這些微粒遷移至盒的每一側(cè)，因而從頂部透明開口可看到背景的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間沒有電壓差時，這些微粒散布在介電溶劑中，導(dǎo)致從頂部透明開口可看到黑色(即，這些微粒的顏色)。此種溶劑/背景/微粒的顏色配置導(dǎo)致帶有不希望的Dmin和對比度的不良白色狀態(tài)(dirty whitestate)。
圖2C顯示，盒填充以有色微粒(即，紅色、綠色、或藍色)分散于其中的無色液。這些盒的背景是黑色。當(dāng)在面內(nèi)電極之間存在電壓差時，這些有色的帶電荷微粒遷移至盒的每一側(cè)，因而從頂部透明開口可看到背景的顏色(即，黑色)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間沒有電壓差時，這些有色微粒散布在介電溶劑中，導(dǎo)致從頂部透明開口可看到這些微粒的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。在此種設(shè)計中，黑色狀態(tài)具有高質(zhì)量。然而，高質(zhì)量的白色狀態(tài)是不可能的。因此，此種類型的反射式顯示器顯露出在Dmin區(qū)域具有不鮮明的背景或低度的反射。
在圖2D中，盒填充以有色微粒(紅色、綠色、或藍色)分散于其中的無色液。這些盒的背景是白色。當(dāng)在面內(nèi)電極之間存在電壓差時，這些微粒遷移至盒的每一側(cè)，因而從頂部透明開口可看到背景的顏色(即，白色)，導(dǎo)致高質(zhì)量的白色狀態(tài)。當(dāng)在面內(nèi)電極之間沒有電壓差時，這些微粒散布在該液中，導(dǎo)致從頂部透明開口可看到這些微粒的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。在此設(shè)計中不能獲得高質(zhì)量的黑色狀態(tài)。
總之，只有面內(nèi)切換方式會導(dǎo)致反射式彩色顯示器沒有高質(zhì)量的黑色狀態(tài)或顯示器沒有高質(zhì)量的白色狀態(tài)。在此類型的面內(nèi)切換、反射式彩色顯示器中，對比度以及色彩飽和度較差。在所有面內(nèi)切換EPD中，在面內(nèi)電極的相反側(cè)上的基片典型地是透明的絕緣體，其通常是顯示器的觀看側(cè)。
II.本發(fā)明的電泳顯示器圖3是本發(fā)明的典型的電泳盒的側(cè)視圖。盡管只描述杯狀盒，但應(yīng)當(dāng)明了的是本發(fā)明的范圍包括由微型槽等所構(gòu)成的盒以及所有類型的傳統(tǒng)電泳盒。
盒30是夾在頂層31和底層32之間。該頂層包含一個透明的頂部電極(未示出)。該底層32是由一層32a以及可選的有色背景層32b所組成，而層32a包括面內(nèi)切換電極34在左手側(cè)、底部電極35以及另一面內(nèi)電極36在右手側(cè)。有間隙37將兩個面內(nèi)電極(34、36)和底部電極35分開。
背景層32b可以在電極層32a的頂部之上(未示出)、或是在電極層32a之下?？商鎿Q地，該層32a可以當(dāng)作背景層，并且在這種情況下，該層32a可以是黑色或是其它顏色。
另一種替代方式是底層可以僅具有一個面內(nèi)切換電極，以及一個底部電極，且之間有一間隙。
典型地，在圖3中的盒是填充以白色微粒39分散于其中的清亮的、但有色的(即，紅色、綠色、或藍色)介電溶劑38，并且這些盒的背景顏色典型地是黑色。這些微?？梢允菐д姾苫驇ж撾姾?。為了說明的目的，假設(shè)在此整個申請中，這些微粒是帶正電荷。
在顯示器的單個盒中的帶電荷微粒可以具有相同的顏色或具有不同的顏色。這些單個的盒也可以填充以含有混合顏色的帶電荷微粒的電泳液。
如在圖4A至4C中所示，雙重切換方式允許微粒在垂直(上/下)方向或面內(nèi)(左/右)方向移動。例如，在圖4A中，頂部電極的電壓設(shè)定為較低，而底部電極以及面內(nèi)電極的電壓設(shè)定為較高。白色微粒遷移并且聚集在頂部透明導(dǎo)體膜，因而觀看者可看見白色(即，這些微粒的顏色)。
在圖4B中，面內(nèi)電極設(shè)定在低電壓，而頂部以及底部電極則設(shè)定在高電壓。在此情況下，這些白色微粒遷移至盒的側(cè)邊，透過頂部透明的導(dǎo)電膜所看見的顏色因此是背景的顏色(即，黑色)。
在圖4C中，當(dāng)頂部電極的電壓設(shè)定為較高、底部電極的電壓設(shè)定為較低、并且面內(nèi)電極設(shè)定在低電壓時，白色微粒則遷移至盒的底部。在此情況下，透過頂部透明的導(dǎo)電膜觀看者看見液體的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)，如在圖4C的紅色盒中所示。為了在全色顯示器中呈現(xiàn)紅色像素，在綠色以及藍色盒中的白色微?？梢匀缭趫D4C中所示被吸引至側(cè)邊、或吸引至頂部(未顯示)。前者是優(yōu)選的，因為其通常表現(xiàn)比后者更佳的色彩飽和度。因此，雙重切換方式技術(shù)提供第一流的全色顯示器，其中所有顏色包括高質(zhì)量的紅色、綠色、藍色、黑色、以及白色在同一裝置中都可獲得。
此外，背景顏色可以是任何顏色(例如，藍綠色、黃色、或品紅色)，而不是普遍使用的黑色。例如，圖3的盒可以填充以帶正電荷的白色微粒分散于其中的紅色清亮介電溶劑，并且盒的背景顏色可以是黃色。在此情況下，當(dāng)這些微粒遷移至頂部時，透過透明導(dǎo)體觀看者可看見白色(即，這些微粒的顏色)，并且當(dāng)這些微粒遷移來覆蓋盒的底部時，則看見介質(zhì)的顏色(即，紅色)。然而，當(dāng)白色微粒遷移至盒的側(cè)邊時，透過頂部透明的導(dǎo)電膜所看見的顏色將會是橙色色調(diào)(shade of orange)。
其它色度或色調(diào)可以利用不同的微粒/介質(zhì)/背景的顏色組合來獲得，例如，白色/紅色/藍綠色、白色/紅色/品紅色、白色/藍色/黃色、白色/藍色/藍綠色、白色/藍色/品紅色、白色/綠色/黃色、白色/綠色/藍綠色、白色/藍色/品紅色，等等。
獲得全色顯示器的優(yōu)選組合是白色微粒、黑色背景、以及分別用加色法三原色(即，紅色、綠色、或藍色)著色的液體。
本發(fā)明的另一個方面是一種具有突出顯示選擇(highlightoptions)的單色顯示器。在此情況下，顯示器中的所有的盒都具有相同的背景顏色，并且填充以相同的電泳液(即，具有相同的微粒/溶劑顏色的組合)。例如，該顯示器可以具有白色微粒，該溶劑是原色(紅色、綠色、或藍色)之一，并且背景顏色是與溶劑顏色形成對比的顏色。此種配置對于具有有色的突出顯示選擇的相對簡單的兩色裝置而言是有用的。例如，具有白色微粒、黃色介電溶劑、以及黑色背景的EPD，可以在每個盒或像素中顯示至少三種不同的顏色，如在圖4D中所示(俯視圖)。當(dāng)白色微粒全部被吸引至頂部觀看電極時，則看見白色。當(dāng)白色微粒被均勻地吸引至底部電極時，透過頂部觀看電極則看見黃色。當(dāng)白色微粒被吸引至在盒的任一側(cè)邊之上的面內(nèi)電極時，透過頂部觀看電極則看見黑色。若這些微粒被驅(qū)動至中間的狀態(tài)，則間色也是可能的。此種在顯示器的任何像素中極其需要的突出顯示性能，可以利用本發(fā)明的雙重切換機制來驅(qū)動低成本的單色EPD而實現(xiàn)，該單色EPD具有預(yù)先選定顏色的微粒、溶劑以及背景。
總之，本發(fā)明的具有雙重切換方式的EPD可以提供先前無法達到的高質(zhì)量全色EPD，以及在單色顯示器的任何像素中都具有突出顯示顏色能力的單色EPD。
III.本發(fā)明的電泳盒的制備如在2000年3月3日提交的美國申請09/518,488以及2001年2月15日提交的美國申請09/784,972中所披露的，微型杯一般可以用微模壓或光刻法制成。
雖然在圖中只說明杯狀盒，但應(yīng)當(dāng)明了的是傳統(tǒng)的電泳盒以及從微型槽、微型柱等所制備的電泳盒也都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
III(a)通過微模壓制備微型杯陣列凸模的制備凸?？捎萌魏芜m當(dāng)?shù)姆椒ㄖ苽?，例如金剛石切割工藝或用光致抗蝕劑方法，在該抗蝕劑被顯影后，接著蝕刻或電鍍。用于凸模的主模板則可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ圃欤珉婂?。采用電鍍法時，在一玻璃基上噴鍍一層(通常為3000)籽金屬薄層，例如鉻鎳鐵合金。接著涂布一層光致抗蝕劑層，并以紫外光曝光。將一掩模置于紫外光和光致抗蝕劑層之間。該光致抗蝕劑的曝光區(qū)域變硬。然后用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑慈コ雌毓鈪^(qū)域。對保留的固化光致抗蝕劑進行干燥，并再次噴鍍一層籽金屬薄層。主模準備就緒進行電鑄成形。用于電鑄成形的典型材料是鎳鈷合金。此外，該主模可由鎳制作，如“Continuous manufacturing of thin cover sheet optical media”，SPIEProc.1663324(1992)(攝影光學(xué)儀器工程師學(xué)會會刊《薄鍍層光學(xué)介質(zhì)的連續(xù)制作》)中所說明的，采用電鑄或無電鎳沉積。該模具的底板厚度通常約50至400微米。該主模也可用其他微工程技術(shù)制作，包括電子束寫入、干式蝕刻、化學(xué)蝕刻、激光寫入、或激光干涉，如在“Replication techniques for micro-optics”，SPIE Proc.(攝影光學(xué)儀器工程師學(xué)會會刊刊登的《精密光學(xué)復(fù)制技術(shù)》)卷3099，pp.76-82(1997)中所說明。此外，該模具可使用塑料、陶瓷、或金屬，利用金剛石切割或光加工制作。
這樣制備的凸模通常具有大約3至500微米之間的凸起，較好為大約5至100微米之間，優(yōu)選為大約10至50微米，并且可以是任何形狀如圓形、方形、或其它幾何形狀。凸模可以是帶、輥、或片的形式。對于連續(xù)制造而言，優(yōu)選為帶或輥型模。在涂布可紫外光固化的樹脂組合物以前，模子可以用脫模劑加以處理，以幫助脫模過程。為了進一步改進該脫模過程，導(dǎo)電膜可以預(yù)先涂覆底涂層或粘合促進層，以改善在導(dǎo)體與微型杯之間的粘合。
微型杯可以用批次工藝或連續(xù)的輥對輥工藝制作，如在2001年2月15日提交的美國申請09/784,972中所披露，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
在微模壓工藝的第一步驟中，通常用任何適當(dāng)?shù)姆绞綄⒖勺贤夤夤袒瘶渲坎荚谕该鞯摹D像化導(dǎo)電膜上，如輥涂、壓模涂布(diecoating)、槽涂布、縫涂布、刮刀涂布等等。導(dǎo)電膜通常是通過在塑料基片上噴鍍涂布如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘酸乙酯(polyethylene naphthate)、芳族聚酰胺(polyaramid)、聚酰亞胺、聚環(huán)烯、聚砜、以及聚碳酸酯而制成。所使用的可輻射固化材料是熱塑性或熱固性前體物，例如多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、環(huán)氧化物以及其低聚物、聚合物等等。多官能的丙烯酸酯以及其低聚物為最佳。多官能環(huán)氧化物和多官能丙烯酸酯的結(jié)合也非常有利于獲得理想的物理機械性能。可紫外光固化樹脂在配送前可以先除氣，并且可以非必選地含有一種溶劑。該溶劑(如果有的話)可容易地蒸發(fā)。
涂布在導(dǎo)電膜/基片上的可輻射固化材料是在壓力下用凸模進行模壓。若該凸模是金屬的并且不透明，則該導(dǎo)電膜/基片典型地對于用來固化樹脂的光化輻射而言是透明的。相反地，凸?？梢允峭该鞯模搶?dǎo)電膜/基片對于光化輻射可以是不透明的。
在曝光于輻射之后，可輻射固化材料變硬。凸模接著與所形成的微型杯分離。
III(b)用光刻法制備微型杯陣列在圖5A和5B中圖示了制備微型杯陣列的光蝕刻工藝。
如在圖5A以及5B中所示，微型杯陣列可用已知方法涂布于透明圖像化導(dǎo)電膜52上的可輻射固化材料51a，通過掩模56用紫外光(或選擇其他形式的輻射、電子束等)曝光，以形成與掩模56投影圖形一致的壁51b的方法來制備。導(dǎo)電膜52是在塑料基片53上。
在圖5A的光掩模56中，深色方塊54表示對于所使用的輻射為不透明的區(qū)域，而在深色方塊之間的部位55表示輻射透明的區(qū)域。紫外光透過開口區(qū)域55輻射到可輻射固化材料51a上。
如在圖5B中所示，曝光區(qū)域51b變硬，接著用適當(dāng)?shù)娜軇┗蝻@影劑去除未曝光區(qū)域(被掩模56的不透明區(qū)域54所保護)，以制作微型杯57。溶劑或顯影劑從通常用于溶解或分散可輻射固化材料的溶劑或顯影劑中選擇，例如丁酮、甲苯、丙酮、異丙醇或類似物。
可替換地，可將光掩模置于導(dǎo)電膜/基片之下來進行曝光。在這種情況下，該導(dǎo)電膜/基片對于用于曝光的輻射波長必須是透明的。
III(c)不透明的分隔壁在一個具體實施例中，微型杯的分隔壁優(yōu)選是不透明的(例如，白色不透明或灰色不透明)。圖13A和13B分別是具有透明或不透明分隔壁的微型杯的簡化剖面圖。圖13A表示在一個微型杯中的電泳組合物可以透過分開兩個微型杯的透明分隔壁從相鄰的微型杯的頂部看到。在這種情況下，觀看者可感覺(perceived)到一種以上的顏色，此導(dǎo)致色偏移或視差(雙象)。若該分隔壁是如圖13B中所示為不透明的，則可避免此種現(xiàn)象。不透明的分隔壁可以通過添加一種填料到如上所述的用于形成微型杯的可輻射固化的材料中來獲得，該填料是例如二氧化硅、ZnO、TiO2、BaSO4、CaCO3或聚合物微粒，優(yōu)選二氧化硅或聚合物微粒，并且其量為重量的1-20％，優(yōu)選重量的2-10％。
也可以用形成微型杯的可輻射固化材料中的染料或顏料來著色這些分隔壁。用在可輻射固化組合物中的填料、染料或顏料，不應(yīng)在微型杯的形成過程中干擾組合物的聚合作用或交聯(lián)。在可輻射固化的微型杯成分中的填料、染料或顏料的最大濃度是依據(jù)該組合物的光密度以及用來固化該組合物的輻射類型而定。為了有助于微型杯的形成與脫模，生成的可輻射固化組合物必須能讓足夠的光線或輻射到達微型杯的底部，以確保微型杯有適當(dāng)?shù)奈锢頇C械性能及微型杯與下面基片的粘合。
可以用一種潛光散射材料來產(chǎn)生不透明分隔壁。光散射中心如氣囊或分散聚合物相可在微型杯的形成步驟期間或之后由該潛性材料形成。例如，一種與可輻射固化組合物在一定程度上相容、但與固化后的微型杯不相容的填料可以添加至該可輻射固化組合物中。在曝光于輻射后，該填料相分離并且在固化后的微型杯結(jié)構(gòu)中形成分離的光散射區(qū)域。類似地，氣囊可以在微型杯的形成步驟期間或之后形成，其是通過將一種如在G.J.Sabongi的“ChemicalTriggering，Reactions of Potentially Utility in Industrial Processes”，Plenum Press(1987年)中所述的熱或光化學(xué)觸發(fā)的釋放氣體的材料結(jié)合到可輻射固化的微型杯組合物中。釋放氣體的反應(yīng)的例子可包括來自羧酸類、二環(huán)內(nèi)酯類、或雜環(huán)類的CO2；來自酮類或二環(huán)加合物的CO；來自砜類、磺酰氧基化合物、或雜環(huán)類，尤其是三元和五元雜環(huán)類的SO和SO2；來自偶氮烷烴類、疊氮化物、重氮甲烷、N-亞硝基化合物、重氮、疊氮、或四氮雜環(huán)類的N2；來自黃原酸酯的COS；或來自內(nèi)過氧化物(endoperoxides)的O2。氣囊也可以通過酚、環(huán)庚三烯酚酮、吡啶、吡嗪、吡咯、或其鹵化衍生物的超聲波觸發(fā)的釋放氣體的反應(yīng)來形成。
在一個具體實施例中，如圖13C中所示，可以被著色分隔壁131的內(nèi)表面130以與電泳組合物中的介電溶劑的顏色匹配。在此種情形中，若兩個相鄰的電泳盒具有不同的顏色，則分隔壁的兩側(cè)可具有兩種不同的顏色。例如，如果在圖13C中的盒A填充以紅色的電泳組合物，而相鄰的盒B填充以綠色的電泳組合物，則該分隔壁面向紅色盒的一側(cè)130a可以具有紅色，而面向綠色盒的另一側(cè)130b可以具有綠色。分隔壁的不同側(cè)可以根據(jù)2001年6月11日提交的共同提出的未決美國專利09/879,408中所披露的方法，在形成彩色顯示器的選擇性填充/密封步驟之前，通過例如在染料或顏料溶液/分散體中浸漬選擇的微型杯而連續(xù)地著色，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
根據(jù)上述的方法所制備的微型杯的開口可以是圓形、正方形、長方形、六角形、或任何其它形狀。開口之間的分隔面積最好要保持較小，以便在保持理想的機械性能的同時獲得高顏色飽和度和高對比度。因此，例如與圓形開口相比，蜂窩狀開口更佳。
對于反射式電泳顯示器來說，單個微型杯的尺寸可以是在大約102至大約1×106μm2的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約103至大約1×105μm2。微型杯的深度是在大約5至大約200微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約10至大約100微米。開口與總面積的比例是在從大約0.05至大約0.95的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約0.4至大約0.9，其中該總面積被定義為一個包含壁并從壁中心測量的杯的面積。
這些盒的有色背景層可以通過涂裝(painting)、印刷、涂布、汽相淀積、噴鍍、或?qū)⒂猩珜訉訅河诘讓?非觀看層)來加上去。
III(d)懸浮液的制備對盒填充以包括分散在著色介電溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳組合物。該電泳組合物可以非必選地含有在電場中不遷移的額外的著色劑。該顏料分散體可根據(jù)本領(lǐng)域已知方法制備，如美國專利第6,017,584號、第5,914,806號、第5,573,711號、第5,403,518號、第5,380,362號、第4,680,103號、第4,285,801號、第4,093,534號、第4,071,430號、和第3,668,106號。也可參看IEEE Trans.ElectronDevices(電氣和電子工程師協(xié)會會報-《電子裝置》)，ED-24，827(1977)，以及J.Appl.Phys.49(9)4820(1978)。
該介電溶劑優(yōu)選具有低粘度且介電常數(shù)為約2至約30之間，為達到高微粒遷移率，優(yōu)選為約2至約15之間。適當(dāng)?shù)慕殡娙軇┑膶嵗ㄈ巛镣?十氫化萘)、5-亞乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蠟油等碳氫化合物；如甲苯、二甲苯、苯基二甲苯乙烷、十二烷基苯和烷基奈等芳香族碳氫化合物；如二氯三氟甲苯(dichlorobenzotrifluoride)、3，4，5-三氯三氟甲苯(3，4，5-trichlorobenzotrifluoride)、氯五氟基苯(chloropentafluoro-benzene)、二氯壬烷、五氯苯等鹵化溶劑；全氟溶劑，如全氟十氫化萘、全氟甲苯、全氟二甲苯、以及來自明尼蘇達州St.Paul的3M公司的FC-43、FC-70和FC-5060；低分子量的含鹵素的聚合物，如來自俄勒岡州Portland的TCI America的聚全氟丙烯醚(poly(pergluoropropylene oxide))；聚三氟氯乙烯，如來自新澤西州River Edge的Halocarbon Product公司的鹵烴油；全氟聚烷基醚(perfluoropolyalkylethers)，如來自Ausimont的Galden、HT-200、和Fluorolink，或來自特拉華州DuPont的Krytox油和脂K-Fluid系列。在一個優(yōu)選具體實施例中，使用聚三氟氯乙烯作為介電溶劑。在另一優(yōu)選的具體實施例中，使用聚全氟丙烯醚作為介電溶劑。
該介電溶劑可以由對比染料或顏料著色。非離子偶氮和蒽醌染料特別地有用。有用的染料的例子包括但不限于亞利桑那州PylamProducts公司的油溶紅EGN(Oil Red EGN)、蘇丹紅、蘇丹藍、油溶藍(Oil Blue)、Macrolex藍、溶劑藍35(Solvent Blue 35)、PylamSpirit黑和Fast Spirit黑；Aldrich公司的蘇丹黑B(Sudan Black B)；BASF公司的熱塑性黑X-70(Thermoplastic Black X-70)；以及Aldrich公司的蒽醌藍、蒽醌黃114、蒽醌紅111和135、蒽醌綠28。當(dāng)使用全氟化溶劑時，氟化染料特別有用。在對比顏料的情況下，介質(zhì)的著色劑也可分散在介電介質(zhì)中，并優(yōu)選為不帶電荷的。如果對比色顏料微粒是帶電荷的，則其最好帶有與帶電荷原色顏料微粒相反的電荷。如果對比色和原色顏料微粒帶有相同的電荷，則其應(yīng)具有不同的電荷密度或不同的電泳遷移率。在電泳顯示器中使用的染料或顏料必需是化學(xué)穩(wěn)定的，并與懸浮液中的其它組分相容。
帶電荷原色微粒優(yōu)選為白色，并且可以是有機或無機顏料，例如TiO2、BaSO4、或ZnO。
若使用有色顏料微粒，則它們可選自來自Sun化學(xué)制品公司的酞菁藍、酞菁綠、二芳基黃、二芳基AAOT黃(diarylide AAOTYellow)、喹吖啶酮、偶氮、若丹明、苝系顏料(perylene pigmentseries)；自Kanto化學(xué)制品公司的漢撒黃G(Hansa yellow G)顆粒；以及Fisher公司的碳燈黑(Carbon Lampblack)。微粒尺寸較好在0.01-5微米的范圍內(nèi)，更好在0.05-2微米的范圍內(nèi)。該微粒應(yīng)具有可接受的光學(xué)特性，不應(yīng)被介電溶劑溶脹或軟化，并且應(yīng)該是化學(xué)穩(wěn)定的。在正常的工作條件下，所產(chǎn)生的懸浮液亦必須穩(wěn)定且能抗沉淀、乳化或絮凝。
遷移的顏料微?？删哂凶陨淼碾姾桑蚩墒褂秒姾煽刂苿┲苯邮怪畮щ?，或可在懸浮于介電溶劑中時獲得電荷。適當(dāng)?shù)碾姾煽刂苿┦潜绢I(lǐng)域熟知的；其可為聚合或非聚合性質(zhì)，并且可為離子的或非離子的，包括離子表面活性劑，諸如氣溶膠OT(Aerosol OT)、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzenesulfonate)、金屬皂、聚丁烯琥珀酰亞胺、順丁烯二酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物(諸如來自International Specialty Products的Ganex)、(甲基)丙烯酸共聚物、以及N，N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸乙酯共聚物。氟化表面活性劑在全氟化碳溶劑中作為電荷控制劑是特別有用的。這些包括FC氟化表面活性劑，如來自3M公司的FC-170C、FC-171、FC-176、FC430、FC431和FC-740以及Zonyl氟化表面活性劑如來自DuPont的Zonyl FSA、FSE、FSN、FSN-100、FSO、FSO-100、FSD和UR。
可通過任何熟知的方法制備適當(dāng)?shù)膸щ姾深伭戏稚Ⅲw，包括研磨、粉碎、球磨、氣流磨(microfluidizing)以及超聲波技術(shù)。例如，將細粉末形式的顏料微粒加入懸浮溶劑，所獲混合物被球磨數(shù)小時，將高度團聚的干顏料粉分散成最初的微粒。盡管不是最優(yōu)選，但在該球磨過程中，可對該懸浮液添加用于產(chǎn)生介電溶劑顏色的染料或顏料。
可通過使用適當(dāng)?shù)木酆衔飳ξ⒘＿M行微膠囊化，以消除顏料微粒的沉淀或乳化，使其比重與介電溶劑的比重一致?？捎没瘜W(xué)或物理方法完成顏料微粒的微膠囊化或涂布。典型的微膠囊化工藝包括界面聚合、原位聚合、相分離、凝聚、靜電涂布、噴霧干燥、流化床涂布以及溶劑蒸發(fā)。
密度匹配的含顏料的微?？梢砸罁?jù)在下述共同提出的未決美國專利申請中所披露的方法加以制備，即2002年1月3日提交的美國申請60/345,936、也在2002年1月3日提交的美國申請60/345,934、2002年12月31日提交的美國申請10/335,210、2002年12月31日提交的美國申請10/335,051、2002年7月30日提交的美國申請60/400,021、2002年10月10日提交的美國申請60/418,078、以及2002年2月11日提交的美國申請60/356,226，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。密度匹配的含顏料的微粒的平均微粒尺寸可以在0.1至10μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.25至3μm的范圍內(nèi)。
III(e)微型杯的填充以及密封填充以及密封步驟是描述在下述共同提出的未決申請中，即美國申請09/518,488、美國申請09/784,972、美國申請09/879,408、美國申請09/874,391、以及美國申請60/408,256，其披露的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
在微型杯填充以電泳組合物之后，對其進行頂部密封。微型杯頂部密封的重要步驟可用多種方式來完成。優(yōu)選的方法是將一種可紫外光固化組合物分散于電泳液內(nèi)，該電泳液包含分散于著色介電溶劑中的帶電荷顏料或含顏料的微粒。適當(dāng)?shù)目勺贤夤夤袒牧峡砂ū┧狨?、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、?甲基苯乙烯、丁二烯、異戊二烯、丙烯基丙烯酸酯、多價的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、多價的乙烯化合物(包括乙烯基苯、乙烯基硅烷、乙烯基醚)、多價的環(huán)氧化物、多價的異氰酸酯、多價的丙烯化物、以及包含可交聯(lián)官能團的低聚物或聚合物。該可紫外光固化組合物與介電溶劑不混溶，并且具有較包含分散于介電溶劑中的顏料微粒的電泳組合物為小的比重。此二種組合物，即可紫外光固化的組合物和電泳組合物，是用例如線上混合器來完全地混合，并以諸如Myrad棒、照相凹板、刮刀片、槽涂布、或縫涂布等精確的涂布裝置立即涂布于微型杯上。過量的液用刮片或類似的裝置刮除。少量的弱溶劑或者溶劑混合物如庚烷、異丙醇、或甲醇，可用來清洗在微型杯分隔壁的頂部表面上的殘留電泳液。揮發(fā)性有機溶劑可用來控制電泳液的粘度和覆蓋度。如此填充的微型杯接著被烘干，且該可紫外光固化組合物漂浮至該電泳液的頂部。可在上層可紫外光固化層浮至頂部期間或之后將其進行固化，從而對微型杯進行頂部密封。紫外光或諸如可見光、紅外線、或電子束等其它形式的輻射皆可用來固化頂部密封層并密封微型杯?？商鎿Q地，若使用熱或濕氣可固化組合物，熱或濕氣亦可用來固化該頂部密封層并密封微型杯。
呈現(xiàn)所要的密度且對于丙烯酸酯單體和低聚體有溶解度差別的優(yōu)選的介電溶劑組為鹵化碳氫化合物、尤其是全氟溶劑，如來自意大利的Ausimont公司或特拉華州的DuPont的全氟醚、及其衍生物。表面活性劑可用來改良電泳液與密封材料間的界面的粘合與潤濕。表面活性劑包括3M公司的FC表面活性劑、來自DuPont的Zonyl氟化表面活性劑、氟化丙烯酸酯、氟化甲基丙烯酸酯、氟取代長鏈醇類、全氟取代的長鏈羧酸及其衍生物。
可替換地，電泳液以及頂部密封組合物可以順序地施加進入微型杯以防止混合，尤其當(dāng)密封前體物是至少部分地與介電溶劑相容時。因此，微型杯的頂部密封可以通過在經(jīng)填充的微型杯的表面涂布一薄層頂部密封組合物來完成，其中該頂部密封組合物可通過輻射、熱、溶劑蒸發(fā)、濕氣、或界面反應(yīng)進行硬化。揮發(fā)性有機溶劑可以用來調(diào)節(jié)涂布的粘度以及厚度。當(dāng)在涂層中使用揮發(fā)性溶劑時，優(yōu)選其與介電溶劑不混溶，以降低在頂部密封層和電泳液之間的混合程度。為了進一步降低混合程度，非常希望表面涂布的頂部密封組合物的比重不大于電泳液的比重。在2001年6月4日提交的共同提出的未決專利申請，即美國申請09/874,391中，披露了包括熱塑性彈性體的組合物作為優(yōu)選的頂部密封組合物。在共同提出的未決專利申請，即美國申請60/408,256中，披露了包括聚氨基甲酸酯的組合物作為優(yōu)選的頂部密封組合物，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。添加劑如二氧化硅微粒、粘合劑聚合物、或表面活性劑可以用來改進膜的完整性以及涂層質(zhì)量。
可替換地，研究發(fā)現(xiàn)，界面聚合、接著紫外光固化對于頂部密封方法有利。通過界面聚合或交聯(lián)在界面形成一阻擋薄層可顯著地抑制電泳層和頂部密封涂層之間的混合。然后通過后固化步驟來完成頂部密封，優(yōu)選通過紫外光輻射。當(dāng)所使用的染料是至少部分可溶解在頂部密封組合物中時，該兩步涂布方法特別有用。
III(f)微型杯的層壓經(jīng)頂部密封的微型杯接著用其它電極膜層壓，優(yōu)選采用粘合劑層。適當(dāng)?shù)恼澈喜牧习ū┧岷拖鹉z型壓敏粘合劑、可紫外光固化粘合劑(含有例如多官能丙烯酸酯、環(huán)氧化物、乙烯基醚、或硫醇烯(thiol-ene))、以及濕氣或熱可固化粘合劑如環(huán)氧樹脂、聚氨基甲酸酯、和氰基丙烯酸酯。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，一個含有薄膜晶體管的基片可以用作底層電極之一，也來提供有源的驅(qū)動機制，并且頂部電極在此情形下是透明的。
第二(頂部)電極層也可以通過涂布、印刷、汽相淀積、噴鍍、或其組合設(shè)置在經(jīng)頂部密封的微型杯上。
該頂部電極層也可以用頂部基片層進行涂布或?qū)訅骸?br> III(g)在分隔壁的頂部表面上施加黑色基質(zhì)層當(dāng)觀看側(cè)是從微型杯的頂部密封側(cè)時，黑色基質(zhì)可以如圖14A所示施加在分隔壁141的頂部表面140和頂部密封層142之間、可以如圖14B所示施加在頂部密封層142和粘合劑層143(若存在的話)之間、可以如圖14C所示施加在粘合劑層143(若存在的話)和頂部電極層144之間、可以如圖14D所示施加在頂部電極層144和頂部基片145之間、或如圖14E所示施加在頂部基片145的頂部。當(dāng)觀看側(cè)是從底部時，黑色基質(zhì)可以如第14F圖所示施加在微型杯146和底部電極層147之間、可以如圖14G所示施加在底部電極層147和底部基片148之間、或如圖14H所示施加在底部基片148的底部表面上。
黑色基質(zhì)層可以套準施加于分隔壁。換言之，黑色基質(zhì)層是在分隔壁的頂部表面之上、或是在對應(yīng)于分隔壁的頂部表面的區(qū)域中的另一層之上。微型杯的開口或?qū)?yīng)于微型杯的開口的區(qū)域并未被黑色基質(zhì)層所覆蓋。該黑色基質(zhì)層可以通過一種例如印刷、模印(stamping)、光刻法、利用投影掩模(shadow mask)的氣相淀積或噴鍍的方法來施加。黑色基質(zhì)的光密度可以高于0.5，優(yōu)選高于1。根據(jù)黑色基質(zhì)材料以及用來淀積黑色基質(zhì)的方法，黑色基質(zhì)的厚度可以從0.005μm至5μm不等，優(yōu)選從0.01μm至2μm。
在一個如圖14A所示的具體實施例中，一薄層黑色涂層或油墨可以在微型杯形成之后，通過橡膠側(cè)輥(offset rubber roller)或模印(stamp)來轉(zhuǎn)移到分隔壁141的頂部表面140之上。在轉(zhuǎn)移的涂層或油墨硬化之后，微型杯接著被填充并且被頂部密封142。在這種情況下，硬化后的黑色基質(zhì)必需能抵抗電泳和頂部密封組合物中所用的溶劑。
在另一個如圖14B所示的具體實施例中，黑色基質(zhì)層可以在填充并且頂部密封微型杯之后，在套準分隔壁的情況下施加至頂部密封層之上。例如，一光敏黑色涂層可以涂覆到頂部密封層142之上，并且透過一光掩模，在套準的情況下進行圖像曝光。該光敏黑色涂層可以是正作用或負作用抗蝕劑。當(dāng)使用正作用抗蝕劑時，光掩模應(yīng)具有對應(yīng)于微型杯區(qū)域的開口。在此種情形中，在微型杯區(qū)域(經(jīng)曝光)內(nèi)的光敏黑色涂層是在曝光之后用顯影劑移除。若使用負作用抗蝕劑，則光掩模應(yīng)具有對應(yīng)于分隔壁的頂部表面的開口。在此種情形中，在微型杯區(qū)域(其未被曝光)內(nèi)的光敏黑色涂層是在曝光之后用顯影劑移除。用來涂覆該黑色涂層的溶劑以及用于移除該涂層的顯影劑應(yīng)該小心加以選擇，使得其不會侵蝕頂部密封層。
可替換地，一種無色的光敏吸墨層可以施加到頂部密封層之上，接著是透過光掩模進行曝光。若使用一種正作用的光敏潛吸墨層，則光掩模應(yīng)該具有對應(yīng)于分隔壁的頂部表面的開口。在此種情形中，在曝光之后，曝光的區(qū)域變?yōu)槲虬l(fā)粘，因而黑色基質(zhì)可以在黑色油墨或調(diào)色劑被施加在曝光的區(qū)域上之后，那些曝光的區(qū)域(分隔壁的頂部表面)之上形成。可替換地，可以利用一種負作用的光敏吸墨層。在這種情況下，光掩模應(yīng)該具有對應(yīng)于微型杯的開口，因而在曝光之后，曝光的區(qū)域(微型杯區(qū)域)被硬化，而在黑色油墨或調(diào)色劑被施加在未曝光的區(qū)域上之后，一黑色基質(zhì)層可在那些未曝光的區(qū)域(分隔壁的頂部表面)之上形成。該黑色基質(zhì)可通過熱或泛光曝光進行后固化以改良膜的完整性和物理機械性能。
在另一個具體實施例中，黑色基質(zhì)可以通過印刷例如網(wǎng)版印刷、膠版印刷、尤其是無水膠版印刷進行施加。
在又一個具體實施例中，黑色基質(zhì)可以在套準分隔壁的頂部表面的情況下，通過上述的任何方法而施加于粘合劑層(若存在的話)、電極層或基片層之上。
為了完成顯示器的組裝，一擴散層可以直接或間接地施加到黑色基質(zhì)層之上，以改善成品的顯示裝置的視覺效果。
圖14I是具有黑色基質(zhì)頂部表面的分隔壁的微型杯的俯視圖。如圖所示，在微型杯的開口上的區(qū)域仍然是透明的。盡管在圖14I中所示的是具有正方形開口的微型杯，但微型杯的頂部開口形狀是可以改變的。如需要的話，其可以為矩形、圓形、或更復(fù)雜的形狀。
加到彩色顯示器的頂部表面上的黑色基質(zhì)層，大大地改善了顯示器的對比度和色彩飽和度。當(dāng)在顯示器的頂部表面上所形成的高度交聯(lián)的黑色基質(zhì)層，是由如上述的光敏吸墨層組成，該黑色基質(zhì)層也可以使得頂部端表面能更耐刮和指紋。
盡管未具體地描述，但可理解的是如在此章節(jié)所述的黑色基質(zhì)層和如在上述章節(jié)III(c)中所述的不透明或有色分隔壁的結(jié)合也是有利的。
IV.雙重方式切換的操作IV(a)無源矩陣(1)電極電路設(shè)計圖6A是兩層無源矩陣電極電路設(shè)計的側(cè)視圖。圖6B是用于雙重方式的兩層無源矩陣電極設(shè)計的俯視圖。盒60是夾在一個頂層61和一個底層62之間。水平條是透明且通過盒頂部的行電極63。該底層62是由一個在盒的左手側(cè)上的面內(nèi)電極64、一個底部列電極65以及另一個在右手側(cè)上的面內(nèi)電極66所組成。在面內(nèi)電極之間以及在面內(nèi)電極和列電極之間有間隙67。
頂部行電極、底部列電極、以及面內(nèi)電極的截面界定了顯示盒。
(2)驅(qū)動的時序為了說明本發(fā)明的雙重方式切換，使用了包括一個共同的黑色背景以及分散在一種清亮、有色溶劑中的帶正電荷的白色微粒的電泳盒。
通過對所選盒或像素的頂部行電極63施加較低的電壓，并且同時對底部列電極65和面內(nèi)電極64施加較高的電壓則可以產(chǎn)生純白色狀態(tài)。在此種偏壓設(shè)定下，微粒被驅(qū)動到頂部行電極，因而觀看者透過頂部透明的導(dǎo)電層可看見白色。
圖7A是盒陣列的剖面圖，其展示純白色狀態(tài)。當(dāng)在所有盒中的白色微粒遷移至盒的頂部時，所產(chǎn)生的顏色(即，白色)是從該頂部透過透明的導(dǎo)電膜(未示出)被看見。圖7B是顯示純白色狀態(tài)的盒陣列的俯視圖。
純黑色狀態(tài)可以通過例如兩步驅(qū)動過程而獲得。在第一步驟中，行電極63的電壓設(shè)定為較高，而列電極65以及兩個面內(nèi)電極64的電壓則設(shè)定為較低。于是，白色微粒首先被吸引至盒的底部。在第二步驟中，面內(nèi)電極的電壓設(shè)定為較低，列電極的電壓設(shè)定為較高，并且行電極也設(shè)定為較高。在這些設(shè)定之下，白色微粒在電場的驅(qū)動下遷移至且覆蓋盒的側(cè)邊，導(dǎo)致透過頂部透明的導(dǎo)電膜看見黑色背景顏色。
可替換地，純黑色狀態(tài)也可以通過利用一步驅(qū)動方法而獲得。更具體地說，通過設(shè)定所選盒的行63以及列65電極為高電壓，并且設(shè)定面內(nèi)電極64為低電壓，則可看見黑色。施加于行以及列電極的電壓可以不同。此允許來自頂部行電極63以及底部列電極65的電場迫使在所選盒中的微?？焖俚爻蚝械倪吘壱苿?，因而導(dǎo)致高質(zhì)量的純黑色狀態(tài)。
圖8A是相同的盒陣列(如在圖7A中所示)的剖面圖，以展現(xiàn)本發(fā)明的純黑色狀態(tài)。在所有盒中的白色微粒遷移至盒的側(cè)邊，導(dǎo)致從頂部透明的導(dǎo)電膜可看見背景的顏色(即，黑色)。圖8B是顯示純黑色狀態(tài)的盒陣列的俯視圖。
當(dāng)頂部(行)電極63的電壓設(shè)定為較高，并且列電極65以及兩個面內(nèi)電極64的電壓設(shè)定為較低時，則可獲得所選盒的有色(例如，紅色、藍色、或綠色)狀態(tài)。在這種情況下，盒中的白色微粒在電場驅(qū)動下遷移至在底部的列電極。盒的底部將會被白色微粒覆蓋，因而(即，紅色、綠色、或藍色)透過頂部透明的導(dǎo)電層看見介電溶劑的顏色。根據(jù)本發(fā)明，任何顏色組合都可以通過移動在所選像素的盒中的帶電荷白色微粒至底部而獲得?；叶葮?biāo)度也可以通過調(diào)節(jié)電壓來部分地移動微粒至底部列電極而獲得。
圖9A是相同的盒陣列(如在圖7A和8A中所示)的剖面圖，以展現(xiàn)在本發(fā)明的相同EPD顯示器中的白色、黑色以及兩色狀態(tài)。具有白色微粒遷移至頂部行電極63的盒呈現(xiàn)白色；具有白色微粒遷移至底部列電極65的盒呈現(xiàn)介電溶劑的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)；而具有白色微粒遷移至盒的側(cè)邊的盒則呈現(xiàn)黑色。圖9B是顯示多色的盒陣列的俯視圖。
盡管上面利用盒中的兩個面內(nèi)電極64來說明雙重切換方式，但通過僅利用一個面內(nèi)電極或多個面內(nèi)電極也可以獲得相同的結(jié)果。
IV(b)TFT有源矩陣(1)電極電路設(shè)計在LCD顯示器系統(tǒng)中所使用的TFT(薄膜晶體管)有源矩陣已經(jīng)披露在美國專利第5,132,820號中。此種TFT技術(shù)也可以應(yīng)用于本發(fā)明的雙重方式的EPD。在一個優(yōu)選具體實施例中，由透明的導(dǎo)電材料，如ITO，所制成的頂層電極是整片形式(in one piece)，其覆蓋顯示器的整個頂部表面。該頂部電極是連接至地線(0V)。圖10A是2×2盒陣列的底部電極層的俯視圖。圖10B顯示TFT連接的細節(jié)。每個盒100都包括一個底部電極101以及兩個面內(nèi)電極102。每個底部電極都連接至TFT104a的漏極103a。每個盒的面內(nèi)電極都連接至另一個TFT104b的漏極103b。TFT(104a與104b)的電源(sources)(105a與105b)連接至信號線(106a與106b)，該信號線垂直地通過該裝置的底部表面。TFT(104a與104b)的選通電路(gates)(107a與107b)連接至掃描線108，該掃描線是水平地通過該裝置的底部表面。該掃描以及信號線形成矩陣結(jié)構(gòu)，但是它們彼此絕緣。
在雙重方式的切換中，需要兩個TFT(104a與104b)，以便每個盒獨立地控制底部電極101和面內(nèi)電極102。當(dāng)一行盒100被掃描時，掃描線108施加電壓至在該行盒上的TFT(104a與104b)的選通電路(107a與107b)，其接通TFT。同時，用于每個電極的信號施加在信號線(106a與106b)，其連接至TFT的電源(105a與105b)。這些信號接著被切換至TFT的漏極(103a與103b)，其分別連接至底部電極和面內(nèi)電極。該信號構(gòu)成每個盒所需要的偏壓條件。加入儲存電容器(109a與109b)以維持電壓，因此在電極處的電壓持續(xù)提供偏壓給盒，即使在切換后亦是如此。此種驅(qū)動方式顯著地加快切換時間。此外，在儲存電容器(109a與109b)被充電之后，驅(qū)動器可以繼續(xù)切換下一行。用于每行電極的切換時間僅僅是用于儲存電容器的充電時間。此大大地降低顯示器的響應(yīng)時間。
(2)驅(qū)動的時序為了說明本發(fā)明的雙重方式切換，使用了包括一個共同的黑色背景以及分散在一種清亮而有色的溶劑中的帶正電荷的白色微粒的電泳盒。
在一個優(yōu)選的具體實施例中，該裝置的頂部電極是永久地連接至地線(0V)。如在圖10C中所說明的，掃描線是設(shè)定在電壓，Von，以接通在掃描行上的所有的TFT。在信號線上的電壓接著被切換至底部電極和面內(nèi)電極。當(dāng)?shù)撞侩姌O和面內(nèi)電極都被設(shè)定在負電壓時，在盒中的微粒則移動至該盒的底部表面。該盒的底部將會被白色微粒所覆蓋，因而透過頂部透明的導(dǎo)電層可看見介電溶劑的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。
如在圖10D中所說明的，當(dāng)?shù)撞侩姌O和面內(nèi)電極都設(shè)定在正電壓時，在盒中的微粒則移動至該盒的頂部表面。當(dāng)在該盒中的白色微粒遷移至該盒的頂部時，則從頂部透過導(dǎo)電層可看見所產(chǎn)生的白色。
如在圖10E中所說明的，當(dāng)?shù)撞侩姌O被設(shè)定在0V，而面內(nèi)電極被設(shè)定在負電壓時，微粒移動至小面內(nèi)電極的區(qū)域，導(dǎo)致透過頂部透明的導(dǎo)電膜可看見黑色背景顏色。
在一行盒被掃描之后，每個盒的儲存電容器是根據(jù)信號線電壓而被充電。當(dāng)一行盒不被掃描時，其是在非掃描相(non-scan phase)。在非掃描相期間，具有由儲存電容器所設(shè)定的電壓的電極繼續(xù)產(chǎn)生電場并且控制微粒的移動。
此種設(shè)計的掃描時間限制是由儲存電容器放電時間所決定。該電容器在電壓下降超過10％之前，需要被更新(再充電)以維持良好的偏壓。顯示器的響應(yīng)(開/關(guān))時間是由像素的開/關(guān)時間所決定，因為每個像素可以快速地被充電和更新。因此，線至線的掃描延遲可以消除。
IV(c)無源矩陣和TFT有源矩陣的組合(1)電極電路設(shè)計在此種新穎的設(shè)計中，無源矩陣電極和TFT有源矩陣均用在驅(qū)動電極設(shè)計中。圖11A是驅(qū)動電路設(shè)計的俯視圖，而圖11B是其側(cè)視圖。底部電極層117包括底部列電極111和面內(nèi)電極112。每個盒的面內(nèi)電極是連接至TFT113的漏極。該TFT的電源是連接至信號線114，該信號線114是垂直地通過該裝置的底部表面。該TFT的選通電路是連接至掃描線115，該掃描線115是水平地通過該裝置的底部表面。該掃描與信號線形成一個矩陣結(jié)構(gòu)，但是此兩種類型的線彼此絕緣。盒110是夾在一個頂層116和底層117之間。水平條是透明并且通過盒110頂部的頂部行電極118。有間隙119將兩個面內(nèi)電極112和列電極111分開。頂部行電極、底部列電極、以及面內(nèi)電極的截面界定了顯示盒。
頂部行電極118和底部列電極111形成無源矩陣，其控制微粒在上下方向上的移動。面內(nèi)電極112和底部列電極111為微粒的面內(nèi)移動提供偏壓。該面內(nèi)電極由TFT有源矩陣所控制。
(2)驅(qū)動的時序為了說明本發(fā)明的雙重方式切換，使用了包括一個共同的黑色背景以及分散在一種清亮而有色的溶劑中的帶正電荷的白色微粒的電泳盒。
如在圖11C中所說明的，掃描信號是設(shè)定在電壓，Von，以接通在掃描行上的所有的TFT。在信號線上的電壓接著被切換至面內(nèi)電極。當(dāng)?shù)撞苛须姌O和面內(nèi)電極都被設(shè)定在低電壓，并且頂部行電極被設(shè)定在高電壓時，在盒中的微粒移動至盒的底部表面。因此，該盒的底部被白色微粒所覆蓋，因而透過頂部透明的導(dǎo)電層可看見介電溶劑的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。
如在圖11D中所說明的，當(dāng)?shù)撞侩姌O和面內(nèi)電極都設(shè)定在高電壓，并且頂部行電極設(shè)定在低電壓時，在盒中的微粒移動至盒的頂部表面。當(dāng)在盒中的白色微粒遷移至盒的頂部時，從頂部可看見白色，因而該盒是處于白色狀態(tài)。
如在圖11E中所說明的，當(dāng)頂部行電極和底部列電極設(shè)定在高電壓，并且面內(nèi)電極設(shè)定在低電壓時，微粒移動至小面內(nèi)電極的區(qū)域，導(dǎo)致透過頂部透明的導(dǎo)電膜可看見黑色背景顏色。
此種設(shè)計具有減少面內(nèi)切換時間的優(yōu)點。當(dāng)該面內(nèi)電極由TFT控制時，儲存電容器則保持在面內(nèi)電極上的電壓。在非掃描相期間，具有由儲存電容器設(shè)定的電壓的電極繼續(xù)產(chǎn)生電場并且控制微粒的移動。這有效地減少盒的切換時間。
VI(d)無源矩陣和TFT有源矩陣的替代組合(1)電極電路設(shè)計在另一種新穎的設(shè)計中，無源矩陣電極和TFT有源矩陣均用在驅(qū)動電極設(shè)計中。圖12A是驅(qū)動電路設(shè)計的俯視圖，而圖12B是其側(cè)視圖。底部電極層127包括底部列電極121和面內(nèi)電極122。每個盒的底部電極是連接至TFT123的漏極。該TFT的電源是連接至信號線124，該信號線124是垂直地穿過該裝置的底部表面。該TFT的選通電路是連接至掃描線125，該掃描線125是水平地穿過該裝置的底部表面。該掃描和信號線形成一個矩陣結(jié)構(gòu)，但是其彼此是絕緣的。盒120是夾在頂層126和底層127之間。水平條是透明并且穿過盒頂部的頂部行電極128。有間隙129將兩個面內(nèi)電極122和底部電極121分開。頂部行電極、底部電極、以及面內(nèi)電極的截面界定了顯示盒。
頂部行電極和面內(nèi)電極形成無源矩陣。面內(nèi)電極和底部電極為微粒的面內(nèi)移動提供偏壓。該底部電極是由TFT有源矩陣所控制。
(2)驅(qū)動的時序為了說明本發(fā)明的雙重方式切換，使用了包括一個共同的黑色背景以及分散在一種清亮而有色的溶劑中的帶正電荷的白色微粒的電泳盒。
如在圖12C中所說明的，掃描信號是設(shè)定在電壓，Von，以接通在掃描行上的所有的TFT。在信號線上的電壓接著被切換至底部電極。當(dāng)?shù)撞侩姌O和面內(nèi)電極都被設(shè)定在低電壓，并且頂部行電極被設(shè)定在高電壓時，在盒中的微粒移動至盒的底部表面。該盒的底部將會被白色微粒所覆蓋，因而透過頂部透明的導(dǎo)電層可看見介電溶劑的顏色(即，紅色、綠色、或藍色)。
如在圖12D中所說明的，當(dāng)?shù)撞侩姌O和面內(nèi)電極都設(shè)定在高電壓，并且頂部行電極設(shè)定在低電壓時，在盒中的微粒移動至盒的頂部表面。當(dāng)在盒中的白色微粒遷移至盒的頂部時，從頂部可看見所產(chǎn)生的白色，因而像素是處于白色狀態(tài)。
如在圖12E中所說明的，當(dāng)頂部行電極和底部列電極設(shè)定在高電壓，并且面內(nèi)電極設(shè)定在低電壓時，微粒移動至小面內(nèi)電極的區(qū)域，導(dǎo)致透過頂部透明的導(dǎo)電膜可看見黑色背景顏色。
此種設(shè)計具有減少上下切換時間的優(yōu)點。當(dāng)?shù)撞侩姌O由TFT控制時，儲存電容器則保持在該底部電極上的電壓。在非掃描相期間，具有由該儲存電容器所設(shè)定的電壓的電極繼續(xù)產(chǎn)生電場并且控制微粒的移動。這有效地減少盒的切換時間。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考其特定的具體實施例而加以描述，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以做多種的改變，以及有多種的等效物可以取代，而不偏離本發(fā)明的真正精神和范圍。此外，可以做許多修改來適合特殊的情況、材料、組合物、工藝、一個工藝步驟或多個步驟，而不偏離本發(fā)明的目的、精神和范圍。所有這些改動均在所附的本發(fā)明專利申請權(quán)利要求范圍內(nèi)。
因此，希望本發(fā)明的范圍是在現(xiàn)有技術(shù)所允許的前提下，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，并以說明書作為依據(jù)。
組件符號說明30 盒31 頂層32 底層32a 層32b 有色的背景層34 面內(nèi)電極35 底部電極36 面內(nèi)電極37 間隙51a 可輻射固化材料51b 壁52 導(dǎo)電膜53 塑料基片54 深色方塊55 深色方塊之間的部位56 掩模57 微型杯60 盒61 頂層62 底層63 行電極64 面內(nèi)電極65 底部列電極66 面內(nèi)電極67 間隙100 盒101 底部電極102 面內(nèi)電極103a、103b 漏極104a、104b TFT105a、105b 電源106a、106b 信號線107a、107b 選通電路108 掃描線109a、109b 儲存電容器110 盒111 底部列電極
112 面內(nèi)電極113 TFT114 信號線115 掃描線116 頂層117 底部電極層118 頂部行電極119 間隙121 底部列電極122 面內(nèi)電極123 TFT124 信號線125 掃描線126 頂層127 底部電極層128 頂部行電極129 間隙130 內(nèi)表面130a、130b 盒的一側(cè)131 分隔壁140 頂部表面141 分隔壁142 頂部密封層143 粘合劑層144 頂部電極層145 頂部基片146 微型杯147 底部電極層148 底部基片
權(quán)利要求
1.一種電泳顯示器，包括a)包括頂部電極的頂層；b)包括底部電極和至少一個面內(nèi)電極的底層；以及c)電泳盒陣列，所述陣列是夾在所述頂層和所述底層之間，并且每個盒包括(i)不透明的分隔壁，(ii)盒背景，(iii)一種填充于其中的電泳組合物，所述組合物包括僅一種類型的帶電荷顏料微粒，分散于染色介電溶劑或溶劑混合物中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述不透明的分隔壁是白色的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述不透明的分隔壁是灰色的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述不透明的分隔壁是由包括可紫外光固化材料和填料、染料或顏料的組合物所形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示器，其中所述填料是選自由二氧化硅、ZnO、TiO2、BaSO4、CaCO3、和聚合物微粒組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示器，其中所述填料是二氧化硅或聚合物微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示器，其中所述填料是占所述組合物重量的1-20％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其中所述填料是占所述組合物重量的2-10％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述不透明的分隔壁是由包括可輻射固化材料和潛光散射材料的組合物所形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電泳顯示器，其中所述潛光散射材料是一種在固化之前與所述可輻射固化材料相容、但在固化之后成為不相容的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電泳顯示器，其中所述潛光散射材料是一種熱或光化學(xué)觸發(fā)的釋放氣體材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電泳顯示器，其中所述熱或光化學(xué)觸發(fā)的釋放氣體材料是選自由產(chǎn)生CO2的羧酸類、二環(huán)內(nèi)酯類、或雜環(huán)類；產(chǎn)生CO的酮類或二環(huán)加合物；產(chǎn)生SO和SO2的砜類、磺酰氧基化合物、或雜環(huán)類；產(chǎn)生N2的偶氮烷烴類、疊氮化物、重氮甲烷、N-亞硝基化合物、重氮、疊氮、或四氮雜環(huán)類；產(chǎn)生COS的黃原酸酯；以及產(chǎn)生O2的內(nèi)過氧化物組成的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電泳顯示器，其中所述熱或光化學(xué)觸發(fā)的釋放氣體的材料是酚、環(huán)庚三烯酚酮、吡啶、吡嗪、吡咯、或其鹵化衍生物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述不透明的分隔壁是有色的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁的內(nèi)表面具有與所述電泳組合物相同的顏色。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電泳顯示器，其中分隔壁的兩側(cè)具有不同的顏色。
17.一種電泳顯示器，包括a)包括一個頂部電極層和可選的頂部基片的頂層；b)包括一個底部電極層和可選的底部基片的底層，其中所述底部電極層包括一個底部電極和至少一個面內(nèi)電極；以及c)一個電泳盒陣列，所述陣列是夾在所述頂層和所述底層之間，并且每個盒包括(i)具有頂部表面的分隔壁；(ii)黑色基質(zhì)層，其是在所述分隔壁的頂部表面上或是在對應(yīng)于所述分隔壁的頂部表面的區(qū)域中的另一層上；(iii)盒背景；以及(iv)一種填充于其中的電泳組合物，所述組合物包括僅一種類型的分散于染色介電溶劑或溶劑混合物中的帶電荷顏料微粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述分隔壁的頂部表面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中每個所述電泳盒包括頂部密封層，所述頂部密封層將所述電泳組合物封裝在每個盒中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電泳顯示器，其中所述頂部電極層被施加以粘合劑層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述頂部密封層和所述粘合劑層之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述粘合劑層和所述頂部電極層之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述頂部電極層和所述頂部基片之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述頂部基片的頂部。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述電泳盒和所述底部電極層之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述底部電極層和所述底部基片之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在所述底部基片的底部表面上。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是在套準所述分隔壁的頂部表面的情況下進行施加。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是通過印刷、模印、或光刻法進行施加。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是通過有投影掩模的氣相淀積或噴鍍進行施加。
31.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層的光密度是高于0.5。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層的光密度是高于1。
33.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層的厚度范圍是在0.005μm至5μm。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層的厚度范圍是在0.01μm至2μm。
35.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，進一步包括直接或間接地在所述黑色基質(zhì)層之上的擴散層。
36.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述黑色基質(zhì)層是高度交聯(lián)的黑色基質(zhì)層。
37.根據(jù)權(quán)利要求1或17所述的電泳顯示器，其中所述帶電荷的顏料微粒是含有顏料的微粒。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電泳顯示器，其中所述含有顏料的微粒具有匹配于所述介電溶劑的比重。
39.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁是不透明的。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁是白色不透明的。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁是灰色不透明的。
42.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁是有色的。
43.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁的內(nèi)表面具有與所述電泳組合物相同的顏色。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的電泳顯示器，其中所述分隔壁的兩側(cè)具有不同的顏色。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改良的EPD，其包括傳統(tǒng)的上/下切換和面內(nèi)切換方式。換言之，該改良的EPD具有雙重切換方式。本發(fā)明的單色EPD能夠顯示不同于文字的選擇的突出顯示顏色。例如，白色背景、藍色文字、以及突出顯示紅色可以顯示在顯示器的任何所選的區(qū)域。此外，本發(fā)明的全色EPD能夠顯示具有高色彩飽和度的高對比圖像。高質(zhì)量黑色和白色狀態(tài)在本發(fā)明的全色顯示器中均是可能的。本發(fā)明的EPD并不需要復(fù)雜的電路設(shè)計，并且適合于低成本和高產(chǎn)量的輥對輥制造方法。本發(fā)明的EPD盒可以具有不透明的分隔壁、或黑色基質(zhì)頂部表面的分隔壁、或其組合。
文檔編號G09G3/34GK1521551SQ2003101031
公開日2004年8月18日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者梁榮昌, 鐘冶明 申請人:希畢克斯影像有限公司